(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信情報に基づいて位相変調した送信光を出力する光送信器と、
位相変調された光を受信し復調する光受信器と、
前記送信光の一部を前記光受信器に導入する光帰還部、とを有し、
前記光送信器は、連続光を出力する光源と、前記連続光を前記送信情報に基づいて位相変調する位相変調部と、前記位相変調部の動作を制御する制御部とを備え、
前記光受信器は、前記光帰還部から得た前記送信光を復調することにより受信情報を取得し、前記受信情報を前記制御部に送出し、
前記制御部は、前記送信情報と前記受信情報に基づいて前記位相変調部の駆動信号の値を制御し、
前記制御部は、前記位相変調部に対して前記駆動信号を付加する駆動部と、前記送信情報と前記受信情報を比較し、比較した結果に基づいて前記駆動部を制御する判定部、とを備え、
前記駆動信号は、前記送信情報に対応した変調信号と、前記変調信号の平均値を調整する直流信号を含み、前記直流信号は、前記位相変調部が備えるマッハ・ツェンダ型光変調器の半波長電圧の奇数倍の直流電圧である
光通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載した光通信装置において、
前記判定部は、前記送信情報と前記受信情報が一致する場合は、前記直流信号の値を維持するように前記駆動部を制御し、前記送信情報と前記受信情報が一致しない場合は、前記直流信号の値を変更するように前記駆動部を制御する
光通信装置。
【請求項３】
請求項１に記載した光通信装置において、
前記判定部は、前記送信情報と前記受信情報が一致する場合は、前記変調信号を維持するように前記駆動部を制御し、前記送信情報と前記受信情報が一致しない場合は、前記変調信号を反転するように前記駆動部を制御する
光通信装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載した光通信装置において、
前記位相変調部は、マッハ・ツェンダ型光変調器を備え、
前記光帰還部は、前記送信光の一部を分岐する光分岐部と、分岐された送信光と通信相手からの信号光のいずれか一方を前記光受信器に導入する光切り替え部を備える
光通信装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載した光通信装置において、
前記光受信器は、
局部発振光源と、
前記局部発振光源が出力する局部発振光と前記位相変調された光を入力し、同相信号光と直交信号光を出力する９０度ハイブリッド回路と、
前記同相信号光と前記直交信号光を光電変換し、同相電気信号と直交電気信号を出力する光電変換部と、
前記同相電気信号と前記直交電気信号をアナログ／デジタル変換し、同相デジタル信号と直交デジタル信号を出力するアナログ／デジタル変換部と、
前記同相デジタル信号と前記直交デジタル信号を復調し、前記受信情報を出力する信号処理部、とを備える
光通信装置。
【請求項６】
連続光を出力する光源と、
前記連続光を送信情報に基づいて位相変調した送信光を出力する位相変調部と、
前記位相変調部の動作を制御する制御部、とを有し、
前記制御部は、前記送信光を復調した受信情報を取得し、前記送信情報と前記受信情報に基づいて前記位相変調部の駆動信号の値を制御し、
前記駆動信号は、前記送信情報に対応した変調信号と、前記変調信号の平均値を調整する直流信号を含み、前記直流信号は、前記位相変調部が備えるマッハ・ツェンダ型光変調器の半波長電圧の奇数倍の直流電圧である
光送信器。
【請求項７】
連続光を送信情報に基づいて位相変調し、
前記位相変調した送信光を出力し、
前記送信光を復調した受信情報を取得し、
前記送信情報と前記受信情報に基づいて前記位相変調のための信号値を制御し、
前記受信情報を取得する処理は、前記送信光の一部を受信して復調する処理を含み、
前記位相変調のための信号値を制御する処理は、前記送信情報に対応した変調信号と、前記変調信号の平均値を調整する直流信号を制御する処理を含み、前記直流信号は、前記位相変調に用いるマッハ・ツェンダ型光変調器の半波長電圧の奇数倍の直流電圧である
光送信方法。
【請求項８】
請求項７に記載した光送信方法において、
前記位相変調を制御する処理は、前記送信情報と前記受信情報が一致する場合は、前記直流信号の値を維持し、前記送信情報と前記受信情報が一致しない場合は、前記直流信号の値を変更する処理を含む
光送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信装置、光送信器および光送信方法に関し、特に、光位相変調方式を用いた光通信装置、光送信器および光送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、従来のホームページの閲覧を中心としたインターネットの利用に加えて、モバイル端末の普及による動画像等の送受信が増大したため、基幹ネットワークのトラフィック量が急増している。このトラフィック量の急増に伴い、従来から用いられている伝送速度が２．５Ｇｂｉｔ／ｓまたは１０Ｇｂｉｔ／ｓである光伝送システムに替わって、伝送速度が４０Ｇｂｉｔ／ｓないし１００Ｇｂｉｔ／ｓ以上である超高速光伝送システムが研究されている。
従来の光伝送システムにおいては、送信側で光の強度に情報を乗せ、受信側で光の強度を検出して情報を復元する強度変調／直接検波受信（Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ−Ｄｉｒｅｃｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ：ＩＭ−ＤＤ）方式が用いられてきた。一方、超高速光伝送システムにおいては、デジタルコヒーレント受信方式の採用が有力視されている。デジタルコヒーレント受信方式とは、位相変調方式（Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）と、コヒーレント受信（Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）およびデジタル信号処理（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）技術を組み合わせた受信方式である。デジタルコヒーレント受信方式は、光信号対雑音（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｚｅ  Ｒａｔｉｏ）耐力特性、波長分散（Ｃｈｒｏｍａｔｉｃ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）耐力特性、および偏波モード分散（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｍｏｄｅ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）耐力特性など、長距離光ファイバ伝送において要求される特性に優れている。
