JP2005252601A - 自動分散補償装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易な構成で正確に分散補償できる自動分散補償装置を実現する。
【解決手段】 送信側では変調周波数ｆｍで変調した第１および第２の波長の光に遅延を付与し、合波部１４で多重化して光ファイバ１５へ出力する。受信側では光ファイバ１５を通過した光の分散を補償する可変分散補償器１６を設けておき、この可変分散補償器１６を通過した光を分波部１７で分波し、さらに光／電気変換器１８にて電気信号に変換した後、スペクトル強度測定器１９が電気信号の変調周波数ｆｍにおけるスペクトル強度を測定する。制御部２０は、測定されたスペクトル強度（ＲＦパワー）に対応する分散補償量を求め、求めた分散補償量に応じて可変分散補償器１６の分散値を制御する。これにより、簡易な構成でありながら符号を含めて分散値を補償することが可能になる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、波長多重光伝送システムに用いて好適な自動分散補償装置に関する。

波長多重光伝送システムは、１本の光ファイバに複数の波長の光信号を多重化して伝送する。かかるシステムでは、伝送容量を向上させるため、より多くの波長を多重化しつつ、広帯域の中でより均一かつ安定した伝送品質を保つことが不可欠になる。伝送品質を制限する要因の一つとして、光ファイバの波長分散があり、この波長分散をいかに補償できるかが重要な課題となっている。従来、波長分散を補償する技術として、例えば非特許文献１および非特許文献２に開示されるように、分散を測定するために複数の波長の光に対して各々別々に変調をかけて伝送させ、受信側で測定される波長間の伝搬遅延差に応じて分散補償する技術が知られている。
Akihide Sano et al,"Adaptive Dispersion Equalization by Monitoring Relative Phase Shift Between Spacing-Fixed WDM Signals",JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY,VOL.19,NO.3,pp.336-344(2001) 松田俊哉、川崎岳、佐野明秀、片岡智由、"４０Ｇｂｉｔ／ｓ多重化伝送装置を用いた可変分散補償実験"、電子通信学会 通信ソサエティ大会（２００３年９月）

ところで、上記従来技術を波長多重化システムに適用する場合、２つの波長間の伝搬遅延を測るためには、送信側に２つの変調器を、受信側に２つのＯ／Ｅ（光／電気）変換器を設置する必要がある上、２つの波長だけでは符号を含めた正確な補償分散量を測定することができない。したがって、符号を含めた正確な補償分散量を測定するには、装置構成の複雑化を招致するという問題が生じる。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、簡易な構成でありながら符号も含めて正確に分散補償することができる自動分散補償装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、第１および第２の波長の光をそれぞれ出力する第１および第２の光源と、前記第１および第２の光源からの光を合波するカプラと、前記カプラによって合波された光を正弦波信号によって変調する変調器と、前記変調器を通過した前記第１、第２の波長の光に遅延を付与するための遅延手段と、前記遅延手段を通過した光を多重化して光ファイバヘ出力する光合波器と、前記光ファイバを通過した光の分散を補償する可変分散補償器と、前記可変分散補償器を通過した光を分波する光分波器と、前記光分波器から出力された光を第１および第２の電気信号に変換する光／電気変換器と、前記光／電気変換器から出力される第１および第２の電気信号の変調周波数におけるスペクトル強度に対応する分散補償量を求め、求めた分散補償量に応じて前記可変分散補償器の分散値を制御する分散値制御手段とを具備することを特徴とする。

請求項１に従属する請求項２に記載の発明では、前記遅延手段は分散補償ファイバであることを特徴とする。

請求項１に従属する請求項３に記載の発明では、前記第１および第２の光源の各出力光を変調する正弦波信号を、前記第１および第２の光源へ直接出力する変調信号出力手段を前記変調器に代えて設け、前記遅延手段として分散補償ファイバを用いることを特徴とする。

請求項１に従属する請求項４に記載の発明では、前記遅延手段はファイバブラッググレーティングであることを特徴とする。

請求項１に従属する請求項５に記載の発明では、前記第１および第２の光源の各出力光を変調する正弦波信号を、前記第１および第２の光源へ直接入力する変調信号出力手段を前記変調器に代えて設け、前記遅延手段としてファイバブラッググレーティングを用いることを特徴とする。

