JP3733423B2 - Optical receiver, optical communication system, optical reception method, and optical communication method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光受信装置、光受信方法、ならびに、これらを光回路を含むコンピュータにより実現するためのプログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、伝送すべきディジタル信号を論理変換した上で、これにより波長可変レーザによる出射光を位相変調して光伝送する送信装置と、当該光伝送された光信号を半導体レーザに注入して発生した強度インパルス信号を光検出して論理変換して、伝送すべきディジタル信号を再生する送信装置と、からなる光通信システムが提案されている。
【0003】
このような光通信システムにおける受信装置側では、半導体レーザに光信号を注入する際に偏波制御器を用いて、半導体レーザの固有モード(「TE(Transverse Electric)モード」ともいう。)の偏波方向と注入する光信号の偏波方向を一致させていた。
【0004】
これは、注入同期技術の分野では、半導体レーザに注入光を与える場合には、偏波を一致させて注入するのが常識とされてきたからである。したがって、半導体レーザの固有モードと直行するモードであるTM(Transverse Magnetic)モードの励起や、これを用いた光干渉技術は、注目されていなかった。
【0005】
そこで、発明者らは、これら注目されていなかった光干渉技術を利用することにより、従来の光通信システムで用いられているような各種の光素子・光装置とは異なる挙動を示す光素子・光装置を、種々提案している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような手法では、状況によっては、偏波制御器を微細に調整する必要があり、また、偏波揺らぎに対して敏感になってしまうという現象が見られる。そこで、上記のような状況に対応でき、偏波揺らぎに対してできるだけ安定に検波が可能な光受信の技術が強く望まれていた。
【0007】
本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、光受信装置、光受信方法、ならびに、これらを光回路を含むコンピュータにより実現するためのプログラムを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するため、本発明の原理にしたがって、下記の発明を開示する。
【0009】
本発明の第1の観点に係る光受信装置は、光受付部と、半導体レーザ部と、検出部と、結果出力部と、を備え、以下のように構成する。
【0010】
すなわち、光受付部は、光位相変調された光信号の入力を受け付ける。
【0011】
一方、半導体レーザ部は、入力を受け付けられた光信号と光注入同期して光信号を出力する。
【0012】
さらに、検出部は、出力された光信号の強度が「上側閾値より大きい、もしくは、下側閾値より小さい」旨の情報を検出する。
【0013】
そして、結果出力部は、検出された情報を伝送信号として出力する。
【0014】
また、本発明の光受信装置において、検出部は、光電変換分岐部と、上側閾値部と、下側閾値部と、論理和部と、を備え、以下のように構成することができる。
【0015】
すなわち、光電変換分岐部は、出力された光信号を2つの電気信号に分岐して変換する。
【0016】
一方、上側閾値部は、分岐して変換された電気信号の一方が、当該上側閾値より大きいか否かを示す電気信号を出力する。
【0017】
さらに、下側閾値部は、分岐して変換された電気信号の他方が、当該下側閾値より小さいか否かを示す電気信号を出力する。
【0018】
そして、論理和部は、上側閾値部と、下側閾値部と、により出力された電気信号の論理和を示す電気信号を、当該検出された情報として出力する。
【0019】
また、本発明の光受信装置において、光電変換分岐部は、出力された光信号を電気信号に変換してから、当該電気信号を2つに分岐するように構成することができる。
【0020】
また、本発明の光受信装置において、光電変換分岐部は、出力された光信号を2つに分岐してから、当該分岐された光信号のそれぞれを電気信号に変換するように構成することができる。
【0021】
また、本発明の光受信装置において、検出部は、光回路により当該情報を検出し、結果出力部は、光信号を当該伝送信号として出力するように構成することができる。
【0022】
また、本発明の光受信装置において、入力を受け付けられる光信号は、差動位相シフトキーイング方式により光位相変調された光信号であるように構成することができる。
【0023】
本発明の他の観点に係る光受信方法は、光受付工程と、半導体レーザ工程と、検出工程と、結果出力工程と、を備え、以下のように構成する。
【0024】
すなわち、光受付工程では、光位相変調された光信号の入力を受け付ける。
【0025】
一方、半導体レーザ工程では、半導体レーザを入力を受け付けられた光信号に光注入同期させて光信号を出力させる。
【0026】
さらに、検出工程では、出力された光信号の強度が「上側閾値より大きい、もしくは、下側閾値より小さい」旨の情報を検出する。
【0027】
そして、結果出力工程では、検出された情報を伝送信号として出力する。
【0028】
また、本発明の光受信方法において、検出工程は、光電変換分岐工程と、上側閾値工程と、下側閾値工程と、論理和工程と、を備え、以下のように構成することができる。
【0029】
すなわち、光電変換分岐工程では、出力された光信号を2つの電気信号に分岐して変換する。
【0030】
一方、上側閾値工程では、分岐して変換された電気信号の一方が、当該上側閾値より大きいか否かを示す電気信号を出力する。
【0031】
さらに、下側閾値工程では、分岐して変換された電気信号の他方が、当該下側閾値より小さいか否かを示す電気信号を出力する。
【0032】
そして、論理和工程では、上側閾値工程と、下側閾値工程と、にて出力された電気信号の論理和を示す電気信号を、当該検出された情報として出力する。
【0033】
