JP3987009B2 - 偏波モード分散補償方法及び偏波モード分散補償装置 - Google Patents

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Description

本発明は、光信号が伝播する光ファイバ、光増幅中継器などの光伝送路の偏波モード分散による伝送特性の劣化を補償する偏波モード分散補償方法及び偏波モード分散補償装置に関する。
超高速光伝送および長距離光伝送では、光伝送路における光信号の群速度が２つの直交する偏波主軸により異なるという偏波モード分散（ＰＭＤ：Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）による伝送品質の劣化が大きな問題となる。ＰＭＤ特性は光ファイバの製造工程や敷設状況に依存し、光ファイバに加わる応力や環境温度の変化により経時変化を示す。このため、ＰＭＤによる伝送品質劣化は適応的に補償する必要がある（非特許文献１を参照）。
一次のＰＭＤによる伝送品質劣化を補償する方式は、大きく分けて２種類に分類される。ＰＭＤによる伝送品質劣化を補償する従来方法として、２種類の方式について説明する。一次のＰＭＤの大きさを、群遅延時間差（ＤＧＤ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｇｒｏｕｐ Ｄｅｌａｙ）と呼ぶ。
一方の方式として、受信信号光に光伝送路のＤＧＤと逆符号のＤＧＤを付与することで、ＤＧＤによる伝送品質劣化を補償するＰＭＤ補償器（以下、従来技術１とする）がある。このＰＭＤ補償器の装置構成および動作について、図５２を参照して説明する。光伝送路から入射された信号光は、偏波変換装置４００ならびに偏波分散付与手段４０１を通過した後、光カップラ４０２によって分波され、一方は受信器に、他方は受光素子４０３に入射される。入射された信号光は、受光素子４０３により認識され、バンドパスフィルタ４０４（ＢＰＦ：Ｂａｎｄ ｐａｓｓ ｆｉｌｔｅｒ）により信号光の特定の周波数成分（例えば、ビットレートの１／２）が抽出される。制御回路４０５は、この抽出された周波数成分に関する情報に基づいて、抽出された周波数成分が最大になるよう偏波変換装置４００を制御する。このようにして、光伝送路のＤＧＤと逆特性のＤＧＤが偏波分散付与手段によって信号光に与え、ＤＧＤによる伝送品質劣化を補償することができる。
もう一方の方式として、受信信号光から光伝送路の偏波主軸に平行な信号光成分もしくは垂直な信号光成分のみを分離して、ＤＧＤによる伝送品質劣化を補償するＰＭＤ補償器（以下、従来技術２とする）がある（特許文献１を参照）。
このＰＭＤ補償器の装置構成および動作について、図５３を参照して説明する。光伝送路から入射された信号光は、偏波変換装置４１０により任意の直線偏波に変換された後、偏光ビームスプリッタ４１１（ＰＢＳ：Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｂｅａｍ ｓｐｌｉｔｔｅｒ）に入射される。信号光の２つの直交する偏波成分のうち一方が偏光ビームスプリッタ４１１により選択される。選択された信号光は、光カップラ４１２に出力され、分波された後、一方は受信器に、他方は受光素子４１３に入射される。
ＢＰＦ４１４は、受光素子４１３の出力から信号の特定の周波数成分（例えば、ビットレートの１／２）を抽出する。制御回路４１５は、この抽出された周波数成分に関する情報に基づいて、抽出された周波数成分が最大になるよう偏波変換装置４１０による出力光の偏波角度を制御する。
このようにして、光伝送路の偏波主軸に平行な（もしくは垂直）信号光成分のみをＰＢＳによって分波して受信することで、ＤＧＤによる波形劣化を補償し、伝送品質劣化を低減することができる。
この方式ではＤＧＤにより伝播遅延の異なる２つ直交する偏波成分のうち一方しか受信しないため、補償ＤＧＤ量には制限はない。しかし、偏波角度の制御に課題がある。光伝送路の偏波主軸は時間と共に変化するため、光送信器によって光伝送路に入射される信号光の偏波主軸に対して平行な成分と垂直な成分の強度比は経時的に変化する。このため、前記ＰＭＤ補償器では、受信している偏波成分と平行な偏波主軸に入射される信号光強度が低下すると、受信信号光の強度が低くなり、伝送品質劣化が引き起こされる。
この伝送品質劣化は、受信していた偏波成分と直交する偏波成分を受信するよう偏波変換装置を制御することで改善されるが、制御中はＤＧＤによる波形劣化を補償することは出来ず、伝送晶質は著しく劣化する。
この課題を解決するＰＭＤ補償器（以下、従来技術３とする）も提案されており（特許文献１を参照）、装置構成および動作について、図５４を参照して説明する。
光伝送路から入射された信号光は、偏波変換装置４２０により任意の直線偏波に変換され、ＰＢＳ４２１により２つの直交する偏波成分に分波される。ＰＢＳ４２１により分波された信号光の一方は第１の光カップラ４２２−１により分波され、一方は光スイッチ４２３に、他方は第１の受光素子４２４に入射される。
第１のＢＰＦ４２５は、第１の受光素子４２４の出力信号から特定の周波数成分（例えば、ビットレートの１／２）を抽出する。ＰＢＳ４２１により分波された信号光の他方は、第２の光カップラ４２２により分波され、一方は光スイッチ４２３に、他方は第２の受光素子４２４に入射される。第２のＢＰＦ４２５は、第２の受光素子４２４の出力信号から特定の周波数成分を抽出する。
第１のＢＰＦ４２５および第２のＢＰＦ４２５により抽出された周波数成分の強度を比較することで、抽出した周波数成分強度の大きい偏波成分が光スイッチ４２３により選択され、受信器に入射される。
また、比較結果に基づくスイッチ４２７の切り替えにより、抽出した周波数成分のうち強度の大きい方の周波数成分が制御回路４２６に入力される。制御回路４２６は、この周波数成分強度に関する情報に基づいて、周波数成分強度が最大になるよう偏波変換装置による出力光の偏波角度を制御する。
また、受信している偏波成分と平行な偏波主軸に入射される信号光強度が低下した際には、光スイッチ４２３を切り替えてＰＢＳ４２１によって分波されている他方の偏波成分を受信する。
このようにして、光伝送路の偏波主軸が時間と共に変化した場合でも、ＤＧＤによる波形劣化を補償し、伝送品質劣化を低減することができる。
特開２０００−３５６７６０号公報 Ｔ．Ｔａｋａｈａｓｈｉ ｅｔ ａｌ．， Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ、ｖｏｌ．３０、Ｎｏ．４、Ｐ．３４８，１９９４． Ｈ．Ｒｏｓｅｎｆｅｌｄ ｅｔ ａｌ．， ＯＦＣ２００１、ＰＤ２７−１、２００１．
敷設ファイバのＰＭＤ特性は、光ファイバに加わる応力や環境温度の変化により経時変化を示し、ＤＧＤ値も時間と共に変化する。しかし、従来技術１では、偏波分散付与手段４０１によって信号光に与えられるＤＧＤ値により補償ＤＧＤ量が制限される。つまり、光伝送路のＤＧＤ値が偏波分散付与手段４０１によって与えられるＤＧＤ値と等しくなければ、その差に対応して伝送品質劣化が発生する。従って、光伝送路のＤＧＤ値が時間と共に変化し、ある値を越えるとＤＧＤによる伝送品質劣化を補償できなくなる。
従来技術２および３では、ＤＧＤ値の制限なくＤＧＤ補償が可能である。しかし、敷設ファイバの偏波主軸は時間と共に変化するため、光送信器によって光伝送路に入射される信号光の偏波主軸に対して平行な成分と垂直な成分の強度比は経時的に変化する。このため、従来技術２では、受信している偏波成分と平行な偏波主軸に入射される信号光強度が低下すると、受信信号光の強度が低くなり、伝送品質劣化が引き起こされる。
この伝送品質劣化は、受信していた偏波成分と直交する偏波成分を受信するよう偏波変換装置４１０を制御することで改善されるが、制御中はＤＧＤによる波形劣化を補償することは出来ないため、伝送品質は著しく劣化するという問題がある。
一方、従来技術３では、偏波主軸が時間と共に変化した場合にはＰＢＳで分波した直交する２つの偏波成分のうち、受信する偏波成分を光スイッチ２２３により切り替えることで対処する。しかし、ＤＧＤのために各偏波成分の信号光の伝播遅延は異なるため、光スイッチ２２３の切り替え時の誤りが発生することは避けられない。また、偏波モード分散補償装置全体を構成する部品が大幅に増加し、制御も複雑になるという問題が新たに発生する。
さらに従来技術では、一次のＰＭＤによる伝送品質劣化に対しては効果を発揮するが、高次のＰＭＤによる伝送品質劣化を補償することはできない。
高次のＰＭＤとは、ＤＧＤ値の波長に依存した変化と偏波主軸の波長による変化のことである。光伝送システムのビットレートが増加するにつれ、光信号の光スベクトル幅は広くなり、信号帯域内でのＤＧＤ値や偏波主軸の変化が無視できなくなる（非特許文献２を参照）。このため、超高速光伝送システムでは、一次のＰＭＤだけでなく高次のＰＭＤも補償する必要がある。
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、光伝送路の偏波主軸が時間と共に変化する系においても、一次のＰＭＤによる伝送品質劣化を補償ＤＧＤ値に対する制限なく安定に補償することができ、さらに高次のＰＭＤによる伝送品質劣化をも補償することができる偏波モード分散補償方法及び偏波モード分散補償装置を提供することにある。
この発明は上記の課題を解決すべくなされたもので、請求項１に記載の発明は、光信号を送信する光送信器と、前記光送信器と接続され、前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光送信器と接続され、前記光信号を受信する光受信器とから構成される光伝送システムにおける偏波モード分散の補償方法において、前記光送信器が、前記光信号を前記光伝送路に送信し、前記光伝送路を伝搬する信号光から、前記光伝送路の偏波主軸に平行な偏波成分、または垂直な偏波成分を分離し、前記分離した偏波成分の群速度分散を補償し、前記光受信器が、前記補償された信号光を受信することを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、光信号を送信する光送信器と、前記光送信器と接続され、前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光送信器と接続され、前記光信号を受信する光受信器とから構成される光伝送システムにおける偏波モード分散の補償方法において、前記光送信器が、前記光信号を前記光伝送路に送信し、前記光伝送路を伝搬した信号光から、前記光伝送路の偏波主軸に平行な偏波成分と垂直な偏波成分に分離し、前記分離した一方の偏波成分の群速度分散を補償し、前記光受信器が、前記補償された信号光を受信することを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、光信号を送信する光送信器と、前記光送信器と接続され、前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光送信器と接続され、前記光信号を受信する光受信器とから構成される光伝送システムにおける偏波モード分散の補償方法において、前記光送信器が、前記光信号を出力し、前記光信号の入力を受けて、前記光信号を円偏波もしくは直線偏波に変換し、前記変換された光信号を前記光伝送路に送信し、前記光伝送路の受信側において、前記光伝送路と接続されるＰＭＤ媒体を予め設け、前記光伝送路と、前記ＰＭＤ媒体との偏波主軸が直線偏波もしくは円偏波になるように構成された前記光伝送路及び前記ＰＭＤ媒体を伝搬した信号光から、前記光伝送路及び前記ＰＭＤ媒体の偏波主軸に平行な偏波成分、または垂直な偏波成分を分離し、前記分離した偏波成分の群速度分散を補償し、前記光受信器が、前記補償された信号光を受信することを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、光信号を送信する光送信器と、前記光送信器と接続され、前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光送信器と接続され、前記光信号を受信する光受信器とから構成される光伝送システムにおける偏波モード分散の補償方法において、前記光送信器が、前記光信号を出力し、前記光信号の入力を受けて、前記光信号を円偏波もしくは直線偏波に変換し、前記変換された光信号を前記光伝送路に送信し、前記光伝送路の受信側において、前記光伝送路と接続されるＰＭＤ媒体を予め設け、前記光伝送路と、前記ＰＭＤ媒体との偏波主軸が直線偏波もしくは円偏波になるように構成された前記光伝送路及び前記ＰＭＤ媒体を伝搬した信号光から、前記光伝送路及び前記ＰＭＤ媒体の偏波主軸に平行な偏波成分と垂直な偏波成分に分離し、前記分離した偏波成分の群速度分散を補償し、前記光受信器が、前記補償された信号光を受信することを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかの項に記載の発明において、前記信号光から分離された偏波成分は、前記偏波成分を電気信号に変換された際の直流成分に対する特定周波数成分の比が最大になるように制御され、前記偏波主軸に平行な偏波成分と垂直な偏波成分に分離されることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項２または請求項４に記載の発明において、前記信号光の前記光伝送路の偏波主軸に平行な偏波成分と垂直な偏波成分は、それぞれ電気信号に変換され、特定周波数成分の強度が互いに等しくなるように制御され、前記偏波主軸に平行な偏波成分と垂直な偏波成分に分離されることを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項２または請求項４に記載の発明において、前記信号光の前記光伝送路の偏波主軸に平行な偏波成分と垂直な偏波成分は、該２つの直行する平行な偏波成分と垂直な偏波成分との位相差が最大または最小になるように制御され、前記偏波主軸に平行な偏波成分と垂直な偏波成分に分離されることを特徴とする。
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記信号光の前記光伝送路の偏波主軸に平行な偏波成分と垂直な偏波成分は、それぞれ電気信号に変換され、それぞれの高周波成分が除去された後、該２つの直行する平行な偏波成分と垂直な偏波成分との位相差が最大または最小になるように制御され、前記偏波主軸に平行な偏波成分または垂直な偏波成分に分離されることを特徴とする。
請求項９に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記信号光の前記光伝送路の偏波主軸に平行な偏波成分と垂直な偏波成分は、それぞれの信号パターンが特定の規則に従ってパターン変換された後、該２つの直行する平行な偏波成分と垂直な偏波成分との位相差が最大または最小になるように制御され、前記偏波主軸に平行な偏波成分または垂直な偏波成分に分離されることを特徴とする。
請求項１０に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかの項に記載の発明において、前記光送信器は、前記信号光に所定の符号を付与して送信し、前記光受信器は、前記信号光を受信して、前記符号の誤りを検出し、前記光伝送路を伝搬する信号光から分離される偏波成分は、前記光受信器において検出される誤り数が最小となるように制御されることを特徴とする。
請求項１１に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかの項に記載の発明において、前記光送信器は、前記信号光に所定の誤り訂正符号を付与して送信し、前記光受信器は、前記信号光を受信して、誤り訂正符号を復号し訂正し、前記光伝送路を伝搬する信号光から分離される偏波成分は、前記光受信器において訂正される誤り数が最小となるように制御されることを特徴とする。
請求項１２に記載の発明は、光信号を送信する光送信器と、前記光送信器と接続され前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光送信器と接続され前記光信号を受信する光受信器とから構成される光伝送システムにおいて前記伝送路上に設けられる偏波モード分散の補償装置であって、前記光送信器から出力された信号光の偏波状態を変換する偏波変換手段と、前記偏波変換手段から出力される信号光から特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段と、前記特定偏波選択手段により分離された偏波成分の波形劣化を検出する第１の波形劣化検出手段と、前記波形劣化検出手段により検出される波形劣化が最小となるように前記偏波変換手段を制御する制御手段と、前記特定偏波選択手段により分離された偏波成分の群速度分散を補償する分散補償手段とを具備することを特徴とする。
請求項１３に記載の発明は、光信号を送信する光送信器と、前記光送信器と接続され前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光送信器と接続され前記光信号を受信する光受信器とから構成される光伝送システムにおいて前記伝送路上に設けられる偏波モード分散の補償装置であって、前記光送信器から出力された信号光の偏波状態を変換する偏波変換手段と、前記偏波変換手段から出力される信号光から特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段と、前記特定偏波手段により分離された偏波成分の群速度分散を補償する分散付与手段と、前記分散付与手段から出力される信号光の波形劣化を検出する波形劣化検出手段と、前記波形劣化検出手段により検出される波形劣化が最小となるように前記偏波変換手段および前記分散付与手段を制御する制御手段とを具備することを特徴とする。
請求項１４に記載の発明は、光信号を送信する光送信器と、前記光送信器と接続され前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光送信器と接続され前記光信号を受信する光受信器とから構成される光伝送システムにおいて前記伝送路上に設けられる偏波モード分散の補償装置であって、前記光送信器から出力された信号光の偏波状態を変換する偏波変換手段と、前記偏波変換手段から出力される信号光から前記光伝送路の偏波主軸を検出する偏波主軸検出手段と、前記偏波変換手段から出力される信号光から特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段と、前記偏波主軸検出手段により検出された偏波主軸が前記特定偏波選択手段で分離される偏波状態と一致するよう前記偏波変換手段を制御する制御手段と、前記特定偏波選択手段により分離された偏波成分の群速度分散を補償する分散補償手段とを具備することを特徴とする。
請求項１５に記載の発明は、光信号を送信する光送信器と、前記光送信器と接続され前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光送信器と接続され前記光信号を受信する光受信器とから構成される光伝送システムにおいて前記伝送路上に設けられる偏波モード分散の補償装置であって、前記光送信器から出力された信号光の偏波状態を変換する偏波変換手段と、前記偏波変換手段から出力される信号光にＰＭＤを付与するＰＭＤ付与手段と、前記ＰＭＤ付与手段から出力される信号光から特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段と、前記特定偏波選択手段により分離された偏波成分の波形劣化を検出する波形劣化検出手段と、前記波形劣化検出手段により検出される波形劣化が最小となるように前記偏波変換手段を制御する制御手段と、前記特定偏波選択手段により分離された偏波成分の群速度分散を補償する分散補償手段とを具備することを特徴とする。
請求項１６に記載の発明は、請求項１５記載の偏波モード分散補償装置において、前記光送信器から出力される信号光の偏波状態を円偏波もしくは直線偏波に設定する偏波設定手段を具備することを特徴とする。
請求項１７に記載の発明は、光信号を送信する光送信器と、前記光送信器と接続され前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光送信器と接続され前記光信号を受信する光受信器とから構成される光伝送システムにおいて前記伝送路上に設けられる偏波モード分散の補償装置であって、前記光送信器から出力された信号光の偏波状態を変換する偏波変換手段と、前記偏波変換手段から出力される信号光にＰＭＤを付与するＰＭＤ付与手段と、前記ＰＭＤ付与手段から出力される信号光から特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段と、前記特定偏波手段により分離された偏波成分の群速度分散を補償する分散付与手段と、前記分散付与手段から出力される信号光の波形劣化を検出する波形劣化検出手段と、前記波形劣化検出手段により検出される波形劣化が最小となるように前記偏波変換手段および前記分散付与手段を制御する制御手段とを具備することを特徴とする。
請求項１８に記載の発明は、請求項１７記載の偏波モード分散補償装置において、前記光送信器から出力される信号光の偏波状態を円偏波もしくは直線偏波に設定する偏波設定手段を具備することを特徴とする。
請求項１９に記載の発明は、光信号を送信する光送信器と、前記光送信器と接続され前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光送信器と接続され前記光信号を受信する光受信器とから構成される光伝送システムにおいて前記伝送路上に設けられる偏波モード分散の補償装置であって、前記光送信器から出力された信号光の偏波状態を変換する偏波変換手段と、前記偏波変換手段から出力される信号光にＰＭＤを付与するＰＭＤ付与手段と、前記ＰＭＤ付与手段から出力される信号光から前記光伝送路及び前記ＰＭＤ付与手段の偏波主軸を検出する偏波主軸検出手段と、前記偏波変換手段から出力される信号光から特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段と、前記偏波主軸検出手段により検出された偏波主軸が、前記特定偏波選択手段で分離される偏波状態と一致するように前記偏波変換手段を制御する制御手段と、前記特定偏波選択手段により分離された偏波成分の群速度分散を補償する分散補償手段とを具備することを特徴とする。
請求項２０に記載の発明は、請求項１９記載の偏波モード分散補償装置であって、前記光送信器から出力される信号光の偏波状態を円偏波もしくは直線偏波に設定する偏波設定手段を具備することを特徴とする。
請求項２１に記載の発明は、請求項１２、１３、１５または１７のいずれか一項に記載の偏波モード分散補償装置であって、前記波形劣化検出手段は、前記偏波選択手段により分離された偏波成分を分配する光分配手段と、前記光分配手段によって分配された一方の信号光を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手段によって変換された電気信号の特定周波数成分を検出する特定周波数検出手段と、前記光電変換手段によって変換された電気信号の直流成分を検出する直流成分検出手段とからなり、前記制御手段は、前記特定周波数成分と前記直流成分の比が最大になるよう前記偏波変換手段を制御することを特徴とする。
請求項２２に記載の発明は、請求項１２、１３、１５または１７のいずれか一項に記載の偏波モード分散補償装置であって、前記波形劣化検出手段は、前記偏波選択手段により分離された偏波成分を分配する光分配手段と、前記光分配手段によって分配された一方の信号光を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手段によって変換された電気信号を２個に分配する電気信号分配手段と、前記電気信号分配手段によって分配された電気信号を識別再生する２個の識別回路と、前記２個の識別回路のそれぞれの出力信号の論理が一致しているかを判定する一致判定回路と、前記一致判定回路の出力信号の低周波成分を検出する低周波透過回路とからなり、前記制御手段は、前記低周波透過回路の出力電圧が最小になるよう前記偏波変換手段を制御することを特徴とする。
請求項２３に記載の発明は、請求項１２、１３、１５または１７のいずれか一項に記載の偏波モード分散補償装置であって、前記波形劣化検出手段は、前記偏波選択手段により分離された偏波成分を分配する光分配手段と、前記光分配手段によって分配された一方の信号光を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手段によって変換された電気信号を２個に分配する電気信号分配手段と、前記電気信号分配手段によって分配された電気信号を識別再生する２個の識別回路と、前記２個の識別回路のそれぞれの出力信号の論理が一致しているかを判定する一致判定回路と、前記一致判定回路の出力信号のパルス数を積算してパルス数に比例した電圧を出力するパルス数検出回路とからなり、前記制御手段は、前記パルス数検出回路の出力電圧が最小になるよう前記偏波変換手段を制御することを特徴とする。
