(57)【要約】【課題】  本発明は、一般的には、光信号通信の復調分野に関する。光信号復調において拡張性がある復調器を簡易な構成で提供することが課題である。【解決手段】  複数のシンボルを備える光信号を受信し復調可能な復調器は、  該光信号から分岐信号と残存光信号とを生じさせる第１ビームスプリッタと、該残存光信号を分割して分岐信号と残存光信号とを生じさせる第２ビームスプリッタと、第１ビームスプリッタと第2ビームスプリッタの分岐信号を結合する第１カプラとを有する第１のモジュールと、  該第１のモジュールからの残存光信号から分岐信号と残存光信号とを生じさせる第３ビームスプリッタと、該残存光信号を分割して分岐信号と残存光信号とを生じさせる第４ビームスプリッタと、第３ビームスプリッタと第４ビームスプリッタの分岐信号を結合する第２カプラとを有する第２のモジュールとを有する。【選択図】図７
2008017444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシンボルを備える光信号を受信し復調可能な復調器であって、
該光信号を分割して第１の経路に沿って進行する分岐信号と残存光信号とを生じさせる第１ビームスプリッタと、該残存光信号を分割して該第１の経路に対して遅延を導く第２の経路に沿って進行する分岐信号と残存光信号とを生じさせる第２ビームスプリッタと、該第１の経路と該第２の経路を結合する第１カプラとを有する第１のモジュールと、
該第１のモジュールからの残存光信号を分割し第３の経路に沿って進行する分岐信号と残存光信号とを生じさせる第３ビームスプリッタと、該残存光信号を分割し該第３の経路に対して遅延を導く第４の経路に沿って進行する分岐信号を生じさせる第４ビームスプリッタと、該第３の経路と該第４の経路を結合する第２カプラを有する第２のモジュールと
を有する復調器。
【請求項２】
請求項１記載の復調器において、該第１の経路なし該第４の経路の光信号は同じパワーの光信号であることを特徴とする復調器。
【請求項３】
請求項１記載の復調器において、該第1ビームスプリッタ乃至第４ビームスプリッタと該第１及び第２カプラはプリズムで構成することを特徴とする復調器。
【請求項４】
複数のシンボルを備える光信号を受信し復調可能な復調器であって、
該光信号を分割して第１の経路に沿って進行する分岐信号と残存光信号とを生じさせる第１分岐導波路と、該残存光信号を分割して該第１の経路に対して遅延を導く第２の経路に沿って進行する分岐信号と残存光信号とを生じさせる第２分岐導波路と、該第１の経路と該第２の経路を結合する第１結合導波路とを有する第１のモジュールと、
該第１のモジュールからの残存光信号を分割し第３の経路に沿って進行する分岐信号と残存光信号とを生じさせる第３分岐導波路と、該残存光信号を分割し該第３の経路に対して遅延を導く第４の経路に沿って進行する分岐信号を生じさせる第４分岐導波路と、該第３の経路と該第４の経路を結合する第２結合導波路とを有する第２のモジュールと
を有する復調器。
【請求項５】
請求項４記載の復調器において、該第１の経路なし該第４の経路の光信号は同じパワーの光信号であることを特徴とする復調器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には、光信号通信の復調分野に関し、より特定的には、光信号復調に関する。
【背景技術】
【０００２】
信号は、差動位相シフトキーイング（ＤＰＳＫ）デジタル変調技術に従って変調される場合がある。本手法によれば、位相の変化を使用して、ビットデータを表す。送信器における変調器は、入力ビットシーケンスを変換して、入力ビットシーケンスを表す位相変化にする。受信器における復調器は、位相変化を変換して、入力ビットシーケンスを取り出す。
【０００３】
光信号復調器は位相変化を強度変化として取り出すための構成は色々提案されているが、構造が複雑で、拡張性に乏しかった。
【０００４】
差動位相シフトキーングを用いたシステムとして、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００６−３５３７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は拡張性がある復調器を簡易な構成で提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するための第１の手段として、複数のシンボルを備える光信号を受信し復調可能な復調器は該光信号を分割して第１の経路に沿って進行する分岐信号と残存光信号とを生じさせる第１ビームスプリッタと、該残存光信号を分割して該第１の経路に対して遅延を導く第２の経路に沿って進行する分岐信号と残存光信号とを生じさせる第２ビームスプリッタと、該第１の経路と該第２の経路を結合する第１カプラとを有する第１のモジュールと、
該第１のモジュールからの残存光信号を分割し第３の経路に沿って進行する分岐信号と残存光信号とを生じさせる第３ビームスプリッタと、該残存光信号を分割し該第３の経路に対して遅延を導く第４の経路に沿って進行する分岐信号を生じさせる第４ビームスプリッタと、該第３の経路と該第４の経路を結合する第２カプラを有する第２のモジュールとを有する。
