含有多芯光纤的空分复用装置以及自零差检波方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用多芯光纤进行自零差相干检测(self-homodyne coherentdetect1n)的空分复用(SDM)装置以及方法。在本发明中，利用多芯光纤中的一个纤芯来传输用于零差检波(homodyne detect1n)的光信号。
【背景技术】
[0002]在日本发明专利公报特开2007-74273号中，公开了一种能够传输多进制调制信号的相干光传输方法。在该方法中，用独立的通道同时传输相互间有关联的2个信号，使光源的相位变动相互抵消。一个光载波用于传输参照码，另一个光载波用于传输叠加在参照码上的所要传输的数据信号，用这种方法传输多进制调制信号。另外，利用接收到的光信号中所包含的2个光载波，进行光外差检波或者光自零差检波，从而进行相干光传输。
[0003]在日本发明专利公开公报特开2005-6017号中，公开了一种以空分复用的方式在发送装置与接收装置之间传输信号的光无线通信系统。
[0004]【专利文献I】日本发明专利公开公报特开2007-74273号
[0005]【专利文献2】日本发明专利公开公报特开2005-6017号
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于，提供一种通信信号能够采用空分复用信号的自零差检波通信系统。
[0007]本发明的目的在于，提供一种使用价格较低的光源实现较高效率的自零差检波技术，以及降低因传输本振信号所损失的通信容量，提高信号接收性能。
[0008]基本上，本发明是基于如下认识而得到的，S卩，通过将多芯光纤中的任意一个纤芯用于传输导频音(pilot tone;基准信号)，能够实现适用于空分复用(SDM=SpaceDivis1n Multiplexing)装置的自零差检波(self-homodyne detect1n)技术。
[0009]上述目的通过如下技术方案来实现。
[0010]本发明的第I方面涉及一种空分复用装置12，其含有多芯光纤11，该多芯光纤11具有多个纤芯。该空分复用装置12中，将多个纤芯中的除自零差检波用纤芯13之外的纤芯作为通信用纤芯16使用。该空分复用装置12具有导频信号引导部14和自零差检波部15ο
[0011]多芯光纤11例如为，具有中心纤芯和位于中心纤芯周围的多个纤芯的多芯光纤。在这种情况下，例如，以中心纤芯作为自零差检波用纤芯13。
[0012]自零差检波用纤芯13的直径Φ3与通信用纤芯(数据传输用纤芯)16的直径Φc之间的关系例如为，0.5 ^ Φ3/Φ0^ 3。
[0013]导频信号引导部14是将用于自零差检波的导频信号导入自零差检波用纤芯13的要素，该自零差检波用纤芯13为多个纤芯中的任意一个。
[0014]自零差检波部15是用于检测自零差检波用纤芯13所输出的导频信号、对通信用信号进行自零差检波的要素。
[0015]上述空分复用装置的优选实施方式为，还具有复用部21和信号引导部17。复用部21是用于将通信用载波信号(用于传输数据的载波信号)和导频信号复用的要素。信号引导部17是用于将被复用部21复用后的信号中的通信用载波信号导入通信用纤芯16的要素。
[0016]上述空分复用装置12的优选实施方式为，具有光梳状信号发生器(optical combgenerator)，该光梳状信号发生器用于生成导频信号、以及在通信用纤芯16中传播的通信用载波信号这二者中的一方或者双方。该光梳状信号发生器可以是生成多个导频信号的装置。另外，该光梳状信号发生器也可以是生成导频信号以及通信用载波信号这二者的装置。此外，该光梳状信号发生器还可以是生成多个通信用载波信号的装置。
[0017]上述空分复用装置的优选实施方式为，还具有光程调整部，该光程调整部用于调整具有多个纤芯的多芯光纤11中的各纤芯的光程差。
[0018]本发明的第2方面涉及一种自零差检波方法，其利用含有多芯光纤11的空分复用装置12进行自零差检波，多芯光纤11具有多个纤芯。空分复用装置12例如为上面已说明过的空分复用装置12中的一种。
[0019]在上述自零差检波方法中，首先将用于自零差检波的导频信号导入多个纤芯中的自零差检波用纤芯13，自零差检波用纤芯13为多个纤芯中的任意一个。然后，检测自零差检波用纤芯13所输出的导频信号，对通信用信号进行自零差检波。
[0020]本发明利用与信号光一起由信号发送机所发送过来的导频信号以零差方式接收信号，因而本发明能够被利用于空分复用通信，且本发明的信号接收光学单元的结构简单。另外，采用本发明，能够利用低价的光源进行相干传输。在纤芯的数量较多时，能够减轻因传输本振信号所损失的通信容量。通过用同一光纤来发送本振光，本振光与信号光受到的噪声大致相同，因而有望提高信号接收性能。
【附图说明】
[0021]图1是本发明中的空分复用装置的框架图。
[0022]图2是表不多芯光纤的不意图。
[0023]图3是表示多芯光纤的剖面的图，该图由照片编辑而成。
[0024]图4是实施例1中的实验系统的示意图。
[0025]图5是表示WDM (波分复用)中待测信号的BER (误码率)与OSNR (光信噪比)这一者的关系的图。
[0026]图6是表示导频信号在各个纤芯中传播时的SDM功率代价(Penalty)的测定值的图。
【具体实施方式】
[0027]下面，参照附图对发明的实施方式进行说明。本发明并不局限于下述实施方式，能够适当地加入公知的结构要素。
[0028]本发明的第I方面涉及一种空分复用装置12，该空分复用装置12含有多芯光纤11，该多芯光纤11具有多个纤芯。在该空分复用装置12中，将多芯光纤11所含有的多个纤芯中的一个纤芯作为自零差检波用纤芯13，将除自零差检波用纤芯13之外的纤芯作为通信用纤芯16。
[0029]图2是多芯光纤的示意图。图3是由照片编辑而成的表示多芯光纤的剖面的示意图。多芯光纤11是具有2个以上纤芯的光纤。多芯光纤可以是例如具有中心纤芯和位于中心纤芯周围的I个或者多个纤芯的多芯光纤，或者是具有2个以上的方形纤芯的方形多芯光纤。多芯光纤15也可以是中心部没有纤芯的多芯光纤。例如，多芯光纤11也可以是由对称排列的2到4个(或者更多)纤芯构成的多芯光纤。在多芯光纤中由各纤芯形成波导路。两个相邻的波导路之间的距离例如为I?100 μπι。该波导路的间隔可以是3?70 μm、5?70 μ m、10?60 μ m、20?50 μ m、或者30?40 μ m。两个相邻的波导路之间的距离是指两个纤芯间的纤芯之外的部分(包层)所表示的距离(即，两个纤芯间的包层的厚度)。
[0030]多芯光纤11例如为具有中心纤芯和位于中心纤芯周围的多个纤芯的多芯光纤。在这种情况下，例如，可以将中心纤芯作为自零差检波用纤芯13。当然，在考虑到制造状况等情况下，或者在位置出现偏差的纤芯中挑选使用等情况下，自零差检波用纤芯13也可以不是多芯光纤11的中心纤芯。
[0031]自零差检波用纤芯13的直径Φ3与通信用纤芯16的直径Φ。例如具有如下关系: