(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光マーキング用の位相過変調がなされたＰＭ−ＱＰＳＫ光信号（１１１）を受信することが可能なコヒーレント受信機（１２０）であって、
前記ＰＭ−ＱＰＳＫ光信号は、
ある波長における第１の偏光状態を示す第１の光信号（１０４）を受信するための第１の変調器入力ポートと、
前記波長における第２の偏光状態を示す第２の光信号（１０５）を受信するための第２の変調器入力ポートであって、前記第１の偏光状態は、前記第２の偏光状態に対して概ね垂直である、変調器入力ポートと、
前記第１の光信号（１０４）を第１のデータ信号で位相変調して、それによって前記波長における第３の光信号（２１７）を生じさせるための第１のデータ変調器（２０１）と、
前記第２の光信号（１０５）を第２のデータ信号で位相変調して、それによって前記波長における第４の光信号（２１８）を生じさせるための第２のデータ変調器（２０２）と、
それ自体の結合器出力ポートで、前記波長における第５の光信号（１０７）を生成するための結合器（２２０）であって、前記第５の光信号は、前記結合器の第１の結合器入力ポートで受信された前記第３の光信号（２１７）と、前記結合器の第２の結合器入力ポートで受信された前記第４の光信号（２１８）を結合したものである、結合器（２２０）と
を備える光信号変調機（１０６）であって、
前記第１の光信号（１０４）、第２の光信号（１０５）、第３の光信号（２１７）および第４の光信号（２１８）のうちの１つの位相を過変調するための位相過変調信号を生成する位相過変調源（２２１）を備え、
前記位相過変調信号が、前記第１のデータ信号および前記第２のデータ信号の変調周波数より実質的に低い変調周波数を示す、光信号変調機（１０６）により生成された信号であり、
前記コヒーレント受信機（１２０）は、
前記ＰＭ−ＱＰＳＫ信号の第１の偏光成分および第２の偏光成分をそれぞれ表す、第１の電気信号（３１５）および第２の電気信号（３１６）を生成することが可能な偏波分波器（３１４）と、
前記第１の電気信号（３１５）を受信するための第１の搬送波再生ステージ（３１８）および前記第２の電気信号（３１６）を受信するための第２の搬送波再生ステージ（３１９）と
を含み、
第１の位相スペクトル情報を前記第１の電気信号（３１５）から抽出し、第２の位相スペクトル情報を前記第２の電気信号（３１６）から抽出すること、および
前記第１の位相スペクトル情報と前記第２の位相スペクトル情報を比較することが可能な位相解析器（３２４）
も含み、
前記位相解析器（３２４）が、前記第１の電気信号のフーリエ変換を計算するための第１の計算機および前記第２の電気信号のフーリエ変換を計算するための第２の計算機を備えることを特徴とする、コヒーレント受信機（１２０）。
【請求項２】
前記ＰＭ−ＱＰＳＫ光信号（１１１）に基づいて、第３の電気信号（１１３）、第４の電気信号（１１４）、第５の電気信号（１１５）および第６の電気信号（１１６）を生成することができる光ステージ（１１２）と、
前記第３の電気信号（１１３）、前記第４の電気信号（１１４）、前記第５の電気信号（１１５）および前記第６の電気信号（１１６）を再同期および正規化することによって、それぞれ第７の電気信号（３０２）、第８の電気信号（３０３）、第９の電気信号（３０４）および第１０の電気信号（３０５）を生成することができる、再同期および正規化ステージ（３０１）、
前記第７の電気信号（３０２）と前記第８の電気信号（３０３）を結合する動作によって、第１１の電気信号（３０８）を生成することができる、複合信号を再構築する第１のステージ（３０６）、ならびに
前記第９の電気信号（３０４）と前記第１０の電気信号（３０５）を結合する動作によって、第１２の電気信号を生成することができる、複合信号を再構築する第２のステージ（３０７）、
電子色分散補償の動作によって、それぞれ前記第１１の電気信号（３０８）から第１３の電気信号（３１２）を、また前記第１２の電気信号（３０９）から第１４の電気信号（３１３）を生成することができる、２つの色分散補償電子ステージ（３１０、３１１）を含む