位相変調方式においては、送信側で光の位相に情報を乗せ、受信側で光の位相を検出して情報を復元する。位相変調方式の中でも特に、伝送特性と実現容易性およびコストのバランスから、２値位相変調方式（Ｂｉｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ：ＢＰＳＫ）や４値位相変調方式（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ：ＱＰＳＫ）が注目されている。さらに、周波数の利用効率に優れた４値位相変調信号を、直交する２偏波で多重して伝送する偏波多重４値位相変調方式（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ  −  Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ：ＰＭ−ＱＰＳＫ）が、実用化に向けて活発に研究開発されている。偏波多重４値位相変調方式によれば、周波数帯域幅を増加させることなく伝送容量を拡大することが可能である。なお、偏波多重４値位相変調方式は、ＤＰ−ＱＰＳＫ（Ｄｕａｌ  Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ−Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）とも呼ばれる。
次に、光の位相に情報を乗せる位相変調方式に用いられる光送信器について説明する。ここでは、一例として、４値光位相変調方式（ＱＰＳＫ）を用いて説明する。図９は、４値光位相変調方式（ＱＰＳＫ）に用いられる光送信器の構成の一例を示すブロック図である。光送信器６１００は、光源６１０１と、位相変調部６１０２と、駆動部Ｉ６１０３と、駆動部Ｑ６１０４と、分岐部６１０５と、電圧制御部６１０６とを有する。位相変調部６１０２は、ＣＷ光分岐部６１０７と、変調器Ｉ６１０８と、変調器Ｑ６１０９と、シフト部６１１０と、混合部６１１１、とを有する。
光源６１０１は、ＣＷ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ）光を出力する。ＣＷ光分岐部６１０７は、光源６１０１が出力したＣＷ光を分岐し、分岐した光を変調器Ｉ６１０８および変調器Ｑ６１０９に出力する。駆動部Ｉ６１０３は、送信する情報であるデータＩに対応する電圧を生成し、生成した電圧を変調器Ｉ６１０８に印加する。駆動部Ｑ６１０４は、送信する情報であるデータＱに対応する電圧を生成し、生成した電圧を変調器Ｑ６１０９に印加する。ここで、ＩおよびＱはコンスタレーションのＩ軸およびＱ軸に対応する。すなわち、データＩは送信する情報に対応するシンボルのＩ軸の値を決定する。同様に、データＱは送信する情報に対応するシンボルのＱ軸の値を決定する。
変調器Ｉ６１０８は、ＣＷ光分岐部６１０７が分岐したＣＷ光の一方を駆動部Ｉ６１０３が生成した電圧に基づいて変調する。このような変調器Ｉ６１０８を実現する手段として、例えば、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）などの誘電体を光導波路としたマッハ・ツェンダ（Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ）型の変調器（以下、マッハ・ツェンダ型光変調器と言う）を用いることができる。このようなマッハ・ツェンダ型光変調器は周知であるので、ここでは詳細な説明を省略する。一方、変調器Ｑ６１０９は、ＣＷ光分岐部６１０７が分岐したＣＷ光の他方を駆動部Ｑ６１０４が生成した電圧に基づいて変調する。
位相変調部６１０２は図９に示すように、上述のマッハ・ツェンダ型光変調器が入れ子構造となり、４値位相変調器を構成している。ここでシフト部６１１０は、変調器Ｑ６１０９が出力した光の位相を変化させる。例えば、４値位相変調方式ではシフト部６１１０は、変調器Ｑ６１０９が出力した光の位相をπ／２［ｒａｄｉａｎ］だけ変化させる。次いで、シフト部６１１０は、シフト後の光を混合部６１１１に出力する。混合部６１１１は、変調器Ｉ６１０８が出力した光とシフト部６１１０が出力した光とを混合する。次いで、混合部６１１１は混合した光を分岐部６１０５に出力する。分岐部６１０５は、位相変調部６１０２が出力した光を分岐する。次いで、分岐部６１０５は分岐した光を電圧制御部６１０６に出力する。
電圧制御部６１０６は、分岐部６１０５が分岐した光に基づいて位相変調部６１０２を制御する。具体的には、電圧制御部６１０６は変調器Ｉ６１０８、変調器Ｑ６１０９、およびシフト部６１１０に印加する直流（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ：ＤＣ）電圧の制御を行う。
次に、電圧制御部６１０６の動作について図面を用いて詳細に説明する。まず、変調器に印加される電圧（以下、駆動電圧と言う）と透過光強度との関係について説明する。図１０Ａは、送信する情報の電気信号と変調器の特性との関係を説明するための図である。ここで変調器の特性とは、駆動電圧に対する変調器の透過光強度の変化をいう。また、図１０Ｂは位相変調された光信号を模式的に示した図である。変調器Ｉ６１０８には、電圧制御部６１０６が出力する直流電圧と駆動部Ｉ６１０３が出力する電圧との和が駆動電圧として印加される。
マッハ・ツェンダ型光変調器を用いて光の位相を変調する場合、送信する情報である「０」／「１」に対応する光出力が透過光強度の隣り合う最大（Ｐｅａｋ）点に合致するように、駆動部が生成する電圧（以下、駆動振幅と言う）を調整する。具体的には、マッハ・ツェンダ型光変調器を透過した光の位相がπ［ｒａｄｉａｎ］変化する電圧と等しくなるように駆動振幅を調整する。以下では、マッハ・ツェンダ型光変調器を透過した光の位相がπ［ｒａｄｉａｎ］変化する電圧の半分の電圧をＶπ［Ｖ］とする。そして、送信する情報である「０」／「１」に対応する駆動振幅の平均値が変調器の透過光強度の最小（Ｎｕｌｌ）点と合致するように、電圧制御部６１０６が変調器Ｉ６１０８および変調器Ｑ６１０９に印加する直流電圧を調整する。具体的には、電圧制御部６１０６は送信する情報に対応する駆動振幅の平均値が、図１０Ａに示したＶπ［Ｖ］、３Ｖπ［Ｖ］、・・・のいずれかになるように直流電圧を調整する。
