專利名稱：光調(diào)制電路和光傳輸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過多個副載波傳輸二進制數(shù)據(jù)的多載波調(diào)制技術(shù)。
本申請基于2007年7月6日在日本申請的日本專利申請?zhí)卦?007-177871號要求優(yōu)先權(quán)，并在這里引用其內(nèi)容。
背景技術(shù)：
作為光纖傳輸技術(shù)的大容量化技術(shù)，使用波分復(fù)用(WDM)技術(shù)， 通過使每一波的符號率上升，縮窄波長間隔并增加復(fù)用數(shù)，從而謀求 傳輸容量的擴大。
可是，當(dāng)使符號率上升時，傳輸光纖中的波長色散和偏振模式色 散(Polarization Mode Dispersion: PMD)的影響變得顯著，要求高度的補 償技術(shù)。此外，為了得到必要的接收靈敏度需要更多的功率，在光纖 中產(chǎn)生的自相位調(diào)制(Self Phase Modulation: SPM)、四波混合(Four Wave Mixing: FWM)或交叉相位調(diào)制(Cross Phase Modulation: XPM)等 的非線性光學(xué)效果的抑制成為問題。進而，伴隨著符號率的上升，每 一波的占有頻帶變寬，因此波長復(fù)用數(shù)的增加變得困難。
在這里所說的符號率與波特率(baud rate)同義，是將傳輸?shù)谋忍芈?除以調(diào)制碼的比特數(shù)而得到的。例如，當(dāng)假定比特率為B(b/s)使用M 值的調(diào)制碼時，符號率以B/log2(M)(symbol/sec)來賦予。
為了解決該問題，通過將單載波傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，分割到不需要高度 的補償技術(shù)的符號率的副載波進行傳輸，從而能夠抑制色散或PMD、 非線性光學(xué)效果的影響。
如果對數(shù)據(jù)進行在無線傳輸中經(jīng)常使用的正交頻分復(fù)用(Orthogo nal Frequency Division Multiplexing: OFDM)調(diào)制，對通過連續(xù)光光源發(fā) 出的連續(xù)光利用以O(shè)FDM信號驅(qū)動的強度調(diào)制器或單邊帶(Single Sideband: SSB)調(diào)制器進行調(diào)制的話，能夠?qū)崿F(xiàn)光OFDM傳輸(例如， 參照專利文獻l、非專利文獻1或2)。
專利文獻l:日本專利申請?zhí)亻_2005-311722號公報
非專利文獻1:Arthur James Lowery et al., "Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing for Adaptive Dispersion Compensation in Long Haul WDM Systems", Optical Fiber Communication Conference 2006, PDP39 (2006).
非專利文獻2: Brendon J.C.Schmidt et al., "Experimental Demonstration of 20 Gbit/s Direct-Detection Optical OFDM and 12 Gbit/s with a colorless transmitter", Optical Fiber Communication Conference 2007, PDP18 (2007).
本發(fā)明要解決的課題
可是，在使用強度調(diào)制器或SSB調(diào)制器的方式中存在如下問題。
如非專利文獻1或2那樣，為了根據(jù)數(shù)據(jù)信號生成OFDM信號， 需要高速的傅里葉變換器和D/A轉(zhuǎn)換器，此外在專利文獻1那樣的情 況下，需要與希望生成的光副載波數(shù)相同數(shù)量的調(diào)制器、和對調(diào)制器 驅(qū)動信號生成電路供給與數(shù)據(jù)信號的符號率相等的頻率的時鐘的振蕩 器，高速工作和控制困難。
參照圖11A 圖IIC說明光調(diào)制的方式。圖11A 圖IIC的橫軸 是光頻率，縱軸是光功率強度。在圖IIA和圖IIB表示現(xiàn)有調(diào)制方式 中的光功率譜。在以O(shè)FDM信號驅(qū)動強度調(diào)制器的情況下，光譜變?yōu)?圖IIA那樣，有在光的載波頻率的兩側(cè)產(chǎn)生相同的副載波群，占有頻 帶與單載波傳輸時相比變寬的問題。
