(57)【要約】  光送信器（１０）は、特定周波数のキャリア信号を情報信号で変調すると共に、特定周波数と異なる周波数のキャリア信号をモニタ信号で変調して、情報信号及びモニタ信号を多重化したＤＭＴ変調信号を生成するＤＭＴ変調部を有する。光送信器は、ＤＭＴ変調信号を光ＤＭＴ変調信号に光変換するＬＤ部と、光ＤＭＴ変調信号からモニタ信号の高調波歪み成分を抽出する周波数抽出部及び周波数分析部とを有する。光送信器は、抽出されたモニタ信号の高調波歪み成分を抑制するように、ＬＤ部に供給するバイアス値を調整するバイアス供給部を制御するバイアス制御部を有する。
2015001656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定周波数のキャリア信号を情報信号で変調すると共に、前記特定周波数と異なる周波数のキャリア信号をモニタ信号で変調して、前記情報信号及び前記モニタ信号を多重化したマルチキャリア変調信号を生成する変調部と、
前記変調部で変調された前記マルチキャリア変調信号から前記モニタ信号の歪み成分を抽出する抽出部と、
前記抽出部で抽出された前記モニタ信号の歪み成分を抑制するように、前記マルチキャリア変調信号を調整する調整部を制御する制御部と
を有することを特徴とする光信号処理装置。
【請求項２】
前記変調部は、
前記情報信号で変調する前記キャリア信号の特定周波数帯よりも低周波側の周波数のキャリア信号を前記モニタ信号で変調することを特徴とする請求項１に記載の光信号処理装置。
【請求項３】
前記変調部は、
前記情報信号で変調する前記キャリア信号の特定周波数帯よりも高周波側の周波数のキャリア信号を前記モニタ信号で変調することを特徴とする請求項１に記載の光信号処理装置。
【請求項４】
前記抽出部は、
前記マルチキャリア変調信号を光変換した光マルチキャリア変調信号から前記モニタ信号の歪み成分を抽出することを特徴とする請求項１に記載の光信号処理装置。
【請求項５】
前記抽出部は、
前記マルチキャリア変調信号を光変換した光マルチキャリア変調信号を光伝送路で受信し、受信した光マルチキャリア変調信号を電気変換し、電気変換されたマルチキャリア変調信号を復調した復調信号から前記モニタ信号の歪み成分を抽出することを特徴とする請求項１に記載の光信号処理装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記モニタ信号の歪み成分を抑制するように、前記マルチキャリア変調信号を前記光マルチキャリア変調信号に光変換する、前記調整部内の変換部を制御することを特徴とする請求項１に記載の光信号処理装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記モニタ信号の歪み成分を抑制するように、前記マルチキャリア変調信号の利得量を調整する、前記調整部内の利得部を制御することを特徴とする請求項１に記載の光信号処理装置。
【請求項８】
前記制御部は、
前記モニタ信号の歪み成分を抑制するように、前記マルチキャリア変調信号を光変換した光マルチキャリア変調信号を光伝送路で受信した光マルチキャリア変調信号の減衰量を調整する、前記調整部内の減衰部を制御することを特徴とする請求項１に記載の光信号処理装置。
【請求項９】
前記制御部は、
前記モニタ信号の歪み成分を抑制するように、前記マルチキャリア変調信号を光変換した光マルチキャリア変調信号を光伝送路で受信した光マルチキャリア変調信号を電気変換し、電気変換されたマルチキャリア変調信号の利得量を調整する、前記調整部内の利得部を制御することを特徴とする請求項１に記載の光信号処理装置。
【請求項１０】
光信号処理装置の光信号処理方法であって、
前記光信号処理装置は、
特定周波数のキャリア信号を情報信号で変調すると共に、前記特定周波数と異なる周波数のキャリア信号をモニタ信号で変調して、前記情報信号及び前記モニタ信号を多重化したマルチキャリア変調信号を生成し、
前記マルチキャリア変調信号から前記モニタ信号の歪み成分を抽出し、
抽出された前記モニタ信号の歪み成分を抑制するように、前記マルチキャリア変調信号を調整する
各処理を実行することを特徴とする光信号処理方法。
【請求項１１】
光信号処理装置のプロセッサに、
特定周波数のキャリア信号を情報信号で変調すると共に、前記特定周波数と異なる周波数のキャリア信号をモニタ信号で変調して、前記情報信号及び前記モニタ信号を多重化したマルチキャリア変調信号を生成させ、
前記マルチキャリア変調信号から前記モニタ信号の歪み成分を抽出させ、
抽出された前記モニタ信号の歪み成分を抑制するように、前記マルチキャリア変調信号を調整させる
各処理を実行させることを特徴とする光信号処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号処理装置、光信号処理方法及び光信号処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の異なる周波数のキャリア信号を情報信号で変調して複数の情報信号を周波数多重化する、例えば、ＤＭＴ（離散マルチトーン：Discrete  Multi-Tone）変調方式等のマルチキャリア変調方式が知られている。ＤＭＴ変調方式は、使用帯域を細分化し、各周波数チャネル（サブキャリア：subcarrier）をＱＡＭ（Quadrature  Amplitude  Modulation）で変調する方式である。ＤＭＴ変調方式では、Ｓ／Ｎ（Signal/Noise）比に応じて、各周波数に割当てる、情報信号を伝送するビット数を変更可能にすることで、雑音に強く、かつ、使用周波数を効率的に活用して多くの情報が伝送できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１１２７８１号公報
【特許文献２】特開昭５６−６６０８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、マルチキャリア変調方式を採用した場合では、情報信号で変調するキャリア信号毎に高調波歪み等の非線形歪みが生じるため、キャリア信号毎の非線形歪みを抑制する技術が求められる。【０００５】
また、マルチキャリア変調方式の技術分野ではないが、光信号に低周波信号を重畳して光信号の非線形歪みを抑制する技術が知られている。しかしながら、この技術を採用した場合、キャリア信号毎に低周波信号を重畳する回路を要するため、その回路構成が複雑化する。【０００６】
一つの側面では、マルチキャリア変調方式の光マルチキャリア変調信号の非線形歪みを抑制できる光信号処理装置、光信号処理方法及び光信号処理プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一つの案では、特定周波数のキャリア信号を情報信号で変調すると共に、前記特定周波数と異なる周波数のキャリア信号をモニタ信号で変調して、前記情報信号及び前記モニタ信号を多重化したマルチキャリア変調信号を生成する変調部を有する。更に、一つの案では、前記変調部で変調された前記マルチキャリア変調信号から前記モニタ信号の歪み成分を抽出する抽出部を有する。更に、一つの案では、前記抽出部で抽出された前記モニタ信号の歪み成分を抑制するように、前記マルチキャリア変調信号を調整する調整部を制御する制御部を有する。
【発明の効果】
【０００８】
開示の態様では、マルチキャリア変調方式の光マルチキャリア変調信号の非線形歪みを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施例１の光伝送システムの一例を示す説明図である。
【図２】図２は、光ＤＭＴ変調信号の周波数スペクトラムの一例を示す説明図である。
【図３Ａ】図３Ａは、バイアス電流量と、光ＤＭＴ変調信号の光出力パワーとの関係の一例を示す説明図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、バイアス電流量と光出力パワーとの特性の一例を示す説明図である。
【図４Ａ】図４Ａは、バイアス電流量と、光ＤＭＴ変調信号のモニタ信号に対する高調波歪み成分の相対量との関係の一例を示す説明図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、バイアス電流量と高調波歪み成分の相対量との特性の一例を示す説明図である。
