(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光導路内で送信されることが意図された光パルスの形で高速デジタル信号を変換するための方法であって、信号を、約２π／３の角度だけ２つずつ互いに離された３つのとりうる位相状態（π／６、５π／６、−π／２）での一連の光パルスに変換するステップを有し、
前記信号が、３ビットを含むサブセットに分散され、サブセットにおいて、前記光パルスが、サブセットの値を符号化するように働き、
サブセットを変換するステップが、以下のステップ
−  光信号（１）を３つの中間ビーム（５、７、９）に分離するステップと、
−  ３つの中間ビーム（５、７、９）を約２π／３の角度だけ互いに位相偏移させるステップと、
−  サブセットの値を符号化する光パルスを作成するために、中間ビーム（５、７、９）のうちの１つを選択するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
光導路内で送信されることが意図された光パルスの形で高速デジタル信号を変換するための方法であって、信号を、約２π／３の角度だけ２つずつ互いに離された３つのとりうる位相状態（π／６、５π／６、−π／２）での一連の光パルスに変換するステップを有し、
前記信号が、３ビットを含むサブセットに分散され、サブセットにおいて、前記光パルスが、サブセットの値を符号化するように働き、
サブセットを変換するステップが、以下のステップ
−  光信号（１）を、中間基準ビーム（５）および振幅が中間基準ビーム（５）より約
【数１】
0005785620.tif 000010
倍大きい２つの二次中間ビーム（７、９）を含む３つの中間ビーム（５、７、９）に分離するステップと、
−  二次中間ビーム（７、９）を中間基準ビーム（５）に関して約＋５π／６および−５π／６だけ位相偏移させるステップと、
−  サブセットの値を符号化する光パルスを作成するために、二次中間ビーム（７、９）の１つまたはゼロ個を選択し、中間基準ビーム（５）と組み合わせるステップと
を含む、方法。
【請求項３】
光導路内で送信されることが意図された光パルスの形で高速デジタル信号を変換するための方法であって、信号を、約２π／３の角度だけ２つずつ互いに離された３つのとりうる位相状態（π／６、５π／６、−π／２）での一連の光パルスに変換するステップを有し、
前記信号が、３ビットを含むサブセットに分散され、サブセットにおいて、前記光パルスが、サブセットの値を符号化するように働き、
サブセットを変換するステップが、以下のステップ
−  光信号（１）を２つの中間ビーム（５、７）に分離するステップと、
−  中間ビーム（５、７）を約π／３だけ互いに位相偏移させるステップと、
−  中間ビーム（５、７）について高状態（Ｈ１、Ｈ２）および低状態（Ｂ１、Ｂ２）を規定するために、最大振幅の約１／３のところに放射ゼロ点（０）を位置決めするステップと、
−  サブセットの値を符号化する光パルスを作成するために、中間ビーム（５、７）をその高状態（Ｈ１、Ｈ２）または低状態（Ｂ１、Ｂ２）で組み合わせるステップと
を含む、方法。
【請求項４】
最小送信電力の半波長電圧（Ｖλ／２）の約０．３３倍のところにそのゼロ動作点（Ｖ０）を有し、高（Ｈ１、Ｈ２）状態および低（Ｂ１、Ｂ２）状態にそれぞれ関連付けられ、ゼロ動作点（Ｖ０）の半波長電圧（Ｖλ／２）の約＋０．６６倍およびゼロ動作点（Ｖ０）の半波長電圧（Ｖλ／２）の−０．６６倍のところにそれぞれ配置された高（ＶＨ）動作電圧および低（ＶＢ）動作電圧を有するマッハツェンダーに中間ビーム（５、７）が向けられる、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
デジタル信号が、約４０Ｇｂ／秒または約１００ギガビット／秒のビットレートを有する、請求項１から４いずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
光パルスの形で高速デジタル信号を変換するためのデバイスであって、３つの中間ビーム（５、７、９）間で互いに約２π／３だけの位相偏移をもたらす異なる光経路を用いて、光信号（１）を３つの中間ビーム（５、７、９）に分離する手段と、コントローラ（１７）と、中間ビーム（５、７、９）を遮断することができる、コントローラ（１７）によって制御されるスイッチ（１１、１３、１５）とを含み、
