JPH11220443A - Optical transmission / reception method - Google Patents

Optical transmission / reception method

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JPH11220443A
JPH11220443A JP10019984A JP1998498A JPH11220443A JP H11220443 A JPH11220443 A JP H11220443A JP 10019984 A JP10019984 A JP 10019984A JP 1998498 A JP1998498 A JP 1998498A JP H11220443 A JPH11220443 A JP H11220443A
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JP
Japan
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signal
phase
interferometer
light
modulated
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JP10019984A
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Japanese (ja)
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Hideki Nishizawa
秀樹 西沢
Yoshiro Yamada
義朗 山田
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NTT Inc
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】マッハツェンダー干渉計の周波数特性による制
限を緩和して差動位相変調−直接検波(DPSK-D
D)の利点を活用できる光送受信方式を提供する。 【解決手段】差動符号化された位相変調光を入力して復
調するコヒーレント光通信用の送受信方式において、N
RZ符号の入力信号を、信号0の場合にはスペースに、
信号1の場合には1ビットを2n等分(nは自然数)
し、等分したはじめの2スロットのうち片方のスロット
をマークに、もう一方のスロットをスペースに、残りの
2n-2のスロットも同様の順序でマークとスペースが
順番に繰り返すように変換することで符号化するエンコ
ーダ13と、このエンコーダ13によって符号化された信号
に応じて位相変調された位相変調光を2分岐し、一方の
信号光を1/(2n)ビット遅延させ、両信号を干渉さ
せて強度変調光に変換するマッハツェンダー干渉計14と
を備えている。
(57) [Summary] [Problem] To reduce the restrictions due to the frequency characteristics of a Mach-Zehnder interferometer and to perform differential phase modulation-direct detection (DPSK-D)
An optical transmission / reception system that can utilize the advantage of D) is provided. A transmission / reception system for coherent optical communication in which differentially encoded phase modulated light is input and demodulated, wherein N
The input signal of the RZ code is put into a space when the signal is 0,
In the case of signal 1, 1 bit is equally divided into 2n (n is a natural number)
In the first two equally divided slots, one slot is used as a mark, the other slot is used as a space, and the remaining 2n-2 slots are converted so that marks and spaces are repeated in the same order. An encoder 13 that encodes the signal and a phase-modulated light that is phase-modulated in accordance with the signal encoded by the encoder 13 are branched into two, one signal light is delayed by 1 / (2n) bits, and both signals are interfered. And a Mach-Zehnder interferometer 14 for converting the light into intensity-modulated light.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はコヒーレント光通信
の分野に係り、特に差動位相変調−直接検波(以下、D
PSK−DD)方式に用いて好適なコヒーレント光通信
用の送受信方式に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the field of coherent optical communication, and more particularly to differential phase modulation-direct detection (hereinafter referred to as "D").
The present invention relates to a transmission / reception system for coherent optical communication suitable for use in a PSK-DD system.

【0002】[0002]

【従来の技術】DPSK−DD方式は、強度変調−直接
検波(IM−DD)方式に比べて受光感度がよいため、
長距離光伝送に適した光通信方式として実用化が期待さ
れている。また、バランス型受光器を用いた差分受信方
式であることから、信号を識別するしきい値を入力光の
強度に関わらず常に信号振幅の中央に保てるため、信号
光強度のレベル変動に強い。このような長所を持つこと
から、近年では光ATM(非同期転送モード)スイッチ
等のように、光信号を光のまま処理するシステムに対応
する送受信方式として実用化が期待されている。
2. Description of the Related Art The DPSK-DD system has higher light receiving sensitivity than the intensity modulation-direct detection (IM-DD) system.
Practical use is expected as an optical communication system suitable for long-distance optical transmission. In addition, since the differential receiving method using the balanced photodetector is used, the threshold value for identifying the signal can always be maintained at the center of the signal amplitude regardless of the intensity of the input light. Because of these advantages, practical applications are expected in recent years as transmission / reception systems corresponding to systems that process optical signals as they are, such as optical ATM (asynchronous transfer mode) switches.

