JP2011188212A - 遅延干渉計及び光受信装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】光信号の遅延量の変更を精度良く行うこと。
【解決手段】分岐部は、位相変調方式によって変調された光信号を第１の光信号及び第２の光信号に分岐する。案内部は、分岐部によって分岐された第１の光信号を取得し、取得した第１の光信号の偏波方向が第１の方向である場合には、第１の光信号を１ビット遅延させる第１の光路に第１の光信号を案内し、第１の光信号の偏波方向が第１の方向と直交する第２の方向である場合には、第１の光路よりも光学距離が短い第２の光路に第１の光信号を案内する。復調部は、案内部によって第１の光路又は第２の光路に案内された第１の光信号と、分岐部によって分岐された第２の光信号とを干渉させることにより光信号を復調する。偏波方向調整部は、復調部によって復調された光信号の符号誤り率を判定することで、案内部によって取得される第１の光信号の偏波方向を第１の方向又は第２の方向に調整する。
【選択図】図１

Description

本発明は、遅延干渉計及び光受信装置に関する。
近年、高速かつ大容量の光伝送システムを実現するための変調方式として、位相変調（ＤＰＳＫ：Differential Phase-Shift Keying）方式が注目されている。位相変調方式は、光の位相差を用いて光信号を変調する変調方式である。一般に、光伝送システムでは、位相変調方式により変調された光信号（以下「変調信号」という）を復調するために、遅延干渉計が用いられる。この遅延干渉計は、入力される変調信号と、この変調信号を１ビット遅延させた光信号とを干渉させることにより、変調信号を復調する。
ここで、光伝送システムでは、遅延干渉計よりも上流側の伝送路にインターリーバ等の外部装置が後付けされることがある。遅延干渉計よりも上流側の伝送路に外部装置が後付けされると、光信号に対する雑音の比（ＯＳＮＲ：Optical Signal-to-Noise Ratio）が劣化することがある。最近では、ＯＳＮＲの劣化を抑制するために、遅延干渉計において、変調信号を遅延させる遅延量を１ビットから１ビット未満へ変更することが有効であることが知られている。
光信号の遅延量を変更する技術としては、例えば、変調信号を１ビット遅延させるための光路上に可動ミラーを配置し、この可動ミラーを機械的に移動して光路長を減少させることにより、遅延量を１ビットから１ビット未満へ変更する技術が知られている。
特開２００７−３０６３７１号公報
しかしながら、可動ミラー等の光学部品を機械的に移動して光路長を減少させる従来の技術では、光学部品の移動精度が低いため、遅延量の変更を精度良く行うことが困難であるという問題があった。
開示の技術は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、光信号の遅延量の変更を精度良く行うことができる遅延干渉計及び光受信装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本願に開示する遅延干渉計は、一つの態様において、位相変調方式によって変調された光信号を第１の光信号及び第２の光信号に分岐する分岐部と、前記分岐部によって分岐された第１の光信号を取得し、取得した前記第１の光信号の偏波方向が第１の方向である場合には、前記第１の光信号を１ビット遅延させる第１の光路に前記第１の光信号を案内し、前記第１の光信号の偏波方向が前記第１の方向と直交する第２の方向である場合には、前記第１の光路よりも光学距離が短い第２の光路に前記第１の光信号を案内する案内部と、前記案内部によって前記第１の光路又は前記第２の光路に案内された前記第１の光信号と、前記分岐部によって分岐された前記第２の光信号とを干渉させることにより前記光信号を復調する復調部と、前記復調部によって復調された前記光信号の符号誤り率を判定することで、前記案内部によって取得される前記第１の光信号の偏波方向を前記第１の方向又は前記第２の方向に調整する偏波方向調整部とを備える。
開示の遅延干渉計によれば、光信号の遅延量の変更を精度良く行うことができるという効果を奏する。
図１は、実施例１に係る遅延干渉計の構成を示す図である。 図２は、実施例２に係る遅延干渉計を備えた光受信装置の構成を示す図である。 図３は、実施例２に係る遅延干渉計の構成を示す図である。 図４は、実施例２に係る遅延干渉計による処理手順を示すフローチャートである。 図５は、実施例３に係る遅延干渉計の構成を示す図である。 図６は、実施例３に係る遅延干渉計による処理手順を示すフローチャートである。 図７は、実施例４に係る遅延干渉計の構成を示す図である。 図８は、実施例４に係る遅延干渉計による処理手順を示すフローチャートである。
以下に、本願の開示する遅延干渉計及び光受信装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示する遅延干渉計及び光受信装置が限定されるものではない。
まず、実施例１に係る遅延干渉計の構成を説明する。図１は、実施例１に係る遅延干渉計の構成を示す図である。同図に示すように、実施例１に係る遅延干渉計は、分岐部１と、案内部２と、復調部３と、偏波方向調整部４とを有する。分岐部１は、位相変調方式によって変調された光信号である変調信号を第１の光信号及び第２の光信号に分岐する。
案内部２は、分岐部によって分岐された第１の光信号を取得し、取得した第１の光信号の偏波方向が第１の方向である場合には、第１の光信号を１ビット遅延させる第１の光路に第１の光信号を案内する。また、案内部２は、取得した第１の光信号の偏波方向が第１方向と直交する第２の方向である場合には、第１の光路よりも光学距離が短い第２の光路に第１の光信号を案内する。
復調部３は、案内部２によって第１の光路又は第２の光路に案内された第１の光信号と、分岐部１によって分岐された第２の光信号とを干渉させることにより変調信号を復調し、復調後の復調信号を後段へ出力する。偏波方向調整部４は、復調信号の符号誤り率を判定することで、案内部２によって取得される第１の光信号の偏波方向を第１の方向又は第２の方向に調整する。
上述してきたように、実施例１に係る遅延干渉計は、変調信号を２分岐した一方の第１の光信号を偏波方向に応じて光学距離が異なる光路へ案内し、案内した第１の光信号を用いて復調された変調信号の符号誤り率を基に第１の光信号の偏波方向を調整する。このため、実施例１に係る遅延干渉計は、偏波方向を調整するだけで変調信号の遅延量を変更することができる。したがって、実施例１に係る遅延干渉計は、光学部品の機械的な移動を伴う従来技術と比較して、変調信号の遅延量の変更を精度良く行うことができる。
次に、上記実施例１において説明した遅延干渉計について具体例を用いて説明する。実施例２では、上記実施例１において説明した遅延干渉計を、変調方式としてＤＰＳＫ方式を採用する光伝送システムに適用する例について説明する。
まず、実施例２に係る遅延干渉計を備えた光受信装置の構成を説明する。図２は、実施例２に係る遅延干渉計１０１を備えた光受信装置１００の構成を示す図である。図２に示した光受信装置１００は、図示しない光送信装置によって位相変調された光信号を受信し、受信した変調信号を用いて各種のデータ処理を行う。なお、以下では、光送信装置によって位相変調された光信号を単に「変調信号」と呼ぶこととする。
図２に示すように、光受信装置１００は、遅延干渉計１０１と、レシーバ１０２と、ビット判定器１０３とを有する。遅延干渉計１０１は、光送信装置から入力される変調信号を復調し、復調後の変調信号である復調信号の正相成分及び逆相成分をレシーバ１０２へ出力する。また、遅延干渉計１０１は、ビット判定器１０３から入力される復調信号のＢＥＲ（ＢＥＲ：Bit Error Rate）を基に変調信号の遅延量を変更する処理を行う。なお、遅延干渉計１０１の構成については、後に詳細に説明する。
レシーバ１０２は、遅延干渉計１０１から入力される復調信号の正相成分及び逆相成分をそれぞれ電気信号に変換し、変換後の正相の電気信号と逆相の電気信号との差をビット判定器１０３へ出力する。
ビット判定器１０３は、レシーバ１０２から入力される電気信号を基にデータの判定を行い、判定後のデータを図示しない後段側の装置へ出力する。また、ビット判定器１０３は、判定後のデータの誤りを訂正するとともに、単位時間当たりのデータ誤り数を計測し、計測した単位時間当たりのデータ誤り数を復調信号のＢＥＲとして遅延干渉計１０１に出力する。
ここで、実施例２に係る遅延干渉計１０１の具体的な構成について説明する。ここでは、実施例２に係る遅延干渉計１０１をいわゆるマッハツェンダ型遅延干渉計に適用した例について説明する。
図３は、実施例２に係る遅延干渉計１０１の構成を示す図である。同図に示すように、実施例２に係る遅延干渉計１０１は、偏波ビームスプリッタ（ＰＢＳ：Polarization Beam Splitter）１１１と、液晶１１２と、ビームスプリッタ（ＢＳ：Beam Splitter）１１３とを有する。また、遅延干渉計１０１は、位相調整素子１１４と、λ／２波長板１１５と、ＰＢＳ１１６と、ミラー１１７と、ミラー１１８と、ＰＢＳ１１９と、λ／２波長板１２０と、ＢＳ１２１と、ミラー１２２と、液晶１２３と、ＰＢＳ１２４と、ＰＢＳ１２５とを有する。また、遅延干渉計１０１は、液晶１２６と、ＢＳ１２７と、位相調整素子１２８と、ＰＢＳ１２９と、ミラー１３０と、ミラー１３１と、ＰＢＳ１３２と、ＢＳ１３３と、ミラー１３４と、液晶１３５と、液晶制御部１３６とを有する。
ＰＢＳ１１１は、光送信装置から入力される変調信号を互いに偏波方向が直交する第１変調信号及び第２変調信号に分岐し、第１変調信号を液晶１１２へ出力し、第２変調信号を液晶１２６へ出力する。例えば、ＰＢＳ１１１は、光送信装置から入力される変調信号のうち偏波方向が水平な変調信号である水平変調信号を第１変調信号として液晶１１２に透過し、偏波方向が垂直な変調信号である垂直変調信号を第２変調信号として液晶１２６に反射する。