前記信号が、３ビットを含むサブセットに分散され、サブセットにおいて、前記光パルスが、サブセットの値を符号化するように働く、デバイス。
【請求項７】
光パルス（１）の形で高速デジタル信号を３つの中間ビーム（５、７、９）に変換し、放出するためのデバイスであって、中間基準ビーム（５）および振幅が中間基準ビーム（５）より約
【数２】
0005785620.tif 000011
倍大きい２つの二次中間ビーム（７、９）と、基準ビームからそれぞれ約＋５π／６および−５π／６の２つの二次中間ビーム（７、９）の位相偏移を生じさせる中間ビーム（５、７、９）のための異なる光経路と、コントローラ（１７）と、二次中間ビーム（７、９）のうちの１つを選択的に遮断することができる、コントローラ（１７）によって制御されるスイッチ（１１、１３、１５）とを含み、
前記信号が、３ビットを含むサブセットに分散され、サブセットにおいて、前記光パルスが、サブセットの値を符号化するように働く、デバイス。
【請求項８】
光パルスの形で高速デジタル信号を変換し、放出するためのデバイスであって、光信号（１）を２つの中間ビーム（５、７）に分離する手段と、中間ビーム（５、７）間で約π／３の位相偏移をもたらす中間ビーム（５、７）のための異なる光経路と、最小送信電力の半波長電圧（Ｖλ／２）の約０．２５倍のところにそのゼロ動作点（Ｖ０）を有し、中間ビーム（５、９）の光経路上に置かれたゼロ動作点（Ｖ０）の半波長電圧（Ｖλ／２）の約＋０．７５倍およびゼロ動作点（Ｖ０）の半波長電圧の（Ｖλ／２）の−０．７５倍のところにそれぞれ配置された高（ＶＨ）動作電圧および低（ＶＢ）動作電圧を有するマッハツェンダー干渉計と、マッハツェンダー干渉計（３１ａ、３１ｂ）を制御するコントローラ（１７）とを含み、
前記信号が、３ビットを含むサブセットに分散され、サブセットにおいて、前記光パルスが、サブセットの値を符号化するように働く、デバイス。
【請求項９】
４進変調変換を対象とした符号化信号を、３進変調変換を対象とした符号化信号に書き換えるための、コントローラ（１７）に連結されたデバイス（３５）を含む、請求項６から８のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１０】
スイッチ（１１、１３、１５）が、電界吸収型変調器スイッチ（ＥＡＭ）を含む、請求項６から９のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１１】
光パルスの形で高速デジタル信号を変換し、放出するためのデバイスであって、高速デジタル信号を、一方（４５）は３つの状態
【数３】
0005785620.tif 000012
を有し、他方（４７）は２つの状態（１／２、−１）を有する２つのアナログ信号に変換することが意図された２つのデジタル−アナログ変換器（４５、４７）と、約π／２だけ互いに位相偏移された２つの光経路に対応する２つのアームを含み、アナログ信号のうちの１つによって制御され、その出力から光パルスが放出される四位相変調器とを含み、
前記信号が、３ビットを含むサブセットに分散され、サブセットにおいて、前記光パルスが、サブセットの値を符号化するように働く、デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導路によって、特に光ファイバによってデータを高速で送信するために、デジタル信号を光パルスに変換し、送信するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気通信の分野では、ビットの形で記憶され、送られるデジタルデータは、光のパルスに変換され、次いで、光のパルスは、光ファイバなどの光導路によって送られる。これらの導路または光ファイバは、特に、信号が大陸間などの遠距離にわたって送信されなければならないときはいつでも使用される。
【０００３】
特に１００Ｇビット／秒程度の、非常に大きいフローのデータを可能にするためには、パルスを介して大量の情報を変換するために、光信号の位相を変調に使用することが知られている。位相変調変換、または「位相偏移変調」ＰＳＫの名前で知られているこの方法は、送信される光信号を符号化するために、複数の位相状態を有する光パルスを使用する。
