(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された電気信号である送信データ列を光送信信号に変換して送信する光送信器であって、
前記送信データ列に基づいて第１変調データおよび第２変調データを算出し、符号データとともに前記第１変調データおよび第２変調データを周期Ｔで出力する変調データ算出手段と、
前記第１変調データをアナログ信号に変換するとともに、前記第２変調データをＴ／２周期遅延したアナログ信号に変換するアナログ化手段と、
前記アナログ信号に変換された前記第１変調データに応じて光源からの光を変調することで得られる第１光信号と、前記Ｔ／２周期遅延したアナログ信号に変換された前記第２変調データに応じて前記光源からの光を変調することで得られる第２光信号とを合成して、周期Ｔ／２で変化する前記光送信信号を生成する光変調器と、を備え、
前記変調データ算出手段は、前記符号データに応じて前記第１光信号と前記第２光信号とを減算または加算することにより合成して前記光変調器で生成される前記光送信信号が、周期Ｔ／２で変化する所望の信号波形となるように分散補償を考慮して前記第１変調データおよび前記第２変調データを算出し、
前記アナログ化手段は、
前記第１変調データをアナログ信号に変換する第１Ｄ／Ａ変換器と、
前記第２変調データをアナログ信号に変換する第２Ｄ／Ａ変換器と、
前記第２Ｄ／Ａ変換器からの出力をＴ／２周期遅延させる遅延器と、
を含むことを特徴とする光送信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電気信号を光信号に変換して送信する光送信器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光送信器は、外部から電気信号である送信データ列として入力され、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）からＤ／Ａ変換器に周期Ｔで出力された変調データを、光送信信号に変換してＤＳＰの出力周期Ｔの半分の周期Ｔ／２で送信している（例えば、非特許文献１参照）。
以下、図面を参照しながら、非特許文献１に記載された従来の光送信器について説明する。
なお、以下の説明では、ＩチャンネルおよびＱチャンネルを有する２チャンネルの光送信器を例に挙げて説明する。
【０００３】
図４は、従来の光送信器を示すブロック構成図である。
図４において、この光送信器は、ＤＳＰ１（変調データ算出手段）と、４つのＤ／Ａ変換器２〜５（以下、「ＤＡＣ２〜５（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｎａｌｏｇ  Ｃｏｎｖｅｒｔｏｒ）」と称する）と、２つのマルチプレクサ（ＭＵＸ）１０、１１と、光源８と、マッハツェンダ型光変調器１２（以下、「光変調器１２」と略称する）とを備えている。
【０００４】
ＤＳＰ１は、送信すべき光送信信号の送信データ列が外部から電気信号で入力されると、送信データ列に基づいて、Ｉチャンネル変調データおよびＱチャンネル変調データを算出する。また、ＤＳＰ１は、Ｉチャンネル変調データをＩチャンネル第１変調データおよびＩチャンネル第２変調データに分けて、それぞれＤＡＣ２およびＤＡＣ３に周期Ｔで出力する。また、ＤＳＰ１は、Ｑチャンネル変調データをＱチャンネル第１変調データおよびＱチャンネル第２変調データに分けて、それぞれＤＡＣ４およびＤＡＣ５に周期Ｔで出力する。
【０００５】
ＤＡＣ２およびＤＡＣ３は、それぞれＤＳＰ１から入力されたＩチャンネル第１変調データおよびＩチャンネル第２変調データを、デジタル信号からアナログ信号に変換し、マルチプレクサ１０に周期Ｔで出力する。また、ＤＡＣ４およびＤＡＣ５は、それぞれＤＳＰ１から入力されたＱチャンネル第１変調データおよびＱチャンネル第２変調データを、デジタル信号からアナログ信号に変換し、マルチプレクサ１１に周期Ｔで出力する。
【０００６】
マルチプレクサ１０は、ＤＡＣ２およびＤＡＣ３から入力されたアナログ信号のそれぞれを、周期Ｔ／２毎に切り替えて光変調器１２に出力する。すなわち、マルチプレクサ１０は、前半の時間Ｔ／２は、ＤＡＣ２からのアナログ信号を光変調器１２に出力し、後半の時間Ｔ／２は、ＤＡＣ３からのアナログ信号を光変調器１２に出力する。
マルチプレクサ１１は、マルチプレクサ１０と同様に、ＤＡＣ４およびＤＡＣ５から入力されたアナログ信号のそれぞれを、周期Ｔ／２毎に切り替えて光変調器１２に出力する。
【０００７】
