JPH063512B2 - コヒーレント光通信用偏波ダイバーシティ光受信装置 - Google Patents

コヒーレント光通信用偏波ダイバーシティ光受信装置

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JPH063512B2
JPH063512B2 JP63038021A JP3802188A JPH063512B2 JP H063512 B2 JPH063512 B2 JP H063512B2 JP 63038021 A JP63038021 A JP 63038021A JP 3802188 A JP3802188 A JP 3802188A JP H063512 B2 JPH063512 B2 JP H063512B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［目次］ 概要 産業上の利用分野 従来の技術（第１７〜１９図） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（第１〜４図） 作用（第１〜４図） 実施例 第１実施例の説明（第５〜７図） 第２実施例の説明（第８図） 第３実施例の説明（第９図） 第４実施例の説明（第１０図） 第５実施例の説明（第１１図） 第６実施例の説明（第１２図） 第７実施例の説明（第１３図） 第８実施例の説明（第１４図） 第９実施例の説明（第１５図） 第１０実施例の説明（第１６図） 発明の効果 ［概要］ コヒーレント光通信のための偏波ダイバーシティ光受信
装置に関し、特にベースバンド合成法を用いた偏波ダイ
バーシティ光受信装置に関し、 ベースバンド合成法を用いたものにおいて、両光検波信
号の位相差および振幅比に依存せず、光局部発振回路安
定化用の中間周波信号をどのような場合にも得られるよ
うにすることを目的とし、 光局部発振回路と混合回路と検波回路とをそなえるとと
もに、該検波回路からの各偏波成分の中間周波信号に基
づき該光局部発振回路の発振周波数を制御する周波数制
御回路をそなえ、該周波数制御回路が、該中間周波信号
の和をとる第１の加算器と、該中間周波信号の差をとる
減算器と、該第１の加算器からの出力について周波数弁
別を行なう第１の周波数弁別回路と、該減算器からの出
力について周波数弁別を行なう第２の周波数弁別回路
と、該第１の周波数弁別回路からの出力と該第２の周波
数弁別回路からの出力とを加算する第２の加算器とをそ
なえるように構成する。
［産業上の利用分野］ 本発明は、コヒーレントヘテロダイン光通信のための偏
波ダイバーシティ光受信装置に関し、特にベースバンド
合成法を用いた偏波ダイバーシティ光受信装置に関す
る。
近年、コヒーレンシーを高めた光搬送波の振幅、周波
数、位相等の各情報を活用し、光通信の究極性能を導き
だすコヒーレント光通信方式が脚光を浴びている。
かかるコヒーレント光通信方式を実現するための課題の
１つに偏波状態の変動があるが、その対策として、偏波
ダイバーシティ受信方式が提案されている。
この偏波ダイバーシティ受信方式においては、２つの偏
波成分の信号を合成することが行なわれるが、そのため
の方法として、中間周波合成法と、ベースバンド合成法
とが考えられる。
ここで、中間周波合成法は２つの偏波成分の位相を予め
一致させておいてから加算して合成する方法で、ベース
バンド合成法は２つの偏波成分を検波したのちに両者を
加算して合成する方法である。
ところで、中間周波合成法は位相の整合操作が難しく実
用化は難しいのに対し、ベースバンド合成法は検波回路
が２系統必要であるものの実用化しやすい方法である。
［従来の技術］ 第１７図はコヒーレント光通信方式を示すブロック図で
あるが、この第１７図において、１′は送信部で、この
送信部１′は、光源２、光変調回路３および光源安定化
装置４を有する。
ここで、光源２として単一モード発振が可能な例えば半
導体レーザが使用される。また、光源安定化装置４とし
て、もし上記のように半導体レーザを使用した場合は、
例えばレーザの温度を一定に制御する温度制御装置を有
したものが使用される。
さらに、光変調回路３は、入力信号についてＦＳＫ変
調、ＡＳＫ変調、ＰＳＫ変調（ＤＰＳＫ変調を含む）を
行なうものである。
５′は伝送媒体としての光ファイバで、この光ファイバ
５′としては、例えば単一モード光ファイバが使用され
る。
６′は受信部で、この受信部６′は、局部発振光を発振
する光局部発振回路７と、光ファイバ５′を通じて伝送
されてきた信号光と光局部発振回路７からの局部発振光
とを混合する混合回路８と、この混合回路８の混合出力
を検波する検波回路９と、この検波回路９の検波出力か
ら上記入力信号に対応する信号を取り出す復調・識別回
路１０′とをそなえている。
ここで、光局部発振回路７としても、半導体レーザが使
用され、この光局部発振回路７も温度制御回路によって
温度を一定に制御されることにより装置の安定化が施さ
れている。
このような構成により、原理的には、コヒーレント光通
信を行なうことができるが、かかるコヒーレント光通信
方式を実現するための課題の１つに上記のごとく偏波状
態の変動があるため、その対策として、偏波ダイバーシ
ティ受信方式を採用することが好ましい。
そして、この偏波ダイバーシティ受信方式を実現するた
めには、前述のごとく、ベースバンド合成法を用いるの
がよい。
次に、このベースバンド合成法を用いて偏波ダイバーシ
ティ光受信方式を実現しようとした場合考えられる偏波
ダイバーシティ光受信装置のブロック図を第１８図に示
す。
この第１８図において、６は受信部としての偏波ダイバ
ーシティ光受信装置で、この偏波ダイバーシティ光受信
装置６は、局部発振光を発振する光局部発振回路７と、
光ファイバ５を通じて伝送されてきた信号光の２種の偏
波成分ごとに光局部発振回路７からの局部発振光を混合
する混合回路８と、この混合回路８からの各偏波成分毎
の信号をそれぞれ検波する検波回路９と、この検波回路
９の検波出力から送信入力信号に対応する信号を取り出
す復調・加算・識別回路１０と、検波回路９からの各偏
波成分の中間周波信号ep,esに基づき光局部発振回路７
の発振周波数を制御する自動周波数制御回路１１とをそ
なえて構成されている。
また、この自動周波数制御回路１１は、検波回路９から
の各偏波成分の中間周波信号（検波出力）es,epを加算
する加算回路１１Ａと、この加算回路１１Ａの加算出力
に基づいて光局部発振回路７の発振周波数を制御する制
御回路１１Ｂとをそなえて構成されている。
ここで、制御回路１１Ｂは、加算回路１１Ａで得られた
信号の周波数を弁別して対応する電圧信号を出力する周
波数弁別回路と、この周波数弁別回路の出力を電流信号
に変換して光局部発振回路７の発振周波数制御入力端へ
入力するドライブ回路とをそなえて構成される。
このように検波出力情報をフィードバックすることによ
り、中間周波数の安定化をはかっている。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような第１８図に示すベースバンド
合成法を用いた偏波ダイバーシティ光受信装置では、２
つの中間周波信号ep,esの位相が整合していないため、
そのまま加算すると、場合によっては光局部発振回路７
への制御信号（ＡＦＣのための中間周波信号）がゼロに
なって、周波数弁別回路が動作しなくなるおそれがあ
る。
すなわち、今、例えばＦＳＫ（またはＡＳＫ）のヘテロ
ダイン型コヒーレント光通信方式について考えると、上
記検波出力（中間周波信号）es,epを次のように表すこ
とができる。
ｅｐ＝（ａ）１／２Ｓ（ｔ）ｃｏｓ（ωｔ）・・・・・
・(1) ｅｓ＝（１−ａ）１／２Ｓ（ｔ）ｃｏｓ（ωｔ＋θ）・
・・(2) ここで、ａは（Ｐ偏波成分の信号出射光パワー／全信号
出射光パワー）、Ｓ（ｔ）はS0m（ｔ），［ただし、ｍ
（ｔ）＝０（スペース），１（マーク）］、θは偏波に
よる位相差とする。
