專利名稱：光傳送裝置及集成電路裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光傳送裝置及集成電路裝置，更詳細(xì)地講，涉及具有包括多個(gè)光調(diào)制器的光調(diào)制部、或?qū)耐獠抗鈧魉途€路接收到的多值調(diào)制光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電氣的多個(gè)高速串行數(shù)字信號(hào)串并輸出的光解調(diào)部的光傳送裝置以及在該光傳送裝置中采用的集成電路裝置。
背景技術(shù)：
近年來，因多路復(fù)用波長數(shù)的增加和光信號(hào)調(diào)制速度的高速化，用一根光纖可傳送的信息量(傳送容量)逐漸增大。但是，光纖的傳送容量在大致10Tbit/s(萬億比特/秒)下感覺達(dá)到了界限，這幾年持續(xù)停滯。其理由是在光傳送中可使用的波段受光纖放大器的波段(將C、L、S段合計(jì)約80nm＝10THz相當(dāng))的制約而達(dá)到界限，不再有多路復(fù)用波長數(shù)增加的余地。根據(jù)這種狀況，為了增大光傳送容量，需要通過信號(hào)調(diào)制方式的研究來提高頻段的利用效率，在有限的頻段中裝載更多的光信號(hào)。
19世紀(jì)60年代以后，在無線通信中，通過多值調(diào)制技術(shù)的應(yīng)用，能夠進(jìn)行頻率利用效率超過10的高效率的信號(hào)傳送。在無線通信中有效的多值調(diào)制，在以光纖為媒體的信號(hào)傳送中也被看作有前途的技術(shù)，所以一直有很多的研究。
例如，在非專利文獻(xiàn)1中，記載了進(jìn)行4值相位調(diào)制的QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)方式，在非專利文獻(xiàn)2中，記載了將4值振幅調(diào)制與4值相位調(diào)制組合的16值振幅·相位調(diào)制。此外，作為通過同時(shí)理想地調(diào)制光信號(hào)的相位與振幅而能夠進(jìn)行比以往更長距離的光傳送的方式，提出了例如雙二進(jìn)制調(diào)制及DPSK調(diào)制等。
圖23表示以往的2值強(qiáng)度調(diào)制光發(fā)送器140的基本結(jié)構(gòu)例。
2值強(qiáng)度調(diào)制光發(fā)送器具有例如分別將3Gbit/s的電氣低速數(shù)字信號(hào)以XAUI形式傳送的16位并行的信號(hào)輸入端子101。從輸入端子101供給的電氣低速并行數(shù)字信號(hào)被輸入到并行彈性緩存(EB)電路102中，使相互的定時(shí)一致后，輸入到多路復(fù)用電路141中。多路復(fù)用電路141對(duì)3Gbit/s×16、共計(jì)48Gbit/s的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)分多路復(fù)用，并將幀格式從XAUI變換處理為SONET。SONET信號(hào)作為40Gbit/s的高速串行數(shù)字信號(hào)從多路復(fù)用電路141輸出到傳送線路107。
上述高速串行數(shù)字信號(hào)被適當(dāng)?shù)胤糯蠛?，被供給到與光纖傳送線路耦合的光強(qiáng)度調(diào)制器、例如鈮酸鋰型光強(qiáng)度調(diào)制器110。來自作為光纖的信號(hào)源的半導(dǎo)體激光器(LD)108的輸出光經(jīng)由光纖連接線111-1而輸入到光強(qiáng)度調(diào)制器110。來自半導(dǎo)體激光器108的輸出光在通過光強(qiáng)度調(diào)制器110受到2值的開啟/關(guān)閉強(qiáng)度調(diào)制后，作為輸出光113經(jīng)由光纖連接線111-2輸出到輸出光纖112。
圖24表示圖23所示的并行彈性緩存電路102的結(jié)構(gòu)。
從與輸入端子101連接的16根信號(hào)線101供給的3Gbit/s的數(shù)字信號(hào)d0～d15，分別輸入到具有10位存儲(chǔ)容量的FIFO電路142-1～142-16中。電氣數(shù)字信號(hào)(d0～d15)從這些FIFO電路以相互定時(shí)調(diào)整后的狀態(tài)并行地輸出到輸出信號(hào)線。
圖25表示以往的2值強(qiáng)度調(diào)制光發(fā)送器150的基本結(jié)構(gòu)例。
從輸入光纖152輸入的SONET形式的40Gbit/s輸入光信號(hào)151經(jīng)由光纖連接線111輸入到光敏二極管153中。輸入光信號(hào)在被光敏二極管153轉(zhuǎn)換為電氣數(shù)字信號(hào)后，被輸入到時(shí)鐘提取·識(shí)別電路(CDR)154中，轉(zhuǎn)換為高速串行數(shù)字信號(hào)。CDR154的輸出信號(hào)經(jīng)由傳送線路107輸入到分離電路(DEMUX)155中，轉(zhuǎn)換為3Gbit/s×16的XAUI形式的信號(hào)后，作為低速并行數(shù)字信號(hào)輸出到輸出端子156。
非專利文獻(xiàn)3提出了裝載有相當(dāng)于圖23所示的101、102、104的要素的集成電路(IC)。非專利文獻(xiàn)3的IC的最終輸出為2.4Gbit/s的數(shù)字信號(hào)，在相當(dāng)于端子101的4根信號(hào)線中，分別輸入622Mbit/s的數(shù)字信號(hào)。這些輸入信號(hào)在通過相當(dāng)于彈性緩存電路102的彈性存儲(chǔ)電路調(diào)整定時(shí)后，由41的MUX電路轉(zhuǎn)換為2.4Gbit/s的高速串行數(shù)字信號(hào)，輸出到輸出端子。
非專利文獻(xiàn)3所記載的彈性存儲(chǔ)電路具有10位長的存儲(chǔ)容量，設(shè)定為在復(fù)位信號(hào)的剛上升后的定時(shí)使4根低速信號(hào)數(shù)據(jù)按相同的定時(shí)輸出。并且，具有如果此后的數(shù)據(jù)定時(shí)的偏差在±7.5nS(±4位)以內(nèi)，則自動(dòng)維持上述定時(shí)的低速信號(hào)的偏差吸收功能。此外，在非專利文獻(xiàn)4中，作為雙二進(jìn)制形式的光調(diào)制用IC的試用例而記載了由低速電路構(gòu)成的預(yù)編碼器(precoder)。
非專利文獻(xiàn)1R.A.Griffin，et.al.，“10Gb/s Optical DifferentialQuadrature Phase Shift Key(DQPSK)Transmission using GaAs/AlGaAsIntegration，”O(jiān)FC 2002 Paper PD-FD6，2003.
非專利文獻(xiàn)2Kenro Sekine，Nobuhiko Kikuchi，Shinya Sasaki，Shigenori Hayase and Chie Hasegawa，“Proposal and Demonstration of10-Gsymbol/sec 16-ary(40Gbit/s)Optical Modulation/DemodulationScheme，”Paper We3.4.5，ECOC 2004.
非專利文獻(xiàn)3MAXIM公司MAX3831/MAX 3832+3.3V、2.5Gbps、SDH、SONET、4頻道相互連接多路復(fù)用/非多路復(fù)用IC、帶時(shí)鐘發(fā)生器19-1534；REV1；10/99非專利文獻(xiàn)4Mikio Yoneyama，Kazushige Yonenaga，YoshiakiKisaka，and Yutaka Miyamoto，“Differential Precoder IC Modules for 20-and40-Gbit/s Optical Duobinary Transmission Systems，”IEEETRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES，VOL.47，NO.12，December 1999.
為了在光纖可使用的多路復(fù)用波長數(shù)有限的狀態(tài)下增加光傳送容量，例如需要準(zhǔn)備多組由圖23所示的并行彈性緩存(EB)電路102與多路復(fù)用電路141構(gòu)成的電氣發(fā)送信號(hào)電路，通過將從這些多個(gè)發(fā)送信號(hào)電路141輸出的高速串行數(shù)字信號(hào)并行地供給到與光傳送線路(光纖)耦合的多個(gè)光調(diào)制器中，來實(shí)現(xiàn)用多個(gè)信息信號(hào)同時(shí)調(diào)制光信號(hào)的振幅及相位的多值光調(diào)制發(fā)送器，在光傳送線路上的有限的頻段中裝入更多的光信號(hào)。
例如，假設(shè)將發(fā)送數(shù)字信號(hào)進(jìn)行串并行轉(zhuǎn)換，將第1位～第N位并行地輸入到第1EB電路中，將接下來的第N+1位～第2N位并行地輸入到第2EB電路中的情況。通過由第1、第2EB電路調(diào)整各位的輸出定時(shí)，能夠使與第1EB電路連接的第1多路復(fù)用電路供給第1光調(diào)制器的第1數(shù)字信號(hào)串(第1位～第N位)、和與第2EB電路連接的第2多路復(fù)用電路供給第2光調(diào)制器的第2數(shù)字信號(hào)串(第N+1位～第2N位)相互同步。這里重要的是，接收器側(cè)是否能夠從由第1、第2光調(diào)制器進(jìn)行了多值調(diào)制的光信號(hào)，以與第1位～第N位連續(xù)的形式正確地再生第(N+1)位～第2N位。
例如，在上述第1、第2光調(diào)制器級(jí)聯(lián)排列在內(nèi)部光傳送線路中的情況下，在由第2光調(diào)制器調(diào)制而直接到達(dá)輸出光纖中的第2數(shù)字信號(hào)串、和由第1光調(diào)制器調(diào)制后通過第2光調(diào)制器而到達(dá)輸出光纖中的第1數(shù)字信號(hào)串中，由于從多路復(fù)用電路到輸出光纖的路徑長不同，所以即使從第1、第2光調(diào)制器統(tǒng)一相位而輸出第1、第2數(shù)字信號(hào)串，在輸出光纖中出現(xiàn)的多值調(diào)制光中，在第1、第2數(shù)字信號(hào)串中也會(huì)產(chǎn)生相位差。因而，在這樣將經(jīng)過了各光調(diào)制器的多串的發(fā)送數(shù)字信號(hào)在同一輸出光纖上多路復(fù)用的多值光調(diào)制方式的光傳送裝置中，需要使包括內(nèi)部光傳送線路的各數(shù)字信號(hào)路徑中的信號(hào)傳播時(shí)間一致。
具體而言，在多值光調(diào)制發(fā)送器中，需要有調(diào)整每個(gè)信號(hào)路徑的延遲量的功能，以使通過較短的信號(hào)路徑的發(fā)送數(shù)字信號(hào)串比通過較長的信號(hào)路徑的發(fā)送數(shù)字信號(hào)串遲一點(diǎn)供給到光調(diào)制部，以使被光調(diào)制的多串的數(shù)字信號(hào)以同相位到達(dá)輸出光纖。同樣，在將從外部光傳送線路接收到的多值調(diào)制光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電氣的多個(gè)高速串行數(shù)字信號(hào)串、并行地輸出到朝向解調(diào)器的多個(gè)信號(hào)線路中的多值光調(diào)制接收器中，也希望有調(diào)整每個(gè)信號(hào)線路的延遲量的功能。
但是，在上述非專利文獻(xiàn)1～4中，對(duì)于在由多個(gè)光調(diào)制器對(duì)一系列發(fā)送數(shù)據(jù)(數(shù)字信號(hào))進(jìn)行多值光調(diào)制時(shí)成為問題的信號(hào)路徑間的延遲量調(diào)整，并沒有指出實(shí)用的解決手段。此外，在應(yīng)用了多值調(diào)制的無線通信領(lǐng)域中，也沒有發(fā)現(xiàn)對(duì)在上述光傳送裝置中成為問題的信號(hào)路徑間的延遲量調(diào)整有用的解決手段。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠有效地解決在由多個(gè)光調(diào)制器對(duì)一系列發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行多值光調(diào)制時(shí)遇到的信號(hào)路徑間的延遲時(shí)間差的問題的光傳送裝置。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種光傳送裝置，該光傳送裝置能夠以高速串行數(shù)字信號(hào)的位周期單位、或位周期的整數(shù)分之一個(gè)時(shí)間單位，對(duì)供給到多值光調(diào)制部中的高速串聯(lián)數(shù)字信號(hào)串的多個(gè)信號(hào)路徑間的延遲時(shí)間差進(jìn)行調(diào)整的。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種如下的光傳送裝置，具有光解調(diào)部，將從外部光傳送線路接收到的多值調(diào)制光信號(hào)轉(zhuǎn)換為多個(gè)電氣的高速串行數(shù)字信號(hào)串，并并行地輸出到多個(gè)信號(hào)線路；和至少1個(gè)與上述多個(gè)信號(hào)路徑連接的譯碼器。該光傳送裝置能夠以高速串行數(shù)字信號(hào)的位單位調(diào)整信號(hào)路徑的延遲時(shí)間差。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種光傳送裝置用集成電路裝置，能夠根據(jù)預(yù)先指定的延遲控制量，來控制與編碼器或譯碼器連接的多個(gè)數(shù)字信號(hào)路徑中的信號(hào)延遲量的。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的光傳送裝置的特征是，在需要信號(hào)延遲的信號(hào)路徑中設(shè)置延遲控制緩存電路，該延遲控制緩存電路對(duì)以N位(N為多個(gè))并行接收到的低速數(shù)字信號(hào)，以高速串行數(shù)字信號(hào)串的位周期單位或位周期的整數(shù)分之一的時(shí)間單位進(jìn)行延遲控制。