【０００７】
上記の課題を解決するための第２の手段として、第１の手段において、該第１の経路なし該第４の経路の光信号は同じパワーの光信号にする。
【０００８】
上記の課題を解決するための第３の手段として、第１の手段において、該第１ビームスプリッタ乃至第４ビームスプリッタと該第１及び第２カプラはプリズムで構成する。
【０００９】
上記の課題を解決するための第４の手段として、複数のシンボルを備える光信号を受信し復調可能な復調器は該光信号を分割して第１の経路に沿って進行する分岐信号と残存光信号とを生じさせる第１分岐導波路と、該残存光信号を分割して該第１の経路に対して遅延を導く第２の経路に沿って進行する分岐信号と残存光信号とを生じさせる第２分岐導波路と、該第１の経路と該第２の経路を結合する第１結合導波路とを有する第１のモジュールと、
該第１のモジュールからの残存光信号を分割し第３の経路に沿って進行する分岐信号と残存光信号とを生じさせる第３分岐導波路と、該残存光信号を分割し該第３の経路に対して遅延を導く第４の経路に沿って進行する分岐信号を生じさせる第４分岐導波路と、該第３の経路と該第４の経路を結合する第２結合導波路とを有する第２のモジュールとを有する。
【００１０】
上記の課題を解決するための第５の手段として、第４の手段において、該第１の経路なし該第４の経路の光信号は同じパワーの光信号にする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、位相差を与えて、光を復調する部分をモジュール化し、従属配置することで、拡張性がある復調器を簡易な構成で提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。
【００１３】
本発明によれば、差動位相シフトキーイング信号を復調するためのこれまでの手法に関連した不都合および問題が緩和または解消されることになろう。
【００１４】
本発明の一実施形態によれば、復調器は、シンボルを備える入力信号を受信するように動作可能な１つ以上のモジュールを含む。モジュールは、入力信号の少なくとも一部を備える主信号を受信し、当該主信号を分割して、分岐信号と残存主信号とを生じさせる。分岐信号は、第１の経路に沿って進行し、残存主信号は、第２の経路に沿って進行する。第２の経路は、第１の経路に対する遅延を導く。次のモジュールがある場合には、モジュールは、残存主信号の第１の部分を次のモジュールの主信号として次のモジュールへ送信する。モジュールは、分岐信号と、少なくとも残存主信号の第２の部分とを結合して、干渉を生じさせる。干渉は、シンボルに対応する位相と、後続のシンボルに対応する後続位相との間の位相シフトを示す。
【００１５】
本発明のある実施形態は、１つ以上の技術的利点を提供することがある。一実施形態の技術的利点の１つは、復調器が連続モジュールを使用して信号を復調してもよいことであろう。モジュールは、信号を、ある経路に沿って進行する分岐信号と、別の経路に沿って進行する主信号とに分割してもよい。主信号は、シンボル遅延分だけ遅延されて、分岐および主信号が結合される場合に連続シンボルが部分的に重なり合うようになる。
【００１６】
一実施形態の他の技術的利点は、本モジュールは、自由空間モジュールとして実施されてもよいことであろう。一実施形態の他の技術的利点のうちの１つは、本モジュールは、大容量光モジュールとして実施されてもよいことであろう。一実施形態の他の技術的利点は、本モジュールは、導波路モジュールとして実施されてもよいことであろう。
【００１７】
本発明のある実施形態は、上記の技術的利点のうちのいくつかまたはすべてを含むか、もしくはまったく含まないこともある。当業者にとって、１つまたはそれ以上の他の技術的利点が、本明細書に含まれる図面、説明、およびクレームから容易に明らかであろう。
【００１８】
本発明の実施形態およびその利点は、図面の図１から８を参照することによって最もよく理解される。同様の数字は、様々な図面の同様または対応部分に使用される。
【００１９】
図１は、差動位相シフトキーイング（ＤＰＳＫ）変調手法に従って信号を通信するためのシステムの一実施形態を示すブロック図である。本実施形態によれば、システム１０は、連続ビーム分割を行うことによって信号を復調するように動作可能な復調器を含む。
【００２０】
本実施形態によれば、システム１０は、信号を通信する。信号とは、光子を備える光パルスとして送信される光信号のことを指してもよい。光信号は、約１５５０ナノメートルの波長を有するキャリアを利用でき、例えば、毎秒１０，２０，４０または４０ギガビット以上のデータレートであってもよい。信号は、パケット内の情報を通信できる。パケットは、特定のやり方で組織化されて送信されるデータの束を備えることができる。パケットは、声、データ、音声、映像、マルチメディア、他の情報、または上記の任意の組み合わせのような任意の適切な情報を載ることができる。
【００２１】