【0003】図3は従来のDPSK−DD方式の原理図
を示している。図3において、31はレーザ光源、32は位
相変調器、33は入力された信号をNRZ−I符号(非ゼ
ロ復帰逆転符号)に変換するエンコーダ、34は信号の位
相差を読みとって強度変調光に変換するためのマッハツ
ェンダー(以下、MZ)干渉計、35はバランス型受光器
を表す。図4は入力信号、NRZ−I符号化された信
号、位相変調信号φt、位相差φt−φt-T、出力信号を
表す。ただしここでtは時間、Tはビットの周期を表
す。入力信号(NRZ符号)はNRZ−Iエンコーダ33
によってNRZ-I符号に変換され、位相変調器32にお
いてレーザ光源31から入力されたレーザ光の位相を位相
変調信号φtのように変調する。この信号がMZ干渉計3
4で2分岐され、片側の信号光が1ビットの遅延をうけ
た後、両信号光が干渉するときの信号光の位相差はφt
−φt-Tとなる。位相差は3値符号となり、φt−φt-T
=π、−πの時はMZ干渉計34の同じ出力ポートに、φ
t−φt-T=0の時はもう一つの出力ポートに出力され
る。これらをバランス型受光器35で受光して差分をとる
と、出力信号としてNRZ(非ゼロ復帰)信号が再生さ
れる。このような光通信方式は例えば特開昭63−52
530号公報、「コヒーレント光通信用の受信器」にて
詳細に説明されている。
FIG. 3 shows the principle of the conventional DPSK-DD system. In FIG. 3, 31 is a laser light source, 32 is a phase modulator, 33 is an encoder that converts an input signal into an NRZ-I code (non-return-to-zero reverse code), and 34 is an intensity-modulated light that reads the phase difference of the signal. A Mach-Zehnder (hereinafter referred to as MZ) interferometer for converting to the above, and 35 represents a balanced light receiver. FIG. 4 shows an input signal, an NRZ-I coded signal, a phase modulation signal φ t , a phase difference φ t −φ tT , and an output signal. Here, t represents time, and T represents a bit period. The input signal (NRZ code) is input to the NRZ-I encoder 33.
By being converted to NRZ-I coding, the phase of the laser beam input from the laser light source 31 is modulated to the phase modulation signal phi t in the phase modulator 32. This signal is the MZ interferometer 3
After the signal light is split into two at 4 and one of the signal lights is delayed by 1 bit, the phase difference between the signal lights when both signal lights interfere with each other is φ t
−φ tT . The phase difference is a ternary code, and φ t −φ tT
= Π, -π, the same output port of the MZ interferometer 34
When t− φtT = 0, the signal is output to another output port. When these are received by the balanced photodetector 35 and the difference is calculated, an NRZ (non-return to zero) signal is reproduced as an output signal. Such an optical communication system is disclosed in, for example, JP-A-63-52.
No. 530, "Receiver for Coherent Optical Communication".

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】MZ干渉計は一般的に
は周波数フィルタとして用いられるが、DPSK−DD
方式においては、入力された位相変調光の位相差を2分
岐し、その一方を遅延させたのち両光を干渉させること
によって位相変調光の位相差を検出する装置、すなわち
光遅延回路による位相差検出器として使用される。この
際、光源の周波数を、MZ干渉計から出力される強度変
調光のオン・オフ比が最大となる最適な周波数に一致さ
せる必要がある。
Although the MZ interferometer is generally used as a frequency filter, the DPSK-DD
In the system, the phase difference of the input phase modulated light is divided into two, and one of them is delayed, and then the two are interfered with each other to detect the phase difference of the phase modulated light. Used as a detector. At this time, it is necessary to match the frequency of the light source with the optimum frequency at which the on / off ratio of the intensity-modulated light output from the MZ interferometer is maximized.

