JPH0767093B2 - 偏波ダイバーシチ光ヘテロダイン検波受信方法およびその装置 - Google Patents
偏波ダイバーシチ光ヘテロダイン検波受信方法およびその装置Info
- Publication number
- JPH0767093B2 JPH0767093B2 JP1077181A JP7718189A JPH0767093B2 JP H0767093 B2 JPH0767093 B2 JP H0767093B2 JP 1077181 A JP1077181 A JP 1077181A JP 7718189 A JP7718189 A JP 7718189A JP H0767093 B2 JPH0767093 B2 JP H0767093B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- amplitude
- polarization
- baseband
- signals
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/60—Receivers
- H04B10/61—Coherent receivers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/60—Receivers
- H04B10/61—Coherent receivers
- H04B10/614—Coherent receivers comprising one or more polarization beam splitters, e.g. polarization multiplexed [PolMux] X-PSK coherent receivers, polarization diversity heterodyne coherent receivers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/60—Receivers
- H04B10/61—Coherent receivers
- H04B10/64—Heterodyne, i.e. coherent receivers where, after the opto-electronic conversion, an electrical signal at an intermediate frequency [IF] is obtained
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Radio Transmission System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は光通信特に光ヘテロダイン検波通信における
偏波ダイバーシチ光受信方法および装置に関するもので
ある。
偏波ダイバーシチ光受信方法および装置に関するもので
ある。
（従来の技術） 光ヘテロダイン検波通信方式を実現するためには光ファ
イバ伝送中に生じる信号光の偏波状態変動を補償するこ
とが必要である。この偏波補償法の一つとして偏波ダイ
バーシチ光受信方式が知られている。これは信号光を直
交する偏波面に分けて光ヘテロダイン受信し、得られた
２つの中間周波（IF）信号を処理部において復調及び合
成し、信号光の偏波状態に関わらず一定の復調信号を得
るものである。この偏波ダイバーシチ光受信方式では、
ダイバーシチ受信によって得られた２つのIF信号をそれ
ぞれ復調した後にベースバンド信号段で合成するベース
バンド合成方式が一般に用いられている。このベースバ
ンド合成型の偏波ダイバーシチ光受信方式では、偏波ダ
イバーシチ受信の２つの分岐においてそれぞれベースバ
ンド信号の振幅をIF信号の振幅の二乗に比例させた後に
合成する、いわゆる二乗則合成を行うことによって、偏
波ダイバーシチ受信を行ったことにより感度劣化を最小
にできることが理論的に明らかにされている。実際に
は、二乗特性を持つ復調器を用いて復調した後に信号合
成を行うことで二乗則合成が実現される。（例えば、グ
ランス（B.Glance）による、"Poiarization independen
t coherent optical receiver"Journal of Lightwave t
echnology,第５巻,1987年,274ページ） （発明が解決しようとする課題） 一般に光通信装置では入射信号光強度の変動を補償する
ための自動利得可変機能が必要である。特に光ヘテロダ
イン検波受信方式では信号光を一度IF信号に変換した後
に復調してベースバンド信号を得ているが、復調器の許
容入力レベル範囲（ダイナミックレンジ）は通常かなり
狭いので、復調器に入力するIF信号の強度の変動を補償
することが必要である。通常の光ヘテロダイン検波受信
方式の場合、復調器に入力するIF信号の強度を常に一定
に保つような利得制御を行うことによって入射信号光強
度の変動を補償することができる。しかし、ベースバン
ド合成型の偏波ダイバーシチ光ヘテロダイン検波受信方
式の場合２つのIF信号をそれぞれ復調しており、この２
つのIF信号の強度は入射信号光の強度及び偏波状態の両
方に依存して変化するため、偏波状態の変化によりIF信
号の強度変動を無視して一様に復調器に入力するIF信号
の強度を一定にしてしまうことはできない。すなわち復
調回路に入力するIF信号の強度を単に一定に保つような
利得制御を行った場合、復調器から出力されたベースバ
