JP5186993B2 - 偏波多重光送受信装置 - Google Patents

Description

本発明は、光伝送システムにおいて偏波多重技術を利用して光信号を送受信する偏波多重光送受信装置に関する。

４０Ｇｂｉｔ／ｓ以上の超高速光伝送システムを実現するために、偏波多重技術の採用が注目されている。この偏波多重技術は、同一の波長に、互いに直交する二つの偏波状態があることに着目したものであり、これら二つの偏波状態を利用して二つの独立した信号情報を伝送する方式である。偏波多重技術を用いた光伝送システムについては、偏波多重光の伝送品質を向上させるための制御技術が種々提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。

ところで、上記のような偏波多重光伝送システムでは、偏波多重光の直交する偏波成分間のパルスタイミングに応じて、ファイバ非線形効果および偏波モード分散（Polarization Mode Dispersion：ＰＭＤ）に起因して発生する伝送特性の劣化量が異なることが知られている（例えば、非特許文献１参照）。具体的には図１１に示すように、ファイバ非線形耐力の点では、偏波多重光の直交偏波成分間のパルスを半ビットずらしたタイム・インターリーブド（time-interleaved）偏波多重が良好な伝送特性となる（図１１の右側）。一方、ＰＭＤ耐力の点では、偏波多重光の直交偏波成分間のパルスタイミングが同位相となるタイム・アラインド（time-aligned）偏波多重が良好な伝送特性となる（図１１の中央）。したがって、所望の伝送特性を得るためには、光伝送システムの状態に応じて前記パルスタイミングを設定する必要がある。
特開２００２−３４４４２６号公報 特開２００３−３３８８０５号公報 特開２００５−６５０２７号公報 D. van den Borne, et al., "1.6-b/s/Hz Spectrally Efficient Transmission Over 1700 km of SSMF Using 40 × 85.6-Gb/s POLMUX-RZ-DQPSK", Journal of Lightwave Technology, Vol.25, No.1, pp.222-232, Jan. 2007.2.

しかしながら、従来の偏波多重光伝送システムでは、偏波多重光を生成する装置の初期設定によって直交する偏波成分間のパルスタイミングが固定される。したがって、ＰＭＤの時間変動、波長パスの変更または波長間隔の変更などのシステム状態の変化が生じても、その変化に応じて直交偏波成分間のパルスタイミングを調整することができない。そのため、システム状態によっては伝送特性が大幅に劣化してしまうという問題がある。

上記の問題に対処して直交偏波成分間のパルスタイミングを変更可能にするためには、例えば、異なるパルスタイミングに対応した複数台の送信機を用意しておき、システム状態に応じて送信機を切り替えて使用する構成が考えられる。しかしながら、複数の送信機を設けることで装置が大型化、複雑化および高コスト化するという欠点がある。また、１台の送信機の直交偏波成分間のパルスタイミングをシステム状態に応じて手動で変更するような構成では、パルスタイミングの変更作業に時間がかかってしまうため、システム状態が高速かつ頻繁に変化する場合、そのような変化に対応することが困難である。

本発明は、上述した問題点を解消するものであり、偏波多重光の直交する偏波成分間のパルスタイミングを簡略な構成により柔軟に変更でき、システム状態の変化による偏波多重光の伝送特性劣化を抑圧可能な偏波多重光送受信装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本偏波多重光送受信装置の一態様は、偏波状態が互いに直交する第１および第２の光信号を含んだ偏波多重光を生成して光伝送路に送信する送信ユニットと、前記光伝送路を伝送された偏波多重光を受信する受信ユニットと、を備える。前記受信ユニットは、前記光伝送路を伝送された偏波多重光を受信し、該受信光の復調処理を行う受信部と、前記受信部における復調処理の過程で得られる偏波多重光の伝送特性情報をモニタする伝送特性情報モニタ部と、前記伝送特性情報モニタ部でモニタされた伝送特性情報を前記送信ユニットに伝達する伝送特性情報転送部と、を有している。また、前記送信ユニットは、光源部と、前記光源部の出力光を偏波状態が互いに直交する二つの光に分離する偏波分離部と、前記偏波分離部で分離された一方の光を変調して前記第１の光信号を生成する第１の変調部と、前記偏波分離部で分離された他方の光を変調して前記第２の光信号を生成する第２の変調部と、前記第１および第２の変調部からそれぞれ出力される前記第１および第２の光信号を合成して、前記光伝送路に偏波多重光を送信する偏波合成部と、前記第１および第２の変調部からそれぞれ出力される前記第１および第２の光信号間の相対的なパルスタイミングを可変に調整する調整部と、伝送データの１タイムスロットの半周期以上の範囲に亘って前記調整部における調整量を複数回掃引しながら、前記伝送特性情報転送部から伝達される伝送特性情報を取得し、当該掃引範囲の調整量の変化に対する前記伝送特性情報の平均的な変化を示す曲線を求め、該曲線上において前記伝送特性情報の許容範囲内に存在する複数の極値のうちのいずれか１つの極値を選択し、該極値に対応した調整量を前記調整部に設定する制御部と、を有している。