請求項２４に記載の発明は、請求項１２、１３、１５または１７のいずれか一項に記載の偏波モード分散補償装置であって、前記波形劣化検出手段は、前記偏波選択手段により分離された偏波成分を分配する光分配手段と、前記光分配手段によって分配された一方の信号光を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手段によって変換された電気信号を（２×ｎ）個に分配する電気信号分配手段と、前記電気信号分配手段によって分配されたそれぞれの電気信号を識別再生する（２×ｎ）個の識別回路と、前記（２×ｎ）個の識別回路から選択される２個の識別回路のそれぞれの出力信号の論理が一致しているかを判定するｎ個の一致判定回路と、前記一致判定回路の出力信号の低周波成分を検出するｎ個の低周波透過回路と、前記各低周波透過回路の出力電圧を加算して出力する加算回路とからなり、前記制御手段は、前記加算回路の出力電圧が最小になるよう前記偏波変換手段を制御することを特徴とする。
請求項２５に記載の発明は、請求項１２、１３、１５または１７のいずれか一項に記載の偏波モード分散補償装置であって、前記波形劣化検出手段は、前記偏波選択手段により分離された偏波成分を分配する光分配手段と、前記光分配手段によって分配された一方の信号光を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手段によって変換された電気信号を（２×ｎ）個に分配する電気信号分配手段と、前記電気信号分配手段によって分配されたそれぞれの電気信号を識別再生する（２×ｎ）個の識別回路と、前記（２×ｎ）個の識別回路から選択される２個の識別回路のそれぞれの出力信号の論理が一致しているかを判定するｎ個の一致判定回路と、前記一致判定回路の出力信号のパルス数を積算してパルス数に比例した電圧を出力するｎ個のパルス数検出回路と、前記各パルス数検出回路の出力電圧を加算して出力する加算回路とからなり、前記制御手段は、前記加算回路の出力電圧が最小になるよう前記偏波変換手段を制御することを特徴とする。
請求項２６に記載の発明は、請求項１２、１３、１５または１７のいずれか一項に記載の偏波モード分散補償装置であって、前記波形劣化検出手段は、前記偏波選択手段により分離された偏波成分を分配する光分配手段と、前記光分配手段によって分配された一方の信号光を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手段によって変換された電気信号をｎ個に分配する第１の電気信号分配手段と、前記第１の電気信号分配手段によって分配されたそれぞれの電気信号を識別再生するｎ個の識別回路と、前記ｎ個の識別回路から選択された１個の識別回路の出力信号を（ｎ−１）個に分配する第２の電気信号分配手段と、前記選択された１個の識別回路以外の識別回路の出力信号と前記第２の電気信号分配手段の出力信号の論理がそれぞれ一致しているかを判定する（ｎ−１）個の一致判定回路と、前記一致判定回路の出力信号の低周波成分を検出する（ｎ−１）個の低周波透過回路と、前記低周波透過回路の出力電圧を加算して出力する加算回路とからなり、前記制御手段は、前記加算回路の出力電圧が最小になるよう前記偏波変換手段を制御することを特徴とする。
請求項２７に記載の発明は、請求項１２、１３、１５または１７のいずれか一項に記載の偏波モード分散補償装置であって、前記波形劣化検出手段は、前記偏波選択手段により分離された偏波成分を分配する光分配手段と、前記光分配手段によって分配された一方の信号光を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手段によって変換された電気信号をｎ個に分配する第１の電気信号分配手段と、前記第１の電気信号分配手段によって分配されたそれぞれの電気信号を識別再生するｎ個の識別回路と、前記ｎ個の識別回路から選択された１個の識別回路の出力信号を（ｎ−１）個に分配する第２の電気信号分配手段と、前記選択された１個の識別回路以外の識別回路の出力信号と前記第２の電気信号分配手段の出力信号の論理がそれぞれ一致しているかを判定する（ｎ−１）個の一致判定回路と、前記一致判定回路の出力信号のパルス数を積算してパルス数に比例した電圧を出力する（ｎ−１）個のパルス数検出回路と、前記パルス数検出回路の出力電圧を加算して出力する加算回路とからなり、前記制御手段は、前記加算回路の出力電圧が最小になるよう前記偏波変換手段を制御することを特徴とする。
請求項２８に記載の発明は、請求項１２、１３、１５または１７のいずれか一項に記載の偏波モード分散補償装置であって、前記波形劣化検出手段は、前記偏波選択手段により分離された偏波成分を分配する光分配手段と、前記光分配手段によって分配された一方の信号光を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手段によって変換された電気信号を（ｍ×ｎ）個に分配する第１の電気信号分配手段と、前記第１の電気信号分配手段によって分配されたそれぞれの電気信号を識別再生するｎ個の識別回路と、前記ｎ個の識別回路から選択された１個の識別回路の出力信号を（ｎ−１）個に分配する第２の電気信号分配手段と、前記選択された１個の識別回路以外の識別回路の出力信号と前記第２の電気信号分配手段の出力信号の論理がそれぞれ一致しているかを判定する（ｎ−１）個の一致判定回路と、前記一致判定回路の出力信号の低周波成分を検出する（ｎ−１）個の低周波透過回路と、前記識別回路と前記第２の電気信号分配回路と前記一致判定回路と前記低周波透過回路とから構成されるｍ個の機能ブロック群と、前記各機能ブロック群から出力される（ｍ×（ｎ−１））個の出力電圧を加算して出力する加算回路とからなり、前記制御手段は、前記加算回路の出力電圧が最小になるよう前記偏波変換手段を制御することを特徴とする。
請求項２９に記載の発明は、請求項１２、１３、１５または１７のいずれか一項に記載の偏波モード分散補償装置であって、前記波形劣化検出手段は、前記偏波選択手段により分離された偏波成分を分配する光分配手段と、前記光分配手段によって分配された一方の信号光を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手段によって変換された電気信号を（ｍ×ｎ）個に分配する第１の電気信号分配手段と、前記第１の電気信号分配手段によって分配されたそれぞれの電気信号を識別再生するｎ個の識別回路と、前記ｎ個の識別回路から選択された１個の識別回路の出力信号を（ｎ−１）個に分配する第２の電気信号分配手段と、前記選択された１個の識別回路以外の識別回路の出力信号と前記第２の電気信号分配手段の出力信号の論理がそれぞれ一致しているかを判定する（ｎ−１）個の一致判定回路と、前記一致判定回路の出力信号のパルス数を積算してパルス数に比例した電圧を出力する（ｎ−１）個のパルス数検出回路と、前記識別回路と前記第２の電気信号分配回路と前記一致判定回路と前記パルス数検出回路とから構成されるｍ個の機能ブロック群と、前記各機能ブロック群から出力される（ｍ×（ｎ−１））個の出力電圧を加算して出力する加算回路とからなり、前記制御手段は、前記加算回路の出力電圧が最小になるよう前記偏波変換手段を制御することを特徴とする。
請求項３０に記載の発明は、請求項１４または１９に記載の偏波モード分散補償装置であって、前記偏波主軸検出手段及び前記特定偏波選択手段は、前記偏波変換手段から出力される信号光を直交する２つの偏波成分に分離する偏波分離手段と、前記偏波分離手段によって分離された１の光信号を分配する光分配手段と、前記光分配手段によって分配された一方の信号光を電気信号に変換する第１の光電変換手段と、前記光分配手段によって分配された一方の信号光を電気信号に変換する第２の光電変換手段と、前記第１の光電変換手段により変換された電気信号の特定周波数成分を検出する第１の特定周波数検出手段と、前記第２の光電変換手段により変換された電気信号の特定周波数成分を検出する第２の特定周波数検出手段とからなり、前記制御手段は、前記特定周波数検出手段で検出される２つの周波数成分強度が等しくなるように前記偏波変換手段を制御することを特徴とする。
請求項３１に記載の発明は、請求項１４または１９に記載の偏波モード分散補償装置であって、前記偏波主軸検出手段及び前記特定偏波選択手段は、前記偏波変換手段から出力される信号光を直交する２つの偏波成分に分離する偏波分離手段と、前記偏波分離手段によって分離された一方の光信号を分配する光分配手段と、前記偏波分離手段によって分配された他方の信号光を電気信号に変換する第１の光電変換手段と、前記光分配手段によって分配された一方の信号光を電気信号に変換する第２の光電変換手段と、前記第１の光電変換手段により変換された電気信号と、前記第２の光電変換手段により変換された電気信号との位相を比較する位相比較手段とからなり、前記制御手段は、前記位相比較手段で検出される位相差が最大または最小になるよう前記偏波変換手段を制御することを特徴とする。
請求項３２に記載の発明は、請求項１４または１９に記載の偏波モード分散補償装置であって、前記偏波主軸検出手段及び前記特定偏波選択手段は、前記偏波変換手段から出力される信号光を直交する２つの偏波成分に分離する偏波分離手段と、前記偏波分離手段によって分離された一方の光信号を分配する光分配手段と、前記偏波分離手段によって分配された他方の信号光を電気信号に変換する第１の光電変換手段と、前記第１の光電変換手段により変換された電気信号から高周波成分を除去する第１の帯域制限手段と、前記光分配手段によって分配された一方の信号光を電気信号に変換する第２の光電変換手段と、前記第２の光電変換手段により変換された電気信号から高周波成分を除去する第２の帯域制限手段と、前記第１の帯域制限手段により高周波成分が除去された電気信号と、前記第２の帯域制限手段により高周波成分が除去された電気信号との位相を比較する位相比較手段とからなり、
前記制御手段は、前記位相比較手段で検出される位相差が最大または最小になるよう前記偏波変換手段を制御することを特徴とする。
請求項３３に記載の発明は、請求項１４または１９に記載の偏波モード分散補償装置であって、前記偏波主軸検出手段及び前記特定偏波選択手段は、前記偏波変換手段から出力される信号光を直交する２つの偏波成分に分離する偏波分離手段と、前記偏波分離手段によって分離された一方の光信号を分配する光分配手段と、前記偏波分離手段によって分配された他方の信号光を電気信号に変換する第１の光電変換手段と、前記第１の光電変換手段により変換された電気信号の信号パターンを特定の規則に従ってパターン変換する第１の信号処理手段と、前記光分配手段によって分配された一方の信号光を電気信号に変換する第２の光電変換手段と、前記第２の光電変換手段により変換された電気信号の信号パターンを特定の規則に従ってパターン変換する第２の信号処理手段と、前記第１の信号処理手段によりパターン変換された電気信号と、前記第２の信号処理手段によりパターン変換された電気信号との位相を比較する位相比較手段とからなり、
前記制御手段は、前記位相比較手段で検出される位相差が最大または最小になるよう前記偏波変換手段を制御することを特徴とする。
請求項３４に記載の発明は、光信号を送信する光送信器と、前記光送信器と接続され前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光送信器と接続され前記光信号を受信する光受信器とから構成される光伝送システムにおいて前記伝送路上に設けられる偏波モード分散の補償装置であって、前記光送信器から出力された信号光の偏波状態を変換する偏波変換手段と、前記偏波変換手段から出力される信号光から特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段と、前記光受信器で検出される符号誤り数が最小となるように前記偏波変換手段を制御する制御手段と、前記特定偏波選択手段により分離された偏波成分の群速度分散を補償する分散補償手段とを具備することを特徴とする。
請求項３５に記載の発明は、光信号を送信する光送信器と、前記光送信器と接続され前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光送信器と接続され前記光信号を受信する光受信器とから構成される光伝送システムにおいて前記伝送路上に設けられる偏波モード分散の補償装置であって、前記光送信器から出力された信号光の偏波状態を変換する偏波変換手段と、前記偏波変換手段から出力される信号光から特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段と、前記特定偏波選択手段により分離された偏波成分の群速度分散を補償する分散付与手段と、前記光受信器で検出される符号誤り数が最小となるように前記偏波変換手段および前記分散付与手段を制御する制御手段とを具備することを特徴とする。
請求項３６に記載の発明は、光信号を送信する光送信器と、前記光送信器と接続され前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光送信器と接続され前記光信号を受信する光受信器とから構成される光伝送システムにおいて前記伝送路上に設けられる偏波モード分散の補償装置であって、前記光送信器から出力された信号光の偏波状態を変換する偏波変換手段と、前記偏波変換手段から出力される信号光から特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段と、前記光受信器で訂正される誤り訂正数が最小となるように前記偏波変換手段を制御する制御手段と、前記特定偏波選択手段により分離された偏波成分の群速度分散を補償する分散補償手段とを具備することを特徴とする。
請求項３７に記載の発明は、光信号を送信する光送信器と、前記光送信器と接続され前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光送信器と接続され前記光信号を受信する光受信器とから構成される光伝送システムにおいて前記伝送路上に設けられる偏波モード分散の補償装置であって、前記光送信器から出力された信号光の偏波状態を変換する偏波変換手段と、前記偏波変換手段から出力される信号光から特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段と、前記特定偏波選択手段により分離された偏波成分の群速度分散を補償する分散付与手段と、前記光受信器で訂正される誤り訂正数が最小となるように前記偏波変換手段および前記分散付与手段を制御する制御手段とを具備することを特徴とする。
請求項３８に記載の発明は、光信号を送信する光送信器と、前記光送信器と接続され前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光送信器と接続され前記光信号を受信する光受信器とから構成される光伝送システムにおいて前記伝送路上に設けられる偏波モード分散の補償装置であって、前記光送信器から出力された信号光の偏波状態を変換する偏波変換手段と、前記偏波変換手段から出力される信号光から特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段と、前記特定偏波選択手段により分離された偏波成分の群速度分散を補償する分散付与手段と、前記光受信器は、波形劣化検出機構を有し、前記光受信器が検出する波形劣化が最小となるように前記偏波変換手段および前記分散付与手段を制御する制御手段とを具備することを特徴とする。
請求項３９に記載の発明は、光信号を送信する光送信器と、前記光送信器と接続され前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光送信器と接続され前記光信号を受信する光受信器とから構成される光伝送システムにおいて前記伝送路上に設けられる偏波モード分散の補償装置であって、前記光送信器から出力された信号光の偏波状態を変換する偏波変換手段と、前記偏波変換手段から出力される信号光にＰＭＤを付与するＰＭＤ付与手段と、前記偏波変換手段から出力される信号光から特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段と、前記光受信器で検出される符号誤り数が最小となるように前記偏波変換手段を制御する制御手段と、前記特定偏波選択手段により分離された偏波成分の群速度分散を補償する分散補償手段とを具備することを特徴とする。
請求項４０に記載の発明は、請求項３９記載の偏波モード分散補償装置であって、前記光送信器から出力される信号光の偏波状態を円偏波もしくは直線偏波に設定する偏波設定手段を具備することを特徴とする。
請求項４１に記載の発明は、光信号を送信する光送信器と、前記光送信器と接続され前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光送信器と接続され前記光信号を受信する光受信器とから構成される光伝送システムにおいて前記伝送路上に設けられる偏波モード分散の補償装置であって、前記光送信器から出力された信号光の偏波状態を変換する偏波変換手段と、前記偏波変換手段から出力される信号光にＰＭＤを付与するＰＭＤ付与手段と、前記偏波変換手段から出力される信号光から特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段と、前記特定偏波選択手段により分離された偏波成分の群速度分散を補償する分散付与手段と、前記光受信器で検出される符号誤り数が最小となるように前記偏波変換手段および前記分散付与手段を制御する制御手段とを具備することを特徴とする。
請求項４２に記載の発明は、請求項４１記載の偏波モード分散補償装置であって、前記光送信器から出力される信号光の偏波状態を円偏波もしくは直線偏波に設定する偏波設定手段を具備することを特徴とする。
請求項４３に記載の発明は、光信号を送信する光送信器と、前記光送信器と接続され前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光送信器と接続され前記光信号を受信する光受信器とから構成される光伝送システムにおいて前記伝送路上に設けられる偏波モード分散の補償装置であって、前記光送信器から出力された信号光の偏波状態を変換する偏波変換手段と、前記偏波変換手段から出力される信号光にＰＭＤを付与するＰＭＤ付与手段と、前記ＰＭＤ付与手段から出力される信号光から特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段と、前記光受信器で訂正される誤り訂正数が最小となるように前記偏波変換手段を制御する制御手段と、前記特定偏波選択手段により分離された偏波成分の群速度分散を補償する分散補償手段とを具備することを特徴とする。
請求項４４に記載の発明は、請求項４３記載の偏波モード分散補償装置であって、前記光送信器から出力される信号光の偏波状態を円偏波もしくは直線偏波に設定する偏波設定手段を具備することを特徴とする。
請求項４５に記載の発明は、光信号を送信する光送信器と、前記光送信器と接続され前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光送信器と接続され前記光信号を受信する光受信器とから構成される光伝送システムにおいて前記伝送路上に設けられる偏波モード分散の補償装置であって、前記光送信器から出力された信号光の偏波状態を変換する偏波変換手段と、前記偏波変換手段から出力される信号光にＰＭＤを付与するＰＭＤ付与手段と、前記ＰＭＤ付与手段から出力される信号光から特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段と、前記特定偏波選択手段により分離された偏波成分の群速度分散を補償する分散付与手段と、前記光受信器で訂正される誤り訂正数が最小となるように前記偏波変換手段および前記分散付与手段を制御する制御手段とを具備することを特徴とする。
請求項４６に記載の発明は、請求項４５記載の偏波モード分散補償装置であっって、前記光送信器から出力される信号光の偏波状態を円偏波もしくは直線偏波に設定する偏波設定手段を具備することを特徴とする。
請求項４７に記載の発明は、光信号を送信する光送信器と、前記光送信器と接続され前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光送信器と接続され前記光信号を受信する光受信器とから構成される光伝送システムにおいて前記伝送路上に設けられる偏波モード分散の補償装置であって、前記光送信器から出力された信号光の偏波状態を変換する偏波変換手段と、前記偏波変換手段から出力される信号光にＰＭＤを付与するＰＭＤ付与手段と、前記ＰＭＤ付与手段から出力される信号光から特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段と、前記特定偏波選択手段により分離された偏波成分の群速度分散を補償する分散付与手段と、前記光受信器は、波形劣化検出機能を有し、前記光検出器が検出する波形劣化が最小となるように前記偏波変換手段および前記分散付与手段を制御する制御手段とを具備することを特徴とする。
請求項４８に記載の発明は、請求項４７記載の偏波モード分散補償装置であって、前記光送信器から出力される信号光の偏波状態を円偏波もしくは直線偏波に設定する偏波設定手段を具備することを特徴とする。
請求項４９に記載の発明は、請求項３８または４７に記載の偏波モード分散補償装置であって、前記波形劣化検出機能を有する前記光受信器は、信号光を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手段によって変換された電気信号を３個に分配する電気信号分配手段と、前記電気信号分配手段によって分配された電気信号を識別再生する３個の識別回路と、前記３個の識別回路から選択された２個の識別回路のそれぞれの出力信号の論理が一致しているかを判定する一致判定回路と、前記一致判定回路の出力信号の低周波成分を検出する低周波透過回路とからなり、前記制御手段は、前記低周波透過回路の出力電圧が最小になるよう前記偏波変換手段および前記分散付与手段を制御し、前記選択された２個の識別回路以外の１個の識別回路は、識別データを外部に出力することを特徴とする。
請求項５０に記載の発明は、請求項３８または４７に記載の偏波モード分散補償装置であって、前記波形劣化検出機能を有する前記光受信器は、信号光を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手段によって変換された電気信号を３個に分配する電気信号分配手段と、前記電気信号分配手段によって分配された電気信号を識別再生する３個の識別回路と、前記３個の識別回路から選択された２個の識別回路のそれぞれの出力信号の論理が一致しているかを判定する一致判定回路と、前記一致判定回路の出力信号のパルス数を積算してパルス数に比例した電圧を出力するパルス数検出回路とからなり、前記制御手段は、前記パルス数検出回路の出力電圧が最小になるよう前記偏波変換手段および前記分散付与手段を制御し、前記選択された２個の識別回路以外の１個の識別回路は、識別データを外部に出力することを特徴とする。
請求項５１に記載の発明は、請求項３８または４７に記載の偏波モード分散補償装置であって、前記波形劣化検出機能を有する前記光受信器は、信号光を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手段によって変換された電気信号を（（２×ｎ）＋１）個に分配する電気信号分配手段と、前記電気信号分配手段によって分配された電気信号を識別再生する（（２×ｎ）＋１）個の識別回路と、前記（（２×ｎ）＋１）個の識別回路から（２×ｎ）個の識別回路を抽出し、抽出された識別回路から更に選択された２個の識別回路のそれぞれの出力信号の論理が一致しているかを判定するｎ個の一致判定回路と、前記一致判定回路の出力信号の低周波成分を検出するｎ個の低周波透過回路と、前記低周波透過回路の出力電圧を加算して出力する加算回路とからなり、前記制御手段は、前記加算回路の出力電圧が最小になるよう前記偏波変換手段および前記分散付与手段を制御し、前記抽出された（２×ｎ）個の識別回路以外の１個の識別回路は、識別データを外部に出力することを特徴とする。
請求項５２に記載の発明は、請求項３８または４７に記載の偏波モード分散補償装置であって、前記波形劣化検出機能を有する前記光受信器は、信号光を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手段によって変換された電気信号を（（２×ｎ）＋１）個に分配する電気信号分配手段と、前記電気信号分配手段によって分配された電気信号を識別再生する（（２×ｎ）＋１）個の識別回路と、前記（（２×ｎ）＋１）個の識別回路から（２×ｎ）個の識別回路を抽出し、抽出された識別回路から更に選択された２個の識別回路のそれぞれの出力信号の論理が一致しているかを判定するｎ個の一致判定回路と、前記一致判定回路の出力信号のパルス数を積算してパルス数に比例した電圧を出力するｎ個のパルス数検出回路と、前記低周波透過回路の出力電圧を加算して出力する加算回路とからなり、前記制御手段は、前記加算回路の出力電圧が最小になるよう前記偏波変換手段および前記分散付与手段を制御し、前記抽出された（２×ｎ）個の識別回路以外の１個の識別回路は、識別データを外部に出力することを特徴とする。