【図５Ａ】図５Ａは、バイアス電流量毎に、高調波歪み成分毎の光出力の一例を示す説明図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、バイアス電流量毎に、高調波歪み成分毎の光出力の一例を示す説明図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、バイアス電流量毎に、高調波歪み成分毎の光出力の一例を示す説明図である。
【図６Ａ】図６Ａは、バイアス電流量毎に、高調波歪み成分毎の光出力の一例を示す説明図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、バイアス電流量毎に、高調波歪み成分毎の光出力の一例を示す説明図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、バイアス電流量毎に、高調波歪み成分毎の光出力の一例を示す説明図である。
【図７】図７は、バイアス電流調整処理に関わる光送信器の処理動作の一例を示すフローチャートである。
【図８】図８は、実施例２の光伝送システムの一例を示す説明図である。
【図９】図９は、アンプ部の出力振幅量とアンプ部の利得量との特性の一例を示す説明図である。
【図１０】図１０は、アンプの利得量と、光ＤＭＴ変調信号のモニタ信号に対する高調波歪み成分の相対量との関係の一例を示す説明図である。
【図１１】図１１は、実施例３の光伝送システムの一例を示す説明図である。
【図１２】図１２は、実施例４の光伝送システムの一例を示す説明図である。
【図１３】図１３は、実施例５の光伝送システムの一例を示す説明図である。
【図１４】図１４は、実施例６の光伝送システムの一例を示す説明図である。
【図１５】図１５は、実施例７の光伝送システムの一例を示す説明図である。
【図１６】図１６は、実施例８の光伝送システムの一例を示す説明図である。
【図１７】図１７は、光信号処理プログラムを実行する光伝送装置を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面に基づいて、本願の開示する光信号処理装置、光信号処理方法及び光信号処理プログラムの実施例を詳細に説明する。尚、本実施例により、開示技術が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１１】
図１は、実施例１の光伝送システムの一例を示す説明図である。図１に示す光伝送システム１は、光送信器１０と、光受信器２０と、光送信器１０と光受信器２０との間を接続する光伝送路２とを有する。光送信器１０は、ＤＭＴ変調部１１と、Ｄ／Ａ変換部１２と、アンプ部１３と、ＬＤ（Laser  Diode）部１４と、モニタＰＤ(Photo  Detector)部１５と、周波数抽出部１６と、周波数分析部１７と、バイアス制御部１８と、バイアス供給部１９とを有する。【００１２】
ＤＭＴ変調部１１は、異なる特定周波数のチャネルのキャリア信号毎に情報信号を変調すると共に、異なる特定周波数のチャネルのキャリア信号にモニタ信号を変調し、これら複数の情報信号及びモニタ信号を搬送波に多重化したＤＭＴ変調信号を生成する。【００１３】
Ｄ／Ａ変換部１２は、ＤＭＴ変調信号をアナログ変換する。アンプ部１３は、アナログ変換されたＤＭＴ変調信号を増幅する。ＬＤ部１４は、増幅されたＤＭＴ変調信号を光ＤＭＴ変調信号に光変換し、光変換された光ＤＭＴ変調信号を光伝送路２に伝送する。尚、ＬＤ部１４のＬＤ特性は、例えば、バイアス電流対光出力パワー比等に相当し、周囲温度や使用経過時間等に応じて変動する。図２は、光ＤＭＴ変調信号の周波数スペクトラムの一例を示す説明図である。光ＤＭＴ変調信号は、情報信号を伝搬するサブキャリアのチャネルの周波数帯である情報信号帯と、モニタ信号を伝搬するチャネルの周波数帯であるモニタ信号帯とを有する。尚、光ＤＭＴ変調信号の使用周波数帯域は、例えば、数ＧＨｚ程度とし、情報信号帯の各サブキャリアの各チャネル１〜Ｎの周波数帯域はそれぞれ数十ＭＨｚ程度とする。ＬＤ部１４は、ＤＭＴ変調信号を光ＤＭＴ変調信号に光変換した場合、図２に示すように、光ＤＭＴ変調信号のモニタ信号帯にモニタ信号の高調波歪み成分が発生する場合がある。【００１４】
モニタＰＤ部１５は、ＬＤ部１４で光変換された光ＤＭＴ変調信号の一部を受光し、受光された光ＤＭＴ変調信号をＤＭＴ変調信号に電気変換する。周波数抽出部１６は、ＤＭＴ変調信号のモニタ信号帯のモニタ信号成分を抽出する。尚、周波数抽出部１６は、ＤＭＴ変調信号の情報信号帯よりも低周波側にあるモニタ信号帯のモニタ信号成分を抽出できる、例えば、ＬＰＦ（Low  Pass  Filter）である。周波数分析部１７は、周波数抽出部１６で抽出されたモニタ信号帯のモニタ信号成分を周波数分析し、モニタ信号の高調波歪み成分を抽出する。また、モニタ信号の高調波成分を狭帯域のＢＰＦ(Band  pass  filter)を用いて、抽出して制御に用いることも可能である。【００１５】
バイアス供給部１９は、ＬＤ部１４に対して駆動電流であるバイアス電流を供給する。バイアス制御部１８は、周波数分析部１７の分析結果に基づき、バイアス供給部１９を制御する。バイアス制御部１８は、周波数分析部１７のモニタ信号帯の高調波歪み成分に基づき、バイアス供給部１９を制御することで、光ＤＭＴ変調信号のモニタ信号帯の高調波歪み成分を抑制するようにバイアス電流量を調整する。【００１６】
また、光受信器２０は、ＰＤ部２１と、アンプ部２２と、Ａ／Ｄ変換部２３と、ＤＭＴ復調部２４とを有する。ＰＤ部２１は、光伝送路２から受光した光ＤＭＴ変調信号をＤＭＴ変調信号に電気変換する。アンプ部２２は、電気変換されたＤＭＴ変調信号を増幅する。Ａ／Ｄ変換部２３は、電気変換されたＤＭＴ変調信号をデジタル変換する。ＤＭＴ復調部２４は、デジタル変換されたＤＭＴ変調信号を復調し、ＤＭＴ変調信号の情報信号帯の情報信号を取得する。【００１７】
また、光送信器１０のバイアス制御部１８は、バイアス供給部１９を制御してＬＤ部１４に供給するバイアス電流の量を調整する。その結果、ＬＤ部１４は、バイアス供給部１９からのバイアス電流に応じた光出力パワーの光ＤＭＴ変調信号に光変換して出力する。図３Ａは、バイアス電流量と、光ＤＭＴ変調信号の光出力パワーとの関係の一例を示す説明図、図３Ｂは、バイアス電流量と光出力パワーとの特性の一例を示す説明図である。尚、例えば、ＤＭＴ変調信号の変調周波数を０．００９７６６ＧＨｚ、閾値電流を０．０４Ａ、駆動振幅を０．１２Ａとする。尚、閾値電流は、ＬＤ部１４で光ＤＭＴ変調信号が光出力できるバイアス電流の最低閾値である。図３Ａ及び図３Ｂは、バイアス電流が０．０４Ａを超え、バイアス電流が上昇するに連れて、光ＤＭＴ変調信号の光出力パワーも上昇することを示す。【００１８】
図４Ａは、バイアス電流量と、光ＤＭＴ変調信号のモニタ信号に対する高調波歪み成分の相対量との関係の一例を示す説明図、図４Ｂは、バイアス電流量と高調波歪み成分の相対量との特性の一例を示す説明図である。尚、光ＤＭＴ変調信号のモニタ信号に対する高調波歪み成分の相対量は、例えば、モニタ信号の１次高調波歪み成分〜４次高調波歪み成分の合計値である。図４Ａでは、例えば、バイアス電流が０．０４Ａの場合、高調波歪み成分の相対量が−１１．５ｄＢ、バイアス電流が０．０５Ａの場合、高調波歪み成分の相対量は−１４．３ｄＢである。また、バイアス電流が０．０６Ａの場合、高調波歪み成分の相対量が−１８．２ｄＢ、バイアス電流が０．０７Ａの場合、高調波歪み成分の相対量が−２５．０ｄＢである。つまり、図４Ｂでは、例えば、バイアス電流が０．０４Ａ〜０．０７Ａの場合、光ＤＭＴ変調信号に対する高調波歪み成分の相対量が高くなる。【００１９】
これに対して、例えば、バイアス電流が０．０８Ａの場合、高調波歪み成分の相対量が−７７．６ｄＢ、バイアス電流が０．０９Ａの場合、高調波歪み成分の相対量が−７６．４ｄＢになる。つまり、図４Ｂに示す通り、バイアス電流が０．０８Ａを超えると、光ＤＭＴ変調信号に対する高調波歪み成分の相対量が低くなる。【００２０】