上記のような本偏波多重光送受信装置では、送信ユニットの光源部の出力光が偏波分離部で偏波状態の直交する二つの光に分離された後、第１および第２の変調部でそれぞれ変調され、各変調部から出力される第１および第２の光信号が偏波合成部で合成されて光伝送路に送信される。そして、光伝送路を伝送された偏波多重光が受信ユニットで受信されると、該受信光の復調処理が受信部で行われると共に、偏波多重光の伝送特性に関する情報が伝送特性情報モニタ部でモニタされ、該伝送特性情報が伝送特性情報転送部より送信ユニットに伝達される。このとき送信ユニットでは、制御部により、第１および第２の光信号間の相対的なパルスタイミングを可変に調整する調整部における調整量が伝送データの１タイムスロットの半周期以上の範囲に亘って複数回掃引されながら、上記伝送特性情報転送部から伝達される伝送特性情報が取得され、当該掃引範囲の調整量の変化に対する伝送特性情報の平均的な変化を示す曲線が求められる。そして、その曲線上において伝送特性情報の許容範囲内に存在する複数の極値のうちのいずれか１つの極値が選択され、該極値に対応した調整量が調整部に設定される。

上記のような本偏波多重光送受信装置によれば、簡略な構成で小型の送信ユニットおよび受信ユニットの組合せにより、偏波多重光の直交する偏波成分間のパルスタイミングを容易かつ柔軟に変更することができるため、システム状態の変化により短い時間で伝送特性が変動してしまう場合であっても確実に偏波多重光の伝送特性劣化を抑圧して所望の伝送特性を得ることが可能となる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照しながら説明する。なお、全図を通して同一の符号は同一または相当部分を示すものとする。
図１は、本偏波多重光送受信装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。

図１において、本偏波多重光送受信装置は、例えば、偏波多重光を生成して光伝送路３に送信する送信ユニット１と、光伝送路３を伝搬した偏波多重光を受信する受信ユニット５とを備える。また、送信ユニット１は、例えば、光源部１１、偏波分離部１２、２つの変調部１３−１，１３−２、偏波合成部１４、遅延部１５および遅延制御部１６を有している。さらに、受信ユニットは、例えば、受信部５１、伝送特性情報モニタ部５２および伝送特性情報転送部５３を有している。

具体的に、上記送信ユニット１の光源部１１は、所要の波長を有する連続光または光パルス列を発生し、該光を偏波分離部１２に出力する。
偏波分離部１２は、光源部１１からの出力光を偏波状態が互いに直交する二つの光に分離し、一方の光を変調部１３−１に出力し、他方の光を変調部１３−２に出力する。

各変調部１３−１，１３−２は、それぞれ、偏波分離部１２で偏波分離された各光が偏波状態を保持したまま入力され、伝送データに対応した駆動信号ＤＲ１，ＤＲ２に従って入力光を変調することにより、所望の変調方式の光信号を偏波合成部１４に出力する。各変調部１３−１，１３−２から出力される光信号の変調方式としては、例えば、ＮＲＺ（Non Return to Zero)やＲＺ（Return to Zero)などの強度変調方式、若しくは、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）やＤＱＰＳＫ（Differential Quadrature Phase Shift Keying）、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）、ＤＢＰＳＫ（Differential Binary Phase Shift Keying）などの位相変調方式、または、これら強度変調方式および位相変調方式の組合せを適用することが可能である。

偏波合成部１４は、各変調部１３−１，１３−２から出力される偏波状態の直交した各光信号を１つに合成し、該偏波多重光を光伝送路３に送信する。
遅延部１５は、各変調部１３−１，１３−２に与える駆動信号ＤＲ１，ＤＲ２の相対的な位相の遅延量（位相シフト量）を可変に調整する。ここでは、駆動信号ＤＲ１，ＤＲ２の両方が遅延部１５に与えられる構成例を示しているが、一方の駆動信号を基準にし、他方の駆動信号のみを遅延部１５に与えて相対的な位相の遅延量を調整するようにしてもよい。

