(57)【要約】【課題】簡単な構成で複数のキャリアを伝送する。【解決手段】光送信機は、送信データを複数に分割して出力する分割手段と、分割された送信データの周波数帯域を互いの周波数帯域が重複しないようにシフトさせ、周波数帯域がシフトされた、分割された送信データをそれぞれ変調信号として出力する周波数変換手段と、変調信号のそれぞれが加算された信号によって光搬送波を変調し、変調された光搬送波を信号光として出力する光変調手段と、を備える。【選択図】      図１
2015162720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信データを複数に分割して出力する分割手段と、
分割された前記送信データの周波数帯域を互いの周波数帯域が重複しないようにシフトさせ、前記周波数帯域がシフトされた、前記分割された送信データをそれぞれ変調信号として出力する周波数変換手段と、
前記変調信号のそれぞれが加算された信号によって光搬送波を変調し、変調された前記光搬送波を信号光として出力する光変調手段と、
を備える光送信機。
【請求項２】
前記分割された送信データを前記光変調手段の変調方式に対応した信号に変換して、前記周波数変換手段に出力する符号化手段をさらに備え、
前記符号化手段は、前記分割手段で分割された前記送信データから、第１の偏波Ｘに対応するＸＩ（inphase）信号、前記ＸＩ信号と位相が直交するＸＱ（quadrature）信号、前記Ｘ偏波と直交する第２の偏波Ｙに対応するＹＩ信号、前記ＹＩ信号と位相が直交するＹＱ信号を生成して前記周波数変換手段へ出力し、
前記光変調手段の変調方式は、前記Ｘ偏波と前記Ｙ偏波とが多重される偏波多重位相変調である、
ことを特徴とする請求項１に記載された光送信機。
【請求項３】
分割された送信データの各々が相異なる光搬送波に含まれる信号光をローカル光と混合することでコヒーレント受信して受信信号を出力する光受信手段と、
前記受信信号に含まれる前記分割された送信データの各々を、前記分割された送信データが含まれる周波数帯毎に抽出して受信データとして出力する周波数変換手段と、
前記抽出された受信データを結合して前記送信データを生成する結合手段と、
を備える光受信器。
【請求項４】
前記周波数変換手段から出力される信号を復号して前記分割された送信データを生成する復号手段をさらに備え、
前記光受信手段は、偏波多重位相変調信号を復調する機能を備え、前記受信信号として第１の偏波Ｘ’に対応するＸＩ’（inphase）信号、前記ＸＩ’信号と位相が直交するＸＱ’（quadrature）信号、前記Ｘ’偏波と直交する第２の偏波Ｙ’に対応するＹＩ’信号、前記ＹＩ’信号と位相が直交するＹＱ’信号を前記周波数変換手段へ出力する、
請求項３に記載された光受信器。
【請求項５】
請求項１又は２に記載された光送信機と、請求項３又は４に記載された光受信器と、を備える光送受信機。
【請求項６】
請求項１に記載された光送信機から送信される前記信号光が、請求項３に記載された光受信器で受信されるように構成された、光伝送システム。
【請求項７】
送信データを複数に分割して出力し、
分割された前記送信データの周波数帯域を互いの周波数帯域が重複しないようにシフトさせ、
前記周波数帯域がシフトされた、前記分割された送信データをそれぞれ変調信号として出力し、
前記変調信号のそれぞれが加算された信号によって光搬送波を変調し、
変調された前記光搬送波を信号光として出力する、
ことを特徴とする光送信方法。
【請求項８】
分割された送信データの各々が相異なる光搬送波に含まれる信号光をローカル光と混合することでコヒーレント受信して受信信号を出力し、
前記受信信号に含まれる前記分割された送信データの各々を、前記分割された送信データが含まれる周波数帯毎に抽出して受信データとして出力し、
前記抽出された受信データを結合して前記送信データを生成する、
ことを特徴とする光受信方法。
【請求項９】
送信データを複数に分割して出力する手順、
分割された前記送信データの周波数帯域を互いの周波数帯域が重複しないようにシフトし、前記周波数帯域がシフトされた、前記分割された送信データをそれぞれ変調信号として出力する手順、
前記変調信号のそれぞれが加算された信号によって光搬送波を変調する手順、
変調された前記光搬送波を信号光として出力する手順、
をコンピュータに実行させるための光送信機の制御プログラム。
【請求項１０】
分割された送信データの各々が相異なる光搬送波に含まれる信号光をローカル光と混合することでコヒーレント受信して受信信号を出力する手順、