電子ステージ（１１７）とを含み、
前記偏波分波器が、前記第１３の電気信号から第１の電気信号を生成し、前記第１４の電気信号から前記第２の電気信号を生成することが可能である、請求項１に記載のコヒーレント受信機（１２０）。
【請求項３】
前記偏波分波器が、定包絡線アルゴリズムを使用する、請求項２に記載のコヒーレント受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方の端で、データを運ぶために偏波多重光信号が発せられる光学通信システムに関する。より詳細には、本発明のいくつかの実施形態は、内部でデータが位相変調によって符号化されるシステムであって、コヒーレント検出を使用するシステムに関する。本発明は、光学媒体がファイバ接続によって構成されている場合に適用することができるが、他の光伝搬メディアも考えられる。本発明はまた、単一の波長を送信するネットワークまたはＷＤＭ（波長分割多重）ネットワークなどの複数の波長を送信するネットワークにおいて使用することもできる。
【背景技術】
【０００２】
光学媒体内での伝搬後、偏波多重信号を検出するためのコヒーレント光検出回路が知られている。
【０００３】
コヒーレント受信機は、Ｓｅｂ．Ｊ  Ｓａｖｏｒｙ著の「Ｄｉｇｉｔａｌ  ｆｉｌｔｅｒｓ  ｆｏｒ  ｃｏｈｅｒｅｎｔ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｒｅｃｅｉｖｅｒｓ」、（Ｏｐｔｉｃｓ  Ｅｘｐｒｅｓｓ、２００８年１月２１日、Ｖｏｌ．１６、＃２、８０４から８１７ページ）に記載されている。この文献の中で、受信機は、光ステージと、その後に続く電子ステージとを有する。光ステージは、しばしば複屈折媒体である、光ファイバなどの光学媒体を通過した後の偏波多重信号を受信する。光ステージは、具体的には、偏光スプリッタおよび受信した信号の偏光成分をローカル発振器信号の対応する偏光成分と混合するミキサを備え、受信機のこの光ステージは、時として９０°光ハイブリッドと呼ばれる。４つのアナログ電気信号が、光ステージの出力で得られ、コヒーレント受信機の電子ステージに送り出される。コヒーレント受信機は、複数のステージからなり、第１のステージは、４つのデジタル電気信号を生成するためのアナログ／デジタル変換ステージ（Ａ／Ｄステージ）である。これらの信号は、次いで、クロック再生、再配列、色分散補償、偏光逆多重、搬送波再生、およびシンボル推定機能を実施することができる複数の他の電子ステージにおいて処理される。コヒーレント受信機は、光学媒体に入る２つの偏波多重光信号Ｏ１およびＯ２によって最初に運ばれるデータを搬送する電気信号Ｅ１およびＥ２を送り出す。
【０００４】
コヒーレント検出の１つの難題は、２つの検出された電気信号Ｅ１およびＥ２と、光接続に入る２つの光信号Ｏ１およびＯ２を、それらを反転させることなく結合させる方法を知ることである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｓｅｂ．Ｊ  Ｓａｖｏｒｙ著の「Ｄｉｇｉｔａｌ  ｆｉｌｔｅｒｓ  ｆｏｒ  ｃｏｈｅｒｅｎｔ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｒｅｃｅｉｖｅｒｓ」、（Ｏｐｔｉｃｓ  Ｅｘｐｒｅｓｓ、２００８年１月２１日、Ｖｏｌ．１６、＃２、８０４から８１７ページ）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
