JP2012191424A - Polarization multiplexed phase modulated light evaluation method and device thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、直交する2つの偏光成分をそれぞれ位相変調して得られる偏光多重位相変調光に対する評価を行うための装置を、小型化、低コスト化および高精度化するための技術に関する。 The present invention relates to a technique for reducing the size, cost, and accuracy of an apparatus for evaluating polarization multiplexed phase-modulated light obtained by phase-modulating two orthogonal polarization components.
昨今、光通信の大容量化に伴い、チャンネル当たり100Gbpsの長距離伝送が要求されている。 Recently, along with the increase in capacity of optical communication, long distance transmission of 100 Gbps per channel is required.
このような長距離伝送では、その伝送媒体としての光ファイバの分散や波長フィルタリングに対する耐力の高い伝送方式や、1つのシンボルに複数ビットのデータを乗せる周波数効率のよい多値変調方式が注目されており、その一つの技術としてデジタルコヒーレント技術の研究が盛んに行われている。 In such long-distance transmission, attention has been paid to transmission systems with high tolerance to dispersion and wavelength filtering of optical fibers as transmission media, and frequency-efficient multilevel modulation schemes in which multiple bits of data are placed on one symbol. As one of the technologies, research on digital coherent technology has been actively conducted.
例えば、直交2偏光多重と4値変調のQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)とを組み合わせた偏光多重QPSKであるDP−QPSK(Dual-Polarization
QPSK)方式や、CP−QPSK(Coherent Polarization multiplexed QPSK)方式は、25[G/シンボル]の信号で100Gbpsの伝送を行うことができるが、これらの方式にもデジタルコヒーレント技術が採用されている。
For example, DP-QPSK (Dual-Polarization) which is polarization multiplexed QPSK that combines orthogonal two-polarization multiplexing and quaternary modulation QPSK (Quadrature Phase Shift Keying)
The QPSK method and the CP-QPSK (Coherent Polarization multiplexed QPSK) method can perform 100 Gbps transmission with 25 [G / symbol] signals, and digital coherent technology is also adopted in these methods.
これらDP−QPSKやCP−QPSK方式の実用化に向けて、その変調方式によって得られる偏光多重位相変調光の評価が必要となる。 To put these DP-QPSK and CP-QPSK systems into practical use, it is necessary to evaluate polarized multiplexed phase-modulated light obtained by the modulation system.
上記方式による偏光多重位相変調光は、2つの直交する偏光成分に位相変調して多重した信号光であるため、その評価を行うために、従来では、入力信号光を直交する2つの偏光成分に分離(偏光ダイバーシテイ)し、分離した各偏光成分を90度ハイブリッド(光ミキサー)で局発光とミキシングし、そのミキシングで得られた信号をデジタル処理することにより、信号復調を行い、復調信号に対する評価を行っている。 Since the polarization multiplexed phase-modulated light according to the above method is signal light that is phase-modulated and multiplexed into two orthogonal polarization components, conventionally, in order to perform the evaluation, the input signal light is converted into two orthogonal polarization components. Separation (polarization diversity), the separated polarization components are mixed with local light by a 90-degree hybrid (optical mixer), the signal obtained by the mixing is digitally processed, and signal demodulation is performed. We are evaluating.
より具体的に言えば、図14に示すように、信号光Pxを偏光ビームスプリッタ(PBS)11に入射し、二つの直交偏光成分Pp、Psに分離し、それぞれ90度ハイブリッド(光ミキサー)13、14に入射する。 More specifically, as shown in FIG. 14, the signal light Px enters the polarization beam splitter (PBS) 11 and is separated into two orthogonal polarization components Pp and Ps, and each is a 90-degree hybrid (optical mixer) 13. , 14.
また、局発光Plocをビームスプリッタ12によって2分岐しそれぞれ90度ハイブリッド13、14に入射して、その出力光をバランスドレシーバー15〜18に入射させて、偏光成分Ppのシンボルデータ(Ip、Qp)と、偏光成分Psのシンボルデータ(Is、Qs)を求め、それらを高速のA/D変換器21〜24によってデジタル値に変換してDSPからなる信号処理部25に与えて信号復調を行い、復調された信号に対する評価を行っている。
Further, the local light Ploc is branched into two by the beam splitter 12 and is incident on the 90-degree hybrids 13 and 14 respectively, and the output light is incident on the
なお、上記の偏光多重位相変調光の受信系の構成例は、例えば次の特許文献1に開示されている。
An example of the configuration of the polarization multiplexed phase modulated light receiving system is disclosed in, for example, the following
しかしながら、上記の評価のための装置構成は、DP−QPSKやCP−QPSK方式の伝送装置で用いられている装置構成と実質同一であり、局発光や90度ハイブリッドの他に、超高速のデータサンプリング(A/D変換器)やデジタル信号処理(DSP)が必要となり、装置が極めて大掛かりになり、コスト高になるという問題があった。 However, the device configuration for the above evaluation is substantially the same as the device configuration used in the DP-QPSK and CP-QPSK transmission devices, and in addition to local light emission and 90-degree hybrid, ultra high-speed data is used. Sampling (A / D converter) and digital signal processing (DSP) are required, and there is a problem that the apparatus becomes very large and cost increases.
本発明は、上記問題を解決し、精度を落とすことなく、小型で安価な構成で偏光多重位相変調光の評価が行える評価方法および装置を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide an evaluation method and apparatus capable of solving the above-described problems and performing evaluation of polarized multiplexed phase-modulated light with a small and inexpensive configuration without reducing accuracy.
前記目的を達成するために、本発明の請求項1の偏光多重位相変調光評価方法は、
互いに直交する偏光成分が所定形式、所定シンボルレートで位相変調されて多重化された信号光を、シンボル間の位相変化に応じて強度が変化する強度変調光に変換する段階(S1)と、
前記強度変調光から、分離の基準となる第1偏光軸に沿った第1偏光軸成分光と前記第1偏光軸と直交する第2偏光軸に沿った第2偏光軸成分光とを分離する段階(S2)と、
前記第1偏光軸成分光と第2偏光軸成分光の強度の差分成分の振幅が最大となるように前記信号光の入射偏光方向を制御して、該信号光の各偏光成分の偏光方向を前記第1偏光軸と第2偏光軸にそれぞれ一致させる段階(S3)と、
それぞれの偏光方向が前記第1偏光軸と第2偏光軸に一致した状態で前記信号光の各偏光成分の分離処理と、シンボル間位相変化に応じて強度が変化する強度変調光への変換処理を行う段階(S4)と、
前記分離処理と前記変換処理で得られた各偏光成分についての強度変調光をサンプリングしてそのサンプリングデータを取得する段階(S5)と、
前記取得したサンプリングデータに基づいて、前記信号光の品質評価を行う段階(S6)とを含んでいる。
In order to achieve the above object, the polarization multiplexed phase-modulated light evaluation method according to
A step (S1) of converting signal light in which polarization components orthogonal to each other are phase-modulated and multiplexed in a predetermined format and a predetermined symbol rate into intensity-modulated light whose intensity changes in accordance with a phase change between symbols (S1);
From the intensity-modulated light, first polarization axis component light along a first polarization axis that serves as a reference for separation and second polarization axis component light along a second polarization axis perpendicular to the first polarization axis are separated. Stage (S2);
The incident polarization direction of the signal light is controlled so that the amplitude of the difference component of the intensity of the first polarization axis component light and the second polarization axis component light is maximized, and the polarization direction of each polarization component of the signal light is determined. Making the first and second polarization axes coincide with each other (S3);
A separation process of each polarization component of the signal light in a state where the respective polarization directions coincide with the first polarization axis and the second polarization axis, and a conversion process to intensity-modulated light whose intensity changes in accordance with a phase change between symbols. Performing step (S4);
Sampling intensity-modulated light for each polarization component obtained by the separation process and the conversion process to obtain sampling data (S5);
And (S6) performing a quality evaluation of the signal light based on the acquired sampling data.