前記受信信号に含まれる前記分割された送信データの各々を、前記分割された送信データが含まれる周波数帯毎に抽出して受信データとして出力する手順、
前記抽出された受信データを結合して前記送信データを生成する手順、
をコンピュータに実行させるための光受信機の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光送信機及び光受信機に関し、特に、デジタルコヒーレント光伝送方式が採用された光伝送システムで用いられる光送信機及び光受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のデータ通信サービスの需要の増加に伴い、デジタルコヒーレント光伝送方式及び高密度な波長多重伝送方式が適用された、大容量の光ファイバ通信システムが導入されている。また、偏波が直交する光搬送波によって信号光が多重される、偏波多重方式も開発されている。
【０００３】
図６は、本発明に関連する、光送受信機９０の構成を示すブロック図である。光送受信機９０は、コヒーレント光伝送のための機能を備える。光送受信機９０は、フレーマ７０、信号処理回路９００及び９０１、光変調器（Optical Mod）４００及び４０１、光受信器（Optical Rx）５００及び５０１、送信光源４１０及び４１１、ローカル光源５１０及び５１１を備える。
【０００４】
図６において、光送受信機９０に入力された送信データ２０は、フレーマ７０で送信データ３０及び３１に２分割される。分割された送信データ３０及び３１は、それぞれ信号処理回路９００、９０１に入力される。
【０００５】
信号処理回路９００では、送信データ３０は光変調器４００の変調方式に適合するように符号化される。符号化された送信データ３０は、変調信号９８０として出力される。同様に、信号処理回路９０１では、送信データ３１は光変調器４０１の変調方式に適合するように符号化される。符号化された送信データ３１は、変調信号９８１として出力される。
【０００６】
変調信号９８０は、光変調器４００に入力される。光変調器４００は、送信光源４１０から入力された光搬送波（キャリア）を変調信号９８０で変調して、信号光９４０として光伝送路に出力する。同様に、変調信号９８１は、光変調器４０１に入力される。光変調器４０１は、送信光源４１１から入力されたキャリアを変調信号９８１で変調して、信号光９４１として光伝送路に出力する。
【０００７】
一方、光送受信機９０は、光伝送路から信号光９５０及び９５１を受信する。信号光９５０は、光受信器５００においてコヒーレント受信処理を受ける。すなわち、信号光９５０は、光受信器５００においてローカル光源５１０から入力されたローカル光と混合されることによって、受信信号９９０に変換される。受信信号９９０は、信号処理回路９００に入力される。受信信号９９０は、信号処理回路９００において、波長分散補償処理などの周知の信号等化処理を受けた後、受信データ６０へ復調される。復調された受信信号９９０は、受信データ６０としてフレーマ７０に出力される。
【０００８】
信号光９５１にも、信号光９５０と同様の受信処理が行われる。信号光９５１は、光受信器５０１及びローカル光源５１１によって受信信号９９１に変換される。受信信号９９１は、信号処理回路９０１に入力される。信号処理回路９０１では、受信信号９９１は波長分散補償処理などの周知の信号等化処理を受けた後、受信データ６１へ復調される。復調された受信信号９９１は、受信データ６１としてフレーマ７０に出力される。
【０００９】
フレーマ７０は、受信データ６０及び６１を結合して、受信データ８０として出力する。
【００１０】
本発明に関連して、特許文献１には、ＯＦＤＭ（orthogonal frequency division multiplexing）信号により位相変調された信号光を伝送するための光通信装置が記載されている。また、特許文献２には、キャリアレスＳＳＢ（single side band）光信号を伝送するための光伝送装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００９−１８８５１０号公報（［００１６］−［００２４］段落）
【特許文献２】特開２００８−２０６０６３号公報（［００１９］−［００２９］段落）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
