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JP5406348B2 - Optical orthogonal frequency division multiplexing transmission circuit - Google Patents
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Description

本発明は、光通信分野において高い帯域利用効率を実現することができる光直交周波数分割多重(光OFDM:Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing)伝送用の送受信回路に関する。   The present invention relates to a transmission / reception circuit for optical orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) transmission capable of realizing high band utilization efficiency in the field of optical communication.

光通信システムの帯域利用効率を高める手段として、波長分割多重(WDM:Wavelength Dlvision Multiplexing)伝送システムの研究開発が盛んに行われている。チャネル間隔がΔf[Hz]、チャネルあたりのビットレートがBR[bit/s]の場合、WDM伝送システムの帯域利用効率Eは、E=BR/Δfと表される。   Research and development of a wavelength division multiplexing (WDM) transmission system has been actively conducted as means for increasing the bandwidth utilization efficiency of an optical communication system. When the channel interval is Δf [Hz] and the bit rate per channel is BR [bit / s], the band use efficiency E of the WDM transmission system is expressed as E = BR / Δf.

図1に、WDMシステムの構成例を示す(非特許文献1)。複数の光送信器1−1〜J(等周波数間隔Δf)からのデータ信号を、アレイ導波路格子(AWG:Arrayed−Waveguide Grating)などの波長合波器2を用いて合波する。合波信号は、光ファイバ3を伝送した後、AWGなどの波長分波器4で周波数毎に分波され、複数の光受信器5−1〜Jで受信される。   FIG. 1 shows a configuration example of a WDM system (Non-Patent Document 1). Data signals from a plurality of optical transmitters 1-1 to J (equal frequency interval Δf) are multiplexed by using a wavelength multiplexer 2 such as an arrayed-waveguide grating (AWG). The multiplexed signal is transmitted through the optical fiber 3, then demultiplexed for each frequency by a wavelength demultiplexer 4 such as AWG, and received by a plurality of optical receivers 5-1 to 5 -J.

A.R.Chraplyvy and R.W.Tkach, “Terabit/second Transmission Experiments,” IEEE J. Quantum Electron., vol. 34, no. 11, pp.2103−2107, 1998.A.R.Chraplyvy and R.W.Tkach, “Terabit / second Transmission Experiments,” IEEE J. Quantum Electron., Vol. 34, no. 11, pp.2103-2107, 1998.

多値ではない通常のIM−DD(Intensity Modulation−Direct Detection)バイナリWDM伝送(強度0,1のみをデータ信号として用いるWDM伝送)の場合、通常、図1においては、チャネル間クロストークを避けるため、Δf>BRと設定することが必須となる。そのため、帯域利用効率が悪くなるという問題があった。   In the case of normal non-multilevel IM-DD (Intensity Modulation-Direct Detection) binary WDM transmission (WDM transmission using only strength 0, 1 as a data signal), in order to avoid inter-channel crosstalk in FIG. , Δf> BR is indispensable. For this reason, there is a problem that the bandwidth utilization efficiency deteriorates.

また、従来、光OFDM伝送用の信号の生成および復調は、主に電気信号処理によって行われていた。しかしながら、電気信号処理を主とした光OFDM伝送では、電気信号処理の速度に制限されるという問題があった。実際、電気信号処理の場合には、各チャネルのビットレートがMb/sオーダに留まっている。   Conventionally, signals for optical OFDM transmission are generated and demodulated mainly by electrical signal processing. However, optical OFDM transmission mainly using electric signal processing has a problem that it is limited by the speed of electric signal processing. Actually, in the case of electrical signal processing, the bit rate of each channel remains on the order of Mb / s.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、チャネル間を直交状態とすることによって、バイナリ伝送においても高い帯域利用効率を実現することができ、各チャネルのビットレートをGb/sオーダーに増大できる光信号処理を用いた光OFDM伝送用の受信器構成を提供することにある。   The present invention has been made in view of such a problem. By making the channels orthogonal to each other, it is possible to achieve high band utilization efficiency even in binary transmission, and to set the bit rate of each channel to Gb / s. It is an object of the present invention to provide a receiver configuration for optical OFDM transmission using optical signal processing that can be increased in order.

本発明は、このような目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、光直交周波数分割多重伝送用の光受信器であって、光直交周波数分割多重された光をN分岐する光強度分岐器と、前記光強度分岐器からのN個の光をそれぞれ遅延するN本の光遅延線と、前記光遅延線からのN個の光を高速フーリエ変換処理するN入力N出力の光高速フーリエ変換回路と、前記光高速フーリエ変換回路からのN個の光をゲート処理して、チャネルごとに復調されたチャネル信号を出力するN個の時間ゲート素子とを備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention is an optical receiver for optical orthogonal frequency division multiplexing transmission, which splits the optical orthogonal frequency division multiplexed light into N branches. A light intensity splitter, N optical delay lines for delaying N lights from the light intensity splitter, and N inputs and N outputs for performing a fast Fourier transform on the N lights from the optical delay lines. An optical fast Fourier transform circuit; and N time gate elements that gate the N lights from the optical fast Fourier transform circuit and output a demodulated channel signal for each channel. To do.

また、請求項2に記載の発明は、光直交周波数分割多重伝送用の光受信器であって、光直交周波数分割多重された光を位相変調して、チャネル信号のタイムスロット長T内で周波数を時間の関数としてシフトする第1の光位相変調器と、前記光位相変調器からの光を、所定の周波数ごとにN個の光パルスに分波する光周波数分波器と、前記光周波数分波器からのN個の光パルスについて、それぞれが前記第1の光位相変調器とは符号が逆の位相変調を施すN個の第2の光位相変調器と、前記第2の光位相変調器からのN個の光パルスをそれぞれ遅延するN本の光遅延線と、前記光遅延線からのN個の光パルスを高速フーリエ変換処理して、チャネルごとに復調されたチャネル信号を出力するN入力N出力の光高速フーリエ変換回路とを備えたことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, there is provided an optical receiver for optical orthogonal frequency division multiplexing transmission, wherein the optical orthogonal frequency division multiplexed light is phase-modulated and the frequency is within the time slot length T of the channel signal. A first optical phase modulator that shifts as a function of time, an optical frequency demultiplexer that demultiplexes the light from the optical phase modulator into N optical pulses for each predetermined frequency, and the optical frequency For the N optical pulses from the demultiplexer, N second optical phase modulators each performing phase modulation whose sign is opposite to that of the first optical phase modulator, and the second optical phase N optical delay lines that respectively delay N optical pulses from the modulator and N optical pulses from the optical delay line are subjected to fast Fourier transform processing, and a demodulated channel signal is output for each channel. N-input N-output optical fast Fourier transform circuit And wherein the door.

また、請求項3に記載の発明は、光直交周波数分割多重伝送用の光受信器であって、光直交周波数分割多重された光を、チャネル信号のタイムスロット長T内でN個のパスにスイッチングする光スイッチと、前記光スイッチからのN個の光パルスをそれぞれ遅延するN本の光遅延線と、前記光遅延線からのN個の光パルスを高速フーリエ変換処理して、チャネルごとに復調されたチャネル信号を出力するN入力N出力の光高速フーリエ変換回路とを備えたことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, there is provided an optical receiver for optical orthogonal frequency division multiplexing transmission, wherein the optical orthogonal frequency division multiplexed light is divided into N paths within the time slot length T of the channel signal. An optical switch that performs switching, N optical delay lines that delay N optical pulses from the optical switch, and N optical pulses from the optical delay line are subjected to fast Fourier transform processing for each channel. And an N-input N-output optical fast Fourier transform circuit for outputting the demodulated channel signal.

また、請求項4に記載の発明は、請求項1から3のいずれかに記載の光受信器であって、前記光高速フーリエ変換回路は、N=2(L:1以上の整数)個の入力および出力を有し、Lが1の場合、1個の2入力2出力の方向性結合器から構成され、Lが2以上の場合、2個のN/2入力N/2出力の光高速フーリエ変換回路と、N/2個の2入力2出力の方向性結合器とから構成され、前記2個の光高速フーリエ変換回路のうちそれぞれの第M番目(M=1,2,・・・,N/2)の出力を、前記N/2個の方向性結合器のうち第M番目の方向性結合器の入力にそれぞれ接続するように構成されたことを特徴とすることを特徴とする。 The invention according to claim 4 is the optical receiver according to any one of claims 1 to 3, wherein the number of the optical fast Fourier transform circuits is N = 2 L (L is an integer of 1 or more). When L is 1, it is composed of one 2-input 2-output directional coupler. When L is 2 or more, two N / 2-input N / 2-output lights A fast Fourier transform circuit and N / 2 two-input two-output directional couplers, and each of the M optical fast Fourier transform circuits (M = 1, 2,...). .., N / 2) are connected to the inputs of the Mth directional coupler among the N / 2 directional couplers, respectively. To do.

また、請求項5に記載の発明は、請求項1から3のいずれかに記載の光受信器であって、前記光高速フーリエ変換回路は、N=2(L:1以上の整数)個の入力および出力を有し、Lが1の場合、1個の2入力2出力の対称マッハツェンダ干渉計から構成され、Lが2以上の場合、2個のN/2入力N/2出力の光高速フーリエ変換回路と、N/2個の2入力2出力の対称マッハツェンダ干渉計とから構成され、前記2個の光高速フーリエ変換回路のうちそれぞれの第M番目(M=1,2,・・・,N/2)の出力を、前記N/2個の対称マッハツェンダ干渉計のうち第M番目の対称マッハツェンダ干渉計の入力にそれぞれ接続するように構成されたことを特徴とする。 The invention according to claim 5 is the optical receiver according to any one of claims 1 to 3, wherein the number of the optical fast Fourier transform circuits is N = 2 L (L is an integer equal to or greater than 1). When L is 1, it is composed of one 2-input 2-output symmetric Mach-Zehnder interferometer. When L is 2 or more, two N / 2-input N / 2-output lights A fast Fourier transform circuit and N / 2 two-input two-output symmetric Mach-Zehnder interferometers, and each of the two optical fast Fourier transform circuits (M = 1, 2,...). .., N / 2) are connected to the inputs of the Mth symmetric Mach-Zehnder interferometer among the N / 2 symmetric Mach-Zehnder interferometers, respectively.

また、請求項6に記載の発明は、請求項1から3のいずれかに記載の光受信器であって、前記光高速フーリエ変換回路は、N=2(L:1以上の整数)個の入力および出力を有し、Lが1の場合、1個の2入力2出力の方向性結合器または対称マッハツェンダ干渉計から構成され、Lが2以上の場合、2個のN/2入力N/2出力の光高速フーリエ変換回路と、N/2個の2入力2出力の方向性結合器および対称マッハツェンダ干渉計の組み合わせとから構成され、前記2個の光高速フーリエ変換回路のうちそれぞれの第M番目(M=1,2,・・・,N/2)の出力を、前記N/2個の方向性結合器および対称マッハツェンダ干渉計の組み合わせのうち第M番目の方向性結合器または対称マッハツェンダ干渉計の入力にそれぞれ接続するように構成されたことを特徴とする。 The invention according to claim 6 is the optical receiver according to any one of claims 1 to 3, wherein the number of the optical fast Fourier transform circuits is N = 2 L (L is an integer equal to or greater than 1). When L is 1, it is composed of one 2-input 2-output directional coupler or a symmetric Mach-Zehnder interferometer. When L is 2 or more, two N / 2 inputs N / 2 output optical fast Fourier transform circuit and a combination of N / 2 2-input 2-output directional coupler and symmetric Mach-Zehnder interferometer, each of the two optical fast Fourier transform circuits. The Mth output (M = 1, 2,..., N / 2) is output from the combination of the N / 2 directional couplers and the symmetric Mach-Zehnder interferometer, or the Mth directional coupler. Connect to the input of a symmetric Mach-Zehnder interferometer, respectively Characterized in that it is configured.

