(57)【要約】【課題】伝達関数の測定時に追加の装置を導入することなく、光受信機の伝達特性を簡便に測定することを課題とする。【解決手段】光送受信機は、光受信機における局発光と既知の量だけ周波数がずれた光信号を発生する光送信機と、前記局発光と前記光信号とを干渉させて差周波数の電気信号を出力する光受信機と、前記電気信号を基に伝達関数の周波数応答を測定するデジタル信号処理回路とを備えたことを特徴とする。【選択図】図１
2019047338.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光受信機の伝達関数の周波数応答を測定するためのデジタル信号処理回路であって、
光送信機から光受信機側の局発光と既知の量だけ周波数がずれたＣＷ光の光信号を発生させ、
前記光受信機にて局発光と前記光信号を干渉させて差周波数の電気信号を得、
前記電気信号を基に、前記光受信機の伝達関数の周波数応答を測定することを特徴とするデジタル信号処理回路。
【請求項２】
請求項１のデジタル信号処理回路において、
前記光送信機のレーザの発振周波数を制御して前記ＣＷ光と前記局発光の発振周波数の周波数差を与えて、前記伝達関数の周波数特性が測定されることを特徴とするデジタル信号処理回路。
【請求項３】
請求項１のデジタル信号処理回路において、
前記ＣＷ光の周波数と前記局発光の周波数に、周波数fのシフト差を与えることを特徴とするデジタル信号処理回路。
【請求項４】
請求項３のデジタル信号処理回路において、
前記ＣＷ光を光増幅器に入力し出力光強度を一定にすることを特徴とするデジタル信号処理回路。
【請求項５】
光受信機の伝達関数の周波数応答を測定するためのデジタル信号処理回路であって、
光送信機の光増幅器から発生するＡＳＥ光を出力させ、
前記光受信機にて局発光と前記ＡＳＥ光を干渉させて電気信号を得、
前記電気信号を基に、前記光受信機の伝達関数の周波数応答を測定することを特徴とするデジタル信号処理回路。
【請求項６】
請求項５のデジタル信号処理回路において、
前記光送信機を構成する光変調器は、半導体の光変調器であることを特徴とするデジタル信号処理回路。
【請求項７】
光受信機における局発光と既知の量だけ周波数がずれた光信号を発生する光送信機と、
前記局発光と前記光信号とを干渉させて差周波数の電気信号を出力する光受信機と、
前記電気信号を基に伝達関数の周波数応答を測定するデジタル信号処理回路と
を備えたことを特徴とする光送受信機。
【請求項８】
光増幅器から発生するＡＳＥ光を出力する光送信機と、
局発光と前記ＡＳＥ光を干渉させて電気信号を出力する光受信機と、
前記電気信号をフーリエ変換して伝達関数の周波数応答を測定するデジタル信号処理回路と
を備えたことを特徴とする光送受信機。
【請求項９】
光送信機における局発光と既知の量だけ周波数がずれた光信号を発生するステップと、
前記局発光と前記光信号を干渉させて差周波数の電気信号を出力するステップと、
前記電気信号を基に伝達関数の周波数応答を測定するステップと、
を有することを特徴とする光送受信機の駆動方法。
【請求項１０】
増幅器から発生するＡＳＥ光を出力するステップと、
局発光と前記ＡＳＥ光を干渉させて電気信号を出力するステップと、
前記電気信号をフーリエ変換して伝達関数の周波数応答を測定するステップと、
を備えたことを特徴とする光送受信機の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル信号処理回路、光送受信機、及び光送受信機の駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信トラヒックの増大に対応するために、光伝送システムの高速・大容量化が求められている。近年、導入が進む光伝送システムは、ＤＳＰ(digital signal processing)とコヒーレント検波を組み合わせたデジタルコヒーレント技術に基づいている。
【０００３】
１波長あたり１００Ｇｂ/ｓの光伝送システムでは、Ｂａｕｄ ｒａｔｅと変調方式は、例えば３２Ｇｂａｕｄ ＰＤＭ-ＱＰＳＫ(偏波多重-４位相偏移変調)である。光送信機は直交した直線偏光（Ｘ偏波とＹ偏波）に、それぞれＱＰＳＫのベースバンド信号で変調することでＰＤＭ-ＱＰＳＫ光信号を生成する。受信機は受信光信号と局発光をコヒーレント検波することで光信号をベースバンド信号に復調し、ＤＳＰによってＱＰＳＫ信号の復調を行う。
【０００４】
コヒーレント検波を用いることによりＯＯＫ （ｏｎ-ｏｆｆ-ｋｅｙｉｎｇ）方式に比較して、高い受信感度が実現できる。更に、光ファイバのＸ偏波とＹ偏波に異なる信号を乗せて偏波多重伝送し受信側で分離する偏波多重分離技術を併用した偏波多重ＱＰＳＫによりＯＯＫ方式に比較して４倍の周波数利用効率向上が可能になる。
【０００５】
１波長あたりの伝送容量を増やすために、４００Ｇｂ/ｓの光伝送システムでは、Ｂａｕｄ ｒａｔｅと変調方式は、例えば、６４Ｇｂａｕｄ  ＰＤＭ-１６ＱＡＭ(偏波多重-１６Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ)や、または４３Ｇｂａｕｄ ＰＤＭ-６４ＱＡＭがあげられる。このように、今後の光伝送システムは１波長あたりの伝送容量を拡大させるために、Ｂａｕｄ ｒａｔｅの上昇と変調方式の多値化が進む。
【０００６】
Ｂａｕｄ ｒａｔｅの上昇と多値化に伴い、光送受信機には広帯域な伝達特性が求められる。また、一般に光送受信機は複数のレーン（Ｘ偏波の同相成分：ＸＩ、Ｘ偏波の直交成分：ＸＱ、Ｙ偏波の同相成分：ＹＩ、Ｙ偏波の直交成分：ＹＱ）を用いて信号を伝送し、レーン間の伝達関数の差は全体のシステム伝送特性の劣化を引き起こすため、レーン間の伝達関数の差を十分抑えることも求められる。光送受信機の伝達関数の周波数特性が不十分な場合やレーン間に差がある場合は、例えばＤＳＰによって伝達関数の周波数応答やレーン間の伝達関数の差を補償する必要がある。
【０００７】
また、近年の光伝送装置では、ＣＦＰ(Ｃ ｆｏｒｍ-ｆａｃｔｏｒ ｐｌｕｇｇａｂｌｅ) ＭＳＡ (ｍｕｌｔｉ-ｓｏｕｒｃｅ ａｇｒｅｅｍｅｎｔ)及びＯＩＦ(ｏｐｔｉｃａｌ ｉｎｔｅｒｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ ｆｏｒｕｍ)で機構、制御、電力などが規定されたトランシーバモジュールであるＣＦＰ２-ＡＣＯ (ａｎａｌｏｇ ｃｏｈｅｒｅｎｔ ｏｐｔｉｃｓ)が用いられる。ＣＦＰ２−ＡＣＯモジュールには光部品とアナログ電気回路が内蔵され、ホストボードに実装されたＤＳＰ ＡＳＩＣ (ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ)とプラガブルコネクタを介して接続される。よって、ＣＦＰ２-ＡＣＯモジュールに搭載された光部品とアナログ電気回路に加え、プラガブルコネクタやＤＳＰ ＡＳＩＣのインターフェース部であるＡＤＣ(ａｎａｌｏｇ-ｔｏ-ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ)とＤＡＣ(ｄｉｇｉｔａｌ-ｔｏ-ａｎａｌｏｇ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ)の伝達関数の周波数特性を考慮し、伝達特性の周波数応答やそのレーン間の周波数応答の差を補償する必要がある。
