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公開番号2024151275
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-24
出願番号2023064525
出願日2023-04-11
発明の名称光送信器およびタイミング調整方法
出願人富士通株式会社
代理人個人
主分類H04B 10/516 20130101AFI20241017BHJP(電気通信技術)
要約【課題】運用中に全セグメントのタイミング調整を行うことができること。
【解決手段】光送信器は、マッハツェンダ干渉計の2本の光導波路126の一方または両方に沿って直列な3つ以上のセグメント122を有する光変調器121と、セグメント122に入力される2種類以上の入力ビットデータと、入力ビットデータを光変調器121の光変調用にコード変換した複数ビットのビットデータをセグメント122に出力するエンコーダを含むDSP150と、エンコーダが出力するビットデータを異なるセグメント122に切り替え出力可能なスイッチ115と、セグメント122間の遅延量を調整する遅延調整部116aと、制御部118と、を含む。制御部118は、スイッチ115に対しエンコーダが出力するビットデータを異なるセグメント122に切り替えた状態1,2のそれぞれで光変調器121の光信号のモニタに基づき、遅延調整部116aの遅延量を指示する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
マッハツェンダ干渉計の２本の光導波路の一方または両方に沿って直列に設けられる３つ以上のセグメントを有する光変調器と、
前記光変調器のセグメントに入力される２種類以上の入力ビットデータと、
入力ビットデータを前記光変調器の光変調用にコード変換した複数ビットのビットデータを前記セグメントに出力するエンコーダと、
前記エンコーダが出力する前記ビットデータを異なるセグメントに切り替え出力可能なスイッチと、
前記セグメント間の遅延量を調整する遅延調整部と、
前記スイッチに対し、前記エンコーダが出力する前記ビットデータを異なるセグメントに切り替え、前記光変調器による光変調後の光信号のモニタに基づき、前記遅延調整部の遅延量を指示する制御部と、
を有することを特徴とする光送信器。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記スイッチに対し、前記複数ビットのうち少なくとも２つ以上の同一データを出力する前記ビットデータを、ビット単位で遅延調整が未実施のセグメントに切り替える制御を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載の光送信器。
【請求項３】
前記エンコーダの出力レートをボーレートのデータに変換するシリアライザを有し、
前記スイッチを前記シリアライザの前段に配置したことを特徴とする請求項１に記載の光送信器。
【請求項４】
前記エンコーダの出力レートをボーレートのデータに変換するシリアライザを有し、
前記スイッチを前記シリアライザの後段に配置したことを特徴とする請求項１に記載の光送信器。
【請求項５】
前記制御部は、
前記スイッチにより前記ビットデータを前記ビット単位で異なるセグメントに切り替える前後の異なる状態のそれぞれにおいて、遅延調整未実施の隣接するセグメント間での遅延調整を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載の光送信器。
【請求項６】
前記制御部は、
前記スイッチにより前記ビットデータを前記ビット単位で異なるセグメントに切り替える途中において、遅延調整未実施の隣接するセグメント間での遅延調整を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載の光送信器。
【請求項７】
請求項６において、
前記制御部は、前記セグメントに入力される異なるビットの前記ビットデータが所定数連続して同じ値になった場合を検出したとき、対応するセグメント間のデータを入れ替える指示を前記スイッチに出力する、
ことを特徴とする光送信器。
【請求項８】
入力される送信用のデータの一部に、予め所定数連続する同じ値が既知信号として挿入され、
前記制御部は、前記所定数連続する同じ値を検出する、
ことを特徴とする請求項７に記載の光送信器。
【請求項９】
前記既知信号は、前記送信用のデータのトレーニングシーケンスに挿入されたことを特徴とする請求項８に記載の光送信器。
【請求項１０】
前記光変調器と、前記エンコーダと、前記スイッチと、前記遅延調整部と、前記制御部と、をＩ側回路とＱ側回路にそれぞれ含む光ＤＡＣを有し、コヒーレント光を出力する請求項１に記載の光送信器。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光送信器およびタイミング調整方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