また、本発明の請求項2の偏光多重位相変調光評価装置は、
互いに直交する偏光成分が所定形式、所定シンボルレートで位相変調されて多重化された信号光を入射させるための光入射部(31)と、
前記光入射部に入射された信号光の偏光方向を可変するための偏光コントローラ(32)と、
前記偏光コントローラを通過した信号光を受け、該信号光と該信号光を1シンボル相当分遅延した遅延光とを合波干渉させて、前記信号光のシンボル間の位相変化に応じて強度が変化する強度変調光を出射する第1の変調変換部(35)と、
前記第1の変調変換部から出射された強度変調光を受け、該強度変調光から分離の基準となる第1偏光軸に沿った第1偏光軸成分光と、前記第1偏光軸と直交する第2偏光軸に沿った第2偏光軸成分光を分離する第1の偏光ビームスプリッタ(36)と、
前記第1偏光軸成分光と第2偏光軸成分光の強度の差分成分の振幅を検出する差分成分振幅検出部(37)と、
前記差分成分振幅検出部によって検出された振幅が最大となるように前記偏光コントローラを制御して、該偏光コントローラから出射される前記信号光の各偏光成分の偏光方向を前記第1偏光軸と第2偏光軸にそれぞれ一致させる制御部(40)と、
前記制御部の制御により各偏光成分の偏光方向が前記第1偏光軸と第2偏光軸に一致した状態で前記偏光コントローラから出射される信号光に対して前記第1偏光軸と第2偏光軸に沿った成分の分離処理と、シンボル間位相変化に応じて強度が変化する強度変調光への変調変換処理を行う分離・変換処理部(50)と、
前記分離・変換処理部で得られた各偏光成分についての強度変調光をサンプリングしてそのサンプリングデータを取得するサンプリング部(60)と、
前記サンプリング部で取得したサンプリングデータに基づいて、前記信号光の品質評価を行う評価部(70)とを備えている。
Moreover, the polarization multiplexed phase-modulated light evaluation apparatus according to
A light incident part (31) for making the signal components multiplexed by polarization modulation orthogonal to each other in a predetermined format and a predetermined symbol rate;
A polarization controller (32) for changing the polarization direction of the signal light incident on the light incident portion;
The signal light that has passed through the polarization controller is received, and the signal light and delayed light obtained by delaying the signal light by an amount corresponding to one symbol are combined and interfered, and the intensity changes according to the phase change between the signal light symbols. A first modulation conversion unit (35) for emitting intensity-modulated light to be
The first polarization axis component light along the first polarization axis that is a reference for separation from the intensity modulation light that is received from the first modulation conversion unit, and orthogonal to the first polarization axis A first polarization beam splitter (36) for separating the second polarization axis component light along the second polarization axis;
A differential component amplitude detector (37) for detecting an amplitude of a differential component of the intensity of the first polarization axis component light and the second polarization axis component light;
The polarization controller is controlled so that the amplitude detected by the differential component amplitude detector is maximized, and the polarization direction of each polarization component of the signal light emitted from the polarization controller is set to the first polarization axis and the first polarization axis. A control unit (40) for matching the two polarization axes,
The first polarization axis and the second polarization axis with respect to the signal light emitted from the polarization controller in a state where the polarization direction of each polarization component coincides with the first polarization axis and the second polarization axis under the control of the control unit. A separation / conversion processing unit (50) for performing a component separation process along the lines and a modulation conversion process to intensity-modulated light whose intensity changes in accordance with a phase change between symbols;
A sampling unit (60) for sampling the intensity-modulated light for each polarization component obtained by the separation / conversion processing unit and obtaining the sampling data;
An evaluation unit (70) for performing quality evaluation of the signal light based on the sampling data acquired by the sampling unit.
また、本発明の請求項3の偏光多重位相変調光評価装置は、請求項2記載の偏光多重位相変調光評価装置において、
前記分離・変換処理部による分離処理と変調変換処理は、前記第1の変調変換部と前記第1の偏光ビームスプリッタが行い、
前記第1の偏光ビームスプリッタで分離された偏光成分毎の強度変調光が分岐手段(58、59)を介して前記サンプリング部へ出射させるように構成されていることを特徴としている。
A polarization multiplexed phase-modulated light evaluation apparatus according to
The separation processing and modulation conversion processing by the separation / conversion processing unit are performed by the first modulation conversion unit and the first polarization beam splitter,
It is characterized in that the intensity-modulated light for each polarization component separated by the first polarization beam splitter is emitted to the sampling unit via branching means (58, 59).
また、本発明の請求項4の偏光多重位相変調光評価装置は、請求項3記載の偏光多重位相変調光評価装置において、
前記第1の偏光ビームスプリッタで分離されて前記分岐手段によって分岐された各偏光成分についての強度変調光のいずれか一方を選択的に前記サンプリング部へ入射させる光スイッチ(52′)を有していることを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the polarization multiplexed phase-modulated light evaluation apparatus according to the third aspect.
An optical switch (52 ') that selectively makes one of the intensity-modulated light components of each polarization component separated by the first polarization beam splitter and branched by the branching unit enter the sampling unit; It is characterized by being.
また、本発明の請求項5の偏光多重位相変調光評価装置は、請求項2記載の偏光多重位相変調光評価装置において、
前記偏光コントローラから出射される光を2分岐してその一方を前記第1の変調変換部へ入射させ、他方を前記分離・変換処理部へ出射する分岐手段(34)を有し、
前記分離・変換処理部は、
前記第1偏光軸と第2偏光軸と同一向きの光軸を有し、前記分岐手段を介して入射される信号光を受けて、該信号光の両偏光成分を分離する第2の偏光ビームスプリッタ(51)と、
前記第2の偏光ビームスプリッタによって分離された偏光成分と、該偏光成分を1シンボル相当分遅延した遅延光とを合波干渉させて、該偏光成分のシンボル間の位相変化に応じて強度が変化する強度変調光を出射する第2の変調変換部(53)とを含んでいることを特徴とする。
The polarization multiplexed phase-modulated light evaluation apparatus according to
A branching unit (34) for splitting the light emitted from the polarization controller into two, causing one of the light to enter the first modulation conversion unit, and emitting the other to the separation / conversion processing unit;
The separation / conversion processing unit
A second polarization beam having an optical axis in the same direction as the first polarization axis and the second polarization axis, receiving the signal light incident through the branching means, and separating both polarization components of the signal light A splitter (51);
The polarization component separated by the second polarization beam splitter and delayed light obtained by delaying the polarization component by an amount corresponding to one symbol are combined and interfered, and the intensity changes according to the phase change between the symbols of the polarization component. And a second modulation conversion unit (53) that emits intensity-modulated light.
また、本発明の請求項6の偏光多重位相変調光評価装置は、請求項5記載の偏光多重位相変調光評価装置において、
前記第2の偏光ビームスプリッタで分離された各偏光成分のいずれか一方を選択的に前記第2の変調変換部へ入射させる光スイッチ(52)を有していることを特徴としている。
A polarization multiplexed phase-modulated light evaluation apparatus according to
An optical switch (52) for selectively making any one of the polarization components separated by the second polarization beam splitter incident on the second modulation conversion unit is provided.