図６で説明したように、コヒーレント光伝送のための一般的な光送受信機は、キャリアを送受信するための光変調器及びコヒーレント光受信器を、キャリア毎に備える。このため、複数のキャリアを送受信する光送受信機には、送信されるキャリアと同数の光変調器及び受信されるキャリアと同数のコヒーレント光受信器が必要である。
【００１３】
すなわち、図６に示した光送受信機９０は、２つのキャリアを送受信するために、２台ずつの光変調器及びコヒーレント光受信器が必要である。このため、図６に示した光送受信機９０には、光送受信機１台あたりの波長数の収容効率が低く、光送受信機の小型化や低価格化が困難であるという課題がある。そして、特許文献１及び２は、光送受信機１台あたりの波長数の収容効率が低いことに起因する、光送受信機の小型化や低価格化が困難であるという課題を解決する技術を提示していない。
（発明の目的）
本発明の目的は、簡単な構成で複数のキャリアを伝送することが可能な光送信機及び光受信機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の光送信機は、送信データを複数に分割して出力する分割手段と、分割された前記送信データの周波数帯域を互いの周波数帯域が重複しないようにシフトさせ、前記周波数帯域がシフトされた、前記分割された送信データをそれぞれ変調信号として出力する周波数変換手段と、前記変調信号のそれぞれが加算された信号によって光搬送波を変調し、変調された前記光搬送波を信号光として出力する光変調手段と、を備える。
【００１５】
本発明の光受信器は、分割された送信データの各々が相異なる光搬送波に含まれる信号光をローカル光と混合することでコヒーレント受信して受信信号を出力する光受信手段と、前記受信信号に含まれる前記分割された送信データの各々を、前記分割された送信データが含まれる周波数帯毎に抽出して受信データとして出力する周波数変換手段と、前記抽出された受信データを結合して前記送信データを生成する結合手段と、を備える。
【００１６】
本発明の光送信方法は、送信データを複数に分割して出力し、分割された前記送信データの周波数帯域を互いの周波数帯域が重複しないようにシフトさせ、前記周波数帯域がシフトされた、前記分割された送信データをそれぞれ変調信号として出力し、前記変調信号のそれぞれが加算された信号によって光搬送波を変調し、変調された前記光搬送波を信号光として出力する、ことを特徴とする。
【００１７】
本発明の光受信方法は、分割された送信データの各々が相異なる光搬送波に含まれる信号光をローカル光と混合することでコヒーレント受信して受信信号を出力し、前記受信信号に含まれる前記分割された送信データの各々を、前記分割された送信データが含まれる周波数帯毎に抽出して受信データとして出力し、前記抽出された受信データを結合して前記送信データを生成する、ことを特徴とする。
【００１８】
本発明の光送信機の制御プログラムは、送信データを複数に分割して出力する手順、分割された前記送信データの周波数帯域を互いの周波数帯域が重複しないようにシフトし、前記周波数帯域がシフトされた、前記分割された送信データをそれぞれ変調信号として出力する手順、前記変調信号のそれぞれが加算された信号によって光搬送波を変調する手順、変調された前記光搬送波を信号光として出力する手順、をコンピュータに実行させる。
【００１９】
本発明の光受信機の制御プログラムは、分割された送信データの各々が相異なる光搬送波に含まれる信号光をローカル光と混合することでコヒーレント受信して受信信号を出力する手順、前記受信信号に含まれる前記分割された送信データの各々を、前記分割された送信データが含まれる周波数帯毎に抽出して受信データとして出力する手順、前記抽出された受信データを結合して前記送信データを生成する手順、をコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の光送信機、光受信機、光送信方法及び光受信方法は、簡単な構成で複数のキャリアを伝送することを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施形態の光送受信機の構成を示すブロック図である。
【図２】信号処理回路の構成を示すブロック図である。
【図３】変調信号のスペクトルを示す図である。
【図４】送信される信号光及び受信される信号光の偏波及び波長の例を示す図である。
【図５】受信信号の周波数スペクトルの例を示す図である。
【図６】本発明に関連する光送受信機の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１の実施形態）
