JP5029794B1 - コヒーレント光受信器、コヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置および検出方法 - Google Patents

Abstract

コヒーレント光受信器においては、チャネル間にスキューが生じると十分な復調ができず、受信性能が劣化するため、本発明のコヒーレント光受信器は、局所光源と、９０°ハイブリッド回路と、光電変換器と、アナログ−デジタル変換器と、デジタル信号処理部を有し、９０°ハイブリッド回路は、多重化された信号光を局所光源からの局所光と干渉させて複数の信号成分に分離した複数の光信号を出力し、光電変換器は、光信号を検波して検波電気信号を出力し、アナログ−デジタル変換器は、検波電気信号を量子化して量子化信号を出力し、デジタル信号処理部は、複数の信号成分間の伝播遅延差を補償するスキュー補償部と、量子化信号を高速フーリエ変換処理するＦＦＴ演算部とを備え、伝播遅延差は高速フーリエ変換処理した結果における−のピーク値を中心とした複数のピーク値に基づいて算出される。
【選択図】図１２

Description

本発明は、コヒーレント光受信器、コヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置および検出方法に関し、特に、光偏波多重信号をコヒーレント検波とデジタル信号処理により受信するコヒーレント光受信器、コヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置および検出方法に関する。

インターネットの幅広い普及により、ネットワーク内のデータ容量は年々増加している。大都市間を結ぶ大動脈通信路では、１チャネル当たりの伝送容量が１０Ｇｂ／ｓおよび４０Ｇｂ／ｓの光伝送路がすでに導入されている。１０Ｇｂ／ｓ伝送では変調方式としてオンオフ変調（Ｏｎ−Ｏｆｆ−Ｋｅｙｉｎｇ：ＯＯＫ）が用いられている。４０Ｇｂ／ｓ伝送においてもＯＯＫ方式が用いられるが、光パルス幅が２５ｐｓと狭くなり波長分散の影響を大きく受けるため、長距離伝送には不適当である。そのため位相による多値変調方式および偏波多重方式が用いられるようになっており、１００Ｇｂ／ｓ級伝送では偏波多重４相位相変調（Ｄｕａｌ Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ：ＤＰ−ＱＰＳＫ）方式が主流となっている。
送信器でＤＰ−ＱＰＳＫ変調を施された光信号は、コヒーレント光受信器で受信され復調される（例えば、非特許文献１参照）。図１８に、関連するコヒーレント光受信器の構成の一例を示す。関連するコヒーレント光受信器７００は、局所光源７１０、９０°ハイブリッド回路（９０°Ｈｙｂｒｉｄ）７２０、光電変換器（Ｏ／Ｅ）７３０、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）７４０、およびデジタル信号処理部（ＤＳＰ）７５０を有する。
信号光および局所光は、それぞれ片偏波信号として次式で表すことができる。
Ｓ（ｔ）＝ｅｘｐ［ｊωｔ］ （１）
Ｌ（ｔ）＝ｅｘｐ［ｊ（ω＋Δω）ｔ］ （２）
ここで、Δωは信号光と局所光の周波数オフセットを表す。信号光と局所光は９０°ハイブリッド回路（９０°Ｈｙｂｒｉｄ）７２０に入力され、光学干渉系を通って差動構成のフォトダイオードからなる光電変換器（Ｏ／Ｅ）７３０によって電気信号に変換される。このときポートＩ_ＸおよびＱ_Ｘからそれぞれ次式（３）、（４）で表わされる出力が得られる。
Ｉ_Ｘ（ｔ）＝ｃｏｓ（Δωｔ） （３）
Ｑ_Ｘ（ｔ）＝ｓｉｎ（Δωｔ） （４）
偏波多重信号の場合は、Ｓ（ｔ）＝Ｅ_Ｘ＋Ｅ_Ｙとなり、Ｉ_ＸおよびＩ_Ｙポートには混合信号Ｅ_Ｘ＋Ｅ_Ｙのｃｏｓ成分が、Ｑ_ＸおよびＱ_Ｙポートには混合信号Ｅ_Ｘ＋Ｅ_Ｙのｓｉｎ成分が出力される。
各ポートから出力された信号は、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）７４０によってＡＤ変換された後にデジタル信号処理部（ＤＳＰ）７５０に入力される。デジタル信号処理部（ＤＳＰ）７５０では、偏波分離処理によりＥ_Ｘ信号とＥ_Ｙ信号を分離し、さらに位相推定処理によりＥ_ＸとＥ_Ｙをそれぞれ４値復調している。
このようにして、ＤＰ−ＱＰＳＫ信号はコヒーレント光受信器を用いて復調することができる。
Ｍ．Ｇ．Ｔａｙｌｏｒ，"Ｃｏｈｅｒｅｎｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ Ｕｓｉｎｇ ＤＳＰ ｆｏｒ Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｉｇｎａｌ ａｎｄ Ｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔ Ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ Ｉｍｐａｉｒｍｅｎｔｓ"，ＩＥＥＥ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．１６，Ｎｏ．２，Ｆｅｂｒｕａｒｙ ２００４，ｐ．６７４−６７６

上述した式（３）、（４）で得られる信号は、コヒーレント光受信器７００において９０°ハイブリッド回路７２０の出力からアナログ−デジタル変換器７４０の入力までの間の４本の信号線の長さがすべて等しい場合にのみ成立する。しかし、９０°ハイブリッド回路７２０の出力から光電変換器７３０の入力までの光ファイバ、および光電変換器７３０の出力からアナログ−デジタル変換器７４０の入力までの同軸線のそれぞれを、４チャネル間で厳密に等長配線とすることは困難である。
ここで４チャネル間が等長でない場合、信号の伝達に遅延、すなわちスキューが生じる。このスキューの影響について図１９を用いて説明する。図１９は、関連する９０°ハイブリッド回路７２０とその周辺部の構成を示すブロック図である。図中、「ＰＢＳ」は偏光ビームスプリッタを、「ＣＰＬ」は光カプラを、「τ」は９０°位相差部を、「ＢＲ」は光電変換器（Ｏ／Ｅ）６３０としてのバランス型フォトディテクタをそれぞれ示す。
チャネル１（ＣＨ１）に対してチャネル２（ＣＨ２）にスキューＴが存在する場合、上述の（４）式は下記（５）式になる。