光信号Ｏ１またはＯ２と、検出された信号Ｅ１またはＥ２の間の正しいマッチを特定する方法を知る必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そうするために、本発明は、ある波長における第１の偏光状態を示す第１の光信号を受信するための第１の変調器入力ポートと、前記波長における第２の偏光状態を示す第２の光信号を受信するための第２の変調器入力ポートであって、前記第１の偏光状態は、前記第２の偏光状態に対して概ね垂直である、変調器入力ポートと、前記第１の光信号を第１のデータ信号で位相変調して、それによって前記波長における第３の光信号を生じさせるための第１のデータ変調器と、前記第２の光信号を第２のデータ信号で位相変調して、それによって前記波長における第４の光信号を生じさせるための第２のデータ変調器と、それ自体の結合器出力ポートで、前記波長における第５の光信号を生成するための結合器であって、前記第５の光信号は、前記結合器の第１の結合器入力ポートで受信された前記第３の光信号と、前記結合器の第２の結合器入力ポートで受信された前記第４の光信号を結合したものである、結合器とを備える光信号変調器であって、前記第１の、第２の、第３のおよび第４の光信号のうちの１つの位相を過変調するための位相過変調信号を生成する位相過変調源を備え、前記位相過変調信号が、前記第１のデータ信号および前記第２のデータ信号の変調周波数より有意に低い変調周波数を示すことを特徴とする、光信号変調器を提供する。
【０００８】
優先的には、変調器は、前記第１の変調器入力ポートと前記第１の結合器入力ポートの間、または前記第２の変調器入力ポートと前記第２の結合器入力ポートの間に挿入される位相過変調器をさらに含む。
【０００９】
有利には、変調器は、前記位相過変調源が、前記第１のデータ変調器の、または前記第２のデータ変調器の、または前記位相過変調器の少なくとも１つのポートに接続されるようになっている。
【００１０】
優先的には、変調器は、前記波長における第６の光信号を受信し、前記第６の光信号から、前記第１の光信号および前記第２の光信号を生成することが可能な偏光スプリッタをさらに含むようになっている。
【００１１】
有利には、変調器は、前記第１の偏光状態および前記第２の偏光状態が、概ね直線をなす偏光状態であるようになっている。
【００１２】
優先的には、変調器は、前記第１のデータ変調器および前記第２のデータ変調器が、ＱＰＳＫ変調を生じさせることが可能であるようになっている。
【００１３】
有利には、変調器は、前記第１のデータ変調器、前記第２のデータ変調器、および前記位相過変調器のうちの少なくとも１つが、ＬｉＮｂＯ３変調器であるようになっている。
【００１４】
本発明はまた、
第１の偏光状態を示す第１の光信号を位相変調するために、第１のデータ信号を印加して、それによって第３の光信号を生じさせるステップと、
第２の偏光状態を示す、第１の偏光状態に対して概ね垂直な第２の光信号を位相変調するために、第２のデータ信号を印加して、それによって第４の光信号を生じさせるステップと、
前記第３の光信号と前記第４の光信号を結合することによって、第５の光信号を生成するステップと
を含む、光信号を生成する方法であって、さらに
位相過変調を、前記第１の、第２の、第３の、および第４の光信号のうちの１つに適用するステップと、
前記位相過変調が、前記第１のおよび第２のデータ信号の変調周波数より実質的に高い変調周波数を示すステップと
を含むことを特徴とする、方法を提供する。
【００１５】
優先的には、その方法は、前記第３の光信号および前記第４の光信号がＱＰＳＫ信号であるようになっている。別法として、ＢＰＳＫなどの他の位相変調フォーマットが可能である。
【００１６】
本発明はまた、
ＰＭ−ＱＰＳＫ光信号を受信することが可能なコヒーレント受信機であり、
前記ＰＭ−ＱＰＳＫ信号の第１の偏光成分および第２の偏光成分をそれぞれ表す、第１の電気信号および第２の電気信号を生成することが可能な偏光分離ステージと、
前記第１の電気信号を受信するための第１の搬送波再生ステージおよび前記第２の電気信号を受信するための第２の搬送波再生ステージと
を含む、コヒーレント受信機であって、
第１の位相スペクトル情報を前記第１の電気信号から抽出し、第２の位相スペクトル情報を前記第２の電気信号から抽出すること、および前記第１の位相スペクトル情報と前記第２の位相スペクトル情報を比較することが可能な位相解析器
も含むことを特徴とする、コヒーレント受信機を提供する。
【００１７】