第１の実施形態では、デジタルコヒーレント光伝送方式が適用された光伝送システムで用いられる光送受信機について説明する。第１の実施形態の光送受信機は、２つのキャリアを含む信号光を、１組の光変調器及びコヒーレント光受信器で送受信できる。
【００２３】
図１は、本発明の第１の実施形態の光送受信機１０の構成を示すブロック図である。光送信機１０は、コヒーレント光伝送のための送信機能及び受信機能を備える。光送受信機１０は、フレーマ７０、信号処理回路１００及び１０１、光変調器４００、光受信器５００、送信光源４１０、ローカル光源５１０を備える。光送受信機１０は、さらに、ＣＰＵ（central processing unit)９５及びメモリ９６を備えていてもよい。メモリ９６は、例えば半導体の不揮発メモリであり、ＣＰＵ９５を動作させるためのプログラムが格納される。
【００２４】
フレーマ７０は、入力された送信データ２０を分割して送信データ３０及び３１として出力する、分割回路である。また、フレーマ７０は、受信データ６０及び６１を結合して受信データ８０として出力する、結合回路でもある。フレーマ７０における送信データ２０の分割手順は特に限定されない。フレーマ７０の分割手順は、分割された送信データ３０及び３１を含む信号光を受信可能な光受信器が、復調された送信データ３０及び３１を結合して送信データ２０を復元することが可能な手順である。
【００２５】
信号処理回路１００は、周波数変換器１５０及び２３０を備える。信号処理回路１０１は、周波数変換器１５１及び２３１を備える。信号処理回路１００及び１０１の動作の詳細は後述する。
【００２６】
光送受信機１０に入力された送信データ２０は、フレーマ７０で送信データ３０及び３１に分割される。送信データ３０及び３１は、それぞれ信号処理回路１００及び１０１に入力される。本実施形態では、送信データ２０のデータ速度は２００Ｇｂｐｓであり、送信データ３０及び３１のデータ速度はいずれも１００Ｇｂｐｓである。
【００２７】
図２は、信号処理回路１００の構成を示すブロック図である。図２には、信号処理回路１００と、光変調器４００及び光受信器５００との接続も示される。信号処理回路１０１も、信号処理回路１００と同様の構成を備える。以下では信号処理回路１００の構成について説明する。
【００２８】
信号処理回路１００は、符号化回路１１０、固定等化回路（FEQ、fixed equalizer）１３０、周波数変換器１５０、ＤＡ（analog to digital）コンバータ１７０ａ−１７０ｄを備える。信号処理回路１００は、さらに、ＡＤ（analog to digital）コンバータ２１０ａ−２１０ｄ、周波数変換器２３０、固定等化回路２５０、適応等化回路２７０、復号回路２９０を備える。
【００２９】
符号化回路１１０は、送信データ３０を、偏波多重ＱＰＳＫ（quadrature phase shift keying）変調に適合するように符号化する。符号化により、送信データ３０は、４レーンの変調信号１２０ａ―１２０ｄに変換される。変調信号１２０ａ―１２０ｄは、それぞれ、偏波多重ＱＰＳＫ変調のためのＸ偏波のＩ（inphase）軸に対応する信号（ＸＩ信号）、Ｘ偏波のＱ（quadrature）軸に対応する信号（ＸＱ信号）、Ｙ偏波のＩ軸に対応する信号（ＹＩ信号）、Ｙ偏波のＱ軸に対応する信号（ＹＩ信号）である。Ｘ偏波とＹ偏波とは互いに直交する。
【００３０】
ＸＩ信号、ＸＱ信号、ＹＩ信号、ＹＱ信号の信号速度（ボーレート）は、いずれも２５Ｇｂａｕｄである。固定等化回路１３０は、変調信号１２０ａ―１２０ｄのスペクトルの整形などの処理を行い、変調信号１４０ａ−１４０ｄとして周波数変換器１５０に出力する。
【００３１】
周波数変換器１５０は、変調信号１２０ａ―１２０ｄの周波数帯域を、１２．５ＧＨｚだけ低周波側にシフトさせる。周波数帯域がシフトされた変調信号は、変調信号１６０ａ−１６０ｄとしてＤＡコンバータ１７０ａ−１７０ｄに出力される。ＤＡコンバータ１７０ａ―１７０ｄは、変調信号１６０ａ−１６０ｄをアナログの変調信号１８０ａ―１８０ｄに変換する。
【００３２】
変調信号１８０ａ―１８０ｄは、変調信号１８１ａ―１８１ｄと周波数多重され、光変調器４００に入力される。変調信号１８０ａ―１８０ｄと変調信号１８１ａ―１８１ｄとの多重には、加算回路が用いられてもよい。本実施形態では、光変調器４００は、偏波多重ＱＰＳＫ変調機能を備える。送信光源４１０は、半導体レーザを用いて、単一の波長の光搬送波（キャリア）を生成する。すなわち、光変調器４００は、入力された変調信号１８０ａ−１８０ｄ及び１８１ａ−１８１ｄを用いて送信光源４１０から出力されたキャリアに偏波多重ＱＰＳＫ変調を行い、変調されたキャリアを信号光４０及び４１を出力する。