此外，在以O(shè)FDM信號驅(qū)動強度調(diào)制器、SSB調(diào)制器的情況下， 因為變?yōu)閳D11A、圖11B那樣的光譜，所以在高效率地對光OFDM信 號進行波長復(fù)用的情況下，需要以光濾波器對通過連續(xù)光光源發(fā)出的 頻率fc的光載波進行濾波，切出OFDM信號，或進行SSB調(diào)制。此外， 在以濾波抑制單邊帶的OFDM信號的情況下，需要插入保護頻帶，對 電氣/光電路的要求條件變高。
在對光OFDM信號進行波長復(fù)用的情況下，因為存在上述問題， 所以需要設(shè)置保護頻帶，不能夠有效充分利用光的頻帶，其中，上述 光OFDM信號是利用以O(shè)FDM信號驅(qū)動的強度調(diào)制器或SSB調(diào)制器 對通過連續(xù)光光源發(fā)出的連續(xù)光進行調(diào)制而制作的
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是在這樣的背景下完成的，其目的在于提供一種光調(diào)制 電路和光傳輸系統(tǒng)，在光傳輸中，使在光副載波生成時需要的振蕩器 的數(shù)量和驅(qū)動頻率數(shù)為現(xiàn)有的一半以下，使占有頻帶狹窄化(例如，參 照圖IIC)，能夠抑制色散、PMD、非線性光學(xué)效果的影響。
用于解決課題的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的光調(diào)制電路具備連續(xù)光光源，產(chǎn)生功率固定的連續(xù)光； 調(diào)制器驅(qū)動信號生成部，將應(yīng)該發(fā)送的數(shù)據(jù)調(diào)制為調(diào)制器驅(qū)動信號， 其中，該調(diào)制器驅(qū)動信號產(chǎn)生光副載波，該光副載波在以所述連續(xù)光 的頻率為中心的前后分別具有m(m^l)個和1(1》1)個的共計l+m個不 同的頻率，并且被重疊有不同數(shù)據(jù)；以及光調(diào)制部，使用所述調(diào)制器
一 一在本發(fā)明的光調(diào)制電路中:'、所述調(diào)制器驅(qū)動信號生成部也可以生
成按所述光副載波的頻率的每一個重疊相移鍵控、強度調(diào)制和正交振 幅調(diào)制的所述調(diào)制器驅(qū)動信號。
本發(fā)明的光調(diào)制電路具有光多載波生成部，基于來自所述連續(xù) 光光源的所述連續(xù)光，產(chǎn)生具有n(n》2)個不同頻率的相位一致的光多 載波；光分波部，按所述n個不同頻率的每一個對所述光多載波進行 分波，輸出n個光載波；以及光合波部，連接于所述光調(diào)制部，所述 調(diào)制器驅(qū)動信號生成部將應(yīng)該發(fā)送的數(shù)據(jù)調(diào)制為n個所述調(diào)制器驅(qū)動 信號，其中，該調(diào)制器驅(qū)動信號產(chǎn)生光副載波，該光副載波在以所述n 個光載波的各個頻率為中心的前后，分別具有m(m》l)個和1(1》1)個的 共計l+m個更不同的頻率，并且被重疊有不同數(shù)據(jù)，所述光調(diào)制部使 用n個所述調(diào)制器驅(qū)動信號，分別進一步調(diào)制為l+m個所述光副載波， 所述光合波部對合計nx(l+m)個所述光副載波進行合波。
像這樣，通過使用光多載波生成部生成光多載波，與不使用光多 載波生成部而生成相同的光副載波數(shù)和相同的傳輸速度的光副載波的 情況相比，能夠減小在每一光調(diào)制器生成的信號的比特率和頻帶，因 此能夠緩和調(diào)制器驅(qū)動信號生成部的電路速度和光調(diào)制器的工作頻帶 等要求條件。
本發(fā)明的光調(diào)制電路通過使光副載波的符號率與光副載波間隔相 等，從而光副載波間隔與光副載波成為正交狀態(tài)，因此能夠不受線性干擾而對光副載波進行檢波，并且與單載波傳輸相比能夠使需要的光 的頻帶狹窄化。
在本發(fā)明的光調(diào)制電路中，所述多載波生成部對所述連續(xù)光光源 賦予利用正弦波的抑制載波雙邊帶調(diào)制。
在本發(fā)明的光調(diào)制電路中，所述光調(diào)制部具備n個光正交調(diào)制器也可。
