JP2003503738A

JP2003503738A - Ｓｏｐに依存しないでｐｍｄを決定するためのデバイスおよび方法

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Publication number: JP2003503738A
Application number: JP2001508081A
Authority: JP
Inventors: デヴィッド・ウェイ; テジュン・シア
Original assignee: エムシーアイ・ワールドコム・インコーポレーテッド
Priority date: 1999-07-01
Filing date: 2000-07-03
Publication date: 2003-01-28
Also published as: EP1197014A1; EP1197014A4; AU775507B2; AU5785500A; WO2001003336A1; CA2378068A1; US6421153B1

Abstract

(57)【要約】光学的送信ライン（２２４，３２４）に接続することができる検出装置（２４４，３４４）を含む光学的送信ライン（２２４，３２４）を持つ光通信システムで、偏光モード分散（ＰＭＤ）を検出するための偏光状態（ＳＯＰ）に依存しないデバイス（２２６，３２６）および方法。この場合、上記検出装置（２４４，３４４）は、光学信号のＰＭＤを測定するために、光学的送信ライン上の光学信号のパルス波形を分析することができる。修正装置（２４６、３４６）は、検出装置（２４４，３４４）に接続することができる。この場合、修正装置（２４６，３４６）は、測定したＰＭＤに対して光学信号を補正することができる。コントローラ（２４２，３４２）は、検出装置（２４４，３４４）および修正装置（２４６，３４６）に接続することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、概して、光通信システムに関し、特に光ファイバ・ネットワークを
通して送信される光学信号のＰＭＤを正確に決定するためのデバイスおよび方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】

通常の光通信システムの場合には、一連の光パルスの形をしている光学信号が
、被変調レーザ・ダイオードを備える光学式送信機から放射される。周波数領域
内においては、この信号は、１９３，０００ＧＨｚのような光学的キャリヤの公
称中心周波数の周囲に、非常に狭い間隔で並んでいる多数の周波数成分を含む。
このタイプの被変調光学信号が、光ファイバを通る時に、光学信号の異なる周波
数成分は、色分散と呼ばれる効果により若干異なる速度で伝播する。２００ｋｍ
というような非常に長い光ファイバを通って光学信号が伝播すると、色分散によ
り、光の１つのパルスの幅は、光領域内で広くなり、隣接するパルスが重なり合
い、正確に受信できなくなる。都合のよいことに、色収差を補正するための多く
の技術が知られている。

【０００３】最近、データ速度を高速にするための試みが順次行われるにつれて、もう１つ
の分散が光通信システムの制限要因となってきている。光ファイバ内の複屈折に
よる偏光モード分散（ＰＭＤ）が問題になっている。このことは、偏光の２つの
直交する方向に対して所与の光ファイバが異なる伝播速度を持つ場合があること
を意味する。光ファイバを通して伝播する光パルスは、恐らく、ある種の制御手
段を使用しない限りは、そのエネルギーを異なる速度で伝播する偏光成分に分割
される。色収差の場合のように、この速度の差によりパルスの幅は広くなり、各
光学的キャリヤの使用できる帯域幅は制限される。

【０００４】光学式受信機に到着する被変調光学信号は、受信機が、送信機が送信した光パ
ルスのオンおよびオフ・パターンをハッキリ区別することができるような十分高
い品質を持っていなければならない。従来、適切に設計された光学リンクは、１
０^-13またはそれより優れているビット誤り率（ＢＥＲ）を維持することができ
た。受信機のところで、光学信号を劣化させたり、使用不能にする恐れがあるい
くつかの障害としては、ノイズ、減衰および分散がある。通常、光学チャネルが
劣化して、ビット誤り率が１０^-8になった場合には、通信システムは、自動的に
、ビット誤り率を改善するために、別の光学チャネルに切り替わる。

【０００５】被変調光学信号の品質を分析するための通常使用される１つの方法は、図１に
示す「アイ・ダイアグラム」である。アイ・ダイアグラムは、上に位置する光学
信号の時間領域トレースの連続しているフレームからなる。この場合、各フレー
ムは、変調の公称周期の１つの周期に対応する。アイ・ダイアグラムの垂直軸は
、受信信号の瞬間的な強度（Ｉ）を表し、水平軸は、時間（Ｔ）に対応する。送
信された「１」および「０」の多くの連続しているトレースは、「アイ・ダイア
グラム」を形成している、ディスプレイの中央に１つの領域またはウィンドウを
形成する。時間軸上において、ウィンドウの両側面は、パルスの遷移前縁部およ
び後縁部に接している。図１のアイ・ダイアグラムは、光ファイバを伝播する光
学信号５０、５２を示す。１つのピークを持ち、どの側面からも侵食されていな
い、図１に示すような、中央の大きな何もない部分、すなわち、「ウィンドウ」
は、各クロック・サイクル中のパルスの存在または不在をハッキリと区別できる
という点でよい信号である。

