JP2000031903A - 偏波分散補償装置および偏波分散補償方法 - Google Patents
偏波分散補償装置および偏波分散補償方法Info
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- H04B10/2569—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to polarisation mode dispersion [PMD]
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡素な構成で外乱に強い偏波分散補償装置お
よび偏波分散補償方法を提供する。 【解決手段】 偏波分散補償装置は、偏波分散補償回路
１００と偏光度検出回路１０４と制御回路１０５とを備
える。光信号は、光ファイバ１０１を介して偏波分散補
償回路１００に入力され、偏波分散補償を受けたのち光
ファイバ１０２に出力される。光カプラ１０３は光ファ
イバ１０２を通過する光信号の一部を分岐する。偏光度
検出回路１０４は、この分岐された光信号の偏光度を求
める。制御回路１０５は、求めた偏光度に基づいて制御
信号１０６を生成し、これにより偏光度が最大となるよ
うに偏波分散補償回路１００を制御する。
よび偏波分散補償方法を提供する。 【解決手段】 偏波分散補償装置は、偏波分散補償回路
１００と偏光度検出回路１０４と制御回路１０５とを備
える。光信号は、光ファイバ１０１を介して偏波分散補
償回路１００に入力され、偏波分散補償を受けたのち光
ファイバ１０２に出力される。光カプラ１０３は光ファ
イバ１０２を通過する光信号の一部を分岐する。偏光度
検出回路１０４は、この分岐された光信号の偏光度を求
める。制御回路１０５は、求めた偏光度に基づいて制御
信号１０６を生成し、これにより偏光度が最大となるよ
うに偏波分散補償回路１００を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光伝送路で受けた
偏波分散による光信号の波形歪みを補償する偏波分散補
償装置および偏波分散補償方法に関するものである。
偏波分散による光信号の波形歪みを補償する偏波分散補
償装置および偏波分散補償方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバ通信網の構築が進展するなか
で、さらなる伝送の高速化が求められている。伝送の高
速化については種々検討が行われているが、この高速化
を阻む要因の一つとして、光伝送路の偏波分散が問題と
なっている。偏波分散（ＰＭＤ；Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉ
ｏｎ Ｍｏｄｅ Ｄｉｓｐｅｒｓｏｎ）とは、伝送路に
用いられる光ファイバや光デバイスが偏波依存性を持つ
場合に、主軸となる２つの偏波モード間の伝搬時間が異
なる現象である。両者の伝搬時間差ΔＴが伝送路の偏波
分散量である。受信される光信号の波形は２つの波形の
和として観測されるため、歪んだ波形となってしまう。
これにより、受信波形のアイパターンも大きく歪み、伝
送不能となったり受信感度等の伝送特性の劣化が起った
りして大きな問題となる。伝送路の偏波主軸や偏波分散
の量は、光ファイバにかかる圧力や振動、あるいは温度
などによって変化するため、偏波分散による劣化の量も
時々刻々変化することになる。
で、さらなる伝送の高速化が求められている。伝送の高
速化については種々検討が行われているが、この高速化
を阻む要因の一つとして、光伝送路の偏波分散が問題と
なっている。偏波分散（ＰＭＤ；Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉ
ｏｎ Ｍｏｄｅ Ｄｉｓｐｅｒｓｏｎ）とは、伝送路に
用いられる光ファイバや光デバイスが偏波依存性を持つ
場合に、主軸となる２つの偏波モード間の伝搬時間が異
なる現象である。両者の伝搬時間差ΔＴが伝送路の偏波
分散量である。受信される光信号の波形は２つの波形の
和として観測されるため、歪んだ波形となってしまう。
これにより、受信波形のアイパターンも大きく歪み、伝
送不能となったり受信感度等の伝送特性の劣化が起った
りして大きな問題となる。伝送路の偏波主軸や偏波分散
の量は、光ファイバにかかる圧力や振動、あるいは温度
などによって変化するため、偏波分散による劣化の量も
時々刻々変化することになる。
【０００３】従来より、偏波分散対策としていくつかの
補償手法が提案されている。たとえば、「時間的変動を
伴う光伝送路偏波分散の補償」、１９９４年電子情報通
信学会春季大会、Ｂ−１０１０、４−７６頁には、偏波
分散の光学的補償手法が提案されている。この手法は、
偏波分散により劣化した光信号を偏波分散補償回路を介
して光受信機で受信するものである。ここで偏波分散補
償回路は、偏波制御光回路および偏波分散補償用偏波保
持ファイバを備え、この偏波制御光回路によって光信号
の偏波状態をコントロールし、偏波分散補償用偏波保持
ファイバへの入射状態を変えることによって、伝送中に
受けた偏波分散による光信号の波形歪みを打ち消すよう
にしている。
補償手法が提案されている。たとえば、「時間的変動を
伴う光伝送路偏波分散の補償」、１９９４年電子情報通
信学会春季大会、Ｂ−１０１０、４−７６頁には、偏波
分散の光学的補償手法が提案されている。この手法は、
偏波分散により劣化した光信号を偏波分散補償回路を介
して光受信機で受信するものである。ここで偏波分散補
償回路は、偏波制御光回路および偏波分散補償用偏波保
持ファイバを備え、この偏波制御光回路によって光信号
の偏波状態をコントロールし、偏波分散補償用偏波保持
ファイバへの入射状態を変えることによって、伝送中に
受けた偏波分散による光信号の波形歪みを打ち消すよう
にしている。
【０００４】この偏波分散補償回路の制御は次のように
して行われる。まず、偏波分散補償回路からの出力光の
一部が光カプラによって分岐され、光・電気（Ｏ／Ｅ）
変換器によって電気信号に変換されたのち、周波数検出
器（中心周波数Ｒｂ／２，Ｒｂは伝送信号のビットレー
ト）によって信号スペクトル中の周波数Ｒｂ／２成分の
大きさが観測される。そして、最大値制御回路によって
前記周波数検出器の出力信号が最大となるように、偏波
制御光回路の状態を制御する。信号スペクトル中の周波
数Ｒｂ／２の成分の大きさは、信号波形が偏波分散によ
って劣化しアイ開口が小さくなるにつれて小さくなるた
め、このようなフィードバック系を構成することによ
り、常に受信される光信号の偏波分散による劣化量が最
小となるように補償を行うことが可能となる。
して行われる。まず、偏波分散補償回路からの出力光の
一部が光カプラによって分岐され、光・電気（Ｏ／Ｅ）
変換器によって電気信号に変換されたのち、周波数検出
器（中心周波数Ｒｂ／２，Ｒｂは伝送信号のビットレー
ト）によって信号スペクトル中の周波数Ｒｂ／２成分の
大きさが観測される。そして、最大値制御回路によって
前記周波数検出器の出力信号が最大となるように、偏波
制御光回路の状態を制御する。信号スペクトル中の周波
数Ｒｂ／２の成分の大きさは、信号波形が偏波分散によ
って劣化しアイ開口が小さくなるにつれて小さくなるた
め、このようなフィードバック系を構成することによ
り、常に受信される光信号の偏波分散による劣化量が最
小となるように補償を行うことが可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
偏波分散補償方式には、その実施にあたりいくつかの問
題点が存在する。例えば従来は、Ｏ／Ｅ変換器や周波数
検出器など、伝送信号と同程度の高速信号を処理する光
・電気回路が必要となり、コスト面および装置構成の面
で不利となる。とくにＯ／Ｅ変換器は、伝送ビットレー
ト（＞Ｇｂｉｔ）オーダーの帯域が必要となるため、ビ
ットレートが高速になるほど入力感度が低下する。この
ため入力光パワーや光カプラの分岐比を高める必要があ
り、コスト高や損失増などの問題を引き起こす。また、
これらの部品は伝送される光信号のビットレートに依存
するため、異なるビットレートの光信号間で補償回路や
部品を共用することができなくなる。
偏波分散補償方式には、その実施にあたりいくつかの問
題点が存在する。例えば従来は、Ｏ／Ｅ変換器や周波数
検出器など、伝送信号と同程度の高速信号を処理する光
・電気回路が必要となり、コスト面および装置構成の面
で不利となる。とくにＯ／Ｅ変換器は、伝送ビットレー
ト（＞Ｇｂｉｔ）オーダーの帯域が必要となるため、ビ
ットレートが高速になるほど入力感度が低下する。この
ため入力光パワーや光カプラの分岐比を高める必要があ
り、コスト高や損失増などの問題を引き起こす。また、
これらの部品は伝送される光信号のビットレートに依存
するため、異なるビットレートの光信号間で補償回路や
部品を共用することができなくなる。
【０００６】また、制御量として用いる周波数Ｒｂ／２
の成分の強度は、分散など他の要因による波形劣化や伝
送されるビットパターンのマーク率などによって変化す
るため、外乱の影響を受けやすいという問題点がある。
さらに、伝送路の偏波分散量がビット幅に近くなると、
波形の歪みが大きくなり過ぎ、周波数Ｒｂ／２の成分の
強度が偏波分散量に対応しなくなるため、フィードバッ
ク制御が働かなくなるという問題もある。
