JPH0918422A - Optical transceiver - Google Patents
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Landscapes
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 主信号に同期したクロックで光主信号の偏波
状態を変化させ、光ファイバを介して受信した光信号の
偏光成分から偏波ゆらぎの影響を受けずにクロックを抽
出し、これに同期した主信号を再生する。
【構成】 電気/光変換器22が電気信号の主信号を受
け光強度変調した光主信号に変換し、偏波スクランブラ
25が光主信号の偏波状態を周期的に変化させ光ファイ
バ3に出力する。次に、分波器41が光ファイバ3を介
して伝送された光信号を分波し、第1の受光器42は分
波器が分波した第1の光信号を電気信号に変換する。ま
た、偏波状態検出器50は分波器が分波した第2の光信
号により偏波状態の変化を電気信号に変換し、クロック
抽出回路55が第2の受光器54の出力から偏波スクラ
ンブル周波数を抽出する。そして、受信器43が第1の
受光器42の出力とクロック抽出回路55が抽出したク
ロックに基づいて主信号を再生する。
(57) [Summary] (Modified) [Purpose] The polarization state of the optical main signal is changed by the clock synchronized with the main signal, and the effect of polarization fluctuation is affected by the polarization component of the optical signal received through the optical fiber. Without receiving the clock, the clock is extracted and the main signal synchronized with this is reproduced. An electric / optical converter 22 receives a main signal of an electric signal and converts the main signal into a light intensity-modulated optical main signal, and a polarization scrambler 25 cyclically changes the polarization state of the optical main signal. Output to. Next, the demultiplexer 41 demultiplexes the optical signal transmitted via the optical fiber 3, and the first light receiver 42 converts the first optical signal demultiplexed by the demultiplexer into an electrical signal. Further, the polarization state detector 50 converts the change in the polarization state into an electric signal by the second optical signal demultiplexed by the demultiplexer, and the clock extraction circuit 55 changes the polarization from the output of the second photodetector 54. Extract the scramble frequency. Then, the receiver 43 reproduces the main signal based on the output of the first light receiver 42 and the clock extracted by the clock extraction circuit 55.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、主信号の光信号をそ
の信号のクロックで偏波スクランブルして光ファイバで
伝送する光送受信装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical transmission / reception apparatus for polarization-scrambling an optical signal of a main signal with a clock of the signal and transmitting it by an optical fiber.
【0002】[0002]
従来例1.超高速光時分割多重伝送方式では、光受信器
におけるクロック抽出が困難となる。そのため、クロッ
クを信号とは別の波長で伝送する手法が提案されてい
る。図14はY.Miyamoto et al、“D
ata and Clock WDM Transmi
ssion using 20 Gbit/s Ele
ctric Demultiplexer with
Waveguidepin Photodiode I
nterface”、ECOC’94、pp.755−
758(1994年発行)に示されているものである。Conventional example 1. In the ultra high-speed optical time division multiplex transmission system, it becomes difficult to extract a clock in the optical receiver. Therefore, a method of transmitting the clock at a wavelength different from that of the signal has been proposed. FIG. 14 shows Y. Miyamoto et al, “D
ata and Clock WDM Transmi
session using 20 Gbit / s Ele
ctric Demultiplexer with
Waveguidepin Photodiode I
interface ”, ECOC'94, pp.755-
758 (issued in 1994).
【0003】図14において1a、1bよりそれぞれ主
信号とクロック信号が入力される。電気/光変換器2a
は主信号を波長λaの光信号に変換する。電気/光変換
器2bはクロック信号を波長λbの光信号に変換する。
WDM(Wavelength-Division-Multiplexing)カプラ3
aによって電気/光変換器2a、2bの出力光が合波さ
れ、伝送路である光ファイバ3に送出される。光受信部
ではWDMカプラ3bによって波長λa、λbの光は分
波され、それぞれ光フィルタ5a、5bに入力される。
光フィルタ5aは波長λaを、光フィルタ5bは波長λ
bを選択的に透過する。6a、6bは光信号を電気信号
に変換する受光器であり、それぞれ主信号とクロック信
号を出力する。主信号は7aより出力され、クロック信
号は7bより出力される。In FIG. 14, a main signal and a clock signal are input from 1a and 1b, respectively. Electric / optical converter 2a
Converts the main signal into an optical signal of wavelength λa. The electrical / optical converter 2b converts the clock signal into an optical signal of wavelength λb.
WDM (Wavelength-Division-Multiplexing) coupler 3
Output lights from the electro-optical converters 2a and 2b are combined by a and sent to the optical fiber 3 which is a transmission path. In the optical receiver, the WDM coupler 3b demultiplexes the light having the wavelengths λa and λb and inputs the demultiplexed lights to the optical filters 5a and 5b, respectively.
The optical filter 5a has a wavelength λa, and the optical filter 5b has a wavelength λa.
b is selectively transmitted. Reference numerals 6a and 6b denote light receivers that convert an optical signal into an electric signal, and output a main signal and a clock signal, respectively. The main signal is output from 7a and the clock signal is output from 7b.
【0004】従来例2.図15は特開昭63ー1802
32に示されたもので、図において主信号、副信号は1
a、1bより入力される。2は電気/光変換器であり、
主信号を光信号に変換する。9は偏波面変調器であり、
副信号に同期して主信号の偏波面を変調する。伝送路は
偏波面保持光ファイバ30によって構成される。偏波面
は副信号が“1”のときに偏波面保持光ファイバの主歪
方向と直交する方向Vとなり、副信号が“0”のときに
偏波面保持光ファイバの主歪方向と平行な方向Hとなる
ように偏波面変調器9によって変調されている。光受信
部では偏光ビームスプリッタ10によってそれぞれの偏
波面の方向H、Vに分波され、方向Vの偏波面の光は受
光器6aに、また方向Hの偏波面の光は受光器6bに入
力される。受光器6aの出力と受光器6bの出力を加算
器11で合成して主信号が復調され、さらに、受光器6
bの出力から副信号が復調される。Conventional example 2. FIG. 15 shows Japanese Patent Laid-Open No. 63-1802.
32, in which the main signal and the sub signal are 1
Input from a and 1b. 2 is an electric / optical converter,
Converts the main signal into an optical signal. 9 is a polarization modulator,
The plane of polarization of the main signal is modulated in synchronization with the sub signal. The transmission line is composed of the polarization-maintaining optical fiber 30. The plane of polarization is the direction V orthogonal to the main strain direction of the polarization-maintaining optical fiber when the sub-signal is "1", and the direction parallel to the main strain direction of the polarization-maintaining optical fiber when the sub-signal is "0". It is modulated by the polarization modulator 9 to be H. In the optical receiver, the polarization beam splitter 10 demultiplexes the polarization planes into directions H and V, and the light of the polarization plane of the direction V is input to the light receiver 6a and the light of the polarization plane of the direction H is input to the light receiver 6b. To be done. The output of the light receiver 6a and the output of the light receiver 6b are combined by the adder 11 to demodulate the main signal.
The sub-signal is demodulated from the output of b.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来例1では電気/光
変換器、受光器が2つずつ必要になるという欠点があっ
た。また、伝送路は2つの波長を伝送しなければならな
い。伝送路である光ファイバには光増幅器などの波長依
存性がある部品が挿入されることがあり、異なる2つの
波長を伝送することは容易ではない。従来例2では偏波
面情報を正確に伝送し、また、特定の偏波方向の光信号
を受光する受光器を用いるために、偏波ゆらぎが生じな
い、高価な偏波保持光ファイバが必須であるという問題
があった。また、主信号の復調に加算器を必要とし、構
成が複雑になるという問題がある。The conventional example 1 has a drawback in that two electric / optical converters and two light receivers are required. In addition, the transmission line must transmit two wavelengths. A component having wavelength dependency such as an optical amplifier may be inserted in the optical fiber that is the transmission path, and it is not easy to transmit two different wavelengths. In the conventional example 2, since an optical receiver that accurately transmits polarization plane information and receives an optical signal in a specific polarization direction is used, an expensive polarization-maintaining optical fiber that does not cause polarization fluctuation is essential. There was a problem. Further, there is a problem that an adder is required for demodulation of the main signal, which makes the configuration complicated.
【0006】第1の目的は、1つの波長の光を用いて主
信号は光強度変調し、クロックは偏波スクランブルし、
光ファイバにおける偏波ゆらぎの影響を受けずに主信号
とクロックを伝送することである。The first purpose is to perform optical intensity modulation of the main signal and polarization scramble of the clock by using light of one wavelength,
It is to transmit the main signal and the clock without being affected by the polarization fluctuation in the optical fiber.
【0007】第2の目的は、複数の主信号を時分割光多
重した光信号をクロックで偏波スクランブルし、光ファ
イバにおける偏波ゆらぎの影響を受けずに光多重信号と
クロックを伝送することである。A second object is to scramble the polarization of an optical signal obtained by time-division-multiplexing a plurality of main signals with a clock, and transmit the optical multiplexed signal and the clock without being affected by polarization fluctuations in the optical fiber. Is.
【0008】第3の目的は、波長板を利用して光ファイ
バの偏波ゆらぎに影響を受けにくい安定したクロックを
抽出することである。A third object is to extract a stable clock which is hardly influenced by polarization fluctuation of an optical fiber by using a wave plate.
【0009】第4の目的は、偏波スクランブル駆動する
信号の振幅を高くし駆動周波数を下げ、偏波スクランブ
ル駆動するための高周波回路の製造を容易にすることで
ある。A fourth object is to facilitate the manufacture of a high frequency circuit for polarization scramble driving by increasing the amplitude of the signal for polarization scramble driving and lowering the driving frequency.
【0010】第5の目的は、偏波スクランブラを縦続接
続して偏波スクランブラを駆動する信号の周波数を下
げ、偏波スクランブル駆動するための高周波回路の製造
を容易にすることである。A fifth object is to facilitate the manufacture of a high-frequency circuit for polarization scramble driving by lowering the frequency of the signal for driving the polarization scrambler by connecting the polarization scramblers in cascade.
【0011】第6の目的は、光が入力されていない間、
偏波スクランブルの駆動を止め、偏波スクランブルする
ための駆動回路の消費電力を削減することである。The sixth object is to
This is to stop the driving of the polarization scrambling and reduce the power consumption of the drive circuit for the polarization scrambling.
【0012】第7の目的は、光強度変調した主信号を、
所定の周波数の副信号でクロックを周波数変調した信号
で偏波スクランブルし、主信号、クロックと副信号を伝
送しようとするものである。A seventh object is to obtain a main signal whose light intensity is modulated,
It is intended to transmit a main signal, a clock and a sub signal by polarization scrambling with a signal obtained by frequency-modulating a clock with a sub signal of a predetermined frequency.
【0013】第8の目的は、クロックに同期して主信号
を伝送している間、所定の周波数の副信号とクロックを
切り換えて、クロックが絶えても同期維持できる間に副
信号を伝送しようとするものである。An eighth object is to switch a sub signal having a predetermined frequency and the clock while transmitting the main signal in synchronization with the clock so that the sub signal can be transmitted while the synchronization can be maintained even if the clock runs out. It is what
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】第1の発明に係わる光送
受信器は、電気信号の主信号を受け光強度変調した光信
号を出力する電気/光変換器と、電気/光変換器からの
光信号の偏波状態を周期的に変化させ光ファイバに出力
する偏波スクランブラと、偏波スクランブラを主信号と
同期したクロックに基づいて光信号の偏波状態を周期的
に変化させるよう駆動する偏波スクランブラ駆動回路
と、光ファイバを介して伝送された光信号を分波する分
波器と、分波器が分波した第1の光信号を電気信号に変
換する第1の受光器と、分波器が分波した第2の光信号
により偏波状態の変化を電気信号に変換する偏波状態検
出器と、偏波状態検出器からの電気信号をもとに偏波ス
クランブル周波数を抽出しクロックを再生するクロック
抽出回路と、第1の受光器の出力とクロック抽出回路が
抽出したクロックに基づいて主信号を再生する受信器と
を備えたものである。An optical transmitter / receiver according to a first aspect of the present invention comprises an electric / optical converter for receiving a main signal of an electric signal and outputting a light intensity-modulated optical signal, and an electric / optical converter. A polarization scrambler that periodically changes the polarization state of the optical signal and outputs it to the optical fiber, and a polarization scrambler that periodically changes the polarization state of the optical signal based on a clock that is synchronized with the main signal A polarization scrambler driving circuit for driving, a demultiplexer for demultiplexing the optical signal transmitted through the optical fiber, and a first demultiplexer for converting the first optical signal demultiplexed by the demultiplexer into an electrical signal. A light receiver, a polarization state detector that converts a change in polarization state into an electric signal by the second optical signal demultiplexed by the demultiplexer, and polarization based on the electric signal from the polarization state detector A clock extraction circuit for extracting a scramble frequency and reproducing a clock; It is obtained by a receiver for reproducing a main signal based on a clock output and a clock extracting circuit of the optical device is extracted.