従来の波長分割多重伝送システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the conventional wavelength division multiplex transmission system. 光直交周波数分割多重伝送システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of an optical orthogonal frequency division multiplexing transmission system. 光直交周波数分割多重伝送信号のスペクトルを示す図である。It is a figure which shows the spectrum of an optical orthogonal frequency division multiplexing transmission signal. 第1の参考形態に係る光直交周波数分割多重伝送システム用送信器の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the transmitter for optical orthogonal frequency division multiplexing transmission systems which concerns on a 1st reference form. 第2の参考形態に係る光直交周波数分割多重伝送システム用送信器の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the transmitter for optical orthogonal frequency division multiplexing transmission systems which concerns on a 2nd reference form. 第3の参考形態に係る光直交周波数分割多重伝送システム用送信器の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the transmitter for optical orthogonal frequency division multiplexing transmission systems which concerns on a 3rd reference form. 第4の参考形態に係る光直交周波数分割多重伝送システム用送信器の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the transmitter for optical orthogonal frequency division multiplexing transmission systems which concerns on a 4th reference form. 本発明の第1の実施形態に係る光直交周波数分割多重伝送システム用受信器の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the receiver for optical orthogonal frequency division multiplexing transmission systems which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 光離散フーリエ変換を実現するための光回路の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the optical circuit for implement | achieving an optical discrete Fourier transform. 光高速フーリエ変換を実現するための光回路の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the optical circuit for implement | achieving optical fast Fourier transform. 光高速フーリエ変換を実現するための光回路の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the optical circuit for implement | achieving optical fast Fourier transform. 光高速フーリエ変換を実現するための光回路の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the optical circuit for implement | achieving optical fast Fourier transform. 図8の直交周波数分割多重伝送システム用受信器での光パルスの様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the optical pulse in the receiver for orthogonal frequency division multiplexing transmission systems of FIG. 本発明の第2の実施形態に係る光直交周波数分割多重伝送システム用受信器の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the receiver for optical orthogonal frequency division multiplexing transmission systems which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係る光直交周波数分割多重伝送システム用受信器の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the receiver for optical orthogonal frequency division multiplexing transmission systems which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 第5の参考形態に係る光直交周波数分割多重伝送システム用受信器の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the receiver for optical orthogonal frequency division multiplexing transmission systems which concerns on 5th reference form. 第6の参考形態に係る光直交周波数分割多重伝送システム用受信器の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the receiver for optical orthogonal frequency division multiplexing transmission systems which concerns on 6th reference form. 第7の参考形態に係る光直交周波数分割多重伝送システム用受信器の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the receiver for optical orthogonal frequency division multiplexing transmission systems which concerns on 7th reference form. 第8の参考形態に係る光直交周波数分割多重伝送システム用受信器の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the receiver for optical orthogonal frequency division multiplexing transmission systems which concerns on an 8th reference form. 図8でN=4とし、光フーリエ変換回路部を図11で構成した場合の各部の信号スペクトルを示す図であり、(a)は光入力部502での信号スペクトル、(b)は出力導波路44−3での信号スペクトルを示している。FIGS. 8A and 8B are diagrams illustrating signal spectra of respective parts when N = 4 and the optical Fourier transform circuit unit is configured in FIG. 11, in which FIG. 8A is a signal spectrum at the optical input unit 502, and FIG. The signal spectrum in the waveguide 44-3 is shown. 図8でN=4とし、光フーリエ変換回路部を図11で構成した場合の光出力部512−1〜4での信号のエラーレート特性を測定した結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a result of measuring error rate characteristics of signals in the optical output units 512-1 to 512 when N = 4 in FIG. 8 and the optical Fourier transform circuit unit is configured in FIG. 図8でN=4とし、光フーリエ変換回路部を図11で構成した場合の信号d(t)のエラーレート〜10−9でのアイパターンを示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an eye pattern at an error rate of 10 −9 of the signal d 1 (t) when N = 4 in FIG. 8 and the optical Fourier transform circuit unit is configured in FIG.

以下、本発明について、図面に示す実施形態を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings.

まず、光直交周波数分割多重伝送の概要を説明する。図2に、光直交周波数分割多重伝送システムの構成例を示す。ここで、基準搬送波光周波数をf、第nチャネルと第n+1チャネル間の光周波数間隔をΔf、各チャネルのタイムスロット時間長をT、それぞれが同期したチャネル信号をd(t)とする。なお、Nは2以上の整数であり、n=0,1,…,N−1、tは時間を表す。また、Δf=k/T(k:1以上の整数)である。 First, an outline of optical orthogonal frequency division multiplexing transmission will be described. FIG. 2 shows a configuration example of an optical orthogonal frequency division multiplexing transmission system. Here, the reference carrier optical frequency is f 0 , the optical frequency interval between the nth channel and the (n + 1) th channel is Δf n , the time slot time length of each channel is T, and the synchronized channel signal is d n (t) To do. N is an integer of 2 or more, and n = 0, 1,..., N−1, t represents time. Further, Δf n = k n / T : is the (k n 1 or more integer).

光送信器11−1〜Nでは、発振光周波数間の位相が光周波数領域において保持された光周波数を、それぞれのチャネル信号d(t)を用いて変調している。発振光周波数間の位相、およびチャネル信号d(t)間の同期を保ちながら、光強度合流器12を用いて光送信器11−1〜Nからの各変調信号光を合流する。この合流後の信号S(t)は、次式で表される。 In the optical transmitters 11-1 to 11 -N, the optical frequency in which the phase between the oscillation optical frequencies is maintained in the optical frequency region is modulated using the respective channel signals d n (t). While maintaining the phase between the oscillation optical frequencies and the synchronization between the channel signals d n (t), the modulated signal lights from the optical transmitters 11-1 to 11 -N are combined using the optical intensity combiner 12. The combined signal S (t) is expressed by the following equation.

Figure 0005406348
Figure 0005406348

サブキャリア(搬送波)ごとの変調波帯信号S(t)は、次式のように表される。 The modulated waveband signal S n (t) for each subcarrier (carrier wave) is expressed by the following equation.

Figure 0005406348
Figure 0005406348

隣接するサブキャリアについての変調波帯信号S(t)およびSn+1(t)間の相互相関関数CC[S(t)Sn+1(t)]は、次式に示すように、隣接するサブキャリア同士は直交している。 The cross-correlation function CC [S n (t) S n + 1 (t)] between the modulation waveband signals S n (t) and S n + 1 (t) for adjacent subcarriers is adjacent as shown in the following equation. The subcarriers are orthogonal to each other.

Figure 0005406348
Figure 0005406348

このように、nによらずk=1の場合、隣接チャネルが直交する最小の周波数間隔が得られ、帯域利用効率E=1が実現される。この時の各サブキャリアのスペクトル形状を図3に示す。 Thus, when k n = 1 regardless of n, the minimum frequency interval in which adjacent channels are orthogonal is obtained, and the band use efficiency E = 1 is realized. The spectral shape of each subcarrier at this time is shown in FIG.

ある1つのサブキャリアに注目すると、このサブキャリアは他のサブキャリアの中心周波数の位置において周波数成分が0となり、他のサブキャリアに影響を及ぼさない。以降、すべての実施形態では、簡単のためk=1の場合について議論を進める。この場合、S(t)は、次式のように変形することができる。 When attention is paid to one subcarrier, the frequency component of this subcarrier becomes 0 at the position of the center frequency of the other subcarrier, and the other subcarriers are not affected. Hereinafter, in all the embodiments, the discussion proceeds for the case of k n = 1 for simplicity. In this case, S (t) can be transformed as follows.

Figure 0005406348
Figure 0005406348

すなわち、信号光Sは、チャネル信号dの逆離散フーリエ変換(IDFT:Inverse Discrete Fourier Transform)となる。この信号光Sは光ファイバ13を通過した後、光離散フーリエ変換素子14を経て、もとのdに復調され、光受信器15−1〜Nに入射する。光離散フーリエ変換素子14では、次式で表される処理が行われる。 That is, the signal light S, the inverse discrete Fourier transform of the channel signal d n: the (IDFT Inverse Discrete Fourier Transform). Thereafter the signal light S that has passed through the optical fiber 13, through the optical discrete Fourier transform element 14, is demodulated into original d n, is incident to the optical receiver 15-1~N. The optical discrete Fourier transform element 14 performs processing represented by the following equation.

Figure 0005406348
Figure 0005406348

式4および式5は、nのうち1つでもk≧2(E<1)となる場合でも、対応する離散変換の式が存在し、nによらずk=1の場合と同様な議論ができる。 Equations 4 and 5 are the same as those in the case of k n = 1 regardless of n, even if one of n or k n ≧ 2 (E <1). Discuss.

このように送信器および受信器とも光領域で処理することにより、電気信号処理による速度制限がなくなり、各チャネルのビットレートをGb/sオーダにまで高速化することができる。これにより、光直交周波数分割多重伝送のさらなる大容量化を実現することができる。   Thus, by processing in the optical domain for both the transmitter and the receiver, there is no speed limitation due to electrical signal processing, and the bit rate of each channel can be increased to the Gb / s order. Thereby, further increase in capacity of optical orthogonal frequency division multiplexing transmission can be realized.

また、光直交周波数分割多重伝送を用いることによって、時間多重分離(TDM:Time Division Multiplexing)方式における、超短光パルス化を用いた時間多重分離処理(タイムスロットT/N毎の高速時間多重分離処理)を用いる必要はなくなり、タイムスロットT毎の低速での処理のみとなる。   In addition, by using optical orthogonal frequency division multiplexing transmission, time demultiplexing processing using ultrashort optical pulsing in a time division multiplexing (TDM) system (high-speed time demultiplexing for each time slot T / N). It is not necessary to use (processing), and only low-speed processing for each time slot T is performed.

(第1の参考形態)
図4は、本参考形態に係る送信器の構成例を示している。この送信器100は、複数の発振光周波数間の位相が光周波数領域において保持された光源102と、光源からの光を光周波数ごとに分波する光周波数分波器104と、分波した光をそれぞれチャネル信号で変調する光変調器106−1〜Nと、変調した信号光を合波する光周波数合波器(あるいは光強度合流器)108と、合波した信号光を出力する光出力部110とを備えている。この送信器100は、例えば、導波路技術を用いて1つの基板上に構成することができる。
(First reference form)
FIG. 4 shows a configuration example of a transmitter according to the present embodiment. The transmitter 100 includes a light source 102 in which phases between a plurality of oscillation light frequencies are maintained in an optical frequency region, an optical frequency demultiplexer 104 that demultiplexes light from the light source for each optical frequency, and demultiplexed light. Are modulated by channel signals, optical modulators 106-1 to 106-N, optical frequency combiners (or optical intensity combiners) 108 that combine the modulated signal light, and optical outputs that output the combined signal light. Part 110. The transmitter 100 can be configured on a single substrate using, for example, waveguide technology.

光源102としては、半導体もしくは光ファイバモードロックレーザ、半導体利得スイッチ光源、または直流光源と光強度変調器(強誘電体材料あるいは半導体材料の電気光学効果を用いた干渉計型変調器、または半導体EA(Electro−Absorption)変調器)とを組み合わせた構成とすることができる。あるいは、直流光源と、光位相変調器(強誘電体材料)とを組み合わせた光周波数コム発生器などを用いることができる。光周波数分波器104および光周波数合波器108としては、アレイ導波路格子または非対称マッハツェンダ型干渉計もしくはそれを多段縦続接続したものなどを用いることができる。光変調器106−1〜Nとしては、強誘電体材料または半導体材料から構成されたものを用いることができる。また、光強度合流器108としては、多モード干渉(MMI:Multi−Mode Interference)カプラ、スターカプラ、方向性結合器を多段縦続接続したもの、または対称マッハツェンダ型干渉計を多段縦続接続したものなどを用いることができる。   As the light source 102, a semiconductor or optical fiber mode-locked laser, a semiconductor gain switch light source, or a direct current light source and a light intensity modulator (an interferometer type modulator using an electro-optic effect of a ferroelectric material or a semiconductor material, or a semiconductor EA). (Electro-Absorption) modulator). Alternatively, an optical frequency comb generator that combines a direct current light source and an optical phase modulator (ferroelectric material) can be used. As the optical frequency demultiplexer 104 and the optical frequency multiplexer 108, an arrayed waveguide grating, an asymmetric Mach-Zehnder interferometer, or a multistage cascade connection thereof can be used. As the optical modulators 106-1 to 106-N, those made of a ferroelectric material or a semiconductor material can be used. Further, as the light intensity combiner 108, a multi-mode interference (MMI) coupler, a star coupler, a directional coupler is connected in multiple stages, or a symmetrical Mach-Zehnder interferometer is connected in multiple stages. Can be used.