【０００４】
数が有限である位相状態は、０から２πの間で変動し、慣例的に単位円上の印によって表される。この表現は、信号点配置図として知られている。既に使用されている信号点配置図は特に図１および図２に示されている。
【０００５】
図１は、二位相変調の信号点配置図を示す。二位相偏移変調、ＢＰＳＫの位相状態は、約πだけ離された２つ（２１）の方向に沿って向けられている。この場合、一方の方向は０ビットを符号化し、他方の方向は１ビットを符号化する。１パルスは１ビットに対応する。
【０００６】
図２は、四位相偏移変調の信号点配置図を示す。四位相偏移変調の場合、約π／２だけ離された４つ（２２）の異なる位相状態が使用される。１パルスは２ビットに対応し、４つの状態は４つの値００、０１、１０、１１に対応する。
【０００７】
したがって、単位時間当たりに同じ量のパルスが送られる、すなわち同じシンボルレートで送られるとすると、４進符号への変換は、所与の単位時間（ビット／秒）に測定される、二進符号によって可能になるビットレートの２倍であるビットレートを可能にすることが理解される。
【０００８】
しかし、長距離通信の状況では、特にパルスが光導路内で数百キロメートル、または数千キロメートルも移動するとき、分散、拡散、およびより一般的には、非線形性の影響が現れる。
【０００９】
これらの影響が受信端での信号の品質を損なうのを防止するために、一定の間隔で光電子信号再生を実行する（これはリソースを要し、時としてハードウェアには不可能である）か、そうでなければ信号点配置図の位相状態間の間隔を大きくする必要がある。
【００１０】
４進符号への変換は、その信号点配置の位相状態間の角距離がより小さいため、非線形障害（ｎｏｎｌｉｎｅａｒ  ｄｉｓｒｕｐｔｉｏｎｓ）の影響をより受けやすい。
【００１１】
二進符号への変換は、非線形障害の影響をより受けにくいが、所与のシンボルレートでのより小さいビットレートしか許さない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、より長い距離にわたるより高速の通信を可能にするために、両方の前述した方法のイメージを組み合わせる符号化を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このため、本発明の目的は、光導路内で送信されることが意図された光パルスの形で高速デジタル信号を変換するための方法を提供することであり、光導路内では、信号は、π／２より大きい角度だけ２つずつ互いに離された３つのとりうる位相状態（π／６、５π／６、−π／２）での一連の光パルスに変換される。
【００１４】
このようにして、四位相偏移変調よりも長距離における障害の影響を受けにくいとともに、二位相偏移変調よりも大きいビットレートを可能にする符号化が得られる。
【００１５】
さらに、本方法は、以下のもののなかから単独でまたは組み合わせて採られる特徴の１つまたは複数を含み得る。
【００１６】
位相状態（π／６、５π／６、−π／２）は、約２π／３の角度だけ２つずつ互いに離される。
【００１７】
デジタル信号は、約４０ギガビット／秒または１００ギガビット／秒のビットレートを有する。
【００１８】
信号は、３ビットを含むサブセットに分散され、サブセットにおいて、２つの光パルスは、サブセットの値を符号化するように働く。
【００１９】
サブセットを変換するステップは、以下のステップ：
−  光信号を３つの中間ビームに分離するステップと、
−  ３つの中間ビームを約２π／３の角度だけ互いに離して位相偏移させるステップと、
−  サブセットの値を符号化する光パルスを作成するために、中間ビームのうちの１つを選択するステップとを含む。
【００２０】
サブセットを変換するステップは、以下のステップ：
−  光信号を、中間基準ビームおよび振幅が中間基準ビームより約
【００２１】
【数１】
0005785620.tif 000002
倍大きい２つの二次中間ビームを含む３つの中間ビームに分離するステップと、
−  二次中間ビームを中間基準ビームから約＋５π／６および−５π／６だけ位相偏移させるステップと、
