JP2000356760A - 偏波モード分散補償装置 - Google Patents
偏波モード分散補償装置Info
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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- G02B6/27—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means
- G02B6/2753—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means characterised by their function or use, i.e. of the complete device
- G02B6/278—Controlling polarisation mode dispersion [PMD], e.g. PMD compensation or emulation
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- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
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- H04B10/2507—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 入力信号光の偏波状態に適応して、その偏波
モード分散を補償する。 【解決手段】 光伝送路からの信号光は、光ファイバ１
０を伝搬して偏波変換装置１２に入力する。偏波変換装
置１２は、２つのファラデー回転素子とその間の４／１
波長板により、任意の偏波の入力光を所望の角度の直線
偏波に変換する。偏波変換装置１２の出力光は、光ファ
イバ１４を伝搬して偏光ビームスプリッタ１６に入力す
る。偏光ビームスプリッタ１６は、光ファイバ１４から
の光を２つの直交する偏波成分（例えば、ＴＥとＴＭ）
の一方（例えば、ＴＥ成分）を光ファイバ１８に出力す
る。光ファイバ１８を伝搬する光の一部は、光カップラ
２２により分波されて受光素子２４に入射する。バンド
パスフィルタ（ＢＰＦ）２６は、受光素子２４の出力か
ら信号のクロック成分を抽出する。制御回路２８は、Ｂ
ＰＦ２６の出力に従い、ＢＰＦ２６の出力が最大になる
ように偏波変換装置１２による出力光の偏波角度を制御
する。
モード分散を補償する。 【解決手段】 光伝送路からの信号光は、光ファイバ１
０を伝搬して偏波変換装置１２に入力する。偏波変換装
置１２は、２つのファラデー回転素子とその間の４／１
波長板により、任意の偏波の入力光を所望の角度の直線
偏波に変換する。偏波変換装置１２の出力光は、光ファ
イバ１４を伝搬して偏光ビームスプリッタ１６に入力す
る。偏光ビームスプリッタ１６は、光ファイバ１４から
の光を２つの直交する偏波成分（例えば、ＴＥとＴＭ）
の一方（例えば、ＴＥ成分）を光ファイバ１８に出力す
る。光ファイバ１８を伝搬する光の一部は、光カップラ
２２により分波されて受光素子２４に入射する。バンド
パスフィルタ（ＢＰＦ）２６は、受光素子２４の出力か
ら信号のクロック成分を抽出する。制御回路２８は、Ｂ
ＰＦ２６の出力に従い、ＢＰＦ２６の出力が最大になる
ように偏波変換装置１２による出力光の偏波角度を制御
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、偏波モード分散補
償装置に関し、より具体的には、光伝送路で信号光に生
じ得る偏波モード分散を補償する装置に関する。
償装置に関し、より具体的には、光伝送路で信号光に生
じ得る偏波モード分散を補償する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】インターネットの普及とともに伝送容量
の需要は止まることを知らずに拡大をしている。大容量
の伝送には光ファイバ通信が適している。波長の異なる
信号光を１本の光ファイバで伝送する波長多重伝送方式
を採用し、波長数を増やし、各波長の信号光の変調速度
を上げることで、比較的容易に伝送容量を増すことがで
きる。受信感度を向上するためと、波長多重伝送を行な
ったときに相互位相変調を低減するために、信号光にリ
ターン・ツー・ゼロ（ＲＺ）が用いるのが主流になって
きている。
の需要は止まることを知らずに拡大をしている。大容量
の伝送には光ファイバ通信が適している。波長の異なる
信号光を１本の光ファイバで伝送する波長多重伝送方式
を採用し、波長数を増やし、各波長の信号光の変調速度
を上げることで、比較的容易に伝送容量を増すことがで
きる。受信感度を向上するためと、波長多重伝送を行な
ったときに相互位相変調を低減するために、信号光にリ
ターン・ツー・ゼロ（ＲＺ）が用いるのが主流になって
きている。
【０００３】光ファイバは、理想的には、コアの中心軸
（ファイバの中心軸）に対して回転対称であるが、製造
工程の揺らぎから生じるわずかな非対称性により、信号
光の波長分散量が、コアの中心軸を中心とする角度方向
で異なる。これがいわゆる、偏波モード分散をもたら
す。信号光の変調速度が５Ｇｂｉｔ／秒を超すと、偏波
モード分散により、図８に示すように、ＲＺ信号が時間
軸上で２つの直交する偏波成分（いわゆるＴＥ成分とＴ
Ｍ成分）に分離する。これは、受信側の受信処理で符号
誤りを生じさせる。分離された直交成分の時間間隔は、
光伝送路の状態に依存するが、一般的に時間的に無秩序
に変動する。
（ファイバの中心軸）に対して回転対称であるが、製造
工程の揺らぎから生じるわずかな非対称性により、信号
光の波長分散量が、コアの中心軸を中心とする角度方向
で異なる。これがいわゆる、偏波モード分散をもたら
す。信号光の変調速度が５Ｇｂｉｔ／秒を超すと、偏波
モード分散により、図８に示すように、ＲＺ信号が時間
軸上で２つの直交する偏波成分（いわゆるＴＥ成分とＴ
Ｍ成分）に分離する。これは、受信側の受信処理で符号
誤りを生じさせる。分離された直交成分の時間間隔は、
光伝送路の状態に依存するが、一般的に時間的に無秩序
に変動する。
【０００４】この種の偏波モード分散を補償する手段が
例えば、Ｆａｂｉａｎ Ｒｏｙ他によるＯＦＣ’９９Ｉ
ＯＯＣ（ＯＦＣ（Ｏｐｔｉｃａ１ Ｆｉｂｅｒ Ｃｏｍ
ｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）ａｎｄ ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎ
ａｔｉｏｎａ１ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｉｎｔ
ｅｇｒａｔｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ ａｎｄ Ｏｐｔｉｃａ
１ Ｆｉｂｅｒ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｚ（ＩＯ
ＯＣ）、ＴｕＳ４−１，ｐｐ．２７５−２７８と、Ｈｉ
ｒｏｋｉ Ｏｏｉ他によるＯＦＣ’９９ＩＯＯＣ（ＯＦ
Ｃ（Ｏｐｔｉｃａ１ Ｆｉｂｅｒ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａ
ｔｏｉｎ）ａｎｄ ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａ
１ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅ
ｄ Ｏｐｔｉｃｓ ａｎｄ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅ
ｒ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｚ（ＩＯＯＣ）ＷＥ５
−１）に記載されている。
例えば、Ｆａｂｉａｎ Ｒｏｙ他によるＯＦＣ’９９Ｉ
ＯＯＣ（ＯＦＣ（Ｏｐｔｉｃａ１ Ｆｉｂｅｒ Ｃｏｍ
ｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）ａｎｄ ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎ
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ＯＣ）、ＴｕＳ４−１，ｐｐ．２７５−２７８と、Ｈｉ
ｒｏｋｉ Ｏｏｉ他によるＯＦＣ’９９ＩＯＯＣ（ＯＦ
Ｃ（Ｏｐｔｉｃａ１ Ｆｉｂｅｒ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａ
ｔｏｉｎ）ａｎｄ ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａ
１ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅ
ｄ Ｏｐｔｉｃｓ ａｎｄ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅ
ｒ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｚ（ＩＯＯＣ）ＷＥ５
−１）に記載されている。
【０００５】従来の偏波モード分散補償装置は、基本的
に、光伝送路からの信号光を２つの直交する偏波に変換
する偏波制御器と、その出力光に対して、直交する２方
向の偏波成分間で一定の時間差を与える偏波モード分散
補償素子と、偏波保持ファイバの出力光の強度又は偏光
度Ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ（Ｄ
ＯＰ）を計測し、計測結果が最大になるように偏波制御
器による偏波制御量又は回転角を制御する測定器からな
る。前者の文献では、ＤＯＰを計測する。後者の文献で
は、４０Ｇｂｉｔｓ／ｓのＮＲＺ信号光に対しその半分
の周波数２０ＧＨｚのクロック成分を計測する。
に、光伝送路からの信号光を２つの直交する偏波に変換
する偏波制御器と、その出力光に対して、直交する２方
向の偏波成分間で一定の時間差を与える偏波モード分散
補償素子と、偏波保持ファイバの出力光の強度又は偏光
度Ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ（Ｄ
ＯＰ）を計測し、計測結果が最大になるように偏波制御
器による偏波制御量又は回転角を制御する測定器からな
る。前者の文献では、ＤＯＰを計測する。後者の文献で
は、４０Ｇｂｉｔｓ／ｓのＮＲＺ信号光に対しその半分
の周波数２０ＧＨｚのクロック成分を計測する。
【０００６】偏波制御器は、１／４波長板と１／２波長
板をシリアルに配置した構造からなり、測定器が、測定
結果に従い、光軸を中心として両波長板を機械的に回転
させる。これにより、入射光の偏波が、直線偏波に変換
される。偏波分散補償素子には一般的に、偏波保持ファ
イバが使用される。偏波保持ファイバは互いに直交する
スロー軸とファースト軸を有し、その２つの軸間で波長
分散が異なる。この結果、２つの軸間で信号光の伝搬速
度が異なることになるので、偏波保持ファイバは、その
軸間の伝搬速度差と長さに応じた量の偏波モード分散を
与えることができる。従来例では、偏波保持ファイバの
出力光の光強度又はＤＯＰが最大になるように、偏波制
御器をフィードバック制御する。これにより、光伝送路
で与えられた直交方向成分間の時間差を偏波保持ファイ
バで解消し、偏波モード分散を補償できる。
板をシリアルに配置した構造からなり、測定器が、測定
結果に従い、光軸を中心として両波長板を機械的に回転
させる。これにより、入射光の偏波が、直線偏波に変換
される。偏波分散補償素子には一般的に、偏波保持ファ
イバが使用される。偏波保持ファイバは互いに直交する
スロー軸とファースト軸を有し、その２つの軸間で波長
分散が異なる。この結果、２つの軸間で信号光の伝搬速
度が異なることになるので、偏波保持ファイバは、その
軸間の伝搬速度差と長さに応じた量の偏波モード分散を
与えることができる。従来例では、偏波保持ファイバの
出力光の光強度又はＤＯＰが最大になるように、偏波制
御器をフィードバック制御する。これにより、光伝送路
で与えられた直交方向成分間の時間差を偏波保持ファイ
バで解消し、偏波モード分散を補償できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】通常の長距離光ファイ
バ伝送路では、信号光の偏波は、最低でも数１０ｍ秒で
変化する。ところが、従来の偏波モード分散補償装置
は、機械式の偏波制御器の応答が秒単位であることもあ
って、速い偏波の変化に追従できない。
バ伝送路では、信号光の偏波は、最低でも数１０ｍ秒で
変化する。ところが、従来の偏波モード分散補償装置
は、機械式の偏波制御器の応答が秒単位であることもあ
って、速い偏波の変化に追従できない。
【０００８】また、従来例では、機械式の偏波制御器を
使用するので、長期に亘って使用するのが難しい。換言