図4の構成要素の中で、光周波数分波器104、光周波数合波器(あるいは光強度合流器)108および光出力部110、ならびに各構成要素の接続部は、安定かつ低損失(〜0.01dB/cm)で、長さおよび位相を精密に調節可能な、シリコンまたはガラス基板上の石英系ガラス導波路技術を用いて作製することができる。位相調節部としては、石英ガラス上に蒸着されたクロムや窒化タンタルの薄膜ヒータ(熱光学位相シフタ、0.01π以下の精密な位相調節が可能)を用いることができる。また、ポリマー導波路、LiNbO(LN)、KTa1‐xNb(KTN)などの強誘電体導波路、半導体導波路、シリコン導波路、光ファイバなどの導波路単体、またはこれらを複数用いたハイブリッド構成を用いることも可能である。 4, the optical frequency demultiplexer 104, the optical frequency multiplexer (or optical intensity combiner) 108 and the optical output unit 110, and the connections of the respective components are stable and have low loss (˜ 0.01 dB / cm) and can be fabricated using quartz-based glass waveguide technology on silicon or glass substrates, with length and phase adjustable precisely. As the phase adjustment unit, a thin film heater of chromium or tantalum nitride (thermo-optic phase shifter, capable of precise phase adjustment of 0.01π or less) deposited on quartz glass can be used. In addition, a polymer waveguide, a ferroelectric waveguide such as LiNbO 3 (LN), KTa 1-x Nb x O 3 (KTN), a semiconductor waveguide, a silicon waveguide, a waveguide alone such as an optical fiber, or the like It is also possible to use a hybrid configuration using a plurality.

例えば、光周波数分波器104、光周波数合波器(あるいは光強度合流器)108および光出力部110、ならびに各構成要素の接続部には石英系ガラス導波路を用い、その他の構成要素には他の材料のデバイスを石英系ガラス導波路にハイブリッド集積する構成とすることができる。光源102のモードロックレーザまたは光周波数コム発生器は、複数の周波数間の位相が固定されているため、光周波数分波器104で分岐し、光変調器106−1〜Nにおいて、各周波数成分を、各チャネル信号d(t)を用いて周期Tで変調(光電変換)する。各変調信号光を、光周波数合波器108を用いて合波、あるいは光強度合流器108を用いて合流することによって、光出力部110において、式1で表される信号光S(t)を得ることができる。 For example, an optical frequency demultiplexer 104, an optical frequency combiner (or optical intensity combiner) 108, an optical output unit 110, and a silica-based glass waveguide are used for the connection of each component, and other components are used. Can be configured to hybridly integrate devices of other materials into a silica-based glass waveguide. Since the phase between a plurality of frequencies is fixed in the mode-locked laser or the optical frequency comb generator of the light source 102, it is branched by the optical frequency demultiplexer 104, and each frequency component in the optical modulators 106-1 to 106-N. Is modulated (photoelectric conversion) with a period T using each channel signal d n (t). Each modulated signal light is combined using the optical frequency combiner 108 or combined using the optical intensity combiner 108, whereby the signal light S (t) represented by Formula 1 is output at the optical output unit 110. Can be obtained.

ここで、光周波数合波器108を用いる場合には、低損失の合波が可能となるが、周波数依存素子であるため、変調信号光帯域が狭まる欠点が生じる。また、光強度合流器108を用いる場合には、合流損失による損失の増加が生じるが、周波数依存素子ではないため、変調信号光帯域の低減劣化は発生しない。なお、光直交周波数分割多重は、信号の変調ではなく多重化手法であるため、光変調器106−1〜Nにおける変調は、2値強度変調のみに限定されず、2値であるか、多値であるかにかかわらず、強度変調、位相変調、周波数変調、偏波変調等のいずれでも良い。   Here, when the optical frequency multiplexer 108 is used, low-loss multiplexing is possible, but since it is a frequency-dependent element, there is a disadvantage that the modulation signal light band is narrowed. Further, when the light intensity combiner 108 is used, the loss increases due to the merge loss, but since it is not a frequency dependent element, there is no reduction degradation of the modulated signal light band. Since optical orthogonal frequency division multiplexing is not a signal modulation but a multiplexing method, the modulation in the optical modulators 106-1 to 106-N is not limited to binary intensity modulation, and may be binary or multilevel. Regardless of the value, any of intensity modulation, phase modulation, frequency modulation, polarization modulation, and the like may be used.

(第2の参考形態)
図5は、本参考形態に係る送信器の構成例を示している。本参考形態に係る光送信器は、光直交周波数分割多重伝送システムにおいて、変調器1つのみを用いて簡便に伝送特性をシミュレートするためのものである。光送信器200は、複数の発振光周波数間の位相が光周波数領域において保持された光源202と、光源からの光を特定のチャネル信号で変調する光変調器204と、変調した信号光を光周波数ごとに分波する光周波数分波器206と、分波した信号光をそれぞれ遅延する光遅延線208−1〜Nと、変調した信号光を合波する光周波数合波器(あるいは光強度合流器)210と、合波した信号光を出力する光出力部212とを備えている。この光送信器200は、例えば、導波路技術を用いて1つの基板上に構成することができる。
(Second reference form)
FIG. 5 shows a configuration example of a transmitter according to the present embodiment. The optical transmitter according to the present embodiment is for simply simulating transmission characteristics using only one modulator in an optical orthogonal frequency division multiplexing transmission system. The optical transmitter 200 includes a light source 202 in which a phase between a plurality of oscillation optical frequencies is held in an optical frequency region, an optical modulator 204 that modulates light from the light source with a specific channel signal, and an optical signal obtained by modulating the modulated signal light. An optical frequency demultiplexer 206 that demultiplexes each frequency, optical delay lines 208-1 to N that delay the demultiplexed signal light, and an optical frequency multiplexer that multiplexes the modulated signal light (or optical intensity). And a light output unit 212 that outputs the combined signal light. The optical transmitter 200 can be configured on one substrate using, for example, a waveguide technique.

光変調器204は、光源202からの光を変調する。この場合、光変調器204を駆動する信号はチャネル信号d(t)のうち1つのみでよい。次に、光周波数分波器206を用いて変調した信号光を波長ごとに分波する。各波長のデータ信号は同一の変調器を用いて変調されたため、時間的に分離し、各波長間のデータ相関を減少させる必要がある。そのため、光遅延線208−1〜Nの長さはそれぞれ異なる値に定め、最小長さを基準とした長さの差は、pTc/neffとなるように設定する。ここで、pは0または2以上の偶数、cは真空中の光速、neffは光周波数分波器の出力と光周波数合波器(または光強度合流器)の入力を結ぶN個の部分の等価屈折率である。pを1以上の奇数としないのは、各波長間で同じデータが連続するのを避けるためである。最後に、光周波数合波器(あるいは光強度合流器)210を用いて各波長の信号を合波し(あるいは合流し)、光出力部212で信号光S(t)のシミュレーション信号が得られる。なお、遅延線以外では各波長に対応する導波路の長さは等しく設定されているものとする。 The light modulator 204 modulates light from the light source 202. In this case, the signal for driving the optical modulator 204 may be only one of the channel signals d n (t). Next, the signal light modulated using the optical frequency demultiplexer 206 is demultiplexed for each wavelength. Since the data signals of the respective wavelengths are modulated using the same modulator, it is necessary to separate them in time and reduce the data correlation between the respective wavelengths. For this reason, the lengths of the optical delay lines 208-1 to 208 -N are set to different values, and the difference in length based on the minimum length is set to be pTc 0 / n eff . Here, p is 0 or an even number of 2 or more, c 0 is the speed of light in vacuum, n eff is N pieces of N that connect the output of the optical frequency demultiplexer and the input of the optical frequency multiplexer (or optical intensity combiner). This is the equivalent refractive index of the part. The reason why p is not an odd number equal to or greater than 1 is to avoid the same data from continuing between wavelengths. Finally, signals of respective wavelengths are combined (or combined) using an optical frequency combiner (or optical intensity combiner) 210, and a simulation signal of the signal light S (t) is obtained at the optical output unit 212. . In addition to the delay lines, the lengths of the waveguides corresponding to the respective wavelengths are set to be equal.

(第3の参考形態)
図6は、本参考形態に係る送信器の構成例を示している。この光送信器300は、特定の発振光周波数を有する光源302と、光源からの光をN分岐する光強度分岐器304と、分岐した光を位相変調する光位相変調器306−1〜Nと、位相変調して周波数がシフトした光をチャネル信号で変調する光変調器308−1〜Nと、変調した信号光を合波する光周波数合波器(あるいは光強度合流器)310と、合波した信号光を出力する光出力部312とを備えている。この光送信器302は、例えば、導波路技術を用いて1つの基板上に構成することができる。
(Third reference form)
FIG. 6 shows a configuration example of a transmitter according to the present embodiment. This optical transmitter 300 includes a light source 302 having a specific oscillation light frequency, a light intensity splitter 304 that branches N light from the light source, and optical phase modulators 306-1 to 306-1 that phase-modulate the branched light. An optical modulator 308-1 to N that modulates phase-modulated light whose frequency is shifted with a channel signal, an optical frequency combiner (or optical intensity combiner) 310 that combines the modulated signal light, A light output unit 312 for outputting the waved signal light. The optical transmitter 302 can be configured on a single substrate using, for example, waveguide technology.

光源302からの特定の発振光周波数fを有する光を、光強度分岐器304を用いてN分岐し、光位相変調器306−1〜Nに入射する。光強度分岐器304は、光強度合流器の入出力を逆にして構成することができる。光位相変調器306−1〜Nは、各チャネルの光の位相φ(t)に対して以下の位相変調を施す。 The light having a specific oscillation light frequency f 0 from the light source 302 is N-branched using the light intensity splitter 304 and is incident on the optical phase modulators 306-1 to 306-1. The light intensity splitter 304 can be configured by reversing the input and output of the light intensity combiner. Optical phase modulators 306-1 to 306-1 perform the following phase modulation on the phase φ n (t) of the light of each channel.

Figure 0005406348
Figure 0005406348

式6の位相変調を与えられた光の周波数f(t)はもとの周波数f0からシフトし、次式で与えられる。 The frequency f n (t) of the light given the phase modulation of Equation 6 is shifted from the original frequency f 0 and is given by the following equation.

Figure 0005406348
Figure 0005406348

そして、光変調器308−1〜Nで、各チャネルの周波数成分f(t)を、各チャネル信号d(t)を用いて変調し、光周波数合波器(あるいは光強度合流器)310で中心周波数 Then, the optical modulators 308-1 to 30-N modulate the frequency components f n (t) of the respective channels using the respective channel signals d n (t), and the optical frequency multiplexer (or the optical intensity combiner). 310 center frequency

Figure 0005406348
Figure 0005406348

毎の合波(あるいは合流)を行うことによって、光出力部312において、式1で表される信号光S(t)を得ることができる。 By combining (or combining) each time, the light output unit 312 can obtain the signal light S (t) represented by Expression 1.

光周波数合波器310は、光強度合流器310とするよりも素子の損失は低下する。光周波数合波器310での中心周波数   The optical frequency multiplexer 310 has a lower element loss than the optical intensity combiner 310. Center frequency at optical frequency multiplexer 310

Figure 0005406348
Figure 0005406348

毎の合波は、不均一な周波数間隔となる可能性があるが、アレイ導波路格子または非対称マッハツェンダ型干渉計もしくはそれを多段縦続接続した光周波数合波器は、不均一な周波数間隔の合波にも対応可能である。 Each combination may result in non-uniform frequency spacing, but an arrayed waveguide grating, an asymmetric Mach-Zehnder interferometer, or an optical frequency multiplexer that cascades them is not suitable for non-uniform frequency spacing. It can also handle waves.

(第4の参考形態)
図7は、本参考形態に係る送信器の構成例を示している。本参考形態に係る光送信器は、光直交周波数分割多重伝送システムにおいて、変調器1つのみを用いて簡便に伝送特性をシミュレートするためのものである。光送信器400は、特定の発振光周波数を有する光源402と、光源からの光を特定のチャネル信号で変調する光変調器404と、変調した信号光をN分岐する光強度分岐器406と、分岐した信号光を位相変調する光位相変調器408−1〜Nと、位相変調した信号光をそれぞれ遅延する光遅延線410−1〜Nと、遅延した信号光を合波する光周波数合波器(あるいは光強度合流器)412と、合波した信号光を出力する光出力部414とを備えている。この光送信器400は、例えば、導波路技術を用いて1つの基板上に構成することができる。
(4th reference form)
FIG. 7 shows a configuration example of a transmitter according to the present embodiment. The optical transmitter according to the present embodiment is for simply simulating transmission characteristics using only one modulator in an optical orthogonal frequency division multiplexing transmission system. The optical transmitter 400 includes a light source 402 having a specific oscillation optical frequency, an optical modulator 404 that modulates light from the light source with a specific channel signal, an optical intensity splitter 406 that splits the modulated signal light into N branches, Optical phase modulators 408-1 to 408 -N for phase-modulating the branched signal light, optical delay lines 410-1 to 410 -N for delaying the phase-modulated signal light respectively, and optical frequency multiplexing for multiplexing the delayed signal light (Or a light intensity combiner) 412 and a light output unit 414 for outputting the combined signal light. The optical transmitter 400 can be configured on one substrate using, for example, a waveguide technique.