また、本発明の光受信方法において、光電変換分岐工程では、出力された光信号を電気信号に変換してから、当該電気信号を2つに分岐するように構成することができる。
【0034】
また、本発明の光受信方法において、光電変換分岐工程では、出力された光信号を2つに分岐してから、当該分岐された光信号のそれぞれを電気信号に変換するように構成することができる。
【0035】
また、本発明の光受信方法において、検出工程では、光回路により当該情報を検出し、結果出力工程では、光信号を当該伝送信号として出力するように構成することができる。
【0036】
また、本発明の光受信方法において、入力を受け付けられる光信号は、差動位相シフトキーイング方式により光位相変調された光信号であるように構成することができる。
【0037】
本発明の他の観点に係るプログラムは、光回路を含むコンピュータを上記の光受信装置として機能させ、もしくは、光回路を含むコンピュータに上記の光受信方法を実行させるように構成する。
【0038】
当該プログラムを光回路を含むコンピュータにて実行することにより、上記光受信装置が実現され、上記光受信方法が使用される。
【0039】
本発明の他の観点に係るプログラムは、コンピュータを、光位相変調された光信号と光注入同期して出力された光信号の強度が「上側閾値より大きい、もしくは、下側閾値より小さい」旨の情報を検出するように機能させ、以下のように構成する。
【0040】
すなわち、当該コンピュータを、光電変換分岐部と、上側閾値部と、下側閾値部と、論理和部として機能させる。
【0041】
ここで、光電変換分岐部は、出力された光信号を2つの電気信号に分岐して変換する。
【0042】
一方、上側閾値部は、分岐して変換された電気信号の一方が、当該上側閾値より大きいか否かを示す電気信号を出力する。
【0043】
さらに、下側閾値部は、分岐して変換された電気信号の他方が、当該下側閾値より小さいか否かを示す電気信号を出力する。
【0044】
そして、論理和部は、上側閾値部と、下側閾値部と、により出力された電気信号の論理和を示す電気信号を、当該検出された情報として出力する。
【0045】
当該プログラムを光回路に接続されたコンピュータにて実行することにより、光回路との組み合わせによって上記光受信装置が実現され、上記光受信方法が使用される。
【0046】
また、これらのプログラムは、コンパクトディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ディジタルビデオディスク、磁気テープ、半導体メモリなどの光回路を含むコンピュータ読取可能な情報記録媒体に記録することができ、これら情報記録媒体をコンピュータとは独立に配布・販売できるほか、コンピュータ通信網を介して当該プログラムを伝送することにより、直接配布・販売することもできる。
【0047】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態を説明する。なお、以下に説明する実施形態は説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。したがって、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であるが、これらの実施形態も本発明の範囲に含まれる。
【0048】
(第1の実施形態)
図1は、本発明の光受信装置の第1の実施形態の概要構成を示す模式図である。図2は、当該実施形態に対応する光送信装置の実施形態の概要構成を示す模式図である。以下、これらの図を参照して説明する。
【0049】
まず、図1に示す本実施形態の光受信装置101に対応する光送信装置の構成について、図2を参照しつつ、概説する。なお、図中で、光信号は点線で、電気信号は実線で、それぞれ示した。
【0050】
光送信装置201は、光受信装置101へ伝達したい伝送信号の入力を受け付けて、論理変換器202により、所定の論理変換を行う。そして、波長可変レーザ203から出力された出力光を位相変調器204に注入する一方で、この論理変換の結果を、位相変調器204に与え、光増幅器205で増幅してから、この光信号102を光ファイバ206を介して光受信装置101へ送信する。位相変調器204としては、たとえばニオブ酸リチウム結晶を用いた光位相変調器を使用する。このようにして、差動位相シフトキーイング方式による光送信を行うのである。
【0051】
さてここで、図1に戻って、説明を続ける。
【0052】
光受信装置101は、光ファイバ206を介して光送信装置201から送信された光信号102を前置増幅器103で受信する。
【0053】
前置増幅器103により受信された光信号は、偏波制御器104に送られ、さらに半導体レーザ105に注入される。
【0054】
半導体レーザ105は、注入された注入光との注入同期により生ずる出射光を光検出器106に送る。
【0055】
この注入同期により、差動位相シフトキーイング方式により光位相変調された光信号の、「位相の変化」が「強度の変化」に変換される。ただし、この「強度の変化」は、ただちに送信側の元の伝送信号に対応するものではないため、以下のような処理を行うのである。
【0056】
光検出器106は、光信号を電気信号に変換する。光検出器106としては、たとえば、フォトダイオードを採用することができる。当該電気信号は、分岐部107において、2つの電気信号に並列に分岐される。
【0057】
2つの電気信号は、それぞれ、上側閾値回路108と、下側閾値回路109と、に送られる。
【0058】
上側閾値回路108は、入力を受け付けた電気信号の強度が、所定の上側閾値より大きいか否かを示す電気信号を出力する。
【0059】
一方、下側閾値回路109は、入力を受け付けた電気信号の強度が、所定の下側閾値より小さいか否かを示す電気信号を出力する。
【0060】
上側閾値回路108と、下側閾値回路109と、では、半波整流を行う回路を採用して波形を上側ピークと下側ピークに分離した後に、閾値処理を行ってパルスを矩形波に変換する。
【0061】
そして、論理和回路110は、上側閾値回路108と、下側閾値回路109と、の出力の論理和演算を行って、伝送信号を復元して電気信号として出力する。なお、出力結果をさらにレーザダイオード等に与えることにより、光信号とすることも可能である。