光変調器１２は、まず、光源８で発生した光を、マルチプレクサ１０から入力されたアナログ信号に応じて変調する。続いて、光変調器１２は、光源８で発生した光を、マルチプレクサ１１から入力されたアナログ信号に応じて変調した後に、π／２位相シフトする。次に、光変調器１２は、変調されたそれぞれの光信号を合成して光送信信号を生成し、周期Ｔ／２で出力する。
【０００８】
ここで、マルチプレクサ１０およびマルチプレクサ１１が、ＤＳＰ１の出力周期Ｔの半分の周期Ｔ／２で出力の切り替えを行うことにより、光送信器は、ＤＳＰ１の出力速度の２倍の速度で光送信信号を送信している。
【０００９】
【非特許文献１】Ｄｏｕｇ  ＭａｃＧｈａｎ，ｅｔ．ａｌ．，“５１２０−ｋｍ  ＲＺ−ＤＰＳＫ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｏｖｅｒ  Ｇ．６５２  Ｆｉｂｅｒ  ａｔ  １０  Ｇｂ／ｓ  Ｗｉｔｈｏｕｔ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ”，ＩＥＥＥ  ＰＨＯＴＯＮＩＣＳ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ  ＬＥＴＴＥＲＳ，ＶＯＬ．１８，ＮＯ．２，Ｊａｎ  １５，２００６，ｐｐ．４００−４０２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来技術には、次のような問題点があった。
従来の光送信器では、ＤＳＰの出力速度よりも速い速度（例えば２倍の速度）で光送信信号を送信するために、マルチプレクサの切り替えを高速に行う必要がある。ここで、電子素子であるマルチプレクサを用いた場合には、入力信号に対する出力信号の非線形性によって、入力された信号が劣化するという問題点があった。また、マルチプレクサの切り替えを高速に行う場合には、信号切り替え時の出力の歪み等によって、信号の劣化が大きくなるとともに、光送信器の消費電力が大きくなるという問題点もあった。
【００１１】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、マルチプレクサを用いることなく、光学的に信号を合成することにより、入力された信号の劣化を防止するとともに、消費電力を低減することができる光送信器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明に係る光送信器は、入力された電気信号である送信データ列を光送信信号に変換して送信する光送信器であって、送信データ列に基づいて第１変調データおよび第２変調データを算出し、符号データとともに第１変調データおよび第２変調データを周期Ｔで出力する変調データ算出手段と、第１変調データをアナログ信号に変換するとともに、第２変調データをＴ／２周期遅延したアナログ信号に変換するアナログ化手段と、アナログ信号に変換された第１変調データに応じて光源からの光を変調することで得られる第１光信号と、Ｔ／２周期遅延したアナログ信号に変換された第２変調データに応じて光源からの光を変調することで得られる第２光信号とを合成して、周期Ｔ／２で変化する光送信信号を生成する光変調器とを備え、変調データ算出手段は、符号データに応じて第１光信号と第２光信号とを減算または加算することにより合成して光変調器で生成される光送信信号が、周期Ｔ／２で変化する所望の信号波形となるように分散補償を考慮して第１変調データおよび第２変調データを算出し、アナログ化手段は、第１変調データをアナログ信号に変換する第１Ｄ／Ａ変換器と、第２変調データをアナログ信号に変換する第２Ｄ／Ａ変換器と、第２Ｄ／Ａ変換器からの出力をＴ／２周期遅延させる遅延器と、を含むものである。
【発明の効果】
【００１３】
この発明の光送信器によれば、変調データ算出手段は、光変調器で生成される光送信信号が、周期Ｔ／２で変化する送信データ列となるように第１変調データおよび第２変調データを算出する。また、アナログ化手段は、第１変調データをアナログ信号に変換するとともに、第２変調データをＴ／２周期遅延したアナログ信号に変換する。また、光変調器は、アナログ信号に変換された第１変調データに応じて光源からの光を変調することで得られる光信号と、Ｔ／２周期遅延したアナログ信号に変換された第２変調データに応じて光源からの光を変調することで得られる光信号とを合成して、周期Ｔ／２で変化する光送信信号を生成する。