すると、信頼性が低い。
使用するので、長期に亘って使用するのが難しい。換言
すると、信頼性が低い。
【０００９】更に、従来の装置では、偏波モード分散補
償量が一定である偏波保持ファイバを使用するので、例
えば、少しの偏波モード分散しか持たない信号光が入力
した場合、逆に偏波モード分散を与えてしまう。これ
は、符号誤りを増大させる。
償量が一定である偏波保持ファイバを使用するので、例
えば、少しの偏波モード分散しか持たない信号光が入力
した場合、逆に偏波モード分散を与えてしまう。これ
は、符号誤りを増大させる。
【００１０】本発明は、入力信号光の偏波状態に適応し
て、その偏波モード分散を補償する偏波モード分散補償
装置を提示することを目的とする。
て、その偏波モード分散を補償する偏波モード分散補償
装置を提示することを目的とする。
【００１１】本発明は、より広い範囲の偏波モード分散
を補償できる偏波モード分散補償装置を提示することを
目的とする。
を補償できる偏波モード分散補償装置を提示することを
目的とする。
【００１２】本発明はまた、このような不都合を解消
し、より迅速に応答できる偏波モード分散補償装置を提
示することを目的とする。
し、より迅速に応答できる偏波モード分散補償装置を提
示することを目的とする。
【００１３】本発明はまた、入力信号光の偏波状態に自
動適応して偏波モード分散を補償できる偏波モード分散
補償装置を提示することを目的とする。
動適応して偏波モード分散を補償できる偏波モード分散
補償装置を提示することを目的とする。
【００１４】本発明は更に、長期にわたって高い信頼性
を保持できる偏波モード分散補償装置を提示することを
目的とする。
を保持できる偏波モード分散補償装置を提示することを
目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る偏波モード
分散補償装置は、入力信号光の偏波モード分散を補償す
る装置であって、当該入力信号光の偏波を任意の角度の
直線偏波に変換する偏波変換装置と、当該偏波変換装置
の出力光から、互いに直交する２成分のうちの少なくと
も一方の偏波成分を抽出する偏波抽出手段と、当該偏波
抽出手段の出力光から所定成分信号を抽出する信号抽出
手段と、当該信号抽出手段の出力に従い、当該信号抽出
手段の出力がより大きくなるように当該偏波変換装置を
制御する制御手段とからなることを特徴とする。
分散補償装置は、入力信号光の偏波モード分散を補償す
る装置であって、当該入力信号光の偏波を任意の角度の
直線偏波に変換する偏波変換装置と、当該偏波変換装置
の出力光から、互いに直交する２成分のうちの少なくと
も一方の偏波成分を抽出する偏波抽出手段と、当該偏波
抽出手段の出力光から所定成分信号を抽出する信号抽出
手段と、当該信号抽出手段の出力に従い、当該信号抽出
手段の出力がより大きくなるように当該偏波変換装置を
制御する制御手段とからなることを特徴とする。
【００１６】この構成により、本発明では、入力信号光
の偏波状態に自動適応して、入力信号光の偏波モード分
散を補償できる。
の偏波状態に自動適応して、入力信号光の偏波モード分
散を補償できる。
【００１７】信号抽出手段は、好ましくは、当該偏波抽
出手段の一方の偏波の出力光を電気信号に変換する受光
素子と、当該受光素子の出力から当該所定成分の信号を
抽出し、当該制御手段に供給する信号抽出器とからな
る。信号抽出器は、当該入力信号光のクロック成分強度
を抽出する電気フィルタ、又は、当該入力信号光の平均
光強度を抽出する電気フィルタである。これにより、簡
単な構成で、入力信号光の偏波モード分散を補償でき
る。
出手段の一方の偏波の出力光を電気信号に変換する受光
素子と、当該受光素子の出力から当該所定成分の信号を
抽出し、当該制御手段に供給する信号抽出器とからな
る。信号抽出器は、当該入力信号光のクロック成分強度
を抽出する電気フィルタ、又は、当該入力信号光の平均
光強度を抽出する電気フィルタである。これにより、簡
単な構成で、入力信号光の偏波モード分散を補償でき
る。
【００１８】信号抽出手段は好ましくは、当該偏波抽出
手段の一方の偏波の出力光を電気信号に変換する第１の
受光素子と、当該第１の受光素子の出力から当該所定成
分の信号を抽出する第１の信号抽出器と、当該偏波抽出
手段の他方の偏波の出力光を電気信号に変換する第２の
受光素子と、当該第２の受光素子の出力から当該所定成
分の信号を抽出する第２の信号抽出器と、当該第１及び
第２の信号抽出器の出力を比較する比較手段と、当該比
較手段の比較結果に従い、当該第１及び第２の信号抽出
器の一方の出力を選択して当該制御手段に供給するスイ
ッチとからなる。本補償装置は更に、当該比較手段の当
該比較結果に従い、当該偏波抽出手段の何れか一方の偏
波で搬送される信号を選択する信号選択手段を具備す
る。当該第１及び第２の信号抽出器はそれぞれ、当該入
力信号光のクロック成分強度を抽出する電気フィルタ、
又は、当該入力信号光の平均光強度を抽出する電気フィ
ルタである。これにより、主軸の変換が発生しても、支
障なく継続的に、入力信号光の偏波モード分散を補償で
きる。
手段の一方の偏波の出力光を電気信号に変換する第１の
受光素子と、当該第１の受光素子の出力から当該所定成
分の信号を抽出する第１の信号抽出器と、当該偏波抽出
手段の他方の偏波の出力光を電気信号に変換する第２の
受光素子と、当該第２の受光素子の出力から当該所定成
分の信号を抽出する第２の信号抽出器と、当該第１及び
第２の信号抽出器の出力を比較する比較手段と、当該比
較手段の比較結果に従い、当該第１及び第２の信号抽出
器の一方の出力を選択して当該制御手段に供給するスイ
ッチとからなる。本補償装置は更に、当該比較手段の当
該比較結果に従い、当該偏波抽出手段の何れか一方の偏
波で搬送される信号を選択する信号選択手段を具備す
る。当該第１及び第２の信号抽出器はそれぞれ、当該入
力信号光のクロック成分強度を抽出する電気フィルタ、
又は、当該入力信号光の平均光強度を抽出する電気フィ
ルタである。これにより、主軸の変換が発生しても、支
障なく継続的に、入力信号光の偏波モード分散を補償で
きる。
【００１９】偏波変換装置が、ファラデー回転により当
該入力信号光の偏波を回転する装置からなる。偏波変換
装置は好ましくは、ファラデー回転により当該入力信号
光を偏波をポアンカレ球上の緯度線に沿って移動する第
１の偏波変換器と、当該第１の偏波変換器の出力光を当
該ポアンカレ球の赤道上に移動する波長板と、当該波長
板の出力光の偏波を当該ポアンカレ球の赤道上に沿って
移動する第２の偏波変換器とからなる。当該第１及び第
２の偏波変換器はそれぞれ、ファラデー素子と、当該制
御手段からの駆動電流に従った、当該ファラデー素子の
光軸方向の磁界を当該ファラデー素子に印加する磁気発
生手段と、当該ファラデー素子の光軸方向に直交する方
向の、当該ファラデー素子を磁気飽和させる強さの定常
的な磁界を当該ファラデー素子に印加する磁石とからな
る。これにより、可動部材無しで偏波を変換できるの
で、長期にわたる高い信頼性を確保できる。また、高速
の応答が可能になる。
該入力信号光の偏波を回転する装置からなる。偏波変換
装置は好ましくは、ファラデー回転により当該入力信号
光を偏波をポアンカレ球上の緯度線に沿って移動する第
１の偏波変換器と、当該第１の偏波変換器の出力光を当
該ポアンカレ球の赤道上に移動する波長板と、当該波長
板の出力光の偏波を当該ポアンカレ球の赤道上に沿って
移動する第２の偏波変換器とからなる。当該第１及び第
２の偏波変換器はそれぞれ、ファラデー素子と、当該制
御手段からの駆動電流に従った、当該ファラデー素子の
光軸方向の磁界を当該ファラデー素子に印加する磁気発
生手段と、当該ファラデー素子の光軸方向に直交する方
向の、当該ファラデー素子を磁気飽和させる強さの定常
的な磁界を当該ファラデー素子に印加する磁石とからな
る。これにより、可動部材無しで偏波を変換できるの
で、長期にわたる高い信頼性を確保できる。また、高速
の応答が可能になる。
【００２０】本発明に係る偏波モード分散補償装置はま
た、入力信号光の偏波モード分散を補償する装置であっ
て、当該入力信号光を２つに分割する光分波器と、当該
光分波器の一方の出力光の偏波を任意の角度の直線偏波
に変換する第１の偏波変換装置、当該第１の偏波変換装
置の出力光から所定偏波成分を抽出する第１の偏波抽出
器、及び当該第１の偏波抽出器の出力光強度がより大き
くなるように当該第１の偏波変換装置の偏波変換を制御
する第１の制御手段を具備する第１の分散補償器と、当
該光分波器の他方の出力光の偏波を任意の角度の直線偏
波に変換する第２の偏波変換装置、当該第２の偏波変換
装置の出力光から所定偏波成分を抽出する第２の偏波抽
出器、及び当該第２の偏波変換装置に対する制御信号を
所定規制値範囲内に規制した状態で、当該第２の偏波抽
出器の出力光強度がより大きくなるように当該第２の偏
波変換装置の偏波変換を制御する第２の制御手段を具備
する第２の分散補償器と、当該第１及び第２の分散補償
器の一方の出力を選択自在であり、当初は、当該第１の
分散補償器の出力を選択する信号選択スイッチと、当該
第１及び第２制御手段による当該第１及び第２の偏波変
換装置の制御状態を監視し、その監視結果に従い当該第
１及び第２の制御手段並びに当該信号選択スイッチを制
御するスイッチ制御手段であって、当該第１の制御手段
の当該第１の波長変換装置に対する制御信号がその規制
値を越えた場合に、当該信号選択スイッチに当該第２の
分散補償器の出力を選択させると共に、当該第２の制御
手段に、当該第２の偏波変換装置に対する制御信号の規
制値とは無関係に、当該第２の偏波抽出器の出力光がよ
り大きくなるように当該第２の偏波変換装置の偏波変換
を制御させるスイッチ制御手段とを具備することを特徴
とする。
た、入力信号光の偏波モード分散を補償する装置であっ
て、当該入力信号光を２つに分割する光分波器と、当該
光分波器の一方の出力光の偏波を任意の角度の直線偏波
に変換する第１の偏波変換装置、当該第１の偏波変換装
置の出力光から所定偏波成分を抽出する第１の偏波抽出
器、及び当該第１の偏波抽出器の出力光強度がより大き
くなるように当該第１の偏波変換装置の偏波変換を制御
する第１の制御手段を具備する第１の分散補償器と、当
該光分波器の他方の出力光の偏波を任意の角度の直線偏
波に変換する第２の偏波変換装置、当該第２の偏波変換
装置の出力光から所定偏波成分を抽出する第２の偏波抽
出器、及び当該第２の偏波変換装置に対する制御信号を
所定規制値範囲内に規制した状態で、当該第２の偏波抽
出器の出力光強度がより大きくなるように当該第２の偏
波変換装置の偏波変換を制御する第２の制御手段を具備
する第２の分散補償器と、当該第１及び第２の分散補償
器の一方の出力を選択自在であり、当初は、当該第１の
分散補償器の出力を選択する信号選択スイッチと、当該
第１及び第２制御手段による当該第１及び第２の偏波変
換装置の制御状態を監視し、その監視結果に従い当該第
１及び第２の制御手段並びに当該信号選択スイッチを制
御するスイッチ制御手段であって、当該第１の制御手段
の当該第１の波長変換装置に対する制御信号がその規制
値を越えた場合に、当該信号選択スイッチに当該第２の
分散補償器の出力を選択させると共に、当該第２の制御
手段に、当該第２の偏波変換装置に対する制御信号の規
制値とは無関係に、当該第２の偏波抽出器の出力光がよ
り大きくなるように当該第２の偏波変換装置の偏波変換
を制御させるスイッチ制御手段とを具備することを特徴
とする。
【００２１】この構成により、入力信号光の偏波状態に
適応して、その偏波モード分散を補償できる。また、ポ
アンカレ球を１周以上回るほどに光伝送路の偏波が変化
した場合等に、即座に第２の分散補償器に切り換えるこ
とで、偏波変換器に過大な制御信号を供給し続けるこ
と、及び、過大な制御信号での分散補償状態に依存する
ことを防止できる。これにより、高い信頼性を確保でき
る。
適応して、その偏波モード分散を補償できる。また、ポ
アンカレ球を１周以上回るほどに光伝送路の偏波が変化
した場合等に、即座に第２の分散補償器に切り換えるこ
とで、偏波変換器に過大な制御信号を供給し続けるこ
と、及び、過大な制御信号での分散補償状態に依存する
ことを防止できる。これにより、高い信頼性を確保でき
る。
【００２２】好ましくは、スイッチ制御手段は、当該第
２の制御手段に、当該第２の偏波変換装置に対する制御
信号の規制値とは無関係に、当該第２の偏波抽出器の出
力光がより大きくなるように当該第２の偏波変換装置の
偏波変換を制御させるときに、当該第１の制御手段に、
当該第１の偏波変換装置に対する制御信号を所定規制値
範囲内に規制した状態で、当該第１の偏波抽出器の出力
光がより大きくなるように当該第１の偏波変換装置の偏
波変換を制御させる。これにより、第２の分散補償器に
過剰な制御信号が供給されるようになったときには、即
座に、再び第１の分散補償器に切り替えることが可能に
なり、継続的に且つ長期に、安定した分散補償を得られ
る。
２の制御手段に、当該第２の偏波変換装置に対する制御
信号の規制値とは無関係に、当該第２の偏波抽出器の出