Ｑ_Ｘ（ｔ）＝ｓｉｎ（Δω（ｔ＋Ｔ）） （５）
上述したスキューＴが存在しない場合は、上記式（３）および式（４）を用いたデジタル信号処理によって偏波分離および位相推定を行うことができ、完全に復調することができる。しかし、チャネル間スキューが存在すると、式（４）で表わされたポートＱ_Ｘからの出力は、式（５）式で表わされる出力信号となり、デジタル信号処理を行っても復調が不十分となり、十分な性能が得られない。このように、コヒーレント光受信器においては、チャネル間にスキューが生じると十分な復調ができず、受信性能が劣化する、という問題があった。
本発明の目的は、上述した課題である、コヒーレント光受信器においては、チャネル間にスキューが生じると十分な復調ができず、受信性能が劣化する、という課題を解決するコヒーレント光受信器、コヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置および検出方法を提供することにある。

本発明のコヒーレント光受信器は、局所光源と、９０°ハイブリッド回路と、光電変換器と、アナログ−デジタル変換器と、デジタル信号処理部を有し、９０°ハイブリッド回路は、多重化された信号光を局所光源からの局所光と干渉させて複数の信号成分に分離した複数の光信号を出力し、光電変換器は、光信号を検波して検波電気信号を出力し、アナログ−デジタル変換器は、検波電気信号を量子化して量子化信号を出力し、デジタル信号処理部は、複数の信号成分間の伝播遅延差を補償するスキュー補償部と、量子化信号を高速フーリエ変換処理するＦＦＴ演算部とを備え、伝播遅延差は高速フーリエ変換処理した結果における−のピーク値を中心とした複数のピーク値に基づいて算出される。
本発明のコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置は、コヒーレント光受信器と、検査光源と、アナログ−デジタル変換器と、ＦＦＴ演算部と、制御ブロックとを有し、コヒーレント光受信器は、局所光源と、９０°ハイブリッド回路と、光電変換器とを少なくとも備え、９０°ハイブリッド回路は、検査光源からの検査光を局所光源からの局所光と干渉させて複数の信号成分に分離した複数の光信号を出力し、光電変換器は、光信号を検波して検波電気信号を出力し、アナログ−デジタル変換器は、検波電気信号を量子化して量子化信号を出力し、ＦＦＴ演算部は、量子化信号に高速フーリエ変換処理を施し、制御ブロックは、高速フーリエ変換処理した結果における−のピーク値を中心とした複数のピーク値に基づいて複数の信号成分間の伝播遅延差を算出する。
本発明の光送受信機は、コヒーレント光受信器と、位相変調された変調光を送出する位相変調光源を備えた光送信器とを有し、コヒーレント光受信器は、局所光源と、９０°ハイブリッド回路と、光電変換器と、アナログ−デジタル変換器と、デジタル信号処理部を有し、９０°ハイブリッド回路は、多重化された信号光を局所光源からの局所光と干渉させて複数の信号成分に分離した複数の光信号を出力し、光電変換器は、光信号を検波して検波電気信号を出力し、アナログ−デジタル変換器は、検波電気信号を量子化して量子化信号を出力し、デジタル信号処理部は、複数の信号成分間の伝播遅延差を補償するスキュー補償部と、量子化信号を高速フーリエ変換処理するＦＦＴ演算部とを備え、伝播遅延差は、９０°ハイブリッド回路に位相変調光源から変調光を入力して局所光と干渉させた場合の高速フーリエ変換処理した結果における−のピーク値を中心とした複数のピーク値に基づいて算出される。
本発明のコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出方法は、検査光源からの検査光を局所光源からの局所光と干渉させて複数の信号成分に分離した複数の光信号を出力し、光信号を検波して検波電気信号を出力し、検波電気信号を量子化して量子化信号を出力し、量子化信号に高速フーリエ変換処理を施し、高速フーリエ変換処理した結果における−のピーク値を中心とした複数のピーク値に基づいて複数の信号成分間の伝播遅延差を算出する。

本発明のコヒーレント光受信器によれば、チャネル間にスキューが生じた場合であっても十分な復調が可能であり、受信性能の劣化を抑制することができる。

図１は本発明の第１の実施形態に係るコヒーレント光受信器の構成を示すブロック図である。
図２は本発明の第１の実施形態に係るコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置の構成を示すブロック図である。
図３は本発明の第１の実施形態に係るコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出方法を示すフローチャートである。
図４は本発明の第１の実施形態に係るコヒーレント光受信器のＦＦＴ演算部が導出するＦＦＴデータをポイント数に対してプロットしたときの概略図である。
図５は本発明の第１の実施形態に係るコヒーレント光受信器のＱ_ｘポートおよびＩ_ｙポートにおける位相差と角周波数との関係をプロットした概略図である。
図６は本発明の第１の実施形態に係るコヒーレント光受信器における別のチャネル間スキュー検出方法を示すフローチャートである。
図７は本発明の第１の実施形態に係るコヒーレント光受信器のＱ_ｘポートおよびＩ_ｙポートにおける位相差と角周波数との別の関係をプロットした概略図である。
図８は本発明の第２の実施形態に係るコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置の構成を示すブロック図である。
図９は本発明の第２の実施形態に係るコヒーレント光受信器のＦＦＴ演算部が導出するＦＦＴデータをポイント数に対してプロットしたときの概略図である。
図１０は本発明の第３の実施形態に係るコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置の構成を示すブロック図である。
図１１は本発明の第３の実施形態に係るコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出方法を示すフローチャートである。
図１２は本発明の第４の実施形態に係るコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置の構成を示すブロック図である。
