JP2003526255A - 偏光モード分散を制御するための方法およびシステム - Google Patents

偏光モード分散を制御するための方法およびシステム

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エムシーアイ・ワールドコム・インコーポレーテッド
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    • H04B10/2507—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
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Abstract

(57)【要約】 本発明による光通信リンクは、偏光に依存する欠陥の能動的な制御を有する光通信リンクであって、第１端部と第２端部とを有し、該第１端部と第２端部との間で両方向に光信号を搬送するための光ファイバ１０２０と、光ファイバの第１端部に結びつけられ、該光ファイバを通して第２端部へ搬送される第１変調光信号を生成する光送信器１００２と、第１変調光信号を受信するために光ファイバの第２端部に結びつけられ、該第１変調光信号の受信品質の測定値を得るための手段を具備する光受信器１０４０と、送信器と受信器との間の光路に挿入され、偏光制御指令に応答して第１変調光信号の偏光状態に影響を及ぼす偏光制御装置１０１０と、受信器と偏光制御装置とに結びつけられ、受信器により得られた受信品質の測定値に応答して偏光制御指令を偏光制御装置へ送信するための偏光制御調整装置１０９２とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、概略的には、光通信システムに関し、より詳細には、光通信リンク
に沿った偏光モード分散（polarization mode dispersion）を能動的に低減する
ための方法およびシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
典型的な光通信システムにおいて、一連の光パルスの形式での光信号は、光送
信器から放射され、かつ、光ファイバ内に結びつけられ、該光ファイバを通して
、光信号が何百マイルにもわたって伝搬（propagate）することができる。光送
信器は、通常は、データ信号によって強度変調された（intensity-modulated）
レーザーダイオードを具備しており、これにより、光信号は、ファイバを通して
長距離にわたって情報を送信することができる。
【０００３】 前記ファイバの反対側の端部における高感度の受信器は、光信号内のパルスを
検出することができ、かつ、送信器において印加されたデータ信号を再構成する
ことができる。データ信号は、例えば、約２．５ギガビット／秒の速度でデータ
を搬送するＳＯＮＥＴ準拠ＳＴＳ−４８ディジタル信号であってもよい。（ＳＯ
ＮＥＴは、特定のディジタル信号フォーマットを定義する同期光ネットワーク（
Synchronous Optical NETwork）標準を指す。）この形式の信号が光送信器で変
調される際に、ＯＣ−４８と称される変調光信号（modulated optical signal）
は、近接した間隔の非常に短い持続時間（duration）の一連の光パルスを具備し
て形成される。この形式の信号のための１つのパルスは、１０億分の１秒未満の
持続時間を有する。ＯＣ−４８の数倍のデータレートを備えた他の形式の信号が
、通常的なものとなりつつある。
【０００４】 これらの短時間のパルスが長い光ファイバを通って伝搬する際に、多くの効果
によって、各パルスが時間領域（time domain）において拡散する。これらの効
果を十分に制御できなければ、パルスは、重複し始めることさえあり、これによ
り、受信器は、あるパルスを他のパルスと識別することができなくなり、したが
って、送信された信号を確実に再構成できなくなる。マルチモード伝搬（multi-
mode propagation）や波長分散（chromatic dispersion）のような、光ファイバ
において発生する重大な劣化効果を低減または除去するために、多くの技術が開
発されている。しかしながら、より高いデータレートが段階的に試行されるにつ
れて、他の形式の分散が、光通信システムにおける制限的要因となりつつある。
【０００５】 偏光モード分散（ＰＭＤ）は、光ファイバ内の複屈折（birefringence）に起
因して生じる。このことは、光の様々な偏光が、僅かに異なる速度で、所定の光
ファイバを通って伝搬し得ることを意味する。短時間の光パルスは、光ファイバ
内に入ると、明瞭なオン−オフの輪郭（on-off profile）を有し得る。しかしな
がら、何らかの制御手段が用いられなければ、パルスのエネルギーは、様々な速
度で伝わる偏光成分の形に分割される可能性が高い。波長分散の場合のように、
この速度差は、パルスを広げる原因となり、かつ、各々の変調光信号の使用可能
な帯域幅を制限する。
【０００６】 光受信器に到達する変調光信号は、送信器により送信される光パルスの断続的
な（on-and-off）パターンを受信器が明確に識別することを可能にするために、
十分な品質である必要がある。従来的には、適切に設計された光リンクは、１０ -13 またはこれよりも優れたビットエラーレート（bit-error-rate：ＢＥＲ）を
維持することができる。このことは、平均的には、送信される１０13ビット毎に
１ビットが不正確に伝達されることを意味する。雑音、減衰、および、分散は、
下限のまたは使用不可能な光信号を受信器へ伝え得る欠陥の一部である。一般的
に、光チャンネルが１０-8のＢＥＲまで劣化した場合に、通信システムは、ＢＥ
Ｒを向上させるべく、代替的な光チャンネルへ自動的に切り替える。
【０００７】 光送信リンクの受信端部からは、信号を観測し、かつ、何の効果が信号の劣化
に寄与しているのかを判断することは困難である。波長分散は、偏光モード分散
とほぼ同じ様式で、パルス拡散の原因となる。幸いなことに、波長分散は、所定
のファイバに対して比較的一定であるので、ファイバが最初に設置されるときに
測定または計算することができ、かつ、空電（static）技術により十分に補償す
ることができる。
【０００８】 ＰＭＤはより微細な効果であるが、ＰＭＤは、ファイバが様々な場所に移動さ
れたり、または、物理的ストレスあるいは温度変化の影響を受けたりする際には
、非常に劇的に変化する。地上に設置されたファイバは、温度的および機械的な
影響力に起因して、かなり急速なＰＭＤの変動を示すことがある。地下に埋設さ
れたファイバは、路上の交通量または建設作業のような負荷の影響を受け易いこ
とがある。信号の偏光状態は、このような影響により、ファイバに沿ったあらゆ
る地点において影響を及ぼされることがあるが、及ぼされる効果を長いファイバ
に関して正確に予測することは、実際には不可能である。この結果、高いデータ
レートの光信号を搬送するファイバは、ある時刻においては受容可能な経路を示
し、かつ、他の時刻においては激しく劣化した経路を示すことがある。したがっ
て、ファイバの伝搬特徴が変化する際に光信号にとって受容可能な経路を維持す
べく何らかの順応を行うことができるように、ＰＭＤを動的に補償する必要性が
ある。このことは、ファイバが常にトラフィックを搬送し続ける必要がある際に
は、特に困難である。テスト信号をファイバに印加することを可能にするために
、かつ、実験を行うことを可能にするために、ファイバに沿ったトラフィックを
傍受することはできない。
【０００９】 一般的に、複屈折効果がほぼ除去される結果につながるように、所定のファイ
バのために、所定の瞬間において、特定の偏光状態を備えた光信号を発すること
が可能である。光信号の偏光状態を変化させるための偏光制御装置が、従来技術
において公知である。光信号が所定のファイバ内へ発せられる地点に偏光制御装
置を配置することができるが、ファイバ中のＰＭＤをあらゆる時点において最適
に緩和するために、どのような偏光を選択すべきかは知られていない。付加的な
難題として、ファイバに沿ったＰＭＤの状態が極端な場合であっても、偏光制御
装置へ通信を行うための確実な手段を用いる必要がある。このことは、所定のフ
ァイバとは別個の第２の通信リンクが偏光制御装置へのシグナリングのために好
ましいことを意味する。しかしながら、この提案は、費用を追加し、かつ、ネッ
トワーク中の多くの偏光制御装置の中から正しい偏光制御装置へ向けられること
を確実にする制御の複雑さを追加する。
【００１０】 従来技術の光通信システムにおいて、ＰＭＤの変化は、通常は、偏光モード分
散補償器（Polarization Mode Dispersion Compensator：ＰＭＤＣ）により補償
され、該偏光モード分散補償器は、光キャリアの２つの偏光により受ける差分遅
延を検出し、次に、該遅延を適合的に訂正する。ＰＭＤＣは、一般的には、光リ
ンクに沿って、受信器の直前に配置される自給式ユニットである。ファイバの偏
光特徴が変化する際に、ＰＭＤＣは、全体的な分散に対するＰＭＤの寄与を最小
限にすべく、信号を間断なく監視し、かつ、調整する。典型的なＰＭＤ補償器は
、入力する変調光信号を、２つの偏光の形に分割する。次に、半分ずつとなった
２つの変調信号の相対的なタイミングは、半分となった一方の信号に遅延を導入
して、半分ずつとなった２つの信号を再結合することにより訂正され、これによ
り、正確な出力信号が形成される。この補償技術は、検出しかつ訂正できるＰＭ
Ｄ値の範囲に対し、事実上の限界を有している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
光通信リンクに沿ったＰＭＤを能動的に補償するための改善された手段が必要
とされる。詳細には、光信号が光ファイバを伝搬する際に受けるＰＭＤが低減す
るように該信号の偏光を変化させるための指示を偏光制御装置に与えるための方
法が必要とされる。さらに、ＰＭＤの大きさとは無関係にＰＭＤを検出しかつ補
償するための手段が必要とされる。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ＰＭＤ特徴に関する改善された制御を有する光通信リンクに向けら