請求項５３に記載の発明は、請求項３８または４７に記載の偏波モード分散補償装置であって、前記波形劣化検出機能を有する光受信器は、信号光を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手段によって変換された電気信号をｎ個に分配する第１の電気信号分配手段と、前記第１の電気信号分配手段によって分配されたそれぞれの電気信号を識別再生するｎ個の識別回路と、前記ｎ個の識別回路から選択された１個の識別回路の出力信号をｎ個に分配する第２の電気信号分配手段と、前記選択された１個の識別回路以外の識別回路の出力信号と前記ｎ個の第２の電気信号分配手段の出力信号から選択された（ｎ−１）個の出力信号の論理がそれぞれ一致しているかを判定する（ｎ−１）個の一致判定回路と、前記一致判定回路の出力信号の低周波成分を検出する（ｎ−１）個の低周波透過回路と、前記低周波透過回路の出力電圧を加算して出力する加算回路とからなり、前記制御手段は、前記加算回路の出力電圧が最小になるよう前記偏波変換手段および前記分散付与手段を制御し、前記第２の電気信号分配手段は、前記選択された（ｎ−１）個の出力信号以外の１個の出力信号を外部に出力することを特徴とする。
請求項５４に記載の発明は、請求項３８または４７に記載の偏波モード分散補償装置であって、前記波形劣化検出機能を有する光受信器は、信号光を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手段によって変換された電気信号をｎ個に分配する第１の電気信号分配手段と、前記第１の電気信号分配手段によって分配されたそれぞれの電気信号を識別再生するｎ個の識別回路と、前記ｎ個の識別回路から選択された１個の識別回路の出力信号をｎ個に分配する第２の電気信号分配手段と、前記選択された１個の識別回路以外の識別回路の出力信号と前記ｎ個の第２の電気信号分配手段の出力信号から選択された（ｎ−１）個の出力信号の論理がそれぞれ一致しているかを判定する（ｎ−１）個の一致判定回路と、前記一致判定回路の出力信号のパルス数を積算してパルス数に比例した電圧を出力する（ｎ−１）個のパルス数検出回路と、前記パルス数検出回路の出力電圧を加算して出力する加算回路とからなり、前記制御手段は、前記加算回路の出力電圧が最小になるよう前記偏波変換手段および前記分散付与手段を制御し、前記第２の電気信号分配手段は、更に１個の出力信号を外部に出力することを特徴とする。
請求項５５に記載の発明は、請求項１２から請求項５４のいずれかの項に記載の偏波モード分散補償装置であって、前記光送信器は、ビット毎に光の位相が反転したＲＺ符号を付与した信号光を出力することを特徴とする。
請求項５６に記載の発明は、請求項１２から請求項５４のいずれかの項に記載の偏波モード分散補償装置であって、前記光送信器は、パルス毎に光の位相が反転したＲＺ符号を付与した信号光を出力することを特徴とする。
請求項５７に記載の発明は、請求項１２、１４、１５、１９、３４、３６、３９及び４４のいずれかの項に記載の偏波モード分散補償装置であって、前記分散補償手段は、入力された前記信号光に分散を付与する分散付与手段と、前記分散付与手段と直列に接続され、前記分散付与手段を通過した信号光の波形劣化を検出する第２の波形劣化検出手段と、前記第２の波形劣化検出手段により検出された波形劣化が最小となるように前記分散付与手段を制御する第２の制御手段とからなることを特徴とする。
請求項５８に記載の発明は、請求項１２、１４、１５、１９、３４、３６、３９及び４４のいずれかの項に記載の偏波モード分散補償装置であって、前記分散補償手段は、入力された前記信号光に分散を付与する分散付与手段と、前記分散付与手段と直列に接続され、分散付与手段を通過した信号光の累積分散値を検出する分散検出手段と、前記分散検出手段により検出された前記累積分散値がゼロになるよう前記分散付与手段を制御する第２の制御手段とからなることを特徴とする。
請求項５９に記載の発明は、請求項５８に記載の偏波モード分散補償装置であって、前記光送信器は、同一信号パターンで変調された複数の波長の異なる信号光を送信し、前記分散検出手段は、複数の波長の異なる信号光を分離する光分離手段と、分離した複数の光信号をそれぞれ電気信号に変換する複数の光電変換手段と、前記光電変換手段により変換された電気信号間の位相差を検出する位相比較手段とからなることを特徴とする。
本発明の偏波モード分散補償装置により、一次のＰＭＤをＤＧＤ値に制限なく補償できるだけでなく、ＤＧＤ値や偏波主軸が波長によって変化する高次のＰＭＤをも補償可能となる。さらに、光伝送路の偏波主軸が時間とともに変化した場合にも安定して一次および高次のＰＭＤ補償が可能となる。
以下、図面を参照して本発明の一実施形態である偏波モード分散補償装置について説明する。なお、以下の実施形態において、既出の構成要素については、その詳細説明を省略し、各実施形態に適用されるものとする。
図１は、本実施形態１の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態１の偏波モード分散補償装置は、光伝送システムの受信側に配置される偏波変換手段１と、特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段２と、特定偏波選択手段１により分離された信号光の波形劣化を検出する波形劣化検出手段３と、分散補償手段４とから構成される。
なお、上記偏波変換手段１は偏波コントローラ、あるいは偏波変調器が好適な例として適用可能である。また、特定偏波選択手段２はＰＢＳ、あるいはポーラライザ（直線偏光素子）が好適な例として適用可能である。また、上記波形劣化検出手段３は、図１２等に示す光電変換手段９１であるフォトダイオード、直流成分検出手段９２であるＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）及び電圧計、特定周波数成分検出手段９３であるＢＰＦ（Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）、ＲＦパワー検出器及び電圧計から構成されることが好ましい。分散補償手段４はファイバグレーティング等の可変分散補償器が好適な例として適用可能である。
光送信器５が送信する信号光は、光伝送路６を伝播し、偏波変換手段１を通過した後、特定偏波選択手段２に入力される。入力された信号光は、特定偏波選択手段２によって、光受信機８に送信される信号光となる特定の偏波成分が分離される。波形劣化検出手段３は分離された信号光が入力されると、波形劣化を検出する。制御手段７は、検出した波形劣化に関する情報に基づいて、波形劣化が最小になるように偏波変換手段１を制御する。
分離された信号光の波形劣化は、特定偏波選択手段２が光伝送路６の偏波主軸と平行な（または垂直）偏波成分を分離する状態において、最も小さくなるため、制御手段７は、波形劣化が最小になるよう偏波変換手段１を制御することで、光伝送路６の偏波主軸を伝播してきた信号光成分のみを分離でき、ＤＧＤによる伝送品質劣化を補償することができる。
ＤＧＤの波長に依存した変化（ＰＣＤ）の効果は、直交する２つの偏波主軸のうち一方だけに着目すれば、群速度分散と等価となる。このため、特定偏波選択手段２により分離された信号光は一方の偏波主軸を伝播してきた信号光であり、分散補償手段４により群速度分散を補償することで、ＰＣＤの補償を同時に実現することができる。なお、分散補償手段４は、偏波変換手段１の前段に配置しても良い。
図２は、本実施形態２の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態２の偏波モード分散補償装置は、光伝送システムの受信側に配置される偏波変換手段１０と、特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段１１と、特定偏波選択手段１１により分離された信号光に分散を付与する分散付与手段１２と、分散付与手段１２により分散を付与された信号光の波形劣化を検出する波形劣化検出手段１３とから構成される。
光送信器１４から送信される信号光は、光伝送路１５を伝播し、偏波変換手段１０を通過した後、特定偏波選択手段１１によって、光受信機１７に送信される信号光となる特定の偏波成分が分離される。分離された信号光は、分散付与手段１２によって分散が付与された後に、波形劣化手段１３に入力されて波形劣化が検出される。制御手段１６は、波形劣化が最小になるように偏波変換手段１０および分散付与手段１２を制御する。特定偏波選択手段１１が光伝送路１５の偏波主軸と平行な（または垂直）偏波成分を分離する状態が分離した信号光の波形劣化が最も小さくなる。このため、波形劣化が最小になるように制御することで、光伝送路１５の偏波主軸を伝播してきた信号光成分のみを分離でき、ＤＧＤによる伝送品質劣化を補償することができる。
ＤＧＤの波長に依存した変化（ＰＣＤ）の効果は、直交する２つの偏波主軸のうち一方だけに着目すれば、群速度分散と等価となる。このため、特定偏波選択手段１１により分離された信号光は、一方の偏波主軸を伝播してきた信号光であり、分散付与手段１２により群速度分散を補償することで、ＰＣＤの補償を同時に実現することができる。なお、分散付与手段１２は、偏波変換手段１０の前段に配置しても良い。また、群速度分散の変動は、偏波モード分散の変動速度に比べて遅いため、分散付与手段の制御は、偏波変換手段１０よりも遅い速度で実行すれば良い。
図３は、本実施形態３の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態３の偏波モード分散補償装置は、光伝送システムの受信側に配置される偏波変換手段２０と、偏波主軸を検出する偏波主軸検出手段２１と、特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段２２と、分散補償手段２３とから構成される。
なお、上記偏波主軸検出手段２１は、図２１に示す第１および第２の光電変換手段１４２、１４３であるフォトダイオード、第１および第２の特定周波数成分検出手段１４４、１４５であるＢＰＦ（Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）、ＲＦパワー検出器及び電圧計から構成されることが好ましい。また、図２２に示す第１および第２の光電変換手段１５２、１５３であるフォトダイオード、位相比較手段１５４である位相比較器から構成してもよい。また、図２３に示す第１および第２の光電変換手段１５２、１５３であるフォトダイオード、第１および第２の帯域制限手段１５６、１５７であるＬＰＦ、位相比較手段１５４である位相比較器から構成してもよい。
光送信器２４から送信される信号光は、光伝送路２５を伝播し、偏波変換手段２０を通過した後、偏波主軸検出手段２１に入力される。偏波主軸検出手段２１を通過した信号光は特定偏波選択手段２２に入力され、光受信機２７に送信される信号光となる特定の偏波成分が分離される。制御手段２６は、偏波主軸検出手段２１により検出される偏波主軸が、特定偏波選択手段２２が分離する偏波成分と平行（または垂直）になるように偏波変換手段２０を制御する。
このように、光伝送路２５の偏波主軸を伝播してきた信号光成分のみを分離し、ＤＧＤによる伝送品質劣化を補償することができる。
ＤＧＤの波長に依存した変化（ＰＣＤ）の効果は、上述したように直交する２つの偏波主軸のうち一方だけに着目すれば、群速度分散と等価となる。このため、特定偏波選択手段２２により分離された信号光は一方の偏波主軸を伝播してきた信号光であり、分散補償手段２３により群速度分散を補償することで、ＰＣＤの補償を同時に実現することができる。なお、分散補償手段２３は、偏波変換手段２０の前段に配置しても良い。
図４は、本実施形態４の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態４の偏波モード分散補償装置は、光伝送システムの受信側に配置される偏波変換手段３０と、ＰＭＤを付与するＰＭＤ付与手段３１と、特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段３２と、特定偏波選択手段３２により分離された信号光の波形劣化を検出する波形劣化検出手段３３と、分散補償手段３４とから構成される。
なお、ＰＭＤ付与手段３１は、図５に示すように偏波分離器３１−１、光遅延器３１−２、偏波合成器３１−３から構成されることが好ましい。
光送信器３５から送信され、光伝送路３６を伝播した信号光は、偏波変換手段３０を通過した後、ＰＭＤ付与手段３１に入力される。ＰＭＤ付与手段３１は、入力された信号光に対してＰＤＭを付与し、特定偏波選択手段３２に出力する。ＰＭＤを付与された信号光は、特定偏波選択手段３２によって、光受信機３８に送信される信号光となる特定の偏波成分が分離される。波形劣化検出手段３３は、分離された信号光が入力されると、波形劣化を検出する．制御手段３７は、この波形劣化に関する情報に基づいて、波形劣化が最小になるように偏波変換手段３０を制御する。
このように、制御手段２６が、偏波変換手段３０により信号光の偏波状態を変化させることで、光伝送路３６とＰＭＤ付与手段３１のＰＭＤベクトルの向きが変わり、光伝送路３６とＰＭＤ付与手段３１の総合のＰＭＤベクトルを制御することができる。
図６にＰＭＤベクトル制御の動作例を模式的に示す。光伝送路３６とＰＭＤ付与手段３１の総合の偏波主軸が特定偏波選択手段３２により分離される直線偏波状態（もしくは円偏波状態）と平行（または垂直）になった場合、信号光の波形劣化が最も小さくなる。
このため、制御手段３７が、波形劣化が最小になるように偏波変換手段３０を制御することで、光伝送路３６とＰＭＤ付与手段３１の総合の偏波主軸を伝播してきた信号光成分のみを分離でき、ＤＧＤによる伝送品質劣化を補償することができる。
また、光伝送路３６の偏波主軸が時間と共に変化しても、光伝送路３６とＰＭＤ付与手段３１の総合の偏波主軸は、特定偏波選択手段３２で分離される偏波状態と平行（もしくは垂直）に制御される。したがって、特定偏波選択手段３２で直線偏波成分を分離する場合には、送信信号光を円偏波に設定することにより、受信している偏波成分が、伝播している偏波主軸に入力されるパワーは常に一定に保たれ、安定したＰＭＤ補償が可能となる。
ＤＧＤの波長に依存した変化（ＰＣＤ）の効果は、上述したように直交する２つの偏波主軸のうち一方だけに着目すれば、群速度分散と等価となる。このため、特定偏波選択手段３２により分離された信号光は、一方の偏波主軸を伝播してきた信号光であり、分散補償手段３４により群速度分散を補償することで、ＰＣＤの補償を同時に実現することができる。なお、分散補償手段３４は、偏波変換手段３０の前段に配置しても良い。
図７は、本実施形態５の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態５の偏波モード分散補償装置は、光伝送システムの送信側に配置される偏波設定手段４０と、受信側に配置される偏波変換手段４１と、ＰＭＤを付与するＰＭＤ付与手段４２と、特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段４３と、特定偏波選択手段４３により分離された信号光の波形劣化を検出する波形劣化検出手段４４と、分散補償手段４５とから構成される。
なお、上記偏波設定手段４０は、上記偏波変換手段１と同様に偏波コントローラ、あるいは偏波変調器をパッシブ制御することにより好適な例として適用可能である。
光送信器４６から送信される信号光は、偏波設定手段４０により円偏波（もしくは直線偏波）に設定され、光伝送路４７に入射される。光伝送路４７を伝播した信号光は、偏波変換手段４１を通過した後、ＰＭＤ付与手段４２に入力される。ＰＭＤ付与手段４２は、入力された信号光に対してＰＤＭを付与し、特定偏波選択手段４３に出力する。ＰＭＤを付与された信号光は、特定偏波選択手段４３によって、光受信機４９に送信される信号光となる特定の偏波成分が分離される。波形劣化検出手段４４は、分離された信号光が入力されると、波形劣化を検出する．制御手段４８は、この波形劣化に関する情報に基づいて、波形劣化が最小になるように偏波変換手段４１を制御する。
このように、制御手段４８が、偏波変換手段４１により信号光の偏波状態を変化させることで、光伝送路４７とＰＭＤ付与手段４２のＰＭＤベクトルの向きが変わり、光伝送路４７とＰＭＤ付与手段４２の総合のＰＭＤベクトルを制御することができる。
図８は、本実施形態６の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態６の偏波モード分散補償装置は、光伝送システムの受信側に配置される偏波変換手段５０と、ＰＭＤを付与するＰＭＤ付与手段５１と、特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段５２と、特定偏波選択手段５２により分離された信号光に分散を付与する分散付与手段５３と、分散付与手段５３により分散を付与された信号光の波形劣化を検出する波形劣化検出手段５４とから構成される。
光送信器５５から送信される信号光は、光伝送路５６を伝播し、偏波変換手段５０を通過した後、ＰＭＤ付与手段５１に入力される。ＰＭＤを付与された信号光は、特定偏波選択手段５２によって、光受信機５８に送信される信号光となる特定の偏波成分が分離される。分離された信号光は、分散付与手段５３によって分散が付与された後に、波形劣化手段５４に入力されて波形劣化が検出される。制御手段５７は、波形劣化が最小になるように偏波変換手段５０および分散付与手段５３を制御する。
このように、制御手段５７が、偏波変換手段５０により信号光の偏波状態を変化させることで、光伝送路５６とＰＭＤ付与手段５１のＰＭＤベクトルの向きが変わり、光伝送路５６とＰＭＤ付与手段５１の総合のＰＭＤベクトルを制御することができる。光伝送路５６とＰＭＤ付与手段５１の総合の偏波主軸が特定偏波選択手段５２により分離される偏波状態と平行（または垂直）になった場合、信号光の波形劣化が最も小さくなる。このため、波形劣化が最小になるように制御することで、光伝送路５６とＰＭＤ付与手段５１の総合の偏波主軸を伝播してきた信号光成分のみを分離でき、ＤＧＤによる伝送品質劣化を補償することができる。
光伝送路５６の偏波主軸が時間と共に変化しても、光伝送路５６とＰＭＤ付与手段５１の総合の偏波主軸は、特定偏波選択手段５２で分離される偏波状態と平行（もしくは垂直）に制御されるため、安定したＰＭＤ補償が可能となる。特定偏波選択手段５２により分離された信号光は、一方の偏波主軸を伝播してきた信号光であり、分散付与手段５３により群速度分散を補償することで、ＰＣＤの補償を同時に実現することができる。なお、分散付与手段５３は、偏波変換手段５０の前段に配置しても良い。また、群速度分散の変動は、偏波モード分散の変動速度に比べて遅いため、分散付与手段５３の制御は、偏波変換手段５０よりも遅い速度で実効すれば良い。
図９は、本実施形態７の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態７の偏波モード分散補償装置は、光伝送システムの送信側に配置される偏波設定手段６０と、受信側に配置される偏波変換手段６１と、ＰＭＤを付与するＰＭＤ付与手段６２と、特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段６３と、特定偏波選択手段６３により分離された信号光に分散を付与する分散付与手段６４と、分散付与手段６４により分散を付与された信号光の波形劣化を検出する波形劣化検出手段６５とから構成される。
光送信器６６から送信される信号光は、偏波設定手段６０により円偏波（もしくは直線偏波）に設定され、光伝送路６７に入射される。光伝送路６７を伝播した信号光は、偏波変換手段６１を通過した後、ＰＭＤ付与手段６２に入力される。ＰＭＤを付与された信号光は、特定偏波選択手段６３によって、光受信機６９に送信される信号光となる特定の偏波成分が分離される。分離された信号光は、分散付与手段６４によって分散が付与された後に、波形劣化手段６５に入力されて波形劣化が検出される。制御手段６８は、波形劣化が最小になるように偏波変換手段６１および分散付与手段６４を制御する。
このように、制御手段６８が、偏波変換手段６１により信号光の偏波状態を変化させることで、光伝送路６７とＰＭＤ付与手段６２のＰＭＤベクトルの向きが変わり、光伝送路６７とＰＭＤ付与手段６２の総合のＰＭＤベクトルを制御することができる。光伝送路６７とＰＭＤ付与手段６２の総合の偏波主軸が特定偏波選択手段６３により分離される直線偏波状態（もしくは円偏波状態）と平行（または垂直）になった場合、信号光の波形劣化が最も小さくなる。このため、波形劣化が最小になるように制御することで、光伝送路６７とＰＭＤ付与手段６２の総合の偏波主軸を伝播してきた信号光成分のみを分離でき、ＤＧＤによる伝送品質劣化を補償することができる。
光伝送路６７の偏波主軸が時間と共に変化しても、光伝送路６７とＰＭＤ付与手段６２の総合の偏波主軸は、特定偏波選択手段６３で分離される偏波状態と平行（もしくは垂直）に制御されるため、特定偏波選択手段６３で直線偏波成分を分離する場合には、送信信号光を円偏波に設定することにより、受信している偏波成分が伝播している偏波主軸に入力されるパワーが常に一定に保たれ、安定したＰＭＤ補償が可能となる。特定偏波選択手段６３により分離された信号光は、一方の偏波主軸を伝播してきた信号光であり、分散付与手段６４により群速度分散を補償することで、ＰＣＤの補償を同時に実現することができる。なお、分散付与手段６４は、偏波変換手段６１の前段に配置しても良い。また、群速度分散の変動は、偏波モード分散の変動速度に比べて遅いため、分散付与手段６４の制御は、偏波変換手段６１よりも遅い速度で実行すれば良い。
図１０は、本実施形態８の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態８の偏波モード分散補償装置は、光伝送システムの受信側に配置される偏波変換手段７０と、ＰＭＤを付与するＰＭＤ付与手段７１と、偏波主軸を検出する偏波主軸検出手段７２と、特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段７３と、分散補償手段７４とから構成される。
光送信器７５から送信され、光伝送路７６を伝播した信号光は、偏波変換手段７０を通過した後、ＰＭＤ付与手段７１に入力される。ＰＭＤ付与手段７１は、入力された信号光に対してＰＤＭを付与し、偏波主軸検出手段７２に出力する。ＰＭＤを付与された信号光は、偏波主軸検出手段７２により偏波主軸を検出された後、特定偏波選択手段７３によって、光受信機７８に送信される信号光となる特定の偏波成分が分離される。制御手段７７は、偏波主軸検出手段７２により検出される光伝送路７６とＰＭＤ付与手段７１の総合の偏波主軸が、特定偏波選択手段７３により分離される偏波状態と平行（または垂直）になるように偏波変換手段３１を制御する。
このように、制御手段７７が、偏波変換手段７０により信号光の偏波状態を変化させることで、光伝送路７６とＰＭＤ付与手段７１のＰＭＤベクトルの向きが変わり、光伝送路７６とＰＭＤ付与手段７１の総合のＰＭＤベクトルを制御することができる。
また、光伝送路７６とＰＭＤ付与手段７１の総合の偏波主軸が特定偏波選択手段７３により分離される偏波状態と平行（または垂直）になった場合、信号光の波形劣化が最も小さくなる。したがって、光伝送路７６とＰＭＤ付与手段７１の総合の偏波主軸を伝播してきた信号光成分のみを分離することで、ＤＧＤによる伝送品質劣化を補償することができる。
また、光伝送路７６の偏波主軸が時間と共に変化しても、光伝送路７６とＰＭＤ付与手段７１の総合の偏波主軸は特定偏波選択手段７３で分離される偏波状態と平行（もしくは垂直）に制御されるため、安定したＰＭＤ補償が可能となる。
ＤＧＤの波長に依存した変化（ＰＣＤ）の効果は、直交する２つの偏波主軸のうち一方だけに着目すれば、群速度分散と等価となる。このため、特定偏波選択手段７３により分離された信号光は一方の偏波主軸を伝播してきた信号光であり、分散補償手段７４により群速度分散を補償することで、ＰＣＤの補償を同時に実現することができる。なお、分散補償手段７４は、偏波変換手段７０の前段に配置しても良い。
図１１は、本実施形態９の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態９の偏波モード分散補償装置は、光伝送システムの送信側に配置される偏波設定手段８０と、受信側に配置される偏波変換手段８１と、ＰＭＤを付与するＰＭＤ付与手段８２と、偏波主軸を検出する偏波主軸検出手段８３と、特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段８４と、分散補償手段８５とから構成される。