【0005】さて、MZ干渉計34の一方の出力における
信号振幅強度I(f)は、光源の周波数をf、遅延時間を
T、MZ干渉計へ入力する光電場をE(t)=A exp[j
(2πft+θ(t))]とすると
[0005] The signal amplitude intensity I (f) at one output of the MZ interferometer 34 is represented by f, the light source frequency, the delay time T, and the optical electric field input to the MZ interferometer E (t) = A exp [j
(2πft + θ (t))]

【0006】[0006]

【数1】 (Equation 1)

【0007】と表すことができる。ここで、A、θはそ
れぞれ信号光の振幅、位相を示す。この式において、Δ
θが0、πで変調されている状態に対して出力信号振幅
が最大となる周波数はπfT=mπ(mは自然数)とな
る時である。光源の周波数fが熱変動等によってドリフ
トして、MZ干渉計から出力される強度変調光のオン・
オフ比が最大となる最適な周波数からずれた場合や、逆
にMZ干渉計に熱変動や外圧が加わって光導波路の屈折
率が変化し、MZ干渉計の周波数特性がシフトした場
合、π(f0+δf)T=mπ+π・δf・TとなってM
Z干渉計から出力される信号振幅I(f)が劣化する。た
だしここでMZ干渉計から出力される強度変調光のオン
・オフ比が最大となる最適な周波数をf0とし、この周
波数と光源の周波数との差をδfとした。例として信号
速度10Gbit/sの通信(1ビット遅延時間はT=10
-10秒)でδfが2GHzの時を考えると、バランス型受光
器に入力される信号の振幅は約5.1dB小さくなり、通信
品質は著しく劣化する。
Can be expressed as Here, A and θ indicate the amplitude and phase of the signal light, respectively. In this equation, Δ
The frequency at which the output signal amplitude becomes maximum when θ is modulated at 0 and π is when πfT = mπ (m is a natural number). The frequency f of the light source drifts due to thermal fluctuations or the like, and the intensity-modulated light output from the MZ interferometer is turned on.
When the frequency deviates from the optimal frequency at which the OFF ratio becomes the maximum, or when the refractive index of the optical waveguide changes due to heat fluctuation or external pressure applied to the MZ interferometer and the frequency characteristic of the MZ interferometer shifts, π ( f 0 + δf) T = mπ + π · δf · T and M
The signal amplitude I (f) output from the Z interferometer deteriorates. Here, the optimum frequency at which the on / off ratio of the intensity-modulated light output from the MZ interferometer is maximum is f 0 , and the difference between this frequency and the frequency of the light source is δf. As an example, communication at a signal speed of 10 Gbit / s (1 bit delay time is T = 10
Assuming that δf is 2 GHz ( −10 seconds), the amplitude of the signal input to the balanced photodetector is reduced by about 5.1 dB, and the communication quality is significantly deteriorated.

【0008】周波数透過特性のシフトの要因で、実際に
通信を行う際に最も重要な問題としてMZ干渉計の偏波
依存性がある。これはMZ干渉計をプレーナ光波回路
(PLC)で作成した場合、PLC基板の応力によって
TE波、TM波の実効屈折率に違いが生じることに起因
しており、TE波とTM波の周波数特性の違いは数GHz
にも及ぶ。MZ干渉計の偏波無依存化は技術的に難し
く、また全系を偏波維持系で構成することはコスト面か
ら非常に難しい。
The most important problem in actual communication due to the shift of the frequency transmission characteristic is the polarization dependence of the MZ interferometer. This is due to the fact that when the MZ interferometer is made of a planar lightwave circuit (PLC), the effective refractive index of the TE wave and the TM wave differs due to the stress of the PLC substrate. Difference is several GHz
Extend to It is technically difficult to make the MZ interferometer independent of the polarization, and it is very difficult in terms of cost to configure the entire system with a polarization maintaining system.