れる。ファイバを通して受信された第１光信号の品質は、受信器により測定され
る。結果的に生じる品質測定値は、受信器に到達する前にファイバ内に送信され
る際の第１光信号の偏光を変化させるべく、偏光制御装置をどのように調整すべ
きかを決定するために用いられる。偏光制御装置を制御するための指令信号は、
品質測定値に基づいて生成され、かつ、偏光制御装置に結びつけられ、これによ
り、最適な偏光設定が達成される。
【００１３】 好ましい実施形態によれば、前記偏光制御装置のための指令信号は、第１光信
号が受信されるファイバと同じファイバに沿って返信される。
【００１４】 本発明の一例示的実施形態によれば、前記品質測定値は、受信器から観測され
るビットエラーレートである。
【００１５】 本発明の他の例示的実施形態によれば、前記品質測定値は、受信器内の閾値と
サンプリング時間オフセットとに関する種々の設定における測定値から推測（ex
trapolate）される理論的に最適かつ達成可能な（best-attainable）ＢＥＲであ
る。
【００１６】 本発明のさらに他の例示的実施形態によれば、前記品質測定値は、受信器内の
閾値とサンプリング時間オフセットとに関する種々の設定における測定値から得
られたＰＭＤの評価である。
【００１７】 受信器からの制御信号が偏光制御装置に結びつけられる種々の例示的実施形態
がさらに教示される。本発明の好ましい実施形態によれば、前記制御信号は、第
２変調光信号上に重ね合わせられる低いレベル、低周波変調の形式で伝達される
。第２変調光信号は、第１光信号を搬送するファイバと同じファイバに沿って伝
わるが、第１光信号とは反対方向に伝わる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明に関する完全な理解、および、さらなる特徴および利点は、添付図面と
関連した以下の詳細な説明により、最適に提供される。
【００１９】 本発明の例示的実施形態に関する完璧な理解は、光受信器において信号品質を
解析するために最近開発された幾つかの技術への簡潔な導入により、容易となる
。
【００２０】 光通信リンクを介して搬送すべき情報は、通常は、“ビットストリーム”と称
される２進ビットシーケンスを具備する電気信号として示される。ビットストリ
ームは、光学光源（optical light source）（通常は、光ファイバ内に結びつけ
られたレーザーダイオード）を制御するために用いられる。光学光源は、ビット
ストリーム内の２進数１，０に応答して、ターンオン／オフされる。時間領域に
おいて、光信号は、狭いタイムスロットの形に分割されるものと想定され得る。
あるタイムスロットの間に光が存在する場合には、信号は“１”値を伝達し、そ
うでない場合には、信号は“０”値を表す。各タイムスロットの持続時間（秒）
は、信号の“期間（period）”と称される。信号の周波数または“クロックレー
ト”は、１秒当たり幾つのビット期間が発生するのかを表し、かつ、信号の期間
の逆数である。
【００２１】 添付図面の図１は、“１０１００１１”というビットシーケンスを具備するビ
ットストリームの例示的部分を示している。ビットストリームを表す信号１００
は、電気信号、または、これに対応する強度変調（intensity-modulated）光信
号であってもよい。図１において、垂直軸は瞬時電圧値または光の強度を表し、
その一方で、水平軸は時間を表す。図１において、水平軸は、各々がビットスト
リームのビット期間に対応する持続時間を備えた均等な間隔のタイムスロット１
０８の形に分割される。ＳＯＮＥＴ準拠ＯＣ−４８光信号の場合に、各タイムス
ロット１０８は、約４００ピコ秒の持続時間である。各タイムスロット内におい
て、信号は、２進状態（１値または０値）を伝える。
【００２２】 図１において、公称“０”に対応するロー信号レベルは０レベル１０２により
示され、かつ、公称“１”に対応するハイ信号レベルは１レベル１０６により示
される。概略的に０レベル１０２と１レベル１０６との間の中間点にある信号レ
ベルは、任意の閾値レベル１０４として示される。閾値レベル１０４は、信号１
００と比較して、信号１００が“１”を示しているのか、または、“０”を示し
ているのかを、あらゆる瞬間において判断するために用いられる。
【００２３】 各タイムスロット１０８内において、信号１００のハイ状態またはロー状態は
、閾値レベル１０４以上または以下であるとして、容易に識別可能である。これ
ら２つの状態の間を移行する短時間を除いて、信号レベルは、公称０レベル１０
２または公称１レベル１０６のいずれかと同様である。こうして、図１は、重大
な劣化を受けておらず、かつ、光受信器により確実に検出できる信号を示してい
る。
【００２４】 当業者には十分に理解されているように、受信器は、信号のクロックレートと
同期することにより、信号レベルを各タイムスロット内のある時点でサンプリン
グすることにより、かつ、サンプリングされた信号レベルを閾値レベルと比較す
ることにより、信号１００からのビットシーケンスを回復することができる。信
号がサンプリングされた瞬間に信号レベルが閾値を超過した場合に、信号値は、
所定のタイムスロットの間、‘１’として解釈される。そうでない場合には、値
は‘０’であると見なされる。この工程は、各タイムスロットに対して反復され
、こうして、受信器は、一連の１，０を出力として伝える。
【００２５】 図１において、サンプリング時間オフセット１１０は、各タイムスロット１０
８の始まりに対しての、各ビットをサンプリングする瞬間の時間遅延を表してい
る。各タイムスロット内において、閾値レベル１０４とサンプリングの瞬間の時
間オフセット１１０とは、通常は、所定の信号の最適な受信を達成するように調
整される。図１に示されるように、特定のサンプリング時間オフセット１１０お
よび閾値レベル１０４の組み合わせは、所定の検出器のための設定値（setpoint
）１２０を定義する。
【００２６】 シリアルディジタル信号の品質を解析するための一般的な方法は、いわゆる“
アイ・ダイアグラム（eye diagram）”である。図４は、図１の信号１００に対
応する例示的な“アイ・ダイアグラム”４００を示している。アイ・ダイアグラ
ムは、信号の時間領域トレースの連続的なフレームを重複させることにより形成
され、各フレームの持続時間は、信号の１ビット期間に対応している。ディジタ
ル信号に関するこの検分は、しばしば、電気領域内の送信機器を調整するために
用いられる。その理由は、信号のデータ内容を復号化することを全く必要とせず
に、該信号をオシロスコープを用いて容易に観測できるためである。
【００２７】 図４において、１つのビット期間が、ビット期間の間隔４０２により示されて
おり、かつ、信号１００の連続的なトレースは互いに重複し、これにより、包囲
領域（enclosed region）４０４として視覚的に知覚されるものが画定される。
時間軸において、領域４０４は、信号１００のパルスの移行時の立ち上がりエッ
ジと立ち下がりエッジとにより、両側の境界を定められる。
【００２８】 このようなアイ・ダイアグラムの解釈において、一般的には、アイ・ダイアグ
ラムの包囲領域４０４内において可視である空間が広いほど、信号品質が優れて
おり、したがって、信号をより確実に受信でき、かつ、信号をより正確に１，０
として再生できる、と言われている。タイミングジッタや波長分散のような時間
領域の欠陥は、領域４０４の幅を収縮させる傾向がある。信号１００に加えられ
た雑音は、領域４０４を画定する線の概略的な“不鮮明さ（fuzziness）”とし
て現れる。十分に結合した欠陥は、領域４０４の外観を消し去ることさえあり、
“１”，“０”がもはや識別できないという点で使用不可能な信号を表してしま
う。このような欠陥の変動程度は、図５および図６のアイ・ダイアグラムにおい
て明らかである。
【００２９】 アイ・ダイアグラムの重要性に関するよりいっそう明確な説明を提供するため
に、所定の受信器により現在用いられているサンプリング時間オフセットと閾値
レベルとを示すべく、受信器の設定値４０６をアイ・ダイアグラム４００上に重
ね合わせることが有用である。領域４０４内における設定値４０６の最適な配置
は、通常は、領域４０４の正に中心である。このサンプリングポイントの選択は
、雑音とパルス分散とタイミングジッタとに対して（これらの効果はアイ・ダイ
アグラム４００において特に明らかではないが）、受信器を可能な限り高耐性（
robust）にする。
【００３０】 図２は、信号１００と類似しているが、パルス分散と雑音とに起因した劣化を
受けている変調光信号２００、または、その電気的な等価物を示している。パル
スが概略的にガウス形状（Gaussian shape）の形に丸められていることが分かり
、かつ、これらの散乱性パルスの緩やかな立ち上がりエッジ／立ち下がりエッジ
によって、０レベルが送信されることになっている場合であっても、多少の光が
存在することが分かる。この“漏れ（leakage）”は、図２の地点２０２の近傍
において明らかである。
【００３１】 信号２００に対応するアイ・ダイアグラム５００が、図５に示されている。信
号２００内で観測される雑音およびパルスの拡散は、概略的に、中心領域５０４
のサイズの縮小として、図５において明らかである。領域５０４の高さの縮小は
、雑音と、あるパルスが、前述のように、隣接した０ビットタイムスロット内へ
重複することとに起因する。包囲領域５０４の幅の縮小もまた、時間軸において
、パルスが拡散しかつ互いに重複することに起因する。最適な検出器設定値５０
６は、概略的に領域５０４の中心に置かれているが、該設定値周囲のマージンは
、図４と比較して縮小されており、これは、ビットエラーレートが幾分増加した
ことを示している。
【００３２】 図３は、受信することが困難でありかつ高いＢＥＲを示す激しく劣化した信号
３００を示している。図６は、信号３００に対応するアイ・ダイアグラムである
。領域６０４のサイズは、雑音と他の欠陥とに起因して、著しく縮小されている
。これらの条件の下で、最適な設定値６０６が、図１および図２と比較して幾分
シフトされていることに留意されたい。雑音および分散が増加するにつれて、閾
値点の配置がより重大となる。信号は、考えられ得る最適な設定値さえも受容不
