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公開番号2025100375
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-03
出願番号2024201216
出願日2024-11-19
発明の名称光送信機サブ信号光位相差の確定装置と方法
出願人富士通株式会社
代理人弁理士法人ITOH
主分類H04B 10/516 20130101AFI20250626BHJP(電気通信技術)
要約【課題】本発明は光送信機のサブ信号の光位相差を確定する装置と方法を提供する。
【解決手段】かかる方法は、第一入力信号を第一電光変換ユニットに入力することで、前記第一電光変換ユニットが前記第一入力信号に基づいて変調待ち光を変調して第一出力信号を得るようにさせ;第二入力信号を第二電光変換ユニットに入力することで、前記第二電光変換ユニットが前記第二入力信号に基づいて変調待ち光を変調して第二出力信号を得るようにさせ、前記第二入力信号と前記第一入力信号の相関値が0ではなく;前記第一出力信号及び前記第二出力信号に基づいてコヒーレンス検出操作を行って第一出力量及び第二出力量を取得し;及び、前記第一出力量及び前記第二出力量に基づいて前記第一電光変換ユニットの出力信号と前記第二電光変換ユニットの出力信号との間の光位相差を確定することを含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
光送信機のサブ信号の光位相差を確定する装置であって、
第一入力信号を第一電光変換ユニットに入力することで、前記第一電光変換ユニットが前記第一入力信号に基づいて変調待ち光を変調して第一出力信号を得るようにさせるための第一信号入力ユニット；
第二入力信号を第二電光変換ユニットに入力することで、前記第二電光変換ユニットが前記第二入力信号に基づいて変調待ち光を変調して第二出力信号を得るようにさせるための第二信号入力ユニットであって、前記第二入力信号と前記第一入力信号の相関値は０ではない、第二信号入力ユニット；
前記第一出力信号及び前記第二出力信号に基づいてコヒーレンス検出操作を行って第一出力量及び第二出力量を得るためのコヒーレンス検出ユニット；及び
前記第一出力量及び前記第二出力量に基づいて前記第一電光変換ユニットの出力信号と前記第二電光変換ユニットの出力信号との間の光位相差を確定するための光位相差確定ユニットを含む、装置。
続きを表示（約 2,100 文字）【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、
前記第一電光変換ユニットは送信機又は送信機の一部の変調セグメントである、装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置であって、
前記第二電光変換ユニットは有限個の状態を出力する、装置。
【請求項４】
請求項１に記載の装置であって、
前記第二入力信号は前記第一入力信号と同じであり；又は
前記第二入力信号は複数の異なる時刻の前記第一入力信号の加重和であり；又は
前記第二入力信号は複数の異なる時刻の前記第一入力信号の加重和のシンボルシーケンスであり；又は
前記第二入力信号は複数の異なる時刻の前記第一入力信号の加重和のシンボルシーケンスとランダム振幅シーケンスとの乗積である、装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置であって、
前記第一電光変換ユニットは前記第二電光変換ユニットと並列接続され、前記第一電光変換ユニットは低速コヒーレンス検出ユニットの第一入力端に接続され、かつ前記第一出力信号を前記第一入力端に入力し、前記第二電光変換ユニットは前記低速コヒーレンス検出ユニットの第二入力端に接続され、かつ前記第二出力信号を前記第二入力端に入力し、
前記低速コヒーレンス検出ユニットは、前記第一出力信号及び前記第二出力信号に対してコヒーレンス検出操作を行って前記第一出力量及び前記第二出力量を得るために用いられる、装置。
【請求項６】
請求項１に記載の装置であって、
前記第一電光変換ユニットは前記第二電光変換ユニットと直列接続され、前記第一電光変換ユニットと前記第二電光変換ユニットとの直列接続構造は低速コヒーレンス検出ユニットの第一入力端に接続され、かつ前記第一出力信号と前記第二出力信号の乗積を前記第一入力端に入力し、前記低速コヒーレンス検出ユニットの第二入力端には所定の参照信号が入力され、
前記低速コヒーレンス検出ユニットは、前記第一出力信号と前記第二出力信号との乗積、及び前記参照信号に対してコヒーレンス検出操作を行って前記第一出力量及び前記第二出力量を得るために用いられる、装置。
【請求項７】
請求項１に記載の装置であって、
前記光位相差確定ユニットは、
前記第一出力量及び前記第二出力量を公式
φ=arg(I
1
-jI
2
)
に代入して前記光位相差を取得し、
ここで、Ｉ
１
は前記第一出力量であり、Ｉ
２