ンド信号の強度も常に一定となってしまい、ベースバン
ド信号の振幅をIF信号の振幅の二乗に比例させた後に合
成するという二乗則合成から逸脱してしまう。その結
果、受信感度は大幅に悪化する。このようにベースバン
ド合成型の偏波ダイバーシチ光ヘテロダイン検波受信方
式において入射信号光の強度変動を補償するためには、
従来にない新しい自動利得制御が必要である。従って本
発明の目的は、二乗則合成を実現しつつ、入射信号光の
強度変化を補償するベースバンド合成型の偏波ダイバー
シチ光受信方法および装置を提供することにある。
イバ伝送中に生じる信号光の偏波状態変動を補償するこ
とが必要である。この偏波補償法の一つとして偏波ダイ
バーシチ光受信方式が知られている。これは信号光を直
交する偏波面に分けて光ヘテロダイン受信し、得られた
２つの中間周波（IF）信号を処理部において復調及び合
成し、信号光の偏波状態に関わらず一定の復調信号を得
るものである。この偏波ダイバーシチ光受信方式では、
ダイバーシチ受信によって得られた２つのIF信号をそれ
ぞれ復調した後にベースバンド信号段で合成するベース
バンド合成方式が一般に用いられている。このベースバ
ンド合成型の偏波ダイバーシチ光受信方式では、偏波ダ
イバーシチ受信の２つの分岐においてそれぞれベースバ
ンド信号の振幅をIF信号の振幅の二乗に比例させた後に
合成する、いわゆる二乗則合成を行うことによって、偏
波ダイバーシチ受信を行ったことにより感度劣化を最小
にできることが理論的に明らかにされている。実際に
は、二乗特性を持つ復調器を用いて復調した後に信号合
成を行うことで二乗則合成が実現される。（例えば、グ
ランス（B.Glance）による、"Poiarization independen
t coherent optical receiver"Journal of Lightwave t
echnology,第５巻,1987年,274ページ） （発明が解決しようとする課題） 一般に光通信装置では入射信号光強度の変動を補償する
ための自動利得可変機能が必要である。特に光ヘテロダ
イン検波受信方式では信号光を一度IF信号に変換した後
に復調してベースバンド信号を得ているが、復調器の許
容入力レベル範囲（ダイナミックレンジ）は通常かなり
狭いので、復調器に入力するIF信号の強度の変動を補償
することが必要である。通常の光ヘテロダイン検波受信
方式の場合、復調器に入力するIF信号の強度を常に一定
に保つような利得制御を行うことによって入射信号光強
度の変動を補償することができる。しかし、ベースバン
ド合成型の偏波ダイバーシチ光ヘテロダイン検波受信方
式の場合２つのIF信号をそれぞれ復調しており、この２
つのIF信号の強度は入射信号光の強度及び偏波状態の両
方に依存して変化するため、偏波状態の変化によりIF信
号の強度変動を無視して一様に復調器に入力するIF信号
の強度を一定にしてしまうことはできない。すなわち復
調回路に入力するIF信号の強度を単に一定に保つような
利得制御を行った場合、復調器から出力されたベースバ
ンド信号の強度も常に一定となってしまい、ベースバン
ド信号の振幅をIF信号の振幅の二乗に比例させた後に合
成するという二乗則合成から逸脱してしまう。その結
果、受信感度は大幅に悪化する。このようにベースバン
ド合成型の偏波ダイバーシチ光ヘテロダイン検波受信方
式において入射信号光の強度変動を補償するためには、
従来にない新しい自動利得制御が必要である。従って本
発明の目的は、二乗則合成を実現しつつ、入射信号光の
強度変化を補償するベースバンド合成型の偏波ダイバー
シチ光受信方法および装置を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 本発明は、入射信号光を直交偏波成分に分けて光ヘテロ
ダイン受信し、得られた第１及び第２の中間周波（IF）
信号をそれぞれ第１及び第２のベースバンド信号に復調
し、該第１及び第２のベースバンド信号を合成すること
によって、前記入射信号光の偏波変動の影響を補償する
ベースバンド合成型の偏波ダイバーシチ光ヘテロダイン
受信方式において、合成後のベースバンド信号の振幅を
基準振幅と比較して制御信号を得、該制御信号によって
前記第１及び第２のIF信号の振幅を同一の割合で増幅或
るいは減衰することにより、合成後のベースバンド信号
の振幅を入射信号光の強度に関わりなく一定にすること
を特徴とする、偏波ダイバーシチ光ヘテロダイン検波受
信方法である。
ダイン受信し、得られた第１及び第２の中間周波（IF）
信号をそれぞれ第１及び第２のベースバンド信号に復調
し、該第１及び第２のベースバンド信号を合成すること
によって、前記入射信号光の偏波変動の影響を補償する
ベースバンド合成型の偏波ダイバーシチ光ヘテロダイン
受信方式において、合成後のベースバンド信号の振幅を
基準振幅と比較して制御信号を得、該制御信号によって
前記第１及び第２のIF信号の振幅を同一の割合で増幅或
るいは減衰することにより、合成後のベースバンド信号
の振幅を入射信号光の強度に関わりなく一定にすること
を特徴とする、偏波ダイバーシチ光ヘテロダイン検波受
信方法である。
また、本発明は、入射信号光を直交偏波成分に分離する
偏波分離部と、偏波分離された前記入射信号光と局部部
発振光との合波光を光ヘテロダイン受信する第１及び第
２の光受信器と、該第１及び第２の光受信器から出力さ
れる第１及び第２の中間周波（IF）信号をそれぞれ第１
及び第２のベースバンド信号に復調する第１及び第２の