本發(fā)明提供一種光傳送裝置，例如光傳送裝置，具備包括與內(nèi)部光傳送線路耦合的多個(gè)光調(diào)制器的光調(diào)制部、和產(chǎn)生應(yīng)向上述光調(diào)制部供給的多個(gè)高速串行數(shù)字信號(hào)串的電氣電路部，其特征在于，上述電氣電路部具有多個(gè)并行信號(hào)線路，分別以N位并行傳送低速數(shù)字信號(hào)，N為多個(gè)；多個(gè)多路復(fù)用電路，分別將從上述并行信號(hào)線路中的1個(gè)以N位并行接收到的低速數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成應(yīng)向上述光調(diào)制部供給的高速串行數(shù)字信號(hào)串并輸出；延遲控制緩存電路，插入到上述并行信號(hào)線路中的至少1個(gè)中；上述延遲控制緩存電路對(duì)以N位并行接收到的低速數(shù)字信號(hào)，按照高速串行數(shù)字信號(hào)串的位周期單位或位周期的整數(shù)分之一的周期單位進(jìn)行延遲控制，并輸入到該并行信號(hào)線路中。此時(shí)，將由適于多值光調(diào)制的各種編碼器編碼了的發(fā)送數(shù)據(jù)作為N位并行的低速數(shù)字信號(hào)，供給到各并行信號(hào)線路中。
此外，本發(fā)明提供一種光傳送裝置，例如具有將從外部光傳送線路接收的多值調(diào)制光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電氣的多個(gè)高速串行數(shù)字信號(hào)串并輸出的光解調(diào)部、和將從上述光解調(diào)部接收到的多個(gè)高速串行數(shù)字信號(hào)串轉(zhuǎn)換成多個(gè)低速數(shù)字信號(hào)串并輸出的電氣電路部，其特征在于，上述電氣電路部具有多個(gè)并行信號(hào)線路，分別以N位并行傳送數(shù)字信號(hào)，N為多個(gè)；多個(gè)分離電路，分別將高速串行數(shù)字信號(hào)串轉(zhuǎn)換成N位并行的低速數(shù)字信號(hào)，并輸出到上述并行信號(hào)線路；延遲控制緩存電路，在上述并行信號(hào)線路中的至少1個(gè)中，對(duì)以N位并行接收到的低速數(shù)字信號(hào)，按照高速串行數(shù)字信號(hào)串的位周期單位、或位周期的整數(shù)分之一的周期單位進(jìn)行延遲控制并輸出；至少1個(gè)譯碼器，將從上述并行信號(hào)線路接收到的N位并行的多個(gè)低速數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成編碼形式不同的低速并行數(shù)字信號(hào)串。
更詳細(xì)地講，上述延遲控制緩存電路將以N位并行接收的低速數(shù)字信號(hào)作為在邏輯上串行排列的數(shù)據(jù)而暫時(shí)存儲(chǔ)，將從根據(jù)預(yù)先指定的延遲控制量選擇的位位置開始的N位數(shù)據(jù)作為低速數(shù)字信號(hào)而輸出到上述并行信號(hào)線路中，由此能夠?qū)崿F(xiàn)以高速串行數(shù)字信號(hào)串的位周期單位、或位周期的整數(shù)分之一的時(shí)間單位的延遲控制。
在本發(fā)明的1實(shí)施例中，上述延遲控制緩存電路具有存儲(chǔ)器，用來暫時(shí)存儲(chǔ)以N位并行接收的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；寫入地址產(chǎn)生器，產(chǎn)生所接收的N位并行數(shù)據(jù)的寫入地址；寄存器，存儲(chǔ)預(yù)先指定的延遲控制量；讀取地址產(chǎn)生器，根據(jù)從上述寫入地址產(chǎn)生器輸出的寫入地址和存儲(chǔ)在上述寄存器中的延遲控制量，生成應(yīng)對(duì)上述并行信號(hào)線路輸出的N位數(shù)據(jù)的讀取地址。
本發(fā)明的光傳送裝置的1個(gè)特征是，具有延遲控制部，該延遲控制部在上述并行信號(hào)線路中的至少1個(gè)中，對(duì)N位并行的低速數(shù)字信號(hào)的延遲量以高速串行數(shù)字信號(hào)串的位周期單位或位周期的整數(shù)分之一的時(shí)間單位進(jìn)行控制，并通過從上述多路復(fù)用電路輸出的高速串行數(shù)字信號(hào)串的各位的輸出定時(shí)控制，來對(duì)高速串行數(shù)字信號(hào)串的1位周期以內(nèi)的延遲量進(jìn)行微調(diào)。此時(shí)，以位周期單位的延遲量控制可以由上述延遲控制緩存電路實(shí)現(xiàn)。
此外，可以通過例如設(shè)置根據(jù)預(yù)先指定的控制量對(duì)供給到特定的多路復(fù)用電路中的時(shí)鐘信號(hào)的相位進(jìn)行調(diào)整的延遲量微調(diào)部，根據(jù)所供給的時(shí)鐘信號(hào)，在預(yù)定的定時(shí)，向各多路復(fù)用電路輸出高速串行數(shù)字信號(hào)串的各位，來實(shí)現(xiàn)1位周期以內(nèi)的延遲量控制。延遲控制緩存電路通過加快其動(dòng)作速度，能夠使延遲精度精確到位周期的整數(shù)分之一，所以即使沒有延遲量微調(diào)部也能夠進(jìn)行高速串行數(shù)字信號(hào)串的1位周期以內(nèi)的延遲調(diào)整。
本發(fā)明的光傳送裝置的另一個(gè)特征是，上述延遲控制緩存電路設(shè)在多個(gè)并行信號(hào)線路中；上述電氣電路部具有對(duì)應(yīng)于上述并行信號(hào)線路而存儲(chǔ)延遲控制量的存儲(chǔ)器、和將存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)器中的延遲控制量設(shè)定到各延遲控制緩存電路中的控制部。在具有延遲控制緩存電路和延遲量微調(diào)部的光傳送裝置的情況下，在上述存儲(chǔ)器中對(duì)應(yīng)于各并行信號(hào)線路而存儲(chǔ)有延遲控制量和時(shí)鐘相位控制量，只要將存儲(chǔ)在該存儲(chǔ)器中的延遲控制量和時(shí)鐘相位控制量設(shè)定到各延遲控制緩存電路和延遲量微調(diào)部中就可以。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，通過采用延遲控制緩存電路，能夠以高速串行數(shù)字信號(hào)串的位長單位對(duì)光發(fā)送用編碼器和輸出光纖之間存在的信號(hào)線路的信號(hào)延遲量進(jìn)行電控制，所以即使在將一系列的發(fā)送數(shù)據(jù)分解為信號(hào)路徑不同的多串?dāng)?shù)字信號(hào)串而進(jìn)行多值光調(diào)制的情況下，也能夠使信號(hào)路徑終端中的各數(shù)字信號(hào)串的相位一致。此外，在使延遲控制緩存電路的動(dòng)作速度高速化的情況下，或在信號(hào)路徑中具有延遲量微調(diào)部的情況下，能夠正確地調(diào)整高速串行數(shù)字信號(hào)串的1位長以內(nèi)的延遲量。
根據(jù)本發(fā)明，通過采用延遲控制緩存電路，對(duì)輸入光纖與光接收器用譯碼器之間存在的信號(hào)路徑的信號(hào)延遲量也能夠進(jìn)行電控制，所以能夠容易根據(jù)多值光調(diào)制后的多列數(shù)字信號(hào)來再現(xiàn)一系列的發(fā)送數(shù)據(jù)。


圖1表示應(yīng)用了本發(fā)明的光發(fā)送器的1實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。
圖2是用來說明在圖1的光發(fā)送器中適用的多值調(diào)制編碼的圖。
圖3是用來說明圖1中的4值相位調(diào)制并行編碼器103的結(jié)構(gòu)和功能的圖。
圖4是表示延遲控制緩存電路105的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖5是圖1的第1、第2信號(hào)路徑中的信號(hào)定時(shí)圖。
圖6是表示應(yīng)用本發(fā)明的光接收器的1實(shí)施例。
圖7是圖6的光接收器中的差分光相位檢波器206的結(jié)構(gòu)圖。
圖8是用來說明圖6的光接收器的4值強(qiáng)度調(diào)制信號(hào)的識(shí)別動(dòng)作與ASK譯碼器211的動(dòng)作的圖。
圖9是用來說明在圖6的光接收器中采用的延遲控制緩存電路的功能的信號(hào)定時(shí)圖。
圖10是延遲量測(cè)量程序500的流程圖。
圖11是表示應(yīng)用了本發(fā)明的光傳送裝置的光網(wǎng)絡(luò)的1例的圖。
圖12是延遲控制量設(shè)定程序300的流程圖。
圖13是由應(yīng)用了本發(fā)明的波分多路復(fù)用傳送裝置構(gòu)成的光網(wǎng)絡(luò)的1例的圖。
圖14是表示應(yīng)用了本發(fā)明的光發(fā)送器的另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖15是在圖14的實(shí)施例中適用的延遲控制量設(shè)定程序310的流程圖。
圖16是用來說明在圖14的實(shí)施例中適用的延遲量微調(diào)的信號(hào)定時(shí)圖。
圖17是表示應(yīng)用了本發(fā)明的光發(fā)送器的又一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖18是表示應(yīng)用了本發(fā)明的光發(fā)送器的又一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖19是表示應(yīng)用了本發(fā)明的光接收器的另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖20是表示應(yīng)用了本發(fā)明的光接收器的又一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖21是表示本發(fā)明的光發(fā)送器用半導(dǎo)體集成電路的1實(shí)施例的圖。
圖22是表示本發(fā)明的光接收器用半導(dǎo)體集成電路的1實(shí)施例的圖。
圖23是表示以往的光發(fā)送器的1例的結(jié)構(gòu)圖。
圖24是圖23中的并行彈性緩存電路102的結(jié)構(gòu)圖。
圖25是表示以往的光接收器的1例的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照

本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1表示本發(fā)明的第1實(shí)施例的光傳送裝置中采用的光發(fā)送器的結(jié)構(gòu)。
這里所示的光發(fā)送器100具有編碼方式不同的2個(gè)編碼器103、104。編碼器103是4值相位調(diào)制用并行編碼器(PSK編碼器)，編碼器104是4值強(qiáng)度調(diào)制用并行編碼器(ASK編碼器)。
光調(diào)制部由2個(gè)光相位調(diào)制部109-1、109-2和1個(gè)光強(qiáng)度調(diào)制器110構(gòu)成。從半導(dǎo)體激光器108產(chǎn)生的光信號(hào)受到由對(duì)應(yīng)于PSK編碼器103的2個(gè)光相位調(diào)制部109-1、109-2進(jìn)行的4值相位調(diào)制、和由對(duì)應(yīng)于ASK編碼器104的光強(qiáng)度調(diào)制部110進(jìn)行的4值強(qiáng)度調(diào)制，作為16值的光相位·強(qiáng)度調(diào)制信號(hào)113發(fā)送給輸出光纖112。
本實(shí)施例的特征是，通過在從PSK編碼器103及ASK編碼器104朝向輸出光纖112的多個(gè)信號(hào)路徑(虛線114-1～114-3)的中途，配置用來進(jìn)行延遲時(shí)間調(diào)整的延遲控制緩存電路105-2～105-4，使得在通過最后的光調(diào)制器(在圖示的例中為光強(qiáng)度調(diào)制器110)時(shí)，使路徑不同的多個(gè)發(fā)送信號(hào)同步。如參照?qǐng)D4、圖5在后面說明那樣，通過延遲控制緩存電路105-2～105-4，對(duì)各路徑的輸出信號(hào)以高速光信號(hào)的位級(jí)(bt order)、例如在10Gbit/s的情況下以100皮秒以下的精度進(jìn)行定時(shí)調(diào)整。
光發(fā)送器100在編碼器103、104的前段具有4個(gè)并行緩存(彈性緩存)電路102-1～102-4，4系列的低速并行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)由各個(gè)并行輸入端子101-1～101-4，并行地輸入到這些緩存電路中。各并行緩存電路102-1～102-4與利用圖23、圖24說明的以往的具有光發(fā)送器的并行彈性緩存電路102同樣，使并行輸入的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的輸出定時(shí)相互一致。
從并行緩存電路102-1～102-2輸出到并行信號(hào)線路115-1、115-2中的數(shù)字信號(hào)被輸入到4值相位調(diào)制用并行編碼器103中，從并行緩存電路102-3～102-4輸出到并行信號(hào)線路115-3、115-4中的數(shù)字信號(hào)被輸入到4值強(qiáng)度調(diào)制用并行編碼器104中。