可能なＢＥＲという結果となる程度まで劣化することがある。
【００３３】 前述したように、受信器の閾値レベルおよびサンプリングタイミングは、しば
しば、ＢＥＲを最小限にすべく微調整（fine-tune）される。ＢＥＲは、本質的
に、ＳＯＮＥＴ光リンクにおける受信中および順方向エラー訂正（forward erro
r correction）の実行中に測定される。これにより、所定の受信器のＢＥＲを観
測し、これに応じて、そのサンプリングポイントを微調整することが可能である
。ソルハイム（Solheim）らに発行された米国特許第５，８９６，３９１号明細
書は、この様式で機能する受信器の構成および動作について記載している。たと
えこの技術が与えられても、閾値レベルとサンプリングタイミングとを劇的にシ
フトさせることによって能動的なトラフィックベアリング式（trafiic-bearing
）光リンクのＢＥＲを危うくすることは、望ましいことではない。
【００３４】 最近では、一組の類似した検出器回路が同じ未処理の（raw）入力信号を処理
する光受信器技術が開発されている。一方の検出器は、主検出器として指定され
、かつ、生の（live）トラフィックがネットワークを通して搬送されるための必
要不可欠な要素である。他方の検出器は、閾値およびサンプリング時間オフセッ
トの様々な設定によって実験を行うために用いられる副検出器である。通常は、
副検出器は、種々の設定を精査するために、かつ、主検出器の最適な設定を決定
するために用いられる。
【００３５】 ２つの検出器という提案の利点は、副検出器が、その閾値とサンプリングタイ
ミングとを、主検出器により処理される生のトラフィックに影響を及ぼさずに、
根本的に変動させることができる点である。副検出器は、著しいビットエラーレ
ートを生じさせる閾値およびサンプリングタイミングの組み合わせを示すことが
できる。さらに、閾値またはサンプリングタイミングのいずれかを変動させるこ
とにより、所定の光路に関する究極的に達成可能なＢＥＲを推測するための曲線
をプロットすることができる。この推測は、実用上の重要性を有している。その
理由は、ＢＥＲが１０-13以下のような極端に低い値まで低下する際に、たった
１つのビットエラーを観測するために必要とされる測定時間が、何時間、何日、
または、何週間にもわたって延期されることがあるためである。さらに、ＢＥＲ
がこのような値まで下がる際には、ビットエラーの発生は確率的（probabilisti
c）となり、かつ、測定値は不正確となる。１０-15という極端に低いＢＥＲにお
いては、次のビットエラーが、観測から最初の１分以内に発生することが統計的
に考えられ、ＢＥＲが実際よりも何桁も高いという認識につながる。
【００３６】 ＢＥＲを閾値またはサンプリングタイミングの関数としてプロットし、かつ、
適度に短い期間内に統計的に著しい数のビットエラーを生じさせるＢＥＲ値にお
いてのみ測定することにより、適度に短い期間内における最適かつ達成可能なＢ
ＥＲを、該ＢＥＲが１０-13以上である場合であっても推測することが可能であ
る。
【００３７】 図７は、短い期間における最適かつ達成可能なＢＥＲを評価するために、ＢＥ
Ｒ値をどのように解析できるのかを示している。グラフ７００において、縦座標
７１０は相対的な閾値レベルであり、かつ、横座標７２０は、ＢＥＲの対数であ
る。図７は、プロットされたＢＥＲ〜対〜閾値を示しているが、ＢＥＲをサンプ
リングタイミング・オフセットの関数としてプロットすることにより、同様のプ
ロットを得ることができる。
【００３８】 各データポイント７０２は、特定のＢＥＲが達成されるまで閾値を調整するこ
とにより、次に、閾値レベルをＢＥＲの対数に対してプロットすることにより決
定される。適時の測定を保証するために、１０-5〜１０-10のＢＥＲ値によって
測定値を得ることが好ましい。
【００３９】 図７に示されるように、閾値レベルが低い極値（extreme）へ向かって変動す
る際には、データポイントは、概略的に直線状の低閾値性能曲線７３０を示す。
閾値レベルが反対方向の極値へ向かって変動する際には、高閾値性能曲線７３２
がさらに定義される。これらの曲線については、両方ともに、極端に低いＢＥＲ
の領域（経験的な測定値が非実際的または不確実であり得る領域）内にあるもの
と推測することができる。曲線７３０，７３２の交点７３４において、横座標は
、最適かつ達成可能なＢＥＲを、決定レベルの極値間の妥協点として示している
。
【００４０】 前述した２つの検出器という構成において、副閾値と副サンプリングタイミン
グ・オフセットとを変動させることにより、かつ、副検出器からのＢＥＲを観測
することにより、図７に示された解析を自動的に行うように副受信器を適合させ
ることが可能である。前述した工程により、最適かつ達成可能なＢＥＲを評価す
るために、このように得られたデータを推測することができる。
【００４１】 副検出器の閾値とサンプリングタイミングとを自由に変更できる能力が与えら
れれば、受信信号の品質を解析するための、よりいっそう詳細な技術が可能であ
る。アイ・ダイアグラム内の包囲領域の概略的な平均的形状については、図８に
示されるように、検出器の閾値およびサンプリングタイミングの両方を同時に変
動させることにより決定することができる。設定値が包囲領域の境界に近づく際
にＢＥＲが急速に上昇するので、包囲領域の境界線を精査することができる。こ
れにより、図８において、サンプリングポイント８０２は比較的低いＢＥＲの影
響を受け、かつ、サンプリングポイント８０４，８０６は、段階的により高くな
るＢＥＲに従う。さらに、サンプリングポイント８０８，８１０は、サンプリン
グポイント８０６と概略的に同じＢＥＲを示す。その理由は、これらのサンプリ
ングポイントが包囲領域の境界線に対して概略的に同じ近接度を有するためであ
る。類似したＢＥＲに従うこのような多くのサンプリングポイントについては、
閾値およびサンプリングタイミングの両方を調整制御することにより決定するこ
とができる。したがって、このようなポイントを十分に収集することによって、
包囲領域の形状を描写することができ、または、このようなポイントを十分に収
集することを、平均的なパルス形状をトレースするために利用することができる
。
【００４２】 最近では、ＰＭＤにより影響を及ぼされるパルス信号が、アイ・ダイアグラム
内で観測可能な特徴的パルス形状という結果となることが分かっている。図８お
よび図９は、パルス信号がＰＭＤを受けている場合の一組のアイ・ダイアグラム
を示している。実際に、それぞれのアイ・ダイアグラムの外観上の差異にも拘わ
らず、ＰＭＤ値は、図８および図９の両方に関して、概略的に同じである。前述
したように、所定のパルスのエネルギーは、しばしば、異なる速度で伝わる２つ
の偏光状態の形に分割される。十分なＰＭＤによって、１つの送信パルスが、重
複しているがなおも識別可能な２つのパルスとして受信器へ到達することがある
。図８において、トレース８３０は、第１成分パルス８３２および第２成分パル
ス８３４という２つの成分パルスの合成のように見える。ＰＭＤについては、第
１成分パルス８３２と第２成分パルス８３４との間の時間遅延８２０を測定する
ことにより、直接的に決定することができる。
【００４３】 識別可能なパルスの相対的な振幅は、２つの直交偏光の各々に対してどれだけ
のパルスエネルギーが分割されるのかに関する関数である。パルスエネルギーが
各偏光に等しく投入される場合には、受信パルスは、図８に見られるように、概
略的に同じ振幅を有する。
【００４４】 パルスエネルギーが、他方の偏光よりも一方の偏光の方により多く結びつけら
れる場合には、アイ・ダイアグラムは、図９の方により近似する。図９において
成分の振幅が等しくなくても、２つのパルス成分をなおも識別することができ、
かつ、時間差を評価することができる。
【００４５】 もちろん、本質的には、全てのパルスエネルギーが偶発的に１つの偏光内へ向
けられ、これに基づき、１つのパルスのみが受信器において明確なものとなるこ
とが考えられ得る。１つの偏光のみが伝搬されているので、この状態の下ではＰ
ＭＤを測定できず、かつ、実際上の目的のために、ＰＭＤは非実在的なものとな
る。送信される偏光状態を慎重に制御することにより、意図的にこの状態に到達
することは、本発明の実施において正に望ましいことである。
【００４６】 したがって、本発明の他の例示的実施形態において、２つの検出受信器という
構成における副検出器は、受信波形の平均的形状を決定するために用いられる。
２つの成分パルスを信号のアイ・ダイアグラムにおいて識別できる場合には、偏
光制御装置は、一方の成分を最小にしかつ他方の成分を最大にするように調整さ
れる。これにより、調整可能な遅延要素をいずれの偏光にも適用することを必要
とせずに、ＰＭＤの除去が達成される。波形を解析しかつ多数のパルス成分の存
在を検出するために、種々のアルゴリズムおよび数学的パターンによる検出方法
が、当業者には公知である。
【００４７】 図１０は、本発明の例示的実施形態における光通信リンク１０００を示してい
る。光ファイバ１０２０は、第１サイト１０８０と第２サイト１０９０との間で
データ搬送用光信号を伝導するために用いられる。光ファイバ１０２０は、通常
は、何十マイルまたは何百マイルもの長さであり、かつ、（図１０には示されて
いない）ライン増幅器と信号再生成器とを具備することもできる。
【００４８】 第１サイト１０８０において、通常はレーザーダイオードを具備する光送信器
１００２は、特定の波長（例えば、１５５０ｎｍ）における順方向光信号１０２
４を生成する。順方向光信号１０２４は、データ入力１００４に沿って入射する
ディジタルビットストリームにより強度変調される。ライン符号器１００６にお
けるライン符号化またはスクランブリングは、しばしば、データ入力１００４の
前のデータ信号に適用され、これにより、送信信号内の１，０が常に該送信信号
内において十分に散在する。このことは、種々の実際的な理由のために行われ、
その理由の一つは、送信すべきデータが長い０列を具備する場合であっても、下
流のクロック回復回路が信号との同期を保持できるようにするためである。光信
号１０２４は、偏光制御装置１０１０と波長多重化器１０１２とを通して、光フ
ァイバ１０２０に結びつけられる。波長多重化器１０１２は、従来技術において