遅延制御部１６は、受信ユニット５から転送されてくる後述する偏波多重光の伝送特性に関する情報ＩＮＦに基づいて、遅延部１５における遅延量を制御する制御信号Ｃを生成し、該制御信号Ｃを遅延部１５に出力する。該制御信号Ｃに従って遅延部１５の遅延量が制御されることにより、直交偏波成分間のパルスタイミングが最適化され、システム状態が変化したときの伝送特性劣化が抑えられる。

なお、上記のような送信ユニット１の構成では、遅延部１５および遅延制御部１６が調整部および制御部として機能することになる。
受信ユニット５の受信部５１は、光伝送路３を伝送された偏波多重光を受信し、当該変調方式に対応した公知の光受信機を用いて受信光の復調処理を行う。

伝送特性情報モニタ部５２は、受信部５１における復調処理の過程で得られる偏波多重光の伝送特性に関する情報（以下、伝送特性情報とする）ＩＮＦをモニタする。この伝送特性情報ＩＮＦの具体例としては、誤り数、誤り訂正数、誤り率（Bit Error Rate：ＢＥＲ）またはＱ値などを挙げることができ、これらの値は、誤り訂正（Forward Error Correction：ＦＥＣ）回路の出力情報や、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ規格に準拠した信号フレームのＢ１バイト、ＢＥＲモニタ、Ｑ値モニタ等を利用して取得することが可能である。

伝送特性情報転送部５３は、伝送特性情報モニタ部５２で取得された伝送特性情報ＩＮＦを、送信ユニット１および受信ユニット５の間における周知の情報伝達手段（例えば、システム上のノード間で送受信される監視信号や、システム全体の動作を集中管理するシステム管理装置など）を利用して、送信ユニット１の遅延制御部１６に伝達する。

次に、本実施形態の動作について説明する。
上記のような構成の偏波多重光送受信装置では、送信ユニット１において、光源部１１からの出力光が、偏波分離部１２で偏波状態の直交する二つの光に分離された後に、各変調部１３−１，１３−２でそれぞれ変調され、該各変調光が偏波合成部１４で合成されて偏波多重光が生成される。このとき、各変調部１３−１，１３−２をそれぞれ駆動する駆動信号ＤＲ１，ＤＲ２の相対的な位相が、遅延制御部１６からの制御信号Ｃに従って遅延量が制御された遅延部１５により可変に調整される。送信ユニット１から光伝送路３に送信された偏波多重光は、受信ユニット５に到達すると、受信部５１で受信されて復調処理されると共に、その伝送特性情報ＩＮＦが伝送特性情報モニタ部５２でモニタされて伝送特性情報転送部５３により送信ユニット１の遅延制御部１６に伝達される。

ここで、上記の遅延制御部１６による制御動作の一例を図２のフローチャートを参照しながら説明する。
遅延制御部１６は、その制御が開始されると、まず、遅延部１５における遅延量を初期値に設定する（Ｓ１）。そして、遅延制御部１６は、受信ユニット５の伝送特性情報転送部５３より伝達される伝送特性情報ＩＮＦを取得し（Ｓ２）、その伝送特性情報ＩＮＦがシステムで許容される範囲内にあるか否かを判定する（Ｓ３）。伝送特性が許容範囲内でない場合には、遅延部１５の遅延量の設定を所要の変化幅で変更し（Ｓ４）、伝送特性情報ＩＮＦを再度取得して伝送特性が許容範囲内になるまでＳ２〜Ｓ４の処理を繰り返す。

図３および図４は、上記のような遅延制御部１６の制御動作により遅延部１５に設定される遅延量の具体例を示したものである。ここでは、受信部５１で検出される誤り数が伝送特性情報ＩＮＦとして遅延制御部１６に伝達される場合を想定している。遅延部１５の遅延量の変化に対して、誤り数が図３に示すような曲線で変化する場合、誤り数が最小となる点Ｐが伝送特性の最適点と見なされ、それに対応した遅延量Ｄ１が遅延部１５に設定される。また、図４に示すように、遅延量の変化に対して誤り数が複数の点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３で極小となるような場合には、当該システムにおける誤り数の許容範囲内に存在する極小点Ｐ１，Ｐ３のうちのいずれか１つが選択され、それに対応した遅延量が遅延部１５に設定される。

なお、上記のような誤り数の最小点または極小点の検出は、例えば、伝送データの１タイムスロットの半周期以上の範囲に亘って遅延部１５の遅延量を掃引（スイープ）しながら受信端での誤り数を取得することによって実現可能である。この場合、遅延量を１回掃引する時間よりも短い時間で伝送特性が変動してしまう可能性があるが、そのような状況では、各遅延量での伝送特性のモニタ時間を長くするか、または、遅延量を複数回掃引して平均値を取得するようにすればよい。