【０００８】
光受信機の伝達関数を補償するためには、光受信機の伝達関数の周波数応答を測定しておく必要がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Elliot Eichen, John Schlafer, William Rideout, and John McCabe “Wide-Bandwidth Receiver/Photodetector Frequency Response Measurements Using Amplified Spontaneous Emission from a Semiconductor Optical Amplifier”, Journal of Lightwave Technology, vol. 8, no. 6, June 1990
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
先行技術文献には光白色雑音源を用いて光受信機の伝達関数の周波数応答を測定する方法が示されている。
【００１１】
図７は、従来の光送受信機７００を示しており、光送受信機７００は、光送信機７０１及び光受信機７０２から成り立っている。受信機７０２は、光白色雑音源７０３と接続している。
【００１２】
光送信機７０１は送信信号処理部７０４と、ＤＡＣ７０５と、ドライバアンプ７０６と、レーザ７０７と、変調器７０８を備える。
【００１３】
送信信号処理部７０４は入力電気信号に対して必要なデジタル信号処理を施す。ＤＡＣ７０５は送信信号処理部の出力であるデジタル信号をアナログ電気信号へ変換する。ドライバアンプ７０６はアナログ電気信号を適切な振幅となるよう増幅して変調器７０８へ送信する。変調器７０８はレーザから送信された直線偏光のＣＷ(Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ)光を直交した直線偏光に分離し、それぞれの直線偏光に対して電気信号で変調することで、光変調信号を生成する。Ｘ偏波７０８ａとＹ偏波７０８ｂが偏波ビームコンバイナ７０８ｃで合波される。
【００１４】
光送信機の送信信号処理部７０４、及びＤＡＣ７０５のうち一部又は全部は、例えばＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ(Ｆｉｅｌｄ-Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ)等のハードウェアで構成できる。また、これらの一部又は全部は、ＣＰＵ(Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ)等のプロセッサが記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェアでも構成できる。
【００１５】
ＣＦＰ２−ＡＣＯトランシーバモジュールの場合、光送信機のうちアナログ電気回路であるドライバアンプと、光部品であるレーザと、変調器がＣＦＰ２−ＡＣＯトランシーバモジュールに含まれる。
【００１６】
光受信機７０２はレーザ７０９と、偏波分離部７１０と、偏波ダイバーシティ９０度ハイブリッド７１１と、ＰＤ (ｐｈｏｔｏ ｄｉｏｄｅ)７１１aと、 ＴＩＡ (ｔｒａｎｓｉｍｐｅｄａｎｃｅ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ)７１２、ＡＤＣ７１３と、及び受信信号処理部７１４を備える。
【００１７】
光受信機のＡＤＣ７１３、受信信号処理部のうち一部または全部は、例えばＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ等のハードウェア機能部である。また、これらの一部又は全部は、ＣＰＵ等のプロセッサが記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェアでも構成できる。
【００１８】
ＣＦＰ２−ＡＣＯトランシーバモジュールの場合、光受信機のうち光部品であるレーザと、偏波ダイバーシティ９０度ハイブリッドと、ＰＤと、アナログ電気回路であるＴＩＡがトランシーバモジュールに含まれる。
【００１９】
先行技術文献記載の方法に基づいて、コヒーレント光受信機の伝達関数の周波数応答を測定する方法を示す。光白色雑音源７０３は光受信機の帯域に比べて十分広帯域、かつ平坦な光スペクトルを有する光白色雑音を発生する。光白色雑音は光受信機によって局発光と干渉され、光電変換後にＡＤＣ７１３によってデジタル信号に変換される。本デジタル信号をフーリエ変換することで、光受信機の伝達関数の周波数応答を測定することができる。
【００２０】
ＣＦＰ２−ＡＣＯトランシーバモジュールを用いる光伝送装置は、ＣＦＰ２−ＡＣＯモジュールを挿入するスロットを複数有し、光伝送装置に求められる伝送容量に応じてＣＦＰ２-ＡＣＯトランシーバが増設される。したがって通信施設などの実フィールドにおいて、光受信機の伝達関数の周波数特性を測定する必要がある。
【００２１】
しかしながら、実フィールドに光白色雑音発生器などの測定器を持ち込み光受信機の伝達関数の周波数特性を測定することは困難である。
【００２２】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は光送受信機が、測定器を用いることなく光受信機の伝達関数の周波数特性を測定又は補償することができる光受信機特性測定方法、光受信機補償方法、光受信機測定システム、及び光受信機補償システムを得るものである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明のデジタル信号処理回路の一様態は、光受信機の伝達関数の周波数応答を測定するためのデジタル信号処理回路であって、光送信機から光受信機側の局発光と既知の量だけ周波数がずれたＣＷ光の光信号を発生させ、前記光受信機にて局発光と前記光信号を干渉させて差周波数の電気信号を得、前記電気信号を基に、前記光受信機の伝達関数の周波数応答を測定することを特徴とすることを特徴とする。
【００２４】
前記光送信機のレーザの発振周波数を制御して前記ＣＷ光と前記局発光の発振周波数の周波数差を与えて、前記伝達関数の周波数特性が測定されることを特徴とすることを特徴とする。
【００２５】
前記ＣＷ光の周波数と前記局発光の周波数に、単側波帯変調によって周波数fのシフト差を与えることを特徴とする。
【００２６】