復調器と、前記第１及び第２のベースバンド信号を合成
する合成器とを有するベースバンド合成型の偏波ダイバ
ーシチ光ヘテロダイン受信装置において、合成後のベー
スバンド信号の振幅を検出する振幅検出器と、該振幅検
出器の出力と振幅基準発生器の出力とを比較して制御信
号を出力すると演算器と、該制御信号によって利得を同
一の割合で増加或るいは減少させ前記第１及び第２のIF
信号の振幅を増減させる第１及び第２の可変利得変調器
とを有することを特徴とする偏波ダイバーシチ光ヘテロ
ダイン検波受信装置である。
偏波分離部と、偏波分離された前記入射信号光と局部部
発振光との合波光を光ヘテロダイン受信する第１及び第
２の光受信器と、該第１及び第２の光受信器から出力さ
れる第１及び第２の中間周波（IF）信号をそれぞれ第１
及び第２のベースバンド信号に復調する第１及び第２の
復調器と、前記第１及び第２のベースバンド信号を合成
する合成器とを有するベースバンド合成型の偏波ダイバ
ーシチ光ヘテロダイン受信装置において、合成後のベー
スバンド信号の振幅を検出する振幅検出器と、該振幅検
出器の出力と振幅基準発生器の出力とを比較して制御信
号を出力すると演算器と、該制御信号によって利得を同
一の割合で増加或るいは減少させ前記第１及び第２のIF
信号の振幅を増減させる第１及び第２の可変利得変調器
とを有することを特徴とする偏波ダイバーシチ光ヘテロ
ダイン検波受信装置である。
さらに、本発明は、入射信号光を直交偏波成分に分離す
る偏波分離部と、偏波分離された前記入射信号光と局部
発振光との合波光を光ヘテロダイン受信する第１及び第
２の光受信器と、該第１及び第２の光受信器から出力さ
れる第１及び第２の中間周波（IF）信号をそれぞれ第１
及び第２のベースバンド信号に復調する第１及び第２の
復調器と、前記第１及び第２のベースバンド信号を合成
する合成器とを有するベースバンド合成型の偏波ダイバ
ーシチ光ヘテロダイン受信装置において、合成後のベー
スバンド信号の振幅を検出する振幅検出器と、該振幅検
出器の出力と振幅基準発生器の出力とを比較して制御信
号を出力する演算器と、受光素子としてアバランシェ・
ホト・ダイオードを用い該アバランシェ・ホト・ダイオ
ードのバイアス電圧を前記制御信号によって同一の割合
で増加或るいは減少させ前記第１及び第２のIF信号の振
幅を増減させる前記第１及び第２の光受信器とを有する
ことを特徴とする、偏波ダイバーシチ光ヘテロダイン検
波受信装置である。
る偏波分離部と、偏波分離された前記入射信号光と局部
発振光との合波光を光ヘテロダイン受信する第１及び第
２の光受信器と、該第１及び第２の光受信器から出力さ
れる第１及び第２の中間周波（IF）信号をそれぞれ第１
及び第２のベースバンド信号に復調する第１及び第２の
復調器と、前記第１及び第２のベースバンド信号を合成
する合成器とを有するベースバンド合成型の偏波ダイバ
ーシチ光ヘテロダイン受信装置において、合成後のベー
スバンド信号の振幅を検出する振幅検出器と、該振幅検
出器の出力と振幅基準発生器の出力とを比較して制御信
号を出力する演算器と、受光素子としてアバランシェ・
ホト・ダイオードを用い該アバランシェ・ホト・ダイオ
ードのバイアス電圧を前記制御信号によって同一の割合
で増加或るいは減少させ前記第１及び第２のIF信号の振
幅を増減させる前記第１及び第２の光受信器とを有する
ことを特徴とする、偏波ダイバーシチ光ヘテロダイン検
波受信装置である。
（作用） 本発明では、ベースバンド合成型の偏波ダイバーシチ光
受信号方式に於て、合成後のベースバンド信号の振幅を
検出し、これを制御信号として偏波ダイバーシチ受信に
よって得られる２つのIF信号の振幅を同一の割合で増幅
或るいは減衰するため、二乗則合成を実現できる。この
とき２つのIF信号の強度は、復調器入力レベルが許容入
力レベル内になるよう、増幅或るいは減衰される。従っ
て、入射信号光の強度に関わらず復調部が飽和すること
が無い。しかも復調部が二乗特性を有する範囲内にこの
復調部入力レベルの最大値を設定することによって、入
射信号光の強度に関わらず二乗則合成を実現することが
できる。これによって、合成後のベースバンド信号の振
幅を入射信号光の強度に関わりなく一定にすることがで
きる。また、常に二乗則合成が保たれているため、偏波
ダイバーシチ受信を行ったことによる感度劣化は最小に
なる。
受信号方式に於て、合成後のベースバンド信号の振幅を
検出し、これを制御信号として偏波ダイバーシチ受信に
よって得られる２つのIF信号の振幅を同一の割合で増幅
或るいは減衰するため、二乗則合成を実現できる。この
とき２つのIF信号の強度は、復調器入力レベルが許容入
力レベル内になるよう、増幅或るいは減衰される。従っ
て、入射信号光の強度に関わらず復調部が飽和すること
が無い。しかも復調部が二乗特性を有する範囲内にこの
復調部入力レベルの最大値を設定することによって、入
射信号光の強度に関わらず二乗則合成を実現することが
できる。これによって、合成後のベースバンド信号の振
幅を入射信号光の強度に関わりなく一定にすることがで
きる。また、常に二乗則合成が保たれているため、偏波
ダイバーシチ受信を行ったことによる感度劣化は最小に
なる。
（実施例） 以下、本発明の実施例について詳細に説明する。第１図
は本発明の第１の実施例の構成図である。第１の実施例
は、前記２つのIF信号の振幅を増幅或るいは減衰させる
手段として、可変利得調整器を用いたものである。第１