液晶１１２は、ＰＢＳ１１１から入力される第１変調信号の偏波方向を０°又は９０°回転し、回転後の第１変調信号をＢＳ１１３へ出力する。なお、液晶１１２は、後述の液晶制御部１３６から印加される電圧に応じて、第１変調信号の偏波方向を０°又は９０°のいずれに回転するかを決定する。
ＢＳ１１３は、液晶１１２から入力される第１変調信号を第１光信号及び第２光信号に分岐し、第１光信号をλ／２波長板１１５へ出力し、第２光信号を位相調整素子１１４へ出力する。例えば、ＢＳ１１３は、液晶１１２から入力される第１変調信号の半分を第１光信号としてλ／２波長板１１５へ反射し、第１変調信号の残り半分を第２光信号として位相調整素子１１４へ透過する。なお、ＢＳ１１３は、実施例１における分岐部１の一例である。
位相調整素子１１４は、遅延干渉計１０１にて強め合う波長を変更するために、ＢＳ１１３から入力される第２光信号の光路長を微調整し、微調整後の第２光信号をＢＳ１２１へ出力する。例えば、位相調整素子１１４は、温度に応じて屈折率が変動するガラス等の媒質を温度制御することにより第２光信号の光路長を微調整し、微調整後の第２光信号をＢＳ１２１へ出力する。
λ／２波長板１１５は、ＢＳ１１３から入力される第１光信号の偏波方向を９０°回転し、回転後の第１変調信号をＰＢＳ１１６へ出力する。例えば、ＢＳ１１３から入力される第１光信号の偏波方向が水平方向である場合には、λ／２波長板１１５は、第１光信号の偏波方向を９０°回転し、偏波方向が垂直方向となった第１光信号をＰＢＳ１１６へ出力する。
ＰＢＳ１１６は、λ／２波長板１１５から入力される第１光信号の偏波方向に応じて、第１光信号をミラー１１７又はＰＢＳ１１９のいずれかへ出力する。具体的には、ＰＢＳ１１６は、第１光信号の偏波方向が水平方向である場合には、第１光信号を透過してミラー１１７へ出力する。一方、ＰＢＳ１１６は、第１光信号の偏波方向が垂直方向である場合には、第１光信号を反射してＰＢＳ１１９へ出力する。なお、ＰＢＳ１１６によって第１光信号をミラー１１７又はＰＢＳ１１９へ出力する意義については、後に説明する。
ミラー１１７は、ＰＢＳ１１６から入力される第１光信号を反射してミラー１１８へ出力する。ミラー１１８は、ミラー１１７から入力される第１光信号を反射してＰＢＳ１１９へ出力する。
ＰＢＳ１１９は、ミラー１１８から入力される第１光信号又はＰＢＳ１１６から入力される第１光信号をλ／２波長板１２０へ出力する。具体的には、ＰＢＳ１１９は、ミラー１１８から入力される第１光信号の偏波方向が水平方向であるため、該第１光信号を透過してλ／２波長板１２０へ出力する。また、ＰＢＳ１１９は、ＰＢＳ１１６から入力される第１光信号の偏波方向が垂直方向であるため、該第１光信号を反射してλ／２波長板１２０へ出力する。
λ／２波長板１２０は、ＰＢＳ１１９から入力される第１光信号の偏波方向を９０°回転し、回転後の第１光信号をＢＳ１２１へ出力する。例えば、ＰＢＳ１１９から入力される第１光信号の偏波方向が水平方向である場合には、λ／２波長板１２０は、第１光信号の偏波方向を９０°回転し、偏波方向が垂直方向となった第１光信号をＢＳ１２１へ出力する。
ここで、ＰＢＳ１１６によって第１光信号をミラー１１７又はＰＢＳ１１９へ出力する意義について説明する。ＢＳ１１３からλ／２波長板１１５、ＰＢＳ１１６、ミラー１１７、ミラー１１８、ＰＢＳ１１９及びλ／２波長板１２０を経由してＢＳ１２１へ至る光路（以下「第１光路」と言う）は、第１光信号を１ビット遅延させる光学距離に予め設定されている。一方、ＢＳ１１３からλ／２波長板１１５、ＰＢＳ１１６、ＰＢＳ１１９及びλ／２波長板１２０を経由してＢＳ１２１へ至る光路（以下「第２光路」と言う）は、第１光路よりも短い光学距離に予め設定されている。そして、ＰＢＳ１１６は、上述の通り、第１光信号の偏波方向に応じて第１光信号をミラー１１７又はＰＢＳ１１９のいずれかへ出力する。ＰＢＳ１１６によりミラー１１７へ出力された第１光信号は、第１光路を導波する結果、１ビット遅延する。ＰＢＳ１１６によりＰＢＳ１１９へ出力された第１光信号は、第２光路を導波する結果、１ビット未満遅延する。つまり、ＰＢＳ１１６は、第１光信号の偏波方向に応じて第１光信号をミラー１１７又はＰＢＳ１１９へ出力することにより、第１光信号を互いに光学距離が異なる第１光路又は第２光路へ案内する。このことより、ＰＢＳ１１６は、実施例１における案内部２の一例に相当する。
ＢＳ１２１は、λ／２波長板１２０から入力される第１光信号と、位相調整素子１１４から入力される第２光信号とを干渉させ、干渉後の光信号である干渉信号の正相成分を液晶１２３へ出力し、干渉信号の逆相成分をミラー１２２へ出力する。ミラー１２２は、ＢＳ１２１から入力される干渉信号の逆相成分を反射して液晶１２３へ出力する。
液晶１２３は、ＢＳ１２１から入力される干渉信号の正相成分の偏波方向を０°又は９０°回転し、回転した干渉信号の正相成分をＰＢＳ１２４へ出力する。また、液晶１２３は、ミラー１２２から入力される干渉信号の逆相成分の偏波方向を０°又は９０°回転し、回転した干渉信号の逆相成分をＰＢＳ１２５へ出力する。なお、液晶１２３は、液晶制御部１３６から印加される電圧に応じて、干渉信号の偏波方向を０°又は９０°回転する。
ＰＢＳ１２４は、液晶１２３から入力される干渉信号の正相成分と、後述の液晶１３５から入力される干渉信号の正相成分とを互いの偏波方向が直交する状態で合成し、合成後の光信号を復調信号の正相成分としてレシーバ１０２へ出力する。ＰＢＳ１２５は、液晶１２３から入力される干渉信号の逆相成分と、後述の液晶１３５から入力される干渉信号の逆相成分とを互いの偏波方向が直交する状態で合成し、合成後の光信号を復調信号の逆相成分としてレシーバ１０２へ出力する。ここで、ＢＳ１２１、ミラー１２２、液晶１２３、ＰＢＳ１２４及びＰＢＳ１２５は、実施例１における復調部３の一例である。
液晶１２６は、ＰＢＳ１１１から入力される第２変調信号の偏波方向を０°又は９０°回転し、回転後の第２変調信号をＢＳ１２７へ出力する。なお、液晶１２６は、後述の液晶制御部１３６から印加される電圧に応じて、第２変調信号の偏波方向を０°又は９０°のいずれに回転するかを決定する。
ＢＳ１２７は、液晶１２６から入力される第２変調信号を第１光信号及び第２光信号に分岐し、第１光信号をＰＢＳ１２９へ出力し、第２光信号を位相調整素子１２８へ出力する。例えば、ＢＳ１２７は、液晶１２６から入力される第２変調信号の半分を第１光信号としてＰＢＳ１２９へ反射し、第２変調信号の残り半分を第２光信号として位相調整素子１２８へ透過する。なお、ＢＳ１２７は、実施例１における分岐部１の一例である。
位相調整素子１２８は、位相調整素子１１４と同様に、遅延干渉計１０１にて強め合う波長を変更するために、ＢＳ１２７から入力される第２光信号の光路長を微調整し、微調整後の第２光信号をＢＳ１３３へ出力する。
ＰＢＳ１２９は、ＢＳ１２７から入力される第１光信号の偏波方向に応じて、第１光信号をミラー１３０又はＰＢＳ１３２のいずれかへ出力する。具体的には、ＰＢＳ１２９は、第１光信号の偏波方向が水平方向である場合には、第１光信号を透過してミラー１３０へ出力する。一方、ＰＢＳ１２９は、第１光信号の偏波方向が垂直方向である場合には、第１光信号を反射してＰＢＳ１３２へ出力する。なお、ＰＢＳ１２９によって第１光信号をミラー１３０又はＰＢＳ１３２へ出力する意義については、後に説明する。
ミラー１３０は、ＰＢＳ１２９から入力される第１光信号を反射してミラー１３１へ出力する。ミラー１３１は、ミラー１３０から入力される第１光信号を反射してＰＢＳ１３２へ出力する。
ＰＢＳ１３２は、ミラー１３１から入力される第１光信号又はＰＢＳ１２９から入力される第１光信号をＢＳ１３３へ出力する。具体的には、ＰＢＳ１３２は、ミラー１３１から入力される第１光信号の偏波方向が水平方向であるため、該第１光信号を透過してＢＳ１３３へ出力する。また、ＰＢＳ１３２は、ＰＢＳ１２９から入力される第１光信号の偏波方向が垂直方向であるため、該第１光信号を反射してＢＳ１３３へ出力する。
ここで、ＰＢＳ１２９によって第１光信号をミラー１３０又はＰＢＳ１３２へ出力する意義について説明する。ＢＳ１２７からＰＢＳ１２９、ミラー１３０、ミラー１３１及びＰＢＳ１３２を経由してＢＳ１３３へ至る光路（以下「第１光路」と言う）は、第１光信号を１ビット遅延させる光学距離に予め設定されている。一方、ＢＳ１２７からＰＢＳ１２９及びＰＢＳ１３２を経由してＢＳ１３３へ至る光路（以下「第２光路」と言う）は、上記第１光路よりも短い光学距離に予め設定されている。そして、ＰＢＳ１２９は、上述の通り、入力される第１光信号の偏波方向に応じて第１光信号をミラー１３０又はＰＢＳ１３２のいずれかへ出力する。ＰＢＳ１２９によりミラー１３０へ出力された第１光信号は、上記の第１光路を導波する結果、１ビット遅延する。ＰＢＳ１２９によりＰＢＳ１３２へ出力された第２光信号は、上記の第２光路を導波する結果、１ビット未満遅延する。つまり、ＰＢＳ１２９は、入力される第１光信号の偏波方向に応じて第１光信号をミラー１３０又はＰＢＳ１３２へ出力することにより、第１光信号を互いに光学距離が異なる第１光路又は第２光路へ案内する。このことより、ＰＢＳ１２９は、実施例１の案内部２の一例に相当する。
ＢＳ１３３は、ＢＳ１３２から入力される第１光信号と、位相調整素子１２８から入力される第２光信号とを干渉させ、干渉後の光信号である干渉信号の正相成分をミラー１３４へ出力し、干渉信号の逆相成分を液晶１３５へ出力する。ミラー１３４は、ＢＳ１３３から入力される干渉信号の正相成分を反射して液晶１３５へ出力する。
液晶１３５は、ミラー１３４から入力される干渉信号の正相成分を０°又は９０°回転し、回転した干渉信号の正相成分をＰＢＳ１２４へ出力する。また、液晶１３５は、ＢＳ１３３から入力される干渉信号の逆相成分の偏波方向を０°又は９０°回転し、回転した干渉信号の逆相成分をＰＢＳ１２５へ出力する。なお、液晶１３５は、後述の液晶制御部１３６から印加される電圧に応じて、干渉信号の偏波方向を０°又は９０°回転する。ここで、ＢＳ１３３、ミラー１３４、液晶１３５、ＰＢＳ１２４及びＰＢＳ１２５は、実施例１における復調部３の一例である。