前記ＣＷ光を光増幅器に入力し出力光強度を一定にすることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明のデジタル信号処理回路の一様態は、光受信機の伝達関数の周波数応答を測定するためのデジタル信号処理回路であって、光送信機の光増幅器から発生するＡＳＥ光を出力させ、前記光受信機にて局発光と前記ＡＳＥ光を干渉させて電気信号を得、前記電気信号を基に、前記光受信機の伝達関数の周波数応答を測定することを特徴とする。
【００２８】
前記光送信機を構成する光変調器は、半導体の光変調器であることを特徴とする。
【００２９】
本発明の光送受信機の一様態は、光受信機における局発光と既知の量だけ周波数がずれた光信号を発生する光送信機と、前記局発光と前記光信号とを干渉させて差周波数の電気信号を出力する光受信機と、前記電気信号を基に伝達関数の周波数応答を測定するデジタル信号処理回路とを備えたことを特徴とする。
【００３０】
また、本発明の光送受信機の一様態は、光増幅器から発生するＡＳＥ光を出力する光送信機と、局発光と前記ＡＳＥ光を干渉させて電気信号を出力する光受信機と、前記電気信号をフーリエ変換して伝達関数の周波数応答を測定するデジタル信号処理回路とを備えたことを特徴とする。
【００３１】
光送受信機の駆動方法の一様態は、光送信機における局発光と既知の量だけ周波数がずれた光信号を発生するステップと、前記局発光と前記光信号を干渉させて差周波数の電気信号を出力するステップと、前記電気信号を基に伝達関数の周波数応答を測定するステップと、を有することを特徴とする光送受信機の駆動方法ことを特徴とする。
【００３２】
また、光送受信機の駆動方法の一様態は、増幅器から発生するＡＳＥ光を出力するステップと、局発光と前記ＡＳＥ光を干渉させて電気信号を出力するステップと、前記電気信号をフーリエ変換して伝達関数の周波数応答を測定するステップと、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
本発明により、光受信機の伝達関数を測定、及び補償することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光送受信機の構成を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る光送受信機の構成を示す図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る光送受信機の構成を示す図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態に係る光送受信機の構成を示す図である。
【図５】本発明の第５の実施の形態に係る光送受信機の構成を示す図である。
【図６】本発明の第６の実施の形態に係る光送受信機の構成を示す図である。
【図７】従来の光送受信機の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の光送受信機の形態について、図を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定されず、本明細書等において開示する発明の趣旨から逸脱することなく形態および詳細を様々に変更し得ることは当業者にとって自明である。
【００３６】
[第１の実施の形態]
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る光送受信機の構成を示す図である。
【００３７】
光送受信機１００は光送信機１０１と光受信機１０２から構成される。
【００３８】
光送信機１０１は送信信号処理部１０３と、ＤＡＣ１０４と、ドライバアンプ１０５と、レーザ１０６と、変調器１０７を備える。
【００３９】
送信信号処理部１０３は入力電気信号に対して必要なデジタル信号処理を施す。ＤＡＣ１０４は送信信号処理部の出力であるデジタル信号をアナログ電気信号へ変換する。ドライバアンプ１０５はアナログ電気信号を適切な振幅となるよう増幅して変調器１０７へ送信する。変調器１０７はレーザから送信された直線偏光のＣＷ(Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ)光を直交した直線偏光に分離し、それぞれの直線偏光に対して電気信号で変調することで、光変調信号を生成する。Ｘ偏波１０７ａとＹ偏波１０７ｂが偏波ビームコンバイナ１０７ｃで合波される。
【００４０】
光送信機の送信信号処理部１０３、及びＤＡＣ１０４のうち一部又は全部は、例えばＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ(Ｆｉｅｌｄ-Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ)等のハードウェアで構成できる。また、これらの一部又は全部は、ＣＰＵ(Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ)等のプロセッサが記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェアでも構成できる。
【００４１】
ＣＦＰ２−ＡＣＯトランシーバモジュールの場合、光送信機のうちアナログ電気回路であるドライバアンプと、光部品であるレーザと、変調器がＣＦＰ２−ＡＣＯトランシーバモジュールに含まれる。
【００４２】
光受信機１０２はレーザ１０８と、偏波分離部１０９と、偏波ダイバーシティ９０度ハイブリッド１１０と、ＰＤ (ｐｈｏｔｏ ｄｉｏ８ｄｅ)１１０aと、 ＴＩＡ１１１(ｔｒａｎｓｉｍｐｅｄａｎｃｅ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ)、ＡＤＣ１１２と、及び受信信号処理部１１３を備える。
【００４３】
レーザ１０８は局発光を偏波ダイバーシティ９０度ハイブリッド１１０に送る。偏波ダイバーシティ９０度ハイブリッド１１０は受信した光信号と局発光を干渉させる。フォトダイオード１１０aは干渉光をアナログ電流信号へ変換する。ＴＩＡ１１１はアナログ電流信号をアナログ電圧信号に変換する。ＡＤＣ１１２はアナログ電圧信号をデジタル信号へ変換する。受信信号処理部は入力デジタル信号に対して必要なデジタル信号処理を施す。
【００４４】
光受信機のＡＤＣ１１２、受信信号処理部のうち一部または全部は、例えばＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ等のハードウェア機能部である。また、これらの一部又は全部は、ＣＰＵ等のプロセッサが記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェアでも構成できる。
【００４５】
ＣＦＰ２−ＡＣＯトランシーバモジュールの場合、光受信機のうち光部品であるレーザと、偏波ダイバーシティ９０度ハイブリッド１１０と、ＰＤ１１０aと、アナログ電気回路であるＴＩＡ１１１がトランシーバモジュールに含まれる。
【００４６】