図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃは、バイアス電流量毎に、高調波歪み成分毎の光出力の一例を示す説明図である。尚、これらの図は、ＬＤ部１４が、９８ＭＨｚの正弦波を変調する場合の高調波歪み成分毎の光出力の計算例である。図５Ａでは、例えば、バイアス電流を０．０４Ａとした場合、０．１ＧＨｚのモニタ信号に対して０．２ＧＨｚ、０．３ＧＨｚ、０．４ＧＨｚ、０．５ＧＨｚ、０．７ＧＨｚ、０．８ＧＨｚの周波数帯に高い高調波歪み成分が生じている。更に、図５Ｂでは、例えば、バイアス電流を０．０５Ａとした場合、０．１ＧＨｚのモニタ信号に対して０．２ＧＨｚ、０．３ＧＨｚ、０．４ＧＨｚ、０．５ＧＨｚ、０．６ＧＨｚの周波数帯に高い高調波歪み成分が生じている。更に、図５Ｃでは、例えば、バイアス電流を０．０６Ａとした場合、０．１ＧＨｚのモニタ信号に対して０．２ＧＨｚ、０．３ＧＨｚ、０．４ＧＨｚ、０．７ＧＨｚの周波数帯に高い高調波歪み成分が生じている。【００２１】
また、図６Ａでは、例えば、バイアス電流を０．０７Ａとした場合、０．１ＧＨｚのモニタ信号に対して０．２ＧＨｚ、０．３ＧＨｚ、０．４ＧＨｚ、０．５ＧＨｚ、０．６ＧＨｚの周波数帯に高い高調波歪み成分が生じている。【００２２】
しかし、図６Ｂでは、バイアス電流を０．０８Ａとした場合、０．１ＧＨｚのモニタ信号に対する高調波歪み成分が抑制される。同様に、図６Ｃでは、バイアス電流を０．１４Ａとした場合、０．１ＧＨｚのモニタ信号に対する高調波歪み成分が抑制される。つまり、例えば、バイアス電流が０．０８Ａを超えた場合、０．１ＧＨｚのモニタ信号に対する高調波歪み成分が抑制される。【００２３】
バイアス制御部１８は、周波数分析部１７のモニタ信号成分の比較結果である、モニタ信号に対する高調波歪み成分を抽出し、高調波歪み成分が所定閾値を超えたか否かを判定する。尚、所定閾値とは、モニタ信号に対する、例えば、１次〜４次の高調波歪み成分の合計相対量に相当する、情報信号に対する高調波歪み成分の合計相対量が情報信号の伝送に影響を及ぼさない程度の許容できる値である。尚、説明の便宜上、所定閾値は、１次〜４次の高調波歪み成分の合計である合計相対量で比較したが、例えば、１次の高調波歪み成分や２次の高調波歪み成分等の各次の高調波歪み成分単位で比較しても良い。【００２４】
バイアス制御部１８は、ＬＤ部１４に対するバイアス電流量と、モニタ信号に対する高調波歪み成分との関係を示す特性に基づき、バイアス供給部１９を制御して、ＬＤ部１４に供給するバイアス電流量を調整する。つまり、光ＤＭＴ変調信号のモニタ信号の高調波歪み成分と、光ＤＭＴ変調信号の情報信号の高調波歪み成分とは比例の関係にある。従って、バイアス制御部１８は、ＬＤ部１４に供給するバイアス電流量を調整することで、光ＤＭＴ変調信号のモニタ信号の高調波歪み成分を抑制することは勿論のこと、光ＤＭＴ変調信号の情報信号の高調波歪み成分も抑制することになる。【００２５】
次に、実施例１の光送信器１０の動作について説明する。図７は、バイアス電流調整処理に関わる光送信器１０の処理動作の一例を示すフローチャートである。図７に示すバイアス電流調整処理は、光ＤＭＴ変調信号のモニタ信号成分の高調波歪み成分を抽出し、抽出された高調波歪み成分が所定閾値を超えた場合、高調波歪み成分を抑制するようにＬＤ部１４に供給するバイアス電流量を調整する処理である。【００２６】
図７において光送信器１０内のバイアス制御部１８は、ＬＤ部１４に供給するバイアス電流量を設定する（ステップＳ１１）。光送信器１０内のモニタＰＤ部１５は、ＬＤ部１４の出力である光ＤＭＴ変調信号の一部を取得する（ステップＳ１２）。光送信器１０内の周波数抽出部１６は、取得された光ＤＭＴ変調信号のモニタ信号帯のモニタ信号成分を抽出する（ステップＳ１３）。【００２７】
光送信器１０内の周波数分析部１７は、周波数抽出部１６で抽出されたモニタ信号成分と、ＤＭＴ変調部１１で変調されたモニタ信号帯のモニタ信号成分とを比較する（ステップＳ１４）。その結果、周波数分析部１７は、モニタ信号成分の比較結果に基づき、モニタ信号成分の高調波歪み成分を得る。バイアス制御部１８は、モニタ信号成分の比較結果に基づく高調波歪み成分が所定閾値を超えたか否かを判定する（ステップＳ１５）。【００２８】
バイアス制御部１８は、モニタ信号成分の高調波歪み成分が所定閾値を超えた場合（ステップＳ１５肯定）、モニタ信号成分の高調波歪み成分を抑制する方向にバイアス電流量を設定すべく、ステップＳ１１に移行する。尚、バイアス制御部１８は、モニタ信号成分の高調波歪み成分が所定閾値を超えた場合、光ＤＭＴ変調信号の情報信号成分の高調波歪み成分があると類推できる。バイアス制御部１８は、モニタ信号成分の高調波歪み成分を抑制する方向に、ＬＤ部１４に供給するバイアス電流量を調整する。そして、バイアス制御部１８は、光ＤＭＴ変調信号のモニタ信号成分に対する高調波歪み成分は勿論のこと、光ＤＭＴ変調信号の情報信号成分に対する高調波歪み成分も抑制する。そして、光ＤＭＴ変調信号の非線形歪みを抑制できる。【００２９】
バイアス制御部１８は、モニタ信号成分の高調波歪み成分が所定閾値を超えなかった場合（ステップＳ１５否定）、ステップＳ１１で設定したバイアス電流量をＬＤ部１４に供給するバイアス電流量として決定し（ステップＳ１６）、図７に示す処理動作を終了する。尚、バイアス制御部１８は、モニタ信号の高調波歪み成分が所定閾値を超えなかった場合、光ＤＭＴ変調信号の情報信号成分の高調波歪み成分が伝送に影響がない程度に小さいと類推できる。【００３０】
バイアス電流調整処理の光送信器１０は、光ＤＭＴ変調信号の一部からモニタ信号成分の高調波歪み成分を抽出し、抽出された高調波歪み成分が所定閾値を超えた場合、高調波歪み成分を抑制する方向に、ＬＤ部１４に供給するバイアス電流量を調整する。その結果、光送信器１０は、モニタ信号成分の高調波歪み成分を抑制することで、ＤＭＴ変調信号の情報信号成分に対する高調波歪み成分も抑制できる。そして、光ＤＭＴ変調信号の非線形歪みを抑制できる。【００３１】
実施例１の光送信器１０は、光ＤＭＴ変調信号の一部からモニタ信号成分の高調波歪み成分を抽出し、抽出された高調波歪み成分が所定閾値を超えた場合、高調波歪み成分を抑制する方向に、ＬＤ部１４に供給するバイアス電流量を調整する。その結果、光送信器１０は、モニタ信号成分の高調波歪み成分を抑制することで、光ＤＭＴ変調信号の情報信号成分に対する高調波歪み成分も抑制できる。そして、光ＤＭＴ変調信号の非線形歪みが抑制されることで、非線形歪みが要因のＳＮ比の劣化を抑制し、各チャネルに割り当てる情報信号の多値度が増えて伝送容量の増大が図れる。【００３２】
光送信器１０は、デジタル信号処理を使用したＤＭＴ変調信号の場合、ＬＤ部１４の非線形性でアナログ波形に歪みが加わると、伝送品質が大きく劣化するものの、光ＤＭＴ変調信号の非線形歪みが抑制できるため、伝送品質の劣化を抑制できる。【００３３】
また、実施例１の光送信器１０では、ＤＭＴ変調部１１で情報信号の周波数帯の低周波側にモニタ信号を多重化したので、モニタ信号が低周波数帯にあるため、モニタ信号に対する高調波歪み成分を監視するモニタ信号帯域も狭くできる。【００３４】
尚、上記実施例１では、ＤＭＴ変調部１１で情報信号の周波数帯の低周波側にモニタ信号を多重化したが、情報信号の周波数帯の高周波側にモニタ信号を多重化しても良い。この場合、モニタ信号が高周波数帯にあるため、アンプ部１３やＬＤ部１４等の高周波デバイスの歪みが高周波側に発生しやすく、モニタ信号に対する高調波歪み成分を監視するモニタ精度が向上する。【００３５】
上記実施例１では、周波数分析部１７が光ＤＭＴ変調信号のモニタ信号に対する高調波歪み成分を抽出したが、相互変調歪みを抽出しても良く。バイアス制御部１８は、抽出された相互変調歪みに基づき、光ＤＭＴ変調信号のモニタ信号帯の相互変調歪みを抑制するようにバイアス電流量を調整すべく、バイアス供給部１９を制御する。その結果、光送信器１０は、モニタ信号成分の相互歪みを抑制することで、光ＤＭＴ変調信号の情報信号成分に対する相互歪みを抑制できる。【００３６】
上記実施例１では、ＤＭＴ変調信号の情報信号帯の多値度を高く設定することは求められているが、モニタ信号帯のチャネルの多値度は低くても良い。【００３７】