【０００６】信号のノイズは、ウィンドウを形成している線の「不鮮明な部分」である。ノ
イズが大きいと、ウィンドウの輪郭が見えなくなるが、これは、「１」と「０」
とを区別することができない悪い信号を表す。色収差、偏光モード分散のような
時間軸内の障害は、ディスプレイの遷移領域をウィンドウ上においてどちらかの
側面から狭くする。

【０００７】光通信システムにおいては、能動ＰＭＤ補正技術を使用しなければならない。
何故なら、所与の光ファイバのＰＭＤは、光ファイバの老化、および光ファイバ
に沿った温度および圧力の変動により、時間の経過とともに変動するからである
。地上に設置された光ファイバの場合には、温度、機械的な力（例えば、光ファ
イバに当る風）によりそのＰＭＤがかなり急速に変動する場合がある。地中に埋
設した光ファイバは、道路を走る交通または建設作業にような負荷に敏感に反応
する場合がある。また、光ファイバの断面は完全な円形にならない場合があり、
そのため、偏光成分の遅延が変動する。

【０００８】現在の光通信システムの場合には、ＰＭＤの変動は、通常、光学的キャリヤに
よる偏光に依存する差動遅延の程度を検出する偏光モード分散補正装置（ＰＭＤ
Ｃ）により補正される。光ファイバの偏光特性が変動するので、ＰＭＤＣは、絶
えず全体の分散へのＰＭＤの影響を最小限度に低減するために、信号を監視し、
調整する。通常のＰＭＤ補正装置は、データ・パルス・ストリームにより変調さ
れた入力光学信号を２つの偏光に分割する。その後で、半分に分割された２つの
信号部分の相対的なタイミングは、半分に分割した信号の一方に遅延を導入する
ことにより修正され、その後で、両方は再結合され、修正された出力信号が形成
される。

【０００９】ＰＭＤを能動的に補正するためのスキームは、一般に、偏光に依存するタイミ
ングの違いを検出するステップを含み、ａ）パルスのタイミングを再整合するた
めに１つまたは他に遅延素子を適用するか、またはｂ）複屈折の影響が最小限度
に低減されるか、または打ち消されるようにファイバへ入力する際に、またはフ
ァイバに沿った中間点のところで信号の偏光の状態（ＳＯＰ）を制御する。現在
のＰＭＤ補正装置は、補正装置の前端部のところで、ビーム・スプリッタ内に一
定の偏光の向きを供給するために、偏光の状態（ＳＯＰ）の検出装置および／ま
たはコントローラを含むか、光学通信システムの他のものに依存する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】

従来技術のＰＭＤ補正装置の１つの問題は、これらの装置が、光学通路内にお
いてはＳＯＰは変動しないと仮定しているか、すべての残留ＳＯＰの変動は、Ｐ
ＭＤによるものであるとの仮定に基づいて、補正装置の前端部のところで、ビー
ム・スプリッタに一定の偏光方向を供給することによりＳＯＰを安定化するため
に、ＳＯＰ検出装置および／またはコントローラを使用していることである。こ
れらの仮定は不正確なものであり、ＰＭＤを低減するために、光学信号の測定値
が不正確になり、必要のない修正を行うことになる。上記仮定は不正確なもので
ある。何故なら、ＰＭＤの変動はＳＯＰを変動させるが、その逆は必ずしも真で
ないからである。ＳＯＰの変動は、必ずしも、ＰＭＤによるものではない。ＰＭ
ＤはＳＯＰとは区別できる別の現象である。この場合、ＳＯＰは、ＰＭＤが対応
する変動を起こさなくても、劇的にまた急激に変動する場合がある。それ故、Ｐ
ＭＤは、現在の光学的送信システムで正確に補正されない。より詳細に説明する
と、現在のＰＭＤ補正装置の設計は、所与の光学通路を通るＳＯＰは、時間の経
過とともに目に見えるような変動は起こさないという仮定に基づいているか、ま
たはＳＯＰは、すべての残留ＳＯＰのズレが、ＰＭＤによるものであると見なし
、反応の遅いＳＯＰで制御することができるという仮定に基づいている。この仮
定は無意味な仮定であり、このような仮定により、現在のＰＭＤ補正装置の性能
は不満足なものになっている。本発明、すなわち、ＳＯＰに依存しないＰＭＤ検
出装置は、ＳＯＰのシフトに依存しないで、ＰＭＤの変動をリアルタイムで測定
し、補正するためのデバイスおよび方法を供給することにより、従来技術の問題
を解決する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本発明の方法およびデバイスは、例えば、ＰＭＤを測定するために、光学的送
信ライン上の光学信号のアイ・ダイアグラムのようなパルス波形を分析する。そ
の後で、計算したＰＭＤの数値を補正することができる。ＰＭＤは、ＰＭＤによ
る光学的パルス・ストリームのアイ・ダイアグラム上で、凹んだ点を間に持つ２
つの重畳パルスまたはピークとして観察することができる。アイ・ダイアグラム
の２つのピークの間の距離として観察することができる相対的な、また一時的な
ズレは、ＰＭＤの測定値を示す。ＳＯＰは、アイ・ダイアグラム上では、ピーク
の相対的振幅の関数として観察されるが、都合のよいことに、この関数は、本発
明において、ＰＭＤを計算し、補正する場合に考慮に入れないですむ要因である
。