また、本発明の請求項7の偏光多重位相変調光評価装置は、請求項5記載の偏光多重位相変調光評価装置において、
前記分離・変換処理部の前記第2の変調変換部は、
入力光を2分岐する分岐手段(54)と、
前記分岐手段によって分岐された一方の分岐光と、該分岐光に1シンボル相当の遅延と所定位相の遅延とを与えた遅延光とを合波干渉させる第1の遅延干渉部(55)と、
前記分岐手段によって分岐された他方の分岐光と、該分岐光に1シンボル相当の遅延と前記所定位相に対して90度差のある遅延とを与えた遅延光とを合波干渉させる第2の遅延干渉部(56)とを有し、
前記評価部は、前記第1の遅延干渉部の出射光と前記第2の遅延干渉部の出射光に対するサンプリングデータから前記信号光の各偏光成分の位相を算出し、該位相値に基づいて評価を行うことを特徴とする。
The polarization multiplexed phase-modulated light evaluation apparatus according to
The second modulation conversion unit of the separation / conversion processing unit is:
A branching means (54) for splitting the input light into two;
A first delay interference section (55) for combining and interfering one branched light branched by the branching means and a delayed light obtained by giving a delay equivalent to one symbol and a delay of a predetermined phase to the branched light;
A second light beam that causes the other branched light beam branched by the branching unit and a delayed beam beam having a delay equivalent to one symbol to the branched beam beam and a delay having a difference of 90 degrees with respect to the predetermined phase; A delay interference unit (56),
The evaluation unit calculates the phase of each polarization component of the signal light from sampling data for the outgoing light of the first delay interference unit and the outgoing light of the second delay interference unit, and evaluates based on the phase value It is characterized by performing.
このように、本発明では、互いに直交する偏光成分が所定形式、所定シンボルレートで位相変調されて多重化された信号光を、シンボル間の位相変化に応じて強度が変化する強度変調光に変換し、それによって得られた強度変調光から、分離の基準となる第1偏光軸に沿った第1偏光軸成分光と第1偏光軸と直交する第2偏光軸に沿った第2偏光軸成分光とを分離し、その分離された第1偏光軸成分光と第2偏光軸成分光の強度の差分成分が最大となるように信号光の入射偏光方向を制御して、信号光の各偏光成分の偏光方向を第1偏光軸と第2偏光軸にそれぞれ一致させる。そして、この状態で信号光の各偏光成分の分離処理と、シンボル間位相変化に応じて強度が変化する強度変調光への変換処理を行い、それによって得られた各偏光成分についての強度変調光をサンプリングし、そのサンプリングデータに基づいて、信号光の品質評価を行うようにしている。 As described above, in the present invention, signal light multiplexed by polarization modulation orthogonal to each other in a predetermined format and a predetermined symbol rate is converted into intensity-modulated light whose intensity changes in accordance with a phase change between symbols. Then, from the intensity-modulated light obtained thereby, the first polarization axis component light along the first polarization axis serving as a reference for separation and the second polarization axis component along the second polarization axis perpendicular to the first polarization axis Each polarization of the signal light is controlled by controlling the incident polarization direction of the signal light so that the difference component of the intensity of the separated first polarization axis component light and the second polarization axis component light is maximized. The polarization directions of the components are made to coincide with the first polarization axis and the second polarization axis, respectively. Then, in this state, separation processing of each polarization component of the signal light and conversion processing to intensity-modulated light whose intensity changes according to the inter-symbol phase change, and intensity-modulated light for each polarization component obtained thereby And the quality of the signal light is evaluated based on the sampling data.
このため、精度を落とすことなく、小型で安価な構成で偏光多重位相変調光の評価が行える。 For this reason, it is possible to evaluate polarized multiplexed phase-modulated light with a small and inexpensive configuration without reducing accuracy.
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明の偏光多重位相変調光評価方法の手順を示すフローチャートである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a flowchart showing the procedure of the polarization multiplexed phase-modulated light evaluation method of the present invention.
以下、このフローチャートに基づいて、本発明の偏光多重位相変調光評価方法について説明する。 Hereinafter, the polarization multiplexed phase-modulated light evaluation method of the present invention will be described based on this flowchart.
この偏光多重位相変調光評価方法は、互いに直交する偏光成分が所定形式、所定シンボルレートで位相変調されて多重化された信号光に対する変調状態の評価を行うものであり、基本的には、未知の偏光状態で入力される信号光に含まれる互いに直交した偏光成分を正しく分離し、その分離された各偏光成分についての位相変調特性を、位相変調光を強度変調光に変換して求めるものである。 This polarization multiplexed phase-modulated light evaluation method evaluates the modulation state of signal light multiplexed by phase modulation of polarization components orthogonal to each other in a predetermined format and a predetermined symbol rate. The polarization components orthogonal to each other included in the signal light input in the polarization state are correctly separated, and the phase modulation characteristics of each separated polarization component are obtained by converting the phase modulated light into intensity modulated light. is there.
即ち、始めに評価対象の信号光Pを、そのシンボル間の位相変化に応じて強度が変化する強度変調光Paに変換する(S1)。この変換処理は後述の遅延干渉技術を用いることで実現できる。 That is, first, the signal light P to be evaluated is converted into intensity-modulated light Pa whose intensity changes in accordance with the phase change between the symbols (S1). This conversion process can be realized by using a delay interference technique described later.
次に、変換した強度変調光Paから、分離の基準となる第1偏光軸Xに沿った第1偏光軸成分光Paxとそれと直交する第2偏光軸Yに沿った第2偏光軸成分光Payとを分離する(S2)。この分離処理は、後述の偏光ビームスフプリッタによる分離作用を用いることで実現できる。 Next, from the converted intensity-modulated light Pa, the first polarization axis component light Pax along the first polarization axis X as a reference for separation and the second polarization axis component light Pay along the second polarization axis Y orthogonal thereto. Are separated (S2). This separation process can be realized by using a separation action by a polarization beam splitter described later.
続いて、第1偏光軸成分光Paxと第2偏光軸成分光Payの強度の差が最大となるように信号光の入射偏光方向を制御して、信号光Pの各偏光成分Pp、Psの偏光方向を第1偏光軸Xと第2偏光軸Yにそれぞれ一致させる(S3)。つまり、未知の偏光状態で入射される信号光の偏光方向を調整して、それに含まれる両偏光成分にそれぞれ対応する強度変調光が第1偏光軸成分光と第2偏光軸成分光として、正しく分離できる状態とする。 Subsequently, the incident polarization direction of the signal light is controlled so that the difference in intensity between the first polarization axis component light Pax and the second polarization axis component light Pay is maximized, and the polarization components Pp and Ps of the signal light P are controlled. The polarization directions are made to coincide with the first polarization axis X and the second polarization axis Y, respectively (S3). In other words, by adjusting the polarization direction of the signal light incident in an unknown polarization state, the intensity-modulated light corresponding to both polarization components included in the signal light is correctly set as the first polarization axis component light and the second polarization axis component light. It is in a state where it can be separated.
例えば、図2のように、信号光Pに対応する強度変調光Pamの両偏光成分Pap、Pasが、分離基準となる第1偏光軸X、第2偏光軸Yに対してある角度θずれていると、第1偏光軸成分光Paxには、偏光成分PapのX軸に沿った成分Papxと、偏光成分PasのX軸に沿った成分Pasxとが含まれ、第2偏光軸成分光Payには、偏光成分PasのY軸に沿った成分Pasyと偏光成分PapのY軸に沿った成分Papyとが含まれる。 For example, as shown in FIG. 2, both polarization components Pap and Pas of the intensity-modulated light Pam corresponding to the signal light P are shifted by a certain angle θ with respect to the first polarization axis X and the second polarization axis Y, which are separation references. Then, the first polarization axis component light Pax includes a component Papx along the X axis of the polarization component Pap and a component Pasx along the X axis of the polarization component Pas. Includes a component Pasy along the Y-axis of the polarization component Pas and a component Papy along the Y-axis of the polarization component Pap.
