JP2006287493A - Ｍ相差分位相偏移変調方式に対応した光受信器 - Google Patents

Abstract

【課題】 Ｍ相差分位相偏移変調（ＤＭＰＳＫ）方式に従う信号光を安定に復調することのできる小型で低コストの光受信器を提供することを目的とする
【解決手段】 本発明の光受信器は、Ｍ相差分位相偏移変調された信号光を４本の信号光ビームに分岐する光分岐部と、分岐された前記４本の信号光ビームのうち、第１と第２の信号光ビームとの間および第３と第４の信号光ビームとの間に相対的にほぼ１シンボル分の遅延時間差をそれぞれ与え、前記第１と第３の信号光ビーム間に前記信号光の波長におけるほぼπ/2の奇数倍の相対的位相差を与える遅延調整部と、前記第１と第２の信号光ビーム、前記第３と第４の信号光ビームが、いずれの信号光ビームと平行ではない一つの平面上でそれぞれ干渉することにより少なくとも２光信号を復調して出力する復調部と、前記少なくとも２光信号を電気信号に変換する少なくとも２つの光受光器と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、Ｍ相差分位相偏移変調された信号光を復調するための光受信器に関し、特に、動作が安定で小型のＤＱＰＳＫ変調方式の光受信器を実現するための技術に関する。

近年、１波長当たり４０Ｇｂ／ｓ以上の高ビットレート光伝送を可能にする技術として、例えば、２相差分位相偏移変調（Differential Binary Phase Shift Keying：ＤＢＰＳＫまたはＤＰＳＫ）または４相差分位相偏移変調（Differential Quadrature Phase Shift Keying：ＤＱＰＳＫ）などの光変調方式が注目されている。

高ビットレートに対応したフォトニックネットワークにおける光変調方式の要件としては、例えば、光雑音耐力、波長分散耐力、偏波モード分散(ＰＭＤ：Polarization Mode Dispersion)耐力、光学非線形耐力、ＯＡＤＭフィルタ通過耐力、受信機サイズ/コストなどの観点に関してそれぞれ列挙した技術的な項目に優れた特性を有することが望まれる。特に、光雑音耐力、波長分散耐力がよい方式が長距離光通信に向いているといえる。また、上記のＤＱＰＳＫ方式は、一般的な非ゼロ復帰（Non-Return-to-Zero：ＮＲＺ）変調やＣＳ−ＲＺ変調方式、ＲＺ−ＤＰＳＫ変調方式などの公知の光変調方式と比較して、列挙した技術的要素のうちの多くについて優れた特性を示すことがシミュレーション等の結果により確認されている。

具体的な一例として、図１６にはＮＲＺ, Ｄｕｏｂｉｎａｒｙ, ＣＳ−ＲＺ, ＲＺ−ＤＰＳＫ, ＲＺ−ＤＱＰＳＫの光変調方式について光雑音耐力、波長分散耐力、ＰＭＤ耐力の各変調方式における比較結果を示す。また、図１７には波長合分波フィルタ（例えばＯＡＤＭ）通過耐力に関するシミュレーション結果を示しておく。

なお、本明細書中におけるＤＱＰＳＫ変調方式は、ＤＱＰＳＫ信号をゼロ復帰（Return-to-Zero：ＲＺ）パルス化したＲＺ−ＤＱＰＳＫ方式や、キャリア抑圧（Carrier-Suppressed：ＣＳ）ＲＺ−ＤＱＰＳＫ方式を含むものとする。さらに，本明細書中に開示した技術は、Ｄ８ＰＳＫなどのＤＭＰＳＫ（Ｍ＝２ｎ）を含むＭ相差分位相偏移変調方式に適用可能である。

ここで、ＤＱＰＳＫ方式を適用した光送信器および光受信器について簡単に説明する。

ＤＱＰＳＫ方式を適用した光送信器としては、例えば図１８に示すような基本構成を備えたものが知られている（例えば、特許文献１）。この光送信器では、光源５００から出射される連続光が２つに分岐され、一方の分岐光が位相変調器（ＰＭ）５１０に与えられ、他方の分岐光が遅延部５１２を介して位相変調器（ＰＭ）５１３に与えられる。各位相変調器５１０，５１３は、異なるデータ信号Ｄ１，Ｄ２をプリコーダ（積分器）５３１で処理して生成した変調信号に従ってそれぞれ独立に駆動され、各々の入力光の位相を選択的に０またはπ[radian]だけ変化させる。プリコーダおよび変調の詳細については特許文献１を参照されたい。位相変調器５１０への入力光に対して、位相変調器５１３への入力光は光遅延器を用いた遅延部５１２によりπ／２の位相差が与えられているため、位相変調器５１０からの出力光は光源５００からの光を０またはπの位相偏移によって変調された光信号となり、位相変調器５１３からの出力光は光源５００からの光をπ／２または３π／２の位相偏移によって変調された光信号となる。そして、各位相変調器５１０，５１３の出力光が合波されることにより、位相がπ／４、３π／４、５π／４、７π／４の４つの値で変化するＤＱＰＳＫ信号光が生成される。このＤＱＰＳＫ信号光のビットレートは、各データ信号Ｄ１，Ｄ２のビットレートの２倍となるので、例えば４０Ｇｂ／ｓのＤＱＰＳＫ信号光を送信するためには、２０Ｇｂ／ｓのデータ信号Ｄ１，Ｄ２をプリコーダ５３１により処理し、各位相変調器５１０，５１３を駆動すればよいことになる。

また、例えば図１８の構成例に示すように、上記のＤＱＰＳＫ信号光を、データ信号Ｄ１，Ｄ２に同期したクロック信号ＣＬＫによって駆動される強度変調器５４０に与えてＲＺパルス化することにより、ＲＺ−ＤＱＰＳＫ信号光が生成され、さらに、クロック信号ＣＬＫの周波数をデータ信号Ｄ１，Ｄ２の１/２，振幅を強度変調器５４０の半波長電圧(Ｖπ)の２倍とすることによりデューティ比約６７％のＣＳＲＺ−ＤＱＰＳＫ信号光が生成される。ＲＺ−ＤＱＰＳＫ信号の光強度と位相は、例えば図１９に示すような関係となる。図中、光強度が規則的に変化しているのはＲＺ変調の影響であり、ＤＱＰＳＫ変調のみの場合には光強度は一定になる。

ＤＱＰＳＫ信号光を復調する従来の光受信器としては、例えば図２０に示すような構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この光受信器では、入力されるＤＱＰＳＫ信号光が２つに分岐され、各分岐光が遅延干渉計５０１，５０２にそれぞれ与えられる。各遅延干渉計５０１，５０２は、例えばシリカ基板上やリン化インジウム基板上などに形成したマッハツェンダ型光導波路の２本のアームの光路長を相違させることにより、各アームを伝搬する光の間に、ＤＱＰＳＫ変調された符号のほぼ１シンボル分に対応した相対的な遅延時間差を発生させることが可能な構成となっている。また、遅延干渉計５０１の干渉動作点は一方のアーム上に形成した遅延部５０３によりπ／４とされ、遅延干渉計５０２の干渉動作点は一方のアーム上に形成した遅延部５０４により−π／４とされている。遅延干渉計５０１の出力段カプラから出力される相補２出力は、一対の光検出器および増幅器から構成される差動受信回路５０５によって受信され、送信器に入力された信号Ｄ１に相当する電気信号Ａが復調される。また、これと同様にして、遅延干渉計５０２の出力段カプラから出力される相補２出力も、一対の光検出器および増幅器から構成される差動受信回路２０６で受信され、送信器に入力された信号Ｄ２に相当する電気信号Ｂが復調生成される。そして、電気信号Ａ／ＢはＣＤＲ（クロックデータリカバリ）回路によりより安定な電気信号として生成され、フレーマ回路によりＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ／ＯＴＮ等のフレームの同期処理、フレームの生成やFEC Decoderによるエラー訂正などが行なわれる。

また、上記従来の光受信器に用いられる遅延干渉計は、光導波路型の構成以外にも、例えば光ファイバ融着カプラの組み合わせによる構成なども知られている。
特表２００４−５１６７４３号公報 A. H. Gnauck et al., "Spectrally Efficient (0.8 b/s/Hz) 1-Tb/s (25 x 42.7 Gb/s) RZ-DQPSK Transmission Over 28 100-km SSMF Spans With 7 Optical Add/Drops", ECOC2004, PD.4.4.1

しかしながら、上記の図２０に示したような従来構成の光受信器については、１シンボル分の時間を遅延するための長い光路長を有する遅延干渉計が２系統分配置される必要があり、光受信器のサイズが大きくなってしまうという課題がある。具体的に、例えば４０Ｇｂ／ｓのＤＱＰＳＫ信号光を復調するためには、２０Ｇｂ／ｓのデータ信号の１シンボル分に対応した約５０ｐｓの遅延時間差を遅延干渉計で発生させることになり、各アーム間に約１５ｍｍの光路長差を設けることが必要になる。このような遅延干渉計をシリカ基板上等に形成した光導波路により実現する場合、面積の大きな光導波路基板を２つ並べて配置しなければならず、光受信器の大型化が避けられない。また、従来構成の光受信器では、一方の遅延干渉計の干渉動作点（位相差）をπ／４に、他方の遅延干渉計の動作点（位相差）を−π／４にそれぞれ精密にあわせることが必要であるため、各々の遅延干渉計内および互いの遅延干渉計の間で光位相を高い精度で制御する技術が要求されるという課題もある。

本発明は上記の点に着目してなされたもので、Ｍ相差分位相偏移変調（ＤＭＰＳＫ）方式に従う信号光を安定に復調することのできる小型で低コストの光受信器を提供することを目的とする。