這里，參照?qǐng)D2說明4值相位調(diào)制用的編碼。
在圖1所示的實(shí)施例中，將由光相位調(diào)制器109-1進(jìn)行的相位角π的2值相位調(diào)制與由光相位調(diào)制器109-2進(jìn)行的相位角π/2的2值相位調(diào)制疊加，并作為這2個(gè)相位調(diào)制的相加結(jié)果，在光傳送線路上進(jìn)行了相位角0、π/2、π、3π/2的4值的光相位調(diào)制。
設(shè)受到相位角π/2的相位調(diào)制的數(shù)據(jù)為b1、受到相位角π的相位調(diào)制的數(shù)據(jù)為b2、設(shè)光信號(hào)的初始相位角為π/4，則4個(gè)相位狀態(tài)例如如圖2(A)所示，作為相位角φ＝π/4、3π/4、5π/4、7π/4的4個(gè)不同的點(diǎn)而描繪出相位空間。這些點(diǎn)按照相位角的級(jí)，與(b1，b2)＝(0，0)、(0，1)、(1，0)、(1，1)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)對(duì)應(yīng)。
一般在接收4值相位調(diào)制信號(hào)時(shí)，使用使接收光信號(hào)與1位延遲光信號(hào)干涉而檢測(cè)的差分接收方式、或?qū)⒔邮展庑盘?hào)分解為同相成分和正交成分而進(jìn)行檢測(cè)的分集接收。此時(shí)，預(yù)先在發(fā)送側(cè)進(jìn)行發(fā)送數(shù)據(jù)的編碼，以使不會(huì)在接收器的內(nèi)部發(fā)送數(shù)據(jù)模式(pattern)的改變或誤傳播。
如果舉例說明最簡單的分集接收，則在圖1(A)的相位角配置中，數(shù)據(jù)b2的值可以根據(jù)正交成分的正、負(fù)的判斷，來無問題地進(jìn)行解調(diào)。另一方面，由于數(shù)據(jù)b1的值僅用同相成分不能判斷，所以需要分為數(shù)據(jù)b2為“1”的情況和為“0”的情況的2種情況來進(jìn)行判斷。但是，如果因噪聲而在數(shù)據(jù)b2的值中發(fā)生錯(cuò)誤，則數(shù)據(jù)b1的值也被錯(cuò)誤地判斷。將這種情況稱為誤傳播。
為了防止誤傳播，通過預(yù)先在接收側(cè)對(duì)發(fā)送數(shù)據(jù)實(shí)施稱作葛萊編碼的邏輯運(yùn)算，使相位調(diào)制結(jié)果轉(zhuǎn)換成圖2(B)所示的狀態(tài)配置。根據(jù)圖2(B)的狀態(tài)配置，數(shù)據(jù)b2的值可以通過正交成分的正、負(fù)來判斷，數(shù)據(jù)b1的值也并不依賴于數(shù)據(jù)b2的值，可以通過同相成分的正、負(fù)來判斷，所以能夠防止誤傳播。
圖3(A)表示2位串行數(shù)字信號(hào)中適用的葛萊編碼器的結(jié)構(gòu)圖，圖3(B)表示顯示上述葛萊編碼器的功能的真值表。
輸入到葛萊編碼器中的2位串行數(shù)據(jù)“i0”和“i1”相當(dāng)于圖2(A)中說明的數(shù)據(jù)b1、b2。在葛萊編碼器中，由圖3(B)的真值表可知，上位輸入位“i1”的值原樣作為上位輸出位“o1(b2)”輸出。而下位輸入位“i0”根據(jù)上位輸入位“i”的值而變化。在“i1”＝0時(shí)，下位輸入位“i0”的值原樣成為下位輸出位“o0”，在“i1”＝1時(shí)，將下位輸入位“i0”的相反值作為“o0”輸出。
圖3(C)表示圖1的光發(fā)送器中適用的4值相位調(diào)制用并行編碼器(PSK編碼器)103的結(jié)構(gòu)。在這里所示的PSK編碼器103中，使用4個(gè)(126-0～126-3)圖3(A)所示結(jié)構(gòu)的葛萊編碼器，從并行信號(hào)線路115-1和115-2分別輸入4位(d0～d3)并行的發(fā)送數(shù)據(jù)。
發(fā)送數(shù)據(jù)的第j位dj(j＝0～3)與第j葛萊編碼器126-j對(duì)應(yīng)。各葛萊編碼器對(duì)從并行信號(hào)線路115-1、115-2的相互對(duì)應(yīng)的一對(duì)信號(hào)線接收的輸入位i0、i1進(jìn)行編碼運(yùn)算。各葛萊編碼器的輸出位o0、o1在原來的4位并行數(shù)據(jù)的位位置上被展開，作為被編碼的低速并行數(shù)字信號(hào)輸出到輸出信號(hào)線路116-1、116-2。通過增加葛萊編碼器126的個(gè)數(shù)，能夠使并行信號(hào)線路115-1、115-2的輸入位數(shù)成為4位以上。
在圖1的光發(fā)送器中，通過用多路復(fù)用電路(MUX)106-1、106-2將輸出到輸出信號(hào)線路116-1、116-2的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)，能夠?qū)⒕哂懈鹑R編碼后的位排列的高速串行數(shù)字信號(hào)串輸出到信號(hào)線107-1、107-2。
4值強(qiáng)度調(diào)制用并行編碼器(ASK編碼器)104也與上述PSK編碼器103同樣，是用來使接收器側(cè)的4值強(qiáng)度調(diào)制信號(hào)的接收變得容易、并且防止接收時(shí)的誤傳播的編碼電路，對(duì)由并行信號(hào)線路115-3和115-4以4位并行的低速數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。從ASK編碼器104輸出到輸出信號(hào)線路116-3、116-4的并行數(shù)據(jù)被多路復(fù)用電路(MUX)106-3、106-4轉(zhuǎn)換為高速串行數(shù)字信號(hào)串。
在本實(shí)施例中，從多路復(fù)用電路106-1輸出到信號(hào)線107-1中的數(shù)字信號(hào)被供給到光相位調(diào)制器109-1，對(duì)從半導(dǎo)體激光器108輸出的激光實(shí)施相位角π的相位調(diào)制。從多路復(fù)用電路106-2輸出到信號(hào)線107-2中的數(shù)字信號(hào)被供給到光相位調(diào)制器109-2，對(duì)通過光纖連接線111-1的相位角π的相位調(diào)制光信號(hào)進(jìn)一步實(shí)施相位角π/2的相位調(diào)制，生成4值光相位調(diào)制信號(hào)。
從多路復(fù)用電路106-3輸出的數(shù)字信號(hào)經(jīng)由信號(hào)線107-3輸入到加法運(yùn)算電路121中。另一方面，從多路復(fù)用電路106-4輸出的數(shù)字信號(hào)再被2倍化電路120將振幅增大2倍后，經(jīng)由信號(hào)線107-4輸入到加法運(yùn)算電路121中。在加法運(yùn)算電路121中，通過將這2個(gè)數(shù)字信號(hào)相加而生成4值振幅調(diào)制信號(hào)，該調(diào)制信號(hào)經(jīng)由信號(hào)線122供給到光強(qiáng)度調(diào)制器110中。光強(qiáng)度調(diào)制器110對(duì)通過了光纖連接線111-2的上述4值光相位調(diào)制信號(hào)再實(shí)施4值光強(qiáng)度調(diào)制。由此，將相位4值、強(qiáng)度4值的共計(jì)16值調(diào)制的輸出光113輸入到輸出光纖112。
在圖1的光發(fā)送器100中，供給到并行輸入端子101-1～101-4的4組并行輸入數(shù)據(jù)如虛線114-1～114-3所示，通過相互不同的信號(hào)路徑到達(dá)輸出光纖112。本發(fā)明的目的是使從并行輸入端子101-1～101-4輸入的數(shù)據(jù)不混亂其輸入順序地呈現(xiàn)在輸出光纖112中。
為了達(dá)到該目的，在本實(shí)施例中的特征是，在PSK編碼器103與MUX106-2之間、ASK編碼器104與MUX106-3、106-4之間，分別設(shè)置了延遲控制緩存電路105-2～105-4，能夠以數(shù)字方式調(diào)整這些信號(hào)路徑中的延遲量。
如虛線框105-1所示，也可以在PSK編碼器103與MUX106-1之間設(shè)置延遲控制緩存電路，但這里是以信號(hào)延遲最大的信號(hào)路徑114-1為基準(zhǔn)省略了延遲控制緩存電路105-1的方式，使其他信號(hào)路徑的信號(hào)延遲與信號(hào)路徑114-1相匹配。在將延遲控制緩存電路105-1插入到信號(hào)路徑114-1中的情況下，延遲控制量也可以設(shè)定為零或最小值。
圖4表示延遲控制緩存電路105的1個(gè)實(shí)施例。
延遲控制緩存電路105由1024位的存儲(chǔ)器131、地址計(jì)數(shù)器134、延遲量設(shè)定寄存器(D)136、減算器137構(gòu)成，所述存儲(chǔ)器131根據(jù)輸入到寫入時(shí)鐘輸入端子132中的寫入時(shí)鐘(WR CLK)、和輸入到讀取時(shí)鐘輸入端子113中的讀取時(shí)鐘(RD CLK)，能夠非同步地輸入輸出(R/W)數(shù)據(jù)。在存儲(chǔ)器131內(nèi)，將從信號(hào)線路116輸入的低速并行位信號(hào)作為將高速串行位信號(hào)并行化的信號(hào)進(jìn)行處理，存儲(chǔ)器131內(nèi)的保存數(shù)據(jù)如后述那樣以位單位來控制延遲，并行地輸出到輸出信號(hào)線路130。
在這里所示的例子中，信號(hào)線路116的位寬度為16位(d0～d15)。從信號(hào)線路116輸入的低速并行的發(fā)送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，按寫入時(shí)鐘(WR CLK)的遷移定時(shí)，并行地寫入到地址計(jì)數(shù)器134所示的寫入位地址(WR BITADDR)中。地址計(jì)數(shù)器134每次寫入數(shù)據(jù)時(shí)，將寫入位地址的值自動(dòng)地增加寫入位數(shù)(本例中為16位)的部分。由此，發(fā)送信號(hào)以1024位長的串行FIFO形式，緩存在存儲(chǔ)器131中。但是，如果寫入位地址的值達(dá)到存儲(chǔ)器地址的最大值，則通過地址計(jì)數(shù)器134使地址值返回到存儲(chǔ)器131的初始地址，而形成循環(huán)使用存儲(chǔ)器地址的串行FIFO。
在延遲量設(shè)定寄存器136中，存儲(chǔ)著從控制線125作為延遲控制量賦予的延遲位數(shù)(D)。減算器137從由地址計(jì)數(shù)器134輸出的寫入位地址減去延遲位數(shù)D，作為讀取位地址(RD BIT ADDR)輸出。
按照讀取時(shí)鐘(RD CLK)狀態(tài)遷移的定時(shí)，由讀取位地址確定的16位的數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器131并行地讀取到信號(hào)線路130(d0～d15)中。如果延遲位數(shù)D的值為零，則在寫入周期中寫入到串行FIFO中的16位的數(shù)據(jù)塊在下一個(gè)讀取周期中被原樣讀取到信號(hào)線路130中。
如果延遲位數(shù)D的值不為零，則從比寫入位地址靠前D位的地址開始的16位的數(shù)據(jù)塊被讀取到信號(hào)線路130中，通過與該信號(hào)線路130連接的多路復(fù)用電路(MUX)106轉(zhuǎn)換為串行數(shù)字信號(hào)串。結(jié)果，從多路復(fù)用電路(MUX)106輸出的高速串行數(shù)據(jù)與沒有延遲控制緩存電路105的情況相比較，被賦予了D位的時(shí)間延遲。
在存儲(chǔ)器131的容量(串行FIFO的位長)為1024位，高速串行數(shù)字信號(hào)的速度為例如10Gbit/s的情況下，能夠調(diào)整相當(dāng)于光纖長中0～24m范圍內(nèi)的延遲時(shí)間。存儲(chǔ)器131的容量只要根據(jù)各信號(hào)線路中所需的延遲時(shí)間的值來決定就可以。
在圖1的光發(fā)送器100中，從外部的控制終端，經(jīng)由信號(hào)線124(例如I2C總線)，對(duì)光發(fā)送器100的內(nèi)裝處理器(CPU)123指定各延遲控制緩存電路的控制量，處理器123能夠經(jīng)由控制線125(125-2～125-4)對(duì)各延遲控制緩存電路設(shè)定延遲控制量(延遲位數(shù)D)。各路徑的信號(hào)延遲量由于在發(fā)送器的工作中幾乎沒有變動(dòng)，所以一旦決定了應(yīng)對(duì)各延遲控制緩存電路設(shè)定的延遲控制量的值，此后就不需要改變延遲量。另外，對(duì)各延遲控制緩存電路設(shè)定的延遲位數(shù)D由于也依賴于光發(fā)送器內(nèi)的光纖區(qū)間的長度，所以只要根據(jù)由實(shí)際組裝的光傳送裝置測(cè)量的各信號(hào)路徑的延遲量來決定就可以。
另外，用來將處理器123與外部的控制裝置連接的信號(hào)線124并不限于I2C總線，也可以使用例如PCI總線、以太網(wǎng)線、廠商自己的數(shù)據(jù)線等其他種類的信號(hào)線。此外，也可以做成不經(jīng)由處理器123、而從外部控制裝置直接地對(duì)各延遲控制緩存電路105所具有的內(nèi)部寄存器(不揮發(fā)性存儲(chǔ)器)136設(shè)定延遲控制量的結(jié)構(gòu)。
接著，參照?qǐng)D1和圖5，說明發(fā)送器100的內(nèi)部中的信號(hào)的傳播延遲。在圖1中，作為數(shù)字信號(hào)的路徑，有(1)通過4值相位調(diào)制用并行編碼器103、多路復(fù)用電路106-1、光相位調(diào)制器109-1的第1路徑114-1；(2)通過4值相位調(diào)制用并行編碼器103、多路復(fù)用電路106-2、光相位調(diào)制器109-2的第2路徑114-2；(3)通過4值強(qiáng)度調(diào)制用并行編碼器104、多路復(fù)用電路106-3、加法運(yùn)算電路121、光相位調(diào)制器110-1的第3路徑(線路117-1+114-3)(4)通過4值強(qiáng)度調(diào)制用并行編碼器104、多路復(fù)用電路106-4、加法運(yùn)算電路121、2倍化電路120、光相位調(diào)制器110-1的第4路徑(線路117-2+114-3)。