【0062】
なお、これらの電気信号の処理は、A/D(Analog Digital)変換器とともにDSP(Digital Signal Processor)や汎用のコンピュータを利用してもよい。この場合は、当該コンピュータやDSP等を上記の分岐部107、上側閾値回路108、下側閾値回路109、論理和回路110として機能させるプログラムを利用することができる。
【0063】
図3は、実際にこのような光受信装置101と光送信装置201とを構成して実験を行った場合の光信号・電気信号の強度を示すグラフである。以下、本図を参照して説明する。
【0064】
実験の諸元であるが、データレートはOC−48(2.48832GB/s)であり、光受信装置101と光送信装置201とは、25km長の光ファイバ206で接続されている。
【0065】
光受信装置101の前置増幅器103は、エルビウムドープしたファイバ増幅器(Erbium Doped Fiber AmpifierEDFA)であり、その利得はおよそ10dBである。
【0066】
図3(a)は、伝送信号を示すものであり、これは「10101100」に対応する。
【0067】
図3(b)は、これを差動シフトキーイング方式で論理変換した信号であり、信号の結果は、「11001000」となっている。
【0068】
この信号が光受信装置101で受信されると、偏波制御器104によって偏波(Polarization)が制御された後に光信号が半導体レーザ105に注入されることとなる。半導体レーザ105は、DFB LD(Distributed Feedback Laser Diode)により構成され、注入光の位相シフトが位相強度変換現象(Differential Phase to Intensity Conversion;DPIC)により光信号の強度変化に変換される。
【0069】
半導体レーザ105の出力は、図3(c)に示すような形となる。すなわち、図3(c)に示すグラフで、強度が変化するときに対応して、交互に、所定の基準強度の上側のパルスと下側のパルスとが出力される。「両極性パルス」が出力されるのである。
【0070】
図3(c)に示す信号をそれぞれ上側閾値回路108と、下側閾値回路109と、に与えると、それぞれ、図3(d)、(e)に示すように、パルスが上側閾値を上向きに超え、もしくは、下側閾値を下向きに超えたときに、「1」に相当する値が出力されることとなる。すなわち、上記の両極性パルスを2つの矩形波に変換する。上記のように、上側閾値回路108と、下側閾値回路109では、半波整流の後、閾値処理によってパルスを矩形波にしている様子が本図に示されている。
【0071】
したがって、これらの論理和回路110により、これらの論理和をとると、図3(f)に示すように、図3(a)に示す伝送信号と同じ形状の信号が得られる。
【0072】
本実験により、PRBS(=223-1)に対するビットエラーレート(Bit Error Rate;BER)は、受信光信号のパワーが−17dB・mであれば、BERは10-9であり、エラーフリーであることが判明した。このようにして、差動シフトキーイング方式による光位相伝送が実現される。
【0073】
(その他の実施形態)
上記実施形態では、光受信装置101で、光信号を電気信号に変換してからメッセージを復元しているが、光信号の低周波成分を通過させる光ローパスフィルタ回路、光信号に対して閾値処理を行い、光信号を出力する光閾値フィルタ回路も提案されており、これらと光カプラなどを利用して、光回路のみで本発明の光受信装置を構成することもできる。
【0074】
すなわち、光ローパスフィルタ回路としては、たとえば光バンドパスフィルタなどの、製品として一般に提供されているものを使用することができる。
【0075】
光閾値フィルタ回路としては、過飽和吸収体等、Y.Hashimoto,H.Kurita,and H.Yokoyama「Optical noise reduction by a semiconductor waveguide saturable absorber」Technical Digest of International Topical Workshop on Contemporary Photonic Technology (CPT '98),Pc-13-1,pp615-616 (1998)に開示されているような構成例を使用することができる。
【0076】
これら公知の光回路や光素子を用いて、電気信号への変換を用いずに、光回路や光素子のみで本発明の光受信装置を構成することができる。このため、光回路や光素子の結合状態をプログラムによって制御できる光回路を含むコンピュータに適切なプログラムを与えることにより、当該光回路を含むコンピュータによって、本発明の光受信装置を構成することができる。
【0077】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光受信装置、光受信方法、ならびに、これらを光回路を含むコンピュータにより実現するためのプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の光受信装置の第1の実施形態の概要構成を示す模式図である。
【図2】 本発明の光受信装置の第1の実施形態に対応する光送信装置の概要構成を示す模式図である。
【図3】 本実施形態の光受信装置と光送信装置とを構成して実験を行った場合の光信号・電気信号の強度を示すグラフである。
【符号の説明】
101 光受信装置
102 光信号
103 前置増幅器
104 偏波制御器
105 半導体レーザ
106 光検出器
107 分岐部
108 上側閾値回路
109 下側閾値回路
110 論理和回路
201 光送信装置
202 論理変換器
203 波長可変レーザ
204 位相変調器
205 光増幅器
