光调制电路和光传输系统.pdf

本发明的光调制器和光传输系统，对产生固定的相位一致的不同频率连续光的多波长光源的每一个的连续光，变换为以各个频率为中心产生光的副载波的调制器驱动信号，使用调制器驱动信号将连续光调制为光副载波。在通过光正交调制器进行光调制的情况下，例如将发送数据变换为A(t)和B(t)的两个并行数据，生成对A(t)+B(t)以频率ω的时钟信号进行调制后的I相信号、和对A(t)-B(t)以从所述时钟信号将相位偏移π/2的信号进行调制的Q相信号，将I相信号和Q相信号施加到光正交调制器的各个电极。

1.  一种光调制电路，其中，具备：
连续光光源，产生功率固定的连续光；
调制器驱动信号生成部，将应该发送的数据调制为调制器驱动信号，其中，该调制器驱动信号产生光副载波，该光副载波在以所述连续光的频率为中心的前后分别具有m(m≥1)个和l(l≥1)个的共计l+m个不同的频率，并且被重叠有不同数据；以及
光调制部，使用所述调制器驱动信号将来自所述连续光光源的所述连续光调制为所述光副载波。

2.  根据权利要求1所述的光调制电路，其中，具有：
光多载波生成部，基于来自所述连续光光源的所述连续光，产生具有n(n≥2)个不同频率的光多载波；
光分波部，按所述n个不同频率的每一个对所述光多载波进行分波，输出n个光载波；以及
光合波部，连接于所述光调制部，
所述调制器驱动信号生成部将应该发送的数据调制为n个所述调制器驱动信号，其中，该调制器驱动信号产生光副载波，该光副载波在以所述n个光载波的各个频率为中心的前后，分别具有m(m≥1)个和l(l≥1)个的共计l+m个更不同的频率，并且被重叠有不同数据，
所述光调制部使用n个所述调制器驱动信号，分别进一步调制为l+m个所述光副载波，
所述光合波部对合计n×(l+m)个所述光副载波进行合波。

3.  根据权利要求2所述的光调制电路，其中，所述光调制部具备n个光正交调制器。

4.  根据权利要求3所述的光调制电路，其中，
所述调制器驱动信号生成部将所述应该发送的数据变换为A(t)和B(t)的两个并行数据，
生成：对A(t)+B(t)以角频率ω的时钟信号进行调制后的I相信号、和对A(t)-B(t)以从所述时钟信号将相位偏移π/2后的信号进行调制后的Q相信号，
将所述I相信号和所述Q相信号施加到所述光正交调制器的各个电极。

5.  根据权利要求3所述的光调制电路，其中，
所述调制器驱动信号生成部生成：
将发送数据变换为A1(t)、A2(t)、...、An(t)和B1(t)、B2(t)、...、Bn(t)的2n个并行数据，以角频率ω1、ω2、...、ωn的n个时钟信号进行调制，并且将被调制后的信号以k＝1～n加在一起的I相信号，和
在k＝1、2、...、n中，对Ak(t)-Bk(t)以从角频率ωk的时钟信号将相位偏移π/2后的信号进行调制，并且将调制后的信号以k＝1～n加在一起的Q相信号，
将所述I相信号和所述Q相信号施加到所述正交调制器的各个电极。

6.  根据权利要求3所述的光调制电路，其中，
所述调制器驱动信号生成部将发送数据变换为I1(t)、I2(t)、Q1(t)和Q2(t)的4个并行数据，
生成：
将对Q2(t)-Q1(t)以角频率ω的时钟信号进行调制后的信号、与对I1(t)-I2(t)以从所述时钟信号将相位偏移π/2后的信号进行调制后的信号加在一起的I相信号，和
将对I1(t)+I2(t)以角频率ω的时钟信号进行调制后的信号、与对Q2(t)+Q1(t)以从所述时钟信号将相位偏移π/2后的信号进行调制后的信号加在一起的Q相信号，
将所述I相信号和所述Q相信号施加到所述正交调制器的各个电极。

7.  根据权利要求2至6的任一项所述的光调制电路，其中，所述光多载波生成部对所述连续光光源赋予利用正弦波的抑制载波双边带调制。

8.  根据权利要求1至7的任一项所述的光调制电路，其中，所述调制器驱动信号生成部生成按所述光副载波的频率的每一个重叠相移键控、强度调制和正交振幅调制的所述调制器驱动信号。

