(57)【要約】【課題】従来技術より、必要な光部品を削減できる光受信装置を提供することを目的とする。【解決手段】光送信装置からの複数のサブキャリアを含む送信光信号を受信する装置であり、局発光生成のためのレーザダイオードと、受信手段とを備え、受信手段は、局発光を用いて送信光信号をコヒーレント受信し、同相及び直交の光信号を出力する第１の手段と、第１の手段が出力する光信号を電気信号に変換して出力する第２の手段と、第２の手段の出力をデジタル信号に変換する第３の手段と、デジタル変換後の同相及び直交信号に対して分散補償を行う第４の手段と、分散補償後の同相及び直交信号のフーリエ変換処理を行う第５の手段とを備えている。【選択図】図２
2010136146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光送信装置からの複数のサブキャリアを含む送信光信号を受信する装置であって、
局発光生成のためのレーザダイオードと、
受信手段と、
を備えており、
前記受信手段は、
局発光を用いて送信光信号をコヒーレント受信し、同相及び直交の光信号を出力する第１の手段と、
第１の手段が出力する光信号を電気信号に変換して出力する第２の手段と、
第２の手段の出力をデジタル信号に変換する第３の手段と、
デジタル変換後の同相及び直交信号に対して分散補償を行う第４の手段と、
分散補償後の同相及び直交信号のフーリエ変換処理を行う第５の手段と、
を備えている受信装置。
【請求項２】
前記受信手段を複数有し、
レーザダイオードが出力する連続光から、各受信手段に入力する局発光を生成する手段を、更に、備えている、
請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記受信手段は、第５の手段の出力信号の偏波モード分散補償を行う第６の手段を、更に、備えている、
請求項１又は２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のサブキャリアを用いる光通信システムの光受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、４０Ｇｂ／ｓの光伝送システムが実用化されており、１００Ｇｂ／ｓのシステムが検討されている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００３】
非特許文献１によると、送信側において、マッハツェンダ変調器（ＭＺＭ）は、レーザダイオードが生成した連続光から２つのサブキャリアを生成し、マッハツェンダ干渉計を利用したフィルタ（ＭＺＩ）が２つのサブキャリアを分離して、それぞれを、変調速度が２５ＧＢａｕｄの差動四相位相偏移変調（ＤＱＰＳＫ）変調器に出力し、各ＤＱＰＳＫ変調器の出力を合波することで、１００Ｇｂ／ｓの光信号を得ている。
【０００４】
また、受信側においては分散補償後、マッハツェンダ遅延干渉計（ＭＺＤＩ）とＭＺＭによる光ゲートで構成される離散フーリエ変換回路（例えば、非特許文献２、参照。）を用いて受信光信号を復調している。
【０００５】
【非特許文献１】Ａ．Ｓａｎｏ，ｅｔ  ａｌ．，“３０×１００‐Ｇｂ／ｓ  ａｌｌ−ｏｐｔｉｃａｌ  ＯＦＤＭ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｏｖｅｒ  １３００ｋｍ  ＳＭＦ  ｗｉｔｈ  １０  ＲＯＡＤＭｎｏｄｅｓ”，
【非特許文献２】Ｈｉｒｏａｋｉ  Ｓａｎｊｏｈ，ｅｔ  ａｌ．，“Ｏｐｔｉｃａｌ  ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ  ｕｓｉｎｇ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ／ｔｉｍｅ  ｄｏｍａｉｎ  ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ  ｆｏｒ  ｈｉｇｈ  ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  ｕｐ  ｔｏ  １ｂｉｔ／ｓ／Ｈｚ”，ＯＦＣ２００２、Ｐａｐｅｒ  ＴｈＤ１，２００２年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、１００Ｇｂ／ｓの光伝送システムにも適用可能であり、従来技術より、必要な光部品を削減できる光受信装置を提供することを目的とする。また、従来技術より、受信及び復調処理における誤りの発生を抑えることができる光受信装置を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明における光受信装置によれば、
光送信装置からの複数のサブキャリアを含む送信光信号を受信する装置であって、局発光生成のためのレーザダイオードと、受信手段とを備えており、前記受信手段は、局発光を用いて送信光信号をコヒーレント受信し、同相及び直交の光信号を出力する第１の手段と、第１の手段が出力する光信号を電気信号に変換して出力する第２の手段と、第２の手段の出力をデジタル信号に変換する第３の手段と、デジタル変換後の同相及び直交信号に対して分散補償を行う第４の手段と、分散補償後の同相及び直交信号のフーリエ変換処理を行う第５の手段とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の光受信装置における他の実施形態によれば、
受信手段を複数有し、レーザダイオードが出力する連続光から、各受信手段に入力する局発光を生成する手段を、更に、備えていることも好ましい。
【０００９】
また、本発明の光受信装置における他の実施形態によれば、
受信手段は、第５の手段の出力信号の偏波モード分散補償を行う第６の手段を、更に、備えていることも好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