力光がより大きくなるように当該第２の偏波変換装置の
偏波変換を制御させるときに、当該第１の制御手段に、
当該第１の偏波変換装置に対する制御信号を所定規制値
範囲内に規制した状態で、当該第１の偏波抽出器の出力
光がより大きくなるように当該第１の偏波変換装置の偏
波変換を制御させる。これにより、第２の分散補償器に
過剰な制御信号が供給されるようになったときには、即
座に、再び第１の分散補償器に切り替えることが可能に
なり、継続的に且つ長期に、安定した分散補償を得られ
る。
【００２３】第１及び第２の制御手段はそれぞれ、当該
第１及び第２の偏波抽出器により抽出された当該所定偏
波成分から得られる所定成分信号が大きくなるように、
当該第１及び第２の偏波変換装置の偏波変換を制御す
る。当該所定成分信号は例えば、当該入力信号光のクロ
ック成分強度を示す信号である。
第１及び第２の偏波抽出器により抽出された当該所定偏
波成分から得られる所定成分信号が大きくなるように、
当該第１及び第２の偏波変換装置の偏波変換を制御す
る。当該所定成分信号は例えば、当該入力信号光のクロ
ック成分強度を示す信号である。
【００２４】好ましくは、第１の制御手段が更に、当該
第１の偏波抽出器から出力される２つの直交偏波成分の
内の一方の偏波の出力光を電気信号に変換する第１の受
光素子と、当該第１の受光素子の出力から当該所定成分
信号を抽出する第１の信号抽出器と、当該第１の偏波抽
出器から出力される他方の偏波の出力光を電気信号に変
換する第２の受光素子と、当該第２の受光素子の出力か
ら当該所定成分信号を抽出する第２の信号抽出器と、当
該第１及び第２の信号抽出器の出力を比較する第１の比
較手段と、当該第１の比較手段の比較結果に従い、当該
第１及び第２の信号抽出器の一方の出力を選択する第１
の選択器を具備し、当該第１の選択器の出力が大きくな
るように当該第１の偏波変換装置の偏波変換を制御す
る。当該第２の制御手段が更に、当該第２の偏波抽出器
から出力される２つの直交偏波成分の内の一方の偏波の
出力光を電気信号に変換する第３の受光素子と、当該第
３の受光素子の出力から当該所定成分信号を抽出する第
３の信号抽出器と、当該第２の偏波抽出器から出力され
る他方の偏波の出力光を電気信号に変換する第４の受光
素子と、当該第４の受光素子の出力から当該所定成分信
号を抽出する第４の信号抽出器と、当該第３及び第４の
信号抽出器の出力を比較する第２の比較手段と、当該第
２の比較手段の比較結果に従い、当該第３及び第４の信
号抽出器の一方の出力を選択する第２の選択器を具備
し、当該第２の選択器の出力が大きくなるように当該第
２の偏波変換装置の偏波変換を制御する。そして、当該
第１の分散補償器が更に、当該第１の比較手段の当該比
較結果に従い、当該第１の偏波抽出器の何れか一方の偏
波で搬送される信号を選択する第１の信号選択器を具備
し、当該第２の分散補償器が更に、当該第２の比較手段
の当該比較結果に従い、当該第２の偏波抽出器の何れか
一方の偏波で搬送される信号を選択する第２の信号選択
器を具備するこれにより、主軸の交換が生じても、それ
に応じて支障なく偏波モード分散を補償し続けることが
できる。
第１の偏波抽出器から出力される２つの直交偏波成分の
内の一方の偏波の出力光を電気信号に変換する第１の受
光素子と、当該第１の受光素子の出力から当該所定成分
信号を抽出する第１の信号抽出器と、当該第１の偏波抽
出器から出力される他方の偏波の出力光を電気信号に変
換する第２の受光素子と、当該第２の受光素子の出力か
ら当該所定成分信号を抽出する第２の信号抽出器と、当
該第１及び第２の信号抽出器の出力を比較する第１の比
較手段と、当該第１の比較手段の比較結果に従い、当該
第１及び第２の信号抽出器の一方の出力を選択する第１
の選択器を具備し、当該第１の選択器の出力が大きくな
るように当該第１の偏波変換装置の偏波変換を制御す
る。当該第２の制御手段が更に、当該第２の偏波抽出器
から出力される２つの直交偏波成分の内の一方の偏波の
出力光を電気信号に変換する第３の受光素子と、当該第
３の受光素子の出力から当該所定成分信号を抽出する第
３の信号抽出器と、当該第２の偏波抽出器から出力され
る他方の偏波の出力光を電気信号に変換する第４の受光
素子と、当該第４の受光素子の出力から当該所定成分信
号を抽出する第４の信号抽出器と、当該第３及び第４の
信号抽出器の出力を比較する第２の比較手段と、当該第
２の比較手段の比較結果に従い、当該第３及び第４の信
号抽出器の一方の出力を選択する第２の選択器を具備
し、当該第２の選択器の出力が大きくなるように当該第
２の偏波変換装置の偏波変換を制御する。そして、当該
第１の分散補償器が更に、当該第１の比較手段の当該比
較結果に従い、当該第１の偏波抽出器の何れか一方の偏
波で搬送される信号を選択する第１の信号選択器を具備
し、当該第２の分散補償器が更に、当該第２の比較手段
の当該比較結果に従い、当該第２の偏波抽出器の何れか
一方の偏波で搬送される信号を選択する第２の信号選択
器を具備するこれにより、主軸の交換が生じても、それ
に応じて支障なく偏波モード分散を補償し続けることが
できる。
【００２５】好ましくは、第１及び第２の偏波変換装置
が、ファラデー回転により入力光の偏波を回転する装置
からなる。より具体的には、当該第１及び第２の偏波変
換装置がそれぞれ、ファラデー回転により当該入力信号
光を偏波をポアンカレ球上の緯度線に沿って移動する第
１の偏波変換器と、当該第１の偏波変換器の出力光を当
該ポアンカレ球の赤道上に移動する波長板と、当該波長
板の出力光の偏波を当該ポアンカレ球の赤道上に沿って
移動する第２の偏波変換器とからなる。第１及び第２の
偏波変換器はそれぞれ、ファラデー素子と、当該制御手
段からの駆動電流に従った、当該ファラデー素子の光軸
方向の磁界を当該ファラデー素子に印加する磁気発生手
段と、当該ファラデー素子の光軸方向に直交する方向
の、当該ファラデー素子を磁気飽和させる強さの定常的
な磁界を当該ファラデー素子に印加する磁石とからな
る。これにより、可動部材無しで偏波を変換できるの
で、長期にわたる高い信頼性を確保できる。また、高速
の応答が可能になる。
が、ファラデー回転により入力光の偏波を回転する装置
からなる。より具体的には、当該第１及び第２の偏波変
換装置がそれぞれ、ファラデー回転により当該入力信号
光を偏波をポアンカレ球上の緯度線に沿って移動する第
１の偏波変換器と、当該第１の偏波変換器の出力光を当
該ポアンカレ球の赤道上に移動する波長板と、当該波長
板の出力光の偏波を当該ポアンカレ球の赤道上に沿って
移動する第２の偏波変換器とからなる。第１及び第２の
偏波変換器はそれぞれ、ファラデー素子と、当該制御手
段からの駆動電流に従った、当該ファラデー素子の光軸
方向の磁界を当該ファラデー素子に印加する磁気発生手
段と、当該ファラデー素子の光軸方向に直交する方向
の、当該ファラデー素子を磁気飽和させる強さの定常的
な磁界を当該ファラデー素子に印加する磁石とからな
る。これにより、可動部材無しで偏波を変換できるの
で、長期にわたる高い信頼性を確保できる。また、高速
の応答が可能になる。
【００２６】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。
細に説明する。
【００２７】図１は、本発明の第１実施例の概略構成ブ
ロック図を示す。図１に示す実施例の構成と動作を説明
する。光伝送路からの信号光は、光ファイバ１０に入力
し、光ファイバ１０を伝搬して偏波変換装置１２に入力
する。偏波変換装置１２は、任意の偏波の入力光を所望
の角度の直線偏波に変換する装置であり、具体的には、
特開平９−６１７７２号公報の図４（又は米国特許第
５，７３９，９４３号の図１５）に記載される構成から
なり、同公報の記載内容は、本明細書中に取り入れられ
る。偏波変換装置１２の詳細な構成と動作は後述する。
ロック図を示す。図１に示す実施例の構成と動作を説明
する。光伝送路からの信号光は、光ファイバ１０に入力
し、光ファイバ１０を伝搬して偏波変換装置１２に入力
する。偏波変換装置１２は、任意の偏波の入力光を所望
の角度の直線偏波に変換する装置であり、具体的には、
特開平９−６１７７２号公報の図４（又は米国特許第
５，７３９，９４３号の図１５）に記載される構成から
なり、同公報の記載内容は、本明細書中に取り入れられ
る。偏波変換装置１２の詳細な構成と動作は後述する。
【００２８】偏波変換装置１２により直線偏波に変換さ
れた信号光は、光ファイバ１４を伝搬して偏光ビームス
プリッタ１６に入力する。偏光ビームスプリッタ１６
は、光ファイバ１４からの光を２つの直交する偏波成分
（例えば、ＴＥとＴＭ）に分波し、一方（例えば、ＴＥ
成分）を光ファイバ１８に出力する。本実施例では、偏
光ビームスプリッタ１６は、特定方向の偏光成分を抽出
する偏光子として機能する。
れた信号光は、光ファイバ１４を伝搬して偏光ビームス
プリッタ１６に入力する。偏光ビームスプリッタ１６
は、光ファイバ１４からの光を２つの直交する偏波成分
（例えば、ＴＥとＴＭ）に分波し、一方（例えば、ＴＥ
成分）を光ファイバ１８に出力する。本実施例では、偏
光ビームスプリッタ１６は、特定方向の偏光成分を抽出
する偏光子として機能する。
【００２９】光ファイバ１８を伝搬する光のほとんど
は、信号受信用の受光素子２０に入射するが、その残り
は、光カップラ２２により分波されて受光素子２４に入
射する。バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２６は、受光素
子２４の出力から信号のクロック成分を抽出する。例え
ば、光伝送路から入力する信号光が１０Ｇｂ／ｓで変調
されている場合、ＢＰＦ２６の通過中心周波数は１０Ｇ
Ｈｚとなる。ＢＰＦ２６の出力は、いわば信号光の信号
スペクトル成分強度を反映する。制御回路２８は、ＢＰ
Ｆ２６の出力に従い、ＢＰＦ２６の出力が最大になるよ
うに偏波変換装置１２による出力光の偏波角度を制御す
る。
は、信号受信用の受光素子２０に入射するが、その残り
は、光カップラ２２により分波されて受光素子２４に入
射する。バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２６は、受光素
子２４の出力から信号のクロック成分を抽出する。例え
ば、光伝送路から入力する信号光が１０Ｇｂ／ｓで変調
されている場合、ＢＰＦ２６の通過中心周波数は１０Ｇ
Ｈｚとなる。ＢＰＦ２６の出力は、いわば信号光の信号
スペクトル成分強度を反映する。制御回路２８は、ＢＰ
Ｆ２６の出力に従い、ＢＰＦ２６の出力が最大になるよ
うに偏波変換装置１２による出力光の偏波角度を制御す
る。
【００３０】これにより、偏波変換装置１２は、光ファ
イバ１８上で信号光（ＴＥ波）の振幅が最大になるよう
な角度の直線偏波に、光伝送路からの信号光の偏波を変
換する。すなわち、受光素子２０には、偏波モード分散
が解消された信号光が入射する。この結果、光伝送路上
での偏波モード分散が完全に解消される。しかも、光伝
送路上での偏波モード分散の変動にも充分な速度で追従
できるので、符号誤りを低減でき、受信性能を大幅に高
めることができる。
イバ１８上で信号光（ＴＥ波）の振幅が最大になるよう
な角度の直線偏波に、光伝送路からの信号光の偏波を変
換する。すなわち、受光素子２０には、偏波モード分散
が解消された信号光が入射する。この結果、光伝送路上
での偏波モード分散が完全に解消される。しかも、光伝
送路上での偏波モード分散の変動にも充分な速度で追従
できるので、符号誤りを低減でき、受信性能を大幅に高
めることができる。
【００３１】制御回路２８による偏波変換装置１２の制
御方法としては、最大値を探索する種々の方法を利用で
きる。例えば、第１の方法では、偏波変換装置１２に対
する制御値を僅かに変動させて、偏波変換装置１２の出
力光の偏波角度を変動させ、その前後におけるＢＰＦ２
６の出力の比較からＢＰＦ２６の出力がより大きい方の
制御値を採用し、以後、その制御動作を逐次的に実行す
る。第２の方法では、第１の方法に準じた何からの初期
的な動作の結果、ＢＰＦ２６の出力が大きくなる方向を
決定した後では、ＢＰＦ２６の出力が減少に転ずるまで
その方向に制御値を逐次的に変化させる。更には、制御
可能範囲内で大まかに区分した各点の制御値に対するＢ
ＰＦ２６の出力を一括して取り込み、その結果から、Ｂ
ＰＦ２６の出力が最大になる範囲を逐次的に探索する方
法でもよい。これらの方法は適宜に組合せ可能である。
御方法としては、最大値を探索する種々の方法を利用で
きる。例えば、第１の方法では、偏波変換装置１２に対
する制御値を僅かに変動させて、偏波変換装置１２の出
力光の偏波角度を変動させ、その前後におけるＢＰＦ２
６の出力の比較からＢＰＦ２６の出力がより大きい方の
制御値を採用し、以後、その制御動作を逐次的に実行す
る。第２の方法では、第１の方法に準じた何からの初期
的な動作の結果、ＢＰＦ２６の出力が大きくなる方向を
決定した後では、ＢＰＦ２６の出力が減少に転ずるまで
その方向に制御値を逐次的に変化させる。更には、制御
可能範囲内で大まかに区分した各点の制御値に対するＢ
ＰＦ２６の出力を一括して取り込み、その結果から、Ｂ