特許文献１に、上述したように変調器に印加する直流電圧を調整する送信器の構成の一例が開示されている。つまり、この送信器は、送信する情報に対応する駆動振幅の平均値が変調器の光透過強度の最小点と合致するように変調器に印加する直流電圧を調整する。特許文献１による変調器では、第２の光源からの光が変調器の出力側から逆進光として入力され、変調器の入力側において逆進光の強度が測定される。そして、逆進光の強度が最小となるように変調器に印加する直流電圧の制御が行われる。このような構成により、送信する情報に対応する駆動振幅の平均値が変調器の光透過強度の最小点と合致するように直流電圧が調整される。
【特許文献１】特開２００９−０８１７４７号公報（段落「００２６」）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述したように、特許文献１に記載された関連する変調器によれば、送信する情報に対応する駆動振幅の平均値が変調器の透過光強度の最小点になるように、変調器に印加する直流電圧を安定に制御することが可能になる。しかしながら、特許文献１に記載された変調器では、送信する情報と、変調器が変調した後の光の位相との対応関係が確定しないという問題点があった。以下に、変調器が変調した後の光の位相と送信する情報との対応関係が確定しない理由について詳細に説明する。
変調器が変調した後の光の位相と送信する情報との間には、２種類の対応関係が存在する。以下に、この対応関係について図１０Ａを用いて説明する。
まず、上述の制御により送信する情報に対応する駆動振幅の平均値が、図１０Ａに示したＶπ［Ｖ］になるように変調器に印加する直流電圧が調整された場合について考える。この場合、送信する情報である「０」／「１」に対応する変調後の光の位相は、「０」／「π」［ｒａｄｉａｎ］となる。以下では、この場合における、送信する情報と変調した後の光の位相との対応関係を「正論理」と言う。
次に、送信する情報に対応する駆動振幅の平均値が、図１０Ａに示した３Ｖπ［Ｖ］になるように変調器に印加する直流電圧が調整された場合について考える。この場合、送信する情報である「０」／「１」に対応する変調後の光の位相は、「π」／「０」［ｒａｄｉａｎ］となる。以下では、この場合における、送信する情報と変調した後の光の位相との対応関係を「負論理」と言う。
このように変調器に印加する直流電圧の値によって、変調器が変調した後の光の位相と送信する情報との間に、２種類の対応関係が存在する。しかしながら、変調器に印加する直流電圧の値と、「正論理」となるか「負論理」となるかの対応関係は、変調器の個体差、温度変化または経時変化等により異なる。そのため、変調器に印加する直流電圧を安定に制御できたとしても、変調器が「正論理」で動作するか、「負論理」で動作するかを識別するのは困難である。その結果、送信する情報と、変調器が変調した後の光の位相との対応関係が確定しないことになる。
このため、位相変調方式として、例えばＱＰＳＫ方式を採用した場合、図１１に示すように、１種類の送信する情報に対して４種類の位相状態が存在しうる。図の横軸はＱＰＳＫ方式における同相軸（Ｉｎ−ｐｈａｓｅ：Ｉ軸）であり、縦軸は直交軸（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ−ｐｈａｓｅ：Ｑ軸）である。Ｉ軸、Ｑ軸に対応する位相変調において、それぞれ「正論理」と「負論理」を取り得るので、以下の４通りの組み合わせが存在する。すなわち、Ｉ軸、Ｑ軸ともに正論理で動作する場合（正論理、正論理）、Ｉ軸だけ反転した場合（負論理、正論理）、Ｉ軸とＱ軸が共に反転した場合（負論理、負論理）、およびＱ軸だけが反転した場合（正論理、負論理）の４種類である。具体的には例えば、１種類の送信する情報「００」に対する光の位相状態として、上述の組み合わせに対応して、π／４、３π／４、５π／４、７π／４という４種類の光位相状態が存在することになる。
そして、このように位相変調された光を受信する光受信器においては、取り得る位相状態の組み合わせの中から、送信された情報に一致する組み合わせを探索するための処理回路が必要となる。そのため、光受信器の構成が複雑になるという問題があった。
このように、関連する位相変調器を用いた光送信器においては、変調後の光の位相と送信する情報との対応関係を確定することが困難であり、そのため光受信器の構成が複雑になる、という問題があった。
本発明の目的は、上述した課題である、関連する位相変調器を用いた光送信器においては、変調後の光の位相と送信する情報との対応関係を確定することが困難であり、そのため光受信器の構成が複雑になる、という課題を解決する光通信装置、光送信器および光送信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の光通信装置は、送信情報に基づいて位相変調した送信光を出力する光送信器と、位相変調された光を受信し復調する光受信器と、送信光の一部を光受信器に導入する光帰還部、とを有し、光送信器は、連続光を出力する光源と、連続光を送信情報に基づいて位相変調する位相変調部と、位相変調部の動作を制御する制御部とを備え、光受信器は、光帰還部から得た送信光を復調することにより受信情報を取得し、受信情報を制御部に送出し、制御部は、送信情報と受信情報に基づいて位相変調部の動作を制御する。
本発明の光送信器は、連続光を出力する光源と、連続光を送信情報に基づいて位相変調した送信光を出力する位相変調部と、位相変調部の動作を制御する制御部、とを有し、制御部は、送信光を復調した受信情報を取得し、送信情報と受信情報に基づいて位相変調部の動作を制御する。
本発明の光送信方法は、連続光を送信情報に基づいて位相変調し、位相変調した送信光を出力し、送信光を復調した受信情報を取得し、送信情報と受信情報に基づいて位相変調を制御する。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の光通信装置、光送信器および光送信方法によれば、簡易な構成によって、光送信器における変調後の光の位相と送信する情報との対応関係を確定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は本発明の第１の実施形態に係る光通信装置の構成を示すブロック図である。
図２Ａは本発明の第１の実施形態に係る光送信器における、送信情報と変調後の光の位相との関係（正論理の場合）を示す表である。
図２Ｂは本発明の第１の実施形態に係る光送信器における、送信情報と変調後の光の位相との関係（負論理の場合）を示す表である。
図３は本発明の第１の実施形態に係る光通信装置の動作を示すフローチャートである。
図４は本発明の第１の実施形態に係る光通信装置を用いた光伝送システムの構成を示すブロック図である。