そして、cos θ=α、sin θ=βとおくと、
Papx=Pap・α
Papy=Pap・β
Pasx=Pas・α
Pasy=Pas・β
であるから、
Pax=Papx+Pasx=Pap・α+Pas・β
Pay=Pasy+Papy=Pas・α+Pap・β
となる。
And if cos θ = α, sin θ = β,
Papx = Pap ・ α
Papy = Pap · β
Pasx = Pas · α
Pasy = Pas · β
Because
Pax = Papx + Pasx = Pap · α + Pas · β
Pay = Pasy + Papy = Pas / α + Pap / β
It becomes.
両偏光軸に沿った成分の強度の差ΔPは、
ΔP=Pax2−Pay2
=(Pap・α+Pas・β)2−(Pas・α+Pap・β)2
=(Pap・α)2+2Pap・Pas・α・β+(Pas・β)2
−{(Pas・α)2+2(Pas・Pap・α・β)+(Pap・β)2}
=(Pap2−Pas2)(α2−β2)
=(Pap2−Pas2)(2α2−1)
となる。
The difference ΔP in the intensity of the components along both polarization axes is
ΔP = Pax 2 −Pay 2
= (Pap · α + Pas · β) 2 − (Pas · α + Pap · β) 2
= (Pap · α) 2 + 2Pap · Pas · α · β + (Pas · β) 2
− {(Pas · α) 2 +2 (Pas · Pap · α · β) + (Pap · β) 2 }
= (Pap 2 -Pas 2 ) (α 2 -β 2 )
= (Pap 2 -Pas 2 ) (2α 2 -1)
It becomes.
ここで、両偏光成分Pap、Pasは、互いに非相関でそれぞれの振幅範囲を時間経過とともに変動する信号であるから、その強度の差分成分である(Pap2−Pas2)は両信号の振幅の和に相当する振幅範囲をランダムに変動する。また、α2がとる範囲は0〜1の間であるから、(2α2−1)はθに応じて−1〜1の範囲を取り、強度の差分成分である(Pap2−Pas2)の振幅が最大となるのは、(2α2−1)=±1となるθ=0またはπ/2の整数倍のときである。 Here, since both polarization components Pap and Pas are signals that are uncorrelated with each other and fluctuate in their respective amplitude ranges over time, the difference component of the intensity (Pap 2 −Pas 2 ) is the amplitude of both signals. The amplitude range corresponding to the sum is randomly varied. Further, since the range in which alpha 2 takes is between 0~1, (2α 2 -1) takes a range of -1 to 1 in accordance with the theta, which is the difference component of the intensity (Pap 2 -Pas 2) Is maximized when (2α 2 −1) = ± 1 where θ = 0 or an integral multiple of π / 2.
したがって、この強度の差ΔPの信号振幅が最大となるように入射する信号光Pの偏光方向を回転させたとき、その両偏光成分Psp、Pasの偏光方向は、例えば図3のように第1偏光軸X、第2偏光軸Yにそれぞれ一致した状態となり、第1偏光軸Xには偏光成分Papのみが現れ、第2偏光軸Yには偏光成分Pasのみが現れる分離状態とすることができる(図3の状態からπ/2回転した場合も、分離可能である)。 Accordingly, when the polarization direction of the incident signal light P is rotated so that the signal amplitude of the intensity difference ΔP is maximized, the polarization directions of the two polarization components Psp and Pas are, for example, as shown in FIG. A state in which the polarization axis X and the second polarization axis Y coincide with each other, only the polarization component Pap appears on the first polarization axis X, and only the polarization component Pas appears on the second polarization axis Y can be obtained. (Separation is also possible when π / 2 is rotated from the state of FIG. 3).
図4は、この偏光分離の様子を直感的に理解できるように波形で表したものであり、強度変調光Paの偏光成分Pap、Psaの振幅が、それぞれ(a)、(b)のように変化している場合で、その偏光方向が第1偏光軸X、第2偏光軸Yに対して例えばθ=π/4程度ずれた状態(α=β)では、同図(c)、(d)のように、偏光成分Papの第1偏光軸Xに沿った成分Papxと、第2偏光軸Yに沿った成分Papyとがほぼ等しい振幅で現れ、同様に、偏光成分Pasの第1偏光軸Xに沿った成分Pasxと、第2偏光軸Yに沿った成分Pasyとがほぼ等しい振幅で現れることになる。 FIG. 4 shows the polarization separation in a waveform so that it can be understood intuitively. The amplitudes of the polarization components Pap and Psa of the intensity-modulated light Pa are as shown in (a) and (b), respectively. In the state where the polarization direction is changed and the polarization direction is deviated by, for example, θ = π / 4 from the first polarization axis X and the second polarization axis Y (α = β), FIGS. ), The component Papx along the first polarization axis X of the polarization component Pap and the component Papy along the second polarization axis Y appear with substantially the same amplitude, and similarly, the first polarization axis of the polarization component Pas. The component Pasx along X and the component Pasy along the second polarization axis Y appear with substantially the same amplitude.
したがって、これら第1偏光軸Xに沿った成分Paxと第2偏光軸Y軸に沿った成分Payとは、互いに等しい成分を含む信号となり、その強度の差ΔPの信号振幅はほぼゼロとなる(前記数式で、α=βからΔP=0)。 Therefore, the component Pax along the first polarization axis X and the component Pay along the second polarization axis Y axis are signals including the same components, and the signal amplitude of the difference ΔP in intensity is substantially zero ( In the above formula, α = β to ΔP = 0).
これに対し、前記したように、入射光の偏光方向を制御して、強度の差ΔPの振幅を最大にすると、同図(e)、(f)のように、第1偏光軸Xに沿った成分Paxは偏光成分Papのみとなり、第2偏光軸Yに沿った成分Payは偏光成分Pasとなり、両偏光成分を正しく分離できる状態となる。 On the other hand, when the polarization direction of the incident light is controlled and the amplitude of the intensity difference ΔP is maximized as described above, along the first polarization axis X, as shown in FIGS. The component Pax is only the polarization component Pap, the component Pay along the second polarization axis Y is the polarization component Pas, and both polarization components can be correctly separated.
このように、入射光の偏光状態を分離基準となる第1偏光軸X、第2偏光軸Yに合わせた状態で、信号光Pの各偏光成分Pp、Psの分離処理と、シンボル間位相変化に応じて強度が変化する強度変調光への変換処理を行えば、各偏光成分についての変調特性の評価に必要な情報を得ることができる(S4)。 In this way, with the polarization state of the incident light aligned with the first polarization axis X and the second polarization axis Y as the separation reference, the separation processing of the polarization components Pp and Ps of the signal light P and the intersymbol phase change are performed. If conversion processing to intensity-modulated light whose intensity changes according to the above, information necessary for evaluating the modulation characteristics for each polarization component can be obtained (S4).
この評価に必要な情報を得るシステムとしては、上記偏光方向の制御のために用いた強度変調光への変換処理と、各偏光成分Pp、Psの分離処理を併用することができる。 As a system for obtaining information necessary for this evaluation, the conversion process into the intensity-modulated light used for controlling the polarization direction and the separation process of the polarization components Pp and Ps can be used in combination.