206 光ファイバ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical receiving apparatus, an optical receiving method, and a program for realizing these by a computer including an optical circuit.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a digital signal to be transmitted is logically converted, and this causes a transmitter to phase-modulate the light emitted from the wavelength tunable laser and transmit it to the semiconductor laser. There has been proposed an optical communication system comprising a transmitting apparatus for optically detecting and logically converting the intensity impulse signal and reproducing a digital signal to be transmitted.
[0003]
On the receiving device side in such an optical communication system, a polarization controller is used to inject an optical signal into the semiconductor laser, and the polarization of the eigenmode of the semiconductor laser (also referred to as “TE (Transverse Electric) mode”) is used. The wave direction and the polarization direction of the injected optical signal were matched.
[0004]
This is because, in the field of injection locking technology, it has been common knowledge that when the injection light is given to the semiconductor laser, the injection is performed with the polarizations matched. Therefore, attention has not been paid to the excitation of TM (Transverse Magnetic) mode, which is a mode orthogonal to the eigenmode of the semiconductor laser, and the optical interference technique using this.
[0005]
Therefore, the inventors have made use of the optical interference technology that has not been attracting attention, thereby providing optical elements that exhibit different behaviors from various optical elements and optical devices used in conventional optical communication systems. Various optical devices have been proposed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a method, depending on the situation, it is necessary to finely adjust the polarization controller, and there is a phenomenon that it becomes sensitive to polarization fluctuations. Therefore, there has been a strong demand for an optical reception technique that can cope with the above-described situation and can detect the fluctuation of polarization as stably as possible.
[0007]
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an optical receiving device, an optical receiving method, and a program for realizing these by a computer including an optical circuit.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the following invention is disclosed in accordance with the principle of the present invention.
[0009]
An optical receiver according to a first aspect of the present invention includes a light reception unit, a semiconductor laser unit, a detection unit, and a result output unit, and is configured as follows.
[0010]
That is, the light reception unit receives an input of an optical signal that has been optically phase modulated.