十分に公知であり、かつ、光学格子（optical grating）であってもよく、また
は、波長に基づいて光信号の分離を達成する他の装置であってもよい。波長多重
化器１０１２については、光ファイバ１０２０内へ／光ファイバ１０２０からの
両方で、信号を結びつけるために用いることができる。
【００４９】 偏光制御装置１０１０は、送信器１００２から光ファイバ１０２０内に結びつ
けられている光信号の偏光状態に影響を及ぼす。本発明によれば、偏光制御装置
１０１０は、偏光制御装置の入力１０１４において供給される指令信号に応答す
る。これらの偏光指令信号のソースについて、以下に説明する。
【００５０】 前記サイト１０９０において、順方向光信号１０２４は、ファイバ１０２０を
通して受信され、かつ、波長多重化器１０２２を通して受信器１０４０内に結び
つけられる。いわゆる“波長分割多重”（すなわち、ＷＤＭ）を達成するために
、（各セットが別個の波長において動作する）非常に多くの送信器／受信器セッ
トをファイバ１０２０を通して結びつけることができることは、従来技術におい
て十分に公知である。このような技術が実施される場合に、波長多重化器１０１
２，１０２２は、波長を分離するように、かつ、自身の送信器／受信器へ光信号
を選択的にルーティングするように機能する。当業者であれば、ＷＤＭを達成す
るための代替的技術が存在することを認識する。例えば、幾つかの送信器からの
信号については、単純なファイバの接合（splices）を通して、１つのファイバ
に結びつけることができる。ファイバの受信端部において、様々な波長の多数の
光キャリアを、各受信器の前に波長選択（wavelength-selective）光ファイバを
配置することにより、受信器のグループにより検出することができる。特に、Ｗ
ＤＭ信号が所定のファイバを通して両方向へ伝搬される場合に、波長多重化器は
、簡潔に言えば、送信端部の結合および受信端部の分離の両方のために、しばし
ば用いられる。
【００５１】 図１０の第２サイト１０９０において、共通の受信器の前端が、光／電気変換
器（Ｏ／Ｅ）１０４２と、自動利得制御（ＡＧＣ）増幅器１０４４と、フィルタ
ー／等化器１０４６とを具備して、受信器１０４０内に示されている。光学／電
気変換器（Ｏ／Ｅ）１０４２は、通常は、アバランシェ（avalanche）フォトダ
イオード、または、入力光信号に応答して変動する電気信号を伝える同様の装置
である。ＡＧＣ増幅器１０４４は、Ｏ／Ｅ変換器１０４２からの電気信号を増幅
する。Ｏ／Ｅ変換器１０４２からの電気信号のピークツーピーク（peak-to-peak
）振幅に応じて、ＡＧＣ増幅器１０４４は、後続の検出器回路に対して一定の信
号レベルを維持するために、電気信号に適用された増幅を変動させる。フィルタ
ー／等化器１０４６は、信号経路の不完全さを補償するために、かつ、高いデー
タレートの変調信号に対する選択性を向上させるために、周波数応答の修正と遅
延の等化とを行う。
【００５２】 直線状（linear）チャンネルの出力１０４８において、受信器の前端において
回復されかつ増幅された変調信号１０２４は、電気信号として、ビット検出器１
０５２内に結びつけられる。ビット検出器１０５２の装置および動作については
、より詳細に後述する。一般的に、ビット検出器１０５２は、直線状チャンネル
の出力１０４８を解析し、かつ、ディジタルビットストリームを、データ出力１
０６０に沿った出力として再構成する。データ出力１０６０において再構成され
たビットストリームは、データ入力１００４において送信器１００２に示された
ビットストリームと同一であることが理想的である。
【００５３】 次に、データ出力１０６０において再構成されたビットストリームは、ＳＯＮ
ＥＴデータ受信器１０７０へ供給され、該ＳＯＮＥＴデータ受信器１０７０は、
データフレームを解釈しかつ構文解析（parse）し、かつ、出力データストリー
ムを所望のフォーマットの形で出力ライン１０７４に沿って供給する。しばしば
、これらの出力は、光学的に送信された合成ＳＯＮＥＴ信号よりも低いデータレ
ートのトリビュタリ（tributary）データストリームである。ＳＯＮＥＴデータ
受信器１０７０は、データ入力１００４における入力前のデータ信号に適用され
た可能性がある任意のライン符号化の効果を逆スクランブルすることもでき、ま
たは、他の場合には、反転させることもできる。
【００５４】 順方向エラー訂正機構はＳＯＮＥＴシステム内に設けられ、このために、エラ
ー検出器１０７２が、ＳＯＮＥＴデータ受信器１０７０の一部として示されてい
る。エラー検出器１０７２は、所定の時間間隔にわたって観測された最も最近の
ビットエラー・カウントを示すＢＥＲ出力１０７６を間断なく生成する。
【００５５】 受信器１０４０は、ファイバ１０２０に沿って受信された変調信号の品質を示
す信号品質の出力１０６２を、少なくとも１つ供給する。後述する図１１および
図１２は、ビット検出器１０５２の動作に基づく変形例と、信号品質の出力１０
６２をどのように得ることができるのかに関する対応変形例とを示している。
【００５６】 信号品質の出力１０６２は、ＰＭＤ制御調整装置１０９２に結びつけられ、該
ＰＭＤ制御調整装置１０９２は、信号品質の表示を解析し、かつ、該ＰＭＤ制御
調整装置１０９２は、光信号１０２４がサイト１０８０内のファイバ１０２０内
に結びつけられる際に、偏光制御装置１０１０が光信号１０２４の偏光をいつ、
および、どのように変更する必要があるのかを決定する。ＰＭＤ制御調整装置１
０９２は、偏光制御装置１０１０の設定変更を指示する偏光制御指令信号１０９
４を生成する。ＰＭＤ制御調整装置１０９２から遠距離の偏光制御装置１０１０
へ偏光制御指令を伝達するために、種々の手段を用いることができる。
【００５７】 本発明の好ましい実施形態によれば、このような偏光制御指令は、逆方向光信
号１０２６を用いて“上流へ”伝達される。順方向光信号１０２４とは異なる波
長であることが好ましい逆方向光信号１０２６については、第２サイト１０９０
から第１サイト１０８０へ伝搬するように結びつけることができる。順方向光信
号１０２４の場合のように、逆方向光信号１０２６は、生の通信トラフィックを
搬送するＳＯＮＥＴ変調（SONET-modulated）光信号であってもよい。
【００５８】 図１０において、光送信器１０６４が第２サイト１０９０に示されており、そ
の１５５４ｎｍの出力は、波長多重化器１０２２を通してファイバ１０２０内に
結びつけられている。第１サイト１０８０内の対応受信器１０８２は、波長多重
化器１０１２または他の手段によって、逆方向光信号１０２６を選択的に受信す
る。
【００５９】 逆方向光信号１０２６がトラフィックベアリング式の高いデータレート信号で
ある場合に、偏光制御指令信号１０９４を、データとして符号化し、かつ、送信
器１０６４を調節するために用いられる高いデータレートのビットストリームの
一部として送信することが可能である。例えば、ネットワーク管理と、シグナリ
ングと、サービスチャンネルの使用とのために低いデータレート通信を行うべく
、ＳＯＮＥＴプロトコルにおいて選択ビットを“借りる”ことは、十分に公知で
ある。この提案によって、偏光制御装置１０１０の入力１０１４を制御するため
に、偏光制御指令信号１０９４を、受信器１０８２において回復させることがで
き、かつ、任意選択的な結線１０８４を通して供給することができ、これにより
、制御ループが完成される。この実施は、多くの場合において受容可能である一
方で、ＰＭＤが高いレベルに到達し得る長いファイバリンクにおいては良好に機
能することができない。ファイバ１０２０が例えば過度のＰＭＤを示すことによ
り激しく劣化した光路を供給する場合には、偏光制御指令を第１サイト１０８０
において確実に受信することができず、また、順方向光信号１０２４のＰＭＤを
訂正することもできない。
【００６０】 最初に、順方向光信号１０２４の経路とは別に伝搬される別個の電気信号、光
信号、または、無線信号のような偏光制御指令のために、代替的な通信チャンネ
ルを提供することが望ましいと思われる。しかしながら、指令信号と制御された
順方向光信号とを、同じファイバ内に、または、ファイバグループを具備する同
じスパン内に保持したいという要求も存在する。
【００６１】 共通の経路を維持する利点は、各受信器が正しい遠隔の偏光制御装置を制御す
ることを保証するタスクを簡略化することにある。このような受信器と偏光制御
装置とを多く具備している可能性が高いネットワークにおいて、対応する受信器
と偏光制御装置との間において偏光制御指令が適切にルーティングされることは
必要不可欠である。このタスクは、制御された順方向光信号と偏光制御指令とが
完全に別個の手段によって伝達される場合には、複雑になることがあり、かつ、
間違いを犯す傾向がある。さらに、別個にルーティングされた指令経路の障害ま
たは誤処理は、光路が他の点では機能している場合であっても、ＰＭＤに関連し
た光路の誤動作につながり得る。逆に、制御された信号と指令信号とが両方とも
ファイバに沿って送信される場合には、ファイバ光路の障害は、制御された信号
を伝搬できずにＰＭＤ制御が未決定となる場合にのみ、指令信号に影響を及ぼす
。
【００６２】 したがって、光路に沿った激しい劣化にも拘わらずに偏光制御指令を送信する
ためには、高耐性の手段が望ましい。本発明の好ましい実施形態によれば、偏光
制御指令信号を、逆方向光信号１０２６上のサブキャリアとして搬送するための
代替的な提案が用いられる。
【００６３】 フィー（Fee）らに発行された米国特許第５，９５６，１６５号明細書に記載
されているように、低振幅、低周波数のサブキャリア信号を、光キャリアを変調
するために用いられる高いデータレートのディジタル信号上に重ね合わせること
が可能である。サブキャリアの振幅は、高いデータレートの信号の振幅の１０％
以下であってもよく、かつ、周波数についても、高いデータレートの信号の周波
数よりも実質的に低くてもよい。サブキャリアの周波数またはクロックレートは
、キロヘルツまたはメガヘルツ程度であってもよい。低振幅と低周波数との組み
合わせは、サブキャリアが高いデータレート信号の受信と干渉しないことを保証
する。さらに、サブキャリアについては、高いデータレート変調のいずれをも変