ＰＦ２６の出力が最大になる範囲を逐次的に探索する方
法でもよい。これらの方法は適宜に組合せ可能である。
【００３２】受光素子２０と受光素子２４が同じ光電変
換性能で良ければ、受光素子２０の出力をＢＰＦ２６に
も印加するようにすればよい。その場合には、光カップ
ラ２２と受光素子２４を省略できる。
換性能で良ければ、受光素子２０の出力をＢＰＦ２６に
も印加するようにすればよい。その場合には、光カップ
ラ２２と受光素子２４を省略できる。
【００３３】偏波変換装置１２の構成と動作を簡単に説
明する。図２は、偏波変換装置１２の斜視図を示す。光
ファイバ１０の出射光は、コリメータレンズ３０により
平行ビームにされ、第１の偏波変換器３２に入射する。
第１の偏波変換器３２は、入射光の偏波を、任意の状態
から同じ緯線上で移動させる。第１の偏波変換器３２の
出力光は、１／４波長板３４を透過して、第２の偏波変
換器３６に入射する。１／４波長板３４は、ポアンカレ
球上で垂直直線偏波を示す点と水平直線偏波を示す点と
を結ぶ線を中心に９０゜回転することにより、偏波を赤
道上に移動させる。第２の偏波変換器３６は、赤道上で
偏波を所望の角度に変換できる。第２の偏波変換器３６
の出力光は、集光レンズ３８により集光されて光ファイ
バ１４に入射される。
明する。図２は、偏波変換装置１２の斜視図を示す。光
ファイバ１０の出射光は、コリメータレンズ３０により
平行ビームにされ、第１の偏波変換器３２に入射する。
第１の偏波変換器３２は、入射光の偏波を、任意の状態
から同じ緯線上で移動させる。第１の偏波変換器３２の
出力光は、１／４波長板３４を透過して、第２の偏波変
換器３６に入射する。１／４波長板３４は、ポアンカレ
球上で垂直直線偏波を示す点と水平直線偏波を示す点と
を結ぶ線を中心に９０゜回転することにより、偏波を赤
道上に移動させる。第２の偏波変換器３６は、赤道上で
偏波を所望の角度に変換できる。第２の偏波変換器３６
の出力光は、集光レンズ３８により集光されて光ファイ
バ１４に入射される。
【００３４】偏波変換器３２は、次のような構成からな
る。光軸上にはファラデー回転子４０が配置されてい
る。ファラデー回転子４０は、ファラデー効果を示すガ
ーネット膜からなる。ファラデー回転子４０の周囲に
は、ファラデー回転子４０に対し光軸方向に磁界を印加
するようにコイル４２が配置されている。コイル４２に
流す電流を調節することで、光軸方向の印加磁界の強度
を調節できる。コイル４２の更に外側には、ファラデー
回転子４０に対し光軸に直交した方向の一定の磁界を印
加するように、磁石４４，４６が配置されている。磁石
４４，４６がファラデー回転子４０を印加する磁界は、
ファラデー回転子４０を磁気飽和させる程に強く設定さ
れている。
る。光軸上にはファラデー回転子４０が配置されてい
る。ファラデー回転子４０は、ファラデー効果を示すガ
ーネット膜からなる。ファラデー回転子４０の周囲に
は、ファラデー回転子４０に対し光軸方向に磁界を印加
するようにコイル４２が配置されている。コイル４２に
流す電流を調節することで、光軸方向の印加磁界の強度
を調節できる。コイル４２の更に外側には、ファラデー
回転子４０に対し光軸に直交した方向の一定の磁界を印
加するように、磁石４４，４６が配置されている。磁石
４４，４６がファラデー回転子４０を印加する磁界は、
ファラデー回転子４０を磁気飽和させる程に強く設定さ
れている。
【００３５】偏波変換器３６は、偏波変換器３６と同じ
構成からなる。すなわち、偏波変換器３６は、光軸上に
配置されるファラデー回転子５０、ファラデー回転子５
０の周囲に配置され、ファラデー回転子５０に対し光軸
方向に磁界を印加するコイル５２、コイル５２の外側に
配置され、ファラデー回転子５０に対し光軸に直交した
方向の定常的な磁界を印加する磁石５４，５６からな
る。
構成からなる。すなわち、偏波変換器３６は、光軸上に
配置されるファラデー回転子５０、ファラデー回転子５
０の周囲に配置され、ファラデー回転子５０に対し光軸
方向に磁界を印加するコイル５２、コイル５２の外側に
配置され、ファラデー回転子５０に対し光軸に直交した
方向の定常的な磁界を印加する磁石５４，５６からな
る。
【００３６】詳細は上述の公報に記載されているが、偏
波変換器３２，３６では、コイル４２，５２に印加する
電流を＋Ｉから−Ｉの範囲で変化させる調節すること
で、ファラデー回転子４０，５０に印加される合成磁界
の方向をプラスからマイナスに変化させることができ
る。これにより、偏波変換器３２，３６はそれぞれ、ポ
アンカレ球上で緯線方向に偏波を変更することができ
る。
波変換器３２，３６では、コイル４２，５２に印加する
電流を＋Ｉから−Ｉの範囲で変化させる調節すること
で、ファラデー回転子４０，５０に印加される合成磁界
の方向をプラスからマイナスに変化させることができ
る。これにより、偏波変換器３２，３６はそれぞれ、ポ
アンカレ球上で緯線方向に偏波を変更することができ
る。
【００３７】理論的には、偏波変換器３２は、回転偏
波、直線偏波及び楕円偏波の何れかである任意の偏波の
入射光を、垂直方向及び水平方向に軸を有する楕円偏波
に変換する。波長板３４が、偏波変換器３２の出力光の
楕円偏波を直線偏波に変換する。そして、偏波変換器３
６が、波長板３４により得られた直線偏波を、所望の角
度の直線偏波に変換する。
波、直線偏波及び楕円偏波の何れかである任意の偏波の
入射光を、垂直方向及び水平方向に軸を有する楕円偏波
に変換する。波長板３４が、偏波変換器３２の出力光の
楕円偏波を直線偏波に変換する。そして、偏波変換器３
６が、波長板３４により得られた直線偏波を、所望の角
度の直線偏波に変換する。
【００３８】図３は、ポアンカレ球上での、偏波変換装
置１２による偏波変換の様子を示す模式図である。６０
は北極、６２は南極、６３は垂直方向の直線偏波、６４
は子午線、６５は水平方向の直線偏波、６６は赤道をそ
れぞれ示す。偏波変換装置１２の入射光（光ファイバ１
０の出射光）の偏波が、符号６８で示す位置にあるとす
る。第１の偏波変換器３２は、入射光の偏波（図３の６
８）を同じ緯線上で、指定の角度だけ回転移動させる。
ここでは、便宜上、第１の偏波変換器３２は、偏波を子
午線６４の位置７０に移動させたとする。１／４波長板
３４は、位置７０の偏波を垂直偏波の点６３と水平偏波
の点６５を結ぶ線を中心に９０゜回転させ、赤道６６上
の位置７２に移動させる。そして、第２の偏波変換器３
６は、赤道６６上の位置７２の偏波を、赤道６６上で所
望の角度だけ移動させることができ、例えば、位置７４
に移動させる。すなわち、偏波は、位置６８から、位置
７０，７２を経て位置７２に移動する。このようにし
て、本実施例の偏波変換装置１２は、所望の偏波状態の
光を、任意の角度の直線偏波に変換することができる。
置１２による偏波変換の様子を示す模式図である。６０
は北極、６２は南極、６３は垂直方向の直線偏波、６４
は子午線、６５は水平方向の直線偏波、６６は赤道をそ
れぞれ示す。偏波変換装置１２の入射光（光ファイバ１
０の出射光）の偏波が、符号６８で示す位置にあるとす
る。第１の偏波変換器３２は、入射光の偏波（図３の６
８）を同じ緯線上で、指定の角度だけ回転移動させる。
ここでは、便宜上、第１の偏波変換器３２は、偏波を子
午線６４の位置７０に移動させたとする。１／４波長板
３４は、位置７０の偏波を垂直偏波の点６３と水平偏波
の点６５を結ぶ線を中心に９０゜回転させ、赤道６６上
の位置７２に移動させる。そして、第２の偏波変換器３
６は、赤道６６上の位置７２の偏波を、赤道６６上で所
望の角度だけ移動させることができ、例えば、位置７４
に移動させる。すなわち、偏波は、位置６８から、位置
７０，７２を経て位置７２に移動する。このようにし
て、本実施例の偏波変換装置１２は、所望の偏波状態の
光を、任意の角度の直線偏波に変換することができる。
【００３９】ファラデー回転子４０，５０とコイル４
２，５２からなる電磁石による偏波変換の応答速度は１
００ｋＨｚ程度であるので、１０ミリ秒より速い偏波状
熊の変化にも充分に追いつくことができる。
２，５２からなる電磁石による偏波変換の応答速度は１
００ｋＨｚ程度であるので、１０ミリ秒より速い偏波状
熊の変化にも充分に追いつくことができる。
【００４０】上記実施例では、偏波変換装置１２の出力
光の直線偏波のうち、所定軸方向成分のみを検出し、そ
れが最大になるように偏波変換装置１２を制御したが、
偏波返還装置１２の出力光の直線偏波のうちの、所定方
向成分とこれに直交する方向成分の両方の光強度（又は
クロック成分の振幅）を検出し、両者を比較して、所定
方向成分がこれに直交する方向成分よりも常に強くなる
ように、偏波変換装置１２を制御しても良い。
光の直線偏波のうち、所定軸方向成分のみを検出し、そ
れが最大になるように偏波変換装置１２を制御したが、
偏波返還装置１２の出力光の直線偏波のうちの、所定方
向成分とこれに直交する方向成分の両方の光強度（又は
クロック成分の振幅）を検出し、両者を比較して、所定
方向成分がこれに直交する方向成分よりも常に強くなる
ように、偏波変換装置１２を制御しても良い。
【００４１】上記実施例では、ＢＰＦ２６は、信号のク
ロック成分を抽出したが、直流より高い周波数から、ク
ロック成分の周波数を越すクロック成分近傍の周波数ま
での中のデータ成分を抽出するようにしても良い。但
し、雑音が多くなり、不安定になりやすい。例えば、Ｂ
ＰＦ２６の通過中心周波数を５ＧＨｚとしてもよい。
ロック成分を抽出したが、直流より高い周波数から、ク
ロック成分の周波数を越すクロック成分近傍の周波数ま
での中のデータ成分を抽出するようにしても良い。但
し、雑音が多くなり、不安定になりやすい。例えば、Ｂ
ＰＦ２６の通過中心周波数を５ＧＨｚとしてもよい。
【００４２】本実施例では、可動部無しで構成できるの
で、長期にわたり高い信頼性を確保できる。また、応答
が早いので、光伝送路での伝送状態の変動にも充分に追
従でき、実用上、高い効果が得られ、受信特性を大幅に
改善できる。
で、長期にわたり高い信頼性を確保できる。また、応答
が早いので、光伝送路での伝送状態の変動にも充分に追
従でき、実用上、高い効果が得られ、受信特性を大幅に
改善できる。
【００４３】偏波変換装置１２は、ポアンカレ球上の任
意の偏波状態を任意の偏波状態に変換できる。しかし、
ファラデー回転子４０，５０に流すことのできる電流は
有限である。従って、偏波の回転量も有限となり、ポア
ンカレ球上を何周も回るような状態の伝送系に対して用
いると、コイル４２，５２に流す電流が増加して、制限
値を越えてしまうことにもなりかねない。コイル４２，
５２に流す電流が制限値を越えると、偏波変換ができな
くなり、偏波モード分散を補償できなくなる。
意の偏波状態を任意の偏波状態に変換できる。しかし、
ファラデー回転子４０，５０に流すことのできる電流は
有限である。従って、偏波の回転量も有限となり、ポア
ンカレ球上を何周も回るような状態の伝送系に対して用
いると、コイル４２，５２に流す電流が増加して、制限
値を越えてしまうことにもなりかねない。コイル４２，
５２に流す電流が制限値を越えると、偏波変換ができな
くなり、偏波モード分散を補償できなくなる。
【００４４】図４は、ポアンカレ球上を何周も回るよう
に偏波が変動するような光伝送系にも適用可能な本発明
の第２実施例の概略構成ブロック図を示す。
に偏波が変動するような光伝送系にも適用可能な本発明
の第２実施例の概略構成ブロック図を示す。
【００４５】図４に示す実施例の構成と動作を説明す
る。光伝送路からの信号光は、入力ポート１１０から３
ｄＢ光カップラ１１２に入力し、ここで２系統に分割さ
れる。３ｄＢ光カップラ１１２で分割された２つの信号
光は、それぞれ、光ファイバ１１４ａ，１１４ｂを伝送
して偏波変換装置１１６ａ，１１６ｂに入射する。偏波
変換装置１１６ａ，１１６ｂは偏波変換装置１２と全く
同じ構成からなり、入射光の偏波を所望の角度の直線偏
波に変換する。
る。光伝送路からの信号光は、入力ポート１１０から３
ｄＢ光カップラ１１２に入力し、ここで２系統に分割さ
れる。３ｄＢ光カップラ１１２で分割された２つの信号
光は、それぞれ、光ファイバ１１４ａ，１１４ｂを伝送
して偏波変換装置１１６ａ，１１６ｂに入射する。偏波
変換装置１１６ａ，１１６ｂは偏波変換装置１２と全く
同じ構成からなり、入射光の偏波を所望の角度の直線偏
波に変換する。
【００４６】偏波変換装置１１６ａ，１１６ｂにより直
線偏波に変換された信号光は、光ファイバ１１８ａ，１
１８ｂを伝搬して偏光ビームスプリッタ１２０ａ，１２
０ｂに入力する。偏光ビームスプリッタ１２０ａ，１２
０ｂは、光ファイバ１１８ａ，１１８ｂからの光を２つ
の直交する偏波成分（例えば、ＴＥとＴＭ）に分波し、
一方（例えば、ＴＥ成分）を光ファイバ１２２ａ，１２
２ｂに出力する。本実施例でも、偏光ビームスプリッタ
１２０ａ，１２０ｂは、特定方向の偏光成分を抽出する
偏光子として機能する。
線偏波に変換された信号光は、光ファイバ１１８ａ，１
１８ｂを伝搬して偏光ビームスプリッタ１２０ａ，１２
０ｂに入力する。偏光ビームスプリッタ１２０ａ，１２
０ｂは、光ファイバ１１８ａ，１１８ｂからの光を２つ