9.  根据权利要求1至8的任一项所述的光调制电路，其中，所述光副载波的符号率和光副载波间隔相等。

10.  一种光传输系统，其中，具备：
具备权利要求1至9的所述的光调制电路的光发送机；
对从该光发送机送出的所述光副载波进行传输的光传输路径；以及
从在所述传输路径中传输的光副载波变换为电信号的光接收机。

11.  根据权利要求10所述的光传输系统，其中，所述光接收机具备：多级连接的马赫-曾德尔干涉计型滤波器、光分路部、和光电转换器。

12.  根据权利要求11所述的光传输系统，其中，所述光接收机具备：所述多级连接的马赫-曾德尔干涉计型滤波器、所述光分路部、光闸电路、和所述光电转换器。

13.  一种光调制方法，其中，
光调制电路从连续光光源产生功率固定的连续光，
通过调制器驱动信号生成部将应该发送的数据调制为调制器驱动信号，其中，该调制器驱动信号产生光副载波，该光副载波在以所述连续光的频率为中心的前后分别具有m(m≥1)个和l(l≥1)个的共计l+m个不同的频率，并且被重叠有不同数据，
通过光调制部，使用所述调制器驱动信号将来自所述连续光光源的所述连续光调制为所述光副载波。

光调制电路和光传输系统
技术领域
本发明涉及通过多个副载波传输二进制数据的多载波调制技术。
本申请基于2007年7月6日在日本申请的日本专利申请特愿2007-177871号要求优先权，并在这里引用其内容。
背景技术
作为光纤传输技术的大容量化技术，使用波分复用(WDM)技术，通过使每一波的符号率上升，缩窄波长间隔并增加复用数，从而谋求传输容量的扩大。
可是，当使符号率上升时，传输光纤中的波长色散和偏振模式色散(Polarization Mode Dispersion：PMD)的影响变得显著，要求高度的补偿技术。此外，为了得到必要的接收灵敏度需要更多的功率，在光纤中产生的自相位调制(Self Phase Modulation：SPM)、四波混合(FourWave Mixing：FWM)或交叉相位调制(Cross Phase Modulation：XPM)等的非线性光学效果的抑制成为问题。进而，伴随着符号率的上升，每一波的占有频带变宽，因此波长复用数的增加变得困难。
在这里所说的符号率与波特率(baud rate)同义，是将传输的比特率除以调制码的比特数而得到的。例如，当假定比特率为B(b/s)使用M值的调制码时，符号率以B/log2(M)(symbol/sec)来赋予。
为了解决该问题，通过将单载波传输的数据，分割到不需要高度的补偿技术的符号率的副载波进行传输，从而能够抑制色散或PMD、非线性光学效果的影响。
如果对数据进行在无线传输中经常使用的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing：OFDM)调制，对通过连续光光源发出的连续光利用以OFDM信号驱动的强度调制器或单边带(SingleSideband：SSB)调制器进行调制的话，能够实现光OFDM传输(例如，参照专利文献1、非专利文献1或2)。
专利文献1：日本专利申请特开2005-311722号公报
非专利文献1：Arthur James Lowery et al.，“Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing for Adaptive Dispersion Compensation in LongHaul WDM Systems”，Optical Fiber Communication Conference 2006，PDP39(2006).
非专利文献2：Brendon J.C.Schmidt et al.，“ExperimentalDemonstration of 20 Gbit/s Direct-Detection Optical OFDM and 12 Gbit/swith a colorless transmitter”，Optical Fiber Communication Conference2007，PDP18(2007).
本发明要解决的课题