[0011]
On the other hand, the semiconductor laser unit outputs an optical signal in synchronism with the optical signal received from the input.
[0012]
Further, the detection unit detects information indicating that the intensity of the output optical signal is “greater than the upper threshold value or smaller than the lower threshold value”.
[0013]
Then, the result output unit outputs the detected information as a transmission signal.
[0014]
In the optical receiver of the present invention, the detection unit includes a photoelectric conversion branching unit, an upper threshold value unit, a lower threshold value unit, and a logical sum unit, and can be configured as follows.
[0015]
That is, the photoelectric conversion branching unit branches and converts the output optical signal into two electrical signals.
[0016]
On the other hand, the upper threshold value unit outputs an electric signal indicating whether one of the electric signals branched and converted is larger than the upper threshold value.
[0017]
Further, the lower threshold value unit outputs an electric signal indicating whether the other of the electric signals branched and converted is smaller than the lower threshold value.
[0018]
Then, the logical sum unit outputs an electrical signal indicating the logical sum of the electrical signals output by the upper threshold value unit and the lower threshold value unit as the detected information.
[0019]
In the optical receiver of the present invention, the photoelectric conversion branching unit can be configured to convert the output optical signal into an electric signal and then branch the electric signal into two.
[0020]
In the optical receiver of the present invention, the photoelectric conversion branching unit may be configured to branch the output optical signal into two and then convert each of the branched optical signals into an electrical signal. it can.
[0021]
In the optical receiver of the present invention, the detection unit can detect the information by an optical circuit, and the result output unit can output the optical signal as the transmission signal.
[0022]
Further, in the optical receiving apparatus of the present invention, the optical signal that can be input can be configured to be an optical signal that has been optical phase modulated by the differential phase shift keying method.
[0023]
An optical reception method according to another aspect of the present invention includes a light reception process, a semiconductor laser process, a detection process, and a result output process, and is configured as follows.
[0024]
That is, in the light receiving step, an input of an optical signal subjected to optical phase modulation is received.
[0025]
On the other hand, in the semiconductor laser process, the optical signal is output by synchronizing the optical injection of the semiconductor laser with the optical signal received as input.
[0026]
Further, in the detection step, information indicating that the intensity of the output optical signal is “greater than the upper threshold value or smaller than the lower threshold value” is detected.
[0027]
In the result output step, the detected information is output as a transmission signal.
[0028]
In the optical reception method of the present invention, the detection step includes a photoelectric conversion branching step, an upper threshold step, a lower threshold step, and a logical sum step, and can be configured as follows.
[0029]
That is, in the photoelectric conversion branching step, the output optical signal is branched into two electrical signals for conversion.
[0030]
On the other hand, in the upper threshold value step, an electric signal indicating whether one of the branched and converted electric signals is larger than the upper threshold value is output.
[0031]
Further, in the lower threshold value step, an electric signal indicating whether the other of the electric signals branched and converted is smaller than the lower threshold value is output.
[0032]
In the logical sum process, an electrical signal indicating the logical sum of the electrical signals output in the upper threshold process and the lower threshold process is output as the detected information.
[0033]
In the optical receiving method of the present invention, in the photoelectric conversion branching step, the output optical signal can be converted into an electric signal and then the electric signal can be branched into two.
[0034]
In the optical receiving method of the present invention, the photoelectric conversion branching step may be configured to branch the output optical signal into two and then convert each of the branched optical signals into electrical signals. it can.
[0035]
In the optical receiving method of the present invention, the information can be detected by an optical circuit in the detection step, and the optical signal can be output as the transmission signal in the result output step.
[0036]
In the optical receiving method of the present invention, the optical signal that can be input can be configured to be an optical signal that is optically phase-modulated by the differential phase shift keying method.
[0037]
A program according to another aspect of the present invention is configured to cause a computer including an optical circuit to function as the above-described optical receiving device, or to cause the computer including an optical circuit to execute the above-described optical receiving method.
[0038]
By executing the program on a computer including an optical circuit, the optical receiver is realized, and the optical reception method is used.
[0039]
A program according to another aspect of the present invention indicates that the intensity of an optical signal output in synchronization with an optical phase-modulated optical signal is “greater than upper threshold value or smaller than lower threshold value”. It functions to detect the information of, and is configured as follows.
[0040]
That is, the computer is caused to function as a photoelectric conversion branching unit, an upper threshold value unit, a lower threshold value unit, and a logical sum unit.