上記実施例１の周波数抽出部１６は、例えば、ＬＰＦを使用したが、光ＤＭＴ変調信号の情報信号帯の高周波側にモニタ信号帯がある場合、狭帯域のミキサ等でダウンコンバート後、ＬＰＦでモニタ信号帯のモニタ信号成分を抽出しても良い。また、高周波側に配置したモニタ信号帯にモニタ信号をダウンコンバートした後、低周波Ｄ／Ａ変換回路を使用してモニタ信号帯のモニタ信号成分を抽出しても良い。また、モニタ信号の高調波成分を狭帯域のＢＰＦ(Band  pass  filter)を用いて、抽出して制御に用いることも可能である。【００３８】
また、上記実施例１では、ＬＤ部１４でＤＭＴ変調信号を直接変調する方式を採用したが、モニタ信号及び情報信号を多重化したＤＭＴ変調信号を光ＤＭＴ変調信号に光変換する、例えば、外部変調方式の変調器を使用しても良い。外部変調方式の変調器とは、例えば、ＥＡ(Electronic  Absorption)変調器やＬＮ(LiNbO3)変調器等がある。これらＥＡ変調器やＬＮ変調器は、例えば、バイアス電流量や変調振幅に依存して線形領域の歪みが生じる領域が存在する。従って、バイアス制御部１８は、ＥＡ変調器やＬＮ変調器がモニタ信号及び情報信号を多重化したＤＭＴ変調信号を光ＤＭＴ変調信号に光変換する際、変調器で光変換された光ＤＭＴ変調信号の一部からモニタ信号成分の高調波歪み成分を抽出する。更に、バイアス制御部１８は、抽出された高調波歪み成分が所定閾値を超えた場合に高調波歪み成分を抑制する方向にＥＡ変調器やＬＮ変調器に供給するバイアス電流を調整する。その結果、ＥＡ変調器やＬＮ変調器等に供給するバイアス電流を調整し、光ＤＭＴ変調信号の情報信号成分に対する高調波歪み成分を抑制できる。【００３９】
また、上記実施例１では、ＤＭＴ変調方式の光送信器１０を例示したが、複数のサブキャリア信号で情報信号を多重化するマルチキャリア変調方式の光送信器に適用可能である。マルチキャリア変調方式は、例えば、ＯＦＤＭ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）変調方式やＱＰＳＫ(Quadrature  Phase  Shift  Keying)変調方式を含む各種ＰＳＫ変調方式等である。同様に、ＤＰＳＫ（Differential  Phase  Shift  Keying）、８ＰＳＫ等にも適用可能である。【００４０】
上記実施例１では、光送信器１０及び光受信器２０を個別に図示したが、光送信器１０及び光受信器２０を内蔵した光モジュールであっても良い。【００４１】
尚、上記実施例１の光送信器１０では、モニタ信号成分の高調波歪み成分を抽出し、抽出された高調波歪み成分が所定閾値を超えた場合に、高調波歪み成分を抑制する方向にＬＤ部１４に供給するバイアス電流量を調整した。しかしながら、光送信器１０は、ＬＤ部１４のバイアス電流量の他に、高調波歪み成分を抑制する方向に、アンプ部１３の利得量を調整しても良く、この場合の実施の形態につき、実施例２として以下に説明する。
【実施例２】
【００４２】
図８は、実施例２の光伝送システムの一例を示す説明図である。尚、実施例１の光伝送システム１と同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。図８に示す光伝送システム１Ａは、光送信器１０Ａと、光受信器２０Ａとを有する。光送信器１０Ａは、ＤＭＴ変調部１１、Ｄ／Ａ変換部１２、アンプ部１３、ＬＤ部１４、モニタＰＤ部１５、周波数抽出部１６、周波数分析部１７、バイアス制御部１８、バイアス供給部１９の他に、アンプ部１３の利得量を調整するアンプ制御部３１を有する。アンプ制御部３１は、アンプ部１３の利得量を調整する。光受信器２０Ａは、ＰＤ部２１、アンプ部２２、Ａ／Ｄ変換部２３及びＤＭＴ復調部２４の他に、ＰＤ部２１の前段に配置し、光伝送路２から受信した光ＤＭＴ変調信号を減衰するＶＯＡ２５を有する。【００４３】
光送信器１０Ａは、バイアス制御部１８でＬＤ部１４のバイアス電流量を調整すると共に、アンプ制御部３１でアンプ部１３の利得量を調整する。周波数分析部１７は、周波数抽出部１６で抽出されたモニタ信号成分と、ＤＭＴ変調部１１で変調されたモニタ信号成分とを比較し、その比較結果に基づき、モニタ信号成分の高調波歪み成分を得る。【００４４】
図９は、アンプ部１３の出力振幅量とアンプ部１３の利得量との特性の一例を示す説明図である。図９に示す出力振幅量は、アンプ部１３の利得量に応じて出力振幅も線形直線で上昇するのが理想的である。しかしながら、出力振幅量は、ある閾値を超えると、アンプ部１３の利得量が上昇したとしても飽和状態となる。図１０は、アンプ部１３の利得量と光ＤＭＴ変調信号のモニタ信号に対する高調波歪み成分の相対量との特性の一例を示す説明図である。図１０に示す高調波歪み成分の相対量は、アンプ部１３の利得量が閾値を超えると、急激に高くなる。【００４５】
アンプ制御部３１は、周波数分析部１７で得たモニタ信号成分の高調波歪み成分が所定閾値を超えたか否かを判定する。アンプ制御部３１は、モニタ信号成分の高調波歪み成分が所定閾値を超えた場合、モニタ信号成分の高調波歪み成分を抑制する方向にアンプ部１３の利得量を調整する。尚、アンプ制御部３１は、モニタ信号成分の高調波歪み成分が所定閾値を超えた場合、ＤＭＴ変調信号の情報信号成分に高調波歪み成分があると類推できる。従って、アンプ制御部３１は、モニタ信号成分の高調波歪み成分を抑制する方向、すなわち、図１０に示す利得量がα以下となるように、アンプ部１３の利得量を調整する。そして、アンプ制御部３１は、光ＤＭＴ変調信号のモニタ信号成分に対する高調波歪み成分は勿論のこと、光ＤＭＴ変調信号の情報信号成分に対する高調波歪み成分も抑制できる。そして、光ＤＭＴ変調信号の非線形歪みをも抑制できる。【００４６】
アンプ制御部３１は、モニタ信号成分の高調波歪み成分が所定閾値を超えなかった場合、アンプ部１３の設定利得量を決定する。尚、アンプ制御部３１は、モニタ信号の高調波歪み成分が所定閾値を超えなかった場合、光ＤＭＴ変調信号の情報信号成分の高調波歪み成分が伝送に影響がない程度に小さいと類推できる。【００４７】
実施例２の光送信器１０Ａのアンプ制御部３１は、光ＤＭＴ変調信号の一部から得たモニタ信号成分の高調波歪み成分が所定閾値を超えた場合、高調波歪み成分を抑制する方向に、アンプ部１３の利得量を調整する。更に、光送信器１０Ａは、モニタ信号成分の高調波歪み成分が所定閾値を超えた場合、高調波歪み成分を抑制する方向に、ＬＤ部１４のバイアス電流量を調整する。その結果、光送信器１０Ａは、ＬＤ部１４のバイアス電流量を調整することは勿論のこと、アンプ部１３の利得量を調整することで、モニタ信号成分の高調波歪み成分を抑制し、情報信号成分の高調波歪み成分も抑制できる。【００４８】
尚、説明の便宜上、図８に示す光受信器２０Ａは、アンプ部２２及びＶＯＡ２５を内蔵した例を説明したが、アンプ部２２及びＶＯＡ２５を内蔵してなくても良い。また、前述した実施例１の光送信器１０は、ＬＤ部１４の出力である光ＤＭＴ変調信号の一部からモニタ信号成分の高調波歪み成分を抽出した。しかしながら、光送信器１０ではなく、光送信器１０から光伝送路２経由で光ＤＭＴ変調信号を受信した光受信器２０でモニタ信号成分の高調波歪み成分を抽出しても良く、この場合の実施の形態につき、実施例３として以下に説明する。
【実施例３】
【００４９】
図１１は、実施例３の光伝送システムの一例を示す説明図である。尚、実施例１の光伝送システム１と同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。図１１に示す光伝送システム１Ｂは、光送信器１０Ｂと、光受信器２０Ｂとを有する。光受信器２０Ｂは、ＰＤ部２１、アンプ部２２、Ａ／Ｄ変換部２３及びＤＭＴ復調部２４の他に、ＶＯＡ２５と、周波数抽出部４１Ｂとを有する。ＶＯＡ２５は、ＰＤ部２１の前段に配置し、光伝送路２から受信した光ＤＭＴ変調信号を減衰する。周波数抽出部４１Ｂは、ＤＭＴ復調部２４で復調した復調信号の一部を抽出する。【００５０】
光送信器１０Ｂは、ＤＭＴ変調部１１、Ｄ／Ａ変換部１２、アンプ部１３、ＬＤ部１４、バイアス制御部１８、バイアス供給部１９の他に、周波数分析部１７Ｂを有する。周波数分析部１７Ｂは、光受信器２０Ｂ内の周波数抽出部４１Ｂで抽出された復調信号の一部から得たモニタ信号成分と、ＤＭＴ変調部１１からのモニタ信号成分とを比較し、その比較結果に基づき、モニタ信号成分の高調波歪み成分を取得する。その結果、周波数分析部１７Ｂでは、復調信号内のモニタ信号成分の影響を反映したモニタ信号成分の高調波歪み成分を取得できる。【００５１】