【0015】第2の発明に係わる光送受信器は、互いに
同期した複数の主信号を受け光強度変調した光主信号を
出力する電気/光変換器と、電気/光変換器からの複数
の光主信号を時分割で多重化し光信号を出力する光多重
装置と、多重化された光信号の偏波状態を周期的に変化
させ光ファイバに出力する偏波スクランブラと、偏波ス
クランブラを主信号と同期したクロックに基づいて光信
号の偏波状態を周期的に変化させるよう駆動する偏波ス
クランブラ駆動回路と、光ファイバからの光信号を受け
分波する分波器と、分波器が分波した第1の光信号を複
数の光主信号に分離する光分離装置と、分波器が分波し
た第2の光信号により偏波状態の変化を電気信号に変換
する偏波状態検出器と、偏波状態検出器からの電気信号
をもとに偏波スクランブル周波数を抽出しクロックを再
生するクロック抽出回路と、クロック抽出回路が抽出し
たクロックに基づいて光分離装置が分離した複数の光主
信号を主信号に再生する受信器とを備えたものである。An optical transmitter / receiver according to a second aspect of the present invention includes an electric / optical converter which receives a plurality of main signals synchronized with each other and outputs an optical main signal whose light intensity is modulated, and a plurality of optical signals from the electric / optical converter. An optical multiplexer that multiplexes the main signal in a time division manner and outputs an optical signal, a polarization scrambler that periodically changes the polarization state of the multiplexed optical signal and outputs it to an optical fiber, and a polarization scrambler. A polarization scrambler drive circuit that drives to periodically change the polarization state of the optical signal based on the clock that is synchronized with the main signal, a demultiplexer that receives and demultiplexes the optical signal from the optical fiber, and a demultiplexer. Demultiplexer that demultiplexes the first optical signal demultiplexed by the optical demultiplexer into a plurality of optical main signals, and polarized wave that converts the change in the polarization state into an electrical signal by the second optical signal demultiplexed by the demultiplexer Based on the electrical signals from the state detector and the polarization state detector, the polarization A clock extracting circuit for extracting a amble frequency and reproducing a clock, and a receiver for reproducing a plurality of optical main signals separated by an optical demultiplexer based on the clock extracted by the clock extracting circuit into a main signal. .
【0016】第3の発明に係わる光送受信器は、分波さ
れた第2の光信号の一定方向の偏光成分のみを透過させ
る偏光子と、偏光子からの光信号を電気信号に変換する
第2の受光器とを備えたものである。An optical transmitter / receiver according to a third aspect of the present invention is a polarizer that transmits only a polarized component of a fixed second direction of the demultiplexed second optical signal, and a optical signal that converts the optical signal from the polarizer into an electrical signal. And two light receivers.
【0017】第4の発明に係わる光送受信器は、分波さ
れた第2の光信号を主軸に対し垂直な偏光と水平な偏光
との間に位相差π/2を与えて透過する1/4波長板
と、この1/4波長板からの光の一定方向の偏光成分の
みを透過させる偏光子と、偏光子からの光信号を電気信
号に変換する第2の受光器と、第2の受光器出力の振幅
値を検出してこの振幅値が大きくなるよう1/4波長板
の主軸を中心に回転制御する波長板制御回路とを備えた
ものである。An optical transmitter / receiver according to a fourth aspect of the present invention transmits the demultiplexed second optical signal with a phase difference of π / 2 between the polarized light perpendicular to the main axis and the polarized light horizontal. A four-wave plate, a polarizer that transmits only a polarization component of light from the quarter-wave plate in a certain direction, a second light receiver that converts an optical signal from the polarizer into an electric signal, and a second A wavelength plate control circuit for detecting the amplitude value of the output of the photodetector and controlling the rotation around the main axis of the quarter wavelength plate so as to increase the amplitude value is provided.
【0018】第5の発明に係わる光送受信器は、光信号
を主軸に対し垂直な偏光と水平な偏光との間に位相差π
/2と位相差πを与えて透過させる1/4波長板と1/
2波長板と、分波器が分波した第2の光信号を1/4波
長板と1/2波長板を透過させた光信号の一定方向の偏
光成分のみを透過させる偏光子と、偏光子からの光信号
を電気信号に変換する第2の受光器と、この第2の受光
器出力の振幅値を検出してこの振幅値が大きくなるよう
1/4波長板と1/2波長板の主軸を中心に回転制御す
る波長板制御回路とを備えたものである。In the optical transmitter / receiver according to the fifth aspect of the invention, the optical signal has a phase difference π between polarized light perpendicular to the principal axis and polarized light horizontal to the principal axis.
1/2 wave plate with a phase difference of π
A two-wave plate, a polarizer for transmitting the second optical signal demultiplexed by the demultiplexer, and transmitting only a polarization component in a certain direction of the optical signal transmitted through the quarter-wave plate and the half-wave plate; A second photodetector for converting an optical signal from a child into an electric signal, and a quarter wave plate and a half wave plate for detecting the amplitude value of the output of the second photoreceiver and increasing the amplitude value. And a wave plate control circuit for controlling rotation around the main axis of the.
【0019】第6の発明に係わる光送受信器は、偏波ス
クランブラを直交偏波成分の一方の光波に位相変化量π
が得られる電圧の整数倍の振幅で駆動する偏波スクラン
ブラ駆動回路を備えたものである。In the optical transmitter / receiver according to the sixth aspect of the present invention, the polarization scrambler converts the phase change amount π into one light wave of the orthogonal polarization component.
Is provided with a polarization scrambler drive circuit that drives with an amplitude that is an integral multiple of the voltage that can be obtained.
【0020】第7の発明に係わる光送受信器は、多段に
縦続接続した複数の偏波スクランブラと、電気/光変換
器からの光信号を受ける先頭の偏波スクランブラに光信
号が入力されてから自偏波スクランブラに光信号が入力
されるまでの時間差に対応した遅延を与えて偏波スクラ
ンブラを駆動する偏波スクランブラ駆動回路とを備えた
ものである。In the optical transmitter / receiver according to the seventh invention, an optical signal is input to a plurality of polarization scramblers cascade-connected in multiple stages and a leading polarization scrambler for receiving the optical signal from the electrical / optical converter. And a polarization scrambler drive circuit for driving the polarization scrambler by giving a delay corresponding to the time difference from the time when the optical signal is input to the own polarization scrambler.
【0021】第8の発明に係わる光送受信器は、偏波ス
クランブラに光が入力されない間、偏波スクランブラの
駆動を止める偏波スクランブラ駆動回路を備えたもので
ある。The optical transmitter / receiver according to the eighth invention comprises a polarization scrambler drive circuit for stopping the drive of the polarization scrambler while light is not input to the polarization scrambler.
【0022】第9の発明に係わる光送受信器は、所定の
周波数の副信号を受け主信号と同期したクロックを搬送
波として副信号を周波数変調する周波数変調器と、周波
数変調器の出力に基づいて偏波スクランブラを駆動する
偏波スクランブラ駆動回路と、偏波状態検出器からの周
波数変調された副信号を復調する復調器とを備えたもの
である。An optical transmitter / receiver according to a ninth aspect of the present invention is based on a frequency modulator which receives a sub-signal of a predetermined frequency and frequency-modulates the sub-signal by using a clock synchronized with the main signal as a carrier, based on the output of the frequency modulator. A polarization scrambler drive circuit for driving the polarization scrambler and a demodulator for demodulating the frequency-modulated sub-signal from the polarization state detector are provided.
【0023】第10の発明に係わる光送受信器は、所定
の周波数の副信号を受け主信号と同期したクロックと副
信号とを切り換える切換器と、切換器の出力に基づいて
偏波スクランブラを駆動する偏波スクランブラ駆動回路
と、偏波状態検出器の出力から副信号の周波数を検出す
る検出器とを備えたものである。An optical transmitter / receiver according to a tenth aspect of the present invention comprises a switcher which receives a sub-signal of a predetermined frequency and switches between a clock and the sub-signal synchronized with the main signal, and a polarization scrambler based on the output of the switcher. It is provided with a polarization scrambler driving circuit for driving and a detector for detecting the frequency of the sub-signal from the output of the polarization state detector.
【0024】[0024]
【作用】第1の発明においては、電気/光変換器が電気
信号の主信号を受け光強度変調した光信号を出力し、偏
波スクランブラが電気/光変換器からの光信号の偏波状
態を周期的に変化させ光ファイバに出力すると共に、偏
波スクランブラ駆動回路が偏波スクランブラを主信号と
同期したクロックに基づいて光信号の偏波状態を周期的
に変化させるよう駆動する。次に、分波器が光ファイバ
を介して伝送された光信号を分波し、第1の受光器が、
分波された第1の光信号を電気信号に変換する。また、
偏波状態検出器が分波された第2の光信号により偏波状
態の変化を電気信号に変換し、クロック抽出回路が偏波
状態検出器からの電気信号をもとに偏波スクランブル周
波数を抽出しクロックを再生する。そして、受信器が第
1の受光器の出力とクロック抽出回路が抽出したクロッ
クに基づいて主信号を再生する。According to the first aspect of the invention, the electric / optical converter receives the main signal of the electric signal and outputs an optical signal whose optical intensity is modulated, and the polarization scrambler polarizes the optical signal from the electric / optical converter. The polarization scrambler driving circuit drives the polarization scrambler so as to periodically change the polarization state of the optical signal based on the clock synchronized with the main signal while the state is periodically changed and output to the optical fiber. . Next, the demultiplexer demultiplexes the optical signal transmitted through the optical fiber, and the first photodetector
The demultiplexed first optical signal is converted into an electric signal. Also,
The polarization state detector converts the change in the polarization state into an electrical signal by the demultiplexed second optical signal, and the clock extraction circuit determines the polarization scramble frequency based on the electrical signal from the polarization state detector. Extract and regenerate the clock. Then, the receiver reproduces the main signal based on the output of the first light receiver and the clock extracted by the clock extraction circuit.
【0025】第2の発明においては、電気/光変換器が
互いに同期した複数の主信号を受け光強度変調した光主
信号を出力し、光多重装置が電気/光変換器からの複数
の光主信号を時分割で多重化し光信号を出力する。偏波
スクランブラが多重化された光信号の偏波状態を周期的
に変化させ光ファイバに出力すると共に、偏波スクラン
ブラ駆動回路が偏波スクランブラを主信号と同期したク
ロックに基づいて光信号の偏波状態を周期的に変化させ
るよう駆動する。次に、分波器が光ファイバからの光信
号を受け分波し、光分離装置が分波された第1の光信号
を複数の光主信号に分離する。また、偏波状態検出器が
分波された第2の光信号により偏波状態の変化を電気信
号に変換する。そして、クロック抽出回路が偏波状態検
出器からの電気信号をもとに偏波スクランブル周波数を
抽出しクロックを再生し、受信器が抽出されたクロック
に基づいて光分離装置が分離した複数の光主信号を主信
号に再生する。In the second aspect of the invention, the electro-optical converter receives the plurality of main signals synchronized with each other and outputs the optical main signal whose light intensity is modulated, and the optical multiplexing device outputs the plurality of optical signals from the electro-optical converter. The main signal is time-division multiplexed and an optical signal is output. The polarization scrambler periodically changes the polarization state of the multiplexed optical signal and outputs it to the optical fiber, and the polarization scrambler drive circuit outputs the optical signal based on the clock that synchronizes the polarization scrambler with the main signal. It is driven so as to periodically change the polarization state of the signal. Next, the demultiplexer receives and demultiplexes the optical signal from the optical fiber, and the optical demultiplexer demultiplexes the demultiplexed first optical signal into a plurality of optical main signals. Further, the polarization state detector converts a change in the polarization state into an electric signal by the demultiplexed second optical signal. Then, the clock extraction circuit extracts the polarization scramble frequency based on the electric signal from the polarization state detector to regenerate the clock, and the receiver extracts a plurality of optical signals separated by the optical demultiplexer based on the extracted clock. The main signal is reproduced as the main signal.
【0026】第3の発明においては、偏光子が分波され
た第2の光信号の一定方向の偏光成分のみを透過させ、
第2の受光器が偏光子からの光信号を電気信号に変換す
る。In the third invention, the polarizer transmits only the polarized component in the fixed direction of the demultiplexed second optical signal,
The second light receiver converts the optical signal from the polarizer into an electrical signal.
【0027】第4の発明においては、1/4波長板が分
波された第2の光信号を主軸に対し垂直な偏光と水平な
偏光との間に位相差π/2を与えて透過し、偏光子がこ
の1/4波長板からの光の一定方向の偏光成分のみを透
過させる。そして、第2の受光器が偏光子からの光信号
を電気信号に変換し、波長板制御回路が第2の受光器出
力の振幅値を検出してこの振幅値が大きくなるよう1/
4波長板の主軸を中心に回転制御する。In the fourth invention, the quarter wave plate transmits the demultiplexed second optical signal with a phase difference of π / 2 between the polarized light perpendicular to the principal axis and the polarized light horizontal to the main axis. The polarizer transmits only the polarized component of the light from the quarter-wave plate in a fixed direction. Then, the second photodetector converts the optical signal from the polarizer into an electric signal, and the wave plate control circuit detects the amplitude value of the output of the second photodetector to increase the amplitude value 1 /.
Rotation is controlled around the main axis of the four-wave plate.
【0028】第5の発明においては、1/4波長板と1
/2波長板が光信号を主軸に対し垂直な偏光と水平な偏
光との間に位相差π/2と位相差πを与えて透過させ、
偏光子が分波された第2の光信号を1/4波長板と1/
2波長板を透過させた光信号の一定方向の偏光成分のみ
を透過させる。そして、第2の受光器が偏光子からの光
信号を電気信号に変換し、波長板制御回路がこの第2の
受光器出力の振幅値を検出してこの振幅値が大きくなる
よう1/4波長板と1/2波長板の主軸を中心に回転制
御する。In the fifth invention, a quarter wave plate and 1
The / 2 wave plate gives an optical signal a phase difference π / 2 and a phase difference π between the polarized light perpendicular to the main axis and the polarized light horizontal to allow transmission.
The second optical signal with the demultiplexed polarizer is 1/4 wave plate and 1 /
Only the polarized component in a certain direction of the optical signal transmitted through the two-wave plate is transmitted. Then, the second photodetector converts the optical signal from the polarizer into an electric signal, and the wave plate control circuit detects the amplitude value of the output of the second photodetector and makes it 1/4 so as to increase the amplitude value. Rotation is controlled around the main axes of the wave plate and the half wave plate.
【0029】第6の発明においては、偏波スクランブラ
駆動回路が偏波スクランブラを直交偏波成分の一方の光
波に位相変化量πが得られる電圧の整数倍の振幅で駆動
する。In the sixth aspect of the invention, the polarization scrambler driving circuit drives the polarization scrambler with an amplitude that is an integral multiple of the voltage with which the phase change amount π is obtained for one light wave of the orthogonal polarization component.
