JPS63229926A - 光通信方式 - Google Patents
光通信方式Info
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- JPS63229926A JPS63229926A JP62065235A JP6523587A JPS63229926A JP S63229926 A JPS63229926 A JP S63229926A JP 62065235 A JP62065235 A JP 62065235A JP 6523587 A JP6523587 A JP 6523587A JP S63229926 A JPS63229926 A JP S63229926A
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- PCTMTFRHKVHKIS-BMFZQQSSSA-N (1s,3r,4e,6e,8e,10e,12e,14e,16e,18s,19r,20r,21s,25r,27r,30r,31r,33s,35r,37s,38r)-3-[(2r,3s,4s,5s,6r)-4-amino-3,5-dihydroxy-6-methyloxan-2-yl]oxy-19,25,27,30,31,33,35,37-octahydroxy-18,20,21-trimethyl-23-oxo-22,39-dioxabicyclo[33.3.1]nonatriaconta-4,6,8,10 Chemical compound C1C=C2C[C@@H](OS(O)(=O)=O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CCCC(C)C)[C@@]1(C)CC2.O[C@H]1[C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](C)O[C@H]1O[C@H]1/C=C/C=C/C=C/C=C/C=C/C=C/C=C/[C@H](C)[C@@H](O)[C@@H](C)[C@H](C)OC(=O)C[C@H](O)C[C@H](O)CC[C@@H](O)[C@H](O)C[C@H](O)C[C@](O)(C[C@H](O)[C@H]2C(O)=O)O[C@H]2C1 PCTMTFRHKVHKIS-BMFZQQSSSA-N 0.000 description 3
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/50—Transmitters
- H04B10/516—Details of coding or modulation
- H04B10/532—Polarisation modulation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
コヒーレント光通信を通常の単一モードファイバで行う
際の偏波変動の影響を抑止するために、位相角をＯとπ
の二値で変調させる位相変調素子を、信号光または局発
光の伝送路に設けて、時分割式に偏波ダイバーシチ受信
を行なう。
際の偏波変動の影響を抑止するために、位相角をＯとπ
の二値で変調させる位相変調素子を、信号光または局発
光の伝送路に設けて、時分割式に偏波ダイバーシチ受信
を行なう。
〔産業上の利用分野］
光コヒーレント通信を、偏波面保存光ファイバで行なう
場合は問題ないが、通常の単一モードファイバで行う場
合は、伝播途中で信号光の′偏波状態が温度や外力など
の影響で変化し、検出効率の劣化を招く。本発明は、こ
のように光コヒーレント通信を通常の単一モードファイ
バで行う場合に、信号光の偏波状態が変化して検出効率
が劣化するのを防止する時分割偏波ダイバーシチ通信方