上記のような本発明の光受信器によれば、従来構成において２系統の遅延干渉計を並べて配置してＤＭＰＳＫ信号光の処理が、各系統の遅延干渉計を空間的に配置することによって実現されるため、小型で安定、かつ偏波依存性の低い光受信器を提供することが可能になる。

また、ＤＭＰＳＫ信号光を１つの平面板により遅延干渉することにより精密な位相差調整を容易に行なえる。

また、２光ビーム間のπ/2位相差の設定を１位相差板により実現することにより優れた温度特性を有する光受信器を提供することが可能になる。

本発明の光受信器は、Ｍ相差分位相偏移変調された信号光を４本の信号光ビームに分岐する光分岐部と、分岐された前記４本の信号光ビームのうち、第１と第２の信号光ビームとの間および第３と第４の信号光ビームとの間に相対的にほぼ１シンボル分の遅延時間差をそれぞれ与え、前記第１と第３の信号光ビーム間に前記信号光の波長におけるほぼπ/2の奇数倍の相対的位相差を与える遅延調整部と、前記第１と第２の信号光ビーム、前記第３と第４の信号光ビームが，いずれの信号光ビームと平行ではない一つの平面上でそれぞれ干渉することにより少なくとも２光信号を復調して出力する復調部と、前記少なくとも２光信号を電気信号に変換する少なくとも２つの光受光器と、を備える。

また、記遅延調整部は、さらに、位相差板を設け、前記位相差板は通過する前記第1と第３の信号光ビーム間にほぼπ/2の奇数倍の位相差を与える。

さらに、温度可変手段を設け、前記温度可変手段は、前記信号光の光波長が変動した場合に前記位相差板の温度を変化させて前記ほぼπ/2の奇数倍の位相差を維持する。

また、前記復調部は、前記第1と第2の信号光ビームの干渉と前記第3と第4の信号光ビームの干渉が発生する前記一つの平面上にハーフミラーを有する。

また、前記遅延調整部は２つの独立した反射面を備え、前記分岐部および前記復調部は、それぞれハーフミラーを備え、前記ハーフミラーおよび前記反射面は、いずれも前記４本の信号光ビームを空間多重した状態で入射するのに十分な開口面積を有する。

また、前記光分岐部は、さらに、光２分岐部を備え、前記光２分岐部は２対のほぼ平行なビームをひとつの光分岐器に向けて空間多重して出射する。

また、前記遅延調整部は、さらに、位相調整器を設け、前記位相調整器は少なくとも２つのくさび板を備え、温度制御により光路長を可変にできる。

また、前記分岐部および前記復調部は、それぞれハーフミラーを備え、前記各ハーフミラーの反射膜は表面と裏面にそれぞれ排他的に存在する。

また、Ｍ相差分位相偏移変調された信号光を４本の信号光ビームに分岐する光分岐部と、分岐された前記４本の信号光ビームのうち第１と第3の信号光ビームが移動可能な折返し反射器に導かれて、それぞれ第2と第4の信号光ビームとの間に相対的にほぼ１シンボル遅延時間差を生じさせられ、さらに第２と第４の信号光ビーム間、または第１と第3の信号光ビーム間のいずれかに対して信号光波長におけるほぼπ/2の奇数倍の位相差を与える遅延調整部と、前記４本の信号光ビームのうち第１と第２の信号光ビーム、第３と第４の光ビームが，いずれの信号光ビームとも平行ではない一つの平面上でそれぞれ干渉することにより復調された少なくとも４光信号を出力する復調部と、前記少なくとも４光信号を密接に近づける第１光学系を備え、前記少なくとも４光信号を電気信号に変換する少なくとも４つの光受光素子と、備える。

また。前記第1光学系は２枚の凸レンズを縦続に配置した。

また、前記第1光学系は２対の反射面を縦続に配置した。

また、前記ハーフミラーおよび反射ミラーはくさび板状である。

また、前記光分岐部および前記復調部のハーフミラーを共有し、前記光分岐部および前記復調部は１つのハーフミラーを備える。

また、前記復調部から出力される前記少なくとも２光信号間の距離は第２光学系により受光素子間の距離を短くできる。

また、前記復調部から出力される２光信号は第２光学系により入れ替えられて２受光素子に到達する。

また、本発明の光受信装置は、Ｍ相差分位相偏移変調された信号光を４本の信号光ビームに分岐する光分岐部と、分岐された前記４本の信号光ビームのうち２信号光ビームに相対的にほぼ１シンボル遅延時間差を与え、残りの２信号光ビーム間において信号光波長の相対的な位相差をほぼπ/2の与える遅延調整部と、前記各2信号光ビームと対応する残り２つの各信号光ビームとがそれぞれ干渉することにより復調された少なくとも２光信号を出力する復調部と、前記少なくとも２光信号を電気信号に変換する少なくとも２つの光受光素子と、前記受光素子までの各光路長を等しくする手段を備える。

また、M相差分位相偏移変調された信号光を４本の信号光ビームに分岐する光分岐部と、分岐された前記４本の信号光ビームのうち第１と第２の信号光ビームの間に相対的にほぼ１シンボル遅延時間差を生じさせ、第３と第４の信号光ビームの間に相対的にほぼ１シンボル遅延時間差を生じさせ、さらに第１と第３の信号光ビームの間に信号光波長におけるほぼπ/2の奇数倍の相対的位相差を与える遅延調整部と、前記４本の信号光ビームのうち第１と第２の信号光ビーム、第３と第４の光ビームが，いずれの信号光ビームとも平行ではない一つの平面上でそれぞれ干渉することにより少なくとも２光信号を復調して出力する復調部と、前記少なくとも２光信号を電気信号に変換する少なくとも２つの光受光器と、を設け、前記分岐された信号光の位置から受光素子までの複数光路のうち１つは一度も反射されない。

また、前記遅延調整部は位相制御部を備え、前記位相調整器は光路に対して反射面をほぼ直角に移動することにより位相差を制御する。

また、前記遅延調整部は位相制御部を備え、前記反射面は温度可変手段により移動する。

このように構成することにより光ビームを空間的に処理することにより小型に製造することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照しながら説明する。なお、全図を通して同一の符号は同一または相当部分を示すものとする。
[第1の実施態様]
図１は、本発明の第１実施形態による光受信器の構成を示すブロック図である。

光受信器は、光分岐部６０、遅延調整部７０、復調部８０、光電気変換部９０の主要部から構成される。また、図1の上面図には、光受信機の主要部の配置が平面的に示され、側面図は、光受信機の２主要部（同相成分の受信および直交成分の受信）が２つの空間に配置(多重)されていることを示している。なお、上面図と側面図を入れ替えて構成することも可能である。

以下に本光受信機の基本構成を説明する。

光分岐部６０は、ＤＭＰＳＫ方式のＭ＝４であるＤＱＰＳＫ方式により変調された入力光を少なくとも４つのほぼ平行な光ビーム（本明細書では１光ビームを「信号光」または「信号光ビーム」と呼ぶことがある）にパワー分岐する。

本実施態様では、パワー分岐された４つの光ビームのうち、便宜的に第１と第２の光ビームを一対としDwnBm(図１ 側面図)として示し、第３と第４の光ビームを一対としUpBmとして示している。しかしながら、DwnBmを第３および第４の光ビーム、UpBmを第1と第２の光ビームとしてもよい。

すなわち、光分岐部６０は、入力光をほぼ平行な光ビームに変換するコリメートレンズ１０、変換された光ビームを２つにパワー分岐させるハーフミラー１２１Ｈ、ハーフミラー１２１Ｈにより反射分岐された一部の光ビームがハーフミラー１２１Ｈを通過した一部の光ビームとほぼ平行になるように反射するミラー１１１Ｆと、前記ハーフミラー１２１Ｈにより分岐された各光ビームを更に２つに分岐するハーフミラー１２２Ｈにより構成される。

なお、ハーフミラー１２１Ｈ，１２２Ｈ、１２３Ｈ、位相調整器４０、ミラー１１２Ｆ，１１３Ｆ，１１４Ｆおよび位相差板３０は１枚で作製されているので光ビームＵｐＢｍとＤｗｎＢｍの両方に作用する。このように１枚で作製されていることから光ビームＵｐＢｍとＤｗｎＢｍにおける前述の相対的なほぼ１シンボル分の遅延時間差およびＤＱＰＳＫ信号光での位相差を精密に設定・調整することができる。この構成により光分岐部６０は入力光をパワー分岐して、空間多重化された各空間に1対のほぼ平行な光ビームを供給することができる。さらに、他の実施態様では、入力光を例えばハーフミラー１２１Ｈにより２分岐し、更に分岐された光を２分岐するようにハーフミラーをトリー構造的に追加設置することにより３つ以上の各空間にほぼ同じ光パワーを有する１対の光ビームを供給することもできる。

光分岐部６０には３つの２分岐用ハーフミラー（１個）、干渉用ハーフミラー(２個)が用いられており、これらは、これらのハーフミラーは反射された光と通過した光のＰ偏光とＳ偏光の位相が一致するように設計されることが好適である。即ち、本発明に使用するハーフミラー、ミラー、位相差板、位相調整器、などの光学系は偏波依存性の少ないものを使用することが好適である。このようなハーフミラーの製造方法は公知技術であり、例えば、特開平8-254611などに関連技術が開示されている。