光源402からの特定の発振光周波数fを有する光を、光変調器404を用いて変調する。光変調器404を駆動する信号はチャネル信号d(t)のうち1つのみでよい。次に、光強度分岐器406を用いて変調信号光をN分岐し、光位相変調器408−1〜Nに入射する。光位相変調器408−1〜Nでは、各チャネルの光の位相φ(t)および周波数f(t)は、それぞれ、式6および式7で表される。各分岐のデータ信号は同一の変調器を用いて変調されたため、時間的に分離し、各波長間のデータ相関を減少させる必要がある。そのため、光遅延線410−1〜Nの長さはそれぞれ異なる値に定め、最小長さを基準とした長さの差は、pTc/neffとなるように設定する。ここで、pは0および2以上の偶数、cは真空中の光速、neffは光強度分岐器の出力と光周波数合波器(または光強度合流器)の入力を結ぶN個の部分の等価屈折率である。最後に、光周波数合波器(あるいは光強度合流器)412を用いて各チャネルの変調信号光を合波し(あるいは合流し)、光出力部414で信号光S(t)のシミュレーション信号が得られる。 Light having a specific oscillation light frequency f 0 from the light source 402 is modulated using the light modulator 404. Only one of the channel signals d n (t) is required to drive the optical modulator 404. Next, the modulated signal light is branched into N using the light intensity branching device 406 and is incident on the optical phase modulators 408-1 to 408 -N. In the optical phase modulators 408-1 to 408 -N, the phase φ n (t) and the frequency f n (t) of the light of each channel are expressed by Expression 6 and Expression 7, respectively. Since the data signals of the respective branches are modulated using the same modulator, it is necessary to separate them in time and reduce the data correlation between the wavelengths. Therefore, the lengths of the optical delay lines 410-1 to 410 -N are set to different values, and the difference in length based on the minimum length is set to be pTc 0 / n eff . Here, p is 0 and an even number greater than or equal to 2, c 0 is the speed of light in vacuum, n eff is the N parts that connect the output of the optical intensity splitter and the input of the optical frequency multiplexer (or optical intensity combiner) Is the equivalent refractive index. Finally, the modulated signal light of each channel is combined (or combined) using the optical frequency combiner (or optical intensity combiner) 412, and the simulation signal of the signal light S (t) is output from the optical output unit 414. can get.

(第1の実施形態)
図8は、本発明の第1実施形態に係る受信器の構成例を示している。この光受信器500は、光直交周波数分割多重された信号光が入力される光入力部502と、入力された信号光をN分岐する光強度分岐器504と、分岐した信号光をそれぞれ遅延する光遅延線506−1〜Nと、遅延した信号光をフーリエ変換処理する光高速フーリエ変換回路508と、フーリエ変換処理された信号光をゲート処理する時間ゲート素子510−1〜Nと、復調されたチャネル信号を出力する光出力部512−1〜Nとを備えている。この光受信器500は、例えば、導波路技術を用いて1つの基板上に構成することができる。
(First embodiment)
FIG. 8 shows a configuration example of a receiver according to the first embodiment of the present invention. The optical receiver 500 includes an optical input unit 502 to which optical orthogonal frequency division multiplexed signal light is input, an optical intensity splitter 504 that splits the input signal light into N, and a delayed signal light. Optical delay lines 506-1 to N, optical fast Fourier transform circuit 508 that performs Fourier transform processing on the delayed signal light, time gate elements 510-1 to N that perform gate processing on the signal light subjected to Fourier transform processing, and demodulation. And optical output units 512-1 to 512-N for outputting channel signals. The optical receiver 500 can be configured on one substrate using, for example, a waveguide technique.

受信側において、光直交周波数分割多重された信号光S(t)から各チャネル信号d(t)を一括復調する際、式5で示す光離散フーリエ変換が必要となる。光離散フーリエ変換の演算量(かけ算量)を削減し、ハード面でも構成の簡略化が可能な光高速フーリエ変換について説明する。なお、簡単のためN=4の場合について説明する。この場合、式5で示す光離散フーリエ変換は次式で表される。 On the receiving side, when the channel signals d n (t) are demodulated collectively from the optical orthogonal frequency division multiplexed signal light S (t), the optical discrete Fourier transform shown in Expression 5 is required. An optical fast Fourier transform that can reduce the amount of calculation (multiplication amount) of the optical discrete Fourier transform and can simplify the configuration also in terms of hardware will be described. For simplicity, the case where N = 4 will be described. In this case, the optical discrete Fourier transform represented by Expression 5 is expressed by the following expression.

Figure 0005406348
Figure 0005406348

ここで、チャネル信号d(t)は次式のように変形できる。 Here, the channel signal d n (t) can be modified as follows.

Figure 0005406348
Figure 0005406348

したがって、式8は、次式のように変形できる。 Therefore, Expression 8 can be transformed as the following expression.

Figure 0005406348
Figure 0005406348

式10は、式8と比較してかけ算の数が16から8に低減されている。これが光高速フーリエ変換である。かけ算が半分となっているため、演算量の低下、すなわち演算を実現するための光回路構成の簡略化を実現することができる。   In Equation 10, the number of multiplications is reduced from 16 to 8 as compared with Equation 8. This is the optical fast Fourier transform. Since the multiplication is halved, it is possible to reduce the amount of calculation, that is, to simplify the optical circuit configuration for realizing the calculation.

図9に、式8の演算を実現するための光回路の構成例を、図10および図11に、式10を実現するための光回路の構成例を示す。   FIG. 9 shows a configuration example of an optical circuit for realizing the calculation of Expression 8, and FIGS. 10 and 11 show configuration examples of the optical circuit for realizing Expression 10.

図9は、光離散フーリエ変換を実現するための光回路である。この光回路20は、4本の入力導波路21−1〜4と、4個の光強度分岐器22−1〜4と、16個の位相調節部23−1〜16と、16本の導波路24−1〜16と、4個の光強度合流器25−1〜4と、4本の出力導波路26−1〜4とから構成されている。入力導波路21−1〜4のそれぞれの長さ、導波路24−1〜16のそれぞれの長さ、および出力導波路26−1〜4のそれぞれの長さは等しく設定する。これは、式8における位相関係を保持するためである。計16個(一般的にはN個)の位相調節部23−1〜16の位相を調節することによって、式8の関係が満たされるようにする。なお、位相調節部23−1〜16の1つに対して、他の15個の位相調節部の相対位相が合えばよいので、位相調節部の必要最低数は15個(一般的にはN−1個)となる。このようにして光離散フーリエ変換を実際の光回路を用いて実現することができる。なお、この光回路は、交差部分が多く、導波路損失が高くなる欠点がある。 FIG. 9 shows an optical circuit for realizing the optical discrete Fourier transform. This optical circuit 20 includes four input waveguides 21-1 to 21-4, four light intensity splitters 22-1 to 2-4, 16 phase adjusting units 23-1 to 16-16, and 16 waveguides. It comprises waveguides 24-1 to 16, four light intensity combiners 25-1 to 25-4, and four output waveguides 26-1 to 26-4. The lengths of the input waveguides 21-1 to 21-4, the lengths of the waveguides 24-1 to 16, and the lengths of the output waveguides 26-1 to 26-4 are set to be equal. This is to maintain the phase relationship in Equation 8. By adjusting the phases of a total of 16 (generally N 2 ) phase adjusting units 23-1 to 23-16, the relationship of Expression 8 is satisfied. Since the relative phases of the other 15 phase adjustment units need only match one of the phase adjustment units 23-1 to 23-16, the required minimum number of phase adjustment units is 15 (generally N a 2 -1). In this way, the optical discrete Fourier transform can be realized using an actual optical circuit. In addition, this optical circuit has a fault which has many cross | intersection parts and a waveguide loss becomes high.

図10は、光高速フーリエ変換を実現するための光回路である。この光回路30は、4本の入力導波路31−1〜4と、7個の位相調節部32−1〜7と、4個の方向性結合器33−1〜4と、4本の出力導波路34−1〜4とから構成されている。入力導波路31−1〜4のそれぞれの長さ、出力導波路34−1〜4のそれぞれの長さ、方向性結合器33−1〜4同士を結ぶ導波路のそれぞれの長さは等しく設定する。これは、式10における位相関係を保持するためである。方向性結合器33−1〜4の伝達行列fcplは、強度結合率κが0.5(3dBカプラ)の場合、次式で表される。 FIG. 10 shows an optical circuit for realizing the optical fast Fourier transform. The optical circuit 30 includes four input waveguides 31-1 to 31-4, seven phase adjusting units 32-1 to 7, four directional couplers 33-1 to 3-4, and four outputs. It consists of waveguides 34-1 to 34-4. The lengths of the input waveguides 31-1 to 31-4, the lengths of the output waveguides 34-1 to 34, and the lengths of the waveguides connecting the directional couplers 33-1 to 3-4 are set to be equal. To do. This is to maintain the phase relationship in Equation 10. The transfer matrix f cpl of the directional couplers 33-1 to 3-4 is expressed by the following equation when the strength coupling factor κ is 0.5 (3 dB coupler).

Figure 0005406348
Figure 0005406348

したがって、位相調節部32−1〜7の位相を−π/2(伝達式exp(jπ/2))に設定した場合、図10の構成を用いて式10の演算(光高速フーリエ変換)が実現できる。詳細は以下の通りである。図10中の(F0,F1)、(F2,F3)は以下の式で表される。   Therefore, when the phase of the phase adjusters 32-1 to 32-7 is set to −π / 2 (transfer expression exp (jπ / 2)), the calculation of Expression 10 (optical fast Fourier transform) is performed using the configuration of FIG. realizable. Details are as follows. (F0, F1) and (F2, F3) in FIG. 10 are expressed by the following equations.

Figure 0005406348
Figure 0005406348

Figure 0005406348
Figure 0005406348

よって、(d(t),d(t))、(d(t),d(t))は以下の式で表される。 Therefore, (d 0 (t), d 2 (t)), (d 1 (t), d 3 (t)) are expressed by the following equations.

Figure 0005406348
Figure 0005406348

Figure 0005406348
Figure 0005406348

上2式は、定数倍の係数を除いて式10に一致する。 The above two expressions agree with Expression 10 except for a constant multiple factor.

方向性結合器の伝達行列および図10の出力を示すベクトル表示における定数倍の係数は、信号の復調には影響しない。なお、図10の構成例は、例示であり、位相調節部32−1〜7の設置場所やその設定量は変更してもよい。図9と比較して、図10の構成では、導波路の数は24から4に、位相調節部の数は15から7に低減されていることがわかる。この低減効果は、通常2の倍数に設定されるNの数が大きくなるほど顕著になる。なお、方向性結合器33−1〜4としては、多モード干渉(MMI:Multi−Mode Interference)カプラ、スターカプラなどを用いることもできる。   The constant multiplication factor in the directional coupler transfer matrix and the vector representation showing the output of FIG. 10 does not affect the demodulation of the signal. The configuration example of FIG. 10 is an exemplification, and the installation location and the set amount of the phase adjustment units 32-1 to 32-1 may be changed. Compared to FIG. 9, in the configuration of FIG. 10, the number of waveguides is reduced from 24 to 4, and the number of phase adjusting units is reduced from 15 to 7. This reduction effect becomes more prominent as the number of N, which is normally set to a multiple of 2, increases. As the directional couplers 33-1 to 33-4, a multi-mode interference (MMI) coupler, a star coupler, or the like can be used.