可是，在使用强度调制器或SSB调制器的方式中存在如下问题。
如非专利文献1或2那样，为了根据数据信号生成OFDM信号，需要高速的傅里叶变换器和D/A转换器，此外在专利文献1那样的情况下，需要与希望生成的光副载波数相同数量的调制器、和对调制器驱动信号生成电路供给与数据信号的符号率相等的频率的时钟的振荡器，高速工作和控制困难。
参照图11A～图11C说明光调制的方式。图11A～图11C的横轴是光频率，纵轴是光功率强度。在图11A和图11B表示现有调制方式中的光功率谱。在以OFDM信号驱动强度调制器的情况下，光谱变为图11A那样，有在光的载波频率的两侧产生相同的副载波群，占有频带与单载波传输时相比变宽的问题。
此外，在以OFDM信号驱动强度调制器、SSB调制器的情况下，因为变为图11A、图11B那样的光谱，所以在高效率地对光OFDM信号进行波长复用的情况下，需要以光滤波器对通过连续光光源发出的频率fc的光载波进行滤波，切出OFDM信号，或进行SSB调制。此外，在以滤波抑制单边带的OFDM信号的情况下，需要插入保护频带，对电气/光电路的要求条件变高。
在对光OFDM信号进行波长复用的情况下，因为存在上述问题，所以需要设置保护频带，不能够有效充分利用光的频带，其中，上述光OFDM信号是利用以OFDM信号驱动的强度调制器或SSB调制器对通过连续光光源发出的连续光进行调制而制作的。
发明内容
本发明正是在这样的背景下完成的，其目的在于提供一种光调制电路和光传输系统，在光传输中，使在光副载波生成时需要的振荡器的数量和驱动频率数为现有的一半以下，使占有频带狭窄化(例如，参照图11C)，能够抑制色散、PMD、非线性光学效果的影响。
用于解决课题的方法
本发明的光调制电路具备：连续光光源，产生功率固定的连续光；调制器驱动信号生成部，将应该发送的数据调制为调制器驱动信号，其中，该调制器驱动信号产生光副载波，该光副载波在以所述连续光的频率为中心的前后分别具有m(m≥1)个和l(l≥1)个的共计l+m个不同的频率，并且被重叠有不同数据；以及光调制部，使用所述调制器驱动信号将来自所述连续光光源的所述连续光调制为所述光副载波。
在本发明的光调制电路中，所述调制器驱动信号生成部也可以生成按所述光副载波的频率的每一个重叠相移键控、强度调制和正交振幅调制的所述调制器驱动信号。
本发明的光调制电路具有：光多载波生成部，基于来自所述连续光光源的所述连续光，产生具有n(n≥2)个不同频率的相位一致的光多载波；光分波部，按所述n个不同频率的每一个对所述光多载波进行分波，输出n个光载波；以及光合波部，连接于所述光调制部，所述调制器驱动信号生成部将应该发送的数据调制为n个所述调制器驱动信号，其中，该调制器驱动信号产生光副载波，该光副载波在以所述n个光载波的各个频率为中心的前后，分别具有m(m≥1)个和l(l≥1)个的共计l+m个更不同的频率，并且被重叠有不同数据，所述光调制部使用n个所述调制器驱动信号，分别进一步调制为l+m个所述光副载波，所述光合波部对合计n×(l+m)个所述光副载波进行合波。
像这样，通过使用光多载波生成部生成光多载波，与不使用光多载波生成部而生成相同的光副载波数和相同的传输速度的光副载波的情况相比，能够减小在每一光调制器生成的信号的比特率和频带，因此能够缓和调制器驱动信号生成部的电路速度和光调制器的工作频带等要求条件。
本发明的光调制电路通过使光副载波的符号率与光副载波间隔相等，从而光副载波间隔与光副载波成为正交状态，因此能够不受线性干扰而对光副载波进行检波，并且与单载波传输相比能够使需要的光的频带狭窄化。
在本发明的光调制电路中，所述多载波生成部对所述连续光光源赋予利用正弦波的抑制载波双边带调制。
在本发明的光调制电路中，所述光调制部具备n个光正交调制器也可。
在本发明的光调制电路中，所述调制器驱动信号生成部将发送数据变换为A(t)和B(t)的两个并行数据，生成对A(t)+B(t)以角频率ω的时钟信号进行调制的I相信号、和对A(t)-B(t)以从所述时钟信号将相位偏移π/2的信号进行调制的Q相信号，将所述I相信号和所述Q相信号施加到所述光正交调制器的各个电极。