光分岐部６０および遅延調整部７０には２つのハーフミラー１２２Ｈ、１２３Ｈが用いられており、これらのハーフミラーやミラーは反射された光と通過した光のＰ偏光とＳ偏光との割合は一致するように設計されることが好適である。即ち、偏光依存性の少ないハーフミラーの使用が好適である。光受信器に入射した光は、分岐した２信号光を干渉させる際に分岐された信号光のＰ偏光とＳ偏光に位相差があると、復調された強度変調信号の品質が劣化する可能性が高い。しかしながら、ＤＱＰＳＫ変調信号光が伝搬する、送信器から受信器の間の光伝送路中の偏光位相差、すなわちＰＭＤに対しては、復調したあとの信号品質は他の変調方式より良好である(参考 図１６)。

遅延調整部７０は、ハーフミラー１２２Ｈにおいて分岐された第1と第２（第３と第４）との光ビーム間の相対的な遅延時間差をＤＱＰＳＫ変調信号のほぼ１シンボル分遅延時間差に設定し、光ビーム間の波長位相差をほぼ＋π/４±２ｎπ（―π/４＋２ｎπ）に対して十分小さな精度、例えば１度以内になるよう精密に調整することができる(ｎは整数)。1対の光ビーム間でのほぼ１シンボル分の遅延時間差(τ)および波長位相差（ほぼπ/２）については、図２０と対比して参照すると理解しやすい。

そして遅延時間差および位相差調整された第1と第２（第３と第４）の光ビームは復調部８０のハーフミラー１２３Ｈの両面にそれぞれ入射される。このため、４本の信号光ビームを空間多重した状態で入射するのに十分な開口面積を有する必要がある。

より詳細に説明すると、遅延調整部７０では、第1乃至第４の光ビームのうち、奇数番目の光ビーム又は偶数番目の光ビームに共通な位相調整器４０を設ける、あるいは両方に位相調整器４０を設ける。この位相調整器４０には、例えば２酸化シリコン（ＳｉＯ２）板を用いてもよい。２酸化シリコン板は温度により屈折率が変化するので、例えばとしてペルチェ素子である熱電子クーラ（ＴＥＣ：thermo-electric cooler）を用いて位相調整器４０の温度を調節することにより、第1と第２（第３と第４）間での光ビームの位相差をほぼπ/４＋２ｎπ（―π/４＋２ｎπ）に対して十分小さい誤差で一致するように精密に調節することができる。また、ＴＥＣの代わりにヒータを用いてもよい。また、位相調整器４０が第1と第２（第３と第４）の各光ビームを通過するようにそれぞれ配置された場合には、一方の位相調整器４０の温度を上昇させ、他方の位相調整器４０の温度を下げるように制御することにより位相調整の範囲を大きくすることができる。即ち、光ビームUpBmを２分岐された１対の光ビーム間の位相差をほぼπ／４に、光ビームDwnBmを２分岐された１対の光ビーム間の位相差をほぼ−π／４に調整することを主目的として位相調整器４０が備えられるとともに、ほぼ１シンボル分の遅延時間差をある程度調整する機能を持たせることも可能になる。

また、熱伝導のよい銅や銀などの金属を位相調整器４０の光ビームの近くにできる限り幅広く且つ厚いものを貼り付けることにより温度制御の応答性を向上させることができる。さらに、各位相調整器４０はＴＥＣ１５０による温度変化を他のデバイスに影響を与えないように光ビ−ムに対して透明なケース１５１で覆って隔離してもよい。このように隔離することにより光受信機全体の温度分布特性を向上することができ、安定な受信動作を提供することができる。

遅延時間差および位相差調整された第1と第２（第３と第４）の各光ビームはミラー１１２Ｆおよびミラー１１３Ｆにより反射させる。この２つのミラーの配置位置およびハーフミラー１２１Ｈに入射させるための角度をそれぞれ設定することによりＤＱＰＳＫ変調信号でのほぼ１シンボル(符号)分の相対的な遅延時間差を設定することができる。なお、位相調整器４０および位相差板３０は、２分岐用ハーフミラーと干渉用ハーフミラーとの間の２光路中の任意の位置に設置してもよい。

光ビームUpBmと光ビームDwnBmとの位相差をほぼπ／２(９０度)に設定するための位相差板３０を設けられ、ほぼπ／２位相差により出力される２信号光(以降、便宜的にＡ信号光とＢ信号光と呼ぶことがある)が出力される。この２信号光が復調部８０で復調され、光電気変換部９０で電気信号に変換された後に担う情報は位相調整器４０の調整により入れ替わることがある。したがって、Ａ信号光とＢ信号光が復調後に担う信号が入れ替わった場合には、２信号光が２電気信号に変換された後、必要に応じて入れ替える。

この位相差板３０は上側のみが薄くなっているが、下側のみを薄くなるようにに構成してもよい。また、位相差板３０は、光学的な厚さが上側と下側で異なっていることが重要であり、機械的な厚さは上側と下側で均一であっても構わない。これは例えば，面内の上側と下側で屈折率が異なる構造とすることより実現することができる。また、位相差板３０はひっくり返して使えるように構成してもよい。位相差板３０は、上側の中心と下側の中心を軸として回転可能にすることにより位相差を調整可能にしてもよい。また位相差板３０を傾斜させる角度に応じて２光ビーム間での位相差を調整するようにしてもよい。更に、位相差板３０の回転および傾斜を組み合わせて２光ビーム間での位相差を調節してもよい。

受信する波長が変動した場合に、この位相差板３０はＴＥＣなどを用いた温度可変手段により２光ビーム間でのほぼπ／２の相対的な位相差を維持するよう調整することができる。この場合、熱伝導のよい銅やアルミなどの金属を位相差板３０の光ビームの近くにできる限り幅広く、且つ厚いものを貼り付けることにより温度制御の応答性を向上させてもよい。また、ＴＥＣによる温度変化を他のデバイスに影響を与えないように光ビ−ムに対して透明なケース１５１で覆って隔離してもよい。このように隔離することにより光受信機全体の温度分布特性を向上することができる。

あるいは、位相差版３０を、屈折率の波長依存性が使用波長範囲で互いに打ち消しあうような少なくとも二種類の光学材料を適切な厚さで組み合わせることによって実現すれば、受信する波長が変動した場合にも２光ビーム間でのほぼπ／２の相対的な位相差がほとんど変化しないようにすることができる。

復調部８０は、遅延調整部７０によりＤＱＰＳＫ変調信号のほぼ１シンボル分の遅延時間差および位相調整された第1と第２（第３と第４）の光ビームをハーフミラー１２３Ｈにより干渉させることよりＤＱＰＳＫ光信号のＡ信号光(Ｂ信号光)の強度変調された信号光への復調を可能とする。そして、復調部８０により復調されたＡ光信号(Ｂ光信号)を受光して電気信号に変換するフォトダイオード９１１，９１２から構成される。

光電気変換部９０は光受信感度や雑音特性などを向上させるために２つのフォトダイオードを使用して相補的な２つのＡ信号光(Ｂ信号光)を差動光受信回路により受光してもよい。また、相補的な２つのＡ信号光(Ｂ信号光)の片方のみを受信し、それぞれ１つのフォトダイオード（ＰＤ）により電気信号に変換してもよい。この場合、例えばミラー１１４Ｆは不要であり、受信感度は劣化するが安価に製造することができる。

なお、ハーフミラー１２３Ｈを介して干渉させることにより復調された２つの相補的な２つの光信号の一方はミラー１１４Ｆを介して受光する。この場合、ハーフミラー１２３Ｈとミラー１１４Ｆとの距離分だけ遅延時間差および位相差が生じることになるが、この位相差は光信号を電気信号に変換した後の信号処理において必要があれば補正するものとする。あるいは、ハーフミラー１２３Ｈとコリメートレンズ１０との間に光路長調整用のガラス板を挿入してもよく、あるいは、ハーフミラー１２３ＨとＰＤ９１２とＰＤ９１１との距離が等しくなるよう光電気変換部９０上の各ＰＤの配置を変更してもよい。これは、例えばＰＤの配置に段差を設けることにより実現可能である。

以上の構成によりＤＱＰＳＫ方式により変調された入力光を複数の光ビームに変換後、空間多重された各空間に１対の光ビームを分岐し、この１対の信号光間にＤＱＰＳＫ変調におけるほぼ１シンボル分の遅延時間差を与えることができる。さらに、信号光波長のほぼπ／２の相対的な位相差を精密に与えることによって信号光間での干渉により強度変調された光信号が復調され、これを電気信号に変換することにより所望の電気信号を得ることができる。

図２は、光ビームDwnBm（第1および第２光ビーム）と光ビームUpBm（第3および第４の光ビーム）において、例えば、第1光ビーム(Ａ光線)と第3の光ビーム（Ｂ光線）間の相対的な位相差をほぼπ／２にするための位相差板３０の設計方法示す図である。図２(a)には、長さｄ０はガラス板などの一部を削るまたは反対側を蒸着した位相板の例を示している。

位相差板３０は、例えばガラスで製造されており、温度により屈折率の変化の比較的大きな、例えば、２酸化シリコン(ＳｉＯ２)を使うことができる。この２酸化シリコンを使用すれば温度を調節・維持することにより相対的な位相差をほぼπ／２に精密に調節・維持することができる。また、位相差板３０の素材としては、信号光波長域で光ビームの透過率が高く、且つ、温度係数が大きいものを使用することが好適である。

Ａ光線とＢ光線は位相差板３０を通過するときの光路長を異ならせることにより両光線の位相差をほぼπ／２にすることができる。例えば、上側又は下側のガラス部分を削る(または２酸化シリコンを蒸着する)ことにより実現することができる。また、Ａ光線およびＢ光線が通過するぞれぞれの箇所を異なる温度を設定することにより位相差を調整できるようにしてもよい。