つまり、上記したように信号光の入射偏光方向を第1偏光軸Xと第2偏光軸に一致させた状態で、強度変調光Paから分離された第1偏光軸成分光Paxと第2偏光軸成分光Payは、信号光Pの位相変調された偏光成分Pp、Psのシンボル間の位相変化を強度変化に変換したものであるから、これらの成分光Pax、Payの振幅から位相変調の特性を評価することができる。 That is, as described above, the first polarization axis component light Pax and the second polarization axis separated from the intensity-modulated light Pa in a state where the incident polarization direction of the signal light coincides with the first polarization axis X and the second polarization axis. Since the component light Pay is obtained by converting the phase change between the polarization components Pp and Ps of the signal light P, which are phase-modulated, into an intensity change, the characteristics of the phase modulation are determined from the amplitudes of these component lights Pax and Pay. Can be evaluated.
そのために、これらの分離処理と変換処理で得られた各偏光成分についての強度変調光Pax、Payをサンプリングしてそのサンプリングデータを取得し(S5)、その取得したサンプリングデータに基づいて、信号光Pの各偏光成分についての位相変調に関する品質評価を行う(S6)。 Therefore, the intensity-modulated light Pax and Pay for each polarization component obtained by the separation process and the conversion process are sampled to obtain the sampling data (S5), and the signal light is obtained based on the obtained sampling data. Quality evaluation regarding phase modulation is performed for each polarization component of P (S6).
このような方式であれば、精度を落とすことなく、小型で安価な構成で偏光多重位相変調光の評価が行える。 With such a method, it is possible to evaluate polarization multiplexed phase-modulated light with a small and inexpensive configuration without reducing accuracy.
図5は、上記方法を適用した偏光多重位相変調光評価装置30の全体構成図である。
図5において、偏光多重位相変調光評価装置30は、互いに直交する偏光成分が所定形式、所定シンボルレートで位相変調されて多重化された評価対象の直交2偏光多重位相変調方式で変調された信号光Pを、光コネクタ等からなる光入射部31で受けて、その信号光Pの偏光状態を可変するための偏光コントローラ32に入射させる。
FIG. 5 is an overall configuration diagram of a polarization multiplexed phase modulation
In FIG. 5, the polarization multiplexed phase-modulated
偏光コントローラ32は、例えば、λ/2板とλ/4板を組合せたもので、後述する制御部40の制御により、入射する信号光Pの偏光方向を回転させて出射させる。
The polarization controller 32 is, for example, a combination of a λ / 2 plate and a λ / 4 plate, and rotates the polarization direction of the incident signal light P to be emitted under the control of the
偏光コントローラ32を通過した信号光P′は、その評価対象の信号光P′の波長成分のみを選択的に通過させる可変波長バンドパスフィルタ33を介して光分岐部34に入射されて2分岐される。なお、可変波長バンドパスフィルタ33は、光入射部31と偏光コントローラ32の間に挿入してもよく、また評価対象の光信号の波長が限定されている場合には、省略することもできる。
The signal light P ′ that has passed through the polarization controller 32 is incident on the optical branching
分岐された信号光P′の一方は第1の変調変換部35に入射される。第1の変調変換部35は、入射される信号光P′とその信号光P′を1シンボル相当分遅延した遅延光とを合波干渉させて、前記信号光のシンボル間の位相変化に応じて強度が変化する強度変調光Paを出射するものである。
One of the branched signal lights P ′ is incident on the
第1の変調変換部35の構造としては、図5にその概略を示しているように、入射光を分岐路35aで2分岐し、その一方の光を遅延器35bで1シンボル相当分遅延して、その遅延光と他方の光とを合波路35cで合波干渉させる遅延干渉計を用いることができる。
As schematically shown in FIG. 5, the structure of the first
第1の変調変換部35から出射された強度変調光Paは、第1の偏光ビームスプリッタ36に入射される。この第1の偏光ビームスプリッタ36は入射光の偏光分離を行うものであり、入射光軸に直交する平面内で互いに直交する第1偏光軸Xと第2偏光軸Yとを分離の基準となる軸として有しており、入射する強度変調光Paから第1偏光軸Xに沿った第1偏光軸成分光Paxと、第2偏光軸Yに沿った第2偏光軸成分光Payを分離して出射する。
The intensity modulated light Pa emitted from the first
第1偏光軸成分光Paxと第2偏光軸成分光Payは、その強度差の信号成分の振幅を検出する差分成分振幅検出部37に入射される。この差分成分振幅検出部37は、例えば、図6のように、各成分光Pax、Payを、順方向に直列接続された一対のフォトダイオード(37a、37b)でそれぞれ受け、その接続点に接続された負荷抵抗37cの両端に現れる各成分光Pax、Payの強度変化の差分成分Vdを、増幅器(バッファ)37dを介して振幅検出器37eに入力し、その振幅Avを検出する。
The first polarization axis component light Pax and the second polarization axis component light Pay are incident on a difference
制御部40は、可変波長バンドパスフィルタ33の通過波長の設定を行うとともに、差分成分振幅検出部37によって検出された差分成分の振幅Avが最大となるように、偏光コントローラ32を制御して、偏光コントローラ32から出射される信号光P′の各偏光成分Pp、Psの偏光方向を第1偏光軸Xと第2偏光軸Yにそれぞれ一致させる。
The
一方、光分岐部34で分岐された他方の信号光P′は、分離・変換処理部50に入射される。分離・変換処理部50は、制御部40の制御によって偏光成分Pp、Psの偏光方向が第1偏光軸Xと第2偏光軸Yに一致した状態で入射される信号光P′の偏光成分Pp、Psに対して、第1偏光軸Xと第2偏光軸Yに沿った成分の偏光分離処理と、シンボル間位相変化に応じて強度が変化する強度変調光への変調変換処理を行う。
On the other hand, the other signal light P ′ branched by the
この分離・変換処理部50は、光分岐部34を介して入射される信号光P′を、第1偏光軸Xと第2偏光軸Yと同一向きの光軸を有する第2の偏光ビームスプリッタ51で受け、その信号光P′の両偏光成分Pp、Psを分離する。
The separation /
分離された偏光成分Pp、Psは、光スイッチ52に入射されて、そのいずれか一方が選択的に第2の変調変換部53に出射される。
The separated polarization components Pp and Ps are incident on the
第2の変調変換部53は、入射する偏光成分を1シンボル相当分遅延した遅延光とを合波干渉させて、偏光成分のシンボル間の位相変化に応じて強度が変化する強度変調光を出射するものであり、前記第1の変調変換部35と同様に、入射光を分岐路53aで2分岐し、その一方の光を遅延器53bで1シンボル相当分遅延し、その遅延光と他方の光とを合波路53cで合波干渉させる遅延干渉計により構成されているが、ここでは、評価に便利なように、合波する前の光の一方に所定の位相遅延を与える位相遅延器53dが挿入されている。
The second
この第2の変調変換部53によっては強度変調光に変換された偏光成分は、サンプリング部60に入射される。サンプリング部60は、入射される強度変調光に対するサンプリングを、信号光Pのシンボルレートに同期した速度(あるいはそれ以上)でサンプリングを行い、そのサンプリングデータを取得する。
The polarization component converted into intensity modulated light by the second
このサンプリング部60の構成は、光サンプリング方式あるいは電気サンプリング方式のいずれであってもよい。
The configuration of the
図7は、光サンプリング方式のものであり、入射光を光増幅器601で増幅し、光ゲート回路602に入射する。光ゲート回路602は、短パルス光源603から所定周期Tで出射されるサンプリング光を受けている間だけ入射光を通過させる。この周期Tは、データ取得のサンプリング周期Tsに等しいかあるいはその整数分の1に設定される。
FIG. 7 shows an optical sampling method, in which incident light is amplified by an optical amplifier 601 and incident on an
光ゲート回路602を通過した光は受光器604に入射され、その強度に対応した大きさの電気信号に変換されてA/D変換器605に入力される。このA/D変換器605は、サンプリングクロック発生器606から周期Tsで出力されるサンプリング用のクロック信号Cに同期して入力信号をサンプリングしてデジタル値に変換して出力する。
The light that has passed through the