【0030】第7の発明においては、多段に縦続接続し
た複数の偏波スクランブラを各段の偏波スクランブラ駆
動回路が、電気/光変換器からの光信号を受ける先頭の
偏波スクランブラに光信号が入力されてから、自偏波ス
クランブラに光信号が入力されるまでの時間差に対応し
た遅延を与えて偏波スクランブラを駆動する。In the seventh invention, a plurality of polarization scramblers cascade-connected in multiple stages are provided, and a polarization scrambler drive circuit of each stage receives the optical signal from the electro-optical converter. The polarization scrambler is driven with a delay corresponding to the time difference from the input of the optical signal to the input signal to the self-polarization scrambler.
【0031】第8の発明においては、偏波スクランブラ
駆動回路が偏波スクランブラに光が入力されない間、偏
波スクランブラの駆動を止める。In the eighth invention, the polarization scrambler driving circuit stops driving the polarization scrambler while light is not input to the polarization scrambler.
【0032】第9の発明においては、周波数変調器が所
定の周波数の副信号を受け、主信号と同期したクロック
を搬送波として副信号を周波数変調し、偏波スクランブ
ラ駆動回路が周波数変調器の出力に基づいて偏波スクラ
ンブラを駆動する。そして、復調器が偏波状態検出器か
らの周波数変調された副信号を復調する。In the ninth invention, the frequency modulator receives the sub-signal of a predetermined frequency, frequency-modulates the sub-signal using the clock synchronized with the main signal as a carrier, and the polarization scrambler drive circuit is the frequency modulator. Drive the polarization scrambler based on the output. Then, the demodulator demodulates the frequency-modulated sub-signal from the polarization state detector.
【0033】第10の発明においては、切換器が所定の
周波数の副信号を受け、主信号と同期したクロックと副
信号とを切り換え、偏波スクランブラ駆動回路が切換器
の出力に基づいて偏波スクランブラを駆動する。そし
て、検出器が偏波状態検出器の出力から副信号の周波数
を検出する。In the tenth aspect of the invention, the switch receives the sub-signal of a predetermined frequency, switches between the clock synchronized with the main signal and the sub-signal, and the polarization scrambler drive circuit shifts the polarization based on the output of the switch. Drive the wave scrambler. Then, the detector detects the frequency of the sub signal from the output of the polarization state detector.
【0034】[0034]
実施例1.本実施例は主信号に同期したクロックで偏波
スクランブルして光ファイバにより伝送し、受信側で偏
波状態の変化から抽出したクロックをもとに、主信号を
再生しようとするものである。図1は本実施例の光送受
信装置の構成を示すブロック図である。図において、1
は主信号の入力端子、2は光送信部、3は光ファイバ、
4は光受信部、7は主信号の出力端子である。Embodiment 1 FIG. In this embodiment, polarization scrambling is carried out by a clock synchronized with the main signal and transmitted through an optical fiber, and the main signal is reproduced on the receiving side based on the clock extracted from the change in the polarization state. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the optical transceiver of this embodiment. In the figure, 1
Is a main signal input terminal, 2 is an optical transmitter, 3 is an optical fiber,
Reference numeral 4 is an optical receiver, and 7 is an output terminal for the main signal.
【0035】光送信部2において、21は主クロック信
号を出力する発振器、22は主信号を光信号に変換する
電気/光変換器、23はプリスケーラで、主クロック信
号を整数分の1に分周して偏波スクランブラ駆動用のク
ロック信号(以下、駆動クロック信号)を出力する。2
4は偏波スクランブラ駆動回路、25は偏波スクランブ
ラで、電気/光変換器22の出力光を偏波スクランブラ
駆動回路24の出力によって偏波スクランブルする。2
51は偏波スクランブラ25の光入力、252は偏波ス
クランブラ25の光出力、253は偏波スクランブラ駆
動信号である。In the optical transmitter 2, 21 is an oscillator for outputting a main clock signal, 22 is an electric / optical converter for converting the main signal into an optical signal, and 23 is a prescaler, which divides the main clock signal into integers. A clock signal for driving the polarization scrambler (hereinafter referred to as a drive clock signal) is output after the rotation. 2
Reference numeral 4 is a polarization scrambler drive circuit, and 25 is a polarization scrambler, which scrambles the output light of the electro-optical converter 22 with the output of the polarization scrambler drive circuit 24. 2
Reference numeral 51 is an optical input of the polarization scrambler 25, 252 is an optical output of the polarization scrambler 25, and 253 is a polarization scrambler drive signal.
【0036】光受信部4において、41は分波器、42
は受光器、43は受信器である。50は偏波状態の変化
を電気信号に変換する偏波状態検出器で、偏光子53お
よび受光器54から構成される。そして、55はクロッ
ク抽出回路で、偏波の変化から抽出したクロック信号
(以下、受信クロック信号)を出力する。57はマルチ
プレクサで、受信クロック信号の周波数を整数倍した主
クロック信号を出力する。In the optical receiver 4, 41 is a demultiplexer and 42
Is a light receiver, and 43 is a receiver. Reference numeral 50 denotes a polarization state detector that converts a change in polarization state into an electric signal, and includes a polarizer 53 and a light receiver 54. A clock extraction circuit 55 outputs a clock signal (hereinafter referred to as a reception clock signal) extracted from the change in polarization. A multiplexer 57 outputs a main clock signal that is an integral multiple of the frequency of the received clock signal.
【0037】次に、図2は偏波スクランブラ25を駆動
する周辺回路の構成と偏波スクランブラ25の構成例を
示すもので、図において21は発振器、24は偏波スク
ランブラ駆動回路、25は偏波スクランブラで、251
は偏波スクランブラ光入力、10a、10bは偏光ビー
ムスプリッタ、11は位相変調器、252は偏波スクラ
ンブラ光出力である。Next, FIG. 2 shows a configuration of a peripheral circuit for driving the polarization scrambler 25 and a configuration example of the polarization scrambler 25. In the figure, 21 is an oscillator, 24 is a polarization scrambler drive circuit, 25 is a polarization scrambler, 251
Is a polarization scrambler light input, 10a and 10b are polarization beam splitters, 11 is a phase modulator, and 252 is a polarization scrambler light output.
【0038】次に、動作を図1と図2を用いて説明す
る。図1において、電気/光変換器22は入力端子1か
らの主信号を発振器21の出力の主クロック信号に同期
させて強度変調で光信号に変換し偏波スクランブラ25
に出力する。プリスケーラ23は発振器21からの主ク
ロック信号を整数分の1の周波数に分周して、偏波スク
ランブラ駆動用の駆動クロック信号を作り偏波スクラン
ブラ駆動回路24に出力する。ただし、駆動クロック信
号の周期は伝送路における偏波ゆらぎの影響を受けない
十分短い周期とする。図2において、偏波スクランブラ
25は偏波スクランブラ光入力251より入力された光
信号を偏光ビームスプリッタ10aにより直交偏波成分
に分波し、分波した一方を垂直偏波、他方を水平偏波と
すれば垂直偏波光はそのまま偏光ビームスプリッタ10
bに出力し、水平偏波光は位相変調器11により位相変
調を受け偏光ビームスプリッタ10bで垂直偏波光と合
波し、偏波スクランブラ光出力252に出力する。Next, the operation will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In FIG. 1, the electrical / optical converter 22 converts the main signal from the input terminal 1 into an optical signal by intensity modulation in synchronization with the main clock signal of the output of the oscillator 21, and converts the signal into a polarization scrambler 25.
Output to The prescaler 23 frequency-divides the main clock signal from the oscillator 21 into a frequency of 1 / integer, generates a drive clock signal for driving the polarization scrambler, and outputs the drive clock signal to the polarization scrambler drive circuit 24. However, the cycle of the drive clock signal is set to a sufficiently short cycle that is not affected by polarization fluctuation in the transmission line. In FIG. 2, the polarization scrambler 25 demultiplexes the optical signal input from the polarization scrambler optical input 251 into orthogonal polarization components by the polarization beam splitter 10a, one of the demultiplexed signals is vertical polarization, and the other is horizontal. If the polarized light is used, the vertically polarized light remains as it is.
Then, the horizontally polarized light is phase-modulated by the phase modulator 11 to be combined with the vertically polarized light by the polarization beam splitter 10b and output to the polarization scrambler light output 252.
【0039】ここで、位相変調器11は偏波スクランブ
ラ駆動回路24からの駆動信号によって水平偏波光を位
相変調する。たとえば、図2の位相変調器11に電圧を
加えると水平偏波光の位相が変化するが、その位相変化
量がπとなる電圧(以下、半波長電圧Vπ)を振幅と
し、周期的に変化する信号を加えると偏波スクランブラ
25の出力光の偏波状態をその周期で変化させることが
できる。従って、振幅が半波長電圧Vπで、周期が駆動
クロック信号の周期で偏波スクランブラ25を駆動すれ
ば、偏波スクランブラ25は電気/光変換器22の出力
光、即ち光強度変調した光主信号の偏波状態を連続的に
駆動クロック信号の周期で変化させることができる。Here, the phase modulator 11 phase-modulates the horizontally polarized light by the drive signal from the polarization scrambler drive circuit 24. For example, when a voltage is applied to the phase modulator 11 in FIG. 2, the phase of the horizontally polarized light changes, but the voltage at which the amount of phase change is π (hereinafter, half-wave voltage Vπ) is the amplitude and changes periodically. When a signal is added, the polarization state of the output light of the polarization scrambler 25 can be changed in that cycle. Therefore, if the polarization scrambler 25 is driven with the amplitude of the half-wave voltage Vπ and the cycle of the drive clock signal, the polarization scrambler 25 outputs the output light of the electro-optical converter 22, that is, the light intensity-modulated light. The polarization state of the main signal can be continuously changed in the cycle of the drive clock signal.
【0040】光受信部4では光ファイバ3からの光信号
を分波器41が分波し、受光器42と偏波状態検出器5
0に出力する。受光器42は光信号を光/電気変換し、
受信器43に出力する。一方、偏波状態検出器50は、
分波器41からの光信号を偏光子53が特定方向の偏光
成分のみを透過し、受光器54が偏光子53からの光信
号を光/電気変換することによって偏波状態の変化を電
気信号に変換し、クロック抽出回路55に出力する。In the optical receiver 4, the optical signal from the optical fiber 3 is demultiplexed by the demultiplexer 41, and the photodetector 42 and the polarization state detector 5
Output to 0. The light receiver 42 performs optical / electrical conversion of the optical signal,
Output to the receiver 43. On the other hand, the polarization state detector 50
The polarizer 53 transmits only the polarization component in a specific direction to the optical signal from the demultiplexer 41, and the light receiver 54 performs optical / electrical conversion on the optical signal from the polarizer 53 to change the polarization state to an electrical signal. And outputs to the clock extraction circuit 55.
【0041】クロック抽出回路55は偏波状態検出器5
0からの電気信号をクロック抽出回路55に内蔵する狭
帯域フィルタに通して、光送信部2の偏波スクランブラ
駆動クロック信号と同一周波数の信号を抽出し、受信ク
ロック信号を生成する。狭帯域フィルタとしては受信ク
ロック信号を抽出するため偏波ゆらぎの影響を受けない
帯域幅を持つもので、例えば中心周波数に対しQ値(中
心周波数/半値幅)が1000程度の狭帯域フィルタを
用いる。マルチプレクサ57は受信クロック信号の周波
数を整数倍して主クロック信号を得る。そして、この主
クロック信号と受光器42の出力に基づいて受信器43
が主信号を再生し出力端子7に出力する。The clock extraction circuit 55 is the polarization state detector 5
The electric signal from 0 is passed through a narrow band filter incorporated in the clock extraction circuit 55 to extract a signal having the same frequency as the polarization scrambler drive clock signal of the optical transmitter 2 to generate a reception clock signal. The narrow band filter has a bandwidth that is not affected by polarization fluctuations for extracting the received clock signal. For example, a narrow band filter having a Q value (center frequency / half-value width) of about 1000 with respect to the center frequency is used. . The multiplexer 57 obtains the main clock signal by multiplying the frequency of the received clock signal by an integer. Then, based on the main clock signal and the output of the light receiver 42, the receiver 43
Reproduces the main signal and outputs it to the output terminal 7.
【0042】以上のようにして光主信号をこれに同期し
たクロックで偏波状態を変化させ、光ファイバ3を介し
て受信した光信号の偏光成分からクロックを抽出するの
で、光ファイバにおける偏波ゆらぎの影響を受けずにク
ロックが抽出でき、これに同期した主信号を再生でき
る。また、偏波状態の変化周波数を用いてクロック成分
を伝送しており、偏波状態そのものを信号としていない
ので高価な偏波保持ファイバを用いる必要がない。ま
た、クロック抽出回路は主信号と共に同期信号を光強度
変調して送受する内部同期方式より簡単な電子回路で構
成できる。As described above, the polarization state of the optical main signal is changed by the clock synchronized with the optical main signal, and the clock is extracted from the polarization component of the optical signal received through the optical fiber 3. The clock can be extracted without being affected by fluctuations, and the main signal synchronized with this can be reproduced. Further, since the clock component is transmitted using the change frequency of the polarization state and the polarization state itself is not used as a signal, it is not necessary to use an expensive polarization maintaining fiber. Further, the clock extraction circuit can be composed of an electronic circuit which is simpler than the internal synchronization system which transmits and receives the main signal and the synchronization signal by modulating the light intensity.