以下にガラスの表面の上側を削るまたは下側に２酸化シリコンを蒸着する場合の設計例を以下に示す。

初めに、位相差板３０のＡ／Ｂ光線の光路長を次のように求める。

Ａ光線 ＬＡ＝｛ｄ０＋ｎｄ１｝ｓｅｃθ
Ｂ光線 ＬＢ＝｛ｎ（ｄ０＋ｄ１）｝ｓｅｃθ
次に、位相差板３０のＡ／Ｂ光線の位相を次のように求める。

Ａ光線 φＡ＝（２πｓｅｃθ／λ）(ｄ０＋ｎ０ｄ１＋ｎ１d１ΔＴ)
Ｂ光線 φＢ＝（２πｓｅｃθ／λ）(ｄ０＋ｄ１)（ｎ１＋ｎ'１ΔＴ）
なお、ｎ１は常温に於ける屈折率、ｎ'１は屈折率の温度係数、Ｔは屈折率ｎｑの温度、ある温度における屈折率はｎ＝ｎ１＋ｎ'１ΔＴ、θは入射角、大気の屈折率は１とする。

続いてＡ光線とＢ光線との位相差を求める.
Δφ＝（２π（ｎ１−１）ｄ０／λ）ｓｅｃθ＋（２π（ｎ'１ｄ０／λ）ｓｅｃθΔＴ）
この式を使用中心波長λ０について
（ｎ１−１）ｄ０ｓｅｃθ＝（１／４＋Ｎ）λ０ （Ｎは整数）
という条件であるとき、波長λ０に対して常温（ΔＴ＝０）ではΔφ＝π／２となる。

よって、ＤＱＰＳＫ信号の受信波長がΔλずれた場合には、次の式を満足するように、位相差板３０の温度をΔＴずらすことによりΔφを一定に保つことができる
ΔＴ＝(（１／４＋Ｎ）／（ｎ'１ｄ０ｓｅｃθ）)Δλ

また、ＤＱＰＳＫ信号の受信波長がΔλずれた場合には、次の式を満足するように、位相差板３０の段差長（ｄ０）をΔｄずらすことによりΔφを一定に保つこともできる
Δｄ＝(（１／４＋Ｎ）／（（ｎ０−１）ｓｅｃθ）)Δλ
即ち、位相差板３０をモータ制御により回転させる、あるいは傾斜させることによりΔｄだけ増加させることができる。したがって、初期導入するときには±Δｄができるようにして余裕を持たせておくことにより、調整余裕をもたせることも可能である。

別の例として、図２(b)にガラス上側の表面を厚さd0にわたって屈折率がｎ０である材質の例を示す。ガラス上側の表面を厚さd0にわたって屈折率がｎ０である材質に加工する場合の設計を示す。

初めに、位相差板３０のＡ／Ｂ光線の光路長を次のように求める。

Ａ光線 ＬＡ＝｛ｎ０ｄ０＋ｎ１ｄ１｝ｓｅｃθ
Ｂ光線 ＬＢ＝｛ｎ１（ｄ０＋ｄ１）｝ｓｅｃθ
次に、位相差板３０のＡ／Ｂ光線の常温における位相を次のように求める。

Ａ光線 φＡ＝（２πｓｅｃθ／λ）(ｎ０ｄ０＋ｎ１ｄ１)
Ｂ光線 φＡ＝（２πｓｅｃθ／λ）(ｄ０＋ｄ１) ｎ１
続いてＡ光線とＢ光線との位相差を求める.
Δφ＝（２π（ｎ１−ｎ０）ｄ０／λ）ｓｅｃθ
この式が使用中心波長λ０について
（ｎ０−１）ｄ０ｓｅｃθ＝（１／４＋Ｎ）λ０ （Ｎは整数）
という条件であるとき、波長λ０に対して常温（ΔＴ＝０）ではΔφ＝π／２となる。また、ＤＱＰＳＫ信号の受信波長がΔλずれた場合にも、前記の設計例と同様に、位相差板３０の温度をΔＴずらすことによりΔφを一定に保つことができる。

図３は本発明の位相差板を製造する方法の例を示している。

ガラス素材としては赤外線域で透明となる２酸化シリコンが好適である。まず、ガラス板の片側上側をほぼπ／２分を削り取って製造するほうが廉価であり所要時間も短くできあがる。しかしながら、Ａ／Ｂ光線が通過するときにほぼπ／２の位相差を精密に発生させるためには、平行平板３０に２酸化シリコンを蒸着するほうが好適である。以下に２酸化シリコンの蒸着による製造方法を示す。

まず、ステップＳ１０では、平行性のよい平行平板３０をガラス等で形成する。

ステップＳ２０では、平行平板３０の片側の上側にマスキングを施す。場合によっては、反対側の面にもマスキングを施す必要がある。

ステップＳ３０では、平行平板３０の前記片側のみに信号光波長の位相差がほぼπ／２分になるような厚さに２酸化シリコン（ＳｉＯ２）の真空蒸着を精密に行なう。

ステップＳ４０では、マスキングを取り除く作業を行なうが、この取り除く方法としては、溶剤でマスキングを溶出させる方法やエッチング等を用いても良いが、機械的に削り取るのが安価に行うことができる。但し、機械的に削り取る場合に、平行平板３０をあまり傷つけないように注意する必要がある。
最後に、ステップＳ５０として、両面に無反射コーティング（Ａｎｔｉｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ Ｃｏａｔｉｎｇ）を行なう。なお、π／２分の位相差に着目して説明したが、３π／２、５π／２などのようにほぼπ／２の奇数倍であっても同じように本発明を動作させることができる。

以上に説明した方法により位相差板３０を製造することができる。

図４は位相調整器４０の実施態様の１例を示す図である。

例えば、光ビームＤｗｎＢｍを第１および第２光ビームにパワー分岐させて、両ビーム間の相対的な遅延時間差をＤＱＰＳＫ信号のほぼ１シンボル分に設定する。そして前述のように、光ビームＤｗｎＢｍと光ビームＵｐＢｍとの位相差をほぼπ/２の奇数倍に精密に調節するための位相調整器４０の１例を示したものである。図中、参照符号３２０および３５０の２つのウエッジプリズムの頂点を図示したように反対方向に組み合わせている。そして、ウエッジプリズム３２０を接着剤などにより筐体等に固定し、ウエッジプリズム３５０はマイクロメータねじなどで可動できるようにする。例えば、参照符号２００はマイクロメータであり、参照符号２５０がマイクロメータねじである。このような構成においては、ウエッジプリズム３５０の高さはマイクロメータねじを調節することにより、Ａ／Ｂ光線の大気中に換算した光路長差を変化させることができる。すなわち、第１と第２の光ビームについて同時に同光路長を調節することが可能になる。

さらに、例えば、参照符号２００に熱膨張係数の大きなアルミニュウム棒などを用い、参照符号２５０にＴＥＣ(thermo-electric cooler)またはヒータを用いることによりウエッジプリズム３５０の高さを電気的に制御することができる。即ち、光電気変換部９０からの出力信号に基づく情報によりＴＥＣを制御することにより、アルミニウム棒の温度を変化させてほぼ１シンボル分の相対的な位相差を保つことができる。出力信号に基づく情報として、例えば、ビットエラーレートがある。

さらに、前記ＴＥＣを用いた温度制御によるＡ／Ｂ光線の光路長の制御とマイクロメータねじの調節によるＡ／Ｂ光線の光路長の調節とを組み合わせて行なってもよい。
図５は位相調整器４０の実施態様の変形例を示す図である。

この実施の態様では、ウエッジプリズム３５１は実質的に２枚のウエッジプリズム３５０から構成されているものと同様である。即ち、ウエッジプリズム３５１はウエッジプリズム３５０およびの2倍の頂角を有している。そして、ウエッジプリズム３２０を２枚用いている。したがって、図4記載のアルミニュウム棒２００の熱膨張による移動距離の２倍の光路長変化を生じさせることができる。
次に、本発明がＤＭＰＳＫにも適用できる例として、Ｄ８ＰＳＫ変調された信号光を受信する実施態様例を以下に示す
まず、光受信器側の構成に変わりはなく、強度変調光信号を電気信号に変換した後に、即ち、ＤＱＰＳＫ変調信号の１シンボル時間前との位相差と、Ａ信号（Ｂ信号）を差動ＰＤ１（ＰＤ２）で受光した電気出力の対応を以下に示す。

ＰＤ１電流 正(0度)、負(90度)、負(180度)、正(270度)
ＰＤ２電流 正(0度)、正(90度)、負(180度)、負(270度)

以上示したようにＰＤ１とＰＤ２の電流(電圧)との組み合わせにより偏移角度を求めることができる。たとえば、PD1=正、PD2＝正ならば0度であり、PD1＝正、PD2＝負ならば270度であることがわかる。この偏移角度に基づきをデジタル値の２ビットに変換することができる。

続いてＤ８ＰＳＫの例を説明する。Ｄ８ＰＳＫでは偏移角度を４５度ごとに識別する必要がある。偏移角度と電流の関係は以下のとおり。
PD1電流 正(0度),0(45),負(90),負(135),負(180),0(225),正(270度),正(315)
PD2電流 正(0度),正(45),正(90),0(135),負(180),負(225),負(270度),0(315)
このように検出したPD1,PD2電流について、3値（正、０(零)、負）の値を識別することによりＤ８ＰＳＫ信号を復調することができる。またＤ１６ＰＳＫ以上についても同様に受信電流に対して多値識別器を設けることによりＤＭＰＳＫ変調信号(Ｍ＝２ｎ)を受信できる。