図１３は本発明の第４の実施形態に係るコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置の動作を説明するためのＦＦＴ信号スペクトルの概略図である。
図１４は本発明の第４の実施形態に係るコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置を適用した場合のシミュレーション結果を示す図である。
図１５は本発明の第５の実施形態に係るコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置の構成を示すブロック図である。
図１６は本発明の第５の実施形態に係るコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置の位相変調光源の出力波形図である。
図１７は本発明の第６の実施形態に係る光送受信機の構成を示すブロック図である。
図１８は関連するコヒーレント光受信器の構成を示すブロック図である。
図１９は関連する９０°ハイブリッド回路とその周辺部の構成を示すブロック図である。

以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
〔第１の実施形態〕
図１は、本発明の第１の実施形態に係るコヒーレント光受信器１００の構成を示すブロック図である。コヒーレント光受信器１００は、局所光源１１０、９０°ハイブリッド回路（９０°Ｈｙｂｒｉｄ）１２０、光電変換器（Ｏ／Ｅ）１３０、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）１４０、およびデジタル信号処理部（ＤＳＰ）１５０を有する。
９０°ハイブリッド回路（９０°Ｈｙｂｒｉｄ）１２０は、多重化された信号光（Ｓｉｇｎａｌ）を局所光源１１０からの局所光と干渉させて、各信号成分に分離した複数の光信号を出力する。本実施形態では、ＤＰ−ＱＰＳＫ変調方式を用いた場合について説明する。したがって９０°ハイブリッド回路（９０°Ｈｙｂｒｉｄ）１２０からは、２偏波（Ｘ偏波、Ｙ偏波）についてそれぞれ同相成分（Ｉ_Ｘ、Ｉ_Ｙ）および直交成分（Ｑ_Ｘ、Ｑ_Ｙ）からなる４チャンネルの信号成分をそれぞれ有する４波の光信号が出力される。
光電変換器（Ｏ／Ｅ）１３０は、９０°ハイブリッド回路１２０が出力する各光信号を検波して検波電気信号を出力する。アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）１４０は、検波電気信号を量子化して量子化信号を出力する。
デジタル信号処理部（ＤＳＰ）１５０は、複数の信号成分間の伝播遅延差（以下、「スキュー」とも言う）を補償するスキュー補償部１５１と復調部１５２を備える。スキュー補償部１５１は、例えばＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタなどを用いて構成することができ、この場合スキュー値に基づいて決定されるフィルタ係数を有する。復調部１５２は偏波分離処理により量子化信号をＸ偏波信号とＹ偏波信号に分離し、さらに位相推定処理により４チャンネルの信号成分をそれぞれ復調する。
次に、コヒーレント光受信器１００におけるチャネル間スキューの検出方法について図２を用いて説明する。以下では、コヒーレント光受信器１００のデジタル信号処理部（ＤＳＰ）１５０がバッファ部（Ｂｕｆ）１５３とＦＦＴ演算部（ＦＦＴ）１５４を備えた場合について説明する。ここでＦＦＴ演算部１５４はアナログ−デジタル変換器１４０が出力する量子化信号に対して高速フーリエ変換（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ、以下では「ＦＦＴ」と言う）処理を施す。なお図２では、スキュー補償部１５１および復調部１５２の記載は省略した。
また、以下ではまず、９０°ハイブリッド回路においてＩポートとＱポートの間に９０°誤差が存在する場合について説明する。すなわち、９０°ハイブリッド回路のＩポートとＱポートの間には信号周期の９０°に相当する遅延があるが、９０°ハイブリッド回路の製造ばらつきにより、位相差は必ずしも正確に９０°となるとは限らない。この位相差９０°の誤差による遅延Δτを考慮すると、上記式（５）は下記式（６）となる。
Ｑ_Ｘ（ｔ）＝ｓｉｎ（Δω（ｔ＋Ｔ）＋Δτ） （６）
この９０°誤差が存在する場合、式（４）で表わされたポートＱ_Ｘからの出力は、式（６）式で表わされる出力信号となり、この場合もデジタル信号処理を行っても復調が不十分となり、十分な性能が得られない。
図２に示すように、コヒーレント光受信器１００に検査光源１７０と制御ブロック１８０が接続され、コヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置１０００を構成する。制御ブロック１８０は、制御部１８１、メモリ部１８２、および演算処理部１８３を有する。演算処理部１８３はピーク検出部１８４とスキュー演算部１８５を備え、ＦＦＴ処理結果からスキュー値を算出する。ここでピーク検出部１８４およびスキュー演算部１８５は、専用の信号処理回路により構成することもできるし、中央演算処理装置（ＣＰＵ）とＣＰＵに処理を実行させるプログラムから構成することとしてもよい。
９０°ハイブリッド回路（９０°Ｈｙｂｒｉｄ）１２０のシグナル・ポート１２１には検査光源（Ｔｅｓｔ）１７０が接続され、ローカル・ポート１２２には局所光源１１０が接続される。９０°ハイブリッド回路（９０°Ｈｙｂｒｉｄ）１２０の出力ポートであるＩ_Ｘポート、Ｑ_Ｘポート、Ｉ_Ｙポート、Ｑ_Ｙポートから出力された光は、それぞれ光電変換器（Ｏ／Ｅ）１３０に入力される。
コヒーレント光受信器１００におけるチャネル間スキューの検出においては、まず、検査光源１７０から検査光として周波数ｆ_ｓ（波長λ_ｓ）の連続発振（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ：ＣＷ）光をシグナル・ポート１２１に入力する。ここで検査光源１７０には波長可変光源を用いることができる。一方、ローカル・ポート１２２には局所光源１１０から局所光として周波数ｆ_ｏ（波長／λ_ｏ）のＣＷ光を入力する。周波数ｆ_ｓの検査光と周波数ｆ_ｏの局所光は９０°ハイブリッド回路１２０内で干渉し、周波数ｆ_ＩＦ＝｜ｆ_ｓ−ｆ_ｏ｜のビート信号が出力される。このとき、Ｉ_Ｘポート、Ｑ_Ｘポート、Ｉ_Ｙポート、Ｑ_Ｙポートからそれぞれ出力されるビート信号は下記（７）式から（１０）式で表わされる。