両者をそのまま合成した場合、その出力信号ｅ（ｔ）
は、 e(t)=ep(t)+es(t) ＝Ｓ（ｔ）｛（ａ）１／２ｃｏｓ（ωｔ）＋（１−ａ）
１／２ｃｏｓ（ωｔ＋θ）｝・・・(3) ここで、最悪の場合（ａ＝１／２，θ＝π）を考えてみ
ると、この場合は、e(t=0となってしまい、これのより
ＡＦＣのための中間周波信号をとることができない。
このときの様子を第１９図（ａ）〜（ｃ）に示す。
ここで、第１９図（ａ）（ｂ）はそれぞれ中間周波信号
ep,esの波形例で、第１９（ｃ）は合成波形ｅの例であ
る。
次に、ＤＰＳＫ(Differential Phase Shift Keying)の
ヘテロダイン型コヒーレント光通信方式について考える
と、上記検波出力（中間周波信号）es,epを次のように
表すことができる。
ｅｐ＝（ａ）１／２Ｓ０ｃｏｓ（ωｔ＋ψ（ｔ））・・
・・・(4) ｅｓ＝（１−ａ）１／２Ｓ０ｃｏｓ（ωｔ＋ψ（ｔ）＋
φ）・・・(5) ここで、ψ（ｔ）はπｍ（ｔ）［ただし、ｍ（ｔ）＝０
（スペース），１（マーク）］とする。
両者をそのまま合成した場合、その出力信号ｅ（ｔ）
は、 e(t)=ep(t)+es(t) ＝Ｓ０｛（ａ）１／２ｃｏｓ（ωｔ＋ψ（ｔ））＋（１
−ａ）１／２ｃｏｓ（ωｔ＋ψ（ｔ）＋φ）｝ ・・・(6) ここで、最悪の場合（ａ＝１／２，θ＝π）を考えてみ
ると、この場合も、e(t)=0となってしまい、これにより
ＦＳＫ（またはＡＳＫ）のヘテロダイン型コヒーレント
光通信方式の場合と同様に、ＡＦＣのための中間周波信
号をとることができない。
本発明は、このような問題点を解決しようとするもの
で、ベースバンド合成法を用いたものにおいて、両光検
波信号の位相差および振幅比に依存せず、光局部発振回
路安定化のための中間周波信号をどのような場合にも得
られるようにした、コヒーレント光通信用偏波ダイバー
シティ光受信装置を提供することを目的としている。
［課題を解決するための手段］ 第１〜４図はいずれも本発明の原理ブロック図である。
まず、第１図に示す偏波ダイバーシティ光受信装置６
は、光局部発振回路７，混合回路８，検波回路９，復調
・加算・識別回路１０，自動周波数制御回路１１を有し
ている。
ここで、光局部発振回路７は局部発振光を発振するもの
で、混合回路８は光ファイバ５を通じて伝送されてきた
信号光の２種の偏波成分ごとに光局部発振回路７からの
局部発振光を混合するもので、検波回路９は混合回路８
からの各偏波成分毎の信号をそれぞれ検波するもので、
復調・加算・識別回路１０は検波回路９の検波出力から
送信入力信号に対応する信号を取り出すものである。
また、自動周波数制御回路１１は、検波回路９からの各
偏波成分の中間周波信号ep,esに基づき光局部発振回路
７の発振周波数を制御するもので、この自動周波数制御
回路１１は、中間周波信号ep,esの和をとる第１の加算
器１１１と、中間周波信号ep,esの差をとる減算器１１
２と、第１の加算器１１１からの出力について周波数弁
別を行なう第１の周波数弁別回路１１３と、減算器１１
２からの出力について周波数弁別を行なう第２の周波数
弁別回路１１４と、第１の周波数弁別回路１１３からの
出力と第２の周波数弁別回路１１４からの出力とを加算
する第２の加算器１１５とをそなえて構成されるととも
に、検波回路９からの各偏波成分の中間周波信号ep,es
を共に第１の加算器１１１および減算器１１２へ入力す
るパワーディバイダ１１６，１１７と、第１の加算器１
１１および減算器１１２からの出力ゲインをそれぞれ調
整する自動ゲイン制御回路１１８，１１９とをそなえて
構成されている。
さらに、この自動周波数制御回路１１は第２の加算器１
１５の出力を電流信号に変換して光局部発振回路７の発
振周波数制御入力端へ入力するドイバ回路１２０をそな
えている。
次に、第２図に示す偏波ダイバーシティ光受信装置６
は、光局部発振回路７，混合回路８，検波回路９，復調
・加算・識別回路１０，自動周波数制御回路１１，局部
発振光位相変調手段１３を有しているが、この偏波ダイ
バーシティ光受信装置６は、混合回路８と自動周波数制
御回路１１の部分が第１図に示す偏波ダイバーシティ光
受信装置と異なる。
まず、混合回路８についていえば、この混合回路８は、
光ファイバ５を通じて伝送されてきた信号光および光局
部発振回路７からの局部発振光をそれぞれ２種の偏波成
分ごとに分岐して、各偏波成分ごとに混合するものであ
り、この混合回路８に、局部発振光位相変調手段１３が
設けられている。そして、この局部発振光位相変調手段
１３は、光局部発振回路７からの局部発振光のうち分岐
された一方の偏波成分の位相に変調をかけるものであ
る。なお、分波された一方の偏波成分の位相を他方の偏
波成分の位相に対し、所要量シフトさせるものも含む。
なお、自動周波数制御回路１１は、第１８図に示すもの
と同様、加算回路１１Ａと、制御回路１１Ｂとを有して
いる。
また、第３図に示す偏波ダイバーシティ光受信装置６
は、光局部発振回路７，混合回路８，検波回路９，復調
・加算・識別回路１０，自動周波数制御回路１１および
局部発振光位相変調手段を有しているが、局部発振光位
相変調手段は光局部発振回路７内に設けられている。即
ち、光局部発振回路７が、相互に偏波状態の異なる局部
発振光を出力する２つの半導体レーザ７１，７２をそな
えて構成されており、更にこれらの半導体レーザ７１，
７２の一方の出力位相に変調をかけるか、または一方の
出力周波数を他方の出力周波数に対し、所要量シフトさ
せるように構成されている。これにより光局部発振回路
７からの局部発振光のうちの一方の偏波成分の位相に変
調をかけたり、一方の偏波成分の周波数を他方の偏波成
分の周波数に対し所要量シフトさせたりすることができ
る。
さらに、第４図に示す偏波ダイバーシティ光受信装置６
は、光局部発振回路７，混合回路８，検波回路９，復調
・加算・識別回路１０，自動周波数制御回路１１および
局部発振光位相変調手段１４を有しているが、局部発振
光位相変調手段１４は検波回路９からの各偏波成分の検
波出力es,epのいずれかの位相に変調をかけるものであ
る。なお、一方の検波出力の周波数を他方の検波出力の
周波数に対し、所要量シフトさせるものも含む。
ここで、第２〜４図中、第１図と同じ符号はほぼ同様の
部分を示す。
［作用］ このような構成により、第１図に示す偏波ダイバーシテ
ィ光受信装置６では、中間周波信号ep,esがフィードバ
ックされる際に、これらの中間周波信号ep,esの和が第
１の加算器１１１から出力されると共に、これらの中間
周波信号ep,esの差が減算器１１２から出力されて、そ
の後これらの和信号es+epおよび差信号es-epについて、
それぞれ周波数弁別回路１１３，１１４にて周波数が弁
別され、更にこの周波数弁別後の各出力が、第２の加算
器１１５で、加算合成される。
このようにすれば、中間周波信号ep,esの和および差の
両方がゼロになることはないので、合成信号もゼロにな
ることがない。したがって、少なくともいずれか一方の
周波数弁別回路を動作させることができ、これにより光
局部発振回路安定化のための中間周波信号をどのような
場合にも得られる。
また、第２図に示す偏波ダイバーシティ光受信装置６で
は、局部発振光位相変調手段１３によって、光局部発振
回路７からの局部発振光のうち分波された一方の偏波成
分の位相に変調がかけられる。これにより、両検波出力
信号の相関関係が弱くなり、その合成信号がゼロになる
ことがなくなるので、中間周波数の安定化をはかること
ができる。
さらに、第３図に示す偏波ダイバーシティ光受信装置６
では、光局部発振回路７の２つの半導体レーザ７１，７
２からの各局部発振光が相互に異なった偏波状態となっ
ていて、且つ、これらの半導体レーザ７１，７２の一方
の出力位相に変調をかけるか、または一方の出力周波数
を他方の出力周波数に対し、所要量シフトさせるように
構成されているので、光局部発振回路７からの局部発振
