ストークスベクトル直接検波を用いた三次元光偏波変復調方式における受信感度およびスペクトル効率の解析

摘要

ストークスベクトル直接検波光受信器とディジタル信号処理を用いれば，多値偏波変調信号を復調できる。本論文ではまず，ストークスベクトル直接検波光受信器の動作原理と構成について述べる。次に，n次元ベクトル空間中で信号点が立方格子に配置された多値変調方式について検討を行い，その符号誤り率特性およびスペクトル効率特性を統一的に論じる。この中で，三次元ストークス空間中に多値化された偏波変調信号は，直接検波を用いて復調できるにもかかわらず，コヒーレント光受信器を用いた場合と同様に，多値化によってスペクトル効率がシャノン限界に接近できることを示す。これは，従来のIM·DD方式では達成できない，偏波変調方式の優れた特徴である。さらに，ストークスベクトル直接検波受信器を用いた3つの光変復調方式（偏波変調，偏波多重強度変調，4相位相変調）の受信感度を比較し，多値偏波変調方式の優位性を示す。