光发送装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了光发送装置。相移单元在经由构成数据调制单元的一对臂发送的一对光信号之间提供预定的相位差，例如，π/2。在这些光信号之一上叠加低频信号f0。在另一光信号上叠加相位相对于低频信号f0偏移了π/2的信号。使这对光信号耦合，通过光电二极管将其一部分转换为电信号。提取包含在该电信号中的2f0分量。通过反馈控制对提供给相移单元的偏压进行控制，以使2f0分量变得最小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光发送装置、光接收装置以及包括它们的光通信系统，更具体地，涉及一种使用PSK调制来发送光信号的光发送装置、从该光发送装置接收光信号的光接收装置，以及包括这些装置的光通信系统。
技术介绍
近年来，期待已建立目的在于高容量并且长距离的光传输系统的光发送装置的实际实现的开发。具体地，对于在实际系统中实现采用适于高容量和长距离的光调制技术的光发送装置的期待越来越高。为了满足这种期待，提出了使用诸如DPSK (差分相移键控)和 DQPSK (差分正交相移键控)的相移键控的光传输系统。NRZ (非归零)调制技术和RZ (归零)调制技术是已知的实际光调制技术，它们实际上应用于陆地上和海下。在使用这种调制技术的光传输系统中，用于使光传输信号的发送器中的组件稳定工作的技术非常重要。一个示例是NRZ调制中的ABC (自动偏压控制)电路，其用于防止由于LN (铌酸锂)调制器的工作点的漂移而导致的传输信号劣化。(参见专利文献I :日本特开未审专利公报No. 03-251815)。还有一种用于具有多个光调制单元的光SSB (单边带)调制器的偏压控制方法，其中，在调制器的正常工作期间，对每个光调制单元执行直流偏压的适当校正。(参见专利文献2 :日本特开未审专利公报No. 2004-318052)。专利文献3 (日本公报No. 2004-516743)中描述了用于接收DQPSK信号的光接收装置的示例。在专利文献3中的光接收装置中，光信号的相位在构成Mach-Zehnder干涉仪的一对波导中的一个中偏移了 π/4。图I是用于对采用传统NRZ调制技术的具有用于NRZ的ABC电路的光发送装置的结构进行说明的框图。在图I中，采用传统NRZ调制的该光发送装置包括激光二极管111 ；相位调制器221，其包括MZ (Mach-Zehnder)调制器等，通过向调制电极输入NRZ数据信号DATA来执行相位调制；以及用于NRZ的ABC电路550，其通过对相位调制器221的光输出的一部分进行监测，来检测叠加在数据信号DATA上的低频信号，向相位调制器221的偏压T形接头(tee)(图中未示出)施加控制信号，并对工作点的偏离进行补偿。然而，采用NRZ调制的传统光发送装置中的ABC电路仅执行偏压控制，该偏压控制对MZ调制器的工作点的偏离进行补偿，其不包括用于对诸如DQPSK的相移键控所需的相移单元的相移量进行监测的装置，该装置由于其预期的潜力而受到关注。因此，图I所示的传统技术不能应用于诸如DQPSK的相移键控。存在的问题在于，对于采用诸如DQPSK的相移键控的整个光发送装置，不存在相移和DC漂移的总体控制的概念。此外，在专利文献3中所述的光接收装置中，需要使光信号的相位偏移π/4 ;然而，并没有采取措施来防止光学器件由于老化而导致的精度下降。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种包括相位调制器的光发送装置的结构，其中可以对相移和DC漂移等进行适当的控制。本专利技术的另一目的是提供一种结构，其中可以在整个光发送装置中对相移单元、相位调制器以及强度调制器中的相移和DC漂移等进行适当的控制。本专利技术的另一目的是提供一种用于接收调制光信号的光接收装置的结构，其中可以对解调所接收的信号所需的相移进行适当的控制。根据本专利技术的光发送装置包括相位调制器和用于驱动该相位调制器的驱动信号产生单元。该相位调制器包括相移单元，用于在光波导上的一对分束光信号之间产生适当的相位差；数据调制单元，用于在分束光波导上对光信号进行相位调制；以及电极，用于叠加低频信号。根据本专利技术的光发送装置包括低频信号叠加单元，用于产生具有适当相位差 的多个低频信号，并用于将这些低频信号提供给分束光波导上的电极；监测单元，用于在分束光波导的耦合之后，对叠加在光信号上的低频信号或者该低频信号的高次谐波信号的最大功率、最小功率以及相位中的至少一个进行监测；以及相位差控制单元，用于对相移单元进行控制，以根据监测单元的输出来获得适当的相位差。根据本专利技术另一方面的光发送装置发送与数据信号相对应的调制光信号，并且包括相移单元，用于对通过对光输入进行分束而获得的第一光信号和第二光信号中的至少一个的相位进行控制，以使得该第一光信号和第二光信号在光波导上具有预定的相位差；数据调制单元，用于在光波导上通过使用数据信号对第一和第二光信号的相位进行调制；监测单元，用于对通过耦合由数据调制单元进行了调制的第一和第二光信号而获得的调制光信号的平均光功率进行监测；以及控制单元，用于根据监测单元的输出来控制相移单元。该数据调制单元可以包括相位添加单元，用于向根据数据信号而确定的相位添加预定的相位。根据本专利技术的光接收装置对经相位调制的光信号进行接收和解调，并且包括干涉仪，其包括用于使光输入的第一分束光延迟一码元(symbol)时间周期的第一臂，以及用于使该光输入的第二分束光的相位偏移预定量的第二臂；光电检测器电路，用于将来自干涉仪的光信号输出转换为电信号；计算电路，用于产生该电信号的平方信号(squaredsignal)或绝对值信号；滤波器，其与该计算电路相连，用于使除了下述频率以外的频率分量的至少一部分通过，该频率是码元频率的整数倍；以及控制单元，用于根据该滤波器的输出来控制第二臂中的相移量。根据本专利技术，可以通过控制相移以获得适当的相位，来使输出光信号的质量稳定，该相移会由于构成光发送装置的组件的温度变化的波动或老化等而产生偏差。另外，由于可以适当控制对接收光信号进行解调所需的相移，所以可以消除接收特性的劣化。附图说明图I是说明包括传统NRZ调制器的光发送装置的结构的框图2表示与本专利技术的优选实施例相关的光通信系统的结构；图3说明了 DQPSK调制的原理；图4说明了 DQPSK调制中的通信质量的劣化；图5表示与本专利技术的优选实施例相关的使用RZ-DQPSK调制的光发送装置的整体结构；图6表不与本专利技术的第一实施例相关的光发送装置的第一结构； 图7是表示在相移器中，当η = I时低频信号分量的模拟结果的波形图；图8是表示在相移器中，当η = 2时低频信号分量的模拟结果的波形图；图9是表示在相移器中，当η = 3时低频信号分量的模拟结果的波形图；图10至图12说明了与本专利技术的第一实施例相关的光发送装置的第二至第四结构；图13至图16说明了与本专利技术的第二实施例相关的光发送装置的第一至第四结构；图17和图18说明了与本专利技术的第三实施例相关的光发送装置的第一和第二结构；图19和图20说明了与本专利技术的第四实施例相关的光发送装置的第一和第二结构；图21说明了与本专利技术的第五实施例相关的光发送装置的结构；图22说明了与本专利技术的第六实施例相关的光发送装置的结构；图23说明了与本专利技术的第七实施例相关的光发送装置的结构；图24说明了与本专利技术的第八实施例相关的光发送装置的结构；图25说明了与本专利技术的第九实施例相关的光发送装置的结构；图26Α示出了通过平方律检测而检测到的光功率的波形；图26Β不出了相移量与峰值功率之间的关系；图27说明了使用DMPSK调制的光发送装置的整体结构；图28说明了图27所示的控制方法的第一具体示例；图29说明了图27所示的控制方法的第二具体示例；图30示出了使用CSRZ-DPSK调制的光发送装置的整体结构；图31示出了图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光发送装置，其包括相位调制器和用于驱动该相位调制器的驱动信号产生单元，其中该相位调制器包括：相移单元，用于在光波导上的一对分束光信号之间提供适当的相位差；以及数据调制单元，其具有位于分束光波导上的数据输入单元，并且其中所述光发送装置还包括：光电检测器，用于在所述分束光波导的耦合之后，将光信号转换为电信号；高速功率监测器，用于对来自E/O转换器的电信号进行平方检测，以监测峰值功率波动；以及相位差控制单元，用于根据所述高速功率监测器的监测器输出来控制所述相移单元。

【技术特征摘要】