Ｉ_Ｘ＝ｃｏｓ（２πｆ_ＩＦｔ＋φ_ＩＸ） （７）
Ｑ_Ｘ＝ｓｉｎ（２πｆ_ＩＦｔ＋φ_ＱＸ） （８）
Ｉ_Ｙ＝ｃｏｓ（２πｆ_ＩＦｔ＋φ_ＩＹ） （９）
Ｑ_Ｙ＝ｓｉｎ（２πｆ_ＩＦｔ＋φ_ＱＹ） （１０）
これらのビート信号は光電変換器（Ｏ／Ｅ）１３０によって電気信号に変換された後、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）１４０で量子化されデジタル信号処理部（ＤＳＰ）１５０へそれぞれ入力される。デジタル信号処理部（ＤＳＰ）１５０では、バッファ部１５３によって所定の処理単位（例えば、４０９６ビット）ごとにブロック化され、ＦＦＴ演算部（ＦＦＴ）１５４においてＦＦＴ処理が施される。その結果、ＦＦＴ演算部１５４の出力として各行列Ｉ＾_ｘ（Ｎ）、Ｑ＾_ｘ（Ｎ）、Ｉ＾_ｙ（Ｎ）、Ｑ＾_ｙ（Ｎ）が得られる。ここで「Ｎ」はＦＦＴのポイント数であり、例えばＮ＝０〜４０９５である。
次に、図３に示したフローチャートを参照しながら本実施形態によるコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出方法について説明する。まず、検査光源１７０の周波数を周波数ｆ_Ｓ１（波長λ_Ｓ１）に設定する（ステップＳ１）。これにより、９０°ハイブリッド回路（９０°Ｈｙｂｒｉｄ）１２０の各出力ポートから周波数ｆ_ＩＦ＝｜ｆ_Ｓ１−ｆ_ｏ｜のビート信号が出力される。
次に、データキャプチャを開始する（ステップＳ２）。このとき制御ブロック１８０の制御部１８１はデジタル信号処理部（ＤＳＰ）１５０へデータキャプチャ信号を送出する（ステップＳ３）。ＦＦＴ演算部１５４はデータキャプチャ信号を取得し、これをトリガとしてそのときバッファ部（Ｂｕｆ）１５３に格納されているデータにＦＦＴ処理を施し（ステップＳ４）、ＦＦＴデータＩ＾_ｘ（Ｎ）、Ｑ＾_ｘ（Ｎ）、Ｉ＾_ｙ（Ｎ）、Ｑ＾_ｙ（Ｎ）を制御部１８１に返送する。制御部１８１は取得したＦＦＴデータをメモリ部１８２に格納する（ステップＳ５）。
制御部１８１からの指示により演算処理部１８３のピーク検出部１８４は、ＦＦＴデータＩ＾_ｘ（Ｎ）の４０９６ポイントの中から、その大きさが最大であるデータＩ＾_ｘ（Ｎ_ｍａｘ）を抽出する。そして、そのときの周波数（ピーク周波数）ｆ_ｍａｘと位相（ピーク位相）φ_ｍａｘを計算によって求める（ステップ６）。図４に、ポイント数Ｎに対してＩ＾_ｘ（Ｎ）をプロットしたときの概略図を示す。ここでＦＦＴデータＩ＾_ｘ（Ｎ）は複素数であるので、同図の縦軸はＩ＾_ｘ（Ｎ）の大きさ｜Ｉ＾_ｘ（Ｎ）｜であり、横軸はＦＦＴのポイント数Ｎである。図４に示すように、｜Ｉ＾_ｘ（Ｎ）｜がポイント数Ｎ_ｍａｘでピークを持つとした場合、ピーク検出部１８４はＩ＾_ｘ（Ｎ_ｍａｘ）を検出する。ここで、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）１４０におけるサンプリング周波数をｆ_Ｔとすると、ＦＦＴの周波数間隔はｆ_Ｔ／４０９６となる。よって、Ｉ＾_ｘ（Ｎ）がピークとなるときのピーク周波数ｆ_ｍａｘはＮ_ｍａｘｆ_Ｔ／４０９６となる。続いて、ピーク周波数がｆ_ｍａｘのときのＦＦＴデータＩ＾_ｘ（Ｎ_ｍａｘ）からピーク位相情報φ_ｍａｘ＝∠（Ｉ＾_ｘ（Ｎ_ｍａｘ））を計算する。
以上により、ピーク検出部１８４はＦＦＴデータＩ＾_ｘ（Ｎ）の大きさがピークとなるときのピーク周波数ｆ_ｍａｘとピーク位相φ_ｍａｘを求め、制御部１８１は周波数ｆ_{ＩＸ（１，１）}と位相φ_{ＩＸ（１，１）}としてメモリ部１８２に格納する（ステップＳ７）。このとき、その他のＦＦＴデータＩ＾_ｘ（Ｎ）は廃棄することとしてもよい。
測定誤差による影響を軽減するため、ステップ３からステップ７までの処理をｎ回繰り返し、周波数ｆ_{ＩＸ（１，ｎ）}と位相φ_{ＩＸ（１，ｎ）}をそれぞれメモリ部１８２に格納する（フィードバックループＦＢ１）。ｎ回目のループが終了したとき、終了フラグを立てる（ステップ８）。
次に、検査光源１７０の周波数を周波数ｆ_Ｓ２に変更し（ステップＳ９）、再度ステップ２からステップ７までの処理を繰り返して、周波数ｆ_{ＩＸ（２，ｎ）}と位相φ_{ＩＸ（２，ｎ）}をメモリ部１８２に格納する（ステップＳ７）。終了フラグを検出したとき（ステップＳ８）、検査光源１７０の周波数をさらにスイープし（ステップＳ９）、再度ステップ２からステップ８までの処理を繰り返す（フィードバックループＦＢ２）。このフィードバックループＦＢ２をｍ回繰り返すことによって周波数ｆ_{ＩＸ（ｍ，ｎ）}と位相φ_{ＩＸ（ｍ，ｎ）}がそれぞれメモリ部１８２に格納される。Ｑ＾_ｘ（Ｎ）、Ｉ＾_ｙ（Ｎ）、Ｑ＾_ｙ（Ｎ）についても同様の処理を施すことによって、周波数ｆ_{ＱＸ（ｍ，ｎ）}、ｆ_{ＩＹ（ｍ，ｎ）}、ｆ_{ＱＹ（ｍ，ｎ）}と位相φ_{ＱＸ（ｍ，ｎ）}、φ_{ＩＹ（ｍ，ｎ）}、φ_{ＱＹ（ｍ，ｎ）}がそれぞれメモリ部１８２に格納される。
以上の処理が終了したとき、制御部１８１からの指示により、演算処理部１８３のスキュー演算部１８５はスキューを計算する（ステップ１０）。例えば、Ｉ_Ｘポートを基準とするとＩ_Ｘポートのスキューはゼロとなり、Ｑ_Ｘ、Ｉ_Ｙ、Ｑ_Ｘの各ポートはＩ_Ｘポートに対して位相が進んでいるか、または遅れているかによってスキューを表わす。具体的にはまず、各ポートの位相差を測定回数ｎおよび測定周波数ｍについてそれぞれ以下の量を計算することによって求める。
φ_{ＩＸ（ｍ，ｎ）}＝０
φ_{ＱＸ（ｍ，ｎ）}−φ_{ＩＸ（ｍ，ｎ）}
φ_{ＩＹ（ｍ，ｎ）}−φ_{ＩＸ（ｍ，ｎ）}
φ_{ＱＹ（ｍ，ｎ）}−φ_{ＩＸ（ｍ，ｎ）}
図５に、Ｉ_ｘポートを基準としたときのＱ_ＸポートおよびＩ_Ｙポートにおけるそれぞれの位相差φ_{ＱＸ−ＩＸ}、φ_{ＩＹ−ＩＸ}と角周波数２πｆ_ｍａｘとの関係をプロットした概略図を示す。同図より、Ｑ_ＸポートおよびＩ_Ｙポートについて一次関数による近似式を以下のようにそれぞれ算出する。