上述したように本偏波多重光送受信装置によれば、簡略な構成で小型の送信ユニット１および受信ユニット５の組合せにより、光伝送システムの状態に応じて、直交偏波成分間のパルスタイミングを容易かつ柔軟に変更することができ、伝送特性の劣化を抑圧することが可能となる。

なお、上記偏波多重光送受信装置の実施形態では、送信ユニット１の各変調部１３−１，１３−２に与える駆動信号ＤＲ１，ＤＲ２の相対的な位相の遅延量を遅延部１５で可変調整することにより、直交偏波成分間のパルスタイミングを変更可能する構成例を示したが、例えば図５の送信ユニット１’に示すように、遅延部１５に代えて、変調部１３−２および偏波合成部１４の間の光路上に光遅延部１７を設け、遅延制御部１６からの制御信号Ｃに従って光遅延部１７における光遅延量を制御することにより、直交偏波成分間のパルスタイミングを変更するようにしてもよい。図５の例では、変調部１３−２側に光遅延部１７を配置しているが、変調部１３−１側または変調部１３−１，１３−２の両側に光遅延部を配置することも勿論可能である。このような構成では、光遅延部１７が調整部として機能することになる。

また、図１の構成例では、光源部１１からの出力光が偏波分離部１２で偏波分離されるようにしたが、例えば図６の送信ユニット１”に示すように、偏波分離部１２に代えて光カプラ１８を設け、かつ、該光カプラ１８および偏波合成部１４の間の各光路上に偏波制御器（ＰＣ）１９−１，１９−２を設けるようにしても、偏波分離部１２と同様の機能を実現することが可能である。

次に、上述の図１に示した送信ユニット１の具体的な実施例について説明する。
図７は、送信ユニット１の第１実施例の構成を示すブロック図である。この第１実施例では、ＲＺ−ＱＰＳＫ若しくはＲＺ−ＤＱＰＳＫ、または、キャリア抑圧（Carrier-Suppressed：ＣＳ）ＲＺ−ＱＰＳＫ若しくはＣＳＲＺ−ＤＱＰＳＫのうちのいずれか１つの変調方式（以下、（ＣＳ）ＲＺ−（Ｄ）ＱＰＳＫ変調方式と略記する）に対応した送信ユニット１の構成を説明する。

図７の送信ユニット１では、半導体レーザ（ＬＤ）１１０からの出力光が偏波ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１２０で偏波分離されて、偏波状態が互いに直交する二つの光が（Ｄ）ＱＰＳＫ方式に対応した位相変調器（（Ｄ）ＱＰＳＫＭＯＤ）１３１Ａ，１３２Ａに入力される。各位相変調器１３１Ａ，１３２Ａには、ここではデュアルドライブ型の公知の（Ｄ）ＱＰＳＫ変調器が適用されている。位相変調器１３１Ａでは、一組のデータ信号ＤＡＴ＿１Ａ，ＤＡＴ＿１Ａ’がＤフリップフロップ（ＤＦＦ）２２１Ａ，２２１Ａ’を介してドライバアンプ２１１Ａ，２１１Ａ’に与えられ、該ドライバアンプ２１１Ａ，２１１Ａ’から出力される駆動信号により、入力光が（Ｄ）ＱＰＳＫ変調される。また、位相変調器１３２Ａでも、一組のデータ信号ＤＡＴ＿２Ａ，ＤＡＴ＿２Ａ’がＤフリップフロップ（ＤＦＦ）２２２Ａ，２２２Ａ’を介してドライバアンプ２１２Ａ，２１２Ａ’に与えられ、該ドライバアンプ２１２Ａ，２１２Ａ’から出力される駆動信号により、入力光が（Ｄ）ＱＰＳＫ変調される。

このとき、位相変調器１３１Ａ側のＤフリップフロップ２２１Ａ，２２１Ａ’のクロック入力端子には、分配器（ＤＳＴ）２３０で２分岐したクロック信号ＣＬＫのうちの一方をさらに分配器２３１で３分岐したクロック信号ＣＬＫ＿１が入力される。一方、位相変調器１３２Ａ側のＤフリップフロップ２２２Ａ，２２２Ａ’のクロック入力端子には、分配器２３０で２分岐したクロック信号ＣＬＫのうちの他方を位相シフタ（ＰＳ）１５０に与えて遅延させた後、該位相シフタ１５０の出力信号をさらに分配器２３２で３分岐したクロック信号ＣＬＫ＿２が入力される。上記の位相シフタ１５０は、上述した図１の遅延部１５に相当しており、その位相シフト量（遅延量）が遅延制御回路（ＣＯＮＴ）１６０からの制御信号Ｃに従って制御されることで、各位相変調器１３１Ａ，１３２Ａから出力される（Ｄ）ＱＰＳＫ信号光の相対的なタイミングが調整される。