デジタルコヒーレント伝送方式やＩＭ－ＤＤ（ＩｎｔｅｎｓｉｔｙＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ－Ｄｉｒｅｃｔ）方式などの大容量の伝送システムにおける一般的な光送信器は、ＤＳＰ（ＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒ）から出力されるデジタル信号を電気ＤＡＣ（ＤｉｇｉｔａｌＡｎａｌｏｇＣｏｎｖｅｒｔｅｒ）で電気アナログ信号に変換し、この電気アナログ信号をアナログドライバで増幅して、数ボルトの振幅の駆動信号を生成し、進行波型光変調器を駆動することで、多値光変調信号を生成している。
【０００３】
これに対して、光送信器の消費電力を低減するため、デジタル信号をセグメント化された光変調器（光導波路上に多段接続された複数の位相シフタを有する光変調器）に直接入力することで、多値光変調信号を発生させるアーキテクチャとして、光ＤＡＣ（ＤｉｇｉｔａｌＡｎａｌｏｇＣｏｎｖｅｒｔｅｒ）技術が研究されている。
【０００４】
光ＤＡＣ技術は、シンボルに応じたビットごとのデジタル信号から生成された駆動信号をバイナリドライバにより増幅させ、そのままセグメント化された集中定数型光変調器に入力することにより、光学的にデジタル信号をアナログ信号に変換する。このため、電気ＤＡＣによりデジタル信号をアナログ信号に変換し、リニアドライバから振幅の大きな駆動信号を出力する必要がなくなるため、消費電力の低減が期待されている。
【０００５】
一方で、光ＤＡＣでは、光変調器が複数のセグメント（位相シフタ）を有し、光領域でデジタル信号をアナログ信号に変換するため、良好な信号品質を得るためには、セグメントを伝搬する光信号と、バイナリドライバから入力されるデジタル信号の適切なタイミング調整が必須である。
【０００６】
光ＤＡＣの複数のセグメント間におけるタイミングがずれる要因として、１．複数のセグメント間における電気信号の配線が非等長な場合の遅延、２．複数のセグメント間における光信号の伝搬遅延、３．温度変化等による動的な遅延量変動、等が挙げられる。上記のうち、１．電気信号の非等長配線、２．光信号の伝搬遅延については、固定遅延量として、工場出荷時や機器設置後のキャリブレーションによりタイミング調整を行うことが想定される。また、運用時には、３．温度変化等による動的な遅延量変動について、機器動作中の電圧変動や温度変動など、時間的に変動する遅延量のタイミング調整手法が必要となる。
【０００７】
遅延量の調整にかかる先行技術としては、例えば、同一光導波路上に配置された２つのセグメントに対して、入力する駆動信号のタイミングと各セグメント間の光伝搬時間のずれを、光変調器の出力光をモニタし、モニタ信号の振幅値により検出する技術がある。また、マッハツェンダ型のセグメント光変調器の光変調器の出力光の強度（平均パワー）に基づき、マッハツェンダ変調器内の２つのアームの光導波路の複数のセグメントそれぞれに印加する駆動電圧のタイミングを制御する技術がある。また、光ＤＡＣにかかる先行技術としては、入力のビットに応じて光変調器のセグメントを分割し、下位ビット（ＬＳＢ）～上位ビット（ＭＳＢ）のビットデータを、対応する光導波路の複数セグメント（位相シフタ）に出力し、多値の光信号を出力する技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
国際公開第２０１３／１４０４８２号
国際公開第２０１４／１０３２３１号
米国特許第７７８７７１３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来のセグメント光変調器のタイミング調整に関わる技術を光ＤＡＣ送信器に適用することを考えた場合、初期キャリブレーションとして、２つのセグメント間における固定遅延量を調整することは可能である。一方で、機器運用中にセグメント間のタイミング調整を行うための有効な手段は提案されていない。
【００１０】
タイミング調整の従来技術では、一対のセグメントに同じデータ列を入れた際の光出力に基づき最適な遅延量を決定する。一方、光ＤＡＣ動作中は、複数のセグメントに対し、異なるデータが入力されることになる。この異なるデータ列が入力されたセグメント同士のタイミング調整を機器運用中に行うことができなかった。例えば、光ＤＡＣ送信器に用いられるセグメント光変調器において、上位ビット（ＭＳＢ）と下位ビット（ＬＳＢ）は、光変調器内の別々のセグメントであり、機器運用中は、各セグメントに対し、ビットごとに異なるデータが連続して入力されるため、例えば、ＭＳＢのセグメントとＬＳＢのセグメントとの間のタイミング調整を行うことができなかった。
（【００１１】以降は省略されています）

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