【0043】実施例2.本実施例は光強度変調した2つ
の主信号を光時分割多重し、偏波スクランブルでクロッ
クを伝送しようとするものである。図3は本実施例の光
送受信装置の構成を示すブロック図である。図3の光送
信部2において、1aは第1の主信号の入力端子、1b
は第2の主信号の入力端子、22a、22bは電気/光
変換器、26は光多重装置で、電気/光変換器22a、
22bからの光信号を時分割多重するもので、例えば光
カプラなどを用いて構成する。次に、光受信部4におい
て、46は光分離装置で、時分割多重された光信号を分
離するものであり、例えば光スイッチや変調器を用いる
ことができる。42a、42bは受光器、43a、43
bは受信器で、7aは再生された第1の主信号の出力端
子、7bは再生された第2の主信号の出力端子ある。他
は実施例1と同様で説明を省略する。Embodiment 2 FIG. In this embodiment, two main signals whose light intensity has been modulated are time-division multiplexed, and a clock is transmitted by polarization scrambling. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the optical transceiver of this embodiment. In the optical transmitter 2 of FIG. 3, reference numeral 1a denotes an input terminal for the first main signal, 1b.
Is an input terminal for the second main signal, 22a and 22b are electrical / optical converters, 26 is an optical multiplexer, and electrical / optical converters 22a and
The optical signal from 22b is time-division-multiplexed and is configured by using, for example, an optical coupler. Next, in the optical receiving section 4, 46 is an optical demultiplexer for demultiplexing the time-division multiplexed optical signal, and for example, an optical switch or a modulator can be used. 42a and 42b are photodetectors, 43a and 43
b is a receiver, 7a is an output terminal for the reproduced first main signal, and 7b is an output terminal for the reproduced second main signal. Others are the same as those in the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
【0044】次に動作について説明する。光送信部2に
おいては、電気/光変換器22a、22bが発振器21
の出力の主クロック信号に同期させて第1の主信号と第
2の主信号を強度変調で光信号に変換し、光多重装置2
6が第1の主信号と第2の主信号の光信号を時分割多重
する。従って、時分割多重した光信号の伝送速度は2倍
になる。そして、光時分割多重した光信号を実施例1と
同様に偏波スクランブラ駆動回路24が偏波スクランブ
ラ駆動信号253で偏波スクランブラ25を駆動し、偏
波スクランブラ25が光ファイバ3に出力する。Next, the operation will be described. In the optical transmitter 2, the electric / optical converters 22 a and 22 b are the oscillator 21.
The first and second main signals are converted into optical signals by intensity modulation in synchronism with the main clock signal output from the optical multiplexer 2
6 time-division-multiplexes the optical signals of the first main signal and the second main signal. Therefore, the transmission speed of the time division multiplexed optical signal is doubled. Then, the polarization scrambler drive circuit 24 drives the polarization scrambler 25 with the polarization scrambler drive signal 253 for the optical signal subjected to the optical time division multiplexing, and the polarization scrambler 25 causes the optical fiber 3 to operate. Output to.
【0045】次に、光受信部4においては、分波器41
経由光ファイバ3からの光信号を偏波状態検出器50が
偏光子53および受光器54により光偏波状態の周期的
変化を電気信号に変換する。そして、実施例1と同様に
クロック抽出回路55が電気信号から受信クロック信号
を抽出し、マルチプレクサ57が受信クロック信号の周
波数を整数倍した主クロック信号を生成する。そして、
光ファイバ3からの多重化された光信号を光分離装置4
6が主クロック信号に基づいて第1の光主信号と第2の
光主信号に分離する。また、分離した2つの光信号をそ
れぞれ、受光器42a、受光器42bが電気信号に変換
し主クロック信号を用いて受信器43a、43bがそれ
ぞれ第1の主信号と第2の主信号を再生する。他の動作
は実施例1と同様で説明を省く。Next, in the optical receiver 4, the demultiplexer 41
The polarization state detector 50 uses the polarizer 53 and the light receiver 54 to convert the optical signal from the transit optical fiber 3 into a periodic change in the optical polarization state into an electric signal. Then, as in the first embodiment, the clock extraction circuit 55 extracts the reception clock signal from the electric signal, and the multiplexer 57 generates a main clock signal that is an integral multiple of the frequency of the reception clock signal. And
An optical demultiplexer 4 is provided for demultiplexing the multiplexed optical signal from the optical fiber 3.
6 separates into a first optical main signal and a second optical main signal based on the main clock signal. In addition, the two separated optical signals are converted into electric signals by the light receiver 42a and the light receiver 42b, and the receivers 43a and 43b reproduce the first main signal and the second main signal using the main clock signal. To do. Other operations are the same as those in the first embodiment and will not be described.
【0046】上記例では光多重は2多重の例を示したが
多重度を増やした構成とすることも可能で、強度変調し
た光信号の伝送速度は高速となるが、偏波状態を変化さ
せる周波数は変えなくともよい。即ち、偏波スクランブ
ラ駆動信号の周波数は実施例1と同じでよい。また、光
受信部4におけるクロック抽出回路55には変更を要し
ない。In the above example, the example of optical multiplexing is two, but it is also possible to increase the degree of multiplexing, and the transmission rate of the intensity-modulated optical signal is high, but the polarization state is changed. The frequency does not have to be changed. That is, the frequency of the polarization scrambler drive signal may be the same as that in the first embodiment. Further, the clock extraction circuit 55 in the optical receiver 4 does not need to be changed.
【0047】実施例3.本実施例は波長板を用いて光フ
ァイバからの光信号の偏波状態の変化から効率よく、安
定したクロックを抽出しようとするものである。図4は
本実施例の構成を示すブロック図である。図の光受信部
4において50は偏波状態の変化を電気信号に変換する
偏波状態検出器で51、51a、53、54、56から
構成される。そして、51は1/4波長板で、1/4波
長板の主軸に水平な直線偏波状態と垂直な直線偏波状態
に対しπ/2の位相差を発生する。1/4波長板51の
主軸を中心に回転することによって、任意の楕円偏波を
直線偏波に変えることができる。ただし、直線偏波の方
向は入力の楕円偏波状態によって決まる。51aは1/
4波長板駆動装置で、1/4波長板51の主軸を中心に
回転させるものである。56は波長板制御回路で、1/
4波長板駆動装置51aを介して1/4波長板51を回
転制御する。他は実施例1と同じで説明を省略する。Example 3. The present embodiment is intended to efficiently extract a stable clock from a change in the polarization state of an optical signal from an optical fiber by using a wave plate. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of this embodiment. In the optical receiving unit 4 in the figure, reference numeral 50 denotes a polarization state detector that converts a change in polarization state into an electric signal, and is composed of 51, 51a, 53, 54 and 56. Reference numeral 51 denotes a quarter-wave plate, which generates a phase difference of π / 2 with respect to a linear polarization state horizontal to the main axis of the quarter-wave plate and a linear polarization state perpendicular to the main axis. By rotating around the main axis of the quarter-wave plate 51, it is possible to change an arbitrary elliptical polarization into a linear polarization. However, the direction of the linearly polarized wave is determined by the elliptically polarized state of the input. 51a is 1 /
This is a four-wave plate driving device that rotates about the main axis of the quarter-wave plate 51. 56 is a wave plate control circuit, which is 1 /
The quarter-wave plate 51 is rotationally controlled via the four-wave plate driving device 51a. Others are the same as those in the first embodiment and the description thereof will be omitted.
【0048】次に動作について偏波状態検出器50を中
心に説明する。他の動作は実施例1と同じで説明を省
く。光ファイバ3からの光信号を分波器41が分波し、
偏波状態検出器50に出力する。ところで、光信号の偏
波状態は偏波スクランブラによって周期的に変化する
が、ある時点の偏波状態に着目して説明すると、偏波状
態検出器50は、分波器41からの光信号が例えば円偏
波なら1/4波長板51が直線偏波させ、偏光子53に
出力し、偏光子53が特定方向の偏光成分のみを透過
し、受光器54が偏光子53からの光信号を光/電気変
換することによって偏波状態の変化を電気信号に変換
し、クロック抽出回路55に出力する。次に、クロック
抽出回路55は受光器54の出力から偏波スクランブル
周波数に等しい受信クロック信号を抽出し、波長板制御
回路56とマルチプレクサ57に出力する。Next, the operation will be described focusing on the polarization state detector 50. The other operations are the same as those in the first embodiment and will not be described. The optical signal from the optical fiber 3 is demultiplexed by the demultiplexer 41,
Output to the polarization state detector 50. By the way, the polarization state of the optical signal periodically changes due to the polarization scrambler. The polarization state detector 50 will be described below by focusing on the polarization state at a certain point. Is circularly polarized, for example, the quarter-wave plate 51 linearly polarizes and outputs the linearly polarized light to the polarizer 53, the polarizer 53 transmits only the polarized component in a specific direction, and the light receiver 54 outputs the optical signal from the polarizer 53. Is converted into an electric signal by optical / electric conversion, and is output to the clock extraction circuit 55. Next, the clock extraction circuit 55 extracts the reception clock signal having the same polarization scramble frequency from the output of the light receiver 54, and outputs it to the wave plate control circuit 56 and the multiplexer 57.
【0049】波長板制御回路56は受信クロック信号の
振幅値を検出してこの振幅値が大きくなるよう1/4波
長板駆動装置51aを駆動し、1/4波長板駆動装置5
1aは1/4波長板51を主軸を中心に回転させる。即
ち、1/4波長板51が回転することによって偏光子5
3への偏光方向が変わり、受光器54、クロック抽出回
路55を経て受信クロック信号の振幅が変化する。そし
て、波長板制御回路56に1/4波長板51の回転によ
る影響がフィードバックされ、波長板制御回路56が受
信クロック信号の振幅が大きくなるよう1/4波長板5
1を主軸中心に回転制御する。なお、1/4波長板の制
御速度は偏波スクランブラ周波数よりも十分に遅く,伝
送路で生じる偏波揺らぎより高速である。The wave plate control circuit 56 detects the amplitude value of the received clock signal and drives the quarter wave plate driving device 51a so that the amplitude value becomes large, and the quarter wave plate driving device 5 is driven.
1a rotates the quarter-wave plate 51 about the main axis. That is, the polarizer 5 is rotated by the rotation of the quarter-wave plate 51.
The polarization direction to 3 changes, and the amplitude of the received clock signal changes via the light receiver 54 and the clock extraction circuit 55. Then, the influence of the rotation of the quarter wave plate 51 is fed back to the wave plate control circuit 56, so that the wave plate control circuit 56 increases the amplitude of the reception clock signal so that the quarter wave plate 5
Rotation is controlled around 1 as the main axis. The control speed of the quarter-wave plate is sufficiently slower than the polarization scrambler frequency and higher than the polarization fluctuation generated in the transmission line.
【0050】いま、1/4波長板51が任意の楕円偏波
状態を直線偏波に変えることができるので、例えば、1
/4波長板51を回転制御して、この直線偏波方向を偏
光子53が透過する方向に合わすと透過する光量が最大
となり、受光器34によって光/電気変換するので、振
幅値が最大のクロック信号が得られる。従って、波長板
制御回路56の制御によりクロック信号の振幅値を最大
にでき、光の偏波状態の変化から周波数成分を効率よく
確実に抽出できる。また、光ファイバ3で偏波ゆらぎが
生じても上記のようにゆらぎの偏波方向に追従して受光
するので安定したクロック抽出ができる。ただし、1/
4波長板51の直線偏波の方向は入力の楕円偏波状態に
よって決まるので、偏波方向を偏光子53が透過する方
向に合わすことができない場合がある。このため偏光子
53によって光強度変化へ変換する効率が最大にできる
とはかぎらない。Now, since the quarter-wave plate 51 can change an arbitrary elliptical polarization state into a linear polarization, for example, 1
When the quarter-wave plate 51 is rotationally controlled and the linear polarization direction is aligned with the transmission direction of the polarizer 53, the maximum amount of light is transmitted, and the photodetector 34 performs optical / electrical conversion, so that the maximum amplitude value is obtained. A clock signal is obtained. Therefore, the amplitude value of the clock signal can be maximized by the control of the wave plate control circuit 56, and the frequency component can be efficiently and surely extracted from the change in the polarization state of the light. Further, even if polarization fluctuations occur in the optical fiber 3, since the light is received by following the polarization direction of the fluctuations as described above, stable clock extraction can be performed. However, 1 /
Since the direction of the linearly polarized wave of the four-wave plate 51 is determined by the elliptical polarization state of the input, the polarization direction may not be matched with the direction in which the polarizer 53 transmits. For this reason, the efficiency of conversion into the change in light intensity cannot always be maximized by the polarizer 53.
【0051】実施例4.次に、実施例3の図4の構成に
1/2波長板を付加することによって光ファイバ3から
の光信号の偏波状態に依存せず、クロック抽出の効率を
実施例3より高める例を次に示す。図5は1/4波長板
と1/2波長板を縦続に接続した例を示すもので、図に
おいて、50は偏波状態の変化を電気信号に変換する偏
波状態検出器で51、51a、52、52a、53、5
4、56から構成される。そして、51は1/4波長
板、51aは1/4波長板駆動装置、52は1/2波長
板で、1/2波長板の主軸に水平な直線偏波状態と垂直
な直線偏波状態に対しπの位相差を発生する。52aは
1/2波長板駆動装置で、1/2波長板の主軸を中心に
回転させるものである。56は波長板制御回路で、1/
4波長板駆動装置51aを介して1/4波長板51を回
転制御し、1/2波長板駆動装置52aを介して1/2
波長板52を回転制御する。Embodiment 4 FIG. Next, by adding a ½ wavelength plate to the configuration of FIG. 4 of the third embodiment, an example in which the efficiency of clock extraction is higher than that of the third embodiment without depending on the polarization state of the optical signal from the optical fiber 3 It is shown below. FIG. 5 shows an example in which quarter-wave plates and half-wave plates are connected in series. In the figure, reference numeral 50 denotes a polarization state detector for converting a change in polarization state into an electric signal 51, 51a. , 52, 52a, 53, 5
It consists of 4, 56. 51 is a quarter-wave plate, 51a is a quarter-wave plate driving device, 52 is a half-wave plate, and a linear polarization state is horizontal to the main axis of the half-wave plate and is a vertical polarization state. A phase difference of π is generated. Reference numeral 52a is a half-wave plate driving device, which rotates about the main axis of the half-wave plate. 56 is a wave plate control circuit, which is 1 /
The quarter-wave plate 51 is rotationally controlled through the four-wave plate driving device 51a, and the half-wave plate is driven through the half-wave plate driving device 52a.