在本发明的光调制电路中，所述调制器驱动信号生成部生成：将发送数据变换为A1(t)、A2(t)、...、An(t)和B1(t)、B2(t)、...、Bn(t)的2n个并行数据，以角频率ω1、ω2、...、ωn的n个时钟信号进行调制，并且将被调制后的信号以k＝1～n加在一起的I相信号，和在k＝1、2、...、n中，对Ak(t)-Bk(t)以从角频率ωk的时钟信号将相位偏移π/2后的信号进行调制、并且将调制后的信号以k＝1～n加在一起的Q相信号，将所述I相信号和所述Q相信号施加到所述正交调制器的各个电极。
在本发明的光调制电路中，所述调制器驱动信号生成部将发送数据变换为I1(t)、I2(t)、Q1(t)和Q2(t)的4个并行数据，生成：将对Q2(t)-Q1(t)以角频率ω的时钟信号进行调制后的信号、与对I1(t)-I2(t)以从所述时钟信号将相位偏移π/2后的信号进行调制后的信号加在一起的I相信号，和将对I1(t)+I2(t)以角频率ω的时钟信号进行调制后的信号、与对Q2(t)+Q1(t)以从所述时钟信号将相位偏移π/2后的信号进行调制后的信号加在一起的Q相信号，将所述I相信号和所述Q相信号施加到所述正交调制器的各个电极。
此外，也能够将光传输系统作为本发明的另一个观点，该光传输系统具备：具备本发明的光调制电路的光发送机；对从该光发送机送出的光副载波进行传输的光传输路径；以及将在该传输路径中传输的光副载波变换为电信号的光接收机。
这时，所述光接收机能够具备：多级连接的马赫-曾德尔干涉计型滤波器、光分路部、和光电转换器。或者，所述光接收机能够具备：所述多级连接的马赫-曾德尔干涉计型滤波器、所述光分路部、光闸电路、和所述光电转换器。
此外，从作为光调制方法的观点出发来看本发明时，本发明是如下光调制方法，光调制电路从连续光光源产生功率固定的连续光，通过所述调制器驱动信号生成部将应该发送的数据调制为调制器驱动信号上，其中，该调制器驱动信号产生光副载波，该光副载波在以所述连续光的频率为中心的前后分别具有m(m≥1)个和l(l≥1)个的共计l+m个不同的频率，并且被重叠有不同数据，通过光调制部，使用所述调制器驱动信号将来自所述连续光光源的所述连续光调制为所述光副载波。
发明的效果
根据本发明，能够实现以下多载波传输，即、使光副载波生成时所需要的振荡器的数量和驱动频率为原来的一半以下，使占有频带狭窄化，抑制色散、PMD、非线性光学效果的影响。
附图说明
图1是表示第一实施例的光调制电路的结构图。
图2是表示第一实施例的光多载波生成部的例子的结构图。
图3是表示第一实施例的调制器驱动信号生成电路的结构图。
图4A是表示第一实施例的光调制电路的输出频谱的图。
图4B是表示第一实施例的光调制电路的输出频谱的图。
图5是表示第二实施例的光传输系统的结构图。
图6是表示第二实施例的光接收机的结构图。
图7A是表示第二实施例的MZI通过后的频谱的图。
图7B是表示第二实施例的MZI通过后的频谱的图。
图8是表示第二实施例的应用于QPSK的光接收机的结构图。
图9是表示第三实施例的光调制电路的结构图。
图10是表示第三实施例的光调制电路驱动信号生成部的结构图。
图11A是表示现有调制方式中的光功率谱的图。
图11B是表示现有调制方式中的光功率谱的图。
图11C是表示本发明的光调制电路中的光功率谱的图。
附图标记说明
1  连续光光源
2  光多载波生成部
3  光分波部
4、4-1～4-n  光正交调制器
5  光合波部
6、6-1～6-n  调制器驱动信号生成电路
10  串行并行变换器
11、11-1～11-n  运算电路
12、12-1～12-n  振荡器
20  光发送机
30  光传输路径
40  光接收机
41-1～41-11  马赫-曾德尔干涉计型滤波器
42-1～42-4  光分路部
43-1～43-8  平衡O/E转换器
44-1、44-2  并行串行变换器
45-1～45-4  光闸电路
46-1～46-8  光耦合器
47-1～47-4  本地振荡光源
48-1～48-4  90°移相器
具体实施方式
(第一实施例)