図11は、光高速フーリエ変換を実現するための他の構成の光回路を示している。この光回路40は、4本の入力導波路41−1〜4と、4個の対称マッハツェンダ型干渉計42−1〜4と、5個の位相調節部43−1〜5と、4本の出力導波路44−1〜4とから構成されている。入力導波路41−1〜4のそれぞれの長さ、出力導波路44−1〜4のそれぞれの長さ、対称マッハツェンダ型干渉計42−1〜4同士を結ぶ導波路のそれぞれの長さは等しく設定する。これは、式10における位相関係を保持するためである。対称マッハツェンダ型干渉計42−1〜4の伝達行列fsmziは、対称マッハツェンダ型干渉計を構成する方向性結合器の強度結合率κが0.5、位相調節部43−1〜4の位相設定量φがπ/2の場合、次式で表される。 FIG. 11 shows an optical circuit having another configuration for realizing the optical fast Fourier transform. The optical circuit 40 includes four input waveguides 41-1 to 41-4, four symmetric Mach-Zehnder interferometers 42-1 to 4-4, five phase adjusting units 43-1 to 4-5, and four The output waveguides 44-1 to 44-4 are configured. The lengths of the input waveguides 41-1 to 41-4, the lengths of the output waveguides 44-1 to 4-4, and the lengths of the waveguides connecting the symmetric Mach-Zehnder interferometers 42-1 to 4-4 are equal. Set. This is to maintain the phase relationship in Equation 10. The transfer matrix f smzi of the symmetric Mach-Zehnder interferometers 42-1 to 42-4 has an intensity coupling ratio κ of the directional coupler constituting the symmetric Mach-Zehnder interferometer of 0.5, and the phase setting of the phase adjusting units 43-1 to 4-4. When the quantity φ is π / 2, it is expressed by the following formula.

Figure 0005406348
Figure 0005406348

したがって、位相調節部43−5の位相をπ/2(伝達式exp(−jπ/2))に設定した場合、図11の構成を用いて式10の演算(光高速フーリエ変換)が実現できる。詳細は以下の通りである。図11中の(F0,F1)、(F2,F3)は以下の式で表される。   Therefore, when the phase of the phase adjustment unit 43-5 is set to π / 2 (transfer expression exp (−jπ / 2)), the calculation of formula 10 (optical fast Fourier transform) can be realized using the configuration of FIG. . Details are as follows. (F0, F1) and (F2, F3) in FIG. 11 are expressed by the following equations.

Figure 0005406348
Figure 0005406348

Figure 0005406348
Figure 0005406348

よって、(d(t),d(t))、(d(t),d(t))は以下の式で表される。 Therefore, (d 0 (t), d 2 (t)), (d 1 (t), d 3 (t)) are expressed by the following equations.

Figure 0005406348
Figure 0005406348

Figure 0005406348
Figure 0005406348

上2式は、定数倍の係数を除いて式10に一致する。 The above two expressions agree with Expression 10 except for a constant multiple factor.

なお、図11の構成例は、例示であり、位相調節部43−5の設置場所やその設定量は変更することができる。図10と比較して、図11の構成ではさらに、位相調節部の数は7から5に低減されていることがわかる。この低減効果はNの数が大きくなるほど顕著になる。   The configuration example in FIG. 11 is an exemplification, and the installation location and the set amount of the phase adjustment unit 43-5 can be changed. Compared to FIG. 10, it can be seen that the number of phase adjustment units is further reduced from 7 to 5 in the configuration of FIG. 11. This reduction effect becomes more prominent as the number of N increases.

図10および11に関する説明より、光高速フーリエ変換を実現するためには、方向性結合器と対称マッハツェンダ型干渉計は、総数がNであれば、任意の数ずつ組み合わせて用いても良い。また、一般に、2N入力2N出力の光高速フーリエ変換回路は、N入力N出力の光高速フーリエ変換回路を2個組み合わせて、図12のように構成することができる。   10 and 11, in order to realize the optical fast Fourier transform, any number of directional couplers and symmetric Mach-Zehnder interferometers may be used as long as the total number is N. In general, an optical fast Fourier transform circuit with 2N inputs and 2N outputs can be configured as shown in FIG. 12 by combining two optical fast Fourier transform circuits with N inputs and N outputs.

この光回路50は、2N本の入力導波路51−1〜2Nと、2個のN入力N出力の光高速フーリエ変調回路52−1および52−2と、2N本の光高速フーリエ変調回路と方向性結合器を接続する導波路53−1〜2Nと、N個の方向性結合器(あるいは対称マッハツェンダ型干渉計)54−1〜Nと、2N本の出力導波路55−1〜2Nとから構成されている。なお、この図では位相調節部は省略した。入力導波路51−1〜2Nのそれぞれの長さ、導波路53−1〜2Nのそれぞれの長さ、および出力導波路55−1〜2Nのそれぞれの長さは等しい長さに設定する。これは、式10における位相関係を保持するためである。また、光高速フーリエ変換を実現するための他の光回路の構成として、N入力N出力のMMIカプラやスターカプラなども考えられる。   The optical circuit 50 includes 2N input waveguides 51-1 to 2N, two N input N output optical fast Fourier modulation circuits 52-1 and 52-2, 2N optical fast Fourier modulation circuits, Waveguides 53-1 to 2N for connecting the directional couplers, N directional couplers (or symmetric Mach-Zehnder interferometers) 54-1 to N, 2N output waveguides 55-1 to 2N, It is composed of In this figure, the phase adjustment unit is omitted. The lengths of the input waveguides 51-1 to 2N, the lengths of the waveguides 53-1 to 2N, and the lengths of the output waveguides 55-1 to 2N are set to be equal. This is to maintain the phase relationship in Equation 10. As other optical circuit configurations for realizing the optical fast Fourier transform, an N input N output MMI coupler, a star coupler, and the like are also conceivable.

図13に、図8の各部での1タイムスロット分の光パルスの様子を示す。具体的には、図13(a)は、図8の入力導波路部での光パルスの様子であり、図13(b)は、図8の遅延線の出力での光パルスの様子であり、図13(c)は、図8の光高速フーリエ変換回路の出力での光パルスの様子であり、図13(d)は、図8の出力導波路部での光パルスの様子を示している。本図においても、簡単のため、N=4の場合について説明する。図13(a)に示す入力光パルスは、光強度分岐器504でN分岐され、光遅延線506−1〜NではTc/(Nneff)ずつ異なる遅延を与えられる(図13(b))。光高速フーリエ変換回路508において、光高速フーリエ変換に相当する位相が各光パルスに与えられる(図13(c))。各パルスが重なった部分のみを時間ゲート素子510−1〜Nによるゲーティングにて時間的に取り出した場合、光直交周波数分割多重信号S(t)から、式10に対応するd(t)を復調することができる。 FIG. 13 shows the state of an optical pulse for one time slot in each part of FIG. Specifically, FIG. 13A shows a state of an optical pulse in the input waveguide portion of FIG. 8, and FIG. 13B shows a state of an optical pulse at the output of the delay line in FIG. FIG. 13C shows the state of the optical pulse at the output of the optical fast Fourier transform circuit of FIG. 8, and FIG. 13D shows the state of the optical pulse in the output waveguide portion of FIG. Yes. Also in this figure, for simplicity, a case where N = 4 will be described. The input optical pulse shown in FIG. 13A is N-branched by the optical intensity splitter 504, and different delays are given by Tc 0 / (Nn eff ) in the optical delay lines 506-1 to 506-N (FIG. 13B). ). In the optical fast Fourier transform circuit 508, a phase corresponding to the optical fast Fourier transform is given to each optical pulse (FIG. 13C). When only the part where each pulse overlaps is taken out in time by gating by the time gate elements 510-1 to 510- N, d n (t) corresponding to Equation 10 is obtained from the optical orthogonal frequency division multiplexed signal S (t). Can be demodulated.

なお、時間ゲート素子510−1〜Nとしては、強誘電体材料あるいは半導体材料の電気光学効果を用いた干渉計型変調器や、半導体光増幅器(SOA:Semlconductor Optical Amplifier)を用いたゲーティング、信号光の光電変換後の電気領域でのゲーティングなどを用いることができるが、ゲート時間窓を短く設定することができる半導体EA変調器が現状では最適であると考えられる。   Note that as the time gate elements 510-1 to 510-N, an interferometer type modulator using an electro-optic effect of a ferroelectric material or a semiconductor material, or a gating using a semiconductor optical amplifier (SOA: Semlconductor Optical Amplifier), Although gating in the electrical region after photoelectric conversion of signal light can be used, a semiconductor EA modulator that can set a short gate time window is considered to be optimal at present.

図8でN=4とし、光フーリエ変換回路部を図11で構成した場合について、図8の動作を実証する実験を行った。図8の光入力部502に10Gbit/s×4チャネルの光OFDM信号を入射した。各チャネルは別々のデータ信号で変調され、各チャネル間の周波数差は10GHzである。図20(a)、(b)に、それぞれ光入力部502および出力導波路44−3での信号スペクトルを示す。図20(b)より、d(t)のスペクトルがきれいに抜き出されていることがわかる。また、図21に、光出力部512−1〜4での信号(それぞれ、d(t),d(t),d(t),d(t)に対応)のエラーレート特性を測定した結果を示す。●は、光入力部502にd(t)のみを入射した場合の参照エラーレート特性を示す。また、図22に示すアイパターンは、d(t)のエラーレート〜10−9でのものを示している。図21の結果より、図8の構成を用いて、d(t),d(t),d(t),d(t)のいずれに関してもエラーレート〜10−9が達成され、光OFDM信号から正確に分離されていることがわかる。 In the case where N = 4 in FIG. 8 and the optical Fourier transform circuit unit is configured in FIG. 11, an experiment was performed to verify the operation of FIG. A 10 Gbit / s × 4 channel optical OFDM signal was incident on the optical input unit 502 of FIG. Each channel is modulated with a separate data signal, and the frequency difference between each channel is 10 GHz. FIGS. 20A and 20B show signal spectra in the optical input unit 502 and the output waveguide 44-3, respectively. FIG. 20B shows that the spectrum of d 1 (t) is extracted clearly. Further, FIG. 21 shows error rate characteristics of signals (corresponding to d 0 (t), d 2 (t), d 1 (t), and d 3 (t), respectively) at the light output units 512-1 to 512-4. The result of having measured is shown. ● indicates a reference error rate characteristic when only d 1 (t) is incident on the optical input unit 502. Further, the eye pattern shown in FIG. 22 shows an eye pattern having an error rate of d 1 (t) of 10 −9 . From the result of FIG. 21, using the configuration of FIG. 8, an error rate of 10 −9 is achieved for any of d 0 (t), d 2 (t), d 1 (t), and d 3 (t). It can be seen that the optical OFDM signal is accurately separated.

(第2の実施形態)
図14は、本発明の第2の実施形態に係る受信器の構成例を示している。この光受信器600は、光直交周波数分割多重された信号光が入力される光入力部602と、入力された信号光を位相変調する光位相変調器604と、位相変調して周波数がシフトした信号光を周波数分波する光周波数分波器606と、分波した信号光のチャーピングを相殺する光位相変調器608−1〜Nと、分波した信号光をそれぞれ遅延する光遅延線610−1〜Nと、遅延した信号光をフーリエ変換処理する光高速フーリエ変換回路612と、復調されたチャネル信号を出力する光出力部614−1〜Nとを備えている。この受信器600は、例えば、導波路技術を用いて1つの基板上に構成することができる。
(Second Embodiment)
FIG. 14 shows a configuration example of a receiver according to the second embodiment of the present invention. This optical receiver 600 includes an optical input unit 602 that receives optical orthogonal frequency division multiplexed signal light, an optical phase modulator 604 that performs phase modulation on the input signal light, and a phase modulation that causes a frequency shift. An optical frequency demultiplexer 606 that demultiplexes the signal light, an optical phase modulator 608-1 to N that cancels chirping of the demultiplexed signal light, and an optical delay line 610 that delays the demultiplexed signal light. -1 to N, an optical fast Fourier transform circuit 612 that performs Fourier transform processing on the delayed signal light, and light output units 614-1 to 614 -N that output demodulated channel signals. The receiver 600 can be configured on a single substrate using, for example, waveguide technology.

光入力部602からの光直交周波数分割多重された信号光の位相θ(t)に対して、光位相変調器604は、aを定数として以下の位相変調を施す。   The optical phase modulator 604 performs the following phase modulation on the phase θ (t) of the signal light that is optical orthogonal frequency division multiplexed from the optical input unit 602, with a being a constant.

Figure 0005406348
Figure 0005406348

式13の位相変調を与えられた光の周波数f(t)はもとの周波数fからシフトし、次式で与えられる。 Frequency f of the light given a phase modulation of the formula 13 (t) is shifted from the original frequency f 0, it is given by the following equation.