請求項１に従属する請求項６に記載の発明では、前記第１および第２の光源の各出力光を変調する正弦波信号を、変調信号に遅延を与える遅延回路を通過して前記第１の光源へ出力し、遅延回路を通過しない信号を第２の光源へ出力する変調信号出力手段を、前記遅延手段として用いることを特徴とする。

請求項７に記載の発明では、第１および第２の波長の光をそれぞれ出力する第１および第２の光源と、第１の周波数で発振する信号と第２の周波数で発振する信号とを合波し、第１の波長の光源に出力するミキサと、第１の周波数で発振する信号と第３の周波数で発振する信号とを合波し、第２の波長の光源に出力するミキサと、前記第１および第２の光源からの光を合波するカプラと、前記カプラによって合波された光を正弦波信号によって変調する変調器と、前記変調器を通過した前記第１および第２の波長の光に遅延を付与する遅延手段と、前記遅延手段を通過した光を多重化して光ファイバヘ出力する光合波器と、前記光ファイバを通過した光の分散を補償する可変分散補償器と、前記可変分散補償器を通過した光を分波する光分波器と、前記分波した光から出力された光を電気信号に変換する光／電気変換器と、前記光／電気変換器が出力する電気信号から第１、第２および第３の変調周波数成分をそれぞれ抽出するフィルタ手段と、前記フィルタ手段にて抽出された前記第１の変調周波数におけるスペクトル強度に対応する分散補償量を求め、求めた分散補償量に応じて前記可変分散補償器の分散値を制御する分散値制御手段と、前記フィルタ手段にて抽出された前記第２の変調周波数の信号強度と前記第３の変調周波数の信号強度とが等しくなるように前記第１および第２の光源の出力を制御する光源制御手段とを具備することを特徴とする。

請求項７に従属する請求項８に記載の発明では、前記フィルタ手段は前記光／電気変換器が出力する電気信号から第１、第２および第３の変調周波数成分をそれぞれ抽出する第１、第２および第３のバンドパスフィルタから構成され、前記光源制御手段は第２および第３のバンドパスフィルタから各々出力される前記第２の変調周波数の信号と前記第３の変調周波数の信号とを切り替える切り替え手段を有し、この切り替え手段により前記第２の変調周波数の信号と前記第３の変調周波数の信号とを切り替えて強度を測定し、２つの信号強度が等しくなるように前記第１および第２の光源の出力を制御することを特徴とする。

請求項７に従属する請求項９に記載の発明では、前記フィルタ手段は前記光／電気変換器が出力する電気信号から第１、第２および第３の変調周波数成分をそれぞれ抽出する第１、第２および第３のバンドパスフィルタから構成され、前記光源制御手段は第２および第３のバンドパスフィルタから各々出力される前記第２の変調周波数の信号と前記第３の変調周波数の信号とを比較し、２つの信号強度が等しくなるように前記第１および第２の光源の出力を制御することを特徴とする。

請求項７に従属する請求項１０に記載の発明では、前記フィルタ手段は前記光／電気変換器が出力する電気信号から第１、第２および第３の変調周波数成分をそれぞれ抽出する第１、第２および第３のバンドパスフィルタから構成され、前記光源制御手段は第２および第３のバンドパスフィルタから各々出力される前記第２の変調周波数の信号と前記第３の変調周波数の信号との差分がゼロになるように前記第２の光源の出力を制御することを特徴とする。

請求項７に従属する請求項１１に記載の発明では、前記遅延手段として、分散補償ファイバを用いることを特徴とする。

請求項７に従属する請求項１２に記載の発明では、前記遅延手段として、ファイバブラッググレーティングを用いることを特徴とする。

請求項７に従属する請求項１３に記載の発明では、前記第１、第２の光源の出力光を変調する正弦波信号を、変調信号に遅延を与える遅延回路を通過して前記第１の光源へ出力し、遅延回路を通過しない信号を第２の光源へ出力する変調信号出力手段を、前記遅延手段として用いることを特徴とする。