第１の実施の形態は、このような光送受信機において、レーザの発振周波数を制御することで光受信機の伝達関数の周波数応答を測定する。そして、測定結果に基づいて、例えばＤＳＰ１１３aで伝達関数の周波数応答とそのレーン間の差を補償するようにしたものである。
【００４７】
ここで、第１の実施の形態における光受信機の伝達関数の周波数特性を測定する際の具体的な構成と手順について述べる。
【００４８】
周波数応答測定時、変調器１０７へのアナログ電気信号の入力をとめる。これは、ＤＡＣ１０４の出力電圧振幅を零とする設定、又はドライバアンプの出力をシャットダウンとすることで達成できる。変調器の４つ子マッハツェンダー変調器(ＸＩ, ＸＱ, ＹＩ, ＹＱ)のバイアスのうち、１つの子マッハツェンダー変調器のみＣＷ光が最大透過するバイアスに設定し、残りの３つのマッハツェンダー変調器はＣＷ光が最小透過（ヌル点）となるようバイアスを設定する。また、２つの親マッハツェンダー変調器のバイアス設定は任意である。これにより、変調器からは単一偏波のＣＷ光が出力される。
【００４９】
光送信機１０１からの出力光を短い光ファイバを用いて光受信機１０２へ入力し、光送信機のレーザの発振周波数と、光受信機１０２のレーザの発振周波数との差周波数が予め指定された値となるようにレーザを制御する。すると光送信機から出力されたＣＷ光と局発光が光受信機で干渉し、２つのレーザの差周波数と同じ周波数の電気の正弦波がＴＩＡ１１１から出力される。この電気の正弦波信号をＡＤＣ１１２でデジタル信号に変換し、周波数と振幅を記録する。
【００５０】
電気の正弦波信号の振幅は光受信機を構成するＰＤ１１０ａと、ＴＩＡ１１１と、ＡＤＣ１１２を合わせた（ＣＦＰ２−ＡＣＯの場合はプラガブルコネクタを含む）伝達関数の周波数特性に応じて変化する。よって、測定したい周波数範囲となるように、２つのレーザの差周波数を順次変更し、ＡＤＣ１１２でデジタル信号に変換されたデジタル信号の周波数と振幅を順次計測することで、光受信機の伝達関数を測定することができる。
【００５１】
本測定データをもとに、例えば受信信号処理部１１３でＤＳＰ１１３aを施すことで光受信機の伝達関数の周波数応答やレーン間の伝達関数の差を補償することができる。
【００５２】
これによって、第１実施形態の光送受信機１００は、光受信機１０２の伝達関数とそのレーン間差を測定、及び補償することが可能となる。
【００５３】
[第２の実施の形態]
図２は、本発明の第２の実施の形態に係る光送受信機２００の構成を示す図である。
【００５４】
光送信機２０１は送信信号処理部２０３と、ＤＡＣ２０４と、ドライバアンプ２０５と、レーザ２０６と、変調器２０７を備える。
【００５５】
送信信号処理部２０３は入力電気信号に対して必要なデジタル信号処理を施す。ＤＡＣ２０４は送信信号処理部の出力であるデジタル信号をアナログ電気信号へ変換する。ドライバアンプ２０５はアナログ電気信号を適切な振幅となるよう増幅して変調器２０７へ送信する。変調器２０７はレーザから送信された直線偏光のＣＷ(Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ)光を直交した直線偏光に分離し、それぞれの直線偏光に対して電気信号で変調することで、光変調信号を生成する。Ｘ偏波２０７ａとＹ偏波２０７ｂが偏波ビームコンバイナ２０７ｃで合波される。
【００５６】
光送信機の送信信号処理部２０３、及びＤＡＣ２０４のうち一部又は全部は、例えばＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ(Ｆｉｅｌｄ-Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ)等のハードウェアで構成できる。また、これらの一部又は全部は、ＣＰＵ(Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ)等のプロセッサが記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェアでも構成できる。
【００５７】
ＣＦＰ２−ＡＣＯトランシーバモジュールの場合、光送信機のうちアナログ電気回路であるドライバアンプと、光部品であるレーザと、変調器がＣＦＰ２−ＡＣＯトランシーバモジュールに含まれる。
【００５８】
光受信機２０２は、偏波分離部２０８と、偏波ダイバーシティ９０度ハイブリッド２０９と、ＰＤ (ｐｈｏｔｏ ｄｉｏｄｅ)２０９aと、 ＴＩＡ２１０(ｔｒａｎｓｉｍｐｅｄａｎｃｅ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ)、ＡＤＣ２１１と、及び受信信号処理部２１２を備える。
【００５９】
光受信機のＡＤＣ２１１、受信信号処理部のうち一部または全部は、例えばＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ等のハードウェア機能部である。また、これらの一部又は全部は、ＣＰＵ等のプロセッサが記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェアでも構成できる。
【００６０】
ＣＦＰ２−ＡＣＯトランシーバモジュールの場合、光受信機のうち光部品である偏波ダイバーシティ９０度ハイブリッドと、ＰＤと、アナログ電気回路であるＴＩＡがトランシーバモジュールに含まれる。
【００６１】
第１の実施の形態では光送信機と光受信機のそれぞれがレーザを備えているのに対し、第２の実施の形態では光送受信機が１台のレーザ２０６を共有している点が異なる。 １台のレーザからのＣＷ光を分岐し一方を光送信機２０１に、他方を光受信機２０２へ入力している。本構成ではレーザを１台としているため、ＣＦＰ２−ＡＣＯトランシーバモジュールの消費電力を減らせるメリットがある。しかしながら、レーザが１台のため第１の実施の形態のようにレーザの発振周波数を制御して光送信機から出力されるＣＷ光と局発光の発振周波数の周波数差を与えて、光受信機の伝達関数の周波数特性を測定することはできない。
【００６２】
第２の実施の形態は、このような光送受信機２００において、ＳＳＢ(single side band)変調を用いて光受信機の伝達関数の周波数応答を測定する。そして、測定結果に基づいて、例えばＤＳＰ２１２aで伝達関数の周波数応答とそのレーン間の差を補償する。
【００６３】
ここで、第２の実施の形態における光受信機２０２の伝達関数の周波数特性を測定する際の具体的な構成と手順について述べる。
【００６４】
周波数応答測定時、ＤＡＣの４レーンの出力のうち同じ偏波に対応する２レーンの出力から位相を９０度ずらした同一周波数fの正弦波を出力する。残りのＤＡＣの２レーンは無出力とする。
【００６５】
例えば、Ｘ偏波２０７ａに対応する２レーンから出力する場合、ＤＡＣ２０４のＸＩレーンから出力される正弦波をcos 2πf tとすると、ＤＡＣ２０４のＸＱレーンから出力される正弦波はsin 2πf tとなる。そして、ＤＡＣ２０４のＹＩとＹＱレーンは無出力とする。ここで、fは周波数、tは時間である。
【００６６】