液晶制御部１３６は、ビット判定器１０３から入力される復調信号のＢＥＲを判定することで、液晶１１２、１２６を制御し、ＰＢＳ１１６、１２９へ入力される第１光信号の偏波方向を水平方向又は垂直方向に調整する。液晶制御部１３６は、実施例１における偏波方向調整部４の一例である。
ここで、液晶制御部１３６による偏波方向の調整処理について具体的に説明する。なお、以下では、ＰＢＳ１１１が、第１変調信号として水平変調信号を液晶１１２へ出力するとともに、第２変調信号として垂直変調信号を液晶１２６へ出力しているものとする。また、液晶１１２は、ＰＢＳ１１１から入力される水平変調信号の偏波方向を９０°回転して垂直方向とし、回転後の垂直変調信号をＢＳ１１３へ出力しているものとする。また、液晶１２６は、ＰＢＳ１１１から入力される垂直変調信号の偏波方向を９０°回転して水平方向とし、回転後の水平変調信号をＢＳ１２７へ出力しているものとする。
このような状況の下では、ＢＳ１１３は、液晶１１２から入力される垂直変調信号を第１光信号及び第２光信号に分岐し、第１光信号をλ／２波長板１１５へ出力する。λ／２波長板１１５は、ＢＳ１１３から入力される第１光信号の偏波方向を９０°回転して水平方向とし、回転後の第１光信号をＰＢＳ１１６へ出力する。ＰＢＳ１１６は、λ／２波長板１１５から入力される第１光信号の偏波方向が水平方向であるため、該第１光信号を透過してミラー１１７へ出力する。ミラー１１７は、ＰＢＳ１１６から入力される第１光信号を反射してミラー１１８へ出力する。ミラー１１８は、ミラー１１７から入力される第１光信号を反射してＰＢＳ１１９へ出力する。ＰＢＳ１１９は、ミラー１１８から入力される第１光信号の偏波方向が水平方向であるため、該第１光信号を透過してλ／２波長板１２０へ出力する。λ／２波長板１２０は、ＰＢＳ１１９から入力される第１光信号の偏波方向が水平方向であるため、該第１光信号の偏波方向を９０°回転して垂直方向とし、偏波方向が垂直方向となった第１光信号をＢＳ１２１へ出力する。つまり、ＰＢＳ１１６によりミラー１１７へ出力された第１光信号は、第１光路を導波する結果、１ビット遅延する。
一方、ＢＳ１２７は、液晶１２６から入力される水平変調信号を第１光信号及び第２光信号に分岐し、第１光信号をＰＢＳ１２９へ出力する。ＰＢＳ１２９は、ＢＳ１２７から入力される第１光信号の偏波方向が水平方向であるため、該第１光信号を透過してミラー１３０へ出力する。ミラー１３０は、ＰＢＳ１２９から入力される第１光信号を反射してミラー１３１へ出力する。ミラー１３１は、ミラー１３０から入力される第１光信号を反射してＰＢＳ１３２へ出力する。ＰＢＳ１３２は、ミラー１３１から入力される第１光信号の偏波方向が水平方向であるため、該第１光信号を透過してＢＳ１３３へ出力する。つまり、ＰＢＳ１２９によりミラー１３０へ出力された第１光信号は、第１光路を導波する結果、１ビット遅延する。
そして、液晶制御部１３６は、ビット判定器１０３から入力される復調信号のＢＥＲの変動が所定の閾値以上となったか否かを判定する。復調信号のＢＥＲが変動する要因としては、例えば、遅延干渉計１０１よりも上流側の伝送路にインタリーバ等の外部装置が後付けされたことが想定される。液晶制御部１３６は、復調信号のＢＥＲの変動が所定の閾値よりも小さいと判定した場合には、偏波方向の調整処理を行わない。
一方、液晶制御部１３６は、復調信号のＢＥＲの変動が所定の閾値以上であると判定した場合には、液晶１１２及び液晶１２６に対して電圧を印加する。液晶１１２は、液晶制御部１３６から電圧を印加されると、ＰＢＳ１１１から入力される水平変調信号の偏波方向を０°回転し、回転後の水平変調信号をＢＳ１１３へ出力する。言い換えると、液晶１１２は、液晶制御部１３６から電圧を印加されると、ＰＢＳ１１１から入力される水平変調信号の偏波方向を現状の水平方向に維持し、該水平変調信号をＢＳ１１３へ出力する。ＢＳ１１３は、液晶１１２から入力される水平変調信号を第１光信号及び第２光信号に分岐し、第１光信号をλ／２波長板１１５へ出力する。λ／２波長板１１５は、ＢＳ１１３から入力される第１光信号の偏波方向を９０°回転して垂直方向とし、回転後の第１光信号をＰＢＳ１１６へ出力する。ＰＢＳ１１６は、λ／２波長板１１５から入力される第１光信号の偏波方向が垂直方向であるため、該第１光信号を反射してＰＢＳ１１９へ出力する。ＰＢＳ１１９は、ＰＢＳ１１６から入力される第１光信号の偏波方向が垂直方向であるため、該第１光信号を反射してλ／２波長板１２０へ出力する。λ／２波長板１２０は、ＰＢＳ１１９から入力される第１光信号の偏波方向が垂直方向であるため、該第１光信号の偏波方向を９０°回転して水平方向とし、偏波方向が水平方向となった第１光信号をＢＳ１２１へ出力する。つまり、ＰＢＳ１１６によりＰＢＳ１１９へ出力された第１光信号は、第２光路を導波する結果、１ビット未満遅延することとなる。
一方、液晶１２６は、液晶制御部１３６から電圧を印加されると、ＰＢＳ１１１から入力される垂直変調信号の偏波方向を０°回転し、回転後の垂直変調信号をＢＳ１２７へ出力する。言い換えると、液晶１２６は、液晶制御部１３６から電圧を印加されると、ＰＢＳ１１１から入力される垂直変調信号の偏波方向を現状の垂直方向に維持し、該垂直変調信号をＢＳ１２７へ出力する。ＢＳ１２７は、液晶１２６から入力される垂直変調信号を第１光信号及び第２光信号に分岐し、第１光信号をＰＢＳ１２９へ出力する。ＰＢＳ１２９は、ＢＳ１２７から入力される第１光信号の偏波方向が垂直方向であるため、該第１光信号を反射してＰＢＳ１３２へ出力する。ＰＢＳ１３２は、ＰＢＳ１２９から入力される第１光信号の偏波方向が垂直方向であるため、該第１光信号を反射してＢＳ１３３へ出力する。つまり、ＰＢＳ１２９によりＰＢＳ１３２へ出力された第１光信号は、第２光路を導波する結果、１ビット未満遅延することとなる。
なお、液晶制御部１３６は、液晶１２３を制御し、液晶１２３からＰＢＳ１２４及びＰＢＳ１２５へ出力される干渉信号の正相成分及び逆相成分の偏波方向を垂直方向に調整する。また、液晶制御部１３６は、液晶１３５を制御し、液晶１３５からＰＢＳ１２４及びＰＢＳ１２５へ出力される干渉信号の正相成分及び逆相成分の偏波方向を水平方向に調整する。これにより、ＰＢＳ１２４及びＰＢＳ１２５は、それぞれ復調信号の正相成分及び逆相成分を一定の方向へ出力することができ、出力ポートを共通化することができる。
次に、実施例２に係る遅延干渉計１０１による処理手順を説明する。図４は、実施例２に係る遅延干渉計１０１による処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、遅延干渉計１０１は、光送信装置から変調信号が入力されるまで待機する（ステップＳ１１否定）。光送信装置から変調信号が入力されると（ステップＳ１１肯定）、遅延干渉計１０１のＰＢＳ１１１は、変調信号を互いに偏波方向が直交する第１変調信号及び第２変調信号に分岐する（ステップＳ１２）。ＰＢＳ１１１により分岐された第１変調信号は、液晶１１２を経由してＢＳ１１３へ入力され、第２変調信号は、液晶１２６を経由してＢＳ１２７へ入力される。
そして、ＢＳ１１３は、液晶１１２から入力される第１変調信号を第１光信号及び第２光信号に分岐する（ステップＳ１３）。ＢＳ１１３により分岐された第１光信号は、λ／２波長板１１５を経由してＰＢＳ１１６へ入力され、第２光信号は、位相調整素子１１４を経由してＢＳ１２１へ入力される。
続いて、ＰＢＳ１１６は、λ／２波長板１１５から入力される第１光信号の偏波方向に応じて、第１光信号を透過又は反射する（ステップＳ１４）。具体的には、ＰＢＳ１１６は、第１光信号の偏波方向が水平方向である場合には、第１光信号を透過してミラー１１７へ出力する。一方、ＰＢＳ１１６は、第１光信号の偏波方向が垂直方向である場合には、第１光信号を反射してＰＢＳ１１９へ出力する。ＰＢＳ１１６によりミラー１１７へ出力された第１光信号は、第１光路を導波してＢＳ１２１へ至り、その結果、第１光信号は、１ビット遅延する。ＰＢＳ１１６によりＰＢＳ１１９へ出力された第１光信号は、第２光路を導波してＢＳ１２１へ至り、その結果、第１光信号は、１ビット未満遅延する。
続いて、ＢＳ１２１は、ＰＢＳ１１６により第１光路又は第２光路に案内された第１光信号と、位相調整素子１１４から入力される第２光信号とを干渉させる（ステップＳ１５）。ＢＳ１２１から出力される干渉信号の正相成分は、液晶１２３を経由してＰＢＳ１２４へ入力され、干渉信号の逆相成分は、ミラー１２２及び液晶１２３を経由してＰＢＳ１２５へ入力される。
また、ＢＳ１２７は、液晶１２６から入力される第２変調信号を第１光信号及び第２光信号に分岐する（ステップＳ１６）。ＢＳ１２７により分岐された第１光信号は、ＰＢＳ１２９へ入力され、第２光信号は、位相調整素子１２８を経由してＢＳ１３３へ入力される。
続いて、ＰＢＳ１２９は、ＢＳ１２７から入力される第１光信号の偏波方向に応じて、第１光信号を透過又は反射する（ステップＳ１７）。具体的には、ＰＢＳ１２９は、第１光信号の偏波方向が水平方向である場合には、第１光信号を透過してミラー１３０へ出力する。一方、ＰＢＳ１２９は、第１光信号の偏波方向が垂直方向である場合には、第１光信号を反射してＰＢＳ１３２へ出力する。ＰＢＳ１２９によりミラー１３０へ出力された第１光信号は、第１光路を導波してＢＳ１３３へ至り、その結果、第１光信号は、１ビット遅延する。ＰＢＳ１２９によりＰＢＳ１３２へ出力された第１光信号は、第２光路を導波してＢＳ１３３へ至り、その結果、第１光信号は、１ビット未満遅延する。
続いて、ＢＳ１３３は、ＰＢＳ１２９により第１光路又は第２光路に案内された第１光信号と、位相調整素子１２８から入力される第２光信号とを干渉させる（ステップＳ１８）。ＢＳ１３３から出力される干渉信号の正相成分は、ミラー１３４及び液晶１３５を経由してＰＢＳ１２４へ入力され、干渉信号の逆相成分は、液晶１３５を経由してＰＢＳ１２５へ入力される。