の成分の強度は、分散など他の要因による波形劣化や伝
送されるビットパターンのマーク率などによって変化す
るため、外乱の影響を受けやすいという問題点がある。
さらに、伝送路の偏波分散量がビット幅に近くなると、
波形の歪みが大きくなり過ぎ、周波数Ｒｂ／２の成分の
強度が偏波分散量に対応しなくなるため、フィードバッ
ク制御が働かなくなるという問題もある。
【０００７】従って本発明の目的は、簡素な構成で外乱
に強い偏波分散補償装置および偏波分散補償方法を提供
することにある。
に強い偏波分散補償装置および偏波分散補償方法を提供
することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的は、光伝送路で
受けた偏波分散による光信号の波形歪みを補償する偏波
分散補償回路と、光信号の偏光度を求める偏光度検出回
路と、求めた偏光度に基づいて偏波分散補償回路を制御
する制御回路とを備えた偏波分散補償装置により、達成
される。ここで偏光度とは、偏光度およびその他の偏光
の度合いを表す物理量を含む概念として用いる。
受けた偏波分散による光信号の波形歪みを補償する偏波
分散補償回路と、光信号の偏光度を求める偏光度検出回
路と、求めた偏光度に基づいて偏波分散補償回路を制御
する制御回路とを備えた偏波分散補償装置により、達成
される。ここで偏光度とは、偏光度およびその他の偏光
の度合いを表す物理量を含む概念として用いる。
【０００９】具体的には例えば、偏波分散補償回路は、
光信号の偏波状態を変化させる偏波コントローラと、偏
波コントローラに接続された偏波分散素子とを備えて構
成される。偏波分散素子としては、偏波保持ファイバを
用いることができる。また、偏光度検出回路は、光信号
の偏波状態を検出する偏波状態アナライザと、偏波状態
アナライザにより得られた偏波情報を用いて偏光度を算
出する偏光度算出回路とから構成することができるが、
別の構成法として、光信号の偏波状態を変化させる偏波
コントローラと、偏波コントローラに接続された偏波依
存素子と、偏波依存素子の出力を用いて偏光度を算出す
る信号処理回路とを用いて構成してもよい。また偏波分
散補償回路の前段には、補償対象となる光信号を透過帯
域に含む光バンドパスフィルタを設けるとよい。
光信号の偏波状態を変化させる偏波コントローラと、偏
波コントローラに接続された偏波分散素子とを備えて構
成される。偏波分散素子としては、偏波保持ファイバを
用いることができる。また、偏光度検出回路は、光信号
の偏波状態を検出する偏波状態アナライザと、偏波状態
アナライザにより得られた偏波情報を用いて偏光度を算
出する偏光度算出回路とから構成することができるが、
別の構成法として、光信号の偏波状態を変化させる偏波
コントローラと、偏波コントローラに接続された偏波依
存素子と、偏波依存素子の出力を用いて偏光度を算出す
る信号処理回路とを用いて構成してもよい。また偏波分
散補償回路の前段には、補償対象となる光信号を透過帯
域に含む光バンドパスフィルタを設けるとよい。
【００１０】本発明に係る偏波分散補償方法は、光伝送
路に伝送される光信号の偏光度を求め、この偏光度を用
いて光伝送路で受けた偏波分散による光信号の波形歪み
を補償するものである。この場合、光信号の偏光度が最
大となるように光信号を補償するようにする。さらに、
光信号にあらかじめ振幅、位相、周波数、偏波、および
符号の少なくとも一つの変調情報を施し、この変調情報
を用いて偏光度を求めることもできる。
路に伝送される光信号の偏光度を求め、この偏光度を用
いて光伝送路で受けた偏波分散による光信号の波形歪み
を補償するものである。この場合、光信号の偏光度が最
大となるように光信号を補償するようにする。さらに、
光信号にあらかじめ振幅、位相、周波数、偏波、および
符号の少なくとも一つの変調情報を施し、この変調情報
を用いて偏光度を求めることもできる。
【００１１】本発明に係る光ファイバ通信システムは、
複数の光伝送装置間が光ファイバを用いて接続されてお
り、この複数の光伝送装置のうち少なくとも一つに、光
信号の偏光度を用いて偏波分散による光信号の波形歪み
を補償する偏波分散補償装置を備えている。また本発明
は同様に、波長多重伝送システムにも適用することがで
きる。ここで用いる光伝送装置は、光伝送路に接続され
た光受信機と、光受信機の前段に設けられ光信号の偏光
度を用いて偏波分散による光信号の波形歪みを補償する
偏波分散補償装置とを備えて構成される。これにより本
発明は、簡素な構成で外乱に強い偏波分散補償装置およ
び偏波分散補償方法を得ることができる。
複数の光伝送装置間が光ファイバを用いて接続されてお
り、この複数の光伝送装置のうち少なくとも一つに、光
信号の偏光度を用いて偏波分散による光信号の波形歪み
を補償する偏波分散補償装置を備えている。また本発明
は同様に、波長多重伝送システムにも適用することがで
きる。ここで用いる光伝送装置は、光伝送路に接続され
た光受信機と、光受信機の前段に設けられ光信号の偏光
度を用いて偏波分散による光信号の波形歪みを補償する
偏波分散補償装置とを備えて構成される。これにより本
発明は、簡素な構成で外乱に強い偏波分散補償装置およ
び偏波分散補償方法を得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る偏波分散補
償装置の第１の実施例を示す図である。図のように、本
実施例では、偏波分散補償回路１００と偏光度検出回路
１０４と制御回路１０５とを備える。光信号は入力光フ
ァイバ１０１を介して偏波分散補償回路１００に入力さ
れ、偏波分散補償を受けたのち出力光ファイバ１０２に
出力される。出力光ファイバ１０２を通過する光信号の
一部は光カプラ１０３で分岐され、偏光度検出回路１０
４に入力される。偏光度検出回路１０４は、分岐された
光信号の偏光度を求める。制御回路１０５は、求められ
た偏光度から制御信号１０６を生成し、これにより偏光
度が最大となるように偏波分散補償回路１００を制御す
る。ここで、偏波分散補償回路１００は通常複数の制御
パラメータ（例えば２変数の偏波状態と偏波分散量な
ど）を必要とするため、制御信号１０６は必ずしも単一
の電気信号ではない。このように制御することにより、
伝送路の偏波状態や偏波分散量が変化しても常に最適の
補償状態を維持することが可能となる。なお、偏波分散
補償回路１００および偏光度検出回路１０４の具体的な
構成例については後述する。
償装置の第１の実施例を示す図である。図のように、本
実施例では、偏波分散補償回路１００と偏光度検出回路
１０４と制御回路１０５とを備える。光信号は入力光フ
ァイバ１０１を介して偏波分散補償回路１００に入力さ
れ、偏波分散補償を受けたのち出力光ファイバ１０２に
出力される。出力光ファイバ１０２を通過する光信号の
一部は光カプラ１０３で分岐され、偏光度検出回路１０
４に入力される。偏光度検出回路１０４は、分岐された
光信号の偏光度を求める。制御回路１０５は、求められ
た偏光度から制御信号１０６を生成し、これにより偏光
度が最大となるように偏波分散補償回路１００を制御す
る。ここで、偏波分散補償回路１００は通常複数の制御
パラメータ（例えば２変数の偏波状態と偏波分散量な
ど）を必要とするため、制御信号１０６は必ずしも単一
の電気信号ではない。このように制御することにより、
伝送路の偏波状態や偏波分散量が変化しても常に最適の
補償状態を維持することが可能となる。なお、偏波分散
補償回路１００および偏光度検出回路１０４の具体的な
構成例については後述する。
【００１３】このように偏光度を用いて偏波分散補償を
行うことができるのは、その値が受信特性の劣化量に対
応しているからである。この点について以下説明する。
図２（ａ）、（ｂ）は偏波分散がない場合の、また同図
（ｃ）、（ｄ）は偏波分散がある場合の光信号の波形状
態および偏波状態をそれぞれ示す図である。図において
縦軸および横軸は、それぞれ伝送路の２つの主軸（ＴＥ
／ＴＭ）を模式的に示している。伝送路の偏波分散がな
い場合は、図２（ａ）に示すように、光信号のパワーは
伝送路の２つの主軸にほぼ１：１に分かれて伝送される
ため、互いに波形ずれが生じることなく、両者を合成し
た偏波状態は、図２（ｂ）に示すように、単一に保たれ
る。これに対して、伝送路の偏波分散がある場合は、図
２（ｃ）に示すように、偏波分散ΔＴによってビットず
れが生じるため、３つの時刻ｔ０，ｔ１，ｔ２において
光信号の偏波状態が異なるものとなる。例えば時刻ｔ
１，ｔ２では、図２（ｄ）に示すように、それぞれＴ
Ｅ，ＴＭの一方の光信号しか存在せず、時刻ｔ０とは異
なった偏波状態となる。したがって偏波分散がある場合
は、純粋な単一偏波の光信号ではなくなり偏光度（ｄｅ
ｇｒｅｅ ｏｆｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ）の低下が生
じる。図２では両者が合成されて直線偏波となる例を示
しているが、楕円偏波となる場合でも同様の偏光度劣化
が生じる。また、実際の光信号ではビット内の光の位相
は一定ではないが、その場合でも偏波分散による偏光度
劣化が発生する。
行うことができるのは、その値が受信特性の劣化量に対
応しているからである。この点について以下説明する。
図２（ａ）、（ｂ）は偏波分散がない場合の、また同図
（ｃ）、（ｄ）は偏波分散がある場合の光信号の波形状