変調器２０７は通常運用時と同じバイアス設定とする。つまり、変調器のうち子マッハツェンダー変調器のバイアスはヌル点、親マッハツェンダー変調器のバイアスはＩレーンとＱレーンの位相差が９０度となるように設定する。
【００６７】
すると、変調器２０７からの出力光の周波数は、変調器への入力光の周波数からfだけシフトしたものとなる（ＳＳＢ変調）。このようにして、光送信機から出力されるＣＷ光と局発光に周波数差fをつけることができる。
【００６８】
光送信機からの出力光を短い光ファイバを用いて光受信機へ入力すると光送信機から出力された周波数fだけシフトしたＣＷ光と局発光が光受信機で干渉し、差周波数fと同じ周波数の電気の正弦波がＴＩＡ２１０から出力される。この電気の正弦波信号をＡＤＣ２１１でデジタル信号に変換し、周波数と振幅を記録する。
【００６９】
電気の正弦波信号の振幅は光受信機を構成するＰＤ２０９aと、ＴＩＡ２１０と、ＡＤＣ２１１を合わせた（ＣＦＰ２-ＡＣＯの場合はプラガブルコネクタを含む）伝達関数の周波数特性に応じて変化する。よって、測定したい周波数範囲となるように、ＤＡＣ２０４が出力する正弦波の周波数fを順次変更し、ＡＤＣ２１１でデジタル信号に変換されたデジタル信号の周波数と振幅を順次計測することで、光受信機の伝達関数を測定することができる。
【００７０】
本測定データをもとに、例えば受信信号処理部２１２でＤＳＰ２１２ａを施すことで光受信機２０２の伝達関数の周波数応答やレーン間の伝達関数の差を補償することができる。
【００７１】
これによって、第２実施形態の光送受信機２００は、光受信機の伝達関数とそのレーン間差を測定、及び補償することが可能となる。
【００７２】
[第３の実施の形態]
図３は、本発明の第３の実施の形態に係る光送受信機の構成を示す図である。光送受信機３００は、光送信機３０１、光受信機３０２、及びレーザ３０６から成り立っている。
【００７３】
光送信機３０１は、送信信号処理部３０３と、ＤＡＣ３０４と、ドライバアンプ３０５と、変調器３０７を備える。
【００７４】
送信信号処理部３０３は入力電気信号に対して必要なデジタル信号処理を施す。ＤＡＣ３０４は送信信号処理部の出力であるデジタル信号をアナログ電気信号へ変換する。ドライバアンプ３０５はアナログ電気信号を適切な振幅となるよう増幅して変調器３０７へ送信する。変調器３０７はレーザから送信された直線偏光のＣＷ(Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ)光を直交した直線偏光に分離し、それぞれの直線偏光に対して電気信号で変調することで、光変調信号を生成する。Ｘ偏波３０７ａとＹ偏波３０７ｂが偏波ビームコンバイナ３０７ｃで合波される。
【００７５】
光送信機の送信信号処理部３０３、及びＤＡＣ３０４のうち一部又は全部は、例えばＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ(Ｆｉｅｌｄ-Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ)等のハードウェアで構成できる。また、これらの一部又は全部は、ＣＰＵ(Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ)等のプロセッサが記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェアでも構成できる。
【００７６】
ＣＦＰ２−ＡＣＯトランシーバモジュールの場合、光送信機のうちアナログ電気回路であるドライバアンプと、光部品であるレーザと、変調器がＣＦＰ２−ＡＣＯトランシーバモジュールに含まれる。
【００７７】
光受信機３０２は、偏波分離部３１０と、偏波ダイバーシティ９０度ハイブリッド３１１と、ＰＤ (ｐｈｏｔｏ ｄｉｏｄｅ)３１１ａと、 ＴＩＡ３１２(ｔｒａｎｓｉｍｐｅｄａｎｃｅ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ)、ＡＤＣ３１３と、及び受信信号処理部３１４を備える。
【００７８】
光受信機のＡＤＣ３１３、受信信号処理部のうち一部または全部は、例えばＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ等のハードウェア機能部である。また、これらの一部又は全部は、ＣＰＵ等のプロセッサが記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェアでも構成できる。
【００７９】
ＣＦＰ２−ＡＣＯトランシーバモジュールの場合、光受信機のうち光部品である偏波ダイバーシティ９０度ハイブリッドと、ＰＤと、アナログ電気回路であるＴＩＡがトランシーバモジュールに含まれる。
【００８０】
第１の実施の形態では光送信機と光受信機のそれぞれがレーザを備えているのに対し、第３の実施の形態では光送受信機が１台のレーザ３０６を共有している点が異なる。
第３の実施の形態では変調器３０７の後段に光増幅器３０８と光バンドパスフィルタ３０９を備えている点が第２の実施の形態と異なる。光増幅器は例えばＥＤＦＡ(ｅｒｂｉｕｍ ｄｏｐｅｄ ｏｐｔｉｃａｌ ｆｉｂｅｒ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ)、またはＳＯＡ (ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｏｐｔｉｃａｌ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ)である。
【００８１】
第２の実施の形態ではＤＡＣ２０４から周波数fの正弦波を出力し、ＳＳＢ変調を用いて変調器からの出力光の周波数を変調器２０７への入力光の周波数からfだけシフトさせる。しかしながら、正弦波の振幅は光送信機（ＤＡＣ２０４と、ドライバアンプ２０５と、変調器２０７）の伝達関数の周波数応答に応じて変化する。
【００８２】
よって、ＤＡＣ２０４から出力する正弦波の周波数fを順次変更するたびに、変調器２０７から出力される周波数がfシフトした単一偏波のＣＷ光の強度も、光送信機２０１の周波数応答に応じて変化するため、光受信機２０２の伝達関数の周波数を正確に測定することができない。
【００８３】
そこで本発明の第３の実施の形態に係る光送受信機３００は、変調器３０７の後段に光増幅器３０８を備える。光増幅器３０８は光増幅器の出力光強度が一定となる自動電力制御ＡＰＣ (auto power control)で動作させることができる。
【００８４】
よって、変調器３０７からのＳＳＢ変調されたＣＷ光を光増幅器３０８に入力しＡＰＣ制御することで、周波数fを変更した際に生じる光送信機３０１の伝達関数の周波数特性に応じた光強度の変化を補償し、一定の出力光強度を得ることができる。
【００８５】
光バンドパスフィルタ３０９は光増幅器３０８で発生する不要なＡＳＥ(amplified spontaneous emission)雑音を除去するためのフィルタである。光バンドパスフィルタ３０９は光受信機３０２の周波数特性と比べて十分広い帯域特性を有するため、測定対象の周波数範囲においてＳＳＢ変調されたＣＷ光の強度を変化への寄与は無視できる。