システム１０は、構成要素の動作を行うように動作可能な要素の適切な配列を含む構成要素を含み、論理、インターフェース、メモリ、または上記の任意の適切な組み合わせを備えていてもよい。「論理」とは、ハードウェア、ソフトウェア、他の論理、または上記の任意の適切な組合せのことを指してもよい。ある論理は、装置の動作を管理してもよく、例えば、プロセッサを備えていてもよい。「プロセッサ」とは、動作を行うために命令を実行してデータを操作するように動作可能な任意の適切な装置のことを指してもよい。
【００２２】
「インターフェース」とは、装置に対する入力を受信し、装置から出力を送信し、当該入力または出力もしくはその両方もしくは上記の任意の組み合わせの適切な処理を行うように動作可能な装置の論理のことを指してもよく、１つ以上のポート、変換ソフトウェア、またはその両方を備えていてもよい。「メモリ」とは、情報の記憶およびその取出しの促進するように動作可能な論理のことを指してもよく、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、磁気ドライブ、ディスクドライブ、コンパクトディスク（ＣＤ）ドライブ、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）ドライブ、リムーバブルメディアストレージ、任意の他の適切なデータ記憶媒体、または上記の任意の組み合わせを備えることができる。
【００２３】
図示の実施形態によれば、システム１０は、信号を受信器３２へ通信するように動作可能な送信器２０を含む。送信器２０は、ＤＰＳＫ変調に従って信号を符号化する変調器２４を含む。受信器３２は、符号化された信号を復号化する復調器２８を含む。
【００２４】
本実施形態によれば、変調器２４は、時間スロットｋについて入力ビットｂｋを有する信号を受信する。変調器２４は、ビットｂｋを符号化して、変調信号ｍｋを生じさせる。変調器２４は、例えばマッハ‐ツェンダー変調器などの任意の適切な変調器を備えていてもよい。変調器２４は光ビームを変調してビットｂｋを符号化できる。変調器２４は連続波の光ビームを放出するレーザを有しても良い。
【００２５】
ビットｂｋは、連続シンボル間の位相シフトがビットｂｋを表すＤＰＳＫ変調に従って符号化されてもよい。ｎ位相シフトキーイング（ｎ‐ＰＳＫ）変調によれば、ｎ個の互いに異なるレベルの位相シフトを使用して、シンボル毎にｐビットを符号化してもよく、ここで、ｎ＝２ｐである。一例として、４‐ＰＳＫまたは差動４位相シフトキーイング（ＤＱＰＳＫ）によれば、４つの位相差を使用して、シンボル毎に２ビットを符号化する。ある場合には、位相シフト０度、９０度、１８０度、および−９０度を使用して、「００」、「０１」、「１１」、「１０」をそれぞれ符号化してもよい。他の例として、８‐ＰＳＫや差動８位相シフトキーイング（Ｄ８ＰＳＫ）によれば、８つの位相差を使用して、シンボル毎に３ビットを符号化する。
【００２６】
送信器２０は、変調信号ｍｋを受信器３２へ送信する。受信器３２の復調器２８は、信号ｍｋを復調して、符号化手順を逆に進めてビットｂｋを生じさせる。信号ｍｋを復調するには、復調器２８は、連続シンボル間の位相シフトを比較する。復調器２８は、信号ｍｋを分割して、複数の信号を生じさせてもよい。複数の信号のうちの１つの信号を１シンボル分だけ遅延させて、遅延信号を生じさせてもよい。遅延信号および遅延信号は、連続シンボルの位相を比較するために、部分的に重なり合っていてもよい。位相の比較は、部分的に重なり合った信号を建設的または相殺的に干渉することによって比較されてもよい。復調器２８は、当該干渉を検知して、当該干渉を表す検知器信号を生成するフォトダイオードを含んでもよい。
【００２７】
一実施形態によれば、復調器２８は、連続ビーム分割を行うことによって信号を復調するように動作可能である。復調器２８は、連続モジュールを含んでもよい。モジュールは、信号を、ある経路に沿って進行する分岐信号と、他の経路に沿って進行する主信号とに分割する。主信号は、シンボル遅延分だけ遅延されて、分岐信号および主信号が結合される場合に連続シンボルが部分的に重なり合うようになる。復調器の一実施形態を図２を参照して説明する。
【００２８】
本発明の範囲から逸脱することなく、システム１０に対して修正、追加、または省略が行われてもよい。システム１０の構成要素は、特定の必要性に応じて、統合されるか、または分離されてもよい。さらに、システム１０の動作は、より多い数の装置、より少ない数の装置、または他の装置によって行われてもよい。加えて、システム１０の動作は、任意の適切な論理を使用して行われてもよい。本明細書において使用されるように、「各」とは、セットの各部材またはセットのサブセットの各部材のことを指す。
【００２９】
図２は、連続ビーム分割を行うことによって信号を復調するように動作可能な復調器２８の一実施形態を示す図である。復調器２８は、図１のシステム１０と共に使用されてもよい。
【００３０】
復調器２８は、１つ以上の連続したモジュール１２０を含む。モジュール１２０の数は、信号の位相シフトキーイング変調に従って設定される。一実施形態によれば、ｎ‐ＰＳＫ変調のためにｐ個のモジュール１２０が使用され、ここで、ｎ＝２ｐである。例えば、モジュール１２０が１つの場合２‐ＰＳＫ変調に使用され、モジュール１２０が２つの場合４‐ＰＳＫ変調に使用され、モジュール１２０が３つの場合８‐ＰＳＫ変調に使用することができる。複数のモジュール１２０のシーケンスのうちの最後のモジュール１２０を、終端モジュールと称してもよい。