位相変調器１３１Ａ，１３２Ａから出力される（Ｄ）ＱＰＳＫ信号光は、さらに、（ＣＳ）ＲＺ方式に対応した強度変調器（（ＣＳ）ＲＺＭＯＤ）１３１Ｂ，１３２Ｂに入力される。各強度変調器１３１Ｂ，１３２Ｂでは、それぞれ、上記の分配器２３１，２３２から出力されるクロック信号ＣＬＫ＿１，ＣＬＫ＿２がドライバアンプ２１１Ｂ，２１２Ｂに与えられ、該ドライバアンプ２１１Ｂ，２１２Ｂから出力される駆動信号により、（Ｄ）ＱＰＳＫ信号光が（ＣＳ）ＲＺ変調される。これにより、システム状態に応じて相対的なパルスタイミングが最適化された（ＣＳ）ＲＺ−（Ｄ）ＱＰＳＫ信号光が、各強度変調器１３１Ｂ，１３２Ｂから出力される。そして、各強度変調器１３１Ｂ，１３２Ｂからの（ＣＳ）ＲＺ−（Ｄ）ＱＰＳＫ信号光が、偏波ビームコンバイナ（ＰＢＣ）１４０で合成されることで、偏波多重された（ＣＳ）ＲＺ−（Ｄ）ＱＰＳＫ信号光が光伝送路３に送信されるようになる。

上記のような第１実施例によれば、偏波状態が互いに直交する（ＣＳ）ＲＺ−（Ｄ）ＱＰＳＫ信号光間のパルスタイミングを容易かつ柔軟に変更できる簡略な構成で小型の送信ユニットが実現される。

なお、上記送信ユニット１の第１実施例では、位相シフタ１５０、Ｄフリップフロップ２２１Ａ，２２１Ａ’２２２Ａ，２２２Ａ’および分配器２３０，２３１，２３２を組み合わせることで、位相変調器１３１Ａおよび強度変調器１３１Ｂの各駆動信号と、位相変調器１３２Ａおよび強度変調器１３２Ｂの各駆動信号との相対的なタイミングを可変調整するようにしたが、例えば図８に示すように、各位相変調器１３１Ａ，１３２Ａおよび各強度変調器１３１Ｂ，１３２Ｂに対応したドライバアンプ２１１Ａ，２１１Ａ’，２１２Ａ，２１２Ａ’および２１１Ｂ，２１２Ｂの入力段に、位相シフタ１５１Ａ，１５１Ａ’，１５２Ａ，１５２Ａ’および１５１Ｂ，１５２Ｂをそれぞれ設け、遅延制御回路１６０からの制御信号Ｃに従って各々の位相シフタにおける位相シフト量を制御するようにしてもよい。

また、上記図７および図８の構成例では、各位相変調器１３１Ａ，１３２Ａにデュアルドライブ型を適用するようにしたが、シングルドライブ型を適用することも勿論可能である。さらに、上記図７および図８の変形例として、強度変調器１３１Ｂ，１３２Ｂを省略することにより、ＮＲＺ−（Ｄ）ＱＰＳＫ変調方式に対応した送信ユニットを構成することもできる。

図９は、送信ユニット１の第２実施例の構成を示すブロック図である。この第２実施例では、ＲＺ−ＢＰＳＫ若しくはＲＺ−ＤＢＰＳＫ、または、ＣＳＲＺ−ＢＰＳＫ若しくはＣＳＲＺ−ＤＢＰＳＫのうちのいずれか１つの変調方式（以下、（ＣＳ）ＲＺ−（Ｄ）ＢＰＳＫ変調方式と略記する）に対応した送信ユニット１の構成を説明する。

図９に示す第２実施例の構成が、前述の図７に示した第１実施例の構成と異なる点は、ＰＢＳ１２０の後段に配置される各位相変調器１３１Ａ’，１３２Ａ’が、それぞれ、Ｄフリップフロップ（ＤＦＦ）２２１Ａ，２２２Ａを介してデータ信号ＤＡＴ＿１Ａ，ＤＡＴ＿２Ａが与えられるドライバアンプ２１１Ａ，２１２Ａから出力される駆動信号により、入力光が（Ｄ）ＢＰＳＫ変調されるようになっている点である。このような第２実施例によれば、偏波状態が互いに直交する（ＣＳ）ＲＺ−（Ｄ）ＢＰＳＫ信号光間のパルスタイミングを容易かつ柔軟に変更できる簡略な構成で小型の送信ユニットが実現される。