図５は本発明の第２の実施形態に係る光通信装置の動作を説明するための表である。
図６は本発明の第２の実施形態に係る光通信装置の動作を示すフローチャートである。
図７は本発明の第３の実施形態に係る光送信器の構成を示すブロック図である。
図８は本発明の第４の実施形態に係る光通信装置の構成を示すブロック図である。
図９は４値光位相変調方式（ＱＰＳＫ）に用いられる光送信器の構成の一例を示すブロック図である。
図１０Ａは送信する情報の電気信号と変調器の特性との関係を説明するための図である。
図１０Ｂは位相変調された光信号を模式的に示した図である。
図１１はＱＰＳＫ方式における送信する情報と変調された光の位相との関係を示す図である。
図１２ＡはＱＰＳＫ方式において「＋π／２」回転させた場合における、送信情報と変調後の光の位相との関係を示す図である。
図１２ＢはＱＰＳＫ方式において「−π／２」回転させた場合における、送信情報と変調後の光の位相との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
〔第１の実施形態〕
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光通信装置１０００の構成を示すブロック図である。光通信装置１０００は、光送信器１１００、光受信器１２００、および光帰還部１３００を有する。光送信器１１００は送信情報に基づいて位相変調した送信光を出力する。光受信器１２００は位相変調された光を受信し復調する。光帰還部１３００は光送信器１１００が出力する送信光の一部を光受信器１２００に導入する。
光送信器１１００は、連続光を出力する光源１１１０、連続光を送信情報に基づいて位相変調する位相変調部１１２０、および位相変調部１１２０の動作を制御する制御部１１３０を備える。光受信器１２００は、光帰還部１３００から得た送信光を復調することにより受信情報を取得し、この受信情報を制御部１１３０に送出する。そして、制御部１１３０は、送信情報と受信情報に基づいて位相変調部１１２０の動作を制御する。
光源１１１０には、例えばレーザダイオード（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ：ＬＤ）等を使用することができる。位相変調部１１２０は光源１１１０が出力する連続光を位相変調し、位相変調した送信光を出力する。位相変調方式としては、例えば、ＭＰＳＫ（Ｍ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ、Ｍは整数）、ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）等を用いることができる。位相変調部１１２０はマッハ・ツェンダ型光変調器を備えた構成とすることができ、光導波路材料には、例えばニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）等の誘電体を用いることができる。
光受信器１２００は光帰還部１３００から入力される送信光に限らず、通信相手から位相変調された信号光を受信し復調することができる。
このような構成を採用することにより、本実施形態の光通信装置１０００によれば、送信情報と受信情報に基づいて光送信器１１００の動作を制御することが可能になる。そのため、簡易な構成によって、光送信器１１００における変調後の光の位相と送信する情報との対応関係を確定することができる。
次に、本実施形態の光通信装置１０００について、さらに詳細に説明する。制御部１１３０は、位相変調部１１２０に対して駆動信号を付加する駆動部１１３１と、送信情報と受信情報を比較し、比較した結果に基づいて駆動部を制御する判定部１１３２を備えた構成とすることができる。ここで、駆動信号には、送信情報に対応した変調信号と、変調信号の平均値を調整する直流信号が含まれる。
また、光帰還部１３００は、送信光の一部を分岐する光分岐部１３１０と、分岐された送信光と通信相手からの信号光のいずれか一方を光受信器１２００に導入する光切り替え部１３２０を備えた構成とすることができる。光分岐部１３１０には例えば、ファイバ型の光カプラや平面光波回路（Ｐｌａｎａｒ  Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＰＬＣ）を用いることができる。
また、光切り替え部１３２０には、微小ミラーを用いた機械式光スイッチや、熱光学効果を用いた導波路型光スイッチを用いることができる。
光受信器１２００は、位相変調された光を復調することにより入力された光の位相に関する情報を復元する。そして、復元した光の位相に関する情報を受信情報として判定部１１３２に送出する。光の位相に関する情報は、復元した光の位相に対応づけられた情報であればよく、例えば２値論理を採用することができる。すなわち光受信器１２００は、復元した光の位相が「π」［ｒａｄｉａｎ］である場合、予め対応づけられた２値論理の「０」を判定部１１３２に送出する構成とすることができる。復調方式としては、例えばコヒーレント受信方式を用いることができる。
ここで、位相変調方式について説明する。送信する情報（送信情報）と、位相変調部１１２０が変調した後の光の位相との間には、背景技術でも述べたように、２種類の対応関係（以下、「光位相マッピング」と言う）が存在する。図２Ａ、２Ｂに光位相マッピングの例を示す。図２Ａは正論理の場合を、図２Ｂは負論理の場合をそれぞれ示す。図２Ａおよび図２Ｂの上段は送信情報を、下段は変調後の光の位相を示し、上段の送信情報が下段の変調後の光の位相と対応している。このとき、光位相マッピングが光通信装置１０００において予め定められた対応関係である場合、送信情報と受信情報は一致する。しかし、光位相マッピングが予め定められた対応関係と異なる場合、送信情報と受信情報は一致しない。
判定部１１３２は送信情報と受信情報を比較し、送信情報と受信情報が一致する場合は、位相変調部１１２０に付加する直流信号の値を維持するように駆動部１１３１を制御する。一方、送信情報と受信情報が一致しない場合は、直流信号の値を変更するように駆動部１１３１を制御する。
次に、送信情報と受信情報の比較動作について説明する。送信情報と受信情報の比較には、送信情報として予め定められた情報を用いることができる。予め定められた情報が制御部１１３０に入力されると、駆動部１１３１は予め定められた情報に対応した変調信号と変調信号の平均値を調整する直流信号とからなる駆動信号（例えば駆動電圧）を位相変調部１１２０に印加する。位相変調部１１２０はこのときの駆動信号に基づいて連続光を変調し、変調後の光を送信光として出力する。