図で、400Mb/sで周波数偏移変調（FSK変調）された入射
信号光１と局部発振光２は方向性結合器３によって合波
された後、偏波分離部４に入射する。偏波分離部４にお
ける偏波分離素子として、本実施例では偏光ビームスプ
リッタを用いた。入射信号光１と局部発振光２の合波光
は偏波分離部４において直交する２つの偏波成分に分離
され、それぞれ第１及び第２の光受信器5,6に入射す
る。但し局部発振光２は、第１及び第２の光受信器5,6
に等しい強度で入射するように偏波調整器７によって偏
波状態が調整される。第１及び第２の光受信器5,6から
は入射信号光１と局部発振光２の周波数差に相当するビ
ード信号、すなわち第１及び第２のIF信号8,9が出力さ
れ、これらは第１及び第２のIFアンプ10,11によって増
幅される。この第１及び第２のIF信号8,9は、第１及び
第２の可変利得調整器12,13を通った後、第１及び第２
の復調部14,15において、それぞれ第１及び第２のベー
スバンド信号16,17に復調される。復調部14,15における
復調方式として、ダブルバランスドミクサを用いたFSK
ヘテロダイン単一フィルタ検波方式をもちいた。なお、
この復調方式に関しては、江村らによる「Novel optica
l FSK heterodyne single filterdetection system usi
ng a directry modulated DFB laser diode」,Electron
ics letters第20巻、1984年、1022頁等に詳細な説明が
なされている。
は本発明の第１の実施例の構成図である。第１の実施例
は、前記２つのIF信号の振幅を増幅或るいは減衰させる
手段として、可変利得調整器を用いたものである。第１
図で、400Mb/sで周波数偏移変調（FSK変調）された入射
信号光１と局部発振光２は方向性結合器３によって合波
された後、偏波分離部４に入射する。偏波分離部４にお
ける偏波分離素子として、本実施例では偏光ビームスプ
リッタを用いた。入射信号光１と局部発振光２の合波光
は偏波分離部４において直交する２つの偏波成分に分離
され、それぞれ第１及び第２の光受信器5,6に入射す
る。但し局部発振光２は、第１及び第２の光受信器5,6
に等しい強度で入射するように偏波調整器７によって偏
波状態が調整される。第１及び第２の光受信器5,6から
は入射信号光１と局部発振光２の周波数差に相当するビ
ード信号、すなわち第１及び第２のIF信号8,9が出力さ
れ、これらは第１及び第２のIFアンプ10,11によって増
幅される。この第１及び第２のIF信号8,9は、第１及び
第２の可変利得調整器12,13を通った後、第１及び第２
の復調部14,15において、それぞれ第１及び第２のベー
スバンド信号16,17に復調される。復調部14,15における
復調方式として、ダブルバランスドミクサを用いたFSK
ヘテロダイン単一フィルタ検波方式をもちいた。なお、
この復調方式に関しては、江村らによる「Novel optica
l FSK heterodyne single filterdetection system usi
ng a directry modulated DFB laser diode」,Electron
ics letters第20巻、1984年、1022頁等に詳細な説明が
なされている。
第１及び第２のベースバンド信号16,17は、合成器18に
よって合成され、合成後のベースバンド信号19が出力さ
れる。前記のダブルバランスドミクサを用いたFSKヘテ
ロダイン単一フィルタ検波方式は二乗特性を有するた
め、合成後のベースバンド信号19の振幅は、入射信号光
１の偏波状態に無関係になり、入射信号光の強度に比例
するようになる。この合成のベースバンド信号19の振幅
は、振幅検出器20で検出され、演算器21において、振幅
基準発生器22の出力と比較される。演算器21では、基準
ベースバンド信号振幅と実際のベースバンド信号の振幅
とが比較され、制御信号23が出力される。第１及び第２
の可変利得調整器12,13の利得はこの制御信号23によっ
て制御され、いわゆる負帰還がかけられる。本実施例で
はこの第１及び第２の可変利得調整器としてPINダイオ
ードを用いたものを使用した。PINダイオードは順方向
バイアス電流値によって抵抗値が大きく変化するため、
可変利得特性を実現するため一般に広く用いられてい
る。従って制御信号23によってPINダイオードの電流値
を変化させることによって、合成後のベースバンド信号
19の振幅が基準振幅より小さくなれば第１及び第２の可
変利得調整器12,13の利得が増加するように、逆に合成
後のベースバンド信号19の振幅が基準振幅より大きくな
れば第１及び第２の可変利得調整器12,13の利得が減少
するように帰還がかけられる。本実施例では、第１及び
第２の可変利得調整器12,13の利得可変範囲は25dBであ
った。これによって入射信号光１の最大25dBまでの強度
変化は補償補償され、合成後のベースバンド信号19の振
幅を常に一定に保つことができた。このとき、第１及び
第２の復調部14,15に入力する第１及び第２のIF信号8,9
の強度は、入射信号光１の偏波状態にしたがって変化
し、かつその最大値は＋5dBm以下に設定された。本実施
例に用いた復調部14,15は入力信号光の強度が＋5dBm以
下でほぼ完全な二乗則特性を示す。従って、入射信号光
１の強度変化に関わらず二乗則合成が実現されたので、
偏波ダイバーシチ受信を行ったことによる感度劣化を1.