光送信器１０Ｂのバイアス制御部１８は、周波数分析部１７Ｂのモニタ信号成分の高調波歪み成分が所定閾値を超えたか否かを判定する。バイアス制御部１８は、モニタ信号成分の高調波歪み成分が所定閾値を超えた場合、光ＤＭＴ変調信号のモニタ信号帯の高調波歪み成分を抑制すべく、バイアス供給部１９のバイアス電流量を調整する。その結果、バイアス制御部１８は、復調信号の影響を反映したモニタ信号成分の高調波歪み成分が所定閾値を超えた場合に、ＬＤ部１４に供給するバイアス電流量を調整する。そして、バイアス制御部１８は、光ＤＭＴ変調信号のモニタ信号成分の高調波歪み成分を抑制することは勿論のこと、光ＤＭＴ変調信号の情報信号成分の高調波歪み成分も抑制できる。【００５２】
実施例３の光送信器１０Ｂは、光受信器２０Ｂ側の復調信号の影響を反映したモニタ信号成分の高調波歪み成分が所定閾値を超えた場合、高調波歪み成分を抑制する方向にＬＤ部１４に供給するバイアス電流量を調整する。その結果、光受信器２０Ｂは、モニタ信号成分の高調波歪み成分が抑制されることで、情報信号成分に対する高調波歪み成分も抑制できる。【００５３】
尚、説明の便宜上、図１１に示す光受信器２０Ｂは、アンプ部２２及びＶＯＡ２５を内蔵し、光送信器１０Ｂは、アンプ部１３を内蔵した例を説明したが、アンプ部１３を光送信器１０Ｂに、アンプ部２２及びＶＯＡ２５を光受信器２０Ｂに内蔵してなくても良い。また、前述した実施例１では、光送信器１０内部のＬＤ部１４のバイアス電流量を調整したが、バイアス電流量を調整する代わりに、アンプ部１３の利得量を調整しても良く、この場合の実施の形態につき、実施例４として以下に説明する。
【実施例４】
【００５４】
図１２は、実施例４の光伝送システムの一例を示す説明図である。尚、実施例１の光伝送システム１と同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。図１２に示す光伝送システム１Ｃは、光送信器１０Ｃと、光受信器２０Ｃとを有する。光受信器２０Ｃは、ＰＤ部２１、アンプ部２２、Ａ／Ｄ変換部２３及びＤＭＴ復調部２４の他に、ＶＯＡ２５と、周波数抽出部４１Ｃとを有する。ＶＯＡ２５は、ＰＤ部２１の前段に配置し、光伝送路２から受信した光ＤＭＴ変調信号を減衰する。周波数抽出部４１Ｃは、ＤＭＴ復調部２４で復調した復調信号の一部を抽出する。【００５５】
光送信器１０Ｃは、ＤＭＴ変調部１１、Ｄ／Ａ変換部１２、アンプ部１３及びＬＤ部１４の他に、周波数分析部１７Ｃと、アンプ制御部３１Ｃとを有する。周波数分析部１７Ｃは、光受信器２０Ｃ内の周波数抽出部４１Ｃで抽出された復調信号のモニタ信号成分と、ＤＭＴ変調部１１からのモニタ信号成分とを比較し、その比較結果に基づき、モニタ信号成分の高調波歪み成分を取得する。アンプ制御部３１Ｃは、アンプ部１３の利得量を調整する。【００５６】
光送信器１０Ｃのアンプ制御部３１Ｃは、周波数分析部１７Ｃのモニタ信号成分の高調波歪み成分が所定閾値を超えたか否かを判定する。アンプ制御部３１Ｃは、モニタ信号成分の高調波歪み成分が所定閾値を超えた場合、ＤＭＴ変調信号のモニタ信号成分の高調波歪み成分を抑制すべく、図１０に示すアンプ部１３の利得量がα以下となるようにアンプ部１３の利得量を調整する。その結果、アンプ制御部３１Ｃは、アンプ部１３の利得量を調整することで、モニタ信号成分の高調波歪み成分を抑制することは勿論のこと、情報信号成分の高調波歪み成分も抑制できる。【００５７】
アンプ制御部３１Ｃは、モニタ信号成分の高調波歪み成分が所定閾値を超えなかった場合、アンプ部１３の設定利得量を決定する。尚、アンプ制御部３１Ｃは、モニタ信号の高調波歪み成分が所定閾値を超えなかった場合、光ＤＭＴ変調信号の情報信号成分の高調波歪み成分が伝送に影響がない程度に小さいと類推できる。【００５８】
光送信器１０Ｃは、光受信器２０Ｃ側の復調信号の影響を反映したモニタ信号成分の高調波歪み成分が所定閾値を超えた場合、高調波歪み成分を抑制する方向に、アンプ部１３の利得量を調整する。その結果、光送信器１０Ｃは、アンプ部１３の利得量を調整することで、モニタ信号成分の高調波歪み成分を抑制すべく、情報信号成分に対する高調波歪み成分も抑制できる。【００５９】
尚、説明の便宜上、図１２に示す光受信器２０Ｃは、アンプ部２２及びＶＯＡ２５を内蔵した例を説明したが、アンプ部２２及びＶＯＡ２５を光受信器２０Ｃに内蔵してなくても良い。尚、前述した実施例１の光伝送システム１では、モニタ信号成分の高調波歪み成分を抑制する方向に光送信器１０のＬＤ部１４のバイアス電流量を調整した。しかしながら、ＬＤ部１４の代わりに、光受信器２０側のアンプ部２２を調整しても良く、この場合の実施の形態につき、実施例５として、以下に説明する。
【実施例５】
【００６０】
図１３は、実施例５の光伝送システムの一例を示す説明図である。尚、実施例１の光伝送システム１と同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。図１３に示す光伝送システム１Ｄは、光送信器１０Ｄと、光受信器２０Ｄとを有する。光送信器１０Ｄは、ＤＭＴ変調部１１、Ｄ／Ａ変換部１２、アンプ部１３、ＬＤ部１４、モニタＰＤ部１５及び周波数抽出部１６の他に、周波数分析部１７Ｄを有する。周波数分析部１７Ｄは、周波数抽出部１６で抽出された光ＤＭＴ変調信号の一部のモニタ信号成分と、ＤＭＴ変調部１１からのモニタ信号成分とを比較し、その比較結果に基づきモニタ信号成分の高調波歪み成分を取得する。【００６１】
光受信器２０Ｄは、ＰＤ部２１、アンプ部２２、Ａ／Ｄ変換部２３及びＤＭＴ復調部２４の他に、ＶＯＡ２５と、周波数抽出部４１Ｄと、周波数分析部４２Ｄと、アンプ制御部４３Ｄとを有する。ＶＯＡ２５は、ＰＤ部２１の前段に配置し、光伝送路２から受信した光ＤＭＴ変調信号を減衰する。周波数抽出部４１Ｄは、ＤＭＴ復調部２４で復調した復調信号の一部を抽出する。周波数分析部４２Ｄは、周波数抽出部４１Ｄで抽出された復調信号のモニタ信号成分と、光送信器１０Ｄ側のＤＭＴ変調部１１のＤＭＴ変調信号のモニタ信号成分と、光送信器１０Ｄ側の周波数分析部１７Ｄの光ＤＭＴ変調信号のモニタ信号成分とを取得する。周波数分析部４２Ｄは、復調信号のモニタ信号成分と、ＤＭＴ変調信号のモニタ信号成分と、光ＤＭＴ変調信号のモニタ信号成分とを比較し、これら比較結果に基づき、モニタ信号成分の高調波歪み成分を取得する。【００６２】
アンプ制御部４３Ｄは、光受信器２０Ｄ内のアンプ部２２の利得量を調整する。アンプ制御部４３Ｄは、周波数分析部４２Ｄのモニタ信号成分の高調波歪み成分が所定閾値を超えたか否かを判定する。アンプ制御部４３Ｄは、モニタ信号成分の高調波歪み成分が所定閾値を超えた場合、ＰＤ部２１で電気変換されたＤＭＴ変調信号のモニタ信号成分の高調波歪みを抑制すべく、図１０に示すように利得量がα以下となるようにアンプ部２２の利得量を調整する。その結果、アンプ制御部４３Ｄは、アンプ部２２の利得量を調整することで、光受信器２０Ｄ側でＤＭＴ変調信号のモニタ信号成分の高調波歪み成分を抑制することは勿論のこと、ＤＭＴ変調信号の情報信号成分の高調波歪み成分も抑制できる。【００６３】
アンプ制御部４３Ｄは、モニタ信号成分の高調波歪み成分が所定閾値を超えなかった場合、アンプ部２２の設定利得量を決定する。尚、アンプ制御部４３Ｄは、モニタ信号の高調波歪み成分が所定閾値を超えなかった場合、光ＤＭＴ変調信号の情報信号成分の高調波歪み成分が伝送に影響がない程度に小さいと類推できる。【００６４】
実施例５の光受信器２０Ｄ内の周波数分析部４２Ｄは、復調信号のモニタ信号成分、ＤＭＴ変調部１１のＤＭＴ変調信号のモニタ信号成分及び光ＤＭＴ変調信号のモニタ信号成分の影響を反映したモニタ信号成分の高調波歪み成分を取得できる。【００６５】
アンプ制御部４３Ｄは、周波数分析部４２Ｄのモニタ信号成分の高調歪み成分が所定閾値を超えた場合、高調波歪み成分を抑制する方向に、アンプ部２２の利得量を調整する。その結果、光受信器２０Ｄは、モニタ信号成分の高調波歪み成分を抑制することで、情報信号成分に対する高調波歪み成分も抑制できる。【００６６】