在本發(fā)明的光調(diào)制電路中，所述調(diào)制器驅(qū)動信號生成部將發(fā)送數(shù)
據(jù)變換為A(t)和B(t)的兩個并行數(shù)據(jù)，生成對A(t)+B(t)以角頻率co的 時鐘信號進行調(diào)制的I相信號、和對A(t)-B(t)以從所述時鐘信號將相位 偏移兀/2的信號進行調(diào)制的Q相信號，將所述I相信號和所述Q相信 號施加到所述光正交調(diào)制器的各個電極。
在本發(fā)明的光調(diào)制電路中，所述調(diào)制器驅(qū)動信號生成部生成將 發(fā)送數(shù)據(jù)變換為Al(t)、 A2(t)、…、An(t)和Bl(t)、 B2(t)、…、Bn(t) 的2n個并行數(shù)據(jù)，以角頻率col、 co2、 ...、 on的n個時鐘信號進行調(diào) 制，并且將被調(diào)制后的信號以k=l n加在一起的I相信號，和在k—、 2、 ... 、 n中，對Ak(t)-Bk(t)以從角頻率cok的時鐘信號將相位偏移兀/2 后的信號進行調(diào)制、并且將調(diào)制后的信號以k=l n加在一起的Q相信 號，將所述I相信號和所述Q相信號施加到所述正交調(diào)制器的各個電 極。
在本發(fā)明的光調(diào)制電路中，所述調(diào)制器驅(qū)動信號生成部將發(fā)送數(shù) 據(jù)變換為Il(t)、 12(t)、 Ql(t)和Q2(t)的4個并行數(shù)據(jù)，生成將對 Q2(t)-Ql(t)以角頻率co的時鐘信號進行調(diào)制后的信號、與對Il(t)-I2(t) 以從所述時鐘信號將相位偏移兀/2后的信號進行調(diào)制后的信號加在一 起的I相信號，和將對11(t)+I2(t)以角頻率co的時鐘信號進行調(diào)制后的 信號、與對Q2(t)+Ql(t)以從所述時鐘信號將相位偏移兀/2后的信號進 行調(diào)制后的信號加在一起的Q相信號，將所述I相信號和所述Q相信 號施加到所述正交調(diào)制器的各個電極。
此外，也能夠?qū)⒐鈧鬏斚到y(tǒng)作為本發(fā)明的另一個觀點，該光傳輸 系統(tǒng)具備具備本發(fā)明的光調(diào)制電路的光發(fā)送機；對從該光發(fā)送才幾送 出的光副載波進行傳輸?shù)墓鈧鬏斅窂剑灰约皩⒃谠搨鬏斅窂街袀鬏數(shù)?光副載波變換為電信號的光接收機。
這時，所述光接收機能夠具備多級連接的馬赫-曾德爾干涉計型濾波器、光分路部、和光電轉(zhuǎn)換器?；蛘?，所述光接收機能夠具備 所述多級連接的馬赫-曾德爾干涉計型濾波器、所述光分路部、光閘電 路、和所述光電轉(zhuǎn)換器。
此外，從作為光調(diào)制方法的觀點出發(fā)來看本發(fā)明時，本發(fā)明是如 下光調(diào)制方法，光調(diào)制電路從連續(xù)光光源產(chǎn)生功率固定的連續(xù)光，通 過所述調(diào)制器驅(qū)動信號生成部將應(yīng)該發(fā)送的數(shù)據(jù)調(diào)制為調(diào)制器驅(qū)動信 號上，其中，該調(diào)制器驅(qū)動信號產(chǎn)生光副載波，該光副載波在以所述
連續(xù)光的頻率為中心的前后分別具有m(m》1 )個和l(l > 1 )個的共計l+m 個不同的頻率，并且被重疊有不同數(shù)據(jù)，通過光調(diào)制部，使用所述調(diào)
波。'—、 ；、、' '。'
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)以下多載波傳輸，即、使光副載波生成時 所需要的振蕩器的數(shù)量和驅(qū)動頻率為原來的一半以下，使占有頻帶狹 窄化，抑制色散、PMD、非線性光學(xué)效果的影響。


圖1是表示第一實施例的光調(diào)制電路的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是表示第 一 實施例的光多載波生成部的例子的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是表示第一實施例的調(diào)制器驅(qū)動信號生成電路的結(jié)構(gòu)圖。
圖4A是表示第 一 實施例的光調(diào)制電路的輸出頻譜的圖。
圖4B是表示第 一 實施例的光調(diào)制電路的輸出頻譜的圖。
圖5是表示第二實施例的光傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