5dB以下におさえることができた。
よって合成され、合成後のベースバンド信号19が出力さ
れる。前記のダブルバランスドミクサを用いたFSKヘテ
ロダイン単一フィルタ検波方式は二乗特性を有するた
め、合成後のベースバンド信号19の振幅は、入射信号光
１の偏波状態に無関係になり、入射信号光の強度に比例
するようになる。この合成のベースバンド信号19の振幅
は、振幅検出器20で検出され、演算器21において、振幅
基準発生器22の出力と比較される。演算器21では、基準
ベースバンド信号振幅と実際のベースバンド信号の振幅
とが比較され、制御信号23が出力される。第１及び第２
の可変利得調整器12,13の利得はこの制御信号23によっ
て制御され、いわゆる負帰還がかけられる。本実施例で
はこの第１及び第２の可変利得調整器としてPINダイオ
ードを用いたものを使用した。PINダイオードは順方向
バイアス電流値によって抵抗値が大きく変化するため、
可変利得特性を実現するため一般に広く用いられてい
る。従って制御信号23によってPINダイオードの電流値
を変化させることによって、合成後のベースバンド信号
19の振幅が基準振幅より小さくなれば第１及び第２の可
変利得調整器12,13の利得が増加するように、逆に合成
後のベースバンド信号19の振幅が基準振幅より大きくな
れば第１及び第２の可変利得調整器12,13の利得が減少
するように帰還がかけられる。本実施例では、第１及び
第２の可変利得調整器12,13の利得可変範囲は25dBであ
った。これによって入射信号光１の最大25dBまでの強度
変化は補償補償され、合成後のベースバンド信号19の振
幅を常に一定に保つことができた。このとき、第１及び
第２の復調部14,15に入力する第１及び第２のIF信号8,9
の強度は、入射信号光１の偏波状態にしたがって変化
し、かつその最大値は＋5dBm以下に設定された。本実施
例に用いた復調部14,15は入力信号光の強度が＋5dBm以
下でほぼ完全な二乗則特性を示す。従って、入射信号光
１の強度変化に関わらず二乗則合成が実現されたので、
偏波ダイバーシチ受信を行ったことによる感度劣化を1.
5dB以下におさえることができた。
第２図は本発明の第２の実施例の構成図である。第２の
実施例では、アバランシェ・ホト・ダイオードを用いた
光受信器によって、IF信号の振幅の増減を行っている。
アバランシェ・ホト・ダイオードはバイアス電圧によっ
て増倍率が変化するという性質がある。従って第２の実
施例では第２図のように、制御信号23によってこのアバ
ランシェ・ホト・ダイオードのバイアス電圧を制御する
ことによって、第１及び第２のIF信号8,9の振幅を増減
させている。本実施例で用いたアバランシェ・ホト・ダ
イオードの増倍率の変化による利得可変範囲は10dBであ
った。これによって第１の実施例と同様、負帰還がかけ
られ、最大10dBの入射信号光１の強度変化まで補償さ
れ、合成後のベースバンド信号19の振幅を一定に保つこ
とができた。
実施例では、アバランシェ・ホト・ダイオードを用いた
光受信器によって、IF信号の振幅の増減を行っている。
アバランシェ・ホト・ダイオードはバイアス電圧によっ
て増倍率が変化するという性質がある。従って第２の実
施例では第２図のように、制御信号23によってこのアバ
ランシェ・ホト・ダイオードのバイアス電圧を制御する
ことによって、第１及び第２のIF信号8,9の振幅を増減
させている。本実施例で用いたアバランシェ・ホト・ダ
イオードの増倍率の変化による利得可変範囲は10dBであ
った。これによって第１の実施例と同様、負帰還がかけ
られ、最大10dBの入射信号光１の強度変化まで補償さ
れ、合成後のベースバンド信号19の振幅を一定に保つこ
とができた。
偏波ダイバーシチ光受信方式では、通常の光ヘテロダイ
ン受信に比べて１つの受信器に入射する局部発振光の強
度が半分になり、光受信器の熱雑音の影響が出易くな
る。しかし光受信器にアバランシェ・ホト・ダイオード
を用いた場合、より大きなビート信号が取り出せるので
熱雑音の影響が覆い隠され、局部発振光強度の不足を補
償することができる。従って本実施例のように、偏波ダ
イバーシチ光受信方式の光受信器にアバランシェ・ホト
・ダイオードを用いることは、IF信号の振幅を可変にで
きるだけでなく、受信感度の改善にも効果的である。
ン受信に比べて１つの受信器に入射する局部発振光の強
度が半分になり、光受信器の熱雑音の影響が出易くな
る。しかし光受信器にアバランシェ・ホト・ダイオード
を用いた場合、より大きなビート信号が取り出せるので
熱雑音の影響が覆い隠され、局部発振光強度の不足を補
償することができる。従って本実施例のように、偏波ダ
イバーシチ光受信方式の光受信器にアバランシェ・ホト
・ダイオードを用いることは、IF信号の振幅を可変にで
きるだけでなく、受信感度の改善にも効果的である。
第３図は本発明の第３の実施例の構成図である。第３の
実施例では、アバランシェ・ホト・ダイオードを用いた
光受信器と可変利得調整器とを同時に用いてIF信号の振
幅の増減を行っており、利得可変範囲を大きく取ること
ができる。第３図のように、第１及び第２の光受信器5,
6のアバランシェ・ホト・ダイオードのバイアス電圧
は、第１の演算器24から出力された第１の制御信号25に
よって制御される。また、第１及び第２の可変利得調整
器12,13の利得は、第２の演算器26から出力される第２
の制御信号27によって制御される。アバランシェ・ホト
・ダイオードによる帰還量と、可変利得調整器による帰
還量の比は1:2.5に設定されている。これによって第１
及び第２の実施例と同様、負帰還がかけられ、合成後の
ベースバンド信号19の振幅は一定に保たれる。本実施例
では、光受信機に用いたアバランシェ・ホト・ダイオー
ドの利得可変範囲は10dBであり、可変利得調整器の利得
可変範囲は25dBであった。したがって両者を併用して利
得調整を行ったことにより、装置全体で35dBの利得可変
範囲を実現することができた。
実施例では、アバランシェ・ホト・ダイオードを用いた
光受信器と可変利得調整器とを同時に用いてIF信号の振
幅の増減を行っており、利得可変範囲を大きく取ること
ができる。第３図のように、第１及び第２の光受信器5,
6のアバランシェ・ホト・ダイオードのバイアス電圧
は、第１の演算器24から出力された第１の制御信号25に
よって制御される。また、第１及び第２の可変利得調整
器12,13の利得は、第２の演算器26から出力される第２