そのため、マルチプレクサを用いることなく、光学的に信号を合成することにより、入力された信号の劣化を防止するとともに、消費電力を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明の各実施の形態について図に基づいて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。
なお、この発明は、１チャンネルの光送信器に適用することができるが、以下の実施の形態では、ＩチャンネルおよびＱチャンネルを有する２チャンネルの光送信器に適用した場合を例に挙げて説明する。２チャンネルの光送信器は、１チャンネルの光送信器を２つ並べた構成を有する。
【００１５】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る光送信器を示すブロック図である。
図１において、この光送信器は、ＤＳＰ１と、４つのＤＡＣ２〜５と、２つの遅延器６、７と、光源８と、ネスト型マッハツェンダ型光変調器９（以下、「光変調器９」と略称する）とを備えている。
ここで、ＤＡＣ２（第１Ｄ／Ａ変換器）、ＤＡＣ３（第２Ｄ／Ａ変換器）および遅延器６によりアナログ化手段が構成され、ＤＡＣ４（第１Ｄ／Ａ変換器）、ＤＡＣ５（第２Ｄ／Ａ変換器）および遅延器７によりアナログ化手段が構成されている。
また、光変調器９は、光変調部９１〜９４を含んでいる。
【００１６】
ＤＳＰ１は、送信すべき光送信信号の送信データ列が外部から電気信号で入力されると、送信データ列に基づいて、Ｉチャンネル第１変調データ（第１変調データ）およびＩチャンネル第２変調データ（第２変調データ）を算出する。また、ＤＳＰ１は、送信データ列に基づいて、Ｑチャンネル第１変調データ（第１変調データ）およびＱチャンネル第２変調データ（第２変調データ）を算出する。
【００１７】
また、ＤＳＰ１は、Ｉチャンネル第１変調データおよびＩチャンネル第２変調データを、それぞれＤＡＣ２およびＤＡＣ３に周期Ｔで出力する。また、ＤＳＰ１は、Ｑチャンネル第１変調データおよびＱチャンネル第２変調データを、それぞれＤＡＣ４およびＤＡＣ５に周期Ｔで出力する。
【００１８】
ここで、ＤＳＰ１は、光変調部９１で変調された光信号と光変調部９２で変調された光信号とを合成（加算）した合成光信号（光送信信号）が所望の信号波形になるように、Ｉチャンネル第１変調データおよびＩチャンネル第２変調データを算出する。このとき、光変調部９１で変調された光信号から光変調部９２で変調された光信号を減算する場合、またはその逆の場合が考えられるので、ＤＳＰ１は、符号データをＤＡＣ２およびＤＡＣ３に出力する。
【００１９】
また、ＤＳＰ１は、光変調部９３で変調された光信号と光変調部９４で変調された光信号とを合成（加算）した合成光信号が所望の信号波形になるように、Ｑチャンネル第１変調データおよびＱチャンネル第２変調データを算出する。このとき、光変調部９３で変調された光信号から光変調部９４で変調された光信号を減算する場合、またはその逆の場合が考えられるので、ＤＳＰ１は、符号データをＤＡＣ４およびＤＡＣ５に出力する。
また、ＤＳＰ１は、分散補償を考慮してＩチャンネル第１変調データおよびＩチャンネル第２変調データ、ならびにＱチャンネル第１変調データおよびＱチャンネル第２変調データを算出してもよい。
【００２０】
ＤＡＣ２は、ＤＳＰ１から入力されたＩチャンネル第１変調データを、デジタル信号からアナログ信号に変換し、光変調部９１に周期Ｔで出力する。
ＤＡＣ３は、ＤＳＰ１から入力されたＩチャンネル第２変調データを、デジタル信号からアナログ信号に変換し、遅延器６に周期Ｔで出力する。遅延器６は、ＤＡＣ３から入力されたアナログ信号を、Ｔ／２周期遅延させて光変調部９２に周期Ｔで出力する。
【００２１】
ＤＡＣ４は、ＤＳＰ１から入力されたＱチャンネル第１変調データを、デジタル信号からアナログ信号に変換し、光変調部９３に周期Ｔで出力する。
ＤＡＣ５は、ＤＳＰ１から入力されたＱチャンネル第２変調データを、デジタル信号からアナログ信号に変換し、遅延器７に周期Ｔで出力する。遅延器７は、ＤＡＣ５から入力されたアナログ信号を、Ｔ／２周期遅延させて光変調部９４に周期Ｔで出力する。
【００２２】
光変調器９は、まず、ＤＡＣ２からのアナログ信号に変換されたＩチャンネル第１変調データに応じて、光源８からの光を光変調部９１で変調する。続いて、光変調器９は、遅延器６からのＴ／２周期遅延したアナログ信号に変換されたＩチャンネル第２変調データに応じて、光源８からの光を光変調部９２で変調する。