通過使信號(hào)的傳播時(shí)間軸上的這些信號(hào)路徑長互相相等，對(duì)于分割成多個(gè)數(shù)字信號(hào)串而供給到光調(diào)制部中的發(fā)送數(shù)據(jù)，能夠保證在多值光調(diào)制信號(hào)內(nèi)的順序性。
圖5表示第1、第2信號(hào)線路的信號(hào)定時(shí)圖。
圖5(A)表示從編碼器103輸出到信號(hào)線路106-1中的低速并行數(shù)字信號(hào)(d0、d1、……)的輸出定時(shí)，圖5(B)表示從編碼器103輸出到信號(hào)線路106-2中的低速并行數(shù)字信號(hào)(d0、d1、……)的輸出定時(shí)。這里，設(shè)并行信號(hào)的數(shù)量為d0～d3的4根。下面，著眼于從編碼器103按相同的定時(shí)輸出到信號(hào)線d0中的由斜線部表示的2個(gè)位數(shù)據(jù)(圖3(C)所示的第1PSK編碼器126-0的輸出o0、o1)，說明本發(fā)明的延遲控制動(dòng)作。
這里，假設(shè)因光纖連接線111-1等的存在，信號(hào)路徑114-1的信號(hào)傳播時(shí)間比路徑114-2長高速串行信號(hào)9位(在10Gbit/s下為18cm)。此外，這里說明按位單位的延遲控制，對(duì)于1位長以內(nèi)的延遲微調(diào)，在后面參照?qǐng)D16進(jìn)行說明。
為了補(bǔ)償上述信號(hào)傳輸時(shí)間差，在插入到第2信號(hào)路徑中的延遲控制緩存電路115-2的延遲量設(shè)定寄存器136中，設(shè)定“9”位作為延遲位數(shù)D。延遲控制緩存電路115-2將輸入的低速并行信號(hào)延遲高速串行信號(hào)9位的量并輸出。其結(jié)果，在延遲控制緩存電路115-2的輸出中，如圖5(C)所示，從信號(hào)線d0輸入的斜線部的位數(shù)據(jù)“1”按延遲了低速并行數(shù)字信號(hào)的2個(gè)位段(bit slot)的量(高速串行信號(hào)中8位的量)的定時(shí)，輸出到偏移了1位的信號(hào)線d1中。
圖5(D)、(E)分別表示多路復(fù)用電路106-1、106-2的輸出信號(hào)。這里，將在2個(gè)多路復(fù)用電路106-1、106-2的內(nèi)部發(fā)生的延遲作為兩路徑共用的部分而忽略。此時(shí)，如圖5(D)所示，信號(hào)線路116-1的第1、第2位段的信號(hào)串被多路復(fù)用電路106-1轉(zhuǎn)換為具有4倍速率的高速串行數(shù)字信號(hào)，不延遲地供給到光相位調(diào)制器109-1中。另一方面，信號(hào)線路116-2的第1、第2位段的信號(hào)串被延遲控制緩存電路105-2進(jìn)行延遲控制的結(jié)果，在多路復(fù)用電路106-2的輸出中，如圖5(E)所示，斜線部的位數(shù)據(jù)“1”比多路復(fù)用電路106-1的輸出中的對(duì)應(yīng)的位數(shù)據(jù)遲9位。這里，忽略多路復(fù)用電路106-1、106-2的內(nèi)部延遲而進(jìn)行了說明，但在決定實(shí)際的延遲位數(shù)D時(shí)，最好也考慮路徑間的各電路要素所具有的內(nèi)部延遲的差。
從多路復(fù)用電路106-1輸出的高速串行數(shù)字信號(hào)通過傳送線路107-1被供給到光相位調(diào)制器109-1，被轉(zhuǎn)換成光信號(hào)后，經(jīng)由光緩存延遲線111到達(dá)光相位調(diào)制器109-2。將從PSK編碼器103輸出的路徑114-1的信號(hào)到達(dá)光相位調(diào)制器109-2為止的總延遲時(shí)間為T1，將路徑114-1的發(fā)送信號(hào)到達(dá)光相位調(diào)制器109-2的定時(shí)示于圖5(F)。另一方面，設(shè)從多路復(fù)用電路106-1輸出的路徑114-2的信號(hào)由信號(hào)線路107-1接收的延遲時(shí)間為T2，將到達(dá)光相位調(diào)制器109-2的定時(shí)示于圖5(G)。延遲位數(shù)D(＝9位)如果相當(dāng)于延遲時(shí)間T2與T1的差，則由圖5(E)、圖5(F)可知，斜線部的位信息按同一定時(shí)從光相位調(diào)制器109-2輸出。
對(duì)于從ASK編碼器104輸出的信號(hào)的路徑，也可以以上述第1信號(hào)路徑114-1為基準(zhǔn)，與上述第2信號(hào)路徑114-2同樣地調(diào)整信號(hào)延遲量。因而，在圖1所示的光發(fā)送器100中，在對(duì)串行發(fā)送數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換進(jìn)行串并行轉(zhuǎn)換、并作為N位并行信號(hào)供給到輸入端子101-1～104-4中的情況下，也能夠在光調(diào)制部的最后的調(diào)制器110的位置上使這些位組的輸出定時(shí)統(tǒng)一。
在本發(fā)明的光傳送裝置中，作為編碼器，除了上述PSK編碼、ASK編碼以外，也可以使用FEC編碼或幀生成等其他編碼方式。此外，在圖1中，作為多值編碼的一部分的強(qiáng)度調(diào)制信號(hào)在高速串行信號(hào)狀態(tài)下進(jìn)行運(yùn)算(加法運(yùn)算)，但由后續(xù)的其他實(shí)施例可知，也可以在低速并行信號(hào)狀態(tài)下進(jìn)行所有的編碼處理。此外，在本實(shí)施例中，如4值相位調(diào)制用并行編碼器103和4值強(qiáng)度調(diào)制用并行編碼器104那樣，對(duì)具有不同種類的多個(gè)編碼器的光發(fā)送器進(jìn)行了說明，但本發(fā)明的延遲量控制對(duì)于僅具有圖1中的PSK編碼器103和ASK編碼器104中的任一種的光發(fā)送器也是有效的。
接著，對(duì)適于接收從上述光發(fā)送器100發(fā)送的多值光調(diào)制信號(hào)(4值相位調(diào)制+4值強(qiáng)度調(diào)制)的光接收器200的1實(shí)施例進(jìn)行說明。
圖6表示光接收器200的主要部分的結(jié)構(gòu)。
來自光纖202的輸入光201被光耦合器203分解為第1、第2、第3的分支光。第1、第2分支光信號(hào)分別經(jīng)由光纖連接線111-1、111-2，供給到差分相位檢波器206-1和206-2中。差分相位檢波器206-1和206-2各自的檢測(cè)相位被設(shè)定為-π/4和+π/4，從接收光中提取相互正交的相位成分。差分相位檢波器206-1和206-2將所提取的特定相位成分的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電氣的高速串行數(shù)字信號(hào)，輸出到分離電路155-4、155-5。
圖7表示差分相位檢波器206-2的結(jié)構(gòu)。
來自輸入光纖202的輸入光201被輸入到1位延遲干涉計(jì)213中，在干涉計(jì)內(nèi)部，被光耦合器193-1分支為第1、第2光路。在第1光路中插入了將光信號(hào)延遲1位的光回路214、π/4的光移相器195。第1、第2光路-旦由光耦合器193-2耦合后，再次分支成2個(gè)光路，連接到平衡光接收器215上。因而，通過第1光路的1位+π/4的延遲光信號(hào)與通過第2光路的光信號(hào)在通過上述光耦合器193-2時(shí)相互受到干涉后，被輸入到平衡光接收器215中。
這2個(gè)輸入光信號(hào)被平衡光接收器215進(jìn)行差分檢測(cè)，被與平衡光接收器215連接的時(shí)鐘提取·識(shí)別電路(CDR)154轉(zhuǎn)換為高速串行數(shù)字信號(hào)。光移相器195的移相量可以變更為任意值，通過使移相量為-π/4 ，能夠構(gòu)成差分相位檢波器206-1。
回到圖6，從差分相位檢波器206-1、206-2輸出的第1、第2高速串行數(shù)字信號(hào)分別輸入到分離電路155-4、155-5中，轉(zhuǎn)換為低速并行信號(hào)后，經(jīng)由延遲控制緩存電路105-4、105-5，供給到并行譯碼器(PSK譯碼器)212中。
另一方面，被耦合器203分支的第3分支光在被光纖放大器204放大后，輸入到光敏二極管205中，轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)于強(qiáng)度成分的電氣信號(hào)。光敏二極管205的輸出被分支成3個(gè)信號(hào)線路，被第1、第2、第3時(shí)鐘提取·識(shí)別電路(CDR)154-1～154-3轉(zhuǎn)換成高速串行數(shù)字信號(hào)。從CDR154-1～154-3輸出的高速串行數(shù)字信號(hào)分別由分離電路155-1～155-3轉(zhuǎn)換成低速并行信號(hào)后，經(jīng)由延遲控制緩存電路105-1～105-3，輸入到并行譯碼器(ASK譯碼器)211中。
延遲控制緩存電路105(105-1～105-5)與上述光發(fā)送器100中的延遲控制緩存電路105(105-2～105-4)同樣，用來消除從光信號(hào)的輸入端202到譯碼器211或212的多個(gè)信號(hào)路徑的信號(hào)延遲差。在各延遲控制緩存電路105中，通過內(nèi)裝于光接收器200中的處理器223來設(shè)定各個(gè)延遲控制量(延遲位數(shù)D)。
根據(jù)本實(shí)施例的光接收器200，由于在這些延遲控制緩存電路105中能夠?qū)γ總€(gè)路徑調(diào)整信號(hào)延遲量，所以在光接收器內(nèi)部，即使在通過光纖線路111(111-1～111-2)和光相位檢測(cè)器206(206-1～206-2)的第1、第2光路與通過光纖放大器204的第3光路之間有信號(hào)傳播的時(shí)間差的情況下，還有在位于這些光路的后段位置的電氣信號(hào)路徑中有信號(hào)延遲時(shí)間差的情況下，也能夠?qū)⒆鳛檩斎牍?01而接收到的多值接收信號(hào)按同一定時(shí)輸出到輸出端156-1～156-4。
接著，參照?qǐng)D8和圖9，說明基于第3分支光的4值強(qiáng)度調(diào)制信號(hào)的識(shí)別動(dòng)作和ASK譯碼器211的動(dòng)作。另外，PSK譯碼器212的動(dòng)作是公知的，這里省略詳細(xì)的說明。
圖8(A)表示包含在第3分支光中的4值強(qiáng)度調(diào)制信號(hào)的接收波形。4值強(qiáng)度調(diào)制光信號(hào)在L0、L1、L2、L3的4個(gè)信號(hào)強(qiáng)度水平下傳送2位信息。在輸入了第3分支光的O/E轉(zhuǎn)換結(jié)果的時(shí)鐘提取·識(shí)別電路154-1～154-3中，分別設(shè)定了對(duì)應(yīng)于上述4值強(qiáng)度調(diào)制信號(hào)的3個(gè)開口部的水平值th1、th2、th3，作為其識(shí)別水平。各時(shí)鐘提取·識(shí)別電路154-j(j＝1～3)以預(yù)先設(shè)定的水平值thj識(shí)別輸入信號(hào)的“0”、“1”，將識(shí)別結(jié)果作為高速串行數(shù)字信號(hào)輸出。各時(shí)鐘提取·識(shí)別電路154-j也可以共用單獨(dú)準(zhǔn)備的時(shí)鐘提取電路所提取的基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)，將輸入信號(hào)進(jìn)行2值化。
圖8(B)是表示4值強(qiáng)度調(diào)制信號(hào)譯碼器(ASK譯碼器)211的功能的真值表。這里，輸入i0、i1、i2表示來自時(shí)鐘提取·識(shí)別電路154-1～154-3的輸入信號(hào)的值。
ASK譯碼器211通過時(shí)鐘提取·識(shí)別電路154-1～154-3的識(shí)別結(jié)果的組合，來判斷4值強(qiáng)度調(diào)制信號(hào)是L0～L3的哪個(gè)水平。將判斷結(jié)果作為2位的信息“o0”、“o1”輸出到輸出信號(hào)線156-1、156-2。由該例可知，在光接收器中采用的譯碼器的輸入輸出的信號(hào)根數(shù)也可以不同。
圖9表示用來說明光接收器200中所適用的延遲控制緩存電路105-4、105-5的功能的定時(shí)圖。
圖9(A)表示從差分光相位檢波器206-1、206-2輸出的高速串行數(shù)字信號(hào)串，圖9(B)表示從時(shí)鐘提取·識(shí)別電路154-1～154-3輸出的高速串行數(shù)字信號(hào)串。
這里，假設(shè)以差分光相位檢波器206-1的輸出信號(hào)為基準(zhǔn)，差分光相位檢波器206-2的輸出信號(hào)延遲1.3位(如果高速串行數(shù)字信號(hào)的位速率為10Gbit/s，則為130ps)。此外，為了使說明簡單化，假定來自時(shí)鐘提取·識(shí)別電路154-1～154-3的輸出信號(hào)相互同步，相對(duì)于差分光相位檢波器206-1的輸出信號(hào)延遲4.2位(420ps)。此時(shí)，從光耦合器203同時(shí)輸出的相位調(diào)制成分與強(qiáng)度調(diào)制成分如圖9(A)、圖9(B)中斜線位所示，在向分離電路(DEMU)155-1～155-5的輸入定時(shí)中發(fā)生了偏差。