の制御信号27によって制御される。アバランシェ・ホト
・ダイオードによる帰還量と、可変利得調整器による帰
還量の比は1:2.5に設定されている。これによって第１
及び第２の実施例と同様、負帰還がかけられ、合成後の
ベースバンド信号19の振幅は一定に保たれる。本実施例
では、光受信機に用いたアバランシェ・ホト・ダイオー
ドの利得可変範囲は10dBであり、可変利得調整器の利得
可変範囲は25dBであった。したがって両者を併用して利
得調整を行ったことにより、装置全体で35dBの利得可変
範囲を実現することができた。
以上、本発明の３つの実施例を説明したが、本発明はこ
れらの実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲
内で種々の変形、変更が可能なことはいうまでもない。
例えば本発明の３つの実施例では、信号の変調方式とし
て400Mb/sのFSK単一フィルタ検波方式を用いたが、無論
他の検波方式を用いることも可能である。また第１及び
第３の実施例において、PINダイオードを用いた可変利
得調整器を使用したが、他にもデュアルゲートFETを用
いたもの、FETのバイアス電圧或るいはトランジスタの
バイアス電流を変えることによって利得を得るもの等、
様々な利得可変調整器を使用することができる。
れらの実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲
内で種々の変形、変更が可能なことはいうまでもない。
例えば本発明の３つの実施例では、信号の変調方式とし
て400Mb/sのFSK単一フィルタ検波方式を用いたが、無論
他の検波方式を用いることも可能である。また第１及び
第３の実施例において、PINダイオードを用いた可変利
得調整器を使用したが、他にもデュアルゲートFETを用
いたもの、FETのバイアス電圧或るいはトランジスタの
バイアス電流を変えることによって利得を得るもの等、
様々な利得可変調整器を使用することができる。
（発明の効果） 以上詳細に述べたように本発明によって、ベースバンド
合成型の偏波ダイバーシチ光受信方式に於て、合成後の
ベースバンド信号の振幅を入射信号光の強度に関わりな
く一定にすることができた。このとき復調部へ入力する
IF信号の強度の最大値は二乗特性が成り立つ範囲におさ
められており、また２つのIF信号の強度比は利得制御後
も保たれているため、偏波ダイバーシチ受信を行ったこ
とによる感度劣化は最小になる。
合成型の偏波ダイバーシチ光受信方式に於て、合成後の
ベースバンド信号の振幅を入射信号光の強度に関わりな
く一定にすることができた。このとき復調部へ入力する
IF信号の強度の最大値は二乗特性が成り立つ範囲におさ
められており、また２つのIF信号の強度比は利得制御後
も保たれているため、偏波ダイバーシチ受信を行ったこ
とによる感度劣化は最小になる。
第１図は本発明の第１の実施例の構成図であり、第２図
は本発明の第２の実施例の構成図であり、第３図は本発
明の第３図は本発明の第３の実施例の構成図である。図
中で、 １……入射信号光、２……局部発振光、３……方向性結
合器、４……偏波分離部、5,6……光受信器、７……偏
波調整器、8,9……IF信号、10,11IFアンプ、12,13可変
利得調整器、14,15……復調部、16,17……ベースバンド
信号、18……合成器、19……合成後のベースバンド信
号、20……振幅検出器、21,24,26……演算器、22……振
幅基準発生器、23,25,27……制御信号
は本発明の第２の実施例の構成図であり、第３図は本発
明の第３図は本発明の第３の実施例の構成図である。図
中で、 １……入射信号光、２……局部発振光、３……方向性結
合器、４……偏波分離部、5,6……光受信器、７……偏
波調整器、8,9……IF信号、10,11IFアンプ、12,13可変
利得調整器、14,15……復調部、16,17……ベースバンド
信号、18……合成器、19……合成後のベースバンド信
号、20……振幅検出器、21,24,26……演算器、22……振
幅基準発生器、23,25,27……制御信号
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 Ｈ０４Ｂ 10/06 10/142
Claims (3)
- 【請求項１】入射信号光を直交偏波成分に分けて光ヘテ
ロダイン受信し、得られた第１及び第２の中間周波（I
F）信号をそれぞれ第１及び第２のベースバンド信号に
復調し、該第１及び第２のベースバンド信号を合成する
ことによって、前記入射信号光の偏波変動の影響を補償
するベースバンド合成型の偏波ダイバーシチ光ヘテロダ
イン受信方式において、合成後のベースバンド信号の振
幅を基準振幅と比較して制御信号を得、該制御信号によ
って前記第１及び第２のIF信号の振幅を同一の割合で増
幅或るいは減衰することにより、合成後のベースバンド
信号の振幅を入射信号光の強度に関わりなく一定にする
ことを特徴とする、偏波ダイバーシチ光ヘテロダイン検
波受信方法。 - 【請求項２】入射信号光を直交偏波成分に分離する偏波
分離部と、偏波分離された前記入射信号光と局部部発振
光との合波光を光ヘテロダイン受信する第１及び第２の
光受信器と、該第１及び第２の光受信器から出力される
第１及び第２の中間周波（IF）信号をそれぞれ第１及び
第２のベースバンド信号に復調する第１及び第２の復調
器と、前記第１及び第２のベースバンド信号を合成する
合成器とを有するベースバンド合成型の偏波ダイバーシ
チ光ヘテロダイン受信装置において、合成後のベースバ
ンド信号の振幅を検出する振幅検出器と、該振幅検出器
の出力と振幅基準発生器の出力とを比較して制御信号を
出力すると演算器と、該制御信号によって利得を同一の
割合で増加或るいは減少させ前記第１及び第２のIF信号
の振幅を増減させる第１及び第２の可変利得変調器とを
有することを特徴とする偏波ダイバーシチ光ヘテロダイ
ン検波受信装置。 - 【請求項３】入射信号光を直交偏波成分に分離する偏波
分離部と、偏波分離された前記入射信号光と局部発振光
との合波光を光ヘテロダイン受信する第１及び第２の光
受信器と、該第１及び第２の光受信器から出力される第
１及び第２の中間周波（IF）信号をそれぞれ第１及び第
２のベースバンド信号に復調する第１及び第２の復調器
と、前記第１及び第２のベースバンド信号を合成する合
成器とを有するベースバンド合成型の偏波ダイバーシチ