続いて、ＰＢＳ１２４は、液晶１２３から入力される干渉信号の正相成分と、液晶１３５から入力される干渉信号の正相成分とを互いの偏波方向が直交する状態で合成する。これと共に、ＰＢＳ１２５は、液晶１２３から入力される干渉信号の逆相成分と、液晶１３５から入力される干渉信号の逆相成分とを互いの偏波方向が直交する状態で合成する（ステップＳ１９）。そして、ＰＢＳ１２４及びＰＢＳ１２５は、合成後の光信号をそれぞれ復調信号の正相成分及び逆相成分としてレシーバ１０２へ出力する（ステップＳ２０）。ＰＢＳ１２４及びＰＢＳ１２５から出力された復調信号の正相成分及び逆相成分は、レシーバ１０２を経由してビット判定器１０３へ入力される。ビット判定器１０３は、入力される復調信号のＢＥＲを計測し、遅延干渉計の液晶制御部１３６へ出力する。
続いて、液晶制御部１３６は、ビット判定器１０３から入力される復調信号のＢＥＲを判定することで、液晶１１２及び液晶１２６を制御し、ＰＢＳ１１６、１２９へ入力される第１光信号の偏波方向を水平方向又は垂直方向に調整する（ステップＳ２１）。
上述してきたように、実施例２に係る遅延干渉計１０１は、変調信号を互いに偏波方向が直交する第１変調信号及び第２変調信号に分岐し、分岐後の各変調信号を２分岐した一方の第１光信号を当該第１光信号の偏波方向に応じて光学距離が異なる光路へ案内する。例えば、遅延干渉計１０１は、第１光信号の偏波方向が水平方向であると、ＢＳ１１３からλ／２波長板１１５、ＰＢＳ１１６、ミラー１１７、ミラー１１８、ＰＢＳ１１９及びλ／２波長板１２０を経由してＢＳ１２１へ至る第１光路へ第１光信号を案内する。一方、遅延干渉計１０１は、第１光信号の偏波方向が垂直方向であると、ＢＳ１１３からλ／２波長板１１５、ＰＢＳ１１６、ＰＢＳ１１９及びλ／２波長板１２０を経由してＢＳ１２１へ至る第２光路へ第１光信号を案内する。そして、遅延干渉計１０１は、第１光路又は第２光路へ案内した第１光信号を用いて変調信号を復調し、復調後の復調信号のＢＥＲを基に第１光信号の偏波方向を水平方向又は垂直方向に調整する。このため、実施例２に係る遅延干渉計１０１は、偏波方向を調整するだけで変調信号の遅延量を１ビットから１ビット未満へ変更することができる。その結果、遅延干渉計１０１は、光学部品の機械的な移動を伴う従来技術と比較して、変調信号の遅延量の変更を精度良く行うことができる。
なお、遅延干渉計における変調信号の遅延量と、遅延干渉計の自由スペクトル領域（ＦＳＲ：Free Spectral Range）とは、反比例の関係を有している。このことより、遅延干渉計１０１は、変調信号の遅延量を１ビットから１ビット未満へ減少させる結果、ＦＳＲを増加させることができる。
また、遅延干渉計１０１は、入力される光信号の偏波方向を０°又は９０°回転する液晶１１２及び液晶１２６を制御して、第１光信号の偏波方向を水平方向又は垂直方向に調整する。このため、遅延干渉計１０１は、液晶１１２及び液晶１２６に対して電圧を印加するという簡易な処理を行うだけで、第１光信号の偏波方向を調整することができ、変調信号の遅延量を迅速に変更することができる。
また、遅延干渉計１０１は、入力される光信号の偏波方向に応じて光信号を反射又は透過するＰＢＳ１１６及びＰＢＳ１２９を用いて、第１光信号を第１光路又は第２光路に案内する。このため、遅延干渉計１０１は、ＰＢＳという既存の光学部品を用いて第１光信号を第１光路又は第２光路へ容易に案内することができる。
上記実施例２では、ＰＢＳ１１６及びＰＢＳ１２９を用いて第１光信号を反射又は透過することで、第１光信号を光学距離が異なる２つの光路のいずれかに案内する例を示した。しかし、ＰＢＳ以外の他の光学部品を用いて第１光信号を光学距離が異なる２つの光路のいずれかに案内するようにしてもよい。そこで、実施例３では、ＰＢＳ以外の他の光学部品を用いて第１光信号を光学距離が異なる２つの光路のいずれかに案内する例について説明する。
図５は、実施例３に係る遅延干渉計２０１の構成を示す図である。なお、以下では、図３に示した構成部位と同様の機能を有する部位には同一符号を付すこととして、その詳細な説明を省略する。また、実施例３に係る遅延干渉計２０１を備えた光受信装置の構成は、図２に示した構成と同様であるため、ここでは、その説明を省略する。
図５に示すように、遅延干渉計２０１は、図３に示した液晶１１２の代わりに、液晶２１２及び液晶２１４を有する。また、遅延干渉計２０１は、図３に示したλ／２波長板１１５、ＰＢＳ１１６、ミラー１１７、ミラー１１８、ＰＢＳ１１９及びλ／２波長板１２０の代わりに、ミラー２１１、複屈折媒体２１３及びミラー２１５を有する。また、遅延干渉計２０１は、図３に示した液晶１２６の代わりに、液晶２１７及び液晶２１９を有する。また、遅延干渉計２０１は、図３に示したＰＢＳ１２９、ミラー１３０、ミラー１３１、ＰＢＳ１３２の代わりに、ミラー２１６、複屈折媒体２１８及びミラー２２０を有する。また、遅延干渉計２０１は、図３に示した液晶制御部１３６の代わりに、液晶制御部２２１を有する。また、遅延干渉計２０１は、図３に示した液晶１２３及び液晶１３５に対応する構成部位を省略している。
ミラー２１１は、ＢＳ１１３から入力される第１光信号を反射して液晶２１２へ出力する。液晶２１２は、ミラー２１１から入力される第１光信号の偏波方向を０°又は９０°回転し、回転後の第１光信号を複屈折媒体２１３へ出力する。なお、液晶２１２は、後述の液晶制御部２２１から印加される電圧に応じて、第１光信号の偏波方向を０°又は９０°のいずれに回転するかを決定する。
複屈折媒体２１３は、入力される光信号の偏波方向に応じて該光信号を光学距離の異なる経路へ屈折する媒体であり、例えば、方解石、ルチル、ＹＶＯ４等の媒体である。複屈折媒体２１３は、液晶２１２と液晶２１４とに挟まれた状態で配置されている。複屈折媒体２１３は、液晶２１２から入力される第１光信号の偏波方向に応じて該第１光信号を光学距離の異なる経路へ屈折し、屈折後の第１光信号を液晶２１４へ出力する。具体的には、複屈折媒体２１３は、第１光信号の偏波方向が水平方向である場合には、光学距離が最大となる経路（以下「最大経路」と呼ぶ）へ第１光信号を屈折する。また、複屈折媒体２１３は、第１光信号の偏波方向が垂直方向である場合には、光学距離が最小となる経路（以下「最小経路」と呼ぶ）へ第１光信号を屈折する。そして、複屈折媒体２１３は、最大経路又は最小経路へ屈折した第１光信号を液晶２１４へ出力する。なお、複屈折媒体２１３によって第１光信号を最大経路又は最小経路へ屈折する意義については、後に説明する。
液晶２１４は、複屈折媒体２１３を介して液晶２１２から入力される第１光信号の偏波方向を０°又は９０°回転し、回転後の第１光信号をミラー２１５へ出力する。具体的には、液晶２１２により第１光信号の偏波方向が０°回転された場合、すなわち、第１光信号の偏波方向が現状の水平方向に維持された場合には、液晶２１４は、液晶２１２から入力される第１光信号の偏波方向を０°回転する。一方、液晶２１２により第１光信号の偏波方向が９０°回転された場合、すなわち、第１光信号の偏波方向が水平方向から垂直方向に回転された場合には、液晶２１４は、液晶２１２から入力される第１光信号の偏波方向を９０°回転して水平方向に戻す。そして、液晶２１４は、回転後の第１光信号をミラー２１５へ出力する。なお、液晶２１４は、液晶制御部２２１から印加される電圧に応じて、第１光信号の偏波方向を０°又は９０°のいずれに回転するかを決定する。ミラー２１５は、液晶２１４から入力される第１光信号をＢＳ１２１へ出力する。
ここで、複屈折媒体２１３によって第１光信号を最大経路又は最小経路へ屈折する意義について説明する。ＢＳ１１３からミラー２１１、液晶２１２、複屈折媒体２１３の最大経路、液晶２１４及びミラー２１５を経由してＢＳ１２１へ至る光路（以下「第１光路」と言う）は、第１光信号を１ビット遅延させる光学距離に予め設定されている。一方、ＢＳ１１３からミラー２１１、液晶２１２、複屈折媒体２１３の最小経路、液晶２１４及びミラー２１５を経由してＢＳ１２１へ至る光路（以下「第２光路」と言う）は、第１光路よりも短い光学距離に予め設定されている。そして、複屈折媒体２１３は、上述の通り、第１光信号の偏波方向に応じて該第１光信号を最大経路又は最小経路へ屈折し、最大経路又は最小経路へ屈折した第１光信号を液晶２１４へ出力する。複屈折媒体２１３により最大経路へ屈折された第１光信号は、第１光路を導波する結果、１ビット遅延する。複屈折媒体２１３により最小経路へ屈折された第１光信号は、第２光路を導波する結果、１ビット未満遅延する。つまり、複屈折媒体２１３は、第１光信号の偏波方向に応じて第１光信号を最大経路又は最小経路へ屈折することにより、第１光信号を互いに光学距離が異なる第１光路又は第２光路へ案内する。このことより、複屈折媒体２１３は、実施例１における案内部２の一例に相当する。
ミラー２１６は、ＢＳ１２７から入力される第１光信号を反射して液晶２１７へ出力する。液晶２１７は、ミラー２１６から入力される第１光信号の偏波方向を０°又は９０°回転し、回転後の第１光信号を複屈折媒体２１８へ出力する。なお、液晶２１７は、液晶制御部２２１から印加される電圧に応じて、第１光信号の偏波方向を０°又は９０°のいずれに回転するかを決定する。
複屈折媒体２１８は、入力される光信号の偏波方向に応じて該光信号を光学距離の異なる経路へ屈折する媒体であり、例えば、方解石、ルチル、ＹＶＯ４等の媒体である。複屈折媒体２１８は、液晶２１７と液晶２１９との間に挟まれた状態で配置されている。複屈折媒体２１８は、液晶２１７から入力される第１光信号の偏波方向に応じて該第１光信号を光学距離の異なる経路へ屈折し、屈折後の第１光信号を液晶２１９へ出力する。具体的には、複屈折媒体２１８は、第１光信号の偏波方向が垂直方向である場合には、最大経路へ第１光信号を屈折する。また、複屈折媒体２１８は、第１光信号の偏波方向が水平方向である場合には、最小経路へ第１光信号を屈折する。なお、複屈折媒体２１８によって第１光信号を最大経路又は最小経路へ屈折する意義については、後に説明する。