[第2の実施態様]
図６は、本発明の第１実施形態として示した光受信器の変形例の構成を示すブロック図である。前記の第１実施形態との相違点に着目して説明を行なう。

ＤＱＰＳＫ変調された信号光を２つに分岐する光２分岐部６５はハーフミラー１２１Ｈとミラー１１１Ｆから構成(側面図)され、１対のほぼ平行な光ビームを空間の光分岐器１２４Ｈにそれぞれ出力する。光分岐部６０として用いるハーフミラー１２４Ｈでは、ガラスの片面側に生成された反射膜により一部の光を反射し、ほぼ残りの光はこのガラスを透過する。そして通過した信号光は、ＴＥＣ１５０により温度制御される位相調整器４０を通過し、ミラー１１７Ｆにより反射された後に復調部８０のハーフミラー１２３Ｈに到達する。
前記ハーフミラー１２４Ｈにより反射された光はミラー１１６Ｆにより反射されてπ／２位相差板３０を通過し、復調部８０のハーフミラー１２３Ｈに到達する。即ち、ハーフミラー１２３Ｈの両面にそれぞれ前記信号光(光ビーム)が１対ずつ到達する。なお、図６の側面図を参照すれば、光ビームDwnBmでは光ビームUpBmとの間では位相差板３０により相対的にほぼπ／２の位相差が生じるように設定されており、前述のようにほぼπ／２の位相差が生じるように傾斜、回転、温度調整により制御することができる。なお、位相差板３０は相対的にほぼπ／２の奇数倍の位相差が生じても動作上の問題はない。

このときハーフミラー１２４Ｈでは反射膜を片側(図面上で左側)だけに設け、入射した光は最初に反射膜によりおよそ半分のパワーの光が反射される。そして、残りのほとんどの光がガラス板を通過する。このようにハーフミラー１２４Ｈとハーフミラー１２３Ｈの片側(図面上で右側)に生成された反射膜は互いに反対側に生成されている。このように生成することによりハーフミラー１２４Ｈで２分岐された光ビームは同じ距離だけハーフミラー１２４Ｈおよび１２３Ｈのガラスおよび反射膜を通過するので、損失ならびに位相の温度特性などについてバランスのとれた２つの光ビームをハーフミラー１２３Ｈで干渉させて強度変調された光信号を復調できる。そして、復調された光信号は光電気変換部９０により光信号をフォトダイオードで電気信号に変換することができる。また、ハーフミラー１２３Ｈの角度を５度乃至１５度にすることにより、ハーフミラー１２３Ｈの偏光依存性を容易に小さくすることができる。

しかしながら、ハーフミラー１２４Ｈを透過する２方向の光量の割合が異なっていても、最終的にハーフミラー１２３Ｈを透過する２方向の光量がほぼ一致するようになっていれば特に問題はない。

このように、ミラー１１７Ｆへの入射角度を大きくすることによりハーフミラー１２４Ｈで分岐された光路長の相対的遅延時間差をＤＱＳＰＫ変調信号の１符合分にほぼ一致させることができる。さらに、位相差板３０およびＴＥＣ１５０を用いることにより光ビームDwnBmと光ビームUpBmとの位相差をほぼπ／２に設定・維持することができる。位相調整器４０にＴＥＣを設けて光ビームDwnBmと光ビームUpBmとの位相差を信号光波長のほぼπ/２の奇数倍になるよう精密に調整できる。

以上、上述したように光ビームDwnBmと光ビームUpBmに共通な位相調整器４０および位相差板３０を用いることによりＤＱＰＳＫ光受信機の調整箇所を少なくとも１箇所に絞ることができ信頼性、制御性および生産性を向上することができる。また、各ハーフミラーの反射膜を互いに反対側に生成することにより光信号が縦続通過する少なくとも２ハーフミラーの透過特性を改善することができる。

なお、ハーフミラー１２３Ｈに入射される信号光の各々はほぼ同じ通過距離のガラスを通過するように位相調整器４０、位相差板３０を用いてもよい。あるいは、２つの光路においてガラスを通過する合計距離がなるべく等しくなるように設計してもよい。このように設計することで、光回路の温度依存性を小さくすることが容易となり、品質のよいＤＱＰＳＫ光信号を復調することができる。

なお、ハーフミラー１２３Ｈ，１２４Ｈ、位相調整器４０、ミラー１１６Ｆ，１１７Ｆおよび位相差板３０は１枚で作製されているので光ビームＵｐＢｍとＤｗｎＢｍの両方に作用する。このように１枚で作製されていることから光ビームＵｐＢｍとＤｗｎＢｍにおける前述の相対的なほぼ１シンボル分の遅延時間差およびＤＱＰＳＫ信号光でのほぼπ/2の奇数倍の位相差を精密に設定・調整することができる。
[第３の実施態様]
図７は図６に記載の光受信機の変形例を示す図である。
図６と本質的に異なる点は、ハーフミラー１２４１Ｈとミラー１１６１Ｆとの組み合わせにおける反射角度が異なっている。すなわち、図６記載のハーフミラー１２４Ｈでは、図面上で、ほぼ垂直下に反射するが、図７のハーフミラー１２４１Ｈでは光分岐部６０に近づくように反射させる。このように反射させることによりＤＱＰＳＫ変調によるほぼ１シンボル分の相対的な遅延時間差を容易に得られるとともに、光ビーム２１と光ビーム２２との間隔を近づけることができる。これにより本発明を適用した光受信機を小型化することができる。
[第4の実施態様]
図８は空間多重を行う際に、Ａ光線とＢ光線の光軸を同一平面内に配置して受信処理を行なう第１実施態様の変形例を示す図である。

本実施態様の主要部は、光分岐部、遅延調整部、復調部、光電気変換部から構成される。より具体的な例として、光分岐部はコリメートレンズ１０、入力された信号光を２分岐する光２分岐部６５１、分岐された信号光をさらに２分岐するハーフミラー１２２１Ｈとから構成される。たとえば、光分岐部６５１はガラスブロックの片面に反射膜１１１１Ｆを生成または蒸着し、反対側の面に透過率約５０%,反射率約５０%の反射膜３３０Ｈを生成または蒸着し、無反射膜ＡＲ３４０をコーティングする。このようなガラスブロック６５１にフェルールおよびコリメートレンズ１０を介して信号光が入射されることにより１対のほぼ平行なビームをハーフミラー１２２１Ｈに出射することができる。
なお、光２分岐部６５１は図６記載の光分岐部６５を適用することもできる。光２分岐部６５１または光２分岐部６５のいずれかを選択する場合は、分岐された各光についてＰ波とＳ波の位相差が小さいものを採用することが好適である。

遅延調整部は、位相調整器４０、反射ミラー１１２１Ｆ,１１３１Ｆ、位相差板３０から構成される。光分岐部のハーフミラー１２２１Ｈにより２分岐され復調部のハーフミラー１２３１Ｈにおける分岐された信号光の相対的な遅延時間差が反射するミラー１１２１Ｆ,１１３１Ｆを介してＤＱＰＳＫ信号のほぼ１シンボル分に設定される。光ビームＵｐＢｍおよび光ビームＤｗｎＢｍの相対的な位相差がほぼπ/２の奇数倍になるよう固定の位相差を有する位相差板３０および位相調整器４０との連携により精密に調整することができる。

２分岐された信号光はハーフミラー１２３１Ｈにより干渉されて光信号として復調される。そして、高速通信においては、光信号Ａおよび相補信号Ａ、光信号Ｂおよび相補信号Ｂがそれぞれ隣接するように光路を入れ替えることが望ましい。このように信号光を隣接させることにより差動受信回路の配線距離を短くすることができるからである。このような回路構成により高速変調光信号(例えば40Gbps以上)を高品位に受信すること容易となる。

光電気変換部は、例えば４つのフォトダイオードから構成される。なお、アバランシェフォトダイオード(avalanche photodiode)が使用できる通信速度であれば、これを使用することが好適である。

ガラス体４１０は隣接する２光ビームの光路を入れ替えるものであり、ガラス体４００は、ガラス体４１０による光路長の変化が他の光路も大気中換算で同じ光路長になるよう補正するためのものである。

なお、光電気変換部９２の各フォトダイオードの取り付け位置に段差を設けて、ハーフミラー１１４１Ｆから各受光素子までの距離を等しくなるようにしてもよい。また各ガラス体４００の長さを調節することにより等しい距離にしてもよい。さらに、ガラス体４１０の各光路長を異なるようにしてハーフミラー１１４１Ｆから各受光素子までの距離を等しくなるようにしてもよい。

図９はガラス体４１０の変形の例を示す図である。
図中、（Ａ）に示す実施態様によれば、例えば、同じ焦点距離を有する凸レンズ２枚を縦続に用い、両レンズの２倍の焦点距離になるように各レンズを設置する。このようなレンズ配置によりＡ光信号と隣接するＢ光信号の光路を入れ替えることができる。また、異なる焦点距離を有する凸レンズ２枚を用いても同様な結果を得ることができる。
図中、（Ｂ）に示す実施態様によれば、例えば、反射ミラ−を４枚用いて、入射した光がクロスして同じ光路に戻るように構成することができる。このようなミラー配置によりＡ光信号と隣接するＢ光信号の光路を入れ替えることができる。なお、反射された光のＰ偏光とＳ偏光に位相差を極力小さくするようにミラーを設計する必要がある。