は前記第二出力量であり、φは前記第一電光変換ユニットの出力信号と前記第二電光変換ユニットの出力信号との間の光位相差であり、ａｒｇ（ｚ）は複素数ｚの主偏角（ｐｒｉｎｃｉｐａｌａｒｇｕｍｅｎｔａｎｇｌｅ）値である、装置。
【請求項８】
請求項１に記載の装置であって、
前記第二入力信号を第二電光変換ユニットに入力する前に、前記第二入力信号と低周波数方形波との乗積を求めるための第一乗算ユニット；及び
前記第一出力量及び前記第二出力量に基づいて前記光位相差を確定する前に、前記第一出力量及び前記第二出力量のそれぞれと前記低周波数方形波との乗積を求めるための第二乗算ユニットをさらに含み、
前記第二信号入力ユニットはさらに、前記第二入力信号と前記低周波数方形波との乗積信号を前記第二電光変換ユニットに入力するために用いられ、
前記光位相差確定ユニットはさらに、前記第一出力量と前記低周波数方形波との乗積、及び前記第二出力量と前記低周波数方形波との乗積に基づいて前記光位相差を確定するために用いられる、装置。
【請求項９】
請求項１に記載の装置であって、
前記第二信号入力ユニットはさらに、
所定の時刻に、前記第二入力信号を前記第二電光変換ユニットに入力し、前記所定の時刻以外時刻に、前記第一入力信号との相関値が０の信号、又は０の信号を前記第二電光変換ユニットに入力するために用いられる、装置。
【請求項１０】
光送信機のサブ信号の光位相差を確定する方法であって、
第一入力信号を第一電光変換ユニットに入力することで、前記第一電光変換ユニットが前記第一入力信号に基づいて変調待ち光を変調して第一出力信号を得るようにさせ；
第二入力信号を第二電光変換ユニットに入力することで、前記第二電光変換ユニットが前記第二入力信号に基づいて変調待ち光を変調して第二出力信号を得るようにさせ、前記第二入力信号と前記第一入力信号の相関値が０ではなく；
前記第一出力信号及び前記第二出力信号に基づいてコヒーレンス検出操作を行って第一出力量及び第二出力量を取得し；及び
前記第一出力量及び前記第二出力量に基づいて前記第一電光変換ユニットの出力信号と前記第二電光変換ユニットの出力信号との間の光位相差を確定することを含む、方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信の技術分野に関する。
続きを表示（約 3,400 文字）【背景技術】
【０００２】
光通信の分野ではより大きな通信容量を実現するために、送信機から出力される信号のレートが非常に高く、例えば、１００Ｇボーである。これらの信号は往々にして複数のサブ信号からなる。例えば、デュアル偏波システムがｘ及びｙの２つの偏波成分を有し、コヒーレントシステムが同相成分Ｉ及び直交成分Ｑを有し、ＤＡＣのアーキテクチャの下で、ＰＡＭ８が３パス（径路）の０／１のシーケンスの重ね合わせであり、各パスの０／１のシーケンスが１パスのサブ信号を構成し、マルチ変調セグメント（ｍｕｌｔｉ－ｓｅｇｍｅｎｔ）の変調の場合に、総信号が各変調セグメント（ｓｅｇｍｅｎｔ）信号の重ね合わせであり、各変調セグメントにおいて１パスのサブ信号を構成する。ハードウェア実装の観点から、これらのサブ信号が往々にして異なる電気部品や光部品により生成されるため、異なるサブ信号は異なるアナログ特性を有する可能性があり、例えば、異なるサブ信号の間では異なる光位相を有する。特定の場合に、これらのサブ信号の光位相の間では所定の関係を満足する必要があり、例えば、コヒーレント送信機では同相成分と直交成分との間の光位相差は９０度である必要があり、同相で重ね合わせのサブ信号の間の光位相差は０度である必要がある。
【０００３】
なお、上述の背景技術についての紹介は、本発明の技術案を明確かつ完全に説明し、また、当業者がそれを理解しやすいためのものである。これらの技術案は、本発明の背景技術に記述されているため、当業者にとって周知であると解釈してはならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、発明者が次のようなことを発見した。即ち、特定の場合に、光送信機の各サブ信号の光位相の間で必要な位相関係を満足しないときに、光送信機の出力信号が歪んだり、異なるサブ信号の間で干渉が生じたりする可能性があるため、通信システムのパフォーマンスは低下するようになる。よって、光送信機における各サブ信号の間の位相差を監視することは十分に必要である。ところが、現時点では、サブ信号と参照信号との間、及び各サブ信号の間の光位相差を推定するための簡単かつ実行可能な方法が未だに存在しない。
【０００５】
上述の問題のうちの少なくとも１つに鑑み、本発明の実施例は光送信機サブ信号光位相差（即ち、光送信機のサブ信号の光位相差）の確定装置と方法を提供する。光送信機の通信プロセスでの高速サブ信号及びもう１つの高速信号のコヒーレンス検出量を利用して光送信機又は光送信機の電光変換ユニットの光位相差を示し、実装が簡単で、実装方法が柔軟で、応用範囲が広い。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施例の１つの側面によれば、光送信機のサブ信号の光位相差の確定装置が提供され、該装置は、