の直交する偏波成分（例えば、ＴＥとＴＭ）に分波し、
一方（例えば、ＴＥ成分）を光ファイバ１２２ａ，１２
２ｂに出力する。本実施例でも、偏光ビームスプリッタ
１２０ａ，１２０ｂは、特定方向の偏光成分を抽出する
偏光子として機能する。
【００４７】光ファイバ１２２ａ，１２２ｂを伝搬する
光のほとんどは、それぞれ光スイッチ１２４の２つの入
力ポートに入力する。光スイッチ１２４は、２つの入力
ポートの一方の入力光を選択し、信号受信用の受光素子
１２６に供給する。受光素子１２６は入力光を電気信号
に変換し、図示しない受信処理系に供給する。
光のほとんどは、それぞれ光スイッチ１２４の２つの入
力ポートに入力する。光スイッチ１２４は、２つの入力
ポートの一方の入力光を選択し、信号受信用の受光素子
１２６に供給する。受光素子１２６は入力光を電気信号
に変換し、図示しない受信処理系に供給する。
【００４８】光ファイバ１２２ａ，１２２ｂを伝搬する
光の残りは、光カップラ１２８ａ，１２８ｂにより分波
されて受光素子１３０ａ，１３０ｂに入射する。ＢＰＦ
１３２ａ，１３２ｂは、ＢＰＦ２６と同様に、受光素子
１３０ａ，１３０ｂの出力から信号のクロック成分を抽
出する。制御回路１３４ａ，１３４ｂはそれぞれ、ＢＰ
Ｆ１３２ａ，１３２ｂの出力に従い、ＢＰＦ１３２ａ，
１３２ｂの出力が最大になるように偏波変換装置１１６
ａ，１１６ｂによる出力光の偏波角度を制御する。
光の残りは、光カップラ１２８ａ，１２８ｂにより分波
されて受光素子１３０ａ，１３０ｂに入射する。ＢＰＦ
１３２ａ，１３２ｂは、ＢＰＦ２６と同様に、受光素子
１３０ａ，１３０ｂの出力から信号のクロック成分を抽
出する。制御回路１３４ａ，１３４ｂはそれぞれ、ＢＰ
Ｆ１３２ａ，１３２ｂの出力に従い、ＢＰＦ１３２ａ，
１３２ｂの出力が最大になるように偏波変換装置１１６
ａ，１１６ｂによる出力光の偏波角度を制御する。
【００４９】本実施例は、偏波変換装置１１６ａ、受光
素子１３０ａ、ＢＰＦ１３２ａ及び制御回路１３４ａか
らなる偏波モード分散補償系、偏波変換装置１１６ｂ、
受光素子１３０ｂ、ＢＰＦ１３２ｂ及び制御回路１３４
ｂからなる偏波モード分散補償系という２つの補償系を
具備する。その２つの補償系は互いに独立に図１に示す
実施例と同様に動作して、入力光の偏波モード分散を補
償する。光スイッチ１２４が、２つの系統の偏波モード
分散補償結果の一方を選択して、受光素子１２６に供給
する。
素子１３０ａ、ＢＰＦ１３２ａ及び制御回路１３４ａか
らなる偏波モード分散補償系、偏波変換装置１１６ｂ、
受光素子１３０ｂ、ＢＰＦ１３２ｂ及び制御回路１３４
ｂからなる偏波モード分散補償系という２つの補償系を
具備する。その２つの補償系は互いに独立に図１に示す
実施例と同様に動作して、入力光の偏波モード分散を補
償する。光スイッチ１２４が、２つの系統の偏波モード
分散補償結果の一方を選択して、受光素子１２６に供給
する。
【００５０】光スイッチ１２４は偏波依存性を有しない
素子からなるのが好ましい。例えば、光スイッチ１２４
は、ニオブ酸リチウム導波路からなる方向性結合器の中
間に１／２波長板を挿入した構造からなる。
素子からなるのが好ましい。例えば、光スイッチ１２４
は、ニオブ酸リチウム導波路からなる方向性結合器の中
間に１／２波長板を挿入した構造からなる。
【００５１】制御回路１３４ａ，１３４ｂは、ＢＰＦ１
３２ａ，１３２ｂの出力に応じた偏波変換装置１１６
ａ，１１６ｂの駆動電流の制御よりも、偏波変換装置１
１６ａ，１１６ｂの駆動電流がポアンカレ球上で１周以
上しないような駆動電流の規制を優先する動作モード
（規制優先モード）と、駆動電流の規制よりも、ＢＰＦ
１３２ａ，１３２ｂの出力に応じた偏波変換装置１１６
ａ，１１６ｂの駆動電流の制御を優先する動作モード
（追従優先モード）を具備する。規制優先モードでは、
制御回路１３４ａ，１３４ｂは、偏波変換装置１１６
ａ，１１６ｂへの駆動電流が規制値を越えると、その駆
動電流を０（又は、規制値範囲内の電流であって、ポア
ンカレ球上の同じ位相位置に対応する電流）から再スタ
ートして、ＢＰＦ１３２ａ，１３２ｂの出力が大きくな
る方向に偏波変換装置１１６ａ，１１６ｂの駆動電流を
制御する。他方、追従優先モードでは、制御回路１３４
ａ，１３４ｂは、偏波変換装置１１６ａ，１１６ｂへの
駆動電流が規制値を越えても、そのままＢＰＦ１３２
ａ，１３２ｂの出力が大きくなる方向に偏波変換装置１
１６ａ，１１６ｂの駆動電流を制御し続けると共に、ス
イッチ制御回路１３６に駆動電流が規制値を越えた旨を
通知する。
３２ａ，１３２ｂの出力に応じた偏波変換装置１１６
ａ，１１６ｂの駆動電流の制御よりも、偏波変換装置１
１６ａ，１１６ｂの駆動電流がポアンカレ球上で１周以
上しないような駆動電流の規制を優先する動作モード
（規制優先モード）と、駆動電流の規制よりも、ＢＰＦ
１３２ａ，１３２ｂの出力に応じた偏波変換装置１１６
ａ，１１６ｂの駆動電流の制御を優先する動作モード
（追従優先モード）を具備する。規制優先モードでは、
制御回路１３４ａ，１３４ｂは、偏波変換装置１１６
ａ，１１６ｂへの駆動電流が規制値を越えると、その駆
動電流を０（又は、規制値範囲内の電流であって、ポア
ンカレ球上の同じ位相位置に対応する電流）から再スタ
ートして、ＢＰＦ１３２ａ，１３２ｂの出力が大きくな
る方向に偏波変換装置１１６ａ，１１６ｂの駆動電流を
制御する。他方、追従優先モードでは、制御回路１３４
ａ，１３４ｂは、偏波変換装置１１６ａ，１１６ｂへの
駆動電流が規制値を越えても、そのままＢＰＦ１３２
ａ，１３２ｂの出力が大きくなる方向に偏波変換装置１
１６ａ，１１６ｂの駆動電流を制御し続けると共に、ス
イッチ制御回路１３６に駆動電流が規制値を越えた旨を
通知する。
【００５２】スイッチ制御回路１３６は、制御回路１３
４ａ，１３４ｂの動作モードを制御すると共に、光スイ
ッチ１２４の切り替えを制御する。具体的には、スイッ
チ制御回路１３６は初期設定として、一方の制御回路１
３４ａ（又は１３４ｂ）を追従優先モードで動作させ、
他方の制御回路１３４ｂ（又は１３４ａ）を規制優先モ
ードで動作させると共に、光スイッチ１２４に対して
は、光ファイバ１２２ａ（又は１２２ｂ）からの入力光
を選択させる。制御回路１３４ａ（又は同１３４ｂ）
は、偏波変換装置１１６ａ（又は１１６ｂ）の駆動電流
を、その規制値に関わらずＢＰＦ１３２ａ（又は１３２
ｂ）の出力が大きくなるように制御し、制御回路１３４
ｂ（又は同１３４ａ）は、偏波変換装置１１６ｂ（又は
１１６ａ）の駆動電流をＢＰＦ１３２ｂ（又は１３２
ａ）の出力が大きくなるように制御しつつも、駆動電流
がその規制値を越えない範囲に規制する。光スイッチ１
２４が光ファイバ１２２ａからの入力光を選択するの
で、偏波変換装置１１６ａ（又は１１６ｂ）で偏波モー
ド分散を補償された信号光が、受光素子１２６に入射す
る。
４ａ，１３４ｂの動作モードを制御すると共に、光スイ
ッチ１２４の切り替えを制御する。具体的には、スイッ
チ制御回路１３６は初期設定として、一方の制御回路１
３４ａ（又は１３４ｂ）を追従優先モードで動作させ、
他方の制御回路１３４ｂ（又は１３４ａ）を規制優先モ
ードで動作させると共に、光スイッチ１２４に対して
は、光ファイバ１２２ａ（又は１２２ｂ）からの入力光
を選択させる。制御回路１３４ａ（又は同１３４ｂ）
は、偏波変換装置１１６ａ（又は１１６ｂ）の駆動電流
を、その規制値に関わらずＢＰＦ１３２ａ（又は１３２
ｂ）の出力が大きくなるように制御し、制御回路１３４
ｂ（又は同１３４ａ）は、偏波変換装置１１６ｂ（又は
１１６ａ）の駆動電流をＢＰＦ１３２ｂ（又は１３２
ａ）の出力が大きくなるように制御しつつも、駆動電流
がその規制値を越えない範囲に規制する。光スイッチ１
２４が光ファイバ１２２ａからの入力光を選択するの
で、偏波変換装置１１６ａ（又は１１６ｂ）で偏波モー
ド分散を補償された信号光が、受光素子１２６に入射す
る。
【００５３】スイッチ制御回路１３６は、制御回路１３
４ａ（又は１３４ｂ）から駆動電流が規制値を越えた旨
を示す信号を受け取ると、光スイッチ１２４に光ファイ
バ１２２ｂ（又は１２２ａ）からの入力光を選択させる
と共に、制御回路１３４ｂ（又は１３４ａ）を追従優先
モードで動作させ、制御回路１３４ａ（又は１３４ｂ）
を初期化（例えば、出力する駆動電流を０にリセット）
した上で規制優先モードで動作させる。
４ａ（又は１３４ｂ）から駆動電流が規制値を越えた旨
を示す信号を受け取ると、光スイッチ１２４に光ファイ
バ１２２ｂ（又は１２２ａ）からの入力光を選択させる
と共に、制御回路１３４ｂ（又は１３４ａ）を追従優先
モードで動作させ、制御回路１３４ａ（又は１３４ｂ）
を初期化（例えば、出力する駆動電流を０にリセット）
した上で規制優先モードで動作させる。
【００５４】このように、本実施例では、駆動電流を規
制値内に規制することを優先して入力信号光の偏波モー
ド分散を補償する予備系統を用意しているので、現用の
系統で駆動電流が規制値を超えてしまっても、即座に予
備系統に切り換えて、偏波モード分散を補償された信号
光を支障なく受光素子１２６に供給し続けることができ
る。これにより、補償系統の切り替えによるロスも無し
に、符号誤りを低減でき、受信性能を大幅に高めること
ができる。偏波変換装置１１６ａ，１１６ｂの駆動電流
が規制値を超えても、ＢＰＦ１３２ａ，１３２ｂの出力
が大きくなる方向に制御し続けると、いつかは補償不能
に陥るが、本実施例では、このような弊害を完全に解消
できる。
制値内に規制することを優先して入力信号光の偏波モー
ド分散を補償する予備系統を用意しているので、現用の
系統で駆動電流が規制値を超えてしまっても、即座に予
備系統に切り換えて、偏波モード分散を補償された信号
光を支障なく受光素子１２６に供給し続けることができ
る。これにより、補償系統の切り替えによるロスも無し
に、符号誤りを低減でき、受信性能を大幅に高めること
ができる。偏波変換装置１１６ａ，１１６ｂの駆動電流
が規制値を超えても、ＢＰＦ１３２ａ，１３２ｂの出力
が大きくなる方向に制御し続けると、いつかは補償不能
に陥るが、本実施例では、このような弊害を完全に解消
できる。
【００５５】本実施例では、光スイッチ１２４は、ニオ
ブ酸リチウム導波路からなる方向性結合器の中間に１／
２波長板を入れて無偏波化した光スイッチからなる。２
つの経路を通ってきた伝送信号光の間のコヒーレントク
ロストークを低減させるためには、光スイッチ１２４に
は極めて高い消光比が要求されるからである。
ブ酸リチウム導波路からなる方向性結合器の中間に１／
２波長板を入れて無偏波化した光スイッチからなる。２
つの経路を通ってきた伝送信号光の間のコヒーレントク
ロストークを低減させるためには、光スイッチ１２４に
は極めて高い消光比が要求されるからである。
【００５６】但し、偏光ビームスプリッタ１２０ａと光
スイッチ１２４の間、及び偏光ビームスプリッタ１２０
ｂと光スイッチ１２４の間を偏波保持系で構成し、光ス
イッチ１２４に入射する光の偏波方向を互いに直交させ
ておけば、コヒーレントクロストークが生じない。この
場合には、光スイッチ１２４は、消光比が低いニオブ酸
リチウム導波路の光スイッチでもよい。
スイッチ１２４の間、及び偏光ビームスプリッタ１２０
ｂと光スイッチ１２４の間を偏波保持系で構成し、光ス
イッチ１２４に入射する光の偏波方向を互いに直交させ
ておけば、コヒーレントクロストークが生じない。この
場合には、光スイッチ１２４は、消光比が低いニオブ酸
リチウム導波路の光スイッチでもよい。
【００５７】このように、図４に示す実施例は、ポアン
カレ球上を何周も回るような偏波モード分散が生じる光
伝送系にも適用できる。
カレ球上を何周も回るような偏波モード分散が生じる光
伝送系にも適用できる。
【００５８】ＢＰＦ２６の場合と同様に、ＢＰＦ１３２
ａ，１３２ｂは、直流より高い周波数から、クロック成
分の周波数を越すクロック成分近傍の周波数までの中の
データ成分を抽出するようにしても良い。但し、雑音が
多くなり、不安定になりやすい。
ａ，１３２ｂは、直流より高い周波数から、クロック成
分の周波数を越すクロック成分近傍の周波数までの中の
データ成分を抽出するようにしても良い。但し、雑音が
多くなり、不安定になりやすい。
【００５９】図５は、本発明の第３実施例の概略構成ブ
ロック図を示す。図１及び図４に示す実施例では、偏光
ビームスプリッタ１６，１２０ａ，１２０ｂで所定方向
（主軸）の偏波成分のみを抽出するので、主軸の偏波成
分が小さくなり、主軸と直交する偏波成分が大きくなる
ような偏波変動が光伝送路で生じた場合には、一時的
に、偏波モード分散を補償できなくなりかねない。図５
に示す実施例は、このような事態にも対応できる。
ロック図を示す。図１及び図４に示す実施例では、偏光
ビームスプリッタ１６，１２０ａ，１２０ｂで所定方向
（主軸）の偏波成分のみを抽出するので、主軸の偏波成
分が小さくなり、主軸と直交する偏波成分が大きくなる
ような偏波変動が光伝送路で生じた場合には、一時的
に、偏波モード分散を補償できなくなりかねない。図５
に示す実施例は、このような事態にも対応できる。