【００３１】
一実施形態によれば、モジュール１２０は、経路１２４に沿って進行する分岐信号と、経路１２８に沿って進行する主信号とに信号を分割してもよい。経路１２８の主信号は、シンボル遅延分だけ遅延されて、分岐および主信号が結合される場合に連続シンボルが部分的に重なり合うようにすることができる。
【００３２】
モジュール１２０は、光オペレータを含む。光オペレータは、光信号を分割または反射するように動作する。一例として、光オペレータは、ビームスプリッタまたは反射器などの光学装置を備えていてもよい。他の例として、光オペレータは、大容量光学装置を備えることができる。
【００３３】
図示の実施形態によれば、モジュール１２０は、光オペレータ１３２，１３６，および１４４を含む。光オペレータ１３２は、信号を分岐信号と主信号とに分割する。光オペレータ１３６は、主信号の少なくとも一部を経路１２８に沿って導く。モジュール１２０が終端モジュールでない場合には、光オペレータ１３６は、主信号の一部を次のモジュール１２０へ導くビームスプリッタを用いることができる。モジュール１２０が終端モジュールである場合には、光オペレータ１３６は、主信号の実質的にすべてを経路１２８に沿って導く反射器を用いることができる。
【００３４】
光オペレータ１４４は、経路１２４および１２８からの信号を結合して、連続シンボルに対応する位相を比較し、位相比較結果を受光するための、フォトダイオードが、結合信号の建設的または相殺的干渉を検出してもよい。
【００３５】
図示の実施形態によれば、光オペレータは、光オペレータ１４４において結合された信号が入力信号と実質的に同一の大きさであるように選択されてもよい。すなわち、光オペレータ１４４において結合された信号は、復調器２８へ入力された信号の各１／ｘである。一実施形態によれば、ｘ＝２ｐであり、ここで、ｎ＝２ｐである。例えば、２‐ＰＳＫの場合はｘ＝２であり、４‐ＰＳＫの場合はｘ＝４であり、８‐ＰＳＫの場合はｘ＝６である。
【００３６】
本発明の範囲から逸脱することなく、復調器２８に対して修正、追加、または省略が行うことができる。復調器２８の構成要素は、特定の必要性に応じて、統合されるか、または分離することができる。さらに、復調器２８の動作は、より多い数の装置、より少ない数の装置、または他の装置によって行うことができる。
【００３７】
さらに、本発明の範囲から逸脱することなく、モジュール１２０に対して修正、追加、または省略を行うことができる。モジュール１２０の構成要素は、特定の必要性に応じて、統合されるか、または分離することができる。さらに、モジュール１２０の動作は、より多い数の装置、より少ない数の装置、または他の装置によって行うことができる。
【００３８】
図３は、自由空間において信号を復調するために図２の復調器２８と共に使用されうる自由空間モジュール１２０の一実施形態を示す図である。自由空間とは、例えば真空、気体、液体があるというように固体物がない空間、他の非固体がある空間、または上記のうちの任意のものの任意の組み合わせがある空間を指してもよい。したがって、信号は、真空、気体、または液体を通して通信される。
【００３９】
図示の実施形態によれば、モジュール１２０は、光オペレータ１３２，１３４，１４４，および１４６を含む。本実施形態によれば、光オペレータ１３２は、信号を分割して経路１２４および１２８に沿って進行する信号を生じさせるように動作可能なビームスプリッタを備えている。光オペレータ１３６は、モジュール１２０が終端モジュールでなければ、ビームスプリッタを備えている。モジュール１２０が終端モジュールであれば、経路１２８に沿って信号を導くように動作可能な反射器を備えることができる。光オペレータ１４６は、経路１２８に沿って信号を導くように動作可能な反射器を備えている。光オペレータ１４４は、経路１２４および１２８からの信号を結合するように動作可能な光カプラを備えている。経路１２４および１２８ならびにその両方の経路１２４および１２８の少なくとも一部は、自由空間内にあってもよい。
【００４０】
図４は、図２の復調器２８と共に使用されうる大容量光モジュール１２０の一実施形態を示す図である。モジュール１２０は、大容量光学装置１５０を備える。大容量光学装置１５０は、溶融シリカのような、光信号を分割または反射、もしくは分割および反射するために適切な任意の材料を備えていてもよい。
【００４１】
大容量光学装置１５０は、光オペレータ１３２，１３６，１４４，および１４６を含む。光オペレータ１３２は、信号を分割して経路１２４および１２８に沿って進行する信号を生じさせるように動作可能なフィルタを備えていてもよい。光オペレータ１３６は、モジュール１２０が終端モジュールでなければ、信号を分割するように動作可能なフィルタを備えていてもよく、モジュール１２０が終端モジュールであれば、経路１２８に沿って信号を導くように動作可能なプリズム（レンズ）を備えていてもよい。光オペレータ１４６は、経路１２８に沿って信号を導くように動作可能なプリズム（レンズ）を備えていてもよい。光オペレータ１４４は、経路１２４および１２８からの信号を結合するように動作可能なフィルタを備えていてもよい。経路１２４および１２８の長さは、大容量光学装置１５０の温度を調整することによって制御されてもよい。