【0009】本発明は上記問題点の解決を図り、MZ干
渉計の周波数特性による制限を緩和してDPSK-DD
の利点を活用できる光送受信方式を提供することを目的
としている。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and alleviates the restrictions imposed by the frequency characteristics of the MZ interferometer.
It is an object of the present invention to provide an optical transmission / reception system that can take advantage of the above.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1記載の発明は、差動符号化された位相変調
光を入力して復調するコヒーレント光通信用の送受信方
式において、NRZ符号の入力信号を、信号0の場合に
はスペースに、信号1の場合には1ビットを2n等分
(nは自然数)し、等分したはじめの2スロットのうち
片方のスロットをマークに、もう一方のスロットをスペ
ースに、残りの2n-2のスロットも同様の順序でマー
クとスペースが順番に繰り返すように変換することで符
号化するエンコーダと、このエンコーダによって符号化
された信号に応じて位相変調された位相変調光を2分岐
し、一方の信号光を1/(2n)ビット遅延させ、両信
号を干渉させて強度変調光に変換するマッハツェンダー
干渉計とを備えたことを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a transmission / reception system for coherent optical communication in which differentially encoded phase modulated light is inputted and demodulated. In the case of signal 0, the input signal is divided into spaces, and in the case of signal 1, one bit is equally divided into 2n (n is a natural number), and one of the first two slots is marked with a mark. One slot is used as a space, and the remaining 2n-2 slots are encoded in such a manner that the mark and space are converted in such a manner that the mark and the space are repeated in order, and a phase is determined according to a signal encoded by the encoder. A Mach-Zehnder interferometer that splits the modulated phase-modulated light into two, delays one of the signal lights by 1 / (2n) bits, interferes both signals, and converts the signals into intensity-modulated light. Features.

【0011】また、請求項2記載の発明は、請求項1に
記載の光送受信方式において、n=1の場合に、前記エ
ンコーダが、NRZ符号の入力信号を、RZ符号に変換
するものであり、前記マッハツェンダー干渉計が、前記
エンコーダによってRZ符号化された信号に応じて位相
変調された位相変調光を2分岐し、一方の信号光を1/
2ビット遅延させ、両信号を干渉させて強度変調光に変
換するものであることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the optical transmission / reception system according to the first aspect, when n = 1, the encoder converts an input signal of an NRZ code into an RZ code. The Mach-Zehnder interferometer splits the phase-modulated light phase-modulated according to the signal RZ-encoded by the encoder into two, and splits one of the signal lights into 1 /
It is characterized in that the signals are delayed by two bits, and both signals are made to interfere with each other to be converted into intensity-modulated light.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】まず、本発明のブロック図である
図1を参照して本発明の原理について説明する。図1に
おいて、11はレーザ光源、12は位相変調器、13はNRZ
で符号化された入力信号に対し、信号0の場合にはスペ
ースを、信号1の場合には1ビットを2n等分(nは自
然数)し、等分したはじめの2スロットのうち片方のス
ロットをマークに、もう一方のスロットをスペースに、
残りの2n−2個のスロットも同様の順序でマークとス
ペースが順番に繰り返すように変換するエンコーダ、14
は、位相変調器12に光伝送手段を介して接続されてい
て、位相変調器12から送られてきた信号の位相差を読み
とって強度変調光に変換するためのMZ干渉計、15はバ
ランス型受光器を表す。なお、従来のDPSK-DD方
式の場合、MZ干渉計にて1ビット遅延を行い、1ビッ
ト隣のビット同士を干渉させることによって強度変調の
NRZ符号を再生しているが、本発明では遅延長の短い
MZ干渉計を用いて1/(2n)ビットの遅延を行い、
干渉してできた2n個の強度変調光を1ビット分として
NRZ信号を再生する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, the principle of the present invention will be described with reference to FIG. 1 which is a block diagram of the present invention. In FIG. 1, 11 is a laser light source, 12 is a phase modulator, 13 is NRZ
In the case of the signal 0, the input signal is divided into 2n equal parts (n is a natural number) for a signal 0 and a 1 bit for a signal 1, and one of the first two slots equally divided. To the mark, the other slot to the space,
An encoder for converting the remaining 2n-2 slots so that marks and spaces are repeated in the same order, 14
Is an MZ interferometer that is connected to the phase modulator 12 via optical transmission means, reads the phase difference of the signal sent from the phase modulator 12 and converts it into intensity-modulated light, and 15 is a balanced type. Represents a light receiver. In the case of the conventional DPSK-DD system, the MZ interferometer delays one bit, and the NRZ code of the intensity modulation is reproduced by causing bits adjacent to one bit to interfere with each other. Using a short MZ interferometer to delay 1 / (2n) bits,
The NRZ signal is reproduced by using the 2n intensity-modulated lights generated by the interference as one bit.

