專(zhuān)利名稱(chēng)：光電場(chǎng)發(fā)送器及光電場(chǎng)傳輸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光信息傳輸技術(shù)，尤其涉及適合于通過(guò)光纖傳輸?shù)亩嘀倒庑畔⒌陌l(fā) 送接收的技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，通過(guò)一根光纖能夠傳輸?shù)男畔⒘?傳輸容量)隨著波長(zhǎng)數(shù)量的增加及光 信號(hào)的調(diào)制速度的快速化而持續(xù)增大，但基本上已達(dá)到限度。這是因?yàn)樵诠鈧鬏斨心軌?使用的光纖放大器的波長(zhǎng)帶寬基本上已被使用。在這種狀況下，為了進(jìn)一步增大光纖的 傳輸容量，需要在信號(hào)調(diào)制方式方面下工夫，使有限的頻率帶寬中包含許多光信號(hào)，由 此提高頻率帶寬的利用效率。在無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域中，利用從I960年代開(kāi)始普及的多值調(diào)制技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)頻率 利用效率超過(guò)10(bit/S/HZ/SeCtor)的高效率傳輸。多值調(diào)制在光纖傳輸中也大有希望， 過(guò)去就在進(jìn)行許多研究。例如，在 “ 1 OGb/s Optical Differential Quadrature Phase Shift Key(DQPSK)Transmission using GaAs/AlGaAs Integration" , R.A.Griffin, et al., OFC 2002，paper PD-FD6，2002 中，記述了進(jìn)行 4 值相位調(diào)制的 QPSK (Quadrature Phase Shift Key 正交相移鍵控)的技術(shù)。另外，在 “Proposal and Demonstration oflO-Gsymbol/sec 16_ary(40Gbit/s)Optical Modulation/Demodulation Scheme”， Kenro Sekine， Nobuhiko Kikuchi, Shinya Sasaki, Shigenori Hayase and Chie Hasegawa, paper We3.4.5, ECOC 2004，2004中，記述了將4值的振幅調(diào)制和4值的相位調(diào)制相結(jié)合的16值的振幅/相位 調(diào)制的技術(shù)。圖1是表示能夠適用于光傳輸?shù)默F(xiàn)有的各種調(diào)制方式的特征的說(shuō)明圖。在圖1所示的示例中，在相位面(IQ平面上)繪制了光調(diào)制的信號(hào)點(diǎn)(識(shí)別到信 號(hào)的時(shí)刻的光電場(chǎng)的復(fù)數(shù)信息的顯示)。圖IA是相位面上的信號(hào)點(diǎn)的說(shuō)明圖，各個(gè)信號(hào)點(diǎn)利用IQ平面上的復(fù)數(shù)直角坐 標(biāo)、或者包括振幅r (η)和相位Φ (η)的極坐標(biāo)來(lái)等效地表示。圖IB表示相位角Φ (η)采用4個(gè)值(O、π/2、π、及-π/2)，在1碼元 (symbol)中傳輸2比特的信息(00、01、11及10)的4值相位調(diào)制(QPSK)的信號(hào)示例。圖IC表示在無(wú)線(xiàn)中廣泛采用的16值正交振幅調(diào)制(16QAM (Quadrature Amplitude Modulation))的信號(hào)示例。16QAM將信號(hào)點(diǎn)配置成網(wǎng)格狀，能夠在1碼元中實(shí) 現(xiàn)4比特的信息傳輸。在圖IC所示的示例中，Q軸坐標(biāo)表示高位2比特(lOxx、llxx、 Olxx及OOxx)的值，I軸坐標(biāo)表示低位2比特(xxlO、xxll、xxOl及χχΟΟ)的值。16QAM的信號(hào)點(diǎn)的配置能夠增大信號(hào)點(diǎn)之間的距離，所以接收靈敏度提高，在 光通信中，能夠使用相干光接收器實(shí)現(xiàn)正交振幅調(diào)制。例如，在"lGsymbol/s, 64QAM Coherent Optical Transmission over 150km with a Spectral Efficiency of 3Bit/s/Hz” , J.Hongou, K.Kasai，M.Yoshida and M.Nakazawa，in Proc.Optical Fiber Communication Conf. (OFC/NFOFEC), Anaheim, CA, March 2007，paperOMP3.中，記述了使用64QAM信號(hào)的發(fā)送接收的實(shí)驗(yàn)示例。相干光接收器是為了 檢測(cè)光信號(hào)的相位角而采用配置在接收器內(nèi)部的局部發(fā)光源的接收器。圖ID表示在IQ平面的同心圓上將相同數(shù)量的信號(hào)點(diǎn)呈放射狀配置的16值振幅 相位調(diào)制方式(16APSK方式)的信號(hào)示例。在此，說(shuō)明作為光多值接收器的現(xiàn)有技術(shù)之一的相干接收方式，例如，在 “Coherent detection method using DSP to demodulate signal and for subsequent equalization of
propagation impairments" , M.G.Taylor, paper We4.P.lll, ECOC 2003，2003 中記述的相
干光電場(chǎng)接收器。圖2是偏振分集(polarization diversity)型相干光電場(chǎng)接收器的結(jié)構(gòu)圖，偏振分
集型相干光電場(chǎng)接收器同時(shí)接收光信號(hào)的兩個(gè)偏振波的信息。在光纖傳輸路徑中傳輸?shù)?輸入光信號(hào)101通過(guò)偏振波分離電路102-1，被分離成為水平(S)偏振波成分105和垂直 (P)偏振波成分106。被分離后的S偏振波成分105和P偏振波成分106分別被輸入相干 光電場(chǎng)接收器100-1和相干光電場(chǎng)接收器100-2。在相干光電場(chǎng)接收器100-1中，作為光相位的基準(zhǔn)，采用波長(zhǎng)與輸入光信號(hào) 101大致相同的局部發(fā)光激光光源103。從局部發(fā)光激光光源103輸出的局部發(fā)光(local light) 104-1，通過(guò)偏振波分離電路102-2被分離成為兩個(gè)局部發(fā)光104-2和局部發(fā)光 104-3。被分離后的局部發(fā)光104-2和局部發(fā)光104-3分別被輸入相干光電場(chǎng)接收器100-1 和相干光電場(chǎng)接收器100-2。在相干光電場(chǎng)接收器100-1中，光相位分集電路107將輸入的光多值信號(hào)的S 偏振波成分105和局部發(fā)光104-2合成。光相位分集電路107生成從合成后的局部發(fā)光 104-2和光多值信號(hào)的S偏振波成分105之間的同相成分中提取的1(同相)成分輸出光 108、以及從合成后的局部發(fā)光104-2和光多值信號(hào)的S偏振波成分105之間的正交成分 中提取的Q (正交)成分輸出光109。所生成的I成分輸出光108和Q成分輸出光分別被 平衡型光接收器110-1和110-2接收。接收到的I成分輸出光108和Q成分輸出光被轉(zhuǎn) 換為電信號(hào)。并且，被轉(zhuǎn)換后的兩個(gè)電信號(hào)分別在A/D轉(zhuǎn)換器111-1和111-2中被實(shí)施 時(shí)間采樣，并生成被數(shù)字化后的輸出信號(hào)112-1和112-2。在下面的說(shuō)明中，如圖IA所示，接收到的輸入光信號(hào)101的光電場(chǎng)被表述為 r(n)eXp(jct (η))。其中，把局部發(fā)光104-2和局部發(fā)光104-3的光電場(chǎng)假設(shè)為1(本來(lái)包 括光頻率成分，但被省略)。并且，r表示光電場(chǎng)的振幅，Φ表示光電場(chǎng)的相位，η表示 采樣時(shí)刻。局部發(fā)光104實(shí)際上包括隨機(jī)的相位噪聲以及與信號(hào)光之間的微小的差分頻率 成分等，但相位噪聲及差分頻率成分在時(shí)間上屬于平緩的相位旋轉(zhuǎn)，并通過(guò)數(shù)字信號(hào)處 理被去除，所以忽視不記。平衡型光檢測(cè)器110-1和平衡型光檢測(cè)器110-2對(duì)使用局部發(fā)光104_2輸入的輸 入光信號(hào)101進(jìn)行零差檢波，并分別輸出以局部發(fā)光為基準(zhǔn)的輸入光信號(hào)101的光電場(chǎng)的 同相成分及正交成分。因此，A/D轉(zhuǎn)換器111-1的輸出信號(hào)112-1利用I (n) = r (η) cos (Φ (η))表述， A/D轉(zhuǎn)換器111-2的輸出信號(hào)112-2利用Q(n) =Γ(η)8 η(Φ(η))表述。其中，為了簡(jiǎn) 化算式，把轉(zhuǎn)換效率等常數(shù)全部設(shè)為“1”。
在相干光電場(chǎng)接收器中，容易從接收到的輸入光信號(hào)101得到利用光電場(chǎng)r(n) εχρ(Φ (η))表述的全部信息(此處是I成分和Q成分)，所以能夠?qū)崿F(xiàn)多值光信號(hào)接收。數(shù)字運(yùn)算電路113是復(fù)數(shù)電場(chǎng)運(yùn)算電路，通過(guò)賦予光信號(hào)在傳輸過(guò)程中受到的 線(xiàn)性惡化(例如色散(chromatic dispersion)等)的反函數(shù)，能夠基本上完全抵消線(xiàn)性惡化 等的影響。并且，根據(jù)需要進(jìn)行時(shí)鐘提取及再采樣等處理，并輸出處理后的光電場(chǎng)信號(hào) 的同相成分114-1及光電場(chǎng)信號(hào)的正交成分114-2。相干光電場(chǎng)接收器100-1如前面所述，能夠獲得接收到的輸入光信號(hào)101的一個(gè) 偏振波成分(例如S偏振波成分)的電場(chǎng)信息，但由于光信號(hào)的偏振波狀態(tài)在光纖傳輸過(guò) 程中變動(dòng)，所以也需要接收P偏振波成分。因此，相干光電場(chǎng)接收器100-2同樣接收輸 入光信號(hào)101的P偏振波成分，并把接收到的P偏振波成分的電場(chǎng)信息作為光電場(chǎng)信號(hào) 114-3和光電場(chǎng)信號(hào)114-4輸出。數(shù)字運(yùn)算/碼元判定電路115對(duì)從數(shù)字運(yùn)算電路113輸出的各個(gè)偏振波的I成分 和Q成分進(jìn)行光信號(hào)的偏振波狀態(tài)的轉(zhuǎn)換(例如，從直線(xiàn)偏振波轉(zhuǎn)換為圓形偏振波)，消 除偏振波狀態(tài)的變動(dòng)。然后，數(shù)字運(yùn)算/碼元判定電路115例如通過(guò)與圖IC所示的信號(hào)點(diǎn)配置進(jìn)行比 較，高精度地判定在傳輸哪個(gè)碼元。判定結(jié)果被作為多值數(shù)字信號(hào)116輸出。在使用前面敘述的相干光電場(chǎng)接收器時(shí)，能夠獲得接收信號(hào)的全部的電場(chǎng)信 息，即使是復(fù)雜的多值信號(hào)也能夠接收。并且，前面敘述的相干光電場(chǎng)接收器在數(shù)字運(yùn)算電路113中，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行 使用了光纖傳輸路徑的傳輸函數(shù)的反函數(shù)的校正處理，在理論上能夠完全補(bǔ)償因色散等 形成的線(xiàn)性惡化。并且，校正處理具有補(bǔ)償量沒(méi)有限制的一大優(yōu)點(diǎn)。但是，在目前，具 有IOGbit/秒以上的信號(hào)處理性能的小型的快速數(shù)字運(yùn)算電路113還沒(méi)有投放到市場(chǎng)上， 正處于通過(guò)部分實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證效果的階段。圖3A表示相位是4值、振幅是2值的8個(gè)信號(hào)點(diǎn)被配置在同心圓上的8值的振 幅相位調(diào)制光(8APSK)的一例，圖3B是在上述Sekine等人的現(xiàn)有技術(shù)中記述的現(xiàn)有的 振幅相位調(diào)制光接收用的光多值信號(hào)接收器的結(jié)構(gòu)圖。像8APSK信號(hào)那樣按照相等間隔劃分相位成分的光調(diào)制，在相位成分的調(diào)制中 采用差分編碼。在圖3B所示的示例中，在信息傳輸中采用振幅2值(1比特)、和與緊 挨著的前面碼元之間的相位差為0、π /2、π及-π /2這4值(2比特)，在各個(gè)碼元中 傳輸3比特的信息。在圖3Β所示的示例中，作為輸入光信號(hào)101采用8APSK信號(hào)。光分支電路120 將所輸入的輸入光信號(hào)101分離成為3個(gè)光信號(hào)。被分離后的光信號(hào)中的兩個(gè)光信號(hào)輸 入光延遲檢波器121-1和121-2，剩余的一個(gè)光信號(hào)輸入光強(qiáng)度檢測(cè)器122。光延遲檢波器121-1和121-2分別包括對(duì)輸入信號(hào)施加碼元時(shí)間T的延遲的第1 光路、和經(jīng)由-η/4移相器或+ π/4移相器的第2光路，使所輸入的輸入光信號(hào)101與在 時(shí)刻T之前接收到的信號(hào)干擾，把相位調(diào)制成分轉(zhuǎn)換為光強(qiáng)度信號(hào)。經(jīng)由+ π /4移相器的光延遲檢波器121-1的輸出光的輸出強(qiáng)度，在接收碼元與緊 挨著的前面碼元之間的相位差為0或+ π/2時(shí)達(dá)到最大，在相位差為-π/2或π時(shí)達(dá)到 最小。