−  サブセットの値を符号化する光パルスを作成するために、二次中間ビームの１つまたはゼロ個を選択し、中間基準ビームと組み合わせるステップとを含む。
【００２２】
サブセットを変換するステップは、以下のステップ：
−  一次光信号を２つの中間ビームに分離するステップと、
−  中間ビームを約π／３だけ互いに位相偏移させるステップと、
−  中間ビームについて高状態および低状態を規定するために、最大振幅の約１／３のところに放射ゼロ（ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｚｅｒｏ）を位置決めするステップと、
−  サブセットの値を符号化する光パルスを作成するために、中間ビームをその高状態または低状態で組み合わせるステップとを含む。
【００２３】
中間ビームは、最小送信電力の半波長電圧の約０．３３倍のところにそのゼロ動作点を有し、高状態および低状態にそれぞれ関連付けられ、ゼロ動作点の半波長電圧の約＋０．６６倍およびゼロ動作点の半波長電圧の約−０．６６倍のところにそれぞれ配置された高動作電圧および低動作電圧を有するマッハツェンダー干渉計に向けられる。
【００２４】
また、本発明の目的は、前記方法に関連付けられたデバイスを提供することであり、このデバイスは、単独でまたは組み合わせて採られる以下の特徴の１つまたは複数を有する。
【００２５】
デバイスは、中間基準ビームおよび振幅が基準ビームより約
【００２６】
【数２】
0005785620.tif 000003
倍大きい２つの二次中間ビームを含む３つの中間ビームに光信号を分離する手段、および２つの二次中間ビームの位相偏移を基準ビームからそれぞれ＋５π／６および−５π／６だけ生じさせる中間ビームのための異なる光経路、ならびにコントローラおよび二次中間ビームのうちの１つを選択的に遮断することができる、コントローラによって制御されるスイッチを含む。
【００２７】
デバイスは、光信号を３つの中間ビームに分離する手段と、中間ビーム間で約π／３の位相偏移を生じさせる中間ビームのための異なる光経路と、最小送信電力の半波長電圧の約０．３３倍のところにそのゼロ動作点を有し、高状態および低状態にそれぞれ関連付けられ、中間ビームの光経路上に置かれたゼロ動作点の半波長電圧の約＋０．６６倍およびゼロ動作点の半波長電圧の約−０．６６倍のところにそれぞれ配置された高動作電圧および低動作電圧を有する干渉計と、マッハツェンダー干渉計を制御するコントローラとを含む。
【００２８】
デバイスは、４進変調変換を対象とした符号化信号を、３進変調変換を対象とした符号化信号に書き換えるための、コントローラに連結されたデバイスを含む。
【００２９】
スイッチは、電界吸収型変調器スイッチ（ＥＡＭ）を含む。
【００３０】
光パルスの形で高速デジタル信号を変換し、放出するためのデバイスは、高速デジタル信号を３状態アナログ信号に変換することが意図されたデジタル−アナログ変換器と、デジタル−アナログ変換器に連結され、前記デジタル−アナログ変換器によって放出された３状態アナログ信号によって制御され、その出力から光パルスが放出される３位相状態位相変調器とを含む。
【００３１】
光パルスの形で高速デジタル信号を変換し、放出するためのデバイスは、高速デジタル信号を、一方は３つの状態を有し、他方は２つの状態を有する２つのアナログ信号に変換することが意図された２つのデジタル−アナログ変換器と、約π／２だけ位相偏移され、それぞれアナログ信号のうちの１つによってパイロットされた２つの光経路に対応する２つのアームを含み、その出力から光パルスが放出される四位相変調器とを含む。
【００３２】
他の特徴は、以下の図の説明を読めば明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】二位相偏移に対応する信号点配置図である。
【図２】四位相偏移に対応する信号点配置図である。
【図３】三位相偏移に対応する信号点配置図である。
【図４】デジタル信号を三位相偏移パルスの組に変換するための例示的な表である。
【図５】三位相変調変換デバイスの第１の実施形態の概要図ならびに対応する信号点配置図である。
【図６】三位相変調変換デバイスの第２の実施形態の概要図ならびに対応する信号点配置図である。
【図７】２つの組み合わされたＢＰＳＫ信号に基づく３位相状態信号の一実施形態を例示する信号点配置図である。