請求項１又は請求項７のいずれかに従属する請求項１４に記載の発明では、前記第１の光源に代わり、前記第１、第３の波長で発振する光源を設け、前記第１と前記第２の波長の光の遅延差と、前記第２と前記第３の波長の光の遅延差から光ファイバの分散値を測定する測定手段を有することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、送信側では変調した第１および第２の波長の光に遅延を付与してから多重化して光ファイバへ出力する。受信側では光ファイバを通過した光の分散を補償する可変分散補償器を設けておき、この可変分散補償器を通過した光を電気信号に変換した後、この電気信号の変調周波数におけるスペクトル強度に対応する分散補償量を求め、求めた分散補償量に応じて可変分散補償器の分散値を制御するので、簡易な構成でありながら正確に分散補償することができる。

また、請求項１に記載の発明によれば、光合波器および光分波器の透過率特性の波長周回性を利用するため、従来よりも簡易な構成で分散補償が可能になる上、送信側の故障を受信側で検知することも可能になる。加えて、装置構成の簡素化が可能になる為、高密度波長波重装置への実装が極めて容易になる利点も得られる。

請求項７に記載の発明によれば、可変分散補償器を通過した光を電気信号に変換した後、変換された電気信号から第１、第２および第３の変調周波数成分をそれぞれ抽出し、抽出された第１の変調周波数におけるスペクトル強度に対応する分散補償量を求め、求めた分散補償量に応じて可変分散補償器の分散値を制御すると共に、抽出された第２の変調周波数の信号強度と第３の変調周波数の信号強度とが等しくなるように第１および第２の光源の出力を制御するので、簡易な構成でありながら符号を含めた分散補償が可能である。

請求項１４に記載の発明によれば、第１の光源に替えて、第１、第３の波長で発振する光源を設け、第１の波長の光と第２の波長の光との遅延差と、第２の波長の光と第３の波長の光との遅延差から光ファイバの分散値を測定するので、光ファイバの初期分散値を求めることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
Ａ．第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態による自動分散補償装置１００の構成を示すブロック図である。自動分散補償装置１００は、光源１１、変調器１２、分散補償ファイバ（ＤＣＦ）１３、光合波部１４、光ファイバ１５、可変分散補償器１６、光分波部１７、光／電気変換器１８、スペクトル強度測定器１９および制御部２０から構成される。光源１１は、レーザダイオード（ＬＤ）等から構成され、第１の波長λ₁および第２の波長λ_N+1を発光する。変調器１２は、光源１１から出力される第１の波長λ₁の光信号および第２の波長λ_N+1の光信号をそれぞれ正弦波で変調する。分散補償ファイバ（ＤＣＦ）１３は、変調された光信号に所定の遅延を与える。光合波部１４は、分散補償ファイバ（ＤＣＦ）１３を介して入力される２光信号を多重化して出力する。

光ファイバ１５は、光合波部１４からの多重化出力を受信側へ伝送する。可変分散補償器１６は、制御部２０からの指示に応じて伝送路（光ファイバ１５）の分散値を可変制御する。光分波部１７は、可変分散補償器１６を介して入力される多重光信号を分波する。光／電気変換器１８は、光分波部１７にて分波された光信号を電気信号に変換して出力する。スペクトル強度測定器１９は、光／電気変換器１８から出力される電気信号をスペクトル解析し、上記変調器１２の変調周波数におけるＲＦパワーを測定する。制御部２０は、スペクトル強度測定器１９により測定されたＲＦパワーに対応する分散値を可変分散補償器１６に指示する。

上記構成による自動分散補償装置１００において、光合波部１４および光分波部１７は透過特性に波長周回性を有する合分波部として使用される。したがって、第１の波長λ₁の光信号および第２の波長λ_N+1の光信号は、いずれも光合波部１４の同じポートを透過でき、同一の変調器１２で正弦波信号により変調されてから多重化される。また、分散補償ファイバ（ＤＣＦ）１３を伝送する過程で、第１の波長λ₁の光信号および第２の波長λ_N+1の光信号には、波長分散特性により遅延差が生じる。光ファイバ１５で伝送される第１の波長λ₁の光信号および第２の波長λ_N+1の光信号は、光分波部１７にて再び同じポートに出力された後、光／電気変換器１８にて電気信号に変換される。