【００４２】
図５は、図２の復調器と共に使用されうる導波路モジュール１２０を示す図である。図示の実施形態によれば、モジュール１２０ａ，ｂは、光ファイバなどの導波路１５２を備える。モジュール１２０は、光オペレータ１３２，１３６，および１４４を備える。光オペレータ１３２は、信号を分割して経路１２４および１２８に沿って進行する信号を生じさせるように動作可能な分岐導波路を備えている。光オペレータ１３６は、モジュール１２０が終端モジュールでなければ、分岐導波路を備えることができる。モジュール１２０が終端モジュールであれば、経路１２８に沿って信号を導くように動作可能な導波路を備えることができる。光オペレータ１４４は、経路１２４および１２８からの信号を結合するように動作可能な導波路１５２の結合を備えている。
【００４３】
図６は、ＤＰＳＫ復調のための復調器２８の一実施形態を示す図である。本実施形態は、図３の自由空間モジュール１２０を使用して図示されているが、任意の適切なモジュール１２０を使用してもよい。本実施形態によれば、復調器２８は、モジュール１２０を含む。モジュール１２０は、光オペレータ１３２，１３６，および１４４を備える。光オペレータ１３２は、等価の分岐信号を生じさせるように選ばれてもよい。一実施形態によれば、光オペレータ１３２は、入力信号を分割して、経路１２４に沿って進行する分岐信号と、経路１２８に沿って進行する主信号とからなる等価の信号を生じさせてもよい。経路１２８に沿って進行する主信号は経路１２４に沿って進行する分岐信号に対して、１ビットの遅延を有している。図示しないが、光オペレータ１４４は位相比較結果を受光するフォトダイオードを有する。光オペレータ１４４は、経路１２４および１２８からの信号を結合して、連続シンボルに対応する位相を比較し、位相比較結果を受光するための、フォトダイオードが、結合信号の建設的または相殺的干渉を検出してもよい。
【００４４】
図７は、Ｄ４ＰＳＫ復調のための復調器２８の一実施形態を示す図である。本実施形態は、図３の自由空間モジュール１２０を使用して図示されているが、任意の適切なモジュール１２０を使用してもよい。図示の実施形態によれば、復調器２８は、モジュール１２０ａおよび１２０ｂを含む。モジュール１２０ａは、光学機能１３２ａおよび１３６ａを含み、モジュール１２０ｂは、光オペレータ１３２ｂおよび１３６ｂを含む。光学機能１３２ａ，１３６ａ，１３２ｂ，および１３６ｂは、等価の分岐信号（同じパワーの光信号）を生じさせるように選ぶことができる。
【００４５】
光オペレータ１３２ａは、出力信号を分割して、入力信号の４分の１を備える第１の分岐信号と、入力信号の４分の３を備える主信号とを生じさせる。光オペレータ１３６ａは、主信号を、主信号の３分の１（入力信号の４分の１）を備える第２の分岐信号と、主信号の３分の２（入力信号の２分の１）を備える残存主信号とに分割する。
【００４６】
光オペレータ１３２ｂは、残存主信号を、主信号の２分の１（入力信号の４分の１）を備える第３の分岐信号と、主信号の２分の１（入力信号の４分の１）を備える残存主信号とに分割する。光オペレータ１３６ｂは、残存主信号の実質的にすべてを反射して第４の分岐信号（入力信号の４分の１）を生じさせる反射器を備えていてもよい。本実施形態によれば、各分岐信号は、入力信号の４分の１を備える。
【００４７】
モジュール１２０ａは経路１２８ａに沿って進行する主信号は経路１２４ａに沿って進行する分岐信号に対して、１ビット＋Π／４の遅延を有している。図示しないが、光オペレータ１４４ａは位相比較結果を受光するフォトダイオードを有する。光オペレータ１４４ａは、経路１２４ａおよび１２８ａからの信号を結合して、連続シンボルに対応する位相を比較し、位相比較結果を受光するための、フォトダイオードが、結合信号の建設的または相殺的干渉を検出してもよい。
【００４８】
モジュール１２０ｂは経路１２８ｂに沿って進行する主信号は経路１２４ｂに沿って進行する分岐信号に対して、１ビット−Π／４の遅延を有している。図示しないが、光オペレータ１４４ｂは位相比較結果を受光するフォトダイオードを有する。光オペレータ１４４ｂは、経路１２４ｂおよび１２８ｂからの信号を結合して、連続シンボルに対応する位相を比較し、位相比較結果を受光するための、フォトダイオードが、結合信号の建設的または相殺的干渉を検出してもよい。
【００４９】
図８は、Ｄ８ＰＳＫ復調のための復調器２８の一実施形態を示す図である。本実施形態は、図３の自由空間モジュール１２０を使用して図示されているが、任意の適切なモジュール１２０を使用してもよい。図示の実施形態によれば、復調器２８は、モジュール１２０ａ，１２０ｂ，および１２０ｃを含む。モジュール１２０ａは、光学機能１３２ａおよび１３６ａを含み、モジュール１２０ｂは、光オペレータ１３２ｂおよび１３６ｂを含み、モジュール１２０ｃは、光オペレータ１３２ｃおよび１３６ｃを含む。光学機能１３２ａ，１３６ａ，１３２ｂ，１３６ｂ，１３２ｃ，および１３６ｃは、等価の分岐信号を生じさせるように選ばれてもよい。
【００５０】