【図８】図７のＢＰＳＫ信号を得るためのデバイスの概要図である。
【図９】マッハツェンダー干渉計変調器が受け取る供給電圧に応じてマッハツェンダー干渉計変調器によって送信される電力のグラフであり、点が図７の図による信号点配置を得るための設定に対応するグラフである。
【図１０】上述の方法を使用して四位相変調変換から三位相変調変換への切換えを可能にするためのデバイスの概要図である。
【図１１】デジタル−アナログ変換器を使用して四位相変調変換から三位相変調変換への切換えを可能にするためのデバイスの概要図である。
【図１２】２つのデジタル−アナログ変換器および従来の二次変調器を使用して四位相変調変換から三位相変調変換への切換えを可能にするための概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
すべての図において、同じ要素は同じ参照符号をもつ。
【００３５】
本発明の目的は、光導路によって、特に光ファイバによって通信するために、例えば、光パルスの形で典型的にはおよそ１００ギガビット／秒のデータフローを表す高速デジタル信号を変換し、放出するための方法を提供することである。信号の符号化は、３つの所定の位相状態を有する光パルスへの変換によって実行される。
【００３６】
図３は、２π／３の間隔を空けた三位相状態の信号点配置図を示す。
【００３７】
図４は、信号がどのように符号化されるかを示す。入力信号は３ビットのサブセットに変換され、このことは２進法で０から７までの８つ（２３）のとりうる値を有するサブセットをもたらす。これらの値は、図４における表の最初の列に表されている。
【００３８】
したがって、これらのサブセットは、２つの全数の光パルスと一致する３つの全数のビットを有するパケットである。
【００３９】
図４における表の行は、順に、３ビットサブセットの値、第１のパルスの位相状態、第２のパルスの位相状態を与えるものであり、２つのパルスは、その位相状態によって、サブセットの値を符号化する。
【００４０】
１つのサブセットは、２つの光パルスに関連付けられる。２つのパルスの３進符号の３つのとりうる状態π／６、５π／６または−π／２のなかから選ばれる位相状態は、表の最後の２つの列に示されている。２つの位相状態の９つ（３２）の組合せのなかから１つが使用されず、この場合、（−π／２、−π／２）の組合せであり、これはこの組合せの真向かいにＸＸＸで示されている。
【００４１】
図示されていない符号化の別のモードは、７つの三位相偏移パルスによって１１ビットのサブセットを変換することを提供する。
【００４２】
この符号化方法は、位相状態を互いに離す角距離を大きくすることによって、送信の堅牢性を改善し、それによってより長い距離にわたる放出を可能にする。しかし、３つの位相状態π／６、５π／６および−π／２の間の差がπ／２より大きい構成であれば十分である。ただし、いずれの位相状態もその他の位相状態を犠牲にして優先されることがないので、状態が約２π／３の間隔を空けた構成が有利である。
【００４３】
図５は、本方法の第１の実施形態、特に、２進信号サブセットを３進光信号に対応するパルスに変換するステップに関連付けられたデバイスを示す。
【００４４】
このデバイスは、例えば、レーザー源によって放出された一次光信号１を受信し、位相変調された光信号３を放出する。このデバイスは、一次信号１の光経路の光経路を出て、合流して、変調された信号の光経路を形成する３つの異なる光経路５、７、９を含む。光経路の差によって、光経路は、３つの位相状態π／６、５π／６、および−π／２のなかから１つの位相状態を決定する。光経路５、７、９上には、電界吸収型変調器スイッチ（ＥＡＭ）などの光スイッチ１１、１３、１５が配置される。これらのスイッチ１１、１３、１５はコントローラ１７に前記コントローラ１７の制御チャネル１９、２１、２３によって接続され、コントローラ１７はその入力２４、２５、２７を介して変調される信号を受信する。
【００４５】
したがって、パルス変換は以下のステップに従って実行される。
【００４６】
最初に、一次光信号１は、同じ振幅の３つの二次ビーム５、７、９に分離される。
【００４７】
次に、これらの３つの中間ビーム５、７、９は、３つの位相状態π／６、５π／６、および−π／２のなかから１つの位相状態にされ、約２π／３の角度だけ互いに離される。