スペクトル強度測定器１９は、光／電気変換器１８から出力される電気信号をスペクトル解析し、上記変調器１２の変調周波数におけるＲＦパワーを測定する。ＲＦパワーから未知の分散値を求めるためには、予め分散値とＲＦパワーとの対応関係を求めておく必要がある。２波長の信号のＲＦパワーから分散値を求める方法について図２を参照して説明する。

図２は分散値モニタ方式の原理を説明するための図である。２波長λ₁、λ₂の光信号が光分波部１７の同じポートから出力された場合、光／電気変換器１８から出力される電気信号は、その２波長λ₁、λ₂の光信号の重なり方によって信号レベルが変化する。例えば変調周波数ｆｍで振幅変調され、位相差０の２波長λ₁、λ₂の光信号であれば、図２中の（１）に図示するように、変調周波数ｆｍのパワースペクトルが最大となり、位相差π（逆位相）であれば、図２中の（３）に図示するように、変調周波数ｆｍのパワースペクトルがゼロになる。このように、光／電気変換器１８から出力される電気信号のパワースペクトルは、２波長λ₁、λ₂の光信号間の位相差を反映したものとなる。

したがって、変調周波数ｆｍにおけるＲＦパワーが分れば、２波長λ₁、λ₂間の位相差、つまり分散が分る。ここで言う分散とは、２波長λ₁、λ₂における分散の平均値を指す。変調周波数ｆｍは、モニタする伝送路の分散変動量によって設定する。正弦波で振幅変調させた場合、図３（ａ）に図示する一例から明らかなように、ＲＦパワーは光ファイバの分散変動量に対して正弦波状に変化する。ファイバ伝送後の位相差Δφは以下の式で与えられる。

ここで、ｆｍは変調周波数、Ｄは伝送路の分散、Ｌはファイバ長、Δλは２波長の波長間隔であり、ここでは分散スロープは考慮していない。なお、図１に図示した構成の自動分散補償装置１００においては、第１の波長λ₁の光信号および第２の波長λ_N+1の光信号は、同一の変調器１２によって変調される為、位相差はゼロである。変調後の分散補償ファイバ（ＤＣＦ）１３は、送信側で２波長の光信号間に予め適当な位相差を与える。この結果、図３（ａ）に図示する分散モニタ範囲、すなわちＲＦパワー変動が線形近似できる領域で分散変動量を測定すれば、同図（ｂ）に示す一例のように、符号を含む正確な分散変動量を測定することが可能になる。具体的には、可変分散補償器１６にて伝送路（光ファイバ１５）の分散値を変化させ、それに対応するＲＦパワーをスペクトル強度測定器１９で測定する。こうして分散変動量とＲＦパワーとの対応関係を予め取得しておけば、測定したＲＦパワーに対応した、符号を含む正確な分散変動量を求めることができる。

なお、本実施形態による自動分散補償装置１００は、図１に図示した構成に限定されず、種々変形が可能である。例えば図４に図示する変形例のように、第１の波長λ₁および第２の波長λ_N+1を発光する光源１１（ＬＤ）を直接変調する態様とすることもできる。また、図５および図６に図示する変形例のように、分散補償ファイバ（ＤＣＦ）１３に替えて、ブラッグファイバグレーティングＦＢＧを用いた構成としても構わない。さらに、図７に図示する変形例のように、変調器側に遅延回路を設けて直接変調することによって、第１の波長λ₁と第２の波長λ_N+1との間に位相差を付与する態様も可能である。

Ｂ．第２実施形態
図８は、本発明の第２実施形態による自動分散補償装置２００の構成を示すブロック図である。自動分散補償装置２００は、光源１１、遅延部３０、光合波部１４、光ファイバ１５、可変分散補償器１６、光分波部１７、光／電気変換器１８、スペクトル強度測定器１９、制御部２０、カプラ３１、バンドパスフィルタ３２〜３４および電流制御部３５から構成される。なお、図８において、前述した第１実施形態（図１参照）と共通する構成要素には、同一の番号を付し、その説明を省略する。