優先的には、コヒーレント受信機は、前記位相解析器が、前記第１の電気信号のフーリエ変換を計算するための第１の計算機および前記第２の電気信号のフーリエ変換を計算するための第２の計算機を備えるようになっている。
【００１８】
有利には、コヒーレント受信機は、
前記ＰＭ−ＱＰＳＫ光信号から、第３の電気信号、第４の電気信号、第５の電気信号および６の電気信号を生成することができる光ステージと、
前記第３の電気信号、前記第４の電気信号、前記第５の電気信号および前記第６の電気信号を再同期および正規化することによって、それぞれ第７の、第８の、第９の、および第１０の電気信号を生成することができる、再同期および正規化ステージ、
前記第７の電気信号と前記８の電気信号を結合する動作によって、第１１の電気信号を生成することができる、複合信号を再構築する第１のステージ、ならびに
前記第９の電気信号と前記第１０の電気信号を結合する動作によって、第１２の電気信号を生成することができる、複合信号を再構築する第２のステージ、
電子色分散補償の動作によって、それぞれ前記第１１の電気信号から第１３の電気信号を、また前記第１２の電気信号から第１４の電気信号を生成することができる、２つの色分散補償電子ステージを含む
電子ステージ（１１７）とを含み、
前記偏光分離ステージが、前記第１３の電気信号から第１の電気信号を生成し、前記第１４の電気信号から前記第２の電気信号を生成することが可能である。
【００１９】
優先的には、コヒーレント受信機は、前記偏波分波器が定包絡線アルゴリズムを使用するようになっている。
【００２０】
本発明の基礎は、振幅の過変調が、電子偏光分離ステージが定包絡線アルゴリズムを使用するコヒーレント受信機と組み合わせて使用した場合に、ある偏光による光信号Ｏ１をマーキングするために使用することはできないという実験的観察。これは、このアルゴリズムが、逆多重しなければならない２つの電気信号の振幅が類似していると仮定しているためである。電子偏光分離ステージが、その出力における、近い振幅を示す２つの信号をもたらすまで、アルゴリズムは、類似の振幅を有する２つの逆多重された電気信号をもたらすまで、その計算を継続する。デジタルシミュレーションによって、電子偏光分離ステージが、光信号Ｏ１の振幅過変調マーキングを削除し、マーキングを、コヒーレント受信機によって分離された信号Ｅ１およびＥ２のどちらが信号Ｏ１に対応し、どちらが信号Ｏ２に対応するか見分けるのに役立たなくすることが示された。本発明の諸態様は、この難題を解決する。
【００２１】
添付の図面を参照して例示的かつ非限定的な例としてのみ示す、本発明のある特定の実施形態の以下の説明を検討することで、本発明はよりよく理解され、本発明の他の目的、詳細、特徴、および利点が、より明白になろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態が実装できる、偏波多重を使用するコヒーレント光通信システムの概略図である。
【図２】本発明の実施形態による、偏光マーキングを用いる変調器を示す図である。
【図３】本発明の可能な一実施形態による、コヒーレント受信機の電子ステージのいくつかの要素を示す図である。
【図４−ａ】デジタルシミュレーションによって得られ、本発明の一実施形態を通して実現され得る偏光マーキングの利点を示す位相信号を示すグラフである。
【図４−ｂ】デジタルシミュレーションによって得られ、本発明の一実施形態を通して実現され得る偏光マーキングの利点を示す位相信号を示すグラフである。
【図４−ｃ】デジタルシミュレーションによって得られ、本発明の一実施形態を通して実現され得る偏光マーキングの利点を示す位相信号を示すグラフである。