【００４８】
最後に、デジタル信号のサブセットの値を符号化するパルスを生成するために、３つの中間ビーム５、７、９のうちの１つがスイッチ１１、１３、１５によって選択され、変調された光信号３の形で放出される。
【００４９】
図６は、本方法の第２の実施形態、特に、サブセットを光パルスに変換するステップに関連付けられたデバイスを示す。
【００５０】
このデバイスは、一次光信号１を受信し、位相変調された光信号３を放出する。このデバイスは、一次信号１の光経路の光経路を出て、合流して、変調された信号３の光経路を形成する３つの異なる光経路５、７、９を含む。光経路の差によって、光経路は、それぞれ３つの位相状態π／６、π、および−２π／３のなかから１つの位相状態を決定する。３つの光経路５、７、９のうちの２つの光経路７、９上には、光スイッチ１１、１３が配置される。これらのスイッチはコントローラ１７に前記コントローラ１７の制御チャネル１９、２１によって接続され、コントローラ１７はその入力２４、２５を介して変調される信号を受信する。
【００５１】
したがって、パルス変換は以下のステップに従って実行される。
【００５２】
最初に、一次光信号１は、中間基準ビーム５および振幅が基準ビーム５より約
【００５３】
【数３】
0005785620.tif 000004
倍大きい２つの二次中間ビーム７、９を含む３つの中間ビーム５、７、９に分離される。
【００５４】
次に、これらの３つの二次中間ビーム５、７、９は、二次基準ビーム５からそれぞれ約＋５π／６および−５π／６だけ位相偏移される。
【００５５】
最後に、基準ビーム５と組み合わせ、３つのとりうる状態π／６、５π／６および−π／２に従ってデジタル信号のサブセットの値を符号化する光パルスを作成するために、二次中間ビーム７または９の１つまたはゼロ個がスイッチ１１、１３によって選択される。
【００５６】
図７から図９は、本方法の第３の実施形態、特に、サブセットをパルスに変換するステップを示す。このステップでは、二位相偏移変調において使用されるような２つの位相状態を有する２つの中間ビーム５、７がサーフィンして、３位相状態光パルスを得る。
【００５７】
図７は、第１の中間ビームおよび第２の中間ビームの２つの位相状態に対応する２つのセグメント［Ｈ１、Ｂ１］、［Ｈ２、Ｂ２］が置かれた信号点配置図であり、約２π／３の角距離だけ離された３つの位相状態π／６、５π／６、−π／２を得るためにこれらのセグメントが組み合わされる方法である。
【００５８】
２つの中間ビーム５、７は約π／３だけ離される。信号点配置図の原点に対応する送信ゼロ点０は、最大振幅値の３分の１のところに置かれる。したがって、図７における中間ビームの信号点配置を表すセグメント［Ｈ１、Ｂ１］、［Ｈ２、Ｂ２］は、その全長の３分の１のところで交差する。
【００５９】
それにより、２つの中間ビーム５、７の場合、一方が高状態、極限の正Ｈ１、Ｈ２を規定し、他方が低状態、極限の負Ｂ１、Ｂ２を規定し得る。２つのとりうる状態で２つのビームを組み合わせることによって、高Ｈ１−高Ｈ２、高Ｈ１−低Ｂ２、低Ｂ１−高Ｈ２および低Ｂ１−低Ｂ２の４つの可能性が得られる。
【００６０】
第１のビームが高状態であり、第２のビームが低状態である場合、２つの状態の組合せＨ１−Ｂ２は、約
【００６１】
【数４】
0005785620.tif 000005
の相対振幅、またはＨ１もしくはＨ２における振幅の約０．８６６倍を有する、第１のビームから−π／６だけ離されたビームである。
【００６２】
第１のビームが低状態であり、第２のビームが高状態である場合、２つの状態の組合せＢ１−Ｈ２は、Ｈ１またはＨ２における振幅の
【００６３】
【数５】
0005785620.tif 000006
倍の相対振幅を有する、第１の中間ビームから約５π／６だけ離されたビームである。
【００６４】
第１のビームおよび第２のビームが低状態である場合、２つの状態の組合せＢ１−Ｂ２は、Ｈ１またはＨ２における振幅の
【００６５】
【数６】
0005785620.tif 000007
倍の相対振幅を有する、第１の中間ビームから約−５π／６だけ離されたビームである。
【００６６】