光ヘテロダイン受信装置において、合成後のベースバン
ド信号の振幅を検出する振幅検出器と、該振幅検出器の
出力と振幅基準発生器の出力とを比較して制御信号を出
力する演算器と、受光素子としてアバランシェ・ホト・
ダイオードを用い該アバランシェ・ホト・ダイオードの
バイアス電圧を前記制御信号によって同一の割合で増加
或るいは減少させ前記第１及び第２のIF信号の振幅を増
減させる前記第１及び第２の光受信器とを有することを
特徴とする、偏波ダイバーシチ光ヘテロダイン検波受信
装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1077181A JPH0767093B2 (ja) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | 偏波ダイバーシチ光ヘテロダイン検波受信方法およびその装置 |
| EP90105801A EP0390069B1 (en) | 1989-03-28 | 1990-03-27 | Polarization diversity heterodyne receiver of a baseband combining type in which i.f. signals are adjusted by negative feedback from a device output signal |
| DE69024989T DE69024989T2 (de) | 1989-03-28 | 1990-03-27 | Basisbandkombinations-Polarisations diversity-Heterodynempfänger, in welchem ZF-Signale mittels einer von einem Ausgangssignal abgeleiteten negativen Rückkopplung angepasst werden |
| US07/501,995 US5138476A (en) | 1989-03-28 | 1990-03-28 | Polarization deversity heterodyne receiver of a baseband combining type in which i.e. signals are adjusted by negative feedback from a device output signal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1077181A JPH0767093B2 (ja) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | 偏波ダイバーシチ光ヘテロダイン検波受信方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02254830A JPH02254830A (ja) | 1990-10-15 |
| JPH0767093B2 true JPH0767093B2 (ja) | 1995-07-19 |
Family
ID=13626639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1077181A Expired - Lifetime JPH0767093B2 (ja) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | 偏波ダイバーシチ光ヘテロダイン検波受信方法およびその装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5138476A (ja) |
| EP (1) | EP0390069B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0767093B2 (ja) |
| DE (1) | DE69024989T2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995028042A1 (en) * | 1994-04-12 | 1995-10-19 | Philips Electronics N.V. | Heterodyne receiver having low intermediate frequency |
| US5844291A (en) | 1996-12-20 | 1998-12-01 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Wide wavelength range high efficiency avalanche light detector with negative feedback |
| US5880490A (en) * | 1997-07-28 | 1999-03-09 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Semiconductor radiation detectors with intrinsic avalanche multiplication in self-limiting mode of operation |
| US6999688B1 (en) * | 2001-12-20 | 2006-02-14 | Sprint Communications Company L.P. | Optical systems with diversity detection |
| US20040208646A1 (en) * | 2002-01-18 | 2004-10-21 | Seemant Choudhary | System and method for multi-level phase modulated communication |
| US6885827B2 (en) * | 2002-07-30 | 2005-04-26 | Amplification Technologies, Inc. | High sensitivity, high resolution detection of signals |