式に関する。
場合は問題ないが、通常の単一モードファイバで行う場
合は、伝播途中で信号光の′偏波状態が温度や外力など
の影響で変化し、検出効率の劣化を招く。本発明は、こ
のように光コヒーレント通信を通常の単一モードファイ
バで行う場合に、信号光の偏波状態が変化して検出効率
が劣化するのを防止する時分割偏波ダイバーシチ通信方
式に関する。
第５図（１）（２）は従来の偏波ダイバーシチ方式を示
すブロック図である。（１）の方式では、光ファイバＦ
１で伝送されて来た信号Ｓ１が偏光分離プリズム１でＰ
偏光、Ｓ偏光に分離される。一方局発光用半導体レーザ
ＬＤから出射した局発光は、ハーフミラ−２で分離され
、透過光は光カップラ３で信号光と干渉され、光検出器
４で電気信号に変換される。
すブロック図である。（１）の方式では、光ファイバＦ
１で伝送されて来た信号Ｓ１が偏光分離プリズム１でＰ
偏光、Ｓ偏光に分離される。一方局発光用半導体レーザ
ＬＤから出射した局発光は、ハーフミラ−２で分離され
、透過光は光カップラ３で信号光と干渉され、光検出器
４で電気信号に変換される。
ハーフミラ−２で反射された光は、λ／２波長板５で偏
光面が変換された後、偏光分離プリズム１を透過したＰ
偏光と光カップラ６で干渉され、光検出器３で電気信号
に変換される。
光面が変換された後、偏光分離プリズム１を透過したＰ
偏光と光カップラ６で干渉され、光検出器３で電気信号
に変換される。
そしてそれぞれの中間周波ＩＰは、２つの電子回路８１
．８２で処理してベースバンドまで落としてから合成さ
れるが、電子回路が２系統必要であり、かつこの２系統
間での信号ずれの調整を行ってから合成しなければなら
ず、高価な装置になる。
．８２で処理してベースバンドまで落としてから合成さ
れるが、電子回路が２系統必要であり、かつこの２系統
間での信号ずれの調整を行ってから合成しなければなら
ず、高価な装置になる。
これに対し、（２）の方式では、中間周波ＩＦを得るま
での構成は、（１）の方式と同じであるが、光検出器４
から出力した中間周波ＩＦは、無限制御性をもった自動
位相制御回路９に入力され、光検出器７から出力した中
間周波ＩＰは、位相シフト回路１０を介して自動位相制
御回路９に入力される。そして、自動位相制御回路９に
入力する２つの中間周波ＩＦ間の位相差を検出し、その
検出信号を位相シフト回路１０にフィードバックするこ
とで、２つの中間周波ＩＰ、 ＩＦ間の位相を合わせて
いる。このように位相が一致した状態の中間周波ＩＰ、
ＩＰを加算回路１１に入力し加算して、電子回路１２に
入力し、検波する。
での構成は、（１）の方式と同じであるが、光検出器４
から出力した中間周波ＩＦは、無限制御性をもった自動
位相制御回路９に入力され、光検出器７から出力した中
間周波ＩＰは、位相シフト回路１０を介して自動位相制
御回路９に入力される。そして、自動位相制御回路９に
入力する２つの中間周波ＩＦ間の位相差を検出し、その
検出信号を位相シフト回路１０にフィードバックするこ
とで、２つの中間周波ＩＰ、 ＩＦ間の位相を合わせて
いる。このように位相が一致した状態の中間周波ＩＰ、
ＩＰを加算回路１１に入力し加算して、電子回路１２に
入力し、検波する。
ところがこのような構成では、得られる二つの中間周波
ＩＰ、 ＩＦ間の位相ずれを自動的に補正するためのフ
ィードバック系が必要なため、やはりコスト高となる。
ＩＰ、 ＩＦ間の位相ずれを自動的に補正するためのフ
ィードバック系が必要なため、やはりコスト高となる。
このように従来技術としては、偏波制御器を用いて偏波
状態の整合をとる方法や信号光を偏波状態が直交する二
つの成分に分けてから局発光とミキシングして検波を行
う偏波ダイバーシチ方式があるが、系が非常に複雑とな