参照图1～图4B对作为本发明的第一实施例的使用了多波长光源的光调制电路进行说明。
在本实施例中，多波长光源由连续光光源1和光多载波生成部2构成。
图1是表示本实施例的光调制电路的结构的图。如图1所示，本实施例的光调制电路具备：连续光光源1，对功率固定的角频率ωc的连续光进行输出；光多载波生成部2，根据来自连续光光源1的光载波生成n个(n≥2)的光多载波；光分波部3，将光多载波按波长的每一个分开；光正交调制器4-1～4-n，生成对被分波后的各个光载波重叠了相移键控的副载波；光合波器5，对分波并被调制后的光副载波进行合波；以及调制器驱动信号生成电路6-1～6-n，根据数据生成调制器驱动信号。
在这里，本实施例的特征在于，通过使用多波长光源生成光多载波，与不使用多波长光源而生成相同的光副载波数量、相同的传输速度的光副载波的情况相比，在每一光正交调制器生成的信号的比特率和频带变小。因此，能够缓和调制器驱动信号生成电路6-1～6-n的电路速度和光正交调制器4-1～4-n的工作频带等要求条件。
接着，对第一实施例的工作进行说明。为了方便，以从多波长光源发出的光多载波数量是n＝2，通过正交调制器生成的光副载波数量是l+m＝2，即总计生成n×(l+m)＝4的光副载波数量的情况为例进行说明。
将发送的数据#1、数据#2的比特率分别作为B(b/s)。ωc表示从连续光光源1发出的光载波的角频率，Δωs表示在图2所示的马赫-曾德尔型光调制器生成的光多载波和光载波的角频率的差。在以下，针对光副载波间隔和光副载波的符号率相等的情况进行说明。这时，满足Δωs＝2Δω的关系。
将从连续光光源1发出的光，使用马赫-曾德尔型光调制器在偏压点最小条件下通过作为角频率Δωs的正弦波的时钟信号进行推挽驱动并调制，从而抑制角频率ωc的光载波，如式1那样生成2个赋予了抑制载波双边带调制的光多载波。将该光信号作为s(t)。
(式1)
s(t)＝cos(ωc)t·cos(Δωs)t
＝cos(ωc+Δωs)t+cos(ωc-Δωs)t…(1)
该光信号s(t)通过光分波部3，分为
(式2)
s1(t)＝cos(ωc+Δωs)t…(2)
和、
(式3)
s2(t)＝cos(ωc-Δωs)t…(3)，
s1被输入光正交调制器4-1，s2被输入光正交调制器4-2。
接着，对在光正交调制器4-1的工作进行说明。调制器驱动信号生成电路6-1是图3所示的结构。当将输入的数据作为D1(t)时，D1(t)通过串行并行变换器10，分为4个并行数据I1u(t)、I1d(t)、Q1u(t)、Q1d(t)。
分开后的信号通过运算电路11，成为4个输出I1u(t)+I1d(t)、I1u(t)-I1d(t)、Q1u(t)+Q1d(t)、Q1d(t)-Q1u(t)，利用由振荡器12发出的具有Δω的角频率的正弦波和相位延迟了π/2的正弦波被分别调制、相加，成为ID1(t)和QD1(t)而被输出，以式4和式5的方式表示。
(式4)
ID1(t)＝(Q1d(t)-Q1u(t))cosΔωt
       +(I1u(t)-I1d(t))sinΔωt…(4)
(式5)
QD1(t)＝(I1u(t)+I1d(t))cosΔωt
       +(Q1u(t)+Q1d(t))sinΔωt…(5)
当以这些信号驱动光正交调制器4-1时，从光正交调制器4-1输出的光信号，作为输出信号S1(t)产生以s1(t)的光载波的角频率ωc+Δωs为中心±Δω的角频率的方式重叠有相移键控的光副载波，其以式6的方式表示。
(式6)
S1(t)＝I1u(t)cos(ωc+Δωs+Δω)t
        -Q1u(t)sin(ωc+Δωs+Δω)t
        +I1d(t)cos(ωc+Δωs-Δω)t
        +Q1d(t)sin(ωc+Δωs-Δω)t…(6)
同样地，光正交调制器4-2的输出信号S2(t)成为式7那样。
(式7)
S2(t)＝I2u(t)cos(ωc-Δωs+Δω)t
       -Q2u(t)sin(ωc-Δωs+Δω)t
       +I2d(t)cos(ωc-Δωs-Δω)t