換または解読することを必要とせずに、安価な低帯域幅の光センサーにより受信
することができる。このようなサブキャリアチャンネルの効率的な帯域幅には制
限が設けられているが、ＰＭＤ制御を達成するためには十分なものである。低い
データレートによって、サブキャリア送信チャンネルは、さらに、ＰＭＤと、フ
ァイバ１０２０に沿った他の劣化とに対して、非常に耐性がある。
【００６４】 他の例示的実施形態によれば、逆方向光信号１０２６は、高いデータレート変
調を搬送しないが、代わりに、偏光制御指令と他のネットワーク管理機能とを実
質的に低い方の帯域幅において搬送するように専用化される。実質的に低い帯域
幅での動作は、逆方向光信号１０２６に、ファイバ１０２０におけるＰＭＤと他
の送信欠陥とに対して、本質的により大きな耐性を持たせる。
【００６５】 本発明の好ましい実施形態によれば、図１０は、偏光制御指令を偏光制御装置
１０１０へ返送するために、重ね合わされたサブキャリア変調信号がどのように
用いられるのかを示している。第２サイト１０９０の光送信器１０６４は、第１
サイト１０８０へ送信すべき入力１０６６において示される高速データトラフィ
ックにより調節される。ＰＭＤ制御調整装置１０９２からの偏光制御指令は、低
振幅のサブキャリア信号として結びつけられ、該低振幅のサブキャリア信号は、
単に、加算地点１０６８を介して、光送信器１０６４の変調入力に加えられる。
結果的に生じる逆方向光信号１０２６は、ファイバ１０２０を通って伝搬し、最
終的に第１サイト１０８０の受信器１０８２に到達する。
【００６６】 受信器１０８２の近傍において、逆方向光信号１０２６の一部が、光カプラ１
０８６により取り出され、かつ、偏光指令受信器１０８８へ送信される。偏光指
令受信器１０８８は、低帯域幅の光／電気変換器（光検出器）と、増幅器と、低
域フィルターと、サブキャリアデータ回復回路とを具備する。受信器１０８８に
より回復された偏光制御指令は、偏光制御装置１０１０の指令入力１０１４に結
びつけられる。
【００６７】 当業者であれば、偏光制御指令の形式と、これらの指令をサブキャリアチャン
ネルを通して伝える様式とにおいて、多くの変形例が可能であることを理解する
。例えば、偏光制御指令信号は、かなり豊富かつ柔軟なフォーマットを備えたデ
ィジタルメッセージであってもよく、または、単に、偏光制御装置が反応できる
スカラー値の２進表示であってもよい。重ね合わされたサブキャリアは、このよ
うなデータを、キャリアを直接的に変調する簡素な非同期シリアルデータ信号を
用いて、または、最初にシリアルデータを周波数偏移変調（ＦＳＫ）表示に変換
することにより、伝えることができる。
【００６８】 あるいはまた、ＰＭＤ制御調整装置１０９２は、遠隔の偏光制御装置を制御す
るための訂正信号を表す電圧値のようなアナログ信号を供給することもできる。
サブキャリアチャンネルについては、アナログ訂正信号に対応して、周波数や位
相やデューティサイクルなどに関して調節することができる。他の場合には、偏
光制御信号を、前述した技術を用いるサブキャリアを介した送信のためのディジ
タル表示に変換することができ、次に、偏光制御装置による必要に応じてアナロ
グ信号に再変換することができる。
【００６９】 本発明は、特定の変形例や上述の例の組み合わせに制限されるものではなく、
かつ、当業者であれば、不適当な実験を必要とせずに、偏光制御指令を搬送する
ために満足のいくようなサブキャリアチャンネルを容易に構成することができる
。サブキャリア変調フォーマットの選択は、単に、便宜上および実際の工学的な
考察上の問題である。
【００７０】 以下、図１１を参照すると、図１０において簡潔に導入されたビット検出器１
０５２のための考えられ得る構成が示されている。ビット検出器１０５２の目的
は、粗く（coarsely）定義されたパルスの未処理アナログ信号を解析し、かつ、
明瞭なオン−オフ状態と、これらの状態間における急速な移行と、状態の移行に
関する非常に正確なタイミングとを示す対応ビットストリームを伝えることであ
る。教示的な目的のために、添付図面を参照すること、および、ビット検出器１
０５２が図２と類似した信号を解釈しかつ図１と類似した信号を伝える必要があ
る旨を説明することが有用である。
【００７１】 図１１において、未処理の電気入力信号は、直線状チャンネルの出力１０４８
からビット検出器１０５２に結びつけられる。未処理の電気入力信号は、電圧比
較器１１０４の非反転入力と、クロック回復回路１１０２とに結びつけられる。
【００７２】 電圧比較器１１０４は、２つの入力の電圧値を間断なく比較し、かつ、比較結
果に応じて明確なハイ電圧またはロー電圧のいずれかを出力する。非反転入力（
＋）が反転入力（−）よりも大きい場合には、比較器１１０４の出力は、ハイ電
圧レベル、すなわち、ハイ論理レベルである。そうでない場合には、比較器１１
０４の出力は、ロー電圧レベル、すなわち、ロー論理レベルである。
【００７３】 記憶された調整可能な閾値レベル１１１０から比較器１１０４の反転入力へ、
閾値電圧が印加される。この閾値レベル入力は、図１において導入された閾値レ
ベル１０４と同様である。未処理の電気入力信号と、記憶された調整可能な閾値
レベル１１１０とを比較することにより、電圧比較器１１０４は、入力信号が１
の論理レベルである可能性がより高いのか、または、０の論理レベルである可能
性がより高いのかを、あらゆる瞬間において判断する。これにより、比較器１１
０４の出力１１０５は、２つの入力信号の比較に応答して、明確な１または０論
理レベルの間で変化する。
【００７４】 比較器の出力１１０５は、エッジトリガ型‘Ｄ’フリップフロップのような２
進ラッチ１１２０の入力に結びつけられる。ラッチ１１２０は、クロック入力が
一定の論理状態に保持される間は、‘Ｑ’で示される出力において一定の状態を
維持するように動作する。すなわち、クロック入力が一定の状態に保持される間
は、ラッチ１１２０の出力‘Ｑ’は、入力‘Ｄ’における論理状態の変化とは無
関係に一定に保持される。クロック入力が状態の移行を受けた瞬間に、出力‘Ｑ
’の状態は、移行の瞬間における入力‘Ｄ’と同じ論理状態を採用する。
【００７５】 ラッチ１１２０によるこの機能によって、出力１０６０に沿って送出される際
のビット検出器１０５２の出力状態に比較器１１０４の判断が影響を及ぼす瞬間
を、正確に制御することが可能となる。次に、ラッチ１１２０のラッチング作用
を制御するタイミング信号を、クロック入力を通して得るための工程について説
明する。
【００７６】 クロック回復回路１１０２は、直線状チャンネルの出力１０４８からの未処理
の電気入力信号を解析し、かつ、該入力信号と正に同じクロックレートを有する
交互のパルスからなる一定のストリームを生成する。クロック回復回路１１０２
により出力される回復されたクロック信号１１０３は、入力信号のビットタイム
スロットと同期して交互する１，０を常に具備する。回復されたクロック出力１
１０３は、入力信号がビット移行を行わない場合であっても、各ビットタイムス
ロットにおいて、常にビット移行を行う。回復されたクロック信号１１０３は、
入力信号内の各ビットのサンプリングを同期するために、かつ、入力信号が１ま
たは０のいずれか一方からなる長い流れを具備する場合であってもこの同期を維
持するために用いられる。
【００７７】 従来技術において公知のように、クロック回復回路１１０２は、通常は、入力
信号との位相ロックループにおいて設定された電圧制御発振器を具備する。発振
器の周波数は、該発振器の出力と入力信号との間における位相の不整合を最小限
にするように自動的に調整される。入力信号が状態の移行により一瞬欠ける間に
、発振器は、一定の周波数で動作し続け、これにより、同期を維持する。
【００７８】 回復されたクロック出力１１０３の状態の移行は、正に入力信号のビットタイ
ムスロットと同時に発生する。入力信号の論理状態の決定は実質的にこのような
移行の間に行われるべきなので、ラッチ１１２０のラッチングをトリガリングす
るために、回復されたクロック出力１１０３をそのまま用いることはできない。
このように行うことによって、論理状態の評価が、正に入力信号におけるビット
移行中に発生し、ほとんどランダムな信号の出力を生じさせる。
【００７９】 回復されたクロック信号１１０３は、クロック位相シフト部（clock phase sh
ifter）１１３０を通して処理され、該クロック位相シフト部１１３０は、回復
されたクロック信号がラッチ１１２０のクロック入力をトリガリングするために
用いられる前に、該回復されたクロック信号に遅延または位相シフトを導入する
。クロック位相シフト部１１３０により導入される遅延量は可変性であり、これ
により、入力論理状態の決定のタイミングを、入力信号のビットタイムスロット
内で自由に調整することが可能となる。
【００８０】 記憶された調整可能な閾値レベル１１１０およびクロック位相シフト部１１３
０ついては、両方ともに、検出器設定値制御装置（detector setpoint controll
er）１１４０により制御することができる。記憶された調整可能な閾値レベル１
１１０に記憶された閾値電圧レベルは、制御リンケージ１１３５を通して設定さ
れる。クロック位相シフト部１１３０により導入される遅延は、制御リンケージ
１１３４を通して設定される。
【００８１】 これらの制御リンクを介して、検出器設定値制御装置１１４０は、ビット検出
器１０５２の閾値レベルとサンプリングタイミングとを調整することができる。
さらに、ＢＥＲ出力１０７６を通して、検出器設定値制御装置１１４０は、最適
な検出器設定値の決定において考慮できるビットエラー情報を、ＳＯＮＥＴデー
タ受信器１０７０から受信する。
【００８２】 最後に、検出器設定値制御装置１１４０は、入力信号の品質を評価し、かつ、
信号品質インジケータ１０６２を出力として供給する。信号品質インジケータ１
０６２は、特にＢＥＲが高い場合には、単にＢＥＲ出力１０７６と同じであるこ
とをデフォルト選択することができる。ＢＥＲが低い場合には、信号品質インジ
ケータ１０６２は、最適かつ達成可能なビットエラーレートの推定値であっても
よい。
【００８３】 検出器設定値制御装置１１４０の機能については、（例えば、ＳＯＮＥＴ受信