第一入力信号を第一電光変換ユニットに入力することで、前記第一電光変換ユニットが前記第一入力信号に基づいて変調待ち光を変調して第一出力信号を得るようにさせるための第一信号入力ユニット；
第二入力信号を第二電光変換ユニットに入力することで、前記第二電光変換ユニットが前記第二入力信号に基づいて変調待ち光を変調して第二出力信号を得るようにさせるための第二信号入力ユニットであって、前記第二入力信号と前記第一入力信号の相関値は０ではない、もの；
前記第一出力信号及び前記第二出力信号に基づいてコヒーレンス検出操作を行って第一出力量及び第二出力量を得るための低速コヒーレンス検出ユニット；及び
前記第一出力量及び前記第二出力量に基づいて前記第一電光変換ユニットの出力信号と前記第二電光変換ユニットの出力信号との間の光位相差を確定するための光位相差確定ユニットを含む。
【０００７】
また、本発明の実施例のもう１つの側面によれば、光送信機のサブ信号の光位相差の確定方法が提供され、該方法は、
第一入力信号を第一電光変換ユニットに入力することで、前記第一電光変換ユニットが前記第一入力信号に基づいて変調待ち光を変調して第一出力信号を得るようにさせ；
第二入力信号を第二電光変換ユニットに入力することで、前記第二電光変換ユニットが前記第二入力信号に基づいて変調待ち光を変調して第二出力信号を得るようにさせ、前記第二入力信号と前記第一入力信号の相関値が０ではなく；
前記第一出力信号及び前記第二出力信号に基づいてコヒーレンス検出操作を行って第一出力量及び第二出力量を取得し；及び
前記第一出力量及び前記第二出力量に基づいて前記第一電光変換ユニットの出力信号と前記第二電光変換ユニットの出力信号との間の光位相差を確定することを含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の実施例の有利な効果は少なくとも次のとおりである。即ち、本発明は、光送信機の電光変換ユニットから出力される信号を用いて光位相差の確定を行い、光送信機は特殊な信号を送信する必要がないため、実装が簡単であり、本発明は、低速電気デバイスを用いて光送信機の各サブ信号の光位相差の監視を実現でき、高速デバイスの使用を回避でき、かつ該低速電気デバイスは集積又は非集積の方法で設置できるため、実装方法が柔軟であり、また、本発明は、複数の種類の光送信機におけるサブ信号の光位相差の監視に適用できるため、適用シーンが豊富である。
【０００９】
なお、「含む／有する」のような用語は、本明細書に使用されるときに、特徴、要素、ステップ、又はアセンブルの存在を指すが、１つ又は複数の他の特徴、要素、ステップ、又はアセンブリの存在若しくは付加を排除しないということも指す。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の１つの図面又は１つの実施例に記載の要素及び特徴は、１つ又は複数の他の図面又は実施例に示した要素及び特徴と組み合わせることができる。また、図面では、類似した符号は、幾つの図面の中の対応部品を示し、複数の実施例に用いられる対応部品を示すためにも用いられる。
本発明の実施例における光送信機のサブ信号の光位相差の確定方法を示す図である。
本発明の実施例における第一電光変換ユニットを示す図である。
本発明の実施例における第一電光変換ユニットを示す図である。
本発明の実施例における第一電光変換ユニットを示す図である。
本発明の実施例における第一電光変換ユニットを示す図である。
本発明の実施例における第二電光変換ユニットを示す図である。
本発明の実施例で第二入力信号が間隔をあけて操作されることを示す図である。
本発明の実施例における低速コヒーレンス検出ユニットを示す図である。
本発明の実施例で提供される第一電光変換ユニット、第二電光変換ユニット及び低速コヒーレンス検出ユニットのブロック図である。
本発明の実施例で提供される図５Ａのブロック図に対応するハードウェア構成を示す図である。
本発明の実施例で提供される第一電光変換ユニット、第二電光変換ユニット及び低速コヒーレンス検出ユニットのもう１つのブロック図である。
本発明の実施例で提供される図６Ａのブロック図に対応するハードウェア構成を示す図である。
本発明で監視された光位相差及び算出された光位相差の曲線を示す図である。
本発明の実施例における光送信機のサブ信号の光位相差の確定方法を示す図である。
本発明の実施例で図８に示す方法を実現するハードウェア構成の一部を示す図である。
図９と図５Ｂとの組み合わせによって得られたハードウェア構成を示す図である。
図９と図６Ｂとの組み合わせによって得られたハードウェア構成を示す図である。
本発明の実施例における光送信機のサブ信号の光位相差の確定装置を示す図である。
本発明の実施例における電子機器を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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