圖6是表示第二實施例的光接收機的結(jié)構(gòu)圖。
圖7A是表示第二實施例的MZI通過后的頻譜的圖。
圖7B是表示第二實施例的MZI通過后的頻譜的圖。
圖8是表示第二實施例的應(yīng)用于QPSK的光接收機的結(jié)構(gòu)圖。
圖9是表示第三實施例的光調(diào)制電路的結(jié)構(gòu)圖。
圖10是表示第三實施例的光調(diào)制電路驅(qū)動信號生成部的結(jié)構(gòu)圖。
圖IIA是表示現(xiàn)有調(diào)制方式中的光功率譜的圖。
圖IIB是表示現(xiàn)有調(diào)制方式中的光功率譜的圖。圖11C是表示本發(fā)明的光調(diào)制電路中的光功率謙的圖。
附圖標(biāo)記說明
1連續(xù)光光源
2光多載波生成部 3光分波部
4、 4-1 ~4-n光正交調(diào)制器 5光合波部
6、 6-l~6-n調(diào)制器驅(qū)動信號生成電路 10串行并行變換器
11、 11-1 ~ 11-n運算電路
12、 12-1 ~ 12-n振蕩器
20光發(fā)送機 30光傳輸路徑 40光接收才幾
41- 1~41-11馬赫-曾德爾干涉計型濾波器
42- 1 -42-4光分^各部
43- 1 ~43-8平衡0/E轉(zhuǎn)換器 44_1、 44_2并行串行變換器 45_1 ~45_4光閘電路
46-1 ~46-8光耦合器 47_1~47_4本地〗泉蕩光源
48-1 ~ 48-4 90°移相器
具體實施例方式
(第一實施例)
參照圖1 ~圖4B對作為本發(fā)明的第一實施例的使用了多波長光源 的光調(diào)制電路進行說明。
在本實施例中，多波長光源由連續(xù)光光源1和光多載波生成部2 構(gòu)成。
圖1是表示本實施例的光調(diào)制電路的結(jié)構(gòu)的圖。如圖1所示，本 實施例的光調(diào)制電路具備連續(xù)光光源l，對功率固定的角頻率coc的 連續(xù)光進行輸出；光多載波生成部2，根據(jù)來自連續(xù)光光源1的光載波
10生成n個(n》2)的光多載波；光分波部3,將光多載波按波長的每一個 分開；光正交調(diào)制器4-l~4-n,生成對被分波后的各個光載波重疊了 相移鍵控的副載波；光合波器5，對分波并被調(diào)制后的光副載波進行合 波；以及調(diào)制器驅(qū)動信號生成電路6-1 ~6-n,根據(jù)數(shù)據(jù)生成調(diào)制器驅(qū) 動信號。
在這里，本實施例的特征在于，通過使用多波長光源生成光多載 波，與不使用多波長光源而生成相同的光副載波數(shù)量、相同的傳輸速 度的光副載波的情況相比，在每一光正交調(diào)制器生成的信號的比特率 和頻帶變小。因此，能夠緩和調(diào)制器驅(qū)動信號生成電路6-1 ~6-n的電 路速度和光正交調(diào)制器4-1 ~4-n的工作頻帶等要求條件。
接著，對第一實施例的工作進行說明。為了方便，以從多波長光 源發(fā)出的光多載波數(shù)量是n=2，通過正交調(diào)制器生成的光副載波數(shù)量是 l+m=2,即總計生成nx(|+m)=4的光副載波數(shù)量的情況為例進行說明。
將發(fā)送的數(shù)據(jù)#1、數(shù)據(jù)#2的比特率分別作為B(b/s)。 coc表示從連 續(xù)光光源l發(fā)出的光載波的角頻率，Acos表示在圖2所示的馬赫-曾德 爾型光調(diào)制器生成的光多載波和光載波的角頻率的差。在以下，針對 光副載波間隔和光副載波的符號率相等的情況進行說明。這時，滿足 △cos=2Aco的關(guān)系。
將從連續(xù)光光源l發(fā)出的光，使用馬赫-曾德爾型光調(diào)制器在偏壓 點最小條件下通過作為角頻率Acos的正弦波的時鐘信號進行推挽驅(qū)動 并調(diào)制，從而抑制角頻率coc的光載波，如式1那樣生成2個賦予了抑 制載波雙邊帶調(diào)制的光多載波。將該光信號作為s(t)。
(式l)
S (t) =COS ( 0) c) t-cos (八CO s) t
=cos(<a>c+ A d)S)t+cos(。c— A cos)t …(1) 該光信號s(t)通過光分波部3,分為 (式2)
sl(t)=COS(6)C+ A①s)t…(2)
和、
(式3)
s2(t) =cos(coc—厶o)S)t…(3) sl被輸入光正交調(diào)制器4-1, s2被輸入光正交調(diào)制器4-2。接著，對在光正交調(diào)制器4-l的工作進行說明。調(diào)制器驅(qū)動信號生