2值判定電路123-1通過(guò)平衡型光檢測(cè)器110_1接收光延遲檢波器121_1的輸出 光。接收到的輸出光被實(shí)施2值判定，由此得到1比特量的2值數(shù)字信號(hào)124-1。經(jīng)由-π /4移相器的光延遲檢波器121-2的輸出光的輸出強(qiáng)度，在接收碼元與緊 挨著的前面碼元之間的相位差為0或-π/2時(shí)達(dá)到最大，在相位差為π/2或π時(shí)達(dá)到最2值判定電路123-2通過(guò)平衡型光檢測(cè)器110_2接收光延遲檢波器121_2的輸出 光。接收到的輸出光被實(shí)施2值判定，由此得到相位成分中包含的其他1比特量的2值 數(shù)字信號(hào)124-2。光強(qiáng)度檢測(cè)器122把接收信號(hào)的光強(qiáng)度(光電場(chǎng)振幅的平方)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。在 2值判定電路123-2中對(duì)被轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)的輸出實(shí)施2值判定，由此得到振幅成分中包 含的1比特量的2值數(shù)字信號(hào)124-3。光多值信號(hào)接收器使用光延遲檢波，所以幾乎不存在光源的相位變動(dòng)及接收偏 振波依賴(lài)性，不再需要局部諧振光源，所以能夠適用于η值的相位調(diào)制信號(hào)、以及具有 截止到16值的放射狀的信號(hào)點(diǎn)配置的APSK信號(hào)的接收。本發(fā)明想要解決的問(wèn)題是在采用現(xiàn)有的非相干方式的光多值傳輸及光電場(chǎng)傳輸 中，能夠接收的信號(hào)點(diǎn)的配置及光電場(chǎng)信息具有較大的限制這一點(diǎn)。使用光延遲檢波得到光信號(hào)的相位信息的非相干方式，與相干方式相比，不存 在偏振波依賴(lài)性，不需要局部發(fā)光源，所以從這一點(diǎn)講成本低，而且接收器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，比較容易實(shí)現(xiàn)。但是，由于能夠接收的信號(hào)點(diǎn)的配置及光電場(chǎng)信息的限制，非相干方式的適用 范圍及性能改善的余地受到較大限制。例如，在光多值傳輸中，非相干方式只能適用于 多值相位調(diào)制(圖1Β)、或者在同心圓上呈放射狀地配置相同數(shù)量的信號(hào)點(diǎn)的APSK方式 (圖ID及圖3Α)。另外，一般APSK方式存在表示任意組合振幅及相位的調(diào)制的情況，因此下面 在本發(fā)明中為了區(qū)分一般的APSK方式和本發(fā)明適用的APSK方式，把“在同心圓上將 相同數(shù)量的信號(hào)點(diǎn)呈放射狀地配置在相等間隔且相同相位角的點(diǎn)上的APSK方式”，作 為放射狀A(yù)PSK方式或放射狀A(yù)PSK調(diào)制進(jìn)行說(shuō)明。放射狀A(yù)PSK方式的特征是多值信號(hào)的相位及振幅彼此獨(dú)立地被調(diào)制。S卩，各 個(gè)同心圓對(duì)應(yīng)于光電場(chǎng)的不同的振幅值，在各個(gè)信號(hào)點(diǎn)獨(dú)立地分配相位的結(jié)果是，各個(gè) 同心圓全部在相同的相位角的點(diǎn)具有信號(hào)點(diǎn)。放射狀A(yù)PSK方式的信號(hào)點(diǎn)配置能夠以非相干方式進(jìn)行接收。S卩，能夠通過(guò)強(qiáng) 度接收器接收振幅成分中包含的信息，并且通過(guò)光延遲檢波獨(dú)立地接收相位成分中包含 的信息。強(qiáng)度接收器是通過(guò)接收作為光波振幅平方的光電場(chǎng)，從接收到的光電場(chǎng)得到振 幅成分的接收器。另外，在前面敘述的放射狀A(yù)PSK調(diào)制中，相位調(diào)制成分及振幅調(diào)制成分的獨(dú) 立性指與非相干方式的接收的差異，與實(shí)際的調(diào)制步驟沒(méi)有關(guān)系。即，振幅及相位不一 定通過(guò)獨(dú)立的調(diào)制器調(diào)制，例如，即使在利用一個(gè)光電場(chǎng)調(diào)制器調(diào)制振幅及相位的情況 下，也作為不存在與非相干方式的接收的差異的放射狀A(yù)PSK調(diào)制進(jìn)行處理。因此，從 廣義上講，振幅值為1的情況(相位調(diào)制)及相位值為1的情況(振幅調(diào)制)都包含于放射狀A(yù)PSK調(diào)制中。光電場(chǎng)調(diào)制器是根據(jù)輸入的電信息信號(hào)，把從激光光源等輸出的光 電場(chǎng)的振幅成分及相位成分調(diào)制為期望的狀態(tài)，并生成任意的光電場(chǎng)信號(hào)的調(diào)制器。另外，前面敘述的放射狀A(yù)PSK調(diào)制，與邏輯上的編碼的分配及信號(hào)點(diǎn)的時(shí)間 性配置(例如網(wǎng)格調(diào)制(trellis modulation)等)沒(méi)有關(guān)系，只是用于定義光多值信號(hào)在復(fù) 數(shù)光電場(chǎng)上能取的配置。因此，具有除放射狀A(yù)PSK調(diào)制之外的復(fù)雜的信號(hào)點(diǎn)配置的光多值信號(hào)適用非 相干方式比較困難，這是一個(gè)課題。因?yàn)樵诜仟?dú)立地配置相位調(diào)制及強(qiáng)度調(diào)制的信號(hào)點(diǎn) 的情況下，導(dǎo)致產(chǎn)生通過(guò)光延遲檢波而復(fù)雜地組合振幅及相位的多個(gè)信號(hào)點(diǎn)。并且，一般的復(fù)數(shù)信息的傳輸、例如以O(shè)FDM傳輸?shù)葹榇淼淖虞d波調(diào)制信號(hào) 等的傳輸，不能利用無(wú)法檢測(cè)“光電場(chǎng)的絕對(duì)相位”的非相干方式的接收。因此，在本申請(qǐng)的發(fā)明者們提出的國(guó)際公開(kāi)2006/309498號(hào)公報(bào)中記述了解決 前述問(wèn)題的光電場(chǎng)接收器的結(jié)構(gòu)。該國(guó)際公開(kāi)的圖11是接收光多值信號(hào)的光電場(chǎng)接收器 的示例，下面說(shuō)明的結(jié)構(gòu)是國(guó)際公開(kāi)2006/309498號(hào)的圖11所示的光電場(chǎng)接收器的各個(gè) 結(jié)構(gòu)。輸入光多值信號(hào)123通過(guò)光分支電路150被分離成為3個(gè)光信號(hào)。被分離后 的第1及第2光信號(hào)分別被輸入光延遲檢波器104-1 (設(shè)定為相位差0)及光延遲檢波器 104-2 (設(shè)定為相位差π /2)，第3光信號(hào)被輸入光強(qiáng)度檢測(cè)器151。光延遲檢波器104-1及104-2的輸出通過(guò)光平衡型接收器105_1及光平衡型接收 器105-2被轉(zhuǎn)換為電信號(hào)χ及y，再通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器106-1及A/D轉(zhuǎn)換器106-2、和延 遲調(diào)整電路108-1及延遲調(diào)整電路108-2，被輸入電場(chǎng)運(yùn)算部111。光強(qiáng)度檢測(cè)器151的輸出信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器106-3被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再通 過(guò)延遲調(diào)整電路108-3被調(diào)整定時(shí)后，被輸入電場(chǎng)運(yùn)算部111。另外，在國(guó)際公開(kāi)2006/309498號(hào)的圖11中公開(kāi)了如下內(nèi)容，光延遲檢波器104 的延遲量為碼元時(shí)間T，但通過(guò)把延遲量設(shè)為T(mén)/2，并使采樣速度小于該值，能夠根據(jù)奈 奎斯特定理(Nyquisttheorem)，在接收器內(nèi)把光電場(chǎng)信息用于重建(reconstruct)及色散的 補(bǔ)償。國(guó)際公開(kāi)2006/309498號(hào)的圖17公開(kāi)了各個(gè)接收電信號(hào)的示例及重建后的電場(chǎng)
信號(hào)的關(guān)系。接收光的光電場(chǎng)利用r(n)eXp(jct (η))表述，第η個(gè)輸出信號(hào)χ及y分別是向?qū)?連續(xù)的振幅值r(η)及r(n-l)相乘得到的r(n)r(n-l)乘以cos( Δ φ (n))及sin( Δ φ (η))得 到的值。其中，Δ φ (η) = φ (η)-Φ (η-1)表示碼元之間的相位差。因此，在反正切運(yùn)算電路113中進(jìn)行信號(hào)χ及y的反正切(arctan)運(yùn)算，由此運(yùn) 算相位差Δ φ (n)。運(yùn)算得到的相位差Δ φ (η)通過(guò)在延遲相加電路116中按每個(gè)采樣進(jìn) 行累積相加，算出相位Φ (η)。另一方面，輸出信號(hào)110-3是第η采樣的強(qiáng)度丨1"(11)丨2，從平方根電路160得 到振幅值r(n)。通過(guò)使用這些振幅值r(n)及相位Φ (η)，得到原來(lái)的光電場(chǎng)r(n) exp (j Φ (η))。下面，把國(guó)際公開(kāi)2006/309498號(hào)記述的接收方式設(shè)為“非相干電場(chǎng)重建方 式”進(jìn)行說(shuō)明。
圖4是表示對(duì)非相干電場(chǎng)重建方式的信號(hào)處理進(jìn)行數(shù)值仿真的示例的說(shuō)明圖。例如，把所發(fā)送的光電場(chǎng)假設(shè)為圖4A所示的16QAM時(shí)，則接收到所發(fā)送的光 電場(chǎng)的正交的兩個(gè)延遲檢波器的輸出信號(hào)(X，Y)，分別使用橫軸(dl)和橫軸(dQ)在圖 4B所示的示例中進(jìn)行二維顯示。在該示例中，向?qū)?6QAM信號(hào)的光電場(chǎng)的振幅值r(n)及r(n-l)相乘得到的r(n) r(n-l)乘以(χ (Δφ(η))及8 η(Δφ(η))，并實(shí)施光延遲檢波后的輸出信號(hào)，分別將作 為實(shí)部和虛部的復(fù)數(shù)信號(hào)r(n)r(n-l)exp(jA φ (η))合成，并進(jìn)行二維顯示。在圖4所示的示例中，存在多個(gè)振幅的積與相位角Δ φ的組合，由于成為復(fù) 雜的多個(gè)信號(hào)點(diǎn)配置，所以不能進(jìn)行光信號(hào)的檢測(cè)。因此，在接收器內(nèi)只取出相位角 δ φ，按每個(gè)時(shí)間τ進(jìn)行累計(jì)(積算)運(yùn)算，并重建絕對(duì)相位φ ω = δ φ ω。并且，進(jìn)行把光電場(chǎng)的振幅部分與從接收器得到的強(qiáng)度信號(hào)的平方根r(n)置換 的處理，由此如圖4C所示，能夠重建原來(lái)的16QAM信號(hào)。另外，信號(hào)點(diǎn)的斜率是在累 計(jì)運(yùn)算的處理中由于相位的初始值不固定而產(chǎn)生的，所以通過(guò)進(jìn)行估算初始相位，并去 除估算到的相位的初始值的處理，能夠接收16QAM信號(hào)。在使用非相干電場(chǎng)重建方式時(shí)，在利用非相干方式接收的情況下，也能夠檢測(cè) 任意的接收信號(hào)的光電場(chǎng)。但是，非相干電場(chǎng)重建方式存在如下問(wèn)題。第一問(wèn)題是通過(guò)設(shè)于接收器的延遲相加電路形成的誤差的累計(jì)。