【図４−ｄ】デジタルシミュレーションによって得られ、本発明の一実施形態を通して実現され得る偏光マーキングの利点を示す位相信号を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は、偏波多重を使用する光通信システムを概略的に示す。定出力光源１０１は、ある波長の光信号１０２を発する。偏光分離器１０３は、光信号１０２を、同じ波長の２つの光信号１０４および１０５に分離する。信号１０４および１０５は、実質的に垂直な偏光を表す。２つの光信号１０４および１０５は、偏光マーキングを用いる変調器１０６の２つの入力ポートで受信され、変調器は、その出力において、同じ波長の信号１０７を送り出す。信号１０７は、その両方がデータまたはバイナリの流れを搬送する２つの基本的に垂直な偏光信号を重畳することによって構成される。光信号１０４および１０５から光信号１０７を得るためのモードは、図２と併せて以下により詳細に説明する。光信号１０７は、光伝搬媒体１１０、たとえば光ファイバに入る。同じ波長の光信号１１１が、光学媒体１１０の出力において得られる。光信号１１１は、光学媒体１１０が波長変換手段を有する場合、信号１０７とは異なる波長によって搬送される可能性がある。媒体１１０内の、時間の経過に伴う可変複屈折を示す伝搬のために、光信号１１１は、一般に、信号１０７のものとは同じでない偏光状態を示す。信号１１１は、光ステージ１１２および電子ステージ１１７からなるコヒーレント光受信機の入力において受信される。光ステージ１１２は、４つのアナログ電気信号１１３、１１４、１１５および１１６を、これらの４つのアナログ信号をデジタル信号１１８および１１９に変換するための機能をもつ電子ステージ１１７に送り出す。ステージ１１２および１１７からなるコヒーレント光受信機が、デジタル電気信号１１８および１１９が、その垂直な偏光が多重信号１０７を形成する２つの偏光信号によって搬送されるデータまたはバイナリの流れを忠実に表すように設計されている。
【００２４】
本発明で提示する使用モードにおいて、光学媒体１１０は、より正確には、ただし例示の目的で示すこの例を本発明の限定とみなすことはないが、互いに接続された不図示の異なる光学要素からなる、ポイントツーポイントの光ファイバ接続部であってよく、これらの要素は、たとえば、光信号増幅モジュール、色分散補償モジュール、および他の要素が挿入される、ファイバであり得る。実際は、光学媒体１１０を成す要素の性質および数は限定されない。本発明の他の実施形態において、光学媒体１１０は、たとえば誘導のない空気中光伝搬の場合、たとえばファイバなしの光通信にアクセスするために、または複屈折光学媒体１１０の解析実験、および他の応用例において使用されるものなどの光ファイバを実装しなくてもよい。
【００２５】
図２は、本発明の可能な一実施形態による、偏光マーキングを用いる変調器１０６を概略的に示す。変調器１０６は、ＱＰＳＫフォーマット（４位相偏移変調）でのデータ符号化のための２つの変調器２０１および２０２によって構成される。変調器２０１および２０２は、基本的に垂直な偏光を有する光信号１０４および１０５を受信する。変調器２０１および２０２は、光信号１０４および１０５をそれぞれ位相変調し、それによって、２つの変調された光信号２１７および２１８をＱＰＳＫフォーマットで送り出すことを可能にする。信号２１７および２１８は、データまたはバイナリの流れを搬送する。変調器１０６はまた、光信号２１７を過変調し、光信号２１９に変換するための、オプションの位相過変調器２０３を備える。過変調器２０３の役割は、以下で説明する。信号２１９（または過変調器２０３の不在下では信号２１７、これは、すでに示したように、その変調器はオプションであるため）および信号２１８は、２つの信号２１９（または過変調器２０３の不在下では、２１７）および２１８を重畳させることによって形成される信号１０７をもたらすための、番号２２０の偏光結合プリズムによって結合される。
【００２６】