光送信器８６から送信される信号光は、偏波設定手段８０により円偏波（もしくは直線偏波）に設定され、光伝送路８７に入射される。光伝送路８７を伝播した信号光は、偏波変換手段８１を通過した後、ＰＭＤ付与手段８２に入力される。ＰＭＤ付与手段８２は、入力された信号光に対してＰＤＭを付与し、偏波主軸検出手段８３に出力する。ＰＭＤを付与された信号光は、偏波主軸検出手段８３により偏波主軸を検出された後、特定偏波選択手段８４によって、光受信機８９に送信される信号光となる特定の直線偏波成分（もしくは円偏波成分）が分離される。制御手段８８は、偏波主軸検出手段８３により検出される光伝送路８７とＰＭＤ付与手段８２の総合の偏波主軸が、特定偏波選択手段８４により分離される偏波状態と平行（または垂直）になるように偏波変換手段８１を制御する。
このように、制御手段８８が、偏波変換手段８１により信号光の偏波状態を変化させることで、光伝送路８７とＰＭＤ付与手段８２のＰＭＤベクトルの向きが変わり、光伝送路８７とＰＭＤ付与手段８２の総合のＰＭＤベクトルを制御することができる。
また、光伝送路８７とＰＭＤ付与手段８２の総合の偏波主軸が特定偏波選択手段３４により分離される直線偏波状態（もしくは円偏波状態）と平行（または垂直）になった場合、信号光の波形劣化が最も小さくなる。したがって、光伝送路８７とＰＭＤ付与手段８２の総合の偏波主軸を伝播してきた信号光成分のみを分離することで、ＤＧＤによる伝送品質劣化を補償することができる。
また、光伝送路８７の偏波主軸が時間と共に変化しても、光伝送路８７とＰＭＤ付与手段８２の総合の偏波主軸は特定偏波選択手段８４で分離される偏波状態と平行（もしくは垂直）に制御されるため、特定偏波選択手段８４で直線偏波成分を分離する場合には、送信信号光を円偏波に設定することにより、受信している偏波成分が伝播している偏波主軸に入力されるパワーは常に一定に保たれ、安定したＰＭＤ補償が可能となる。
ＤＧＤの波長に依存した変化（ＰＣＤ）の効果は、上述したように直交する２つの偏波主軸のうち一方だけに着目すれば、群速度分散と等価となる。このため、特定偏波選択手段８４により分離された信号光は一方の偏波主軸を伝播してきた信号光であり、分散補償手段８５により群速度分散を補償することで、ＰＣＤの補償を同時に実現することができる。なお、分散補償手段８５は、偏波変換手段８１の前段に配置しても良い。
図１２は、本実施形態１０の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態１０の偏波モード分散補償装置は、上記波形劣化検出手段３を、光分配手段９０と、光電変換手段９１と、直流成分検出手段９２と、特定周波数成分検出手段９３と、制御手段９４とから構成する。
上記特定偏波選択手段２によって分離された信号光は、光分配手段９０によって分波され、一方は分散補償手段４へ、他方は光電変換手段９１へと入力される。光電変換手段９１に入力された信号光が電気信号に変換された後、変換された電気信号の直流成分と特定周波数成分（例えば、ビットレートの１／２）が、それぞれ直流成分検出手段９２および特定周波数成分検出手段９３によって検出される。制御手段９４は、この直流成分と特定周波数成分に関する情報に基づいて、検出した直流成分の強度に対する特定周波数成分の強度比が最大になるように偏波制御手段１を制御する。
ＰＭＤによる波形劣化が最小になると、直流成分と特定周波数成分の強度比が最大になるため、直流成分と特定周波数成分の強度比の最大制御を行うことによって特定偏波選択手段２が光伝送路６の偏波主軸と平行な偏波成分を分離することができる。
図１３は、本実施形態１１の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態１１の偏波モード分散補償装置は、上記波形劣化検出手段を、光分配手段１００と、光電変換手段１０１と、電気信号分配手段１０２と、２個の識別回路１０３−１、１０３−２と、一致判定回路１０４と、低周波透過回路１０５とから構成する。
上記特定偏波選択手段もしくは上記分散付与手段から出力された信号光は、光分配手段１００によって分波され、一方は、光受信器へ入力され、他方は、光電変換手段１０１へと入力される。光電変換手段１０１によって変換された電気信号は、電気信号分配手段１０２によって分配され、それぞれ識別回路１０３−１、１０３−２へ入力される。２個の識別回路１０３−１、１０３−２のうちの一方の識別回路は、最適識別レベルよりも高い識別レベルに設定され、他方の識別回路は、最適識別レベルよりも低い識別レベルに設定される。波形劣化により信号「１」の強度が低くなると、高い識別レベルを有する識別回路で謝った識別が行われ、２個の識別回路の出力信号が不一致となる。また、信号「０」の強度が高くなることによっても２個の識別回路の出力信号が不一致となる。一致判定回路１０４において、２つの識別回路１０３−１、１０３−２からの入力信号が一致しない場合、一致判定回路１０４は、ハイレベルの信号を出力する。
波形劣化が大きくなると、２個の識別回路１０３−１、１０３−２の判定に不一致が多数生じ、一致判定回路がハイレベルの信号を出力する割合が高くなる。一致判定回路１０４の出力信号から低周波透過回路１０５で抽出した低周波成分の強度は、一致判定回路１０４がハイレベルの信号を出力する割合、すなわち、波形劣化に比例して大きくなる。従って、低周波透過回路１０５の出力電圧が最小となるように、上記制御回路が偏波制御変換手段の制御をすることで、ＰＭＤによる波形劣化を最小にすることができ、上記特定偏波選択手段が、上記光伝送路の偏波主軸と平行な偏波成分を分離することができる。また、上記制御回路が、同様に上記分散付与手段を制御することにより、群速度分散による波形劣化を最小にすることができる。
図１４は、本実施形態１２の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態１２の偏波モード分散補償装置は、上記実施形態１１の偏波モード分散補償装置と基本的な構成は同一であるが、実施形態１１の低周波透過回路１０５の代わりに、パルス数検出回路１０６を採用することを特徴としている。この場合、一致判定回路１０４の出力信号のパルス数を検出することにより、不一致が極めて少数、すなわち、波形劣化が小さい場合でも、波形劣化を検出することができる。
図１５は、本実施形態１３の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態１３の偏波モード分散補償装置は、上記波形劣化検出手段を、光分配手段１１０と、光電変換手段１１１と、電気信号分配手段１１２と、（２×ｎ）個の識別回路１１３−１−１、…１１３−ｎ−２と、ｎ個の一致判定回路１１４−１、…１１４−ｎと、ｎ個の低周波透過回路１１５−１、…１１５−ｎと、加算回路１１６とから構成する。なお、上記「ｎ」は、正の整数であり、以下、同様とする。
上記特定偏波選択手段もしくは上記分散付与手段から出力された信号光は、光分配手段１１０によって分波され、一方は、光受信器へ入力され、他方は、光電変換手段１１１へと入力される。光電変換手段１１１によって変換された電気信号は、電気信号分配手段１１２によって分配され、各識別回路１１３−１−１、…１１３−ｎ−２へそれぞれ入力される。（２×ｎ）個の識別回路は、２個で１つのグループを形成している。例えば、図１５に示すように、グループ１は、識別回路１１３−１−１と識別回路１１３−１−２とで形成され、グループｎは、識別回路１１３−ｎ−１と識別回路１１３−ｎ−２とで形成される。
グループ内の２つの識別回路は、同一のタイミングで識別動作が行われ、一方の識別回路は、最適識別レベルよりも高い識別レベルに設定され、他方の識別回路は、最適識別レベルよりも低い識別レベルに設定される。波形劣化により信号「１」の強度が低くなると、高い識別レベルを有する識別回路で謝った識別が行われ、２個の識別回路の出力信号が不一致となる。また、信号「０」の強度が高くなることによっても２個の識別回路の出力信号が不一致となる。一致判定回路１０４において、２つの識別回路からの入力信号が一致しない場合、その識別回路に対応した一致判定回路は、ハイレベルの信号を出力する。
波形劣化が大きくなると、例えば、２個の識別回路１１３−１−１、１１３−１−２の判定に不一致が多数生じ、一致判定回路１１４−１がハイレベルの信号を出力する割合が高くなる。一致判定回路１１４−１の出力信号から低周波透過回路１１５−１で抽出した低周波成分の強度は、一致判定回路１１４−１がハイレベルの信号を出力する割合、すなわち、波形劣化に比例して大きくなる。ここで、各グループにおいて、それぞれ異なるタイミングで識別動作を行うことで、タイムスロット上の広い範囲での波形劣化を検出することができる。つまり、各グループの低周波透過回路１１５−１、…１１５−ｎの出力電圧を加算することで、位相方向の波形劣化も検出可能となる。
従って、加算回路１１６の出力電圧が最小となるように、上記制御回路が偏波制御変換手段の制御をすることで、ＰＭＤによる波形劣化を最小にすることができ、上記特定偏波選択手段が、上記光伝送路の偏波主軸と平行な偏波成分を分離することができる。また、上記制御回路が、同様に上記分散付与手段を制御することにより、群速度分散による波形劣化を最小にすることができる。
図１６は、本実施形態１４の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態１４の偏波モード分散補償装置は、上記実施形態１３の偏波モード分散補償装置と基本的な構成は同一であるが、実施形態１３の低周波透過回路１１５−１、…１１５−ｎの代わりに、パルス数検出回路１１７−１、…１１７−ｎを採用することを特徴としている。この場合、各一致判定回路１１４−１、…１１４−ｎの出力信号のパルス数を検出することにより、不一致が極めて少数、すなわち、波形劣化が小さい場合でも、波形劣化を検出することができる。
図１７は、本実施形態１５の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態１５の偏波モード分散補償装置は、上記波形劣化検出手段を、光分配手段１２０と、光電変換手段１２１と、第１の電気信号分配手段１２２と、ｎ個の識別回路１２３−１、…１２３−ｎと、第２の電気信号分配手段１２４と、（ｎ−１）個の一致判定回路１２５−１、…１２５−（ｎ−１）と、（ｎ−１）個の低周波透過回路１２６−１、…１２６−（ｎ−１）と、加算回路１２７とから構成する。
上記特定偏波選択手段もしくは上記分散付与手段から出力された信号光は、光分配手段１２０によって分波され、一方は、光受信器へ入力され、他方は、光電変換手段１２１へと入力される。光電変換手段１２１によって変換された電気信号は、第１の電気信号分配手段１２２によってｎ個に分配され、それぞれ識別回路１２３−１、…１２３−ｎへ入力される。この識別回路の群から選択された１個の識別回路（以下、例えば、識別回路１２３−１）は、最適識別レベルおよび最適識別タイミングに設定される。その他の識別回路（以下、例えば、識別回路１２３−２、…１２３−ｎ）は、同一タイミングで識別動作させても良いし、幾つかの複数のタイミングで識別動作させても良い。識別レベルは、最適識別レベルよりも高く、もしくは低くし、同一タイミングで動作する識別回路のなかでは、互いに異なる識別レベルに設定される。
また、識別回路１２３−１から出力される信号は、第２の電気信号分配手段１２４により（ｎ−１）個に更に分配され、各識別回路（１２３−２、…１２３−ｎ）の出力信号との一致が、それぞれ一致判定回路１２５−１、…１２５−（ｎ−１）により判定される。一致判定回路１２５−１、…１２５−（ｎ−１）から出力される各信号は、各一致判定回路に対応した低周波透過回路１２６−１、…１２６−（ｎ−１）により、低周波成分が抽出され加算回路１２７で出力強度が加算される。波形劣化により信号「１」の強度が低くなると、高い識別レベルを有する識別回路で謝った識別が行われ、最適な識別レベルに設定された識別回路１２３−１の出力信号との間で不一致が起こる。また、信号「０」の強度が高くなることによっても、低い識別レベルを有する識別回路と識別回路１２３−１との間で不一致が起こる。一致判定回路において、２つの識別回路からの入力信号が一致しない場合、各一致判定回路１２５−１、…１２５−（ｎ−１）は、ハイレベルの信号を出力する。
波形劣化が大きくなると、識別回路１２３−１と、各識別回路の判定に不一致が多数生じ、一致判定回路がハイレベルの信号を出力する割合が高くなる。つまり、異なる識別レベルに設定された複数の識別回路と、最適な識別レベルに設定された１個の識別回路の出力信号を比較することにより、各識別レベルにおけるアイ開口を得ることができる。また、異なる識別タイミングに設定された複数の識別回路と、最適識別レベルおよび最適識別タイミングに設定された識別回路１２３−１の出力信号を比較することにより、広い位相範囲で信号波形の情報を得ることができる。また、各一致判定回路１２５−１、…１２５−（ｎ−１）の出力信号から各低周波透過回路１２６−１、…１２６−（ｎ−１）で抽出した低周波成分の強度は、一致判定回路がハイレベルの信号を出力する割合、すなわち、波形劣化に比例して大きくなる。つまり、各低周波透過回路の出力を加算することにより、信号波形の情報を広い強度範囲および位相範囲で得ることができ、高い感度で波形劣化を検出することができる。従って、加算回路１２７の出力電圧が最小となるように、上記制御回路が偏波制御変換手段の制御をすることで、ＰＭＤによる波形劣化を最小にすることができ、上記特定偏波選択手段が、上記光伝送路の偏波主軸と平行な偏波成分を分離することができる。また、上記制御回路が、同様に上記分散付与手段を制御することにより、群速度分散による波形劣化を最小にすることができる。
図１８は、本実施形態１６の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態１６の偏波モード分散補償装置は、上記実施形態１５の偏波モード分散補償装置と基本的な構成は同一であるが、実施形態１５の低周波透過回路１２６−１、…１２６−（ｎ−１）の代わりに、パルス数検出回路１２８−１、…１２８−（ｎ−１）を採用することを特徴としている。この場合、各一致判定回路１２５−１、…１２５−（ｎ−１）の出力信号のパルス数を検出することにより、不一致が極めて少数、すなわち、波形劣化が小さい場合でも、波形劣化を検出することができる。
図１９は、本実施形態１７の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態１７の偏波モード分散補償装置は、上記波形劣化検出手段を、光分配手段１３０と、光電変換手段１３１と、第１の電気信号分配手段１３２と、（ｍ×ｎ）個の識別回路１３３−１−１、…１３３−ｎ−ｍと、ｍ個の第２の電気信号分配手段１３４−１、…１３４−ｍと、（ｍ×（ｎ−１））個の一致判定回路１３５−１−１、…１３５−（ｎ−１）−ｍと、（ｍ×（ｎ−１））個の低周波透過回路１３６−１−１、…１３６−（ｎ−１）−ｍとから構成する。なお、上記「ｍ」は、正の整数であり、以下、同様とする。また、図１９中では、グループ１に係る構成要素のみを図示する。
上記特定偏波選択手段もしくは上記分散付与手段から出力された信号光は、光分配手段１３０によって分波され、一方は、光受信器へ入力され、他方は、光電変換手段１３１へと入力される。光電変換手段１３１によって変換された電気信号は、第１の電気信号分配手段１３２によって（ｍ×ｎ）個に分配され、それぞれ（ｍ×ｎ）個の識別回路へ入力される。以下の信号処理は、ｍ個構成された各グループ内で、ｎ個の電気信号毎に行われるものであり、それぞれ異なるタイミングで識別動作を行う。１つのグループ内（例えば、図１９中のグループ１）では、グループ１内の識別回路の群から選択された１個の識別回路（以下、例えば、識別回路１３３−１−１）は、最適識別レベルに設定される。その他の識別回路（以下、例えば、識別回路１３３−２−１、…１３３−ｎ−１）は、最適識別レベルよりも高く、もしくは低く、互いに異なる識別レベルの設定される。
また、識別回路１３３−１−１から出力される信号は、第２の電気信号分配手段１３４−１により（ｎ−１）個に更に分配され、各識別回路（１３３−２−１、…１３３−ｎ−１）の出力信号との一致が、それぞれ一致判定回路１３５−１−１、…１３５−（ｎ−１）−１により判定される。一致判定回路１３５−１−１、…１３５−（ｎ−１）−１から出力される各信号は、各一致判定回路に対応した低周波透過回路１３６−１−１、…１３６−（ｎ−１）−１により、低周波成分が抽出され、（ｎ−１）個の電圧が出力される。ｍ個のグループ全てから出力される合計（ｍ×（ｎ−１））個の出力電圧は、加算回路１３７で出力強度が加算される。波形劣化により信号「１」の強度が低くなると、高い識別レベルを有する識別回路で謝った識別が行われ、最適な識別レベルに設定された識別回路１３３−１−１、…１３３−１−ｍの出力信号との間で不一致が起こる。また、信号「０」の強度が高くなることによっても、低い識別レベルを有する識別回路と識別回路１３３−１−１、…１３３−１−ｍとの間で不一致が起こる。一致判定回路において、２つの識別回路からの入力信号が一致しない場合、各一致判定回路１３５−１−１、…１３５−（ｎ−１）−ｍは、ハイレベルの信号を出力する。
波形劣化が大きくなると、識別回路１３３−１−１、…１３３−１−ｍと、各識別回路の判定に不一致が多数生じ、一致判定回路がハイレベルの信号を出力する割合が高くなる。つまり、異なる識別レベルに設定された複数の識別回路と、最適な識別レベルに設定された１個の識別回路の出力信号を比較することにより、各識別レベルにおけるアイ開口を得ることができる。また、各一致判定回路１３５−１−１、…１３５−（ｎ−１）−ｍの出力信号から各低周波透過回路１３６−１−１、…１３６−（ｎ−１）−ｍで抽出した低周波成分の強度は、一致判定回路がハイレベルの信号を出力する割合、すなわち、波形劣化に比例して大きくなる。つまり、各低周波透過回路の出力を加算することにより、信号波形の情報を広い強度範囲で得ることができる。さらに、ｍ個のグループ間でそれぞれ異なる識別タイミングを持つため、広い位相範囲で信号波形の情報を得ることができ、高い感度で波形劣化を検出することができる。従って、加算回路１３７の出力電圧が最小となるように、上記制御回路が偏波制御変換手段の制御をすることで、ＰＭＤによる波形劣化を最小にすることができ、上記特定偏波選択手段が、上記光伝送路の偏波主軸と平行な偏波成分を分離することができる。また、上記制御回路が、同様に上記分散付与手段を制御することにより、群速度分散による波形劣化を最小にすることができる。
図２０は、本実施形態１８の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態１８の偏波モード分散補償装置は、上記実施形態１７の偏波モード分散補償装置と基本的な構成は同一であるが、実施形態１７の低周波透過回路１３６−１−１、…１３６−（ｎ−１）−ｍの代わりに、パルス数検出回路１３８−１−１、…１３８−（ｎ−１）−ｍを採用することを特徴としている。この場合、各一致判定回路１３５−１−１、…１３５−（ｎ−１）−ｍの出力信号のパルス数を検出することにより、不一致が極めて少数、すなわち、波形劣化が小さい場合でも、波形劣化を検出することができる。
図２１は、本実施形態１９の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態１９の偏波モード分散補償装置では、上記偏波主軸検出手段８３および特定偏波選択手段８４を、信号光を直交する２つの偏波成分に分離する偏波分離手段１４０と、光分配手段１４１と、第１の光電変換手段１４２および第２の光電変換手段１４３と、第１の特定周波数成分検出手段１４４および第２の特定周波数成分検出手段１４５と、制御手段１４６とから構成し、偏波主軸検出機能および特定偏波選択機能を同時に実現する。
偏波分離手段１４０に入力された信号光は、偏波分離手段１４０により直交する２つの偏波成分へ分離される。分離された偏波成分の一方は、第１の光電変換手段１４２に入力され電気信号に変換される。分離された他方の偏波成分は、光分配手段１４１によりさらに２つに分波され、一方は分散補償手段８５へ、他方は第２の光電変換手段１４３へと入力され、第２の光電変換手段１４３により電気信号に変換される。
第１の光電変換手段１４２および第２の光電変換手段１４３によって変換された２つ電気信号は、それぞれ第１の特定周波数成分検出手段１４４および第２の特定周波数成分検出手段１４５に入力され、特定の周波数成分（例えば、ビットレートの１／２）の強度が検出される。制御手段１４６は、検出した２つの周波数成分強度に関する情報に基づいて、２つの周波数成分強度が等しくなるように偏波変換手段８１を制御する。
検出される２つの周波数成分強度が等しくなるのは、分離された直交する２つの偏波成分の信号光の強度がそれぞれ等しく、且つ、同等な信号波形の場合である。この条件は分離された直交する２つの偏波成分がそれぞれ偏波主軸を伝播している場合である。従って、検出される２つの周波数成分強度が等しくなるよう制御することで、光伝送路８７の偏波主軸と平行な偏波成分を分離することができる。
図２２は、本実施形態２０の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態２０の偏波モード分散補償装置では、上記偏波主軸検出手段２１および特定偏波選択手段２２を、信号光を直交する２つの偏波成分に分離する偏波分離手段１５０と、光分配手段１５１と、第１の光電変換手段１５２および第２の光電変換手段１５３と、位相比較手段１５４と、制御手段１５５とから構成し、偏波主軸検出機能および特定偏波選択機能を同時に実現する。
なお、上記位相比較手段１５４は、位相比較器を好適な例として適用可能である。
偏波分離手段１５０に入力された信号光は、偏波分離手段１５０により直交する２つの偏波成分へ分離される。分離された偏波成分の一方は、第１の光電変換手段１５２に入力され電気信号に変換される。分離された他方の偏波成分は、光分配手段１５１によりさらに２つに分波され、一方は分散補償手段２３へ、他方は第２の光電変換手段１５３へと入力され、第２の光電変換手段１５３により電気信号に変換される。第１の光電変換手段１５２および第２の光電変換手段１５３によって変換された２つ電気信号は、位相比較手段１５４に入力され、位相差が検出される。制御手段１５５は、検出した位相差に関する情報に基づいて、この位相差が最大になるように偏波変換手段２０を制御する。
検出される位相差が最大になるのは、分離された直交する２つの偏波成分がそれぞれ偏波主軸を伝播している場合である。従って、位相差が最大になるよう制御することで、光伝送路２５の偏波主軸と平行な偏波成分を分離することができる。
図２３は、本実施形態２１の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態２１の偏波モード分散補償装置では、上記偏波主軸検出手段２１および特定偏波選択手段２２を、信号光を直交する２つの偏波成分に分離する偏波分離手段１５０と、光分配手段１５１と、第１の光電変換手段１５２および第２の光電変換手段１５３と、第１の帯域制限手段１５６および第２の帯域制限手段１５７と、位相比較手段１５４と、制御手段１５５とから構成し、偏波主軸検出機能および特定偏波選択機能を同時に実現する。
なお、各帯域制限手段１５６、１５７は、ＬＰＦを好適な例として適用可能である。
偏波分離手段１５０に入力された信号光は、偏波分離手段１５０により直交する２つの偏波成分へ分離される。分離された偏波成分の一方は、第１の光電変換手段１５２に入力され電気信号に変換される。分離された他方の偏波成分は、光分配手段１５１によりさらに２つに分波され、一方は分散補償手段２３へ、他方は第２の光電変換手段１５３へと入力され、第２の光電変換手段１５３により電気信号に変換される。第１の光電変換手段１５２および第２の光電変換手段１５３によって変換された２つ電気信号は、第１の帯域制限手段１５６および第２の帯域制限手段１５７により、それぞれ高周波成分が除去される。高周波成分が除去された２つの電気信号は、位相比較手段１５４に入力され、位相差が検出される。制御手段１５５は、検出した位相差に関する情報に基づいて、この位相差が最大になるように偏波変換手段２０を制御する。
検出される位相差が最大になるのは、分離された直交する２つの偏波成分がそれぞれ偏波主軸を伝播している場合である。従って、位相差が最大になるよう制御することで、光伝送路２５の偏波主軸と平行な偏波成分を分離することができる。
電気信号から各帯域制限手段１５６、１５７により高周波成分を除去すると、図２４に示す通り信号パターンに依存した長周期のパターンが出現する。この長周期パターンを位相比較することにより、１タイムスロットより大きなＤＧＤ値に対しても制御が可能となる。
図２５は、本実施形態２２の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態２２の偏波モード分散補償装置では、上記偏波主軸検出手段２１および特定偏波選択手段２２を、信号光を直交する２つの偏波成分に分離する偏波分離手段１５０と、光分配手段１５１と、第１の光電変換手段１５２および第２の光電変換手段１５３と、第１の信号処理手段１５８および第２の信号処理手段１５９と、位相比較手段１５４と、制御手段１５５とから構成し、偏波主軸検出機能および特定偏波選択機能を同時に実現する。