光源１１を構成する一方のレーザダイオードＬＤは、ミキサで混合される変調周波数成分ｆ₁、ｆ₁−２ｆ₂で直接変調され、他方のレーザダイオードＬＤは、ミキサで混合される変調周波数成分ｆ₁、ｆ₁−２ｆ₃で直接変調される。したがって、光源１１は変調周波数成分ｆ₁、ｆ₁−２ｆ₂を有する第１の波長λ₁の光信号と、変調周波数成分ｆ₁、ｆ₁−２ｆ₃を有する第２の波長λ_N+1の光信号とを発生する。遅延部３０は、分散補償ファイバ（ＤＣＦ）、ブラッグファイバグレーティングＦＢＧあるいは遅延電気回路のいずれかで構成され、光源１１が発生する第１の波長λ₁の光信号および第２の波長λ_N+1の光信号を遅延出力する。光合波部１４および光分波部１７は透過特性に波長周回性を有する合分波部として使用される。したがって、第１の波長λ₁の光信号および第２の波長λ_N+1の光信号は、いずれも光合波部１４の同じポートを経て多重化される。また、遅延部３０を伝送する過程で、第１の波長λ₁の光信号および第２の波長λ_N+1の光信号には、波長分散特性により遅延差が生じる。光ファイバ１５で伝送される第１の波長λ₁の光信号および第２の波長λ_N+1の光信号は、光分波部１７にて再び同じポートに出力された後、光／電気変換器１８にて電気信号に変換される。

光／電気変換器１８から出力される電気信号は、カプラ３１を介してバンドパスフィルタ３２（ＢＰＦ（１））およびバンドパスフィルタ３３〜３４（ＢＰＦ（２）〜ＢＰＦ（３））に供給される。バンドパスフィルタ３２は、変調周波数成分ｆ₁を抽出する。バンドパスフィルタ３３は、変調周波数成分ｆ₁−２ｆ₂を抽出する。バンドパスフィルタ３４は、変調周波数成分ｆ₁−２ｆ₃を抽出する。なお、バンドパスフィルタ３３〜３４は、セレクタＳＥＬにて選択される。セレクタＳＥＬは、例えば電流制御部３５が発生する切換え信号に応じてバンドパスフィルタ３３、３４のいずれかを選択する。

バンドパスフィルタ３２が出力する変調周波数成分ｆ₁は、前述の第１実施形態と同様、スペクトル強度測定器１９により測定され、制御部２０がスペクトル強度測定器１９の出力（測定値）に応じて分散補償量を見積り、可変分散補償器１６を制御する。図２に示したように、２波長の変調信号の重なり方によってＲＦパワーが変化するため、２波長信号の強度のバランスが崩れると、ＲＦパワーは遅延以外の効果によって変化してしまい、正しい分散値が測定できなくなる。

そこで、本実施形態では、電流制御部３５がバンドパスフィルタ３３により抽出される変調周波数成分ｆ₁−２ｆ₂と、バンドパスフィルタ３４により抽出される変調周波数成分ｆ₁−２ｆ₃との強度を比較し、両成分の強度を等化するように、光源１１を構成するレーザダイオードＬＤの注入電流を制御する。これにより、第１の波長λ₁の光信号および第２の波長λ_N+1の光信号を適正強度を維持する光強度補償が行われる。したがって、こうした光強度補償の下で、予め取得した分散変動量とＲＦパワーとの対応関係に基づき、測定したＲＦパワーに対応した、符号を含む正確な分散変動量を求めることができる。