【００３３】
符号化回路１１０、固定等化回路１３０、ＤＡ変換回路１７０ａ−１７０ｄ、送信光源４１０及び光変調器４００の構成及び動作は、一般的なデジタルコヒーレント光伝送のための光送信機と同様である。このため、これらに関する詳細な説明は省略する。
【００３４】
変調信号１８１ａ−１８１ｄは、図１に示した送信データ３１が、信号処理回路１０１において、信号処理回路１００と同様の処理を受けて出力された信号である。ただし、変調信号１８１ａ―１８１ｄは、変調信号１８０ａ−１８０ｄとは異なり、信号処理回路１０１が備える周波数変換器１５１によって、中心周波数が＋１２．５ＧＨｚとなるように各信号の周波数帯域がシフトされる。
【００３５】
なお、以降、本明細書及び図面において、受信信号２００ａ−２００ｄは、総称して受信信号２００と記載される場合がある。他の信号も同様に総称して記載される場合がある。
【００３６】
図３は、変調信号のスペクトルを示す図である。図３の（ａ）は変調信号１８０の周波数スペクトルを示す。図３の（ｂ）は、変調信号１８１の周波数スペクトルを示す。変調信号１８０の帯域幅は約２５ＧＨｚである。周波数変換器１５０によって、中心周波数が−１２．５ＧＨｚとなるように、変調信号１８０の周波数帯域は低周波側にシフトされる。一方、変調信号１８１の帯域幅も約２５ＧＨｚである。変調信号１８１の周波数帯域は、中心周波数が＋１２．５ＧＨｚになるように、高周波側にシフトされる。従って、図３の（ｃ）に示されるように、変調信号１８０と変調信号１８１とが加算された信号のスペクトルは互いに重複せず、また、間隔が２５ＧＨｚの２つのピークを持つ。図３の（ｃ）に示されるスペクトルを持つ変調信号が、光変調器４００に入力される。
【００３７】
図４は、光送受信機１０において送信される信号光４０及び４１、並びに、光送受信機１０において受信される信号光５０及び５１の偏波及び波長の例を示す図である。信号光４０及び４１の波長が１５５０ｎｍの場合には、変調信号１８０と変調信号１８１との中心周波数の差２５ＧＨｚは、波長間隔０．２ｎｍに対応する。従って、変調信号１８０と変調信号１８１とが加算された信号で光変調器４００を駆動することにより、図４に示されるように、波長間隔０．２ｎｍで２つのキャリア（信号光４０及び４１）が多重された信号光（スーパーチャネル信号）が送信される。
【００３８】
続いて、光送受信機１０の受信動作について説明する。光受信器５００は、例えば、９０度光ハイブリッド回路やフォトダイオードを備えた、デジタルコヒーレント光伝送で用いられる光電変換回路である。光受信器５００は、受信された信号光５０及び５１とローカル光源から出力されたローカル光とを混合して受信信号２００を生成する。デジタルコヒーレント光伝送で用いられる光電変換回路の構成は知られているため、光受信器５００に関する詳細な説明は省略する。
【００３９】
本実施形態では、光受信器５００は、受信された信号光５０及び５１を、９０度光ハイブリッド回路のＸ偏波のＩ軸（ＸＩ）、Ｘ偏波のＱ軸（ＸＱ）、Ｙ偏波のＩ軸（ＹＩ）、Ｙ偏波のＱ軸（ＹＱ）に対応する受信信号に変換する。
【００４０】
図５は、受信信号の周波数スペクトルの例を示す図である。光伝送路から、波長間隔０．２ｎｍ（周波数間隔２５ＧＨｚ）で２つのキャリアが多重された信号光５０及び５１が受信される。信号光５０及び５１は、光送受信機１０と同様の送信機能を備える光送信機から送信されたスーパーチャネル信号である。すなわち、信号光５０及び５１は、それぞれ、１００Ｇｂｐｓの送信データが２５Ｇｂａｕｄの並列データに変換され、偏波多重ＱＰＳＫにより変調されて送信された信号である。
【００４１】
図５の（ａ）は、光受信器５００から出力される受信信号２００のスペクトルの例を示す。図５の（ａ）において、信号光５０に対応する受信信号の中心波長は、−１２．５ＧＨｚである。信号光５１に対応する受信信号の中心波長は、＋１２．５ＧＨｚである。これらの中心波長の間隔は２５ＧＨｚである。
【００４２】
光受信器５００から出力される受信信号２００はアナログ電気信号であり、２つに分岐される。分岐された受信信号の一方は、受信信号２００として信号処理回路１００に入力される。分岐された受信信号の他方は、受信信号２０１として信号処理回路１０１に入力される。
【００４３】