       +Q2d(t)sin(ωc-Δωs-Δω)t…(7)
从光正交调制器4-1和4-2输出的S1、S2通过光合波部5被合波，从光调制电路输出，成为图4A那样的频谱。如图4A所示，通过本发明，与单载波传输时相比，信号频带被狭窄化，此外，每副载波的符号率也降低，因此色散或PMD的耐力提高。此外，通过对输入数据施加预编码，能够重叠差分相移键控码。
为了方便，到此为止将从多波长光源发出的光多载波数量为2的情况作为例子进行了说明，但在更一般的光多载波数量为n的情况下，以式8的方式表示。
(式8)
Sk(t)＝Iku(t)cos(ωk+Δω)t
      -Qku(t)sin(ωk+Δω)t
      +Ikd(t)cos(ωk-Δω)t
      +Qkd(t)sin(ωk-Δω)t…(8)
ωk表示从多波长光源输出的光多载波的角频率。ωk对于任意的整数l，m(l，m≤n)，满足式9的关系。
(式9)
|ωl-ωm|＝4|1-m|Δω…(9)
在该情况下，从光正交调制器4-1至4-n输出的S1至Sn通过光合波部5被合波，从光调制电路输出，成为图4B那样的频谱。
此外，将光多载波生成部2不作为马赫-曾德尔型的调制器，而作为以角频率Δωs的正弦波驱动相位调制器的结构的话，能够生成ωc、ωc+Δωs、ωc-Δωs的3个光多载波。进而，将相位调制器和强度调制器串行连接，以同步了的时钟信号驱动的话，能够生成n个光多载波。
(第二实施例)
参照图5～图8对本发明的第二实施例进行说明。在本实施例中，针对光副载波间隔和光副载波的符号率相等的情况进行说明。
图5是表示本实施例的光传输系统的结构的图。本实施例的光发送机20的光正交调制器4-1和4-2、光多载波生成部2、调制器驱动信号生成电路6-1和6-2与第一实施例是相同的结构，在图1和图3中表示。在该结构中，相移键控能够重叠到各光副载波，在本实施例中重叠4值的差分相移键控(DQPSK)。
此外，假设输入到调制器驱动信号生成电路6-1和6-2的数据#1、数据#2的比特率为B(b/s)，合计传输2B(b/s)的数据。从光发送机20输出的光副载波信号在光传输路径30中传输，输入到光接收机40。
与第一实施例同样地，假设数据#1通过串行并行变换器10成为被并行化了的信号I1u(t)、I1d(t)、Q1u(t)、Q1d(t)，数据#2通过串行并行变换器10成为被并行化了的信号I2u(t)、I2d(t)、Q2u(t)、Q2d(t)。在本实施例的情况下，Δωs＝B/4(Hz)。
光接收机40如图6所示，以自由光谱范围(FSR)为B/2(Hz)、B(Hz)、B/4(Hz)的马赫-曾德尔干涉计型滤波器(MZI)41-1～41-11、光分路部42-1～42-4、平衡O/E转换器43-1～43-8构成，输入到光接收机40的光信号首先通过FSR为B/2的MZI41-1，以图7A和图7B所示方式分为各2个的副载波。图7A是在图6的A地点的频谱，图7B是在图6的B地点的频谱。
接着，光信号被输入FSR为B(Hz)的MZI41-2和41-3，在这里邻接的光副载波彼此被分离。进而，通过光分路部42-1～42-4，各光副载波分为2个功率一半的光信号，通过分别输入到FSR为B/4(Hz)的MZI41-4～41-11，对各个光副载波赋予1bit的延迟，通过平衡O/E转换器43-1～43-8，变换为二进制数据I1u(t)、I1d(t)、Q1u(t)、Q1d(t)、I2u(t)、I2d(t)、Q2u(t)、Q2d(t)。
各个二进制数据通过并行串行变换器44-1和44-2，解调为发送的数据#1、数据#2。
在这里，本实施例的特征在于，由于采用光副载波间隔和光副载波的符号率相等的正交状态，所以能够不受线性干扰地对光副载波进行分离/检波，与单载波传输相比缓和了需要的电气/光电路的工作频带。
此外，进一步在光分路部42-1～42-4紧前方插入以与每1光副载波的符号率相同的频率的正弦波驱动的光闸电路45-1～45-4，能够抑制干扰，传输品质提高。
进而，在对各光副载波重叠QPSK，而不是DQPSK的情况下，由于不能进行延迟检波，所以代替使用1比特延迟的MZI41-4～41-11进行延迟检波，而将与光副载波的频率大致相等的本地振荡光(本地光)混合进行接收，从而能够解调。