液晶２１９は、複屈折媒体２１８を介して液晶２１７から入力される第１光信号の偏波方向を０°又は９０°回転し、回転後の第１光信号をミラー２２０へ出力する。具体的には、液晶２１７により第１光信号の偏波方向が０°回転された場合、すなわち、第１光信号の偏波方向が現状の垂直方向に維持された場合には、液晶２１９は、液晶２１７から入力される第１光信号の偏波方向を０°回転する。一方、液晶２１７により第１光信号の偏波方向が９０°回転された場合、すなわち、第１光信号の偏波方向が垂直方向から水平方向に回転された場合には、液晶２１９は、液晶２１７から入力される第１光信号の偏波方向を９０°回転して垂直方向に戻す。そして、液晶２１９は、回転後の第１光信号をミラー２２０へ出力する。なお、液晶２１９は、液晶制御部２２１から印加される電圧に応じて、第１光信号の偏波方向を０°又は９０°のいずれに回転するかを決定する。ミラー２２０は、液晶２１９から入力される第１光信号をＢＳ１３３へ出力する。
ここで、複屈折媒体２１８によって第１光信号を最大経路又は最小経路へ屈折する意義について説明する。ＢＳ１２７からミラー２１６、液晶２１７、複屈折媒体２１８の最大経路、液晶２１９及びミラー２２０を経由してＢＳ１３３へ至る光路（以下「第１光路」と言う）は、第１光信号を１ビット遅延させる光学距離に予め設定されている。一方、ＢＳ１２７からミラー２１６、液晶２１７、複屈折媒体２１８の最小経路、液晶２１９及びミラー２２０を経由してＢＳ１３３へ至る光路（以下「第２光路」と言う）は、第１光路よりも短い光学距離に予め設定されている。そして、複屈折媒体２１８は、上述の通り、第１光信号の偏波方向に応じて該第１光信号を最大経路又は最小経路へ屈折し、最大経路又は最小経路へ屈折した第１光信号を液晶２１９へ出力する。複屈折媒体２１８により最大経路へ屈折された第１光信号は、第１光路を導波する結果、１ビット遅延する。複屈折媒体２１８により最小経路へ屈折された第１光信号は、第２光路を導波する結果、１ビット未満遅延する。つまり、複屈折媒体２１８は、第１光信号の偏波方向に応じて第１光信号を最大経路又は最小経路へ屈折することにより、第１光信号を互いに光学距離が異なる第１光路又は第２光路へ案内する。このことより、複屈折媒体２１８は、実施例１における案内部２の一例に相当する。
液晶制御部２２１は、ビット判定器１０３から入力される復調信号のＢＥＲを判定することで、液晶２１２、２１４、２１７、２１９を制御し、複屈折媒体２１３、２１８へ入力される第１光信号の偏波方向を水平方向又は垂直方向に調整する。液晶制御部２２１は、実施例１における偏波方向調整部４の一例である。
ここで、液晶制御部２２１による偏波方向の調整処理について具体的に説明する。なお、以下では、ＰＢＳ１１１が、第１変調信号として水平変調信号をＢＳ１１３へ出力するとともに、第２変調信号として垂直変調信号をＢＳ１２７へ出力しているものとする。また、液晶２１２は、ミラー２１１から入力される第１光信号の偏波方向を０°回転し、回転後の第１光信号を複屈折媒体２１３へ出力しているものとする。また、液晶２１４は、複屈折媒体２１３を介して液晶２１２から入力される第１光信号の偏波方向を０°回転し、回転後の第１光信号をミラー２１５へ出力しているものとする。また、液晶２１７は、ミラー２１６から入力される第１光信号の偏波方向を０°回転し、回転後の第１光信号を複屈折媒体２１８へ出力しているものとする。また、液晶２１９は、複屈折媒体２１８を介して液晶２１７から入力される第１光信号の偏波方向を０°回転し、回転後の第１光信号をミラー２２０へ出力しているものとする。
このような状況の下では、ＢＳ１１３は、ＰＢＳ１１１から入力される水平変調信号を第１光信号及び第２光信号に分岐し、第１光信号をミラー２１１へ出力する。ミラー２１１は、ＢＳ１１３から入力される第１光信号を反射して液晶２１２へ出力する。液晶２１２は、ミラー２１１から入力される第１光信号の偏波方向を現状の水平方向に維持し、該第１光信号を複屈折媒体２１３へ出力する。複屈折媒体２１３は、液晶２１２から入力される第１光信号の偏波方向が水平方向であるため、最大経路へ第１光信号を屈折し、屈折後の第１光信号を液晶２１４へ出力する。液晶２１４は、複屈折媒体２１３から入力される第１光信号の偏波方向を現状の水平方向に維持し、該第１光信号をミラー２１５へ出力する。ミラー２１５は、液晶２１４から入力される第１光信号を反射してＢＳ１２１へ出力する。つまり、複屈折媒体２１３により最大経路へ屈折された第１光信号は、第１光路を導波する結果、１ビット遅延する。
一方、ＢＳ１２７は、ＰＢＳ１１１から入力される垂直変調信号を第１光信号及び第２光信号に分岐し、第１光信号をミラー２１６へ出力する。ミラー２１６は、ＢＳ１２７から入力される第１光信号を反射して液晶２１７へ出力する。液晶２１７は、ミラー２１６から入力される第１光信号の偏波方向を現状の垂直方向に維持し、該第１光信号を複屈折媒体２１８へ出力する。複屈折媒体２１８は、液晶２１７から入力される第１光信号の偏波方向が垂直方向であるため、最大経路へ第１光信号を屈折し、屈折後の第１光信号を液晶２１９へ出力する。液晶２１９は、複屈折媒体２１８から入力される第１光信号の偏波方向を現状の垂直方向に維持し、該第１光信号をミラー２２０へ出力する。ミラー２２０は、液晶２１９から入力される第１光信号を反射してＢＳ１３３へ出力する。つまり、複屈折媒体２１８により最大経路へ屈折された第１光信号は、第１光路を導波する結果、１ビット遅延する。
そして、液晶制御部２２１は、ビット判定器１０３から入力される復調信号のＢＥＲの変動が所定の閾値以上となったか否かを判定する。復調信号のＢＥＲが変動する要因としては、例えば、遅延干渉計２０１よりも上流側の伝送路にインタリーバ等の外部装置が後付けされたことが想定される。液晶制御部２２１は、復調信号のＢＥＲの変動が所定の閾値よりも小さいと判定した場合には、偏波方向の調整処理を行わない。
一方、液晶制御部２２１は、復調信号のＢＥＲの変動が所定の閾値以上であると判定した場合には、液晶２１２、２１４、２１７、２１９に対する電圧の印加を停止する。液晶２１２は、液晶制御部２２１から電圧の印加を停止されると、ミラー２１１から入力される第１光信号の偏波方向を９０°回転して垂直方向とし、回転後の第１光信号を複屈折媒体２１３へ出力する。複屈折媒体２１３は、液晶２１２から入力される第１光信号の偏波方向が垂直方向であるため、該第１光信号を最小経路へ屈折し、屈折後の第１光信号を液晶２１４へ出力する。液晶２１４は、液晶制御部２２１から電圧の印加を停止されると、複屈折媒体２１３から入力される第１光信号の偏波方向を９０°回転して水平方向に戻し、回転後の第１光信号をミラー２１５へ出力する。ミラー２１５は、液晶２１４から入力される第１光信号を反射してＢＳ１２１へ出力する。つまり、複屈折媒体２１３により最小経路へ屈折された第１光信号は、第２光路を導波する結果、１ビット未満遅延することとなる。
一方、液晶２１７は、液晶制御部２２１から電圧の印加を停止されると、ミラー２１６から入力される第１光信号の偏波方向を９０°回転して水平方向とし、回転後の第１光信号を複屈折媒体２１８へ出力する。複屈折媒体２１８は、液晶２１７から入力される第１光信号の偏波方向が水平方向であるため、該第１光信号を最小経路へ屈折し、屈折後の第１光信号を液晶２１９へ出力する。液晶２１９は、液晶制御部２２１から電圧の印加を停止されると、複屈折媒体２１８から入力される第１光信号の偏波方向を９０°回転して垂直方向に戻し、回転後の第１光信号をミラー２２０へ出力する。ミラー２２０は、液晶２１９から入力される第１光信号を反射してＢＳ１３３へ出力する。つまり、複屈折媒体２１８により最小経路へ屈折された第１光信号は、第２光路を導波する結果、１ビット未満遅延することとなる。
次に、実施例３に係る遅延干渉計２０１による処理手順を説明する。図６は、実施例３に係る遅延干渉計２０１による処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、遅延干渉計２０１は、光送信装置から変調信号が入力されるまで待機する（ステップＳ３１否定）。光送信装置から変調信号が入力されると（ステップＳ３１肯定）、遅延干渉計２０１のＰＢＳ１１１は、変調信号を互いに偏波方向が直交する第１変調信号及び第２変調信号に分岐する（ステップＳ３２）。ＰＢＳ１１１により分岐された第１変調信号は、ＢＳ１１３へ入力され、第２変調信号は、ＢＳ１２７へ入力される。
そして、ＢＳ１１３は、ＰＢＳ１１１から入力される第１変調信号を第１光信号及び第２光信号に分岐する（ステップＳ３３）。ＢＳ１１３により分岐された第１光信号は、ミラー２１１及び液晶２１２を経由して複屈折媒体２１３へ入力され、第２光信号は、位相調整素子１１４を経由してＢＳ１２１へ入力される。
続いて、複屈折媒体２１３は、液晶２１２から入力される第１光信号の偏波方向に応じて、該第１光信号を光学距離の異なる経路へ屈折する（ステップＳ３４）。具体的には、複屈折媒体２１３は、第１光信号の偏波方向が水平方向である場合には、第１光信号を最大経路へ屈折する。一方、複屈折媒体２１３は、第１光信号の偏波方向が垂直方向である場合には、第１光信号を最小経路へ屈折する。複屈折媒体２１３により最大経路へ屈折された第１光信号は、第１光路を導波してＢＳ１２１へ至り、その結果、第１光信号は、１ビット遅延する。複屈折媒体２１３により最小経路へ屈折された第１光信号は、第２光路を導波してＢＳ１２１へ至り、その結果、第１光信号は、１ビット未満遅延する。
続いて、ＢＳ１２１は、複屈折媒体２１３により第１光路又は第２光路に案内された第１光信号と、位相調整素子１１４から入力される第２光信号とを干渉させる（ステップＳ３５）。ＢＳ１２１から出力される干渉信号の正相成分は、ＰＢＳ１２４へ入力され、干渉信号の逆相成分は、ミラー１２２を経由してＰＢＳ１２５へ入力される。