光オペレータ１３２ａは、入力信号を分割して、入力信号の６分の１を備える第１の分岐信号と、入力信号の６分の５を備える主信号とを生じさせる。光オペレータ１３６ａは、主信号を、主信号の５分の１（入力信号の６分の１）を備える第２の分岐信号と、主信号の５分の４（入力信号の３分の２）を備える残存主信号とに分割する。
【００５１】
光オペレータ１３２ｂは、主信号を、主信号の４分の１（入力信号の６分の１）を備える第３の分岐信号と、主信号の４分の３（入力信号の２分の１）を備える残存主信号とに分割する。光オペレータ１３６ｂは、主信号を、主信号の３分の１（入力信号の６分の１）を備える第４の分岐信号と、主信号の３分の２（入力信号の３分の１）を備える残存主信号とに分割する。
【００５２】
光オペレータ１３２ｃは、主信号を、主信号の２分の１（入力信号の６分の１）を備える第５の分岐信号と、主信号の４分の１（入力信号の６分の１）を備える残存主信号とに分割する。光オペレータ１３６ｂは、残存主信号の実質的にすべてを反射して入力信号の６分の１）である第６の分岐信号を生じさせる反射器を備えていてもよい。本実施形態によれば、各分岐信号は、入力信号の６分の１を備える。
【００５３】
モジュール１２０ａは経路１２８ａに沿って進行する主信号は経路１２４ａに沿って進行する分岐信号に対して、１ビットの遅延を有している。図示しないが、光オペレータ１４４ａは位相比較結果を受光するフォトダイオードを有する。光オペレータ１４４ａは、経路１２４ａおよび１２８ａからの信号を結合して、連続シンボルに対応する位相を比較し、位相比較結果を受光するための、フォトダイオードが、結合信号の建設的または相殺的干渉を検出してもよい。
【００５４】
モジュール１２０ｂは経路１２８ｂに沿って進行する主信号は経路１２４ｂに沿って進行する分岐信号に対して、１ビット＋Π／４の遅延を有している。図示しないが、光オペレータ１４４ｂは位相比較結果を受光するフォトダイオードを有する。光オペレータ１４４ｂは、経路１２４ｂおよび１２８ｂからの信号を結合して、連続シンボルに対応する位相を比較し、位相比較結果を受光するための、フォトダイオードが、結合信号の建設的または相殺的干渉を検出してもよい。
【００５５】
モジュール１２０ｃは経路１２８ｃに沿って進行する主信号は経路１２４ｃに沿って進行する分岐信号に対して、１ビット−Π／４の遅延を有している。図示しないが、光オペレータ１４４ｃは位相比較結果を受光するフォトダイオードを有する。光オペレータ１４４ｃは、経路１２４ｃおよび１２８ｃからの信号を結合して、連続シンボルに対応する位相を比較し、位相比較結果を受光するための、フォトダイオードが、結合信号の建設的または相殺的干渉を検出してもよい。
【００５６】
本発明のある実施形態は、１つ以上の利点を提供することがある。一実施形態の技術的利点のうちの１つは、復調器が連続モジュールを使用して信号を復調してもよいことであろう。モジュールは、信号を、ある経路に沿って進行する分岐信号と、別の経路に沿って進行する主信号とに分割してもよい。主信号は、シンボル遅延分だけ遅延されて、分岐および主信号が結合される場合に連続シンボルが部分的に重なり合うようになる。
【００５７】
一実施形態の他の技術的利点は、本モジュールは、自由空間モジュールとして実施されてもよいことであろう。一実施形態の他の技術的利点は、本モジュールは、大容量光モジュールとして実施されてもよいことであろう。一実施形態の他の技術的利点は、本モジュールは、導波路モジュールとして実施されてもよいことであろう。
【００５８】
特定の実施形態および一般的に関連する方法の点から本開示を説明してきたが、本実施形態および方法の改変および置換は、当業者によって明らかであろう。したがって、実施形態例の上記説明は、本開示を制約するものではない。他の変更、代用、および改変も、以下のクレームによって規定されるような本開示の精神および範囲を逸脱することなく可能である。
【００５９】
上述した実施形態は、以下の発明を開示する。以下の発明は、必要に応じて適宜組み合わせることができる。
【００６０】
［付記１］
信号を復調するように動作可能な復調器であって、
複数のシンボルを備える入力信号を受信するように動作可能な１つ以上のモジュールを備え、１つ以上のモジュールのうちのモジュールは、
入力信号の少なくとも一部を備える主信号を受信し、
主信号を分割して、第１の経路に沿って進行する分岐信号と、第１の経路に対して遅延を導く第２の経路に沿って進行する残存主信号とを生じさせ、
次のモジュールがある場合には、残存主信号の第１の部分を次のモジュールの主信号として次のモジュールへ送信し、
分岐信号と、残存主信号の少なくとも第２の部分とを結合して、複数のシンボルのうちのシンボルに対応する位相と、複数のシンボルの後続のシンボルに対応する後続位相との間の位相シフトを示す干渉を生成するように動作可能である、復調器。
【００６１】
［付記２］
１つ以上のモジュールは、
主信号を分割して、分岐信号と、残存主信号とを生じさせるように動作可能な第１の光オペレータと、
残存主信号を分割して、残存主信号の第１の部分と、残存主信号の第２の部分とを生じさせ、
残存主信号の第１の部分を次のモジュールへ送信するように動作可能な第２の光オペレータと、