【００１２】開示した本発明のある実施形態は、光学的送信ラインに接続することができる
検出装置を含む光学的送信ラインを持つ光通信システムで偏光モード分散（ＰＭ
Ｄ）を検出するための偏光状態（ＳＯＰ）に依存しないデバイスである。この場
合、上記検出装置は、光学信号のＰＭＤを測定するために、光学的送信ライン上
の光学信号のパルス波形を分析することができる。修正装置を検出装置に接続す
ることができる。この場合、修正装置は、測定したＰＭＤにより光学信号を補正
することができる。コントローラは、検出装置および修正装置に接続することが
できる。パルス波形は、第１のピークと第２のピークとを含むことができるアイ
・ダイアグラムであってもよい。この場合、検出装置により測定されるＰＭＤは
、検出した第１のピークと第２のピークとの間の距離の関数である。上記距離は
、差動群遅延（ＤＧＤ）とも呼ばれる一次のＰＭＤである。この距離は、検出し
た第１と第２のピーク間の時間的遅延を示す。コントローラは、メモリを含むこ
とができ、検出装置にクロック信号を供給することができる。このデバイスは、
さらに、修正装置に接続している確認装置を含むことができる。この場合、確認
装置は、修正装置が、測定したＰＭＤに対して、光学信号を正しく補正すること
を確認することができる。修正装置は、測定したＰＭＤの関数として光学信号を
変化させることにより、ＰＭＤを能動的に補正することができ、コントローラは
、光学信号の分析を要求するために、検出装置に信号を送ることができる。

【００１３】開示した本発明のもう一つの実施形態は、光学的送信ラインに接続することが
できる検出装置を含む光学的送信ラインを持つ光通信システムで偏光モード分散
（ＰＭＤ）を検出するための、偏光状態（ＳＯＰ）に依存しないデバイスである
。この場合、上記検出装置は、光学信号のＰＭＤを測定するために、光学的送信
ライン上の光学信号のアイ・ダイアグラムを分析することができる。修正装置は
、検出装置に接続することができる。この場合、修正装置は、測定したＰＭＤに
より、光学信号を補正することができる。コントローラは、検出装置および修正
装置に接続することができ、確認装置は、修正装置に接続することができる。こ
の場合、確認装置は、修正装置が、測定したＰＭＤに対して、光学信号を正しく
補正したことを確認することができる。

【００１４】開示した本発明のもう一つの実施形態は、光学的送信ラインにより、光学信号
を送信する光通信システムで、偏光状態（ＳＯＰ）に依存しないで偏光モード分
散（ＰＭＤ）を測定するための方法である。光通信システムは、少なくとも１つ
の検出装置を持つ。この方法は、光学信号のＰＭＤの数値を測定するために、検
出装置を使用して、光学信号のアイ・ダイアグラムであってもよいパルス波形を
分析するステップを含む。光学信号は、補正装置により、測定したＰＭＤに対し
て補正することができる。光通信システムは、コントローラを含むことができ、
上記方法は、さらに、測定したＰＭＤに対して光学信号が正確に補正されたこと
を確認するステップを含むことができる。この方法は、また、測定したＰＭＤに
対して光学信号を再補正するステップを含むことができる。コントローラがメモ
リを含む、この実施形態のオプションとしてのもう１つのステップは、第２のＰ
ＭＤが、光学信号のパルス幅のゼロまたは１００％に等しいかどうかを判断する
ために、測定した第１のＰＭＤの数値と測定した第２のＰＭＤの数値と比較する
ステップである。