偏波分離手段１５０に入力された信号光は、偏波分離手段１５０により直交する２つの偏波成分へ分離される。分離された偏波成分の一方は、第１の光電変換手段１５２に入力され電気信号に変換される。分離された他方の偏波成分は、光分配手段１５１によりさらに２つに分波され、一方は分散補償手段２３へ、他方は第２の光電変換手段１５３へと入力され、第２の光電変換手段１５３により電気信号に変換される。第１の光電変換手段１５２および第２の光電変換手段１５３によって変換された２つ電気信号は、第１の信号処理手段１５８および第２の信号処理手段１５９により特定の規則に従って、元々の信号パターンより長周期のパターンヘとパターン変換される。
パターン変換における特定の規則とは、例えば、ハイレベルがあるビット数続くと、出力信号レベルをハイにする、あるいは、信号パターン内に特定のパターンが現れた場合のみ出力信号レベルをハイにする等の規則であり、元々の信号パターンより長周期に変換できる規則であれば良い。
なお、上記の図２２、図２３及び図２５に示した構成に加え、例えば、偏波偏光手段２０の後段に、ＰＭＤ付与手段を配置する構成もあり得る。この場合、検出される位相差が最大となるのは、分離された直交する２つの偏波成分がそれぞれ偏波主軸を伝播している場合であり、検出される位相差が最小となるのは、分離された直交する２つの偏波成分がそれぞれ偏波主軸を伝播している場合、もしくは、光伝送路とＰＭＤ付与手段の総合の偏波モード分散が最小となる場合である。したがって、位相差を最大または最小になるように制御することで、偏波モード分散による波形劣化を最小とすることができる。
図２６に、信号パターン内に特定のパターンが現れた場合のパターン変換の動作例を模式的に示す。パターン変換された２つの電気信号は位相比較手段１５４に入力され、位相差が検出される。制御手段１５５は、検出した位相差に関する情報に基づいて、この位相差が最大になるように偏波変換手段２０を制御する。
検出される位相差が最大になるのは、分離された直交する２つの偏波成分がそれぞれ偏波主軸を伝播している場合である。従って、位相差が最大になるよう制御することで、光伝送路２５の偏波主軸と平行な偏波成分を分離することができる。電気信号をさらに長周期のパターンヘと変換し、位相比較することにより、１タイムスロットより大きなＤＧＤ値に対しても制御が可能となる。
図２７は、本実施形態２３の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態２３の偏波モード分散補償装置では、誤り検出機能を持たせた光送信器１６０および光受信器１６１と、光伝送システムの受信側に配置される偏波変換手段１６２と、特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段１６３と、分散補償手段１６４とから構成される。
光送信器１６０に入力された信号光は、光送信器１６０において誤り検出のための処理（例えば、ＳＤＨのＢＩＰ−８など）が行われた後、光伝送路１６５に出力される。出力された信号光は、光伝送路１６５を伝播し、偏波変換手段１６２を通過した後、特定偏波選択手段１６３に入力され、信号光の特定の偏波成分が分離される。分離された信号光は分散補償手段１６４を通過した後、光受信器１６１で受信される。光受信器１６１は、受信した信号光に対して誤り検出を行い、誤り数情報を制御手段１６６に出力する。制御手段１６６は、この誤り数情報に基づいて、誤り数が最小になるように偏波変換手段１６２を制御する。
分離した信号光の波形劣化は、特定偏波選択手段１６３が、光伝送路の偏波主軸と平行な（または垂直）偏波成分を分離する状態において最も小さく、受信信号の誤り数が最小となる。このため、誤り数が最小になるよう制御することで、光伝送路１６５の偏波主軸を伝播してきた信号光成分のみを分離でき、ＤＧＤによる伝送品質劣化を補償することができる。
ＤＧＤの波長に依存した変化（ＰＣＤ）の効果は、上述したように直交する２つの偏波主軸のうち一方だけに着目すれば、群速度分散と等価となる。このため、特定偏波選択手段１６３により分離された信号光は一方の偏波主軸を伝播してきた信号光であり、分散補償手段１６４により群速度分散を補償することで、ＰＣＤの補償を同時に実現することができる。
また、光送受信器１６０、１６１の誤り検出機能を制御に用いることで、アナログ部品数を削減し、簡易な構成とすることが可能となる。
図２８は、本実施形態２４の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態２４の偏波モード分散補償装置では、誤り検出機能を持たせた光送信器１７０および光受信器１７１と、光伝送システムの受信側に配置される偏波変換手段１７２と、特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段１７３と、分散付与手段１７４とから構成される。
光送信器１７０に入力された信号光は、光送信器１７０において誤り検出のための処理（例えば、ＳＤＨのＢＩＰ−８など）が行われた後、光伝送路１７５に出力される。出力された信号光は、光伝送路１７５を伝播し、偏波変換手段１７２を通過した後、特定偏波選択手段１７３に入力され、信号光の特定の偏波成分が分離される。分離された信号光は、分散付与手段１７４を通過した後、光受信器１７１で受信される。光受信器１７１は、受信した信号光に対して誤り検出を行い、誤り数情報を制御手段１７６に出力する。制御手段１７６は、この誤り数情報に基づいて、誤り数が最小になるように偏波変換手段１７２および分散付与手段１７４を制御する。
分離した信号光の波形劣化は、特定偏波選択手段１７３が、光伝送路の偏波主軸と平行な（または垂直）偏波成分を分離する状態において最も小さく、受信信号の誤り数が最小となる。このため、誤り数が最小になるよう制御することで、光伝送路１７５の偏波主軸を伝播してきた信号光成分のみを分離でき、ＤＧＤによる伝送品質劣化を補償することができる。
ＤＧＤの波長に依存した変化（ＰＣＤ）の効果は、直交する２つの偏波主軸のうち一方だけに着目すれば、群速度分散と等価となる。このため、特定偏波選択手段１７３により分離された信号光は一方の偏波主軸を伝播してきた信号光であり、分散付与手段１７４により群速度分散を補償することで、ＰＣＤの補償を同時に実現することができる。
また、光送受信器１７０、１７１の誤り検出機能を制御に用いることで、アナログ部品数を削減し、簡易な構成とすることが可能となる。
図２９は、本実施形態２５の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態２５の偏波モード分散補償装置では、誤り訂正機能を持たせた光送信器１８０および光受信器１８１と、光伝送システムの受信側に配置される偏波変換手段１８２と、特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段１８３と、分散補償手段１８４とから構成される。
光送信器１８０は、送信する信号光に対して誤り訂正符号の符号化処理行った後、光伝送路１８６に出力する。光送信器１８０から送信される信号光は、光伝送路１８６を伝播し、偏波変換手段１８２を通過した後、特定偏波選択手段１８３に入力され、信号光の特定の偏波成分が分離される。分離された信号光は、分散補償手段１８４を通過した後、光受信器１８１で受信される。光受信器１８１は、誤り訂正符号の復号化処理を行い、誤り訂正数情報を制御手段１８５に対して出力する。制御手段１８５は、誤り訂正数が最小になるよう偏波変換手段１８２を制御する。
特定偏波選択手段１８３が光伝送路１８６の偏波主軸と平行な（または垂直）偏波成分を分離する状態が、分離した信号光の波形劣化が最も小さく、受信信号の誤り数が最小となる。このため、誤り訂正数が最小になるよう制御することで、光伝送路１８６の偏波主軸を伝播してきた信号光成分のみを分離でき、ＤＧＤによる伝送品質劣化を補償することができる。
ＤＧＤの波長に依存した変化（ＰＣＤ）の効果は、直交する２つの偏波主軸のうち一方だけに着目すれば、群速度分散と等価となる。このため、特定偏波選択手段１８３により分離された信号光は一方の偏波主軸を伝播してきた信号光であり、分散補償手段１８４により群速度分散を補償することで、ＰＣＤの補償を同時に実現することができる。
また、光送受信器１８０、１８１の誤り訂正機能を制御に用いることで、アナログ部品数を削減し、簡易な構成とすることが可能となる。
さらに、誤り訂正数で制御を行うため、光受信器から出力される信号に誤りを出すことなく、制御が可能である。
図３０は、本実施形態２６の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態２６の偏波モード分散補償装置では、誤り訂正機能を持たせた光送信器１９０および光受信器１９１と、光伝送システムの受信側に配置される偏波変換手段１９２と、特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段１９３と、分散付与手段１９４とから構成される。
光送信器１９０は、送信する信号光に対して誤り訂正符号の符号化処理行った後、光伝送路１９５に出力する。光送信器１９０から送信される信号光は、光伝送路１９５を伝播し、偏波変換手段１９３を通過した後、特定偏波選択手段１９３に入力され、信号光の特定の偏波成分が分離される。分離された信号光は、分散付与手段１９４により分散を付与された後、光受信器１９１で受信される。光受信器１９１は、誤り訂正符号の復号化処理を行い、誤り訂正数情報を制御手段１９６に対して出力する。制御手段１９６は、誤り訂正数が最小になるよう偏波変換手段１９２および分散付与手段１９４を制御する。
特定偏波選択手段１９３が光伝送路１９５の偏波主軸と平行な（または垂直）偏波成分を分離する状態が、分離した信号光の波形劣化が最も小さく、受信信号の誤り数が最小となる。このため、誤り訂正数が最小になるよう制御することで、光伝送路１９５の偏波主軸を伝播してきた信号光成分のみを分離でき、ＤＧＤによる伝送品質劣化を補償することができる。
ＤＧＤの波長に依存した変化（ＰＣＤ）の効果は、直交する２つの偏波主軸のうち一方だけに着目すれば、群速度分散と等価となる。このため、特定偏波選択手段１９３により分離された信号光は、一方の偏波主軸を伝播してきた信号光であり、分散付与手段１９４により検出される誤り数が最小となるように群速度分散を付与することで、ＰＣＤの補償を同時に実現することができる。
また、光送受信器１９０、１９１の誤り訂正機能を制御に用いることで、アナログ部品数を削減し、簡易な構成とすることが可能となる。
さらに、誤り訂正数で制御を行うため、光受信器から出力される信号に誤りを出すことなく、制御が可能である。
図３１は、本実施形態２７の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態２７の偏波モード分散補償装置では、光送信器２００と、波形劣化検出機能を持たせた光受信器２０１と、光伝送システムの受信側に配置される偏波変換手段２０２と、特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段２０３と、分散付与手段２０４とから構成される。
光送信器２００は、送信する信号光に対して誤り訂正符号の符号化処理行った後、光伝送路２０５に出力する。光送信器２００から送信される信号光は、光伝送路２０５を伝播し、偏波変換手段２０２を通過した後、特定偏波選択手段２０３に入力され、信号光の特定の偏波成分が分離される。分離された信号光は、分散付与手段２０４により分散を付与された後、光受信器２０１で受信される。光受信器２０１は、波形劣化の検出が行われ、波形劣化が最小になるように、制御手段２０６を介して、偏波変換手段２０２および分散付与手段２０４を制御する。
特定偏波選択手段２０３が光伝送路２０５の偏波主軸と平行な（または垂直）偏波成分を分離する状態が、分離した信号光の波形劣化が最も小さく、受信信号の誤り数が最小となる。このため、誤り訂正数が最小になるよう制御することで、光伝送路１９５の偏波主軸を伝播してきた信号光成分のみを分離でき、ＤＧＤによる伝送品質劣化を補償することができる。
ＤＧＤの波長に依存した変化（ＰＣＤ）の効果は、直交する２つの偏波主軸のうち一方だけに着目すれば、群速度分散と等価となる。このため、特定偏波選択手段２０３により分離された信号光は、一方の偏波主軸を伝播してきた信号光であり、分散付与手段２０４により検出される誤り数が最小となるように群速度分散を付与することで、ＰＣＤの補償を同時に実現することができる。
また、光送受信器２００、２０１の誤り訂正機能を制御に用いることで、アナログ部品数を削減し、簡易な構成とすることが可能となる。
さらに、誤り訂正数で制御を行うため、光受信器から出力される信号に誤りを出すことなく、制御が可能である。
図３２は、本実施形態２８の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態２８の偏波モード分散補償装置では、誤り検出機能を持たせた光送信器２１０および光受信器２１１と、光伝送システムの受信側に配置される偏波変換手段２１２と、ＰＭＤを付与するＰＭＤ付与手段２１３と、特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段２１４と、分散補償手段２１５とから構成される。
光送信器２１０は、送信する信号光に対して誤り検出のための処理（例えば、ＳＤＨのＢＩＰ−８など）を行った後、光伝送路２１６に出力する。光送信器２１０から送信された信号光は、光伝送路２１６を伝播し、偏波変換手段２１２を通過した後、ＰＭＤ付与手段２１３に入力される。ＰＭＤ付与手段２１３は、入力された信号光に対してＰＤＭを付与し、特定偏波選択手段２１４に出力する。ＰＭＤを付与された信号光は、特定偏波選択手段２１４によって特定の偏波成分が分離される。分離された信号光は分散補償手段２１５を通過した後、光受信器２１１により受信される。光受信器２１１は、受信した信号光に対して誤り検出を行い、誤り数情報を制御手段２１７に出力する。制御手段２１７は、誤り数情報に基づいて、検出された誤り数が最小になるように偏波変換手段２１２を制御する。
制御手段２１７が、偏波変換手段２１２により信号光の偏波状態を変化させることで、光伝送路２１６とＰＭＤ付与手段２１３のＰＭＤペクトルの向き変わり、光伝送路２１６とＰＭＤ付与手段２１３の総合のＰＭＤベクトルを制御することができる。
光伝送路２１６とＰＭＤ付与手段２１３の総合の偏波主軸が特定偏波選択手段９５により分離される直線偏波状態（もしくは円偏波状態）と平行（または垂直）になった場合、信号光の波形劣化が最も小さくなり、光受信器２１１で検出される誤り数が最小となる。このため、誤り数が最小になるよう制御することで、光伝送路２１６とＰＭＤ付与手段２１３の総合の偏波主軸を伝播してきた信号光成分のみを分離でき、ＤＧＤによる伝送品質劣化を補償することができる。
また、特定偏波選択手段２１４で直線偏波成分を分離する場合には、光伝送路２１６の偏波主軸が時間と共に変化しても、光伝送路２１６とＰＭＤ付与手段２１３の総合の偏波主軸は、特定偏波選択手段２１４で分離される偏波状態と平行（もしくは垂直）に制御されるため、安定したＰＭＤ補償が可能となる。
ＤＧＤの波長に依存した変化（ＰＣＤ）の効果は、直交する２つの偏波主軸のうち一方だけに着目すれば、群速度分散と等価となる。このため、特定偏波選択手段２１４により分離された信号光は、一方の偏波主軸を伝播してきた信号光であり、分散補償手段２１５により群速度分散を補償することで、ＰＣＤの補償を同時に実現することができる。
また、光送受信器２１０、２１１の誤り検出機能を制御に用いることで、アナログ部品数を削減し、簡易な構成とすることが可能となる。
図３３は、本実施形態２９の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態２９の偏波モード分散補償装置では、誤り検出機能を持たせた光送信器２２０および光受信器２２１と、光伝送システムの送信側に配置される偏波設定手段２２２と、受信側に配置される偏波変換手段２２３と、ＰＭＤを付与するＰＭＤ付与手段２２４と、特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段２２５と、分散補償手段２２６とから構成される。
光送信器２２０は、送信する信号光に対して誤り検出のための処理（例えば、ＳＤＨのＢＩＰ−８など）を行った後、偏波設定手段２２２に出力する。偏波設定手段２２２は、光送信器２２０から入力される信号光を円偏波（もしくは直線偏波）に設定した後、光伝送路２２７に出力する。偏波設定手段２２２から送信された信号光は、光伝送路２２７を伝播し、偏波変換手段２２３を通過した後、ＰＭＤ付与手段２２４に入力される。ＰＭＤ付与手段２２４は、入力された信号光に対してＰＤＭを付与し、特定偏波選択手段２２５に出力する。ＰＭＤを付与された信号光は、特定偏波選択手段２２５によって特定の偏波成分が分離される。分離された信号光は分散補償手段２２６を通過した後、光受信器２２１により受信される。光受信器２２１は、受信した信号光に対して誤り検出を行い、誤り数情報を制御手段２２８に出力する。制御手段２２８は、誤り数情報に基づいて、検出された誤り数が最小になるように偏波変換手段２２３を制御する。
制御手段２２８が、偏波変換手段２２３により信号光の偏波状態を変化させることで、光伝送路２２７とＰＭＤ付与手段２２４のＰＭＤペクトルの向き変わり、光伝送路２２７とＰＭＤ付与手段２２４の総合のＰＭＤベクトルを制御することができる。
光伝送路２２７とＰＭＤ付与手段２２４の総合の偏波主軸が特定偏波選択手段２２５により分離される直線偏波状態（もしくは円偏波状態）と平行（または垂直）になった場合、信号光の波形劣化が最も小さくなり、光受信器２２１で検出される誤り数が最小となる。このため、誤り数が最小になるよう制御することで、光伝送路２２７とＰＭＤ付与手段２２４の総合の偏波主軸を伝播してきた信号光成分のみを分離でき、ＤＧＤによる伝送品質劣化を補償することができる。
また、特定偏波選択手段２２５で直線偏波成分を分離する場合には、光伝送路２２７の偏波主軸が時間と共に変化しても、光伝送路２２７とＰＭＤ付与手段２２４の総合の偏波主軸は特定偏波選択手段２２５で分離される偏波状態と平行（もしくは垂直）に制御される。したがって、送信信号光を円偏波に設定することにより、受信している偏波成分が、伝播している偏波主軸に入力されるパワーは常に一定に保たれ、安定したＰＭＤ補償が可能となる。
ＤＧＤの波長に依存した変化（ＰＣＤ）の効果は、直交する２つの偏波主軸のうち一方だけに着目すれば、群速度分散と等価となる。このため、特定偏波選択手段２２５により分離された信号光は、一方の偏波主軸を伝播してきた信号光であり、分散補償手段２２６により群速度分散を補償することで、ＰＣＤの補償を同時に実現することができる。
また、光送受信器２２０、２２１の誤り検出機能を制御に用いることで、アナログ部品数を削減し、簡易な構成とすることが可能となる。
図３４は、本実施形態３０の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態３０の偏波モード分散補償装置では、誤り検出機能を持たせた光送信器２３０および光受信器２３１と、光伝送システムの受信側に配置される偏波変換手段２３２と、ＰＭＤを付与するＰＭＤ付与手段２３３と、特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段２３４と、分散付与手段２３５とから構成される。
光送信器２１０は、送信する信号光に対して誤り検出のための処理（例えば、ＳＤＨのＢＩＰ−８など）を行った後、光伝送路２３６に出力する。光送信器２３０から送信された信号光は、光伝送路２３６を伝播し、偏波変換手段２３２を通過した後、ＰＭＤ付与手段２３３に入力される。ＰＭＤ付与手段２３３は、入力された信号光に対してＰＤＭを付与し、特定偏波選択手段２３４に出力する。ＰＭＤを付与された信号光は、特定偏波選択手段２３４によって特定の偏波成分が分離される。分離された信号光は、分散付与手段２３５により群速度分散を付与された後、光受信器２３１により受信される。光受信器２３１は、受信した信号光に対して誤り検出を行い、誤り数情報を制御手段２３７に出力する。制御手段２３７は、誤り数情報に基づいて、検出された誤り数が最小になるように偏波変換手段２３２および分散付与手段２３５を制御する。
制御手段２３７が、偏波変換手段２３２により信号光の偏波状態を変化させることで、光伝送路２３６とＰＭＤ付与手段２３３のＰＭＤペクトルの向き変わり、光伝送路２３６とＰＭＤ付与手段２３３の総合のＰＭＤベクトルを制御することができる。
光伝送路２３６とＰＭＤ付与手段２３３の総合の偏波主軸が特定偏波選択手段２３４により分離される偏波状態と平行（または垂直）になった場合、信号光の波形劣化が最も小さくなり、光受信器２３１で検出される誤り数が最小となる。このため、誤り数が最小になるよう制御することで、光伝送路２３６とＰＭＤ付与手段２３３の総合の偏波主軸を伝播してきた信号光成分のみを分離でき、ＤＧＤによる伝送品質劣化を補償することができる。
また、特定偏波選択手段２３４で直線偏波成分を分離する場合には、光伝送路２３６の偏波主軸が時間と共に変化しても、光伝送路２３６とＰＭＤ付与手段２３３の総合の偏波主軸は、特定偏波選択手段２３４で分離される偏波状態と平行（もしくは垂直）に制御されるため、安定したＰＭＤ補償が可能となる。
ＤＧＤの波長に依存した変化（ＰＣＤ）の効果は、直交する２つの偏波主軸のうち一方だけに着目すれば、群速度分散と等価となる。このため、特定偏波選択手段２３４により分離された信号光は、一方の偏波主軸を伝播してきた信号光であり、分散付与手段２３５により検出される誤り数が最小となるよう群速度分散を付与することで、ＰＣＤの補償を同時に実現することができる。
また、光送受信器２３０、２３１の誤り検出機能を制御に用いることで、アナログ部品数を削減し、簡易な構成とすることが可能となる。
図３５は、本実施形態３１の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態３１の偏波モード分散補償装置では、誤り検出機能を持たせた光送信器２４０および光受信器２４１と、光伝送システムの送信側に配置される偏波設定手段２４２と、受信側に配置される偏波変換手段２４３と、ＰＭＤを付与するＰＭＤ付与手段２４４と、特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段２４５と、分散付与手段２４６とから構成される。
光送信器２４０は、送信する信号光に対して誤り検出のための処理（例えば、ＳＤＨのＢＩＰ−８など）を行った後、信号光は、偏波設定手段２４２により円偏波（もしくは直線偏波）に設定され、光伝送路２４７に出力される。信号光は、光伝送路２４７を伝播し、偏波変換手段２４３を通過した後、ＰＭＤ付与手段２４４に入力される。ＰＭＤ付与手段２４４は、入力された信号光に対してＰＤＭを付与し、特定偏波選択手段２４５に出力する。ＰＭＤを付与された信号光は、特定偏波選択手段２４５によって特定の偏波成分が分離される。分離された信号光は、分散付与手段２４６により群速度分散を付与された後、光受信器２４１により受信される。光受信器２４１は、受信した信号光に対して誤り検出を行い、誤り数情報を制御手段２４８に出力する。制御手段２４８は、誤り数情報に基づいて、検出された誤り数が最小になるように偏波変換手段２４３および分散付与手段２４６を制御する。
制御手段２４８が、偏波変換手段２４３により信号光の偏波状態を変化させることで、光伝送路２４７とＰＭＤ付与手段２４４のＰＭＤペクトルの向き変わり、光伝送路２４７とＰＭＤ付与手段２４４の総合のＰＭＤベクトルを制御することができる。
光伝送路２４７とＰＭＤ付与手段２４４の総合の偏波主軸が特定偏波選択手段２４５により分離される直線偏波状態（もしくは円偏波状態）と平行（または垂直）になった場合、信号光の波形劣化が最も小さくなり、光受信器２４１で検出される誤り数が最小となる。このため、誤り数が最小になるよう制御することで、光伝送路２４７とＰＭＤ付与手段２４４の総合の偏波主軸を伝播してきた信号光成分のみを分離でき、ＤＧＤによる伝送品質劣化を補償することができる。
また、特定偏波選択手段２４５で直線偏波成分を分離する場合には、光伝送路２４７の偏波主軸が時間と共に変化しても、光伝送路２４７とＰＭＤ付与手段２４４の総合の偏波主軸は、特定偏波選択手段２４５で分離される偏波状態と平行（もしくは垂直）に制御されるため、送信信号光を円偏波に設定することにより、受信している偏波成分が、伝播している偏波主軸に入力されるパワーは常に一定に保たれ、安定したＰＭＤ補償が可能となる。
ＤＧＤの波長に依存した変化（ＰＣＤ）の効果は、直交する２つの偏波主軸のうち一方だけに着目すれば、群速度分散と等価となる。このため、特定偏波選択手段２４５により分離された信号光は、一方の偏波主軸を伝播してきた信号光であり、分散付与手段２４６により検出される誤り数が最小となるよう群速度分散を付与することで、ＰＣＤの補償を同時に実現することができる。