なお、本実施形態による自動分散補償装置２００は、図８に図示した構成に限定されず、種々変形が可能であり、例えば図９に図示する変形例のように、セレクタＳＥＬに替えて、カプラＣを使用することによって変調周波数成分ｆ₁−２ｆ₂と変調周波数成分ｆ₁−２ｆ₃との強度を同時にモニタしながら光強度補償する態様としても構わない。また、例えば図１０に図示する変形例のように、差動回路ＤＥＦを設け、変調周波数成分ｆ₁−２ｆ₂と変調周波数成分ｆ₁−２ｆ₃との強度差分を測定し、その差分が常に一定となるように光強度補償する態様としても良い。さらに、第１実施形態の変形例（図７参照）と同様、本実施形態による自動分散補償装置２００においても、変調器側に遅延回路を設けて直接変調することによって、第１の波長λ₁と第２の波長λ_N+1との間に位相差を付与する態様も可能である。

Ｃ．第３実施形態
図１１は、本発明の第３実施形態による自動分散補償装置３００の構成を示すブロック図である。自動分散補償装置３００は、光源１１、遅延部３０、光合波部１４、光ファイバ１５、可変分散補償器１６、光分波部１７、光／電気変換器１８、スペクトル強度測定器１９、制御部２０、カプラ３１、バンドパスフィルタ３２、電流制御部３５およびモニタ部４０から構成される。なお、図１１において、上述した第２実施形態による自動分散補償装置２００と共通する構成要素には、同一の番号を付し、その説明を省略する。
第３実施形態による自動分散補償装置３００が、上述した第２実施形態による自動分散補償装置２００と相違する点は、光源１１が波長λ₁、λ_N+1、λ_2N+1、λ_1-Nを同時に出力することにある。また、光合波部１４および光分波部１７は透過特性に波長周回性を有する合分波部として使用される。したがって、波長λ₁、λ_N+1、λ_2N+1、λ_1-Nの各光信号は、いずれも光合波部１４の同じポートを経て多重化される。

遅延部３０を伝送する過程で、波長λ₁、λ_N+1、λ_2N+1、λ_1-Nの各光信号には、波長分散特性により遅延差が生じる。光ファイバ１５で伝送される波長λ₁、λ_N+1、λ_2N+1、λ_1-Nの各光信号は、光分波部１７にて再び同じポートに出力された後、光／電気変換器１８にて電気信号に変換される。光／電気変換器１８から出力される電気信号は、カプラ３１を介してバンドパスフィルタ３２に供給されると共に、モニタ部４０に供給される。バンドパスフィルタ３２が出力する変調周波数成分ｆ₁は、前述の第１実施形態と同様、スペクトル強度測定器１９により測定され、制御部２０がスペクトル強度測定器１９の出力（測定値）に応じて分散補償量を見積り、可変分散補償器１６を制御する。

本実施形態では、モニタ部４０が波長λ₁、λ_N+1間の遅延差と、波長λ_N+1、λ_2N+1間の遅延差とから光ファイバ１５における初期の分散値を測定する。モニタ部４０により測定される初期の分散値に応じて、電流制御部３５が波長λ_1-Nの光信号を発生する光源１１の注入電流を制御する光強度補償が行われる。したがって、こうした光強度補償の下で、予め取得した分散変動量とＲＦパワーとの対応関係に基づき、測定したＲＦパワーに対応した、符号を含む正確な分散変動量を求めることができる。

モニタ部４０が波長λ₁、λ_N+1間の遅延差と、波長λ_N+1、λ_2N+1間の遅延差とから初期の分散値を測定する原理について図１２を参照して説明する。図１２は光ファイバ１５の群速度遅延の波長依存性を示す図である。光ファイバ１５を伝播する光信号の到達時間τは以下の式で与えられる。

この［数２］式において、Ｄ（λ）、Ｄ’（λ）はそれぞれ分散、分散スロープである。Ｌはファイバ長、λ₀はゼロ分散波長を表している。波長λ₁、λ_N+1間の遅延差を△τ₁、波長λ_N+1、λ_2N+1間の遅延差を△τ₂とすると、上記［数２］を用いて以下のように書ける。

ここで、λ_1-N、λ₁、λ_N+1、λ_2N+1の波長間隔は一定であり、この波長間隔を△λとおくと、Δλ＝λ_N+1−λ₁＝λ_2N+1−λ_N+1＝λ₁−λ_1-Nなので、Δλを用いて上記［数３］式を書き換えて変形すると、以下のように表現される。