一方、短パルス光源603が周期Tで出射するサンプリング光は受光器607に入射され、その受光信号がサンプリングクロック発生器606に入力される。サンプリングクロック発生器606は、この受光信号に同期した周期Tsのクロック信号Cを生成してA/D変換器605に与える。
On the other hand, the sampling light emitted from the short pulse light source 603 at the period T is incident on the light receiver 607, and the received light signal is input to the
図8は、電気サンプリング方式のものであり、入射光を受光器608に入射させ、その受光信号をA/D変換器605に入射し、サンプリングクロック発生器606から周期Tsで出力されるクロック信号Cに同期したタイミングでサンプリングを行う。
FIG. 8 shows an electrical sampling method, in which incident light is incident on a
このようなサンプリングで得られたデータは、評価部70に入力される。
評価部70は、制御部40によって信号光Pの偏光成分が正しく分離される状態になってから、サンプリング部60によりサンプリングされたデータを取得し、その振幅分布を求めて、位相変調光の品質評価を行う。
Data obtained by such sampling is input to the
The
例えば、信号光Pの各偏光成分Pp、Psが4値位相変調方式で位相変調されている場合、シンボル毎の光の位相は、0(基準位相)、π/2、π、3π/2のいずれかにあり、隣合うシンボル間の位相差が0(同相)であれば強度変調光に変換した場合最大振幅Vmaxとなる。また、隣合うシンボル間の位相差が±π(逆相)であれば強度変調光に変換した場合最小振幅Vmin(理論上は0)となる。 For example, when the polarization components Pp and Ps of the signal light P are phase-modulated by the quaternary phase modulation method, the phase of the light for each symbol is 0 (reference phase), π / 2, π, 3π / 2. If the phase difference between adjacent symbols is 0 (in-phase), the maximum amplitude Vmax is obtained when converted into intensity-modulated light. Further, if the phase difference between adjacent symbols is ± π (reverse phase), the minimum amplitude Vmin (theoretically 0) is obtained when converted into intensity-modulated light.
また、隣合うシンボル間の位相差が±π/2であれば強度変調光に変換した場合VmaxとVminの間の値Vaを取ることになる。 If the phase difference between adjacent symbols is ± π / 2, a value Va between Vmax and Vmin is obtained when converted into intensity-modulated light.
つまり、この場合、強度変調光の振幅は、理論上位相変化に応じて3点の間を遷移することになるが、実際の変調特性はこの3点の振幅値の近傍にばらつくことになり、変調精度が悪ければそのバラツキも大きくなる。 That is, in this case, the amplitude of the intensity-modulated light theoretically changes between three points according to the phase change, but the actual modulation characteristics vary in the vicinity of the amplitude values of these three points. If the modulation accuracy is poor, the variation becomes large.
したがって、この強度変調光のシンボルレートに合わせたタイミングにおける振幅の確率分布を求め、その分布の特徴(平均値の差や標準偏差等)から信号光の位相変調の評価が行える。 Therefore, the probability distribution of the amplitude at the timing matched with the symbol rate of the intensity modulated light is obtained, and the phase modulation of the signal light can be evaluated from the characteristics of the distribution (average value difference, standard deviation, etc.)
なお、前記説明は位相遅延器53dの遅延が0の場合であるが、この遅延量をπ/4に設定すると、強度変調光が理論上取る振幅値を2つに減らすことができる。 The above description is for the case where the delay of the phase delay unit 53d is 0. However, when this delay amount is set to π / 4, the amplitude value theoretically taken by the intensity-modulated light can be reduced to two.
即ち、元の入力光の隣合うシンボル間の位相差が0(同相)であっても、図9の(a)のように、合波の際に一方のシンボル光Aに対して他方のシンボル光Bがπ/4ずれるので、π/4位相差があるシンボル光A、B′同士が合波されてその合波光Q1の振幅は最大振幅Vmaxより小さいV1となる。また、シンボル光Aに対して3π/2ずれているシンボル光Cの位相をさらにπ/4ずらしてシンボル光Aと合波して得られる合波光Q2の振幅もV1に等しい。 That is, even if the phase difference between adjacent symbols of the original input light is 0 (in-phase), as shown in FIG. Since the light B is shifted by π / 4, the symbol lights A and B ′ having a π / 4 phase difference are combined, and the amplitude of the combined light Q1 becomes V1 smaller than the maximum amplitude Vmax. Further, the amplitude of the combined light Q2 obtained by combining the symbol light A by shifting the phase of the symbol light C shifted by 3π / 2 with respect to the symbol light A by π / 4 is also equal to V1.
一方、図9の(b)のように、シンボル光Aに対して位相がπ/2ずれているシンボル光Dを、さらにπ/4ずらしてシンボル光Aと合波して得られる合波光Q3の振幅はV1より小さいV2となり、シンボル光Aに対してπずれているシンボル光Eの位相をさらにπ/4ずらしてシンボル光Aと合波して得られる合波光Q4の振幅もV2に等しい。 On the other hand, as shown in FIG. 9B, the combined light Q3 obtained by combining the symbol light D, whose phase is shifted by π / 2 with respect to the symbol light A, by further shifting by π / 4. The amplitude of the combined light Q4 obtained by combining the symbol light A by shifting the phase of the symbol light E shifted by π / 4 from the symbol light A by π / 4 is also equal to V2. .
このように、位相遅延器53dによりπ/4の位相遅延を加えることで、強度変調光の振幅は、図10のように、2つの値V1、V2を中心として分布することになる。 Thus, by adding a phase delay of π / 4 by the phase delay unit 53d, the amplitude of the intensity-modulated light is distributed around the two values V1 and V2, as shown in FIG.
この分布の平均位相μ1、μ2、標準偏差σ1、σ2を用いて、位相変調品質を表す値Qを、
Q=|μ2−μ1|/(σ2+σ1)
の演算で求め、その値Qから信号光Pの変調品質を評価することができる。この評価は、光スイッチ52を切り替えて、両方の偏光成分Pp、Psについて行う。
Using the average phases μ1, μ2 and standard deviations σ1, σ2 of this distribution, a value Q representing the phase modulation quality is
Q = | μ2−μ1 | / (σ2 + σ1)
And the modulation quality of the signal light P can be evaluated from the value Q. This evaluation is performed for both polarization components Pp and Ps by switching the
なお、位相遅延器53dによる遅延量を0にする、または位相遅延器53eを削除し、3つの振幅値Vmax、Va、Vminについての分布から位相変調品質を評価してもよい。 Note that the phase modulation quality may be evaluated from the distribution of the three amplitude values Vmax, Va, and Vmin by setting the delay amount by the phase delayer 53d to 0 or deleting the phase delayer 53e.