下面，為了簡單說明，設(shè)分離電路155-1～155-5將輸入數(shù)據(jù)與所輸入的高速串行數(shù)字信號(hào)同步地時(shí)分割分離并輸出到4根信號(hào)線(d0、d1、d2、d3)中。例如，輸入了來自差分光相位檢波器206-1的高速串行信號(hào)串的分離電路155-4如圖9(C)所示，將高速串行信號(hào)串的頭位、第5位、第9位、……的值輸出到信號(hào)線d0中，將高速串行信號(hào)串的第2位、第6位、第10位、……的值輸出到信號(hào)線d1中。即，將高速串行信號(hào)串中包含的每4位的位數(shù)據(jù)輪流輸出到分離電路155-4的各輸出信號(hào)線中。
圖9(D)表示分離電路155-5的輸出信號(hào)串。由于輸入到分離電路155-5中的高速串行信號(hào)串比分離電路155-4的輸入信號(hào)延遲1.3位，所以低速的串行信號(hào)以小數(shù)部分的0.3位的延遲輸出到信號(hào)線d0～d1中，高速串行信號(hào)的斜線位的值以相當(dāng)于延遲的整數(shù)部分的1位延遲顯現(xiàn)在信號(hào)線d1中。
圖9(E)表示分離電路155-1的輸出信號(hào)串。由于輸入到分離電路155-1中的高速串行信號(hào)串比分離電路155-4的輸入信號(hào)延遲4.2位，所以低速的串行信號(hào)以小數(shù)部分的0.2位的延遲輸出到信號(hào)線d0～d1中，此外，高速串行信號(hào)的斜線位的值以相當(dāng)于延遲的整數(shù)部分的4位延遲顯現(xiàn)在下個(gè)時(shí)間段(低速信號(hào)的1位＝100ps×4＝400ps)的輸出信號(hào)線d1中。雖然在圖中省略了，但分離電路155-2和155-3的輸出信號(hào)串的定時(shí)也與圖9(E)相同。
下面，為了簡單化，說明對(duì)延遲控制緩存電路105-1～105-3設(shè)定的延遲控制量(延遲位數(shù)D)為零、對(duì)延遲控制緩存電路105-4設(shè)定高速串行信號(hào)4位的延遲控制量(D＝4)、對(duì)延遲控制緩存電路105-5設(shè)定3位延遲控制量(D＝3)的情況。
在這種情況下，在從延遲控制緩存電路105-4并行輸出的低速信號(hào)串中，如圖9(F)所示，圖9(C)的斜線位延遲了高速串行信號(hào)中4位的量、即低速信號(hào)中1時(shí)間段的量，而顯現(xiàn)在信號(hào)線d0中。此外，在從延遲控制緩存電路105-5并行輸出的低速信號(hào)串中，由于從圖9(D)的狀態(tài)延遲為高速串行信號(hào)中延遲3位的量，所以斜線位的輸出目的地改變?yōu)樾盘?hào)線d1→d2→d3→d0，結(jié)果如圖9(G)所示，斜線位延遲了低速信號(hào)的1時(shí)間段的量，而顯現(xiàn)在信號(hào)線d0中。
結(jié)果，通過了光耦合器203的多值光調(diào)制后的多個(gè)位的信息，以統(tǒng)一了作為并行數(shù)據(jù)的相對(duì)位置關(guān)系和時(shí)間段的狀態(tài)供給到譯碼器211、212中。因而，在各譯碼器中，通過在各時(shí)間段的大致中央的取樣定時(shí)t鎖定輸入數(shù)據(jù)，能夠?qū)⒔邮斩嘀敌盘?hào)正確地進(jìn)行解調(diào)。
如上所述，如果通過各譯碼器的鎖定電路補(bǔ)償高速數(shù)字信號(hào)串的1位以下的延遲，則延遲控制緩存電路105的延遲控制精度用高速數(shù)字信號(hào)的位單位就足夠。此外，如本實(shí)施例的延遲控制緩存電路105-1～3那樣，對(duì)于預(yù)先知道延遲量大致相同的多個(gè)路徑，可以使設(shè)定延遲控制量相同，在這種情況下，在向延遲控制緩存器讀寫數(shù)據(jù)時(shí)使用的位地址寄存器可以被多個(gè)延遲控制緩存器共用。另外，位長以下的定時(shí)精度或延遲量的調(diào)整范圍可以根據(jù)由收發(fā)器的各部分使用的時(shí)鐘速度而改變。
在本發(fā)明的光傳送裝置中，通過采用延遲控制緩存電路105，在不僅包括電氣的布線區(qū)間、也包括裝置內(nèi)部的光纖區(qū)間的信號(hào)路徑中，能夠?qū)h(yuǎn)超過位級(jí)的相當(dāng)于最大幾百～幾萬位的非常大的信號(hào)延遲進(jìn)行補(bǔ)償。因此，在決定光發(fā)送器及光接收器的各信號(hào)路徑中的最佳延遲控制量時(shí)，最好在組合了以發(fā)送器為基準(zhǔn)的接收器的狀態(tài)下，對(duì)要在各延遲控制緩存電路中應(yīng)設(shè)定的延遲控制量進(jìn)行測(cè)量。
圖10表示為了決定延遲控制量而執(zhí)行的延遲量測(cè)量程序500的流程圖的1例。
例如，在光發(fā)送器100的組裝結(jié)束后，將其輸出光纖112作為輸入光纖202而與作為基準(zhǔn)的光接收器220耦合，來執(zhí)行延遲量測(cè)量程序500。
在圖1的光發(fā)送器100的情況下，首先，將所有的延遲控制緩存電路(延遲改變電路)105-1～105-4的延遲控制量D例如在可變范圍內(nèi)設(shè)定為中值(步驟501)，接著，選擇延遲控制緩存電路105-1來作為成為測(cè)量對(duì)象的延遲控制緩存電路(502)。作為測(cè)量對(duì)象的延遲控制緩存電路105-1在將延遲控制量設(shè)定為最小值的狀態(tài)下，將作為測(cè)試模式的數(shù)字信號(hào)供給到低速并行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的輸入端子101-1～101-4中(503)。
測(cè)試模式只要是延遲控制緩存電路105-1的延遲控制量為適當(dāng)值，在測(cè)量對(duì)象信號(hào)路徑的信號(hào)延遲與其他延遲控制緩存電路(例如，相鄰的延遲控制緩存電路105-2)所處的信號(hào)路徑的信號(hào)延遲一致的時(shí)刻，可在基準(zhǔn)光接收器側(cè)作為特異模式檢測(cè)到就可以。例如將連續(xù)為0的較長的模式與1位寬標(biāo)志的組合模式作為測(cè)試模式反復(fù)輸入到輸入端子101-1～101-4中。
一邊觀測(cè)從基準(zhǔn)光接收器輸出的低速數(shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)據(jù)模式一邊輸出特異模式(505)后，以測(cè)試模式的重復(fù)周期將測(cè)量對(duì)象延遲控制緩存電路105-1的延遲控制量各增加1位(504)。在基準(zhǔn)光接收器側(cè)檢測(cè)到特異模式的時(shí)刻，停止增加測(cè)量對(duì)象延遲控制緩存電路的延遲控制量，將下一個(gè)延遲控制緩存電路105-2選擇為測(cè)量對(duì)象(502)，并重復(fù)同樣的動(dòng)作。在對(duì)所有的延遲控制緩存電路決定了最佳的延遲控制量的時(shí)刻，存儲(chǔ)每個(gè)延遲控制緩存電路的設(shè)定延遲值(506)，并結(jié)束測(cè)量程序500的執(zhí)行。
這里所示的測(cè)量步驟，通過將測(cè)量對(duì)象與基準(zhǔn)裝置替換，可以適用于應(yīng)設(shè)定到光接收器的各延遲控制緩存電路的最佳延遲量的測(cè)量中。這樣得到的各延遲控制緩存電路的最佳延遲控制量為各個(gè)收發(fā)器的啟動(dòng)(立ち上げる)時(shí)所需的控制參數(shù)，所以保存在收發(fā)器內(nèi)部的不揮發(fā)性存儲(chǔ)器中。所測(cè)量的延遲控制量的值也可以對(duì)應(yīng)于光傳送裝置(光發(fā)送器與光接收器)的型式名而登錄到數(shù)據(jù)庫中，根據(jù)需要而可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)得到。另外，延遲控制量并不一定需要在所有的延遲控制緩存電路中測(cè)量，例如對(duì)于具有容限的部分或已知為與測(cè)量后的其他緩存器相同值的緩存電路可以省略測(cè)量。
最適合延遲量的值也可以利用例如根據(jù)各別部件的延遲量設(shè)計(jì)值或延遲量測(cè)量值來計(jì)算各信號(hào)路徑的延遲量、根據(jù)由示波器等觀測(cè)的輸出信號(hào)波形測(cè)量各信號(hào)路徑的延遲量等其他方法，來代替使用上述測(cè)量程序。此外，執(zhí)行上述測(cè)量程序所需的特定的模式發(fā)生器、特異模式的檢測(cè)器能夠內(nèi)裝于作為測(cè)量對(duì)象的光收發(fā)器、作為基準(zhǔn)裝置的光收發(fā)器中。
由以上的第1實(shí)施例可知，根據(jù)本發(fā)明，通過將延遲控制緩存電路105插入到光發(fā)送器及光接收器的低速數(shù)字信號(hào)區(qū)間中，能夠以高速數(shù)字信號(hào)的位級(jí)、或者1位長以下的高精度調(diào)整包括內(nèi)部光纖區(qū)間的多個(gè)信號(hào)路徑的信號(hào)傳輸時(shí)間，所以能夠?qū)崿F(xiàn)使用了多個(gè)光調(diào)制器的高精度的多值光調(diào)制用光傳送裝置。此外，根據(jù)本發(fā)明，由于能夠用電氣電路來控制延遲量的調(diào)整，所以在每個(gè)信號(hào)路徑的電路設(shè)計(jì)中具有自由度，通過裝載可編程編碼器及譯碼器，能夠提供可適當(dāng)改變功能的通用的光傳送裝置。
(實(shí)施例2)圖11表示應(yīng)用了本發(fā)明的光傳送裝置160的光網(wǎng)絡(luò)的1例。
光傳送裝置160-1具有與交換電路162-1連接的多個(gè)光發(fā)送器100(100-1、100-2)及光接收器200(200-1、200-2)。同樣，光傳送裝置160-2也具有與交換電路162-2連接的多個(gè)光發(fā)送器100(100-3、100-4)及光接收器200(200-3、200-4)。處于相互對(duì)置的位置關(guān)系的光發(fā)送器100-1和光接收器200-3、光發(fā)送器100-4和光接收器200-2，分別由光纖傳送線路164-1、164-2連接。
各光傳送裝置160在檢測(cè)到故障時(shí)，能夠通過交換電路162進(jìn)行現(xiàn)用系統(tǒng)與備用系統(tǒng)的切換。光發(fā)送器100-1～100-2(100-3～100-4)、光接收器200-1～200-2(200-3～200-4)的啟動(dòng)，由經(jīng)由I2C總線124-1～124-4(124-5～124-8)連接的控制部163-1(163-2)控制。
在交換電路162中，可以具有IP路由、IP交換、SONET的ADM(分插復(fù)用器)、環(huán)路交換、單純的再生中繼器等、對(duì)應(yīng)于光傳送裝置的使用目的的各種功能。此外，光網(wǎng)絡(luò)的形態(tài)也可以組合多個(gè)傳送裝置160而成為環(huán)形、總線形、星形、網(wǎng)形、光分插方式等各種形式。
代替如本例那樣使光發(fā)送器100與光接收器200獨(dú)立的形式，各光傳送裝置160可以以組合了1對(duì)收發(fā)器的收發(fā)兩用機(jī)(transceiver)、組合了2對(duì)收發(fā)器的轉(zhuǎn)發(fā)器(transponder)形式、將多個(gè)收發(fā)器波分多路復(fù)用或并聯(lián)組合的形式等、與圖10不同的形式，來裝備應(yīng)用了本發(fā)明的光收發(fā)器。此外，雖然在圖10中省略了，但各光傳送裝置160根據(jù)需要，可以具有光放大器、光分散補(bǔ)償器、光交換機(jī)、光衰減器等部件。
圖12表示各光傳送裝置160中的延遲控制量的設(shè)定程序300的流程圖。
在傳送裝置的啟動(dòng)或輸入了復(fù)位信號(hào)時(shí)、或者為了因電路基板的插拔、故障恢復(fù)等的再啟動(dòng)而對(duì)任一個(gè)收發(fā)器輸入了復(fù)位信號(hào)時(shí)，為了進(jìn)行向收發(fā)器的延遲控制量的再設(shè)定、通過控制部163執(zhí)行該程序300。
控制部163檢查收發(fā)器100、200的狀態(tài)、和要設(shè)定到各收發(fā)器中的延遲控制量(D)是否已準(zhǔn)備在控制部163的內(nèi)部存儲(chǔ)器中(步驟301)，如果沒有準(zhǔn)備，則將發(fā)生錯(cuò)誤的消息輸出到顯示屏幕(或者向控制終端通知)(304)，結(jié)束該程序。延遲控制量也可以從各光傳送裝置所具有的不揮發(fā)性存儲(chǔ)器或硬盤中讀取，來代替從控制器163的內(nèi)部存儲(chǔ)器讀取。此外，既可以由操作者手動(dòng)輸入，也可以經(jīng)由未圖示的網(wǎng)絡(luò)從數(shù)據(jù)庫取得。如果收發(fā)器100、200的狀態(tài)和延遲控制量中沒有問題，則控制部163經(jīng)由I2C總線124將延遲控制量設(shè)定到作為設(shè)定對(duì)象的光收發(fā)器中，然后啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的光收發(fā)器(303)。
(實(shí)施例3)圖13表示由適用了本發(fā)明的波分多路復(fù)用型光傳送裝置165(165-1、165-2)構(gòu)成的光網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)的1例。
光傳送裝置165-1和光傳送裝置165-2由向上方向(向右方向)的光纖傳送線路164-1和向下方向(向左方向)的光纖傳送線路164-2耦合。這些光傳送裝置如光纖傳送線路164-3、164-4所示，由上、下1對(duì)的光纖傳送線路再與其他光傳送裝置連接。各光纖將波長不同的3個(gè)光信號(hào)作為波分多路復(fù)用信號(hào)傳送。
如光傳送裝置165-1所示，各光傳送裝置165具有在向上下各方向經(jīng)由光波長分波器167(167-1、167-2)與接收側(cè)光纖傳送線路耦合的多個(gè)光接收器(RX)200(200-1～200-3、200-4～200-6)、和經(jīng)由光波長合波器166(166-1、166-2)與發(fā)送測(cè)光纖傳送線路耦合的多個(gè)光發(fā)送器(TX)100(100-1～100-3、100-4～100-6)。