ここで、Ｄ”はλ₁、λ_2N+1における分散値の平均値である。分散スロープによる分散の影響が小さいと仮定すれば、上式の右辺第２項を無視することができる。その結果、遅延差変化量から分散を求めることができる。同様にして、波長λ_1-N、λ₁、λ_N+1の間で遅延差変化量を求めることで光ファイバ１５の初期分散値が求まる。このように、本実施形態では、分散モニタ用の光源として、同一のＡＷＧポートを通過する複数の波長で発振する光源１１を用い、受信側に設けられるモニタ部４０が波長λ₁、λ_N+1間の遅延差と、波長λ_N+1、λ_2N+1間の遅延差とから初期の分散値を測定する構成を特徴としている。また、こうした構成を、第１実施形態による自動分散補償装置１００あるいは第２実施形態による自動分散補償装置２００に適用することも勿論可能である。

本発明による第１実施形態の構成を示すブロック図である。 分散値モニタ方式の原理を説明するための図である。 分散変動量とＲＦパワーの対応関係を説明するための図である。 第１実施形態の変形例の構成を示すブロック図である。 第１実施形態の変形例の構成を示すブロック図である。 第１実施形態の変形例の構成を示すブロック図である。 第１実施形態の変形例の構成を示すブロック図である。 本発明による第２実施形態の構成を示すブロック図である。 第２実施形態の変形例の構成を示すブロック図である。 第１実施形態の変形例の構成を示すブロック図である。 本発明による第３実施形態の構成を示すブロック図である。 波長λ₁、λ_N+1間の遅延差と波長λ_N+1、λ_2N+1間の遅延差とから初期の分散値を測定する原理を説明するための図である。

符号の説明

１１ 光源
１２ 変調器
１３ 分散補償ファイバ（ＤＣＦ）
１４ 光合波部
１５ 光ファイバ
１６ 可変分散補償器
１７ 光分波部
１８ 光／電気変換器
１９ スペクトル強度測定器
２０ 制御部

Claims (14)

