[发明专利]平面光波回路和光学接收器

说明书

技术领域

本发明涉及接收偏振复用信号光的平面光波回路和光学接收器。 

背景技术

随着网络流量近来的爆发性增长，已经研究了40Gbit/s和超过100Gbit/s的超高速光学传输系统。关于超高速光学传输系统，已经针对通过将相位调制方法与相干检测和数字信号处理技术组合而得到的数字相干通信执行了积极研究。相位调制方法具有长程光纤传输所需的较好特性，诸如对于信号光噪声、色散和偏振模式色散的容差特性。 

作为调制方法，二进制相移键控法(BPSK)和正交相移键控(QPSK)因它们对于色散补偿的优异容差而受到关注。 

此外，为了在频率带宽没有增大的情况下扩张传输能力，已经对双偏振正交相移键控(DP-QPSK)方法等的实际使用积极执行了研究和开发。双偏振正交相移键控(DP-QPSK)方法是通过两个正交偏振来复用QPSK信号的方法，这些QPSK信号在频率利用效率方面是优异的。 

以下，将描述数字相干通信的光学接收器。这里，将使用QPSK方法作为例子对此进行描述。参照图5，将描述在数字相干通信中接收的过程。 

首先，光学接收器30000接收信号光，在该信号光中，TE波和TM波被复用(此后，被称为“TE波/TM波复用信号光”)。本地振荡光源32000输出本地振荡光，在该本地振荡光中，TE波和TM波被 复用(此后，被称为“TE波/TM波复用本地振荡光”)。光学接收单元31000接收TE波/TM波复用信号光和TE波/TM波复用本地振荡光，根据偏振将它们中的每个分开，使分开的信号光和本地振荡光相干。光学接收器31000总共输出四个信号光分量，这些信号光分量由两个信号光分量中的每个的实分量和虚分量构成，这两个信号光分量中的每个具有与两个正交偏振轴中的每个平行的偏振态。这四个信号光分量被光学检测器33000转换成模拟电信号，然后被模数转换器34000转换成数字电信号。这些数字电信号被重采样单元(图中未示出)变换成以信号光的符号率(也被称为波特率)采样的数字电信号，然后被输入数字信号处理单元35000。数字信号处理单元35000具有补偿色散、偏振色散、相位噪声和频率偏差的功能。例如，在补偿光学载波频率偏移和光学相位偏移的过程中，对接收到的信号光的频率和本地振荡光的频率之间的频率偏移和由于光学相位偏移导致的光学相位旋转分别执行补偿。此后，电信号中的每个被符号决定单元36000解调成光学发送器已发送的位序列。 

以此方式，可以实现超高速光学通信系统中的数字相干检测。 

下文中，将更详细地描述以上提到的光学接收单元31000。关于光学接收单元，OIF(光互联网络论坛)已经对标准化进行了研究，OIF是促进高速数据通信的行业组织，已经开发了符合标准的光学接收单元。存在用于实现光学接收单元的各种类型的装置。 

例如，非专利文献1描述了通过使用微光学技术实现的光学接收单元中的偏振解复用单元的示例。然而，如果以这种方式使用微光学技术，则难以调节多个本体元件(bulk element)之间的位置关系。具体地，例如，必须对准这多个本体元件的光轴。 

因此，考虑基于二氧化硅的平面光学集成回路(此后，被称为“平面光波回路”)希望成为不需要调节位置关系的装置。专利文献1公 开了通过使用平面光波回路实现的光学接收单元的示例。专利文献1公开了以下构造：在平面光波回路的一部分中形成凹槽，插入光子晶体芯片使其与波导相交，以得到光子晶体芯片功能。 

[引用列表] 

[非专利文献] 

[NPL1] 

“Fully-Integrated Polarization-Diversity Coherent Receiver Module for 100G DP–QPSK”(100G DP-QPSK的全集成偏振分集相干接收器模块)，光纤通信会议(Optical Fiber Communication Conference)，OSA技术文摘(CD)(Optical Society of America(美国光学学会)，2011年)，论文OML515 

[专利文献] 

[PTL1] 

日本专利申请特许公开No.2011-76049 

发明内容

技术问题