このように実施形態の偏光多重位相変調光評価装置30は、互いに直交する偏光成分が所定形式、所定シンボルレートで位相変調されて多重化された信号光Pを、シンボル間の位相変化に応じて強度が変化する強度変調光Paに変換し、その強度変調光aから、分離の基準となる第1偏光軸Xに沿った第1偏光軸成分光Paxと第1偏光軸Xと直交する第2偏光軸Yに沿った第2偏光軸成分光Payを分離し、その分離された成分光の強度の差分の信号振幅が最大となるように信号光Pの入射偏光方向を制御して、信号光Pの各偏光成分Pp、Psの偏光方向を第1偏光軸Xと第2偏光軸Yにそれぞれ一致させる。
As described above, the polarization multiplexed phase-modulated
そして、この状態で信号光Pの各偏光成分Pp、Psの分離処理と、シンボル間位相変化に応じて強度が変化する強度変調光への変換処理を行い、それによって得られた各偏光成分についての強度変調光Pap、Pasをサンプリングし、そのサンプリングデータに基づいて、信号光の品質評価を行うようにしている。 Then, in this state, separation processing of each polarization component Pp, Ps of the signal light P and conversion processing to intensity-modulated light whose intensity changes according to the inter-symbol phase change are performed, and each polarization component obtained thereby The intensity-modulated lights Pap and Pas are sampled, and the quality of the signal light is evaluated based on the sampling data.
つまり、従来の伝送装置で用いられている、局発光や90度ハイブリッドの他に、超高速のデータサンプリングやデジタル信号処理を必要としないので、精度を落とすことなく、小型で安価な構成で偏光多重位相変調光の評価が行える。 In other words, in addition to the local light emission and 90-degree hybrid used in conventional transmission devices, ultra-high-speed data sampling and digital signal processing are not required, so polarization can be achieved with a small and inexpensive configuration without reducing accuracy. Multiple phase modulated light can be evaluated.
なお、前記実施形態では、第2の変調変換部53が一組の遅延干渉部によって構成されていたが、図11に示すように、光スイッチ52から出射される光を光分岐部54によって2分岐し、その一方を第1の遅延干渉部55に入射し、他方を第2の遅延干渉部56に入射し、第1の遅延干渉部55の位相遅延器55dの遅延量を基準値(例えば0度)とし、第2の遅延干渉部56の位相遅延器56dの遅延量を基準値に対して90度異なるようにすることで、相対的に90度位相が異なる強度変調光Papi、Papq(あるいは光スイッチ52の切替によりPasi、Pasq)を求め、それぞれをサンプリング部60で同一タイミングにサンプリングしてその波形情報を求め、評価部70に与える構成も可能である。
In the embodiment, the second
この構成の場合、互いに90度位相が異なる信号成分I、Qを得ることができ、その成分I、Qから得られる位相θ=tan−1(Q/I)を算出し、その分布を求める。なお、図11で、符号55a、56aは分岐路、55b、56bは、1シンボル相当の遅延器、55c、56cは合波路である。 In the case of this configuration, signal components I and Q having phases different from each other by 90 degrees can be obtained, and a phase θ = tan −1 (Q / I) obtained from the components I and Q is calculated to obtain a distribution thereof. In FIG. 11, reference numerals 55a and 56a denote branch paths, 55b and 56b denote delay elements corresponding to one symbol, and 55c and 56c denote multiplexing waveguides.
図12は、4値位相変調の場合の位相分布を示すものであり、各位相0、π/2、π、3π/2を中心とする分布の平均位相μ1〜μ4、標準偏差σ1〜σ4に基づいて、各位相間の前記Q値を求めることで、信号光Pに対する評価が行える。 FIG. 12 shows the phase distribution in the case of quaternary phase modulation, and the average phases μ1 to μ4 and the standard deviations σ1 to σ4 of the distribution centered on each phase 0, π / 2, π, 3π / 2 are shown. Based on this, the signal light P can be evaluated by obtaining the Q value between the phases.
また、前記実施形態では、分離・変換処理部50に、第1の変調変換部35や第1の偏光ビームスプリッタ36とは独立した第2の変調変換部53と第2の偏光ビームスプリッタ51を用いていたが、図13に示すように、分離・変換処理部50の分離処理と変調変換処理を、第1の変調変換部35と第1の偏光ビームスプリッタ36で行うように構成することもできる。つまり、偏光分離処理と変調変換処理の順序は逆であってもよい。
In the embodiment, the separation /
この場合、第1の偏光ビームスプリッタ36で分離された偏光成分毎の強度変調光を、それぞれ光分岐部58、59によって分岐し、その一方を差分成分振幅検出部37へ与え、他方を光スイッチ52′に与える。
In this case, the intensity-modulated light for each polarization component separated by the first
そして、前記したように、始めに信号光Pの偏光方向を第1偏光軸Xと第2偏光軸Yに合わせ、その後に信号光Pの各偏光成分Pp、Psについての強度変調光に対するサンプリング処理と評価処理を行う。 As described above, first, the polarization direction of the signal light P is aligned with the first polarization axis X and the second polarization axis Y, and then the sampling process for the intensity-modulated light for each polarization component Pp, Ps of the signal light P And the evaluation process.
なお、この場合、第1の変調変換部35に位相遅延器35dを設けておき、制御部40の制御により、偏光制御の際にはその遅延量を0に設定し、評価の際には、前記同様にπ/4の遅延を与えることで、前記した二つの振幅V1、V2を中心とする分布を求めることができ、その分布から評価値Qを求めることができる。
In this case, a phase delay unit 35d is provided in the first
この実施形態の装置は、遅延干渉部と偏光ビームスプリッタが一組で済み、より単純化された構成となり、さらに低コスト化できる。 The apparatus according to this embodiment requires only one set of the delay interference unit and the polarization beam splitter, which makes the configuration simpler and further reduces the cost.
30……偏光多重位相変調光評価装置、31……光入射部、32……偏光コントローラ、33……可変波長バンドパスフィルタ、34……光分岐部、35……第1の変調変換部、36……第1の偏光ビームスプリッタ、37……差分成分振幅検出部、40……制御部、50……分離・変換処理部、51……第2の偏光ビームスプリッタ、52、52′……光スイッチ、53……第2の変調変換部、54……光分岐部、55……第1の遅延干渉部、56……第2の遅延干渉部、60……サンプリング部、70……評価部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記強度変調光から、分離の基準となる第1偏光軸に沿った第1偏光軸成分光と前記第1偏光軸と直交する第2偏光軸に沿った第2偏光軸成分光とを分離する段階(S2)と、
前記第1偏光軸成分光と第2偏光軸成分光の強度の差分成分の振幅が最大となるように前記信号光の入射偏光方向を制御して、該信号光の各偏光成分の偏光方向を前記第1偏光軸と第2偏光軸にそれぞれ一致させる段階(S3)と、
それぞれの偏光方向が前記第1偏光軸と第2偏光軸に一致した状態で前記信号光の各偏光成分の分離処理と、シンボル間位相変化に応じて強度が変化する強度変調光への変換処理を行う段階(S4)と、
前記分離処理と前記変換処理で得られた各偏光成分についての強度変調光をサンプリングしてそのサンプリングデータを取得する段階(S5)と、
前記取得したサンプリングデータに基づいて、前記信号光の品質評価を行う段階(S6)とを含む偏光多重位相変調光評価方法。 A step (S1) of converting signal light in which polarization components orthogonal to each other are phase-modulated and multiplexed in a predetermined format and a predetermined symbol rate into intensity-modulated light whose intensity changes in accordance with a phase change between symbols (S1);
From the intensity-modulated light, first polarization axis component light along a first polarization axis that serves as a reference for separation and second polarization axis component light along a second polarization axis perpendicular to the first polarization axis are separated. Stage (S2);
The incident polarization direction of the signal light is controlled so that the amplitude of the difference component of the intensity of the first polarization axis component light and the second polarization axis component light is maximized, and the polarization direction of each polarization component of the signal light is determined. Making the first and second polarization axes coincide with each other (S3);
A separation process of each polarization component of the signal light in a state where the respective polarization directions coincide with the first polarization axis and the second polarization axis, and a conversion process to intensity-modulated light whose intensity changes in accordance with a phase change between symbols. Performing step (S4);
Sampling intensity-modulated light for each polarization component obtained by the separation process and the conversion process to obtain sampling data (S5);
A polarization multiplexed phase modulation light evaluation method including a step (S6) of evaluating the quality of the signal light based on the acquired sampling data.