光帰還部１３００は送信光を分岐し、分岐された送信光を光受信器１２００に入力する。光受信器１２００は入力された送信光の位相を抽出し、復調した受信情報を判定部１１３２に送出する。判定部１１３２は、受信情報と予め定められた情報とを比較する。
ここで、予め定められた情報として例えば、図２Ａの上段に示した情報が制御部１１３０に入力された場合を考える。このとき、光通信装置１０００において予め定められた光位相マッピングが図２Ａに示した対応関係であるとする。また光受信器１２００が抽出した送信光は図２Ｂの下段に示した位相を有するものとする。判定部１１３２は、送信情報として予め定められた情報（図２Ａの上段）と、光受信器１２００が抽出した位相（図２Ｂの下段）から予め定められた光位相マッピング（図２Ａ）に基づいて求められる受信情報とを比較する。この場合、送信情報と受信情報は一致しないことがわかる。
なお、予め定められた情報としては、通信相手に送出する送信情報とは別の情報を用いる場合に限らず、送信情報の一部を用いることもできる。例えば、送信情報に含まれるフレームヘッダ部やトレーニング信号部などの既知の情報パターンを用いることができる。このような既知の情報パターンには、例えばＰＲＢＳ（Ｐｓｅｕｄｏ  Ｒａｎｄｏｍ  Ｂｉｔ  Ｓｔｒｅａｍ）等がある。
送信情報は、位相変調部１１２０が変調する光の位相と対応付けられる。送信情報として例えば、２値の論理の組み合わせによる情報を用いてもよい。論理の組み合わせの例として２値位相変調方式を用いる場合、送信情報の最小単位は、「０」または「１」である。また、他の例として、４値位相変調方式を用いる場合、送信情報の最小単位は、「００」、「０１」、「１０」および「１１」の内のいずれかである。
駆動部１１３１は上述した比較結果に基づいて、送信情報と受信情報が一致するように位相変調部１１２０に付加する直流信号の値を制御する。位相変調部１１２０がマッハ・ツェンダ型光変調器を備える場合、直流信号として直流（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ：ＤＣ）電圧が用いられる。このとき、送信情報と受信情報が一致する場合は、光位相マッピングが光通信装置１０００において予め定められたものと等しいので、判定部１１３２はＤＣ電圧の値を維持するように駆動部１１３１を制御する。一方、送信情報と受信情報が一致しない場合は、光位相マッピングが予め定められたものと異なっているので、判定部１１３２はＤＣ電圧の値を変更するように駆動部１１３１を制御する。
次に、位相変調部１１２０に付加する直流信号の値を変更する幅について説明する。この直流信号を変更する幅は、位相変調部１１２０の駆動信号と位相変調部１１２０の透過光強度との関係に基づいて定まる。例えば、位相変調部１１２０がマッハ・ツェンダ型光変調器を備える場合、直流信号としてのＤＣ電圧を変更する幅は、２Ｖπ［Ｖ］となる。また、マッハ・ツェンダ型光変調器が駆動する範囲で、変更する幅を２Ｖπ＋２Ｖπ×Ｎ（Ｎは偶数）［Ｖ］とすることができる。
続いて、図１２Ａを用いてさらに具体的に説明する。駆動部１１３１が位相変調部１１２０にＤＣ電圧として例えば３Ｖπ［Ｖ］印加している場合を考える。このとき、光位相マッピングは図中に示すように負論理となる。予め定められた光位相マッピングが正論理であるとすると、送信情報と受信情報が一致しない。そこで判定部１１３２は、ＤＣ電圧の値を例えばＶπ［Ｖ］に変更するように駆動部１１３１を制御する。これにより、光位相マッピングを予め定められた正論理に変更することができる。
一方、予め定められた光位相マッピングが負論理である場合、送信情報と受信情報は一致する。したがって、判定部１１３２はこのときのＤＣ電圧の値（３Ｖπ［Ｖ］）を維持するように駆動部１１３１を制御する。
次に、本実施形態の光通信装置１０００の動作について図３を用いて説明する。図３は、本実施形態の光通信装置１０００の動作を示すフローチャートである。光通信装置１０００ではまず光送信器１１００において、光源１１１０が出力する連続光（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ：ＣＷ）を位相変調部１１２０が送信情報に基づいて位相変調する（ステップＳ１１０）。具体的には、制御部１１３０が備える駆動部１１３１が位相変調部１１２０に、送信情報に対応した変調信号と、変調信号の平均値を調整する直流信号を印加する。
光送信器１１００は位相変調した送信光を光帰還部１３００へ出力する（ステップＳ１２０）。光帰還部１３００は光送信器１１００が出力する送信光の一部を光受信器１２００に導入し、光受信器１２００は送信光を復調し、受信情報を取得する（ステップＳ１３０）。
続いて光通信装置１０００は光送信器１１００が備える制御部１１３０において、送信情報と受信情報に基づいて位相変調部１１２０が行う位相変調を制御する（ステップＳ１４０）。具体的には、まず、制御部１１３０が備える判定部１１３２が、送信情報と受信情報が一致するか否か判断する（ステップＳ１４２）。そして、このときの判断結果に基づいて、判定部１１３２は送信情報に対応した変調信号と、変調信号の平均値を調整する直流信号を制御する。例えば、送信情報と受信情報が一致する場合（ステップＳ１４２／ＹＥＳ）、判定部１１３２は直流信号の値を維持するように駆動部１１３１を制御する（ステップＳ１４４）。一方、送信情報と受信情報が一致しない場合は（ステップＳ１４２／ＮＯ）、判定部１１３２は直流信号の値を変更するように駆動部１１３１を制御する（ステップＳ１４６）。
このような構成を採用することにより、本実施形態の光送信方法によれば、送信情報と受信情報に基づいて光送信器１１００の動作を制御することが可能になる。そのため、簡易な構成によって、光送信器１１００における変調後の光の位相と送信する情報との対応関係を確定することができる。その結果、光通信装置１０００の通信相手となる光受信器において、光通信装置１０００における送信情報と変調後の光の位相との対応関係が、正論理か負論理化かを判断する回路が不要となる。このため、通信相手側の受信回路の規模を縮小し、消費電力を削減することが可能となる。
次に、本実施形態による光通信装置１０００を用いた光伝送システムについて説明する。図４は、光通信装置１０００を用いた光伝送システム５０００の構成を示すブロック図である。光伝送システム５０００は、光通信装置１０００Ａ、光通信装置１０００Ｂ、および光通信装置１０００Ｃを有する。光通信装置１０００Ａと光通信装置１０００Ｃとは伝送路５１００で接続される。また、光通信装置１０００Ｂと光通信装置１０００Ｃとは伝送路５２００で接続される。ここで、光通信装置１０００Ｃは、光通信装置１０００Ａまたは光通信装置１０００Ｂが備える光受信器であってもよい。また、光通信装置１０００Ｃと接続する光通信装置の数を３以上とすることもできる。