[0041]
Here, the photoelectric conversion branching unit branches and converts the output optical signal into two electrical signals.
[0042]
On the other hand, the upper threshold value unit outputs an electric signal indicating whether one of the electric signals branched and converted is larger than the upper threshold value.
[0043]
Further, the lower threshold value unit outputs an electric signal indicating whether the other of the electric signals branched and converted is smaller than the lower threshold value.
[0044]
Then, the logical sum unit outputs an electrical signal indicating the logical sum of the electrical signals output by the upper threshold value unit and the lower threshold value unit as the detected information.
[0045]
By executing the program on a computer connected to the optical circuit, the optical receiver is realized in combination with the optical circuit, and the optical receiving method is used.
[0046]
These programs can be recorded on a computer-readable information recording medium including optical circuits such as a compact disk, flexible disk, hard disk, magneto-optical disk, digital video disk, magnetic tape, and semiconductor memory. The recording medium can be distributed and sold independently of the computer, and can also be directly distributed and sold by transmitting the program via a computer communication network.
[0047]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below. In addition, embodiment described below is for description and does not limit the scope of the present invention. Therefore, those skilled in the art can employ embodiments in which each or all of these elements are replaced with equivalent ones, and these embodiments are also included in the scope of the present invention.
[0048]
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a first embodiment of an optical receiver of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of an embodiment of an optical transmission apparatus corresponding to the embodiment. Hereinafter, description will be given with reference to these drawings.
[0049]
First, the configuration of an optical transmission apparatus corresponding to the
[0050]
The
[0051]
Now, returning to FIG. 1, the description will be continued.
[0052]
The
[0053]
The optical signal received by the
[0054]
The
[0055]
By this injection locking, the “phase change” of the optical signal that is optically phase-modulated by the differential phase shift keying method is converted into “intensity change”. However, since the “intensity change” does not immediately correspond to the original transmission signal on the transmission side, the following processing is performed.
[0056]
The
[0057]
The two electrical signals are sent to the
[0058]
The
[0059]
On the other hand, the
[0060]
The
[0061]
Then, the
[0062]
The processing of these electric signals may use a DSP (Digital Signal Processor) or a general-purpose computer together with an A / D (Analog Digital) converter. In this case, a program for causing the computer, the DSP, or the like to function as the branching
[0063]
FIG. 3 is a graph showing the intensity of an optical signal / electrical signal when an experiment is performed by actually configuring such an
[0064]
The data rate of the experiment is OC-48 (2.48832 GB / s), and the
[0065]
The
[0066]
FIG. 3A shows a transmission signal, which corresponds to “10101100”.
[0067]
FIG. 3B shows a signal obtained by logically converting this using the differential shift keying method. The result of the signal is “11001000”.
[0068]
When this signal is received by the
[0069]
The output of the
[0070]
When the signals shown in FIG. 3C are applied to the
[0071]
Therefore, when these logical sums are taken by these
[0072]
According to this experiment, the bit error rate (BER) with respect to PRBS (= 2 23 −1) is 10 −9 when the power of the received optical signal is −17 dB · m, and error free. It turned out to be. In this way, optical phase transmission by the differential shift keying method is realized.
[0073]
(Other embodiments)
In the above embodiment, the
[0074]
That is, as the optical low-pass filter circuit, for example, an optical band-pass filter that is generally provided as a product can be used.
[0075]
Examples of the optical threshold filter circuit include supersaturated absorbers and the like. Hashimoto, H. Kurita, and H. Yokoyama "Optical noise reduction by a semiconductor waveguide saturable absorber" Technical Digest of International Topical Workshop on Contemporary Photonic Technology (CPT '98), Pc-13-1, pp615-616 (1998) Can be used.
[0076]
By using these known optical circuits and optical elements, the optical receiver of the present invention can be configured with only the optical circuits and optical elements without using conversion into electrical signals. Therefore, by providing an appropriate program to a computer including an optical circuit that can control the coupling state of optical circuits and optical elements by a program, the optical receiver of the present invention can be configured by the computer including the optical circuit. .