前記光入射部に入射された信号光の偏光方向を可変するための偏光コントローラ(32)と、
前記偏光コントローラを通過した信号光を受け、該信号光と該信号光を1シンボル相当分遅延した遅延光とを合波干渉させて、前記信号光のシンボル間の位相変化に応じて強度が変化する強度変調光を出射する第1の変調変換部(35)と、
前記第1の変調変換部から出射された強度変調光を受け、該強度変調光から分離の基準となる第1偏光軸に沿った第1偏光軸成分光と、前記第1偏光軸と直交する第2偏光軸に沿った第2偏光軸成分光を分離する第1の偏光ビームスプリッタ(36)と、
前記第1偏光軸成分光と第2偏光軸成分光の強度の差分成分の振幅を検出する差分成分振幅検出部(37)と、
前記差分成分振幅検出部によって検出された振幅が最大となるように前記偏光コントローラを制御して、該偏光コントローラから出射される前記信号光の各偏光成分の偏光方向を前記第1偏光軸と第2偏光軸にそれぞれ一致させる制御部(40)と、
前記制御部の制御により各偏光成分の偏光方向が前記第1偏光軸と第2偏光軸に一致した状態で前記偏光コントローラから出射される信号光に対して前記第1偏光軸と第2偏光軸に沿った成分の分離処理と、シンボル間位相変化に応じて強度が変化する強度変調光への変調変換処理を行う分離・変換処理部(50)と、
前記分離・変換処理部で得られた各偏光成分についての強度変調光をサンプリングしてそのサンプリングデータを取得するサンプリング部(60)と、
前記サンプリング部で取得したサンプリングデータに基づいて、前記信号光の品質評価を行う評価部(70)とを備えた偏光多重位相変調光評価装置。 A light incident part (31) for making the signal components multiplexed by polarization modulation orthogonal to each other in a predetermined format and a predetermined symbol rate;
A polarization controller (32) for changing the polarization direction of the signal light incident on the light incident portion;
The signal light that has passed through the polarization controller is received, and the signal light and delayed light obtained by delaying the signal light by an amount corresponding to one symbol are combined and interfered, and the intensity changes according to the phase change between the signal light symbols. A first modulation conversion unit (35) for emitting intensity-modulated light to be
The first polarization axis component light along the first polarization axis that is a reference for separation from the intensity modulation light that is received from the first modulation conversion unit, and orthogonal to the first polarization axis A first polarization beam splitter (36) for separating the second polarization axis component light along the second polarization axis;
A differential component amplitude detector (37) for detecting an amplitude of a differential component of the intensity of the first polarization axis component light and the second polarization axis component light;
The polarization controller is controlled so that the amplitude detected by the differential component amplitude detector is maximized, and the polarization direction of each polarization component of the signal light emitted from the polarization controller is set to the first polarization axis and the first polarization axis. A control unit (40) for matching the two polarization axes,
The first polarization axis and the second polarization axis with respect to the signal light emitted from the polarization controller in a state where the polarization direction of each polarization component coincides with the first polarization axis and the second polarization axis under the control of the control unit. A separation / conversion processing unit (50) for performing a component separation process along the lines and a modulation conversion process to intensity-modulated light whose intensity changes in accordance with a phase change between symbols;
A sampling unit (60) for sampling the intensity-modulated light for each polarization component obtained by the separation / conversion processing unit and obtaining the sampling data;
A polarization multiplexed phase-modulated light evaluation apparatus comprising: an evaluation unit (70) that evaluates the quality of the signal light based on the sampling data acquired by the sampling unit.
前記第1の偏光ビームスプリッタで分離された偏光成分毎の強度変調光が分岐手段(58、59)を介して前記サンプリング部へ出射させるように構成されていることを特徴する請求項2記載の偏光多重位相変調光評価装置。 The separation processing and modulation conversion processing by the separation / conversion processing unit are performed by the first modulation conversion unit and the first polarization beam splitter,
The intensity-modulated light for each polarization component separated by the first polarization beam splitter is configured to be emitted to the sampling unit via branching means (58, 59). Polarized multiple phase modulation light evaluation device.
前記分離・変換処理部は、
前記第1偏光軸と第2偏光軸と同一向きの光軸を有し、前記分岐手段を介して入射される信号光を受けて、該信号光の両偏光成分を分離する第2の偏光ビームスプリッタ(51)と、
前記第2の偏光ビームスプリッタによって分離された偏光成分と、該偏光成分を1シンボル相当分遅延した遅延光とを合波干渉させて、該偏光成分のシンボル間の位相変化に応じて強度が変化する強度変調光を出射する第2の変調変換部(53)とを含んでいることを特徴とする請求項2記載の偏光多重位相変調光評価装置。 A branching unit (34) for splitting the light emitted from the polarization controller into two, causing one of the light to enter the first modulation conversion unit, and emitting the other to the separation / conversion processing unit;
The separation / conversion processing unit
A second polarization beam having an optical axis in the same direction as the first polarization axis and the second polarization axis, receiving the signal light incident through the branching means, and separating both polarization components of the signal light A splitter (51);
The polarization component separated by the second polarization beam splitter and delayed light obtained by delaying the polarization component by an amount corresponding to one symbol are combined and interfered, and the intensity changes according to the phase change between the symbols of the polarization component. The polarization multiplexed phase-modulated light evaluation apparatus according to claim 2, further comprising: a second modulation conversion unit (53) that emits intensity-modulated light.
入力光を2分岐する分岐手段(54)と、
前記分岐手段によって分岐された一方の分岐光と、該分岐光に1シンボル相当の遅延と所定位相の遅延とを与えた遅延光とを合波干渉させる第1の遅延干渉部(55)と、
前記分岐手段によって分岐された他方の分岐光と、該分岐光に1シンボル相当の遅延と前記所定位相に対して90度差のある遅延とを与えた遅延光とを合波干渉させる第2の遅延干渉部(56)とを有し、
前記評価部は、前記第1の遅延干渉部の出射光と前記第2の遅延干渉部の出射光に対するサンプリングデータから前記信号光の各偏光成分の位相を算出し、該位相値に基づいて評価を行うことを特徴とする請求項5記載の偏光多重位相変調光評価装置。 The second modulation conversion unit of the separation / conversion processing unit is:
A branching means (54) for splitting the input light into two;
A first delay interference section (55) for combining and interfering one branched light branched by the branching means and a delayed light obtained by giving a delay equivalent to one symbol and a delay of a predetermined phase to the branched light;
A second light beam that causes the other branched light beam branched by the branching unit and a delayed beam beam having a delay equivalent to one symbol to the branched beam beam and a delay having a difference of 90 degrees with respect to the predetermined phase; A delay interference unit (56),
The evaluation unit calculates the phase of each polarization component of the signal light from sampling data for the outgoing light of the first delay interference unit and the outgoing light of the second delay interference unit, and evaluates based on the phase value The polarization multiplexed phase-modulated light evaluation apparatus according to claim 5, wherein:
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