また、光変調器９は、ＤＡＣ４からのアナログ信号に変換されたＱチャンネル第１変調データに応じて、光源８からの光を光変調部９３で変調する。続いて、光変調器９は、遅延器７からのＴ／２周期遅延したアナログ信号に変換されたＱチャンネル第２変調データに応じて、光源８からの光を光変調部９４で変調する。
【００２３】
次に、光変調器９は、光変調部９１で変調された光信号と光変調部９２で変調された光信号とを合成した合成光信号と、光変調部９３で変調された光信号と光変調部９４で変調された光信号とを合成してπ／２位相シフトした合成光信号とを合成し、周期Ｔ／２で変化する光送信信号を生成して出力する。
このとき、光送信信号は、周期Ｔ／２で変化する送信データ列となっている。
【００２４】
ここで、光変調部９１の入力データ、光変調部９２の入力データ、および光変調部９１で変調された光信号と光変調部９２で変調された光信号とを合成した合成光信号との関係を図２に示す。
図２において、光変調部９２にＩチャンネル第２変調データが入力されるタイミングは、遅延器６でＤＡＣ３からのアナログ信号を遅延させたことにより、光変調部９１にＩチャンネル第１変調データが入力されるタイミングよりも、ＤＳＰ１の出力周期Ｔの半分の周期Ｔ／２だけ遅くなっている。
【００２５】
ここで、光変調部９１に入力されるＩチャンネル第１変調データまたは光変調部９２に入力されるＩチャンネル第２変調データが、周期Ｔ／２で切り替わるので、光変調部９１で変調された光信号と光変調部９２で変調された光信号とを合成した合成光信号は、周期Ｔ／２で変化することになる。
また、前述したように、ＤＳＰ１は、合成光信号が所望の信号波形になるように、Ｉチャンネル第１変調データおよびＩチャンネル第２変調データを算出している。
【００２６】
また、光変調部９３で変調された光信号と光変調部９４で変調された光信号とを合成した合成光信号も、同様に周期Ｔ／２で変化することとなる。
そのため、この光送信器は、ＤＳＰ１の出力速度の２倍の速度で光送信信号を送信することができる。
【００２７】
この発明の実施の形態１に係る光送信器によれば、ＤＳＰ１は、合成光信号が所望の信号波形になるように、Ｉチャンネル第１変調データおよびＩチャンネル第２変調データを算出する。また、アナログ化手段を構成するＤＡＣ２、ＤＡＣ３および遅延器６は、Ｉチャンネル第１変調データをアナログ信号に変換するとともに、Ｉチャンネル第２変調データをＴ／２周期遅延したアナログ信号に変換する。また、光変調器９は、光変調部９１で変調された光信号と光変調部９２で変調された光信号とを合成して、周期Ｔ／２で変化する合成光信号を生成する。また、Ｑチャンネルについても同様のことがいえる。
そのため、マルチプレクサを用いた場合に問題となる入力信号に対する出力信号の非線形性の影響を解消することができる。また、マルチプレクサの切り替えを高速に行う場合に問題となる信号切り替え時の出力の歪み等による影響や、光送信器の消費電力の増大を解消することができる。
すなわち、マルチプレクサを用いることなく、光学的に信号を合成することにより、入力された信号の劣化を防止するとともに、消費電力を低減することができる。
【００２８】
なお、実施の形態１では、ＤＡＣ３と光変調部９２との間、およびＤＡＣ５と光変調部９４との間に遅延器６および遅延器７を設ける構成としたが、これに限定されない。
遅延器６および遅延器７は、図３に示すように、ＤＳＰ１とＤＡＣ３との間、およびＤＳＰ１とＤＡＣ５との間に設けられてもよい。
この場合も、上記実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明の実施の形態１に係る光送信器を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る２つの光変調部の入力データと２つの光変調部からの光信号を合成した光信号との関係を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る別の光送信器を示すブロック図である。
【図４】従来の光送信器を示すブロック構成図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  ＤＳＰ（変調データ算出手段）、２〜５  ＤＡＣ（Ｄ／Ａ変換器）、６、７  遅延器、８  光源、９  ネスト型マッハツェンダ型光変調器、９１〜９４  光変調部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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