【0013】DPSK−DD方式において、光源周波数
のドリフトやMZ干渉計の周波数特性の変化によって発
生する光信号振幅の減少量は、光源の周波数とMZ干渉
計から出力される強度変調光のオン・オフ比が最大とな
る最適な周波数との差δfと、MZ干渉計の遅延時間T
との積によってきまる。
In the DPSK-DD system, the amount of decrease in the amplitude of the optical signal caused by the drift of the light source frequency or the change in the frequency characteristic of the MZ interferometer depends on the frequency of the light source and the ON / OFF of the intensity-modulated light output from the MZ interferometer. The difference δf from the optimum frequency at which the off ratio becomes the maximum, and the delay time T of the MZ interferometer
Is determined by the product of

【0014】本方式では、従来の方式と異なり、MZ干
渉計において1/(2n)ビットの遅延を行うため、従
来の方式で使用されるMZ干渉計の1/(2n)倍の時
間の遅延を行うMZ干渉計を用いる。ここでMZ干渉計
34の一方の出力における信号振幅強度I(f)は、光源の
周波数をf、遅延時間をT、MZ干渉計へ入力する光電
場をE(t)=A exp[j(2πft+θ(t))]とすると
In the present system, unlike the conventional system, since the MZ interferometer delays 1 / (2n) bits, the time delay is 1 / (2n) times that of the MZ interferometer used in the conventional system. Is used. Where MZ interferometer
The signal amplitude intensity I (f) at one output of 34 is represented by f (f) for the frequency of the light source, T for the delay time, and E (t) = A exp [j (2πft + θ (t)) for the electric field input to the MZ interferometer. ]

【0015】[0015]

【数2】 (Equation 2)

【0016】となる。ただし、ここで、A、θはそれぞ
れ信号光の振幅、位相を示しており、MZ干渉計から出
力される強度変調光のオン・オフ比が最大となる最適な
周波数をf0、f0と光源の周波数との差をδf、mを自
然数とした。δfの拡大は光源の周波数ドリフトまたは
MZ干渉計の偏波依存性などが原因であるが、この式か
らわかるように、遅延時間の短いMZ干渉計を適用して
Tを小さくすることにより、MZ干渉計からの出力信号
振幅の減少を抑え、これらの原因にもとづく通信品質の
劣化を抑制することができる。
## EQU1 ## Here, A and θ indicate the amplitude and phase of the signal light, respectively, and the optimal frequencies at which the on / off ratio of the intensity-modulated light output from the MZ interferometer is maximum are f 0 and f 0 . The difference from the frequency of the light source was δf, and m was a natural number. The expansion of δf is caused by the frequency drift of the light source or the polarization dependence of the MZ interferometer. As can be seen from this equation, the MZ interferometer with a short delay time is applied to reduce the MZ. It is possible to suppress a decrease in the amplitude of the output signal from the interferometer and to suppress a deterioration in communication quality due to these causes.