また、光送受信器２４０、２４１の誤り検出機能を制御に用いることで、アナログ部品数を削減し、簡易な構成とすることが可能となる。
図３６は、本実施形態３２の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態３２の偏波モード分散補償装置では、誤り訂正機能を持たせた光送信器２５０および光受信器２５１と、光伝送システムの受信側に配置される偏波変換手段２５２と、ＰＭＤを付与するＰＭＤ付与手段２５３と、特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段２５４と、分散補償手段１５５とから構成される。
光送信器２５０は、送信する信号光に対して誤り訂正符号の符号化処理を行った後、光伝送路２５６に入射される。入射された信号光は、光伝送路２５６を伝播し、偏波変換手段２５２を通過した後、ＰＭＤ付与手段２５３に入力される。ＰＭＤ付与手段２５３は、入力された信号光に対してＰＤＭを付与し、特定偏波選択手段２５４に出力する。ＰＭＤを付与された信号光は、特定偏波選択手段２５４によって特定の偏波成分が分離される。分離された信号光は分散補償手段２５５を通過した後、光受信器２５１により受信され、誤り訂正符号の復号化処理が行われ、誤りが訂正される。光受信器２５１は、受信した信号光に対して誤り訂正検出を行い、誤り訂正数情報を制御手段２５７に出力する。制御手段２５７は、この誤り訂正数情報に基づいて、検出された誤り数が最小になるように偏波変換手段２５２を制御する。
制御手段２５７が、偏波変換手段２５２により信号光の偏波状態を変化させることで、光伝送路２５６とＰＭＤ付与手段２５３のＰＭＤベクトルの向き変わり、光伝送路２５６とＰＭＤ付与手段２５３の総合のＰＭＤベクトルを制御することができる。
光伝送路２５６とＰＭＤ付与手段２５３の総合の偏波主軸が、特定偏波選択手段２５４により分離される偏波状態と平行（または垂直）になった場合、信号光の波形劣化が最も小さくなり、光受信器２５１で訂正される誤り数が最小となる。
このため、誤り訂正数が最小になるよう制御することで、光伝送路２５６とＰＭＤ付与手段２５３の総合の偏波主軸を伝播してきた信号光成分のみを分離でき、ＤＧＤによる伝送品質劣化を補償することができる。
特定偏波選択手段２５４で直線偏波成分を分離する場合には、光伝送路２５６の偏波主軸が時間と共に変化しても、光伝送路２５６とＰＭＤ付与手段２５３の総合の偏波主軸は、特定偏波選択手段２５４で分離される偏波状態と平行（もしくは垂直）に制御されるため、安定したＰＭＤ補償が可能となる。
ＤＧＤの波長に依存した変化（ＰＣＤ）の効果は、直交する２つの偏波主軸のうち一方だけに着目すれば、群速度分散と等価となる。このため、特定偏波選択手段２５４により分離された信号光は、一方の偏波主軸を伝播してきた信号光であり、分散補償手段２５５により群速度分散を補償することで、ＰＣＤの補償を同時に実現することができる。
また、光送受信器２５０、２５１の誤り検出機能を制御に用いることで、アナログ部品数を削減し、簡易な構成とすることが可能となる。
さらに、誤り訂正数で制御をするため、光受信器から出力される信号に誤りを出すことなく、制御が可能である。
図３７は、本実施形態３３の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態３３の偏波モード分散補償装置では、誤り訂正機能を持たせた光送信器２６０および光受信器２６１と、光伝送システムの送信側に配置される偏波設定手段２６２と、受信側に配置される偏波変換手段２６３と、ＰＭＤを付与するＰＭＤ付与手段２６４と、特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段２６５と、分散補償手段２６６とから構成される。
光送信器２６０は、送信する信号光に対して誤り訂正符号の符号化処理を行った後、この信号光を偏波制御手段２６２に出力する。光送信器２６０から出力される信号光は、偏波設定手段２６２により円偏波（もしくは直線偏波）に設定され、光伝送路２６７に入射される。入射された信号光は、光伝送路２６７を伝播し、偏波変換手段２６３を通過した後、ＰＭＤ付与手段２６４に入力される。ＰＭＤ付与手段２６４は、入力された信号光に対してＰＤＭを付与し、特定偏波選択手段２６４に出力する。ＰＭＤを付与された信号光は、特定偏波選択手段２６５によって特定の偏波成分が分離される。分離された信号光は、分散補償手段２６６を通過した後、光受信器２６１により受信され、誤り訂正符号の復号化処理が行われ、誤りが訂正される。光受信器１６１は、受信した信号光に対して誤り訂正検出を行い、誤り訂正数情報を制御手段２６８に出力する。制御手段２６８は、この誤り訂正数情報に基づいて、検出された誤り数が最小になるように偏波変換手段２６３を制御する。
制御手段２６８が、偏波変換手段２６３により信号光の偏波状態を変化させることで、光伝送路２６７とＰＭＤ付与手段２６４のＰＭＤベクトルの向き変わり、光伝送路２６７とＰＭＤ付与手段２６４の総合のＰＭＤベクトルを制御することができる。
光伝送路２６７とＰＭＤ付与手段２６４の総合の偏波主軸が、特定偏波選択手段２６５により分離される直線偏波状態（もしくは円偏波状態）と平行（または垂直）になった場合、信号光の波形劣化が最も小さくなり、光受信器２６１で訂正される誤り数が最小となる。
このため、誤り訂正数が最小になるよう制御することで、光伝送路２６７とＰＭＤ付与手段２６４の総合の偏波主軸を伝播してきた信号光成分のみを分離でき、ＤＧＤによる伝送品質劣化を補償することができる。
特定偏波選択手段２６５で直線偏波成分を分離する場合には、光伝送路２６７の偏波主軸が時間と共に変化しても、光伝送路２６７とＰＭＤ付与手段２６４の総合の偏波主軸は特定偏波選択手段２６５で分離される偏波状態と平行（もしくは垂直）に制御される。従って、送信信号光を円偏波に設定することにより、受信している偏波成分が伝播している偏波主軸に入力されるパワーは常に一定に保たれ、安定したＰＭＤ補償が可能となる。
ＤＧＤの波長に依存した変化（ＰＣＤ）の効果は、上述したように直交する２つの偏波主軸のうち一方だけに着目すれば、群速度分散と等価となる。このため、特定偏波選択手段２６５により分離された信号光は、一方の偏波主軸を伝播してきた信号光であり、分散補償手段２６６により群速度分散を補償することで、ＰＣＤの補償を同時に実現することができる。
また、光送受信器２６０、２６１の誤り検出機能を制御に用いることで、アナログ部品数を削減し、簡易な構成とすることが可能となる。
さらに、誤り訂正数で制御をするため、光受信器から出力される信号に誤りを出すことなく、制御が可能である。
図３８は、本実施形態３４の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態３４の偏波モード分散補償装置は、基本的な構成は、実施形態３０と同一であるが、誤り訂正機能を持たせた光送信器２７０および光受信器２７１を使用し、光受信器２７１により訂正された誤り訂正数が最小となるよう偏波変換手段２７２および分散付与手段２７５を制御させることを特徴とする。
この場合も、光送受信器２７０、２７１の誤り訂正機能を制御に用いることで、アナログ部品数を削減し、簡易な構成とすることが可能となる。
さらに、誤り訂正数で制御を行うため、光受信器から出力される信号に誤りを出すことなく、制御が可能である。
図３９は、本実施形態３５の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態３５の偏波モード分散補償装置は、基本的な構成は、実施形態３１と同一であるが、誤り訂正機能を持たせた光送信器２８０および光受信器２８１を使用し、光受信器２８１により訂正された誤り訂正数が最小となるよう偏波変換手段２８３および分散付与手段２８６を制御させることを特徴とする。
この場合も、光送受信器２８０、２８１の誤り訂正機能を制御に用いることで、アナログ部品数を削減し、簡易な構成とすることが可能となる。
さらに、誤り訂正数で制御を行うため、光受信器から出力される信号に誤りを出すことなく、制御が可能である。
図４０は、本実施形態３６の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態３６の偏波モード分散補償装置は、基本的な構成は、実施形態３０と同一であるが、通常の光送信器２９０と、波形劣化検出機能を持たせた光受信器２９１を使用し、光受信器２９１により検出された波形劣化が最小となるよう偏波変換手段２９２および分散付与手段２９５を制御させることを特徴とする。
この場合、光受信器２９１の波形劣化検出機能を制御に用いることで、符号誤りが発生しない程度の小さい波形劣化を検出でき、誤り率の非常に低い領域内で安定した制御が可能となる。
図４１は、本実施形態３７の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態３７の偏波モード分散補償装置は、基本的な構成は、実施形態３１と同一であるが、通常の光送信器３００と、波形劣化検出機能を持たせた光受信器３０１を使用し、光受信器３０１により検出された波形劣化が最小となるよう偏波変換手段３０３および分散付与手段３０６を制御させることを特徴とする。
この場合、光受信器３０１の波形劣化検出機能を制御に用いることで、符号誤りが発生しない程度の小さい波形劣化を検出でき、誤り率の非常に低い領域内で安定した制御が可能となる。
図４２は、本実施形態３８の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態３８の偏波モード分散補償装置は、波形劣化検出機能を有する光受信器を、光電変換手段３１０と、電気信号分配手段３１１と、３個の識別回路３１２−１、３１２−２、３１２−３と、一致判定回路３１３と、低周波透過回路３１４とから構成する。
光受信器に入力された信号光は、光電変換手段３１０に入力される。光電変換手段３１０によって変換された電気信号は、電気信号分配手段３１１によって分配され、それぞれ３個の識別回路３１２−１、３１２−２、３１２−３へ入力される。３個の識別回路から選択された１個の識別回路（例えば、識別回路３１２−１）は、最適識別レベルに設定され、出力信号を識別再生データとして外部に出力する。識別回路３１２−１以外の２個の識別回路３１２−２、３１２−３のうちの一方の識別回路は、最適識別レベルよりも高い識別レベルに設定され、他方の識別回路は、最適識別レベルよりも低い識別レベルに設定される。波形劣化により信号「１」の強度が低くなると、高い識別レベルを有する識別回路で謝った識別が行われ、２個の識別回路３１２−２、３１２−３の出力信号が不一致となる。また、信号「０」の強度が高くなることによっても２個の識別回路３１２−２、３１２−３の出力信号が不一致となる。一致判定回路３１３において、２個の識別回路３１２−２、３１２−３からの入力信号が一致しない場合、一致判定回路３１３は、ハイレベルの信号を出力する。
波形劣化が大きくなると、２個の識別回路３１２−２、３１２−３の判定に不一致が多数生じ、一致判定回路がハイレベルの信号を出力する割合が高くなる。一致判定回路３１３の出力信号から低周波透過回路３１４で抽出した低周波成分の強度は、一致判定回路３１３がハイレベルの信号を出力する割合、すなわち、波形劣化に比例して大きくなる。従って、低周波透過回路３１４の出力電圧が最小となるように、上記制御回路が偏波制御変換手段の制御をすることで、ＰＭＤによる波形劣化を最小にすることができ、上記特定偏波選択手段が、上記光伝送路の偏波主軸と平行な偏波成分を分離することができる。また、上記制御回路が、同様に上記分散付与手段を制御することにより、群速度分散による波形劣化を最小にすることができる。
図４３は、本実施形態３９の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態３９の偏波モード分散補償装置は、上記実施形態３８の偏波モード分散補償装置と基本的な構成は同一であるが、実施形態３８の低周波透過回路３１４の代わりに、パルス数検出回路３２４を採用することを特徴としている。この場合、一致判定回路３２３の出力信号のパルス数を検出することにより、不一致が極めて少数、すなわち、波形劣化が小さい場合でも、波形劣化を検出することができる。
図４４は、本実施形態４０の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態４０の偏波モード分散補償装置は、上記波形劣化検出機能を有する光受信器を、光電変換手段３３０と、電気信号分配手段３３１と、（（２×ｎ）＋１）個の識別回路３３２、３３３−１−１、…３３３−ｎ−２と、ｎ個の一致判定回路３３４−１、…３３４−ｎと、ｎ個の低周波透過回路３３５−１、…３３５−ｎと、加算回路３３６とから構成する。
光受信器に入力された信号光は、光電変換手段３３０へ入力される。光電変換手段３３０によって変換された電気信号は、電気信号分配手段３３１によって分配され、（（２×ｎ）＋１）個の各識別回路３３２、３３３−１−１、…３３３−ｎ−２へそれぞれ入力される。（（２×ｎ）＋１）個の識別回路から選択された１個の識別回路（例えば、識別回路３３２）は、最適識別レベルに設定され、出力信号を識別再生データとして外部に出力する。その他の（２×ｎ）個の識別回路は、２個の識別回路で１つのグループを形成している。例えば、図４４に示すように、グループ１は、識別回路３３３−１−１と識別回路３３３−１−２とで形成され、グループｎは、識別回路３３３−ｎ−１と識別回路３３３−ｎ−２とで形成される。
グループ内の２つの識別回路は、同一のタイミングで識別動作が行われ、一方の識別回路は、最適識別レベルよりも高い識別レベルに設定され、他方の識別回路は、最適識別レベルよりも低い識別レベルに設定される。波形劣化により信号「１」の強度が低くなると、高い識別レベルを有する識別回路で謝った識別が行われ、２個の識別回路の出力信号が不一致となる。また、信号「０」の強度が高くなることによっても２個の識別回路の出力信号が不一致となる。一致判定回路１０４において、２つの識別回路からの入力信号が一致しない場合、その識別回路に対応した一致判定回路は、ハイレベルの信号を出力する。
波形劣化が大きくなると、例えば、２個の識別回路３３３−１−１、３３３−１−２の判定に不一致が多数生じ、一致判定回路３３４−１がハイレベルの信号を出力する割合が高くなる。一致判定回路３３４−１の出力信号から低周波透過回路３３５−１で抽出した低周波成分の強度は、一致判定回路３３４−１がハイレベルの信号を出力する割合、すなわち、波形劣化に比例して大きくなる。ここで、各グループにおいて、それぞれ異なるタイミングで識別動作を行うことで、タイムスロット上の広い範囲での波形劣化を検出することができる。つまり、各グループの低周波透過回路３３５−１、…３３５−ｎの出力電圧を加算することで、位相方向の波形劣化も検出可能となる。
従って、加算回路３３６の出力電圧が最小となるように、上記制御回路が偏波制御変換手段の制御をすることで、ＰＭＤによる波形劣化を最小にすることができ、上記特定偏波選択手段が、上記光伝送路の偏波主軸と平行な偏波成分を分離することができる。また、上記制御回路が、同様に上記分散付与手段を制御することにより、群速度分散による波形劣化を最小にすることができる。
図４５は、本実施形態４１の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態４１の偏波モード分散補償装置は、上記実施形態４０の偏波モード分散補償装置と基本的な構成は同一であるが、実施形態４０の低周波透過回路３３５−１、…３３５−ｎの代わりに、パルス数検出回路３４５−１、…３４５−ｎを採用することを特徴としている。この場合、各一致判定回路３４５−１、…３４５−ｎの出力信号のパルス数を検出することにより、不一致が極めて少数、すなわち、波形劣化が小さい場合でも、波形劣化を検出することができる。
図４６は、本実施形態４２の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態４２の偏波モード分散補償装置は、上記波形劣化検出機能を有する光受信器を光電変換手段３５０と、第１の電気信号分配手段３５１と、ｎ個の識別回路３５２−１、…３５２−ｎと、第２の電気信号分配手段３５３と、（ｎ−１）個の一致判定回路３５４−１、…３５４−（ｎ−１）と、（ｎ−１）個の低周波透過回路３５５−１、…３５５−（ｎ−１）と、加算回路３５６から構成する。
光受信器に入力された信号光は、光電変換手段３５０に入力される。光電変換手段３５０によって変換された電気信号は、第１の電気信号分配手段３５１によってｎ個に分配され、それぞれ識別回路３５２−１、…３５２−ｎへ入力される。この識別回路の群から選択された１個の識別回路（以下、例えば、識別回路３５２−１）は、最適識別レベルおよび最適識別タイミングに設定される。その他の識別回路（以下、例えば、識別回路３５２−２、…３５２−ｎ）は、同一タイミングで識別動作させても良いし、幾つかの複数のタイミングで識別動作させても良い。識別レベルは、最適識別レベルよりも高く、もしくは低くし、同一タイミングで動作する識別回路の中では、互いに異なる識別レベルの設定される。
また、識別回路３５２−１から出力される信号は、第２の電気信号分配手段３５３によりｎ個に更に分配され、分配された１個の出力信号は、識別再生データとして外部に出力される。その他の分配された出力信号は、各識別回路（３５２−２、…３５２−ｎ）の出力信号との一致が、それぞれ一致判定回路３５４−１、…３５４−（ｎ−１）により判定される。一致判定回路３５４−１、…３５４−（ｎ−１）から出力される各信号は、各一致判定回路に対応した低周波透過回路３５５−１、…３５５−（ｎ−１）により、低周波成分が抽出され加算回路３５６で出力強度が加算される。波形劣化により信号「１」の強度が低くなると、高い識別レベルを有する識別回路で謝った識別が行われ、最適な識別レベルに設定された識別回路３５２−１の出力信号との間で不一致が起こる。また、信号「０」の強度が高くなることによっても、低い識別レベルを有する識別回路と識別回路３５２−１との間で不一致が起こる。一致判定回路において、２つの識別回路からの入力信号が一致しない場合、各一致判定回路３５４−１、…３５４−（ｎ−１）は、ハイレベルの信号を出力する。
波形劣化が大きくなると、識別回路３５２−１と、各識別回路の判定に不一致が多数生じ、一致判定回路がハイレベルの信号を出力する割合が高くなる。つまり、異なる識別レベルに設定された複数の識別回路と、最適な識別レベルに設定された１個の識別回路の出力信号を比較することにより、各識別レベルにおけるアイ開口を得ることができる。また、異なる識別タイミングに設定された複数の識別回路と、最適識別レベルおよび最適識別タイミングに設定された識別回路３５２−１の出力信号を比較することにより、広い位相範囲で信号波形の情報を得ることができる。また、各一致判定回路３５４−１、…３５４−（ｎ−１）の出力信号から各低周波透過回路３５５−１、…３５５−（ｎ−１）で抽出した低周波成分の強度は、一致判定回路がハイレベルの信号を出力する割合、すなわち、波形劣化に比例して大きくなる。つまり、各低周波透過回路の出力を加算することにより、信号波形の情報を広い範囲及び位相範囲で得ることができ、高い感度で波形劣化を検出することができる。従って、加算回路３５６の出力電圧が最小となるように、上記制御回路が偏波制御変換手段の制御をすることで、ＰＭＤによる波形劣化を最小にすることができ、上記特定偏波選択手段が、上記光伝送路の偏波主軸と平行な偏波成分を分離することができる。また、上記制御回路が、同様に上記分散付与手段を制御することにより、群速度分散による波形劣化を最小にすることができる。
図４７は、本実施形態４３の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態４３の偏波モード分散補償装置は、上記実施形態４２の偏波モード分散補償装置と基本的な構成は同一であるが、実施形態４２の低周波透過回路３５５−１、…３５５−（ｎ−１）の代わりに、パルス数検出回路３６５−１、…３６５−（ｎ−１）を採用することを特徴としている。この場合、各一致判定回路３５４−１、…３５４−（ｎ−１）の出力信号のパルス数を検出することにより、不一致が極めて少数、すなわち、波形劣化が小さい場合でも、波形劣化を検出することができる。
本実施形態４４の偏波モード分散補償装置は、上記実施形態１〜４３に記載の偏波モード分散補償装置と同一構成であって、一例としては、本実施例３３の光送信器２６０がさらにビット毎に光位相の反転したＲＺ符号を出力することを特徴とする。
高次のＰＭＤのうちＰＣＤによる伝送品質劣化は分散補償手段２６６により補償されるが、もう一方の偏波主軸の波長に依存した変化によっても伝送後のパルス広がりが生じる。特定偏波選択手段２６５によって単一偏波成分が分離されるため、光信号としてビット毎に光位相の反転したＲＺ符号を用いることで、パルス広がりが生じた際にも隣接ビット間で干渉が起こり、パルス広がりが抑圧される。このようにして偏波主軸の波長に依存した変化による伝送品質劣化を抑圧することができる。
また、他の例としては、上記実施形態１〜４３に記載の偏波モード分散補償装置と同一構成であって、本実施例３３の光送信器２６０がさらにパルス毎に光位相の反転したＲＺ符号を出力することを特徴とする。この場合、上述したように、高次のＰＭＤのうちＰＣＤによる伝送品質劣化は分散補償手段２６６により補償されるが、もう一方の偏波主軸の波長に依存した変化によっても伝送後のパルス広がりが生じる。特定偏波選択手段２６５によって単一偏波成分が分離されるため、光信号としてパルス毎に光位相の反転したＲＺ符号を用いる。
図４８は、本実施形態４５の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態４５の偏波モード分散補償装置では、上記実施形態に記載の分散補償手段を、一例としては本実施例３３の分散補償手段２６６を分散付与手段３７０と、波形劣化手段３７１と、制御手段３７２とから構成することを特徴とする。
光信号は、分散付与手段３７０に入力され、分散付与手段３７０により分散が加えられる。分散が加えられた信号光は、波形劣化検出手段３７１に出力された後、波形劣化検出手段３７１により波形劣化が検出される。制御手段３７２は、検出された波形劣化に関する情報を受けて、この波形劣化が最小になるよう分散付与手段３７０で加える分散値を制御する。
波形劣化は、光信号に累積した分散を補償したときに最小となるため、波形劣化を最小にすることで、光伝送路の群速度分散を補償すると共に、ＰＣＤをも同時に補償することができる。
図４９は、本実施形態４６の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態４６の偏波モード分散補償装置では、上記実施形態１〜４３に記載の分散補償手段を、一例としては本実施例３３の分散補償手段２６６を分散付与手段３８０と、分散検出手段３８１と、制御手段３８２とから構成することを特徴とする。
光信号は、分散付与手段３８０に入力され、分散付与手段３８０により分散が加えられる。分散が加えられた信号光は分散検出手段３８１に出力された後、分散検出手段３８１により信号光に累積された分数値が検出される。制御手段３８２は、検出された分散値に関する情報を受けて、この分散値がゼロになるよう分散付与手段３８０で加える分散値を制御する。
この光信号に累積された分散を補償することにより、光伝送路の群速度分散を補償すると共に、ＰＣＤをも同時に補償することができる。
また、分散検出手段３８１により分散値を検出するため、分散付与手段３８０で加える分散値を大きくする方向へ制御するか、小さくする方向へ制御するか判断することができ、安定した制御を可能にする。
次に、本実施形態４７の偏波モード分散補償装置について、図５０、５１を参照して説明する。
図５０は、本実施形態４７の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。本実施形態４７の偏波モード分散補償装置は、上記実施形態１〜４３に記載の分散補償手段を、一例としては本実施例３３の分散補償手段２６６を分散付与手段３９０と、光分配手段３９１と、光分離手段３９２と、第１の光電変換手段３９３−１〜第ｎの光電変換手段３９３−ｎと、位相比較手段３９４と、制御手段３９５とから構成することを特徴とする。
図５１は、本実施形態４７の偏波モード分散補償装置において、２つの波長の異なる信号光が送受信される場合を模式的に示している。
分散付与手段３９０を通過し、光分配手段３９１によって分配された信号光は光分離手段３９２に入力された後、光分離手段３９２より波長毎に分離される。波長ごとに分離された信号光は、第１の光電変換手段３９３−１および第２の光電変換手段３９３−２により電気信号に変換される。変換された２つの電気信号は、位相比較手段３９４に入力され、位相比較手段３９４により２つの電気信号の位相差が検出される。