例如，從光纖傳送線路164-4輸入的波長多路復(fù)用信號(hào)151-2被光波長分波器167-2分離為波長不同的3個(gè)光信號(hào)，輸入到光接收器200-4～200-6中。在這里所示的例子中，光接收器200-4與200-5的接收信號(hào)傳輸?shù)焦獍l(fā)送器100-4、100-5，光接收器200-6的接收信號(hào)則作為下降信號(hào)169-2而輸出到光傳送裝置的支線。另一方面，從光傳送裝置的支線輸入的上升信號(hào)168-2和來自上游的接收信號(hào)由光發(fā)送器100-4～100-6分別轉(zhuǎn)換為不同波長的光信號(hào)，由光波長合波器166-2合波，輸出到下游側(cè)的光纖傳送線路164-2。在光纖傳送線路164-1和164-3之間，也進(jìn)行同樣的信號(hào)收發(fā)。
在本實(shí)施例中，對(duì)各個(gè)向上、向下光纖傳送系統(tǒng)設(shè)置控制部163(163-1、163-2)，各控制部163對(duì)屬于各個(gè)系統(tǒng)的光發(fā)送器和光接收器進(jìn)行由第2實(shí)施例說明的啟動(dòng)控制和延遲控制量的設(shè)定。
(實(shí)施例4)圖14表示對(duì)具有兩相驅(qū)動(dòng)型光調(diào)制器172的NRZ光發(fā)送器的延遲控制緩存電路105的應(yīng)用例。
從輸入端子101位并行地輸入的低速數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)在由并行緩存電路102使相互的相位一致的狀態(tài)下，輸入到FEC并行編碼器170中。FEC并行編碼器170進(jìn)行適于長距離傳送的幀生成和糾錯(cuò)碼聲稱，將相互邏輯相反的2個(gè)并行低速數(shù)字信號(hào)串輸出到信號(hào)線路116-1和116-2中。
這些數(shù)字信號(hào)串分別被輸入到延遲控制緩存電路105-1、105-2中，在使一方信號(hào)串比另一方信號(hào)串延遲規(guī)定量D的狀態(tài)下，輸入到多路復(fù)用電路106-1、106-2中。在用高速串行數(shù)字信號(hào)的位數(shù)N表示虛線所示的從FEC并行編碼器170到光輸出端的2個(gè)信號(hào)線路114-1、114-2的信號(hào)傳播時(shí)間差的情況下，上述延遲量D相當(dāng)于N的整數(shù)部分。從延遲控制緩存電路105-1、105-2輸出的并行低速數(shù)字信號(hào)被多路復(fù)用電路106-1、106-2轉(zhuǎn)換成高速串行數(shù)字信號(hào)串，被具有相互同相的放大特性的驅(qū)動(dòng)電路171-1、171-2放大。驅(qū)動(dòng)電路171-1、171-2的輸出信號(hào)被輸入到兩相驅(qū)動(dòng)光調(diào)制器172的2個(gè)調(diào)制信號(hào)輸入端子173-1、173-2中。
180表示作為高速串行數(shù)字信號(hào)的發(fā)送速率的高速時(shí)鐘的發(fā)生器，181-1、181-2表示對(duì)從時(shí)鐘發(fā)生器180輸出的2系統(tǒng)的高速時(shí)鐘信號(hào)的相位進(jìn)行調(diào)整的可變相位調(diào)整器(P1、P2)。由可變相位調(diào)制器實(shí)施了相位調(diào)整的高速時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)由時(shí)鐘供給線182-1、182-2供給到多路復(fù)用電路106-1、106-2中。多路復(fù)用電路106-1、106-2根據(jù)供給到各自中的高速時(shí)鐘信號(hào)，輸出并行/串行轉(zhuǎn)換后的高速串行數(shù)字信號(hào)。通過將供給到多路復(fù)用電路106-1和106-2中的高速時(shí)鐘信號(hào)的相位錯(cuò)開，能夠在1個(gè)時(shí)鐘周期(＝1位長)以內(nèi)的范圍內(nèi)對(duì)高速串行數(shù)字信號(hào)的輸出定時(shí)(延遲量)進(jìn)行微調(diào)。
本實(shí)施例的特征是，位單位的延遲由延遲控制緩存電路105-1、105-2控制，±1位以內(nèi)的延遲通過由相位調(diào)整電路181(181-1、181-2)和多路復(fù)用電路106(106-1、106-2)構(gòu)成的微調(diào)部控制，由此能夠以高精度實(shí)現(xiàn)大范圍的延遲。但是，通過改變賦予相位調(diào)整電路181-1、181-2的延遲控制量，能夠由微調(diào)部進(jìn)行最大2位長以內(nèi)的延遲量控制。
對(duì)可變相位調(diào)整器182-1、182-2和延遲控制緩存電路105-1、105-2的延遲控制量的設(shè)定，是處理器(CPU)174經(jīng)由控制信號(hào)線125-1～125-4進(jìn)行的。應(yīng)設(shè)定的延遲控制量對(duì)應(yīng)于各信號(hào)路徑而預(yù)先存儲(chǔ)在不揮發(fā)性存儲(chǔ)器176中。
圖15表示在本實(shí)施例中處理器174所執(zhí)行的延遲控制量設(shè)定程序310的流程圖。該程序是在通過電源供給而使光發(fā)送器100啟動(dòng)時(shí)、或從外部輸入了復(fù)位信號(hào)時(shí)執(zhí)行的。
處理器174經(jīng)由總線175讀取預(yù)先存儲(chǔ)在不揮發(fā)性存儲(chǔ)器176中的延遲控制量(步驟311)，經(jīng)由控制信號(hào)線125-1～125-4，設(shè)定到緩存電路105-1、105-2和可變相位調(diào)整器181-1、181-2中，作為各自的延遲控制量(312)；并且，啟動(dòng)半導(dǎo)體激光器193，使光輸出成為開啟狀態(tài)(313)。延遲控制量的設(shè)定也可以對(duì)每個(gè)信號(hào)路徑重復(fù)上述步驟311～312，在所有的信號(hào)線路中延遲控制量的設(shè)定結(jié)束后，可以啟動(dòng)半導(dǎo)體激光器198。
圖16表示用來說明在本實(shí)施例中由多路復(fù)用電路162-1、162-2進(jìn)行的延遲微調(diào)的信號(hào)定時(shí)圖。圖16(A)表示供給到多路復(fù)用電路106-1中的時(shí)鐘，圖16(B)表示從多路復(fù)用電路106-1輸出的高速串行信號(hào)的定時(shí)。此外，圖16(C)表示供給到多路復(fù)用電路106-2中的時(shí)鐘，圖16(D)表示從多路復(fù)用電路106-2輸出的高速串行信號(hào)的定時(shí)。各多路復(fù)用電路的輸出數(shù)據(jù)的值如虛線所示，按所供給的時(shí)鐘信號(hào)的上升邊沿來切換。
這里，為了便于說明，假設(shè)從各多路復(fù)用電路輸出的高速串行數(shù)字信號(hào)的速度為10Gbit/s(1位＝100ps)、多路復(fù)用電路106-1的輸出側(cè)信號(hào)線路107-1中的信號(hào)延遲量T1為2.3位(230ps)、多路復(fù)用電路106-2的輸出側(cè)信號(hào)線路107-2中的信號(hào)延遲量T2為0.9位(90ps)。但是，這些延遲量實(shí)際上可以為任何值。在這種情況下，由于在多路復(fù)用電路106-1、106-2的輸出信號(hào)線路107-1、107-2中發(fā)生了T1-T2＝1.4位的延遲時(shí)間差，所以通過使從多路復(fù)用電路106-2輸出到信號(hào)線路107-2中的高速串行信號(hào)預(yù)先多延遲1.4位，來吸收到達(dá)調(diào)制器172的2個(gè)數(shù)字信號(hào)串的時(shí)間差。
在本實(shí)施例中，由延遲控制緩存電路105-2對(duì)編碼器170的輸出信號(hào)串賦予相當(dāng)于目標(biāo)延遲量(1.4位)的整數(shù)部分的1位延遲，如圖16(D)所示，通過使供給到多路復(fù)用電路106-2中的時(shí)鐘延遲對(duì)應(yīng)于目標(biāo)延遲量的小數(shù)部分的0.4位，在從編碼器170同時(shí)輸出的1對(duì)相反碼(斜線部)中，在通過多路復(fù)用電路的時(shí)刻產(chǎn)生1.4位的時(shí)間差。
圖16(B)所示的來自多路復(fù)用電路106-1的輸出信號(hào)通過信號(hào)線路107-1而延遲2.3位，所以在圖16(E)所示的定時(shí)到達(dá)兩相驅(qū)動(dòng)光調(diào)制器172的輸入端子173-1。另一方面，圖16(D)所示的來自多路復(fù)用電路106-2的輸出信號(hào)通過信號(hào)線路107-2而延遲0.9位，所以在圖16(F)所示的定時(shí)到達(dá)調(diào)制器172的輸入端子173-2。因而，由斜線部的位可知，從編碼器170輸出的互相相反關(guān)系的一對(duì)碼同時(shí)供給到兩相驅(qū)動(dòng)光調(diào)制器172中，從而對(duì)光信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。
施加到兩相驅(qū)動(dòng)光調(diào)制器172的輸入端子171-1、171-2的高速串行數(shù)字信號(hào)只要是最終相互相反的關(guān)系就可以。因而，例如也可以做成通過將互相反相的放大器用作驅(qū)動(dòng)電路171-1、171-2，將相同的低速并行信號(hào)串從編碼器170輸出到信號(hào)線路116-1、116-2中的電路結(jié)構(gòu)。作為編碼器170，也可以使用不具有FEC功能的8B10B編碼器或64B66B編碼器、SONET幀生成電路，來代替FEC并行編碼器170。此外，也可以通過將上述編碼器170作為雙二進(jìn)制預(yù)編碼器、再在信號(hào)線路107-1～107-2中插入雙二進(jìn)制3值信號(hào)的生成電路，來整體實(shí)現(xiàn)光雙二進(jìn)制發(fā)送器。
作為用于1位以內(nèi)的延遲量微調(diào)的可變相位調(diào)整器181(181-1、181-2)，可以使用例如組合了電壓設(shè)定型半導(dǎo)體可變相位器和數(shù)字電壓設(shè)定電路的裝置、由步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)型的可變延遲線的裝置、等各種類型的裝置。另外，也考慮了在信號(hào)線路107-1和107-2中的至少一個(gè)中采用公知的可變延遲機(jī)構(gòu)來代替延遲控制緩存電路105、通過可變相位調(diào)整器181和多路復(fù)用電路106對(duì)延遲量進(jìn)行微調(diào)的結(jié)構(gòu)，但通過通常的可變延遲機(jī)構(gòu)難以進(jìn)行超過幾cm級(jí)(在10Gbit/s下為例如2位)的較大的延遲調(diào)整，所以不如本實(shí)施例那樣將延遲控制緩存電路105與可變相位調(diào)整器181組合。
對(duì)可變相位調(diào)整器181的延遲控制量的設(shè)定也可以是例如反饋控制可變相位調(diào)整器的自動(dòng)設(shè)定方式，即檢測(cè)輸入到調(diào)制信號(hào)輸入端子173-1、173-2中的數(shù)字信號(hào)的位寬度以內(nèi)的相位，并使相位差為零。
在本實(shí)施例中，使從時(shí)鐘發(fā)生器180輸出的時(shí)鐘頻率與高速串行數(shù)字信號(hào)的位速率(多值信號(hào)的情況下為符號(hào)率)相等，使延遲控制緩存電路105的動(dòng)作速度在N位并行輸入時(shí)為上述位速率的1/N，但通過上述時(shí)鐘頻率或延遲控制緩存電路的動(dòng)作速度設(shè)定為實(shí)施例的整數(shù)倍或整數(shù)分之一，能夠改變延遲控制緩存部與延遲微調(diào)部中的延遲量的控制范圍及設(shè)定精度。
例如，在使時(shí)鐘頻率為高速串行數(shù)字信號(hào)的位速率的1/4的情況下，能夠?qū)⑽⒄{(diào)部的調(diào)整范圍擴(kuò)大到4位。反之，通過使延遲控制緩存電路105的動(dòng)作頻率為8倍，能夠使延遲控制緩存電路中的延遲精度精確到1/8。在這種情況下，不需要由微調(diào)部進(jìn)行延遲量控制。
兩相驅(qū)動(dòng)型光調(diào)制器172由于在其內(nèi)部不一定需要光纖連接線，所以以往一直采用將從驅(qū)動(dòng)電路(驅(qū)動(dòng)器)的正相輸出端子和反相輸出端子得到的2個(gè)高速信號(hào)輸入給光調(diào)制器的2個(gè)輸入端子的結(jié)構(gòu)。但是，如果要以1/10位左右的精度使2個(gè)高速信號(hào)的傳輸延遲時(shí)間差精確地一致，則收發(fā)器內(nèi)部的信號(hào)線及部件的配置自由度受到制約，并且如何處理高速信號(hào)的傳送線路的多余長度成了問題。此外，在為了調(diào)整2個(gè)高速數(shù)字信號(hào)串的延遲時(shí)間差而使用延遲改變線時(shí)，不易進(jìn)行1位長以內(nèi)的高精度的延遲調(diào)整，有制造成本與裝置尺寸增加的問題。對(duì)于這一點(diǎn)，根據(jù)本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，通過采用延遲控制緩存電路105，根據(jù)需要而組合延遲微調(diào)部，即使在高速數(shù)字信號(hào)的路徑間發(fā)生1位長以上的延遲時(shí)間差的情況下，也能夠簡單地吸收延遲時(shí)間差，能夠低成本地提供小型的光發(fā)送器。
(實(shí)施例5)圖17表示本發(fā)明的向使用籬柵碼的多值光發(fā)送器的應(yīng)用例。