なお、ハーフミラー１２２１Ｈ，１２３１Ｈ、位相調整器４０、ミラー１１２１Ｆ，１１３１Ｆ，１１４１Ｆおよび位相差板３０は１枚で作製されているので光ビームＵｐＢｍとＤｗｎＢｍの両方に作用する。このように１枚で作製されていることから光ビームＵｐＢｍとＤｗｎＢｍにおける前述の相対的なほぼ１シンボル分の遅延時間差およびＤＱＰＳＫ信号光での位相差を精密に設定・調整することができる。
[第５の実施態様]
図１０は図８に示した第４の実施態様の変形例を示す図である。
本実施態様の主要部は、光分岐部、遅延調整部、復調部、光電気変換部から構成される。より具体的な例として、光分岐部はコリメートレンズ１０、入力された信号光を２分岐する光２分岐部６５１、分岐された信号光をさらに２分岐するハーフミラー１２４２Ｈとから構成される。たとえば、光分岐部６５１はガラスブロックの片面に反射膜１１１１Ｆを生成または蒸着し、反対側の面に透過率約５０%,反射率約５０%の反射膜３３０Ｈを生成または蒸着し、無反射膜ＡＲ３４０をコーティングされ構成される。このようなガラスブロック６５１にフェルールおよびコリメートレンズ１０を介して信号光が入射されることにより１対のほぼ平行なビームをハーフミラー１２４２Ｈに出射することができる。

遅延調整部は、位相調整器４０、ミラー１７４１Ｆ,１７４２Ｆ、位相差板３０から構成される。光分岐部のハーフミラー１２４２Ｈにより２分岐され復調部のハーフミラー１２３２Ｈにおける信号光の相対的な遅延時間差がミラー１７４１Ｆ、１７４２Ｆを介してＤＱＰＳＫ信号のほぼ１シンボル分に設定される。そして、図８記載と同様に、ほぼπ/２の奇数倍の相対的な位相差になるようほぼπ/２の固定位相差を有する位相差板３０および位相調整器４０との連携により精密に調整することができる。

２分岐された信号光はハーフミラー１２３２Ｈにより干渉されて光信号として復調される。そして、光信号Ａおよび相補信号Ａ、光信号Ｂおよび相補信号Ｂがそれぞれ隣接するように光路を入れ替えることが好ましい。このように信号光を隣接させることにより差動受信回路の配線を短くすることができるからである。このような回路により高速変調光信号(例えば40Gbps以上)を高品位で受信することも可能になる。

復調部は例えばハーフミラー１２３２Ｈにより構成できる。

光電気変換部は４つのフォトダイオードから構成される。なお、アバランシェフォトダイオード(avalanche photodiode)が使用できる通信速度であれば、これを使用することが好適である。

ガラス体４１０は隣接する２光ビームの光路を入れ替えるものであり、ガラス体４００は、ガラス体４１０による光路長の変化が他の光路も同じ光路長になるよう補正するためのものである。ガラス体４１０の変形例として、レンズ２枚を使用したもと４枚のミラーを用いた例を図９に示しておく。なお、光電気変換部９２の各フォトダイオードの取り付け位置に段差を設けて、ハーフミラー１１４１Ｆから各受光素子までの距離を等しくなるようにしてもよい。また各ガラス体４００の長さを調節することにより等しい距離にしてもよい。さらに、ガラス体４１０の各光路長を異なるようにしてハーフミラー１２３２Ｈから各受光素子までの距離を等しくなるようにしてもよい。

なお、本実施態様ではハーフミラー１２４２Ｈ、１２３２Ｈおよびミラー１７４１Ｆ、１７４２Ｆ、１７４３Ｆは平行な平板を用いない。この代わりに、くさび形のプリズム（ウエッジプリズムとも呼ばれる）を用いる。なお、傾斜角度は１度程度で十分である。この傾斜角度により信号光光路とは異なる方向に反射させることにより、多重反射や干渉などを回避でき、光信号の品質劣化を防ぐことができる。同様に,ガラス体４００にも同様な傾斜を設けてもよい。

なお、ハーフミラー１２３２Ｈ，１２４２Ｈ、位相調整器４０、ミラー１７４１Ｆ，１７４２Ｆ，１７４３Ｆおよび位相差板３０は１枚で作製されているのでコーティング３４０ＡＲとハーフミラー３３０Ｈを通過する光ビームＵｐＢｍとＤｗｎＢｍの両方に作用する。このように１枚で作製されていることから光ビームＵｐＢｍとＤｗｎＢｍにおける前述の相対的なほぼ１シンボル分の遅延時間差およびＤＱＰＳＫ信号光での位相差を精密に設定・調整することができる。
[第６の実施態様]
図１１は図1記載の第１の実施態様の変形例を示す図である。
本実施態様の主要部は、光分岐部６０、遅延調整部７０、復調部８０、光電気変換部９０から構成される。より具体的な構成例として、光分岐部６０は、コリメートレンズ１０、入力された信号光を２分岐する光２分岐部６５１、分岐された信号光をさらに２分岐するハーフミラー２７１Ｈとから構成される。たとえば、光分岐部６５１は光分岐部６５と同じものを使用してもよい。このような光分岐部６５１にコリメートレンズ１０を介して信号光が入射されることにより１対のほぼ平行なビームをハーフミラー２７１Ｈに出射することができる。

遅延調整部７０は、位相調整器４０、１８０度折返し反射器７５、位相差板３０から構成される。ハーフミラー２７２Ｈにおいて、ハーフミラー２７１Ｈにより２分岐された各信号光の相対的な遅延時間差が１８０度折返し反射器７５（例えば１８０℃折返し反射鏡、直角プリズム、コーナキューブプリズムなどでも使用可能）を介してＤＱＰＳＫ信号のほぼ１シンボル分に設定される。光２分岐部６５１により２分岐された光ビームDwnBmと光ビームUpBm(参考図８)との間では位相差板３０により相対的にほぼπ／２の位相差が生じるように設定されており、前述のようにほぼπ／２の位相差が生じるように傾斜、回転、温度調整により制御することができる。なお、位相差板３０は相対的にほぼπ／２の奇数倍の位相差が生じても動作上の問題はない。
このようにして、信号光波長のほぼπ/２の奇数倍の相対的な位相差になるようほぼπ/２の固定位相差を有する位相差板３０を備えるともに、位相調整器４０により相対的なほぼπ/２位相差を精密に調整することができる。１８０度折返し反射器７５の位置を動かすことによりハーフミラー２７１Ｈとハーフミラー２７２Ｈとの間２光路の相対的な遅延時間差としてＤＱＰＳＫ変調信号の１符合分を生じさせることができる。１８０度折り返し反射器７５の位置可変精度が十分高い場合には、位相調整器４０は不要となる。なお、１８０度折返し反射器は２つの信号光(光ビーム(光ビームUpBm、DwnBmの分岐先)を反射させる。

復調部８０はハーフミラー２７２Ｈにより構成され、前記２つの信号光を両面から入射し、２つの信号光の干渉により光強度変調信号が相補２光信号として復調される。

光電気変換部９０は４つのフォトダイオードから構成される。復調部８０からの２対の相補２信号を４つのフォトダイオードによる差動受光回路でそれぞれ受信し、２対の電気信号を出力する。なお、受信感度の高いアバランシェフォトダイオード(avalanche photodiode)が使用できる通信速度であれば、これを使用することが好適である。

なお、ハーフミラー２７１Ｈ，２７２Ｈ、位相調整器４０、ミラー１１４Ｆ，および位相差板３０は１枚で作製されているので光ビームＵｐＢｍとＤｗｎＢｍの両方に作用する。このように１枚で作製されていることから光ビームＵｐＢｍとＤｗｎＢｍにおける前述の相対的なほぼ１シンボル分の遅延時間差およびＤＱＰＳＫ信号光での位相差を精密に設定・調整することができる。なお、折返し反射器７５も同様に光ビームＵｐＢｍとＤｗｎＢｍの両方に作用する。
[第７の実施態様]
図１２は第６の実施態様の変形例を示す図である。
本実施態様の主要部は、光分岐部、遅延調整部、復調部、光電気変換部から構成される。より具体的な例として、光分岐部はコリメートレンズ１０、入力された信号光を２分岐する光２分岐部６５、分岐された信号光をさらに２分岐するハーフミラー２００Ｈとから構成される。たとえば、光分岐部６５は図６記載の光分岐部６５と同じものを使用できる。あるいは図１０記載の光分岐部６５１を用いてもよい。光分岐部６５はコリメートレンズ１０を介して信号光が入射されることにより１対のほぼ平行なビームをハーフミラー２００Ｈに出射することができる。

遅延調整部は、位相調整器Ａ１０、１８０度折返しプリズム７５,７６、位相差板３０から構成される。ハーフミラー２００Ｈにおいて、ハーフミラー２００Ｈの左側により２分岐された各信号光の相対的な遅延時間差が１８０度折返し反射器７６（１８０度折返し反射器７５でも代用可能）を介してＤＱＰＳＫ信号のほぼ１シンボル分の遅延時間差に設定される。前記１８０度折返し反射器は例えば１８０℃折返し反射鏡、直角プリズム、コーナキューブプリズムなどを使用できる。
光２分岐部６５により２分岐された光ビームDwnBmと光ビームUpBmとの間では位相差板３０により相対的にほぼπ／２の位相差が生じるように設定されており、前述のようにほぼπ／２の位相差が生じるように傾斜、回転、温度調整により制御することができる。なお、位相差板３０は相対的にほぼπ／２の奇数倍の位相差が生じても動作上の問題はない。
このようにして、信号光波長のほぼπ/２の奇数倍の相対的な位相差になるようπ/２の固定位相差を有する位相差板３０を備えるともに、位相調整器Ａ１０により相対的なほぼπ/２位相差を精密に調整することができる。

復調部はハーフミラー２００Ｈを備え、折返し反射器７５，７６により反射された２信号光はハーフミラー２００Ｈの図面上右側で干渉され、２対の相補的な強度変調の光信号として復調される。そして、復調された光信号Ａおよび相補信号Ａ、光信号Ｂおよび相補信号Ｂがプリズム６２０、集光レンズ６１０を通過して光電気変換部９０に送られる。このプリズム６２０および集光レンズ６１０により1対のフォトダイオ−ド間の距離を密接に近づけることが可能になる。なお、プリズム６２０および集光レンズ６１０をあわせて光学系と呼ぶ。このように、密接に近づけることにより超高速（例えば40Gbps以上）の受信回路の設計が容易にできる。