分岐信号と残存主信号の第２の部分とを結合するように動作可能な第３の光オペレータとをさらに備える、付記１に記載の復調器。
【００６２】
［付記３］
１つ以上のモジュールは、終端モジュールをさらに備え、終端モジュールは、
主信号を分割して、分岐信号と、残存主信号とを生じさせるように動作可能な第１の終端光オペレータと、
分岐信号と、残存主信号の少なくとも第２の部分とを結合するように動作可能な第２の終端光オペレータとを備える、付記１に記載の復調器。
【００６３】
［付記４］
第１の光オペレータは、第１のビームスプリッタを備え、
第２の光オペレータは、第２のビームスプリッタを備え、
第３の光オペレータは、光カプラを備える、付記２に記載の復調器。
【００６４】
［付記５］
第１の終端光オペレータは、終端ビームスプリッタを備え、
第２の終端光オペレータは、終端光カプラを備える、付記３に記載の復調器。
【００６５】
［付記６］
第１の光オペレータは、第１のフィルタを備え、
第２の光オペレータは、第２のフィルタを備え、
第３の光オペレータは、第３のフィルタを備える、付記２に記載の復調器。
【００６６】
［付記７］
第１の終端光オペレータは、第１の終端フィルタを備え、
第２の終端光オペレータは、第２の終端フィルタを備える、付記３に記載の復調器。
【００６７】
［付記８］
第１の光オペレータは、第１の分岐導波路を備え、
第２の光オペレータは、第２の分岐導波路を備え、
第３の光オペレータは、第３の結合導波路を備える、付記２に記載の復調器。
【００６８】
［付記９］
第１の終端光オペレータは、終端分岐導波路を備え、
第２の終端光オペレータは、終端結合導波路を備える、付記３に記載の復調器。
【００６９】
［付記１０］
１つ以上の分岐信号と、残存主信号の１つ以上の第２の部分とは、それぞれ、入力信号の等価の部分を備える、付記１に記載の復調器。
【００７０】
［付記１１］
入力信号は、２ｐ位相シフトキーイング変調に従って変調され、
１つ以上のモジュールは、ｐ個のモジュールを備える、付記１に記載の復調器。
【００７１】
［付記１２］
信号を復調するための方法であって、
複数のシンボルを備える入力信号を１つ以上のモジュールにおいて受信し、
１つ以上のモジュールの各モジュールについて、
入力信号の少なくとも一部を備える主信号を受信することと、
主信号を分割して、第１の経路に沿って進行する分岐信号と、第１の経路に対して遅延を導く第２の経路に沿って進行する残存主信号とを生じさせることと、
次のモジュールがある場合には、残存主信号の第１の部分を次のモジュールの主信号として次のモジュールへ送信することと、
分岐信号と、残存主信号の少なくとも第２の部分とを結合して、複数のシンボルのうちのシンボルに対応する位相と、複数のシンボルの後続のシンボルに対応する後続位相との間の位相シフトを示す干渉を生成することとを行う、方法。
【００７２】
［付記１３］
主信号を分割して、分岐信号と、残存主信号とを生じさせることは、
第１の光オペレータにおいて、主信号を分割することをさらに含み、
残存主信号を分割して、残存主信号の第１の部分と、残存主信号の第２の部分とを生じさせることは、
第２の光オペレータにおいて、残存信号を分割することをさらに含み、
残存主信号の第１の部分を次のモジュールへ送信することは、
第１の部分を第２の光オペレータから送信することをさらに含み、
分岐信号と、残存主信号の第２の部分とを結合することは、
第３の光オペレータにおいて、分岐信号と、残存主信号の第２の部分とを結合することをさらに含む、付記１２に記載の方法。
【００７３】
［付記１４］
主信号を分割して、分岐信号と、残存主信号とを生じさせることは、
第１の終端光オペレータにおいて、主信号を分割することをさらに含み、
分岐信号と、残存主信号の少なくとも第２の部分とを結合することは、
第２の終端光オペレータにおいて、分岐信号と、残存主信号の少なくとも第２の部分とを結合することをさらに含む、付記１２に記載の方法。
【００７４】
［付記１５］
第１の光オペレータは、第１のビームスプリッタを備え、
第２の光オペレータは、第２のビームスプリッタを備え、
第３の光オペレータは、光カプラを備える、付記１３に記載の方法。
【００７５】
［付記１６］
第１の終端光オペレータは、終端ビームスプリッタを備え、
第２の終端光オペレータは、終端光カプラを備える、付記１４に記載の方法。
【００７６】
［付記１７］
第１の光オペレータは、第１のフィルタを備え、
第２の光オペレータは、第２のフィルタを備え、
第３の光オペレータは、第３のフィルタを備える、付記１３に記載の方法。
【００７７】
［付記１８］
第１の終端光オペレータは、第１の終端フィルタを備え、
第２の終端光オペレータは、第２の終端フィルタを備える、付記１４に記載の方法。
【００７８】
［付記１９］
第１の光オペレータは、第１の分岐導波路を備え、
第２の光オペレータは、第２の分岐導波路を備え、
第３の光オペレータは、第３の結合導波路を備える、付記１３に記載の方法。
【００７９】
［付記２０］
第１の終端光オペレータは、終端分岐導波路を備え、
第２の終端光オペレータは、終端結合導波路を備える、付記１４に記載の方法。