光通信装置１０００Ａは伝送路５１００を介して光通信装置１０００Ｃと送受信を行う。同様に、光通信装置１０００Ｂは伝送路５２００を介して光通信装置１０００Ｃと送受信を行う。光通信装置１０００Ｃは通信を行う対象として光通信装置１０００Ａまたは光通信装置１０００Ｂのいずれかを選択して随時切り替え、光通信装置１０００Ａまたは光通信装置１０００Ｂのいずれか一方と通信を行う。
なお、この場合、通信相手側の光受信器において光位相マッピングが正論理か負論理かを判断する構成とした場合、以下のような問題がある。すなわち、光通信装置１０００Ｃが備える光受信器は複数の光通信装置と通信を行う。そのため、光通信装置１０００Ｃが備える光受信器は、複数の光通信装置のそれぞれに対して光位相マッピングが正論理か負論理かを判断しなければならない。従って、光受信器は通信を行う相手の光通信装置が切り替わるたびに上述の判断を行う必要があり、そのための時間が必要になるという問題があった。
しかしながら、本実施形態による光通信装置の構成とすることにより、光通信装置がそれ自体で光位相マッピングを確定させることが可能となる。そのため、本実施形態による光通信装置と通信を行う光受信器は、光位相マッピングが予め定められた関係であるとして受信した信号の復調処理を行うことができる。この結果、光受信器において、通信相手となる光通信装置を切り替える際の時間を短縮することができる。
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態による光通信装置２０００は、光送信器２１００の制御部２１３０が備える判定部２１３２の構成が、第１の実施形態による光通信装置１０００と異なる。他の構成は光通信装置１０００と同様であるので、説明は省略する。
本実施形態による光通信装置２０００が備える判定部２１３２は送信情報と受信情報を比較し、送信情報と受信情報が一致する場合は、変調信号を維持するように駆動部１１３１を制御する。一方、送信情報と受信情報が一致しない場合は、変調信号を反転するように駆動部１１３１を制御する。
このときの光通信装置２０００の動作について、図５および図１２Ａを用いて説明する。図５は第２の実施形態による光通信装置２０００の動作を説明するための表である。まず、光通信装置２０００において予め定められた光位相マッピングは「正論理」であるとする。すなわち、送信情報である「０」／「１」に対応する変調後の光の位相は、「０」／「π」［ｒａｄｉａｎ］となると定められている。このとき駆動部１１３１は、正論理に従って、送信情報「０」に対しては変調信号として低電圧ＬＯＷ（例えば、０〔Ｖ〕）を位相変調部１１２０に印加する。また、送信情報「１」に対しては変調信号として高電圧ＨＩＧＨ（例えば、２Ｖπ〔Ｖ〕）を位相変調部１１２０に印加する（図５の１行目から３行目、図１２Ａ）。光送信器２１００は送信情報に基づいて位相変調した送信光を出力する。
次に、光通信装置２０００が備える光帰還部１３００は光送信器２１００が出力する送信光の一部を光受信器１２００に導入する。光受信器１２００は光帰還部１３００から得た送信光を、予め定められた正論理に従って復調することにより受信情報を取得し、この受信情報を制御部２１３０に送出する。
制御部２１３０が備える判定部２１３２は送信情報と受信情報を比較し、送信情報と受信情報が一致する場合は、変調信号を維持するように駆動部１１３１を制御する。一方、送信情報と受信情報が一致しない場合（図５の４行目）、位相変調部１１２０は実際には「負論理」で動作していることになる。そこで判定部２１３２は、変調信号を反転するように駆動部１１３１を制御する。すなわち、駆動部１１３１は送信情報「０」に対しては変調信号として高電圧ＨＩＧＨ（例えば、２Ｖπ〔Ｖ〕）を位相変調部１１２０に印加する。また、送信情報「１」に対しては変調信号として低電圧ＬＯＷ（例えば、０〔Ｖ〕）を位相変調部１１２０に印加する（図５の５行目）。このとき、位相変調部１１２０は「負論理」で動作しているので、送信情報である「０」／「１」に対応する変調後の光の位相は、「０」／「π」［ｒａｄｉａｎ］となる（図５の６行目）。
光送信器２１００は、変調信号を反転して位相変調した送信光を出力する。光受信器１２００はこの送信光を受信し、予め定められた正論理に従って復調することにより受信情報を取得する。このときの受信信号は、正論理に基づいて、変調後の光の位相「０」／「π」［ｒａｄｉａｎ］に対して受信情報は「０」／「１」となるので、送信情報と一致した受信情報が得られる（図５の７行目）。
次に、本実施形態の光通信装置２０００の動作について図６を用いて説明する。図６は、本実施形態の光通信装置２０００の動作を示すフローチャートである。光通信装置２０００ではまず光送信器２１００において、光源１１１０が出力する連続光（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ：ＣＷ）を位相変調部１１２０が送信情報に基づいて位相変調する（ステップＳ１１０）。具体的には、制御部２１３０が備える駆動部１１３１が位相変調部１１２０に、送信情報に対応した変調信号と、変調信号の平均値を調整する直流信号を印加する。
光送信器２１００は位相変調した送信光を光帰還部１３００へ出力する（ステップＳ１２０）。光帰還部１３００は光送信器２１００が出力する送信光の一部を光受信器１２００に導入し、光受信器１２００は送信光を復調し、受信情報を取得する（ステップＳ１３０）。ここまでの動作は、第１の実施形態による光通信装置１０００の動作と同様である。
続いて光通信装置２０００は光送信器２１００が備える制御部２１３０において、送信情報と受信情報に基づいて位相変調部１１２０が行う位相変調を制御する（ステップＳ２４０）。具体的には、まず、制御部２１３０が備える判定部２１３２が、送信情報と受信情報が一致するか否か判断する（ステップＳ２４２）。そして、このときの判断結果に基づいて、判定部２１３２は送信情報に対応した変調信号と、変調信号の平均値を調整する直流信号を制御する。例えば、送信情報と受信情報が一致する場合（ステップＳ２４２／ＹＥＳ）、判定部２１３２は変調信号を維持するように駆動部１１３１を制御する（ステップＳ２４４）。一方、送信情報と受信情報が一致しない場合は（ステップＳ２４２／ＮＯ）、判定部２１３２は変調信号を反転するように駆動部１１３１を制御する（ステップＳ２４６）。
以上述べたように、本実施形態の光通信装置２０００によれば、送信情報と受信情報に基づいて光送信器２１００の動作を制御することが可能になる。そのため、簡易な構成によって、光送信器２１００における変調後の光の位相と送信する情報との対応関係を確定することができる。
〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図７は、本発明の第３の実施形態に係る光送信器３１００の構成を示すブロック図である。光送信器３１００は、連続光を出力する光源３１１０、連続光を送信情報に基づいて位相変調した送信光を出力する位相変調部３１２０、および位相変調部３１２０の動作を制御する制御部３１３０を備える。そして、制御部３１３０は、送信光を復調した受信情報を取得し、送信情報と受信情報に基づいて位相変調部３１２０の動作を制御する。ここで、受信情報は、光送信器３１００の通信相手である光通信装置から取得することができる。
制御部３１３０は、位相変調部３１２０に対して駆動信号を付加する駆動部３１３１と、送信情報と受信情報を比較し、比較した結果に基づいて駆動部を制御する判定部３１３２を備えた構成とすることができる。ここで、駆動信号には、送信情報に対応した変調信号と、変調信号の平均値を調整する直流信号が含まれる。なお、制御部３１３０の動作は、第１の実施形態による制御部１１３０または第２の実施形態による制御部２１３０の動作と同様であるので、説明を省略する。
このように、本実施形態の光送信器３１００によれば、送信情報と受信情報に基づいて位相変調部３１２０の動作を制御することが可能になる。そのため、簡易な構成によって、光送信器３１００における変調後の光の位相と送信する情報との対応関係を確定することができる。
〔第４の実施形態〕
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。本実施形態では、変調方式として４値位相変調方式（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ：ＱＰＳＫ）を採用し、デジタルコヒーレント受信方式を用いた場合を例として説明する。
図８は、本発明の第４の実施形態に係る光通信装置４０００の構成を示すブロック図である。光通信装置４０００は、光送信器４１００、光受信器４２００、および光帰還部４３００を有する。光送信器４１００は送信情報に基づいて４値位相変調した送信光を出力する。光受信器４２００は４値位相変調された光をデジタルコヒーレント受信し復調する。光帰還部４３００は光送信器４１００が出力する送信光の一部を光受信器４２００に導入する。
光送信器４１００は、連続光を出力する光源４１１０、連続光を送信情報に基づいて４値位相変調する位相変調部４１２０、および位相変調部４１２０の動作を制御する制御部を備える。制御部は、駆動部としての駆動部Ｉ４１３１、駆動部Ｑ４１３２、および電源部４１３３と、判定部としての電源制御部４１３４と比較部４１３５を有する。
駆動部Ｉ４１３１は、送信情報であるデータＩに対応した変調信号である駆動電圧を生成する。同様に、駆動部Ｑ４１３２は、送信情報であるデータＱに対応した変調信号である駆動電圧を生成する。駆動部Ｉ４１３１および駆動部Ｑ４１３２の動作は、第１の実施形態による光通信装置１０００が備える駆動部１１３１と同様である。
位相変調部４１２０は、光送信器４１００に入力される送信情報に基づいて連続光を位相変調する。位相変調部４１２０は、例えば、図９に記載した位相変調部６１０２により実現することができる。なお本実施形態では、４値位相変調方式を例として用いているので、送信情報をデータＩおよびデータＱと呼ぶ。ここでデータＩは、コンスタレーションのＩ軸に対応し、データＱはコンスタレーションのＱ軸に対応する。
光受信器４２００は、局部発振光源（Ｌｏｃａｌ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）４２１０と９０度ハイブリッド回路４２２０を有する。９０度ハイブリッド回路４２２０は、局部発振光源４２１０が出力する局部発振光と位相変調された光を入力し、同相（Ｉｎ  Ｐｈａｓｅ）信号光と直交（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ）信号光を出力する。さらに光受信器４２００は、光電変換部（Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）４２３０、アナログ／デジタル変換部（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）４２４０、および信号処理部４２５０を備える。光電変換部４２３０は、同相信号光と直交信号光を光電変換し、同相電気信号と直交電気信号を出力する。アナログ／デジタル変換部４２４０は、同相電気信号と直交電気信号をアナログ／デジタル変換し、同相デジタル信号と直交デジタル信号を出力する。信号処理部４２５０は、同相デジタル信号と直交デジタル信号を復調し、受信情報を比較部４１３５に出力する。信号処理部４２５０は、例えば、デジタル信号処理（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ：ＤＳＰ）によって実現される。
また、光帰還部４３００は、送信光の一部を分岐する光分岐部４３１０と、分岐された送信光と通信相手からの信号光のいずれか一方を光受信器４２００に導入する光切り替え部４３２０を備えた構成とすることができる。光切り替え部４３２０には、微小ミラーを用いた機械式光スイッチや、熱光学効果を用いた導波路型光スイッチを用いることができる。
比較部４１３５は、信号処理部４２５０により取得された受信情報と送信情報であるデータＩ及びデータＱとの比較を行う。比較部４１３５は、比較した結果を電源制御部４１３４に送出する。
次に、本実施形態による光通信装置４０００の動作について説明する。光送信器４１００は、データＩおよびデータＱに基づいて連続光を４値位相変調し、位相変調した送信光を出力する。光分岐部４３１０は、位相変調部４１２０が出力する送信光を分岐し、分岐した送信光の一部を光切り替え部４３２０に出力する。光切り替え部４３２０は、送信光の一部を光受信器４２００に導入するように光路を切り替える。
９０度ハイブリッド回路４２２０は、光切り替え部４３２０より入力された送信光の一部と局部発振光源４２１０からの出力光を干渉させる。光電変換部４２３０は、９０度ハイブリッド回路４２２０において干渉させた干渉光を光電変換し、コヒーレント検波を行う。アナログ／デジタル変換部４２４０は、光電変換部４２３０が変換した電気信号をデジタル信号に変換する。信号処理部４２５０は、デジタル信号を受信情報に復元し、受信情報を比較部４１３５に出力する。これ以降の動作については、第１の実施形態による光通信装置１０００の動作と同一であるため、説明を省略する。