尚、説明の便宜上、図１３に示す光送信器１０Ｄにアンプ部１３、光受信器２０ＤにＶＯＡ２５を内蔵した例を説明したが、アンプ部１３を光送信器１０Ｄ、ＶＯＡ２５を光受信器２０Ｄに内蔵してなくても良い。また、上記実施例５の光伝送システム１Ｄの光受信器２０Ｄでは、高調波歪み成分を抑制する方向に、アンプ部２２の利得量を調整したが、ＶＯＡ２５の減衰量を調整するようにしても良く、この場合の実施の形態につき、以下、実施例６として説明する。
【実施例６】
【００６７】
図１４は、実施例６の光伝送システムの一例を示す説明図である。尚、実施例５の光伝送システム１Ｄと同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。【００６８】
図１４に示す光伝送システム１Ｅは、光送信器１０Ｅと、光受信器２０Ｅとを有する。光送信器１０Ｅは、ＤＭＴ変調部１１、Ｄ／Ａ変換部１２、アンプ部１３、ＬＤ部１４、モニタＰＤ部１５及び周波数抽出部１６の他に、周波数分析部１７Ｅを有する。周波数分析部１７Ｅは、周波数抽出部１６からの光ＤＭＴ変調信号のモニタ信号成分と、ＤＭＴ変調部１１からのモニタ信号成分とを比較し、その比較結果に基づき、モニタ信号成分の高調波歪み成分を取得する。【００６９】
光受信器２０Ｅは、ＰＤ部２１、アンプ部２２、Ａ／Ｄ変換部２３及びＤＭＴ復調部２４の他に、ＶＯＡ２５と、周波数抽出部４１Ｅと、周波数分析部４２Ｅと、ＶＯＡ制御部４４Ｅとを有する。ＶＯＡ２５は、ＰＤ部２１の前段に配置し、光伝送路２から受信した光ＤＭＴ変調信号を減衰する。周波数抽出部４１Ｅは、ＤＭＴ復調部２４で復調した復調信号の一部を抽出する。周波数分析部４２Ｅは、周波数抽出部４１Ｅで抽出された復調信号のモニタ信号成分、光送信器１０Ｅ側のＤＭＴ変調部１１のＤＭＴ変調信号のモニタ信号成分及び、光送信器１０Ｅ側の周波数分析部１７Ｅの光ＤＭＴ変調信号のモニタ信号成分を取得する。周波数分析部４２Ｅは、復調信号のモニタ信号成分、ＤＭＴ変調信号のモニタ信号成分及び光ＤＭＴ変調信号のモニタ信号成分を比較し、その比較結果に基づきモニタ信号成分の高調波歪み成分を取得する。【００７０】
ＶＯＡ制御部４４Ｅは、光受信器２０Ｅ内のＶＯＡ２５の減衰量を調整する。ＶＯＡ制御部４４Ｅは、周波数分析部４２Ｅのモニタ信号成分の高調波歪み成分が所定閾値を超えたか否かを判定する。ＶＯＡ制御部４４Ｅは、モニタ信号成分の高調波歪み成分が所定閾値を超えた場合、光伝送路２で受信した光ＤＭＴ変調信号のモニタ信号成分の高調波歪みを抑制する方向に、ＶＯＡ２５の減衰量を調整する。その結果、ＶＯＡ制御部４４Ｅは、ＶＯＡ２５の減衰量を調整することで、光受信器２０Ｅ側でモニタ信号成分の高調波歪み成分を抑制することは勿論のこと、情報信号成分の高調波歪み成分も抑制できる。【００７１】
ＶＯＡ制御部４４Ｅは、モニタ信号成分の高調波歪み成分が所定閾値を超えなかった場合、ＶＯＡ２５の設定減衰量を決定する。尚、ＶＯＡ制御部４４Ｅは、モニタ信号の高調波歪み成分が所定閾値を超えなかった場合、光ＤＭＴ変調信号の情報信号成分の高調波歪み成分が伝送に影響がない程度に小さいと類推できる。【００７２】
実施例６の光受信器２０Ｅ内の周波数分析部４２Ｅは、復調信号のモニタ信号成分、ＤＭＴ変調部１１のＤＭＴ変調信号のモニタ信号成分及び光ＤＭＴ変調信号のモニタ信号成分の影響を反映したモニタ信号成分の高調波歪み成分を取得できる。【００７３】
光受信器２０Ｅは、周波数分析部４２Ｅのモニタ信号成分の高調波歪み成分が所定閾値を超えた場合、高調波歪み成分を抑制する方向に、ＶＯＡ２５の減衰量を調整する。その結果、光受信器２０Ｅは、モニタ信号成分の高調波歪み成分を抑制することで、情報信号成分に対する高調波歪み成分も抑制できる。【００７４】
尚、説明の便宜上、図１４に示す光送信器１０Ｅにアンプ部１３、光受信器２０Ｅにアンプ部２２を内蔵した例を説明したが、アンプ部１３を光送信器１０Ｅ、アンプ部２２を光受信器２０Ｅに内蔵してなくても良い。尚、上記実施例１の光伝送システム１では、光送信器１０側の光ＤＭＴ変調信号のモニタ信号成分の高調波歪み成分に基づき、モニタ信号成分の高調波歪み成分を抑制する方向にＬＤ部１４のバイアス電流量を調整した。しかしながら、光送信器１０側のＬＤ部１４のバイアス電流量だけでなく、光受信器２０側のアンプ部２２の利得量をも調整しても良く、この場合の実施の形態につき、実施例７として以下に説明する。
【実施例７】
【００７５】
図１５は、実施例７の光伝送システムの一例を示す説明図である。尚、上記実施例１の光伝送システム１と同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。図１５に示す光伝送システム１Ｆは、光送信器１０Ｆと、光受信器２０Ｆとを有する。光送信器１０Ｆは、ＤＭＴ変調部１１、Ｄ／Ａ変換部１２、アンプ部１３、ＬＤ部１４、モニタＰＤ部１５、周波数抽出部１６、バイアス制御部１８及びバイアス供給部１９の他に、周波数分析部１７Ｆを有する。周波数分析部１７Ｆは、周波数抽出部１６からの光ＤＭＴ変調信号のモニタ信号成分と、ＤＭＴ変調部１１からのモニタ信号成分とを比較し、その比較結果に基づき、モニタ信号成分の高調波歪み成分を取得する。【００７６】
光受信器２０Ｆは、ＰＤ部２１、アンプ部２２、Ａ／Ｄ変換部２３及びＤＭＴ復調部２４の他に、ＶＯＡ２５と、周波数抽出部４１Ｆと、周波数分析部４２Ｆと、アンプ制御部４３Ｆとを有する。ＶＯＡ２５は、ＰＤ部２１の前段に配置し、光伝送路２から受信した光ＤＭＴ変調信号を減衰する。周波数抽出部４１Ｆは、ＤＭＴ復調部２４で復調した復調信号の一部を抽出する。周波数分析部４２Ｆは、復調信号のモニタ信号成分、光送信器１０Ｆ側のＤＭＴ変調部１１のＤＭＴ変調信号のモニタ信号成分及び、光送信器１０Ｆ側の周波数分析部１７Ｆの光ＤＭＴ変調信号のモニタ信号成分を取得する。周波数分析部４２Ｆは、復調信号のモニタ信号成分、ＤＭＴ変調信号のモニタ信号成分及び光ＤＭＴ変調信号のモニタ信号成分を比較し、その比較結果に基づき、モニタ信号成分の高調波歪み成分を取得する。【００７７】
アンプ制御部４３Ｆは、光受信器２０Ｆ内のアンプ部２２の利得量を調整する。アンプ制御部４３Ｆは、周波数分析部４２Ｆのモニタ信号成分の高調波歪み成分が所定閾値を超えたか否かを判定する。アンプ制御部４３Ｆは、モニタ信号成分の高調波歪み成分が所定閾値を超えた場合、ＰＤ部２１で電気変換されたＤＭＴ変調信号のモニタ信号成分の高調波歪みを抑制すべく、アンプ部２２の利得量を調整する。その結果、アンプ制御部４３Ｆは、アンプ部２２の利得量を調整することで、光受信器２０Ｆ側でモニタ信号成分の高調波歪み成分を抑制することは勿論のこと、情報信号成分の高調波歪み成分も抑制できる。【００７８】
アンプ制御部４３Ｆは、モニタ信号成分の高調波歪み成分が所定閾値を超えなかった場合、アンプ部２２の設定減衰量を決定する。尚、アンプ制御部４３Ｆは、モニタ信号の高調波歪み成分が所定閾値を超えなかった場合、光ＤＭＴ変調信号の情報信号成分の高調波歪み成分が伝送に影響がない程度に小さいと類推できる。【００７９】
実施例７の光伝送システム１Ｆは、モニタ信号成分の高調波歪み成分を抑制すべく、光送信器１０Ｆ側のＬＤ部１４のバイアス電流量を調整すると共に、光受信器側２０Ｆ側のアンプ部２２の利得量を調整する。その結果、光送信器１０Ｆ及び光受信器２０Ｆ双方でモニタ信号成分の高調波歪み成分を抑制することで、光伝送システム１Ｆ全体の情報信号成分に対する高調波歪み成分も抑制できる。【００８０】
尚、説明の便宜上、図１５に示す光送信器１０Ｆにアンプ部１３、光受信器２０ＦにＶＯＡ２５を内蔵した例を説明したが、アンプ部１３を光送信器１０Ｆ、ＶＯＡ２５を光受信器２０Ｆに内蔵してなくても良い。尚、前述した実施例１の光伝送システム１では、光送信器１０側のモニタＰＤ部１５で抽出した光ＤＭＴ変調信号のモニタ信号成分の高調波歪み成分に基づき、モニタ信号の高調波歪み成分を抑制する方向にＬＤ部１４のバイアス電流量を調整した。しかしながら、光送信器１０側のＬＤ部１４のバイアス電流量だけでなく、光受信器２０側のＶＯＡ２５の減衰量をも調整しても良く、この場合の実施の形態につき、実施例８として以下に説明する。
【実施例８】
【００８１】