器のＢＥＲ出力１０７６に対するデータ入力結線を有し、かつ、信号品質インジ
ケータ１０６２と制御リンケージ１１３４，１１３５とに対する出力結線を有す
るソフトウェアまたはファームウェアにより制御されるマイクロプロセッサとし
てのような）種々の様式で実施することができる。ソフトウェアまたはファーム
ウェアにより制御されるマイクロプロセッサは、図１３、図１４、および、図１
５と関連して後述する処理段階を実施する。同様に、ＰＭＤ制御調整装置１０９
２についても、ソフトウェアにより制御されるプロセッサとして実施することが
でき、かつ、検出器設定値制御装置１１４０を実装する同じプロセッサ内の一機
能として統合することさえできる。
【００８４】 記憶された調整可能な閾値レベル１１１０については、並列のデータラッチま
たはシフトレジスタを、ディジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）変換器と関連して用い
て実施することができる。前者のラッチまたはレジスタは、制御リンケージ１１
３５に沿って最も最近に送信された２進ビットセットを保持し、後者のＤ／Ａ変
換器は、保持された２進ビットセット値に比例した閾値電圧出力を供給する。位
相シフト部１１３０は完全にディジタル的な構成の形で実施され得るが、サンプ
リングタイミングの設定を持続的に記憶するための同様の方法が、制御リンケー
ジ１１３４を通して位相シフト部１１３０を動作させるために想定される。当業
者であれば、不適当な実験を必要とせずに、調整可能な設定値の制御のための様
々な手段を、容易に適応させることができる。
【００８５】 以下、図１２を参照すると、ビット検出器１０５２のための代替的な構成が提
供されており、この場合には、同じ入力信号を解析するために２つの検出器が用
いられている。前述したように、主検出器により処理される生のデータトラフィ
ックに悪影響を与えずに、副検出器がサンプリングタイミングの極値と閾値レベ
ルの極値とを解析できるので、この構成は有用である。
【００８６】 図１２においては、幾つかの要素が、図１１における相対物と同じ様式の相補
的部分および機能の形で存在している。簡潔に言えば、比較器１２０４，１２０
６は、比較器１１０４と同様のものであり、ラッチ１２２０，１２２２は、ラッ
チ１１２０と同様のものであり、記憶された調整可能な閾値レベル１２１０，１
２１２は、記憶された調整可能な閾値レベル１１１０と同様のものであり、位相
シフト部１２３０，１２３２は、クロック位相シフト部１１３０と同様のもので
あり、かつ、検出器設定値制御装置１２４０，１２４２は、検出器設定値制御装
置１１４０と同様のものである。図１２において、１つのクロック回復回路１２
０２は、回復されたクロック信号を供給し、かつ、図１１のクロック回復回路１
１０２と同様のものである。
【００８７】 図１２のビット検出器１０５２内の主検出器は、比較器１２０４と、データラ
ッチ１２２０と、記憶された調整可能な閾値レベル１２１０と、位相シフト部１
２３０とを具備する。データ出力１０６０における主検出器の出力は、生のデー
タトラフィックを搬送し、かつ、光リンクを通しての通信を達成するという検出
器１０５２の主な目的を果たす。主検出器設定値制御装置１２４０は、主検出器
回路を通してのＢＥＲを最小限にする最適な設定値の設定を維持するように専用
化される。主検出器設定値制御装置１２４０は、制御リンク１２３５を通して主
閾値レベルの制御を行い、かつ、制御リンク１２３４を通して主サンプリングタ
イミングの制御を行う。
【００８８】 図１２のビット検出器１０５２内の副検出器は、比較器１２０６と、データラ
ッチ１２２２と、記憶された調整可能な閾値レベル１２１２と、位相シフト部１
２３２とを具備する。共通のクロック回復回路１２０２は、必要な回復されたク
ロック信号を位相シフト部１２３２へ供給する。副ラッチの出力１２２４は、副
検出器により行われるビット決定を生じさせる。この信号のＢＥＲを評価するた
めに二重のＳＯＮＥＴ受信器を用いるのではなく、排他的ＯＲ論理ゲート１２２
６が、主データラッチ１２２０からの出力を、副データラッチの出力１２２４と
比較するために用いられる。主検出器は、概略的に、最適な設定値において動作
し、かつ、主検出器は、実際上の目的のために、特に副データラッチの出力と比
較した場合に、エラーの無い（error-free）出力であると仮定され得る。
【００８９】 排他的ＯＲ論理ゲート１２２６の出力は、パルスカウンタ１２２８の入力に印
加され、該パルスカウンタ１２２８は、副ラッチの出力１２２４が主ラッチの出
力１０６０と一致しない場合の回数を合計するように機能する。
【００９０】 副検出器設定値制御装置１２４２は、リセットライン１２４４を通してパルス
カウンタ１２２８をゼロにリセットすることができ、かつ、カウント出力１２４
６を通してパルスカウンタ１２２８から累積的なカウントを読み出すことができ
る。副検出器設定値制御装置１２４２は、制御リンク１２３７を通して副閾値レ
ベルの制御を行い、かつ、制御リンク１２３６を通して副サンプリングタイミン
グの制御を行う。副検出器設定値制御装置１２４２は、カウンタ１２２８を用い
て結果的に生じるビットエラーの発生を監視する一方で、副検出器の閾値とサン
プリングタイミングとを調整することができる。これにより、副検出器設定値制
御装置１２４２は、入力信号の品質の解析を行うことができ、かつ、信号品質イ
ンジケータ１０６２を得ることができる。
【００９１】 図１２において、ＢＥＲ出力１０７６に沿った、ＳＯＮＥＴ受信器１０７０か
らのビットエラーレート情報が、主／副検出器設定値制御装置に対して利用可能
とされる。リアルタイムのＢＥＲ情報は、主検出器設定値制御装置１２４０にと
って、主検出器設定値の能動的な制御のために有用であり得る。リアルタイムの
ＢＥＲ情報は、副検出器設定値制御装置１２４２にとって、副検出器による有効
な測定を可能にするのに十分な信号性能を主検出器が達成できない場合に解析を
一時停止させるために有用であり得る。
【００９２】 図１３は、順方向光信号１０２４の品質を評価しかつ偏光制御装置１０１０が
行うべき作用を決定するために、ビット検出器１０５２および偏光制御調整装置
１０９２が集合的に作用する工程を示している。詳細には、図１３の工程は、本
発明の一特徴に関連し、この場合には、信号品質インジケータ１０６２は、単に
、ＳＯＮＥＴ受信器１０７０により観測される際の入力信号のＢＥＲである。
【００９３】 工程１３００は、光信号の送信とＰＭＤ制御とに関連した全ての要素を作動さ
せかつ初期化することに基づいて、段階１３０２において始まる。送信とＰＭＤ
制御とを達成するために、このような全ての要素の準備ができると、段階１３０
４の実行により、連続的な制御ループが開始される。
【００９４】 段階１３０４において、ＳＯＮＥＴ受信器から受信されたＢＥＲは、予め設定
された作用閾値（例えば、１０-11）と比較される。ＢＥＲがこの値よりも優れ
ている場合には、リンクの性能は偏光制御装置を調整しなくても受容可能と見な
され、さらなる作用が行われることはない。実行ループは、単に段階１３０４へ
戻って、作用閾値に対してＢＥＲの比較を続ける。段階１３０４において、ＢＥ
Ｒが予め設定された作用閾値以上であることが判明すれば、実行は、段階１３０
６へ進行して、非ＰＭＤ問題が光リンクに影響を及ぼしていることを示す障害警
告が現時点で存在するか否かを判断する。障害警告が存在する場合には、実行は
段階１３０４へ戻り、かつ、ＰＭＤに関連した訂正作用はそれ以上行われない。
【００９５】 段階１３０６において、リンクに関する障害警告がいずれもアクティブ状態に
ならない場合には、実行は、段階１３０８へ進行して、ＢＥＲの劣化の激しさを
評価する。段階１３０８において、ＢＥＲは、予め設定された激しさの閾値（se
verity threshold）と比較される。ＢＥＲが激しさの閾値よりも高い場合には、
段階１３１０において、根本的な偏光変化が命じられ、システム設定時間を考慮
するための一時的な待機状態に入り、次に、実行ループは、段階１３０４へ戻る
。この工程は、劣化が激しい場合にリンクをより迅速に訂正するために着手され
る。
【００９６】 段階１３０８において、ＢＥＲが激しさの閾値以下である場合には、実行は段
階１３１２へ進行し、この場合に、基準ＢＥＲと相対的な初期偏光設定とが記さ
れる。次に、段階１３１４において、偏光制御装置は、偏光の回転を一方の方向
（任意に、正方向と称する）に少しだけ変化させるように指令される。
【００９７】 この変化に続いて、ＢＥＲはある時間にわたって観測され、次に、段階１３１
６において、偏光変化後のＢＥＲが、偏光変化前に記された基準ＢＥＲと比較さ
れる。段階１３１６において、新たなＢＥＲが基準ＢＥＲよりも優れている（低
い）場合には、段階１３１４で行われた偏光調整は事実上残存し、実行は段階１
３０４へ戻る。そうではなく、段階１３１６において、新たなＢＥＲが基準ＢＥ
Ｒと等しいかまたはこれよりも劣ると判断される場合には、段階１３１８におい
て、段階１３１４において生じた偏光変化は、段階１３１２において記された初
期偏光設定へ戻るように偏光制御装置に指示することにより除去される。
【００９８】 段階１３１８において、偏光制御装置をその初期設定へ戻した後に、偏光は、
段階１３１４において加えられた変化とは反対方向に僅かに変化させられる。再
び述べると、ＢＥＲはある時間にわたって観測され、次に、段階１３２２におい
て、新たなＢＥＲが、段階１３１２において記された基準ＢＥＲと比較される。
段階１３２２において、新たなＢＥＲが基準ＢＥＲよりも優れている（低い）場
合には、段階１３２０で行われた負方向の偏光変化は残存することを許容され、
かつ、実行は段階１３０４へ戻る。
【００９９】 段階１３２２において、新たなＢＥＲが基準ＢＥＲと等しいかまたはこれより
も劣る場合には、実行は段階１３２４へ進行し、この場合に、偏光制御装置は、
段階１３１２において記された自身の初期状態へ戻される。段階１３１２におい
て偏光制御装置をリセットした後に、実行は段階１３０４へ戻り、かつ、ＰＭＤ
制御ループは永続する。
【０１００】 図１４は、順方向光信号１０２４の品質を評価しかつ偏光制御装置１０１０が
行うべき作用を決定するために、ビット検出器１０５２および偏光制御調整装置