【００６０】図５に示す実施例の構成と動作を説明す
る。光伝送路からの信号光は、入力ポート２１０から光
ファイバ２１２に入力し、光ファイバ２１２を伝搬して
偏波変換装置２１４に入力する。偏波変換装置２１４は
偏波変換装置１２と全く同じ構成からなり、任意の偏波
の入力光を所望の角度の直線偏波に変換する。偏波変換
装置２１４により直線偏波に変換された信号光は、光フ
ァイバ２１６を伝搬して偏光ビームスプリッタ２１８に
入力する。偏光ビームスプリッタ２１８は、光ファイバ
２１６からの光を２つの直交する偏波成分（例えば、Ｔ
ＥとＴＭ）に分波し、一方（例えば、ＴＥ成分）を光フ
ァイバ２２０に、他方（例えば、ＴＭ成分）を光ファイ
バ２２２に出力する。
る。光伝送路からの信号光は、入力ポート２１０から光
ファイバ２１２に入力し、光ファイバ２１２を伝搬して
偏波変換装置２１４に入力する。偏波変換装置２１４は
偏波変換装置１２と全く同じ構成からなり、任意の偏波
の入力光を所望の角度の直線偏波に変換する。偏波変換
装置２１４により直線偏波に変換された信号光は、光フ
ァイバ２１６を伝搬して偏光ビームスプリッタ２１８に
入力する。偏光ビームスプリッタ２１８は、光ファイバ
２１６からの光を２つの直交する偏波成分（例えば、Ｔ
ＥとＴＭ）に分波し、一方（例えば、ＴＥ成分）を光フ
ァイバ２２０に、他方（例えば、ＴＭ成分）を光ファイ
バ２２２に出力する。
【００６１】光ファイバ２２０を伝搬する光のほとんど
は、光スイッチ２２４を介して信号受信用の受光素子２
２６に入射するが、その残りは、光カップラ２２８によ
り分波されて受光素子２３０に入射する。ＢＰＦ２３２
は、ＢＰＦ２６と同様に、受光素子２３０の出力から信
号のクロック成分を抽出する。
は、光スイッチ２２４を介して信号受信用の受光素子２
２６に入射するが、その残りは、光カップラ２２８によ
り分波されて受光素子２３０に入射する。ＢＰＦ２３２
は、ＢＰＦ２６と同様に、受光素子２３０の出力から信
号のクロック成分を抽出する。
【００６２】同様に、光ファイバ２２２を伝搬する光の
ほとんどは、光スイッチ２２４を介して信号受信用の受
光素子２２６に入射するが、その残りは、光カップラ２
３４により分波されて受光素子２３６に入射する。ＢＰ
Ｆ２３８は、ＢＰＦ２３２と同様に、受光素子２３６の
出力から信号のクロック成分を抽出する。
ほとんどは、光スイッチ２２４を介して信号受信用の受
光素子２２６に入射するが、その残りは、光カップラ２
３４により分波されて受光素子２３６に入射する。ＢＰ
Ｆ２３８は、ＢＰＦ２３２と同様に、受光素子２３６の
出力から信号のクロック成分を抽出する。
【００６３】比較回路２４０は、ＢＰＦ２３２，２３８
の出力を比較し、その比較結果により、後述するよう
に、ＢＰＦ２３２の出力による偏波制御とＢＰＦ２３８
の出力による偏波制御とを切り替える。ＢＰＦ２３２，
２３８の出力はまた、それぞれスイッチ２４２の選択接
点２４２ａ，２４２ｂに印加される。スイッチ２４２の
共通接点２４２ｃは制御回路２４４の入力に接続する。
スイッチ２４２は、比較回路２４０の比較結果に従い、
ＢＰＦ２３２又は同２３８の出力を選択して制御回路２
４４に印加する。
の出力を比較し、その比較結果により、後述するよう
に、ＢＰＦ２３２の出力による偏波制御とＢＰＦ２３８
の出力による偏波制御とを切り替える。ＢＰＦ２３２，
２３８の出力はまた、それぞれスイッチ２４２の選択接
点２４２ａ，２４２ｂに印加される。スイッチ２４２の
共通接点２４２ｃは制御回路２４４の入力に接続する。
スイッチ２４２は、比較回路２４０の比較結果に従い、
ＢＰＦ２３２又は同２３８の出力を選択して制御回路２
４４に印加する。
【００６４】制御回路２４４は、スイッチ２４２の共通
接点２４２ｃからの信号に従い、その信号レベルが最大
になるような、偏波変換装置２１４に対する駆動電流を
生成し、偏波変換装置２１４に印加する。制御回路２４
４はまた、比較回路２４０によるスイッチ２４２の切り
替えに従い、ＢＰＦ２３２又は同２３８の出力を最大に
する制御動作をリセットする。スイッチ２４２の切り替
えにより制御回路２４４の制御動作の連続性が断たれる
からである。スイッチ２４２の切り替えによっても偏波
変換装置２１４に対する駆動電流値を継続的に制御でき
る場合には、このような制御動作のリセットは不要であ
る。
接点２４２ｃからの信号に従い、その信号レベルが最大
になるような、偏波変換装置２１４に対する駆動電流を
生成し、偏波変換装置２１４に印加する。制御回路２４
４はまた、比較回路２４０によるスイッチ２４２の切り
替えに従い、ＢＰＦ２３２又は同２３８の出力を最大に
する制御動作をリセットする。スイッチ２４２の切り替
えにより制御回路２４４の制御動作の連続性が断たれる
からである。スイッチ２４２の切り替えによっても偏波
変換装置２１４に対する駆動電流値を継続的に制御でき
る場合には、このような制御動作のリセットは不要であ
る。
【００６５】一般的には、比較回路２４０は、ＢＰＦ２
３２，２３８の出力を比較し、その大小に応じて、スイ
ッチ２４２光スイッチ２２４を切り替える。すなわち、
ＢＰＦ２３２の出力がＢＰＦ２３８の出力より大きいと
きには、比較回路２４０は、スイッチ２４２にＢＰＦ２
３２の出力を選択させ、逆に、ＢＰＦ２３８の出力がＢ
ＰＦ２３２の出力より大きいときには、スイッチ２４２
にＢＰＦ２３８の出力を選択させる。
３２，２３８の出力を比較し、その大小に応じて、スイ
ッチ２４２光スイッチ２２４を切り替える。すなわち、
ＢＰＦ２３２の出力がＢＰＦ２３８の出力より大きいと
きには、比較回路２４０は、スイッチ２４２にＢＰＦ２
３２の出力を選択させ、逆に、ＢＰＦ２３８の出力がＢ
ＰＦ２３２の出力より大きいときには、スイッチ２４２
にＢＰＦ２３８の出力を選択させる。
【００６６】ＢＰＦ２３２の出力による偏波制御と、Ｂ
ＰＦ２３８の出力による偏波制御との切り替えにはヒス
テリシス特性を持たせてもよい、そうすれば、スイッチ
２４２が頻繁に切り替わるのを防止できる。例えば、Ｂ
ＰＦ２３２の出力がＢＰＦ２３８の出力より小さい状態
からＢＰＦ２３８の出力より大きくなる方向に相対的に
変化する場合には、比較回路２４０は、ＢＰＦ２３２の
出力がＢＰＦ２３８の出力より所定値以上、大きくなっ
たときに、スイッチ２４２にＢＰＦ２３２の出力を選択
させる。ＢＰＦ２３２，２３８の出力の変化が逆の関係
にある場合、比較回路２４０は、ＢＰＦ２３８の出力が
ＢＰＦ２３２の出力より所定値以上、大きくなったとき
に、スイッチ２４２にＢＰＦ２３８の出力を選択させ
る。
ＰＦ２３８の出力による偏波制御との切り替えにはヒス
テリシス特性を持たせてもよい、そうすれば、スイッチ
２４２が頻繁に切り替わるのを防止できる。例えば、Ｂ
ＰＦ２３２の出力がＢＰＦ２３８の出力より小さい状態
からＢＰＦ２３８の出力より大きくなる方向に相対的に
変化する場合には、比較回路２４０は、ＢＰＦ２３２の
出力がＢＰＦ２３８の出力より所定値以上、大きくなっ
たときに、スイッチ２４２にＢＰＦ２３２の出力を選択
させる。ＢＰＦ２３２，２３８の出力の変化が逆の関係
にある場合、比較回路２４０は、ＢＰＦ２３８の出力が
ＢＰＦ２３２の出力より所定値以上、大きくなったとき
に、スイッチ２４２にＢＰＦ２３８の出力を選択させ
る。
【００６７】比較回路２４０はまた、スイッチ２４２の
切り替えに同期して、光スイッチ２２４を切り替える。
すなわち、比較回路２４０は、スイッチ２４２にＢＰＦ
２３２の出力を選択させるときには、光スイッチ２２４
に光ファイバ２２０からの入力光を選択させ、逆に、ス
イッチ２４２にＢＰＦ２３８の出力を選択させるときに
は、光スイッチ２２４に光ファイバ２２２からの入力光
を選択させる。
切り替えに同期して、光スイッチ２２４を切り替える。
すなわち、比較回路２４０は、スイッチ２４２にＢＰＦ
２３２の出力を選択させるときには、光スイッチ２２４
に光ファイバ２２０からの入力光を選択させ、逆に、ス
イッチ２４２にＢＰＦ２３８の出力を選択させるときに
は、光スイッチ２２４に光ファイバ２２２からの入力光
を選択させる。
【００６８】光スイッチ２２４は、ニオブ酸リチウム導
波路の方向性結合器の中間に１／２波長板を挿入するこ
とで無偏光化した光スイッチからなる。しかし、先の実
施例と同様に、光ファイバ２２０，２２２を偏波保持フ
ァイバとし、光スイッチ２２４に入射する２つの光を互
いに直交させておけば、コヒーレントクロストークが生
じない。この場合には、光スイッチ２２４は、消光比の
低いニオブ酸リチウム導波路の光スイッチでもよい。
波路の方向性結合器の中間に１／２波長板を挿入するこ
とで無偏光化した光スイッチからなる。しかし、先の実
施例と同様に、光ファイバ２２０，２２２を偏波保持フ
ァイバとし、光スイッチ２２４に入射する２つの光を互
いに直交させておけば、コヒーレントクロストークが生
じない。この場合には、光スイッチ２２４は、消光比の
低いニオブ酸リチウム導波路の光スイッチでもよい。
【００６９】図５に示す実施例では、光伝送路の状態が
変化して、主軸としていた方向の信号が小さくなり、主
軸方向に直交する偏波成分が大きくなるような事態が生
じても、新たな主軸方向成分に追従して、偏波モード分
散補償を継続できる。すなわち、主軸が交代しても、支
障なく偏波モード分散の補償を継続できる。
変化して、主軸としていた方向の信号が小さくなり、主
軸方向に直交する偏波成分が大きくなるような事態が生
じても、新たな主軸方向成分に追従して、偏波モード分
散補償を継続できる。すなわち、主軸が交代しても、支
障なく偏波モード分散の補償を継続できる。
【００７０】図５に示す実施例でも、ＢＰＦ２３２，２
３８は、直流より高い周波数から、クロック成分の周波
数を越すクロック成分近傍の周波数までの中のデータ成
分を抽出するようにしても良い。但し、雑音が多くな
り、不安定になりやすい。例えば、ＢＰＦ２３２，２３
８の通過中心周波数を５ＧＨｚとしてもよい。
３８は、直流より高い周波数から、クロック成分の周波
数を越すクロック成分近傍の周波数までの中のデータ成
分を抽出するようにしても良い。但し、雑音が多くな
り、不安定になりやすい。例えば、ＢＰＦ２３２，２３
８の通過中心周波数を５ＧＨｚとしてもよい。
【００７１】図６は、図４に示す実施例と図５に示す実
施例を合体した実施例の概略構成ブロック図を示す。本
実施例は、図４に示す実施例と同様に、基本的に同じ構
成からなる２つの偏波モード分散補償系Ａ，Ｂを具備
し、各補償系Ａ，Ｂは、図５に示す実施例と同様に、主
軸方向の成分及び主軸方向に直交する方向の成分の両方
をレベルを調べ、レベルの大きい方の成分で偏波モード
分散を補償する。このように構成することで、伝送信号
光の偏波がポアンカレ球上を何周も回るように光伝送
系、及び、主軸が交代するような光伝送系のどちらにも
そのまま適用でき、偏波モード分散を支障なく補償でき
る。
施例を合体した実施例の概略構成ブロック図を示す。本
実施例は、図４に示す実施例と同様に、基本的に同じ構
成からなる２つの偏波モード分散補償系Ａ，Ｂを具備
し、各補償系Ａ，Ｂは、図５に示す実施例と同様に、主
軸方向の成分及び主軸方向に直交する方向の成分の両方
をレベルを調べ、レベルの大きい方の成分で偏波モード
分散を補償する。このように構成することで、伝送信号
光の偏波がポアンカレ球上を何周も回るように光伝送
系、及び、主軸が交代するような光伝送系のどちらにも
そのまま適用でき、偏波モード分散を支障なく補償でき
る。
【００７２】図６に示す実施例の構成と動作を説明す
る。光伝送路からの信号光は、入力ポート３１０から３
ｄＢ光カップラ３１２に入力し、ここで２系統Ａ，Ｂに
分割される。３ｄＢ光カップラ３１２で分割された２つ
の信号光は、それぞれ、光ファイバ３１４ａ，３１４ｂ
を伝送して偏波変換装置３１６ａ，３１６ｂに入射す
る。偏波変換装置３１６ａ，３１６ｂは偏波変換装置１
２，１１６ａ，１１６ｂと全く同じ構成からなり、入射
光の偏波を所望の角度の直線偏波に変換する。
る。光伝送路からの信号光は、入力ポート３１０から３
ｄＢ光カップラ３１２に入力し、ここで２系統Ａ，Ｂに
分割される。３ｄＢ光カップラ３１２で分割された２つ
の信号光は、それぞれ、光ファイバ３１４ａ，３１４ｂ
を伝送して偏波変換装置３１６ａ，３１６ｂに入射す
る。偏波変換装置３１６ａ，３１６ｂは偏波変換装置１
２，１１６ａ，１１６ｂと全く同じ構成からなり、入射
光の偏波を所望の角度の直線偏波に変換する。
【００７３】偏波変換装置３１６ａにより直線偏波に変
換された信号光は、光ファイバ３１８ａを伝搬して偏光
ビームスプリッタ３２０ａに入力する。偏光ビームスプ
リッタ３２０ａは、光ファイバ３１８ａからの光を２つ
の直交する偏波成分（例えば、ＴＥとＴＭ）に分波し、
一方（例えば、ＴＥ成分）を光ファイバ３２２ａに、他
方（例えば、ＴＭ成分）を光ファイバ３２４ａに出力す
る。
換された信号光は、光ファイバ３１８ａを伝搬して偏光
ビームスプリッタ３２０ａに入力する。偏光ビームスプ
リッタ３２０ａは、光ファイバ３１８ａからの光を２つ
の直交する偏波成分（例えば、ＴＥとＴＭ）に分波し、
一方（例えば、ＴＥ成分）を光ファイバ３２２ａに、他