【0017】図2は、図1に示す本発明による光送受信
方式において、n=1の場合の実施形態としてのコヒー
レント光通信システムの例を示す。図2において、20は
本発明に係る送信器、21はレーザ光源、22は位相変調
器、23は、NRZで符号化された入力信号を、信号0の
場合はスペースを、信号1の場合は1ビットを2等分
し、2等分したはじめのスロットをマークに、後のスロ
ットをスペースに変換するエンコーダ、すなわちRZ
(ゼロ復帰)エンコーダ、24は光通信網、25は本発明に
係る受信器、26は入力信号を分岐し、分岐した片側の信
号を1/2ビット遅延し、両信号を干渉させて強度変調
光を作り出すMZ干渉計、27はバランス型受光器、28は
増幅器、29は低周波フィルタを表す。
FIG. 2 shows an example of a coherent optical communication system as an embodiment when n = 1 in the optical transmission and reception system according to the present invention shown in FIG. In FIG. 2, reference numeral 20 denotes a transmitter according to the present invention, reference numeral 21 denotes a laser light source, reference numeral 22 denotes a phase modulator, reference numeral 23 denotes an input signal encoded by NRZ, a signal 0 denotes a space, and a signal 1 denotes a space. An encoder that divides one bit into two and converts the first slot into a mark and the subsequent slot into a space, ie, RZ
(Return to zero) Encoder, 24 is an optical communication network, 25 is a receiver according to the present invention, 26 is a branching input signal, delays one branching signal by 1/2 bit, interferes both signals, and modulates intensity. An MZ interferometer for producing light, 27 is a balanced light receiver, 28 is an amplifier, and 29 is a low frequency filter.

【0018】RZエンコーダ23に入力されたNRZ信号
はRZ信号に変換され、例えばLiNbO3によって形成され
る光導波路からなる位相変調器22を駆動する。位相変調
器22はレーザ光源21より入力されたレーザ光をRZ符号
に位相変調する。
The NRZ signal input to the RZ encoder 23 is converted to an RZ signal, and drives the phase modulator 22 composed of, for example, an optical waveguide formed of LiNbO 3 . The phase modulator 22 phase-modulates the laser light input from the laser light source 21 into an RZ code.

【0019】位相変調器22により変調された信号光は、
光通信網24を介して受信器25に入力される。MZ干渉計
26は、入力された信号光を分岐し、分岐した片側の信号
を1/2ビット遅延し、両信号を干渉して強度変調光を
生成する。変換された強度変調光はマークの場合とスペ
ースの場合にそれぞれMZ干渉計26の異なったポートに
出力され、バランス型受光器27で電気信号に変換され
る。その後増幅器28で増幅され、低周波フィルタ29を通
過することによって波形整形され、NRZ符号として出
力される。
The signal light modulated by the phase modulator 22 is
The signal is input to the receiver 25 via the optical communication network 24. MZ interferometer
26 splits the input signal light, delays the split signal on one side by 干 渉 bit, and interferes both signals to generate intensity-modulated light. The converted intensity-modulated light is output to different ports of the MZ interferometer 26 in the case of a mark and in the case of a space, respectively, and is converted into an electric signal by the balanced light receiver 27. Thereafter, the signal is amplified by an amplifier 28, shaped by passing through a low-frequency filter 29, and output as an NRZ code.

【0020】図5は入力信号、RZ符号化された信号、
位相変調信号φt、位相差φt−φt- T/2、出力信号を表
す。入力信号(NRZ符号)はRZエンコーダ23によっ
てRZ符号に変換され、信号φtのように位相変調を行
う。この信号がMZ干渉計26で1/2ビットの遅延をう
けた後に干渉したときの位相差はφt−φt-T/2となる。
位相差は3値符号となり、φt−φt-T/2=π、−πはM
Z干渉計26の同じ出力ポートに、φt−φt-T/2=0はも
う一つの出力ポートに出力される。これらをバランス型
受光器27で受光して差分をとると、出力信号としてNR
Z信号が再生される。
FIG. 5 shows the input signal, the RZ encoded signal,
The phase modulation signal φ t , the phase difference φ t −φ t− T / 2 , and the output signal. Input signal (NRZ code) is converted into an RZ code by RZ encoder 23 performs phase modulation as the signal phi t. Phase difference when the signal interferes after receiving 1/2 bit delay MZ interferometer 26 becomes φ ttT / 2.
The phase difference is a ternary code, and φ t −φ tT / 2 = π, −π is M
To the same output port of the Z interferometer 26, φ t −φ tT / 2 = 0 is output to another output port. When these are received by the balanced photodetector 27 and the difference is obtained, NR is obtained as an output signal.
The Z signal is reproduced.