なお、上記の第２実施例でも、位相シフタ１５０、Ｄフリップフロップ２２１Ａ，２２２Ａ，および分配器２３０，２３１，２３２を組み合わせることで、位相変調器１３１Ａ’および強度変調器１３１Ｂの各駆動信号と、位相変調器１３２Ａ’および強度変調器１３２Ｂの各駆動信号との相対的なタイミングを可変調整するようにしているが、例えば図１０に示すように、各位相変調器１３１Ａ’，１３２Ａ’および各強度変調器１３１Ｂ，１３２Ｂに対応したドライバアンプ２１１Ａ，２１２Ａおよび２１１Ｂ，２１２Ｂの入力段に、位相シフタ１５１Ａ，１５２Ａおよび１５１Ｂ，１５２Ｂをそれぞれ設け、遅延制御回路１６０からの制御信号Ｃに従って各々の位相シフタにおける位相シフト量を制御するようにしてもよい。また、各位相変調器１３１Ａ’，１３２Ａ’をデュアルドライブ型からシングルドライブ型の構成に変更することも勿論可能である。さらに、強度変調器１３１Ｂ，１３２Ｂを省略することにより、ＮＲＺ−（Ｄ）ＢＰＳＫ変調方式に対応した送信ユニットを構成することができる。

以上の各実施形態に関して、さらに以下の付記を開示する。

（付記１） 偏波状態が互いに直交する第１および第２の光信号を含んだ偏波多重光を生成して光伝送路に送信する送信ユニットと、
前記光伝送路を伝送された偏波多重光を受信する受信ユニットと、
を備えた偏波多重光送受信装置であって、
前記受信ユニットは、
前記光伝送路を伝送された偏波多重光を受信し、該受信光の復調処理を行う受信部と、
前記受信部における復調処理の過程で得られる偏波多重光の伝送特性情報をモニタする伝送特性情報モニタ部と、
前記伝送特性情報モニタ部でモニタされた伝送特性情報を前記送信ユニットに伝達する伝送特性情報転送部と、を有し、
前記送信ユニットは、
光源部と、
前記光源部の出力光を偏波状態が互いに直交する二つの光に分離する偏波分離部と、
前記偏波分離部で分離された一方の光を変調して前記第１の光信号を生成する第１の変調部と、
前記偏波分離部で分離された他方の光を変調して前記第２の光信号を生成する第２の変調部と、
前記第１および第２の変調部からそれぞれ出力される前記第１および第２の光信号を合成して、前記光伝送路に偏波多重光を送信する偏波合成部と、
前記第１および第２の変調部からそれぞれ出力される前記第１および第２の光信号間の相対的なパルスタイミングを可変に調整する調整部と、
前記伝送特性情報転送部から伝達される伝送特性情報に基づいて、前記偏波多重光の伝送特性が予め定めた許容範囲内となるように、前記調整部における調整量を制御する制御部と、
を有することを特徴とする偏波多重光送受信装置。

（付記２） 付記１に記載の偏波多重光送受信装置であって、
前記調整部は、前記第１の変調部を駆動する第１の駆動信号および前記第２の変調部を駆動する第２の駆動信号の相対的な位相の遅延量を調整することを特徴とする偏波多重光送受信装置。

（付記３） 付記１に記載の偏波多重光送受信装置であって、
前記調整部は、前記第１および第２の変調部からそれぞれ出力される前記第１および第２の光信号の相対的な光位相の遅延量を調整することを特徴とする偏波多重光送受信装置。

（付記４） 付記１〜３のいずれか１つに記載の偏波多重光送受信装置であって、
前記伝送特性情報は、誤り数、誤り訂正数、誤り率およびＱ値のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする偏波多重光送受信装置。

（付記５） 付記１〜４のいずれか１つに記載の偏波多重光送受信装置であって、
前記第１および第２の変調部は、それぞれ、強度変調器を有することを特徴とする偏波多重光送受信装置。

（付記６） 付記５に記載の偏波多重光送受信装置であって、
前記強度変調器は、ＲＺおよびＣＳＲＺのうちのいずれか１つの変調方式に対応したものであることを特徴とする偏波多重光送受信装置。

