JP5116573B2 - 分散予等化光送信器 - Google Patents
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Description
逆変換演算は、非線形演算であることから、FIR(Finite Impulse Response)フィルタに代表される線形演算では実現困難であり、LUT(Look Up Table)などによる非線形フィルタを使用するなどの工夫が必要である。
図1はこの発明の実施の形態1に係る分散予等化光送信器を示すブロック構成図である。以下、本実施の形態では、送信データから光変調器駆動データを生成する過程において、極座標変換が必要とされる極座標光変調器の1つとして、2電極型MZ光変調器を使用する場合について説明する。
図1において、分散予等化光送信器は、送信データ系列に基づき光電界成分I、Qを演算する分散予等化演算手段10と、光電界成分I、Qを極座標R、θに変換する座標変換手段11と、振幅データおよび位相データに対応した極座標R、θに基づき変調器駆動電圧v1、v2を演算する2電極型MZ変調器駆動データ演算手段12と、変調器駆動電圧v1、v2をアナログ値に変換するD/Aコンバータ13a、13bと、変調器駆動電圧v1、v2のアナログ値(アナログ駆動電圧)を増幅する増幅器14a、14bと、変調器駆動電圧v1、v2のアナログ増幅値v1(t)、v2(t)によるpush−pull光変調に基づき光信号を生成する2電極型MZ光変調器15とを備えている。
まず、分散予等化演算手段10は、予等化する伝送路分散量に応じて、送信データ系列に対して分散予等化演算を行う。
このときの分散予等化演算は、たとえば前述のFIRフィルタを用いて、分散量から決まる伝送路伝達関数の逆特性のインパルス応答を、送信データ系列に対して畳み込み演算することで行うことができる。
これにより、2電極型MZ光変調器15から、分散予等化処理された光信号を得ることができる。
まず、2電極型MZ光変調器15の伝達関数ETxは、変調器駆動電圧v1、v2を用いて、以下の式(1)のように表すことができる。
座標変換手段11の演算は、直交座標系(I、Q)から極座標系(R、θ)への座標変換演算と見なすことができ、たとえば、CORDIC(COrdinate Rotation DIgital Computer)法を用いることで、デジタル演算として容易に実現することができる。
ここで、以下の式(5)のように近似できる領域を考える。
なお、式(6)、(7)は、振幅データおよび位相データ(|ETx|、φ)の加減算により変調器駆動電圧v1、v2が求められることを示しているが、CORDIC法による演算結果の出力絶対値と、後段に配置されるD/Aコンバータ13a、13bのダイナミックレンジとの関係を最適化させるためのスケーリングを行う必要がある。
また、スケーリングの演算は、デジタル演算の場合には、ビットシフト演算と加減算との組み合わせにより、容易に実現することができる。
D/Aコンバータ13a、13bは、2つの駆動信号をアナログ駆動電圧に変換し、さらに、増幅器14a、14bは、アナログ駆動電圧を増幅したアナログ増幅値v1(t)、v2(t)を2電極型MZ光変調器15に供給する。
さらに、2電極型MZ駆動データ演算手段12は、座標変換手段10から得られる振幅データおよび位相データ(R、θ)の各最大値をビットシフト演算によって調整し、位相最大値に対する振幅最大値の比率をほぼ1/4に設定することにより、性能劣化を招くことなくスケーリングを行うことができる。
Claims (4)
- 供給電圧に応じて光信号を生成する極座標光変調器と、分散予等化演算手段と、座標変換手段と、2電極型光変調器駆動データ演算手段と、D/Aコンバータとを備えた分散予等化光送信器であって、
前記分散予等化演算手段は、送信データ系列および分散予等化量を用いて、直交座標系での実部データおよび虚部データを生成し、
前記座標変換手段は、前記直交座標系での実部データおよび虚部データから、極座標系での振幅データおよび位相データを生成し、
前記2電極型光変調器駆動データ演算手段は、前記極座標系での振幅データおよび位相データから、前記極座標光変調器を駆動するための2つの駆動信号を生成し、
前記D/Aコンバータは、前記2つの駆動信号をアナログ駆動電圧に変換して前記極座標光変調器に供給する分散予等化光送信器において、
前記2電極型光変調器駆動データ演算手段は、前記座標変換手段から得られる振幅データおよび位相データの各最大値をビットシフト演算によって調整し、極座標の位相データである位相最大値に対する、前記極座標光変調器の伝達関数の絶対値である振幅最大値の比率をほぼ1/4に設定することを特徴とする分散予等化光送信器。 - 前記座標変換手段による直交座標から極座標への変換処理は、CORDIC法により実行されることを特徴とする請求項1に記載の分散予等化光送信器。
- 前記2電極型光変調器駆動データ演算手段による演算処理は、加減算およびビットシフト演算の組み合わせを含むことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の分散予等化光送信器。
- 前記極座標光変調器は、2電極型MZ型光変調器光変調器であり、
前記2電極型光変調器駆動データ演算手段は、2電極型MZ駆動データを生成することを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の分散予等化光送信器。
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