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光位相同期回路 コモンズ

国内特許コード P170013613
整理番号 OU-0269
掲載日 2017年1月18日
出願番号 特願2014-038456
公開番号 特開2015-162863
出願日 平成26年2月28日(2014.2.28)
公開日 平成27年9月7日(2015.9.7)
発明者
  • 古賀 正文
  • 水鳥 明
出願人
  • 国立大学法人 大分大学
発明の名称 光位相同期回路 コモンズ
発明の概要 【課題】QPSK用COSTAS回路を用いて、16値以上の多値位相変調信号光に対して局部発振光の光位相を同期させる。
【解決手段】16値以上の多値位相変調信号光と局部発振光を光90度ハイブリッド回路に入力し、光90度ハイブリッド回路から出力されるI成分とQ成分の信号光をそれぞれ信号I,Qに変換する受光器とQPSK用COSTAS回路との間に、信号I,Qから、位相が±π/4または±3π/4であるQPSKの符号に対応する信号を抽出してQPSK用COSTAS回路に入力するQPSK成分抽出回路を備え、QPSK用COSTAS回路は、多値位相変調信号光のうちQPSKの符号に対応する信号を用いて局部発振光の位相同期制御を行う構成である。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要


図5は、QPSK信号光に対する従来の光位相同期回路の構成例を示す(非特許文献1)。
図5において、QPSK信号光と局部発振光源(LD)31から出力される局部発振光は、光90度ハイブリッド回路32に入力される。光90度ハイブリッド回路32は、QPSK信号光と局部発振光を合波し、I成分とQ成分の信号光を出力する。このI成分とQ成分の信号光は、受光器(またはバランスド受光器)33-1,33-2に入力してそれぞれ電気信号に変換されて信号I,Qとなり、差動出力増幅器34-1を介して差動信号I,-Iとして出力され、差動出力増幅器34-2を介して差動信号Q,-Qとして出力される。



識別回路35-1は、信号I,-Iを入力してその差分信号を識別判定し、判定信号(2I)を出力する。識別回路35-2は、信号Q,-Qを入力してその差分信号を識別判定し、判定信号(2Q)を出力する。識別回路35-3は、信号I,Qを入力してその差分信号を識別判定し、判定信号(I-Q)を出力する。識別回路35-4は、信号I,-Qを入力してその差分信号を識別判定し、判定信号(I+Q)を出力する。



排他的論理和回路(ExOR)36-1は、判定信号(2I,2Q)を入力して排他的論理和信号Aを出力する。排他的論理和回路36-2は、判定信号(I-Q,I+Q)を入力して排他的論理和信号Bを出力する。排他的論理和回路36-3は、排他的論理和信号A,Bを入力して排他的論理和信号Cを出力する。この排他的論理和信号A,B,Cは、QPSK信号光の送信情報に依存しない信号であり、排他的論理和信号Cは、QPSK信号光に対する局部発振光の位相誤差に相当する成分を有する。よって、この排他的論理和信号Cをループフィルタ37を介して局部発振光源31にフィードバックし、QPSK信号光に対する局部発振光の位相誤差が0になるように光周波数制御を行う。



ここで、差動出力増幅器34-1,34-2、識別回路35-1~35-4、排他的論理和回路36-1~36-3は、QPSK信号光に対する局部発振光の位相誤差を検出するQPSK用COSTAS回路を構成する。



なお、識別回路35-1~35-4と排他的論理和回路36-1~36-3は、S/N比を改善するために、それぞれ正極および負極の各信号成分を入出力処理する構成となっているが、いずれか一方の信号成分を入出力処理する構成であってもよい。

産業上の利用分野


本発明は、16値以上の多値位相変調信号光をホモダイン位相同期検波する多値位相変調信号受信装置において、多値位相変調信号光に対して局部発振光の光位相を同期させる光位相同期回路に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
局部発振光を出力する局部発振光源と、
QPSK信号光と前記局部発振光とを入力して合波し、I成分とQ成分の信号光を出力する光90度ハイブリッド回路と、
前記I成分とQ成分の信号光をそれぞれ電気信号に変換し、信号I,Qを出力する受光器と、
前記信号I,Qを入力し、その位相を4倍して送信情報に依存せずに前記QPSK信号光に対する前記局部発振光の位相誤差を検出し、この位相誤差に応じた制御信号を前記局部発振光源に入力して前記QPSK信号光に対する前記局部発振光の光位相を同期させるQPSK用COSTAS回路と
を備えた光位相同期回路において、
前記QPSK信号光に代えて16値以上の多値位相変調信号光を前記光90度ハイブリッド回路に入力し、
前記受光器と前記QPSK用COSTAS回路との間に、前記受光器から出力される前記信号I,Qから、位相が±π/4または±3π/4であるQPSKの符号に対応する信号を抽出して前記QPSK用COSTAS回路に入力するQPSK成分抽出回路を備え、
前記QPSK用COSTAS回路は、前記多値位相変調信号光のうち前記QPSKの符号に対応する信号を用いて前記局部発振光の位相同期制御を行う構成である
ことを特徴とする光位相同期回路。

【請求項2】
請求項1に記載の光位相同期回路において、
前記QPSK成分抽出回路は、
前記受光器から出力される前記信号I,Qの強度を検出する強度検出回路と、
前記信号I,Qの強度と前記QPSKの符号を識別する所定の閾値とを比較し、前記信号I,Qから前記QPSKの符号に対応する信号が出現するタイミングを検出し、ラッチ信号を出力する比較回路と、
前記比較回路から前記ラッチ信号を入力したタイミングで、前記信号I,Qから前記QPSKの符号に対応する信号を抽出して前記QPSK用COSTAS回路に入力する保持回路と
を備えたことを特徴とする光位相同期回路。

【請求項3】
請求項2に記載の光位相同期回路において、
前記比較回路は、1つの閾値を用い、前記信号I,Qから前記QPSKの符号に対応する信号のうち最小の強度を有する信号を抽出する構成である
ことを特徴とする光位相同期回路。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2014038456thum.jpg
出願権利状態 公開
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