信号光に分散が存在する場合、信号光の波長によって伝播遅延が異なるため、制御手段３９５は、２つの波長の異なる信号光間の波長間隔と検出された位相差から分散値を算出し、この分散値がゼロになるよう分散付与手段３９０で加える分散値を制御する。
このように、分散値の大きさと符号を測定することにより、安定した制御を実現できる。
本発明によれば、光信号を送信する光送信器と、前記光送信器と接続され、前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光送信器と接続され、前記光信号を受信する光受信器とから構成される光伝送システムにおける偏波モード分散の補償方法において、前記光送信器が、前記光信号を前記光伝送路に送信し、前記光伝送路を伝搬する信号光から、前記光伝送路の偏波主軸に平行な偏波成分、または垂直な偏波成分を分離し、前記分離した偏波成分の群速度分散を補償し、前記光受信器が、前記補償された信号光を受信するので、一次のＰＭＤをＤＧＤ値に制限なく補償できるだけでなく、ＤＧＤ値や偏波主軸が波長によって変化する高次のＰＭＤをも補償可能となる。さらに、光伝送路の偏波主軸が時間とともに変化した場合にも安定して一次および高次のＰＭＤ補償が可能となるという効果を有する。
本実施形態１の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態２の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態３の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態４の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態４のＰＭＤ付与手段の詳細な構成を示すブロック図である。 本実施形態４の偏波モード分散補償装置におけるＰＭＤベクトル制御の動作を示す模式図である。 本実施形態５の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態６の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態７の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態８の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態９の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態１０の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態１１の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態１２の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態１３の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態１４の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態１５の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態１６の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態１７の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態１８の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態１９の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態２０の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態２１の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態２１の偏波モード分散補償装置における帯城制限手段により高周波成分を除去された電気信号の信号波形図である。 本実施形態２２の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態２２の偏波モード分散補償装置における信号処理手段によるパターン変換された信号波形図である。 本実施形態２３の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態２４の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態２５の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態２６の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態２７の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態２８の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態２９の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態３０の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態３１の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態３２の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態３３の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態３４の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態３５の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態３６の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態３７の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態３８の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態３９の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態４０の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態４１の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態４２の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態４３の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態４５の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態４６の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態４７の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態４７の偏波モード分散補償装置において、２つの波長の異なる信号光が送受信される動作を示す模式図である。 従来技術１の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 従来技術２の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。 従来技術３の偏波モード分散補償装置の構成を示すブロック図である。
符号の説明
１…偏波変換手段
２…特定偏波選択手段
３…波形劣化検出手段
４…分散補償手段
５…光送信器
６…光伝送路
７…制御手段
８…光受信器

Claims (54)

  1. 光信号を送信する光送信器と、前記光送信器と接続され、前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光送信器と接続され、前記光信号を受信する光受信器とから構成される光伝送システムにおける偏波モード分散の補償方法において、
    前記光送信器が、前記光信号を出力し、
    前記光信号の入力を受けて、前記光信号を円偏波もしくは直線偏波に変換し、
    前記変換された光信号を前記光伝送路に送信し、
    前記光伝送路の受信側において、前記光伝送路と接続されるＰＭＤ媒体を予め設け、前記光伝送路と、前記ＰＭＤ媒体との偏波主軸が直線偏波もしくは円偏波になるように構成された前記光伝送路及び前記ＰＭＤ媒体を伝搬した信号光から、前記光伝送路及び前記ＰＭＤ媒体の偏波主軸に平行な偏波成分、または垂直な偏波成分を分離し、
    前記分離した偏波成分の群速度分散を補償し、
    前記光受信器が、前記補償された信号光を受信する
    ことを特徴とする偏波モード分散補償方法。
  2. 光信号を送信する光送信器と、前記光送信器と接続され、前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光送信器と接続され、前記光信号を受信する光受信器とから構成される光伝送システムにおける偏波モード分散の補償方法において、
    前記光送信器が、前記光信号を出力し、
    前記光信号の入力を受けて、前記光信号を円偏波もしくは直線偏波に変換し、
    前記変換された光信号を前記光伝送路に送信し、
    前記光伝送路の受信側において、前記光伝送路と接続されるＰＭＤ媒体を予め設け、前記光伝送路と、前記ＰＭＤ媒体との偏波主軸が直線偏波もしくは円偏波になるように構成された前記光伝送路及び前記ＰＭＤ媒体を伝搬した信号光から、前記光伝送路及び前記ＰＭＤ媒体の偏波主軸に平行な偏波成分と垂直な偏波成分に分離し、
    前記分離した偏波成分の群速度分散を補償し、
    前記光受信器が、前記補償された信号光を受信する
    ことを特徴とする偏波モード分散補償方法。
  3. 前記信号光から分離された偏波成分は、前記偏波成分を電気信号に変換された際の直流成分に対する特定周波数成分の比が最大になるように制御され、前記偏波主軸に平行な偏波成分と垂直な偏波成分に分離される
    ことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかの項に記載の偏波モード分散補償方法。
  4. 前記信号光の前記光伝送路の偏波主軸に平行な偏波成分と垂直な偏波成分は、それぞれ電気信号に変換され、特定周波数成分の強度が互いに等しくなるように制御され、前記偏波主軸に平行な偏波成分と垂直な偏波成分に分離される
    ことを特徴とする請求項２に記載の偏波モード分散補償方法。
  5. 前記信号光の前記光伝送路の偏波主軸に平行な偏波成分と垂直な偏波成分は、該２つの直行する平行な偏波成分と垂直な偏波成分との位相差が最大または最小になるように制御され、前記偏波主軸に平行な偏波成分と垂直な偏波成分に分離される
    ことを特徴とする請求項２に記載の偏波モード分散補償方法。
  6. 前記信号光の前記光伝送路の偏波主軸に平行な偏波成分と垂直な偏波成分は、それぞれ電気信号に変換され、それぞれの高周波成分が除去された後、該２つの直行する平行な偏波成分と垂直な偏波成分との位相差が最大または最小になるように制御され、前記偏波主軸に平行な偏波成分または垂直な偏波成分に分離される
    ことを特徴とする請求項５に記載の偏波モード分散補償方法。
  7. 前記信号光の前記光伝送路の偏波主軸に平行な偏波成分と垂直な偏波成分は、それぞれの信号パターンが特定の規則に従ってパターン変換された後、該２つの直行する平行な偏波成分と垂直な偏波成分との位相差が最大または最小になるように制御され、前記偏波主軸に平行な偏波成分または垂直な偏波成分に分離される
    ことを特徴とする請求項５に記載の偏波モード分散補償方法。
  8. 前記光送信器は、前記信号光に所定の符号を付与して送信し、
    前記光受信器は、前記信号光を受信して、前記符号の誤りを検出し、
    前記光伝送路を伝搬する信号光から分離される偏波成分は、前記光受信器において検出される誤り数が最小となるように制御される
    ことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかの項に記載の偏波モード分散補償方法。
  9. 前記光送信器は、前記信号光に所定の誤り訂正符号を付与して送信し、
    前記光受信器は、前記信号光を受信して、誤り訂正符号を復号し訂正し、
    前記光伝送路を伝搬する信号光から分離される偏波成分は、前記光受信器において訂正される誤り数が最小となるように制御される
    ことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかの項に記載の偏波モード分散補償方法。
  10. 光信号を送信する光送信器と、前記光送信器と接続され前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光送信器と接続され前記光信号を受信する光受信器とから構成される光伝送システムにおいて前記伝送路上に設けられる偏波モード分散の補償装置であって、
    前記光送信器から出力された信号光の偏波状態を変換する偏波変換手段と、
    前記偏波変換手段から出力される信号光から特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段と、
    前記特定偏波手段により分離された偏波成分の群速度分散を補償する分散付与手段と、
    前記分散付与手段から出力される信号光の波形劣化を検出する波形劣化検出手段と、
    前記波形劣化検出手段により検出される波形劣化が最小となるように前記偏波変換手段および前記分散付与手段を制御する制御手段と
    を具備することを特徴とする偏波モード分散補償装置。
  11. 光信号を送信する光送信器と、前記光送信器と接続され前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光送信器と接続され前記光信号を受信する光受信器とから構成される光伝送システムにおいて前記伝送路上に設けられる偏波モード分散の補償装置であって、
    前記光送信器から出力された信号光の偏波状態を変換する偏波変換手段と、
    前記偏波変換手段から出力される信号光から前記光伝送路の偏波主軸を検出する偏波主軸検出手段と、
    前記偏波変換手段から出力される信号光から特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段と、
    前記偏波主軸検出手段により検出された偏波主軸が前記特定偏波選択手段で分離される偏波状態と一致するよう前記偏波変換手段を制御する制御手段と、
    前記特定偏波選択手段により分離された偏波成分の群速度分散を補償する分散補償手段と
    を具備することを特徴とする偏波モード分散補償装置。
  12. 光信号を送信する光送信器と、前記光送信器と接続され前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光送信器と接続され前記光信号を受信する光受信器とから構成される光伝送システムにおいて前記伝送路上に設けられる偏波モード分散の補償装置であって、
    前記光送信器から出力された信号光の偏波状態を変換する偏波変換手段と、
    前記偏波変換手段から出力される信号光にＰＭＤを付与するＰＭＤ付与手段と、
    前記ＰＭＤ付与手段から出力される信号光から特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段と、
    前記特定偏波選択手段により分離された偏波成分の波形劣化を検出する波形劣化検出手段と、
    前記波形劣化検出手段により検出される波形劣化が最小となるように前記偏波変換手段を制御する制御手段と、
    前記特定偏波選択手段により分離された偏波成分の群速度分散を補償する分散補償手段と
    を具備することを特徴とする偏波モード分散補償装置。
  13. 前記光送信器から出力される信号光の偏波状態を円偏波もしくは直線偏波に設定する偏波設定手段を具備することを特徴とする請求項１２記載の偏波モード分散補償装置。
  14. 光信号を送信する光送信器と、前記光送信器と接続され前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光送信器と接続され前記光信号を受信する光受信器とから構成される光伝送システムにおいて前記伝送路上に設けられる偏波モード分散の補償装置であって、
    前記光送信器から出力された信号光の偏波状態を変換する偏波変換手段と、
    前記偏波変換手段から出力される信号光にＰＭＤを付与するＰＭＤ付与手段と、
    前記ＰＭＤ付与手段から出力される信号光から特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段と、
    前記特定偏波手段により分離された偏波成分の群速度分散を補償する分散付与手段と、
    前記分散付与手段から出力される信号光の波形劣化を検出する波形劣化検出手段と、
    前記波形劣化検出手段により検出される波形劣化が最小となるように前記偏波変換手段および前記分散付与手段を制御する制御手段と
    を具備することを特徴とする偏波モード分散補償装置。
  15. 前記光送信器から出力される信号光の偏波状態を円偏波もしくは直線偏波に設定する偏波設定手段を具備することを特徴とする請求項１４記載の偏波モード分散補償装置。
  16. 光信号を送信する光送信器と、前記光送信器と接続され前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光送信器と接続され前記光信号を受信する光受信器とから構成される光伝送システムにおいて前記伝送路上に設けられる偏波モード分散の補償装置であって、
    前記光送信器から出力された信号光の偏波状態を変換する偏波変換手段と、
    前記偏波変換手段から出力される信号光にＰＭＤを付与するＰＭＤ付与手段と、
    前記ＰＭＤ付与手段から出力される信号光から前記光伝送路及び前記ＰＭＤ付与手段の偏波主軸を検出する偏波主軸検出手段と、
    前記偏波変換手段から出力される信号光から特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段と、
    前記偏波主軸検出手段により検出された偏波主軸が、前記特定偏波選択手段で分離される偏波状態と一致するように前記偏波変換手段を制御する制御手段と、
    前記特定偏波選択手段により分離された偏波成分の群速度分散を補償する分散補償手段と
    を具備することを特徴とする偏波モード分散補償装置。
  17. 前記光送信器から出力される信号光の偏波状態を円偏波もしくは直線偏波に設定する偏波設定手段を具備することを特徴とする請求項１６記載の偏波モード分散補償装置。
  18. 前記波形劣化検出手段は、前記偏波選択手段により分離された偏波成分を分配する光分配手段と、前記光分配手段によって分配された一方の信号光を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手段によって変換された電気信号の特定周波数成分を検出する特定周波数検出手段と、前記光電変換手段によって変換された電気信号の直流成分を検出する直流成分検出手段とからなり、
    前記制御手段は、前記特定周波数成分と前記直流成分の比が最大になるよう前記偏波変換手段を制御する
    ことを特徴とする請求項１０、１２または１４のいずれか一項に記載の偏波モード分散補償装置。
  19. 前記波形劣化検出手段は、前記偏波選択手段により分離された偏波成分を分配する光分配手段と、前記光分配手段によって分配された一方の信号光を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手段によって変換された電気信号を２個に分配する電気信号分配手段と、前記電気信号分配手段によって分配された電気信号を識別再生する２個の識別回路と、前記２個の識別回路のそれぞれの出力信号の論理が一致しているかを判定する一致判定回路と、前記一致判定回路の出力信号の低周波成分を検出する低周波透過回路とからなり、
    前記制御手段は、前記低周波透過回路の出力電圧が最小になるよう前記偏波変換手段を制御する
    ことを特徴とする請求項１０、１２または１４のいずれか一項に記載の偏波モード分散補償装置。
  20. 前記波形劣化検出手段は、前記偏波選択手段により分離された偏波成分を分配する光分配手段と、前記光分配手段によって分配された一方の信号光を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手段によって変換された電気信号を２個に分配する電気信号分配手段と、前記電気信号分配手段によって分配された電気信号を識別再生する２個の識別回路と、前記２個の識別回路のそれぞれの出力信号の論理が一致しているかを判定する一致判定回路と、前記一致判定回路の出力信号のパルス数を積算してパルス数に比例した電圧を出力するパルス数検出回路とからなり、
    前記制御手段は、前記パルス数検出回路の出力電圧が最小になるよう前記偏波変換手段を制御する
    ことを特徴とする請求項１０、１２または１４のいずれか一項に記載の偏波モード分散補償装置。
  21. 前記波形劣化検出手段は、前記偏波選択手段により分離された偏波成分を分配する光分配手段と、前記光分配手段によって分配された一方の信号光を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手段によって変換された電気信号を（２×ｎ）個に分配する電気信号分配手段と、前記電気信号分配手段によって分配されたそれぞれの電気信号を識別再生する（２×ｎ）個の識別回路と、前記（２×ｎ）個の識別回路から選択される２個の識別回路のそれぞれの出力信号の論理が一致しているかを判定するｎ個の一致判定回路と、前記一致判定回路の出力信号の低周波成分を検出するｎ個の低周波透過回路と、前記各低周波透過回路の出力電圧を加算して出力する加算回路とからなり、
    前記制御手段は、前記加算回路の出力電圧が最小になるよう前記偏波変換手段を制御する
    ことを特徴とする請求項１０、１２または１４のいずれか一項に記載の偏波モード分散補償装置。
  22. 前記波形劣化検出手段は、前記偏波選択手段により分離された偏波成分を分配する光分配手段と、前記光分配手段によって分配された一方の信号光を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手段によって変換された電気信号を（２×ｎ）個に分配する電気信号分配手段と、前記電気信号分配手段によって分配されたそれぞれの電気信号を識別再生する（２×ｎ）個の識別回路と、前記（２×ｎ）個の識別回路から選択される２個の識別回路のそれぞれの出力信号の論理が一致しているかを判定するｎ個の一致判定回路と、前記一致判定回路の出力信号のパルス数を積算してパルス数に比例した電圧を出力するｎ個のパルス数検出回路と、前記各パルス数検出回路の出力電圧を加算して出力する加算回路とからなり、
    前記制御手段は、前記加算回路の出力電圧が最小になるよう前記偏波変換手段を制御する
    ことを特徴とする請求項１０、１２または１４のいずれか一項に記載の偏波モード分散補償装置。
  23. 前記波形劣化検出手段は、前記偏波選択手段により分離された偏波成分を分配する光分配手段と、前記光分配手段によって分配された一方の信号光を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手段によって変換された電気信号をｎ個に分配する第１の電気信号分配手段と、前記第１の電気信号分配手段によって分配されたそれぞれの電気信号を識別再生するｎ個の識別回路と、前記ｎ個の識別回路から選択された１個の識別回路の出力信号を（ｎ−１）個に分配する第２の電気信号分配手段と、前記選択された１個の識別回路以外の識別回路の出力信号と前記第２の電気信号分配手段の出力信号の論理がそれぞれ一致しているかを判定する（ｎ−１）個の一致判定回路と、前記一致判定回路の出力信号の低周波成分を検出する（ｎ−１）個の低周波透過回路と、前記低周波透過回路の出力電圧を加算して出力する加算回路とからなり、
    前記制御手段は、前記加算回路の出力電圧が最小になるよう前記偏波変換手段を制御する
    ことを特徴とする請求項１０、１２または１４のいずれか一項に記載の偏波モード分散補償装置。