り、調整等も難しくなってしまい、非常に高価なものに
なる欠点を有する。
状態の整合をとる方法や信号光を偏波状態が直交する二
つの成分に分けてから局発光とミキシングして検波を行
う偏波ダイバーシチ方式があるが、系が非常に複雑とな
り、調整等も難しくなってしまい、非常に高価なものに
なる欠点を有する。
本発明の技術的課題は、従来の偏波ダイバーシチにおけ
るこのような問題を解消し、面素な回路構成で、コヒー
レント光通信を通常の単一モードファイバで行う際の偏
波変動の影響を抑止可能とすることにある。
るこのような問題を解消し、面素な回路構成で、コヒー
レント光通信を通常の単一モードファイバで行う際の偏
波変動の影響を抑止可能とすることにある。
〔問題点を解決するための手段］
第１図（ａ）（ｂ）は本発明による時分割偏波ダイバー
シチ方式の基本原理を説明するブロック図である。
シチ方式の基本原理を説明するブロック図である。
信号光伝送用の光ファイバＦ１と局発光用光ファイバＦ
２とは、３ｄＢカツプラやハーフミラ−などのようなフ
ォトカップラ１７に接続され、互いに干渉される。そし
て干渉光を光検出器１３で検出し、電子回路１４で処理
することにより、光ホモダインまたはへテロダイン検波
が行なわれる。
２とは、３ｄＢカツプラやハーフミラ−などのようなフ
ォトカップラ１７に接続され、互いに干渉される。そし
て干渉光を光検出器１３で検出し、電子回路１４で処理
することにより、光ホモダインまたはへテロダイン検波
が行なわれる。
この回路構成において、本発明は、信号用光ファイバＦ
１および局発光用を光ファイバＦ２のいずれか片方に、
位相変調素子を挿入している。すなわち（ａ）のように
、信号光用光ファイバＦ１に位相変調素子１５を挿入し
て信号光を変調してもよいし、（ｂ）のように局発光用
光ファイバＦ２に位相変調素子１５を挿入して局発光を
変調してもよい。
１および局発光用を光ファイバＦ２のいずれか片方に、
位相変調素子を挿入している。すなわち（ａ）のように
、信号光用光ファイバＦ１に位相変調素子１５を挿入し
て信号光を変調してもよいし、（ｂ）のように局発光用
光ファイバＦ２に位相変調素子１５を挿入して局発光を
変調してもよい。
そしてこの位相変調素子工５は、局発光の偏波状態をポ
アンカレ球上の北極、南極を通る円上におき、この円と
垂直な軸のまわりに偏波状態を回転させ、その位相角を
０とπの二値で変調させる構成になっている。
アンカレ球上の北極、南極を通る円上におき、この円と
垂直な軸のまわりに偏波状態を回転させ、その位相角を
０とπの二値で変調させる構成になっている。
前記のように、位相変調素子１５を局発光用光ファイバ
Ｆ２に挿入して、局発光を位相変調素子に通過させても
よく、あるいは信号光用光ファイバＦ１に挿入して、信
号光を位相変調素子に通過させてもよい。
Ｆ２に挿入して、局発光を位相変調素子に通過させても
よく、あるいは信号光用光ファイバＦ１に挿入して、信
号光を位相変調素子に通過させてもよい。
第２図（ａ）（ｂ）は本発明方式の作用を説明する図で
あり、（ａ）は第１図（ａ）の信号光変調方式のように
信号光用光ファイバＦ１に位相変調素子１５を挿入した
場合の偏波状態をポアンカレ球で説明し、（ｂ）は第１
図（ｂ）の局発光変調方式のように局発光用光ファイバ
Ｆ２に位相変調素子１５を挿入した場合のそれを説明し
ている。
あり、（ａ）は第１図（ａ）の信号光変調方式のように
信号光用光ファイバＦ１に位相変調素子１５を挿入した
場合の偏波状態をポアンカレ球で説明し、（ｂ）は第１
図（ｂ）の局発光変調方式のように局発光用光ファイバ
Ｆ２に位相変調素子１５を挿入した場合のそれを説明し
ている。
局発光の偏波状態は、ポアンカレ球の北極、南極を通る
円ＡＢＣＤ上におかれる。そして（ａ）の信号光変調方