【００１５】ＳＯＰに依存しないでＰＭＤを測定するための、上記新規の方法およびデバイ
スは、光通信システムにおいて、ＰＭＤをより正確に測定し、補正するという利
点がある。本発明は、光ファイバによる光学信号の送信を改善する。もう１つの
利点は、本発明を使用すれば、光通信システムまたはＰＭＤＣは、ＳＯＰコント
ローラを使用しないですむことである。システムで１つの素子を使用しないです
むということは有利である。もう１つの利点は、光学信号のＳＯＰ内の変化によ
り、システムにより測定され、補正されたＰＭＤの数値が、影響を受けないこと
である。

【００１６】

【発明の実施の形態】

本発明の好適な実施形態について以下に詳細に説明する。しかし、本発明は、
種々の特定の場合に実行することができる多くの適用可能な発明概念を提供する
ことを理解されたい。今から説明する特定の実施形態は、本発明を実行し、使用
する特定の方法を単に説明するためのものであって、本発明の範囲を制限するも
のではない。

【００１７】図２について説明すると、この図は、本発明の光通信システム１００のブロッ
ク図である。システム１００は、入力ライン１０８上に供給される、対応する電
気的な高速のデータ速度のデータ信号により強度変調される発光半導体レーザを
含む光学式送信機１１０を含む。例えば、電気的データ信号としては、それぞれ
、約２．５ＧＢＰＳまたは９．９ＧＢＰＳの速度でデジタル・データを運ぶＳＯ
ＮＥＴ−適合ＳＴＳ−４８、またはＳＴＳ−１９２同期データ信号を使用するこ
とができる。強度変調された光学的キャリヤは、送信機１１０により光ファイバ
１１２に供給される。例えば、光学的キャリヤとしては、それぞれ、約２．５ま
たは９．９ＧＢＰＳの速度で、デジタル・データを運ぶＳＯＮＥＴＯＣ−４８、
またはＯＣ−１９２信号を使用することができる。光ファイバ１１２は、そのリ
ンクに沿って光学的キャリヤを増幅するために、１１４で示す光学的アンプを含
むことができる。光ファイバのリンクが、他の光学的アンプを必要とする場合に
は、このアンプを、光ファイバ１１６（図示せず）に沿って設置することができ
る。光学信号が、光ファイバ１１２および１１６を通り、光通信システム１００
を通して伝播すると、信号の振幅は、光ファイバの長さに比例して減衰する。そ
れ故、例えば、光学リンクに沿って１００ｋｍ間隔で、光通信システム全体を通
して複数の光学的アンプを必要とする場合がでてくる。

【００１８】送信機１１０は、それぞれが、必要な場合には、波長分割多重化（ＷＤＭ）を
行うために、対応する入力電気データ信号により強度変調される光を供給する数
個の半導体レーザを含むことができる。本発明を開示し、本発明を説明するため
に、１つの光学的キャリヤを発生する１つの半導体レーザについて説明するが、
この説明を読めば、本発明を、共通の光ファイバを通して通信中のいくつかのま
たはすべての各光学的キャリヤに本発明を適用することができることを理解する
ことができるだろう。

【００１９】さらに、図２について説明すると、光学的システム１００は、また、例えば、
光ファイバ１１６に接続している偏光モード分散補正装置（ＰＭＤＣ）１２６を
含む。光ファイバの偏光特性が変化するので、ＰＭＤＣ１２６は、光学信号を常
に監視し、分散全体に対するＰＭＤの影響を最小限度に低減するために、光学信
号の１つの偏光成分の遅延を調整する。ＰＭＤＣ１２６は、光ファイバ１２８に
より、光学式受信機１３０に接続している。光学式受信機１３０は、光学信号を
、出力ライン１３２上で、理想的には、入力ライン１０８上の入力電気的デジタ
ル・データと同じであることが好ましい電気信号に変換する。