光のうちの一方の偏波成分の位相に変調をかけたり、一
方の偏波成分の周波数を他方の偏波成分の周波数に対し
所要量シフトさせたりすることができ、やはり両検波出
力信号の相関関係が弱くなって、その合成信号がゼロに
なることがなくなるため、同様にして、中間周波数の安
定化をはかることができる。
またさらに、第４図に示す偏波ダイバーシティ光受信装
置６では、検波出力位相変調手段１４によって、検波回
路９からの各偏波成分の検波出力es,epのいずれかの位
相に変調をかけることが行なわれるので、両検波出力信
号の相関関係が弱くなって、その合成信号がゼロになる
ことがなくなるため、この場合も中間周波数の安定化を
はかることができる。
［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
(a)第１実施例の説明 第５図は本発明の第１実施例を示すブロック図である
が、この第５図に示すものはＦＳＫ（またはＡＳＫ）の
ヘテロダイン型コヒーレント光通信方式用のものであ
る。
さて、この第５図において、６は受信部としての偏波ダ
イバーシティ光受信装置で、この偏波ダイバーシティ光
受信装置６は、光局部発振回路７，混合回路８，検波回
路９，復調・加算・識別回路１０のほかに、自動周波数
制御回路１１を有している。
ここで、光局部発振回路７は、局部発振光Ｐloを発振す
るもので、半導体レーザが使用され、温度制御装置とし
て構成される光源安定化装置１８によってレーザ温度が
一定となるように制御されている。
また、混合回路８は、光ファイバ５を通じて伝送されて
きた信号光Ｐsiの２種の偏波成分ごとに光局部発振回路
７からの局部発振光Ｐloを混合するもので、光ファイバ
５からの信号光Ｐsiおよび光局部発振回路７からの局部
発振光Ｐloをそれぞれ分波する偏波分離光ファイバカプ
ラ１９と、偏波状態を保持する偏波保持光ファイバカプ
ラ２０とをそなえている。
ここで、信号光Ｐsiの偏波分へのパワー分配はａＰsi
で、信号光ＰsiのＳ偏波分へのパワー分配は（１−ａ）
Ｐsiであり、局部発振光ＰloのＰ偏波分へのパワー分配
は１／２Ｐloで、局部発振光ＰloのＳ偏波分へのパワー
分配は１／２Ｐloである。
なお、ａは（Ｐ偏波成分の信号出射光パワー／全信号出
射光パワー）である。
検波回路９は、混合回路８からの各偏波成分毎の信号を
それぞれ検波するもので、二重平衡受光器として構成さ
れる光電変換回路２１Ｐ，２１Ｓと、ポストアンプ２２
Ｐ，２２Ｓと、バンドパスフィルタ２３Ｐ，２３Ｓとを
そなえている。
ここで、光電変換回路２１Ｐ，２１Ｓは光信号を受けこ
れを電気信号に変換する回路で、ポストアンプ２２Ｐ，
２２Ｓは光電変換回路２１Ｐ，２１Ｓからの電気出力を
増幅する回路で、バンドパスフィルタ２３Ｐ，２３Ｓ
は、所要の周波数帯のみをろ波して中間周波信号ep,es
を出力する回路である。
復調・加算・識別回路１０は、検波回路９の検波出力
（中間周波信号）ep,esから送信入力信号に対応する信
号を取り出す復調機能を持ったもので、遅延検波回路２
４Ｐ，２４Ｓ、加算回路２５、ローパスフィルタ２６、
識別回路２７を有している。
ここで、遅延検波回路２４Ｐ，２４Ｓは信号を分岐して
一方を遅延させる遅延回路２４Ｐ−１，２４Ｓ−１を有
しているが、各遅延回路２４Ｐ−１，２４Ｓ−１での遅
延時間はＦＳＫ（ＡＳＫ）の場合、ほぼ０に設定され
る。
また、加算回路２５は各遅延検波回路２４Ｐ，２４Ｓの
出力Vp,Vsを加算して合成する回路である。
さらに、ローパスフィルタ２６は不必要な帯域の雑音を
除去する回路で、識別回路２７は信号から０，１情報を
識別して送信入力信号に対応する信号を取り出す回路で
ある。なお、識別回路２７はその入力信号から０，１識
別のためのタイミング信号を抽出する機能も持ってい
る。
ところで、自動周波数制御回路１１は、検波回路９から
の各偏波成分の中間周波信号ep,esに基づき光局部発振
回路７の発振周波数を制御するもので、この自動周波数
制御回路１１は、中間周波信号ep,esの和をとる第１の
加算器１１１と、中間周波信号ep,esの差をとる減算器
１１２と、第１の加算器１１１からの出力について周波
数弁別を行なう第１の周波数弁別回路１１３と、減算器
１１２からの出力について周波数弁別を行なう第２の周
波数弁別回路１１４と、第１の周波数弁別回路１１３か
らの出力と第２の周波数弁別回路１１４からの出力とを
加算する第２の加算器１１５とをそなえて構成されると
ともに、検波回路９からの各偏波成分の中間周波信号e
p,esを共に第１の加算器１１１および減算器１１２へ入
力するパワーディバイダ１１６，１１７と、第１の加算
器１１１おび減算器１１２からの出力ゲインをそれぞれ
調整する自動ゲイン制御回路（ＡＧＣ回路）１１８，１
１９とをそなえて構成されている。
さらに、この自動周波数制御回路１１は第２の加算器１
１５の出力を電流信号に変換して光局部発振回路７の発
振周波数制御入力端へ入力するドライバ回路１２０をそ
なえている。
ところで、この第２図において、１は送信部で、この送
信部１は、光源２、光源安定化装置４、アンプ（増幅
器）２８を有する。
ここで、光源２としては単一モード発振が可能な例えば
半導体レーザが使用される。また、光源安定化装置４と
して、もし上記のように半導体レーザを使用した場合
は、例えばレーザの温度を一定に制御する温度制御装置
を有するものが使用される。
さらに、アンプ２８は入力信号（データ）を増幅して電
流信号ＩACを光源２の発振周波数制御端に加えるもの
で、更に光源２の発振周波数制御端にはバイアス電流Ｉ
DCも供給されている。
これにより光変調を行なって、入力信号についてＡＳＫ
変調（パスル振幅変調）あるいはＦＳＫ変調（パルス周
波数変調）を行なえるようになっている。
また、この第５図において、５は伝送媒体としての光フ
ァイバである。
上述の構成により、中間周波信号ep,esがフィードバッ
クされる際に、中間周波信号ep,esはパワーディバイダ
１１６，１１７でパワーを２分されて、それぞれ第１の
加算器１１１および減算器１１２へ入力される。その後
は、中間周波信号ep,esの和情報が第１の加算器１１１
より出力されると共に、中間周波信号ep,esの差情報が
減算器１１２より出力されてから、ＡＧＣ回路１１８，
１１９にて、出力ゲインを調整されて、その後これらの
和信号es+epおよび差信号es-epについて、それぞれ周波
数弁別回路１１３，１１４にて周波数が弁別され、更に
この周波数弁別後の各出力が、第２の加算器１１５で、
加算合成される。そして、この加算合成された中間周波
信号はドライブ回路１２０を経て光局部発振回路７の制
御入力端へ入力される。
このようにすれば、中間周波信号ep,esの和および差の
いずれもがゼロになることはないので、合成信号もゼロ
になることがない。
すなわち、例えば第６図（ａ），（ｂ）に示すごとく、
中間周波信号ep,esの位相差が０のときは、中間周波信
号ep,esの差は、第６図（ｃ）に示すごとく、ゼロとな
るが、中間周波信号ep,esの和は、第６図（ｄ）に示す
ごとく、ゼロにはならず、また、第７図（ａ），（ｂ）
に示すごとく、中間周波信号ep,esの位相差がπのとき
は、中間周波信号ep,esの和は、第７図（ｃ）に示すご
とく、ゼロとなるが、中間周波信号ep,esの差は、第７
図（ｄ）に示すごとく、ゼロにはならないので、周波数
弁別回路１１４，１１３のいずれかを動作させることが
でき、これにより光局部発振回路安定化のための中間周
波信号をどのような場合にも得られるのである。
なお、ＡＧＣ回路１１８，１１９のゲイン調整能力は、
例えばマーク率ｍ＝１／２の場合、平均電力で３倍のゲ
イン調整を行なえばよいが、かかる値は通常のＡＧＣ回
路によって十分可能である。
このようにして、確実に所要の周波数を有する中間周波
信号を得て、しかも所要のゲインを確保することができ