Figure 0005406348
Figure 0005406348

光周波数分波器606では、位相変調により周波数がシフトされる信号光f(t)に対して、光中心周波数2aT/N毎の分波が行われる。各分波信号光の1タイムスロット長はT/Nである。その後、N個の光位相変調器608−1〜Nが互いに同期して、周期Tで同一の時間長T/Nのタイムスロット内で以下の位相変調が行われる。   The optical frequency demultiplexer 606 demultiplexes the signal light f (t) whose frequency is shifted by phase modulation for each optical center frequency 2aT / N. One time slot length of each demultiplexed signal light is T / N. Thereafter, the N optical phase modulators 608-1 to 608 -N are synchronized with each other, and the following phase modulation is performed within a time slot having the same time length T / N in the period T.

Figure 0005406348
Figure 0005406348

式13および式15は符号が逆であるので、光位相変調器608−1〜Nにおいて信号光のチャーピングは相殺される。次に、光遅延線610−1〜NでTc/(Nneff)ずつ異なる遅延を与えられた後、N入力N出力の光高速フーリエ変換回路612において、光高速フーリエ変換に相当する位相が各光パルスに与えられる。光出力部614−1〜Nの出力として、光直交周波数分割多重信号S(t)から、式10に対応するチャネル信号d(t)を復調することができる。なお、光周波数分波器606におけるフィルタリングによって、各パルスが重なる部分のみの時間的取り出しは完了している。したがって、図14の受信器は、図8の構成と比較して、時間ゲート素子が不要であるという利点がある。 Since the signs of Expressions 13 and 15 are opposite, the chirping of the signal light is canceled in the optical phase modulators 608-1 to 608 -N. Next, the optical delay lines 610-1 to 610 -N are given different delays by Tc 0 / (Nn eff ), and then the optical fast Fourier transform circuit 612 having N inputs and N outputs has a phase corresponding to the optical fast Fourier transform. Given to each light pulse. As the output of the optical output units 614-1 to 614 -N, the channel signal d n (t) corresponding to Equation 10 can be demodulated from the optical orthogonal frequency division multiplexed signal S (t). Note that the temporal extraction of only the portion where the pulses overlap is completed by filtering in the optical frequency demultiplexer 606. Therefore, the receiver of FIG. 14 has an advantage that a time gate element is unnecessary compared with the configuration of FIG.

(第3の実施形態)
図15は、本発明の第3の実施形態に係る受信器の構成例を示している。この光受信器700は、光直交周波数分割多重された信号光が入力される光入力部702と、入力された信号光を各パスにスイッチングする光スイッチ704と、スイッチングした信号光をそれぞれ遅延する光遅延線706−1〜Nと、遅延した信号光をフーリエ変換処理する光高速フーリエ変換回路708と、復調されたチャネル信号を出力する光出力部710−1〜Nとを備えている。この受信器700は、例えば、導波路技術を用いて1つの基板上に構成することができる。
(Third embodiment)
FIG. 15 illustrates a configuration example of a receiver according to the third embodiment of the present invention. The optical receiver 700 has an optical input unit 702 to which optical orthogonal frequency division multiplexed signal light is input, an optical switch 704 that switches the input signal light to each path, and delays the switched signal light. Optical delay lines 706-1 to 706 -N, an optical fast Fourier transform circuit 708 that performs Fourier transform processing on the delayed signal light, and optical output units 710-1 to 710 -N that output demodulated channel signals are provided. The receiver 700 can be configured on a single substrate using, for example, waveguide technology.

光スイッチ704では、光直交周波数分割多重信号S(t)の同一の時間長Tのタイムスロットを、時間長T/Nの部分毎に、異なるN個の出力パスに、時間周期Tで空間的にスイッチングを行う。スイッチングにより取り出された光パルスは、光遅延線706−1〜NでTc/(Nneff)ずつ異なる遅延を与えられた後、光高速フーリエ変換回路708において、光高速フーリエ変換に相当する位相が各光パルスに与えられる。光出力部710−1〜Nの出力として、光直交周波数分割多重信号S(t)から、式10に対応するチャネル信号d(t)を復調することができる。なお、光スイッチ704におけるスイッチングによって、各パルスが重なる部分のみの時間的取り出しは完了している。したがって、図15の受信器は、図8の構成と比較して、時間ゲート素子が不要であるという利点がある。光スイッチ704としては、高速性が要求されるため、通常、強誘電体材料あるいは半導体材料から構成されるものが用いられる。 In the optical switch 704, a time slot having the same time length T of the optical orthogonal frequency division multiplexed signal S (t) is spatially transmitted in a time period T to N different output paths for each portion of the time length T / N. Switching is performed. The optical pulses extracted by switching are given different delays by Tc 0 / (Nn eff ) by the optical delay lines 706-1 to 706 -N, and then the phase corresponding to the optical fast Fourier transform in the optical fast Fourier transform circuit 708. Is given to each light pulse. As an output of the optical output units 710-1 to 710 -N, the channel signal d n (t) corresponding to Equation 10 can be demodulated from the optical orthogonal frequency division multiplexed signal S (t). Note that, by switching in the optical switch 704, temporal extraction of only a portion where each pulse overlaps is completed. Therefore, the receiver of FIG. 15 has an advantage that a time gate element is unnecessary compared with the configuration of FIG. Since the optical switch 704 is required to have high speed, an optical switch made of a ferroelectric material or a semiconductor material is usually used.

(第5の参考形態)
図16は、本参考形態に係る受信器の構成例を示している。この光受信器800は、光直交周波数分割多重された信号光が入力される光入力部802と、入力された信号光をN分岐する光強度分岐器804と、分岐した信号光を位相変調する光位相変調器806−1〜Nと、位相変調した信号光をさらにN分岐する光強度分岐器808−1〜Nと、分岐した信号光をそれぞれ遅延する光遅延線810−1〜Nと、遅延した信号光を合流する光強度合流器812−1〜Nと、合流した信号光をゲート処理する時間ゲート素子814−1〜Nと、復調されたチャネル信号を出力する光出力部816−1〜Nとを備えている。この受信器800は、例えば、導波路技術を用いて1つの基板上に構成することができる。
(5th reference form)
FIG. 16 illustrates a configuration example of a receiver according to the present embodiment. The optical receiver 800 includes an optical input unit 802 to which optical orthogonal frequency division multiplexed signal light is input, an optical intensity splitter 804 that splits the input signal light into N branches, and phase-modulates the branched signal light. Optical phase modulators 806-1 to 806 -N, optical intensity splitters 808-1 to 808 -N for further branching the phase-modulated signal light by N, optical delay lines 810-1 to 810 -N for respectively delaying the branched signal light, Optical intensity combiners 812-1 to 81-N that combine the delayed signal light, time gate elements 814-1 to N that perform gate processing on the combined signal light, and an optical output unit 816-1 that outputs a demodulated channel signal -N. The receiver 800 can be constructed on a single substrate using, for example, waveguide technology.

光強度分岐器804において、入力信号光を等強度でN分岐する。各位相変調器806は、周期Tで同一の時間長Tのタイムスロット内で位相φ(t)に対して以下の位相変調を施す。 In the light intensity splitter 804, the input signal light is N-branched with equal intensity. Each phase modulator 806 performs the following phase modulation on the phase φ n (t) in a time slot having the same time length T in the period T.

Figure 0005406348
Figure 0005406348

次に、光強度分岐器808で、位相変調器806からの光をさらに等強度でN分岐する。そして、分岐後の光は、光遅延線810でTc/(Nneff)ずつ異なる遅延を与えられた後、光強度合流器812で合流され、時間ゲート素子814で、光直交周波数分割多重信号S(t)の同一の時間長Tのタイムスロットからの時間的に重なった時間長T/Nの部分のみを時間T毎に周期的に取り出す時間ゲーティングを行うことにより、式5および式8で表される光離散フーリエ変換操作を直接的に実行し、チャネル信号d(t)を復調することができる。 Next, the light intensity splitter 808 further splits the light from the phase modulator 806 into N branches with equal intensity. The branched light is given different delays by Tc 0 / (Nn eff ) by the optical delay line 810, and then combined by the light intensity combiner 812, and the optical orthogonal frequency division multiplexed signal by the time gate element 814. By performing time gating that periodically extracts only the portions of the time length T / N that overlap in time from the time slots of the same time length T of S (t) every time T, Equations 5 and 8 The channel discrete signal d n (t) can be demodulated by directly executing the optical discrete Fourier transform operation represented by:

(第6の参考形態)
図17は、本参考形態に係る受信器の構成例を示している。この光受信器900は、光直交周波数分割多重された信号光が入力される光入力部902と、入力された信号光をN分岐する光強度分岐器904と、分岐した信号光をさらに分岐する光強度分岐器906−1〜Nと、分岐した信号光の位相を調整する光位相シフタ908−1〜Nと、位相調整された信号光をそれぞれ遅延する光遅延線910−1〜Nと、遅延した信号光を合流する光強度合流器912−1〜Nと、合流した信号光をゲート処理する時間ゲート素子914−1〜Nと、復調されたチャネル信号を出力する光出力部916−1〜Nとを備えている。この受信器900は、例えば、導波路技術を用いて1つの基板上に構成することができる。
(Sixth reference form)
FIG. 17 shows a configuration example of a receiver according to the present embodiment. This optical receiver 900 further branches an optical input unit 902 to which optical orthogonal frequency division multiplexed signal light is input, an optical intensity splitter 904 that splits the input signal light into N, and a branched signal light. Optical intensity splitters 906-1 to 906-1, optical phase shifters 908-1 to N for adjusting the phase of the branched signal light, optical delay lines 910-1 to N for delaying the phase adjusted signal light, and Light intensity combiners 912-1 to 91-N that combine the delayed signal light, time gate elements 914-1 to N that perform gate processing on the combined signal light, and an optical output unit 916-1 that outputs a demodulated channel signal -N. The receiver 900 can be constructed on a single substrate using, for example, waveguide technology.

光強度分岐器904において、入力信号光を等強度でN分岐する。N分岐した信号光をそれぞれを光強度分岐器906−1〜Nにおいてさらに等強度でN分岐する。なお、光強度分岐器904および906−1〜Nは、1入力N出力の1つの光強度分岐器にまとめても良い。N個の光強度分岐器906−1〜NのそれぞれのN本の分岐出力からの信号光を、それぞれN本の位相シフタ908−1〜Nに入力する。各位相シフタ908では、以下の位相シフトを行う。 In the light intensity splitter 904, the input signal light is N-branched with equal intensity. The N-branched signal lights are further N-branched at equal intensity in the light intensity splitters 906-1 to 906-1. The light intensity branching unit 904 and 906-1~N may be combined into one input N 2 1 one light intensity branching unit outputs. The signal lights from the N branch outputs of the N light intensity splitters 906-1 to 906-1 to N are input to the N phase shifters 908-1 to N, respectively. Each phase shifter 908 performs the following phase shift.

Figure 0005406348
Figure 0005406348

そして、位相シフト後の光は、光遅延線910で長さの差がTc/(Nneff)ずつ異なる遅延を与えられた後、光強度合流器912で合流され、時間ゲート素子914で、光直交周波数分割多重信号S(t)の同一の時間長Tのタイムスロットからの時間的に重なった時間長T/Nの部分のみを時間T毎に周期的に取り出す時間ゲーティングを行う。これにより、式5および8で表される光離散フーリエ変換操作を直接的に実行し、チャネル信号d(t)を復調することができる。なお、位相シフタ908−1〜Nと光遅延線910−1〜Nの配置の順序は図17の逆でも良い。 Then, the phase-shifted light is given a delay whose length difference is different by Tc 0 / (Nn eff ) by the optical delay line 910, and then combined by the light intensity combiner 912, and by the time gate element 914, Time gating is performed in which only a portion of the time length T / N that overlaps in time from a time slot of the same time length T of the optical orthogonal frequency division multiplexed signal S (t) is periodically extracted every time T. Thereby, the optical discrete Fourier transform operation represented by the equations 5 and 8 can be directly executed, and the channel signal d n (t) can be demodulated. The order of arrangement of the phase shifters 908-1 to N and the optical delay lines 910-1 to N may be reversed from that in FIG.