籬柵碼是多值信號(hào)用碼，可以減少在信息傳送中使用的多值信號(hào)的狀態(tài)數(shù)，使用多余的冗長狀態(tài)數(shù)進(jìn)行糾錯(cuò)。在圖17的光發(fā)送器100中，通過從并行輸入端子101-1、101-2輸入的2系列的數(shù)據(jù)信號(hào)(狀態(tài)數(shù)為2的平方＝4)被籬柵編碼器180映射為、8值的多值信號(hào)，來實(shí)現(xiàn)籬柵碼。從并行輸入端子101-1、101-2輸入的低速并行信號(hào)在通過并行緩存電路115-1～115-2使定時(shí)一致后，輸入到籬柵編碼器180中?；h柵編碼器180將4值輸入信號(hào)串轉(zhuǎn)換成8值籬柵碼，與糾錯(cuò)碼一起輸出到3個(gè)信號(hào)線路117-1、117-2、114-1中。這些信號(hào)線路由于是與包括圖1中的延遲控制緩存電路105-2～105-4的信號(hào)線路相同的結(jié)構(gòu)，所以省略對(duì)其詳細(xì)動(dòng)作的說明。
這樣，在本發(fā)明中，輸入到編碼器中的低速并行數(shù)字信號(hào)串的根數(shù)與從編碼器輸出的低速并行數(shù)字信號(hào)串的根數(shù)也可以不同。此外，編碼器的輸入輸出信號(hào)的并行位數(shù)及位速率也可以互不相同。
(實(shí)施例6)圖18表示本發(fā)明的對(duì)具有將光信號(hào)的同相成分和正交成分獨(dú)立調(diào)制的光IQ調(diào)制器190的光發(fā)送器的應(yīng)用例。
本實(shí)施例表示4值光DQPSK(4值差分相位)調(diào)制的1例，輸入到輸入端子101中的16并行的低速數(shù)字信號(hào)在由并行緩存電路102使定時(shí)一致后，被4值差分相位調(diào)制用并行編碼器(DQPSK)196進(jìn)行差分編碼，分離為各8位的2系列的低速并行數(shù)字信號(hào)串后輸出。
從編碼器196輸出的2系列的低速并行數(shù)字信號(hào)串再被分離器191-1、191-2分別進(jìn)一步分離為1對(duì)低速并行數(shù)字信號(hào)串，受到延遲控制緩存電路105(105-1～105-4)中的延遲控制。被延遲控制后的低速并行數(shù)字信號(hào)串被多路復(fù)用電路106(106-1～106-4)轉(zhuǎn)換為高速串行數(shù)字信號(hào)串。成對(duì)的一個(gè)高速串行數(shù)字信號(hào)串被輸入到驅(qū)動(dòng)電路171(171-1、171-2)中，另一個(gè)高速串行數(shù)字信號(hào)串被輸入到反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電路192(192-1、192-2)中，成為相互反相的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，經(jīng)由信號(hào)線路107-1(或107-3)、107-2(107-4)輸入到光IQ調(diào)制器190中。
在光IQ調(diào)制器190中，從半導(dǎo)體激光器108輸出的光信號(hào)被光耦合器193-1分支到2個(gè)光傳送線路中，輸入到插入在各光傳送線路中的兩相MZ光調(diào)制部194-1和194-2中。一個(gè)兩相MZ光調(diào)制部194-1根據(jù)從信號(hào)線路107-1、107-2輸入到輸入端子173-1、173-2中的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，對(duì)光信號(hào)進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制。另一個(gè)兩相MZ光調(diào)制部194-2根據(jù)從信號(hào)線路107-3、107-4輸入到輸入端子173-3、173-4中的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，對(duì)光信號(hào)進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制。光調(diào)制部194-1的輸出通過光移相器195，轉(zhuǎn)換成與光調(diào)制部192的輸出光有45度光相位差的信號(hào)光。強(qiáng)度調(diào)制后的2個(gè)信號(hào)光由光耦合器193-2合成，輸出到輸出光纖112中。
在以往的這種光IQ調(diào)制器190中，在包括內(nèi)部光傳送線路的所有4個(gè)信號(hào)路徑中，需要以部件單位使信號(hào)路徑長相等，但根據(jù)本發(fā)明，通過由延遲控制緩存電路105-1～105-4進(jìn)行的延遲量控制，能夠使從編碼器196到各信號(hào)路徑的輸出端的信號(hào)傳播時(shí)間相等，所以，例如光IQ調(diào)制器190的內(nèi)部中的MZ光調(diào)制部194-1、194-2的插入位置、及信號(hào)線路107-1～107-4的布線長度不同絕不會(huì)成為問題。
本發(fā)明除了本實(shí)施例所示的DQPSK調(diào)制以外，對(duì)于例如將多值強(qiáng)度調(diào)制后的高速數(shù)字信號(hào)輸入到光調(diào)制器194的各輸入端子173中的光QAM(Quadratue Amplitude Modulation，正交調(diào)幅)也是有效的。
如本實(shí)施例所示，通過將發(fā)送數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成大容量的1系列光調(diào)制信號(hào)并發(fā)送，能夠?qū)崿F(xiàn)將從發(fā)送器朝向?qū)χ玫慕邮掌鞯穆窂娇醋鞔笕萘康?根鏈路的鏈路聚合功能。也可以使發(fā)送器的輸入信號(hào)為高速的串行信號(hào)，通過配置在編碼器緊前面的分離電路轉(zhuǎn)換成低速的并行信號(hào)。
(實(shí)施例7)圖19表示本發(fā)明的對(duì)將接收光信號(hào)分離為同相(I)成分和正交(Q)成分來接收的光接收器200的應(yīng)用例。
從輸入光纖202輸入的接收光201輸入到光90度混合電路211的一個(gè)輸入端口。將從半導(dǎo)體激光光源220輸出的局部發(fā)送激光作為相位檢波的參照光，輸入到光90度混合電路211的另一個(gè)輸入端口。光90度混合電路221將來自上述2個(gè)輸入端口的輸入光合成，并將Q成分輸出到光纖連接線111-1中，將I成分輸出到光纖連接線111-2中。
光纖連接線111-1、111-2分別與光敏二極管205-1、205-2耦合。這里，如果將輸入光201設(shè)為16值QAM調(diào)制后的光信號(hào)，則I成分的4值高速串行信號(hào)和Q成分的4值高速串行信號(hào)分別從光敏二極管205-1、205-2輸入到信號(hào)線路122-1、122-2中。
Q成分(I成分)的4值高速串行信號(hào)與圖6所示的第1實(shí)施例的光接收器中的光敏二極管205的輸出信號(hào)處理同樣，通過3組時(shí)鐘提取·識(shí)別電路153-1～153-3(153-4～153-6)變換為3條高速串行數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過分離電路155-1～155-3(155-4～155-6)和延遲控制緩存電路105-1～105-3(105-4～105-6)，被Q成分(I成分)4值強(qiáng)度調(diào)制用并行譯碼器211-1(211-2)進(jìn)行譯碼。
在本實(shí)施例中，譯碼后的4組低速并行數(shù)字信號(hào)再被輸入到籬柵譯碼器(trellis decoder)222中，轉(zhuǎn)換為3組低速并行數(shù)字信號(hào)。這里，對(duì)于接收器說明了16QAM信號(hào)的情況，但本發(fā)明也可以應(yīng)用于2值及多值的ASK/FSK/PSK/QAM、以及將它們組合的光IQ接收器中。此外，也可以是使90度光混合電路的輸出端口數(shù)量為4，將光敏二極管205替換為平衡光檢測(cè)器。
根據(jù)本實(shí)施例，通過由延遲控制緩存電路105-1～105-6進(jìn)行的延遲量控制，能夠使存在于從光接收器的輸入光纖202端到譯碼器211-1、211-2之間的多個(gè)路徑的信號(hào)傳播時(shí)間相等。
(實(shí)施例8)圖20表示本發(fā)明在差分接收光DQPSK信號(hào)的光接收器中的應(yīng)用例。
在本實(shí)施例中，從輸入光纖202輸入的接收光201被光耦合器203分支為2個(gè)信號(hào)光，一個(gè)信號(hào)光通過光纖連接線111-1輸入到將檢測(cè)相位設(shè)定為+π/4的差分光相位檢波器206-1中，另一個(gè)信號(hào)光通過光纖連接線111-2輸入到將檢測(cè)相位設(shè)定為-π/4的差分光相位檢波器206-2中。從這些差分光相位檢波器206電輸出的高速串行的2值數(shù)字信號(hào)串分別經(jīng)過分離電路155-1、155-2和延遲控制緩存電路105-1、105-2，輸入到差分相位調(diào)制/籬柵譯碼器223中。
在本實(shí)施例中，由于通過延遲控制緩存電路105-1、105-2能夠使存在于從輸入光纖202端到譯碼器223之間的多個(gè)路徑的延遲時(shí)間相等，能夠?qū)⒂奢斎牍饫w202并行傳送的位信息以正確的相位輸入到差分相位調(diào)制/籬柵譯碼器223中。
(實(shí)施例9)圖21表示應(yīng)用了延遲控制緩存電路105的發(fā)送器用半導(dǎo)體集成電路(IC)230的1例。
這里所示的IC230由以下部分構(gòu)成并行輸入端子101-1～101-4，分別被供給電氣的低速并行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)；并行緩存電路102-1～102-4，與這些并行輸入端子連接；可編程編碼器231，與這些并行緩存電路連接；延遲控制緩存電路105-1～105-4，分別對(duì)從編碼器231輸出的低速并行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行延遲控制；多路復(fù)用電路(MUX)106-1～106-4，與這些延遲控制緩存電路連接；從各多路復(fù)用電路輸出的電氣的高速串行數(shù)字信號(hào)的輸出端子107-1～107-4；處理器(CPU)174；不揮發(fā)性存儲(chǔ)器176。
在本實(shí)施例中，由于是以低速并行數(shù)據(jù)為對(duì)象，進(jìn)行通過編碼器231的編碼處理、和通過延遲控制緩存電路105的每個(gè)信號(hào)路徑的延遲調(diào)整，所以容易進(jìn)行電氣電路部的集成化，通過裝載可編程編碼器231，能夠提供通用的多值光調(diào)制用IC。在本實(shí)施例中，通過在集成電路板上集成用來進(jìn)行延遲量控制的處理器(CPU)174、不揮發(fā)性存儲(chǔ)器176、內(nèi)部總線175-1及外部總線175-2、控制線125，能夠進(jìn)行延遲量控制數(shù)據(jù)在IC內(nèi)部的保存、利用IC端子的從外部的延遲控制量的寫入、發(fā)送器啟動(dòng)時(shí)對(duì)延遲控制緩存電路105的延遲控制量的自動(dòng)設(shè)定。
在本實(shí)施例中，供給了低速并行信號(hào)的并行輸入端子101的數(shù)量與輸出高速信號(hào)的端子107的數(shù)量相同，但也可以如上述籬柵編碼器或多值A(chǔ)SK信號(hào)編碼器那樣，輸入輸出的信號(hào)條數(shù)不同。此外，圖21所示的電路功能也可以根據(jù)需要而分割成多個(gè)IC。
例如，在將多路復(fù)用電路106外掛的情況下，通過FPGA或通用ASIC能夠容易實(shí)現(xiàn)僅包括低速電路的IC部分。此外，通過使并行緩存電路102與編碼器302為另外的IC，能夠提供不依賴于編碼方式的通用的延遲調(diào)整用IC。此外，如第4實(shí)施例說明的那樣，也可以將通過調(diào)整供給到多路復(fù)用電路105中的時(shí)鐘的相位而對(duì)延遲量進(jìn)行微調(diào)的功能裝載到IC中。在這種情況下，也可以做成經(jīng)由專用的控制端子從外部進(jìn)行相位控制的結(jié)構(gòu)，來代替將時(shí)鐘相位控制用參數(shù)存儲(chǔ)到不揮發(fā)性存儲(chǔ)器176中。
(實(shí)施例10)圖22表示應(yīng)用了延遲控制緩存電路105的接收器用半導(dǎo)體集成電路(IC)232的1例。
本實(shí)施例的IC是在圖19所示的光接收器中集成了分離電路155-1～155-6以后的電氣電路部，具有作為輸入的電氣高速串行數(shù)字信號(hào)的輸入端子及信號(hào)線路107-1～107-6；分離電路(DEMUX)155-1～155-6；延遲控制緩存電路105-1～105-6；可編程譯碼器233；電氣低速并行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的輸出端子156-1～156-4；用來進(jìn)行延遲量控制的處理器(CPU)174；不揮發(fā)性存儲(chǔ)器176；內(nèi)部及外部連接總線175-1、175-2；控制線125。
與第9實(shí)施例同樣，本實(shí)施例的IC也可以適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行功能分割、功能追加。例如也可以做成將分離電路155外掛、使譯碼器233為另外的IC、或追加了圖19的時(shí)鐘提取·識(shí)別電路154的結(jié)構(gòu)。
在以上的實(shí)施例中采用的延遲控制緩存電路，可以根據(jù)所采用的緩存存儲(chǔ)器的容量和延遲控制量的設(shè)定值，以從高速串行數(shù)字信號(hào)串的1位長到幾千位長的量級(jí)調(diào)整延遲量。例如，由于2000位的延遲控制在數(shù)字信號(hào)串的發(fā)送速率為10Gbit/s的情況下，相當(dāng)于約40m的布線長改變，所以根據(jù)本發(fā)明，在對(duì)具有與光調(diào)制部連接的多個(gè)信號(hào)路徑的光發(fā)送器、及具有與光解調(diào)部連接的多個(gè)信號(hào)路徑的光接收器的設(shè)計(jì)中，能夠增大包括內(nèi)部光纖的路徑長的均勻化容限，收發(fā)器的布線設(shè)計(jì)變得很容易。