るので、光局部発振回路７の発振周波数（中間周波）の
安定化を十分はかることができる。
(b)第２実施例の説明 第８図は本発明の第２実施例を示すブロック図である
が、この第８図に示すものもＦＳＫ（またはＡＳＫ）の
ヘテロダイン型コヒーレント光通信方式用のものであ
る。
さて、この第８図において、この偏波ダイバーシティ光
受信装置６も、光局部発振回路７，混合回路８，検波回
路９，復調・加算・識別回路１０のほかに、自動周波数
制御回路１１を有しているが、光局部発振回路７，混合
回路８，検波回路９，復調・加算・識別回路１０の構成
および機能は、前述の第１実施例のものと、同じである
ので、その詳細な説明は省略する。
そして、この第２実施例では、自動周波数制御回路１１
の構成が第１実施例のものと異なるので、以下、この自
動周波数制御回路１１の構成について説明する。
すなわち、この自動周波数制御回路１１は、中間周波信
号ep,esの和をとる第１の加算器１１１と、中間周波信
号ep,esの差をとる減算器１１２と、第１の加算器１１
１からの出力について周波数弁別を行なう第１の周波数
弁別回路１１３と、減算器１１２からの出力について周
波数弁別を行なう第２の周波数弁別回路１１４と、第１
の周波数弁別回路１１３からの出力と第２の周波数弁別
回路１１４からの出力とを加算する第２の加算器１１５
とをそなえて構成されるとともに、検波回路９からの各
偏波成分の中間周波信号ep,esを共に第１の加算器１１
１および減算器１１２へ入力するパワーディバイダ１１
６，１１７と、第１の加算器１１１および減算器１１２
からの出力ゲインをそれぞれ調整するＡＧＣ回路１１
８，１１９とをそなえて構成されているほか、バンドパ
スフィルタ２３Ｐ，２３Ｓからの各偏波成分の中間周波
信号ep,esのうちの一方esを第１の加算器１１１および
減算器１１２へ入力する手前で例えば１ビット遅延させ
る遅延回路１２１をそなえて構成されている。
なお、この自動周波数制御回路１１が、第２の加算器１
１５の出力を電流信号に変換して光局部発振回路７の発
振周波数制御入力端へ入力するドライバ回路１２０をそ
なえていることは、前述の第１実施例と同じである。
上述の構成により、中間周波信号ep,esがフィードバッ
クされる際に、まず中間周波信号ep,esの一方esが遅延
せしめられる。そして、遅延された中間周波信号esと遅
延されていない中間周波信号epとが、共にパワーディバ
イダ１１６，１１７でパワーを２分されて、それぞれ第
１の加算器１１１および減算器１１２へ入力される。そ
の後は、中間周波信号ep,esの和情報が第１の加算器１
１１より出力されると共に、中間周波信号ep,esの差情
報が減算器１１２より出力されてから、ＡＧＣ回路１１
８，１１９にて、出力ゲインを調整されて、その後これ
らの和信号es+epおよび差信号es-epについて、それぞれ
周波数弁別回路１１３，１１４にて周波数が弁別され、
更にこの周波数弁別後の各出力が、第２の加算器１１５
で、加算合成される。そして、この加算合成された中間
周波信号はドライブ回路１２０を経て光局部発振回路７
の制御入力端へ入力される。
このようにすれば、前述の第１実施例の場合よりも、更
に両中間周波信号ep,esの相関を弱めることができ、中
間周波信号ep,esの和および差のいずれもがゼロになる
ことがなくなり、その結果、合成信号もゼロになること
がない。
したがって、この場合も、周波数弁別回路１１４，１１
３のいずれかを動作させることができるので、光局部発
振回路安定化のための中間周波信号をどのような場合に
も得られるのである。
なお、ＡＧＣ回路１１８，１１９のゲイン調整能力も、
前述の第１実施例と同様に、通常のＡＧＣ回路によって
十分可能であるため、確実に所要の周波数を有する中間
周波信号を得て、しかも所要のゲインを確保することが
でき、これにより光局部発振回路７の発振周波数（中間
周波）の安定化を十分にはかることができる。
(C)第３実施例の説明 第９図は本発明の第３実施例を示すブロック図である
が、この第９図に示すものはＤＰＳＫのヘテロダイン型
コヒーレント光通信方式用のものである。
さて、この第９図において、６は受信部としての偏波ダ
イバーシティ光受信装置で、この偏波ダイバーシティ光
受信装置６も、光局部発振回路７，混合回路８，検波回
路９，復調・加算・識別回路１０のほかに、自動周波数
制御回路１１を有している。
ここで、光局部発振回路７，混合回路８，検波回路９，
復調・加算・識別回路１０は前述の第１，２実施例とほ
ぼ同様のものが使用されるので、その詳細な説明は省略
する。
ところで、この第３実施例では、自動周波数制御回路１
１の構成が前述の第１実施例に対応するものであるが、
前述の第１実施例のものと少し異なる部分があるので、
以下、この自動周波数制御回路１１の構成について説明
する。
すなわち、この自動周波数制御回路１１は、前述の第１
実施例と同様、中間周波信号ep,esの和をとる第１の加
算器１１１と、中間周波信号ep,esの差をとる減算器１
１２と、第１の加算器１１１からの出力について周波数
弁別を行なう第１の周波数弁別回路１１３と、減算器１
１２からの出力について周波数弁別を行なう第２の周波
数弁別回路１１４と、第１の周波数弁別回路１１３から
の出力と第２の周波数弁別回路１１４からの出力とを加
算する第２の加算器１１５とをそなえて構成されるとと
もに、検波回路９からの各偏波成分の中間周波信号ep,e
sを共に第１の加算器１１１および減算器１１２へ入力
するパワーディバイダ１１６，１１７と、第１の加算器
１１１および減算器１１２からの出力ゲインをそれぞれ
調整するＡＧＣ回路１１８，１１９とをそなえて構成さ
れているが、この自動周波数制御回路１１は、前述の第
１実施例と異なり、加算および減算前の各出力周波数を
２倍にするダブラー１２２，１２３をそなえている。
このように、前述の第１実施例の自動周波数制御回路１
１との違いは、ダブラーを持っていることであるが、こ
のダブラーを用いることによって、中間周波信号の位相
情報によるスペクトラムの拡がりを打ち消すことができ
る。
なお、この自動周波数制御回路１１が、第２の加算器１
１５の出力を電流信号に変換して光局部発振回路７の発
振周波数制御入力端へ入力するドライバ回路１２０をそ
なえていることは、前述の第１，２実施例と同じであ
る。
また、遅延検波回路２４Ｐ，２４Ｓの遅延回路２４Ｐ−
１，２４Ｓ−１での遅延時間は、ＤＰＳＫの場合、１ビ
ットに設定される。
ところで、この第９図において、１はＤＰＳＫのための
送信部で、この送信部１は、光源２、光変調回路３、光
源安定化装置４、波形整形回路３０、アンプ３１、差動
符号化回路３２、水晶発振部３３を有する。
ここで、光源２としては単一モード発振が可能な例えば
半導体レーザが使用される。また、光源安定化装置４と
して、もし上記のように半導体レーザを使用した場合
は、例えばレーザの温度を一定に制御する温度制御装置
を有するものが使用される。
さらに、差動符号化回路３２は水晶発振器３３からの基
準信号と入力信号（データ）とを受けて差動符号化して
出力するもので、この差動符号化回路３２の出力は、ア
ンプ３１および波形整形回路３０を介して、光変調回路
３へ入力されるようになっている。
これにより光変調を行なって、入力信号についてＤＰＳ
Ｋ変調を行なえるようになっている。
なお、５は伝送媒体としての光ファイバである。
上述の構成により、中間周波信号ep,esがフィードバッ
クされる際に、それぞれダブラー１２２，１２３で、中
間周波信号の位相情報によるスペクトラムの拡がりを打
ち消されたあと、中間周波信号ep,esが共にパワーディ
バイダ１１６，１１７でパワーを２分されて、それぞれ
第１の加算器１１１および減算器１１２へ入力される。
その後は、中間周波信号ep,esの和情報が第１の加算器
１１１より出力されると共に、中間周波信号ep,esの差
情報が減算器１１２より出力されてから、これらの和信