φ_{ＱＸ−ＩＸ}＝Ｔ_１（２πｆ）＋φ_１
φ_{ＩＹ−ＩＸ}＝Ｔ_２（２πｆ）＋φ_２
Ｑ_Ｙポートについても同様にして以下のように近似式を算出する。
φ_{ＱＹ−ＩＸ}＝Ｔ_３（２πｆ）＋φ_３
ここで求めた傾きＴ_１、Ｔ_２、Ｔ_３がＩ_Ｘポートに対するスキューとなる。このとき、スキュー検出の精度はＦＦＴのポイント数Ｎとｆ_ＩＦの関係から求められる。例えばｆ_ＩＦが１ＧＨｚである場合、周期は１ｎｓ（＝１０００ｐｓ）であるから、Ｎが４０９６のときスキュー検出精度は０．２４ｐｓ（＝１０００／４０９６）となる。すなわち、ｆ_ＩＦが小さいと検出精度が低下することがわかる。
一方、Ｑ_ＹポートのＩ_Ｙポートに対する位相差は以下のように表される。
φ_{ＱＹ（ｍ，ｎ）}−φ_{ＩＹ（ｍ，ｎ）}
このとき、角周波数２πｆ_ｍａｘとの関係は上述した場合と同様に以下の一次関数で近似される。
φ_{ＱＹ−ＩＹ}＝Ｔ_４（２πｆ）＋φ_４
ここで周波数オフセットがない場合、φ_{ＱＸ−ＩＸ}とφ_{ＱＹ−ＩＹ}位相差はそれぞれπ／２となることから、φ_１およびφ_４はπ／２となるはずである。よって、Ｉ_ｘポートとＱ_ｘポート、およびＩ_ｙポートとＱ_ｙポートの９０°誤差はそれぞれ、φ_１−π／２、φ_４−π／２となる。したがって、図５に示した一次関数のｙ軸の切片からφ_１、φ_４を求めることによって、Ｉ_ＹポートとＱ_Ｙポートの９０°誤差が得られる。
以上説明したように、本実施形態によるコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置およびその検出方法によれば、各出力ポート間のスキューとＩ−Ｑポート間の９０°誤差を算出することが可能となる。すなわち、９０°ハイブリッド回路のシグナル・ポートに検査光を入力し、検査光と局所光のビート信号をアナログ−デジタル変換器で観測し、ＦＦＴ演算を行って得られた位相情報からスキューと９０°誤差を算出することができる。そして本実施形態によるコヒーレント光受信器１００によれば、ここで得たスキュー値をデジタル信号処理部１５０のスキュー補償部１５１において補償することにより、チャネル間にスキューが生じた場合であっても十分な復調が可能となり、受信性能の劣化を抑制することができる。
上述した実施形態では、図３のフィードバックループＦＢ２に示すように、検査光源の周波数をスイープし、各周波数におけるチャネル間のピーク位相の差を求めることによりＩポートとＱポート間の９０°誤差を算出することとした。しかし、この９０°誤差が無視できる場合には、より簡易にチャネル間スキューを検出することができる。
図６に、この場合におけるチャネル間スキュー検出方法のフローチャートを示す。まず、検査光源１７０の周波数を周波数ｆ_Ｓ１（波長λ_Ｓ１）に設定する（ステップＳ１）。これにより、９０°ハイブリッド回路（９０°Ｈｙｂｒｉｄ）１２０の各出力ポートから周波数ｆ_ＩＦ＝｜ｆ_Ｓ１−ｆ_ｏ｜のビート信号が出力される。
次に、データキャプチャを開始する（ステップＳ２）。このとき制御ブロック１８０の制御部１８１はデジタル信号処理部（ＤＳＰ）１５０へデータキャプチャ信号を送出する（ステップＳ３）。ＦＦＴ演算部１５４はデータキャプチャ信号を取得し、これをトリガとしてそのときバッファ部（Ｂｕｆ）１５３に格納されているデータにＦＦＴ処理を施し（ステップＳ４）、ＦＦＴデータＩ＾_ｘ（Ｎ）、Ｑ＾_ｘ（Ｎ）、Ｉ＾_ｙ（Ｎ）、Ｑ＾_ｙ（Ｎ）を制御部１８１に返送する。制御部１８１は取得したＦＦＴデータをメモリ部１８２に格納する（ステップＳ５）。
制御部１８１からの指示により演算処理部１８３のピーク検出部１８４は、ＦＦＴデータＩ＾_ｘ（Ｎ）の４０９６ポイントの中から、その大きさが最大であるデータＩ＾_ｘ（Ｎ_ｍａｘ）を抽出する。そして、そのときの周波数（ピーク周波数）ｆ_ｍａｘと位相（ピーク位相）φ_ｍａｘを計算によって求める（ステップ６）。制御部１８１はこのときのピーク周波数とピーク位相を周波数ｆ_{ＩＸ（１）}、位相φ_{ＩＸ（１）}としてメモリ部１８２に格納する（ステップＳ７）。
測定誤差による影響を軽減するため、ステップ３からステップ７までの処理をｎ回繰り返し、周波数ｆ_{ＩＸ（ｎ）}と位相φ_{ＩＸ（ｎ）}をそれぞれメモリ部１８２に格納する（フィードバックループＦＢ１）。ｎ回目のループが終了したとき、終了フラグを立てる（ステップ８）。
終了フラグを検出したとき、制御部１８１からの指示により、演算処理部１８３のスキュー演算部１８５はスキューを計算する（ステップ９）。例えば、Ｉ_Ｘポートを基準として、Ｑ_Ｘ、Ｉ_Ｙ、Ｑ_Ｙの各ポートの位相差を測定回数ｎについてそれぞれ以下のように求める。
φ_{ＩＸ（ｎ）}＝０
φ_{ＱＸ（ｎ）}−φ_{ＩＸ（ｎ）}
φ_{ＩＹ（ｎ）}−φ_{ＩＸ（ｎ）}
φ_{ＱＹ（ｎ）}−φ_{ＩＸ（ｎ）}
図７に、Ｉ_Ｘポートを基準としたときのＱ_ＸポートおよびＩ_Ｙポートにおけるそれぞれの位相差φ_{ＱＸ−ＩＸ}、φ_{ＩＹ−ＩＸ}と角周波数２πｆ_ｍａｘとの関係をプロットした概略図を示す。ここでＩ−Ｑポート間の９０°誤差が無視できる場合には、Ｑ_ＸポートおよびＩ_Ｙポートについて一次関数による近似式を以下のようにそれぞれ算出することができる。
φ_{ＱＸ−ＩＸ}＝ａ_１（２πｆ）＋π／２
φ_{ＩＹ−ＩＸ}＝ａ_２（２πｆ）
Ｑ_Ｙポートについても同様にして以下のように近似式を算出することができる。
φ_{ＱＹ−ＩＸ}＝ａ_３（２πｆ）
ここで求めた傾きａ_１、ａ_２、ａ_３がＩ_Ｘポートに対するスキューとなる。
このように、９０°誤差が無視できる場合には、より簡易にチャネル間スキューを検出することができる。
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図８は、本発明の第２の実施形態に係るコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置２０００の構成を示すブロック図である。コヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置２０００は、コヒーレント光受信器２００と、コヒーレント光受信器２００に接続された検査光源２７０および制御ブロック２８０を有する。