[0077]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an optical receiver, an optical reception method, and a program for realizing these by a computer including an optical circuit.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a first embodiment of an optical receiver of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an optical transmission apparatus corresponding to the first embodiment of the optical reception apparatus of the present invention;
FIG. 3 is a graph showing the intensity of an optical signal / electric signal when an experiment is performed with the optical receiver and the optical transmitter according to the present embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記入力を受け付けられた光信号と光注入同期して光信号を出力する半導体レーザ部、
前記出力された光信号を2つの電気信号に分岐して変換する光電変換分岐部、
前記分岐して変換された電気信号の一方が、所定の上側閾値より大きいか否かを示す電気信号を出力する上側閾値部、
前記分岐して変換された電気信号の他方が、所定の下側閾値より小さいか否かを示す電気信号を出力する下側閾値部、
前記上側閾値部と、前記下側閾値部と、により出力された電気信号の論理和を示す電気信号を、検出された情報として出力する論理和部、
前記検出された情報を伝送信号として出力する結果出力部
を備え、当該所定の下側閾値は、当該所定の上側閾値より小さいことを特徴とする光受信装置。 A light receiving unit that receives an input of an optical signal as a result of optical phase modulation of a transmission signal by a differential phase shift keying method ;
A semiconductor laser unit that outputs an optical signal in synchronism with an optical signal that has received the input ;
A photoelectric conversion branching unit that branches and converts the output optical signal into two electrical signals;
An upper threshold value unit for outputting an electric signal indicating whether one of the electric signals branched and converted is larger than a predetermined upper threshold value;
A lower threshold value unit for outputting an electric signal indicating whether or not the other of the branched and converted electric signal is smaller than a predetermined lower threshold value;
A logical sum unit that outputs an electrical signal indicating a logical sum of electrical signals output by the upper threshold value unit and the lower threshold value unit as detected information;
A result output unit for outputting the detected information as a transmission signal
And the predetermined lower threshold value is smaller than the predetermined upper threshold value .
前記光電変換分岐部は、前記出力された光信号を電気信号に変換してから、当該電気信号を2つに分岐する The photoelectric conversion branching unit converts the output optical signal into an electrical signal, and then branches the electrical signal into two.
ことを特徴とする光受信装置。 An optical receiver characterized by that.
前記光電変換分岐部は、前記出力された光信号を2つに分岐してから、当該分岐された光信号のそれぞれを電気信号に変換する The photoelectric conversion branching unit branches the output optical signal into two and then converts each of the branched optical signals into electrical signals.
ことを特徴とする光受信装置。 An optical receiver characterized by that.
前記入力を受け付けられた光信号と光注入同期して光信号を出力する半導体レーザ部、 A semiconductor laser unit that outputs an optical signal in synchronism with an optical signal that has received the input;
前記半導体レーザ部から出力された光信号を2つの光信号に分岐する分岐光カプラ部、 A branching optical coupler that branches the optical signal output from the semiconductor laser unit into two optical signals;
前記分岐して変換された光信号の一方の強度が、所定の上側閾値より大きいか否かを示す光信号を出力する上側光閾値フィルタ部、 An upper optical threshold filter unit that outputs an optical signal indicating whether one intensity of the branched and converted optical signal is greater than a predetermined upper threshold;
前記分岐して変換された光信号の他方の強度が、所定の下側閾値より小さいか否かを示す光信号を出力する下側光閾値フィルタ部、 A lower optical threshold filter unit that outputs an optical signal indicating whether the other intensity of the optical signal branched and converted is smaller than a predetermined lower threshold;
前記上側光閾値フィルタ部と、前記下側光閾値フィルタ部と、により出力された光信号の論理和を示す光信号を、検出された情報として出力する和光カプラ部、 A sum optical coupler unit that outputs an optical signal indicating a logical sum of optical signals output by the upper optical threshold filter unit and the lower optical threshold filter unit as detected information;
前記検出された情報を伝送信号として出力する結果出力部 A result output unit for outputting the detected information as a transmission signal
を備えることを特徴とする光受信装置。 An optical receiving device comprising:
前記送信装置は、 The transmitter is
伝送信号に所定の論理変換を行う論理変換器、 A logic converter that performs a predetermined logic conversion on the transmission signal;
前記所定の論理変換の結果で、波長可変レーザから出力された出力光を、光位相変調する光位相変調器、 An optical phase modulator that optically modulates output light output from the wavelength tunable laser as a result of the predetermined logical conversion;