方（例えば、ＴＭ成分）を光ファイバ３２４ａに出力す
る。
【００７４】光ファイバ３２２ａを伝搬する光のほとん
どは、光スイッチ３２６ａを介して光スイッチ３２８の
一方のポートに入射するが、その残りは、光カップラ３
３０ａにより分波されて受光素子３３２ａに入射する。
ＢＰＦ３３４ａは、ＢＰＦ２６，１３２ａと同様に、受
光素子３３２ａの出力から信号のクロック成分を抽出す
る。
どは、光スイッチ３２６ａを介して光スイッチ３２８の
一方のポートに入射するが、その残りは、光カップラ３
３０ａにより分波されて受光素子３３２ａに入射する。
ＢＰＦ３３４ａは、ＢＰＦ２６，１３２ａと同様に、受
光素子３３２ａの出力から信号のクロック成分を抽出す
る。
【００７５】同様に、光ファイバ３２４ａを伝搬する光
のほとんどは、光スイッチ３２６ａを介して光スイッチ
３２８の他方のポートに入射するが、その残りは、光カ
ップラ３３６ａにより分波されて受光素子３３８ａに入
射する。ＢＰＦ３４０ａは、ＢＰＦ２３２，２３８と同
様に、受光素子３３８ａの出力から信号のクロック成分
を抽出する。
のほとんどは、光スイッチ３２６ａを介して光スイッチ
３２８の他方のポートに入射するが、その残りは、光カ
ップラ３３６ａにより分波されて受光素子３３８ａに入
射する。ＢＰＦ３４０ａは、ＢＰＦ２３２，２３８と同
様に、受光素子３３８ａの出力から信号のクロック成分
を抽出する。
【００７６】制御回路３４２ａは、図５に示す実施例の
比較回路２４０、スイッチ２４２及び制御回路２４４の
機能を具備する。制御回路３４２ａは更に、制御回路１
３４ａ，１３４ｂと同様に、追従優先モード又は規制優
先モードで動作でき、また、偏波変換装置３１６ａに対
する駆動電流が規制値を超えたかどうかを示す情報をス
イッチ制御回路３４４に供給する。
比較回路２４０、スイッチ２４２及び制御回路２４４の
機能を具備する。制御回路３４２ａは更に、制御回路１
３４ａ，１３４ｂと同様に、追従優先モード又は規制優
先モードで動作でき、また、偏波変換装置３１６ａに対
する駆動電流が規制値を超えたかどうかを示す情報をス
イッチ制御回路３４４に供給する。
【００７７】以上、Ａ系統の構成と動作を説明したが、
符号に付加された’ａ’を’ｂ’と読み替えることで、
Ｂ系統の構成及び動作の説明とすることができる。従っ
て、Ｂ系統の構成と動作の詳細な説明を省略する。
符号に付加された’ａ’を’ｂ’と読み替えることで、
Ｂ系統の構成及び動作の説明とすることができる。従っ
て、Ｂ系統の構成と動作の詳細な説明を省略する。
【００７８】スイッチ制御回路３４４は、追従優先モー
ド及び規制優先モードのどちらで動作すべきかを制御回
路３４２ａ，３４２ｂに指示する。スイッチ制御回路３
４４は、制御回路３４２ａ，３４２ｂ及び光スイッチ３
２８に対して、スイッチ制御回路１３６と同様に動作す
る。即ち、Ａ系統の偏波モード分散補償結果を光スイッ
チ３２８で選択する場合には、光スイッチ３２８に光ス
イッチ３２６ａからの信号光を選択させ、制御回路３４
２ａを追従優先モードで動作させ、制御回路３４２ｂを
規制優先モードで動作させる。Ａ系統で偏波変換装置３
１６ａに対する駆動電流がポアンカレ球上で１周以上し
てしまったときには、スイッチ制御回路３４４は、光ス
イッチ３２８に光スイッチ３２６ｂからの信号光を選択
させ、制御回路３４２ａを初期化した上で規制優先モー
ドで動作させ、制御回路３４２ｂを追従優先モードで動
作させる。
ド及び規制優先モードのどちらで動作すべきかを制御回
路３４２ａ，３４２ｂに指示する。スイッチ制御回路３
４４は、制御回路３４２ａ，３４２ｂ及び光スイッチ３
２８に対して、スイッチ制御回路１３６と同様に動作す
る。即ち、Ａ系統の偏波モード分散補償結果を光スイッ
チ３２８で選択する場合には、光スイッチ３２８に光ス
イッチ３２６ａからの信号光を選択させ、制御回路３４
２ａを追従優先モードで動作させ、制御回路３４２ｂを
規制優先モードで動作させる。Ａ系統で偏波変換装置３
１６ａに対する駆動電流がポアンカレ球上で１周以上し
てしまったときには、スイッチ制御回路３４４は、光ス
イッチ３２８に光スイッチ３２６ｂからの信号光を選択
させ、制御回路３４２ａを初期化した上で規制優先モー
ドで動作させ、制御回路３４２ｂを追従優先モードで動
作させる。
【００７９】光スイッチ３２８で選択された信号光は受
信処理用の受光素子３４６に入射する。受光素子３４６
は入力光の強度変化に応じて振幅が変化する電気信号を
出力する。受光素子３４６の出力は、受信処理系へ供給
される。
信処理用の受光素子３４６に入射する。受光素子３４６
は入力光の強度変化に応じて振幅が変化する電気信号を
出力する。受光素子３４６の出力は、受信処理系へ供給
される。
【００８０】光スイッチ３２６ａ，３２６ｂ，３２８
は、ニオブ酸リチウム導波路の方向性結合器の中間に１
／２波長板を挿入することで無偏光化した光スイッチか
らなる。しかし、先の実施例と同様に、光ファイバ３２
２ａ，３２２ｂ，３２４ａ，３２４ｂを偏波保持ファイ
バとし、光スイッチ３２６ａ，３２６ｂに入射する２つ
の光を互いに直交させておけば、コヒーレントクロスト
ークが生じない。この場合には、光スイッチ３２６ａ，
３２６ｂは、消光比の低いニオブ酸リチウム導波路の光
スイッチでもよい。
は、ニオブ酸リチウム導波路の方向性結合器の中間に１
／２波長板を挿入することで無偏光化した光スイッチか
らなる。しかし、先の実施例と同様に、光ファイバ３２
２ａ，３２２ｂ，３２４ａ，３２４ｂを偏波保持ファイ
バとし、光スイッチ３２６ａ，３２６ｂに入射する２つ
の光を互いに直交させておけば、コヒーレントクロスト
ークが生じない。この場合には、光スイッチ３２６ａ，
３２６ｂは、消光比の低いニオブ酸リチウム導波路の光
スイッチでもよい。
【００８１】このように、図６に示す実施例は、図４に
示す実施例の利点と図５に示す実施例の利点を併せ持
つ。すなわち、図６に示す実施例は、ポアンカレ球上を
何周も偏波が回るような光伝送系でも適用でき、且つ、
主軸が交代しても偏波モード分散を補償し続けることが
できる。
示す実施例の利点と図５に示す実施例の利点を併せ持
つ。すなわち、図６に示す実施例は、ポアンカレ球上を
何周も偏波が回るような光伝送系でも適用でき、且つ、
主軸が交代しても偏波モード分散を補償し続けることが
できる。
【００８２】光スイッチ１２４，２２４，３２６ａ，３
２６ｂ，３２８としてニオブ酸リチウム導波路を用いた
が、２台の電気吸収型光変調器と３ｄＢカップラを組み
合わせた光スイッチでもよい。
２６ｂ，３２８としてニオブ酸リチウム導波路を用いた
が、２台の電気吸収型光変調器と３ｄＢカップラを組み
合わせた光スイッチでもよい。
【００８３】図４及び図６に示す実施例では、２系統の
偏波モード分散補償結果を光スイッチで選択したが、２
系統の各偏波モード分散補償結果を別々の受光素子に入
力して電気信号に変換し、その受光素子の出力を電気ス
イッチで選択するようにしてもよいことは明らかであ
る。
偏波モード分散補償結果を光スイッチで選択したが、２
系統の各偏波モード分散補償結果を別々の受光素子に入
力して電気信号に変換し、その受光素子の出力を電気ス
イッチで選択するようにしてもよいことは明らかであ
る。
【００８４】図６に示す実施例でも、先の各実施例と同
様に、ＢＰＦ３３４ａ，３３４ｂ，３４０ａ，３４０ｂ
は、直流より高い周波数から、クロック成分の周波数を
越すクロック成分近傍の周波数までの中のデータ成分を
抽出するようにしても良い。但し、雑音が多くなり、不
安定になりやすい。例えば、ＢＰＦ３３４ａ，３３４
ｂ，３４０ａ，３４０ｂの通過中心周波数を５ＧＨｚと
してもよい。
様に、ＢＰＦ３３４ａ，３３４ｂ，３４０ａ，３４０ｂ
は、直流より高い周波数から、クロック成分の周波数を
越すクロック成分近傍の周波数までの中のデータ成分を
抽出するようにしても良い。但し、雑音が多くなり、不
安定になりやすい。例えば、ＢＰＦ３３４ａ，３３４
ｂ，３４０ａ，３４０ｂの通過中心周波数を５ＧＨｚと
してもよい。
【００８５】図４、図５及び図６に示す実施例では、光
スイッチ１２４，２２４，３２８で信号光を選択した後
に受光素子１２６，２２６，３４６により電気信号に変
換しているが、先に、受光素子で個別に電気信号に変換
してから電気スイッチでそれら受光素子の出力を選択す
るようにしてもよい。図７は、図４に示す実施例をその
ように変更した実施例の概略構成ブロック図を示す。図
４と同じ構成要素には同じ符号を付してある。
スイッチ１２４，２２４，３２８で信号光を選択した後
に受光素子１２６，２２６，３４６により電気信号に変
換しているが、先に、受光素子で個別に電気信号に変換
してから電気スイッチでそれら受光素子の出力を選択す
るようにしてもよい。図７は、図４に示す実施例をその
ように変更した実施例の概略構成ブロック図を示す。図
４と同じ構成要素には同じ符号を付してある。
【００８６】受光素子１４０ａ，１４０ｂはそれぞれ、
光ファイバ１２２ａ，１２２ｂからの信号光を電気信号
に変換し、得られた電気信号を電気スイッチ１４２の別
々の選択接点に供給する。電気スイッチ１４２は、スイ
ッチ制御回路１３６からの切り替え制御信号に従い、受
光素子１４０ａ又は同１４０ｂの出力を選択して、後段
の受信処理回路に供給する。
光ファイバ１２２ａ，１２２ｂからの信号光を電気信号
に変換し、得られた電気信号を電気スイッチ１４２の別
々の選択接点に供給する。電気スイッチ１４２は、スイ
ッチ制御回路１３６からの切り替え制御信号に従い、受
光素子１４０ａ又は同１４０ｂの出力を選択して、後段
の受信処理回路に供給する。
【００８７】図１に示す実施例に関連して言及したよう
に、図７に示す構成では、受光素子１４０ａ，１４０ｂ
の出力をＢＰＦ１３２ａ，１３２ｂにも供給するように
することで、分波器１２２ａ，１２２ｂ及び受光素子１
２８ａ，１２８ｂを省略できる。図５及び図６に示す実
施例に対しては、一方の偏波成分に対する分波器及び受
光素子を省略できることになる。
に、図７に示す構成では、受光素子１４０ａ，１４０ｂ
の出力をＢＰＦ１３２ａ，１３２ｂにも供給するように
することで、分波器１２２ａ，１２２ｂ及び受光素子１
２８ａ，１２８ｂを省略できる。図５及び図６に示す実
施例に対しては、一方の偏波成分に対する分波器及び受
光素子を省略できることになる。
【００８８】図７に示す実施例では、高速の光スイッチ
１２４，２２４，３２８を必要としないという利点があ
る。
１２４，２２４，３２８を必要としないという利点があ
る。
【００８９】
【発明の効果】以上の説明から容易に理解できるよう
に、本発明によれば、ファラデー回転子を使った偏波変
換器を使うことにより、速い偏波の変化に追従して、偏
波モード分散を補償できる。機械式可動部品を使用しな
いことにより、長期にわたって使用でき、高い信頼性を
確保できる。更には、偏波モード分散補償量を入射光の
偏波モード分散量に応じて変化させることができるの
で、光伝送路の伝送状態の変化に応じて適応的に偏波モ
ード分散を補償できる。
に、本発明によれば、ファラデー回転子を使った偏波変
換器を使うことにより、速い偏波の変化に追従して、偏
波モード分散を補償できる。機械式可動部品を使用しな
いことにより、長期にわたって使用でき、高い信頼性を
確保できる。更には、偏波モード分散補償量を入射光の
偏波モード分散量に応じて変化させることができるの
で、光伝送路の伝送状態の変化に応じて適応的に偏波モ
ード分散を補償できる。
【図１】 本発明の第１実施例の概略構成ブロック図で
ある。
ある。
【図２】 偏波変換装置１２の斜視図である。
【図３】 ポアンカレ球上での、偏波変換装置１２によ
る偏波変換の様子を示す模式図である。
る偏波変換の様子を示す模式図である。
【図４】 本発明の第２実施例の概略構成ブロック図で
ある。
ある。
【図５】 本発明の第３実施例の概略構成ブロック図で
ある。
ある。
【図６】 本発明の第４実施例の概略構成ブロック図で
ある。
ある。
【図７】 本発明の第５実施例の概略構成ブロック図で
ある。
ある。
【図８】 偏波モード分散の模式図である
１０：光ファイバ １２：偏波変換装置 １４：光ファイバ １６：偏光ビームスプリッタ １８：光ファイバ ２０：信号受信用受光素子 ２２：光カップラ ２４：受光素子 ２６：バンドパスフィルタ（ＢＰＦ） ２８：制御回路 ３０：コリメータレンズ ３２：第１の偏波変換器 ３４：１／４波長板 ３６：第２の偏波変換器 ３８：集光レンズ ４０：ファラデー回転子 ４２：コイル ４４，４６：磁石 ５０：ファラデー回転子 ５２：コイル ５４，５６：磁石 ５４，５６からなる。 ６０：北極 ６２：南極 ６３：垂直偏波 ６４：子午線 ６５：水平偏波 ６６：赤道 ６８：入射光の偏波位置 ７０：第１の偏波変換器３２による偏波変換後の偏波位
置 ７２：１／４波長板３４の出射光の偏波位置 ７４：第２の偏波変換器３６による偏波変換後の偏波位