【００２０】実際には、１つまたはいくつかのＰＭＤＣ１２６は、光ファイバの全長に沿っ
て配置することができるし、受信機１３０に近い光ファイバ１１２、１１６のリ
ンクの中央のところで、または電気的通信システムの設計により、その任意の組
合わせのところで順方向補正を行うために、送信機１１０に近いところを含むい
くつかの場所に設置することができる。それ故、ＰＭＤＣ１２６の位置または数
は、本発明の範囲内で変更することができる。従来技術の光通信システムの１つ
の問題は、従来技術のＰＭＤは、補正するＰＭＤの数値を分析し、計算する際に
、ＳＯＰ情報を考慮することである。その結果、計算中のＰＭＤの査定が不正確
になり、光通信システムに対する補正が不正確になる。結果として、光学信号が
劣化し、統合性が失われる。信号が光ファイバの長い全長に沿って伝播する間に
、問題は大きくなる。本発明は、ＳＯＰに依存しないでＰＭＤを測定することに
より、従来技術のこれらの問題を解決する。

【００２１】図３について説明すると、この図は、本発明の好適な実施形態である、図２の
ＰＭＤＣ１２６として使用することができる、ＳＯＰに依存しないＰＭＤＣ２２
６である。ＰＭＤＣ２２６は、光学信号のパルス波形を分析することができる、
ＰＭＤ検出装置２４４を含む。ＰＭＤＣ２２６は、ＰＭＤ検出装置２４４および
ＰＭＤ検出装置２４６の両方に接続しているＰＭＤコントローラ２４２を含む。
入力光学信号を含む光ファイバ２２４は、ＰＭＤ検出装置２４４の入力に接続し
ていて、ＰＭＤ２４４の出力は、ＰＭＤ修正装置２４６の入力に接続することが
できる。ＰＭＤ修正装置２４６の出力は、ＰＭＤＣ２２６の出力信号を含む光フ
ァイバ２２８に接続することができる。

【００２２】ＰＭＤコントローラ２４２も、ＰＭＤ検出装置２４４にクロック・パルスを連
続的に送るマイクロプロセッサ、または他のデバイスを含むことができる。クロ
ック・パルスは、ＰＭＤ検出装置２４４をトリガして、光ファイバ２２４上を伝
播する光学信号のパルス波形を発生し、チェックする。ＰＭＤコントローラ２４
２が送るクロック・パルスは、好適には、１０ＧＨｚまたはそれより高い周波数
であることが好ましい。コントローラ２４２も、好適には、メモリ機能を持ち、
それにより、光学信号のＰＭＤの変化を検出するために、検出装置２４４からの
１つの応答を次の応答と比較できることが好ましい。

【００２３】パルス波形のチェックを要求するクロック信号を受信した場合、ＰＭＤ検出装
置２４４は、光学信号のパルス波形を分析し、ＰＭＤの数値を測定する。図４に
ついて説明すると、アイ・ダイアグラムの形をしているパルス波形は、図では、
２つの重畳しているパルス（または、ピーク）ＡおよびＢ、および光学信号のＰ
ＭＤにより形成された２つのパルスの間の凹んだ点を持つ光学信号２３６、２３
８を含む。Δｔで示す２つのピークＡおよびＢの間の距離で識別される観察した
２つのパルスの相対的な一時的なズレは、光学信号２３６、２３８上のＰＭＤの
数値を示す。この一時的なズレは、ＰＭＤ検出装置２４４により測定される。例
えば、光学信号２３６、２３８は、１０ＧＨｚの周波数を持ち、１００の間隔を
置いたパルスを持ち、Δｔの数値は１０ｐｓである。

【００２４】再び図３について説明すると、ＰＭＤ検出装置２４４は、ＰＭＤコントローラ
２４２に計算したＰＭＤの数値を通知する。ＰＭＤコントローラ２４２は、ＰＭ
Ｄ修正装置２４６に信号を送って、ＰＭＤ検出装置２４４が計算したＰＭＤの数
値を補正するために、光学信号２３６、２３８を修正する。その後で、ＰＭＤ修
正装置２４６は、光ファイバ２２８上の修正した光学信号２５０、２５２に、図
５のアイ・ダイアグラムに示すように、ｎｏＰＭＤを供給するために信号２３６
、２３８を補正し、調整する。

【００２５】アイ・ダイアグラムが１つのピークしか持たない場合には、Δｔはゼロになる
ことに留意されたい。このことは、恐らく、ＰＭＤの数値がゼロに等しく、補正
を必要としないことを意味するのだろう。しかし、ピークが１つしかなく、Δｔ
がゼロに等しいアイ・ダイアグラムは、また、ＰＭＤの数値がパルス幅の１００
％に等しいことも意味する場合がある。この場合、ＰＭＤの測定値が不正確にな
り、補正もうまくいかない。好適には、この問題は、メモリ機能を持つコントロ
ーラ２４２により解決することが好ましい。この場合、コントローラ２４２は、
現在のＰＭＤ測定値を前のＰＭＤ測定値と比較することができ、ＰＭＤが変化し
て、パルス幅の９９％から１００％に近づいていること、または、例えば、パル
ス幅の１％から０％、またはゼロのＰＭＤに近づいていることを認識することが
できる。