【００８０】
［付記２１］
１つ以上の分岐信号と、残存主信号の１つ以上の第２の部分とは、それぞれ、入力信号の等価の部分を備える、付記１２に記載の方法。
【００８１】
［付記２２］
入力信号は、２ｐ位相シフトキーイング変調に従って変調され、
１つ以上のモジュールは、ｐ個のモジュールを備える、付記１２に記載の方法。
【００８２】
［付記２３］
信号を復調するためのシステムであって、
複数のシンボルを備える入力信号を１つ以上のモジュールにおいて受信するための手段と、
１つ以上のモジュールの各モジュールについて、
入力信号の少なくとも一部を備える主信号を受信することと、
主信号を分割して、第１の経路に沿って進行する分岐信号と、第１の経路に対して遅延を導く第２の経路に沿って進行する残存主信号とを生じさせることと、
次のモジュールがある場合には、残存主信号の第１の部分を次のモジュールの主信号として次のモジュールへ送信することと、
分岐信号と、残存主信号の少なくとも第２の部分とを結合して、複数のシンボルのうちのシンボルに対応する位相と、複数のシンボルの後続のシンボルに対応する後続位相との間の位相シフトを示す干渉を生成することとを行うための手段とを備える、システム。
【００８３】
［付記２４］
信号を変調するように動作可能な復調器であって、
複数のシンボルを備え、２ｐ位相シフトキーイング変調に従って変調された入力信号を受信するように動作可能な、ｐ個のモジュールを備える１つ以上のモジュールであって、１つ以上のモジュールのうちのモジュールは、
入力信号の少なくとも一部を備える主信号を受信し、
主信号を分割して、第１の経路に沿って進行する分岐信号と、第１の経路に対して遅延を導く第２の経路に沿って進行する残存主信号とを生じさせ、
次のモジュールがある場合には、残存主信号の第１の部分を次のモジュールの主信号として次のモジュールへ送信し、
分岐信号と、残存主信号の少なくとも第２の部分とを結合して、複数のシンボルのうちのシンボルに対応する位相と、複数のシンボルの後続のシンボルに対応する後続位相との間の位相シフトを示す干渉を生成するように動作可能であり、
１つ以上のモジュールのうちのモジュールは、
主信号を分割して、分岐信号と、残存主信号とを生じさせるように動作可能な第１の光オペレータと、
残存主信号を分割して、残存主信号の第１の部分と、残存主信号の第２の部分とを生じさせ、
残存主信号の第１の部分を次のモジュールへ送信するように動作可能な第２の光オペレータと、
分岐信号と残存主信号の第２の部分とを結合するように動作可能な第３の光オペレータとをさらに備え、
１つ以上のモジュールは、終端モジュールをさらに備え、終端モジュールは、
主信号を分割して、分岐信号と、残存主信号とを生じさせるように動作可能な第１の終端光オペレータと、
分岐信号と、残存主信号の少なくとも第２の部分とを結合するように動作可能な第２の終端光オペレータとを備え、
第１の光オペレータは、
第１のビームスプリッタと、
第１のフィルタと、
第１の分岐導波路とのうちの少なくとも１つを備え、
第２の光オペレータは、
第２のビームスプリッタと、
第２のフィルタと、
第２の分岐導波路とのうちの少なくとも１つを備え、
第３の光オペレータは、
光カプラと、
第３のフィルタと、
結合導波路とのうちの少なくとも１つを備え、
第１の終端光オペレータは、
終端ビームスプリッタと、
第１の終端フィルタと、
終端分岐導波路とのうちの少なくとも１つを備え、
第２の終端光オペレータは、
終端光カプラと、
第２の終端フィルタと、
終端結合導波路とのうちの少なくとも１つを備え、１つ以上の分岐信号と、残存主信号の１つ以上の第２の部分とは、それぞれ、入力信号の等価の部分を備える、復調器。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】差動位相シフトキーイング（ＤＰＳＫ）変調手法に従って信号を通信するためのシステムの一実施形態を示すブロック図
【図２】図１のシステムと共に使用されうる連続ビーム分割を行うことによって信号を復調するように動作可能な復調器の一実施形態を示す図
【図３】自由空間において信号を復調するために図２の復調器と共に使用されうる自由空間モジュールの一実施形態を示す図
【図４】図２の復調器と共に使用されうる大容量光モジュールの一実施形態を示す図
【図５】図２の復調器と共に使用されうる導波路モジュールを示す図
【図６】ＤＰＳＫ復調のための復調器の一実施形態を示す図
【図７】Ｄ４ＰＳＫ復調のための復調器の一実施形態を示す図
【図８】Ｄ８ＰＳＫ復調のための復調器の一実施形態を示す図
【符号の説明】
【００８５】
２０  送信器
３２  受信器
２４  光変調器
２８  復調器
１２０  モジュール
１３２、１３６、１４４  光オペレータ
【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】
2008017444.tif 000007
【図６】
2008017444.tif 000008
【図７】
2008017444.tif 000009
【図８】
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