具体的结构如图8所示，代替1比特延迟的MZI41-4～41-11，设置光耦合器46-1～46-8，通过本地振荡光源47-1～47-4和90°移相器48-1～48-4，对被分路的2个光副载波，分别混合彼此相位90°相异的本地振荡光。由此，能够使用本地振荡光对各信道进行外差检波或零差检波。
(第三实施例)
参照图9和图10对本发明的第三实施例的光调制电路进行说明。在第二实施例中，针对使重叠了差分相移键控(DQPSK)的多个光副载波产生的情况进行了说明，但在第三实施例中，对在多个光副载波重叠相移键控的情况进行说明。
第三实施例的光调制电路的结构如图9所示，其构成为包括：连续光光源1，输出功率固定的连续光；光正交调制器4，生成重叠有相移键控的副载波；调制器驱动信号生成电路6，根据数据生成调制器驱动信号。在图10中表示调制器驱动信号生成电路6的结构。
从连续光光源1发出的角频率ωc的光载波入射到光正交调制器4，分为两个路径#1和#2，路径#1的信号通过在调制器驱动信号生成电路6生成的以式10表示的驱动信号I(t)而被调制，路径#2的信号通过以式11表示的驱动信号Q(t)而被调制。
这里，相对于光载波，重叠到上边带的数据以角标u，重叠到下边带的数据以角标d表示。例如，I2u(t)表示重叠到ωc+2Δω的副载波的同相成分的数据。
(式10)
I(t)＝∑k＝1tom(Qkd(t)-Qku(t))cosΔωkt
        +∑k＝1tom(Iku(t)-Ikd(t))sinΔωkt
                                        …(10)
(式11)
Q(t)＝∑k＝1 to m(Ikd(t)+Iku(t))cosΔωkt
      +∑k＝1 to m(Qku(t)+Qkd(t))sinΔωkt
                                        …(11)
进而，如图9所示，因为路径#2的信号相对于光载波被赋予了π/2的相位延迟，所以当对2个路径的光信号进行合波时，其输出信号Sout(t)成为以式12表示的信号。
(式12)
Sout(t)＝∑k＝1 to m Iku(t)cos(ωc+Δωk)t
       -∑k＝1 to m Qku(t)sin(ωc+Δωk)t
       +∑k＝1 to m Ikd(t)cos(ωc-Δωk)t
       +∑k＝1 to m Qkd(t)sin(ωc-Δωk)t
                                        …(12)
如上所述，生成以从连续光光源1发出的光载波的角频率ωc为中心，重叠有相移键控的2m个光副载波。通过本发明，与单载波传输时相比，信号频带被狭窄化，此外，每副载波的符号率降低，因此色散或PMD的耐力提高。此外，在本实施例中，也能够将Iku、Qku作为正交振幅调制(QAM)的信号配置。
(第四实施例)
在与第一实施例中说明了的图1所示的光调制电路相同的结构中，将与调制器驱动信号生成电路6-1和6-2相应的电路结构，作为在第三实施例说明了的图10所示的生成多个光副载波的电路结构，通过调整在光多载波生成部2和光正交调制器4-1和4-2生成的载波数，能够以连续光光源1的光载波频率为中心生成任意个数的光副载波。
(第五实施例)
对于在第四实施例说明的光调制电路，通过使用由图6所示的多级连接的马赫-曾德尔干涉计型滤波器、光分路部、和光电转换器构成的光接收机，能够构成在任意个数的光副载波重叠了强度调制或相移键控的光传输系统。
此外，也可以在光分路部紧前方插入以与每1光副载波的符号率相同频率的正弦波驱动的光闸电路。
产业上的利用可能性
根据本发明，能够实现如下多载波传输，即使在光副载波生成时需要的振荡器的数量和电气/光电路的工作频率为现有的一半以下，使占有频带狭窄化，抑制色散、PMD、非线性光学效果的影响的多载波传输，因此能够谋求构筑光传输系统时的硬件量的削减，并且使通信品质提高。