コヒーレント光受信器２００は、局所光源２１０、９０°ハイブリッド回路（９０°Ｈｙｂｒｉｄ）２２０、光電変換器（Ｏ／Ｅ）２３０、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）２４０、およびデジタル信号処理部（ＤＳＰ）２５０を有する。制御ブロック２８０は、制御部２８１、メモリ部２８２、および演算処理部２８３を有し、演算処理部２８３はピーク検出部２８４とスキュー演算部２８５を備える。
本実施形態のコヒーレント光受信器２００においては、デジタル信号処理部（ＤＳＰ）２５０の構成が、第１の実施形態によるデジタル信号処理部（ＤＳＰ）１５０と異なる。デジタル信号処理部（ＤＳＰ）２５０は、複素信号生成器２５２、バッファ部（Ｂｕｆ）２５３およびＦＦＴ演算部（ＦＦＴ）２５４を備える。
９０°ハイブリッド回路（９０°Ｈｙｂｒｉｄ）２２０のシグナル・ポート２２１には検査光源（Ｔｅｓｔ）２７０が接続され、ローカル・ポート２２２には局所光源２１０が接続される。９０°ハイブリッド回路（９０°Ｈｙｂｒｉｄ）２２０の出力ポートであるＩ_Ｘポート、Ｑ_Ｘポート、Ｉ_Ｙポート、Ｑ_Ｙポートから出力された光は、それぞれ光電変換器（Ｏ／Ｅ）２３０に入力される。
コヒーレント光受信器２００におけるチャネル間スキューの検出においては、まず、検査光源２７０から検査光として周波数ｆ_ｓ（波長λ_ｓ）の連続発振（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ：ＣＷ）光をシグナル・ポート２２１に入力する。ここで検査光源２７０には波長可変光源を用いることができる。一方、ローカル・ポート２２２には局所光源２１０から局所光として周波数ｆ_ｏ（波長λ_ｏ）のＣＷ光を入力する。周波数ｆ_ｓの検査光と周波数ｆ_ｏの局所光は９０°ハイブリッド回路２２０内で干渉し、周波数ｆ_ＩＦ＝｜ｆ_ｓ−ｆ_ｏ｜のビート信号が出力される。このとき、Ｉ_Ｘポート、Ｑ_Ｘポート、Ｉ_Ｙポート、Ｑ_Ｙポートからそれぞれ出力されるビート信号は、第１の実施形態における場合と同様に、上述の（７）式から（１０）式で表わされる。
これらのビート信号は光電変換器（Ｏ／Ｅ）２３０によって電気信号に変換された後、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）２４０で量子化されデジタル信号処理部（ＤＳＰ）２５０へそれぞれ入力される。デジタル信号処理部（ＤＳＰ）２５０では、ＩポートおよびＱポートの信号を合成して複素信号として処理する。すなわち、複素信号生成器２５２はＩ_ｘおよびＱ_ｘを入力して複素信号Ｅ_ｘ＝Ｉ_ｘ＋ｊＱ_ｘを出力する。同様に、Ｉ_ｙおよびＱ_ｙを入力して複素信号Ｅ_ｙ＝Ｉ_ｙ＋ｊＱ_ｙを出力する。
これらの複素信号Ｅ_ｘおよびＥ_ｙは、バッファ部２５３によって所定の処理単位（例えば、４０９６ビット）ごとにブロック化され、ＦＦＴ演算部（ＦＦＴ）２５４においてＦＦＴ処理が施される。その結果、ＦＦＴ演算部２５４の出力として各行列Ｅ＾_ｘ（Ｎ）およびＥ＾_ｙ（Ｎ）が得られる。ここで「Ｎ」はＦＦＴのポイント数であり、例えばＮ＝０〜４０９５である。
このときＥ＾_ｘ（Ｎ）は次式で与えられる。
ただし、Ｐ_１、Ｐ_２、Δωは下式で表わされる。
次に、本実施形態によるコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出方法について説明する。処理のフローは第１の実施形態における場合と同様であり、以下では図３のフローチャートを参照しながら説明する。まず、検査光源２７０の周波数を周波数ｆ_Ｓ１（波長λ_Ｓ１）に設定する（ステップＳ１）。これにより、９０°ハイブリッド回路（９０°Ｈｙｂｒｉｄ）１２０の各出力ポートから周波数ｆ_ＩＦ＝｜ｆ_Ｓ１−ｆ_ｏ｜のビート信号が出力される。
次に、データキャプチャを開始する（ステップＳ２）。このとき制御ブロック２８０の制御部２８１はデジタル信号処理部（ＤＳＰ）２５０へデータキャプチャ信号を送出する（ステップＳ３）。ＦＦＴ演算部２５４はデータキャプチャ信号を取得し、これをトリガとしてそのときバッファ部（Ｂｕｆ）２５３に格納されているデータにＦＦＴ処理を施し、ＦＦＴデータＥ＾_ｘ（Ｎ）、Ｅ＾_ｙ（Ｎ）を制御部２８１に返送する（ステップＳ４）。制御部２８１は取得したＦＦＴデータをメモリ部２８２に格納する（ステップＳ５）。
制御部２８１からの指示により演算処理部２８３のピーク検出部２８４は、ＦＦＴデータＥ＾_ｘ（Ｎ）の４０９６ポイントの中から、２個のピーク値Ｐ_１＝｜Ｅ＾_ｘ（Ｎ_{ｐｅａｋ１}）｜およびＰ_２＝｜Ｅ＾_ｘ（Ｎ_{ｐｅａｋ２}）｜を抽出する。そして、そのときの周波数±２πｆ_ＩＦを計算によって求める（ステップ６）。図９に、ポイント数Ｎに対してＥ＾_ｘ（Ｎ）をプロットしたときの概略図を示す。ここでＦＦＴデータＥ＾_ｘ（Ｎ）は複素数であるので、同図の縦軸はＥ＾_ｘ（Ｎ）の大きさ｜Ｅ＾_ｘ（Ｎ）｜であり、横軸はＦＦＴのポイント数Ｎである。図９に示すように、｜Ｅ＾_ｘ（Ｎ）｜がポイント数Ｎ_{ｐｅａｋ１}とＮ_{ｐｅａｋ２}でピークを持つとした場合、ピーク検出部２８４はＰ_１とＰ_２を検出する。ここで、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）２４０におけるサンプリング周波数をｆ_Ｔとすると、ＦＦＴの周波数間隔はｆ_Ｔ／４０９６となる。よって、Ｅ＾_ｘ（Ｎ）がピークとなるときの周波数は、ｆ_{ｐｅａｋ１}＝Ｎ_{ｐｅａｋ１}ｆ_Ｔ／４０９６、ｆ_{ｐｅａｋ２}＝−（４０９６−Ｎ_{ｐｅａｋ２}）ｆ_Ｔ／４０９６となる。
次に、位相情報φ_ＩＸとφ_ＱＸを計算により算出する。まず、ピーク値Ｐ_１は次式で与えられる。
ただし、Ｒ_１、Ｉ_１は下式で表わされる。
また、ピーク値Ｐ_２は次式で与えられる。
ただし、Ｒ_２、Ｉ_２は下式で表わされる。
以上の各式から、下記の関係式が得られる。
これらの関係式を解くことにより、位相情報φ_ＩＸとφ_ＱＸが下記のように求められる。
以上により、ピーク検出部２８４はＦＦＴデータＥ＾_ｘ（Ｎ）の大きさがピークとなるときの周波数ｆ_{ｐｅａｋ１}とピーク位相φ_ＩＸとφ_ＱＸを求め、制御部２８１は周波数ｆ_{Ｘ（１，１）}と位相φ_{ＩＸ（１，１）}、φ_{ＱＸ（１，１）}としてメモリ部２８２に格納する（ステップＳ７）。このとき、その他のＦＦＴデータＥ＾_ｘ（Ｎ）は廃棄することとしてもよい。