号es+epおよび差信号es-epが、ＡＧＣ回路１１８，１１
９にて、出力ゲインを調整されて、その後これらの和信
号es+epおよび差信号es-epについて、それぞれ周波数弁
別回路１１３，１１４にて周波数が弁別され、更にこの
周波数弁別後の各出力が、第２の加算器１１５で、加算
合成される。そして、この加算合成された中間周波信号
はドライブ回路１２０を経て光局部発振回路７の制御入
力端へ入力される。
このようにして、前述の第１実施例と同様に、両中間周
波信号ep,esの相関を弱めることができ、これにより中
間周波信号ep,esの和および差のいずれもがゼロになる
ことがなくなり、その結果、合成信号もゼロになること
がない。
したがって、この場合も周波数弁別回路１１４，１１３
のいずれかを動作させることができるので、光局部発振
回路安定化のための中間周波信号をどのような場合にも
得られるのである。
なお、ＡＧＣ回路１１８，１１９のゲイン調整能力も、
前述の第１，２実施例と同様に、通常のＡＧＣ回路によ
って十分可能であるため、確実に所要の周波数を有する
中間周波信号を得て、しかも所要のゲインを確保するこ
とができ、これにより光局部発振回路７の発振周波数
（中間周波）の安定化を十分にはかることができる点
も、前述の各実施例と同じである。
(d)第４実施例の説明 第１０図は本発明の第４実施例を示すブロツク図である
が、この第１０図に示すものもＤＰＳＫのヘテロダイン
型コヒーレント光通信方式用のものである。
さて、この第１０図における偏波ダイバーシティ光受信
装置６も、光局部発振回路７，混合回路８，検波回路
９，復調・加算・識別回路１０のほかに、自動周波数制
御回路１１を有している。
ここで、光局部発振回路７，混合回路８，検波回路９，
復調・加算・識別回路１０は前述の第１，２，３実施例
とほぼ同様のものが使用されるので、その詳細な説明は
省略する。
ところで、この第４実施例では、自動周波数制御回路１
１の構成が前述の第２実施例に対応するものであるが、
前述の第２実施例のものと異なる点は、ダブラー１２
２，１２３を有していることで、また、前述の第３実施
例のものと異なる点は、バンドパスフィルタ２３Ｐ，２
３Ｓからの各偏波成分の中間周波信号ep,esのうち一方e
sを第１の加算器１１１および減算器１１２へ入力する
手前で例えば１ビット遅延させる遅延回路１２１をそな
えて構成されている点である。
したがって、この第４実施例によれば、前述の第３実施
例の場合よりも、更に両中間周波信号ep,esの相関を弱
めることができ、中間周波信号ep,esの和および差のい
ずれもがゼロになることがなくなるので、合成信号もゼ
ロになることがなく、その結果、周波数弁別回路１１
４，１１３のいずれかを動作させることができ、これに
より光局部発振回路安定化のための中間周波信号をどの
ような場合にも得られる。
そして、ＡＧＣ回路１１８，１１９のゲイン調整能力
も、前述の第１〜３実施例と同様に、通常のＡＧＣ回路
によって十分可能であるため、確実に所要の周波数を有
する中間周波信号を得て、しかも所要のゲインを確保す
ることができ、これにより光局部発振回路７の発振周波
数（中間周波）の安定化を十分にはかることができるの
である。
(e)第５実施例の説明 第１１図は本発明の第５実施例を示すブロック図である
が、この第１１図に示すものはＦＳＫ（またはＡＳＫ）
のヘテロダイン型コヒーレント光通信方式用のものであ
る。
さて、この第１１図に示す偏波ダイバーシティ光受信装
置６は、光局部発振回路７，混合回路８，検波回路９，
復調・加算・識別回路１０のほかに、自動周波数制御回
路を構成する加算回路１１Ａ，制御回路１１Ｂを有する
とともに、局部発振光位相変調手段１３を有している。
ここで、光源安定化装置１８付き光局部発振回路７、検
波回路９、復調・加算・識別回路１０は、前述の第１〜
４実施例と同じである。
混合回路８は、光ファイバ５を通じて伝送されてきた信
号光Ｐsiの２種の偏波成分ごとに光局部発振回路７から
の局部発振光Ｐloを混合するものであり、光ファイバ５
からの信号光Ｐsiおよび光局部発振回路７からの局部発
振光Ｐloをそれぞれ分波する偏波分離光ファイバカプラ
（分波手段）１９と、偏波状態を保持する偏波保持光フ
ァイバカプラ２０とをそなえている。
ここで、信号光ＰsiのＰ偏波分へのパワー分配はａＰsi
で、信号光ＰsiのＳ偏波分へのパワー分配は（１−ａ）
Ｐsiであり、局部発振光ＰloのＰ偏波分へのパワー分配
は１／２Ｐloで、局部発振光ＰloのＳ偏波分へのパワー
分配は１／２Ｐloである。
なお、ａは（Ｐ偏波成分の信号出射光パワー／全信号出
射光パワー）である。
ところで、局部発振光位相変調手段１３は、光局部発振
回路７からの局部発振光のうちの一方の偏波成分の位相
に変調をかけるものであり、このため発振器１３１とこ
の発振器１３１からの信号で光局部発振回路７からの局
部発振光のうちの一方の偏波成分（光信号）の位相に変
調をかける位相変調器１３２とをそなえて構成されてい
る。
加算回路１１Ａはバンドパスフィルタ２３Ｐ，２３Ｓか
らの各偏波成分の偏波出力es,epを加算するもので、こ
のために加算器１１１′をそなえている。また、この加
算回路１１は加算器１１１′での加算後の出力ゲインを
調整する自動ゲイン制御回路（ＡＧＣ回路）１５もそな
えている。
さらに、制御回路１１Ｂは加算回路１１Ａの加算出力に
基づいて光局部発振回路７の発振周波数を制御するもの
で、このために、この制御回路１１Ｂは、加算回路１１
Ａで得られた信号の周波数を弁別して対応する電圧信号
を出力する周波数弁別回路１６と、この周波数弁別回路
１６の出力を電流信号に変換して光局部発振回路７の発
振周波数制御入力端へ入力するドライブ回路１７とをそ
なえた自動周波数制御回路（ＡＦＣ回路）として構成さ
れている。
上述の構成により、この第５実施例にかかる偏波ダイバ
ーシティ光受信装置６では、局部発振光位相変調手段１
３によって、光局部発振回路７からの局部発振光のうち
分波された一方の偏波成分の位相に変調がかけられる。
これにより、例えば両検波出力信号es,ep間の位相差を
０の状態からπの状態にわたって変えることができ、そ
の結果、両検波出力信号es,epの相関関係を弱くするこ
とができるので、合成信号がゼロになることがなくな
る。これにより、ＡＦＣのための何らかの中間周波信号
をとることができる。
なお、加算後の出力ゲインが自動ゲイン制御回路（ＡＧ
Ｃ回路）１５によって調整されているが、このＡＧＣ回
路１５のゲイン調整能力は例えば平均電力で３倍のゲイ
ン調整をカバーできるように設定すればよいが、マーク
率ｍ＝１／２の場合、かかる平均電力で３倍のゲイン調
整は通常のＡＧＣ回路１５によって十分可能である。
このようにして、確実に所要の周波数を有する中間周波
信号を得て、しかも所要のゲインを確保することができ
るので、光局部発振回路７の発振周波数（中間周波）の
安定化を十分はかることができる。
なお、局部発振光位相変調手段１３としては、光局部発
振回路７からの局部発振光のうちの一方の偏波成分（Ｐ
またはＳ）の位相に変調をかけるものに代わりに、光局
部発振回路７からの局部発振光のうちの一方の偏波成分
（ＰまたはＳ）の周波数を他方の偏波成分の周波数に対
して所要量だけシフトさせるものでもよい。
(f)第６実施例の説明 第１２図は本発明の第６実施例を示すブロック図である
が、この第１２図に示すものもＦＳＫ（またはＡＳＫ）
のヘテロダイン型コヒーレント光通信方式用のものであ
る。
そして、この第１２図に示す偏波ダイバーシティ光受信
装置６は、光局部発振回路７，混合回路８，検波回路
９，復調・加算・識別回路１０のほかに、加算回路１１
Ａ，制御回路１１Ｂを有するとともに、局部発振光のう
ちの一方の偏波成分の位相を他方の偏波成分の位相に対
してシフトさせる局部発振光位相変調手段を有している
が、この局部発振光位相変調手段は光局部発振回路７内