なお、ハーフミラー２００Ｈと光電気変換部９０への２つの光路長を比較すると、ミラー１７８Ｆを経由した方が長い。したがって、短い光路長にガラス体を挿入する。あるいは短い光路を複数の反射器(例えば反射鏡）により遠回りさせて同じ距離にするようにしてもよい。あるいは、受信後の電気回路により同じ距離になるように処理してもよい。
図１３は１８０度折返し反射器７６を位相調整器として使用する例を説明する図である。

図１３（Ａ）に示す実施態様は、固定した台座に１８０度折返し反射器（例えば１８０℃折返し反射鏡、直角プリズム、コーナキューブプリズムなどでも使用可能）を連動させ、ヒータを用いて台座を温度制御することにより１８０度折返し反射器７６を図面上の例として左右に移動させるものである。
基礎データとして、以下に数値の例を示す。
- 熱膨張材質(アルミ)長 L = 2 mm
- 電気ヒータによる温度可変幅 = 20℃
１８０度折返し反射器移動量 d = 20e-6 x 4e-3 x 20 = 1.6e-6 [m]となる。干渉計アーム間の光路長差の可変量は往復光路のため2倍となる。
したがって、1.5 μm程度の光波長に対しては4π rad以上の位相調整量が実現できる。
図１３（Ｂ）はアルミ支柱の途中に電気ヒータを挿入し、このヒータの温度制御による熱膨張を利用して１８０度折返し反射器移動量を制御するものである。本質的な特徴は（Ａ）と同じであるが、機器の空きスペース等により使い分けることが好適である。
[第８の実施態様]
図１４は第７の実施態様の変形例を示す図である。
図１２に記載の第６の実施態様ではハーフミラーを２枚用いて構成したが、本実施態様では１つのハーフミラーにより構成することができる。即ち、前述の実施態様では光分岐部６５および２枚のハーフミラー２００Ｈの各左側(図面上)により４つの信号光（２対）に分岐され、各１対の信号光がいずれかの１８０度折返し反射器により反射されてハーフミラー２００Ｈの図面上右側で干渉することにより強度変調光信号に復調される。

本実施態様では、光分岐部６５１およびハーフミラー２００１Ｈの左側(図面上)により４つの信号光（２対）に分岐される。分岐された２対の信号光は折返し反射器（１８０℃折返し反射器、直角プリズム、コーナキューブプリズムなどでも使用可能）７５,７６により反射されて、折返し反射器７５，７６の距離の相違により２対の信号光の各一方をＤＱＰＳＫ変調信号におけるほぼ１シンボル分の遅延時間差に設定できる。光２分岐部６５１により２分岐された光ビームDwnBmと光ビームUpBmとの間では位相差板３０により相対的にほぼ２／πの位相差が生じるように設定されており、前述のようにほぼπ／２の位相差が生じるように傾斜、回転、温度調整により制御することができる。なお、位相差板３０は相対的にほぼπ／２の奇数倍の位相差が生じても動作上の問題はない。（図２０を参考）
このようにして、信号光波長のほぼπ/２の奇数倍の相対的な位相差になるようほぼπ/２の固定位相差を有する位相差板３０を備えるともに、前述したように折り返し反射器７６を熱膨張により移動させる量を、例えば、ビットエラーレートに基づき制御することにより相対的なほぼπ/２位相差を精密に調整することができる。
ハーフミラー２００１Ｈの右側(図面上)での２分岐された２対の信号光干渉により光信号Ａ、相補光信号Ａ、光信号Ｂ、相補光信号Ｂが復調され、復調された４つの光信号はプリズム６２０、集光レンズ６１０を通過して光電気変換部の差動受光回路９２により電気信号に変換される。
口なお、差動受光回路９２のTwin PDと集光レンズ６１０の間に４５度ミラーを設置し，光ビームを垂直方向に落とすことによりtwin-pin-PD x 2の基板を紙面に平行な向きに設置することも可能である。

この実施態様では部品点数が少ないため、低コスト化、小型化、調整箇所が少ないといった利点がある。図１３に記載の折返し反射器７６を、例えば熱膨張により移動量を制御して位相調整器Ａ１０（図１２）と同等の役割を果たすこともできる。
[第９の実施態様]
図１５は第６の実施態様の変形例を示す図である。
図１２に記載の第６の実施態様では主要部としてハーフミラーを１枚と２つの１８０度折返し反射器を用いて構成したが、本実施態様では主要部として２枚のハーフミラーおよび１つの１８０度折返し反射器を用いて構成することができる。

本実施態様では、光分岐部、遅延調整部、復調部、光電気変化部から構成される。光分岐部は光２分岐部６５１およびハーフミラー２００５Ｈから構成される。
遅延調整部は１８０度折返し反射器７６、位相差板３０から構成される。なお、
１８０度折返し反射器７６には２枚以上の反射板からなる１８０度折返し反射板、直角プリズム、コーナキューブを用いることができる。さらに、直方体ガラスをＶ字溝または逆台形溝等に削り反射膜を蒸着した反射器により入射光を１８０度折返し反射できるものを用いることもできる。

本実施態様では、光分岐部６５１およびハーフミラー２００５Ｈにより４つの信号光（２対）にパワー分岐される。遅延調整部は分岐された２対の各一方は、折返し反射器７６により反射されてハーフミラー２００６Ｈに入射される。各他方の信号光はハーフミラ−２００５Ｈを通過してハーフミラー２００６Ｈに入射される。ハーフミラ−２００５Ｈ、折返し反射器７６、ハーフミラー２００６Ｈまでの光路長とハーフミラ−２００５Ｈからハーフミラー２００６Ｈまでの光路長の相違により２対の信号光の各一方をＤＱＰＳＫ変調信号のほぼ１シンボル分の遅延時間差を生じさせ、且つ、位相差板３０により２対の信号光間の信号光波長位相差をほぼπ／２に設定できる（図２０を参考）。そして、各一方の信号光と各他方の信号光は干渉して強度変調の光信号に復調される。
しかしながら、ハーフミラー２００６Ｈから各受光素子への各光路長が異なっているため長さを等しくするように調節することが望ましい。光路長調節部４５０はガラス体で構成され、各受光素子までの伝播時間がほぼ等しくなるようにガラス体を作製する。このようなガラス体を復調された光信号が通過することにより差動受信回路で相補的な２対の光信号Ａ、相補光信号Ａ、光信号Ｂ、相補光信号Ｂを電気信号に変換することができる。

この実施態様では部品点数が少なく、低コスト化、小型化、さらに調整箇所が少ないといった利点がある。さらに、入力側と出力側が両側に分離されていることから実装面でも小型化、他装置との連携に優れている。

（付記１）
Ｍ相差分位相偏移変調された信号光を４本の信号光ビームに分岐する光分岐部と、
分岐された前記４本の信号光ビームのうち、第１と第２の信号光ビームとの間および第３と第４の信号光ビームとの間に相対的にほぼ１シンボル分の遅延時間差をそれぞれ与え、前記第１と第３の信号光ビーム間に前記信号光の波長におけるほぼπ/2の奇数倍の相対的位相差を与える遅延調整部と、
前記第１と第２の信号光ビーム、前記第３と第４の信号光ビームが，いずれの信号光ビームと平行ではない一つの平面上でそれぞれ干渉することにより少なくとも２光信号を復調して出力する復調部と、
前記少なくとも２光信号を電気信号に変換する少なくとも２つの光受光器と、を備えた光受信装置。

（付記２）
前記遅延調整部は、さらに、位相差板を設け、
前記位相差板は通過する前記第1と第３の信号光ビーム間にほぼπ/2の奇数倍の位相差を与える付記１記載の光受信機。

（付記３）
さらに、温度可変手段を設け、
前記温度可変手段は、前記信号光の光波長が変動した場合に前記位相差板の温度を変化させて前記ほぼπ/2の奇数倍の位相差を維持する付記２記載の光受信機。

（付記４）
前記復調部は、前記第1と第2の信号光ビームの干渉と前記第3と第4の信号光ビームの干渉が発生する前記一つの平面上にハーフミラーを有する付記１記載の光受信装置。

（付記５）
前記遅延調整部は２つの独立した反射面を備え、
前記分岐部および前記復調部は、それぞれハーフミラーを備え、前記ハーフミラーおよび前記反射面は、いずれも前記４本の信号光ビームを空間多重した状態で入射するのに十分な開口面積を有する付記１記載の光受信機。

（付記６）
前記光分岐部は、さらに、光２分岐部を備え、
前記光２分岐部は２対のほぼ平行なビームをひとつの光分岐器に向けて空間多重して出射する付記１記載の光受信機。

（付記７）
前記遅延調整部は、さらに、位相調整器を設け、
前記位相調整器は少なくとも２つのくさび板を備え、温度制御により光路長を可変にできる付記１記載の光受信機。