【0021】本方式では、従来方式のように1ビット遅
延でなく1/2ビット遅延で干渉させるため、受信器25
内部に適用されるMZ干渉計26は、従来方式の場合の1
/2倍の遅延時間を与えるMZ干渉計を用いる。光源周
波数のドリフトやMZ干渉計の周波数特性の変化によっ
て発生する光信号振幅の減少量は、光源の周波数とMZ
干渉計から出力される強度変調光のオン・オフ比が最大
となる最適な周波数との差δf、およびMZ干渉計の遅
延時間Tの積によってきまるため、Tを1/2倍するこ
とによってδfの許容範囲を2倍にすることができる。
したがって周波数軸上での精度に関する耐力が大きく、
すなわち光源の周波数揺らぎや、MZ干渉計の偏波依存
性による周波数透過特性の変化に強く、なる。このため
従来方式に比べて、光源の周波数揺らぎや、MZ干渉計
の偏波依存性等による周波数透過特性の変化に強く、受
信時の符号誤りが発生しにくい。
In the present system, since interference is caused by a 1/2 bit delay instead of a 1 bit delay as in the conventional system, the receiver 25
The MZ interferometer 26 applied inside is the same as that of the conventional system.
An MZ interferometer giving a delay time of / 2 is used. The amount of decrease in the amplitude of the optical signal caused by the drift of the light source frequency or the change in the frequency characteristic of the MZ interferometer depends on the frequency of the light source and the MZ.
It is determined by the product of the difference δf from the optimal frequency at which the on / off ratio of the intensity-modulated light output from the interferometer becomes the maximum and the delay time T of the MZ interferometer. Can be doubled.
Therefore, the tolerance on the accuracy on the frequency axis is large,
That is, it is strong against frequency fluctuations of the light source and changes in frequency transmission characteristics due to the polarization dependence of the MZ interferometer. Therefore, as compared with the conventional method, it is more resistant to frequency fluctuations of the light source and changes in frequency transmission characteristics due to the polarization dependence of the MZ interferometer, and is less likely to generate a code error at the time of reception.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来のDPSK-DD方式で問題となっている光源の周
波数揺らぎやMZ干渉計の周波数透過特性のシフトによ
り発生する受信特性の劣化を軽減することができる。こ
れまではDPSK-DD方式を実現する際には、MZ干
渉計の偏波依存性を原因として発生する周波数特性のシ
フトのために、MZ干渉計の偏波無依存化や、全系を偏
波維持系で構成する等の方策が考案されてきたが、本発
明を適用することによりMZ干渉計の周波数特性による
制限を緩和することが可能であり、前述のような方策を
使わなくともDPSK-DDの利点を活用することがで
きる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to reduce the deterioration of the reception characteristic caused by the frequency fluctuation of the light source and the shift of the frequency transmission characteristic of the MZ interferometer, which are problems in the conventional DPSK-DD system. Until now, when implementing the DPSK-DD system, the MZ interferometer was made polarization-independent and the entire system was polarized due to the shift in frequency characteristics caused by the polarization dependence of the MZ interferometer. Although measures such as a configuration using a wave maintaining system have been devised, by applying the present invention, it is possible to alleviate restrictions due to the frequency characteristics of the MZ interferometer, and DPSK can be performed without using the above-described measures. -The advantage of DD can be utilized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の原理ブロック図である。FIG. 1 is a principle block diagram of the present invention.