【００８６】
光送信機３０１からの出力光を短い光ファイバを用いて光受信機３０２へ入力すると光送信機３０１から出力された周波数fだけシフトしたＣＷ光と局発光が光受信機で干渉し、差周波数fと同じ周波数の電気の正弦波がＴＩＡ３１２から出力される。この電気の正弦波信号をＡＤＣ３１３でデジタル信号に変換し、周波数と振幅を記録する。
【００８７】
電気の正弦波信号の振幅は光受信機３０２を構成するＰＤ３１１ａと、ＴＩＡ３１２ と、ＡＤＣ３１３を合わせた（ＣＦＰ２-ＡＣＯの場合はプラガブルコネクタを含む）伝達関数の周波数特性に応じて変化する。よって、測定したい周波数範囲となるように、ＤＡＣ３０４が出力する正弦波の周波数fを順次変更し、ＡＤＣ３１３でデジタル信号に変換されたデジタル信号の周波数と振幅を順次計測することで、光受信機３０２の伝達関数を測定することができる。
【００８８】
本測定データをもとに、例えば受信信号処理部３１４でＤＳＰ３１４ａを施すことで光受信機の伝達関数の周波数応答やレーン間の伝達関数の差を補償することができる。
【００８９】
これによって、第３の実施形態の光送受信機３００は、光受信機３０２の伝達関数とそのレーン間差を測定、及び補償することが可能となる。
【００９０】
[第４の実施の形態]
図４は、本発明の第４の実施の形態に係る光送受信機４００の構成を示す図である。
【００９１】
光送受信機４００は光送信機４０１と光受信機４０２から構成される。
【００９２】
光送信機４０１は送信信号処理部４０３と、ＤＡＣ４０４と、ドライバアンプ４０５と、レーザ４０６と、変調器４０７を備える。
【００９３】
送信信号処理部４０３は入力電気信号に対して必要なデジタル信号処理を施す。ＤＡＣ４０４は送信信号処理部の出力であるデジタル信号をアナログ電気信号へ変換する。ドライバアンプ４０５はアナログ電気信号を適切な振幅となるよう増幅して変調器４０７へ送信する。変調器４０７はレーザから送信された直線偏光のＣＷ(Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ)光を直交した直線偏光に分離し、それぞれの直線偏光に対して電気信号で変調することで、光変調信号を生成する。Ｘ偏波４０７ａとＹ偏波４０７ｂが偏波ビームコンバイナ４０７ｃで合波される。
【００９４】
光送信機の送信信号処理部４０３、及びＤＡＣ４０４のうち一部又は全部は、例えばＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ(Ｆｉｅｌｄ-Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ)等のハードウェアで構成できる。また、これらの一部又は全部は、ＣＰＵ(Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ)等のプロセッサが記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェアでも構成できる。
【００９５】
ＣＦＰ２−ＡＣＯトランシーバモジュールの場合、光送信機のうちアナログ電気回路であるドライバアンプと、光部品であるレーザと、変調器がＣＦＰ２−ＡＣＯトランシーバモジュールに含まれる。
【００９６】
光受信機４０２はレーザ４１１と、偏波分離部４１０と、偏波ダイバーシティ９０度ハイブリッド４１２と、ＰＤ (ｐｈｏｔｏ ｄｉｏｄｅ) ４１２aと、 ＴＩＡ４１３(ｔｒａｎｓｉｍｐｅｄａｎｃｅ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ)、ＡＤＣ４１４と、及び受信信号処理部４１５を備える。
【００９７】
光受信機のＡＤＣ４１４、受信信号処理部のうち一部または全部は、例えばＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ等のハードウェア機能部である。また、これらの一部又は全部は、ＣＰＵ等のプロセッサが記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェアでも構成できる。
【００９８】
ＣＦＰ２−ＡＣＯトランシーバモジュールの場合、光受信機のうち光部品であるレーザと、偏波ダイバーシティ９０度ハイブリッドと、ＰＤと、アナログ電気回路であるＴＩＡがトランシーバモジュールに含まれる。
【００９９】
第４の実施の形態では変調器４０７の後段に光増幅器４０８と光バンドパスフィルタ４０９を備えている点が第１の実施の形態と異なる。光増幅器４０８は例えばＥＤＦＡ、またはＳＯＡである。
【０１００】
第１の実施の形態では２台のレーザの発振周波数を制御して光送信機４０１から出力されるＣＷ光と局発光の周波数差を与えて光受信機の伝達関数の周波数特性を測定した。第４の実施の形態では光増幅器４０８が出力するＡＳＥ雑音を用いて光受信機の伝達関数の周波数特性を測定する。
【０１０１】
ここで、第４の実施の形態における光受信機４０２の伝達関数の周波数特性を測定する際の具体的な構成と手順について述べる。
【０１０２】
周波数応答測定時、光送信機４０１のレーザ４０６は消光する。ＤＡＣ４０４の出力振幅や変調器の子マッハツェンダー変調器、及び親マッハツェンダー変調器のバイアス設定は任意である。
【０１０３】
変調器からの出力光がない状態で光増幅器からＡＳＥ雑音のみを発生させる。光増幅器がＥＤＦＡの場合、エルビウムイオンが添加された光ファイバに励起光を入力し、エルビウムイオンが励起状態から基底状態へ遷移することでＡＳＥ雑音が発生する。
【０１０４】
光バンドパスフィルタ４０９の透過帯域の中心周波数をレーザの発振周波数と同じ設定とすることで、不要なＡＳＥ雑音を抑圧する。ここで光バンドパスフィルタは光受信機の周波数特性と比べて十分広い帯域特性を有する。よってバンドパスフィルタ４０９を通過したＡＳＥ雑音は光白色雑音とみなすことができる。
【０１０５】
光送信機４０１からの光白色雑音を短い光ファイバを用いて光受信機４０２へ入力すると、光送信機から出力された光白色雑音は光受信機によって局発光と干渉され、光電変換後にＡＤＣ４１４によってデジタル信号に変換される。本デジタル信号をフーリエ変換することで、光受信機４０２の伝達関数の周波数応答を測定することができる。
【０１０６】
本測定データをもとに、例えば受信信号処理部４１５でＤＳＰ４１５ａを施すことで光受信機の伝達関数の周波数応答やレーン間の伝達関数の差を補償することができる。
【０１０７】
これによって、第４実施形態の光送受信機は、光受信機４０２の伝達関数とそのレーン間差を測定、及び補償することが可能となる。
【０１０８】
[第５の実施の形態]
図５は、本発明の第５の実施の形態に係る光送受信機５００の構成を示す図である。構成としては第３の実施の形態に係る光送受信機と同じである。光送受信機５００は、光送信機５０１、光受信機５０２、及びレーザ５０６から成り立っている。