例如，在光延 遲檢波器的延遲量包括5%的時(shí)間誤差的情況下，重建的電場(chǎng)將按照?qǐng)D4D所示較大程度 地旋轉(zhuǎn)。這將導(dǎo)致在接收器內(nèi)累計(jì)Δ φ時(shí)誤差也被累積。S卩，在累計(jì)Δ φ的過(guò)程中， 即使有一次包含了誤差(包含初始相位的不固定性)，也將導(dǎo)致剩余的計(jì)算結(jié)果全部包含 誤差，以后將一直包含誤差。因此，在非相干電場(chǎng)重建方式中，存在初始相位不固定， 誤差容易被累積，很難檢測(cè)準(zhǔn)確的光電場(chǎng)的問(wèn)題。第二問(wèn)題是在接收信號(hào)的振幅大致為零的情況下，光信號(hào)的相位信息的連續(xù)性 消失。即，即使有一次振幅r(n)為零時(shí)，也將導(dǎo)致在其前后的兩個(gè)光延遲檢波器的輸出 為零，所以相位的連續(xù)性消失。S卩，導(dǎo)致接收信號(hào)的振幅r(n)為零以后的全部光電場(chǎng)的 相位不固定。因此，在非相干電場(chǎng)重建方式中，在接收到的光電場(chǎng)的振幅大致為零的情 況下，光電場(chǎng)的重建極其困難。第三問(wèn)題是由于因色散而形成的光電場(chǎng)波形的失真，導(dǎo)致不能接收光信號(hào)。 即，像前面敘述的放射狀A(yù)PSK調(diào)制那樣，當(dāng)在信息傳輸中采用了不產(chǎn)生振幅零的光多 值調(diào)制的情況下，光信號(hào)由于光纖傳輸路徑的色散等而惡化時(shí)，光電場(chǎng)波形大大失真， 有可能產(chǎn)生本來(lái)不應(yīng)該存在的振幅零的點(diǎn)。在這種情況下，接收信號(hào)大大惡化。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的第一目的在于，解決非相干光電場(chǎng)檢測(cè)方式中的誤差累積的問(wèn) 題，實(shí)現(xiàn)能夠容易接收除放射狀A(yù)PSK調(diào)制之外的光多值調(diào)制。另外，本發(fā)明的第二目的在于，解決在非相干的接收方式中不能傳輸零附近的 電場(chǎng)的信息的問(wèn)題。另外，本發(fā)明的第三目的在于，解決由于色散等的波形失真，使得光電場(chǎng)信號(hào) 的接收變困難的問(wèn)題。
本發(fā)明的一個(gè)代表性示例如下所述。S卩，一種發(fā)送器，具有光源、一個(gè)以上 的DA轉(zhuǎn)換器、光電場(chǎng)調(diào)制器，將按照預(yù)定的時(shí)間間隔采樣的信息信號(hào)調(diào)制為光電場(chǎng)信 號(hào)，并發(fā)送所述調(diào)制后的光電場(chǎng)信號(hào)，所述信息信號(hào)包括在復(fù)數(shù)平面上不規(guī)則地配置 的多值的信號(hào)以及通過(guò)組合至少兩個(gè)振幅值和數(shù)量不同的相位值而配置的多值的信號(hào)中 的任一個(gè)信號(hào)，所述光電場(chǎng)發(fā)送器具有相位預(yù)累計(jì)電路，該相位預(yù)累計(jì)電路輸出預(yù)先按 照預(yù)定的時(shí)間間隔將所述信息信號(hào)的相位成分累計(jì)而得到的相位預(yù)累計(jì)復(fù)數(shù)信息，所述 DA轉(zhuǎn)換器將包括所述輸出的相位預(yù)累計(jì)復(fù)數(shù)信息的所述信息信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，并將 所述轉(zhuǎn)換后的模擬信號(hào)輸入所述光電場(chǎng)調(diào)制器，所述光電場(chǎng)調(diào)制器使用所述模擬信號(hào)將 從所述光源輸出的光調(diào)制為所述光電場(chǎng)信號(hào)，并發(fā)送所述調(diào)制后的光電場(chǎng)信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，在傳輸復(fù)數(shù)信息信號(hào)時(shí)，在發(fā)送側(cè)進(jìn)行累計(jì)處 理，所以與光電場(chǎng)重建方式相比，能夠高精度地計(jì)算相位成分，而且不會(huì)累積相位誤 差。


圖IA 圖ID是表示能夠適用于光傳輸?shù)默F(xiàn)有的各種調(diào)制方式的特征的說(shuō)明 圖。圖2是現(xiàn)有的偏振分集型相干光電場(chǎng)接收器的結(jié)構(gòu)圖。圖3A是現(xiàn)有的8值的振幅相位調(diào)制光(8APSK)的說(shuō)明圖，圖3B是現(xiàn)有的振幅 相位調(diào)制光接收用的光多值信號(hào)接收器的結(jié)構(gòu)圖。圖4A 圖4D是表示對(duì)現(xiàn)有的非相干電場(chǎng)重建方式的信號(hào)處理進(jìn)行數(shù)值仿真的 示例的說(shuō)明圖。圖5是本發(fā)明的第1實(shí)施方式的光電場(chǎng)傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。圖6A和圖6B是表示作為本發(fā)明的第1實(shí)施方式的非適用對(duì)象的復(fù)數(shù)多值信息 信號(hào)的類(lèi)型的說(shuō)明圖，圖6C 圖6E是表示作為本發(fā)明的第1實(shí)施方式的適用對(duì)象的復(fù)數(shù) 多值信息信號(hào)的類(lèi)型的說(shuō)明圖。圖7A 圖7E是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的動(dòng)作原理的說(shuō)明圖。圖8A和圖8B是表示現(xiàn)有的無(wú)線(xiàn)信號(hào)的信號(hào)處理的概況的說(shuō)明圖，圖8B是表示 本發(fā)明的第1實(shí)施方式的非相干方式的檢波器的信號(hào)處理的概況的說(shuō)明圖。圖9是本發(fā)明的第2實(shí)施方式的光電場(chǎng)傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。圖IOA 圖IOC是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的復(fù)數(shù)信號(hào)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的說(shuō)明圖。圖11是本發(fā)明的第3實(shí)施方式的光電場(chǎng)傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。圖12是本發(fā)明的第4實(shí)施方式的光電場(chǎng)傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。圖13是本發(fā)明的第5實(shí)施方式的光電場(chǎng)傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施方式的概況如下所述。本發(fā)明的第一目的能夠這樣實(shí)現(xiàn)，即，在傳輸除放射狀A(yù)PSK調(diào)制之外的復(fù)數(shù) 信息時(shí)，生成預(yù)先按照時(shí)間間隔T只累計(jì)其相位成分的相位預(yù)累計(jì)復(fù)數(shù)信息，把所生成 的相位預(yù)累計(jì)復(fù)數(shù)信息轉(zhuǎn)換為光電場(chǎng)信號(hào)并發(fā)送。在接收側(cè)，使所發(fā)送的光電場(chǎng)信號(hào)分支并大致延遲時(shí)間T，在彼此的光相位差為90度的兩個(gè)光延遲檢波型接收器中使定時(shí)一 致并進(jìn)行接收，檢測(cè)其輸出信號(hào)的相位角成分。由此，當(dāng)在接收側(cè)不能使用相位積分處 理的情況下，由于這兩個(gè)光延遲檢波型接收器的輸出信號(hào)dl及dQ的復(fù)數(shù)相位角與原來(lái)的 復(fù)數(shù)信息的相位角相同，所以能夠解決誤差累積的問(wèn)題。在前面敘述的調(diào)制過(guò)程中，相 位累計(jì)處理如果采用數(shù)字運(yùn)算，則在安裝方面極其實(shí)用。然后，復(fù)數(shù)信息通過(guò)DA轉(zhuǎn)換 器被轉(zhuǎn)換為快速的模擬信號(hào)，利用轉(zhuǎn)換后的模擬信號(hào)驅(qū)動(dòng)光電場(chǎng)調(diào)制器。并且，在光電場(chǎng)接收器內(nèi)部具有光強(qiáng)度接收器，通過(guò)將所得到的光電場(chǎng)(或光 強(qiáng)度)信息與前面敘述的相位信息相結(jié)合，能夠高精度地復(fù)原發(fā)送側(cè)的復(fù)數(shù)信息并輸 出ο并且，通過(guò)在前面敘述的多個(gè)光電場(chǎng)接收器后面分別設(shè)置AD轉(zhuǎn)換器，并按照固 定的周期同時(shí)進(jìn)行數(shù)字采樣并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，將能夠更容易實(shí)現(xiàn)在光電場(chǎng)接收器內(nèi)部 需要的信號(hào)處理。并且，在進(jìn)行前面敘述的相位累計(jì)處理后，降低兩組光延遲檢波型接收器的輸 出信號(hào)的編碼間干擾，輸出信號(hào)的初始相位的不固定性消失，所以容易適用像最大似然 序列估計(jì)(MLSE)那樣的接收碼元估算技術(shù)。另外，本發(fā)明的第二目的能夠這樣實(shí)現(xiàn)，S卩，進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換以使在本發(fā)明的光 電場(chǎng)發(fā)送器內(nèi)部傳輸?shù)膹?fù)數(shù)信息的振幅不會(huì)大致為零，或者預(yù)先使用具有正的預(yù)定值以 上的振幅值的信號(hào)點(diǎn)配置的多值的復(fù)數(shù)信息進(jìn)行信息傳輸。在前者的情況下，通過(guò)在光 電場(chǎng)接收器內(nèi)設(shè)置反坐標(biāo)轉(zhuǎn)換電路，能夠復(fù)原原來(lái)的復(fù)數(shù)信息，并輸出被復(fù)原后的復(fù)數(shù) fn息ο另外，本發(fā)明的第三目的能夠這樣實(shí)現(xiàn)，S卩，在本發(fā)明的光電場(chǎng)發(fā)送器的相位 預(yù)累計(jì)電路和該光電場(chǎng)調(diào)制器之間具有預(yù)先使光電場(chǎng)發(fā)送接收器以及光傳輸路徑產(chǎn)生的 惡化完全或近似均衡的預(yù)均衡電路。此時(shí)，在預(yù)均衡電路的輸入部設(shè)置過(guò)采樣電路，其 按照整數(shù)倍的頻率對(duì)該復(fù)數(shù)信息進(jìn)行過(guò)采樣，由此能夠滿(mǎn)足奈奎斯特定理，并提高預(yù)均 衡電路的性能。并且，最佳的均衡量根據(jù)傳輸距離及各個(gè)結(jié)構(gòu)的特性而變化。因此，也可以具 有變更預(yù)均衡電路的均衡量的功能。并且，為了使所述均衡量達(dá)到最佳，也可以使用從 光電場(chǎng)接收器得到的信號(hào)質(zhì)量信息動(dòng)態(tài)地控制均衡量，以使質(zhì)量達(dá)到最佳。以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。(第1實(shí)施方式)圖5是本發(fā)明的第1實(shí)施方式的光電場(chǎng)傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，光信號(hào)的路徑利用粗 線(xiàn)表示，電信號(hào)的路徑利用細(xì)線(xiàn)表示。在本發(fā)明的第1實(shí)施方式中，把從激光光源212輸出的未調(diào)制的激光輸入光電場(chǎng) 調(diào)制器213，把進(jìn)行了所需的電場(chǎng)調(diào)制后的光電場(chǎng)信號(hào)215從光纖214輸出。在圖5所示的示例中，被傳輸?shù)男畔⑿盘?hào)是在二維的相位面(復(fù)數(shù)平面或IQ平 面)上被表述為(i，q)的數(shù)字電多值信號(hào)，是不包含于前面敘述的放射狀A(yù)PSK信號(hào)中 的信息信號(hào)。在第1實(shí)施方式中使用的數(shù)字電多值信號(hào)按每個(gè)時(shí)間間隔T，信號(hào)的實(shí)部和虛部 分別從復(fù)數(shù)信息輸入端子201的i及q輸入(即，設(shè)為信息信號(hào)的碼元時(shí)間Tsa = T)。輸入復(fù)數(shù)信息輸入端子201的信號(hào)被輸入相位預(yù)累計(jì)電路202。相位預(yù)累計(jì)電路202以時(shí)間間隔T只累計(jì)多值信號(hào)的相位成分。例如，把所 輸入的復(fù)數(shù)信息信號(hào)輸入極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換電路203，復(fù)數(shù)信息信號(hào)被轉(zhuǎn)換為振幅成分r(t)= sqrt(i2+q2)及相位成分Φ(0 =arctan(q，i)。并且，只將被轉(zhuǎn)換后的相位成分輸入相位 累計(jì)電路205。相位累計(jì)電路205由延遲時(shí)間T的延遲電路206和相加電路207構(gòu)成，通過(guò)反復(fù) 將所輸入的數(shù)字相位信號(hào)Φ (t)與延遲了時(shí)間τ后的累計(jì)值ΣΦ (t-τ)相加的處理，得到 相位累計(jì)值ΣΦω。然后，生成相位預(yù)累計(jì)信號(hào)208，該相位預(yù)累計(jì)信號(hào)208是把振幅值(t)作為振 幅成分、把相位累計(jì)值Σ φ ω作為相位成分的新的復(fù)數(shù)信息，并通過(guò)直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換電路 204-1再次返回為直角坐標(biāo)顯示(i’，q’)。相位預(yù)累計(jì)信號(hào)208的實(shí)部i和虛部q分別通過(guò)DA轉(zhuǎn)換器210_1和DA轉(zhuǎn)換器 210-2被轉(zhuǎn)換為快速模擬信號(hào)。被轉(zhuǎn)換后的快速模擬信號(hào)分別通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路211-1和驅(qū)動(dòng) 電路211-2被放大，然后輸入光電場(chǎng)調(diào)制器213的I及Q的兩個(gè)調(diào)制端子。因此，使用 相位預(yù)累計(jì)信號(hào)(i’，q’)208生成包括光電場(chǎng)的同相成分I和正交成分Q的光電場(chǎng)信號(hào) 215。結(jié)果，光電場(chǎng)信號(hào)215的光電場(chǎng)被表示為ΚΟεχρ^'ΣΦ (t))。光電場(chǎng)信號(hào)215使用光纖傳輸路徑216傳輸，在受到光纖的色散等的傳輸惡化 后，作為接收光電場(chǎng)信號(hào)221輸入非相干光電場(chǎng)接收器220。接收光電場(chǎng)信號(hào)221通過(guò)光分支電路120被分離到3個(gè)光信號(hào)路徑中，分別輸入 到第一光延遲檢波器121-1、第二光延遲檢波器121-2、光強(qiáng)度檢測(cè)器122。第一光延遲檢波器121-1使兩個(gè)路徑中的一個(gè)路徑按照延遲時(shí)間Td = T延遲， 并設(shè)定成為使兩個(gè)路徑的光相位差為零。并且，第二光延遲檢波器121-2使兩個(gè)路徑中 的一個(gè)路徑按照延遲時(shí)間Td = T延遲，并設(shè)定成為使兩個(gè)路徑的光相位差為η/2。第一光延遲檢波器121-2和第二光延遲檢波器121-2的兩個(gè)輸出光，分別通過(guò)平 衡型光檢測(cè)器110-1和平衡型光檢測(cè)器110-2被轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。被轉(zhuǎn)換后的各個(gè)電信號(hào) 分別通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器222-1和222-2被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)dl及dQ。并且，從光強(qiáng)度檢測(cè) 器122輸出的電信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器222-3被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)P。然后，數(shù)字信號(hào)dl及dQ被輸入反正切運(yùn)算電路223。反正切運(yùn)算電路223進(jìn) 行把數(shù)字信號(hào)dl作為X成分、把數(shù)字信號(hào)dQ作為Y成分的兩個(gè)自變量的反正切運(yùn)算， 計(jì)算相位角。反正切運(yùn)算電路223的動(dòng)作一部分與前面敘述的“非相干電場(chǎng)重建方式” 相同，把接收光信號(hào)假設(shè)為r(n)exp(je (0)時(shí)，數(shù)字信號(hào)dl被表述為dl = r(n)r(n-l) cos (Δ θ (t))，數(shù)字信號(hào)dQ被表述為dQ = r(n)Sin(A θ (t))。其中，反正切運(yùn)算電路 223的輸出利用Δ θ (n) = θ (0-θ (t-T)表示。在本發(fā)明的第1實(shí)施方式中，由于在光電場(chǎng)發(fā)送器200中進(jìn)行將相位累計(jì)的運(yùn) 算，所以接收光電場(chǎng)信號(hào)的電場(chǎng)是^如鄧低?、?、即θω=ΣΦω。因此，反正切 運(yùn)算電路223的輸出信號(hào)是Δ θ (η) =ΣΦ (0-ΣΦ (t-T) = Φ (t)，原來(lái)的復(fù)數(shù)信息信號(hào) 的相位成分Φ (t)被提取出來(lái)。另一方面，光強(qiáng)度檢測(cè)器的輸出信號(hào)P被輸入平方根電路224，得到原來(lái)的電場(chǎng) 振幅r(t)作為輸出。因此，通過(guò)將所得到的電場(chǎng)振幅r(t)和相位成分Φ⑴輸入直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換電路204-2，能夠從重建復(fù)數(shù)信息輸出端子225重建原來(lái)的數(shù)字電多值信號(hào)(i，q)。圖6是表示作為本發(fā)明的非適用對(duì)象或適用對(duì)象的復(fù)數(shù)多值信息信號(hào)的類(lèi)型的 說(shuō)明圖。圖6A和圖6B是本發(fā)明的非適用對(duì)象的放射狀A(yù)PSK信號(hào)的示例，其特征在于 都是按照相等的相位間隔將相同數(shù)量的信號(hào)點(diǎn)配置在各個(gè)振幅水平的相同相位角。例如，如圖6A所示，在4APSK信號(hào)時(shí)，在兩個(gè)振幅水平a0和al分別按照相位 0和η的位置的相位間隔η配置有兩個(gè)信號(hào)點(diǎn)。并且，如圖6Β所示，在16APSK信號(hào) 時(shí)，在四個(gè)振幅水平a0 a3分別配置有相位角0、π/2、π及3 π/2這4個(gè)相等間隔 (相位間隔η/2)的信號(hào)點(diǎn)。由于信號(hào)點(diǎn)的相位間隔是相等間隔，所以即使在進(jìn)行光延遲檢波時(shí)，輸出信號(hào) 的相位角也不會(huì)產(chǎn)生變化，所以即使進(jìn)行本發(fā)明的相位預(yù)累計(jì)，信號(hào)點(diǎn)的配置也不變 化。因此，由于不能獲得本發(fā)明的最大效果、即“通過(guò)在發(fā)送側(cè)的相位累計(jì)處理，實(shí)現(xiàn) 容易進(jìn)行多值信號(hào)的非相干接收”的效果，所以被從本發(fā)明的對(duì)象中去除。另一方面，圖6C 圖6Ε是作為本發(fā)明的適用對(duì)象的信號(hào)點(diǎn)配置。例如，如圖 6C所示，16QAM信號(hào)是具有三個(gè)振幅水平aO、al、a2,但在振幅水平aO具有四個(gè)信號(hào) 點(diǎn)、在振幅水平al具有八個(gè)信號(hào)點(diǎn)、在振幅水平a3具有四個(gè)信號(hào)點(diǎn)的非放射狀A(yù)PSK信 號(hào)，是本發(fā)明的適用對(duì)象。并且，如圖6D所示，將振幅水平aO的四個(gè)信號(hào)點(diǎn)、振幅水平al的四個(gè)信號(hào)點(diǎn) 彼此不同地排列得到的8-sAPSK信號(hào)，信號(hào)點(diǎn)的相位角在各個(gè)水平不同，所以是本發(fā)明 的適用對(duì)象。并且，如圖6E所示，8APSK信號(hào)的信號(hào)點(diǎn)的相位間隔也不均勻，所以是本發(fā) 明的適用對(duì)象。像8APSK信號(hào)這樣的光信號(hào)在α Φ π/2時(shí)，由于延遲檢波接收器的 (dl、dQ)所形成的相位角從原來(lái)的四個(gè)相位角(0、士2 α、π)增加為最大六個(gè)角度(0、 士α、π、π 士 α)，所以輸出信號(hào)的判定變困難。作為本發(fā)明的適用對(duì)象的信號(hào)的共同特征是，不能只通過(guò)獨(dú)立地調(diào)制振幅和相 位而生成，或者在進(jìn)行延遲檢波時(shí)信號(hào)點(diǎn)的數(shù)量變化。圖7是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的動(dòng)作原理的說(shuō)明圖。在把傳輸?shù)膹?fù)數(shù)信息設(shè)為圖7Α的16QAM信號(hào)時(shí)，本發(fā)明的相位累計(jì)信號(hào)為圖 7Β所示。如圖7Β所示，由于只累計(jì)16QAM信號(hào)的相位成分，所以導(dǎo)致各個(gè)信號(hào)點(diǎn)的 相位與振幅的對(duì)應(yīng)臨時(shí)性消失，信號(hào)點(diǎn)分布在與原來(lái)的16QAM信號(hào)的三個(gè)振幅水平對(duì)應(yīng) 的同心圓上。在本發(fā)明的第1實(shí)施方式中，相位累計(jì)信號(hào)被轉(zhuǎn)換為光電場(chǎng)后傳輸，所以非相 干光電場(chǎng)接收器220以延遲時(shí)間T通過(guò)相位彼此正交的兩個(gè)光延遲檢波器同時(shí)進(jìn)行接收。 在圖7C中，分別將光延遲檢波器的輸出信號(hào)dl和dQ作為橫軸和縱軸進(jìn)行二維顯示。如圖7C所示，振幅r(t)和前一個(gè)碼元r(t-l)干擾，振幅水平增加，但各個(gè)信號(hào) 點(diǎn)的相位角能夠重建原來(lái)的16QAM信號(hào)的相位角Φ (t)。因此，通過(guò)把振幅值替換為從 強(qiáng)度接收器得到的r(t)，能夠重建圖7D所示的復(fù)數(shù)信號(hào)。所重建的復(fù)數(shù)信號(hào)與圖7(A) 中的16QAM信號(hào)完全一致。這樣，在本發(fā)明的第1實(shí)施方式中，要傳輸?shù)膹?fù)數(shù)多值信息與實(shí)際的光電場(chǎng)信號(hào)不直接對(duì)應(yīng)，在光電場(chǎng)上不能判定為明確的信號(hào)點(diǎn)，但在以非相干方式接收到后，使 用延遲檢波的特性重建原來(lái)的信號(hào)點(diǎn)配置。本發(fā)明的最大效果是所重建的信號(hào)點(diǎn)不容易受噪聲以及發(fā)送接收器的誤差的影 響。這種效果是通過(guò)在以往的“非相干電場(chǎng)重建方式”中，通過(guò)在發(fā)送側(cè)的數(shù)字運(yùn)算來(lái) 進(jìn)行由接收器進(jìn)行的相位的累計(jì)處理而產(chǎn)生的。即，發(fā)送側(cè)的數(shù)字運(yùn)算是完全理想化的 數(shù)值運(yùn)算，不會(huì)受在傳輸中產(chǎn)生的噪聲及發(fā)送接收器的誤差的影響，能夠完全避免這些影響。根據(jù)圖7E所示的示例得知，在傳輸光電場(chǎng)信號(hào)的過(guò)程中，對(duì)各個(gè)信號(hào)點(diǎn)施加隨 機(jī)的噪聲，對(duì)延遲檢波器的延遲量假設(shè)5%的誤差，但在施加了噪聲的情況下，原來(lái)的 16QAM信號(hào)也被分離出來(lái)，能夠確認(rèn)到本發(fā)明的第1實(shí)施方式的效果。另外，本發(fā)明的相位累計(jì)運(yùn)算的處理目的及內(nèi)容，在以下方面與以往在相位調(diào) 制中使用的差分編碼不同。第一，以往的差分編碼由于采用延遲檢波，從接收器輸出的信息信號(hào)的比特圖 案變化，所以預(yù)先進(jìn)行變更比特圖案的邏輯運(yùn)算處理。S卩，不是通過(guò)差分編碼的處理而輸出的光信號(hào)的波形及信號(hào)點(diǎn)配置產(chǎn)生變化， 而是使用例如作為4值的相位調(diào)制的QPSK方式和作為差分相位調(diào)制的DQPSK方式發(fā)送 的波形(光電場(chǎng)波形)全部是相同的波形。兩者只是被傳輸?shù)男畔⒉煌⒉皇峭ㄟ^(guò)觀 察波形和信號(hào)點(diǎn)而區(qū)分的。另一方面，本發(fā)明的相位累計(jì)處理是在各個(gè)碼元中累計(jì)信號(hào)點(diǎn)的相位角的數(shù)字 數(shù)值運(yùn)算。