2005.05.23 JP 2005-150219;2005.06.30 JP 2005-19291.一种光发送装置，其包括相位调制器和用于驱动该相位调制器的驱动信号产生单元，其中 该相位调制器包括相移单元，用于在光波导上的一对分束光信号之间提供适当的相位差；以及数据调制单元，其具有位于分束光波导上的数据输入单元，并且其中所述光发送装置还包括 光电检测器，用于在所述分束光波导的耦合之后，将光信号转换为电信号； 高速功率监测器，用于对来自E/ο转换器的电信号进行平方检测，以监测峰值功率波动；以及 相位差控制单元，用于根据所述高速功率监测器的监测器输出来控制所述相移单元。2.一种光发送装置，其包括相位调制器、用于驱动该相位调制器的驱动信号产生单元，以及用于对来自该相位调制器的光输出信号进行调制的强度调制器，其中 所述相位调制器包括相移单元，用于在光波导上的一对分束光信号之间提供适当的相位差；数据调制单元，其具有位于分束光波导上的数据输入单元；以及电极，其设置在所述数据调制单元的后级，用于叠加低频信号，并且其中所述光发送装置还包括 监测单元，用于通过在所述分束光波导的耦合之后提取所述低频信号，来对以下任意一项进行监测所述低频信号的最大功率、频率为所述低频信号频率的两倍的高次谐波信号的最小功率、或者该高次谐波信号的相位； 相移单元控制单元，用于向所述电极提供具有适当相位差的低频信号，并用于根据来自所述监测单元的输出，通过偏压控制来控制所述相移单元，以使得可以获得该适当的相位差； 第一和第二自动偏压控制单元，用于向所述数据调制单元的各个臂添加所述低频信号，并用于根据所述监测单元的输出通过偏压控制来控制所述数据调制单元； 第三自动偏压控制单元，用于向所述强度调制器添加所述低频信号，并用于根据来自所述监测单元的输出通过偏压控制来控制所述强度调制器；以及 开关控制单元，其包括开关，用于通过时分的方式对所述监测单元、所述相移控制单元以及所述第一至第三自动控制单元的监测进行控制。3.一种光发送装置，其包括相位调制器、用于驱动该相位调制器的驱动信号产生单元，以及用于对来自该相位调制器的光输出信号进行调制的强度调制器，其中 所述相位调制器包括相移单元，用于在光波导上的一对分束光信号之间提供适当的相位差；数据调制单元，其具有位于分束光波导上的数据输入单元；以及电极，其设置在所述数据调制单元的后级，用于叠加低频信号，并且其中所述光发送装置还包括 监测单元，用于在所述分束光波导的耦合之后，对叠加在所述光信号上的低频信号或该低频信号的高次谐波信号的最大功率、最小功率以及相位中的至少一个进行监测； 相移单元控制单元，用于向所述电极添加具有适当相位差的第一低频信号，并用于根据来自所述监测单元的输出，通过偏压控制来控制所述相移单元，以获得适当的相位差； 第一和第二自动偏压控制单元，用于向所述数据调制单元的各个臂添加第二和第三低频信号，并用于根据来自所述监测单元的输出，通过偏压控制来控制所述数据调制单元；第三自动偏压控制单元，用于向所述强度调制器添加第四低频信号，并用于根据来自所述监测单元的输出，通过偏压控制来控制所述强度调制器；以及 集中控制单元，用于使所述监测单元、所述相移单元控制单元以及所述第一至第三自动偏压控制单元的监测操作的控制并行执行。4.一种光发送装置，其包括用于根据输入数据信号来执行相位调制的相位调制器、用于对来自该相位调制器的光输出信号进行强度调制的强度调制器，以及用于驱动该相位调制器和该强度调制器的驱动信号产生单元，该光发送装置包括 监测单元，用于在分束光波导的耦合之后，对叠加在所述光信号上的低频信号或该低频信号的高次谐波信号的最大功率、最小功率以及相位中的至少一个进行监测； 自动偏压控制单元，用于向所述相位调制器和所述强度调制器添加低频信号，并且用于根据来自所述监测单元的输出，通过偏压控制来控制所述相位调制器和所述强度调制器；以及 控制单元，用于使所述监测单元和...

【专利技术属性】
技术研发人员：秋山祐一，星田刚司，三浦章，甲斐雄高，大井宽己，延斯·拉斯穆森，中村健太郎，桑田直树，西泽义德，高原智夫，幸雅洋，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
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