式では、信号光の偏波状態が、位相変調素子１５により
、前記円ＡＢＣＤから離れた半円上のＰｓ（信号光の偏
波状態）とＰｓ’ （位相変調素子１５によりＳＩ軸の
回りに信号光の偏波状態Ｐｓをπだけ回転させて変換し
た偏波状Ｐ４）との間で変化する。
円ＡＢＣＤ上におかれる。そして（ａ）の信号光変調方
式では、信号光の偏波状態が、位相変調素子１５により
、前記円ＡＢＣＤから離れた半円上のＰｓ（信号光の偏
波状態）とＰｓ’ （位相変調素子１５によりＳＩ軸の
回りに信号光の偏波状態Ｐｓをπだけ回転させて変換し
た偏波状Ｐ４）との間で変化する。
（ｂ）の局発光変調方式では、局発光の偏波状態が、位
相変調素子１５により、前記円ＡＢＣＤ上の半円上でＰ
Ｌ（局発光の偏波状態）とＰＬ’ （位相変調素子１５
によりＳ、軸の回りに局発光の偏波状態ＰＬをπだけ回
転させて変換した偏波状態）との間で変化する。
相変調素子１５により、前記円ＡＢＣＤ上の半円上でＰ
Ｌ（局発光の偏波状態）とＰＬ’ （位相変調素子１５
によりＳ、軸の回りに局発光の偏波状態ＰＬをπだけ回
転させて変換した偏波状態）との間で変化する。
（ａ）方式の場合、前記ＰＬとＰｓの干渉量とＰＬとＰ
ｓ’の干渉量の和は、ＰＬとＰｓの偏波状態が一致した
時の干渉量に等しく、１００χとなる。（ｂ）方式の場
合も同様に、ＰＬとＰｓおよびＰＬ’ とＰｓの干渉量
の和は、ＰＬとＰｓの状態が一致した時の干渉量に等し
く、１゜Ｏχとなる。したがって、コヒーレント光通信
を通常の単一モードファイバで行う場合でも、偏波変動
の影響が抑制される。
ｓ’の干渉量の和は、ＰＬとＰｓの偏波状態が一致した
時の干渉量に等しく、１００χとなる。（ｂ）方式の場
合も同様に、ＰＬとＰｓおよびＰＬ’ とＰｓの干渉量
の和は、ＰＬとＰｓの状態が一致した時の干渉量に等し
く、１゜Ｏχとなる。したがって、コヒーレント光通信
を通常の単一モードファイバで行う場合でも、偏波変動
の影響が抑制される。
次に本発明による時分割偏波ダイバーシチ方式が実際上
どのように具体化されるかを実施例で説明する。第３図
（イ）（ロ）は本発明の実施例を示すもので、（イ）は
回路図、（ロ）は同回路の各部における信号を示すタイ
ミングチャートである。この実施例は前記の（ｂ）の方
式を具体化した例である。送信信号を変調するために、
送信用光ファイバＦ１に一例として差動位相偏移変調器
１６が挿入され、フォトカップラとして３ｄＢカツプラ
１７が使用されている。いま送信すべき信号が（ロ）の
タイミングチャート■とすると、差動位相偏移変調（Ｄ
ＰＳＫ）器１６で変調された信号光は、■のようになる
。すなわち、変調信号■において、隣接する２つの変調
信号が異なる場合は送信信号■は論理“ｌ°′、同じ場
合は論理″０“°となる。
どのように具体化されるかを実施例で説明する。第３図
（イ）（ロ）は本発明の実施例を示すもので、（イ）は
回路図、（ロ）は同回路の各部における信号を示すタイ
ミングチャートである。この実施例は前記の（ｂ）の方
式を具体化した例である。送信信号を変調するために、
送信用光ファイバＦ１に一例として差動位相偏移変調器
１６が挿入され、フォトカップラとして３ｄＢカツプラ
１７が使用されている。いま送信すべき信号が（ロ）の
タイミングチャート■とすると、差動位相偏移変調（Ｄ
ＰＳＫ）器１６で変調された信号光は、■のようになる
。すなわち、変調信号■において、隣接する２つの変調
信号が異なる場合は送信信号■は論理“ｌ°′、同じ場
合は論理″０“°となる。
局発光の偏光状態が、第２図■）の半円上のＰＬとＰｌ
、′の二値で変化するように、位相変調素子１５により
、■の如く位相角Ｏとπを与える電気信号を、送信信号
■の２倍の周波数で加え、この局発光と■の変調信号光
を３ｄＢカツプラ１７でミキシングする。そして検出器