成電路6-l是圖3所示的結(jié)構(gòu)。當(dāng)將輸入的數(shù)據(jù)作為Dl(t)時，Dl(t)通 過串行并行變換器10，分為4個并行數(shù)據(jù)11u(t)、Ild(t)、Qlu(t)、Qld(t)。
分開后的信號通過運算電路11,成為4個輸出11u(t)+Ild(t)、 Ilu(t)-Ild(t)、 Qlu(t)+Qld(t)、 Qld(t)-Qlu(t),利用由振蕩器12發(fā)出的
具有A 的角頻率的正弦波和相位延遲了兀/2的正弦波:帔分別調(diào)制、相
加，成為IDl(t)和QDl(t)而被輸出，以式4和式5的方式表示。 (式4)
IDl(t)-(Qld(t)—Qlu(t))cosA wt
+ (Ilu(t)—Ild(t))sin"t…(4)
(式5)
QDl(t) = (Ilu(t)+Ud(t))cos "t
+ (Qlu(t)+Qld(t))sinA 。t…(5)
當(dāng)以這些信號驅(qū)動光正交調(diào)制器4-1時，從光正交調(diào)制器4-l輸出 的光信號，作為輸出信號Sl(t)產(chǎn)生以sl(t)的光載波的角頻率coc+Acos 為中心± △ co的角頻率的方式重疊有相移鍵控的光副載波，其以式6的 方式表示。
(式6)
Sl(t)=Ilu(t)cos(coc+ "S+ A C0)t
—Qlu(t)sin(o>c+厶cos+厶co)t
+Ild(t)cos(coc+厶cos— A w)t
+ Qld(t)sin(coc+"s—Aco)t…(6) 同樣地，光正交調(diào)制器4-2的輸出信號S2(t)成為式7那樣。 (式7)
S2(t) =I2u(t)cos(①c一 A co s+ A co)t —Q2u(t)sin(coc—厶cos+厶o))t +I2d(t)cos(coc—厶cos— A co)t + Q2d(t)sin(o)C—A cos—厶cu)t ■ (7) 從光正交調(diào)制器4-l和4-2輸出的S1、S2通過光合波部5被合波， 從光調(diào)制電路輸出，成為圖4A那樣的頻譜。如圖4A所示，通過本發(fā) 明，與單載波傳輸時相比，信號頻帶被狹窄化，此外，每副載波的符 號率也降低，因此色散或PMD的耐力提高。此外，通過對輸入數(shù)據(jù)施加預(yù)編碼，能夠重疊差分相移鍵控碼。
為了方便，到此為止將從多波長光源發(fā)出的光多載波數(shù)量為2的
情況作為例子進行了說明，但在更一般的光多載波數(shù)量為n的情況下， 以式8的方式表示。 (式8)
Sk(t)=Iku(t)cos(cuk+ A <u)t
—Qku(t)sin(wk+A w)t
+Ikd(t)cos (co k—厶o)) t
+ Qkd(t)sin("k—A co)t…(8) C0k表示從多波長光源輸出的光多載波的角頻率。C0k對于任意的整 數(shù)l， m(l, m《n),滿足式9的關(guān)系。 (式9)
I col-com I =4 I l-m I厶co …(9)
在該情況下，從光正交調(diào)制器4-1至4-n輸出的SI至Sn通過光合 波部5被合波，從光調(diào)制電路輸出，成為圖4B那樣的頻譜。
此外，將光多載波生成部2不作為馬赫-曾德爾型的調(diào)制器，而作 為以角頻率Acos的正弦波驅(qū)動相位調(diào)制器的結(jié)構(gòu)的話，能夠生成coc、
coc+Acos、 coc-Acos的3個光多載波。進而，將相位調(diào)制器和強度調(diào)制 器串行連接，以同步了的時鐘信號驅(qū)動的話，能夠生成n個光多載波。
(第二實施例)
參照圖5~圖8對本發(fā)明的第二實施例進行說明。在本實施例中， 針對光副載波間隔和光副載波的符號率相等的情況進行說明。
圖5是表示本實施例的光傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。本實施例的光發(fā) 送機20的光正交調(diào)制器4-1和4-2、光多載波生成部2、調(diào)制器驅(qū)動信 號生成電路6-l和6-2與第一實施例是相同的結(jié)構(gòu)，在圖1和圖3中表 示。在該結(jié)構(gòu)中，相移鍵控能夠重疊到各光副載波，在本實施例中重 疊4值的差分相移鍵控(DQPSK)。