また、ＢＳ１２７は、ＰＢＳ１１１から入力される第２変調信号を第１光信号及び第２光信号に分岐する（ステップＳ３６）。ＢＳ１２７により分岐された第１光信号は、ミラー２１６及び液晶２１７を経由して複屈折媒体２１８へ入力され、第２光信号は、位相調整素子１２８を経由してＢＳ１３３へ入力される。
続いて、複屈折媒体２１８は、液晶２１７から入力される第１光信号の偏波方向に応じて、該第１光信号を光学距離の異なる経路へ屈折する（ステップＳ３７）。具体的には、複屈折媒体２１８は、第１光信号の偏波方向が垂直方向である場合には、第１光信号を最大経路へ屈折する。一方、複屈折媒体２１８は、第１光信号の偏波方向が垂直方向である場合には、第１光信号を最小経路へ屈折する。複屈折媒体２１８により最大経路へ屈折された第１光信号は、第１光路を導波してＢＳ１３３へ至り、その結果、第１光信号は、１ビット遅延する。複屈折媒体２１８により最小経路へ屈折された第１光信号は、第２光路を導波してＢＳ１３３へ至り、その結果、第１光信号は、１ビット未満遅延する。
続いて、ＢＳ１３３は、複屈折媒体２１８により第１光路又は第２光路に案内された第１光信号と、位相調整素子１２８から入力される第２光信号とを干渉させる（ステップＳ３８）。ＢＳ１３３から出力される干渉信号の正相成分は、ミラー１３４を経由してＰＢＳ１２４へ入力され、干渉信号の逆相成分は、ＰＢＳ１２５へ入力される。
続いて、ＰＢＳ１２４は、ＢＳ１２１から入力される干渉信号の正相成分と、ミラー１３４から入力される干渉信号の正相成分とを互いの偏波方向が直交する状態で合成する。これと共に、ＰＢＳ１２５は、ミラー１２２から入力される干渉信号の逆相成分と、ＢＳ１３３から入力される干渉信号の逆相成分とを互いの偏波方向が直交する状態で合成する（ステップＳ３９）。そして、ＰＢＳ１２４及びＰＢＳ１２５は、合成後の光信号をそれぞれ復調信号の正相成分及び逆相成分としてレシーバ１０２へ出力する（ステップＳ４０）。ＰＢＳ１２４及びＰＢＳ１２５から出力された復調信号の正相成分及び逆相成分は、レシーバ１０２を経由してビット判定器１０３へ入力される。ビット判定器１０３は、入力される復調信号のＢＥＲを計測し、遅延干渉計２０１の液晶制御部２２１へ出力する。
続いて、液晶制御部２２１は、ビット判定器１０３から入力されるＢＥＲを判定することで、液晶２１２、２１４、２１７、２１９を制御し、複屈折媒体２１３、２１８へ入力される第１光信号の偏波方向を水平方向又は垂直方向に調整する（ステップＳ４１）。
上述してきたように、実施例３に係る遅延干渉計２０１は、入力される光信号の偏波方向に応じて光信号を光学距離の異なる経路へ屈折する複屈折媒体２１３、２１８を用いて、第１光信号を第１光路又は第２光路に案内する。このため、遅延干渉計２０１は、複屈折媒体という既存の光学部品を用いて第１光信号を第１光路又は第２光路へ容易に案内することができる。また、遅延干渉計２０１は、光信号を屈折する対象となる経路自体を複屈折媒体２１３、２１８の内部に包含させているため、装置構成を簡素化することができ、その結果、装置の小型化を実現することができる。
上記実施例３では、本願の開示する遅延干渉計をマッハツェンダ型遅延干渉計に適用した例を説明した。しかし、本願の開示する遅延干渉計をいわゆるマイケルソン型遅延干渉計に適用することもできる。そこで、実施例４では、本願の開示する遅延干渉計をマイケルソン型遅延干渉計に適用した例について説明する。
図７は、実施例４に係る遅延干渉計３０１の構成を示す図である。なお、図７に示した遅延干渉計３０１は、マイケルソン型遅延干渉計の一例である。また、実施例４に係る遅延干渉計３０１を備えた光受信装置の構成は、図２に示した構成と同様であるため、ここでは、その説明を省略する。
同図に示すように、実施例４に係る遅延干渉計３０１は、ＰＢＳ３１１と、ＢＳ３１２と、位相調整素子３１３と、ミラー３１４と、液晶３１５と、複屈折媒体３１６と、ミラー３１７と、ＰＢＳ３１８とを有する。また、遅延干渉計３０１は、ＢＳ３１９と、位相調整素子３２０と、ミラー３２１と、液晶３２２と、複屈折媒体３２３と、ミラー３２４と、液晶制御部３２５とを有する。
ＰＢＳ３１１は、光送信装置から入力される変調信号を互いに偏波方向が直交する第１変調信号及び第２変調信号に分岐し、第１変調信号をＢＳ３１２へ出力し、第２変調信号をＢＳ３１９へ出力する。例えば、ＰＢＳ３１１は、変調信号のうち偏波方向が水平な変調信号である水平変調信号を第１変調信号としてＢＳ３１２に透過し、偏波方向が垂直な変調信号である垂直変調信号を第２変調信号としてＢＳ３１９に反射する。
また、ＰＢＳ３１１は、ＢＳ３１２から入力される干渉信号の正相成分と、ＢＳ３１９から入力される干渉信号の正相成分とを互いの偏波方向が直交する状態で合成し、合成後の光信号を復調信号の正相成分としてレシーバ１０２へ出力する。
ＢＳ３１２は、ＰＢＳ３１１から入力される第１変調信号を第１光信号及び第２光信号に分岐し、第１光信号を液晶３１５へ出力し、第２光信号を位相調整素子３１３へ出力する。例えば、ＢＳ３１２は、ＰＢＳ３１１から入力される第１変調信号の半分を第１光信号として液晶３１５へ反射し、第１変調信号の残り半分を第２光信号として位相調整素子３１３へ透過する。なお、ＢＳ３１２は、実施例１における分岐部１の一例である。
また、ＢＳ３１２は、ミラー３１７から複屈折媒体３１６及び液晶３１５を介して入力される第１光信号と、ミラー３１４から位相調整素子３１３を介して入力される第２光信号とを干渉させる。そして、ＢＳ３１２は、干渉後の光信号である干渉信号の正相成分をＰＢＳ３１１へ出力し、干渉信号の逆相成分をＰＢＳ３１８へ出力する。
位相調整素子３１３は、遅延干渉計３０１にて強め合う波長を変更するために、ＢＳ３１２から入力される第２光信号の光路長を微調整し、微調整後の第２光信号をミラー３１４へ出力する。例えば、位相調整素子３１３は、温度に応じて屈折率が変動するガラス等の媒質を温度制御することにより第２光信号の光路長を微調整し、微調整後の第２光信号をミラー３１４へ出力する。ミラー３１４は、位相調整素子３１３から入力される第２光信号を反射して位相調整素子３１３を介してＢＳ３１２へ出力する。
液晶３１５は、ＢＳ３１２から入力される第１光信号の偏波方向を０°又は９０°回転し、回転後の第１光信号を複屈折媒体３１６へ出力する。また、液晶３１５は、ミラー３１７から複屈折媒体３１６を介して入力される第１光信号の偏波方向を０°又は９０°回転して元の水平方向に戻し、回転後の第１光信号をＢＳ３１２へ出力する。なお、液晶３１５は、後述の液晶制御部３２５から印加される電圧に応じて、第１光信号の偏波方向を０°又は９０°のいずれに回転するかを決定する。
複屈折媒体３１６は、入力される光信号の偏波方向に応じて該光信号を光学距離の異なる経路へ屈折する媒体であり、例えば、方解石、ルチル、ＹＶＯ４等の媒体である。複屈折媒体３１６は、液晶３１５とミラー３１７とに挟まれた状態で配置されている。複屈折媒体３１６は、液晶３１５から入力される第１光信号の偏波方向に応じて該第１光信号を光学距離の異なる経路へ屈折し、屈折後の第１光信号をミラー３１７へ出力する。具体的には、複屈折媒体３１６は、第１光信号の偏波方向が水平方向である場合には、光学距離が最大となる経路（以下「最大経路」と呼ぶ）へ第１光信号を屈折する。一方、複屈折媒体３１６は、第１光信号の偏波方向が垂直方向である場合には、光学距離が最小となる経路（以下「最小経路」と呼ぶ）へ第１光信号を屈折する。そして、複屈折媒体３１６は、最大経路又は最小経路へ屈折した第１光信号をミラー３１７へ出力する。
また、複屈折媒体３１６は、ミラー３１７から入力される第１光信号を該第１光信号の偏波方向に応じて最大経路又は最小経路へ屈折し、屈折後の第１光信号を液晶３１５へ出力する。なお、複屈折媒体３１６によって第１光信号を最大経路又は最小経路へ屈折する意義については、後に説明する。
ミラー３１７は、複屈折媒体３１６から入力される第１光信号を反射して複屈折媒体３１６を介して液晶３１５へ出力する。
ここで、複屈折媒体３１６によって第１光信号を最大経路又は最小経路へ屈折する意義について説明する。ＢＳ３１２から液晶３１５、複屈折媒体３１６の最大経路、ミラー３１７、複屈折媒体３１６の最大経路、液晶３１５を経由してＢＳ３１２へ至る光路（以下「第１光路」と言う）は、第１光信号を１ビット遅延させる光学距離に予め設定されていうる。一方、ＢＳ３１２から液晶３１５、複屈折媒体３１６の最小経路、ミラー３１７、複屈折媒体３１６の最小経路、液晶３１５を経由してＢＳ３１２へ至る光路（以下「第２光路」と言う）は、第１光路よりも短い光学距離に予め設定されている。そして、複屈折媒体３１６は、上述の通り、第１光信号の偏波方向に応じて該第１光信号を最大経路又は最小経路に屈折し、最大経路又は最小経路へ屈折した第１光信号をミラー３１７又は液晶３１５へ出力する。複屈折媒体３１６により最大経路へ屈折された第１光信号は、第１光路を導波する結果、１ビット遅延する。複屈折媒体３１６により最小経路へ屈折された第１光信号は、第２光路を導波する結果、１ビット未満遅延する。つまり、複屈折媒体３１６は、第１光信号の偏波方向に応じて第１光信号を最大経路又は最小経路へ屈折することにより、第１光信号を互いに光学距離が異なる第１光路又は第２光路へ案内する。このことより、複屈折媒体３１６は、実施例１における案内部２の一例に相当する。
ＰＢＳ３１８は、ＢＳ３１２から入力される干渉信号の逆相成分と、ＢＳ３１９から入力される干渉信号の逆相成分とを互いの偏波方向が直交する状態で合成し、合成後の光信号を復調信号の逆相成分としてレシーバ１０２へ出力する。
ＢＳ３１９は、ＰＢＳ３１１から入力される第２変調信号を第１光信号及び第２光信号に分岐し、第１光信号を液晶３２２へ出力し、第２光信号を位相調整素子３２０へ出力する。例えば、ＢＳ３１９は、ＰＢＳ３１１から入力される第２変調信号の半分を第１光信号として液晶３２２へ透過し、第２変調信号の残り半分を第２光信号として位相調整素子３２０へ反射する。なお、ＢＳ３１９は、実施例１における分岐部１の一例である。
