JP5303951B2 - 光変調器および光変調方法 - Google Patents
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Description
光位相45° (光位相状態222): 4相PSK信号状態202と2相PSK信号状態211の合成
光位相90° (光位相状態223): 4相PSK信号状態201と2相PSK信号状態212の合成
光位相135°(光位相状態224): 4相PSK信号状態202と2相PSK信号状態212の合成
光位相180°(光位相状態225): 4相PSK信号状態203と2相PSK信号状態212の合成
光位相225°(光位相状態226): 4相PSK信号状態204と2相PSK信号状態212の合成
光位相270°(光位相状態227): 4相PSK信号状態203と2相PSK信号状態211の合成
光位相315°(光位相状態228): 4相PSK信号状態204と2相PSK信号状態211の合成
次に、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図3は、本発明による光変調器の第1の実施形態を示すブロック図である。光変調器は、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)結晶基板(ニオブ酸リチウム基板)300上に形成される。入射ファイバ301(以下、入射端301という。)から入射された光はニオブ酸リチウム基板300の導波路に結合され、第1のY分岐部回路302で2つに分岐される。分岐比を1:1にする。
図3に示された第1の実施形態の光変調器では、8相PSK信号が、3台のマッハツェンダ変調器のみで生成する方法が用いられた。しかし、その方法で生成された8相PSK信号は、図2に示された光位相状態221,222,223,224,225,226,227,228からわかるように、光位相状態が異なると、出力強度が異なる。このようなシンボル間の強度差が、シンボル間の違いよる受信感度のばらつきや、光伝送の最中における波形歪みなどの劣化を引き起こすことも考えられる。
図5は、本発明による光変調器の第3の実施形態を示すブロック図である。第3の実施形態も、第2の実施形態の場合と同様に、シンボル間での強度差を抑えるための構成を有する。第3の実施形態では、図3に示された第1の実施形態における第3のマッハツェンダ変調器311に代えて、第3のマッハツェンダ変調器502および第4のマッハツェンダ変調器503を用いる。
光位相45° (光位相状態622): 4相PSK信号状態601と4相PSK信号612の合成
光位相90° (光位相状態623): 4相PSK信号状態602と4相PSK信号612の合成
光位相135°(光位相状態624): 4相PSK信号状態602と4相PSK信号613の合成
光位相180°(光位相状態625): 4相PSK信号状態603と4相PSK信号613の合成
光位相225°(光位相状態626): 4相PSK信号状態603と4相PSK信号614の合成
光位相270°(光位相状態627): 4相PSK信号状態604と4相PSK信号614の合成
光位相315°(光位相状態628): 4相PSK信号状態604と4相PSK信号611の合成
第3の実施の形態では、4台のマッハツェンダ変調器を用いてシンボル間での強度のばらつきを小さくするようにしたが、4台のマッハツェンダ変調器を用いた場合には、光変調器の小型化や性能安定化の点で課題が生ずる可能性がある。
105 出射端
106 第2の分岐部
107 第1の光合波器
108 第1の分岐部
109 第2の光合波器
112 第1のマッハツェンダ変調器
113 第2のマッハツェンダ変調器
114 第3のマッハツェンダ変調器
118 第1の位相シフタ
119 第2の位相シフタ
201,202,203,204 信号状態(4相PSK信号状態)
211,212 信号状態(2相PSK信号状態)
221,222,223,224,225,226,227,228 光位相状態
300 ニオブ酸リチウム基板
301 入射ファイバ(入射端)
302 第1のY分岐部回路
303 第2のY分岐部回路
304 第1のマッハツェンダ変調器
305 第2のマッハツェンダ変調器
306 DCバイアスポート
307 DCバイアスポート
308 位相シフタ(第1の位相シフタ)
309 第1の合波回路
311 第3のマッハツェンダ変調器
312 DCバイアスポート
313 位相シフタ(第2の位相シフタ)
315 第2の合波回路
316 出力ファイバ(出力端)
350,400,500,700 エンコーダ