これらの３つの組合せにより、位相状態間で約２π／３の角度を形成する同じ振幅の３つの位相状態を得ることが可能になる。高状態Ｈ１−Ｈ２における２つの中間ビームの組合せは使用されない。
【００６７】
前述したような変換を実行するために、図８に示されるものなどのデバイスを使用してもよい。
【００６８】
このようなデバイスは、ネスト型変調器（またはＩ／Ｑ変調器、またはＱＰＳＫ変調器）２９として知られており、これは、このデバイスが単一のネスト型変調器２９内に第１の２進変調器２９ａおよび第２の２進変調器２９ｂを含むからである。
【００６９】
このデバイスは、レーザー源２によって放出された一次光信号１を受信し、位相変調された光信号３を放出する。このデバイスは、一次信号１の光経路の光経路を出て、合流して、変調された信号３の光経路を形成する２つの異なる光経路５、７を含む。光経路の差によって、光経路は、π／３または２π／３のなかから位相状態を決定し、約π／３だけ離される。光経路５、７上には、マッハツェンダー干渉計３１ａ、３１ｂが配置される。これらの干渉計３１ａ、３１ｂはコントローラ１７に前記コントローラ１７の制御チャネル１９、２１によって接続され、コントローラ１７はその入力２４、２５を介して変調される信号を受信する。
【００７０】
したがって、前記ネスト型変調器２９の入力では、レーザー源２によって放出された光信号１が生じ、光信号１は変調された信号３を出力として生成する。
【００７１】
光ビームは２つの中間ビーム５、７に分割され、２つの中間ビーム５、７は、約π／３だけ離された特定の光経路を有する２つの別個の光経路に向けられる。次いで、中間ビーム５、７は、コントローラ１７に接続された干渉計３１ａ、３１ｂに向けられる。これらの干渉計３１ａ、３１ｂは、通常、二位相偏移による符号化に使用されるものに類似した２進変調器を形成し、パルス信号に応じて、決定された位相状態０、πを作成する。
【００７２】
コントローラは、従来の高速デジタル信号の１１２ギガビット／秒に対応する、毎秒３７．３×１０９ビットの頻度で符号化された変換信号を受信する。
【００７３】
干渉計３１ａ、３１ｂの光経路の差は、電源電圧に比例する。このような干渉計の半波長電圧Ｖλ／２は、最小送信電力に対応する電源電圧と最大に最も近い送信電力での電源電圧の間の電圧の差である。
【００７４】
半波長電圧Ｖλ／２に対応する値の電源電圧が増加するまたは減少する場合、光経路の差は半波長λ／２だけ変化し、最大送信電力から最小送信電力に切り換える。
【００７５】
図７に図示したような２つの直線的な信号点配置を作成するために、対立する（ｄｉｖｉｓｉｖｅ）図８のマッハツェンダー干渉計３１ａ、３１ｂは、図９に図示するように構成される。
【００７６】
図９は、ｙ軸上で、また、電源電圧に応じて、ｘ軸上で、１に設定された干渉計３１ａまたは３１ｂによって送信された電力を表す図である。
【００７７】
特に、電源電圧が増加するときはいつでも、送信電力が周期変動することが分かる。送信電力は連続的に最大値および最小値に到達する。最大値とそれに続く最小値の間で、供給電圧は半波長電圧Ｖλ／２に対応する値だけ変化する。
【００７８】
送信ゼロに対応する、干渉計のゼロ動作点は、最小送信電力の０．３３Ｖλ／２のところに配置される。図７の信号点配置図の高状態Ｈ１、Ｈ２および低状態Ｂ１、Ｂ２にそれぞれ対応する、干渉計の第１のＶＨ動作電圧および第２のＶＢ動作電圧は、約１．３３Ｖλ／２の電圧範囲からバウンドしている、ゼロ動作点から約＋０．６６Ｖλ／２および−０．６６Ｖλ／２のところにそれぞれ配置される。それによって、第１の動作電圧ＶＨは最大送信電力の近くに配置されるが、第２のＶＢは以前の最大値と範囲内に含まれる最小値の間の約中間にある。
【００７９】
それによって、第１の動作電圧ＶＨは１の標準化送信電力に対応し、第２のＶＢは−０．５として解釈される０．５負の標準化送信電力（強度は０．２５に等しいが、信号の振幅は−０．５である、すなわち約πの位相を有する０．５である）に対応する。送信ゼロ０を信号点配置図上の高状態Ｈ１、Ｈ２と低状態Ｂ１、Ｂ２の間の距離の３分の１のところに配置することを可能にし、したがって、光パルスを作成するために約２π／３の角距離で隔てられた３位相状態π／６、５π／６、−π／２を得るのは、干渉計のこの調整である。
【００８０】