【０１０９】
光送信機５０１は送信信号処理部５０３と、ＤＡＣ５０４と、ドライバアンプ５０５と、変調器５０７を備える。
【０１１０】
送信信号処理部５０３は入力電気信号に対して必要なデジタル信号処理を施す。ＤＡＣ５０４は送信信号処理部の出力であるデジタル信号をアナログ電気信号へ変換する。ドライバアンプ５０５はアナログ電気信号を適切な振幅となるよう増幅して変調器５０７へ送信する。変調器５０７はレーザから送信された直線偏光のＣＷ(Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ)光を直交した直線偏光に分離し、それぞれの直線偏光に対して電気信号で変調することで、光変調信号を生成する。Ｘ偏波５０７ａとＹ偏波５０７ｂが偏波ビームコンバイナ５０７ｃで合波される。
【０１１１】
光送信機の送信信号処理部５０３、及びＤＡＣ５０４のうち一部又は全部は、例えばＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ(Ｆｉｅｌｄ-Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ)等のハードウェアで構成できる。また、これらの一部又は全部は、ＣＰＵ(Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ)等のプロセッサが記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェアでも構成できる。
【０１１２】
ＣＦＰ２−ＡＣＯトランシーバモジュールの場合、光送信機のうちアナログ電気回路であるドライバアンプと、光部品であるレーザと、変調器がＣＦＰ２−ＡＣＯトランシーバモジュールに含まれる。
【０１１３】
光受信機５０２は、偏波分離部５１０と、偏波ダイバーシティ９０度ハイブリッド５１１と、ＰＤ (ｐｈｏｔｏ ｄｉｏｄｅ) ５１１ａと、 ＴＩＡ５１２(ｔｒａｎｓｉｍｐｅｄａｎｃｅ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ)、ＡＤＣ５１３と、及び受信信号処理部５１４を備える。
【０１１４】
光受信機のＡＤＣ５１３、受信信号処理部のうち一部または全部は、例えばＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ等のハードウェア機能部である。また、これらの一部又は全部は、ＣＰＵ等のプロセッサが記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェアでも構成できる。
【０１１５】
ＣＦＰ２−ＡＣＯトランシーバモジュールの場合、光受信機のうち光部品である偏波ダイバーシティ９０度ハイブリッドと、ＰＤと、アナログ電気回路であるＴＩＡがトランシーバモジュールに含まれる。
【０１１６】
第４の実施の形態では光送信機４０１と光受信機４０２のそれぞれがレーザを備えているのに対し、第５の実施の形態では光送受信機５００が１台のレーザを共有している点が異なる。１台のレーザからのＣＷ光を分岐し一方を光送信機に、他方を光受信機へ入力している。本構成ではレーザを１台としているため、ＣＦＰ２-ＡＣＯトランシーバモジュールの消費電力を減らせるメリットがある。しかしながら、レーザが１台のため第４の実施の形態のように光送信機へのレーザを消光しつつ、光受信機への局発光を入力させることができない。
【０１１７】
第５の実施の形態は、このような光送受信機５００において、光白色雑音を用いて光受信機の伝達関数の周波数応答を測定する。そして、測定結果に基づいて、例えばＤＳＰ５１４ａで伝達関数の周波数応答とそのレーン間の差を補償するようにしたものである。
【０１１８】
ここで、第５の実施の形態における光受信機５０２の伝達関数の周波数特性を測定する際の具体的な構成と手順について述べる。
【０１１９】
周波数応答測定時、レーザ５０６からのＣＷ光は分岐され、光送信機５０１と光受信機５０２それぞれに入力される。また、変調器５０７へのアナログ電気信号の入力をとめる。これは、ＤＡＣ５０４の出力電圧振幅を零とする設定、又はドライバアンプの出力をシャットダウンとすることで達成できる。変調器５０７のうち、子マッハツェンダー変調器のバイアスはＣＷ光が最小透過（ヌル点）となる設定、親マッハツェンダー変調器のバイアス設定は任意である。
【０１２０】
変調器からの出力光パワーが最小となる状態で光増幅器からＡＳＥ雑音のみを発生させる。光増幅器がＥＤＦＡの場合、エルビウムイオンが添加された光ファイバに励起光を入力し、エルビウムイオンが励起状態から基底状態へ遷移することでＡＳＥ雑音が発生する。
【０１２１】
光バンドパスフィルタ５０９の透過帯域の中心周波数をレーザの発振周波数と同じ設定とすることで、不要なＡＳＥ雑音を抑圧する。ここで光バンドパスフィルタ５０９は光受信機の周波数特性と比べて十分広い帯域特性を有する。よって光バンドパスフィルタ５０９を通過したＡＳＥ雑音は光白色雑音とみなすことができる。
【０１２２】
光送信機５０１からの光白色雑音を短い光ファイバを用いて光受信機５０２へ入力すると、光送信機から出力された光白色雑音は光受信機によって局発光と干渉され、光電変換後にＡＤＣ５１３によってデジタル信号に変換される。本デジタル信号をフーリエ変換することで、光受信機５０２の伝達関数の周波数応答を測定することができる。
【０１２３】
本測定データをもとに、例えば受信信号処理部５１４でＤＳＰ５１４ａを施すことで光受信機の伝達関数の周波数応答やレーン間の伝達関数の差を補償することができる。
【０１２４】
これによって、第５実施形態の光送受信機５００は、光受信機５０２の伝達関数とそのレーン間差を測定、及び補償することが可能となる。
【０１２５】
[第６の実施の形態]
図６は、本発明の第６の実施の形態に係る光送受信機６００の構成を示す図である。
【０１２６】
第５の実施の形態では変調器５０７を実現する材料について特に言及していないが、第６の実施の形態では、特に半導体材料を用いることを特徴とする。
【０１２７】
第５の実施の形態では、周波数応答測定時、変調器５０７へのアナログ電気信号の入力をとめ、子マッハツェンダー変調器のバイアスをＣＷ光が最小透過（ヌル点）設定とすることで、光増幅器への入力光パワーを最小とした。しかし、子マッハツェンダー変調器の消光比は有限のため微小なＣＷ光が光増幅器へ入力され、微小なＣＷ光が増幅され平坦な光白色雑音を発生させることができない場合がある。
【０１２８】
そこで本発明の第６の実施の形態に係る光送受信機は、半導体の変調器６０７を用いる。光送受信機６００は、光送信機６０１、光受信機６０２、及びレーザ６０６から成り立っている。
【０１２９】
光送信機６０１は送信信号処理部６０３と、ＤＡＣ６０４と、ドライバアンプ６０５と、変調器６０７を備える。
【０１３０】