コヒーレント受信処理と、デジタル信号変換後に実施する補償処理により、従来技術より使用する光部品の数を抑え、かつ、誤りの発生を抑えた光伝送システムを可能にする。特に、デジタル変換後に偏波モード分散補償を行うことで偏波多重を使用するシステムに有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を実施するための最良の実施形態について、以下では図面を用いて詳細に説明する。なお、以下では、２つのサブキャリアを使用したシステムにて説明を行うが、３つ以上のサブキャリアを使用することも当然に可能である。
【００１２】
図１は、本発明の光伝送システムで使用する光送信装置のブロック図である。図１によると、光送信装置は、レーザダイオード８１と、マッハツェンダ変調器８２と、分波器８３と、ＤＱＰＳＫ変調器８４及び８５と、合波器８６とを備えている。
【００１３】
レーザダイオード８１は所定波長の連続光を生成し、マッハツェンダ変調器８２は、連続光を位相変調することにより２つのサブキャリアを含む信号を生成し、分波器８３は、マッハツェンダ変調器２の出力光信号から、各サブキャリアを取り出して、それぞれ、ＤＱＰＳＫ変調器８４と８５に出力する。ＤＱＰＳＫ変調器８４及び８５は、それぞれ、入力サブキャリアをＤＱＰＳＫ変調して出力し、合波器８６は、ＤＱＰＳＫ変調器８４と８５からの光信号を合波して出力する。
【００１４】
例えば、ＤＱＰＳＫ変調器８４及び８５での変調速度を２５Ｇｂａｕｄとすると、１００Ｇｂ／ｓの伝送速度を得ることができる。
【００１５】
図２は、本発明の第１実施形態における光受信装置のブロック図である。図２によると、光受信装置は、レーザダイオード１と、受信部２とを有し、受信部２は、９０度ハイブリッド２０と、光電気変換器（ＰＤ）３１及び３２と、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）４１及び４２と、補償回路５０と、フーリエ変換器（ＦＦＴ）６０と、補償回路７０を備えている。なお、本実施形態は、光電気変換器３１及び３２の帯域が、受信する光信号の周波数帯域、つまり、全サブキャリアを含む帯域を処理できる場合に使用可能である。
【００１６】
受信部２は、レーザダイオード１からの局発光により、光送信装置からの光信号のコヒーレント受信を行う。具体的には、９０度ハイブリッド２は、局発光と、光送信装置からの光信号を入力して、同相（Ｉ）及び直交（Ｑ）光信号を出力する。光電気変換器３１及び３２は、それぞれ、同相及び直交光信号を、電気信号に変換し、アナログデジタル変換器４１及び４２は、それぞれ、同相及び直交信号を、アナログ信号からデジタル信号に変換する。
【００１７】
補償回路５０は、デジタル化された同相及び直交信号に対して、光伝送路にて加えられた波長分散等の補償を行うＦＩＲフィルタであり、フーリエ変換器６０は、分散補償後の信号をフーリエ変換し、フーリエ変換後の信号は、必要に応じて、補償回路７０により補償されて復号される。補償回路７０は、例えば、トレーニング信号を使用することにより、あるいは、Ｂｌｉｎｄ  Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍを用いて信号の補償を行う。補償回路７０により、偏波モード分散（ＰＭＤ：Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｍｏｄｅ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）の補償も可能であり、よって、偏波多重（ＰＤＭ：Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）使用時における信号劣化を効率的に抑えることができる。
【００１８】
図３は、本発明の第２実施形態における光受信装置のブロック図である。図３によると、光受信装置は、レーザダイオード１と、マッハツェンダ変調器３と、分波器４と、各サブキャリアに対応する受信部２とを有する。なお、受信部２の機能ブロックは、図２に示すものと同じである。本実施形態において、マッハツェンダ変調器３は、図１に示す光送信装置と同じく、レーザダイオード１が生成する連続光を位相変調して、受信部２と同じ数の局発光を含む信号を生成し、分波器４は、マッハツェンダ変調器３が出力する、それぞれが異なる周波数である複数の局発光を含む光信号を分波し、各局発光を受信部２に出力し、受信部２は、対象とするサブキャリに対して第１実施形態にて説明したのと同じ処理を行う。
【００１９】
なお、各受信部２が受信する局発光の周波数は、受信部２の９０度ハイブリッド２０が出力する光信号の、当該受信部２が処理すべきサブキャリの周波数が、光電気変換器３１及び３２の周波数帯域内となる値であり、マッハツェンダ変調器３においてレーザダイオード１が出力する連続光を位相変調する電気信号は、各局発光の周波数が、上記条件を満たすように設計される。
【００２０】
以上、コヒーレント受信処理と、デジタル信号変換後に補償回路５０及び７０で実施する補償処理により、従来技術より使用する光部品の数を抑え、かつ、誤りの発生を抑えた光伝送システムを可能にする。特に、補償回路７０における補償処理によりＰＤＭを使用するシステムに有利である。
【００２１】
なお、図２と図３の中間、すなわち、複数のサブキャリアを処理する受信部２を、複数個、設ける構成であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】光送信装置のブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態における光受信装置のブロック図である。
【図３】本発明の第２実施形態における光受信装置のブロック図である。
【符号の説明】
【００２３】
１、８１  レーザダイオード
２  受信部
３、８２  マッハツェンダ変調器
４、８３  分波器
２０  ９０度ハイブリッド
３１、３２  光電気変換器
４１、４２  アナログデジタル変換器
５０、７０  補償回路
６０  フーリエ変換器
８４、８５  ＤＱＰＳＫ変調器
８６  合波器
【図１】
2010136146.tif 000003
【図２】
2010136146.tif 000004
【図３】
2010136146.tif 000005