intradyne(イントラダイン)

光変調測定に関する翻訳に、intradyne(イントラダイン)という言葉がよく出てくる(例えば、N4392A光変調アナライザのp8)。

光ファイバ通信では、1と0の符号列のデジタル信号をそのまま光信号のオンとオフに対応させて情報を伝送している。これはモールス信号と同じで、無線伝送で最も単純なデジタル信号伝送方式のオンオフキーング(搬送波の振幅があるかないかの振幅変調)である。受信側でフォトダイオードで2乗検波すること(光の強度(電界の2乗)に比例した出力電流を得ること)により情報を得ているので、光ファイバ通信では強度変調-直接検波方式と呼ばれている。この方式では、位相情報は失われる(位相情報は利用されていない)。

強度変調-直接検波方式(オンオフキーング)では、最大周波数利用効率が1 ビット/s/Hzと低いが、高速にオン/オフ動作する光/電子デバイスと波長多重化技術により、大容量伝送(1つの波長あたり40 Gbps)に対応してきた。しかし、限界が見え始めてきたので、さらに大容量の伝送を可能にするために、多値位相シフトキーングや直交振幅変調などの周波数利用効率の高い多値変調方式を使用して、光搬送波の振幅に加えて位相も変調して情報を伝送する方法が開発されている。この場合、光搬送波の位相(周波数)に情報を乗せるために位相の揃ったコヒーレント光を使用する必要があるので、コヒーレント光通信と呼ばれている。

コヒーレント光通信の検波方式には、コヒーレントな電波を用いる無線通信と同様に、ヘテロダイン検波(受信した光波をそれに近い周波数の局部発振光とミックスして(干渉させて)中間周波数帯の電気信号に変換する方法)とホモダイン検波(受信した光波をそれと等しい周波数の局部発振光と干渉させて直接ベースバンド信号に変換する方法)がある。しかし、電波に比べて周波数の高い光波のヘテロダイン検波では、中間周波数帯の幅が広くなり適用が難しく、ホモダイン検波では位相同期ループを使用して受信した光波と局部発振光の周波数を等しくする(位相を同期する)必要があるが光波ではその実現が難しいといった問題があった。

近年のデジタル信号処理の発展により、ホモダイン検波で必要であった位相同期ループをなくして、局部発振光の周波数や位相が受信した光波と多少ズレても、検波後の電気信号をデジタル信号処理することにより、リアルタイムで周波数や位相のズレを補正できるようになった。ホモダイン検波で位相同期ループをなくして、デジタル信号処理で周波数や位相のズレを補正して検波する方式がイントラダイン方式と呼ばれている。

コヒーレント光伝送技術については、以下を参照。

NTTグループのホームページ > 研究開発 > NTT技術ジャーナル > バックナンバー > 2011 vol.23 No.3 > 超高速大容量光トランスポートネットワークの「さらに詳しく・全文記事PDF」 > 超大容量デジタルコヒーレント光伝送技術の「全文記事PDF

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