即，在作為本發(fā)明的適用對(duì)象的非放射狀A(yù)PSK調(diào)制中，通過(guò)進(jìn)行相位累計(jì) 處理從發(fā)送器輸出的光電場(chǎng)波形，變化為與原來(lái)的復(fù)數(shù)信息完全不同的波形(參照?qǐng)D7A 和圖7B)。因此，本發(fā)明的相位累計(jì)處理與以往的差分編碼大不相同。第二，作為本發(fā)明的適用對(duì)象的非放射狀A(yù)PSK調(diào)制通過(guò)進(jìn)行延遲檢波，信號(hào) 點(diǎn)的數(shù)量及配置大幅變化。因此，在以往的光通信中使用的邏輯式差分編碼不能適用。另一方面，在本發(fā)明中，由于與邏輯分配無(wú)關(guān)地累計(jì)相位差，所以只要是非放 射狀的調(diào)制編碼就總能夠適用。并且，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)之一，可以列舉在產(chǎn)生了光電場(chǎng)的振幅為零的Zemhit時(shí)， 誤差被抑制為最小限度，誤差不會(huì)傳播到以后的處理中。在圖5所示的非相干光電場(chǎng)接收器220中，例如在被輸入的光信號(hào)的電場(chǎng)的振幅 r(t)在時(shí)刻tO為零的情況下，圖5所示的兩個(gè)輸出信號(hào)dl及dQ，在時(shí)刻to及to+T這兩 點(diǎn)成為零。在兩個(gè)時(shí)刻中的時(shí)刻to，光強(qiáng)度接收器122檢測(cè)到振幅為零，可以把輸出信 號(hào)設(shè)為零。但是，時(shí)刻to+T的輸出信號(hào)同樣被檢測(cè)到振幅r(to+T)，但振幅不一定為零。 在這種情況下，在反正切運(yùn)算電路223中，由于輸入信號(hào)為dI = dQ = 0，所以不定義輸 出信號(hào)(從時(shí)刻T之前開(kāi)始的相位旋轉(zhuǎn)量)。在記述于國(guó)際公開(kāi)2006/309498號(hào)中的非 相干電場(chǎng)重建方式中，由于以后的全部光相位都包含誤差，所以有可能在接收到的信號(hào) 中產(chǎn)生誤差。另一方面，在本發(fā)明的相位預(yù)累計(jì)處理中，由于不需要在接收器中進(jìn)行相位的 累計(jì)，所以即使在產(chǎn)生Zero hit的情況下，其影響也只是使得時(shí)刻tO+Τ的輸出信號(hào)的相位 不明確，以后的信號(hào)能夠獲得正確的輸出。
下面，分別說(shuō)明本發(fā)明的光電場(chǎng)發(fā)送器200和光電場(chǎng)接收器220的結(jié)構(gòu)。光電場(chǎng)調(diào)制器213通常采用使兩個(gè)馬赫-曾德(Mach-Zehnder)型光調(diào)制器構(gòu)成 為馬赫-曾德干涉儀型的光IQ調(diào)制器(也被稱(chēng)為雙并行調(diào)制器或光SSB調(diào)制器)。光IQ 調(diào)制器把施加給兩個(gè)IQ端子的電壓信號(hào)直接轉(zhuǎn)換為輸出光電場(chǎng)的IQ信號(hào)，所以適合于本 發(fā)明的光電場(chǎng)調(diào)制器213。并且，作為IQ調(diào)制器，有使用鈮酸鋰晶體的調(diào)制器和使用半導(dǎo)體的調(diào)制器，但 只要是具有相同功能的調(diào)制器，則可以使用任何調(diào)制器。并且，這些調(diào)制器在施加電壓接近半波長(zhǎng)電壓V^I時(shí)，電場(chǎng)調(diào)制的線(xiàn)形性消 失，但為了將施加電壓的范圍充分控制在線(xiàn)性區(qū)域中，可以利用降低施加電壓的方法、 以及使用具有補(bǔ)償非線(xiàn)形性的反特性的施加電壓表和外部的校正電路來(lái)實(shí)現(xiàn)線(xiàn)性化的方
法等解決。并且，不限于光IQ調(diào)制器，即使是隨機(jī)排列多個(gè)調(diào)制器例如振幅調(diào)制器和相位 調(diào)制器的結(jié)構(gòu)，也能夠獲得相同的效果。在這種情況下，施加給各個(gè)調(diào)制器的電壓信號(hào) 需要預(yù)先進(jìn)行合適的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換(例如向極坐標(biāo)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換)?？焖貲A轉(zhuǎn)換器(210-1、210-2)實(shí)際上并不進(jìn)行理想的動(dòng)作，存在產(chǎn)生不符合 奈奎斯特條件的不需要的高次諧波的可能性、或者由于帶寬不足等引發(fā)輸出波形的失真 的可能性。并且，驅(qū)動(dòng)電路(211-1、211-2)存在由于飽和、帶寬的不足及脈動(dòng)(ripple)等 而產(chǎn)生波形失真的可能性，但也可以對(duì)本發(fā)明的光電場(chǎng)發(fā)送器200適當(dāng)插入用于校正所 產(chǎn)生的失真的電回路。并且，在圖5所示的示例中，把復(fù)數(shù)信息輸入端子201、相位預(yù)累計(jì)電路202、 極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換電路203、直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換電路204、相位累計(jì)電路205、相位預(yù)累計(jì)信號(hào)208、 反正切運(yùn)算電路223、平方根電路224及重建復(fù)數(shù)信息輸出端子225等的數(shù)字信號(hào)及數(shù)字 運(yùn)算電路，設(shè)為快速串行電信號(hào)及快速串行電信號(hào)的處理，但是，一般快速數(shù)字信號(hào)的 傳輸是并行進(jìn)行多個(gè)慢速的電數(shù)字信號(hào)的傳輸。因此，各個(gè)電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及連接各個(gè) 電路的布線(xiàn)，也可以在具有均衡功能及傳輸量的、并行的慢速數(shù)字信號(hào)處理及數(shù)字布線(xiàn) 中使用。另外，在接收器內(nèi)的第一光延遲檢波器121-1和第二光延遲檢波器121-2大致正 交的情況下，兩者的光相位差不需要是0及π/2。但是，在這種情況下，由于所輸出的 復(fù)數(shù)信號(hào)包括多余的相位旋轉(zhuǎn)，所以需要去除相位旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)算。并且，在相位差及相互的符號(hào)屬于正負(fù)反轉(zhuǎn)的情況下，輸出信號(hào)只是電學(xué)意義 上的反轉(zhuǎn)或者在復(fù)數(shù)平面上旋轉(zhuǎn)，所以能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的復(fù)數(shù)運(yùn)算來(lái)去除。另外，本發(fā)明的第1實(shí)施方式的光電場(chǎng)發(fā)送器200及非相干光電場(chǎng)接收器220只 是作為最簡(jiǎn)單的示例，示出了一個(gè)碼元具有一個(gè)數(shù)字采樣點(diǎn)的情況。雖然沒(méi)有圖示，但各個(gè)輸出信號(hào)需要適當(dāng)?shù)鼗ハ嗳⊥?。例如，在光電?chǎng)發(fā)送 器200中，需要將從直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換電路204-1到光電場(chǎng)調(diào)制器213的i’及q’兩者的信 號(hào)路徑的長(zhǎng)度調(diào)整為相同。并且，在非相干光電場(chǎng)接收器220中需要時(shí)鐘提取電路，將對(duì)接收到的光信號(hào) 進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換的定時(shí)調(diào)整為各個(gè)碼元的中央的時(shí)刻。并且，需要將從光分支電路120到反正切運(yùn)算電路223的dl及dQ兩者的信號(hào)路徑的延遲時(shí)間調(diào)整為彼此相同。并且，也 需要將相位信號(hào)Φ (O和振幅信號(hào)r(t)到達(dá)直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換電路204-2的定時(shí)調(diào)整為相同。 這些調(diào)整可以適當(dāng)?shù)卦谀M延遲線(xiàn)、相移電路及數(shù)字延遲電路中進(jìn)行。并且，在本發(fā)明的第1實(shí)施方式的光電場(chǎng)發(fā)送器200中累計(jì)相位信號(hào)的時(shí)間間隔 T，需要與非相干光電場(chǎng)接收器220的光延遲檢波器(121-1、121-2)的延遲時(shí)間大致相 同。因此，在光電場(chǎng)發(fā)送器中進(jìn)行相位積分的時(shí)間間隔、與在非相干光電場(chǎng)接收器220 的光延遲檢波器(121-1、121-2)中檢測(cè)相位差的時(shí)間間隔相同，能夠在非相干光電場(chǎng)接 收器220中正確地復(fù)原原來(lái)的復(fù)數(shù)信息。時(shí)間間隔T基本上可以相對(duì)于復(fù)數(shù)信息信號(hào)的采樣間隔Tsa任意設(shè)定。但是，在 相位累計(jì)的時(shí)間間隔T被設(shè)定為所需程度以上的較長(zhǎng)間隔時(shí)，產(chǎn)生容易受到光信號(hào)的相 位噪聲的影響、以及在輸出信號(hào)中產(chǎn)生跨越長(zhǎng)時(shí)間的編碼間干擾等問(wèn)題。并且，在相位 累計(jì)的時(shí)間間隔T被設(shè)定得比較短時(shí)，相位累計(jì)信號(hào)的相位以比本來(lái)的復(fù)數(shù)信號(hào)快的速 度旋轉(zhuǎn)，被輸出的光電場(chǎng)信號(hào)的帶寬變寬，所以有可能容易受到色散等的惡化。因此， 時(shí)間間隔T設(shè)定在Tsa 幾倍Tsa的范圍內(nèi)比較合適。另外，在明確地設(shè)定了碼元速度Ts的多值信號(hào)中，由于是傳輸在碼元時(shí)刻的相 位，所以時(shí)間間隔T被設(shè)定為與Ts大致一致比較有效。并且，從奈奎斯特定理的角度出發(fā)，為了消除信息的缺失，Tsa為T(mén)s的二分之 一以下時(shí)更有效。通過(guò)這樣設(shè)定時(shí)間間隔T，在T興Ts時(shí)，能夠正確地插補(bǔ)在碼元的中 央的時(shí)刻的相位值。并且，在本發(fā)明的第1實(shí)施方式中，光強(qiáng)度接收器122的輸出采用平方根電路 224，但不一定使用平方根電路224也可以。在這種情況下，雖然能夠從輸出中獲得接 收到的信號(hào)的強(qiáng)度被替換為振幅的復(fù)數(shù)信號(hào)，但由于電場(chǎng)振幅與強(qiáng)度是1:1的轉(zhuǎn)換關(guān)系， 所以在接收多值信號(hào)的情況下，只是單純地改變信號(hào)點(diǎn)的振幅方向的配置。但是，一般 如果信號(hào)被轉(zhuǎn)換為電場(chǎng)、噪聲分布被線(xiàn)形化，在判定接收信號(hào)點(diǎn)時(shí)，容易抑制噪聲的影 響。另夕卜，在"A Technique for Combining Equalization with Generalized Differential Demodulation, ” Aelong, IEEE Int.Phoenix Conf Computers, Commun. (Scotsdale，AZ), March. 1993中，記述了在無(wú)線(xiàn)傳輸中在發(fā)送側(cè)只累計(jì)復(fù)數(shù)信號(hào)的相位成分并傳輸?shù)姆绞健D8A是表示現(xiàn)有的無(wú)線(xiàn)信號(hào)的信號(hào)處理的概況的圖。在圖8A所示的示例中，天線(xiàn)231接收無(wú)線(xiàn)信號(hào)Γωεχρ()_ΣΦ (t))e(j t)，從接收 到的信號(hào)中得到復(fù)數(shù)信息信號(hào)r(t)eXp(jct(t))。其中，ω表示載波頻率，在無(wú)線(xiàn)信號(hào)處 理中，使用混合器233-1及233-2分別將局部振蕩器232的正弦成分和余弦成分相乘，并 去除載波成分。然后，混合器233-1及233-2的輸出信號(hào)通過(guò)AD轉(zhuǎn)換器11-1及111-2被轉(zhuǎn)換 為慢速的數(shù)字信號(hào)π^ο^ΣΦω)及『ω—ΟΣΦω)。結(jié)果，生成把被轉(zhuǎn)換后的慢速 的數(shù)字信號(hào)分別作為實(shí)部和虛部的復(fù)數(shù)信號(hào)r(t)exp(jZ4 ω)。然后，復(fù)數(shù)信號(hào)經(jīng)過(guò)圖8Α中利用雙線(xiàn)表示的復(fù)數(shù)數(shù)字信號(hào)的運(yùn)算路徑234的路 徑，由無(wú)線(xiàn)信號(hào)的延遲檢波電路239進(jìn)行延遲檢波。