置 １１０：入力ポート １１２：３ｄＢ光カップラ １１４ａ，１１４ｂ：光ファイバ １１６ａ，１１６ｂ：偏波変換装置 １１８ａ，１１８ｂ：光ファイバ １２０ａ，１２０ｂ：偏光ビームスプリッタ １２２ａ，１２２ｂ：光ファイバ １２４：光スイッチ １２６：信号受信用受光素子 １２８ａ，１２８ｂ：光カップラ １３０ａ，１３０ｂ：受光素子 １３２ａ，１３２ｂ：ＢＰＦ １３４ａ，１３４ｂ：制御回路 １３６：スイッチ制御回路 １４０ａ，１４０ｂ：受光素子 １４２：電気スイッチ ２１０：入力ポート ２１２：光ファイバ ２１４：偏波変換装置 ２１６：光ファイバ ２１８：偏光ビームスプリッタ ２２０：光ファイバ ２２２：光ファイバ ２２４：光スイッチ ２２６：信号受信用受光素子 ２２８：光カップラ ２３０：受光素子 ２３２：ＢＰＦ ２３４：光カップラ ２３６：受光素子 ２３８：ＢＰＦ ２４０：比較回路 ２４２：スイッチ ２４４：制御回路 ３１０：入力ポート ３１２：３ｄＢ光カップラ ３１４ａ，３１４ｂ：光ファイバ ３１６ａ，３１６ｂ：偏波変換装置 ３１８ａ，３１８ｂ：光ファイバ ３２０ａ，３２０ｂ：偏光ビームスプリッタ ３２２ａ，３２２ｂ：光ファイバ ３２４ａ，３２４ｂ：光ファイバ ３２６ａ，３２６ｂ：光スイッチ ３２８：光スイッチ ３３０ａ，３３０ｂ：光カップラ ３３２ａ，３３２ｂ：受光素子 ３３４ａ，３３４ｂ：ＢＰＦ ３３６ａ，３３６ｂ：光カップラ ３３８ａ，３３８ｂ：受光素子 ３４０ａ，３４０ｂ：ＢＰＦ ３４２ａ，３４２ｂ：制御回路 ３４４：スイッチ制御回路
置 ７２：１／４波長板３４の出射光の偏波位置 ７４：第２の偏波変換器３６による偏波変換後の偏波位
置 １１０：入力ポート １１２：３ｄＢ光カップラ １１４ａ，１１４ｂ：光ファイバ １１６ａ，１１６ｂ：偏波変換装置 １１８ａ，１１８ｂ：光ファイバ １２０ａ，１２０ｂ：偏光ビームスプリッタ １２２ａ，１２２ｂ：光ファイバ １２４：光スイッチ １２６：信号受信用受光素子 １２８ａ，１２８ｂ：光カップラ １３０ａ，１３０ｂ：受光素子 １３２ａ，１３２ｂ：ＢＰＦ １３４ａ，１３４ｂ：制御回路 １３６：スイッチ制御回路 １４０ａ，１４０ｂ：受光素子 １４２：電気スイッチ ２１０：入力ポート ２１２：光ファイバ ２１４：偏波変換装置 ２１６：光ファイバ ２１８：偏光ビームスプリッタ ２２０：光ファイバ ２２２：光ファイバ ２２４：光スイッチ ２２６：信号受信用受光素子 ２２８：光カップラ ２３０：受光素子 ２３２：ＢＰＦ ２３４：光カップラ ２３６：受光素子 ２３８：ＢＰＦ ２４０：比較回路 ２４２：スイッチ ２４４：制御回路 ３１０：入力ポート ３１２：３ｄＢ光カップラ ３１４ａ，３１４ｂ：光ファイバ ３１６ａ，３１６ｂ：偏波変換装置 ３１８ａ，３１８ｂ：光ファイバ ３２０ａ，３２０ｂ：偏光ビームスプリッタ ３２２ａ，３２２ｂ：光ファイバ ３２４ａ，３２４ｂ：光ファイバ ３２６ａ，３２６ｂ：光スイッチ ３２８：光スイッチ ３３０ａ，３３０ｂ：光カップラ ３３２ａ，３３２ｂ：受光素子 ３３４ａ，３３４ｂ：ＢＰＦ ３３６ａ，３３６ｂ：光カップラ ３３８ａ，３３８ｂ：受光素子 ３４０ａ，３４０ｂ：ＢＰＦ ３４２ａ，３４２ｂ：制御回路 ３４４：スイッチ制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 信介 埼玉県上福岡市大原二丁目１番15号株式会 社ケイディディ研究所内 Ｆターム(参考） 2H079 AA03 BA02 CA04 EB18 FA01 HA09 KA06 KA19 5K002 AA07 BA02 BA04 BA06 CA01 DA02 DA05 FA01
Claims (20)
- 【請求項１】 入力信号光の偏波モード分散を補償する
装置であって、 当該入力信号光の偏波を任意の角度の直線偏波に変換す
る偏波変換装置と、 当該偏波変換装置の出力光から、互いに直交する２成分
のうちの少なくとも一方の偏波成分を抽出する偏波抽出
手段と、 当該偏波抽出手段の出力光から所定成分信号を抽出する
信号抽出手段と、 当該信号抽出手段の出力に従い、当該信号抽出手段の出
力がより大きくなるように当該偏波変換装置を制御する
制御手段とからなることを特徴とする偏波モード分散補
償装置。 - 【請求項２】 当該信号抽出手段が、当該偏波抽出手段
の一方の偏波の出力光を電気信号に変換する受光素子
と、当該受光素子の出力から当該所定成分の信号を抽出
し、当該制御手段に供給する信号抽出器とからなる請求
項１に記載の偏波モード分散補償装置。 - 【請求項３】 当該信号抽出器は、当該入力信号光のク
ロック成分強度を抽出する電気フィルタである請求項２
に記載の偏波モード分散補償装置。 - 【請求項４】 当該信号抽出器は、当該入力信号光の平
均光強度を抽出する電気フィルタである請求項２に記載
の偏波モード分散補償装置。 - 【請求項５】 当該信号抽出手段が、当該偏波抽出手段
の一方の偏波の出力光を電気信号に変換する第１の受光
素子と、当該第１の受光素子の出力から当該所定成分の
信号を抽出する第１の信号抽出器と、当該偏波抽出手段
の他方の偏波の出力光を電気信号に変換する第２の受光
素子と、当該第２の受光素子の出力から当該所定成分の
信号を抽出する第２の信号抽出器と、当該第１及び第２
の信号抽出器の出力を比較する比較手段と、当該比較手
段の比較結果に従い、当該第１及び第２の信号抽出器の
一方の出力を選択して当該制御手段に供給するスイッチ
とからなり、 更に、当該比較手段の当該比較結果に従い、当該偏波抽
出手段の何れか一方の偏波で搬送される信号を選択する
信号選択手段を具備する請求項２に記載の偏波モード分
散補償装置。 - 【請求項６】 当該第１及び第２の信号抽出器はそれぞ
れ、当該入力信号光のクロック成分強度を抽出する電気
フィルタである請求項５に記載の偏波モード分散補償装
置。 - 【請求項７】 当該第１及び第２の信号抽出器はそれぞ
れ、当該入力信号光の平均光強度を抽出する電気フィル
タである請求項５に記載の偏波モード分散補償装置。 - 【請求項８】 当該信号選択手段が、当該偏波抽出手段
の何れか一方の偏波の出力光を選択する光スイッチであ
る請求項５に記載の偏波モード分散補償装置。 - 【請求項９】 当該偏波変換装置が、ファラデー回転に
より当該入力信号光の偏波を回転する装置からなる請求
項１に記載の偏波モード分散補償装置。 - 【請求項１０】 当該偏波変換装置が、ファラデー回転
により当該入力信号光を偏波をポアンカレ球上の緯度線
に沿って移動する第１の偏波変換器と、当該第１の偏波
変換器の出力光を当該ポアンカレ球の赤道上に移動する
波長板と、当該波長板の出力光の偏波を当該ポアンカレ
球の赤道上に沿って移動する第２の偏波変換器とからな
る請求項９に記載の偏波モード分散補償装置。 - 【請求項１１】 当該第１及び第２の偏波変換器はそれ
ぞれ、ファラデー素子と、当該制御手段からの駆動電流
に従った、当該ファラデー素子の光軸方向の磁界を当該
ファラデー素子に印加する磁気発生手段と、当該ファラ
デー素子の光軸方向に直交する方向の、当該ファラデー
素子を磁気飽和させる強さの定常的な磁界を当該ファラ
デー素子に印加する磁石とからなる請求項１０に記載の
偏波モード分散補償装置。 - 【請求項１２】 入力信号光の偏波モード分散を補償す
る装置であって、 当該入力信号光を２つに分割する光分波器と、 当該光分波器の一方の出力光の偏波を任意の角度の直線
偏波に変換する第１の偏波変換装置、当該第１の偏波変
換装置の出力光から所定偏波成分を抽出する第１の偏波
抽出器、及び当該第１の偏波抽出器の出力光強度がより
大きくなるように当該第１の偏波変換装置の偏波変換を
制御する第１の制御手段を具備する第１の分散補償器
と、 当該光分波器の他方の出力光の偏波を任意の角度の直線
偏波に変換する第２の偏波変換装置、当該第２の偏波変
換装置の出力光から所定偏波成分を抽出する第２の偏波
抽出器、及び当該第２の偏波変換装置に対する制御信号
を所定規制値範囲内に規制した状態で、当該第２の偏波
抽出器の出力光強度がより大きくなるように当該第２の
偏波変換装置の偏波変換を制御する第２の制御手段を具
備する第２の分散補償器と、 当該第１及び第２の分散補償器の一方の出力を選択自在
であり、当初は、当該第１の分散補償器の出力を選択す
る信号選択スイッチと、 当該第１及び第２制御手段による当該第１及び第２の偏
波変換装置の制御状態を監視し、その監視結果に従い当
該第１及び第２の制御手段並びに当該信号選択スイッチ
を制御するスイッチ制御手段であって、当該第１の制御
手段の当該第１の波長変換装置に対する制御信号がその
規制値を越えた場合に、当該信号選択スイッチに当該第
２の分散補償器の出力を選択させると共に、当該第２の
制御手段に、当該第２の偏波変換装置に対する制御信号
の規制値とは無関係に、当該第２の偏波抽出器の出力光
がより大きくなるように当該第２の偏波変換装置の偏波
変換を制御させるスイッチ制御手段とを具備することを
特徴とする偏波モード分散補償装置。 - 【請求項１３】 当該スイッチ制御手段は、当該第２の
制御手段に、当該第２の偏波変換装置に対する制御信号
の規制値とは無関係に、当該第２の偏波抽出器の出力光
がより大きくなるように当該第２の偏波変換装置の偏波
変換を制御させるときに、当該第１の制御手段に、当該
第１の偏波変換装置に対する制御信号を所定規制値範囲
内に規制した状態で、当該第１の偏波抽出器の出力光が
より大きくなるように当該第１の偏波変換装置の偏波変
換を制御させる請求項１２に記載の偏波モード分散補償
装置。 - 【請求項１４】 当該第１及び第２の制御手段はそれぞ
れ、当該第１及び第２の偏波抽出器により抽出された当
該所定偏波成分から得られる所定成分信号が大きくなる
ように、当該第１及び第２の偏波変換装置の偏波変換を
制御する請求項１２に記載の偏波モード分散補償装置。 - 【請求項１５】 当該所定成分信号は、当該入力信号光
のクロック成分強度を示す信号である請求項１４に記載
の偏波モード分散補償装置。 - 【請求項１６】 当該第１の制御手段が更に、当該第１
の偏波抽出器から出力される２つの直交偏波成分の内の
一方の偏波の出力光を電気信号に変換する第１の受光素
子と、当該第１の受光素子の出力から当該所定成分信号
を抽出する第１の信号抽出器と、当該第１の偏波抽出器
から出力される他方の偏波の出力光を電気信号に変換す
る第２の受光素子と、当該第２の受光素子の出力から当
該所定成分信号を抽出する第２の信号抽出器と、当該第
１及び第２の信号抽出器の出力を比較する第１の比較手
段と、当該第１の比較手段の比較結果に従い、当該第１
及び第２の信号抽出器の一方の出力を選択する第１の選
択器を具備し、当該第１の選択器の出力が大きくなるよ
うに当該第１の偏波変換装置の偏波変換を制御し、 当該第２の制御手段が更に、当該第２の偏波抽出器から
出力される２つの直交偏波成分の内の一方の偏波の出力
光を電気信号に変換する第３の受光素子と、当該第３の
受光素子の出力から当該所定成分信号を抽出する第３の
信号抽出器と、当該第２の偏波抽出器から出力される他
方の偏波の出力光を電気信号に変換する第４の受光素子
と、当該第４の受光素子の出力から当該所定成分信号を
抽出する第４の信号抽出器と、当該第３及び第４の信号
抽出器の出力を比較する第２の比較手段と、当該第２の
比較手段の比較結果に従い、当該第３及び第４の信号抽
出器の一方の出力を選択する第２の選択器を具備し、当
該第２の選択器の出力が大きくなるように当該第２の偏
波変換装置の偏波変換を制御し、 当該第１の分散補償器が更に、当該第１の比較手段の当
該比較結果に従い、当該第１の偏波抽出器の何れか一方
の偏波で搬送される信号を選択する第１の信号選択器を
具備し、 当該第２の分散補償器が更に、当該第２の比較手段の当
該比較結果に従い、当該第２の偏波抽出器の何れか一方
の偏波で搬送される信号を選択する第２の信号選択器を
具備する請求項１４に記載の偏波モード分散補償装置。 - 【請求項１７】 当該第１及び第２の偏波変換装置が、
ファラデー回転により入力光の偏波を回転する装置から
なる請求項１２に記載の偏波モード分散補償装置。 - 【請求項１８】 当該第１及び第２の偏波変換装置がそ
れぞれ、ファラデー回転により当該入力信号光を偏波を
ポアンカレ球上の緯度線に沿って移動する第１の偏波変
換器と、当該第１の偏波変換器の出力光を当該ポアンカ
レ球の赤道上に移動する波長板と、当該波長板の出力光
の偏波を当該ポアンカレ球の赤道上に沿って移動する第
２の偏波変換器とからなる請求項１７に記載の偏波モー
ド分散補償装置。 - 【請求項１９】 当該第１及び第２の偏波変換器はそれ
ぞれ、ファラデー素子と、当該制御手段からの駆動電流
に従った、当該ファラデー素子の光軸方向の磁界を当該
ファラデー素子に印加する磁気発生手段と、当該ファラ
デー素子の光軸方向に直交する方向の、当該ファラデー
素子を磁気飽和させる強さの定常的な磁界を当該ファラ
デー素子に印加する磁石とからなる請求項１８に記載の
偏波モード分散補償装置。 - 【請求項２０】 当該第１の信号選択器が、当該第１の
偏波抽出器の何れか一方の偏波の出力光を選択する光ス
イッチであり、当該第２の信号選択器が、当該第２の偏
波抽出器の何れか一方の偏波の出力光を選択する光スイ
ッチである請求項１６に記載の偏波モード分散補償装
置。
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