此外，假設(shè)輸入到調(diào)制器驅(qū)動信號生成電路6-l和6-2的數(shù)據(jù)#1、 數(shù)據(jù)#2的比特率為B(b/s)，合計傳輸2B(b/s)的數(shù)據(jù)。從光發(fā)送機20 輸出的光副載波信號在光傳輸路徑30中傳輸，輸入到光接收機40。
與第一實施例同樣地，假設(shè)數(shù)據(jù)#1通過串行并行變換器10成為被并行化了的信號Ilu(t)、 Ild(t)、 Qlu(t)、 Qld(t),數(shù)據(jù)#2通過串行并行變換器10成為被并行化了的信號12u(t)、 12d(t)、 Q2u(t)、 Q2d(t)。在本實施例的情況下，Acos二B/4(Hz)。
光接收機40如圖6所示，以自由光譜范圍(FSR)為B/2(Hz)、B(Hz)、B/4(Hz)的馬赫-曾德爾干涉計型濾波器(MZI)41-l ~ 41-11、光分路部42-1 ~ 42-4、平衡0/E轉(zhuǎn)換器43-1 ~ 43-8構(gòu)成，輸入到光接收機40的光信號首先通過FSR為B/2的MZI41-1,以圖7A和圖7B所示方式分為各2個的副載波。圖7A是在圖6的A地點的頻譜，圖7B是在圖6的B地點的頻:潛。
接著，光信號被輸入FSR為B(Hz)的MZI41-2和41-3,在這里鄰接的光副載波彼此被分離。進而，通過光分路部42-1 - 42-4，各光副載波分為2個功率一半的光信號，通過分別輸入到FSR為B/4(Hz)的MZI41-4-41-11,對各個光副載波賦予lbit的延遲，通過平衡0/E轉(zhuǎn)換器43-1 -43-8,變換為二進制數(shù)據(jù)Hu(t)、 Ild(t)、 Qlu(t)、 Qld(t)、12u(t)、 12d(t)、 Q2u(t)、 Q2d(t)。
各個二進制數(shù)據(jù)通過并行串行變換器44-1和44-2，解調(diào)為發(fā)送的
數(shù)據(jù)弁l、數(shù)據(jù)#2。
在這里，本實施例的特征在于，由于采用光副載波間隔和光副載波的符號率相等的正交狀態(tài)，所以能夠不受線性干擾地對光副載波進行分離/檢波，與單載波傳輸相比緩和了需要的電氣/光電路的工作頻帶。
此外，進一步在光分^^部42-1 ~42-4緊前方插入以與每1光副載波的符號率相同的頻率的正弦波驅(qū)動的光閘電路45-1 - 45-4,能夠抑制干擾，傳輸品質(zhì)提高。
進而，在對各光副載波重疊QPSK,而不是DQPSK的情況下，由于不能進行延遲檢波，所以代替使用1比特延遲的MZI41-4-41-11進行延遲檢波，而將與光副載波的頻率大致相等的本地振蕩光(本地光)混合進行接收，從而能夠解調(diào)。
具體的結(jié)構(gòu)如圖8所示，代替1比特延遲的MZI41-4-41-11'設(shè)置光耦合器46-1 ~46-8,通過本地振蕩光源47-1 ~ 47-4和90°移相器48-1~48-4,對被分路的2個光副載波，分別混合彼此相位90°相異的本地振蕩光。由此，能夠使用本地振蕩光對各信道進行外差檢波或零差檢波。
(第三實施例)
參照圖9和圖IO對本發(fā)明的第三實施例的光調(diào)制電路進行說明。
在第二實施例中，針對使重疊了差分相移鍵控(D Q P S K)的多個光副載
波產(chǎn)生的情況進行了說明，但在第三實施例中，對在多個光副載波重疊相移鍵控的情況進行說明。
第三實施例的光調(diào)制電路的結(jié)構(gòu)如圖9所示，其構(gòu)成為包括連續(xù)光光源1,輸出功率固定的連續(xù)光；光正交調(diào)制器4，生成重疊有相移鍵控的副載波；調(diào)制器驅(qū)動信號生成電路6，根據(jù)數(shù)據(jù)生成調(diào)制器驅(qū)動信號。在圖10中表示調(diào)制器驅(qū)動信號生成電路6的結(jié)構(gòu)。
從連續(xù)光光源1發(fā)出的角頻率coc的光載波入射到光正交調(diào)制器4，分為兩個路徑#1和#2,路徑#1的信號通過在調(diào)制器驅(qū)動信號生成電路6生成的以式IO表示的驅(qū)動信號I(t)而被調(diào)制，路徑#2的信號通過以式11表示的驅(qū)動信號Q(t)而被調(diào)制。
這里，相對于光載波，重疊到上邊帶的數(shù)據(jù)以角標(biāo)u,重疊到下邊帶的數(shù)據(jù)以角標(biāo)d表示。例如，12u(t)表示重疊到0)c+2Aco的副載波的同相成分的數(shù)據(jù)。
(式10)
<formula>formula see original document page 15</formula>…(10)
(式I!)