無(wú)線(xiàn)信號(hào)的延遲檢波電路239由將信號(hào)延遲了時(shí)間T的延遲電路235-1 235-3、相位估算電路237及復(fù)數(shù)相除電路238構(gòu)成。被輸入的復(fù)數(shù)信號(hào)通過(guò)各個(gè)延遲電 路235被逐次延遲時(shí)間T后，通過(guò)振幅限制電路236-1 236-3被去除振幅成分。被去除振幅成分后的復(fù)數(shù)信號(hào)被輸入相位估算電路237，并輸出對(duì)相位的誤差進(jìn) 行平均并去除后的延遲相位信號(hào)exp(jZΦ (t-T))。另外，exp(jEΦ (t_T))也從振幅限制 電路236-1輸出，但相位估算電路237通過(guò)使用過(guò)去的碼元的相位誤差信息來(lái)降低相位誤 差。然后，復(fù)數(shù)信號(hào)r (t) exp (jE Φ (t_T))及延遲相位信號(hào)exp (jE Φ (t_T))被輸入復(fù)數(shù) 相除電路238，將復(fù)數(shù)信號(hào)除以延遲相位信號(hào)(在上述Aelong的文獻(xiàn)中，在對(duì)延遲相位信 號(hào)進(jìn)行相位共軛后進(jìn)行相乘)后的結(jié)果，作為輸出信號(hào)r(t)exp(jct⑴)被輸出。另一方面，為了與圖8A所示的信號(hào)處理進(jìn)行比較，圖8B表示本發(fā)明的第1實(shí) 施方式的非相干方式的檢波器的信號(hào)處理的概況。圖8B所示的非相干光電場(chǎng)接收器220接收到的光電場(chǎng)信號(hào)被表述為r(t) εχρ ΣΦω^χρ ω》。另外，此處為了比較，使用通常省略的光的載波頻率ω0表示 光電場(chǎng)信號(hào)。光電場(chǎng)信號(hào)通過(guò)光分支電路120被分離成為兩個(gè)。被分離后的光電場(chǎng)信號(hào)在相 位差被設(shè)定為0及π/2的延遲量T的光延遲檢波器(121-1、121-2)中，與時(shí)間T之前 的信號(hào)產(chǎn)生光干涉。光干涉的結(jié)果通過(guò)AD轉(zhuǎn)換器222-1及AD轉(zhuǎn)換器222-2被轉(zhuǎn)換為 數(shù)字信號(hào)時(shí)，各個(gè)輸出信號(hào)如前面所述是dI = r(tMt-T)C0S(cHt))及dQ = r(t)r(t-T) sin (Φ (t))。然后，從輸出信號(hào)中只提取相位角Φ(0，振幅部分被替換為從強(qiáng)度接收器122 的路徑得到的r(t)，由此，得到原來(lái)的光電場(chǎng)信號(hào)Γωεχρ()_Φω)。在圖8Α和圖8Β中產(chǎn)生處理的差異的原因是，在非相干光電場(chǎng)接收器220中， 在采用局部發(fā)光源的相干接收中，接收器的結(jié)構(gòu)變復(fù)雜，破壞了實(shí)用性。因此，在本發(fā)明的第1實(shí)施方式中使用的非相干光電場(chǎng)接收器220，與在無(wú)線(xiàn) 中使用的接收器不同，進(jìn)行包括載波成分的光延遲檢波。光延遲檢波的結(jié)果是，光延遲 檢波器(121-1、121-2)的輸出信號(hào)的振幅部分成為利用r(t)r(t-T)表述的振幅之積的形 狀，信號(hào)處理變困難。因此，需要采取在光延遲檢波后，從光強(qiáng)度接收器122獲得振幅 部分，并在直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換電路204-2中將輸出信號(hào)和振幅部分合成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。另一方面，在無(wú)線(xiàn)信號(hào)的處理的情況下，可以對(duì)被數(shù)字化的復(fù)數(shù)信號(hào)進(jìn)行延遲 檢波，因此，如前面所述，采用延遲信號(hào)的振幅成分通過(guò)限制電路被去除的處理、以及 采用在光信號(hào)的運(yùn)算中難以實(shí)現(xiàn)的復(fù)數(shù)共軛的處理等，如此構(gòu)成延遲檢波電路239。因 此，如果只把無(wú)線(xiàn)信號(hào)的相位累計(jì)單純地應(yīng)用于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，將不能實(shí)現(xiàn)光電場(chǎng)檢 測(cè)的目的。在本發(fā)明的第1實(shí)施方式中具有下述效果，在復(fù)數(shù)多值信號(hào)的傳輸中，從接收 器輸出的復(fù)數(shù)信號(hào)的相位角與輸入發(fā)送器的復(fù)數(shù)信息的絕對(duì)相相同。這尤其在傳輸根據(jù) 非放射狀的APSK調(diào)制的復(fù)數(shù)信息信號(hào)時(shí)極其有效。另外，通過(guò)設(shè)置光強(qiáng)度接收器，將 從接收器輸出的復(fù)數(shù)信號(hào)的振幅替換為從光強(qiáng)度接收器得到的振幅，由此能夠在接收側(cè) 完全再現(xiàn)輸入光電場(chǎng)發(fā)送器的復(fù)數(shù)信息的信號(hào)。
并且，在第1實(shí)施方式中，與現(xiàn)有的非相干檢波方式不同，是使用了光延遲檢 波器的非相干方式，與輸入光的偏振波狀態(tài)無(wú)關(guān)，也不需要局部諧振光源，所以容易實(shí) 現(xiàn)接收器的結(jié)構(gòu)。并且，在第1實(shí)施方式中，在現(xiàn)有的非相干型的多值光接收器中，電路規(guī)模隨 著接收信號(hào)的多值數(shù)量的增加而變大，但第1實(shí)施方式的光電場(chǎng)接收器及多值光接收器 在增大調(diào)制信號(hào)的多值數(shù)量的情況下，也能夠利用相同的硬件規(guī)模來(lái)判定接收信號(hào)的碼 元。并且，根據(jù)第1實(shí)施方式，能夠在電子數(shù)字電路中執(zhí)行接收到的光信號(hào)的電場(chǎng)運(yùn)算 和多值判定，所以能夠使相同的接收器結(jié)構(gòu)適合于多值數(shù)量及調(diào)制方式不同的光信號(hào)。并且，在第1實(shí)施方式中，通過(guò)相位成分的預(yù)累計(jì)，輸出信號(hào)的初始相位變固 定，能夠解決在光電場(chǎng)重建方式中初始相位不明的問(wèn)題。因此，能夠在接收器內(nèi)再次實(shí) 現(xiàn)差分檢波，所以不需要去除初始相位及光源的相位變動(dòng)量的操作。并且，在第1實(shí)施方式中，能夠在電子數(shù)字電路中執(zhí)行預(yù)均衡及多值判定。并 且，除了光纖通信用的接收器之外，例如也能夠適用于光電場(chǎng)波形測(cè)定裝置及光空間傳 輸裝置等。并且，在第1實(shí)施方式中，在產(chǎn)生接收的光信號(hào)的電場(chǎng)振幅大致為零、光電場(chǎng) 的檢測(cè)變困難的現(xiàn)象(ZeroHit)的情況下，由于在原理上錯(cuò)誤只是1個(gè)點(diǎn)，所以之后不會(huì) 產(chǎn)生錯(cuò)誤的傳播。這是把光通信中的傳輸惡化保持為最小限度的非常有用的效果。(第2實(shí)施方式)圖9是本發(fā)明的第2實(shí)施方式的光電場(chǎng)傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明的第2實(shí)施方式的光電場(chǎng)發(fā)送器200具有作為坐標(biāo)轉(zhuǎn)換電路的一種的振幅 轉(zhuǎn)換電路240、過(guò)采樣電路241和預(yù)均衡電路242，非相干光電場(chǎng)接收器220具有作為逆 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換電路的一種的振幅逆轉(zhuǎn)換電路243，這一點(diǎn)與前面敘述的第1實(shí)施方式不同。在第2實(shí)施方式中，把輸入復(fù)數(shù)信息輸入端子201的復(fù)數(shù)信號(hào)的采樣速度設(shè)為例 如1采樣/碼元。并且，在相位預(yù)累計(jì)電路202中，在通過(guò)極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換電路203被分離 后的振幅成分r(t)的路徑中配置有振幅轉(zhuǎn)換電路240。振幅轉(zhuǎn)換電路240向振幅r(t)相 加正的固定值a。并且，在緊挨著直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換電路204-1的之后，配置有過(guò)采樣電路241，用于 插補(bǔ)(過(guò)采樣)采樣點(diǎn)，以使采樣速度(采樣頻率)成為2采樣/碼元。通過(guò)插補(bǔ)采樣 點(diǎn)來(lái)滿(mǎn)足奈奎斯特定理，所以能夠?qū)崿F(xiàn)完全的電場(chǎng)均衡處理。并且，也可以把采樣速度 設(shè)為整數(shù)倍，并進(jìn)行過(guò)采樣來(lái)插補(bǔ)采樣點(diǎn)。預(yù)均衡電路242向相位預(yù)累計(jì)信號(hào)208施加由光纖傳輸路徑216等產(chǎn)生的惡化的 反函數(shù)。另一方面，在非相干光電場(chǎng)接收器220中，配置有振幅逆轉(zhuǎn)換電路243，用于進(jìn) 行從由平方根電路224輸出的信號(hào)r (t)+a減去固定值a的逆運(yùn)算。振幅轉(zhuǎn)換電路240及振幅逆轉(zhuǎn)換電路243的目的在于避免前面敘述的zero hit。圖10是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的復(fù)數(shù)信號(hào)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的說(shuō)明圖。一般，在波形的振幅較小的區(qū)域中，在通過(guò)光纖傳輸而被施加了隨機(jī)的噪聲 時(shí)，將容易成為產(chǎn)生zero hit的原因。因此，在第2實(shí)施方式中，如圖IOA所示，把以振 幅為零的原點(diǎn)為中心的半徑a的區(qū)域設(shè)為禁止區(qū)域，并進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，以便將被發(fā)送的光電場(chǎng)的采樣點(diǎn)配置在該區(qū)域之外。S卩，振幅轉(zhuǎn)換電路240只向振幅成分相加固定值a，由此，全部的信號(hào)點(diǎn)按照?qǐng)D IOB所示從中心呈放射狀地移動(dòng)到外側(cè)。通過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換來(lái)降低zero hit的概率，并進(jìn)行光 纖傳輸，在復(fù)數(shù)信號(hào)的重建結(jié)束的階段使振幅值返回為原狀。因此，無(wú)論是哪種信號(hào)點(diǎn)配置的復(fù)數(shù)信號(hào)，都能夠避免zero hit。另外，在原來(lái) 的復(fù)數(shù)信號(hào)在原點(diǎn)(振幅零)具有信號(hào)點(diǎn)的情況下，可以使信號(hào)點(diǎn)移動(dòng)到半徑a的圓周上 的任一點(diǎn)。另外，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的方法不限于前面敘述的方法，例如，如圖IOC所示，也可以 從中心朝向外側(cè)對(duì)各個(gè)信號(hào)點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以便只限定為0、45度及90度的相位角呈放射 狀地只移動(dòng)a。這種坐標(biāo)轉(zhuǎn)換能夠容易在直角坐標(biāo)系中實(shí)現(xiàn)。具體地講，由于限定相位 角來(lái)使信號(hào)點(diǎn)移動(dòng)，所以與圖IOB所示的情況相比，信號(hào)點(diǎn)的移動(dòng)的計(jì)算減少，電路的 結(jié)構(gòu)變得容易。并且，也可以進(jìn)行伴隨有任意的相位旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)換、及使用振幅的倒數(shù)的轉(zhuǎn)換。 并且，在任意選擇復(fù)數(shù)信息的信號(hào)點(diǎn)配置的情況下，從最初就選擇信號(hào)點(diǎn)以便配置在避 開(kāi)圖IOB及圖IOC所示的零點(diǎn)附近的信號(hào)點(diǎn)(具有預(yù)定以上的正的值的振幅的信號(hào)點(diǎn)) 處，這種方法也比較有效。