態および偏波状態をそれぞれ示す図である。図において
縦軸および横軸は、それぞれ伝送路の２つの主軸（ＴＥ
／ＴＭ）を模式的に示している。伝送路の偏波分散がな
い場合は、図２（ａ）に示すように、光信号のパワーは
伝送路の２つの主軸にほぼ１：１に分かれて伝送される
ため、互いに波形ずれが生じることなく、両者を合成し
た偏波状態は、図２（ｂ）に示すように、単一に保たれ
る。これに対して、伝送路の偏波分散がある場合は、図
２（ｃ）に示すように、偏波分散ΔＴによってビットず
れが生じるため、３つの時刻ｔ０，ｔ１，ｔ２において
光信号の偏波状態が異なるものとなる。例えば時刻ｔ
１，ｔ２では、図２（ｄ）に示すように、それぞれＴ
Ｅ，ＴＭの一方の光信号しか存在せず、時刻ｔ０とは異
なった偏波状態となる。したがって偏波分散がある場合
は、純粋な単一偏波の光信号ではなくなり偏光度（ｄｅ
ｇｒｅｅ ｏｆｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ）の低下が生
じる。図２では両者が合成されて直線偏波となる例を示
しているが、楕円偏波となる場合でも同様の偏光度劣化
が生じる。また、実際の光信号ではビット内の光の位相
は一定ではないが、その場合でも偏波分散による偏光度
劣化が発生する。
【００１４】図３は、偏波分散を受けた光信号の誤り率
と偏光度の関係を導出するのに用いた系の構成を示す図
である。また図４（ａ）、（ｂ）は、図３の系を用いて
得た偏波分散を受けた光信号の誤り率と偏光度の関係を
示す図である。図３において、光送信機１３０はビット
レート１０Ｇｂｉｔ／ｓで強度変調された単一偏波の光
信号を送出している。偏波コントローラ（ＰＣ）１３１
は、偏波分散を持つ偏波保持ファイバ１３２に入力され
る光信号の偏波状態を変化させる。光カプラ１３３は、
受信機１３５に出力される光信号の一部を分岐する。そ
して偏光度検出器１３４で、この分岐された光信号の偏
光度を測定する。ここでは、偏光度検出器１３４の出力
である偏光度と、受信機１３５で観測される符号誤り率
を計算した。
と偏光度の関係を導出するのに用いた系の構成を示す図
である。また図４（ａ）、（ｂ）は、図３の系を用いて
得た偏波分散を受けた光信号の誤り率と偏光度の関係を
示す図である。図３において、光送信機１３０はビット
レート１０Ｇｂｉｔ／ｓで強度変調された単一偏波の光
信号を送出している。偏波コントローラ（ＰＣ）１３１
は、偏波分散を持つ偏波保持ファイバ１３２に入力され
る光信号の偏波状態を変化させる。光カプラ１３３は、
受信機１３５に出力される光信号の一部を分岐する。そ
して偏光度検出器１３４で、この分岐された光信号の偏
光度を測定する。ここでは、偏光度検出器１３４の出力
である偏光度と、受信機１３５で観測される符号誤り率
を計算した。
【００１５】図４（ａ）は、図３の偏波保持ファイバ１
３２の２つの主軸に１：１のパワー比で分配されるよう
に光信号を入射させ、偏波保持ファイバ１３２の偏波分
散量を変化させたときの結果を示す図である。本図に示
すとおり、偏波分散（ＰＭＤ）が０の場合に偏光度が最
大で誤り率が最小となり、偏波分散の増加とともに誤り
率が劣化し偏光度が低下していることがわかる。また、
ＰＭＤ量が伝送信号のビット幅である１００ｐｓを越え
た場合にも、偏光度は誤り率に正しく対応していること
がわかる。一方、図４（ｂ）は、ＰＭＤ量を６０ｐｓに
固定し、偏波保持ファイバ１３２に入力する光信号の偏
波面の入射角を変化させたときの結果を示すものであ
る。この場合も、偏光度と誤り率の対応が成立してお
り、例えば偏光度が最大となるように制御することによ
って、偏波分散による劣化を最小に保つことができるこ
とがわかる。
３２の２つの主軸に１：１のパワー比で分配されるよう
に光信号を入射させ、偏波保持ファイバ１３２の偏波分
散量を変化させたときの結果を示す図である。本図に示
すとおり、偏波分散（ＰＭＤ）が０の場合に偏光度が最
大で誤り率が最小となり、偏波分散の増加とともに誤り
率が劣化し偏光度が低下していることがわかる。また、
ＰＭＤ量が伝送信号のビット幅である１００ｐｓを越え
た場合にも、偏光度は誤り率に正しく対応していること
がわかる。一方、図４（ｂ）は、ＰＭＤ量を６０ｐｓに
固定し、偏波保持ファイバ１３２に入力する光信号の偏
波面の入射角を変化させたときの結果を示すものであ
る。この場合も、偏光度と誤り率の対応が成立してお
り、例えば偏光度が最大となるように制御することによ
って、偏波分散による劣化を最小に保つことができるこ
とがわかる。
【００１６】上記計算例ではＮＲＺ方式の伝送を仮定し
ているが、他の符号化方式や変調方式にも適用可能であ
る。例えば、ＲＺ方式やデュオバイナリ、マンチェスタ
ーあるいは多値符号などの符号化方式、レーザーの直接
変調や外部変調器などにも適用可能である。また、伝送
されるビット間でビットごとの位相や偏波状態、光周波
数などが変調されていれば、原理的に偏波分散による偏
光度の劣化が生じるため、強度変調以外の変調方式にも
適用可能である。
ているが、他の符号化方式や変調方式にも適用可能であ
る。例えば、ＲＺ方式やデュオバイナリ、マンチェスタ
ーあるいは多値符号などの符号化方式、レーザーの直接
変調や外部変調器などにも適用可能である。また、伝送
されるビット間でビットごとの位相や偏波状態、光周波
数などが変調されていれば、原理的に偏波分散による偏
光度の劣化が生じるため、強度変調以外の変調方式にも
適用可能である。
【００１７】図５は、本発明に係る偏波分散補償装置の
第２の実施例を示す図である。本実施例では、図のよう
に、光受信機（Ｒｘ）１２１が入力光ファイバ１０１に
接続されている。光受信機１２１は、入力光ファイバ１
０１からの光信号を電気信号に変換する光・電気（Ｏ／
Ｅ）変換器１２０と、それに接続された偏波分散補償回
路１００とを有する。一方、入力光ファイバ１０１には
光カプラ１０３が設けられており、これにより分岐され
た光信号の偏光度が偏光度検出回路１０４で求められ
る。制御回路１０５は、偏光度検出器１０４で得られた
偏光度情報を用いて、偏波分散補償回路１００を制御す
る。ここで、偏波分散補償回路１００は、例えば可変の
電気トランスバーサルフィルタなどを使用することがで
きる。
第２の実施例を示す図である。本実施例では、図のよう
に、光受信機（Ｒｘ）１２１が入力光ファイバ１０１に
接続されている。光受信機１２１は、入力光ファイバ１
０１からの光信号を電気信号に変換する光・電気（Ｏ／
Ｅ）変換器１２０と、それに接続された偏波分散補償回
路１００とを有する。一方、入力光ファイバ１０１には
光カプラ１０３が設けられており、これにより分岐され
た光信号の偏光度が偏光度検出回路１０４で求められ
る。制御回路１０５は、偏光度検出器１０４で得られた
偏光度情報を用いて、偏波分散補償回路１００を制御す
る。ここで、偏波分散補償回路１００は、例えば可変の
電気トランスバーサルフィルタなどを使用することがで
きる。
【００１８】図６は、本発明に係る偏波分散補償装置の
第３の実施例を示す図である。本実施例は、図１に示す
第１の実施例の偏波分散補償回路１００を偏波コントロ
ーラ１３１と可変偏波分散素子１３６で構成したもので
ある。ここで制御回路１０５は偏光度検出器１０４で得
られた偏光度情報を用いて、制御信号１０６−１により
偏波コントローラ１３１を制御し、また制御信号１０６
−２により可変偏波分散素子１３６を制御する。これに
より本実施例では、偏波分散の補償量と補償回路に入力
される偏波状態の両パラメータを独立に制御できるた
め、伝送路の偏波分散が大きい場合にもほぼ完全な補償
効果を得ることができる。
第３の実施例を示す図である。本実施例は、図１に示す
第１の実施例の偏波分散補償回路１００を偏波コントロ
ーラ１３１と可変偏波分散素子１３６で構成したもので
ある。ここで制御回路１０５は偏光度検出器１０４で得
られた偏光度情報を用いて、制御信号１０６−１により
偏波コントローラ１３１を制御し、また制御信号１０６
−２により可変偏波分散素子１３６を制御する。これに
より本実施例では、偏波分散の補償量と補償回路に入力
される偏波状態の両パラメータを独立に制御できるた
め、伝送路の偏波分散が大きい場合にもほぼ完全な補償
効果を得ることができる。
【００１９】図７は、第３の実施例で用いる可変偏波分
散素子１３６の一構成例を示す図である。本例では、図
のように、入力光１４０を偏波ビームスプリッタ１４２
の２つの主軸ＴＥ／ＴＭの成分に分解し、それぞれ可動
ミラー１４４と固定ミラー１４３で反射させたのち、再
び偏波ビームスプリッタ１４２で合成し、出力光１４１
として出力するように構成している。本構成例では、可
動ビームスプリッタ１４４と偏波ビームスプリッタ１４
２の距離を可変にすることで、偏波分散量を可変とする
ことができる。これ以外の構成の可変偏波分散素子で
も、基本的に本方式に適用可能である。
散素子１３６の一構成例を示す図である。本例では、図
のように、入力光１４０を偏波ビームスプリッタ１４２
の２つの主軸ＴＥ／ＴＭの成分に分解し、それぞれ可動
ミラー１４４と固定ミラー１４３で反射させたのち、再
び偏波ビームスプリッタ１４２で合成し、出力光１４１
として出力するように構成している。本構成例では、可
動ビームスプリッタ１４４と偏波ビームスプリッタ１４
２の距離を可変にすることで、偏波分散量を可変とする