変調器２０１は、２つのマッハツェンダー干渉計２０４および２０５を備える。変調器２０１は、光信号１０４を受信するための１：２入力カプラ１１および光信号２１７を送り出すための２：１出力カプラ１２によって形成され、これらの２つのカプラは、２本のアームによって接続されている。図２における上部アームは、マッハツェンダー干渉計２０４を含む。２０１の下部アームは、π／２位相シフタ２０６と直列に設置された別のマッハツェンダー干渉計２０５を保持している。電極２１１は、データ信号１３を受信して、変調器２０４を通過する光信号の位相をπホップだけ変調する。電極２１２は、データ信号１４を受信して、変調器２０４を通過する光信号の位相をπホップだけ変調する。電極２１３は、信号を受信して、変調器２０５によって送信される光信号をπ／２だけ位相シフトする。信号２１７は、変調器２０４の出力において得られる第１の光信号と、位相シフタ２０６の出力において得られる第２の光信号を結合することによって得られ、この結合は、変調器２０１の出力において、２：１カプラ１２によって実行される。それによって構築された変調器２０１自体が、マッハツェンダー干渉計を構成する。
【００２７】
変調器２０２は、同様に構成される。
【００２８】
マッハツェンダー干渉計２０４、２０６、２０７および２０８は、別法として、いくつかの電極のそれぞれ、たとえばそれぞれがそれらの干渉計を成す各２本のアーム上の電極を使用して、プッシュプル式の構成にて変調信号を印加することができることが当業者には認識されよう。一般に、変調器２０４、２０５、２０７および２０８ならびに位相シフタ２０６および２０９は、それぞれ、図２に示したものとは異なる複数の電極を使用することができるが、分かりやすいように、そのそれぞれについて単一の電極を表している。
【００２９】
それに関して記載した変調器２０１および２０２のそれぞれは、データまたはバイナリの流れを搬送するために、変調された光信号をＱＰＳＫフォーマットで送り出すことを可能にする。信号２１７は、したがって、その偏光が基本的に信号１０４のものに近いＱＰＳＫフォーマットの信号であり、これは、これらの偏光状態の不一致は変調器２０１の複屈折から生じ得るためである。同様に、信号２１８は、したがって、その偏光が基本的に信号１０５のものに近いＱＰＳＫフォーマットの信号であり、これは、これらの偏光状態の不一致は変調器２０２の複屈折から生じ得るためである。偏光結合プリズム２２０は、２つの光信号の重畳によって構成される光信号を、（信号１０４および１０５の偏光のように）基本的に垂直な２つの偏光で送り出し、その信号のそれぞれは、ＱＰＳＫフォーマットで符号化されたデータを搬送する。信号１０７は、したがって、偏波多重方式の４位相偏移変調のためのＰＭ−ＱＰＳＫフォーマットの信号である。光学媒体１１０によって送信される信号１１１はまた、ＰＭ−ＱＰＳＫ信号として記載することができる。
【００３０】
図２において、低周波数信号源２２１が、過変調信号を変調器２０３の電極２１０に印加する。さらに、位相過変調が、信号２１９上にもたらされ得る。したがって、信号１０７、より厳密には信号２１９を構成する、２つの偏光成分のうちの一方がＱＰＳＫフォーマットの信号であり、この信号は、変調器２０３によって引き起こされる位相過変調をさらに示している。
【００３１】
過変調器２０３の電極２１０は、信号２１７の位相を過変調することによって光信号２１９を得ることを可能にする変調信号を印加する。すでに示したように、過変調器２０３は、オプションである。過変調器２０３は、別法として、ただ１つの電極２１０だけでなく、複数の電極を含み得る。過変調器２０３はまた、不図示の配置に従って、変調器１０６上の異なる位置に挿入されてもよい。過変調器２０３は、それによって、分離器１０３と変調器２０１の間に置かれてもよい。あるいは、過変調器２０３は、変調器２０１を構成するマッハツェンダー干渉計の上部アーム上、変調器２０４の上流または下流上に置かれてもよい。過変調器２０３は、変調器２０１を構成するマッハツェンダー干渉計の下部アーム上、たとえば変調器２０５の上流上、または位相シフタ２１３の下流上、あるいはそれらの２つの要素の間に置かれてもよい。
【００３２】