４値位相変調方式（ＱＰＳＫ）の光送信器においては、同相軸（Ｉｎ−ｐｈａｓｅ：Ｉ軸）に対応する送信情報であるデータＩおよび直交軸（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ−ｐｈａｓｅ：Ｑ軸）に対応するデータＱと、位相変調部が変調した後の送信光の位相との関係が確定しない。そのため上述したように、１種類の送信情報に対して図１１に示す４種類の位相状態が存在しうる。すなわち、Ｉ軸、Ｑ軸ともに正論理で動作する場合（正論理、正論理）、Ｉ軸だけ反転した場合（負論理、正論理）、Ｉ軸とＱ軸が共に反転した場合（負論理、負論理）、およびＱ軸だけが反転した場合（正論理、負論理）の４種類である。このため、例えば、データＩ、データＱが共に「０」である送信情報「００」に対する光の位相状態として、上述の組み合わせに対応して、π／４、３π／４、５π／４、７π／４［ｒａｄｉａｎ］という４種類の光位相状態が存在することになる。
しかしながら、本実施形態の光通信装置４０００によれば、上述した構成を採用することにより、送信情報と受信情報に基づいて光送信器４１００の動作を制御することが可能になる。そのため、簡易な構成によって、光送信器４１００における変調後の光の位相と、送信する情報であるデータＩおよびデータＱとの対応関係を確定することができる。
また、このような構成を採用することにより、例えば光送信器４１００の電源起動時などにおいて、直流信号としての直流電圧の初期収束安定点に依存することなく、変調後の光の位相と送信情報との対応関係を特定の関係に保持することができる。この結果、例えば温度変化や経時変化によって、位相変調部４１２０を構成する変調器の直流電圧にドリフトが生じた場合や、デバイスの個体差で直流電圧の値が異なる場合であっても、上述の対応関係を特定の関係に維持することが可能である。
また、本実施形態の光通信装置４０００によれば、送信する情報の速度が４０Ｇｂｉｔ／ｓである場合、または１００Ｇｂｉｔ／ｓである場合であっても、上述の対応関係の制御は影響を受けない。すなわち、上述の対応関係の制御にはビットレートの依存性は生じない。
さらに、光送信器４１００が出力する送信光の一部を光受信器４２００に導入する光帰還部４３００の構成には、安価で低速な部品を使用することが可能である。光通信装置４０００のその他の構成は、通常のＱＰＳＫ光送信器およびデジタルコヒーレント受信器の構成と同様であるので、価格の増加を最小限に抑えることができる。
上述の説明では４値位相変調方式（ＱＰＳＫ）を用いることとしたが、これに限らず、直交する２偏波を多重する偏波多重方式や、１６ＱＡＭや６４ＱＡＭなどの多値振幅位相変調方式を用いることとしてもよい。これらの変調方式を用いた場合であっても、本実施形態によれば、送信情報としてのデータＩおよびデータＱと変調後の光の位相との対応関係を確定させることができる。
なお、４値位相変調方式（ＱＰＳＫ）に対応した光送信器として、図９に示すマッハ・ツェンダ型光変調器が入れ子構造を有する位相変調部６１０２を使用する場合、Ｉ／Ｑ軸に対応した変調器Ｉ６１０８、変調器Ｑ６１０９がそれぞれ２値光位相変調を行う。そして、図９に示したシフト部６１１０がＩ／Ｑ軸に対応する光位相信号の一方の位相を「π／２」［ｒａｄｉａｎ］だけ回転させる。その後、混合部６１１１は変調器Ｉ６１０８および変調器Ｑ６１０９からの出力を混合し、４値位相変調光を生成する。
このとき、シフト部６１１０による回転は、「＋π／２」［ｒａｄｉａｎ］回転する場合と、「−π／２」［ｒａｄｉａｎ］回転する場合の２通りの組み合わせがある。このため、送信情報と変調後の光の位相との関係に、さらに不確定性が生じることが懸念される。しかし、図１２Ａおよび図１２Ｂからわかるように、シフト部６１１０の処理によって光位相マッピングにおける不確定性が増大することはない。ここで、図１２Ａはシフト部６１１０による回転が「＋π／２」［ｒａｄｉａｎ］回転である場合における、送信情報と変調後の光の位相との関係を示す。また図１２Ｂはシフト部６１１０による回転が「−π／２」［ｒａｄｉａｎ］である場合における、送信情報と変調後の光の位相との関係を示す。図１２Ａおよび図１２Ｂにおける送信情報と変調後の光の位相との関係が同一であることから、シフト部６１１０の処理によって、光位相マッピングに不確定性は生じないことがわかる。
本発明は上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることはいうまでもない。
【符号の説明】
【０００８】
１０００、１０００Ａ、１０００Ｂ、１０００Ｃ、２０００、４０００    光通信装置
１１００、２１００、３１００、４１００、６１００    光送信器
１１１０、３１１０、４１１０、６１０１    光源
１１２０、３１２０、４１２０、６１０２    位相変調部
１１３０、２１３０、３１３０    制御部
１１３１、３１３１    駆動部
１１３２、２１３２、３１３２    判定部
１２００、４２００    光受信器
１３００、４３００    光帰還部
１３１０、４３１０    光分岐部
１３２０、４３２０  光切り替え部
４１３１、６１０３    駆動部Ｉ
４１３２、６１０４    駆動部Ｑ
４１３３    電源部
４１３４    電源制御部
４１３５    比較部
４２１０    局部発振光源
４２２０    ９０度ハイブリッド回路
４２３０    光電変換部
４２４０    アナログ／デジタル変換部
４２５０    信号処理部
５０００    光伝送システム
５１００、５２００    伝送路
６１０５    分岐部
６１０６    電圧制御部
６１０７    ＣＷ光分岐部
６１０８    変調器Ｉ
６１０９    変調器Ｑ
６１１０    シフト部
６１１１    混合部
【図１】
0005907175.tif 000002
【図２Ａ】
0005907175.tif 000003
【図２Ｂ】
0005907175.tif 000004
【図３】
0005907175.tif 000005
【図４】
0005907175.tif 000006
【図５】
0005907175.tif 000007
【図６】
0005907175.tif 000008
【図７】
0005907175.tif 000009
【図８】
0005907175.tif 000010
【図９】
0005907175.tif 000011
【図１０Ａ】
0005907175.tif 000012
【図１０Ｂ】
0005907175.tif 000013
【図１１】
0005907175.tif 000014
【図１２Ａ】
0005907175.tif 000015
【図１２Ｂ】
0005907175.tif 000016