測定誤差による影響を軽減するため、ステップ３からステップ７までの処理をｎ回繰り返し、周波数ｆ_{Ｘ（１，ｎ）}と位相φ_{ＩＸ（１，ｎ）}、φ_{ＱＸ（１，ｎ）}をそれぞれメモリ部２８２に格納する（フィードバックループＦＢ１）。ｎ回目のループが終了したとき、終了フラグを立てる（ステップ８）。
次に、検査光源２７０の周波数を周波数ｆ_Ｓ２に変更し（ステップＳ９）、再度ステップ２からステップ８までの処理を繰り返して、周波数ｆ_{Ｘ（２，ｎ）}と位相φ_{ＩＸ（２，ｎ）}、φ_{ＱＸ（２，ｎ）}をメモリ部２８２に格納する（ステップＳ７）。終了フラグを検出したとき（ステップＳ８）、検査光源２７０の周波数をさらにスイープし（ステップＳ９）、再度ステップ２からステップ８までの処理を繰り返す（フィードバックループＦＢ２）。このフィードバックループＦＢ２をｍ回繰り返すことによって周波数ｆ_{Ｘ（ｍ，ｎ）}と位相φ_{ＩＸ（ｍ，ｎ）}、φ_{ＱＸ（ｍ，ｎ）}がそれぞれメモリ部２８２に格納される。Ｅ＾_ｙ（Ｎ）についても同様の処理を施すことによって、周波数ｆ_{Ｙ（ｍ，ｎ）}と位相φ_{ＩＹ（ｍ，ｎ）}、φ_{ＱＹ（ｍ，ｎ）}がそれぞれメモリ部２８２に格納される。
以上の処理が終了したとき、制御部２８１からの指示により演算処理部２８３のスキュー演算部２８５は、第１の実施形態と同様の手法によりスキューを計算する（ステップ１０）。
以上説明したように、本実施形態によるコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置およびその検出方法によれば、各出力ポート間のスキューとＩ−Ｑポート間の９０°誤差を算出することが可能となる。そして、このスキュー値を第１の実施形態によるコヒーレント光受信器が備えるデジタル信号処理部のスキュー補償部において補償することにより、チャネル間にスキューが生じた場合であっても十分な復調が可能となり、受信性能の劣化を抑制することができる。
〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図１０は、本発明の第３の実施形態に係るコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置３０００の構成を示すブロック図である。コヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置３０００は、コヒーレント光受信器３００と、コヒーレント光受信器３００に接続された検査光源３７０、制御ブロック３８０、およびサンプリングオシロスコープ３９０を有する。
コヒーレント光受信器３００は、局所光源３１０、９０°ハイブリッド回路（９０°Ｈｙｂｒｉｄ）３２０、光電変換器（Ｏ／Ｅ）３３０を有する。制御ブロック３８０は、制御部３８１、メモリ部３８２、および演算処理部３８３を有し、演算処理部３８３はピーク検出部３８４とスキュー演算部３８５およびＦＦＴ演算部（ＦＦＴ）３８６を備える。
本実施形態においては、デジタル信号処理部（ＤＳＰ）の代わりにサンプリングオシロスコープ３９０を有し、制御ブロック３８０がＦＦＴ演算部（ＦＦＴ）３８６を備える点において、第１および第２の実施形態と異なる。サンプリングオシロスコープ３９０は４チャネルのアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）３９１およびメモリ部３９２を備える。
９０°ハイブリッド回路（９０°Ｈｙｂｒｉｄ）３２０のシグナル・ポート３２１には検査光源（Ｔｅｓｔ）３７０が接続され、ローカル・ポート３２２には局所光源３１０が接続される。９０°ハイブリッド回路（９０°Ｈｙｂｒｉｄ）３２０の出力ポートであるＩ_Ｘポート、Ｑ_Ｘポート、Ｉ_Ｙポート、Ｑ_Ｙポートから出力されるビート信号は第１の実施形態の場合と同様に上記（７）式から（１０）式で表わされる。
これらのビート信号は光電変換器（Ｏ／Ｅ）３３０によって電気信号に変換された後、サンプリングオシロスコープ３９０が備えるアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）３９１で量子化され、波形データＩ_ｘ（Ｎ）、Ｑ_ｘ（Ｎ）、Ｉ_ｙ（Ｎ）、Ｑ_ｙ（Ｎ）がメモリ部３９２に格納される。ここで「Ｎ」はデータ数であり、例えばＮ＝０〜４０９５である。
次に、図１１に示したフローチャートを参照しながら本実施形態によるコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出方法について説明する。まず、検査光源３７０の周波数を周波数ｆ_Ｓ１（波長λ_Ｓ１）に設定する（ステップＳ１）。これにより、９０°ハイブリッド回路（９０°Ｈｙｂｒｉｄ）３２０の各出力ポートから周波数ｆ_ＩＦ＝｜ｆ_Ｓ１−ｆ_ｏ｜のビート信号が出力される。
次に、サンプリングオシロスコープ３９０において波形データをキャプチャする（ステップＳ２）。このとき制御ブロック３８０の制御部３８１はサンプリングオシロスコープ３９０へ波形取り込み信号を送出する（ステップＳ３）。そして、そのときサンプリングオシロスコープ３９０のメモリ部３９２に格納されている波形データを制御ブロック３８０のメモリ部３８２に格納する（ステップ４）。
制御ブロック３８０のＦＦＴ演算部（ＦＦＴ）３８６はメモリ部３８２に格納されている波形データＩ_ｘ（Ｎ）、Ｑ_ｘ（Ｎ）、Ｉ_ｙ（Ｎ）、Ｑ_ｙ（Ｎ）にＦＦＴ処理を施す（ステップＳ５）。そして処理結果であるＦＦＴデータＩ＾_ｘ（Ｎ）、Ｑ＾_ｘ（Ｎ）、Ｉ＾_ｙ（Ｎ）、Ｑ＾_ｙ（Ｎ）を制御部３８１に返送する。制御部３８１は取得したＦＦＴデータをメモリ部３８２に格納する（ステップＳ６）。
制御部３８１からの指示により演算処理部３８３のピーク検出部３８４は、ＦＦＴデータＩ＾_ｘ（Ｎ）の４０９６ポイントの中から、その大きさが最大であるデータＩ＾_ｘ（Ｎ_ｍａｘ）を抽出する。そして、そのときの周波数ｆ_ｍａｘと位相φ_ｍａｘを計算によって求める（ステップ７）。