（付記７） 付記１〜４のいずれか１つに記載の偏波多重光送受信装置であって、
前記第１および第２の変調部は、それぞれ、位相変調器を有することを特徴とする偏波多重光送受信装置。

（付記８） 付記７に記載の偏波多重光送受信装置であって、
前記位相変調器は、ＱＰＳＫ、ＤＱＰＳＫ、ＢＰＳＫおよびＤＢＰＳＫのうちのいずれか１つの変調方式に対応したものであることを特徴とする偏波多重光送受信装置。

（付記９） 付記１〜４のいずれか１つに記載の偏波多重光送受信装置であって、
前記第１および第２の変調部は、それぞれ、縦続接続された位相変調器および強度変調器を有することを特徴とする偏波多重光送受信装置。

（付記１０） 付記９に記載の偏波多重光送受信装置であって、
前記第１および第２の変調部は、それぞれ、ＲＺ−ＱＰＳＫ、ＲＺ−ＤＱＰＳＫ、ＲＺ−ＢＰＳＫ、ＲＺ−ＤＢＰＳＫ、ＣＳＲＺ−ＱＰＳＫ、ＣＳＲＺ−ＤＱＰＳＫ、ＣＳＲＺ−ＢＰＳＫ、ＣＳＲＺ−ＤＢＰＳＫのうちのいずれか１つの変調方式に対応した光信号を出力することを特徴とする偏波多重光送受信装置。

（付記１１） 付記１〜１０のいずれか１つに記載の偏波多重光送受信装置であって、
前記制御部は、伝送データの１タイムスロットの半周期以上の範囲に亘って前記調整部における調整量を掃引しながら、前記伝送特性情報転送部から伝達される伝送特性情報を取得し、該取得した伝送特性情報を基に伝送特性が最も良くなる調整量を前記調整部に設定することを特徴とする偏波多重光送受信装置。

（付記１２） 付記１〜１１のいずれか１つに記載の偏波多重光送受信装置であって、
前記偏波分離部は、前記光源部の出力光が入力される偏波ビームスプリッタを有し、
前記第１の変調部は、前記偏波ビームスプリッタの一方の出力光が入力され、
前記第２の変調部は、前記偏波ビームスプリッタの他方の出力光が入力されることを特徴とする偏波多重光送受信装置。

（付記１３） 付記１〜１１のいずれか１つに記載の偏波多重光送受信装置であって、
前記偏波分離部は、前記光源部の出力光を２分岐する光カプラと、該光カプラの一方の出ポートおよび前記偏波合成部の一方の入力ポート間の光路上に配置された第１の偏波制御器と、前記光カプラの他方の出ポートおよび前記偏波合成部の他方の入力ポート間の光路上に配置された第２の偏波制御器と、を有することを特徴とする偏波多重光送受信装置。

本発明による偏波多重光送受信装置の一実施形態を示す構成図である。 上記実施形態における遅延制御部の動作を説明するフローチャートである。 上記実施形態で遅延制御部により設定される遅延量の一例を示す図である。 上記実施形態で遅延制御部により設定される遅延量の他の例を示す図である。 上記実施形態に関連した偏波多重光送受信装置の他の構成例を示す図である。 上記実施形態に関連した偏波多重光送受信装置の別の構成例を示す図である。 図１の送信ユニットについての第１実施例を示す構成図である。 上記第１実施例に関連した他の構成例を示す図である。 図１の送信ユニットについての第２実施例を示す構成図である。 上記第２実施例に関連した他の構成例を示す図である。 偏波多重光の伝送品質劣化について説明するための図である。

符号の説明

１，１’，１”…送信ユニット
３…光伝送路
５…受信ユニット
１１…光源部
１２…偏波分離部
１３−１，１３−２…変調部
１４…偏波合成部
１５…遅延部
１６…遅延制御部
１７…光遅延部
１８…光カプラ
１９−１，１９−２…偏波制御器
５１…受信部
５２…伝送特性情報モニタ部
５３…伝送特性情報転送部
１１０…半導体レーザ
１２０…偏波ビームスプリッタ
１３１Ａ，１３１Ａ’，１３２Ａ，１３２Ａ’…位相変調器
１３１Ｂ，１３２Ｂ…強度変調器
１４０…偏波ビームコンバイナ
１５０，１５１Ａ，１５１Ａ’，１５１Ｂ，１５２Ａ，１５２Ａ’，１５２Ｂ…位相シフタ
１６０…遅延制御回路
２１１Ａ，２１１Ａ’，２１１Ｂ，２１２Ａ，２１２Ａ’，２１２Ｂ…ドライバアンプ
２２１Ａ，２２１Ａ’，２２２Ａ，２２２Ａ’…Ｄフリップフロップ
２３０，２３１，２３２…分配器
Ｃ…制御信号
ＣＬＫ，ＣＬＫ＿１，ＣＬＫ＿２…クロック信号
ＤＡＴ＿１Ａ，ＤＡＴ＿１Ａ’，ＤＡＴ＿２Ａ，ＤＡＴ＿２Ａ’…データ信号
ＤＲ１，ＤＲ２…駆動信号
ＩＮＦ…伝送特性情報