１３で電気信号に変換しヘテロダイン検波を行うと、■
に示すような中間周波数の信号（ＩＦ倍信号が得られる
。
、′の二値で変化するように、位相変調素子１５により
、■の如く位相角Ｏとπを与える電気信号を、送信信号
■の２倍の周波数で加え、この局発光と■の変調信号光
を３ｄＢカツプラ１７でミキシングする。そして検出器
１３で電気信号に変換しヘテロダイン検波を行うと、■
に示すような中間周波数の信号（ＩＦ倍信号が得られる
。
このように干渉光を検出すると、偏波状態がＯに対応す
るポアンカレ球のＡ上における干渉量が大きく、偏波状
態がπに対応するポアンカレ球のＣ上における干渉量は
小さくなる。時間の経過に伴って偏波状態が変化すると
、■の後半に示されるように、０の方が干渉量が太き（
、πの方が小さくなる。しかしながら双方の干渉量の和
は常に１００％になる。
るポアンカレ球のＡ上における干渉量が大きく、偏波状
態がπに対応するポアンカレ球のＣ上における干渉量は
小さくなる。時間の経過に伴って偏波状態が変化すると
、■の後半に示されるように、０の方が干渉量が太き（
、πの方が小さくなる。しかしながら双方の干渉量の和
は常に１００％になる。
■の中間周波信号をＤＰＳＫ復調することで、■のよう
な信号が得られる。この場合、送信信号の１周期におけ
る斜線部分の面積は、信号光の偏波状態がどのような状
態であっても常に一定となる。
な信号が得られる。この場合、送信信号の１周期におけ
る斜線部分の面積は、信号光の偏波状態がどのような状
態であっても常に一定となる。
次に■の信号を電子回路１４１で処理することにより、
送信された信号が復調される。なおりＰＳＫ復調 ・す
る場合も、■の検出信号における隣接する信号が異なる
場合は論理°゛ｌ′、同じ場合は論理”０゛。
送信された信号が復調される。なおりＰＳＫ復調 ・す
る場合も、■の検出信号における隣接する信号が異なる
場合は論理°゛ｌ′、同じ場合は論理”０゛。
となる。
なお偏波状態を二値間で変換する位相変調素子は、例え
ばＬｉＮｂＯ３などのような電気的に複屈折を生ずる材
料を用い、光をＸ方向またはＹ方向に伝搬させて電圧を
２方向に印加することで得られる。
ばＬｉＮｂＯ３などのような電気的に複屈折を生ずる材
料を用い、光をＸ方向またはＹ方向に伝搬させて電圧を
２方向に印加することで得られる。
例えば第４図に示すように、ＬｉＮｂ０ｚなどの基板１
８の両側面に電極１９を形成して電圧をＯ−π−０−π
・・・の順に印加し、被変調光りをｙ軸方向に入射させ
る。
８の両側面に電極１９を形成して電圧をＯ−π−０−π
・・・の順に印加し、被変調光りをｙ軸方向に入射させ
る。
以上のように本発明によれば、信号処理を行なうのに送
信信号の２倍の周波数の帯域を要しているため、その分
検出効率は３ｄＢ劣化したのと等価になるが、電子回路
が一系統で足り、かつフィードバック系などを要しない
ため、同期等の調整が容易となり、また安価な装置とな
る。
信信号の２倍の周波数の帯域を要しているため、その分
検出効率は３ｄＢ劣化したのと等価になるが、電子回路
が一系統で足り、かつフィードバック系などを要しない
ため、同期等の調整が容易となり、また安価な装置とな
る。
第１図は本発明による時分割偏波ダイバーシチ方式の基
本原理を説明するブロック図、第２図は同時分割偏波ダ
イバーシチ方式の作用を説明する図、第３図（イ）（ロ
）は本発明の時分割偏波ダイバーシチ方式の実施例を示
すブロック図とタイミングチャート、第４図は位相変調
素子の一例をし示す斜視図、第５図（１）（２）は従来
の偏波ダイバーシチ方式を示すブロック図である。 図において、Ｆｌ、Ｆ２は光ファイバ、ＬＤは局発光用
半導体レーザ、１３は光検出器、１４は電子回路、１５
は位相変調素子、１７はフォトカップラー（３ｄＢカツ