図１０は、アップストリームネットワークの要素を適用することなく、上述の方法に従ってデジタル信号の変調された光パルスへの変換を可能にするために、４進符号から３進符号に書き換えるためのデバイスをどのようにネットワーク内で実行し、実施し得るかを示す。
【００８１】
最初に、マルチプレクサ３３は、１１．２ギガビット／秒である１０個のチャネルから入力信号を受信し、書換えデバイス３５につながるチャネルを介して、２８ギガビット／秒である４つの中間信号を放出する。
【００８２】
書換えデバイス３５は、ネスト型変調器１９の２進変調器３１ａ、３１ｂそれぞれに対するものである、４進符号から３進符号に書き換えるための２つのサブデバイス３５ａ、３５ｂを含む。書換えデバイス３５は、上記の変換表（または別のより最適な変換表）を使用して３７．３ギガビット／秒で４つの信号を放出し、デジタル信号を３進符号パルスに変換するためにデバイスに送る。
【００８３】
次いで、これらの３７．３ギガビット／秒信号は、上記の変換デバイスに送られる。
【００８４】
動作の間、マルチプレクサ３３は、１０個の１１．２ギガビット／秒デジタル信号を、例えば、２つの２進変調器３１ａ、３１ｂによって、四位相偏移変調光パルスの送信を可能にすることが意図された４つの２８ギガビット／秒中間信号に変換する。
【００８５】
中間信号は、例えば、図４における表を使用することによって、三位相偏移変調変換のために中間信号を符号化信号にカンファレンス（ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ）し、これらの信号を上述したように変換デバイス３７に送る書換えデバイス３５によって受信され、変換デバイス３７では、例えば、レーザー源２によって放出された一次光信号１に基づいて前記信号に対応する光パルスが生成される。
【００８６】
図１１は、デジタル信号の四位相偏移光パルスへの変換を可能にする代替のアセンブリ実施形態を示す。デジタル信号は、例えば、図４における変換表のものに類似した符号化を使用して、デジタル信号を３状態信号に変換するデジタル−アナログ変換器３９によって受信され、次いで、コントローラ４１に送られる。コントローラ４１は、３つのとりうる状態π／６、５π／６および−π／２を用いて位相変調器４３を制御し、位相変調器４３は、入力デジタル信号に対応する符号化位相偏移変調された光信号を放出する。
【００８７】
図１２は、２つのデジタル−アナログ変換器４５、４７および従来の四位相偏移される位相変調器４９を使用して、デジタル信号の三位相偏移光パルスへの変換を可能にする代替のアセンブリ実施形態である。
【００８８】
デジタル信号は、２つのデジタル−アナログ変換器４５、４７によって受信され、一方の４５は３つの動作状態を有し、他方の４７は２つの動作状態を有する。変換器４５、４７はコントローラ４１に接続され、これらのコントローラは、位相プレーン内に三位相状態を配置するために、四位相偏移位相変調器４９、例えば、２つの位相偏移されたアームを有する前述した四位相偏移位相変調器を制御する。
【００８９】
コントローラ４１は特に、変調器４９の２つのアームのうちの１つを制御し、２つのアームは約π／２だけ互いに離される。第１のコントローラ４１の３つの状態
【００９０】
【数７】
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は、両矢印５１によって表され、第２のコントローラ４１の２つの状態１／２、−１は、両矢印５３によって表される。２つのコントローラ４１の状態を賢明に組み合わせることによって、３進変調（ｔｅｒｎａｒｙ  ｋｅｙｉｎｇ）の様々な位相状態
【００９１】
【数８】
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が得られる。
【００９２】
したがって、本発明により、デジタル信号の従来の高速送信を堅牢な方法で可能にする変換方法を得ることが可能になる。また、この方法は、既に使用されている変換デバイスの構成の変更を除き、既に存在するネットワークへのいかなる大きな変更も必要としない。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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