The rotation of the wave plate 52 is controlled.
【0052】次に動作について説明する。光受信部4の
動作は、光ファイバ3からの信号を分波器41が分波
し、受光器42と偏波状態検出器50に出力する。受光
器42は光信号を光/電気変換し、受信器43に出力す
る。ところで、光信号の偏波状態は偏波スクランブラに
よって周期的に変化するが、ある時点の偏波状態に着目
して説明すると、偏波状態検出器50は、分波された光
が例えば円偏波なら、1/4波長板51が直線偏波さ
せ、1/2波長板52が直線偏波の入力光を所望の偏波
方向に偏光して偏光子53に出力し、偏光子53が1/
2波長板52からの光の一定方向の偏光成分のみを透過
させ、受光器54が偏光子53からの光信号を電気信号
に変換し、クロック抽出回路55に出力する。クロック
抽出回路55は偏波状態検出器50の出力、即ち受光器
54の出力から偏波スクランブル周波数に等しい受信ク
ロック信号を抽出し、波長板制御回路56に出力する。Next, the operation will be described. In the operation of the optical receiver 4, the demultiplexer 41 demultiplexes the signal from the optical fiber 3 and outputs the demultiplexed signal to the photodetector 42 and the polarization state detector 50. The light receiver 42 performs optical / electrical conversion on the optical signal and outputs it to the receiver 43. By the way, although the polarization state of the optical signal periodically changes by the polarization scrambler, focusing on the polarization state at a certain point in the description, the polarization state detector 50 detects that the demultiplexed light is circular, for example. For polarized waves, the quarter-wave plate 51 linearly polarizes, and the half-wave plate 52 polarizes the linearly polarized input light in a desired polarization direction and outputs the polarized light to the polarizer 53. 1 /
Only the polarized component of the light from the two-wave plate 52 in a certain direction is transmitted, the light receiver 54 converts the optical signal from the polarizer 53 into an electric signal, and outputs the electric signal to the clock extraction circuit 55. The clock extraction circuit 55 extracts a reception clock signal equal to the polarization scramble frequency from the output of the polarization state detector 50, that is, the output of the photodetector 54, and outputs it to the wave plate control circuit 56.
【0053】波長板制御回路56はこの受信クロック信
号の振幅値が大きくなるように1/4波長板駆動装置5
1aにより1/4波長板51の主軸を中心に回転させ、
1/2波長板駆動装置52aにより1/2波長板52の
主軸を回転させる。1/4波長板51に対する制御時定
数は発振しないよう1/2波長板52に対する制御時定
数よりも十分に長くあるいは短くする。そして、1/4
波長板51および1/2波長板52が回転することによ
って偏光子53への偏光方向が変わり、受光器54、ク
ロック抽出回路55を経て受信クロック信号の振幅が変
化し、波長板制御回路56に1/4波長板51および1
/2波長板52の回転による影響がフィードバックさ
れ、波長板制御回路56が受信クロック信号の振幅が大
きくなるよう1/4波長板51および1/2波長板52
を主軸中心に回転制御する。なお、1/4波長板51お
よび1/2波長板52の制御速度は偏波スクランブラ周
波数よりも十分に遅く,伝送路で生じる偏波ゆらぎより
高速である。The wave plate control circuit 56 adjusts the quarter wave plate driving device 5 so that the amplitude value of the received clock signal becomes large.
1a rotates about the main axis of the quarter-wave plate 51,
The main shaft of the half-wave plate 52 is rotated by the half-wave plate driving device 52a. The control time constant for the quarter-wave plate 51 is made sufficiently longer or shorter than the control time constant for the half-wave plate 52 so as not to oscillate. And 1/4
The rotation of the wave plate 51 and the ½ wave plate 52 changes the polarization direction to the polarizer 53, the amplitude of the received clock signal changes via the light receiver 54 and the clock extraction circuit 55, and the wave plate control circuit 56 Quarter wave plates 51 and 1
The influence of the rotation of the 1/2 wave plate 52 is fed back, and the wave plate control circuit 56 increases the amplitude of the reception clock signal so that the 1/4 wave plate 51 and the 1/2 wave plate 52.
Is controlled around the spindle. The control speed of the quarter-wave plate 51 and the half-wave plate 52 is sufficiently slower than the polarization scrambler frequency and faster than the polarization fluctuation generated in the transmission line.
【0054】いま、1/4波長板51が任意の楕円偏波
状態を直線偏波に、1/2波長板52が直線偏波を任意
の偏光方向の直線偏波に変えることができるので、例え
ば1/4波長板51と1/2波長板52を回転制御し
て、直線偏波方向を偏光子53が透過する方向に合わす
と透過する光量が最大となり、受光器34によって光/
電気変換するので、振幅値が最大のクロック信号が得ら
れる。従って、波長板制御回路56の制御によりクロッ
ク信号の振幅値を最大にでき、光の偏波状態の変化から
周波数成分を効率よく確実に抽出できる。また、光ファ
イバ3で偏波ゆらぎが生じても上記のようにゆらぎの偏
波方向に追従して受光するので安定したクロック抽出が
できる。上記例は実施例1に1/4波長板と1/2波長
板を付加した構成であるが実施例2についても同様に1
/4波長板と1/2波長板を付加した構成構成にすれば
同じ効果を得ることができる。また、1/4波長板の後
に1/2波長板を配置したが1/2波長板が先でもよ
い。Since the quarter-wave plate 51 can change an arbitrary elliptical polarization state into a linear polarization and the half-wave plate 52 can change the linear polarization into a linear polarization in an arbitrary polarization direction, For example, if the quarter-wave plate 51 and the half-wave plate 52 are rotationally controlled so that the linearly polarized wave direction is aligned with the direction in which the polarizer 53 transmits, the amount of light that is transmitted becomes maximum, and the light received by the light receiver 34
Since the electric conversion is performed, the clock signal having the maximum amplitude value can be obtained. Therefore, the amplitude value of the clock signal can be maximized by the control of the wave plate control circuit 56, and the frequency component can be efficiently and surely extracted from the change in the polarization state of the light. Further, even if polarization fluctuations occur in the optical fiber 3, since the light is received by following the polarization direction of the fluctuations as described above, stable clock extraction can be performed. The above-mentioned example has a configuration in which the quarter-wave plate and the half-wave plate are added to the first embodiment, but the same applies to the second embodiment.
The same effect can be obtained if the quarter wave plate and the half wave plate are added. Further, although the 1/2 wavelength plate is arranged after the 1/4 wavelength plate, the 1/2 wavelength plate may be first.
【0055】実施例5.本実施例は偏波スクランブラ2
5に加える偏波スクランブラ駆動信号の電圧を2倍にし
て周波数を半分にしようとするものである。本実施例の
光送信部2の構成を図6に示す。光受信部4は実施例1
と同様で説明を省く。図6において、24は偏波スクラ
ンブラ駆動回路、25は偏波スクランブラ、251は偏
波スクランブラ光入力、252は偏波スクランブラ光出
力、253は偏波スクランブラ駆動信号である。他は実
施例1と同じである。Embodiment 5 FIG. This embodiment is a polarization scrambler 2
It is intended to double the voltage of the polarization scrambler drive signal added to 5 to halve the frequency. FIG. 6 shows the configuration of the optical transmitter 2 of this embodiment. The optical receiver 4 is the first embodiment.
Same as above and omit the explanation. In FIG. 6, 24 is a polarization scrambler drive circuit, 25 is a polarization scrambler, 251 is a polarization scrambler light input, 252 is a polarization scrambler light output, and 253 is a polarization scrambler drive signal. Others are the same as the first embodiment.
【0056】図6の動作を図7を用いて説明する。図7
において、(a)と(b)は偏波スクランブラ駆動信号
253を示すもので、振幅値は(a)がVπ、(b)が
2Vπで、周期は同じで1/f秒である。(c)と
(d)は偏波の状態を表すポアンカレ球の中心を通る断
面を示すもので、(c)は(a)の偏波スクランブラ駆
動信号253で、(d)は(b)の偏波スクランブラ駆
動信号253で駆動したときの偏波状態を表わす。図中
のP、Q、L、Rはそれぞれポアンカレ球の断面上の点を表
しており、P、Qは直線偏光状態、L、Rは円偏光状態を示
している。Qは水平偏波成分と垂直偏波成分の位相関係
が+45度、Pは水平偏波成分と垂直偏波成分の位相関係が
-45度であり、Lは左回りの円偏光、Rは右回り円偏光を
表している。The operation of FIG. 6 will be described with reference to FIG. FIG.
In (a) and (b), the polarization scrambler drive signal 253 is shown. The amplitude values are (a) Vπ, (b) 2Vπ, and the period is 1 / f second. (C) and (d) show a cross section passing through the center of the Poincare sphere showing the state of polarization, (c) is the polarization scrambler drive signal 253 of (a), and (d) is (b). Represents the polarization state when driven by the polarization scrambler drive signal 253. In the figure, P, Q, L, and R respectively represent points on the cross section of the Poincare sphere, P and Q represent the linearly polarized state, and L and R represent the circularly polarized state. Q is +45 degrees in the phase relationship between the horizontal and vertical polarization components, and P is the phase relationship between the horizontal and vertical polarization components.
It is -45 degrees, L represents left-handed circularly polarized light, and R represents right-handed circularly polarized light.
【0057】偏波スクランブラ駆動回路24の出力、即
ち図2の位相変調器11に印加される電圧が0vのとき
偏波スクランブラ25が出力する光の偏波状態がPであ
るように、位相変調器11に入力される光の偏波状態を
調整する。そして、位相変調器11による水平偏波の位
相変化量をπにするに必要な電圧、即ち半波長電圧Vπ
を加えると、偏波スクランブラ25の出力光の偏波状態
はポアンカレ球上をP、L、Qと半周分移動する。偏波ス
クランブラ駆動回路24の出力電圧を図7(a)のよう
に振幅がVπで1周期変化させると偏波状態は図7
(c)のようにポアンカレ球上をP、L、Q、L、P、R、
Q、R、Pと1周往復する。The polarization state of the light output from the polarization scrambler 25 is P when the output of the polarization scrambler drive circuit 24, that is, the voltage applied to the phase modulator 11 in FIG. The polarization state of the light input to the phase modulator 11 is adjusted. Then, the voltage required to set the phase change amount of the horizontal polarization by the phase modulator 11 to π, that is, the half-wave voltage Vπ.
When, is added, the polarization state of the output light of the polarization scrambler 25 moves on the Poincare sphere by P, L, and Q for half a circle. When the output voltage of the polarization scrambler drive circuit 24 is changed by one cycle with an amplitude of Vπ as shown in FIG.
As shown in (c), P, L, Q, L, P, R on the Poincare sphere
Make one round trip with Q, R, and P.
【0058】一方、偏波スクランブラ駆動回路24の出
力電圧を図7(b)のように振幅が2Vπで1周期分変
化させると偏波状態は図7(d)のようにポアンカレ球
上を2周往復する。すなわち、振幅を2倍にすると偏波
状態が2倍の速度で変化する。この性質を用いて実施例
1の場合の偏波スクランブラ駆動回路24の出力、即ち
偏波スクランブラ駆動信号253の振幅を2倍、周波数
を半分にして偏波スクランブラ25を駆動する。これに
よって、偏波スクランブラの出力光の偏波状態の変化の
周期は同じにできる。On the other hand, when the output voltage of the polarization scrambler drive circuit 24 is changed by one cycle with an amplitude of 2 Vπ as shown in FIG. 7B, the polarization state is on the Poincare sphere as shown in FIG. 7D. Make two round trips. That is, when the amplitude is doubled, the polarization state changes at double speed. Using this property, the output of the polarization scrambler drive circuit 24 in the case of the first embodiment, that is, the amplitude of the polarization scrambler drive signal 253 is doubled and the frequency is halved to drive the polarization scrambler 25. As a result, the cycle of changing the polarization state of the output light of the polarization scrambler can be made the same.
【0059】なお、偏波スクランブラ駆動回路24が位
相変調により1周期ごとに偏波状態を1周期変化させる
場合、振幅が半波長電圧Vπの偏波スクランブラ駆動信
号253で偏波スクランブラ25を駆動する。このと
き、偏波スクランブラ25が出力する光信号の偏波状態
は位相変調1周期分より十分長い時間で平均して無偏光
とみなせる。ただし、偏波スクランブラ駆動信号253
の波形によっては1周期変化させる位相変調を行っても
時間平均で偏波状態が無偏光とならない場合がある。そ
のときは偏波スクランブラ駆動信号253の振幅を半波
長電圧Vπに近い値で時間平均で偏波状態が無偏光とな
る振幅にする。例えば、偏波スクランブラ駆動信号25
3の波形を正弦波とするときには時間平均で偏波状態が
無偏光とならないので、偏波スクランブラ駆動信号25
3の振幅を半波長電圧Vπよりも低くして偏波状態の時
間平均が無偏光となる振幅にする。When the polarization scrambler driving circuit 24 changes the polarization state by one cycle every one cycle by phase modulation, the polarization scrambler driving signal 253 having the amplitude of the half wavelength voltage Vπ is used as the polarization scrambler 25. To drive. At this time, the polarization state of the optical signal output by the polarization scrambler 25 can be regarded as non-polarized on average over a time period sufficiently longer than one cycle of phase modulation. However, the polarization scrambler drive signal 253
Depending on the waveform of, the polarization state may not become non-polarized on the time average even if the phase modulation is performed by changing one cycle. At that time, the amplitude of the polarization scrambler drive signal 253 is set to a value close to the half-wave voltage Vπ so that the polarization state becomes non-polarized in time average. For example, the polarization scrambler drive signal 25
When the waveform of 3 is a sine wave, the polarization state does not become non-polarized on the time average, so the polarization scrambler drive signal 25
The amplitude of 3 is made lower than the half-wave voltage Vπ so that the time average of the polarization state becomes non-polarized.