図１６は、実施例８の光伝送システムの一例を示す説明図である。尚、上記実施例１の光伝送システム１と同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。図１６に示す光伝送システム１Ｇは、光送信器１０Ｇと、光受信器２０Ｇとを有する。光送信器１０Ｇは、ＤＭＴ変調部１１、Ｄ／Ａ変換部１２、アンプ部１３、ＬＤ部１４、モニタＰＤ部１５、周波数抽出部１６、バイアス制御部１８及びバイアス供給部１９の他に、周波数分析部１７Ｇを有する。周波数分析部１７Ｇは、周波数抽出部１６からの光ＤＭＴ変調信号のモニタ信号成分と、ＤＭＴ変調部１１からのモニタ信号成分とを比較し、その比較結果に基づき、モニタ信号成分の高調波歪み成分を取得する。【００８２】
光受信器２０Ｇは、ＰＤ部２１、アンプ部２２、Ａ／Ｄ変換部２３及びＤＭＴ復調部２４の他に、ＶＯＡ２５と、周波数抽出部４１Ｇと、周波数分析部４２Ｇと、ＶＯＡ制御部４４Ｇとを有する。ＶＯＡ２５は、ＰＤ部２１の前段に配置し、光伝送路２から受信した光ＤＭＴ変調信号を減衰する。周波数抽出部４１Ｇは、ＤＭＴ復調部２４で復調した復調信号の一部を抽出する。周波数分析部４２Ｇは、復調信号のモニタ信号成分、光送信器１０Ｇ側のＤＭＴ変調部１１のＤＭＴ変調信号のモニタ信号成分及び、光送信器１０Ｇ側の周波数分析部１７Ｇの光ＤＭＴ変調信号のモニタ信号成分を取得する。周波数分析部４２Ｇは、復調信号のモニタ信号成分、ＤＭＴ変調信号のモニタ信号成分及び光ＤＭＴ変調信号のモニタ信号成分を比較し、その比較結果に基づき、モニタ信号成分の高調波歪み成分を取得する。【００８３】
ＶＯＡ制御部４４Ｇは、光受信器２０Ｇ内のＶＯＡ２５の減衰量を調整する。ＶＯＡ制御部４４Ｇは、周波数分析部４２Ｇのモニタ信号成分の高調波歪み成分が所定閾値を超えたか否かを判定する。ＶＯＡ制御部４４Ｇは、モニタ信号成分の高調波歪み成分が所定閾値を超えた場合、光伝送路２から受信した光ＤＭＴ変調信号のモニタ信号成分の高調波歪みを抑制すべく、ＶＯＡ２５の減衰量を調整する。その結果、ＶＯＡ制御部４４Ｇは、ＶＯＡ２５の減衰量を調整することで、光受信器２０Ｇ側でモニタ信号成分の高調波歪み成分を抑制することは勿論のこと、情報信号成分の高調波歪み成分も抑制できる。【００８４】
ＶＯＡ制御部４４Ｇは、モニタ信号成分の高調波歪み成分が所定閾値を超えなかった場合、ＶＯＡ２５の設定減衰量を決定する。尚、ＶＯＡ制御部４４Ｇは、モニタ信号の高調波歪み成分が所定閾値を超えなかった場合、光ＤＭＴ変調信号の情報信号成分の高調波歪み成分が伝送に影響がない程度に小さいと類推できる。【００８５】
実施例８の光伝送システム１Ｇは、モニタ信号成分の高調波歪み成分を抑制すべく、光送信器１０Ｇ側のＬＤ部１４のバイアス電流量を調整すると共に、光受信器側２０Ｇ側のＶＯＡ２５の減衰量を調整する。その結果、光送信器１０Ｇ及び光受信器２０Ｇ双方でモニタ信号成分の高調波歪み成分を抑制することで、光伝送システム１Ｇ全体の情報信号成分に対する高調波歪み成分も抑制できる。【００８６】
尚、説明の便宜上、図１６に示す光送信器１０Ｇにアンプ部１３、光受信器２０Ｇにアンプ部２２を内蔵した例を説明したが、アンプ部１３を光送信器１０Ｇ、アンプ部２２を光受信器２０Ｇに内蔵してなくても良い。尚、上記実施例２−８では、ＤＭＴ変調部１１で情報信号の周波数帯の低周波側にモニタ信号を多重化したが、情報信号の周波数帯の高周波側にモニタ信号を多重化しても良い。この場合、モニタ信号が高周波数帯にあるため、アンプ部１３やＬＤ部１４等の高周波デバイスの歪みが高周波側に発生しやすく、モニタ信号に対する高調波歪み成分を監視するモニタ精度が向上する。【００８７】
上記実施例２−８では、周波数分析部１７（１７Ｂ〜１７Ｇ）が光ＤＭＴ変調信号のモニタ信号に対する高調波歪み成分を抽出したが、相互変調歪みを抽出しても良く。バイアス制御部１８は、抽出された相互変調歪みに基づき、光ＤＭＴ変調信号のモニタ信号帯の相互変調歪みを抑制するようにバイアス電流量を調整すべく、バイアス供給部１９を制御する。その結果、光送信器１０（１０Ａ〜１０Ｇ）は、モニタ信号成分の相互歪みを抑制することで、光ＤＭＴ変調信号の情報信号成分に対する相互歪みを抑制できる。【００８８】
上記実施例２−８では、ＤＭＴ変調信号の情報信号帯の多値度を高く設定することは求められているが、モニタ信号帯のチャネルの多値度は低くても良い。【００８９】
上記実施例２−８の周波数抽出部１６（４１Ｂ〜４１Ｇ）は、例えば、ＬＰＦを使用した。しかしながら、周波数抽出部１６（４１Ｂ〜４１Ｇ）は、光ＤＭＴ変調信号（又は復調信号）の情報信号帯の高周波側にモニタ信号帯がある場合、狭帯域のミキサ等でダウンコンバート後、ＬＰＦでモニタ信号帯のモニタ信号成分を抽出しても良い。また、高周波側に配置したモニタ信号帯にモニタ信号をダウンコンバートした後、低周波Ｄ／Ａ変換回路を使用してモニタ信号帯のモニタ信号成分を抽出しても良い。また、モニタ信号の高調波成分を狭帯域のＢＰＦ(Band  pass  filter)を用いて、抽出して制御に用いることも可能である。【００９０】
また、上記実施例２−８では、ＬＤ部１４でＤＭＴ変調信号を直接変調する方式を採用したが、モニタ信号及び情報信号を多重化したＤＭＴ変調信号を光ＤＭＴ変調信号に光変換する、例えば、外部変調方式の変調器を使用しても良い。外部変調方式の変調器とは、例えば、ＥＡ(Electronic  Absorption)変調器やＬＮ(LiNbO3)変調器等がある。これらＥＡ変調器やＬＮ変調器は、例えば、バイアス電流量や変調振幅に依存して線形領域の歪みが生じる領域が存在する。従って、バイアス制御部１８は、ＥＡ変調器やＬＮ変調器がモニタ信号及び情報信号を多重化したＤＭＴ変調信号を光ＤＭＴ変調信号に光変換する際、変調器で光変換された光ＤＭＴ変調信号の一部からモニタ信号成分の高調波歪み成分を抽出する。更に、バイアス制御部１８は、抽出された高調波歪み成分が所定閾値を超えた場合に高調波歪み成分を抑制する方向にＥＡ変調器やＬＮ変調器に供給するバイアス電流を調整する。その結果、ＥＡ変調器やＬＮ変調器等に供給するバイアス電流を調整し、光ＤＭＴ変調信号の情報信号成分に対する高調波歪み成分を抑制できる。【００９１】
また、上記実施例２−８では、ＤＭＴ変調方式の光送信器１０Ａ〜１０Ｇを例示したが、複数のサブキャリア信号で情報信号を多重化するマルチキャリア変調方式の光送信器に適用可能である。マルチキャリア変調方式は、例えば、ＯＦＤＭ変調方式やＱＰＳＫ変調方式を含む各種ＰＳＫ変調方式等である。同様に、ＤＰＳＫ、８ＰＳＫ等にも適用可能である。【００９２】
上記実施例２−８では、光送信器１０Ａ（１０Ｂ〜１０Ｇ）及び光受信器２０Ａ（２０Ｂ〜２０Ｇ）を個別に図示したが、光送信器１０Ａ（１０Ｂ〜１０Ｇ）及び光受信器２０Ａ（２０Ｂ〜２０Ｇ）を内蔵した光モジュールであっても良い。【００９３】
また、図示した各部の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。【００９４】
更に、各装置で行われる各種処理機能は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）（又はＭＰＵ（Micro  Processing  Unit）、ＭＣＵ（Micro  Controller  Unit）等のマイクロ・コンピュータ）上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしても良い。また、各種処理機能は、ＣＰＵ（又はＭＰＵ、ＭＣＵ等のマイクロ・コンピュータ）で解析実行するプログラム上、又はワイヤードロジックによるハードウェア上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしても良いことは言うまでもない。【００９５】
ところで、本実施例で説明した各種の処理は、予め用意されたプログラムを光モジュールで実行することで実現できる。そこで、以下では、上記実施例と同様の機能を有するプログラムを実行する光モジュール等の光伝送装置の一例を説明する。図１７は、光信号処理プログラムを実行する光伝送装置１００を示す説明図である。【００９６】
図１７において光信号処理プログラムを実行する光伝送装置１００では、ＲＯＭ１１０、ＲＡＭ１２０、プロセッサ１３０、光通信インタフェース１４０を有する。【００９７】