ことができる。これ以外の構成の可変偏波分散素子で
も、基本的に本方式に適用可能である。
【００２０】また偏波コントローラ１３１としては、波
長板を回転させる構成、ファイバ圧縮や液晶による可変
波長板を用いた構成、電気光学効果を用いたものなど多
くの方式が知られているが、原理的にはどの方式も適用
可能である。
長板を回転させる構成、ファイバ圧縮や液晶による可変
波長板を用いた構成、電気光学効果を用いたものなど多
くの方式が知られているが、原理的にはどの方式も適用
可能である。
【００２１】図８は、本発明に係る偏波分散補償装置の
第４の実施例を示す図である。本実施例では、偏波分散
補償回路１００を偏波コントローラ（ＰＣ）１３１と偏
波保持ファイバ１３２で構成し、偏波分散補償回路１０
０の前段および後段にそれぞれ光カプラ１０３−１、１
０３−２を設けている。ここで偏波保持ファイバ１３２
の持つ偏波分散量は、一般には可変とすることはでき
ず、部分的な補償しかできないが、前記実施例にくら
べ、構成を単純化することが可能となる。また本実施例
では、入力光ファイバ１０１の光信号の一部を光カプラ
１０３―１で分岐し、光検出器１５０−１により入力光
強度をモニタしている。これにより、光信号が一定値以
下の場合に制御回路１０５の動作停止などを行うことが
可能である。
第４の実施例を示す図である。本実施例では、偏波分散
補償回路１００を偏波コントローラ（ＰＣ）１３１と偏
波保持ファイバ１３２で構成し、偏波分散補償回路１０
０の前段および後段にそれぞれ光カプラ１０３−１、１
０３−２を設けている。ここで偏波保持ファイバ１３２
の持つ偏波分散量は、一般には可変とすることはでき
ず、部分的な補償しかできないが、前記実施例にくら
べ、構成を単純化することが可能となる。また本実施例
では、入力光ファイバ１０１の光信号の一部を光カプラ
１０３―１で分岐し、光検出器１５０−１により入力光
強度をモニタしている。これにより、光信号が一定値以
下の場合に制御回路１０５の動作停止などを行うことが
可能である。
【００２２】また本実施例は、偏光度検出回路１０４に
偏波状態アナライザを使用した例を示している。偏波状
態アナライザは、光信号を分岐するビームスプリッタ１
５１、１／４波長板１５２、検光子１５３および光検出
器１５０―２を組み合わせた光回路である。ここで各光
検出器１５０−２は、それぞれ光信号の偏波情報の一部
を検出している。偏光度算出回路１５４は、これらの情
報と光検出器１５０―１から得られる全光強度情報を用
いて偏光度を算出し、制御回路１０５に出力する。この
偏波状態アナライザの構成は一例を示すものであり、偏
光度もしくはそれに等価な情報を検出する回路であれば
他の形式の光回路を使用することも可能である。
偏波状態アナライザを使用した例を示している。偏波状
態アナライザは、光信号を分岐するビームスプリッタ１
５１、１／４波長板１５２、検光子１５３および光検出
器１５０―２を組み合わせた光回路である。ここで各光
検出器１５０−２は、それぞれ光信号の偏波情報の一部
を検出している。偏光度算出回路１５４は、これらの情
報と光検出器１５０―１から得られる全光強度情報を用
いて偏光度を算出し、制御回路１０５に出力する。この
偏波状態アナライザの構成は一例を示すものであり、偏
光度もしくはそれに等価な情報を検出する回路であれば
他の形式の光回路を使用することも可能である。
【００２３】図９は、本発明に係る偏波分散補償装置の
第５の実施例を示す図である。本実施例は、偏光度検出
回路１０４を先の第４の実施例とは別構成としたもので
ある。本実施例の偏光度検出回路１０４は、偏波コント
ローラ（ＰＣ）１３１―２、偏波依存素子である偏波ビ
ームスプリッタ１４２、および光検出器１５０―２、１
５０―３から構成される。図のように、偏波分散補償回
路１００の出力光の一部は光カプラ１０３―２で分岐さ
れたのち、偏波コントローラ１３１―２を通過し偏波ビ
ームスプリッタ１４２でＴＥ／ＴＭ成分に分離される。
そして、それぞれの光強度は光検出器１５０―２、１５
０―３によって検出される。信号処理回路１５５は、こ
れらの情報を用いて偏波コントローラ１３１―２の制御
および偏光度算出処理を行う。例えば、ＴＥ成分の光を
モニタする光検出器１５０―２の出力が最大となるよう
に、制御信号１５６を用いて偏波コントローラ１３１―
２を制御する。このとき、光検出器１５０―３から得ら
れる信号が光信号の偏光度に対応することになる。例え
ば、光信号の偏光度が高い場合には、ほとんどの光が偏
波ビームスプリッタ１４２のＴＥ方向に変換され、ＴＭ
成分量が減少し光検出器１５０―３の出力が低下する。
したがって、この出力が最小となるように偏波分散補償
回路１００を制御することにより、偏波分散による劣化
を最小に抑えることができるようになる。
第５の実施例を示す図である。本実施例は、偏光度検出
回路１０４を先の第４の実施例とは別構成としたもので
ある。本実施例の偏光度検出回路１０４は、偏波コント
ローラ（ＰＣ）１３１―２、偏波依存素子である偏波ビ
ームスプリッタ１４２、および光検出器１５０―２、１
５０―３から構成される。図のように、偏波分散補償回
路１００の出力光の一部は光カプラ１０３―２で分岐さ
れたのち、偏波コントローラ１３１―２を通過し偏波ビ
ームスプリッタ１４２でＴＥ／ＴＭ成分に分離される。
そして、それぞれの光強度は光検出器１５０―２、１５
０―３によって検出される。信号処理回路１５５は、こ
れらの情報を用いて偏波コントローラ１３１―２の制御
および偏光度算出処理を行う。例えば、ＴＥ成分の光を
モニタする光検出器１５０―２の出力が最大となるよう
に、制御信号１５６を用いて偏波コントローラ１３１―
２を制御する。このとき、光検出器１５０―３から得ら
れる信号が光信号の偏光度に対応することになる。例え
ば、光信号の偏光度が高い場合には、ほとんどの光が偏
波ビームスプリッタ１４２のＴＥ方向に変換され、ＴＭ
成分量が減少し光検出器１５０―３の出力が低下する。
したがって、この出力が最小となるように偏波分散補償
回路１００を制御することにより、偏波分散による劣化
を最小に抑えることができるようになる。
【００２４】これ以外にも、例えば、光検出器１５０―
２の出力自体も制御に使用することができる。また、こ
れらの信号と検光子１５０―１の出力の比を制御に用い
ることで、入力光強度に依存しない制御を行うことが可
能である。さらに、偏波依存素子としては偏波ビームス
プリッタ１４２に限らず、例えば検光子などのように偏
波状態に対応して損失や利得が変わる素子であれば、広
く適用可能である。なお、本実施例が正しく動作するよ
うにするためには、偏波コントローラ１３１―２の制御
の時定数を、偏波コントローラ１３１―１の時定数より
十分早く設定するなどして、両制御動作を分離するのが
望ましい。
２の出力自体も制御に使用することができる。また、こ
れらの信号と検光子１５０―１の出力の比を制御に用い
ることで、入力光強度に依存しない制御を行うことが可
能である。さらに、偏波依存素子としては偏波ビームス
プリッタ１４２に限らず、例えば検光子などのように偏
波状態に対応して損失や利得が変わる素子であれば、広
く適用可能である。なお、本実施例が正しく動作するよ
うにするためには、偏波コントローラ１３１―２の制御
の時定数を、偏波コントローラ１３１―１の時定数より
十分早く設定するなどして、両制御動作を分離するのが
望ましい。
【００２５】図１０は、本発明に係る偏波分散補償装置
の第６の実施例を示す図である。本実施例では、偏波分
散補償回路１００の入力部に光バンドパスフィルタ１５
７を設けている。その理由は次のとおりである。即ち、
光信号の偏光度は偏波分散以外のパラメータによっても
影響を受けるため、その影響を最小限にとどめることが
必要となる。例えば、光ファイバ伝送に広く用いられる
光アンプから放出される自然放出光は無偏光であるた
め、その量が増加すると信号光の偏光度が低下し本発明
の制御回路の動作に影響を与える可能性がある。そこ
で、光バンドパスフィルタ１５７を設けることにより、
補償の対象となる光信号から広帯域の自然放出光を除去
し、これにより高精度の偏光度測定を可能とする。光バ
ンドパスフィルタを挿入する場所は、偏光度検出回路１
０４より手前であれば、本実施例以外の場所に配置して
も有効である。
の第６の実施例を示す図である。本実施例では、偏波分
散補償回路１００の入力部に光バンドパスフィルタ１５
７を設けている。その理由は次のとおりである。即ち、
光信号の偏光度は偏波分散以外のパラメータによっても
影響を受けるため、その影響を最小限にとどめることが
必要となる。例えば、光ファイバ伝送に広く用いられる
光アンプから放出される自然放出光は無偏光であるた
め、その量が増加すると信号光の偏光度が低下し本発明
の制御回路の動作に影響を与える可能性がある。そこ
で、光バンドパスフィルタ１５７を設けることにより、
補償の対象となる光信号から広帯域の自然放出光を除去
し、これにより高精度の偏光度測定を可能とする。光バ
ンドパスフィルタを挿入する場所は、偏光度検出回路１
０４より手前であれば、本実施例以外の場所に配置して
も有効である。
【００２６】図１１は、本発明に係る偏波分散補償装置
の第７の実施例を示す図である。本実施例では、光信号
に重畳された変調成分を利用して偏光度検出を行う。そ
こで、光信号に周波数ｆで小振幅の振幅変調が施されて