【0060】また、 上記例では偏波スクランブラ駆動
信号253の振幅を2倍とする例を示したが整数倍(N
倍)であってもよい。そして、偏波スクランブラ駆動回
路24が位相変調によりN周期分位相変調して偏波状態
をN周期変化させる場合も同様で、偏波スクランブラ駆
動信号253は半波長電圧VπのN倍の振幅で偏波スク
ランブラ25を駆動する。ただし、N周期より十分長い
時間で平均して偏波状態が無偏光とならない場合は偏波
スクランブラ駆動信号253の振幅を半波長電圧Vπの
N倍に近い値で、時間平均で偏波状態が無偏光となる振
幅にする。In the above example, the amplitude of the polarization scrambler drive signal 253 is doubled, but it is an integer multiple (N
Double). The same applies to the case where the polarization scrambler drive circuit 24 changes the polarization state by N periods by performing phase modulation for N periods by phase modulation, and the polarization scrambler drive signal 253 has an amplitude N times the half wavelength voltage Vπ. The polarization scrambler 25 is driven by. However, when the polarization state does not become non-polarized on average over a time sufficiently longer than N periods, the amplitude of the polarization scrambler drive signal 253 is a value close to N times the half-wave voltage Vπ, and the polarization state is time averaged. Is set to have non-polarized amplitude.
【0061】また、光信号を光増幅器を用て中継する場
合、光信号の偏波状態に偏りがあると光信号のS/Nが
劣化する現象が知られている。従って、上記のように偏
波状態を時間平均で無偏光とすることにより信号対雑音
比の劣化を抑圧でき、長距離の中継伝送ができる。ま
た、偏波スクランブラ駆動信号の振幅を整数倍にする
と、偏波状態の変化周波数が整数倍になるので、逆に偏
波スクランブラ駆動信号の周波数を整数分の1にでき、
高周波の偏波スクランブラの製造が容易になる。Further, when an optical signal is relayed using an optical amplifier, it is known that the S / N of the optical signal deteriorates if the polarization state of the optical signal is biased. Therefore, by making the polarization state time-average non-polarized as described above, deterioration of the signal-to-noise ratio can be suppressed, and long-distance relay transmission can be performed. Also, when the amplitude of the polarization scrambler drive signal is multiplied by an integer, the change frequency of the polarization state becomes a multiple, so that the frequency of the polarization scrambler drive signal can be reduced to a fraction of an integer.
Facilitates the manufacture of high frequency polarization scramblers.
【0062】実施例6.本実施例は2つの偏波スクラン
ブラを縦続接続して偏波状態の変化速度を2倍にするも
のである。本実施例の光送信部2の構成を図8に示す。
光受信部4は実施例1と同様で説明を省く。図8におい
て、24a、24bは偏波スクランブラ駆動回路、25
a、25bは偏波スクランブラで一例を図2に示す。2
51aは偏波スクランブラ25aの光入力、251bは
偏波スクランブラ25bの光入力である。27はディレ
イ回路で、光信号が偏波スクランブラ25aに入力され
てから、偏波スクランブラ25bに入力されるまでの時
間差に等しい遅延量を設定する。他は実施例1と同じで
ある。Embodiment 6 FIG. In this embodiment, two polarization scramblers are connected in cascade to double the change rate of the polarization state. FIG. 8 shows the configuration of the optical transmitter 2 of this embodiment.
The light receiving unit 4 is the same as that in the first embodiment and will not be described. In FIG. 8, reference numerals 24a and 24b denote polarization scrambler drive circuits, and 25
2a and 25b are polarization scramblers, an example of which is shown in FIG. 2
Reference numeral 51a is an optical input of the polarization scrambler 25a, and 251b is an optical input of the polarization scrambler 25b. Reference numeral 27 denotes a delay circuit, which sets a delay amount equal to the time difference between the optical signal being input to the polarization scrambler 25a and the optical signal being input to the polarization scrambler 25b. Others are the same as the first embodiment.
【0063】次に動作について説明する。偏波スクラン
ブラ25a、25bは図2に示す位相変調器11を内蔵
しており、それぞれ偏波スクランブラ駆動回路24a、
24bによって駆動される。偏波スクランブラ25a、
25bにおいて、位相変調器11の位相変化量πが得ら
れる電圧、即ち半波長電圧をVπとしたとき、偏波スク
ランブラ駆動回路24a、24bの出力は振幅値をV
π、繰り返し周期を1/(fHz)とする。そこで、偏
波スクランブラ25a、25bを縦続に接続し、偏波ス
クランブラ25aに入力されてから偏波スクランブラ2
5bに入力されるまでの時間差に等しい遅延を、デレイ
回路27が偏波スクランブラ駆動回路24bに与える。Next, the operation will be described. The polarization scramblers 25a and 25b include the phase modulator 11 shown in FIG.
It is driven by 24b. Polarization scrambler 25a,
25b, when the voltage at which the phase change amount π of the phase modulator 11 is obtained, that is, the half-wavelength voltage is Vπ, the outputs of the polarization scrambler drive circuits 24a and 24b have amplitude values of V
π, and the repetition period is 1 / (fHz). Therefore, the polarization scramblers 25a and 25b are connected in cascade, and after being input to the polarization scrambler 25a, the polarization scrambler 2
The delay circuit 27 provides the polarization scrambler drive circuit 24b with a delay equal to the time difference until it is input to 5b.
【0064】従って、位相偏移量は偏波スクランブラ2
5aの位相変調器11においてπ、偏波スクランブラ2
5bの位相変調器11においてπで、この合計は2πと
なり、偏波スクランブラ25bの出力光の偏波状態は1
/(2fHz)の周期すなわち周波数2fHzで変化す
る。このため、偏波スクランブラ25bの出力光の偏波
状態を1/(2fHz)の周期で変化させるには、実施
例1の例では偏波スクランブラ駆動回路25bの出力の
クロック周期を1/(2fHz)、すなわち周波数2f
Hzとなるのに対し、本実施例ではクロック周波数は半
分のfHzでよい。Therefore, the phase shift amount is determined by the polarization scrambler 2
In the phase modulator 11 of 5a, π, polarization scrambler 2
In the phase modulator 11 of 5b, the sum is 2π, and the polarization state of the output light of the polarization scrambler 25b is 1
It changes in a cycle of / (2fHz), that is, a frequency of 2fHz. Therefore, in order to change the polarization state of the output light of the polarization scrambler 25b at a cycle of 1 / (2fHz), the clock cycle of the output of the polarization scrambler driving circuit 25b is set to 1 / in the example of the first embodiment. (2 fHz), that is, frequency 2 f
However, in this embodiment, the clock frequency may be half the fHz.
【0065】以上のようにして、偏波スクランブラを縦
続接続することにより偏波スクランブル周波数が2倍に
なるので、逆に偏波スクランブラ駆動周波数を半分にで
き、高周波の偏波スクランブラの製造が容易になる。上
記例では偏波スクランブラを2つ縦続接続としたが2以
上の複数縦続接続であってもよい。また、位相変調を0
からπとしたがπの整数倍であってもよい。さらに、位
相変化量πが得られる振幅が半波長電圧Vπの駆動電圧
としたが半波長電圧Vπの整数倍であってもよい。As described above, the polarization scrambler driving frequency can be halved because the polarization scrambler frequency is doubled by connecting the polarization scramblers in cascade. Manufacturing is easy. In the above example, two polarization scramblers are cascaded, but two or more cascaded scramblers may be cascaded. Also, the phase modulation is 0
However, it may be an integral multiple of π. Further, although the amplitude at which the phase change amount π is obtained is the drive voltage of the half-wave voltage Vπ, it may be an integral multiple of the half-wave voltage Vπ.
【0066】実施例7.本実施例は光が入力されていな
い間、偏波スクランブラの駆動を止め、偏波スクランブ
ラ駆動回路24の消費電力を削減するものである。本実
施例の光送信部2の構成を図9に示す。光受信部4は実
施例1と同様なので説明を省く。図9において、1は主
信号入力端子、24は偏波スクランブラ駆動回路で、入
力レベルが低いときは消費電力の少ない増幅器を内蔵し
ている。25は偏波スクランブラ、253は偏波スクラ
ンブラ駆動信号、28はANDゲートである。他は実施
例1と同じで説明を省略する。図10において(a)は
主信号入力端子1における信号を、(b)は偏波スクラ
ンブラ駆動回路25の出力である偏波スクランブラ駆動
信号253を示す。Example 7. In this embodiment, driving of the polarization scrambler is stopped while light is not being input, and the power consumption of the polarization scrambler drive circuit 24 is reduced. FIG. 9 shows the configuration of the optical transmitter 2 of this embodiment. The optical receiving unit 4 is the same as that of the first embodiment, and therefore its explanation is omitted. In FIG. 9, 1 is a main signal input terminal, 24 is a polarization scrambler drive circuit, and an amplifier that consumes less power when the input level is low is built in. Reference numeral 25 is a polarization scrambler, 253 is a polarization scrambler drive signal, and 28 is an AND gate. Others are the same as those in the first embodiment and the description thereof will be omitted. In FIG. 10, (a) shows a signal at the main signal input terminal 1, and (b) shows a polarization scrambler drive signal 253 output from the polarization scrambler drive circuit 25.
【0067】次に動作を図9と図10を用いて偏波スク
ランブラ駆動回路24の低電力化を中心に説明し、他の
動作は実施例1と同じで説明を省く。図9において、A
NDゲ−ト28は、図10(a)に示す主信号が“1”
のときプリスケ−ラ23の出力を偏波スクランブラ駆動
回路24に出力し、主信号が“0”のときANDゲ−ト
28はプリスケ−ラ23の出力を通さず“0”を出力す
る。偏波スクランブラ駆動回路24は入力の“0”に対
し0vを内蔵の増幅器に出力することによって、図10
(b)に示す駆動信号で偏波スクランブラ25を駆動す
る。なお、内蔵の増幅器には入力レベルが低いときは消
費電力の少ない増幅器、例えば、B級またはC級の増幅
器を用いる。Next, the operation will be described with reference to FIGS. 9 and 10 focusing on lowering the power of the polarization scrambler driving circuit 24, and the other operations are the same as those in the first embodiment and will not be described. In FIG. 9, A
In the ND gate 28, the main signal shown in FIG.
When the main signal is "0", the AND gate 28 outputs "0" without passing through the output of the prescaler 23. The polarization scrambler drive circuit 24 outputs 0v to “0” of the input to the built-in amplifier, thereby
The polarization scrambler 25 is driven by the drive signal shown in (b). As the built-in amplifier, when the input level is low, an amplifier that consumes less power, for example, a class B or class C amplifier is used.
【0068】以上のように主信号が“0”のとき、すな
わち光入力がないとき偏波スクランブラ駆動回路24に
内蔵の増幅器に加える信号のレベルを0vにして偏波ス
クランブラの駆動を止めるので消費電力の少ない偏波ス
クランブラ駆動回路24を実現できる。As described above, when the main signal is "0", that is, when there is no optical input, the level of the signal applied to the amplifier incorporated in the polarization scrambler drive circuit 24 is set to 0v and the drive of the polarization scrambler is stopped. Therefore, the polarization scrambler drive circuit 24 with low power consumption can be realized.
【0069】実施例8.本実施例は所定の周波数の副信
号で偏波スクランブラ駆動用クロック信号を周波数変調
して伝送しようとするものである。図11は本実施例の
構成を示すブロック図である。1aは主信号入力端子、
1bは副信号入力端子、29aは周波数変調器、59は
周波数復調器、7aは主信号出力端子、7bは副信号出
力端子である。他は実施例1と同じで説明を省略する。
次に動作について副信号の伝送を中心に説明し、他の動
作は実施例1と同じで説明を省く。Embodiment 8 FIG. In this embodiment, a polarization scrambler driving clock signal is frequency-modulated with a sub-signal of a predetermined frequency to be transmitted. FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of this embodiment. 1a is a main signal input terminal,
1b is a sub signal input terminal, 29a is a frequency modulator, 59 is a frequency demodulator, 7a is a main signal output terminal, and 7b is a sub signal output terminal. Others are the same as those in the first embodiment and the description thereof will be omitted.
Next, the operation will be described focusing on the transmission of the sub-signal, and the other operations are the same as those in the first embodiment and will not be described.
【0070】周波数変調器29aはプリスケーラ23の
出力のクロック信号を副信号入力端子1bからの副信号
で周波数変調し、偏波スクランブラ駆動回路24が周波
数変調されたクロック信号で偏波スクランブラ25を駆
動する。そして、偏波スクランブラ25が偏波状態を駆
動クロックの周期で変化させ光ファイバ3に出力する。
光受信部4は光ファイバ3からの光信号を受け、光受信
部4の分波器41、偏光子53、受光器54およびクロ
ック抽出回路55が光信号の偏波状態の変動からクロッ
クを抽出し、周波数変調されたクロックを周波数復調器
59が内臓の狭帯域フィルタで副信号の周波数成分を通
過させて復調し、副信号を再生する。そして、副信号を
副信号出力端子7bより出力する。The frequency modulator 29a frequency-modulates the clock signal output from the prescaler 23 with the sub-signal from the sub-signal input terminal 1b, and the polarization scrambler drive circuit 24 uses the frequency-modulated clock signal to polarize the scrambler 25. To drive. Then, the polarization scrambler 25 changes the polarization state in the cycle of the drive clock and outputs it to the optical fiber 3.