信号処理回路１００において、ＡＤ（analog to digital）コンバータ２１０は、受信信号２００をデジタル信号に変換して、受信信号２２０として出力する。周波数変換器２３０は、受信信号２２０の周波数を、高周波側に１２．５ＧＨｚシフトさせる。さらに、周波数変換器２３０は、シフトされた信号のうち周波数が−１２．５ＧＨｚから＋１２．５ＧＨｚの間の信号のみを通過させ、それ以外の帯域の信号をフィルタリングにより除去する。これによって、図５の（ｂ）に示されるように、信号光５０に相当する受信信号は、中心周波数がゼロ、周波数帯域が２５ＧＨｚの受信信号２４０として周波数変換器２３０から出力される。
【００４４】
固定等化回路２５０は、受信信号２４０に対して、波長分散補償、フィルタリング等の固定的な信号等化処理を行い、処理された信号を受信信号２６０として出力する。
【００４５】
適応等化回路２７０は、受信信号２６０に対して、偏波分散補償、偏波分離、周波数オフセット補償等の適応的な信号等化処理を行い、処理された信号を受信信号２８０として出力する。
【００４６】
復号回路２９０は、受信信号２８０を復号して、復号された信号を受信データ６０として出力する。
【００４７】
なお、ＡＤコンバータ２１０、固定等化回路２５０、適応等化回路２７０及び復号回路２９０の構成及び処理の手順は、一般的なデジタルコヒーレント光伝送で用いられる光受信器の構成及び処理の手順と同様である。このため、詳細な説明は省略する。
【００４８】
信号処理回路１０１は、受信信号２０１に対して、信号処理回路１００と同様の処理を行う。そして、信号処理回路１０１は、受信データ６１を出力する。ただし、信号処理回路１０１の周波数変換器２３１は、受信信号２０１の周波数を低周波側に１２．５ＧＨｚシフトさせる。信号処理回路１０１の処理によって、信号光５１に含まれる信号が、受信データ６１として出力される。受信データ６０及び６１はフレーマ７０で多重され、受信データ８０として出力される。
【００４９】
以上のように、第１の実施形態の光送受信機１０は、信号処理回路１００及び１０１が備える周波数変換器１５０及び１５１によって、変調信号１４０及び１４１の周波数帯域を、互いに重複しないようにシフトする。そして、周波数帯域がシフトされた変調信号を多重して変調することにより、第１の実施形態の光送受信機１０は、２つのキャリアが多重された、図４に示されるスーパーチャネル信号を送信することができる。
【００５０】
また、第１の実施形態の光送受信機１０は、信号処理回路１００及び１０１が備える周波数変換器２３０及び２３１によって、受信されたスーパーチャネル信号から、キャリア毎の受信データ６０及び６１を抽出して復調する。そして、光送受信機１０は、復調された受信データ６０及び６１から受信データ８０を生成する。
【００５１】
すなわち、第１の実施形態の光送受信機１０は、１台の光送受信機で図４に示される２つのキャリアを多重したスーパーチャネル信号を送受信することができる。
【００５２】
このように、第１の実施形態の光送受信機１０は、簡単な構成で複数のキャリアを伝送することを可能とする。
【００５３】
なお、本実施形態では、信号光４０、４１、５０及び５１の変調方式は、いずれも偏波多重ＱＰＳＫ変調である。しかしながら、本実施形態における変調方式は一例であって、光変調器４００の変調方式及び光受信器５００でコヒーレント光受信される信号光の変調方式は、限定されない。また、送信データ２０の速度及び符号化回路で符号化された変調信号１２０のボーレートは、本実施形態の記載に限定されない。
【００５４】
また、光送受信機１０の上述の機能は、光送受信機１０の各部を制御するためのプログラムを、ＣＰＵ９５が実行することによって実現されてもよい。プログラムは、メモリ９６に記録される。メモリ９５は、プログラムを記録するための、一時的でない、固定された記録媒体である。
【００５５】
（第２の実施形態）
第２の実施形態として、図１に記載された光送受信機１０の構成に基づいて、フレーマ７０、周波数変換器１５０及び１５１及び光変調器４００のみを備える光送信機を構成できる。すなわち、フレーマ７０（分割手段）は、送信データを複数に分割して出力する。周波数変換器１５０及び１５１（周波数変換手段）は、フレーマ７０で分割された送信データの周波数帯域を互いの周波数帯域が重複しないようにシフトさせるとともに、周波数帯域がシフトされた送信データをそれぞれ変調信号として出力する。光変調器４００（光変調手段）は、変調信号のそれぞれが加算された信号によって光搬送波を変調し、変調された光搬送波を信号光として出力する。
【００５６】