(第7の参考形態)
図18は、本参考形態に係る受信器の構成例を示している。この光受信器1000は、光直交周波数分割多重された信号光が入力される光入力部1002と、入力された信号光をN分岐する光強度分岐器1004と、分岐した信号光を位相変調する光位相変調器1006−1〜Nと、位相変調して周波数がシフトした信号光を周波数分波する光周波数分波器1008−1〜Nと、分波した信号光のチャーピングを相殺する光位相変調器1010−1〜Nと、分波した信号光をそれぞれ遅延する光遅延線1012−1〜Nと、遅延した信号光を合流する光強度合流器1014−1〜Nと、復調されたチャネル信号を出力する光出力部1016−1〜Nとを備えている。この受信器1000は、導波路技術を用いて1つの基板上に構成することができる。
(Seventh reference form)
FIG. 18 illustrates a configuration example of a receiver according to the present embodiment. The optical receiver 1000 includes an optical input unit 1002 to which optical orthogonal frequency division multiplexed signal light is input, an optical intensity splitter 1004 that branches the input signal light into N, and phase-modulates the branched signal light. Optical phase modulators 1006-1 to 1006-1 to N, optical frequency demultiplexers 1008 to 1 to N that demultiplex signal light that has been phase-modulated and frequency shifted, and light that cancels chirping of the demultiplexed signal light Phase modulators 1010-1 to 1010 -N, optical delay lines 1012-1 to 1012 -N for delaying the demultiplexed signal light, optical intensity combiners 1014-1 to 1014 -N for combining the delayed signal lights, and demodulated And optical output units 1016-1 to 1016 -N for outputting channel signals. The receiver 1000 can be constructed on a single substrate using waveguide technology.

光強度分岐器1004からのそれぞれの光の位相θ(t)に対して、光位相変調器1006−1〜Nは、bを定数として以下の位相変調を施す。 The optical phase modulators 1006-1 to 1006-1 to 1006-1 to perform the following phase modulation with respect to the phase θ n (t) of each light from the optical intensity splitter 1004, with b n as a constant.

Figure 0005406348
Figure 0005406348

式18の位相を与えられた光の周波数f(t)はもとの周波数fからシフトし、次式で与えられる。 The frequency f n (t) of light given the phase of Equation 18 is shifted from the original frequency f 0 and is given by the following equation.

Figure 0005406348
Figure 0005406348

光周波数分波器1008−1〜Nでは、中心周波数2bT/N毎の分波が行われる。各分波信号の1タイムスロット長はT/Nである。その後、N個の光位相変調器1010が互いに同期して、周期Tで同一の時間長T/Nのタイムスロット内で以下の位相変調が行われる。 In the optical frequency demultiplexers 1008-1 to 1008 -N, demultiplexing is performed for each center frequency 2b n T / N. One time slot length of each demultiplexed signal is T / N. Thereafter, the N optical phase modulators 1010 are synchronized with each other, and the following phase modulation is performed within a time slot having the same time length T / N in period T.

Figure 0005406348
Figure 0005406348

式18および式20の第1項は符号が逆であるので、光位相変調器1010において信号のチャーピングは相殺される。式20の第2項では、光離散フーリエ変換に相当する位相が各光パルスに与えられる。各光パルスは、光遅延線1012でTc/(Nneff)ずつ異なる遅延を与えられた後、光強度合流器1014で合流され、光出力部1016の出力として、光直交周波数分割多重信号S(t)から、式5および式8に対応するチャネル信号d(t)を復調することができる。なお、光周波数分波器1008−1〜Nにおけるフィルタリングによって、各パルスが重なる部分のみの時間的取り出しは完了している。したがって、図18の受信器は、図16および図17の構成と比較して、時間ゲート素子が不要であるという利点がある。 Since the first terms of Equation 18 and Equation 20 are opposite in sign, signal chirping is canceled in the optical phase modulator 1010. In the second term of Equation 20, a phase corresponding to the optical discrete Fourier transform is given to each optical pulse. The optical pulses are given different delays by Tc 0 / (Nn eff ) by the optical delay line 1012, and then combined by the optical intensity combiner 1014, and the optical orthogonal frequency division multiplexed signal S is output as the output of the optical output unit 1016. From (t), the channel signal d n (t) corresponding to Equations 5 and 8 can be demodulated. Note that temporal extraction of only the portion where each pulse overlaps has been completed by filtering in the optical frequency demultiplexers 1008-1 to 1008 -N. Therefore, the receiver of FIG. 18 has an advantage that a time gate element is unnecessary compared with the configurations of FIGS.

(第8の参考形態)
図19は、本参考形態に係る受信器の構成例を示している。この光受信器1100は、光直交周波数分割多重された信号光が入力される光入力部1102と、入力された信号光を各出力パスにスイッチングする光スイッチ1104と、スイッチングした信号光をN分岐する光強度分岐器1106−1〜Nと、分岐した信号光の位相を調整する光位相シフタ1108−1〜Nと、位相調整された信号光をそれぞれ遅延する光遅延線1110−1〜Nと、遅延した信号光を合流する光強度合流器1112−1〜Nと、復調されたチャネル信号を出力する光出力部1114−1〜Nとを備えている。この受信器1100は、導波路技術を用いて1つの基板上に構成することができる。
(Eighth reference form)
FIG. 19 shows a configuration example of a receiver according to the present embodiment. This optical receiver 1100 includes an optical input unit 1102 to which optical orthogonal frequency division multiplexed signal light is input, an optical switch 1104 that switches the input signal light to each output path, and N-branch of the switched signal light Optical intensity splitters 1106-1 to 1106-1 to N, optical phase shifters 1108-1 to N for adjusting the phase of the branched signal light, and optical delay lines 1110-1 to N for delaying the phase adjusted signal light, respectively. , Optical intensity combiners 1112-1 to 1112-1 to combine delayed signal lights and optical output units 1114-1 to N to output demodulated channel signals. The receiver 1100 can be constructed on a single substrate using waveguide technology.

光スイッチ1104では、光直交周波数分割多重信号S(t)の同一の時間長Tのタイムスロットを、時間長T/Nの部分毎に、異なるN個の出力パスに、時間周期Tで空間的にスイッチングを行う。N個のパスは、光強度分岐器1106−1〜Nにおいて等強度でN分岐される。N個の光強度分岐器のそれぞれのN本の分岐出力からの信号光を、それぞれN本の位相シフタ1108−1〜Nに入力する。各位相シフタ1108では、以下の位相シフトを行う。   In the optical switch 1104, the time slot having the same time length T of the optical orthogonal frequency division multiplexing signal S (t) is spatially transmitted in a time period T to N different output paths for each portion of the time length T / N. Switching is performed. The N paths are N-branched with equal intensity in the light intensity dividers 1106-1 to 1106-1. The signal lights from the N branch outputs of the N light intensity splitters are input to the N phase shifters 1108-1 to 1108-1, respectively. Each phase shifter 1108 performs the following phase shift.

Figure 0005406348
Figure 0005406348

そして、位相シフト後の光は、光遅延線1110で長さの差がTc/(Nneff)ずつ異なる遅延を与えられた後、光強度合流器1112で合流される。これにより、光出力部1114−1〜Nの出力として、光直交周波数分割多重信号S(t)から、式5および8に対応するチャネル信号d(t)を光離散フーリエ変換により復調することができる。なお、光スイッチ1104におけるスイッチングによって、各パルスが重なる部分のみの時間的取り出しは完了している。 Then, the phase-shifted light is given delays that differ in length by Tc 0 / (Nn eff ) by the optical delay line 1110, and then combined by the light intensity combiner 1112. As a result, the channel signal d n (t) corresponding to Equations 5 and 8 is demodulated by the optical discrete Fourier transform from the optical orthogonal frequency division multiplexed signal S (t) as the output of the optical output units 1114-1 to 1114 -N. Can do. Note that, by switching in the optical switch 1104, temporal extraction of only a portion where each pulse overlaps is completed.

送信側におけるそれぞれの同期チャネル信号d(t)は、並列信号だけでなく、d(t)のN倍のビットレートを持つ信号からNビットごとに時間分離して得られる信号でもよい。 Each synchronization channel signal d n (t) on the transmission side may be not only a parallel signal but also a signal obtained by time-separating every N bits from a signal having a bit rate N times that of d n (t).

受信側で復調されるそれぞれのチャネル信号d(t)は、そのまま並列信号として処理しても良いが、d(t)のN倍のビットレートを持つ信号に時間多重した後、処理する形態でももちろん構わない。 Each channel signal d n (t) demodulated on the receiving side may be processed as a parallel signal as it is, but is processed after being time-multiplexed with a signal having a bit rate N times that of d n (t). Of course, it doesn't matter.

以上、本発明について、具体的にいくつかの実施形態について説明したが、本発明の原理を適用できる多くの実施可能な形態に鑑みて、ここに記載した実施形態は、単に例示に過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。ここに例示した実施形態は、本発明の趣旨から逸脱することなくその構成と詳細を変更することができる。さらに、説明のための構成要素および手順は、本発明の趣旨から逸脱することなく変更、補足、またはその順序を変えてもよい。   While the present invention has been described with respect to several specific embodiments, the embodiments described herein are merely illustrative in view of the many possible embodiments to which the principles of the present invention can be applied. It is not intended to limit the scope of the invention. The configuration and details of the embodiment exemplified here can be changed without departing from the spirit of the present invention. Further, the illustrative components and procedures may be changed, supplemented, or changed in order without departing from the spirit of the invention.

3,13 光ファイバ
20 光離散フーリエ変換回路
21−1〜4 入力導波路
23−1〜16 位相調節部
24−1〜16 導波路
26−1〜4 出力導波路
30 光高速フーリエ変換回路
31−1〜4 入力導波路
32−1〜7 位相調節部
33−1〜4 方向性結合器
34−1〜4 出力導波路
40 光高速フーリエ変換回路
41−1〜4 入力導波路
42−1〜4 対称マッハツェンダ型干渉計
43−1〜5 位相調節部
44−1〜4 出力導波路
50 光高速フーリエ変換回路
51−1〜2N 入力導波路
53−1〜2N 導波路
55−1〜2N 出力導波路
100 光OFDM送信器
106−1〜N 光変調器
110 光出力部
200 光OFDM送信器
208−1〜N 光遅延線
212 光出力部
300 光OFDM送信器
306−1〜N 光位相変調器
308−1〜N 光変調器
312 光出力部
400 光OFDM送信器
408−1〜N 光位相変調器
410−1〜N 光遅延線
414 光出力部
500 光OFDM受信器
506−1〜N 光遅延線
510−1〜N 時間ゲート素子
512−1〜N 光出力部
600 光OFDM受信器
602 光入力部
604 光位相変調器
608−1〜N 光位相変調器
610−1〜N 光遅延線
614−1〜N 光出力部
700 光OFDM受信器
702 光入力部
706−1〜N 光遅延線
710−1〜N 光出力部
800 光OFDM受信器
802 光入力部
810−1〜N 光遅延線
816−1〜N 光出力部
900 光OFDM受信器
902 光入力部
908−1〜N 光位相シフタ
910−1〜N 光遅延線
916−1〜N 光出力部
1000 光OFDM受信器
1002 光入力部
1010−1〜N 光位相変調器
1012−1〜N 光遅延線
1016−1〜N 光出力部
1100 光OFDM受信器
1102 光入力部
1108−1〜N 光位相シフタ
1110−1〜N 光遅延線
1114−1〜N 光出力部
3 and 13 Optical fiber 20 Optical discrete Fourier transform circuit 21-1 to 4 Input waveguide 23-1 to 16 Phase adjustment unit 24-1 to 16 Waveguide 26-1 to 4 Output waveguide 30 Optical fast Fourier transform circuit 31- 1-4 Input Waveguide 32-1-7 Phase Adjuster 33-1-4 Directional Coupler 34-1-4 Output Waveguide 40 Optical Fast Fourier Transform Circuit 41-1-4 Input Waveguide 42-1-4 Symmetric Mach-Zehnder interferometers 43-1 to 5-5 phase adjustment unit 44-1 to 4 output waveguide 50 optical fast Fourier transform circuit 51-1 to 2N input waveguide 53-1 to 2N waveguide 55-1 to 2N output waveguide DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Optical OFDM transmitter 106-1-N Optical modulator 110 Optical output part 200 Optical OFDM transmitter 208-1-N Optical delay line 212 Optical output part 300 Optical OFDM transmitter 306-1-N Optical phase Modulators 308-1 to N Optical modulator 312 Optical output unit 400 Optical OFDM transmitter 408-1 to N Optical phase modulator 410-1 to N Optical delay line 414 Optical output unit 500 Optical OFDM receiver 506-1 to N Optical delay line 510-1 to N Time gate element 512-1 to N Optical output unit 600 Optical OFDM receiver 602 Optical input unit 604 Optical phase modulator 608-1 to N Optical phase modulator 610-1 to N Optical delay line 614-1 to N optical output unit 700 optical OFDM receiver 702 optical input unit 706-1 to N optical delay line 710-1 to N optical output unit 800 optical OFDM receiver 802 optical input unit 810-1 to N optical delay line 816-1 to N optical output unit 900 optical OFDM receiver 902 optical input unit 908-1 to N optical phase shifter 910-1 to N optical delay line 916-1 to N optical output unit 1000 optical OFD Receiver 1002 Optical input unit 1010-1 to N Optical phase modulator 1012-1 to N Optical delay line 1016-1 to N Optical output unit 1100 Optical OFDM receiver 1102 Optical input unit 1108-1 to N Optical phase shifter 1110- 1 to N optical delay line 1114-1 to N optical output unit