いるものと仮定し、偏光度検出回路１０４の出力から周
波数ｆの成分をバンドパスフィルタ１５８で抽出する。
制御回路１０５は、その強度情報を元に制御信号１０６
にて偏波分散補償回路１００の制御を行う。このような
操作により、光ファイバアンプの自然放出光などの外乱
成分と信号成分を分離し、偏光度を正確に測定すること
が可能となる。識別の手段としては、バンドパスフィル
タ１５８以外にも、偏光度検出回路１０４で同期検波を
行うなどの手法も適用可能である。また伝送信号の振幅
変調以外にも、位相、周波数、偏波あるいは符号などの
変調方法が適用可能である。またＳＢＳ（誘導ブリュア
ン散乱）抑圧に用いられる光源のＦＭ変調成分を共用す
ることも可能であるし、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨなどのフレ
ーム周波数成分の強度や、フレーム中のの特定パターン
に同期した検波などを用いることも可能である。
の第７の実施例を示す図である。本実施例では、光信号
に重畳された変調成分を利用して偏光度検出を行う。そ
こで、光信号に周波数ｆで小振幅の振幅変調が施されて
いるものと仮定し、偏光度検出回路１０４の出力から周
波数ｆの成分をバンドパスフィルタ１５８で抽出する。
制御回路１０５は、その強度情報を元に制御信号１０６
にて偏波分散補償回路１００の制御を行う。このような
操作により、光ファイバアンプの自然放出光などの外乱
成分と信号成分を分離し、偏光度を正確に測定すること
が可能となる。識別の手段としては、バンドパスフィル
タ１５８以外にも、偏光度検出回路１０４で同期検波を
行うなどの手法も適用可能である。また伝送信号の振幅
変調以外にも、位相、周波数、偏波あるいは符号などの
変調方法が適用可能である。またＳＢＳ（誘導ブリュア
ン散乱）抑圧に用いられる光源のＦＭ変調成分を共用す
ることも可能であるし、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨなどのフレ
ーム周波数成分の強度や、フレーム中のの特定パターン
に同期した検波などを用いることも可能である。
【００２７】図１２は、本発明に係る偏波分散補償装置
を適用した光ファイバ通信システムの一実施例を示す図
である。図のように、本実施例では、光伝送装置１６０
―１と１６０―２間が上り下りの２つの光ファイバ伝送
路１６２で結合されている。各光ファイバ伝送路１６２
には、光アンプ１６３および光中継器１６４がそれぞれ
設置されている。各光伝送装置１６０―１、１６０―２
は、光送信機（Ｔｘ）１６１と、光受信機（Ｒｘ）１６
６とをそれぞれ備える。各光受信機１６６の直前には、
本発明に係る偏波分散補償装置１６５がそれぞれ配置さ
れている。このように、偏波分散補償装置１６５を光受
信機直前に配置することにより伝送路全体の偏波分散補
償が可能であるが、偏波分散補償装置１６５の位置や数
は本実施例と同じとする必要はなく、例えば特に偏波分
散の大きいことが分かっている光ファイバ伝送路や光素
子の直後の光伝送装置にのみ、または上り下り片方の回
線にのみ配置することも有効である。
を適用した光ファイバ通信システムの一実施例を示す図
である。図のように、本実施例では、光伝送装置１６０
―１と１６０―２間が上り下りの２つの光ファイバ伝送
路１６２で結合されている。各光ファイバ伝送路１６２
には、光アンプ１６３および光中継器１６４がそれぞれ
設置されている。各光伝送装置１６０―１、１６０―２
は、光送信機（Ｔｘ）１６１と、光受信機（Ｒｘ）１６
６とをそれぞれ備える。各光受信機１６６の直前には、
本発明に係る偏波分散補償装置１６５がそれぞれ配置さ
れている。このように、偏波分散補償装置１６５を光受
信機直前に配置することにより伝送路全体の偏波分散補
償が可能であるが、偏波分散補償装置１６５の位置や数
は本実施例と同じとする必要はなく、例えば特に偏波分
散の大きいことが分かっている光ファイバ伝送路や光素
子の直後の光伝送装置にのみ、または上り下り片方の回
線にのみ配置することも有効である。
【００２８】図１３は、本発明に係る偏波分散補償装置
を適用した光波長多重伝送システムを示す図である。図
のように、本実施例では、波長多重光伝送装置１６７―
１と１６７―２間が上り下りの２つの光ファイバ伝送路
１６２で結合されている。各光ファイバ伝送路１６２に
は、光アンプ１６３および光中継器１６４がそれぞれ設
置されている。各波長多重光伝送装置１６７―１、１６
７―２は、それぞれ波長合分波器１６８を備える。波長
多重光伝送装置１６７―１には、光伝送装置１６０―１
と１６０―２が接続され、波長多重光伝送装置１６７―
２には、光伝送装置１６０―３と１６０―４が接続され
ている。各光伝送装置は、光送信機（Ｔｘ）１６１と、
光受信機（Ｒｘ）１６６とをそれぞれ備える。そして、
各受信機１６６の直前には偏波分散補償装置１６５が配
置されている。一般には、本実施例のように、各光信号
ごとにひとつの偏波分散補償装置１６５を用いる必要が
あるが、光信号の波長間隔が狭く偏波状態を合致させて
送信する場合などには偏波分散補償装置を共用すること
も可能である。偏波分散補償装置１６５の位置や数は、
上述したように、本実施例と同じとする必要はない。
を適用した光波長多重伝送システムを示す図である。図
のように、本実施例では、波長多重光伝送装置１６７―
１と１６７―２間が上り下りの２つの光ファイバ伝送路
１６２で結合されている。各光ファイバ伝送路１６２に
は、光アンプ１６３および光中継器１６４がそれぞれ設
置されている。各波長多重光伝送装置１６７―１、１６
７―２は、それぞれ波長合分波器１６８を備える。波長
多重光伝送装置１６７―１には、光伝送装置１６０―１
と１６０―２が接続され、波長多重光伝送装置１６７―
２には、光伝送装置１６０―３と１６０―４が接続され
ている。各光伝送装置は、光送信機（Ｔｘ）１６１と、
光受信機（Ｒｘ）１６６とをそれぞれ備える。そして、
各受信機１６６の直前には偏波分散補償装置１６５が配
置されている。一般には、本実施例のように、各光信号
ごとにひとつの偏波分散補償装置１６５を用いる必要が
あるが、光信号の波長間隔が狭く偏波状態を合致させて
送信する場合などには偏波分散補償装置を共用すること
も可能である。偏波分散補償装置１６５の位置や数は、
上述したように、本実施例と同じとする必要はない。
【００２９】以上のように本発明では、伝送される光信
号の偏光度情報を用いて偏波分散補償回路の制御を行う
ことによって、高速信号を処理する光・電気回路が不要
となり、コストを低減し偏波分散補償装置の構成を簡素
化できるという効果がある。偏光度検出回路の帯域はビ
ットレートに比べ十分小さくでき、高感度な検出回路が
構成できるので、光カプラの分岐比を小さくし、主信号
系の損失を低減することが可能となる。また偏光度は光
パワーに依存しないため、原理的に測定ダイナミックレ
ンジが広く、主信号系の設計に影響を与えにくいという
効果がある。また本発明では、主信号のビットレート、
ＲＺ／ＮＲＺなどの変調フォーマット、変調器の種類／
変調方法に無依存に偏波分散による劣化量を知ることが
できるため、部品の共通化や低コスト化の面で有利とな
る。また波形変化やビットパターンのマーク率変動など
の影響も小さく、外乱に強いという特徴がある。さらに
偏波分散量が伝送信号のビット幅を越えた場合にも正し
い制御信号が得られるため、大きな偏波分散の補償が可
能となる効果がある。
号の偏光度情報を用いて偏波分散補償回路の制御を行う
ことによって、高速信号を処理する光・電気回路が不要
となり、コストを低減し偏波分散補償装置の構成を簡素
化できるという効果がある。偏光度検出回路の帯域はビ
ットレートに比べ十分小さくでき、高感度な検出回路が
構成できるので、光カプラの分岐比を小さくし、主信号
系の損失を低減することが可能となる。また偏光度は光
パワーに依存しないため、原理的に測定ダイナミックレ
ンジが広く、主信号系の設計に影響を与えにくいという
効果がある。また本発明では、主信号のビットレート、
ＲＺ／ＮＲＺなどの変調フォーマット、変調器の種類／
変調方法に無依存に偏波分散による劣化量を知ることが
できるため、部品の共通化や低コスト化の面で有利とな
る。また波形変化やビットパターンのマーク率変動など
の影響も小さく、外乱に強いという特徴がある。さらに
偏波分散量が伝送信号のビット幅を越えた場合にも正し
い制御信号が得られるため、大きな偏波分散の補償が可
能となる効果がある。
【００３０】偏波分散補償回路の制御方法は、例えば偏
光度が最大となるように適応制御を行うことによって実
現可能であり、伝送路の偏波分散量や偏波状態の変化に
対応した適応補償が可能となる。また、偏光度検出回路
として偏波状態アナライザを用いることにより、高速に
偏光度を測定することが可能となり、小型／簡素な検出
回路を実現することができる。また偏光度は例えば、偏
波コントローラと検光子などの偏波依存素子を組み合わ
せた光回路によっても測定することが可能であり、検出
部をさらに小型／簡素にすることができる。
光度が最大となるように適応制御を行うことによって実
現可能であり、伝送路の偏波分散量や偏波状態の変化に
対応した適応補償が可能となる。また、偏光度検出回路
として偏波状態アナライザを用いることにより、高速に
偏光度を測定することが可能となり、小型／簡素な検出