に設けられている。即ち、光局部発振回路７は、Ｐ偏波
成分の局部発振光を出力する第１の半導体レーザ７１
と、Ｓ偏波成分の局部発振光を出力する第２の半導体レ
ーザ７２をそなえて構成されており、各半導体レーザ７
１，７２は自動周波数制御回路（ＡＦＣ回路）３４を介
して相互の出力位相差が所要の値にロックされている。
ここで、ＡＦＣ回路３４は、二重平衡受光器として構成
される光電変換回路３５と、ポストアンプ３６と、バン
ドパスフィルタ３７と、周波数弁別回路３８と、ドライ
ブ回路３９とをそなえて構成されている。
そして、光電変換回路３５は各半導体レーザ７１，７２
からの光信号を受けこれを電気信号に変換する回路で、
ポストアンプ３６は光電変換回路３５からの電気出力を
増幅する回路で、バンドパスフィルタ３７は、所要の周
波数帯のみをろ波して中間周波信号を出力する回路で、
周波数弁別回路３８はバンドパスフィルタ３７からの信
号の周波数を弁別して対応する電圧信号を出力するもの
で、ドライブ回路３９は周波数弁別回路３８の出力を電
流信号に変換して光局部発振回路７２の発振周波数制御
入力端へ入力するものである。
なお、各半導体レーザ７１，７２は温度制御装置として
構成される光源安定化装置１８Ａ，１８Ｂによってレー
ザ温度が一定となるように制御されている。
また、混合回路８，検波回路９，復調・加算・識別回路
１０、制御回路１１Ｂは前述の第５実施例とほぼ同様の
ものが使用されるので、その詳細な説明は省略する。
上述の構成により、この第１２図に示す偏波ダイバーシ
ティ光受信装置６では、光局部発振回路７の２つの半導
体レーザ７１，７２からの各局部発振光が相互に異なっ
た偏波状態となっており、しかも両局部発振光の周波数
差が所定量だけシフトせしめられているので、やはり両
検波出力信号の相関関係が弱くなって、その合成信号が
ゼロになることがなくなるため、同様にして、中間周波
数の安定化をはかることができる。
さらに、両半導体レーザ７１，７２の一方の出力（偏波
成分ＰまたはＳ）の周波数を他方の出力（偏波成分Ｓま
たはＰ）の周波数に対して所要量だけシフトさせるもの
の代わりに、両半導体レーザ７１，７２の一方の出力
（偏波成分ＰまたはＳ）の位相に変調をかけるものでも
よい。
(g)第７実施例の説明 第１３図は本発明の第７実施例を示すブロック図である
が、この第１３図に示すものもＦＳＫ（またはＡＳＫ）
のヘテロダイン型コヒーレント光通信方式用のものであ
る。
そして、この第１３図に示す偏波ダイバーシティ光受信
装置６は、光局部発振回路７，混合回路８，検波回路
９，復調・加算・識別回路１０のほかに、加算回路１１
Ａ，制御回路１１Ｂを有するとともに、検波回路９から
の各偏波成分の検波出力es,epのいずれかesの位相に変
調をかける検波出力位相変調手段１４を有している。
この検波出力位相変調手段１４は、発振器１４１とこの
発振器１４１からの信号で検波回路９からの各偏波成分
の検波出力es,epのいずれか（電気信号）esの位相に変
調をかける位相変調器１４２とをそなえて構成されてい
る。
また、光局部発振回路７、混合回路８、検波回路９、復
調・加算・識別回路１０、制御回路１２は前述の第５実
施例とほぼ同様のものが使用されるので、その詳細な説
明は省略する。但し、混合回路８には、局部発振光位相
変調手段１３は設けられていない。
上述の構成により、この第１３図に示す偏波ダイバーシ
ティ光受信装置６では、検波出力位相変調手段１４によ
って、検波回路９からの各偏波成分の検波出力es,epの
いずれかesの位相に変調がかけられる。これにより、例
えば両検波出力信号es,ep間の位相差を０の状態からπ
の状態にわたって変えることができ、その結果、両検波
出力信号es,epの相関関係を弱くすることができるの
で、合成信号がゼロになることがなくなる。これによ
り、ＡＦＣのための何らかの中間周波信号をとることが
でき、上記の各実施例と同様にして、中間周波信号の安
定化をはかることができる。
なお、検波出力位相変調手段１４としては、検波回路９
からの各偏波成分の検波出力es,epのいずれか（esまた
はep）の位相に変調をかけるものの代わりに、検波回路
９からの各偏波成分の検波出力es,epの一方（esまたはe
p）の周波数を他方（esまたはep）の周波数に対して所
要量だけシフトさせるものでもよい。
(h)第８実施例の説明 第１４図は本発明の第８実施例を示すブロック図である
が、この第１４図に示すものはＤＰＳＫのヘテロダイン
型コヒーレント光通信方式用のものである。
さて、この第１４図において、６は受信部としての偏波
ダイバーシティ光受信装置で、この偏波ダイバーシティ
光受信装置６は、光局部発振回路７，混合回路８，検波
回路９，復調・加算・識別回路１０のほかに、加算回路
１１Ａ，制御回路１１Ｂを有するとともに、局部発振光
位相変調手段１３を有している。
ここで、光局部発振回路７，局部発振光位相変調手段１
３付き混合回路８，検波回路９，復調・加算・識別回路
１０，制御回路１１Ｂは前述の第５実施例とほぼ同様の
ものが使用されるので、その詳細な説明は省略する。
ところで、加算回路１１Ａはバンドパスフィルタ２３
Ｐ，２３Ｓからの各偏波成分の検波出力es,epを加算す
るもので、このために加算器１１１′をそなえている。
また、加算器１１１′での加算前に出力周波数を２倍に
するダブラー２９Ｐ，２９Ｓが設けられており、これら
のダブラー２９Ｐ，２９Ｓの出力ゲインは自動ゲイン制
御回路（ＡＧＣ回路）１５によって調整されるようにな
っている。
ここで、前述の第５実施例との違いは、ダブラー２９
Ｐ，２９Ｓを持っていることであるが、このダブラー２
９Ｐ，２９Ｓを用いることによって、中間周波信号の位
相情報によるスペクトラムの拡がりを打ち消すことがで
きる。
上述の構成により、この第８実施例にかかる偏波ダイバ
ーシティ光受信装置６では、局部発振光位相変調手段１
３によって、光局部発振回路７からの局部発振光のうち
分波された一方の偏波成分の位相に変調がかけられる。
これにより、例えば両検波出力信号es,ep間の位相差を
０の状態からπの状態にわたって変えることができ、そ
の結果、両検波出力信号es,epの相関関係を弱くするこ
とができるので、合成信号がゼロになることがなくな
る。これにより、ＡＦＣのための何らかの中間周波信号
をとることができる。
なお、加算前にダブラー２９Ｐ，２９Ｓを用いることに
よって中間周波信号の位相情報によるスペクトラムの拡
がりを打ち消された出力のゲインが、自動ゲイン制御回
路（ＡＧＣ回路）１５によって調整されているが、この
ＡＧＣ回路１５のゲイン調整能力は、マーク率が１／１
１（最小マーク率）または１０／１１（最大マーク率）
の場合に、ＡＧＣ回路１５の利得余裕が約７ｄＢあれば
よく、かかる数値は通常のＡＧＣ回路１５によって十分
対応可能なものである。
このようにして、この第８実施例の場合も、確実に所要
の周波数を有する中間周波信号を得て、しかも所要のゲ
インを確保することができるので、光局部発振回路７の
発振周波数（中間周波）の安定化を十分はかることがで
きる。
なお、局部発振光位相変調手段１３としては、前述の第
５実施例と同様、光局部発振回路７からの局部発振光の
うちの一方の偏波成分（ＰまたはＳ）の位相に変調をか
けるものの代わりに、光局部発振回路７からの局部発振
光のうちの一方の偏波成分（ＰまたはＳ）の周波数を他
方の偏波成分（ＳまたはＰ）の周波数に対して所要量だ
けシフトさせるものでもよい。
(i)第９実施例の説明 第１５図は本発明の第９実施例を示すブロック図である
が、この第１５図に示すものもＰＳＫのヘテロダイン型
コヒーレント光通信方式用のものである。
さて、この第１５図に示す偏波ダイバーシティ光受信装
置６は、ＤＰＳＫのヘテロダイン型コヒーレント光通信
方式用のものについて、前述の第６実施例のものを対応
させたものである。即ち、この偏波ダイバーシティ光受