  24. 前記波形劣化検出手段は、前記偏波選択手段により分離された偏波成分を分配する光分配手段と、前記光分配手段によって分配された一方の信号光を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手段によって変換された電気信号をｎ個に分配する第１の電気信号分配手段と、前記第１の電気信号分配手段によって分配されたそれぞれの電気信号を識別再生するｎ個の識別回路と、前記ｎ個の識別回路から選択された１個の識別回路の出力信号を（ｎ−１）個に分配する第２の電気信号分配手段と、前記選択された１個の識別回路以外の識別回路の出力信号と前記第２の電気信号分配手段の出力信号の論理がそれぞれ一致しているかを判定する（ｎ−１）個の一致判定回路と、前記一致判定回路の出力信号のパルス数を積算してパルス数に比例した電圧を出力する（ｎ−１）個のパルス数検出回路と、前記パルス数検出回路の出力電圧を加算して出力する加算回路とからなり、
    前記制御手段は、前記加算回路の出力電圧が最小になるよう前記偏波変換手段を制御する
    ことを特徴とする請求項１０、１２または１４のいずれか一項に記載の偏波モード分散補償装置。
  25. 前記波形劣化検出手段は、前記偏波選択手段により分離された偏波成分を分配する光分配手段と、前記光分配手段によって分配された一方の信号光を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手段によって変換された電気信号を（ｍ×ｎ）個に分配する第１の電気信号分配手段と、前記第１の電気信号分配手段によって分配されたそれぞれの電気信号を識別再生するｎ個の識別回路と、前記ｎ個の識別回路から選択された１個の識別回路の出力信号を（ｎ−１）個に分配する第２の電気信号分配手段と、前記選択された１個の識別回路以外の識別回路の出力信号と前記第２の電気信号分配手段の出力信号の論理がそれぞれ一致しているかを判定する（ｎ−１）個の一致判定回路と、前記一致判定回路の出力信号の低周波成分を検出する（ｎ−１）個の低周波透過回路と、前記識別回路と前記第２の電気信号分配回路と前記一致判定回路と前記低周波透過回路とから構成されるｍ個の機能ブロック群と、前記各機能ブロック群から出力される（ｍ×（ｎ−１））個の出力電圧を加算して出力する加算回路とからなり、
    前記制御手段は、前記加算回路の出力電圧が最小になるよう前記偏波変換手段を制御する
    ことを特徴とする請求項１０、１２または１４のいずれか一項に記載の偏波モード分散補償装置。
  26. 前記波形劣化検出手段は、前記偏波選択手段により分離された偏波成分を分配する光分配手段と、前記光分配手段によって分配された一方の信号光を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手段によって変換された電気信号を（ｍ×ｎ）個に分配する第１の電気信号分配手段と、前記第１の電気信号分配手段によって分配されたそれぞれの電気信号を識別再生するｎ個の識別回路と、前記ｎ個の識別回路から選択された１個の識別回路の出力信号を（ｎ−１）個に分配する第２の電気信号分配手段と、前記選択された１個の識別回路以外の識別回路の出力信号と前記第２の電気信号分配手段の出力信号の論理がそれぞれ一致しているかを判定する（ｎ−１）個の一致判定回路と、前記一致判定回路の出力信号のパルス数を積算してパルス数に比例した電圧を出力する（ｎ−１）個のパルス数検出回路と、前記識別回路と前記第２の電気信号分配回路と前記一致判定回路と前記パルス数検出回路とから構成されるｍ個の機能ブロック群と、前記各機能ブロック群から出力される（ｍ×（ｎ−１））個の出力電圧を加算して出力する加算回路とからなり、
    前記制御手段は、前記加算回路の出力電圧が最小になるよう前記偏波変換手段を制御する
    ことを特徴とする請求項１０、１２または１４のいずれか一項に記載の偏波モード分散補償装置。
  27. 前記偏波主軸検出手段及び前記特定偏波選択手段は、前記偏波変換手段から出力される信号光を直交する２つの偏波成分に分離する偏波分離手段と、前記偏波分離手段によって分離された一方の光信号を分配する光分配手段と、前記偏波分離手段によって分配された他方の信号光を電気信号に変換する第１の光電変換手段と、前記光分配手段によって分配された一方の信号光を電気信号に変換する第２の光電変換手段と、前記第１の光電変換手段により変換された電気信号の特定周波数成分を検出する第１の特定周波数検出手段と、前記第２の光電変換手段により変換された電気信号の特定周波数成分を検出する第２の特定周波数検出手段とからなり、
    前記制御手段は、前記特定周波数検出手段で検出される２つの周波数成分強度が等しくなるように前記偏波変換手段を制御する
    ことを特徴とする請求項１１または１６に記載の偏波モード分散補償装置。
  28. 前記偏波主軸検出手段及び前記特定偏波選択手段は、前記偏波変換手段から出力される信号光を直交する２つの偏波成分に分離する偏波分離手段と、前記偏波分離手段によって分離された一方の光信号を分配する光分配手段と、前記偏波分離手段によって分配された他方の信号光を電気信号に変換する第１の光電変換手段と、前記光分配手段によって分配された一方の信号光を電気信号に変換する第２の光電変換手段と、前記第１の光電変換手段により変換された電気信号と、前記第２の光電変換手段により変換された電気信号との位相を比較する位相比較手段とからなり、
    前記制御手段は、前記位相比較手段で検出される位相差が最大または最小になるよう前記偏波変換手段を制御する
    ことを特徴とする請求項１１または１６に記載の偏波モード分散補償装置。
  29. 前記偏波主軸検出手段及び前記特定偏波選択手段は、前記偏波変換手段から出力される信号光を直交する２つの偏波成分に分離する偏波分離手段と、前記偏波分離手段によって分離された一方の光信号を分配する光分配手段と、前記偏波分離手段によって分配された他方の信号光を電気信号に変換する第１の光電変換手段と、前記第１の光電変換手段により変換された電気信号から高周波成分を除去する第１の帯域制限手段と、前記光分配手段によって分配された一方の信号光を電気信号に変換する第２の光電変換手段と、前記第２の光電変換手段により変換された電気信号から高周波成分を除去する第２の帯域制限手段と、前記第１の帯域制限手段により高周波成分が除去された電気信号と、前記第２の帯域制限手段により高周波成分が除去された電気信号との位相を比較する位相比較手段とからなり、
    前記制御手段は、前記位相比較手段で検出される位相差が最大または最小になるよう前記偏波変換手段を制御する
    ことを特徴とする請求項１１または１６に記載の偏波モード分散補償装置。
  30. 前記偏波主軸検出手段及び前記特定偏波選択手段は、前記偏波変換手段から出力される信号光を直交する２つの偏波成分に分離する偏波分離手段と、前記偏波分離手段によって分離された一方の光信号を分配する光分配手段と、前記偏波分離手段によって分配された他方の信号光を電気信号に変換する第１の光電変換手段と、前記第１の光電変換手段により変換された電気信号の信号パターンを特定の規則に従ってパターン変換する第１の信号処理手段と、前記光分配手段によって分配された一方の信号光を電気信号に変換する第２の光電変換手段と、前記第２の光電変換手段により変換された電気信号の信号パターンを特定の規則に従ってパターン変換する第２の信号処理手段と、前記第１の信号処理手段によりパターン変換された電気信号と、前記第２の信号処理手段によりパターン変換された電気信号との位相を比較する位相比較手段とからなり、
    前記制御手段は、前記位相比較手段で検出される位相差が最大または最小になるよう前記偏波変換手段を制御する
    ことを特徴とする請求項１１または１６に記載の偏波モード分散補償装置。
  31. 光信号を送信する光送信器と、前記光送信器と接続され前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光送信器と接続され前記光信号を受信する光受信器とから構成される光伝送システムにおいて前記伝送路上に設けられる偏波モード分散の補償装置であって、
    前記光送信器から出力された信号光の偏波状態を変換する偏波変換手段と、
    前記偏波変換手段から出力される信号光から特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段と、
    前記特定偏波選択手段により分離された偏波成分の群速度分散を補償する分散付与手段と、
    前記光受信器で検出される符号誤り数が最小となるように前記偏波変換手段および前記分散付与手段を制御する制御手段と、
    を具備することを特徴とする偏波モード分散補償装置。
  32. 光信号を送信する光送信器と、前記光送信器と接続され前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光送信器と接続され前記光信号を受信する光受信器とから構成される光伝送システムにおいて前記伝送路上に設けられる偏波モード分散の補償装置であって、
    前記光送信器から出力された信号光の偏波状態を変換する偏波変換手段と、
    前記偏波変換手段から出力される信号光から特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段と、
    前記特定偏波選択手段により分離された偏波成分の群速度分散を補償する分散付与手段と、
    前記光受信器で訂正される誤り訂正数が最小となるように前記偏波変換手段および前記分散付与手段を制御する制御手段と
    を具備することを特徴とする偏波モード分散補償装置。
  33. 光信号を送信する光送信器と、前記光送信器と接続され前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光送信器と接続され前記光信号を受信する光受信器とから構成される光伝送システムにおいて前記伝送路上に設けられる偏波モード分散の補償装置であって、
    前記光送信器から出力された信号光の偏波状態を変換する偏波変換手段と、
    前記偏波変換手段から出力される信号光から特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段と、
    前記特定偏波選択手段により分離された偏波成分の群速度分散を補償する分散付与手段と、
    前記光受信器は、波形劣化検出機構を有し、前記光受信器が検出する波形劣化が最小となるように前記偏波変換手段および前記分散付与手段を制御する制御手段と
    を具備することを特徴とする偏波モード分散補償装置。
  34. 光信号を送信する光送信器と、前記光送信器と接続され前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光送信器と接続され前記光信号を受信する光受信器とから構成される光伝送システムにおいて前記伝送路上に設けられる偏波モード分散の補償装置であって、
    前記光送信器から出力された信号光の偏波状態を変換する偏波変換手段と、
    前記偏波変換手段から出力される信号光にＰＭＤを付与するＰＭＤ付与手段と、
    前記偏波変換手段から出力される信号光から特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段と、
    前記光受信器で検出される符号誤り数が最小となるように前記偏波変換手段を制御する制御手段と、
    前記特定偏波選択手段により分離された偏波成分の群速度分散を補償する分散補償手段と
    を具備することを特徴とする偏波モード分散補償装置。
  35. 前記光送信器から出力される信号光の偏波状態を円偏波もしくは直線偏波に設定する偏波設定手段を具備することを特徴とする請求項３４記載の偏波モード分散補償装置。
  36. 光信号を送信する光送信器と、前記光送信器と接続され前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光送信器と接続され前記光信号を受信する光受信器とから構成される光伝送システムにおいて前記伝送路上に設けられる偏波モード分散の補償装置であって、
    前記光送信器から出力された信号光の偏波状態を変換する偏波変換手段と、
    前記偏波変換手段から出力される信号光にＰＭＤを付与するＰＭＤ付与手段と、
    前記偏波変換手段から出力される信号光から特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段と、
    前記特定偏波選択手段により分離された偏波成分の群速度分散を補償する分散付与手段と、
    前記光受信器で検出される符号誤り数が最小となるように前記偏波変換手段および前記分散付与手段を制御する制御手段と
    を具備することを特徴とする偏波モード分散補償装置。
  37. 前記光送信器から出力される信号光の偏波状態を円偏波もしくは直線偏波に設定する偏波設定手段を具備することを特徴とする請求項３６記載の偏波モード分散補償装置。
  38. 光信号を送信する光送信器と、前記光送信器と接続され前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光送信器と接続され前記光信号を受信する光受信器とから構成される光伝送システムにおいて前記伝送路上に設けられる偏波モード分散の補償装置であって、
    前記光送信器から出力された信号光の偏波状態を変換する偏波変換手段と、
    前記偏波変換手段から出力される信号光にＰＭＤを付与するＰＭＤ付与手段と、
    前記ＰＭＤ付与手段から出力される信号光から特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段と、
    前記光受信器で訂正される誤り訂正数が最小となるように前記偏波変換手段を制御する制御手段と、
    前記特定偏波選択手段により分離された偏波成分の群速度分散を補償する分散補償手段と
    を具備することを特徴とする偏波モード分散補償装置。
  39. 前記光送信器から出力される信号光の偏波状態を円偏波もしくは直線偏波に設定する偏波設定手段を具備することを特徴とする請求項３８記載の偏波モード分散補償装置。
  40. 光信号を送信する光送信器と、前記光送信器と接続され前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光送信器と接続され前記光信号を受信する光受信器とから構成される光伝送システムにおいて前記伝送路上に設けられる偏波モード分散の補償装置であって、
    前記光送信器から出力された信号光の偏波状態を変換する偏波変換手段と、
    前記偏波変換手段から出力される信号光にＰＭＤを付与するＰＭＤ付与手段と、
    前記ＰＭＤ付与手段から出力される信号光から特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段と、
    前記特定偏波選択手段により分離された偏波成分の群速度分散を補償する分散付与手段と、
    前記光受信器で訂正される誤り訂正数が最小となるように前記偏波変換手段および前記分散付与手段を制御する制御手段と
    を具備することを特徴とする偏波モード分散補償装置。
  41. 前記光送信器から出力される信号光の偏波状態を円偏波もしくは直線偏波に設定する偏波設定手段を具備することを特徴とする請求項４０記載の偏波モード分散補償装置。
  42. 光信号を送信する光送信器と、前記光送信器と接続され前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光送信器と接続され前記光信号を受信する光受信器とから構成される光伝送システムにおいて前記伝送路上に設けられる偏波モード分散の補償装置であって、
    前記光送信器から出力された信号光の偏波状態を変換する偏波変換手段と、
    前記偏波変換手段から出力される信号光にＰＭＤを付与するＰＭＤ付与手段と、
    前記ＰＭＤ付与手段から出力される信号光から特定の偏波成分を分離する特定偏波選択手段と、
    前記特定偏波選択手段により分離された偏波成分の群速度分散を補償する分散付与手段と、
    前記光受信器は、波形劣化検出機能を有し、前記光検出器が検出する波形劣化が最小となるように前記偏波変換手段および前記分散付与手段を制御する制御手段と
    を具備することを特徴とする偏波モード分散補償装置。
  43. 前記光送信器から出力される信号光の偏波状態を円偏波もしくは直線偏波に設定する偏波設定手段を具備することを特徴とする請求項４２記載の偏波モード分散補償装置。
  44. 前記波形劣化検出機能を有する前記光受信器は、信号光を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手段によって変換された電気信号を３個に分配する電気信号分配手段と、前記電気信号分配手段によって分配された電気信号を識別再生する３個の識別回路と、前記３個の識別回路から選択された２個の識別回路のそれぞれの出力信号の論理が一致しているかを判定する一致判定回路と、前記一致判定回路の出力信号の低周波成分を検出する低周波透過回路とからなり、
    前記制御手段は、前記低周波透過回路の出力電圧が最小になるよう前記偏波変換手段および前記分散付与手段を制御し、
    前記選択された２個の識別回路以外の１個の識別回路は、識別データを外部に出力する
    ことを特徴とする請求項３３または４２に記載の偏波モード分散補償装置。
  45. 前記波形劣化検出機能を有する前記光受信器は、信号光を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手段によって変換された電気信号を３個に分配する電気信号分配手段と、前記電気信号分配手段によって分配された電気信号を識別再生する３個の識別回路と、前記３個の識別回路から選択された２個の識別回路のそれぞれの出力信号の論理が一致しているかを判定する一致判定回路と、前記一致判定回路の出力信号のパルス数を積算してパルス数に比例した電圧を出力するパルス数検出回路とからなり、
    前記制御手段は、前記パルス数検出回路の出力電圧が最小になるよう前記偏波変換手段および前記分散付与手段を制御し、
    前記選択された２個の識別回路以外の１個の識別回路は、識別データを外部に出力する
    ことを特徴とする請求項３３または４２に記載の偏波モード分散補償装置。
  46. 前記波形劣化検出機能を有する前記光受信器は、信号光を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手段によって変換された電気信号を（（２×ｎ）＋１）個に分配する電気信号分配手段と、前記電気信号分配手段によって分配された電気信号を識別再生する（（２×ｎ）＋１）個の識別回路と、前記（（２×ｎ）＋１）個の識別回路から（２×ｎ）個の識別回路を抽出し、抽出された識別回路から更に選択された２個の識別回路のそれぞれの出力信号の論理が一致しているかを判定するｎ個の一致判定回路と、前記一致判定回路の出力信号の低周波成分を検出するｎ個の低周波透過回路と、前記低周波透過回路の出力電圧を加算して出力する加算回路とからなり、
    前記制御手段は、前記加算回路の出力電圧が最小になるよう前記偏波変換手段および前記分散付与手段を制御し、
    前記抽出された（２×ｎ）個の識別回路以外の１個の識別回路は、識別データを外部に出力する
    ことを特徴とする請求項３３または４２に記載の偏波モード分散補償装置。
  47. 前記波形劣化検出機能を有する前記光受信器は、信号光を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手段によって変換された電気信号を（（２×ｎ）＋１）個に分配する電気信号分配手段と、前記電気信号分配手段によって分配された電気信号を識別再生する（（２×ｎ）＋１）個の識別回路と、前記（（２×ｎ）＋１）個の識別回路から（２×ｎ）個の識別回路を抽出し、抽出された識別回路から更に選択された２個の識別回路のそれぞれの出力信号の論理が一致しているかを判定するｎ個の一致判定回路と、前記一致判定回路の出力信号のパルス数を積算してパルス数に比例した電圧を出力するｎ個のパルス数検出回路と、前記低周波透過回路の出力電圧を加算して出力する加算回路とからなり、
    前記制御手段は、前記加算回路の出力電圧が最小になるよう前記偏波変換手段および前記分散付与手段を制御し、
    前記抽出された（２×ｎ）個の識別回路以外の１個の識別回路は、識別データを外部に出力する
    ことを特徴とする請求項３３または４２に記載の偏波モード分散補償装置。
  48. 前記波形劣化検出機能を有する光受信器は、信号光を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手段によって変換された電気信号をｎ個に分配する第１の電気信号分配手段と、前記第１の電気信号分配手段によって分配されたそれぞれの電気信号を識別再生するｎ個の識別回路と、前記ｎ個の識別回路から選択された１個の識別回路の出力信号をｎ個に分配する第２の電気信号分配手段と、前記選択された１個の識別回路以外の識別回路の出力信号と前記ｎ個の第２の電気信号分配手段の出力信号から選択された（ｎ−１）個の出力信号の論理がそれぞれ一致しているかを判定する（ｎ−１）個の一致判定回路と、前記一致判定回路の出力信号の低周波成分を検出する（ｎ−１）個の低周波透過回路と、前記低周波透過回路の出力電圧を加算して出力する加算回路とからなり、
    前記制御手段は、前記加算回路の出力電圧が最小になるよう前記偏波変換手段および前記分散付与手段を制御し、
    前記第２の電気信号分配手段は、前記選択された（ｎ−１）個の出力信号以外の１個の出力信号を外部に出力する
    ことを特徴とする請求項３３または４２に記載の偏波モード分散補償装置。
  49. 前記波形劣化検出機能を有する光受信器は、信号光を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手段によって変換された電気信号をｎ個に分配する第１の電気信号分配手段と、前記第１の電気信号分配手段によって分配されたそれぞれの電気信号を識別再生するｎ個の識別回路と、前記ｎ個の識別回路から選択された１個の識別回路の出力信号をｎ個に分配する第２の電気信号分配手段と、前記選択された１個の識別回路以外の識別回路の出力信号と前記ｎ個の第２の電気信号分配手段の出力信号から選択された（ｎ−１）個の出力信号の論理がそれぞれ一致しているかを判定する（ｎ−１）個の一致判定回路と、前記一致判定回路の出力信号のパルス数を積算してパルス数に比例した電圧を出力する（ｎ−１）個のパルス数検出回路と、前記パルス数検出回路の出力電圧を加算して出力する加算回路とからなり、
    前記制御手段は、前記加算回路の出力電圧が最小になるよう前記偏波変換手段および前記分散付与手段を制御し、
    前記第２の電気信号分配手段は、更に１個の出力信号を外部に出力する
    ことを特徴とする請求項３３または４２に記載の偏波モード分散補償装置。
  50. 前記光送信器は、ビット毎に光の位相が反転したＲＺ符号を付与した信号光を出力する
    ことを特徴とする請求項１０から請求項４９のいずれかの項に記載の偏波モード分散補償装置。
  51. 前記光送信器は、パルス毎に光の位相が反転したＲＺ符号を付与した信号光を出力する
    ことを特徴とする請求項１０から請求項４９のいずれかの項に記載の偏波モード分散補償装置。
  52. 前記分散補償手段は、
    入力された前記信号光に分散を付与する分散付与手段と、
    前記分散付与手段と直列に接続され、前記分散付与手段を通過した信号光の波形劣化を検出する第２の波形劣化検出手段と、
    前記第２の波形劣化検出手段により検出された波形劣化が最小となるように前記分散付与手段を制御する第２の制御手段と
    からなることを特徴とする請求項１１、１２、１６、３４及び３９のいずれかの項に記載の偏波モード分散補償装置。
  53. 前記分散補償手段は、
    入力された前記信号光に分散を付与する分散付与手段と、
    前記分散付与手段と直列に接続され、分散付与手段を通過した信号光の累積分散値を検出する分散検出手段と、
    前記分散検出手段により検出された前記累積分散値がゼロになるよう前記分散付与手段を制御する第２の制御手段と
    からなることを特徴とする請求項１１、１２、１６、３４及び３９のいずれかの項に記載の偏波モード分散補償装置。
  54. 前記光送信器は、同一信号パターンで変調された複数の波長の異なる信号光を送信し、
    前記分散検出手段は、複数の波長の異なる信号光を分離する光分離手段と、分離した複数の光信号をそれぞれ電気信号に変換する複数の光電変換手段と、前記光電変換手段により変換された電気信号間の位相差を検出する位相比較手段とからなる
    ことを特徴とする請求項５３に記載の偏波モード分散補償装置。
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