また、ＢＳ３１９は、ミラー３２４から複屈折媒体３２３及び液晶３２２を介して入力される第１光信号と、ミラー３２１から位相調整素子３２０を介して入力される第２光信号とを干渉させる。そして、ＢＳ３１９は、干渉後の光信号である干渉信号の正相成分をＰＢＳ３１１へ出力し、干渉信号の逆相成分をＰＢＳ３１８へ出力する。なお、ＰＢＳ３１１、ＢＳ３１２、ＰＢＳ３１８及びＢＳ３１９は、実施例１における復調部３の一例である。
位相調整素子３２０は、位相調整素子３１３と同様に、遅延干渉計３０１にて強め合う波長を変更するために、ＢＳ３１９から入力される第２光信号の光路長を微調整し、微調整後の第２光信号をミラー３２１へ出力する。ミラー３２１は、位相調整素子３２０から入力される第２光信号を反射して位相調整素子３２０を介してＢＳ３１９へ出力する。
液晶３２２は、ＢＳ３１９から入力される第１光信号の偏波方向を０°又は９０°回転し、回転後の第１光信号を複屈折媒体３２３へ出力する。また、液晶３２２は、ミラー３２４から複屈折媒体３２３を介して入力される第１光信号の偏波方向を０°又は９０°回転して元の垂直方向に戻し、回転後の第１光信号をＢＳ３１９へ出力する。なお、液晶３２２は、後述の液晶制御部３２５から印加される電圧に応じて、第１光信号の偏波方向を０°又は９０°のいずれに回転するかを決定する。
複屈折媒体３２３は、入力される光信号の偏波方向に応じて該光信号を光学距離の異なる経路へ屈折する媒体であり、例えば、方解石、ルチル、ＹＶＯ４等の媒体である。複屈折媒体３２３は、液晶３２２とミラー３２４とに挟まれた状態で配置されている。複屈折媒体３２３は、液晶３２２から入力される第１光信号の偏波方向に応じて該第１光信号を光学距離の異なる経路へ屈折し、屈折後の第１光信号をミラー３２４へ出力する。具体的には、複屈折媒体３２３は、第１光信号の偏波方向が垂直方向である場合には、最大経路へ第１光信号を屈折する。一方、複屈折媒体３２３は、第１光信号の偏波方向が水平方向である場合には、最小経路へ第１光信号を屈折する。そして、複屈折媒体３２３は、最大経路又は最小経路へ屈折した第１光信号をミラー３２４へ出力する。
また、複屈折媒体３２３は、ミラー３２４から入力される第１光信号を反射して複屈折媒体３２３を介して液晶３２２へ出力する。
ここで、複屈折媒体３２３によって第１光信号を最大経路又は最小経路へ屈折する意義について説明する。ＢＳ３１９から液晶３２２、複屈折媒体３２３の最大経路、ミラー３２４、複屈折媒体３２３の最大経路、液晶３２２を経由してＢＳ３１９へ至る光路（以下「第１光路」と言う）は、第１光信号を１ビット遅延させる光学距離に予め設定されている。一方、ＢＳ３１９から液晶３２２、複屈折媒体３２３の最小経路、ミラー３２４、複屈折媒体３２３の最小経路、液晶３２２を経由してＢＳ３１９へ至る光路（以下「第２光路」と言う）は、第１光路よりも短い光学距離に予め設定されている。そして、複屈折媒体３２３は、上述の通り、第１光信号の偏波方向に応じて該第１光信号を最大経路又は最小経路に屈折し、最大経路又は最小経路へ屈折した第１光信号をミラー３２４又は液晶３２２へ出力する。複屈折媒体３２３により最大経路へ屈折された第１光信号は、第１光路を導波する結果、１ビット遅延する。複屈折媒体３２３により最小経路へ屈折された第１光信号は、第２光路を導波する結果、１ビット未満遅延する。つまり、複屈折媒体３２３は、第１光信号の偏波方向に応じて第１光信号を最大経路又は最小経路へ屈折することにより、第１光信号を互いに光学距離が異なる第１光路又は第２光路へ案内する。このことより、複屈折媒体３２３は、実施例１における案内部２の一例に相当する。
液晶制御部３２５は、ビット判定器１０３から入力される復調信号のＢＥＲを判定することで、液晶３１５、３２２を制御し、複屈折媒体３１６、３２３へ入力される第１光信号の偏波方向を水平方向又は垂直方向に調整する。液晶制御部３２５は、実施例１における偏波方向調整部４の一例である。
ここで、液晶制御部３２５による偏波方向の調整処理について具体的に説明する。なお、以下では、ＰＢＳ１１１が、第１変調信号として水平変調信号をＢＳ３１２へ出力するとともに、第２変調信号として垂直変調信号をＢＳ３１９へ出力しているものとする。また、液晶３１５は、ＢＳ３１２から入力される第１光信号の偏波方向を０°回転し、回転後の第１光信号を複屈折媒体３１６へ出力しているものとする。また、液晶３２２は、ＢＳ３１９から入力される第１光信号の偏波方向を０°回転し、回転後の第１光信号を複屈折媒体３２３へ出力しているものとする。
このような状況の下では、ＢＳ３１２は、ＰＢＳ３１１から入力される水平変調信号を第１光信号及び第２光信号に分岐し、第１光信号を液晶３１５へ出力する。液晶３１５は、ＢＳ３１２から入力される第１光信号の偏波方向を現状の水平方向に維持し、該第１光信号を複屈折媒体３１６へ出力する。複屈折媒体３１６は、液晶３１５から入力される第１光信号の偏波方向が水平方向であるため、最大経路へ第１光信号を屈折し、屈折後の第１光信号をミラー３１７へ出力する。ミラー３１７は、複屈折媒体３１６から入力される第１光信号を反射して複屈折媒体３１６へ出力する。複屈折媒体３１６は、ミラー３１７から入力される第１光信号の偏波方向が水平方向であるため、最大経路へ第１光信号を屈折し、屈折後の第１光信号を液晶３１５へ出力する。液晶３１５は、複屈折媒体３１６から入力される第１光信号の偏波方向を現状の水平方向に維持し、該第１光信号をＢＳ３１２へ出力する。つまり、複屈折媒体３１６により最大経路へ屈折された第１光信号は、第１光路を導波する結果、１ビット遅延する。
一方、ＢＳ３１９は、ＰＢＳ３１１から入力される垂直変調信号を第１光信号及び第２光信号に分岐し、第１光信号を液晶３２２へ出力する。液晶３２２は、ＢＳ３１９から入力される第１光信号の偏波方向を現状の垂直方向に維持し、該第１光信号を複屈折媒体３２３へ出力する。複屈折媒体３２３は、液晶３２２から入力される第１光信号の偏波方向が垂直方向であるため、最大経路へ第１光信号を屈折し、屈折後の第１光信号をミラー３２４へ出力する。ミラー３２４は、複屈折媒体３２３から入力される第１光信号を反射して複屈折媒体３２３へ出力する。複屈折媒体３２３は、ミラー３２４から入力される第１光信号の偏波方向が垂直方向であるため、最大経路へ第１光信号を屈折し、屈折後の第１光信号を液晶３２２へ出力する。液晶３２２は、複屈折媒体３２３から入力される第１光信号の偏波方向を現状の水平方向に維持し、該第１光信号をＢＳ３１９へ出力する。つまり、複屈折媒体３２３により最大経路へ屈折された第１光信号は、第１光路を導波する結果、１ビット遅延する。
そして、液晶制御部３２５は、ビット判定器１０３から入力される復調信号のＢＥＲの変動が所定の閾値以上となったか否かを判定する。復調信号のＢＥＲが変動する要因としては、例えば、遅延干渉計３０１よりも上流側の伝送路にインタリーバ等の外部装置が後付けされたことが想定される。液晶制御部３２５は、復調信号のＢＥＲの変動が所定の閾値よりも小さいと判定した場合には、偏波方向の調整処理を行わない。
一方、液晶制御部３２５は、復調信号のＢＥＲの変動が所定の閾値以上であると判定した場合には、液晶３１５、３２２に対する電圧の印加を停止する。液晶３１５は、液晶制御部３２５から電圧の印加を停止されると、ＢＳ３１２から入力される第１光信号の偏波方向を９０°回転して垂直方向とし、回転後の第１光信号を複屈折媒体３１６へ出力する。複屈折媒体３１６は、液晶３１５から入力される第１光信号の偏波方向が垂直方向であるため、該第１光信号を最小経路へ屈折し、屈折後の第１光信号をミラー３１７へ出力する。ミラー３１７は、複屈折媒体３１６から入力される第１光信号を反射して複屈折媒体３１６へ出力する。複屈折媒体３１６は、ミラー３１７から入力される第１光信号の偏波方向が垂直方向であるため、該第１光信号を最小経路へ屈折し、屈折後の第１光信号を液晶３１５へ出力する。液晶３１５は、複屈折媒体３１６から入力される第１光信号の偏波方向を９０°回転して水平方向に戻し、回転後の第１光信号をＢＳ３１２へ出力する。つまり、複屈折媒体３１６により最小経路へ屈折された第１光信号は、第２光路を導波する結果、１ビット未満遅延することとなる。
一方、液晶３２２は、液晶制御部３２５から電圧の印加を停止されると、ＢＳ３１９から入力される第１光信号の偏波方向を９０°回転して水平方向とし、回転後の第１光信号を複屈折媒体３２３へ出力する。複屈折媒体３２３は、液晶３２２から入力される第１光信号の偏波方向が水平方向であるため、該第１光信号を最小経路へ屈折し、屈折後の第１光信号をミラー３２４へ出力する。ミラー３２４は、複屈折媒体３２３から入力される第１光信号を反射して複屈折媒体３２３へ出力する。複屈折媒体３２３は、ミラー３２４から入力される第１光信号の偏波方向が水平方向であるため、該第１光信号を最小経路へ屈折し、屈折後の第１光信号を液晶３２２へ出力する。液晶３２２は、複屈折媒体３２３から入力される第１光信号の偏波方向を９０°回転して垂直方向に戻し、回転後の第１光信号をＢＳ３１９へ出力する。つまり、複屈折媒体３２３により最小経路へ屈折された第１光信号は、第２光路を導波する結果、１ビット未満遅延することとなる。
次に、実施例４に係る遅延干渉計３０１による処理手順を説明する。図８は、実施例４に係る遅延干渉計３０１による処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、遅延干渉計３０１は、光送信装置から変調信号が入力されるまで待機する（ステップＳ５１否定）。光送信装置から変調信号が入力されると（ステップＳ５１肯定）、遅延干渉計３０１のＰＢＳ３１１は、変調信号を互いに偏波方向が直交する第１変調信号及び第２変調信号に分岐する（ステップＳ５２）。ＰＢＳ３１１により分岐された第１変調信号は、ＢＳ３１２へ入力され、第２変調信号は、ＢＳ３１９へ入力される。
そして、ＢＳ３１２は、ＰＢＳ３１１から入力される第１変調信号を第１光信号及び第２光信号に分岐する（ステップＳ５３）。ＢＳ３１２により分岐された第１光信号は、液晶３１５を経由して複屈折媒体３１６へ入力され、第２光信号は、位相調整素子３１３及びミラー３１４を経由してＢＳ３１２へ入力される。