The optical receiver 4 receives the optical signal from the optical fiber 3, and the demultiplexer 41, the polarizer 53, the light receiver 54, and the clock extraction circuit 55 of the optical receiver 4 extract the clock from the fluctuation of the polarization state of the optical signal. Then, the frequency demodulator 59 demodulates the frequency-modulated clock by passing the frequency component of the sub-signal with the built-in narrow-band filter to reproduce the sub-signal. Then, the sub signal is output from the sub signal output terminal 7b.
【0071】以上のように偏波スクランブラを駆動する
クロックの周波数を副信号で周波数変調するので、副信
号を主信号と同時に伝送できる。As described above, since the frequency of the clock for driving the polarization scrambler is frequency-modulated by the sub-signal, the sub-signal can be transmitted simultaneously with the main signal.
【0072】実施例9.本実施例は偏波スクランブラ駆
動用のクロック信号と所定周波数の副信号を時分割的に
切り換えることにより主信号と共に副信号を伝送しよう
とするものである。ただし、副信号はクロック信号が途
絶えてもクロック抽出回路が同期保持できる時間内に伝
送する。ここで、副信号は情報量としては少なく、例え
ば光ファイバ3に接続された光中継器の監視制御のため
の信号である。Example 9. This embodiment is intended to transmit a sub signal together with the main signal by time-divisionally switching a clock signal for driving a polarization scrambler and a sub signal of a predetermined frequency. However, the sub signal is transmitted within the time period in which the clock extraction circuit can hold the synchronization even if the clock signal is interrupted. Here, the sub signal has a small amount of information, and is a signal for monitoring and controlling the optical repeater connected to the optical fiber 3, for example.
【0073】図12は本実施例の構成を示すブロック図
である。1aは主信号入力端子、1bは副信号1入力端
子、1cは副信号2入力端子、231はプリスケーラの
出力、29bは切換器、241は駆動クロック信号、2
53は偏波スクランブラ駆動信号、59bは周波数f1
検出器、59cは周波数f2検出器、7aは主信号出力
端子、7bは副信号1用出力端子、7cは副信号2用出
力端子、他は実施例1と同じで説明を省略する。図13
は偏波スクランブラを駆動する駆動クロック信号241
と副信号1と副信号2の関係を示すもので、231はプ
リスケーラ出力の駆動クロック信号、1bは副信号1、
1cは副信号2、241は駆動クロック信号である。FIG. 12 is a block diagram showing the structure of this embodiment. 1a is a main signal input terminal, 1b is a sub signal 1 input terminal, 1c is a sub signal 2 input terminal, 231 is a prescaler output, 29b is a switcher, 241 is a drive clock signal, 2
53 is a polarization scrambler drive signal, 59b is frequency f1
A detector, 59c is a frequency f2 detector, 7a is a main signal output terminal, 7b is a sub signal 1 output terminal, and 7c is a sub signal 2 output terminal. FIG.
Is a drive clock signal 241 for driving the polarization scrambler
And 231 shows the relationship between the sub-signal 1 and the sub-signal 2, where 231 is the drive clock signal of the prescaler output, 1b is the sub-signal 1,
1c is a sub signal 2, and 241 is a drive clock signal.
【0074】次に動作について図12と図13を用いて
副信号の伝送を中心に説明し、他の動作は実施例1と同
じで説明を省く。図12において、切換器29bは副信
号1と副信号2が“0”のとき、周波数fdのプリスケ
ーラ出力231の駆動クロック信号241を偏波スクラ
ンブラ駆動回路24に出力する。そして、切換器29b
に副信号1が“1”を出力すると、図13に示すように
プリスケーラの出力231を止め、副信号1出力1bが
“1”の間、周波数f1の駆動クロック信号241を偏
波スクランブラ駆動回路24に出力する。また、切換器
29bに副信号2が“1”を出力すると、図13に示す
ようにプリスケーラの出力231を止め、副信号2出力
1cが“1”の間周波数f2の駆動クロック信号241
を偏波スクランブラ駆動回路24に出力する。偏波スク
ランブラ駆動回路24は偏波状態を駆動クロックの周期
で変化させるよう偏波スクランブラ25を駆動し、偏波
スクランブラ25が光信号を光ファイバ3に出力する。Next, the operation will be described with reference to FIGS. 12 and 13 focusing on the transmission of the sub-signal, and the other operations are the same as those in the first embodiment and will not be described. In FIG. 12, the switch 29b outputs the drive clock signal 241 of the prescaler output 231 of the frequency fd to the polarization scrambler drive circuit 24 when the sub signal 1 and the sub signal 2 are "0". Then, the switch 29b
When the sub signal 1 outputs "1", the output 231 of the prescaler is stopped as shown in FIG. 13, and while the sub signal 1 output 1b is "1", the driving clock signal 241 of the frequency f1 is polarized scrambler driven. Output to the circuit 24. When the sub signal 2 outputs "1" to the switch 29b, the prescaler output 231 is stopped as shown in FIG. 13, and the sub clock 2 output 1c is "1" while the drive clock signal 241 having the frequency f2 is output.
To the polarization scrambler drive circuit 24. The polarization scrambler drive circuit 24 drives the polarization scrambler 25 so as to change the polarization state in the cycle of the drive clock, and the polarization scrambler 25 outputs an optical signal to the optical fiber 3.
【0075】光受信部4が光ファイバ3からの光信号を
受け、分波器41、偏波状態検出器50の偏光子53、
受光器54を経て、電気信号に変換した信号541を周
波数f1検出器59b、周波数f2検出器59cおよび
クロック抽出回路55に出力する。そして、周波数f1
検出器59bは内臓の狭帯域フィルタを用いて周波数f
1の副信号1を検出し、副信号1出力端子7bより出力
する。周波数f2検出器59cは内臓の狭帯域フィルタ
を用いて周波数f2の副信号2を検出し、副信号2出力
端子7cより出力する。ここで、クロック抽出回路55
は駆動クロック信号231の周波数fdに同期する位相
同期回路を用いる。そして、副信号1または副信号2が
“1”を出力したとき“1”を維持する期間は駆動クロ
ック信号231が途絶えてもクロック抽出回路55が位
相同期を維持できる期間内とする。以上のように、クロ
ック抽出回路が同期維持している間に副信号を偏波スク
ランブルにより伝送するので副信号を主信号と同時に伝
送できる。The optical receiver 4 receives the optical signal from the optical fiber 3 and receives the optical demultiplexer 41 and the polarizer 53 of the polarization state detector 50.
The signal 541 converted into an electric signal through the light receiver 54 is output to the frequency f1 detector 59b, the frequency f2 detector 59c, and the clock extraction circuit 55. And the frequency f1
The detector 59b uses a built-in narrow band filter to generate a frequency f
The sub signal 1 of 1 is detected and output from the sub signal 1 output terminal 7b. The frequency f2 detector 59c detects the sub signal 2 of the frequency f2 by using a built-in narrow band filter, and outputs it from the sub signal 2 output terminal 7c. Here, the clock extraction circuit 55
Uses a phase synchronization circuit that synchronizes with the frequency fd of the drive clock signal 231. When the sub signal 1 or the sub signal 2 outputs "1", the period during which "1" is maintained is within the period in which the clock extraction circuit 55 can maintain phase synchronization even if the drive clock signal 231 is interrupted. As described above, since the sub signal is transmitted by polarization scrambling while the clock extraction circuit maintains the synchronization, the sub signal can be transmitted at the same time as the main signal.
【0076】光増幅中継器では、分波器41、偏光子5
3、受光器54、副信号復調器59を備えることで同様
に副信号を検出できる。例えば、周波数f1なる副信号
を検出すれば光増幅中継器の出力を増加し、周波数f2
なる副信号を検出すれば光増幅中継器の出力を減少する
などして、光増幅中継器をリモート制御できる。In the optical amplification repeater, the demultiplexer 41 and the polarizer 5
Similarly, the auxiliary signal can be detected by including the optical receiver 3, the light receiver 54, and the auxiliary signal demodulator 59. For example, if the sub-signal with the frequency f1 is detected, the output of the optical amplification repeater is increased, and the frequency f2 is increased.
If the sub-signal is detected, the output of the optical amplification repeater can be reduced and the optical amplification repeater can be remotely controlled.
【0077】[0077]
【発明の効果】第1の発明においては、光主信号と同期
したクロックで光主信号の偏波状態を変化させ、光ファ
イバを介して受信した光信号の偏光成分からクロックを
抽出し主信号を再生するので、光ファイバにおける偏波
ゆらぎの影響を受けずに主信号を伝送できる。また、偏
波状態の変化周波数を用いてクロック成分を伝送してお
り、偏波状態そのものを信号としていないので高価な偏
波保持ファイバを用いる必要がない。また、クロック抽
出回路は主信号と共に同期信号を光強度変調して送受す
る内部同期方式より簡単な電子回路で構成できる。According to the first aspect of the invention, the polarization state of the optical main signal is changed with the clock synchronized with the optical main signal, and the clock is extracted from the polarization component of the optical signal received through the optical fiber to obtain the main signal. , The main signal can be transmitted without being affected by the polarization fluctuation in the optical fiber. Further, since the clock component is transmitted using the change frequency of the polarization state and the polarization state itself is not used as a signal, it is not necessary to use an expensive polarization maintaining fiber. Further, the clock extraction circuit can be composed of an electronic circuit which is simpler than the internal synchronization system which transmits and receives the main signal and the synchronization signal by modulating the light intensity.
【0078】第2の発明においては、主信号の多重度を
あげて光信号が高速になっても偏波スクランブラを駆動
するクロックの周波数は同じで周波数を上げずに多重・
分離でき、クロック抽出が容易である。In the second invention, even if the optical signal becomes high speed by increasing the multiplicity of the main signal, the frequency of the clock for driving the polarization scrambler is the same, and the multiplexing and
It can be separated and clock extraction is easy.
【0079】第3の発明においては、1/4波長板を用
いて偏波状態の変化を効率良く電気信号に変換するの
で、光ファイバにおける偏波状態のゆらぎに影響を受け
にくい安定したクロック抽出ができる。In the third invention, since the change of the polarization state is efficiently converted into an electric signal by using the quarter-wave plate, stable clock extraction which is not easily affected by the fluctuation of the polarization state in the optical fiber. You can
【0080】第4の発明においては、1/4波長板と1
/2波長板を用いて偏波状態の変化をさらに効率良く電
気信号に変換するので、光ファイバにおける偏波状態の
ゆらぎに影響を受けにくい安定したクロック抽出ができ
る。In the fourth invention, a quarter wave plate and 1
Since the change of the polarization state is converted into an electric signal more efficiently by using the / 2 wavelength plate, stable clock extraction which is hardly influenced by the fluctuation of the polarization state in the optical fiber can be performed.
【0081】第5の発明においては、偏波スクランブラ
駆動信号の振幅を整数倍にすると、偏波状態の変化周波
数が整数倍になるので、逆に偏波スクランブラ駆動信号
の周波数を整数分の1にでき、高周波の偏波スクランブ
ラの製造が容易になる。In the fifth invention, when the amplitude of the polarization scrambler drive signal is multiplied by an integer, the change frequency of the polarization state becomes an integer multiple, and conversely, the frequency of the polarization scrambler drive signal is divided by an integer. No. 1 and the manufacture of a high frequency polarization scrambler is facilitated.
【0082】第6の発明においては、複数の偏波スクラ
ンブラを縦続接続して偏波状態の変化速度を早めるの
で、逆に偏波スクランブラ駆動周波数をその分低くで
き、高周波の偏波スクランブラの製造が容易になる。In the sixth aspect of the invention, since a plurality of polarization scramblers are connected in cascade to increase the changing speed of the polarization state, conversely, the polarization scrambler drive frequency can be lowered correspondingly, and the high frequency polarization scrambler can be reduced. The bra is easier to manufacture.
【0083】第7の発明においては、偏波スクランブラ
に光入力がないとき偏波スクランブラの駆動を止めるの
で消費電力を節減できる。In the seventh invention, the power consumption can be reduced because the driving of the polarization scrambler is stopped when there is no optical input to the polarization scrambler.
【0084】第8の発明においては、偏波スクランブラ
を駆動するクロックの周波数を所定の周波数の副信号で
周波数変調するので、副信号を主信号と同時に伝送でき
る。In the eighth invention, the frequency of the clock for driving the polarization scrambler is frequency-modulated by the sub-signal of a predetermined frequency, so that the sub-signal can be transmitted simultaneously with the main signal.
【0085】第9の発明においては、クロック抽出回路
がクロックが途絶えても同期維持している間に所定の周
波数の副信号を偏波スクランブルにより伝送するので副
信号を主信号と同時に伝送できる。According to the ninth aspect of the invention, since the sub-signal of a predetermined frequency is transmitted by polarization scrambling while the clock extraction circuit maintains synchronization even if the clock is interrupted, the sub-signal can be transmitted simultaneously with the main signal.
【図1】この発明の実施例1による光送受信装置構成図
である。FIG. 1 is a configuration diagram of an optical transceiver according to a first embodiment of the present invention.
【図2】偏波スクランブラの構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a polarization scrambler.
【図3】この発明の実施例2による光送受信装置構成図
である。FIG. 3 is a configuration diagram of an optical transceiver according to a second embodiment of the present invention.
【図4】この発明の実施例3による光送受信装置構成図
である。FIG. 4 is a configuration diagram of an optical transceiver according to a third embodiment of the present invention.
【図5】この発明の実施例4による光送受信装置構成図
である。FIG. 5 is a configuration diagram of an optical transceiver according to a fourth embodiment of the present invention.
【図6】この発明の実施例5による光送信部の構成図で
ある。FIG. 6 is a configuration diagram of an optical transmitter according to a fifth embodiment of the present invention.