１０９２が集合的に作用し得る代替的工程を示している。詳細には、図１４の工
程は、本発明の一特徴に関連し、この場合には、信号品質インジケータ１０６２
は、図７と関連して前述した解析技術に基づく、入力信号の最適かつ達成可能な
ＢＥＲの推定値である。
【０１０１】 工程１４００は、光信号の送信とＰＭＤ制御とに関連した全ての要素を作動さ
せかつ初期化することに基づいて、段階１４０２において始まる。送信とＰＭＤ
制御とを達成するために、このような全ての要素の準備ができると、段階１４０
６の実行により、連続的な制御ループが開始される。
【０１０２】 段階１４０６は、非ＰＭＤ問題が光リンクに影響を及ぼしていることを示す障
害警告が現時点で存在するか否かを判断するために実行される。障害警告が存在
する場合には、実行は段階１４０４へ戻り、かつ、ＰＭＤに関連した訂正作用は
それ以上行われない。
【０１０３】 段階１４０６において、リンクに関する障害警告がいずれもアクティブ状態に
ならない場合には、実行は、段階１４０８へ進行して、ＢＥＲの劣化の激しさを
評価する。段階１４０８において、ＢＥＲは、予め設定された激しさの閾値と比
較される。ＢＥＲが激しさの閾値よりも高い場合には、段階１４１０において、
根本的な偏光変化が命じられ、システム設定時間を考慮するための一時的な待機
状態に入り、次に、実行ループは、段階１４０４へ戻る。この工程は、劣化が激
しい場合にリンクをより迅速に訂正するために着手される。
【０１０４】 段階１４０８において、ＢＥＲが激しさの閾値以下である場合には、実行は段
階１４１２へ進行し、この場合に、基準ＢＥＲと相対的な初期偏光設定とが記さ
れる。
【０１０５】 次に、段階１４１４において、偏光制御装置は、偏光の回転を一方の方向（任
意に、正方向と称する）に少しだけ変化させるように指令される。
【０１０６】 この変化に続いて、ＢＥＲはある時間にわたって観測され、次に、段階１４１
６において、偏光変化後のＢＥＲが、偏光変化前に記された基準ＢＥＲと比較さ
れる。段階１４１６において、新たなＢＥＲが基準ＢＥＲよりも優れている（低
い）場合には、段階１４１４で行われた偏光調整は事実上残存し、実行は段階１
４０４へ戻る。そうではなく、段階１４１６において、新たなＢＥＲが基準ＢＥ
Ｒと等しいかまたはこれよりも劣ると判断される場合には、段階１４１８におい
て、段階１４１４において生じた偏光変化は、段階１４１２において記された初
期偏光設定へ戻るように偏光制御装置に指示することにより除去される。
【０１０７】 段階１４１８において、偏光制御装置をその初期設定へ戻した後に、偏光は、
段階１４１４において加えられた変化とは反対方向に僅かに変化させられる。再
び述べると、ＢＥＲはある時間にわたって観測され、次に、段階１４２２におい
て、新たなＢＥＲが、段階１４１２において記された基準ＢＥＲと比較される。
段階１４２２において、新たなＢＥＲが基準ＢＥＲよりも優れている（低い）場
合には、段階１４２０で行われた負方向の偏光変化は残存することを許容され、
かつ、実行は段階１４０４へ戻る。
【０１０８】 段階１４２２において、新たなＢＥＲが基準ＢＥＲと等しいかまたはこれより
も劣る場合には、実行は段階１４２４へ進行し、この場合に、偏光制御装置は、
段階１４１２において記された自身の初期状態へ戻される。段階１４１２におい
て偏光制御装置をリセットした後に、実行は段階１４０４へ戻り、かつ、ＰＭＤ
制御ループは永続する。
【０１０９】 図１５は、順方向光信号１０２４の品質を評価しかつ偏光制御装置１０１０が
行うべき作用を決定するために、ビット検出器１０５２および偏光制御調整装置
１０９２が集合的に作用するさらに他の工程を示している。
【０１１０】 詳細には、図１５の工程は、本発明の一特徴に関連し、この場合には、信号品
質インジケータ１０６２は、図８および図９と関連して前述したような多数のパ
ルス成分のための入力信号を解析することにより得られる。
【０１１１】 工程１５００は、光信号の送信とＰＭＤ制御とに関連した全ての要素を作動さ
せかつ初期化することに基づいて、段階１５０２において始まる。送信とＰＭＤ
制御とを達成するために、このような全ての要素の準備ができると、段階１５０
６の実行により、連続的な制御ループが開始される。
【０１１２】 段階１５０６は、非ＰＭＤ問題が光リンクに影響を及ぼしていることを示す障
害警告が現時点で存在するか否かを判断するために実行される。障害警告が存在
する場合には、実行は段階１５０４へ戻り、かつ、ＰＭＤに関連した訂正作用は
それ以上行われない。
【０１１３】 段階１５０６において、リンクに関する障害警告がいずれもアクティブ状態に
ならない場合には、実行は、段階１５０８へ進行して、ＢＥＲの劣化の激しさを
評価する。段階１５０８において、ＢＥＲは、予め設定された激しさの閾値と比
較される。ＢＥＲが激しさの閾値よりも高い場合には、段階１５１０において、
根本的な偏光変化が命じられ、システム設定時間を考慮するための一時的な待機
状態に入り、次に、実行ループは、段階１５０４へ戻る。この工程は、劣化が激
しい場合にリンクをより迅速に訂正するために着手される。
【０１１４】 段階１５０８において、ＢＥＲが激しさの閾値以下である場合には、実行は段
階１５１２へ進行し、この場合に、基準ＢＥＲと相対的な初期偏光設定とが記さ
れる。次に、段階１５１４において、偏光制御装置は、偏光の回転を一方の方向
（任意に、正方向と称する）に少しだけ変化させるように指令される。
【０１１５】 この変化に続いて、ＢＥＲはある時間にわたって観測され、次に、段階１５１
６において、偏光変化後のＢＥＲが、偏光変化前に記された基準ＢＥＲと比較さ
れる。段階１５１６において、新たなＢＥＲが基準ＢＥＲよりも優れている（低
い）場合には、段階１５１４で行われた偏光調整は事実上残存し、実行は段階１
５０４へ戻る。そうではなく、段階１５１６において、新たなＢＥＲが基準ＢＥ
Ｒと等しいかまたはこれよりも劣ると判断される場合には、段階１５１８におい
て、段階１５１４において生じた偏光変化は、段階１５１２において記された初
期偏光設定へ戻るように偏光制御装置に指示することにより除去される。
【０１１６】 段階１５１８において、偏光制御装置をその初期設定へ戻した後に、偏光は、
段階１５１４において加えられた変化とは反対方向に僅かに変化させられる。再
び述べると、ＢＥＲはある時間にわたって観測され、次に、段階１５２２におい
て、新たなＢＥＲが、段階１５１２において記された基準ＢＥＲと比較される。
段階１５２２において、新たなＢＥＲが基準ＢＥＲよりも優れている（低い）場
合には、段階１５２０で行われた負方向の偏光変化は残存することを許容され、
かつ、実行は段階１５０４へ戻る。
【０１１７】 段階１５２２において、新たなＢＥＲが基準ＢＥＲと等しいかまたはこれより
も劣る場合には、実行は段階１５２４へ進行し、この場合に、偏光制御装置は、
段階１５１２において記された自身の初期状態へ戻される。段階１５１２におい
て偏光制御装置をリセットした後に、実行は段階１５０４へ戻り、かつ、ＰＭＤ
制御ループは永続する。
【０１１８】 本発明について、例示的実施形態の状況において示しかつ説明してきたが、そ
の一方で、関連技術の当業者であれば、本発明の真意および範囲から逸脱するこ
となく多くの変形例が可能であることを認識する。例えば、ＰＭＤ制御調整装置
については、送信器または偏光制御装置と併置させてもよく、または、中間のま
たは遠隔の場所に配置してもよい。ビット検出器１０５２とＰＭＤ制御調整装置
１０９２と偏光指令受信器１０８８とに関して説明した集合的機能については、
これらの要素間において統合または分散させることができる。
【０１１９】 明らかに、図７の例示的実施形態が、ファイバを通して一方の方向に適用され
ているＰＭＤ制御のみを強調していたとしても、このようなＰＭＤ制御を、相補
的な様式において、共通のファイバを通して両方向に伝わる光信号に対してどの
ように適用できるのかは、容易に明白となる。
【０１２０】 さらに、本説明が、例えば、ＳＯＮＥＴ準拠の高いデータレート信号を用いて
いるが、その一方で、世界中の多くの部分において普及している同期ディジタル
階層（Synchronous Digital Hierarchy：ＳＤＨ）のような他の高いデータレー
トフォーマットも、等しく本発明の実施に準拠することが明白である。本発明は
、用いられる高いデータレートフォーマットとは無関係である。
【０１２１】 本発明は、示された例示的実施形態のいずれによっても制限されるものと解釈
されるべきではなく、冒頭の請求項により制限されるものと解釈されるべきであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 シリアルデータ信号のグラフである。
【図２】 中程度の劣化を受けたシリアルデータ信号のグラフである。
【図３】 激しい劣化を受けたシリアルデータ信号のグラフである。
【図４】 図１のデータ信号の“アイ・ダイアグラム”プロットである。
【図５】 図２の中程度に劣化したデータ信号の“アイ・ダイアグラム”プ
ロットである。
【図６】 図３の激しく劣化したデータ信号の“アイ・ダイアグラム”プロ
ットである。
【図７】 所定の検出器のための閾値レベルの関数として、ビットエラーレ
ートをどのようにプロットできるのかを示すグラフである。
【図８】 概略的に等しいエネルギーの２つの偏光成分の形に分割され、そ
の後に偏光モード分散の影響を受けたデータ信号の“アイ・ダイアグラム”プロ
ットである。
【図９】 ２つの偏光成分の形に非均等に分割され、かつ、偏光モード分散
の影響を受けたエネルギーを有するデータ信号の“アイ・ダイアグラム”プロッ
トである。
【図１０】 本発明の好ましい実施形態による光通信リンクの図である。
【図１１】 シリアルデータ受信器内で用いるためのビット検出器の図であ
る。
【図１２】 シリアルデータ受信器内で用いるための２つの検出器による取
り決めの図である。
【図１３】 所望の信号品質を達成するために、データ信号のビットエラー
レートが受信器により監視され、これに応答して、指令が偏光制御装置へ発せら
れる工程を示すフローチャートである。
【図１４】 所望の信号品質を達成するために、データ信号の最適かつ達成
可能なビットエラーレートが受信器により評価され、これに応答して、指令が偏