回路を実現することができる。また偏光度は例えば、偏
波コントローラと検光子などの偏波依存素子を組み合わ
せた光回路によっても測定することが可能であり、検出
部をさらに小型／簡素にすることができる。
【００３１】また偏波分散補償回路は、例えば偏波コン
トローラおよび可変の偏波分散素子を用いることによっ
て偏波分散による劣化がほぼゼロとなるような理想的な
補償が可能となる。また可変偏波分散素子の可変量を大
きくすることでビット長を越えるような大きな偏波分散
の補償を行うことも可能である。また固定偏波分散素子
として偏波保持ファイバを用いた場合、とくに構成が簡
素化できるという利点がある。
トローラおよび可変の偏波分散素子を用いることによっ
て偏波分散による劣化がほぼゼロとなるような理想的な
補償が可能となる。また可変偏波分散素子の可変量を大
きくすることでビット長を越えるような大きな偏波分散
の補償を行うことも可能である。また固定偏波分散素子
として偏波保持ファイバを用いた場合、とくに構成が簡
素化できるという利点がある。
【００３２】また補償対象となる光信号を透過帯域に含
む光バンドパスフィルタを用いることにより、さらにあ
らかじめ光信号に施された振幅、位相、周波数、偏波あ
るいは符号などの変調情報を用いることにより、外乱の
影響を排除し偏光度を高精度に求めることが可能となる
という効果がある。本発明に係る偏波分散補償装置を光
伝送装置、波長多重伝送装置、光ファイバ通信システ
ム、もしくは波長多重伝送システムに適用することによ
り、伝送距離や適用範囲を大きく拡大できるという効果
がある。
む光バンドパスフィルタを用いることにより、さらにあ
らかじめ光信号に施された振幅、位相、周波数、偏波あ
るいは符号などの変調情報を用いることにより、外乱の
影響を排除し偏光度を高精度に求めることが可能となる
という効果がある。本発明に係る偏波分散補償装置を光
伝送装置、波長多重伝送装置、光ファイバ通信システ
ム、もしくは波長多重伝送システムに適用することによ
り、伝送距離や適用範囲を大きく拡大できるという効果
がある。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、簡素な構成で外乱に強
い偏波分散補償装置および偏波分散補償方法を得ること
ができる。
い偏波分散補償装置および偏波分散補償方法を得ること
ができる。
【図１】本発明に係る偏波分散補償装置の第１の実施例
を示す図である。
を示す図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は偏波分散のない場合とある場
合の光信号の波形状態および偏波状態をそれぞれ示す図
である。
合の光信号の波形状態および偏波状態をそれぞれ示す図
である。
【図３】偏波分散を受けた光信号の誤り率と偏光度の関
係を導出するのに用いた系の構成を示す図である。
係を導出するのに用いた系の構成を示す図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ偏波分散を受けた光
信号の誤り率と偏光度の関係を示す図である。
信号の誤り率と偏光度の関係を示す図である。
【図５】本発明に係る偏波分散補償装置の第２の実施例
を示す図である。
を示す図である。
【図６】本発明に係る偏波分散補償装置の第３の実施例
を示す図である。
を示す図である。
【図７】可変偏波分散素子の一構成例を示す図である。
【図８】本発明に係る偏波分散補償装置の第４の実施例
を示す図である。
を示す図である。
【図９】本発明に係る偏波分散補償装置の第５の実施例
を示す図である。
を示す図である。
【図１０】本発明に係る偏波分散補償装置の第６の実施
例を示す図である。
例を示す図である。
【図１１】本発明に係る偏波分散補償装置の第７の実施
例を示す図である。
例を示す図である。
【図１２】本発明に係る偏波分散補償装置を適用した光
ファイバ通信システムの一実施例を示す図である。
ファイバ通信システムの一実施例を示す図である。
【図１３】本発明に係る偏波分散補償装置を適用した光
波長多重伝送システムを示す図である。
波長多重伝送システムを示す図である。
１００ 偏波分散補償回路 １０１ 入力光ファイバ １０２ 出力光ファイバ １０３ 光カプラ １０４ 偏光度検出回路 １０５ 制御回路 １０６ 制御信号
Claims (16)
- 【請求項１】 光伝送路で受けた偏波分散による光信号
の波形歪みを補償する偏波分散補償回路と、前記光信号
の偏光度を求める偏光度検出回路と、前記求めた偏光度
に基づいて前記偏波分散補償回路を制御する制御回路と
を備えたことを特徴とする偏波分散補償装置。 - 【請求項２】 前記偏波分散補償回路は、光信号の偏波
状態を変化させる偏波コントローラと、前記偏波コント
ローラに接続された偏波分散素子とを備えたことを特徴
とする請求項１記載の偏波分散補償装置。 - 【請求項３】 前記偏波分散素子が偏波保持ファイバで
あることを特徴とする請求項２記載の偏波分散補償装
置。 - 【請求項４】 前記偏光度検出回路は、光信号の偏波状
態を検出する偏波状態アナライザと、前記偏波状態アナ
ライザにより得られた偏波情報を用いて偏光度を算出す
る偏光度算出回路とを備えたことを特徴とする請求項１
記載の偏波分散補償装置。 - 【請求項５】 前記偏光度検出回路は、光信号の偏波状
態を変化させる偏波コントローラと、前記偏波コントロ
ーラに接続された偏波依存素子と、前記偏波依存素子の
出力を用いて偏光度を算出する信号処理回路とを備えた
ことを特徴とする請求項１記載の偏波分散補償装置。 - 【請求項６】 前記偏波分散補償回路の前段に補償対象
となる光信号を透過帯域に含む光バンドパスフィルタを
備えたことを特徴とする請求項１記載の偏波分散補償装
置。 - 【請求項７】 光伝送路に伝送される光信号の偏光度を
求め、前記偏光度を用いて前記光伝送路で受けた偏波分
散による光信号の波形歪みを補償することを特徴とする
偏波分散補償方法。 - 【請求項８】 前記光信号の偏光度が最大となるように
前記光信号を補償するようにしたことを特徴とする請求
項７記載の偏波分散補償方法。 - 【請求項９】 前記光信号にあらかじめ振幅、位相、周
波数、偏波および符号の少なくとも一つの変調情報を施
し、前記変調情報を用いて前記偏光度を求めることを特
徴とする請求項７記載の偏波分散補償方法。 - 【請求項１０】 光ファイバを用いて複数の光伝送装置
間を接続した光ファイバ通信システムにおいて、前記複
数の光伝送装置のうち少なくとも一つは、前記光ファイ
バに伝送される光信号の偏光度を用いて偏波分散による
光信号の波形歪みを補償する偏波分散補償装置を備えた
ことを特徴とする光ファイバ通信システム。 - 【請求項１１】 複数の第１の光伝送装置と、前記複数
の第１の光伝送装置に一端が接続された第１の波長多重
光伝送装置と、複数の第２の光伝送装置と、前記複数の
第２の光伝送装置に一端が接続された第２の波長多重光
伝送装置と、前記第１の波長多重光伝送装置の他端と第
２の波長多重光伝送装置の他端間を接続する光伝送路と
から構成された波長多重伝送システムにおいて、前記複
数の第１および第２の光伝送装置のうち少なくとも一つ
は、前記光伝送路に伝送される光信号の偏光度を用いて
偏波分散による光信号の波形歪みを補償する偏波分散補
償装置を備えたことを特徴とする波長多重伝送システ
ム。 - 【請求項１２】 光伝送路に接続された光受信機と、前
記光受信機の前段に設けられ前記光伝送路に伝送される
光信号の偏光度を用いて偏波分散による光信号の波形歪
みを補償する偏波分散補償装置とを備えたことを特徴と
する光伝送装置。 - 【請求項１３】 前記偏波分散補償装置は、光伝送路で
受けた偏波分散による光信号の波形歪みを補償する偏波
分散補償回路と、前記光信号の偏光度を求める偏光度検
出回路と、前記求めた偏光度に基づいて前記偏波分散補
償回路を制御する制御回路を備えたことを特徴とする請
求項１２記載の光伝送装置。 - 【請求項１４】 前記偏波分散補償回路の入力側に光バ
ンドパスフィルタを備えたことを特徴とする請求項１３
記載の光伝送装置。 - 【請求項１５】 光信号を電気信号に変換する光伝送路
に接続された光・電気変換器と、前記光信号より求めた
偏光度に基づいて光伝送路の偏波分散による前記電気信
号の波形歪みを補償する偏波分散補償回路とを備えたこ
とを特徴とする光受信機。 - 【請求項１６】 前記偏波分散補償回路が電気トランス
バーサルフィルタを用いて構成されることを特徴とする
請求項１５記載の光受信機。
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100442067B1 (ko) * | 2002-01-31 | 2004-07-30 | 주식회사 럭스퍼트 | 편광분산 보상방법 |
| WO2004106971A1 (ja) * | 2003-05-30 | 2004-12-09 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | コヒーレントレーザレーダ装置 |
| JP2005260370A (ja) * | 2004-03-09 | 2005-09-22 | Fujitsu Ltd | 光信号劣化補償器 |