【図7】実施例5の偏波スクランブラを駆動したときの
偏波状態を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a polarization state when the polarization scrambler of the fifth embodiment is driven.
【図8】この発明の実施例6による光送信部の構成図で
ある。FIG. 8 is a configuration diagram of an optical transmitter according to a sixth embodiment of the present invention.
【図9】この発明の実施例7による光送信部の構成図で
ある。FIG. 9 is a configuration diagram of an optical transmitter according to a seventh embodiment of the present invention.
【図10】実施例7による偏波スクランブラ駆動信号を
示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a polarization scrambler drive signal according to a seventh embodiment.
【図11】この発明の実施例8による光送受信装置構成
図である。FIG. 11 is a configuration diagram of an optical transceiver according to an eighth embodiment of the present invention.
【図12】この発明の実施例9による光送受信装置構成
図である。FIG. 12 is a configuration diagram of an optical transmitter / receiver according to a ninth embodiment of the present invention.
【図13】実施例9による副信号を偏波スクランブラ駆
動クロック信号に切り換えて伝送する例を示す図であ
る。FIG. 13 is a diagram showing an example in which a sub-signal according to the ninth embodiment is switched to a polarization scrambler drive clock signal and transmitted.
【図14】従来例1の光送受信装置構成図である。FIG. 14 is a configuration diagram of an optical transmitter / receiver of a first conventional example.
【図15】従来例2の光送受信装置構成図である。FIG. 15 is a configuration diagram of an optical transmitter / receiver of a second conventional example.
2 光送信部 21 発振器 22、22a、22b 光/電気変換器 24、24a、24b 偏波スクランブラ駆動回路 25、25a、25b 偏波スクランブラ 26 光多重装置 27 ディレイ回路 28 ANDゲート 29a 周波数変調器 29b 切換器 3 光ファイバ 4 光受信部 41 分波器 42、42a、42b 第1の受光器 43、43a、43b 受信器 46 光分離装置 50 偏波状態検出器 51 1/4波長板 52 1/2波長板 53 偏光子 54 第2の受光器 55 クロック抽出回路 56 波長板制御回路 57 マルチプレクサ 59 復調器 59b,59c 検出器 2 Optical transmitter 21 Oscillator 22, 22a, 22b Optical / electrical converter 24, 24a, 24b Polarization scrambler drive circuit 25, 25a, 25b Polarization scrambler 26 Optical multiplexer 27 Delay circuit 28 AND gate 29a Frequency modulator 29b Switcher 3 Optical fiber 4 Optical receiver 41 Demultiplexer 42, 42a, 42b First light receiver 43, 43a, 43b Receiver 46 Optical separation device 50 Polarization state detector 51 1/4 Wave plate 52 1 / 2 Wave plate 53 Polarizer 54 Second light receiver 55 Clock extraction circuit 56 Wave plate control circuit 57 Multiplexer 59 Demodulator 59b, 59c Detector
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G02F 2/00 H04J 14/00 14/04 14/06 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location G02F 2/00 H04J 14/00 14/04 14/06
Claims (10)
力する電気/光変換器、 2.上記電気/光変換器からの光信号の偏波状態を周期
的に変化させ光ファイバに出力する偏波スクランブラ、 3.上記偏波スクランブラを上記主信号と同期したクロ
ックに基づいて上記光信号の偏波状態を周期的に変化さ
せるよう駆動する偏波スクランブラ駆動回路、 4.上記光ファイバを介して伝送された光信号を分波す
る分波器、 5.上記分波器が分波した第1の光信号を電気信号に変
換する第1の受光器、 6.上記分波器が分波した第2の光信号により偏波状態
の変化を電気信号に変換する偏波状態検出器、 7.上記偏波状態検出器からの電気信号をもとに偏波ス
クランブル周波数を抽出しクロックを再生するクロック
抽出回路、 8.上記第1の受光器の出力と上記クロック抽出回路が
抽出したクロックに基づいて上記主信号を再生する受信
器。1. An optical transmitter / receiver having the following components. 1. 1. An electric / optical converter that receives a main signal of an electric signal and outputs an optical signal whose light intensity is modulated. 2. A polarization scrambler that periodically changes the polarization state of the optical signal from the electric / optical converter and outputs the optical signal to the optical fiber. 3. A polarization scrambler drive circuit that drives the polarization scrambler so as to periodically change the polarization state of the optical signal based on a clock that is synchronized with the main signal. 4. A demultiplexer that demultiplexes an optical signal transmitted via the optical fiber, 5. A first light receiver for converting the first optical signal demultiplexed by the demultiplexer into an electrical signal, 6. 6. A polarization state detector that converts a change in polarization state into an electric signal by the second optical signal demultiplexed by the demultiplexer. 7. A clock extraction circuit that extracts a polarization scramble frequency and regenerates a clock based on the electric signal from the polarization state detector. A receiver for reproducing the main signal based on the output of the first light receiver and the clock extracted by the clock extraction circuit.
光主信号を出力する電気/光変換器、 2.上記の電気/光変換器からの複数の光主信号を時分
割で多重化し光信号を出力する光多重装置、 3.多重化された上記光信号の偏波状態を周期的に変化
させ光ファイバに出力する偏波スクランブラ、 4.上記偏波スクランブラを上記主信号と同期したクロ
ックに基づいて上記光信号の偏波状態を周期的に変化さ
せるよう駆動する偏波スクランブラ駆動回路、 5.上記光ファイバからの光信号を受け分波する分波
器、 6.上記分波器が分波した第1の光信号を複数の上記光
主信号に分離する光分離装置、 7.上記分波器が分波した第2の光信号により偏波状態
の変化を電気信号に変換する偏波状態検出器、 8.上記偏波状態検出器からの電気信号をもとに偏波ス
クランブル周波数を抽出しクロックを再生するクロック
抽出回路、 9.上記クロック抽出回路が抽出したクロックに基づい
て光分離装置が分離した複数の上記光主信号を上記主信
号に再生する受信器。2. An optical transmitter / receiver having the following components. 1. 1. An electrical / optical converter which receives a plurality of main signals synchronized with each other and outputs an optical main signal whose light intensity is modulated, 2. An optical multiplexer that multiplexes a plurality of optical main signals from the electrical / optical converter in a time division manner and outputs an optical signal. 3. A polarization scrambler that periodically changes the polarization state of the multiplexed optical signal and outputs it to an optical fiber. 4. A polarization scrambler drive circuit that drives the polarization scrambler so as to periodically change the polarization state of the optical signal based on a clock that is synchronized with the main signal. 5. A demultiplexer that receives and demultiplexes the optical signal from the optical fiber, 6. An optical demultiplexer that demultiplexes the first optical signal demultiplexed by the demultiplexer into a plurality of the optical main signals. 7. A polarization state detector that converts a change in polarization state into an electric signal by the second optical signal demultiplexed by the demultiplexer. 8. A clock extraction circuit that extracts a polarization scramble frequency and regenerates a clock based on the electric signal from the polarization state detector. A receiver for reproducing the plurality of optical main signals separated by an optical separation device into the main signals based on the clocks extracted by the clock extraction circuit.
を有することを特徴とする請求項1または請求項2記載
の光送受信装置。 1.上記分波器が分波した第2の光信号の一定方向の偏
光成分のみを透過させる偏光子、 2.上記偏光子からの光信号を電気信号に変換する第2
の受光器。3. The optical transmitter / receiver according to claim 1, wherein the polarization state detector has the following components. 1. 1. A polarizer that transmits only the polarization component in a certain direction of the second optical signal demultiplexed by the demultiplexer, Second, which converts an optical signal from the polarizer into an electric signal
Receiver of.
を有することを特徴とする請求項1または請求項2記載
の光送受信装置。 1.上記分波器が分波した第2の光信号を主軸に対し垂
直な偏光と水平な偏光との間に位相差π/2を与えて透
過する1/4波長板、 2.この1/4波長板からの光の一定方向の偏光成分の
みを透過させる偏光子、 3.上記偏光子からの光信号を電気信号に変換する第2
の受光器、 4.上記第2の受光器出力の振幅値を検出してこの振幅
値が大きくなるよう上記1/4波長板の主軸を中心に回
転制御する波長板制御回路。4. The optical transceiver according to claim 1, wherein the polarization state detector has the following components. 1. 1. A quarter-wave plate that transmits the second optical signal demultiplexed by the demultiplexer with a phase difference π / 2 between the polarized light vertical to the main axis and the polarized light horizontal to the main axis. 2. A polarizer that transmits only a polarized component in a certain direction of light from the quarter-wave plate. Second, which converts an optical signal from the polarizer into an electric signal
Light receiver of 4. A wave plate control circuit for detecting an amplitude value of the output of the second photodetector and controlling rotation about the main axis of the quarter wave plate so as to increase the amplitude value.
を有することを特徴とする請求項1または請求項2記載
の光送受信装置。 1.上記光信号を主軸に対し垂直な偏光と水平な偏光と
の間に位相差π/2と位相差πを与えて透過させる1/
4波長板と1/2波長板、 2.上記分波器が分波した第2の光信号を上記1/4波
長板と上記1/2波長板を透過させた光信号の一定方向
の偏光成分のみを透過させる偏光子、 3.上記偏光子からの光信号を電気信号に変換する第2
の受光器、 4.この第2の受光器出力の振幅値を検出してこの振幅
値が大きくなるよう上記1/4波長板と上記1/2波長
板の主軸を中心に回転制御する波長板制御回路。5. The optical transmission / reception device according to claim 1, wherein the polarization state detector has the following components. 1. The optical signal is transmitted by giving a phase difference π / 2 and a phase difference π between polarized light perpendicular to the main axis and polarized light horizontal to the main axis.
4 wave plate and 1/2 wave plate, 1. 2. A polarizer for transmitting only the polarized component in a certain direction of the optical signal transmitted through the quarter wavelength plate and the half wavelength plate for the second optical signal demultiplexed by the demultiplexer. Second, which converts an optical signal from the polarizer into an electric signal
Light receiver of 4. A wave plate control circuit for detecting an amplitude value of the output of the second photodetector and controlling rotation about the main axes of the quarter wave plate and the half wave plate so that the amplitude value becomes large.
偏波スクランブラを直交偏波成分の一方の光波に位相変
化量πが得られる電圧の整数倍の振幅で駆動することを
特徴とする請求項1または請求項2記載の光送受信装
置。6. The polarization scrambler drive circuit drives the polarization scrambler with an amplitude that is an integral multiple of a voltage with which a phase change amount π is obtained for one light wave of the orthogonal polarization component. The optical transceiver according to claim 1 or 2.
ランブラを多段に縦続接続して構成し、上記偏波スクラ
ンブラ駆動回路は上記偏波スクランブラ対応に設け、各
段の偏波スクランブラ駆動回路は、上記電気/光変換器
からの光信号を受ける先頭の偏波スクランブラに光信号
が入力されてから自偏波スクランブラに光信号が入力さ
れるまでの時間差に対応した遅延を与えて偏波スクラン
ブラを駆動することを特徴とする請求項1または請求項
2記載の光送受信装置。7. The polarization scrambler is formed by connecting a plurality of polarization scramblers in cascade connection in multiple stages, and the polarization scrambler drive circuit is provided for the polarization scrambler, and the polarization scrambler of each stage is provided. The bra drive circuit is a delay corresponding to the time difference from the input of the optical signal to the head polarization scrambler receiving the optical signal from the electric / optical converter to the input of the optical signal to the own polarization scrambler. The optical transmission / reception device according to claim 1 or 2, wherein the polarization scrambler is driven by applying the signal.
波スクランブラに光が入力されない間、上記偏波スクラ
ンブラの駆動を止めるようにしたことを特徴とする請求
項1または2に記載の光送受信装置。8. The polarization scrambler drive circuit is configured to stop the drive of the polarization scrambler while light is not input to the polarization scrambler. Optical transceiver.
と同期したクロックを搬送波として上記副信号を周波数
変調する周波数変調器と、上記偏波状態検出器からの周
波数変調された副信号を復調する復調器とを有し、上記
偏波スクランブラ駆動回路は上記周波数変調器の出力に
基づいて上記偏波スクランブラを駆動し、上記復調器は
上記偏波状態検出器からの上記副信号を復調することを
特徴とする請求項1または2に記載の光送受信装置。9. A frequency modulator that receives a sub-signal of a predetermined frequency and frequency-modulates the sub-signal by using a clock synchronized with the main signal as a carrier, and a frequency-modulated sub-signal from the polarization state detector. A demodulator for demodulation, the polarization scrambler drive circuit drives the polarization scrambler based on the output of the frequency modulator, and the demodulator is the sub-signal from the polarization state detector. The optical transmission / reception device according to claim 1 or 2, wherein
号と同期したクロックと上記副信号とを切り換える切換
器と、上記偏波状態検出器の出力から上記副信号の周波
数を検出する検出器とを有し、上記偏波スクランブラ駆
動回路は上記切換器の出力に基づいて上記偏波スクラン
ブラを駆動し、上記検出器は偏波状態検出器からの上記
副信号を検出することを特徴とする請求項1または2に
記載の光送受信装置。10. A switcher for receiving a sub-signal of a predetermined frequency and switching between a clock synchronized with the main signal and the sub-signal, and a detector for detecting the frequency of the sub-signal from the output of the polarization state detector. And the polarization scrambler drive circuit drives the polarization scrambler based on the output of the switch, and the detector detects the sub-signal from the polarization state detector. The optical transceiver according to claim 1 or 2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7161026A JPH0918422A (en) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | Optical transceiver |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7161026A JPH0918422A (en) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | Optical transceiver |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0918422A true JPH0918422A (en) | 1997-01-17 |
Family
ID=15727186
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7161026A Pending JPH0918422A (en) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | Optical transceiver |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0918422A (en) |
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- 1995-06-27 JP JP7161026A patent/JPH0918422A/en active Pending
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