信装置６は、光局部発振回路７，混合回路８，検波回路
９，復調・加算・識別回路１０のほかに、ダブラー２９
Ｐ，２９Ｓからの出力を入力される加算回路１１Ａ，制
御回路１１Ｂを有するとともに、局部発振光のうちの一
方の偏波成分の周波数を他方の偏波成分の周波数に対し
てシフトさせる局部発振光位相変調手段を有している
が、この局部発振光位相変調手段は光局部発振回路７内
に設けられている。
即ち、光局部発振回路７は、Ｐ偏波成分の局部発振光を
出力する第１の半導体レーザ７１と、Ｓ偏波成分の局部
発振光を出力する第１の半導体レーザ７２をそなえて構
成されており、各半導体レーザ７１，７２は自動周波数
制御回路（ＡＦＣ回路）３４を介して相互の周波数差が
所要の値にロックされている。
ここで、ＡＦＣ回路３４は、二重平衡受光器として構成
される光電変換回路３５と、ポストアンプ３６と、バン
ドパスフィルタ３７と、周波数弁別回路３８と、ドライ
ブ回路３９とをそなえて構成されているが、これらの光
電変換回路３５，ポストアンプ３６，バンドパスフィル
タ３７，周波数弁別回路３８，ドライブ回路３９は、前
述の第２実施例とほぼ同様のものが使用されるので、そ
の詳細な説明は省略する。
また、この第９実施例においても、各半導体レーザ７
１，７２は温度制御装置として構成される光源安定化装
置１８Ａ，１８Ｂによってレーザ温度が一定となるよう
に制御されている。
さらに、混合回路８，検波回路９，復調・加算・識別回
路１０，制御回路１１ＢやＤＰＳＫのための送信部１
（この送信部１は、光源２、光変調回路８、光源安定化
装置４、波形整形回路３０、アンプ３１、差動符号化回
路３２、水晶発振器３３を有する）は、前述の第８実施
例とほぼ同様のものが使用されるので、その詳細な説明
は省略する。
上述の構成により、この第１５図に示す偏波ダイバーシ
ティ光受信装置６では、光局部発振回路７の２つの半導
体レーザ７１，７２からの各局部発振光が相互に異なっ
た偏波状態となっており、しかも両局部発振光の周波数
差が所定量だけシフトせしめられているので、やはり両
検波出力信号の相関関係が弱くなって、その合成信号が
ゼロになることがなくなるため、前述の各実施例と同様
にして、中間周波数の安定化をはかることができる。
なお、この実施例においても、両半導体レーザ７１，７
２の一方の出力（偏波成分ＰまたはＳ）の位相を他方の
出力（偏波成分ＰまたはＳ）の位相に対して所要量だけ
シフトさせるものの代わりに、両半導体レーザ７１，７
２の一方の出力（偏波成分ＰまたはＳ）の位相に変調を
かけるものでもよい。
(j)第１０実施例の説明 第１６図は本発明の第１０実施例を示すブロック図であ
るが、この第１６図に示すものもＰＳＫのヘテロダイン
型コヒーレント光通信方式用のものである。
この第１６図に示す偏波ダイバーシティ光受信装置６
は、ＰＳＫのヘテロダイン型コヒーレント光通信方式用
のものについて、前述の第７実施例のものを対応させた
ものである。即ち、この偏波ダイバーシティ光受信装置
６は、光局部発振回路７，混合回路８，検波回路９，復
調・加算・識別回路１０のほかに、ダブラー２９Ｐ，２
９Ｓからの出力が入力される加算回路１１Ａ，制御回路
１１Ｂを有するとともに、検波回路９からの各偏波成分
の検波出力es,epのいずれかesの位相に変調をかける検
波出力位相変調手段１４を有している。
そして、この検波出力位相変調手段１４は、発振器１４
１とこの発振器１４１からの信号で検波回路９からの各
偏波成分の検波出力es,epのいずれか（電気信号）esの
位相に変調をかける位相変調器１４２とをそなえて構成
されている。
また、光局部発振回路７，混合回路８，検波回路９，復
調・加算・識別回路１０，制御回路１１Ｂは前述の第８
実施例とほぼ同様のものが使用されるので、その詳細な
説明は省略する。但し、混合回路８には、局部発振光位
相変調手段１３は設けられていない。
上述の構成により、この第１６図に示す偏波ダイバーシ
ティ光受信装置６では、検波出力位相変調手段１４によ
って、検波回路９からの各偏波成分の検波出力es,epの
いずれかesの位相に変調がかけられる。これにより、例
えば両検波出力信号es,ep間の位相差を０の状態からπ
の状態にわたって変えることができ、その結果、両検波
出力信号es,epの相関関係を弱くすることができるの
で、合成信号がゼロになることがなくなる。これによ
り、ＡＦＣのための何らかの中間周波信号をとることが
でき、上記の各実施例と同様にして、中間周波数の安定
化をはかることができる。
なお、検波出力位相変調手段１４としては、検波回路９
からの各偏波成分の検波出力es,epのいずれか（esまた
はep）の位相に変調をかけるものの代わりに、検波回路
９からの各偏波成分の検波出力es,epの一方（esまたはe
p）の周波数を他方（epまたはes）の周波数に対して所
要量だけシフトさせるものでもよい。
ここで、上記第２，４実施例において、中間周波信号e
p,esのうちの他方epを第１の加算器１１１および減算器
１１２へ入力する前で遅延させてもよい。
また、自動周波数制御回路１１の遅延回路１４で遅延さ
せるビット数は、１ビットに限らず、１ビット×Ｎ（Ｎ
は一般に整数値をとるが、整数値でなくてもよい）でも
よい。
なお、上記の各図中、同じ符号はほぼ同様の部分を示
す。
［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明のコヒーレント光通信用偏
波ダイバーシティ光受信装置によれば、ベースバンド合
成法を用いたものにおいて、２つの偏波成分の中間周波
信号の和および差をそれぞれ周波数弁別した後に合成す
ることが行なわれるので、両中間周波信号の相関関係を
弱めて、第１および第２の周波数弁別回路のいずれかを
動作させることができ、これにより光局部発振回路安定
化のための中間周波信号をどのよな場合にも得ることが
でき、その結果、中間周波数の安定化を十分にはかれる
利点がある。
また、本発明のコヒーレント光通信用偏波ダイバーシテ
ィ光受信装置によれば、ベースバンド合成法を用いたも
のにおいて、光局部発振回路からの局部発振光のうちの
一方の偏波成分の位相に変調をかける局部発振光位相変
調手段または検波回路からの各偏波成分の検波出力のい
ずれかの位相に変調をかける検波出力位相変調手段が設
けられるという簡素な構成で、同様にして、両検波出力
の相関関係を弱めて、光局部発振回路安定化のための中
間周波信号をどのような場合にも得ることができ、これ
により中間周波数の安定化を十分にはかれる利点があ
る。
【図面の簡単な説明】
第１〜４図はいずれも本発明の原理ブロック図、 第５図は本発明の第１実施例を示すブロック図、 第６図（ａ）〜（ｃ）および第７図（ａ）〜（ｃ）は本
発明の第１実施例の作用を説明するための波形図、 第８図は本発明の第２実施例を示すブロック図、 第９図は本発明の第３実施例を示すブロック図、 第１０図は本発明の第４実施例を示すブロック図、 第１１図は本発明の第５実施例を示すブロック図、 第１２図は本発明の第６実施例を示すブロック図、 第１３図は本発明の第７実施例を示すブロック図、 第１４図は本発明の第８実施例を示すブロック図、 第１５図は本発明の第９実施例を示すブロック図、 第１６図は本発明の第１０実施例を示すブロック図、 第１７図はコヒーレント光通信方式を示すブロック図、 第１８図はコヒーレント光通信用偏波ダイバーシティ光
受信装置の一例を示すブロック図、 第１９図は（ａ）〜（ｃ）は第１８図に示す装置の作用