プラ）をそれぞれ示す。 特許出願人 富士通株式会社 復代理人 弁理士 福 島 康 文 体、）イ１丁千９オ＝イε調方式 ％式％ 本弁明の暴水承理 第１図 Ｐｓ； イざ号光の偏波伏′養 ＰＬ二 局発光の す 八：イ公目受言同素子によりＳ、中にまね・偏り皮状ｊ
態 Ｐ：： 位相変調素子１ニよりＳ１紬のまｎ偏波（天
懲 ボヱシｈし昧による催ｊ Ｊｌ：Ｐｓ表疋だ１す回転させて変換した）にＰＬを几
た゛１ｆ回転こ辻て受検した支４犬態の言免８月図 位相変調素子 第４図 （１）方式 通常の偏波夕゛イバーシチ 第５図
本原理を説明するブロック図、第２図は同時分割偏波ダ
イバーシチ方式の作用を説明する図、第３図（イ）（ロ
）は本発明の時分割偏波ダイバーシチ方式の実施例を示
すブロック図とタイミングチャート、第４図は位相変調
素子の一例をし示す斜視図、第５図（１）（２）は従来
の偏波ダイバーシチ方式を示すブロック図である。 図において、Ｆｌ、Ｆ２は光ファイバ、ＬＤは局発光用
半導体レーザ、１３は光検出器、１４は電子回路、１５
は位相変調素子、１７はフォトカップラー（３ｄＢカツ
プラ）をそれぞれ示す。 特許出願人 富士通株式会社 復代理人 弁理士 福 島 康 文 体、）イ１丁千９オ＝イε調方式 ％式％ 本弁明の暴水承理 第１図 Ｐｓ； イざ号光の偏波伏′養 ＰＬ二 局発光の す 八：イ公目受言同素子によりＳ、中にまね・偏り皮状ｊ
態 Ｐ：： 位相変調素子１ニよりＳ１紬のまｎ偏波（天
懲 ボヱシｈし昧による催ｊ Ｊｌ：Ｐｓ表疋だ１す回転させて変換した）にＰＬを几
た゛１ｆ回転こ辻て受検した支４犬態の言免８月図 位相変調素子 第４図 （１）方式 通常の偏波夕゛イバーシチ 第５図
Claims (1)
- 光ホモダインまたはヘテロダイン検波において、局発光
の偏波状態をポアンカレ球上の北極、南極を通る円上に
おき、この円と垂直な軸のまわりに偏波状態を回転させ
る位相変調素子（１５）を、送信信号光または局発光の
伝送路に設けると共に、その位相角を０とπの二値で変
調させ、この位相変調素子（１５）に信号光または局発
光のどちらかを通過させた後、検波を行うことを特徴と
する光通信方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62065235A JPS63229926A (ja) | 1987-03-18 | 1987-03-18 | 光通信方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62065235A JPS63229926A (ja) | 1987-03-18 | 1987-03-18 | 光通信方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63229926A true JPS63229926A (ja) | 1988-09-26 |
Family
ID=13281047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62065235A Pending JPS63229926A (ja) | 1987-03-18 | 1987-03-18 | 光通信方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63229926A (ja) |
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-
1987
- 1987-03-18 JP JP62065235A patent/JPS63229926A/ja active Pending
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