送信信号処理部６０３は入力電気信号に対して必要なデジタル信号処理を施す。ＤＡＣ６０４は送信信号処理部の出力であるデジタル信号をアナログ電気信号へ変換する。ドライバアンプ６０５はアナログ電気信号を適切な振幅となるよう増幅して変調器６０７へ送信する。変調器６０７はレーザから送信された直線偏光のＣＷ(Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ)光を直交した直線偏光に分離し、それぞれの直線偏光に対して電気信号で変調することで、光変調信号を生成する。Ｘ偏波６０７ａとＹ偏波６０７ｂが偏波ビームコンバイナ６０７ｃで合波される。
【０１３１】
光送信機の送信信号処理部６０３、及びＤＡＣ６０４のうち一部又は全部は、例えばＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ(Ｆｉｅｌｄ-Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ)等のハードウェアで構成できる。また、これらの一部又は全部は、ＣＰＵ(Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ)等のプロセッサが記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェアでも構成できる。
【０１３２】
ＣＦＰ２−ＡＣＯトランシーバモジュールの場合、光送信機のうちアナログ電気回路であるドライバアンプと、光部品であるレーザと、変調器がＣＦＰ２−ＡＣＯトランシーバモジュールに含まれる。
【０１３３】
光受信機６０２は、偏波分離部６１０と、偏波ダイバーシティ９０度ハイブリッド６１１と、ＰＤ (ｐｈｏｔｏ ｄｉｏｄｅ) ６１１aと、ＴＩＡ６１２(ｔｒａｎｓｉｍｐｅｄａｎｃｅ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ)、ＡＤＣ６１３と、及び受信信号処理部６１４を備える。
【０１３４】
光受信機のＡＤＣ６１３、受信信号処理部のうち一部または全部は、例えばＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ等のハードウェア機能部である。また、これらの一部又は全部は、ＣＰＵ等のプロセッサが記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェアでも構成できる。
【０１３５】
ＣＦＰ２−ＡＣＯトランシーバモジュールの場合、光受信機のうち光部品である偏波ダイバーシティ９０度ハイブリッドと、ＰＤと、アナログ電気回路であるＴＩＡがトランシーバモジュールに含まれる。
【０１３６】
通常動作時、半導体の変調器６０７にはp層にマイナス、n層にプラスの逆バイアス電圧を印可する。このバイアス電圧をp層にプラス、n層にマイナスの順バイアス電圧を印可すると、半導体の変調器６０７内で光が吸収され、半導体の変調器６０７が光アッテネータとして動作する。
【０１３７】
よって、周波数応答測定時、半導体の変調器６０７へのアナログ電気信号の入力をとめ、子マッハツェンダー変調器のバイアスをＣＷ光が最小透過（ヌル点）設定とし、さらに半導体の変調器６０７へ順バイアス電圧を印可することで変調器からの出力光パワーを十分小さく抑えることができ、光増幅器からＡＳＥ雑音のみを発生させることができる。光増幅器がＥＤＦＡの場合、エルビウムイオンが添加された光ファイバに励起光を入力し、エルビウムイオンが励起状態から基底状態へ遷移することでＡＳＥ雑音が発生する。
【０１３８】
光バンドパスフィルタ６０９の透過帯域の中心周波数をレーザの発振周波数と同じ設定とすることで、不要なＡＳＥ雑音を抑圧する。ここで光バンドパスフィルタ６０９は光受信機の周波数特性と比べて十分広い帯域特性を有する。よって光バンドパスフィルタ６０９を通過したＡＳＥ雑音は光白色雑音とみなすことができる。
【０１３９】
光送信機６０１からの光白色雑音を短い光ファイバを用いて光受信機６０２へ入力すると、光送信機６０１から出力された光白色雑音は光受信機によって局発光と干渉され、光電変換後にＡＤＣ６１３によってデジタル信号に変換される。本デジタル信号をフーリエ変換することで、光受信機６０２の伝達関数の周波数応答を測定することができる。
【０１４０】
本測定データをもとに、例えば受信信号処理部６１４でＤＳＰ６１４ａを施すことで光受信機の伝達関数の周波数応答やレーン間の伝達関数の差を補償することができる。
【０１４１】
これによって、第６実施形態の光送受信機６００は、光受信機６０２の伝達関数とそのレーン間差を測定、及び補償することが可能となる。
【符号の説明】
【０１４２】
１００, ２００, ３００, ４００, ５００, ６００, ７００  光送受信機
１０１, ２０１, ３０１, ４０１, ５０１, ６０１, ７０１  光送信機
１０２, ２０２, ３０２, ４０２, ５０２, ６０２, ７０２ 光受信機  
７０３  光白色雑音源
１０３, ２０３, ３０３, ４０３, ５０３, ６０３,７０４  送信信号処理部
１０４, ２０４, ３０４, ４０４, ５０４, ６０４, ７０５  ＤＡＣ
１０５, ２０５, ３０５, ４０５, ５０５, ６０５  ドライバアンプ
１０６, １０８,  ２０６, ３０６, ４０６, ４１１, ５０６, ６０６, ７０７, ７０９  レーザ（ＬＤ）
１０７, ２０７, ３０７, ４０７, ５０７, ６０７, ７０８  変調器
１０７ａ, ２０７ａ, ３０７ａ, ４０７ａ, ５０７ａ, ６０７ａ, ７０８ａ  Ｘ偏波
１０７ｂ, ２０７ｂ, ３０７ｂ, ４０７ｂ, ５０７ｂ, ６０７ｂ, ７０８ｂ  Ｙ偏波
１０７ｃ, ２０７ｃ, ３０７ｃ, ４０７ｃ, ５０７ｃ, ６０７ｃ, ７０８ｃ  偏波ビームコンバイナ
３０８,  ４０８, ５０８, ５０８, ６０８  光増幅器
３０９, ４０９, ５０９, ６０９  光バンドパスフィルタ
１０９, ２０８, ３１０, ４１０, ５１０, ６１０, ７１０  偏波分離部
１１０, ２０９, ３１１, ４１２, ５１１, ６１１, ７１１  偏波ダイバーシティ９０℃ハイブリッド
１１０ａ, ２０９ａ,３１１ａ, ４１２ａ, ５１１ａ, ６１１ａ, ７１１ａ  ＰＤ
１１１, ２１０, ３１２, ４１３, ５１２, ６１２, ７１２  ＴＩＡ
１１２, ２１１, ３１３, ４１４, ５１３, ６１３, ７１３  ＡＤＣ
１１３, ２１２, ３１４, ４１５, ５１４, ６１４, ７１４  受信信号処理部
１１３ａ, ２１２ａ, ３１４ａ, ４１５ａ, ５１４ａ, ６１４ａ  ＤＳＰ
【図１】
2019047338.tif 000003
【図２】
2019047338.tif 000004
【図３】
2019047338.tif 000005
【図４】
2019047338.tif 000006
【図５】
2019047338.tif 000007
【図６】
2019047338.tif 000008
【図７】
2019047338.tif 000009