このような構成を備える第２の実施形態の光送信機は、分割された送信データ毎に周波数帯域が互いに重複しない変調信号によって、光搬送波を変調して信号光を生成する。その結果、第２の実施形態の光送信機は、送信データ毎に異なる光搬送波が多重された信号光（スーパーチャネル信号）を送信できる。従って、第２の実施形態の光送信機は、簡単な構成で複数のキャリアを伝送することを可能とする。
【００５７】
（第３の実施形態）
第３の実施形態として、図１に記載された光送受信機１０の構成に基づいて、光受信器５００、周波数変換器２３０及び２３１及びフレーマ７０のみを備える光受信機を構成できる。すなわち、光受信器５００（光受信部）は、分割された送信データの各々が相異なる光搬送波に含まれる信号光を受信する。すなわち、複数の光搬送波は、それぞれ異なる分割された送信データを含む。そして、光受信器５００は受信した信号光をローカル光と混合することで信号光をコヒーレント受信して受信信号を出力する。周波数変換器２３０及び２３１は、光受信器５００から出力された受信信号に含まれる分割された送信データを、分割された送信データが含まれる周波数帯毎に抽出して受信データとして出力する。さらに、フレーマ７０は、抽出された受信データを結合して送信データを生成する。
【００５８】
このような構成を備える第３の実施形態の光受信機は、分割された送信データ毎に異なる光搬送波が多重された信号光（スーパーチャネル信号）を受信して、周波数帯毎に受信データを抽出する。そして、第３の実施形態の光受信機は、受信データを結合することによって送信データを復元できる。従って、第３の実施形態の光受信機は、簡単な構成で複数のキャリアを伝送することを可能とする。
【００５９】
なお、第２の実施形態の光送信機と第３の実施形態の光受信機とを１つの筐体に収納することで、光送受信機が実現できる。このような光送受信機も、簡単な構成で複数のキャリアを伝送することを可能であることは明らかである。
【００６０】
さらに、２台の第１の実施形態の光送受信機１０を対向するように配置して、光伝送システムを構成できる。一方の光送受信機は、図４に示される信号光４０及び４１を、他方の光送受信機に送信する。信号光４０及び４１は、信号光５０及び５１として他方の光受信機で受信される。このような光伝送システムでは、波長多重された信号光を、１組の光送受信機で伝送することができる。すなわち、第１の実施形態の光送受信機１０が対向して配置された光伝送システムも、簡単な構成で複数のキャリアを伝送することを可能とする。
【００６１】
さらに、第２の実施形態の光送信機から送信された信号光が第３の実施形態の光受信機で受信されるように配置された光伝送システムも、簡単な構成で複数のキャリアを伝送することが可能である。
【００６２】
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記の実施形態に限定されない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【００６３】
なお、本発明の実施形態は以下の付記のようにも記載されうるが、これらには限定されない。
【００６４】
（付記１）
送信データを複数に分割して出力する分割手段と、
分割された前記送信データの周波数帯域を互いの周波数帯域が重複しないようにシフトさせ、前記周波数帯域がシフトされた、分割された前記送信データをそれぞれ変調信号として出力する周波数変換手段と、
前記変調信号のそれぞれが加算された信号によって光搬送波を変調し、変調された前記光搬送波を信号光として出力する光変調手段と、
を備える光送信機。
【００６５】
（付記２）
前記分割された送信データを前記光変調手段の変調方式に対応した信号に変換して、前記周波数変換手段に出力する符号化手段をさらに備え、
前記符号化手段は、前記分割手段で分割された前記送信データから、第１の偏波Ｘに対応するＸＩ（inphase）信号、前記ＸＩ信号と位相が直交するＸＱ（quadrature）信号、前記Ｘ偏波と直交する第２の偏波Ｙに対応するＹＩ信号、前記ＹＩ信号と位相が直交するＹＱ信号を生成して前記周波数変換手段へ出力し、
前記光変調手段の変調方式は、前記Ｘ偏波と前記Ｙ偏波とが多重される偏波多重位相変調である、
ことを特徴とする付記１に記載された光送信機。
【００６６】
（付記３）
分割された送信データの各々が相異なる光搬送波に含まれる信号光をローカル光と混合することでコヒーレント受信して受信信号を出力する光受信手段と、