| US7030973B2 (en) | 2001-08-31 | 2006-04-18 | Fujitsu Limited | Polarization mode dispersion compensator based on degree of polarization |
| EP1441454A3 (en) * | 2003-01-24 | 2007-11-21 | Fujitsu Limited | Optical amplifier having polarization mode dispersion compensation function |
| JP2010206250A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-16 | Oki Electric Ind Co Ltd | 偏波モード分散抑圧方法及び偏波モード分散抑圧装置 |
| JP2010226170A (ja) * | 2009-03-19 | 2010-10-07 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 光受信器 |
| JP2012510747A (ja) * | 2008-11-28 | 2012-05-10 | アルカテル−ルーセント | 偏光モード分散を補償する装置および方法 |
Families Citing this family (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6567577B2 (en) * | 1998-07-14 | 2003-05-20 | Tyco Telecommunications (Us) Inc. | Method and apparatus for providing chromatic dispersion compensation in a wavelength division multiplexed optical transmission system |
| JP2001203637A (ja) * | 2000-01-19 | 2001-07-27 | Mitsubishi Electric Corp | 波長多重光伝送システム |
| US20010028760A1 (en) * | 2000-03-03 | 2001-10-11 | Yaffe Henry H. | Methods and apparatus for compensating chromatic and polarization mode dispersion |
| WO2001091342A2 (en) * | 2000-05-24 | 2001-11-29 | Purdue Research Foundation | Method and system for polarization control and polarization mode dispersion compensation for wideband optical signals |
| JP4582874B2 (ja) * | 2000-07-13 | 2010-11-17 | 富士通株式会社 | 偏波モード分散補償方法および偏波モード分散補償装置 |
| DE10049784A1 (de) * | 2000-10-09 | 2002-05-16 | Adalbert Bandemer | Anordnung zur Kompensation PMD-bedingter Verzerrungen in optischen Transmissionssystemen und insbesondere Transmissionsfasern |
| US7495765B2 (en) | 2001-05-17 | 2009-02-24 | Thorlabs Gmbh | Fiber polarimeter, the use thereof, as well as polarimetric method |
| US6816260B2 (en) * | 2001-05-17 | 2004-11-09 | Thorlabs Gmbh | Fiber polarimeter, the use thereof, as well as polarimetric method |
| US7082268B2 (en) * | 2001-05-31 | 2006-07-25 | Teradvance Communications, Llc | Method and system for 80 and 160 gigabit-per-second QRZ transmission in 100 GHz optical bandwidth with enhanced receiver performance |
| US7536108B2 (en) * | 2001-06-29 | 2009-05-19 | Nippon Telegraph & Telephone Corporation | High precision chromatic dispersion measuring method and automatic dispersion compensating optical link system that uses this method |
| US20030077032A1 (en) * | 2001-10-10 | 2003-04-24 | Duling Irl N. | Long distance optical transmission system for high dynamic range signals |
| US7227686B1 (en) | 2002-01-22 | 2007-06-05 | General Photonics Corporation | Tunable PMD emulators and compensators |
| EP1367743B1 (en) * | 2002-05-29 | 2007-07-25 | Alcatel Lucent | Polarisation mode dispersion compensator |
| JP4053389B2 (ja) * | 2002-09-19 | 2008-02-27 | 富士通株式会社 | 光信号対雑音比のモニタ方法およびそれを用いた光伝送システム |
| US20040057734A1 (en) * | 2002-09-25 | 2004-03-25 | Lucent Technologies, Inc. | Method and system for reducing transmission penalties associated with ghost pulses |
| WO2004064315A1 (ja) * | 2003-01-10 | 2004-07-29 | Fujitsu Limited | 秘匿性を有する光通信システムおよび光通信方法 |
| US7391977B2 (en) | 2003-03-12 | 2008-06-24 | General Photonics Corporation | Monitoring mechanisms for optical systems |
| US7095912B1 (en) * | 2003-04-09 | 2006-08-22 | At&T Corp. | Technique for mitigation of polarization mode dispersion in fiber optic transmission links |
| US7031559B1 (en) * | 2003-04-09 | 2006-04-18 | At&T Corp. | Technique for mitigation of polarization mode dispersion in fiber optic transmission links |
| WO2005006603A1 (en) * | 2003-07-10 | 2005-01-20 | Fujitsu Limited | Polarization mode dispersion compensator and method thereof |
| US7796894B1 (en) * | 2003-07-30 | 2010-09-14 | General Photonics Corporation | Reduction of noise and polarization mode dispersion (PMD) based on optical polarization stabilizer in fiber transmission |
| DE102005036297A1 (de) * | 2005-08-02 | 2007-02-15 | Siemens Ag | Verfahren und Anordnung zur Polarisationsmodemdispersions-Kompensation |
| JP4366384B2 (ja) * | 2006-08-28 | 2009-11-18 | 富士通株式会社 | 波長選択スイッチモジュール |
| DE102006048733A1 (de) * | 2006-10-12 | 2008-04-17 | Deutsche Telekom Ag | Verfahren und Anordnung zur Messung der Polarisationsmodendispersion einer optischen Übertragungsstrecke |