<formula>formula see original document page 15</formula>…(11)
進而，如圖9所示，因為路徑#2的信號相對于光載波-故賦予了兀/2的相位延遲，所以當(dāng)對2個路徑的光信號進行合波時，其輸出信號Sout(t)成為以式12表示的信號。
(式12)(coc+厶cok)t—Sk=l to m Qku(t)sin(coc+ A cok)t+ ￡k=l to m Ikd(t)cos(o)C—厶cok)t+ 2k=l torn Qkd(t)sin(< c—A wk)t
…(12)
如上所述，生成以從連續(xù)光光源1發(fā)出的光載波的角頻率wc為中心，重疊有相移鍵控的2m個光副載波。通過本發(fā)明，與單載波傳輸時相比，信號頻帶被狹窄化，此外，每副載波的符號率降低，因此色散或PMD的耐力提高。此外，在本實施例中，也能夠?qū)ku、 Qku作為正交振幅調(diào)制(QAM)的信號配置。
(第四實施例)
在與第一實施例中說明了的圖l所示的光調(diào)制電路相同的結(jié)構(gòu)中，將與調(diào)制器驅(qū)動信號生成電路6-l和6-2相應(yīng)的電路結(jié)構(gòu)，作為在第三實施例說明了的圖10所示的生成多個光副載波的電路結(jié)構(gòu)，通過調(diào)整在光多載波生成部2和光正交調(diào)制器4-1和4-2生成的載波數(shù)，能夠以連續(xù)光光源1的光載波頻率為中心生成任意個數(shù)的光副載波。
(第五實施例)
對于在第四實施例說明的光調(diào)制電路，通過使用由圖6所示的多級連接的馬赫-曾德爾干涉計型濾波器、光分路部、和光電轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的光接收機，能夠構(gòu)成在任意個數(shù)的光副載波重疊了強度調(diào)制或相移鍵控的光傳輸系統(tǒng)。
此外，也可以在光分路部緊前方插入以與每1光副載波的符號率相同頻率的正弦波驅(qū)動的光閘電路。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)如下多載波傳輸，即使在光副載波生成時需要的振蕩器的數(shù)量和電氣/光電路的工作頻率為現(xiàn)有的一半以下，使占有頻帶狹窄化，抑制色散、PMD、非線性光學(xué)效果的影響的多載波傳輸，因此能夠謀求構(gòu)筑光傳輸系統(tǒng)時的硬件量的削減，并且使通信口O 質(zhì)提高。
權(quán)利要求
1.一種光調(diào)制電路，其中，具備連續(xù)光光源，產(chǎn)生功率固定的連續(xù)光；調(diào)制器驅(qū)動信號生成部，將應(yīng)該發(fā)送的數(shù)據(jù)調(diào)制為調(diào)制器驅(qū)動信號，其中，該調(diào)制器驅(qū)動信號產(chǎn)生光副載波，該光副載波在以所述連續(xù)光的頻率為中心的前后分別具有m(m≥1)個和l(l≥1)個的共計l+m個不同的頻率，并且被重疊有不同數(shù)據(jù)；以及光調(diào)制部，使用所述調(diào)制器驅(qū)動信號將來自所述連續(xù)光光源的所述連續(xù)光調(diào)制為所述光副載波。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光調(diào)制電路，其中，具有 光多載波生成部，基于來自所述連續(xù)光光源的所述連續(xù)光，產(chǎn)生具有n(n^2)個不同頻率的光多載波；光分波部，按所述n個不同頻率的每一個對所述光多載波進行分 波，^T出n個光載波；以及光合波部，連接于所述光調(diào)制部，所述調(diào)制器驅(qū)動信號生成部將應(yīng)該發(fā)送的數(shù)據(jù)調(diào)制為n個所述調(diào) 制器驅(qū)動信號，其中，該調(diào)制器驅(qū)動信號產(chǎn)生光副載波，該光副載波 在以所述n個光載波的各個頻率為中心的前后，分別具有m(m》l)個 和l(Dl)個的共計l+m個更不同的頻率，并且被重疊有不同數(shù)據(jù)，所述光調(diào)制部使用n個所述調(diào)制器驅(qū)動信號，分別進一步調(diào)制為 l+m個所述光副載波，所述光合波部對合計nx(l+m)個所述光副載波進行合波。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光調(diào)制電路，其中，所述光調(diào)制部具備 n個光正交調(diào)制器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的光調(diào)制電路，其中， 所述調(diào)制器驅(qū)動信號生成部將所迷應(yīng)該發(fā)送的數(shù)據(jù)變換為A(t)和B(t)的兩個并行數(shù)據(jù)，生成對A(t)+B(t)以角頻率co的時鐘信號進行調(diào)制后的I相信號、 和對A(t)-B(t)以從所述時鐘信號將相位偏移兀/2后的信號進行調(diào)制后的 Q相信號，將所述I相信號和所述Q相信號施加到所述光正交調(diào)制器的各個 電極。