1. 第１および第２の波長の光をそれぞれ出力する第１および第２の光源と、
   前記第１および第２の光源からの光を合波するカプラと、
   前記カプラによって合波された光を正弦波信号によって変調する変調器と、
   前記変調器を通過した前記第１、第２の波長の光に遅延を付与するための遅延手段と、
   前記遅延手段を通過した光を多重化して光ファイバヘ出力する光合波器と、
   前記光ファイバを通過した光の分散を補償する可変分散補償器と、
   前記可変分散補償器を通過した光を分波する光分波器と、
   前記光分波器から出力された光を第１および第２の電気信号に変換する光／電気変換器と、
   前記光／電気変換器から出力される第１および第２の電気信号の変調周波数におけるスペクトル強度に対応する分散補償量を求め、求めた分散補償量に応じて前記可変分散補償器の分散値を制御する分散値制御手段と
   を具備することを特徴とする自動分散補償装置。
2. 前記遅延手段は、分散補償ファイバであることを特徴とする請求項１に記載の自動分散補償装置。
3. 前記第１および第２の光源の各出力光を変調する正弦波信号を、前記第１および第２の光源へ直接出力する変調信号出力手段を前記変調器に代えて設け、前記遅延手段として分散補償ファイバを用いることを特徴とする請求項１に記載の自動分散補償装置。
4. 前記遅延手段は、ファイバブラッググレーティングであることを特徴とする請求項１に記載の自動分散補償装置。
5. 前記第１および第２の光源の各出力光を変調する正弦波信号を、前記第１および第２の光源へ直接入力する変調信号出力手段を前記変調器に代えて設け、前記遅延手段としてファイバブラッググレーティングを用いることを特徴とする請求項１に記載の自動分散補償装置。
6. 前記第１および第２の光源の各出力光を変調する正弦波信号を、変調信号に遅延を与える遅延回路を通過して前記第１の光源へ出力し、遅延回路を通過しない信号を第２の光源へ出力する変調信号出力手段を、前記遅延手段として用いることを特徴とする請求項１に記載の自動分散補償装置。
7. 第１および第２の波長の光をそれぞれ出力する第１および第２の光源と、
   第１の周波数で発振する信号と第２の周波数で発振する信号とを合波し、第１の波長の光源に出力するミキサと、
   第１の周波数で発振する信号と第３の周波数で発振する信号とを合波し、第２の波長の光源に出力するミキサと、
   前記第１および第２の光源からの光を合波するカプラと、
   前記カプラによって合波された光を正弦波信号によって変調する変調器と、
   前記変調器を通過した前記第１および第２の波長の光に遅延を付与する遅延手段と、
   前記遅延手段を通過した光を多重化して光ファイバヘ出力する光合波器と、
   前記光ファイバを通過した光の分散を補償する可変分散補償器と、
   前記可変分散補償器を通過した光を分波する光分波器と、
   前記分波した光から出力された光を電気信号に変換する光／電気変換器と、
   前記光／電気変換器が出力する電気信号から第１、第２および第３の変調周波数成分をそれぞれ抽出するフィルタ手段と、
   前記フィルタ手段にて抽出された前記第１の変調周波数におけるスペクトル強度に対応する分散補償量を求め、求めた分散補償量に応じて前記可変分散補償器の分散値を制御する分散値制御手段と、
   前記フィルタ手段にて抽出された前記第２の変調周波数の信号強度と前記第３の変調周波数の信号強度とが等しくなるように前記第１および第２の光源の出力を制御する光源制御手段と
   を具備することを特徴とする自動分散補償装置。
8. 前記フィルタ手段は、前記光／電気変換器が出力する電気信号から第１、第２および第３の変調周波数成分をそれぞれ抽出する第１、第２および第３のバンドパスフィルタから構成され、
   前記光源制御手段は、第２および第３のバンドパスフィルタから各々出力される前記第２の変調周波数の信号と前記第３の変調周波数の信号とを切り替える切り替え手段を有し、この切り替え手段により前記第２の変調周波数の信号と前記第３の変調周波数の信号とを切り替えて強度を測定し、２つの信号強度が等しくなるように前記第１および第２の光源の出力を制御することを特徴とする請求項７に記載の自動分散補償装置。
9. 前記フィルタ手段は、前記光／電気変換器が出力する電気信号から第１、第２および第３の変調周波数成分をそれぞれ抽出する第１、第２および第３のバンドパスフィルタから構成され、
   前記光源制御手段は、第２および第３のバンドパスフィルタから各々出力される前記第２の変調周波数の信号と前記第３の変調周波数の信号とを比較し、２つの信号強度が等しくなるように前記第１および第２の光源の出力を制御することを特徴とする請求項７に記載の自動分散補償装置。
10. 前記フィルタ手段は、前記光／電気変換器が出力する電気信号から第１、第２および第３の変調周波数成分をそれぞれ抽出する第１、第２および第３のバンドパスフィルタから構成され、
    前記光源制御手段は、第２および第３のバンドパスフィルタから各々出力される前記第２の変調周波数の信号と前記第３の変調周波数の信号との差分がゼロになるように前記第２の光源の出力を制御することを特徴とする請求項７に記載の自動分散補償装置。
11. 前記遅延手段として、分散補償ファイバを用いることを特徴とする請求項７に記載の自動分散補償装置。
12. 前記遅延手段として、ファイバブラッググレーティングを用いることを特徴とする請求項７に記載の自動分散補償装置。
13. 前記第１、第２の光源の出力光を変調する正弦波信号を、変調信号に遅延を与える遅延回路を通過して前記第１の光源へ出力し、遅延回路を通過しない信号を第２の光源へ出力する変調信号出力手段を、前記遅延手段として用いることを特徴とする請求項７に記載の自動分散補償装置。
14. 前記第１の光源に代わり、
    前記第１、第３の波長で発振する光源を設け、
    前記第１の波長の光と前記第２の波長の光との遅延差と、前記第２の波長の光と前記第３の波長の光との遅延差から光ファイバの分散値を測定する測定手段を有することを特徴とする請求項１又は請求項７のいずれかに記載の自動分散補償装置。
    

Images