【００２６】ＳＯＰは、信号２３６、２３８の振幅の変動のような、初期のパルスと後期の
パルスとの間の相対的振幅の変動またはシフトにより、図７に示すように、アイ
・ダイアグラムに反映される。しかし、図４の場合には、ＳＯＰを認めることは
できない。何故なら、２つのピークＡおよびＢの振幅がほぼ等しいからである。
図７は、ピークの振幅ΔＩの差で示されるＳＯＰの一例を示す。本発明の１つの
利点は、パルスの波形またはアイ・ダイアグラムをチェックしている場合、ＰＭ
Ｄを測定する際に、ＳＯＰの数値が考慮されないことである。何故なら、信号２
３６、２３８の相対的振幅の変動が、ＰＭＤを示すΔｔの数値に影響を与えない
からである。それ故、ＰＭＤを、ＳＯＰに依存しないで測定し、補正することが
できる。その結果、ＰＭＤがもっと正確に検出され、補正される。

【００２７】図６は、本発明の他の実施形態を示す。（図２のＰＭＤＣ１２６として使用す
ることができる）ＳＯＰに依存しないＰＭＤＣ３２６は、ＰＭＤ検出装置３４４
、ＰＭＤ修正装置３４６、ＰＭＤ確認装置３４８およびＰＭＤコントローラ３４
２を含む。ＰＭＤ検出装置３４４は、入力光学信号を含む光ファイバ３２４に接
続している。ＰＭＤコントローラ３４２は、ＰＭＤ修正装置３４６およびＰＭＤ
確認装置３４８に接続している。ＰＭＤ修正装置３４６は、出力光学信号を含む
光ファイバ３２８に接続しているＰＭＤ確認装置３４８に接続している。この実
施形態は、ＰＭＤ修正装置３４６からの出力信号をチェックし、ＰＭＤの正しい
数値が、ＰＭＤ修正装置３４６により補正済みであることを確認する、もう１つ
のＰＭＤ確認装置３４８を含む。不正確なＰＭＤの数値が補正された場合には、
ＰＭＤ確認装置３４８は、ＰＭＤコントローラ３４２に信号を送って、ＰＭＤＣ
３２６から出る前に、光学的補正を調整する。確認装置は、光学信号からＰＭＤ
が適当に除去されるまで、確認ステップを反復して行う。

【００２８】図７は、ＰＭＤ検出装置３４４が発生した、光ファイバ３２４上の光学信号３
３６、３３８の可能なアイ・ダイアグラムを示す。図７に示すように、２つのピ
ークの振幅は等しくない場合があり、その場合、ピークの間の差ΔＩは、ＳＯＰ
を示し、一方、Δｔは、ＳＯＰに依存しない光学信号のＰＭＤを示す。図８は、
本発明のＰＭＤＣ３２６により補正された後の、光ファイバ３２８上の光学信号
３５０、３５２の修正したアイ・ダイアグラムである。

【００２９】図９は、光学的キャリヤをモニタするオッシロスコープのモニタ上で見ること
ができる実際のアイ・ダイアグラムである。頂部の水平線および底部の水平線３
３７は、ＮＲＺ、すなわち、非ゼロ復帰を反映しているが、これら水平線は本発
明にとって重要なものではない。信号３３６、３３８は、約６０ｐｓのＤＧＤ（
差動群遅延）、２つのピークの間の時間的間隔Δｔにより測定することもできる
一次ＰＭＤを含む、光ファイバに沿って送られた光学信号のアイ・ダイアグラム
を示す。ＳＯＰは、２つのピークの振幅の間の差ΔＩにより測定することができ
る。

【００３０】ＳＯＰに依存しないでＰＭＤを測定するための、上記新規の方法およびデバイ
スは、光通信システムにおいて、ＰＭＤをより正確に測定し、補正するという利
点がある。本発明は、光ファイバによる光学信号の送信を改善する。もう１つの
利点は、本発明を使用すれば、光通信システムまたはＰＭＤＣが、ＳＯＰコント
ローラを使用しないですむことである。そのため、システムの１つの素子が必要
なくなる。もう１つの利点は、光学信号のＳＯＰの変化により、システムにより
測定され、補正されたＰＭＤの数値が影響を受けないことである。