然后，預(yù)均衡電路242按照前面所述，預(yù)先補(bǔ)償光纖等的傳輸路徑及在發(fā)送接 收器產(chǎn)生的波形惡化。并且，預(yù)均衡電路242抑制在快速且長(zhǎng)距離光纖傳輸中成為問(wèn)題 的因色散等造成的波形惡化，尤其能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)距離的光纖傳輸。并且，在將預(yù)均衡電路 242組合到本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中的情況下，具有避免zero hit的效果，所以極其有效。S卩，因色散等造成的波形惡化有可能改變光電場(chǎng)波形，并引發(fā)本來(lái)不應(yīng)該存在 的zero hit,在通過(guò)預(yù)均衡電路242預(yù)先施加波形惡化的反函數(shù)后輸出光電場(chǎng)信號(hào)的情況 下，所施加的反函數(shù)和傳輸路徑的特性抵消，所以在理論上講，輸入非相干光電場(chǎng)接收 器220的接收光電場(chǎng)信號(hào)221不產(chǎn)生zero hit。另外，色散等的傳輸惡化不需要只通過(guò)預(yù)均衡電路242被完全均衡，也可以通 過(guò)在傳輸路徑的中途配置色散(dispersion)補(bǔ)償光纖、或者在緊挨著非相干光電場(chǎng)接收器 220的前面配置可變色散補(bǔ)償器等手段來(lái)進(jìn)行均衡。并且，也可以采用國(guó)際公開(kāi)2006/309498號(hào)記述的非相干光電場(chǎng)重建方式的色 散補(bǔ)償。在這種情況下，在非相干光電場(chǎng)接收器220中進(jìn)行相位的累計(jì)處理，并重建在 光纖中傳輸?shù)南辔焕塾?jì)信號(hào)406#(|工6(0)。并且，在將波形惡化的因素均衡之后，按 照時(shí)間間隔T再次獲取相位成分的差分，并復(fù)原期望的復(fù)數(shù)信息信號(hào)r(t)exp(jct(t))。因 此，在非相干光電場(chǎng)重建方式產(chǎn)生相位誤差的累積的情況下，也能夠最終在獲取相位成 分的差分的過(guò)程中去除誤差，并獲得與本發(fā)明相同的效果。在本發(fā)明的第2實(shí)施方式中，通過(guò)插入在發(fā)送側(cè)預(yù)先補(bǔ)償色散等線(xiàn)性惡化的影 響的預(yù)均衡電路、以及在發(fā)送側(cè)預(yù)先補(bǔ)償非線(xiàn)性相位旋轉(zhuǎn)的影響的非線(xiàn)性相位旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償 電路等，這些預(yù)均衡的影響和傳輸路徑的惡化被抵消，能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)距離的光纖傳輸，同 時(shí)抑制zero hit的產(chǎn)生。并且，通過(guò)變更預(yù)均衡電路的均衡量，能夠進(jìn)行最佳的均衡，并實(shí)現(xiàn)傳輸距離 的延長(zhǎng)及性能的提高。并且，使用從光電場(chǎng)接收器得到的信號(hào)質(zhì)量信息動(dòng)態(tài)地控制均衡量，使質(zhì)量達(dá)到最好，由此，能夠始終保持最佳的接收狀態(tài)。(第3實(shí)施方式)圖11是本發(fā)明的第3實(shí)施方式的光電場(chǎng)傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明的第3實(shí)施方式的光電場(chǎng)發(fā)送器具有非線(xiàn)性相位補(bǔ)償電路244-1和預(yù)均衡 電路242，非相干光電場(chǎng)接收器220具有非線(xiàn)性相位補(bǔ)償電路244-2，這一點(diǎn)與前面敘述 的第1實(shí)施方式不同。在第3實(shí)施方式中，輸入復(fù)數(shù)信息輸入端子201的復(fù)數(shù)信號(hào)的采樣速度例如是如 2采樣/碼元那樣，從最初就符合奈奎斯特定理。在相位預(yù)累計(jì)電路202中，在通過(guò)極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換電路203被分離后的相位成分 Φ (O的路徑中配置有非線(xiàn)性相位補(bǔ)償電路244-1，預(yù)先從發(fā)送信號(hào)的相位成分Σ Φ (0減 去非線(xiàn)性相位的補(bǔ)償量Ψ (t)。信號(hào)的振幅信息r(t)被輸入非線(xiàn)性相位補(bǔ)償電路244-1， 通過(guò)補(bǔ)償量控制端子245-1從外部可變地設(shè)定非線(xiàn)性相位的補(bǔ)償量C。同樣，在預(yù)均衡 電路242也設(shè)有補(bǔ)償量控制端子246。并且，在非相干光電場(chǎng)接收器220中，在從反正切運(yùn)算電路223輸出的相位成分 φ (t)的路徑中配置有非線(xiàn)性相位補(bǔ)償電路244-2，從因非線(xiàn)性相位Ψ’(t)而失真的相位 成分 φ(ο+φ’ ω減去非線(xiàn)性相位的補(bǔ)償量ψ ω。接收到的信號(hào)的振幅信息r ω被 輸入非線(xiàn)性相位補(bǔ)償電路244-2，通過(guò)補(bǔ)償量控制端子245-2從外部可變地設(shè)定非線(xiàn)性相 位的補(bǔ)償量C，。光纖傳輸中的非線(xiàn)性相位是這樣一種現(xiàn)象，S卩，包含于光信號(hào)中的強(qiáng)度調(diào)制成 分、以及在光纖傳輸?shù)闹型緩闹欣^器等放出的光強(qiáng)度噪聲，通過(guò)光纖具有的非線(xiàn)性效應(yīng) (自相位調(diào)制效應(yīng))對(duì)傳輸?shù)墓庑盘?hào)的相位成分施加多余的非線(xiàn)性相位旋轉(zhuǎn)，由此使得光 信號(hào)惡化。光信號(hào)惡化的量與光信號(hào)的強(qiáng)度成分{r(t)}2成正比，因此能夠通過(guò)配置于光 電場(chǎng)發(fā)送器200及光電場(chǎng)接收器的非線(xiàn)性相位補(bǔ)償電路(244-1、244-2)進(jìn)行補(bǔ)償。在這種情況下，光電場(chǎng)發(fā)送器200的非線(xiàn)性相位補(bǔ)償電路244-1補(bǔ)償起因于信號(hào) 的強(qiáng)度變動(dòng)的惡化的效果較大。并且，非相干光電場(chǎng)接收器220的非線(xiàn)性相位補(bǔ)償電路 244-2進(jìn)行由于光噪聲而產(chǎn)生的非線(xiàn)性相位噪聲的補(bǔ)償?shù)男Ч^大。這些效果在同時(shí)使用 這兩個(gè)方案時(shí)能夠獲得最大的效果，但也可以根據(jù)需要只使用其中一方。另外，非線(xiàn)性相位補(bǔ)償電路244-1和非線(xiàn)性相位補(bǔ)償電路244-2補(bǔ)償非線(xiàn)性相位 的功能盡管是相同的，但補(bǔ)償非線(xiàn)性相位的方式略微不同。即，在光電場(chǎng)發(fā)送器200中 補(bǔ)償非線(xiàn)性相位自身，所以補(bǔ)償量成為Ψ(0 = C ·丨r(t)!2。并且，在非相干光電場(chǎng)接 收器220中需要補(bǔ)償差分相位，所以補(bǔ)償量成為V，(t)=C，({r(t)}2-{r(t-T)}2)。前面敘述的非線(xiàn)性相位補(bǔ)償電路244-1的補(bǔ)償量C、非線(xiàn)性相位補(bǔ)償電路244-2 的補(bǔ)償量C’以及預(yù)均衡電路246的補(bǔ)償量，被設(shè)定為固定量。并且，也可以根據(jù)需要 從外部進(jìn)行設(shè)定。另外，也可以利用從光電場(chǎng)接收器得到的誤碼率信息及質(zhì)量信息，自 動(dòng)控制預(yù)均衡電路246的補(bǔ)償量，由此進(jìn)行設(shè)定并使信號(hào)質(zhì)量達(dá)到最佳。(第4實(shí)施方式)圖12是本發(fā)明的第4實(shí)施方式的光電場(chǎng)傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明的第4實(shí)施方式的非相干光電場(chǎng)接收器220具有作為碼元估算電路的一種 的最大似然序列估計(jì)(MLSE)電路250，這一點(diǎn)與第1實(shí)施方式不同。
最大似然序列估計(jì)電路250被輸入從AD轉(zhuǎn)換器222_1和222_2得到的輸出信號(hào) dl及dQ，并使用過(guò)去的采樣的信息，估算最準(zhǔn)確的輸入數(shù)據(jù)串。所估算的輸入數(shù)據(jù)串作 為數(shù)據(jù)信號(hào)251被依次輸出。在本發(fā)明的相位預(yù)累計(jì)處理中，由于輸入最大似然序列估計(jì)電路250的信號(hào)的 初始相位的不確定性消失，所以容易適用像最大似然序列估計(jì)電路250那樣的碼元估算 電路。并且，在采用最大似然序列估計(jì)的情況下，即使不能完全重建原來(lái)的復(fù)數(shù)信 號(hào)，也能夠判定輸入數(shù)據(jù)序列，所以如圖12所示，能夠省略光強(qiáng)度接收器122，能夠簡(jiǎn) 化光接收器的結(jié)構(gòu)。另外，碼元估算電路進(jìn)行判定所需要的采樣數(shù)量，依賴(lài)于所輸入的信號(hào)的波形 在過(guò)去跨越多長(zhǎng)的時(shí)間間隔而互相作用，信號(hào)的波形互相作用的時(shí)間越長(zhǎng)，運(yùn)算處理越 急劇增加。把信號(hào)dl和dQ分別作為實(shí)部和虛部的復(fù)數(shù)信號(hào)被表述為r(t)r(t+T) εχρΟΦω),所以得知振幅部分在跨越時(shí)間間隔T的過(guò)去具有互相作用。因此，如在前 面的實(shí)施方式中敘述的那樣，通過(guò)光強(qiáng)度接收器122將復(fù)數(shù)信息Γωεχρ()_Φω)合成。 把合成后的復(fù)數(shù)信息輸入最大似然序列估計(jì)電路250，能夠降低必要的運(yùn)算量。在本發(fā)明的第4實(shí)施方式中，通過(guò)相位成分的預(yù)累計(jì)，輸出信號(hào)的初始相位達(dá) 到固定，能夠解決在光電場(chǎng)重建方式中初始相位不明的問(wèn)題，所以對(duì)適用像最大似然序 列估計(jì)(MLSE)那樣的判定方式比較有效。(第5實(shí)施方式)圖13是本發(fā)明的第5實(shí)施方式的光電場(chǎng)傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。第5實(shí)施方式構(gòu)成為把輸入的復(fù)數(shù)信息信號(hào)轉(zhuǎn)換為OFDM等子載波調(diào)制，然后 在光纖中傳輸，光電場(chǎng)發(fā)送器200具有OFDM轉(zhuǎn)換電路252，非相干光電場(chǎng)接收器220具 有OFDM逆轉(zhuǎn)換電路254，這一點(diǎn)與第1實(shí)施方式不同。OFDM轉(zhuǎn)換電路252把從復(fù)數(shù)信息輸入端子201輸入的復(fù)數(shù)信息信號(hào)劃分為固定 長(zhǎng)度的包(packet)，按每個(gè)包進(jìn)行多值調(diào)制及傅立葉轉(zhuǎn)換，通過(guò)FFT處理轉(zhuǎn)換為OFDM信號(hào)。OFDM信號(hào)是被進(jìn)行窄帶調(diào)制后的多個(gè)載波的合成，所以成為復(fù)數(shù)信息信號(hào)的 瞬時(shí)波形未被預(yù)測(cè)的復(fù)數(shù)數(shù)字采樣串。在圖13所示的示例中，在通過(guò)光電場(chǎng)發(fā)送器200累計(jì)相位成分后，把復(fù)數(shù)數(shù) 字采樣串轉(zhuǎn)換為光電場(chǎng)，被轉(zhuǎn)換后的光電場(chǎng)被傳輸?shù)焦饫w中。非相干光電場(chǎng)接收器220 接收所傳輸?shù)墓怆妶?chǎng)，由此能夠復(fù)原原來(lái)的復(fù)數(shù)數(shù)字采樣串，并使用OFDM逆轉(zhuǎn)換電路 254得到最初的復(fù)數(shù)信息信號(hào)。本發(fā)明的第5實(shí)施方式不需要在通常的光OFDM傳輸中需要的相干接收器，能 夠簡(jiǎn)化接收器的結(jié)構(gòu)。另外，從OFDM轉(zhuǎn)換電路252輸出的復(fù)數(shù)數(shù)字采樣串沒(méi)有明確的碼元間隔。在 這種情況下，通過(guò)使復(fù)數(shù)數(shù)字采樣串的采樣時(shí)間Tsa及相位累計(jì)時(shí)間T(以及在光電場(chǎng)接 收器的光延遲檢波器的延遲時(shí)間Td)相同，保證從非相干光電場(chǎng)接收器220的直角坐標(biāo)轉(zhuǎn) 換電路204-2復(fù)原與原來(lái)的復(fù)數(shù)信息相同的復(fù)數(shù)信息。