光制御装置へ発せられる工程を示すフローチャートである。
【図１５】 所望の信号品質を達成するために、データ信号の偏光モード分
散が受信器により測定され、これに応答して、指令が偏光制御装置へ発せられる
工程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０００ 光通信リンク １００２ 光送信器 １００４ データ入力 １００６ ライン符号器 １０１０ 偏光制御装置 １０１２，１０２２ 波長多重化器 １０２０ 光ファイバ １０２４ 順方向光信号 １０２６ 逆方向光信号 １０４０ 受信器 １０４２ 光／電気変換器（Ｏ／Ｅ） １０４４ 自動利得制御（ＡＧＣ）増幅器 １０４６ フィルター／等化器 １０４８ 直線状チャンネルの出力 １０５２ ビット検出器 １０６０ データ出力 １０６２ 信号品質の出力 １０６４ 光送信器 １０６６ 第１サイトへ送信すべき入力 １０６８ 加算地点 １０７０ ＳＯＮＥＴデータ受信器 １０７２ エラー検出器 １０７４ 出力ライン １０７６ ＢＥＲ出力 １０８０ 第１サイト １０８２ 受信器 １０８４ 任意選択的な結線 １０８６ 光カプラ １０８８ 偏光指令受信器 １０９０ 第２サイト １０９２ ＰＭＤ制御調整装置 １０９４ 偏光制御指令信号 １１０２ クロック回復回路 １１０３ 回復されたクロック信号 １１０４ 電圧比較器 １１１０ 閾値レベル １１２０ ラッチ １１３０ クロック位相シフト部 １１３４，１１３５ 制御リンケージ １１４０ 検出器設定値制御装置 １２０２ クロック回復回路 １２０４，１２０６ 比較器 １２１０，１２１２ 閾値レベル １２２０，１２２２ ラッチ １２２６ 排他的ＯＲ論理ゲート １２２８ パルスカウンタ １２３０，１２３２ 位相シフト部 １２３４，１２３５，１２３６，１２３７ 制御リンク １２４０，１２４２ 検出器設定値制御装置 １２４４ リセットライン １２４６ カウント出力
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 10/18 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ， ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，Ｐ Ｔ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 5K102 AA00 AD15 AH01 AH02 KA05 KA33 MA01 MB01 MB04 MC07 MD01 MD04 MH03 MH32 PA01

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光通信リンクにおいて、偏光に依存する欠陥を能動的に制御
    するための方法であって、 第１変調光信号を、光送信器から光ファイバ内へ結びつける段階と、 実質的に光送信器の近傍の地点において、調整可能な偏光制御手段を、第１変
    調光信号に適用する段階と、 第１変調光信号を、光ファイバを通して、受信器において受信する段階と、 受信器において受信された第１変調光信号の品質を測定することにより、信号
    品質インジケータを得る段階と、 信号品質インジケータに応答して、受信された第１変調光信号の品質を向上さ
    せる調整可能な偏光制御手段の設定変更を決定する段階と、 受信器において受信された第１変調光信号の品質を向上させるべく、該第１変
    調光信号の偏光状態を変化させるために、偏光制御指令を偏光制御手段へ送信す
    る段階と を具備することを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 前記信号品質インジケータは、受信器において測定される第
    １変調光信号のビットエラーレートから得られることを特徴とする請求項１に記
    載の方法。
  3. 【請求項３】 前記信号品質インジケータは、結果的に生じるビットエラー
    レートの変化を監視する一方で受信器内のビット検出器の閾値レベルを変動させ
    ることにより得られるアイ・ダイアグラム信号品質の推定値から得られることを
    特徴とする請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記信号品質インジケータは、結果的に生じるビットエラー
    レートの変化を監視する一方で受信器内のビット検出器のサンプリングタイミン
    グを変動させることにより得られるアイ・ダイアグラム信号品質の推定値から得
    られることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記信号品質インジケータは、結果的に生じるビットエラー
    レートの変化を監視する一方で受信器内のビット検出器のサンプリングタイミン
    グと閾値レベルとを変動させることにより得られるアイ・ダイアグラム信号品質
    の推定値から得られることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記偏光制御指令は、第１変調光信号が送信器から受信器へ
    伝搬される光ファイバと同じ光ファイバに沿って、偏光制御装置へ送信されるこ
    とを特徴とする請求項１に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記偏光制御指令は、第１変調光信号と同じファイバに沿っ
    て伝搬するが該第１変調光信号とは反対の伝搬方向に伝搬する第２変調光信号に
    基づく変調として、偏光制御装置へ送信されることを特徴とする請求項１に記載
    の方法。
  8. 【請求項８】 前記偏光制御指令は、第１変調光信号と同じファイバに沿っ
    て伝搬するが該第１変調光信号とは反対の伝搬方向に伝搬する第２変調光信号上
    に重ね合わされたサブキャリア変調として、偏光制御装置へ送信されることを特
    徴とする請求項１に記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記偏光制御指令は、第１変調光信号と同じファイバに沿っ
    て伝搬するが該第１変調光信号とは反対の伝搬方向に伝搬する第２変調光信号上
    に重ね合わされたサブキャリア変調として、偏光制御装置へ送信され、 前記サブキャリア変調は、第１変調光信号に適用される変調よりも実質的に低
    い帯域幅を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 偏光に依存する欠陥の能動的な制御を有する光通信リンク
    であって、 第１端部と第２端部とを有し、該第１端部と第２端部との間で両方向に光信号
    を搬送するための光ファイバと、 光ファイバの第１端部に結びつけられ、該光ファイバを通して第２端部へ搬送
    される第１変調光信号を生成する光送信器と、 第１変調光信号を受信するために光ファイバの第２端部に結びつけられ、該第
    １変調光信号の受信品質の測定値を得るための手段を具備する光受信器と、 送信器と受信器との間の光路に挿入され、偏光制御指令に応答して第１変調光
    信号の偏光状態に影響を及ぼす偏光制御装置と、 受信器と偏光制御装置とに結びつけられ、受信器により得られた受信品質の測
    定値に応答して偏光制御指令を偏光制御装置へ送信するための偏光制御調整装置
    と を具備することを特徴とする光通信リンク。
  11. 【請求項１１】 前記受信品質の測定値は、受信器において観測される第１
    変調光信号のビットエラーレートから得られることを特徴とする請求項１０に記
    載の光通信リンク。
  12. 【請求項１２】 前記受信品質の測定値は、結果的に生じるビットエラーレ
    ートの変化を監視する一方で受信器内のビット検出器の閾値レベルを変動させる
    ことにより得られるアイ・ダイアグラム信号品質の推定値から得られることを特
    徴とする請求項１０に記載の光通信リンク。
  13. 【請求項１３】 前記受信品質の測定値は、結果的に生じるビットエラーレ
    ートの変化を監視する一方で受信器内のビット検出器のサンプリングタイミング
    を変動させることにより得られるアイ・ダイアグラム信号品質の推定値から得ら
    れることを特徴とする請求項１０に記載の光通信リンク。
  14. 【請求項１４】 前記受信品質の測定値は、結果的に生じるビットエラーレ
    ートの変化を監視する一方で受信器内のビット検出器のサンプリングタイミング
    と閾値レベルとを変動させることにより得られるアイ・ダイアグラム信号品質の
    推定値から得られることを特徴とする請求項１０に記載の光通信リンク。
  15. 【請求項１５】 前記偏光制御指令は、第１変調光信号が送信器から受信器
    へ伝搬される光ファイバと同じ光ファイバに沿って、偏光制御装置へ送信される
    ことを特徴とする請求項１０に記載の光通信リンク。
  16. 【請求項１６】 前記偏光制御指令は、第１変調光信号と同じファイバに沿
    って伝搬するが該第１変調光信号とは反対の伝搬方向に伝搬する第２変調光信号
    に基づく変調として、偏光制御装置へ送信されることを特徴とする請求項１０に
    記載の光通信リンク。
  17. 【請求項１７】 前記偏光制御指令は、第１変調光信号と同じファイバに沿
    って伝搬するが該第１変調光信号とは反対の伝搬方向に伝搬する第２変調光信号
    上に重ね合わされたサブキャリア変調として、偏光制御装置へ送信されることを
    特徴とする請求項１０に記載の光通信リンク。
  18. 【請求項１８】 前記偏光制御指令は、第１変調光信号と同じファイバに沿
    って伝搬するが該第１変調光信号とは反対の伝搬方向に伝搬する第２変調光信号
    上に重ね合わされたサブキャリア変調として、偏光制御装置へ送信され、 前記サブキャリア変調は、第１変調光信号に適用される変調よりも実質的に低
    い帯域幅を有することを特徴とする請求項１０に記載の光通信リンク。
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