（付記８）
前記分岐部および前記復調部は、それぞれハーフミラーを備え、
前記各ハーフミラーの反射膜は表面と裏面にそれぞれ排他的に存在する付記１記載の光受信機。

（付記９）
Ｍ相差分位相偏移変調された信号光を４本の信号光ビームに分岐する光分岐部と、
分岐された前記４本の信号光ビームのうち第１と第3の信号光ビームが移動可能な折返し反射器に導かれて、それぞれ第2と第4の信号光ビームとの間に相対的にほぼ１シンボル遅延時間差を生じさせられ、さらに第２と第４の信号光ビーム間、または第１と第3の信号光ビーム間のいずれかに対して信号光波長におけるほぼπ/2の奇数倍の位相差を与える遅延調整部と、
前記４本の信号光ビームのうち第１と第２の信号光ビーム、第３と第４の光ビームが，いずれの信号光ビームとも平行ではない一つの平面上でそれぞれ干渉することにより復調された少なくとも４光信号を出力する復調部と、
前記少なくとも４光信号を密接に近づける光学系を備え、
前記少なくとも４光信号を電気信号に変換する少なくとも４つの光受光素子と、
備えた光受信装置。

（付記１０）
前記光学系は２枚の凸レンズを縦続に配置した付記１０記載の光受信機。

（付記１１）
前記光学系は２対の反射面を縦続に配置した付記１０記載の光受信機。

（付記１２）
前記ハーフミラーおよび反射ミラーはくさび板状である付記１記載の光受信機。

（付記１３）
前記光分岐部および前記復調部のハーフミラーを共有し、前記光分岐部および前記復調部は１つのハーフミラーを備える付記１記載の光受信機。

（付記１４）
前記復調部から出力される前記少なくとも２光信号は光学系により受光素子を密接に隣接できる付記１３記載の光受信機。

（付記１５）
前記復調部から出力される２光信号は光学系により入れ替えられて２受光素子に到達する付記１３記載の光受信機。

（付記１６）
Ｍ相差分位相偏移変調された信号光を４本の信号光ビームに分岐する光分岐部と、
分岐された前記４本の信号光ビームのうち２信号光ビームに相対的にほぼ１シンボル遅延時間差を与え、残りの２信号光ビーム間において信号光波長の相対的な位相差をほぼπ/2の与える遅延調整部と、
前記各2信号光ビームと対応する残り２つの各信号光ビームとがそれぞれ干渉することにより復調された少なくとも２光信号を出力する復調部と、
前記少なくとも２光信号を電気信号に変換する少なくとも２つの光受光素子と、
前記受光素子までの各光路長を等しくする手段を、備えた光受信装置。

（付記１７）
M相差分位相偏移変調された信号光を４本の信号光ビームに分岐する光分岐部と、
分岐された前記４本の信号光ビームのうち第１と第２の信号光ビームの間に相対的にほぼ１シンボル遅延時間差を生じさせ、第３と第４の信号光ビームの間に相対的にほぼ１シンボル遅延時間差を生じさせ、さらに第１と第３の信号光ビームの間に信号光波長におけるほぼπ/2の奇数倍の相対的位相差を与える遅延調整部と、
前記４本の信号光ビームのうち第１と第２の信号光ビーム、第３と第４の光ビームが，いずれの信号光ビームとも平行ではない一つの平面上でそれぞれ干渉することにより少なくとも２光信号を復調して出力する復調部と、
前記少なくとも２光信号を電気信号に変換する少なくとも２つの光受光器と、を設け、
前記分岐された信号光の位置から受光素子までの複数光路のうち１つは一度も反射されない光受信装置。

（付記１８）
前記遅延調整部は位相制御部を備え、
前記位相調整器は光路に対して反射面をほぼ直角に移動することにより位相差を制御する付記１７記載の光受信装置。

（付記１９）
前記遅延調整部は位相制御部を備え、
前記反射面は温度可変手段により移動する付記１７記載の光受信装置。

本発明の第１実施形態の光受信機の基本構成を示すブロック図である。 位相差板の動作原理を説明する図である。 位相差板の製造方法を説明する図である。 位相調整器(その１)を説明する図である。 位相調整器(その２)を説明する図である。 本発明の第１実施形態の光受信機の変形例（追番１）を示す図である。 本発明の第２実施形態の光受信機の変形例（追番２）を示す図である。 本発明の第１実施形態の光受信機の変形例（追番３）を示す図である。 ２光路を入替るガラス体４１０の変形例（追番４）を示す図である。 本発明の第４実施形態の光受信機の変形例（追番５）を示す図である。 本発明の第１実施形態の光受信機の変形例（追番６）を示す図である。 本発明の第６実施形態の光受信機の変形例（追番７）を示す図である。 位相調整器を媒体の熱膨張により移動させる例を示す図。 本発明の第７実施形態の光受信機の変形例（追番８）を示す図である。 本発明の第６実施形態の光受信機の変形例（追番９）を示す図である。 光信号の各変調方式の特徴を示す図である。 波長合分波フィルタ（例えばＯＡＤＭ）通過耐力に関するシミュレーション結果を示す図である。 ＤＱＰＳＫ光送信機の従来構成例を示す図である。 ＲＺ−ＤＱＰＳＫ光信号の位相と強度を示す図である。 ＤＱＰＳＫ光送信機の従来構成例を示す図である。１０ コリメートレンズ３０ 位相差板４０ 位相調整器６０ 光分岐部７０ 遅延調整部７５，７６ 折返し反射器８０ 復調部９０ 光電気変換部１１１Ｆ，１１２Ｆ,１１３Ｆ ミラー１２１Ｈ、１２２Ｈ、１２３Ｈ ハーフミラー１５０ 温度可変手段

Claims (10)

1. Ｍ相差分位相偏移変調された信号光を４本の信号光ビームに分岐する光分岐部と、
   分岐された前記４本の信号光ビームのうち、第１と第２の信号光ビームとの間および第３と第４の信号光ビームとの間に相対的にほぼ１シンボル分の遅延時間差をそれぞれ与え、前記第１と第３の信号光ビーム間に前記信号光の波長におけるほぼπ/2の奇数倍の相対的位相差を与える遅延調整部と、
   前記第１と第２の信号光ビーム、前記第３と第４の信号光ビームが，いずれの信号光ビームと平行ではない一つの平面上でそれぞれ干渉することにより少なくとも２光信号を復調して出力する復調部と、
   前記少なくとも２光信号を電気信号に変換する少なくとも２つの光受光器と、を備えた光受信装置。
2. 前記遅延調整部は、さらに、位相差板を設け、
   前記位相差板は通過する前記第1と第３の信号光ビーム間にほぼπ/2の奇数倍の位相差を与える請求項１記載の光受信機。
3. さらに、温度可変手段を設け、
   前記温度可変手段は、前記信号光の光波長が変動した場合に前記位相差板の温度を変化させて前記ほぼπ/2の奇数倍の位相差を維持する請求項２記載の光受信機。
4. 前記遅延調整部は、さらに、位相調整器を設け、
   前記位相調整器は少なくとも２つのくさび板を備え、温度制御により光路長を可変にできる請求項１記載の光受信機。
5. Ｍ相差分位相偏移変調された信号光を４本の信号光ビームに分岐する光分岐部と、
   分岐された前記４本の信号光ビームのうち第１と第3の信号光ビームが移動可能な折返し反射器に導かれて、それぞれ第2と第4の信号光ビームとの間に相対的にほぼ１シンボル遅延時間差を生じさせられ、さらに第２と第４の信号光ビーム間、または第１と第3の信号光ビーム間のいずれかに対して信号光波長におけるほぼπ/2の奇数倍の位相差を与える遅延調整部と、
   前記４本の信号光ビームのうち第１と第２の信号光ビーム、第３と第４の光ビームが，いずれの信号光ビームとも平行ではない一つの平面上でそれぞれ干渉することにより復調された少なくとも４光信号を出力する復調部と、
   前記少なくとも４光信号を密接に近づける第1光学系を備え、
   前記少なくとも４光信号を電気信号に変換する少なくとも４つの光受光素子と、
   備えた光受信装置。
6. 前記復調部から出力される前記少なくとも２光信号間の距離は第２光学系により受光素子間の距離を短くできる請求項１３記載の光受信機。
7. Ｍ相差分位相偏移変調された信号光を４本の信号光ビームに分岐する光分岐部と、
   分岐された前記４本の信号光ビームのうち２信号光ビームに相対的にほぼ１シンボル遅延時間差を与え、残りの２信号光ビーム間において信号光波長の相対的な位相差をほぼπ/2の与える遅延調整部と、
   前記各2信号光ビームと対応する残り２つの各信号光ビームとがそれぞれ干渉することにより復調された少なくとも２光信号を出力する復調部と、
   前記少なくとも２光信号を電気信号に変換する少なくとも２つの光受光素子と、
   前記受光素子までの各光路長を等しくする手段を、備えた光受信装置。
8. M相差分位相偏移変調された信号光を４本の信号光ビームに分岐する光分岐部と、
   分岐された前記４本の信号光ビームのうち第１と第２の信号光ビームの間に相対的にほぼ１シンボル遅延時間差を生じさせ、第３と第４の信号光ビームの間に相対的にほぼ１シンボル遅延時間差を生じさせ、さらに第１と第３の信号光ビームの間に信号光波長におけるほぼπ/2の奇数倍の相対的位相差を与える遅延調整部と、
   前記４本の信号光ビームのうち第１と第２の信号光ビーム、第３と第４の光ビームが，いずれの信号光ビームとも平行ではない一つの平面上でそれぞれ干渉することにより少なくとも２光信号を復調して出力する復調部と、
   前記少なくとも２光信号を電気信号に変換する少なくとも２つの光受光器と、を設け、
   前記分岐された信号光の位置から受光素子までの複数光路のうち１つは一度も反射されない光受信装置。
9. 前記遅延調整部は位相制御部を備え、
   前記位相調整器は光路に対して反射面をほぼ直角に移動することにより位相差を制御する請求項８記載の光受信装置。
10. 前記遅延調整部は位相制御部を備え、
    前記反射面は温度可変手段により移動する請求項８記載の光受信装置。
    
    

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