そして、ＲＯＭ１１０には、上記実施例と同様の機能を発揮する光信号処理プログラムが予め記憶されている。尚、ＲＯＭ１１０ではなく、図示せぬドライブで読取可能な記録媒体に光信号処理プログラムが記録されていても良い。また、記録媒体としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、ＵＳＢメモリ、ＳＤカード等の可搬型記録媒体、フラッシュメモリ等の半導体メモリ等でも良い。また、光信号処理プログラムは、ネットワークを介して通信可能な記憶装置から取得されてもよい。光信号処理プログラムとしては、図１７に示すように、生成プログラム１１０Ａ、抽出プログラム１１０Ｂ及び制御プログラム１１０Ｃである。尚、プログラム１１０Ａ、１１０Ｂ及び１１０Ｃについては、適宜統合又は分散しても良い。【００９８】
そして、プロセッサ１３０は、これらのプログラム１１０Ａ〜１１０ＣをＲＯＭ１１０から読み出し、これら読み出された各プログラムを実行する。そして、プロセッサ１３０は、各プログラム１１０Ａ〜１１０Ｃを、生成プロセス１３０Ａ、抽出プロセス１３０Ｂ及び制御プロセス１３０Ｃとして機能する。【００９９】
プロセッサ１３０は、特定周波数のキャリア信号を情報信号で変調すると共に、前記特定周波数と異なる周波数のキャリア信号をモニタ信号で変調して、情報信号及びモニタ信号を多重化したマルチキャリア変調信号を光通信インタフェース１４０に生成させる。更に、プロセッサ１３０は、マルチキャリア変調信号からモニタ信号の歪み成分を抽出させる。プロセッサ１３０は、抽出されたモニタ信号の歪み成分を抑制するように、マルチキャリア変調信号を調整する光通信インタフェース１４０を制御する。その結果、光伝送装置１００は、モニタ信号成分の歪みを抑制することで、光マルチキャリア変調信号の情報信号成分に対する歪みも抑制できる。そして、光マルチキャリア変調信号の非線形歪みを抑制できる。
【符号の説明】
【０１００】
２  光伝送路
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇ  光送信器
１１  ＤＭＴ変調部
１３  アンプ部
１４  ＬＤ部
１５  モニタＰＤ部
１６  周波数抽出部
１７，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄ，１７Ｅ，１７Ｆ，１７Ｇ  周波数分析部
１８  バイアス制御部
１９  バイアス供給部
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ，２０Ｆ，２０Ｇ  光受信器
３１，３１Ｃ  アンプ制御部
４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄ，４１Ｅ，４１Ｆ，４１Ｇ  周波数抽出部
４２Ｄ，４２Ｅ，４２Ｆ，４２Ｇ  周波数分析部
４３Ｄ，４３Ｆ  アンプ制御部
４４Ｅ，４４Ｇ  ＶＯＡ制御部
【図１】
2015001656.tif 000003
【図２】
2015001656.tif 000004
【図３Ａ】
2015001656.tif 000005
【図３Ｂ】
2015001656.tif 000006
【図４Ａ】
2015001656.tif 000007
【図４Ｂ】
2015001656.tif 000008
【図５Ａ】
2015001656.tif 000009
【図５Ｂ】
2015001656.tif 000010
【図５Ｃ】
2015001656.tif 000011
【図６Ａ】
2015001656.tif 000012
【図６Ｂ】
2015001656.tif 000013
【図６Ｃ】
2015001656.tif 000014
【図７】
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【図８】
2015001656.tif 000016
【図９】
2015001656.tif 000017
【図１０】
2015001656.tif 000018
【図１１】
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【図１２】
2015001656.tif 000020
【図１３】
2015001656.tif 000021
【図１４】
2015001656.tif 000022
【図１５】
2015001656.tif 000023
【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年1月20日(2016.1.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定周波数のキャリア信号を情報信号で変調すると共に、前記特定周波数と異なる周波数のキャリア信号をモニタ信号で変調して、前記情報信号及び前記モニタ信号を多重化したマルチキャリア変調信号を生成する変調部と、
前記変調部で変調された前記マルチキャリア変調信号から前記モニタ信号の歪み成分を抽出する抽出部と、
前記抽出部で抽出された前記モニタ信号の歪み成分を抑制するように、前記マルチキャリア変調信号を調整する調整部を制御する制御部と
を有することを特徴とする光信号処理装置。
【請求項２】
前記変調部は、
前記情報信号で変調する前記キャリア信号の特定周波数帯よりも低周波側の周波数のキャリア信号を前記モニタ信号で変調することを特徴とする請求項１に記載の光信号処理装置。
【請求項３】
前記変調部は、
前記情報信号で変調する前記キャリア信号の特定周波数帯よりも高周波側の周波数のキャリア信号を前記モニタ信号で変調することを特徴とする請求項１に記載の光信号処理装置。
【請求項４】
前記抽出部は、
前記マルチキャリア変調信号を光変換した光マルチキャリア変調信号から前記モニタ信号の歪み成分を抽出することを特徴とする請求項１に記載の光信号処理装置。
【請求項５】
前記抽出部は、
前記マルチキャリア変調信号を光変換した光マルチキャリア変調信号を光伝送路で受信し、受信した光マルチキャリア変調信号を電気変換し、電気変換されたマルチキャリア変調信号を復調した復調信号から前記モニタ信号の歪み成分を抽出することを特徴とする請求項１に記載の光信号処理装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記モニタ信号の歪み成分を抑制するように、前記マルチキャリア変調信号を前記光マルチキャリア変調信号に光変換する、前記調整部内の変換部を制御することを特徴とする請求項１に記載の光信号処理装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記モニタ信号の歪み成分を抑制するように、前記マルチキャリア変調信号の利得量を調整する、前記調整部内の利得部を制御することを特徴とする請求項１に記載の光信号処理装置。
【請求項８】
前記制御部は、
前記モニタ信号の歪み成分を抑制するように、前記マルチキャリア変調信号を光変換した光マルチキャリア変調信号を光伝送路で受信した光マルチキャリア変調信号の減衰量を調整する、前記調整部内の減衰部を制御することを特徴とする請求項１に記載の光信号処理装置。
【請求項９】
前記制御部は、
前記モニタ信号の歪み成分を抑制するように、前記マルチキャリア変調信号を光変換した光マルチキャリア変調信号を光伝送路で受信した光マルチキャリア変調信号を電気変換し、電気変換されたマルチキャリア変調信号の利得量を調整する、前記調整部内の利得部を制御することを特徴とする請求項１に記載の光信号処理装置。
【請求項１０】
光信号処理装置の光信号処理方法であって、
前記光信号処理装置は、
特定周波数のキャリア信号を情報信号で変調すると共に、前記特定周波数と異なる周波数のキャリア信号をモニタ信号で変調して、前記情報信号及び前記モニタ信号を多重化したマルチキャリア変調信号を生成し、
前記マルチキャリア変調信号から前記モニタ信号の歪み成分を抽出し、
抽出された前記モニタ信号の歪み成分を抑制するように、前記マルチキャリア変調信号を調整する
各処理を実行することを特徴とする光信号処理方法。
【国際調査報告】
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