| EP2608426A1 (en) * | 2011-12-21 | 2013-06-26 | Nokia Siemens Networks Oy | Method and device for determining the polarization split in a heterodyne coherent receiver |
| JP6760017B2 (ja) * | 2016-11-28 | 2020-09-23 | 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 | 光受信器 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5813039A (ja) * | 1981-07-16 | 1983-01-25 | Fujitsu Ltd | 光通信方式 |
| JPS6195633A (ja) * | 1984-10-17 | 1986-05-14 | Fujitsu Ltd | 光ａｇｃ回路 |
| JPS61177832A (ja) * | 1985-02-04 | 1986-08-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光受信装置の自動利得制御方式 |
| GB8514264D0 (en) * | 1985-06-06 | 1985-07-10 | British Telecomm | Coherent optical receivers |
| CA1290019C (en) * | 1986-06-20 | 1991-10-01 | Hideo Kuwahara | Dual balanced optical signal receiver |
| JPS6348021A (ja) * | 1986-08-15 | 1988-02-29 | Nec Corp | 光受信回路 |
-
1989
- 1989-03-28 JP JP1077181A patent/JPH0767093B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-03-27 DE DE69024989T patent/DE69024989T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-03-27 EP EP90105801A patent/EP0390069B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-03-28 US US07/501,995 patent/US5138476A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69024989D1 (de) | 1996-03-07 |
| EP0390069A3 (en) | 1992-01-29 |
| EP0390069B1 (en) | 1996-01-24 |
| JPH02254830A (ja) | 1990-10-15 |
| EP0390069A2 (en) | 1990-10-03 |
| DE69024989T2 (de) | 1996-05-30 |
| US5138476A (en) | 1992-08-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5463461A (en) | Coherent optical receiver having optically amplified local oscillator signal | |
| US6122084A (en) | High dynamic range free-space optical communication receiver | |
| US7155132B2 (en) | Dynamic distortion control | |
| EP2260593B1 (en) | Method and apparatus for reception of optical signals | |
| US20090016723A1 (en) | Optical-wireless hybrid transmission system and optical-wireless hybrid transmission method | |
| JP2658180B2 (ja) | 偏波ダイバーシチ光受信装置 | |
| JPH0478251A (ja) | コヒーレント光通信用偏波ダイバーシティ受信装置 | |
| US5367397A (en) | Wavelength-stabilizing method and its associated circuitry for an optical communication system | |
| US5084779A (en) | Transmitter and transceiver for a coherent optical system | |
| JPH0767093B2 (ja) | 偏波ダイバーシチ光ヘテロダイン検波受信方法およびその装置 | |
| US5111333A (en) | Optical mixer | |
| US5245461A (en) | Analog optical FM receiver | |
| JPH0613988A (ja) | 偏波ダイバーシティ受信機 | |
| JPS60172842A (ja) | 光受信回路制御装置 | |
| JPH04248721A (ja) | バランス型光受信器 | |
| JPH0236622A (ja) | 光ヘテロダイン受信装置 | |
| AU2009202120B8 (en) | Method and apparatus for reception of optical signals | |
| JPH07104539B2 (ja) | 偏波ダイバーシチ光ヘテロダイン検波受信方式およびその装置 | |
| JP2503872B2 (ja) | 自動周波数制御回路 | |
| JP3451890B2 (ja) | 周波数変調方式 | |
| JPH09307506A (ja) | 光受信装置 | |
| JPH0542183B2 (ja) | ||
| JPH05268169A (ja) | 光受信装置 | |
| JPH0716174B2 (ja) | 光ヘテロダイン・ホモダイン検波装置 | |
| JPS62245741A (ja) | 偏波ダイバ−シチ光受信装置 |