前記光位相変調された結果の光信号を前記受信装置に送信する光送信部 An optical transmitter for transmitting the optical signal resulting from the optical phase modulation to the receiver
を備えることを特徴とする光通信システム。 An optical communication system comprising:
前記入力を受け付けられた光信号を半導体レーザで光注入同期させて光信号を出力させる半導体レーザ工程、
前記出力された光信号を2つの電気信号に分岐して変換する光電変換分岐工程、
前記分岐して変換された電気信号の一方が、所定の上側閾値より大きいか否かを示す電気信号を出力する上側閾値工程、
前記分岐して変換された電気信号の他方が、当該下側閾値より小さいか否かを示す電気信号を出力する下側閾値工程、
前記上側閾値工程と、前記下側閾値工程と、にて出力された電気信号の論理和を示す電気信号を、当該検出された情報として出力する論理和工程、
前記検出された情報を伝送信号として出力する結果出力工程
を備え、当該所定の下側閾値は、当該所定の上側閾値より小さいことを特徴とする光受信方法。 A light receiving step for receiving an input of an optical signal as a result of optical phase modulation of a transmission signal by a differential phase shift keying method;
A semiconductor laser step of outputting an optical signal by synchronizing the optical injection of the optical signal received with the input with a semiconductor laser;
A photoelectric conversion branching step for branching and converting the output optical signal into two electrical signals;
An upper threshold value step of outputting an electric signal indicating whether one of the branched and converted electric signals is larger than a predetermined upper threshold value;
A lower threshold value step of outputting an electric signal indicating whether the other of the branched and converted electric signals is smaller than the lower threshold value;
A logical sum step for outputting an electrical signal indicating a logical sum of the electrical signals output in the upper threshold step and the lower threshold step as the detected information;
A result output step of outputting the detected information as a transmission signal
And the predetermined lower threshold value is smaller than the predetermined upper threshold value .
前記光電変換分岐工程では、前記出力された光信号を電気信号に変換してから、当該電気信号を2つに分岐する In the photoelectric conversion branching step, the output optical signal is converted into an electrical signal, and then the electrical signal is split into two.
ことを特徴とする光受信方法。 An optical receiving method.
前記光電変換分岐工程では、前記出力された光信号を2つに分岐してから、当該分岐された光信号のそれぞれを電気信号に変換する In the photoelectric conversion branching step, the output optical signal is branched into two, and each of the branched optical signals is converted into an electric signal.
ことを特徴とする光受信方法。 An optical receiving method.
前記入力を受け付けられた光信号を半導体レーザで光注入同期させて光信号を出力させる半導体レーザ工程、
前記出力された光信号を光カプラにより2つの光信号に分岐する光分岐工程、
前記分岐された光信号の一方の強度が、所定の上側閾値より大きいか否かを示す光信号を光閾値フィルタにより出力する上側閾値工程、
前記分岐された光信号の他方の強度が、当該下側閾値より小さいか否かを示す光信号を光閾値フィルタにより出力する下側閾値工程、
前記上側閾値工程と、前記下側閾値工程と、にて出力された光信号の論理和を示す光信号を、光カプラにより当該検出された情報として出力する論理和工程、
前記検出された情報を伝送信号として出力する結果出力工程
を備え、当該所定の下側閾値は、当該所定の上側閾値より小さいことを特徴とする光受信方法。A light receiving step for receiving an input of an optical signal as a result of optical phase modulation of a transmission signal by a differential phase shift keying method;
A semiconductor laser step of outputting an optical signal by synchronizing the optical injection of the optical signal received with the input with a semiconductor laser;
An optical branching step of branching the output optical signal into two optical signals by an optical coupler ;
An upper threshold value step of outputting an optical signal indicating whether one of the branched optical signals is greater than a predetermined upper threshold value by an optical threshold filter;
A lower threshold value step of outputting an optical signal indicating whether or not the other intensity of the branched optical signal is smaller than the lower threshold value by an optical threshold filter;
A logical sum step of outputting an optical signal indicating a logical sum of the optical signals output in the upper threshold step and the lower threshold step as the detected information by an optical coupler;
A result output step of outputting the detected information as a transmission signal, wherein the predetermined lower threshold is smaller than the predetermined upper threshold.
伝送信号に所定の論理変換を行う論理変換工程、A logic conversion step for performing a predetermined logic conversion on the transmission signal;
前記所定の論理変換の結果で、波長可変レーザから出力された出力光を、光位相変調する光位相変調工程、 An optical phase modulation step of optical phase modulating the output light output from the wavelength tunable laser as a result of the predetermined logical conversion;
前記光位相変調された結果の光信号を前記光受付工程に入力として受け付けさせる光送信工程 Optical transmission step for causing the optical reception step to receive the optical signal resulting from the optical phase modulation as an input
を備えることを特徴とする光通信方法。 An optical communication method comprising:
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