Claims (9)

1. 偏波状態が互いに直交する第１および第２の光信号を含んだ偏波多重光を生成して光伝送路に送信する送信ユニットと、
   前記光伝送路を伝送された偏波多重光を受信する受信ユニットと、
   を備えた偏波多重光送受信装置であって、
   前記受信ユニットは、
   前記光伝送路を伝送された偏波多重光を受信し、該受信光の復調処理を行う受信部と、
   前記受信部における復調処理の過程で得られる偏波多重光の伝送特性情報をモニタする伝送特性情報モニタ部と、
   前記伝送特性情報モニタ部でモニタされた伝送特性情報を前記送信ユニットに伝達する伝送特性情報転送部と、を有し、
   前記送信ユニットは、
   光源部と、
   前記光源部の出力光を偏波状態が互いに直交する二つの光に分離する偏波分離部と、
   前記偏波分離部で分離された一方の光を変調して前記第１の光信号を生成する第１の変調部と、
   前記偏波分離部で分離された他方の光を変調して前記第２の光信号を生成する第２の変調部と、
   前記第１および第２の変調部からそれぞれ出力される前記第１および第２の光信号を合成して、前記光伝送路に偏波多重光を送信する偏波合成部と、
   前記第１および第２の変調部からそれぞれ出力される前記第１および第２の光信号間の相対的なパルスタイミングを可変に調整する調整部と、
   伝送データの１タイムスロットの半周期以上の範囲に亘って前記調整部における調整量を複数回掃引しながら、前記伝送特性情報転送部から伝達される伝送特性情報を取得し、当該掃引範囲の調整量の変化に対する前記伝送特性情報の平均的な変化を示す曲線を求め、該曲線上において前記伝送特性情報の許容範囲内に存在する複数の極値のうちのいずれか１つの極値を選択し、該極値に対応した調整量を前記調整部に設定する制御部と、
   を有することを特徴とする偏波多重光送受信装置。
2. 請求項１に記載の偏波多重光送受信装置であって、
   前記調整部は、前記第１の変調部を駆動する第１の駆動信号および前記第２の変調部を駆動する第２の駆動信号の相対的な位相の遅延量を調整することを特徴とする偏波多重光送受信装置。
3. 請求項１に記載の偏波多重光送受信装置であって、
   前記調整部は、前記第１および第２の変調部からそれぞれ出力される前記第１および第２の光信号の相対的な光位相の遅延量を調整することを特徴とする偏波多重光送受信装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の偏波多重光送受信装置であって、
   前記伝送特性情報は、誤り数、誤り訂正数、誤り率およびＱ値のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする偏波多重光送受信装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の偏波多重光送受信装置であって、
   前記第１および第２の変調部は、それぞれ、強度変調器を有することを特徴とする偏波多重光送受信装置。
6. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の偏波多重光送受信装置であって、
   前記第１および第２の変調部は、それぞれ、位相変調器を有することを特徴とする偏波多重光送受信装置。
7. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の偏波多重光送受信装置であって、
   前記第１および第２の変調部は、それぞれ、縦続接続された位相変調器および強度変調器を有することを特徴とする偏波多重光送受信装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１つに記載の偏波多重光送受信装置であって、
   前記偏波分離部は、前記光源部の出力光が入力される偏波ビームスプリッタを有し、
   前記第１の変調部は、前記偏波ビームスプリッタの一方の出力光が入力され、
   前記第２の変調部は、前記偏波ビームスプリッタの他方の出力光が入力されることを特徴とする偏波多重光送受信装置。
9. 請求項１〜７のいずれか１つに記載の偏波多重光送受信装置であって、
   前記偏波分離部は、前記光源部の出力光を２分岐する光カプラと、該光カプラの一方の出ポートおよび前記偏波合成部の一方の入力ポート間の光路上に配置された第１の偏波制御器と、前記光カプラの他方の出ポートおよび前記偏波合成部の他方の入力ポート間の光路上に配置された第２の偏波制御器と、を有することを特徴とする偏波多重光送受信装置。

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