3511,3512,3513,3514,3515 増幅器
401 強度変調器
501 第3のY分岐部回路
502 第3のマッハツェンダ変調器
503 第4のマッハツェンダ変調器
504 DCバイアスポート
505 DCバイアスポート
506 位相シフタ
507 第3の合波回路
508 第3の位相シフタ
601〜604 信号状態(4相PSK信号状態)
611〜614 信号状態(4相PSK信号状態)
621,622,623,624,625,626,627,628 光位相状態
701 マッハツェンダ変調器(チャープを生ずるマッハツェンダ変調器)
702 DCバイアスポート
800,801 信号状態
901,902,903,904,911,912,913,914 信号状態
1010 入射端
1011 第1の位相変調器
1012 第2の位相変調器
1013 位相シフタ
1014 出射端
1015 位相変調器
1111,1112 位相変調(光信号状態)
1113,1114 信号状態(位相状態)
Claims (8)
- 入射した光を2つに分岐する第1の分岐部と、
前記第1の分岐部で分岐された第1の光を2つに分岐する第2の分岐部と、
前記第2の分岐部で分岐された第1の光を変調するための第1のマッハツェンダ変調器と、
前記第2の分岐部で分岐された第2の光を変調するための第2のマッハツェンダ変調器と、
前記第2のマッハツェンダ変調器に接続され光の位相をシフトする第1の位相シフタと、
前記第1のマッハツェンダ変調器の出力光と前記第1の位相シフタの出力光とを合波して出力する第1の合波部と、
前記第1の分岐部で分岐された第2の光を変調するための第3のマッハツェンダ変調器と、
前記第3のマッハツェンダ変調器の出力光の位相をシフトする第2の位相シフタと、
前記第1の合波部の出力光と前記第2の位相シフタの出力光とを合波して出力する第2の合波部とを備え、
前記第1のマッハツェンダ変調器、前記第2のマッハツェンダ変調器および前記第3のマッハツェンダ変調器は2値信号で駆動され、
前記第1の位相シフタには、前記第1のマッハツェンダ変調器の出力光と前記第2のマッハツェンダ変調器の出力光との位相差が、前記第1の合波部で(180×n(nは整数)+90)度となる電圧が印加され、
前記第2の位相シフタには、前記第1の合波部の出力光と前記第2の位相シフタの出力光との位相差が、前記第2の合波部で(90×m(mは整数)+45)度になるような電圧が印加されている
ことを特徴とする光変調器。 - 第2の合波部の出力に接続され光の強度を制御する強度変化手段と、
前記強度変化手段の出力光の強度が一定になる方向に制御する強度制御手段とを備えた
請求項1記載の光変調器。 - 強度変化手段は、光強度変調器である
請求項2記載の光変調器。 - 光強度変調器は、2値の信号で駆動される
請求項3記載の光変調器。 - 強度変化手段は、電気信号によって増幅率を変更可能な光増幅器である
請求項2記載の光変調器。 - 光増幅器は、2値の電気信号で制御される
請求項5記載の光変調器。 - 入射した光を2つに分岐させる第1分岐処理と、
前記第1分岐処理によって分岐された第1の光を2つに分岐させる第2分岐処理と、
前記第2分岐処理によって分岐された第1の光を第1のマッハツェンダ変調器によって変調する第1変調処理と、
前記第2分岐処理によって分岐された第2の光を第2のマッハツェンダ変調器によって変調する第2変調処理と、
前記第2変調処理後の光の位相をシフトする第1移相処理と、
前記第1変調処理による出力光と前記第1移相処理による出力光とを合波して出力する第1合波処理と、
前記第1分岐処理によって分岐された第2の光を第3のマッハツェンダ変調器によって変調する第3変調処理と、
前記第3変調処理後の光の位相をシフトする第2移相処理と、
前記第1合波処理による出力光と前記第2移相処理による出力光とを合波して出力する第2合波処理とを実行し、
前記第1のマッハツェンダ変調器、前記第2のマッハツェンダ変調器および前記第3のマッハツェンダ変調器を2値信号で駆動し、
前記第1のマッハツェンダ変調器の出力光と前記第2のマッハツェンダ変調器の出力光との位相差を(180×n(nは整数)+90)度にするための電圧を用いて前記第1移相処理を実行し、
前記第1合波処理による出力光と前記第2移位相処理による出力光との位相差を(90×m(mは整数)+45)度にするための電圧を用いて前記第2移相処理を実行する
ことを特徴とする光変調方法。 - 第2合波処理後の光の強度が一定になる方向に制御する強度制御処理を実行する
請求項7記載の光変調方法。
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