【００３１】図の実施形態を参照しながら、本発明を説明してきたが、上記説明は本発明を
制限するものではない。説明を読めば、当業者であれば、図の実施形態の種々の
修正および組合わせ、および他の実施形態を容易に思い付くことができるだろう
。例えば、ＰＭＤ検出装置２４４、３４４は、種々の時間および振幅しきい値設
定点を採取するために、別の補助しきい値回路を含むことができる。上記補助し
きい値回路を適当に制御することにより、アイ・ダイアグラムの形を探索するこ
とができ、本明細書に開示した本発明のデバイスおよび方法により分析すること
ができるデータを供給することができる。また、本発明のデバイスおよび方法は
、好適には、ハードウェア内で実行することが好ましいが、そうしたい場合には
、ソフトウェアでも実行することができる。それ故、添付の特許請求の範囲は、
そのようなすべての修正または実施形態を含む。

【図面の簡単な説明】

【図１】光ファイバ上の光学信号のアイ・ダイアグラムである。

【図２】本発明の光通信システム１００のブロック図である。

【図３】ＳＯＰに依存しないＰＭＤＣ２２６の好適な実施形態である。

【図４】それぞれが２つのピークを持つ光学信号２３６、２３８を含むアイ
・ダイアグラムである。

【図５】修正した光学信号２５０、２５２のアイ・ダイアグラムである。

【図６】ＳＯＰに依存しないＰＭＤＣ３２６の他の実施形態である。

【図７】図６のＰＭＤＣ３２６に入力する際の、光ファイバ３２４上の光学
信号３３６、３３８の可能なアイ・ダイアグラムである。

【図８】図６のＰＭＤＣ３２６により補正した後の光学信号３５０、３５２
の修正したアイ・ダイアグラムである。

【図９】 Δｔで示すＰＭＤの数値による光学的キャリヤを観察するオッシロ
スコープのモニタからのアイ・ダイアグラムの実際の画像である。

【符号の説明】

１１２・１１６・３２４光ファイバ２４２・３４２コントローラ２４４・３４４ＰＭＤ検出装置２４６・３４６ＰＭＤ修正装置３４８ＰＭＤ確認装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光学的送信ラインを持つ光通信システムで偏光モード分散（
ＰＭＤ）を測定するためのデバイスであって、前記光学的送信ラインに接続している検出装置を備え、前記検出装置が、前記
光学信号のＰＭＤを測定するために、前記光学的送信ライン上の光学信号のパル
ス波形を分析するデバイス。
【請求項２】請求項１記載のデバイスにおいて、前記検出装置が、前記光
学信号のアイ・ダイアグラムのデータを分析するデバイス。
【請求項３】請求項１記載のデバイスにおいて、前記パルス波形が、第１
のピークと第２のピークを持ち、前記検出装置により測定された前記ＰＭＤが、
前記第１および第２のピークの間の時間的遅延の関数であるデバイス。
【請求項４】請求項３記載のデバイスにおいて、前記時間的遅延が、アイ
・ダイアグラム上の前記第１および第２のピークの間の距離により表されるデバ
イス。
【請求項５】請求項１記載のデバイスにおいて、さらに、前記検出装置に
応答するように接続している修正装置を備え、前記修正装置が、前記光学信号の
測定済みのＰＭＤを補正するデバイス。
【請求項６】請求項５記載のデバイスにおいて、前記修正装置が、前記光
学信号を測定済みのＰＭＤの関数として変化させることにより前記ＰＭＤを補正
することができるデバイス。
【請求項７】請求項５記載のデバイスにおいて、さらに、前記検出装置お
よび前記修正装置に接続しているコントローラを備えるデバイス。
【請求項８】請求項７記載のデバイスにおいて、前記コントローラが、前
記光学信号の分析を要求するために、前記検出装置に信号を送るデバイス。
【請求項９】請求項７記載のデバイスにおいて、前記コントローラがメモ
リを備え、測定した第１のＰＭＤの数値が前記光学信号の第１のパルスから記憶
され、測定した第２のＰＭＤが前記光学信号の第２のパルスから記憶され、前記
コントローラが、前記第２のＰＭＤの数値が前記光学信号のパルス幅のゼロまた
は１００％に等しいかどうかを判断するために、前記第１のＰＭＤ測定値と前記
