[发明专利]光收发装置和光收发方法

说明书

提供光收发装置(1)，该光收发装置(1)经由通信路(2)进行光信号的收发，其中，通信路(2)是抑制了光信号的相位变化的通信路，该光收发装置(1)具有发送装置(10)和接收装置(20)，该发送装置(10)具有帧生成部(11)、符号映射部(12)和光调制部(13)，该接收装置(20)具有光接收前端部(21)、A/D转换部(22)、偏振分离部(23)和相位估计部(24)，该相位估计部(24)根据由偏振分离部(23)分离后的多个偏振信号估计多个偏振中的至少一个偏振的相位，根据估计出的相位估计其他偏振的相位，由此，电路规模较小且能够在空间光通信或接入网络那样通信距离较短的通信系统中应用数字相干接收方式。

技术领域

本发明涉及接收对信息信号进行多值调制后的光信号并进行数字信号处理从而对接收信号进行解调的光收发装置和光收发方法。

背景技术

现有的光收发装置和光收发方法使用开关调制(On Off Keying：OOK)或2相相位调制(Binary Phase Shift Keying：BPSK)等作为要发送的发送光信号的光调制方式。但是，近年来，由于互联网中的业务量的增大，要求光通信系统的大容量化，正在研究使用能够收发容量比现有的光调制方式大的信息的数字信号处理技术对多值的相位调制信号进行处理的方式。关于这些针对多值的相位调制信号的调制方式，存在4相相位调制(Quadrature Phase Shift Keying：QPSK)、差动4相相位调制(Differential QuadraturePhase Shift Keying：DQPSK)、8相相位调制(Eight Quadrature Amplitude Modulation：8QAM)等。

结合要发送的光信号的光调制方式，关于光信号的接收方式，也从现有的将光强度的开/关分配给2值信号而进行直接检波的直接检波方式发展到数字相干接收方式的研究，在数字相干接收方式中，使来自本地振荡光源的连续波本地振荡光与进行了光调制后的光信号发生干涉，由此提取光信号的光强度信息和相位信息。通过数字相干接收方式提取出的光信号的光强度和相位信息在提取后通过模拟/数字(Analog/Digital)转换器进行量化，通过数字信号处理部进行解调。

作为数字相干接收方式的优点之一，举出如下优点：能够安装使发送光源和本地振荡光源的频率和相位与要接收的接收光信号同步的机构作为数字信号处理。由此，即使不安装实现难度高的光PLL(Phase Locked Loop)，也能够使发送光源和本地振荡光源的频率和相位与接收光信号同步。作为具体的实现方法，在专利文献1中提出了基于m次幂法(维特比/维特比算法)的方法。此外，通过使信号重叠于偏振光，对要发送的光信号进行复用，在接收装置中，能够使用CMA(Constant Modulus Algorithm)偏振等偏振分离算法对复用的偏振信号进行分离。

进而，数字相干接收方式具有光信噪比(Optical Signal-to-Noise Ratio：OSNR)耐力和通信路的波形畸变耐力。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：WO2014/115840公報

发明内容

发明要解决的问题

近年来，研究了在将空间作为介质进行光通信的空间光通信或通信距离较短为40km左右的接入网等通信系统中使用数字相干方式。但是，现有的数字相干接收方式是适于通信距离为600km～10,000km的城域网或基干系统网络的方式，光收发装置的消耗功率较多，要构成的电路规模也较大，因此，存在很难应用于空间光通信或接入网那样通信距离较短的通信系统这样的问题。

此外，在专利文献1的光接收装置中的数字相干接收方式中，在光调制方式是QPSK等对多值的相位调制信号进行处理的方式的情况下，需要X偏振用的相位补偿块和Y偏振用的相位补偿块，存在要构成的电路规模较大这样的问题。