続いて、複屈折媒体３１６は、液晶３１５から入力される第１光信号の偏波方向に応じて、該第１光信号を光学距離の異なる経路へ屈折する（ステップＳ５４）。具体的には、複屈折媒体３１６は、第１光信号の偏波方向が水平方向である場合には、第１光信号を最大経路へ屈折する。一方、複屈折媒体３１６は、第１光信号の偏波方向が垂直方向である場合には、第１光信号を最小経路へ屈折する。そして、複屈折媒体３１６は、最大経路又は最小経路へ屈折した第１光信号をミラー３１７へ出力する。
続いて、ミラー３１７は、複屈折媒体３１６から入力される第１光信号を反射して複屈折媒体３１６へ出力する（ステップＳ５５）。続いて、複屈折媒体３１６は、ミラー３１７から入力される第１光信号の偏波方向に応じて、該第１光信号を最大経路又は最小経路へ屈折する（ステップＳ５６）。複屈折媒体３１６により最大経路へ屈折された第１光信号は、第１光路を導波してＢＳ３１２へ至り、その結果、第１光信号は、１ビット遅延する。複屈折媒体３１６により最小経路へ屈折された第１光信号は、第２光路を導波してＢＳ３１２へ至り、その結果、第１光信号は、１ビット未満遅延する。
続いて、ＢＳ３１２は、複屈折媒体３１６により第１光路又は第２光路に案内された第１光信号と、位相調整素子３１３から入力される第２光信号とを干渉させる（ステップＳ５７）。ＢＳ３１２から出力される干渉信号の正相成分は、ＰＢＳ３１１へ入力され、干渉信号の逆相成分は、ＰＢＳ３１８へ入力される。
また、ＢＳ３１９は、ＰＢＳ３１１から入力される第２変調信号を第１光信号及び第２光信号に分岐する（ステップＳ５８）。ＢＳ３１９により分岐された第１光信号は、液晶３２２を経由して複屈折媒体３２３へ入力され、第２光信号は、位相調整素子３２０及びミラー３２１を経由してＢＳ３１９へ入力される。
続いて、複屈折媒体３２３は、液晶３２２から入力される第１光信号の偏波方向に応じて、該第１光信号を光学距離の異なる経路へ屈折する（ステップＳ５９）。具体的には、複屈折媒体３２３は、第１光信号の偏波方向が垂直方向である場合には、第１光信号を最大経路へ屈折する。一方、複屈折媒体３２３は、第１光信号の偏波方向が水平方向である場合には、第１光信号を最小経路へ屈折する。そして、複屈折媒体３２３は、最大経路又は最小経路へ屈折した第１光信号をミラー３２４へ出力する。
続いて、ミラー３２４は、複屈折媒体３２３から入力される第１光信号を反射して複屈折媒体３２３へ出力する（ステップＳ６０）。続いて、複屈折媒体３２３は、ミラー３２４から入力される第１光信号の偏波方向に応じて、該第１光信号を最大経路又は最小経路へ屈折する（ステップＳ６１）。複屈折媒体３２３により最大経路へ屈折された第１光信号は、第１光路を導波してＢＳ３１９へ至り、その結果、第１光信号は、１ビット遅延する。複屈折媒体３２３により最小経路へ屈折された第１光信号は、第２光路を導波してＢＳ３１９へ至り、その結果、第１光信号は、１ビット未満遅延する。
続いて、ＢＳ３１９は、複屈折媒体３２３により第１光路又は第２光路に案内された第１光信号と、位相調整素子３２０から入力される第２光信号とを干渉させる（ステップＳ６２）。ＢＳ３１９から出力される干渉信号の正相成分は、ＰＢＳ３１１へ入力され、干渉信号の逆相成分は、ＰＢＳ３１８へ入力される。
続いて、ＰＢＳ３１１は、ＢＳ３１２から入力される干渉信号の正相成分と、ＢＳ３１９から入力される干渉信号の正相成分とを互いの偏波方向が直交する状態で合成する。これと共に、ＰＢＳ３１８は、ＢＳ３１２から入力される干渉信号の逆相成分と、ＢＳ３１９から入力される干渉信号の逆相成分とを互いの偏波方向が直交する状態で合成する（ステップＳ６３）。そして、ＰＢＳ３１１及びＰＢＳ３１８は、合成後の光信号をそれぞれ復調信号の正相成分及び逆相成分としてレシーバ１０２へ出力する（ステップＳ６４）。ＰＢＳ３１１及びＰＢＳ３１８から出力された復調信号の正相成分及び逆相成分は、レシーバ１０２を経由してビット判定器１０３へ入力される。ビット判定器１０３は、入力される復調信号のＢＥＲを計測し、遅延干渉計３０１の液晶制御部３２５へ出力する。
続いて、液晶制御部３２５は、ビット判定器１０３から入力されるＢＥＲを判定することで、液晶３１５、３２２を制御し、複屈折媒体３１６、３２３へ入力される第１光信号の偏波方向を水平方向又は垂直方向に調整する（ステップＳ６５）。
上述してきたように、実施例４に係る遅延干渉計３０１は、入力される光信号の偏波方向に応じて光信号を光学距離の異なる経路へ屈折する複屈折媒体３１６、３２３を用いて、第１光信号を第１光路又は第２光路へ案内する。このため、遅延干渉計３０１は、実施例２と同様に、複屈折媒体という既存の光学部品を用いて第１光信号を第１光路又は第２光路へ容易に案内することができる。
また、遅延干渉計３０１は、マイケルソン型遅延干渉計として構成されている。具体的には、遅延干渉計３０１は、変調信号をＢＳ３１２、３１９により第１光信号及び第２光信号に分岐し、分岐した第１光信号及び第２光信号をＢＳ３１２、３１９により干渉させている。つまり、遅延干渉計３０１は、光信号の分岐機能と光信号の干渉機能とを共通のＢＳ３１２、３１９にて兼用させている。これにより、遅延干渉計３０１は、光学部品の数を削減することができ、装置の大型化を防止することができる。
本願の開示する遅延干渉計等は、上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてもよい。そこで、実施例５では、本願の開示する遅延干渉計等の他の実施例について説明する。
［偏波方向の調整手法］
上記実施例３及び４では、本願の開示する遅延干渉計が、液晶を用いて、複屈折媒体に入力される光信号の偏波方向を水平方向又は垂直方向のいずれかに調整する例を示した。しかし、本願の開示する遅延干渉計は、これに限定されない。例えば、本願の開示する遅延干渉計は、光軸を自由に調整することができる偏波コントローラを用いて、複屈折媒体に入力される光信号の偏波方向を所望の方向に調整するようにしてもよい。このように、偏波コントローラにより複屈折媒体に入力される光信号の偏波方向を所望の方向に調整することにより、変調信号の遅延量をより緻密に変更することができる。
１ 分岐部
２ 案内部
３ 復調部
４ 偏波方向調整部
１００ 光受信装置
１０１、２０１、３０１ 遅延干渉計
１０２ レシーバ
１０３ ビット判定器
１１２、１２３、１２６、１３５、２１２、２１４、２１７、２１９、３１５、３２２ 液晶
１１３、１２１、１２７、１３３、３１２、３１９ ビームスプリッタ
１１４、１２８、３１３、３２０ 位相調整素子
１１５、１２０ λ／２波長板
１１１、１１６、１１９、１２４、１２５、１２９、１３２、３１１、３１８ 偏波ビームスプリッタ
１１７、１１８、１２２、１３０、１３１、１３４、２１１、２１５、２１６、２２０、３１４、３１７、３２１、３２４ ミラー
１３６、２２１、３２５ 液晶制御部
２１３、２１８、３１６、３２３ 複屈折媒体

Claims (5)

  1. 位相変調方式によって変調された光信号を第１の光信号及び第２の光信号に分岐する分岐部と、
    前記分岐部によって分岐された第１の光信号を取得し、取得した前記第１の光信号の偏波方向が第１の方向である場合には、前記第１の光信号を１ビット遅延させる第１の光路に前記第１の光信号を案内し、前記第１の光信号の偏波方向が前記第１の方向と直交する第２の方向である場合には、前記第１の光路よりも光学距離が短い第２の光路に前記第１の光信号を案内する案内部と、
    前記案内部によって前記第１の光路又は前記第２の光路に案内された前記第１の光信号と、前記分岐部によって分岐された前記第２の光信号とを干渉させることにより前記光信号を復調する復調部と、
    前記復調部によって復調された前記光信号の符号誤り率を判定することで、前記案内部によって取得される前記第１の光信号の偏波方向を前記第１の方向又は前記第２の方向に調整する偏波方向調整部と
    を備えたことを特徴とする遅延干渉計。
  2. 前記偏波方向調整部は、入力される光信号の偏波方向を０°又は９０°回転する液晶を用いて、前記第１の光信号の偏波方向を前記第１の方向又は前記第２の方向に調整することを特徴とする請求項１に記載の遅延干渉計。
  3. 前記案内部は、入力される光信号の偏波方向に応じて当該光信号を反射又は透過する偏波ビームスプリッタを用いて、前記第１の光信号を前記第１の光路又は前記第２の光路に案内することを特徴とする請求項１又は２に記載の遅延干渉計。
  4. 前記案内部は、入力される光信号の偏波方向に応じて当該光信号を光学距離の異なる経路へ屈折する複屈折媒体を用いて、前記第１の光信号を前記第１の光路又は前記第２の光路に案内することを特徴とする請求項１又は２に記載の遅延干渉計。
  5. 位相変調方式によって変調された光信号を第１の光信号及び第２の光信号に分岐する分岐部と、
    前記分岐部によって分岐された第１の光信号を取得し、取得した前記第１の光信号の偏波方向が第１の方向である場合には、前記第１の光信号を１ビット遅延させる第１の光路に前記第１の光信号を案内し、前記第１の光信号の偏波方向が前記第１の方向と直交する第２の方向である場合には、前記第１の光路よりも光学距離が短い第２の光路に前記第１の光信号を案内する案内部と、
    前記案内部によって前記第１の光路又は前記第２の光路に案内された前記第１の光信号と、前記分岐部によって分岐された前記第２の光信号とを干渉させることにより前記光信号を復調する復調部と、
    前記復調部によって復調された前記光信号の符号誤り率を判定することで、前記案内部によって取得される前記第１の光信号の偏波方向を前記第１の方向又は前記第２の方向に調整する偏波方向調整部と
    を備えたことを特徴とする光受信装置。
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