此外，在本發(fā)明中采用的延遲控制緩存電路通過改變控制量設(shè)定值而能夠自由地改變信號(hào)延遲量，所以省略了在采用模擬延遲線的情況下產(chǎn)生的延遲線的長度調(diào)整等操作，對(duì)光傳送裝置的小型化有效。
權(quán)利要求
1.一種光傳送裝置，具備包括與內(nèi)部光傳送線路耦合的多個(gè)光調(diào)制器的光調(diào)制部、和產(chǎn)生應(yīng)向上述光調(diào)制部供給的多個(gè)高速串行數(shù)字信號(hào)串的電氣電路部，其特征在于，上述電氣電路部具有多個(gè)并行信號(hào)線路，分別以N位并行傳送低速數(shù)字信號(hào)，N為多個(gè)；多個(gè)多路復(fù)用電路，分別將從上述并行信號(hào)線路中的1個(gè)以N位并行接收到的低速數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成應(yīng)向上述光調(diào)制部供給的高速串行數(shù)字信號(hào)串并輸出；延遲控制緩存電路，插入到上述并行信號(hào)線路中的至少1個(gè)中；上述延遲控制緩存電路對(duì)以N位并行接收到的低速數(shù)字信號(hào)，按照高速串行數(shù)字信號(hào)串的位周期單位或位周期的整數(shù)分之一的周期單位進(jìn)行延遲控制，并輸入到該并行信號(hào)線路中。
2.如權(quán)利要求1所述的光傳送裝置，其特征在于，上述延遲控制緩存電路將以N位并行接收的低速數(shù)字信號(hào)，作為在邏輯上串行排列的數(shù)據(jù)暫時(shí)存儲(chǔ)，將從根據(jù)預(yù)先指定的延遲控制量選擇的位位置開始的N位數(shù)據(jù)作為低速數(shù)字信號(hào)輸出到上述并行信號(hào)線路中。
3.如權(quán)利要求1所述的光傳送裝置，其特征在于，上述延遲控制緩存電路具有存儲(chǔ)器，用來暫時(shí)存儲(chǔ)以N位并行接收的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；寫入地址產(chǎn)生器，產(chǎn)生N位并行數(shù)據(jù)的寫入地址；寄存器，存儲(chǔ)預(yù)先指定的延遲控制量；讀取地址產(chǎn)生器，根據(jù)從上述寫入地址產(chǎn)生器輸出的寫入地址和存儲(chǔ)在上述寄存器中的延遲控制量，生成應(yīng)對(duì)上述并行信號(hào)線路輸出的N位數(shù)據(jù)的讀取地址。
4.如權(quán)利要求1所述的光傳送裝置，其特征在于，上述電氣電路部具有根據(jù)預(yù)先指定的控制量調(diào)整供給到特定的多路復(fù)用電路中的時(shí)鐘信號(hào)的相位的延遲量微調(diào)部，使上述各多路復(fù)用電路以與所供給的時(shí)鐘信號(hào)對(duì)應(yīng)的規(guī)定的定時(shí)輸出高速串行數(shù)字信號(hào)串的各位。
5.如權(quán)利要求1所述的光傳送裝置，其特征在于，上述并行信號(hào)線路中的多個(gè)具有上述延遲控制緩存電路；上述電氣電路部具有與上述并行信號(hào)線路對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)延遲控制量的存儲(chǔ)器、和將存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)器中的延遲控制量設(shè)定在上述延遲控制緩存電路中的控制部。
6.如權(quán)利要求4所述的光傳送裝置，其特征在于，上述電氣電路部具有與上述并行信號(hào)線路對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)延遲控制量和時(shí)鐘相位控制量的存儲(chǔ)器、和將存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)器中的延遲控制量和時(shí)鐘相位控制量設(shè)定到上述延遲控制緩存電路和延遲量微調(diào)部中的控制部。
7.一種光傳送裝置，具有包括與內(nèi)部光傳送線路耦合的多個(gè)光調(diào)制器的光調(diào)制部、和產(chǎn)生應(yīng)向上述光調(diào)制部供給的多個(gè)高速串行數(shù)字信號(hào)串的電氣電路部，其特征在于，上述電氣電路部具有多個(gè)并行信號(hào)線路，分別以N位并行低速傳送被編碼器編碼的發(fā)送數(shù)字信號(hào)，N為多個(gè)；多個(gè)多路復(fù)用電路，與上述各并行信號(hào)線路連接，分別將以N位并行接收到的低速數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成應(yīng)向上述光調(diào)制部供給的高速串行數(shù)字信號(hào)串并輸出；延遲控制部，在上述并行信號(hào)線路中的至少1個(gè)中，對(duì)N位并行的低速數(shù)字信號(hào)的延遲量以高速串行數(shù)字信號(hào)串的位周期單位進(jìn)行控制，通過從上述多路復(fù)用電路輸出的高速串行數(shù)字信號(hào)串的各位的輸出定時(shí)控制，來對(duì)高速串行數(shù)字信號(hào)串的1位周期以內(nèi)的延遲量進(jìn)行微調(diào)。
8.如權(quán)利要求1所述的光傳送裝置，其特征在于，上述電氣電路部具有信號(hào)合成電路，將從上述多個(gè)多路復(fù)用電路輸出的高速串行數(shù)字信號(hào)串中的2個(gè)組合，并作為光調(diào)制用高速串行數(shù)字信號(hào)串輸出。
9.如權(quán)利要求1所述的光傳送裝置，其特征在于，上述電氣電路部具有將從上述多個(gè)多路復(fù)用電路中相互成對(duì)的多路復(fù)用電路輸出的2個(gè)高速串行數(shù)字信號(hào)串中的一個(gè)作為輸入的驅(qū)動(dòng)電路、和將另一個(gè)作為輸入的反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電路；上述驅(qū)動(dòng)電路的輸出信號(hào)和來自上述反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電路的輸出信號(hào)被并行地供給到包含在上述光調(diào)制部中的1個(gè)光調(diào)制器中。
10.如權(quán)利要求1所述的光傳送裝置，其特征在于，上述電氣電路部具有對(duì)并行供給的多個(gè)低速數(shù)字信號(hào)串進(jìn)行編碼并轉(zhuǎn)換成N位并行的多組低速數(shù)字信號(hào)串的編碼器，由上述編碼器轉(zhuǎn)換后的N位并行的低速數(shù)字信號(hào)串被輸出到上述并行信號(hào)線路中。
11.如權(quán)利要求1所述的光傳送裝置，其特征在于，上述電氣電路部具有分別對(duì)并行供給的多個(gè)低速數(shù)字信號(hào)串進(jìn)行編碼并轉(zhuǎn)換成N位并行的多組低速數(shù)字信號(hào)串的多個(gè)編碼器，由上述多個(gè)編碼器轉(zhuǎn)換后的N位并行的低速數(shù)字信號(hào)串被輸出到上述并行信號(hào)線路中。
12.如權(quán)利要求9所述的光傳送裝置，其特征在于，上述電氣電路部具有對(duì)并行供給的多個(gè)低速數(shù)字信號(hào)串進(jìn)行編碼并作為多組并行低速數(shù)字信號(hào)串輸出的編碼器、和將從該編碼器輸出的并行低速數(shù)字信號(hào)串分別分為N位并行的2組并行低速數(shù)字信號(hào)串的第1、第2分離器；與從上述第1分離器輸出N位并行的低速數(shù)字信號(hào)串的并行信號(hào)線路連接的2個(gè)多路復(fù)用電路、和與從上述第2分離器輸出N位并行低速數(shù)字信號(hào)串的并行信號(hào)線路連接的2個(gè)多路復(fù)用電路，分別成為上述1對(duì)多路復(fù)用電路。
13.一種光傳送裝置，具有將從外部光傳送線路接收的多值調(diào)制光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電氣的多個(gè)高速串行數(shù)字信號(hào)串并輸出的光解調(diào)部、和將從上述光解調(diào)部接收到的多個(gè)高速串行數(shù)字信號(hào)串轉(zhuǎn)換成多個(gè)低速數(shù)字信號(hào)串并輸出的電氣電路部，其特征在于，上述電氣電路部具有多個(gè)并行信號(hào)線路，分別以N位并行傳送數(shù)字信號(hào)，N為多個(gè)；多個(gè)分離電路，分別將高速串行數(shù)字信號(hào)串轉(zhuǎn)換成N位并行的低速數(shù)字信號(hào)，并輸出到上述并行信號(hào)線路；延遲控制緩存電路，在上述并行信號(hào)線路中的至少1個(gè)中，對(duì)以N位并行接收到的低速數(shù)字信號(hào)，按照高速串行數(shù)字信號(hào)串的位周期單位、或位周期的整數(shù)分之一的周期單位進(jìn)行延遲控制并輸出；至少1個(gè)譯碼器，將從上述并行信號(hào)線路接收到的N位并行的多個(gè)低速數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成編碼形式不同的低速并行數(shù)字信號(hào)串。
14.如權(quán)利要求13所述的光傳送裝置，其特征在于，上述延遲控制緩存電路將以N位并行接收的低速數(shù)字信號(hào)，作為在邏輯上串行排列的數(shù)據(jù)暫時(shí)存儲(chǔ)，將從根據(jù)預(yù)先指定的延遲控制量選擇的位位置開始的N位數(shù)據(jù)作為低速數(shù)字信號(hào)輸出到上述并行信號(hào)線路中。
15.如權(quán)利要求14所述的光傳送裝置，其特征在于，上述延遲控制緩存電路具有存儲(chǔ)器，用來暫時(shí)存儲(chǔ)以N位并行接收的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；寫入地址產(chǎn)生器，產(chǎn)生N位并行數(shù)據(jù)的寫入地址；寄存器，存儲(chǔ)預(yù)先指定的延遲控制量；讀取地址產(chǎn)生器，根據(jù)從上述寫入地址產(chǎn)生器輸出的寫入地址和存儲(chǔ)在上述寄存器中的延遲控制量，生成應(yīng)對(duì)上述并行信號(hào)線路輸出的N位數(shù)據(jù)的讀取地址。
16.如權(quán)利要求13所述的光傳送裝置，其特征在于，上述電氣電路具有相位調(diào)制用譯碼器、多值調(diào)制用譯碼器、籬柵譯碼器中的至少一個(gè)，作為上述譯碼器。
17.一種光傳送裝置用的集成電路裝置，其特征在于，具有編碼器，分別以N位并行接收低速數(shù)字信號(hào)，N為多個(gè)；多個(gè)并行信號(hào)線路，傳送從上述編碼器輸出的N位并行的低速數(shù)字信號(hào)；多個(gè)多路復(fù)用電路，分別將從上述并行信號(hào)線路中的一個(gè)以N位并行接收到的低速數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成應(yīng)供給到上述光調(diào)制部中的高速串行數(shù)字信號(hào)串并輸出；多個(gè)延遲控制緩存電路，分別插入到上述并行信號(hào)線路中的至少1個(gè)中，對(duì)以N位并行接收到的低速數(shù)字信號(hào)，按照高速串行數(shù)字信號(hào)串的位周期單位或位周期的整數(shù)分之一的周期單位進(jìn)行延遲控制并輸出；用來對(duì)上述各延遲控制緩存電路有選擇地設(shè)定延遲控制量的機(jī)構(gòu)。
18.一種光傳送裝置用的集成電路裝置，其特征在于，具有多個(gè)分離電路，分別接收高速串行數(shù)字信號(hào)串，并以N位并行轉(zhuǎn)換成低速數(shù)字信號(hào)并輸出，N為多個(gè)；多個(gè)并行信號(hào)線路，傳送從上述分離電路輸出的N位并行的低速數(shù)字信號(hào)；多個(gè)延遲控制緩存電路，分別插入到上述并行信號(hào)線路中的至少1個(gè)中，對(duì)以N位并行接收到的低速數(shù)字信號(hào)，按照高速串行數(shù)字信號(hào)串的位周期單位或位周期的整數(shù)分之一的周期單位進(jìn)行延遲控制并輸出；譯碼器，與上述多個(gè)并行信號(hào)線路連接；用來對(duì)上述各延遲控制緩存電路有選擇地設(shè)定延遲控制量的機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠電氣地調(diào)整與多值光調(diào)制部或解調(diào)部連接的多個(gè)數(shù)字信號(hào)路徑的延遲時(shí)間差的光傳送裝置。該光傳送裝置在需要信號(hào)延遲的電氣數(shù)字信號(hào)線路中具有延遲控制部，該延遲控制部以高速串行數(shù)字信號(hào)串的位周期單位控制N位并行的低速數(shù)字信號(hào)的延遲量，并通過對(duì)從上述多路復(fù)用電路輸出的高速串行數(shù)字信號(hào)串的各位的輸出定時(shí)控制，來微調(diào)高速串行數(shù)字信號(hào)串的1位周期以內(nèi)的延遲量。
文檔編號(hào)H04J14/00GK1874199SQ200610005798
公開日2006年12月6日 申請(qǐng)日期2006年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月31日
發(fā)明者菊池信彥 申請(qǐng)人:日立通訊技術(shù)株式會(huì)社