另外，在非相干光電場(chǎng)接收器220內(nèi)部，也可以根據(jù)需要縮短AD轉(zhuǎn)換的采樣間 隔，并使用整數(shù)倍的頻率進(jìn)行過(guò)采樣。并且，在第5實(shí)施方式中也產(chǎn)生前面敘述的zerohit的問(wèn)題，但是一般在像 OFDM那樣的子載波傳輸中，在1個(gè)采樣點(diǎn)的相位信息丟失的情況下，也不會(huì)受到大的影響。因此，在圖13所示的示例中，雖然采用了振幅轉(zhuǎn)換電路240和振幅逆轉(zhuǎn)換電路 243，但未必一定設(shè)置這些電路。并且，如果需要，也可以按照前面所述，在非相干光電 場(chǎng)接收器220中對(duì)光信號(hào)進(jìn)行過(guò)采樣，由此從前后的采樣點(diǎn)估算丟失的相位信息。在本發(fā)明的第5實(shí)施方式中，在適用于光OFDM傳輸?shù)鹊膹?fù)數(shù)電場(chǎng)信號(hào)的傳輸 的情況下，不需要相干接收，由此能夠減小接收器的大小、成本并節(jié)省功率。
權(quán)利要求
1.一種光電場(chǎng)發(fā)送器，具有光源、一個(gè)以上的DA轉(zhuǎn)換器、光電場(chǎng)調(diào)制器，將按照 預(yù)定的時(shí)間間隔采樣的信息信號(hào)調(diào)制為光電場(chǎng)信號(hào)，并發(fā)送所述調(diào)制后的光電場(chǎng)信號(hào)， 其特征在于，所述信息信號(hào)包括在復(fù)數(shù)平面上不規(guī)則地配置的多值的信號(hào)以及通過(guò)組合在至少 兩個(gè)振幅值中彼此數(shù)量不同的相位值而配置的多值的信號(hào)中的任一個(gè)信號(hào)，所述光電場(chǎng)發(fā)送器具有相位預(yù)累計(jì)電路，該相位預(yù)累計(jì)電路輸出預(yù)先按照預(yù)定的時(shí) 間間隔將所述信息信號(hào)的相位成分累計(jì)而得到的相位預(yù)累計(jì)復(fù)數(shù)信息，所述DA轉(zhuǎn)換器將包括所述輸出的相位預(yù)累計(jì)復(fù)數(shù)信息的所述信息信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信 號(hào)，并將所述轉(zhuǎn)換后的模擬信號(hào)輸入所述光電場(chǎng)調(diào)制器，所述光電場(chǎng)調(diào)制器使用所述模擬信號(hào)將從所述光源輸出的光調(diào)制為所述光電場(chǎng)信 號(hào)，并發(fā)送所述調(diào)制后的光電場(chǎng)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電場(chǎng)發(fā)送器，其特征在于，所述光電場(chǎng)發(fā)送器具有坐標(biāo)轉(zhuǎn)換電路，該坐標(biāo)轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行所述信息信號(hào)的坐標(biāo)轉(zhuǎn) 換，以使所述調(diào)制后的光電場(chǎng)信號(hào)的振幅不為零。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電場(chǎng)發(fā)送器，其特征在于，所述信息信號(hào)還包括預(yù)先在具有預(yù)定值以上的正的振幅值的信號(hào)點(diǎn)配置的多值的信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電場(chǎng)發(fā)送器，其特征在于，所述光電場(chǎng)發(fā)送器在所述相位預(yù)累計(jì)電路和所述光電場(chǎng)調(diào)制器之間具有預(yù)均衡電路，所述預(yù)均衡電路預(yù)先均衡光電場(chǎng)信號(hào)的惡化，該光電場(chǎng)信號(hào)的惡化是由所述光電場(chǎng) 發(fā)送器、傳輸從所述光電場(chǎng)發(fā)送器發(fā)送的光電場(chǎng)信號(hào)的光傳輸路徑、以及接收所述傳輸 的光電場(chǎng)信號(hào)的光電場(chǎng)接收器中的任一方引起的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光電場(chǎng)發(fā)送器，其特征在于，所述光電場(chǎng)發(fā)送器具有過(guò)采樣電路，該過(guò)采樣電路按照整數(shù)倍的頻率對(duì)輸入所述預(yù) 均衡電路的所述信息信號(hào)進(jìn)行過(guò)采樣。
6.一種光電場(chǎng)傳輸系統(tǒng)，具有光電場(chǎng)發(fā)送器和光電場(chǎng)接收器，所述光電場(chǎng)發(fā)送器具有光源、一個(gè)以上的DA轉(zhuǎn)換器、光電場(chǎng)調(diào)制器，將按照預(yù) 定的時(shí)間間隔采樣的信息信號(hào)調(diào)制為光電場(chǎng)信號(hào)，并發(fā)送所述調(diào)制后的光電場(chǎng)信號(hào)， 所述光電場(chǎng)接收器接收從所述光電場(chǎng)發(fā)送器發(fā)送的光電場(chǎng)信號(hào)， 其特征在于，所述信息信號(hào)包括在復(fù)數(shù)平面上不規(guī)則地配置的信號(hào)以及通過(guò)組合在至少兩個(gè)振 幅值中彼此數(shù)量不同的相位值而配置的多值的信號(hào)中的任一個(gè)信號(hào)，所述光電場(chǎng)發(fā)送器具有相位預(yù)累計(jì)電路，該相位預(yù)累計(jì)電路輸出預(yù)先按照預(yù)定的時(shí) 間間隔將所述信息信號(hào)的相位成分累計(jì)而得到的相位預(yù)累計(jì)復(fù)數(shù)信息，所述DA轉(zhuǎn)換器將包括所述輸出的相位預(yù)累計(jì)復(fù)數(shù)信息的所述信息信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信 號(hào)，并將所述轉(zhuǎn)換后的模擬信號(hào)輸入所述光電場(chǎng)調(diào)制器，所述光電場(chǎng)調(diào)制器使用從所述光源輸出的光，將所述模擬信號(hào)調(diào)制為所述光電場(chǎng)信 號(hào)，并發(fā)送所述調(diào)制后的光電場(chǎng)信號(hào)，所述光電場(chǎng)接收器具有光分支器，將所述接收到的光電場(chǎng)信號(hào)分離成為包括至少各一個(gè)第1光信號(hào)及第2光 信號(hào)的多個(gè)光信號(hào)；第1光延遲檢波接收器，按照預(yù)定的延遲時(shí)間對(duì)所述第1光信號(hào)進(jìn)行延遲檢波，將所 述延遲檢波后的第1光信號(hào)轉(zhuǎn)換為第1電信號(hào)；第2光延遲檢波接收器，以相位與所述第1光延遲檢波接收器偏移90度的相位差， 并按照預(yù)定的延遲時(shí)間，對(duì)所述第2光信號(hào)進(jìn)行延遲檢波，將所述延遲檢波后的第2光信 號(hào)轉(zhuǎn)換為第2電信號(hào)；以及復(fù)數(shù)信息合成電路，所述第1電信號(hào)和所述第2電信號(hào)以相同的定時(shí)被輸入該復(fù)數(shù)信 息合成電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述光分支器還將所述接收到的光電場(chǎng)信號(hào)分離為第3光信號(hào)， 所述光電場(chǎng)接收器具有光強(qiáng)度接收器，該光強(qiáng)度接收器接收所述第3光信號(hào)的強(qiáng)度 成分，將所述接收到的第3光信號(hào)的強(qiáng)度成分轉(zhuǎn)換為第3電信號(hào)，所述光強(qiáng)度接收器以與所述第1電信號(hào)和所述第2電信號(hào)相同的定時(shí)，將所述第3電 信號(hào)輸入所述直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換電路，所述直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換電路根據(jù)所述第1電信號(hào)和所述第2電信號(hào)計(jì)算所述信息信號(hào)的相 位成分，所述直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換電路根據(jù)所述輸入的第3電信號(hào)計(jì)算所述信息信號(hào)的強(qiáng)度成分， 或者根據(jù)所述輸入的第3信號(hào)的平方根的振幅計(jì)算所述信息信號(hào)的振幅成分。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述光電場(chǎng)接收器在所述第1光延遲檢波接收器和所述第2光延遲檢波接收器的后級(jí) 分別具有AD轉(zhuǎn)換器，各個(gè)所述AD轉(zhuǎn)換器以預(yù)定的周期同時(shí)進(jìn)行采樣，并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述光電場(chǎng)發(fā)送器具有坐標(biāo)轉(zhuǎn)換電路，該坐標(biāo)轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，以使所述信 息信號(hào)的振幅大致不為零，所述光電場(chǎng)接收器具有反坐標(biāo)轉(zhuǎn)換電路，所述反坐標(biāo)轉(zhuǎn)換電路對(duì)從所述直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換電路輸出的信號(hào)，進(jìn)行在所述坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 電路中進(jìn)行的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的逆運(yùn)算。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述光電場(chǎng)發(fā)送器在所述相位預(yù)累計(jì)電路和所述光電場(chǎng)調(diào)制器之間具有預(yù)均衡電路，所述預(yù)均衡電路預(yù)先均衡光電場(chǎng)信號(hào)的惡化，該光電場(chǎng)信號(hào)的惡化是由所述光電場(chǎng) 發(fā)送器、傳輸從所述光電場(chǎng)發(fā)送器發(fā)送的光電場(chǎng)信號(hào)的光傳輸路徑、以及接收所述傳輸 的光電場(chǎng)信號(hào)的光電場(chǎng)接收器中的任一方引起的。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述傳輸系統(tǒng)從所述光電場(chǎng)接收器獲取信號(hào)的質(zhì)量信息，根據(jù)所述獲取的信號(hào)的質(zhì) 量信息變更所述預(yù)均衡電路進(jìn)行均衡的量。
全文摘要
一種發(fā)送器，具有光源、一個(gè)以上的DA轉(zhuǎn)換器、光電場(chǎng)調(diào)制器，將按照預(yù)定的時(shí)間間隔采樣的信息信號(hào)調(diào)制為光電場(chǎng)信號(hào)并發(fā)送，信息信號(hào)包括在復(fù)數(shù)平面上不規(guī)則地配置的多值的信號(hào)以及通過(guò)組合至少兩個(gè)振幅值的數(shù)量不同的相位而配置的多值的信號(hào)中的任一個(gè)信號(hào)，光電場(chǎng)發(fā)送器具有相位預(yù)累計(jì)電路，該相位預(yù)累計(jì)電路輸出將信息信號(hào)的相位成分累計(jì)而得到的相位預(yù)累計(jì)復(fù)數(shù)信息，DA轉(zhuǎn)換器將包括所輸出的相位預(yù)累計(jì)復(fù)數(shù)信息的信息信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，并將所轉(zhuǎn)換后的模擬信號(hào)輸入光電場(chǎng)調(diào)制器，光電場(chǎng)調(diào)制器使用所述模擬信號(hào)將從光源輸出的光調(diào)制為光電場(chǎng)信號(hào)，并發(fā)送所調(diào)制后的光電場(chǎng)信號(hào)。
文檔編號(hào)H04B10/152GK102017467SQ200880115100
公開(kāi)日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2008年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月9日
發(fā)明者菊池信彥 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所