JP4466861B2 - Qpsk光変調装置 - Google Patents
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Description
図では、単一の光搬送波上へ2つの20Gbit/sNRZデータ・ストリームd1(t),d2(t)を符号化するための光学的位相偏移変調型の変調装置が示されている。この変調装置は、例えば、各WDM波長チャンネルに対してそれぞれ変調装置を有するWDM光通信システムにおける送信機の一部として用いられる。
光位相変調器4aの光出力I[J]及び光位相変調器4bの光出力Q[K]は光合波器9で合波され、合成変調光出力[L]となる。
しかしながら、光送信装置を構成する光位相変調器4a,4bやIQエンコーダなどの光モジュール、および高周波電気モジュールは、温度や経時の特性変化が大きく、I,Qの光出力振幅に差が出てきてしまうことが問題になっていた。
このように、コンスタレーションが悪化すると、受信側(図示せず)で4つのシンボル位置の切り分けが難しくなるので、エラーレートの低下につながり、通信品質が劣化するという問題があった。
一定波長の光を出力する光源と、この光源からの光を入力して2方向に分岐する第1光分波器と、分岐した一方の光を入力する第1光位相変調器及び分岐した他方の光を入力する第2光位相変調器と、前記第1,第2光位相変調器のいずれかの前段若しくは後段に設けられたπ/2位相シフト部と、前記第1,第2光位相変調器にそれぞれドライバを介して入力するI信号及びQ信号を出力するエンコーダと、前記第1,第2光位相変調器の出力を合波して合成変調光を出力する光合波器と、この光合波器の後段に設けた第2光分波器と、この第2光分波器からの一方の出力を用いて前記第1光分波器から第2光分波器までの変調系で生じる光信号の振幅アンバランスを補正する補正手段を設けたQPSK光変調装置において、
前記振幅アンバランスの補正手段は、前記I信号に第1制御用信号を加算する第1信号加算器と、前記Q信号に第2制御用信号を加算する第2信号加算器と、前記第2光分波器からの出力の一方を前記第1,第2光位相変調器のいずれか一方に帰還させる負帰還部と、この負帰還部からの出力信号の振幅を変化させる振幅可変部とからなり、この振幅可変部からの信号を前記第1,第2信号加算器のいずれかに加算するように構成したことを特徴としている。
前記負帰還部は前記第2光分波器からの出力の一方を入力する光/電気変換器と、この光/電気変換器の出力に重畳された前記制御用信号の振幅成分を検出する重畳信号検出部と、この重畳信号検出部の信号を元に制御用信号の振幅成分が最小となるように前記振幅可変部の出力を制御するサーボ部とで構成したことを特徴としている。
前記重畳信号検出部は前記光/電気変換器からの出力を入力してAM検波を行うAM検波回路と検波器とで構成したことを特徴としている。
前記サーボ部は積分回路であることを特徴としている。
前記第1制御用信号と第2制御用信号は位相が180°異なる低周波信号であることを特徴としている。
QPSK光変調装置において、
前記光合波器の後段に設けた第2光分波器と、この第2光分波器からの一方の出力を用いて前記第1光分波器から第2光分波器までの変調系で生じる光信号の振幅アンバランスを補正する補正手段を設け、
前記重畳信号検出部は前記光/電気変換器からの出力を入力してAM検波を行うAM検波回路と検波器とで構成し、
図1において、図4に示す従来例と同一要素には同一符号を付して重複する説明は省略する。10は低周波信号発生部であり、この低周波信号発生部10で生成された制御用重畳信号はドライバ7a,7bの前段に設けられた加算器11a,11bに入力されてI変調信号[E]及びQ変調信号[F]に加算されドライバ7a,7bを介して光位相変調器4a,4bにれそれぞ入力する。
なお、加算信号[G]における[E]の振幅成分と[M]の振幅成分の比と、加算信号[H]における[F]の振幅成分と[N]の振幅成分の比とは等しくなるような構成とする。
図2(b)は図2(a)の合成ベクトルを示すものである。ここでIとQに重畳した信号が180度異なるため、合成ベクトルの軌跡は円の接線方向となり、重畳信号が比較的小さいと仮定すると、合成ベクトルは振幅方向にほとんど変化がないことがわかる。
したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形を含むものである。
2 光分波器
3 π/2位相シフタ
4 光位相変調器
6 IQエンコーダ
7 ドライバ
9 光合波器
10 低周波信号発生部
11 加算器
12 負帰還部
13 光⇒電気変換器
14 AM検波回路
15 検波器
16 サーボ部(積分回路)
17 振幅可変部
Claims (5)
- 一定波長の光を出力する光源と、この光源からの光を入力して2方向に分岐する第1光分波器と、分岐した一方の光を入力する第1光位相変調器及び分岐した他方の光を入力する第2光位相変調器と、前記第1,第2光位相変調器のいずれかの前段若しくは後段に設けられたπ/2位相シフト部と、前記第1,第2光位相変調器にそれぞれドライバを介して入力するI信号及びQ信号を出力するエンコーダと、前記第1,第2光位相変調器の出力を合波して合成変調光を出力する光合波器と、この光合波器の後段に設けた第2光分波器と、この第2光分波器からの一方の出力を用いて前記第1光分波器から第2光分波器までの変調系で生じる光信号の振幅アンバランスを補正する補正手段を設けたQPSK光変調装置において、
前記振幅アンバランスの補正手段は、前記I信号に第1制御用信号を加算する第1信号加算器と、前記Q信号に第2制御用信号を加算する第2信号加算器と、前記第2光分波器からの出力の一方を前記第1,第2光位相変調器のいずれか一方に帰還させる負帰還部と、この負帰還部からの出力信号の振幅を変化させる振幅可変部とからなり、この振幅可変部からの信号を前記第1,第2信号加算器のいずれかに加算するように構成したことを特徴とするQPSK光変調装置。 - 前記負帰還部は前記第2光分波器からの出力の一方を入力する光/電気変換器と、この光/電気変換器の出力に重畳された前記制御用信号の振幅成分を検出する重畳信号検出部と、この重畳信号検出部の信号を元に制御用信号の振幅成分が最小となるように前記振幅可変部の出力を制御するサーボ部とで構成したことを特徴とする請求項1に記載のQPSK光変調装置。
- 前記重畳信号検出部は前記光/電気変換器からの出力を入力してAM検波を行うAM検波回路と検波器とで構成したことを特徴とする請求項2に記載のQPSK光変調装置。
- 前記サーボ部は積分回路であることを特徴とする請求項2に記載のQPSK光変調装置。
- 前記第1制御用信号と第2制御用信号は位相が180°異なる低周波信号であることを特徴とする請求項1に記載のQPSK光変調装置
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