ある変形形態によれば、過変調器２０３は、変調器１０６を製造するコストを低減するために設けていない。その場合、源２２１によって送り出される過変調信号は、たとえば、変調器２０４の電極のうちの１つに印加され得る。変調信号は、より一般的には、変調器２０６の上部アームの要素の電極のうちの少なくとも１つに印加され得る。したがって、過変調源２２１によって送り出される過変調信号を、変調器２０４の、または変調器２０５の、または位相シフタ２０６の電極のうちの少なくとも１つに印加することにより、位相過変調偏光マーキングは、信号１１７上に存在し得る。別法として、過変調源２２１によって送り出される過変調信号を、変調器２０７もしくは２０８のまたは位相シフタ２０９の電極のうちの少なくとも１つに印加することにより、位相過変調偏光マーキングは、信号２１８上に存在し得る。信号１０７を構成する信号のうちの１つ、すなわち信号２１７または信号２１８は、ＱＰＳＫフォーマットの信号であり、偏光マーキング用の位相過変調をさらに示す。
【００３３】
この過変調は、有利には、その変調周波数が、ＱＰＳＫフォーマットのデータの変調周波数より実質的に低い過変調であり得る。図３および４の説明と併せることで後に明らかになるように、送信された光信号の２つの偏光成分のうちの一方の位相過変調が、信号の逆多重ならびに信号１１８および１１９（図１）の取得の間に、それらの２つの信号のうちのどちらが、信号２１７および２１８によって搬送されるＱＰＳＫフォーマットのデータに対応するか識別することを可能にする。有利には、ＱＰＳＫフォーマットのデータの変調周波数より実質的に低い周波数過変調が、電気ステージ１１７（図１）内の電気フィルタリング手段によって容易に分離され得る周波数であるとして理解されなければならない。
【００３４】
図３は、信号１１１の受信に基づいて信号１０７を復号することができるコヒーレント受信機の電子ステージを概略的に示す（図１）。
【００３５】
図３に示した電子ステージの要素の中で、いくつかの要素はすでに知られており、たとえば、Ｓｅｂ．Ｊ  Ｓａｖｏｒｙ著の「コヒーレント光受信機用のデジタルフィルタ（Ｄｉｇｉｔａｌ  ｆｉｌｔｅｒｓ  ｆｏｒ  ｃｏｈｅｒｅｎｔ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｒｅｃｅｉｖｅｒｓ）」、（Ｏｐｔｉｃｓ  Ｅｘｐｒｅｓｓ、２００８年１月２１日、Ｖｏｌ．１６、＃２、８０４から８１７ページ）に記載されている。再同期および正規化ステージ３０１は、光ステージ１１２（図１）によって提供されるアナログ電気信号１１３、１１４、１１５および１１６を、再同期され、正規化された４つのデジタル信号、それぞれ３０２、３０３、３０４および３０５に変換する。複合信号を再構築するためのステージ３０６は、信号３０２と３０３を結合することによって電気信号３０８を得ることを可能にする。同様に、複合信号を再構築するためのステージ３０７は、信号３０４と３０５を結合することによって電気信号３０９を得ることを可能にする。電子色分散補償ステージ３１０は、信号３０８に基づいて電気信号３１２を得ることを可能にする。同様に、電子色分散補償ステージ３１１は、信号３０９に基づいて電気信号３１３を得ることを可能にする。定包絡線アルゴリズム（ＣＭＡ）を使用する偏波分波器３１４は、信号３１２および３１３を逆多重することによって、電気信号３１５および３１６を送り出す。搬送波再生ステージ３１８は、信号３１５に基づく電気信号３２０を送り出し、搬送波再生ステージ３１９は、信号３１５に基づく電気信号３２０を送り出す。２つのシンボル推定ステージ３２２および３２３は、信号３２０および３２１に基づいて、電気信号１１８および１１９をそれぞれ送り出す。２つの電気信号１１８および１１９のうちの一方は、変調器２０１（図２）によって印加されたデータ、すなわち信号１３および１４からのデータを、送信された信号の第１の偏光成分上で搬送する。その２つのうちのどちらが搬送しているか識別するためには、位相過変調のトレースを突きとめる。
【００３６】
図３は、搬送波再生ステージ３１８内に存在する信号３１５から位相情報を抽出し、比較することが可能であり、また搬送波再生ステージ３１９内に存在する信号３１６から位相情報を抽出し、比較することが可能な位相解析器３２４をさらに示す。図４と併せると明らかになるように、信号１０７を構成する、２つの偏光成分のうちの一方の位相過変調マーキングが、信号１０７（図２）の２つの偏光成分のうち、位相過変調を搬送する方に対応する搬送波再生ステージ３１８または３１９内において検出可能である。