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的光調(diào)制電路，其中，所述調(diào)制器驅(qū)動信號生成部生成將發(fā)送數(shù)據(jù)變換為Al(t)、A2(t).....An(t)和Bl(t)、B2(t)----- Bn(t)的2n個并行數(shù)據(jù)，以角頻率wl、 co2、 ...、 om的n個時鐘信號進行調(diào) 制，并且將被調(diào)制后的信號以k-l-n加在一起的I相信號，和在k:l、 2..... n中，對Ak(t)-Bk(t)以從角頻率cok的時鐘信號將相位偏移兀/2后的信號進行調(diào)制，并且將調(diào)制后的信號以k=l n加在 一起的Q相信號，將所述I相信號和所述Q相信號施加到所述正交調(diào)制器的各個電極。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的光調(diào)制電路，其中， 所述調(diào)制器驅(qū)動信號生成部將發(fā)送數(shù)據(jù)變換為Il(t)、 12(t)、 Ql(t)和Q2(t)的4個并行數(shù)據(jù)， 生成將對Q2(t)-Ql(t)以角頻率o)的時鐘信號進行調(diào)制后的信號、與對 11(t)-I2(t)以從所述時鐘信號將相位偏移兀/2后的信號進行調(diào)制后的信 號加在一起的I相信號，和將對11(t)+I2(t)以角頻率(o的時鐘信號進行調(diào)制后的信號、與對 Q2(t)+Ql(t)以從所述時鐘信號將相位偏移兀/2后的信號進行調(diào)制后的 信號加在一起的Q相信號，將所述I相信號和所述Q相信號施加到所述正交調(diào)制器的各個電極。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2至6的任一項所述的光調(diào)制電路，其中，所述調(diào)制。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7的任一項所述的光調(diào)制電路，其中，所述 調(diào)制器驅(qū)動信號生成部生成按所述光副載波的頻率的每一個重疊相移 鍵控、強度調(diào)制和正交振幅調(diào)制的所述調(diào)制器驅(qū)動信號。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8的任一項所述的光調(diào)制電路，其中，所述 光副載波的符號率和光副載波間隔相等。
10. —種光傳輸系統(tǒng)，其中，具備 具備權(quán)利要求1至9的所述的光調(diào)制電路的光發(fā)送機；對從該光發(fā)送機送出的所述光副載波進行傳輸?shù)墓鈧鬏斅窂剑灰约皬脑谒鰝鬏斅窂街袀鬏數(shù)墓飧陛d波變換為電信號的光接收機。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的光傳輸系統(tǒng)，其中，所述光接收機具 備多級連接的馬赫-曾德爾干涉計型濾波器、光分路部、和光電轉(zhuǎn)換器。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的光傳輸系統(tǒng)，其中，所述光接收機具 備所述多級連接的馬赫-曾德爾干涉計型濾波器、所述光分路部、光 閘電路、和所述光電轉(zhuǎn)換器。
13. —種光調(diào)制方法，其中，光調(diào)制電路從連續(xù)光光源產(chǎn)生功率固定的連續(xù)光，通過調(diào)制器驅(qū)動信號生成部將應(yīng)該發(fā)送的數(shù)據(jù)調(diào)制為調(diào)制器驅(qū)動信號，其中，該調(diào)制器驅(qū)動信號產(chǎn)生光副載波，該光副載波在以所述連續(xù)光的頻率為中心的前后分別具有m(m^l)個和l(Dl)個的共計l+m個不同的頻率，并且被重疊有不同數(shù)據(jù)，通過光調(diào)制部，使用所述調(diào)制器驅(qū)動信號將來自所述連續(xù)光光源的所述連續(xù)光調(diào)制為所述光副載波。
全文摘要
本發(fā)明的光調(diào)制器和光傳輸系統(tǒng)，對產(chǎn)生固定的相位一致的不同頻率連續(xù)光的多波長光源的每一個的連續(xù)光，變換為以各個頻率為中心產(chǎn)生光的副載波的調(diào)制器驅(qū)動信號，使用調(diào)制器驅(qū)動信號將連續(xù)光調(diào)制為光副載波。在通過光正交調(diào)制器進行光調(diào)制的情況下，例如將發(fā)送數(shù)據(jù)變換為A(t)和B(t)的兩個并行數(shù)據(jù)，生成對A(t)+B(t)以頻率ω的時鐘信號進行調(diào)制后的I相信號、和對A(t)-B(t)以從所述時鐘信號將相位偏移π/2的信號進行調(diào)制的Q相信號，將I相信號和Q相信號施加到光正交調(diào)制器的各個電極。
文檔編號H04B10/142GK101682422SQ20088002146
公開日2010年3月24日 申請日期2008年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月6日
發(fā)明者佐野明秀, 宮本裕, 小林孝行 申請人:日本電信電話株式會社