第２のＰＭＤ測定値とを比較するデバイス。
【請求項１０】請求項７記載のデバイスにおいて、さらに、前記修正装置
に接続している確認装置を備え、前記確認装置が、前記修正装置が、測定したＰ
ＭＤに対して前記光学信号を正しく補正しているかどうかを判断するデバイス。
【請求項１１】光学的送信ラインを持つ光通信システムで偏光モード分散
（ＰＭＤ）を検出し、補正するためのデバイスであって、前記光学的送信ラインに接続することができ、前記光学信号のＰＭＤを測定す
るために、前記光学的送信ライン上の光学信号のパルス波形を分析する検出装置
と、前記検出装置に接続していて、前記測定したＰＭＤに対して前記光学信号を補
正する修正装置とを備えるデバイス。
【請求項１２】請求項１１記載のデバイスにおいて、前記検出装置が、第
１および第２のピークを持つアイ・ダイアグラムの計算を分析し、前記検出装置
により測定された前記ＰＭＤが、前記アイ・ダイアグラム上の前記第１および第
２のピークの間の距離の関数であるデバイス。
【請求項１３】請求項１２記載のデバイスにおいて、前記距離が、前記第
１および第２のピークの間の時間的遅延を示すデバイス。
【請求項１４】請求項１１記載のデバイスにおいて、さらに、前記検出装
置および修正装置に接続しているコントローラを備え、前記コントローラが、前
記光学信号を分析するために、前記検出装置に信号を送るデバイス。
【請求項１５】請求項１４記載のデバイスにおいて、前記コントローラが
メモリを備え、測定した第１のＰＭＤの数値が前記光学信号の第１のパルスから
記憶され、測定した第２のＰＭＤが前記光学信号の第２のパルスから記憶され、
前記コントローラが、前記第２のＰＭＤの数値が前記光学信号のパルス幅のゼロ
または１００％に等しいかどうかを判断するために、前記第１のＰＭＤ測定値と
前記第２のＰＭＤ測定値とを比較することができるデバイス。
【請求項１６】請求項１５記載のデバイスにおいて、さらに、前記修正装
置に接続している確認装置を備え、前記確認装置が、前記修正装置が測定したＰ
ＭＤに対して前記光学信号を正しく補正しているかどうかを判断するデバイス。
【請求項１７】光学的送信ライン上で、光学信号を送る光通信システムで
、偏光の状態（ＳＯＰ）に依存しないで、偏光モード分散（ＰＭＤ）を測定する
方法であって、前記光通信システムは、検出装置を備え、前記光学信号があるパ
ルス波形を持ち、前記光学信号のＰＭＤ値を測定するために、前記光学信号のパルス波形を分析
するステップを含む方法。
【請求項１８】請求項１７記載の方法において、前記パルス波形分析ステ
ップが、前記光学信号のアイ・ダイアグラムの計算を分析するステップを含む方
法。
【請求項１９】請求項１８記載の方法において、前記アイ・ダイアグラム
が第１および第２のピークを含み、アイ・ダイアグラムの分析ステップが、ＰＭ
Ｄを測定するために、前記第１および第２のピークの間の距離を測定するステッ
プを含む方法。
【請求項２０】請求項１９記載の方法において、前記測定距離が、分析し
た前記第１および第２のピークの間の時間的遅延の関数である方法。
【請求項２１】請求項１７記載の方法において、前記光通信システムが、
補正装置を備え、さらに、前記補正装置により測定したＰＭＤに対して前記光学
信号を補正するステップを含む方法。
【請求項２２】請求項２１記載の方法において、さらに、前記測定ＰＭＤ
に対して前記光学信号が正しく補正されたかどうかを確認するステップを含む方
法。
【請求項２３】請求項２２記載の方法において、さらに、前記測定ＰＭＤ
に対して前記光学信号を再補正するするステップを含む方法。
【請求項２４】請求項１７記載の方法において、第１の測定ＰＭＤ値が、
前記光学信号の第１のパルスから記憶され、第２の測定ＰＭＤが、前記光学信号
の第２のパルスから記憶され、さらに、前記第１の測定ＰＭＤ値と前記第２の測
定ＰＭＤ値とを比較する方法。
【請求項２５】請求項２４記載の方法において、さらに、前記第２のＰＭ
Ｄ値が、前記光学信号のパルス幅のゼロまたは１００％に等しいかどうかを判断
するために、前記第１および前記第２のＰＭＤ値を分析するステップを含む方法
。