Claims (7)

光直交周波数分割多重伝送用の光受信器であって、
光直交周波数分割多重された光をN分岐する光強度分岐器と、
前記光強度分岐器からのN個の光をそれぞれ遅延するN本の光遅延線と、
前記光遅延線からのN個の光を高速フーリエ変換処理するN入力N出力の光高速フーリエ変換回路と、
前記光高速フーリエ変換回路からのN個の光をゲート処理して、チャネルごとに復調されたチャネル信号を出力するN個の時間ゲート素子と
を備えたことを特徴とする光受信器であって、
前記光高速フーリエ変換回路は、N=2 (L:1以上の整数)個の入力および出力を有し、
Lが1の場合、1個の2入力2出力の対称マッハツェンダ干渉計から構成され、
Lが2以上の場合、2個のN/2入力N/2出力の光高速フーリエ変換回路と、N/2個の2入力2出力の対称マッハツェンダ干渉計とから構成され、前記2個の光高速フーリエ変換回路のうちそれぞれの第M番目(M=1,2,・・・,N/2)の出力を、前記N/2個の対称マッハツェンダ干渉計のうち第M番目の対称マッハツェンダ干渉計の入力にそれぞれ接続するように構成されたことを特徴とする光受信器
An optical receiver for optical orthogonal frequency division multiplexing transmission,
An optical intensity splitter for N-branching the optical orthogonal frequency division multiplexed light;
N optical delay lines for respectively delaying the N lights from the light intensity splitter;
An N-input N-output optical fast Fourier transform circuit for performing fast Fourier transform processing on N light beams from the optical delay line;
And gated N pieces of light from the light fast Fourier transform circuit, an optical receiver, characterized in that a N time gate element for outputting a channel signal demodulated for each channel ,
The optical fast Fourier transform circuit has N = 2 L (L: integer greater than or equal to 1) inputs and outputs,
When L is 1, it is composed of one 2-input 2-output symmetric Mach-Zehnder interferometer,
When L is 2 or more, it is composed of two N / 2 input N / 2 output optical fast Fourier transform circuits and N / 2 two input two output symmetric Mach-Zehnder interferometers. The M-th (M = 1, 2,..., N / 2) output of the fast Fourier transform circuit is used as the M-th symmetric Mach-Zehnder interferometer among the N / 2 symmetric Mach-Zehnder interferometers. An optical receiver configured to be connected to each of the inputs .
光直交周波数分割多重伝送用の光受信器であって、
光直交周波数分割多重された光を位相変調して、チャネル信号のタイムスロット長T内で周波数を時間の関数としてシフトする第1の光位相変調器と、
前記光位相変調器からの光を、所定の周波数ごとにN個の光パルスに分波する光周波数分波器と、
前記光周波数分波器からのN個の光パルスについて、それぞれが前記第1の光位相変調器とは符号が逆の位相変調を施すN個の第2の光位相変調器と、
前記第2の光位相変調器からのN個の光パルスをそれぞれ遅延するN本の光遅延線と、
前記光遅延線からのN個の光パルスを高速フーリエ変換処理して、チャネルごとに復調されたチャネル信号を出力するN入力N出力の光高速フーリエ変換回路と
を備えたことを特徴とする光受信器。
An optical receiver for optical orthogonal frequency division multiplexing transmission,
A first optical phase modulator that phase-modulates the optical orthogonal frequency division multiplexed light and shifts the frequency as a function of time within the time slot length T of the channel signal;
An optical frequency demultiplexer for demultiplexing the light from the optical phase modulator into N optical pulses for each predetermined frequency;
N optical phase modulators for N optical pulses from the optical frequency demultiplexer, each of which performs phase modulation with a sign opposite to that of the first optical phase modulator;
N optical delay lines for respectively delaying the N optical pulses from the second optical phase modulator;
And an N-input N-output optical fast Fourier transform circuit that performs fast Fourier transform processing on N optical pulses from the optical delay line and outputs a demodulated channel signal for each channel. Receiver.
光直交周波数分割多重伝送用の光受信器であって、
光直交周波数分割多重された光を、チャネル信号のタイムスロット長T内でN個のパスにスイッチングする光スイッチと、
前記光スイッチからのN個の光パルスをそれぞれ遅延するN本の光遅延線と、
前記光遅延線からのN個の光パルスを高速フーリエ変換処理して、チャネルごとに復調されたチャネル信号を出力するN入力N出力の光高速フーリエ変換回路と
を備えたことを特徴とする光受信器。
An optical receiver for optical orthogonal frequency division multiplexing transmission,
An optical switch that switches the optical orthogonal frequency division multiplexed light to N paths within the time slot length T of the channel signal;
N optical delay lines that respectively delay N optical pulses from the optical switch;
And an N-input N-output optical fast Fourier transform circuit that performs fast Fourier transform processing on N optical pulses from the optical delay line and outputs a demodulated channel signal for each channel. Receiver.
請求項2または3に記載の光受信器であって、
前記光高速フーリエ変換回路は、N=2(L:1以上の整数)個の入力および出力を有し、
Lが1の場合、1個の2入力2出力の方向性結合器から構成され、
Lが2以上の場合、2個のN/2入力N/2出力の光高速フーリエ変換回路と、N/2個の2入力2出力の方向性結合器とから構成され、前記2個の光高速フーリエ変換回路のうちそれぞれの第M番目(M=1,2,・・・,N/2)の出力を、前記N/2個の方向性結合器のうち第M番目の方向性結合器の入力にそれぞれ接続するように構成されたことを特徴とすることを特徴とする光受信器。
The optical receiver according to claim 2 , wherein
The optical fast Fourier transform circuit has N = 2 L (L: integer greater than or equal to 1) inputs and outputs,
When L is 1, it is composed of one 2-input 2-output directional coupler,
When L is 2 or more, it is composed of two N / 2 input N / 2 output optical fast Fourier transform circuits and N / 2 two input two output directional couplers. The M-th (M = 1, 2,..., N / 2) output of the fast Fourier transform circuit is used as the M-th directional coupler among the N / 2 directional couplers. An optical receiver characterized in that the optical receiver is configured to be connected to each of the inputs.
請求項2または3に記載の光受信器であって、
前記光高速フーリエ変換回路は、N=2(L:1以上の整数)個の入力および出力を有し、
Lが1の場合、1個の2入力2出力の対称マッハツェンダ干渉計から構成され、
Lが2以上の場合、2個のN/2入力N/2出力の光高速フーリエ変換回路と、N/2個の2入力2出力の対称マッハツェンダ干渉計とから構成され、前記2個の光高速フーリエ変換回路のうちそれぞれの第M番目(M=1,2,・・・,N/2)の出力を、前記N/2個の対称マッハツェンダ干渉計のうち第M番目の対称マッハツェンダ干渉計の入力にそれぞれ接続するように構成されたことを特徴とする光受信器。
The optical receiver according to claim 2 , wherein
The optical fast Fourier transform circuit has N = 2 L (L: integer greater than or equal to 1) inputs and outputs,
When L is 1, it is composed of one 2-input 2-output symmetric Mach-Zehnder interferometer,
When L is 2 or more, it is composed of two N / 2 input N / 2 output optical fast Fourier transform circuits and N / 2 two input two output symmetric Mach-Zehnder interferometers. The M-th (M = 1, 2,..., N / 2) output of the fast Fourier transform circuit is used as the M-th symmetric Mach-Zehnder interferometer among the N / 2 symmetric Mach-Zehnder interferometers. An optical receiver configured to be connected to each of the inputs.
請求項2または3に記載の光受信器であって、
前記光高速フーリエ変換回路は、N=2(L:1以上の整数)個の入力および出力を有し、
Lが1の場合、1個の2入力2出力の方向性結合器または対称マッハツェンダ干渉計から構成され、
Lが2以上の場合、2個のN/2入力N/2出力の光高速フーリエ変換回路と、N/2個の2入力2出力の方向性結合器および対称マッハツェンダ干渉計の組み合わせとから構成され、前記2個の光高速フーリエ変換回路のうちそれぞれの第M番目(M=1,2,・・・,N/2)の出力を、前記N/2個の方向性結合器および対称マッハツェンダ干渉計の組み合わせのうち第M番目の方向性結合器または対称マッハツェンダ干渉計の入力にそれぞれ接続するように構成されたことを特徴とする光受信器。
The optical receiver according to claim 2 , wherein
The optical fast Fourier transform circuit has N = 2 L (L: integer greater than or equal to 1) inputs and outputs,
When L is 1, it is composed of one 2-input 2-output directional coupler or symmetric Mach-Zehnder interferometer,
When L is 2 or more, it is composed of a combination of two N / 2 input N / 2 output optical fast Fourier transform circuits, N / 2 two input two output directional couplers, and a symmetric Mach-Zehnder interferometer. The M-th (M = 1, 2,..., N / 2) outputs of the two optical fast Fourier transform circuits are connected to the N / 2 directional couplers and a symmetric Mach-Zehnder. An optical receiver configured to be connected to an input of an Mth directional coupler or a symmetric Mach-Zehnder interferometer, respectively, in the combination of interferometers.
光直交周波数分割多重伝送用の光受信器であって、An optical receiver for optical orthogonal frequency division multiplexing transmission,
光直交周波数分割多重された光をN分岐する光強度分岐器と、An optical intensity splitter for N-branching the optical orthogonal frequency division multiplexed light;
前記光強度分岐器からのN個の光をそれぞれ遅延するN本の光遅延線と、N optical delay lines for respectively delaying the N lights from the light intensity splitter;
前記光遅延線からのN個の光を高速フーリエ変換処理するN入力N出力の光高速フーリエ変換回路と、An N-input N-output optical fast Fourier transform circuit for performing fast Fourier transform processing on N light beams from the optical delay line;
前記光高速フーリエ変換回路からのN個の光をゲート処理して、チャネルごとに復調されたチャネル信号を出力するN個の時間ゲート素子とN time gate elements that gate N light from the optical fast Fourier transform circuit and output a demodulated channel signal for each channel;
を備えたことを特徴とする光受信器であって、An optical receiver comprising:
前記光高速フーリエ変換回路は、N=2The optical fast Fourier transform circuit has N = 2. L (L:1以上の整数)個の入力および出力を有し、(L: integer greater than or equal to 1) inputs and outputs,
Lが1の場合、1個の対称マッハツェンダ干渉計から構成され、When L is 1, it is composed of one symmetric Mach-Zehnder interferometer,
Lが2以上の場合、2個のN/2入力N/2出力の光高速フーリエ変換回路と、N/2個の2入力2出力の方向性結合器および対称マッハツェンダ干渉計の組み合わせとから構成され、前記2個の光高速フーリエ変換回路のうちそれぞれの第M番目(M=1,2,・・・,N/2)の出力を、前記N/2個の方向性結合器および対称マッハツェンダ干渉計の組み合わせのうち第M番目の方向性結合器または対称マッハツェンダ干渉計の入力にそれぞれ接続するように構成され、When L is 2 or more, it is composed of a combination of two N / 2 input N / 2 output optical fast Fourier transform circuits, N / 2 two input two output directional couplers, and a symmetric Mach-Zehnder interferometer. The M-th (M = 1, 2,..., N / 2) outputs of the two optical fast Fourier transform circuits are connected to the N / 2 directional couplers and a symmetric Mach-Zehnder. Each of the interferometer combinations is configured to connect to an input of an Mth directional coupler or a symmetric Mach-Zehnder interferometer,
前記N/2入力N/2出力の光高速フーリエ変換回路は対称マッハツェンダ干渉計であることを特徴とする光受信器。An optical receiver characterized in that the N / 2 input N / 2 output optical fast Fourier transform circuit is a symmetric Mach-Zehnder interferometer.
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