【図2】 本発明を用いたコヒーレント光通信システム
の例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a coherent optical communication system using the present invention.

【図3】 従来のDPSK-DD方式における送受信器
の原理図である。
FIG. 3 is a principle diagram of a transceiver in a conventional DPSK-DD system.

【図4】 従来のDPSK-DD方式の符号化を示す図
である。
FIG. 4 is a diagram illustrating encoding of a conventional DPSK-DD scheme.

【図5】 本方式の実施例における符号化を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram illustrating encoding in an embodiment of the present scheme.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,21 レーザ光源 12,22 位相変調器 13 エンコーダ 14 MZ干渉計(1/(2n)ビット遅延) 15 バランス型受光器 20 送信器 23 RZエンコーダ 24 光通信網 25 受信器 26 MZ干渉計(1/2ビット遅延) 27 バランス型受光器 28 増幅器 29 低周波フィルタ 11, 21 Laser light source 12, 22 Phase modulator 13 Encoder 14 MZ interferometer (1 / (2n) bit delay) 15 Balanced light receiver 20 Transmitter 23 RZ encoder 24 Optical communication network 25 Receiver 26 MZ interferometer (1 / 2 bit delay) 27 Balanced receiver 28 Amplifier 29 Low frequency filter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04L 27/22 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H04L 27/22

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 差動符号化された位相変調光を入力して
復調するコヒーレント光通信用の送受信方式において、 NRZ符号の入力信号を、信号0の場合にはスペース
に、信号1の場合には1ビットを2n等分(nは自然
数)し、等分したはじめの2スロットのうち片方のスロ
ットをマークに、もう一方のスロットをスペースに、残
りの2n-2のスロットも同様の順序でマークとスペー
スが順番に繰り返すように変換することで符号化するエ
ンコーダと、 このエンコーダによって符号化された信号に応じて位相
変調された位相変調光を2分岐し、一方の信号光を1/
(2n)ビット遅延させ、両信号を干渉させて強度変調
光に変換するマッハツェンダー干渉計とを備えたことを
特徴とするコヒーレント光通信用の光送受信方式。
In a transmission / reception system for coherent optical communication in which differentially encoded phase modulated light is input and demodulated, an input signal of an NRZ code is input to a space when signal 0 and to an input signal when signal 1 Divides 1 bit into 2n equal parts (n is a natural number), marks one of the first two slots as a mark, the other as a space, and the other 2n-2 slots in the same order. An encoder that encodes by converting the mark and space so as to repeat in order; and a phase-modulated light that is phase-modulated according to a signal encoded by the encoder into two, and one signal light is divided by 1 /
(2n) An optical transmission / reception system for coherent optical communication, comprising: a Mach-Zehnder interferometer that delays a bit, interferes both signals, and converts the signals into intensity-modulated light.
【請求項2】 請求項1に記載の光送受信方式におい
て、 n=1の場合に、 前記エンコーダが、NRZ符号の入力信号を、RZ符号
に変換するものであり、 前記マッハツェンダー干渉計が、前記エンコーダによっ
てRZ符号化された信号に応じて位相変調された位相変
調光を2分岐し、一方の信号光を1/2ビット遅延さ
せ、両信号を干渉させて強度変調光に変換するものであ
ることを特徴とする請求項1に記載のコヒーレント光通
信用の光送受信方式。
2. The optical transmission / reception system according to claim 1, wherein, when n = 1, the encoder converts an input signal of an NRZ code into an RZ code, and the Mach-Zehnder interferometer includes: The phase-modulated light phase-modulated in accordance with the signal RZ-encoded by the encoder is branched into two, one signal light is delayed by 1/2 bit, and the two signals are interfered to be converted into intensity-modulated light. The optical transmission / reception system for coherent optical communication according to claim 1, wherein:
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