を説明するための波形図である。 図において、 １は送信部、 ２は光源、 ３は光変調回路、 ４は光源安定化装置、 ５は光ファイバ、 ６は受信部としての偏波ダイバーシティ光受信装置、 ７は光局部発振回路、 ８は混合回路、 ９は検波回路、 １０は復調・加算・識別回路、 １１は自動周波数制御回路、 １１Ａは加算回路、 １１Ｂは制御回路、 １３は局部発振光位相変調手段、 １４は検波出力位相変調手段、 １５は自動ゲイン制御回路（ＡＧＣ回路）、 １６は周波数弁別回路、 １７はドライブ回路、 １８，１８Ａ，１８Ｂは光源安定化装置、 １９は偏波分離光ファイバカプラ、 ２０は偏波保持光ファイバカプラ、 ２１Ｐ，２１Ｓは光電変換回路、 ２２Ｐ，２２Ｓはポストアンプ、 ２３Ｐ，２３Ｓはバンドパスフィルタ、 ２４Ｐ，２４Ｓは遅延検波回路、 ２４Ｐ−１，２４Ｓ−１は遅延回路、 ２５は加算回路、 ２６はローパスフィルタ、 ２７は識別回路、 ２８はアンプ、 ２９Ｐ，２９Ｓはダブラー、 ３０は波形整形回路、 ３１はアンプ、 ３２は差動符号化回路、 ３３は水晶発振器、 ３４はＡＦＣ回路、 ３５は光電変換回路、 ３６はポストアンプ、 ３７はバンドパスフィルタ、 ３８は周波数弁別回路、 ３９はドライブ回路、 ７１，７２は半導体レーザ、 １１１は第１加算器、 １１１′は加算器、 １１２は減算器、 １１３は第１の周波数弁別回路、 １１４は第２の周波数弁別回路、 １１５は第２の加算器、 １１６，１１７はパワーディバイダ、 １１８，１１９は自動ゲイン制御回路（ＡＧＣ回路）、 １２０はドライブ回路、 １２１は遅延回路、 １２２，１２３はダブラー、 １３１は発振器、 １３２は位相変調器、 １４１はは発振器、 １４２は位相変調器である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清永 哲也 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 小野田 義人 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 桑原 秀夫 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 尾中 寛 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 宮田 英之 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】コヒーレント光通信のための偏波ダイバー
    シティ光受信装置（６）において、 局部発振光を発振する光局部発振回路（７）と、 光ファイバ（５）を通じて伝送されてきた信号光の２種
    の偏波成分ごとに該光局部発振回路（７）からの該局部
    発振光と混合する混合回路（８）と、 該混合回路（８）からの各偏波成分毎の信号をそれぞれ
    検波して中間周波信号を出力する検波回路（９）と、 該検波回路（９）からの各偏波成分の中間周波信号(e
    s)，(ep)に基づき該光局部発振回路（７）の発振周波数
    を制御する周波数制御回路（１１）とをそなえ、 該周波数制御回路（１１）が、 該中間周波信号(ep)，(es)の和をとる第１の加算器（１
    １１）と、 該中間周波信号(ep)，(es)の差をとる減算器（１１２）
    と、 該第１の加算器（１１１）からの出力について周波数弁
    別を行なう第１の周波数弁別回路（１１３）と、 該減算器（１１２）からの出力について周波数弁別を行
    なう第２の周波数弁別回路（１１４）と、 該第１の周波数弁別回路（１１３）からの出力と該第２
    の周波数弁別回路（１１４）からの出力とを加算する第
    ２の加算器（１１５）とをそなえて構成されたことを 特徴とする、コヒーレント光通信用偏波ダイバーシティ
    光受信装置。
  2. 【請求項２】該周波数制御回路（１１）が、 該検波回路（９）からの各偏波成分の中間周波信号(e
    p)，(es)のいずれかを該第１の加算器（１１１）および
    該減算器（１１２）へ入力する手前で遅延させる遅延回
    路（１２１）をそなえて構成された、請求項１記載のコ
    ヒーレント光通信用偏波ダイバーシティ光受信装置。
  3. 【請求項３】該周波数制御回路（１１）が、 該第１の加算器（１１１）および該減算器（１１２）か
    らの出力ゲインをそれぞれ調整する自動ゲイン制御回路
    （１１８），（１１９）を有している、請求項１または
    請求項２に記載のコヒーレント光通信用偏波ダイバーシ
    ティ光受信装置。
  4. 【請求項４】該周波数制御回路（１１）が、 該検波回路（９）からの各偏波成分の中間周波信号(e
    p)，(es)を共に該第１の加算器（１１１）および該減算
    器（１１２）へ入力するパワーディバイダ（１１６），
    （１１７）をそなえて構成された、請求項１項記載のコ
    ヒーレント光通信用偏波ダイバーシティ光受信装置。
  5. 【請求項５】コヒーレント光通信のための偏波ダイバー
    シティ光受信装置（６）において、 局部発振光を発振する光局部発振回路（７）と、 光ファイバ（５）を通じて伝送されてきた信号光の２種
    の偏波成分ごとに該光局部発振回路（７）からの該局部
    発振光と混合する混合回路（８）と、 該混合回路（８）からの各偏波成分毎の信号をそれぞれ
    検波する検波回路（９）と、 該検波回路（９）からの各偏波成分の検波出力(es)，(e
    p)を加算する加算回路（１１Ａ）と、 該加算回路（１１Ａ）の加算出力に基づいて該光局部発
    振回路（７）を制御する制御回路（１１Ｂ）とをそな
    え、 該光局部発振回路（７）からの局部発振光のうちの一方
    の偏波成分の位相に変調をかける局部発振光位相変調手
    段が設けられたことを 特徴とする、コヒーレント光通信用偏波ダイバーシティ
    光受信装置。
  6. 【請求項６】該光局部発振回路（７）からの該局部発振
    光を２種の偏波成分に分波する分波手段（１９）をそな
    え、 該局部発振光位相変調手段（１３）が、該分波手段（１
    ９）からの該局部発振光の一方の偏波成分の位相に変調
    をかけるように構成された、請求項５記載のコヒーレン
    ト光通信用偏波ダイバーシティ光受信装置。
  7. 【請求項７】該光局部発振回路（７）が、相互に偏波成
    分の異なる局部発振光を出力する２つの半導体レーザ
    （７１），（７２）をそなえて構成され、 且つ、該半導体レーザ（７１），（７２）の一方の出力
    位相に変調をかけるように構成された、請求項５記載の
    コヒーレント光通信用偏波ダイバーシティ光受信装置。
  8. 【請求項８】該２つの半導体レーザ（７１），（７２）
    が周波数制御回路（３４）を介して相互の出力周波数差
    を所要の値にロックされている、請求項７記載のコヒー
    レント光通信用偏波ダイバーシティ光受信装置。
  9. 【請求項９】コヒーレント光通信のための偏波ダイバー
    シティ光受信装置（６）において、 局部発振光を発振する光局部発振回路（７）と、 光ファイバ（５）を通じて伝送されてきた信号光の２種
    の偏波成分ごとに該光局部発振回路（７）からの該局部
    発振光と混合する混合回路（８）と、 該混合回路（８）からの各偏波成分毎の信号をそれぞれ
    検波する検波回路（９）と、 該検波回路（９）からの各偏波成分の検波出力(es)，(e
    p)を加算する加算回路（１１Ａ）と、 該加算回路（１１Ａ）の加算出力に基づいて該光局部発
    振回路（７）を制御する制御回路（１１Ｂ）とをそな
    え、 該検波回路（９）からの各偏波成分の検波出力(es)，(e
    p)のいずれかの位相に変調をかける検波出力位相変調手
    段（１４）が設けられたことを 特徴とする、コヒーレント光通信用偏波ダイバーシティ
    光受信装置。
JP63038021A 1988-02-19 1988-02-19 コヒーレント光通信用偏波ダイバーシティ光受信装置 Expired - Lifetime JPH063512B2 (ja)

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