JP5212467B2 - 光受信機 - Google Patents
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Description
本願は、2008年3月31日に、日本に出願された特願2008−093492号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
また、特許文献2に開示された技術においては、複雑な制御が要求されるという問題がある。
また、本発明は、上記の光受信機において、前記位相差制御手段は、前記戻り光の平均強度が最大になるように前記位相差を調整することを特徴とする。
また、本発明は、上記の光受信機において、前記位相差制御手段は、前記戻り光の平均強度が最小になるように前記位相差を調整することを特徴とする。
また、本発明は、上記の光受信機において、前記位相制御手段は、前記第1の検出手段によって検出された戻り光の平均強度が最大又は最小となるように前記第1の干渉計において前記2つに分岐された光信号の一方に前記第1の位相調整器により付与する位相を調整し、前記第2の検出手段によって検出された戻り光の平均強度が最大又は最小となるように、前記第2の干渉計において前記2つに分岐された光信号の一方に前記第2の位相調整器により付与する位相を調整することを特徴とする。
図1は、本発明の一実施形態による光受信機の概略構成図である。図1において、光受信機100は、光サーキュレータ101と、マッハツェンダー干渉計102と、反射部103と、受光部104〜106と、制御部107とを備えている。
第1光路1021を通過した光の位相:「00π00ππππ00」
第2光路1022を通過した光の位相:「 00π00ππππ00」
復調したビット: 「00110100010」
となり、光送信機から送信したビット列が得られる。
P∝|(exp[jφ(t)]+exp[j{φ(t−T)+Δθ}])2|2
∝{2cos(φ(t−T)−φ(t)−ωT+Δθ)+1}2
で表される。ここで、搬送波の周波数をω、ビットレートを1/T、光受信機100へ入力される光信号の位相をφ(t)、マッハツェンダー干渉計102の位相調整部1023によって付与される位相調整量をΔθ、と表している。但し、φ(t)=0又はπであり、φ(t−T)−φ(t)は−π又は0又はπのいずれかの値をとる。
例えば、マッハツェンダー干渉計102及び位相調整部1023は種々の構成を適用することが可能である。一例として、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)等の電気光学効果を有する材質の基板に光導波路を形成してマッハツェンダー干渉計102とし、基板の導波路近傍に電極を形成して位相調整部1023とし、電極から光導波路に電界を印加することにより電気光学効果を介して光導波路の屈折率を変化させて、光導波路を伝搬する光の位相を調整する構成とすることができる。また、石英基板に光導波路を形成してマッハツェンダー干渉計102とし、基板の導波路近傍に電極を形成して位相調整部1023とし、電極に電流を流して電極を発熱させることにより熱光学効果を介して光導波路の屈折率を変化させて、光導波路を伝搬する光の位相を調整する構成とすることができる。また、ミラーやビームスプリッタ等のバルクの光学素子を用いてマッハツェンダー干渉計102とし、液晶フィルタ等を位相調整部1023とした構成としてもよい。
また、反射部103は、ハーフミラーを用いる他、光ファイバコネクタ同士の接合部における反射を用いてもよい。
また、上述の説明では、光受信機100に入力される光信号の位相φ(t)が、平均として0とπとを同じ確率でとり得ると仮定したが、実際の送信データや符号化方式(NRZ符号かRZ符号か等)によっては、この仮定が必ずしも正しくない場合がある。そのような場合には、制御部107は、受光部106で測定される戻り光の強度Pの時間平均が最大値から所定量だけずれた最適値となるように、位相調整部1023において付与する位相調整量Δθを制御するようにすればよい。なお、この最適値は、例えば、最良の伝送特性が得られるような強度Pの時間平均を予め測定しておくことで、決定することができる。特別な場合として、この最適値が強度Pの時間平均の最小値となることもある。
Claims (5)
- 差動位相偏移変調された光信号を受信する光受信機であって、
入力された前記光信号を2つに分岐し、該2つに分岐された光信号間に1ビット分の位相差を付与し、位相差付与後の2つの光信号を干渉させて2つの出力光を出力する干渉計と、
前記干渉計の出力光の一方を反射させて前記干渉計へ戻す反射手段と、
前記反射手段によって反射され、前記干渉計を前記入力光信号とは逆方向に通過して出力される戻り光を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された戻り光の強度に基づいて、前記干渉計が付与する前記位相差を調整する位相差制御手段と、
を備えることを特徴とする光受信機。 - 前記位相差制御手段は、前記戻り光の平均強度が最大になるように前記位相差を調整することを特徴とする請求項1に記載の光受信機。
- 前記位相差制御手段は、前記戻り光の平均強度が最小になるように前記位相差を調整することを特徴とする請求項1に記載の光受信機。
- 差動位相偏移変調された光信号を受信する光受信機であって、
入力された前記光信号を2つに分岐する分岐手段と、
前記分岐手段によって分岐された一方の光信号を2つに分岐し、該2つに分岐された光信号の一方に第1の位相調整器により位相を付与するとともに該2つに分岐された光信号の他方に対して1ビット分の位相差を付与し、該2つに分岐された光信号の他方に位相を付与し、前記1ビット分の位相差が付与された光信号の一方と前記位相が付与された光信号の他方を干渉させて2つの出力光を出力する第1の干渉計と、
前記第1の干渉計の出力光の一方を反射させて前記第1の干渉計へ戻す第1の反射手段と、
前記第1の反射手段によって反射され、前記第1の干渉計を逆方向に通過して出力される戻り光を検出する第1の検出手段と、
前記分岐手段によって分岐された他方の光信号を2つに分岐し、該2つに分岐された光信号の一方に第2の位相調整器により位相を付与するとともに該2つに分岐された光信号の他方に対して1ビット分の位相差を付与し、該2つに分岐された光信号の他方に位相を付与し、前記1ビット分の位相差が付与された光信号の一方と前記位相が付与された光信号の他方を干渉させて2つの出力光を出力する第2の干渉計と、
前記第2の干渉計の出力光の一方を反射させて前記第2の干渉計へ戻す第2の反射手段と、
前記第2の反射手段によって反射され、前記第2の干渉計を逆方向に通過して出力される戻り光を検出する第2の検出手段と、
前記第1の検出手段によって検出された戻り光の強度に基づいて前記第1の干渉計において前記2つに分岐された光信号の一方に前記第1の位相調整器により付与する位相と、前記第2の検出手段によって検出された戻り光の強度に基づいて前記第2の干渉計において前記2つに分岐された光信号の一方に前記第2の位相調整器により付与する位相を調整する位相制御手段と、を備え、
前記第1の干渉計において2つに分岐された光信号の他方に付与する位相と、前記第2の干渉計において2つに分岐された光信号の他方に付与する位相との相対的な位相差がπ/2であることを特徴とする光受信機。 - 前記位相制御手段は、前記第1の検出手段によって検出された戻り光の平均強度が最大又は最小となるように前記第1の干渉計において前記2つに分岐された光信号の一方に前記第1の位相調整器により付与する位相を調整し、前記第2の検出手段によって検出された戻り光の平均強度が最大又は最小となるように、前記第2の干渉計において前記2つに分岐された光信号の一方に前記第2の位相調整器により付与する位相を調整することを特徴とする請求項4に記載の光受信機。
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