| US8073326B2 (en) * | 2006-12-06 | 2011-12-06 | General Photonics Corporation | Optical polarization division multiplexing in optical communication |
| US7952711B1 (en) | 2007-03-26 | 2011-05-31 | General Photonics Corporation | Waveplate analyzer based on multiple tunable optical polarization rotators |
| US8422882B1 (en) | 2008-02-04 | 2013-04-16 | General Photonics Corporation | Monitoring polarization-mode dispersion and signal-to-noise ratio in optical signals based on polarization analysis |
| JP5091739B2 (ja) * | 2008-03-21 | 2012-12-05 | 株式会社日立製作所 | 光信号伝送装置 |
| US20100239245A1 (en) * | 2009-03-21 | 2010-09-23 | General Photonics Corporation | Polarization Mode Emulators and Polarization Mode Dispersion Compensators Based on Optical Polarization Rotators with Discrete Polarization States |
| JP5421792B2 (ja) * | 2010-01-12 | 2014-02-19 | 株式会社日立製作所 | 偏波多重送信器及び伝送システム |
| DE202010013212U1 (de) * | 2010-12-23 | 2012-03-27 | Bucyrus Europe Gmbh | Gerät und Anordnung zur optischen Signalübertragung mittels Lichtwellenleitern |
| US8780433B2 (en) | 2011-09-28 | 2014-07-15 | General Photonics Corporation | Polarization scrambling based on cascaded optical polarization devices having modulated optical retardation |
| WO2018210470A1 (en) | 2017-05-17 | 2018-11-22 | Alcatel Lucent | Use of band-pass filters in supervisory signal paths of an optical transport system |
| EP3599726B1 (en) * | 2018-07-25 | 2021-05-19 | Alcatel Submarine Networks | Monitoring equipment for an optical transport system |
| EP3696997B1 (en) | 2019-02-15 | 2022-06-15 | Alcatel Submarine Networks | Symmetrical supervisory optical circuit for a bidirectional optical repeater |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8602380A (nl) * | 1986-09-22 | 1988-04-18 | Philips Nv | Inrichting voor optische heterodyne detektie van een optische signaalbundel en een optisch transmissiesysteem van een dergelijke inrichting voorzien. |
| JP2776124B2 (ja) * | 1992-03-23 | 1998-07-16 | 日本電気株式会社 | 直接検波光受信装置 |
| JP3396270B2 (ja) * | 1993-08-10 | 2003-04-14 | 富士通株式会社 | 光分散補償方式 |
| WO1997002476A1 (fr) * | 1995-06-30 | 1997-01-23 | Furukawa Denki Kogyo Kabushiki Kaisha | Procede de calcul et de mesure de l'etat de polarisation, dispersion des etats et des modes de polarisation, et appareil utilise a cet effet |
| FR2758029B1 (fr) * | 1996-12-30 | 1999-01-29 | Alsthom Cge Alcatel | Dispositif de compensation de la dispersion de polarisation dans un systeme de transmission optique |
| US5949560A (en) * | 1997-02-05 | 1999-09-07 | Northern Telecom Limited | Optical transmission system |
| US6134033A (en) * | 1998-02-26 | 2000-10-17 | Tyco Submarine Systems Ltd. | Method and apparatus for improving spectral efficiency in wavelength division multiplexed transmission systems |
-
1998
- 1998-07-07 JP JP20724098A patent/JP2000031903A/ja active Pending
-
1999
- 1999-07-07 US US09/349,201 patent/US6671464B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7030973B2 (en) | 2001-08-31 | 2006-04-18 | Fujitsu Limited | Polarization mode dispersion compensator based on degree of polarization |
| KR100442067B1 (ko) * | 2002-01-31 | 2004-07-30 | 주식회사 럭스퍼트 | 편광분산 보상방법 |
| EP1441454A3 (en) * | 2003-01-24 | 2007-11-21 | Fujitsu Limited | Optical amplifier having polarization mode dispersion compensation function |
| WO2004106971A1 (ja) * | 2003-05-30 | 2004-12-09 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | コヒーレントレーザレーダ装置 |
| US7295290B2 (en) | 2003-05-30 | 2007-11-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Coherent laser radar |
| JP2005260370A (ja) * | 2004-03-09 | 2005-09-22 | Fujitsu Ltd | 光信号劣化補償器 |
| JP2012510747A (ja) * | 2008-11-28 | 2012-05-10 | アルカテル−ルーセント | 偏光モード分散を補償する装置および方法 |
| JP2010206250A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-16 | Oki Electric Ind Co Ltd | 偏波モード分散抑圧方法及び偏波モード分散抑圧装置 |
| JP2010226170A (ja) * | 2009-03-19 | 2010-10-07 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 光受信器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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