前記受信信号に含まれる前記分割された送信データの各々を、前記分割された送信データが含まれる周波数帯毎に抽出して受信データとして出力する周波数変換手段と、
前記抽出された受信データを結合して前記送信データを生成する結合手段と、
を備える光受信器。
【００６７】
（付記４）
前記周波数変換手段から出力される信号を復号して前記分割された送信データを生成する復号手段をさらに備え、
前記光受信手段は、偏波多重位相変調信号を復調する機能を備え、前記受信信号として第１の偏波Ｘ’に対応するＸＩ’（inphase）信号、前記ＸＩ’信号と位相が直交するＸＱ’（quadrature）信号、前記Ｘ’偏波と直交する第２の偏波Ｙ’に対応するＹＩ’信号、前記ＹＩ’信号と位相が直交するＹＱ’信号を前記周波数変換手段へ出力する、
付記３に記載された光受信器。
【００６８】
（付記５）
付記１又は２に記載された光送信機と、付記３又は４に記載された光受信器と、を備える光送受信機。
【００６９】
（付記６）
付記５に記載された光送受信機が対向して配置され、一方の前記光送受信機は信号光を他方の前記光送受信機に送信し、前記他方の光送受信機は、前記信号光を受信する、光伝送システム。
【００７０】
（付記７）
付記１に記載された光送信機から送信される前記信号光が、付記３に記載された光受信器で受信されるように構成された、光伝送システム。
【００７１】
（付記８）
付記２に記載された光送信機から送信される前記信号光が、付記４に記載された光受信器で受信されるように構成された、光伝送システム。
【００７２】
（付記９）
送信データを複数に分割して出力し、
分割された前記送信データの周波数帯域を互いの周波数帯域が重複しないようにシフトさせ、
前記周波数帯域がシフトされた、前記分割された送信データをそれぞれ変調信号として出力し、
前記変調信号のそれぞれが加算された信号によって光搬送波を変調し、
変調された前記光搬送波を信号光として出力する、
ことを特徴とする光送信方法。
【００７３】
（付記１０）
分割された送信データの各々が相異なる光搬送波に含まれる信号光をローカル光と混合することでコヒーレント受信して受信信号を出力し、
前記受信信号に含まれる前記分割された送信データの各々を、前記分割された送信データが含まれる周波数帯毎に抽出して受信データとして出力し、
前記抽出された受信データを結合して前記送信データを生成する、
ことを特徴とする光受信方法。
【００７４】
（付記１１）
送信データを複数に分割して出力する手順、
分割された前記送信データの周波数帯域を互いの周波数帯域が重複しないようにシフトし、前記周波数帯域がシフトされた、前記分割された送信データをそれぞれ変調信号として出力する手順、
前記変調信号のそれぞれが加算された信号によって光搬送波を変調する手順、
変調された前記光搬送波を信号光として出力する手順、
をコンピュータに実行させるための光送信機の制御プログラム。
【００７５】
（付記１２）
分割された送信データの各々が相異なる光搬送波に含まれる信号光をローカル光と混合することでコヒーレント受信して受信信号を出力する手順、
前記受信信号に含まれる前記分割された送信データの各々を、前記分割された送信データが含まれる周波数帯毎に抽出して受信データとして出力する手順、
前記抽出された受信データを結合して前記送信データを生成する手順、
をコンピュータに実行させるための光受信機の制御プログラム。
【符号の説明】
【００７６】
１０、９０  光送受信機
２０、３０、３１  送信データ
６０、６１、８０  受信データ
４０、４１、５０、５１、９４０、９４１、９５０、９５１  信号光
７０  フレーマ
９５  ＣＰＵ
９６  メモリ
１１０  符号化回路
１００、１０１、９００、９０１  信号処理回路
１２０ａ−１２０ｄ、１４０ａ−１４０ｄ、１８０ａ−１８０ｄ、１８１ａ−１８１ｄ  変調信号
１３０、２５０  固定等化回路
１５０、１５１、２３０、２３１  周波数変換器
２７０  適応等化回路
１７０ａ−１７０ｄ  ＤＡコンバータ
２１０ａ−２１０ｄ  ＡＤコンバータ
２００ａ−２００ｄ、２２０ａ−２２０ｄ、２４０ａ−２４０ｄ、２６０ａ−２６０ｄ、２８０ａ−２８０ｄ  受信信号
２９０  復号回路
４００、４０１  光変調器
４１０、４１１  送信光源
５００、５０１  光受信器
５１０、５１１  ローカル光源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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