【００３７】
図４−ｂは、デジタルシミュレーション（任意の単位）に基づいて、信号３１５および３１６のうちの、位相過変調マーキングを搬送する信号１０７の偏光成分に対応する方の中に含まれる位相情報を表す。図４−ａは、信号３１５および３１６のうちの、位相過変調マーキングを搬送していない信号１０７の偏光成分に対応する方の中に含まれる位相情報を表す。数値フーリエ変換が、図４−ａおよび４−ｂに表した情報に適用される場合、図４−ｃおよび４−ｄに示す位相スペクトル２１および２２が、それぞれ得られる。図４−ｄにおけるスペクトルは、低周波数における、そのスペクトルを図４−ｃにおけるスペクトルと区別する信号を明確に示す。この信号は、すでに示したように、ＱＰＳＫデータの周波数より本質的に低い周波数における過変調に対応する。マーキング信号のこの位相は、信号３２０および３２１（図３）のどちらが、結果的には、信号１１８および１１９（図１および３）のどちらが、光信号２１７（図２）によって搬送されるデータまたはバイナリの流れに対応するか識別することを可能にする。同様に、低周波数過変調を示さないスペクトルは、信号１１８および１１９のうち、どちらが光信号２１８によって搬送されるデータに対応するか特定することを可能にする。
【００３８】
図３の概略図を簡単にするために、その機能が搬送波再生ステージ３１８および３１９によって構成されるアセンブリ３１７内に存在する位相情報を計算および比較することである単一の位相解析器３２４を示してある。この比較は、それらの２つのステージ内に存在する位相情報のフーリエ変換の間で、または信号３１５および３１６についての他のタイプのデジタル操作によってなされる。
【００３９】
初期の偏光成分を特定するために、異なる過変調、たとえば異なる周波数を有する過変調を使用して、その両方をマーキングすることも可能である。この状況において、スペクトル２１および２２の解析は、２つの異なる周波数におけるピークを示し、同様に、変調されたデータ１１８および１１９を、それぞれの最初の偏光成分に割り当てることを可能にする。
【００４０】
本発明は、複数の特定の実施形態とともに記載しているが、当然ながら、それらに限定されるということは決してなく、記載した手段のすべての技術的等価物とともに、それらの組合せが本発明の範囲に入る場合は、前記組合せを含む。
【００４１】
動詞「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」または「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」およびその活用形の使用は、請求項に記載されたもの以外の要素またはステップの存在を排除するものではない。要素またはステップに対する、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」の使用は、別段の記載がない限り、複数のそのような要素またはステップの存在を排除するものではない。複数の手段またはモジュールが、単一のハードウェア要素によって表されてもよい。
【００４２】
各請求項において、括弧内のいずれの参照符号も、その請求項を制限するものとして解釈されるべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４−ａ】
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【図４−ｂ】
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【図４−ｃ】
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【図４−ｄ】
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