測定誤差による影響を軽減するため、ステップ２からステップ７までの処理をｎ回繰り返し、周波数ｆ_{ＩＸ（１，ｎ）}と位相φ_{ＩＸ（１，ｎ）}をそれぞれメモリ部３８２に格納する（フィードバックループＦＢ１）。ｎ回目のループが終了したとき、検査光源３７０の周波数を周波数ｆ_Ｓ２に変更し（ステップＳ８）、再度ステップ２からステップ７までの処理を繰り返して周波数ｆ_{ＩＸ（２，ｎ）}と位相φ_{ＩＸ（２，ｎ）}をメモリ部３８２に格納する（フィードバックループＦＢ２）。検査光源３７０の周波数をさらにスイープし、フィードバックループＦＢ２をｍ回繰り返すことによって周波数ｆ_{ＩＸ（ｍ，ｎ）}と位相φ_{ＩＸ（ｍ，ｎ）}がそれぞれメモリ部３８２に格納される。Ｑ＾_ｘ（Ｎ）、Ｉ＾_ｙ（Ｎ）、Ｑ＾_ｙ（Ｎ）についても同様の処理を施すことによって、周波数ｆ_{ＱＸ（ｍ，ｎ）}、ｆ_{ＩＹ（ｍ，ｎ）}、ｆ_{ＱＹ（ｍ，ｎ）}と位相φ_{ＱＸ（ｍ，ｎ）}、φ_{ＩＹ（ｍ，ｎ）}、φ_{ＱＹ（ｍ，ｎ）}がそれぞれメモリ部３８２に格納される。
以上の処理が終了したとき、制御部３８１からの指示により演算処理部３８３のスキュー演算部３８５は、第１の実施形態と同様の手法によりスキューを計算する（ステップ９）。
以上説明したように、本実施形態によるコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置および検出方法によれば、各出力ポート間のスキューとＩ−Ｑポート間の９０°誤差を算出することが可能となる。そして、このスキュー値を第１の実施形態によるコヒーレント光受信器が備えるデジタル信号処理部のスキュー補償部において補償することにより、チャネル間にスキューが生じた場合であっても十分な復調が可能となり、受信性能の劣化を抑制することができる。
上述した実施形態では、コヒーレント光受信器は偏波ダイバーシティ型の９０°ハイブリッド回路（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ９０° Ｈｙｂｒｉｄ）を備えることとした。しかしこれに限らず、単一偏波型９０°ハイブリッド回路（Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ９０° Ｈｙｂｒｉｄ）、または単一偏波型９０°ハイブリッド回路を組み合わせて用いることとしてもよい。
また、上述の実施形態では、９０°ハイブリッド回路のシグナル・ポートに検査光源を接続して周波数をスイープすることとしたが、これに限らず、検査光源の波長は一定とし、局所光源に波長可変レーザを用いて波長をスイープすることとしてもよい。
〔第４の実施形態〕
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図１２は、本発明の第４の実施形態に係るコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置４０００の構成を示すブロック図である。コヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置４０００は、コヒーレント光受信器４００と、コヒーレント光受信器４００に接続された検査光源２７０および制御ブロック４８０を有する。
コヒーレント光受信器４００は、局所光源２１０、９０°ハイブリッド回路（９０°Ｈｙｂｒｉｄ）２２０、光電変換器（Ｏ／Ｅ）２３０、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）２４０、およびデジタル信号処理部（ＤＳＰ）４５０を有する。制御ブロック４８０は、制御部２８１、メモリ部２８２、および演算処理部２８３を有し、演算処理部２８３は複数ピーク検出部４８４とスキュー演算部２８５を備える。
本実施形態のコヒーレント光受信器４００においては、デジタル信号処理部（ＤＳＰ）４５０と制御ブロック４８０の構成が、第２の実施形態と異なる。すなわち、デジタル信号処理部（ＤＳＰ）４５０はスキュー補償部４５１と信号処理部４５５を有し、制御ブロック４８０は複数ピーク検出部４８４を有する。ここで、信号処理部４５５はデジタルコヒーレント受信におけるクロック抽出、偏波トラッキング、およびキャリア周波数オフセット補償などの種々の信号処理を行う。なお、図１２において、図８に示した第２の実施形態によるコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置２０００と同一の構成には同一の符号を付して、その説明を省略する。
コヒーレント光受信器４００におけるチャネル間スキューの検出においては、第２の実施形態における場合と同様に、検査光源２７０から検査光として周波数ｆ_ｓ（波長λ_ｓ）の連続発振（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ：ＣＷ）光をシグナル・ポート２２１に入力する。ここで検査光源２７０には波長可変光源を用いることができる。一方、ローカル・ポート２２２には局所光源２１０から局所光として周波数ｆ_ｏ（波長λ_ｏ）のＣＷ光を入力する。周波数ｆ_ｓの検査光と周波数ｆ_ｏの局所光は９０°ハイブリッド回路２２０内で干渉し、周波数ｆ_ＩＦ＝｜ｆ_ｓ−ｆ_ｏ｜のビート信号が出力される。このとき、Ｉ_Ｘポート、Ｑ_Ｘポート、Ｉ_Ｙポート、Ｑ_Ｙポートからそれぞれ出力されるビート信号は、第１の実施形態における場合と同様に、上述の（７）式から（１０）式で表わされる。
これらのビート信号は光電変換器（Ｏ／Ｅ）２３０によって電気信号に変換された後、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）２４０で量子化されデジタル信号処理部（ＤＳＰ）４５０へそれぞれ入力される。デジタル信号処理部（ＤＳＰ）４５０では、スキュー補償部４５１で伝播遅延差（スキュー）が補償された後に、ＩポートおよびＱポートの信号を合成して複素信号として処理する。すなわち、複素信号生成器２５２はＩ_ｘおよびＱ_ｘを入力して複素信号Ｅ_ｘ＝Ｉ_ｘ＋ｊＱ_ｘを出力する。同様に、Ｉ_ｙおよびＱ_ｙを入力して複素信号Ｅ_ｙ＝Ｉ_ｙ＋ｊＱ_ｙを出力する。
このときＥ_ｘは次式で与えられる。
ただし、Ｐ_０、Ｐ’_０、Δωは下式で表わされる。
ここで、Ｐ_０はサンプリング周波数ｆ_{ｓａｍｐｌｅ}でフーリエ変換を施したときのビート周波数ｆ_ＩＦ（＝Δω／２π）におけるスペクトル成分、Ｐ’_０はその鏡像（折り返し成分）のスペクトル成分を表している。
次に、Ｐ_０およびＰ’_０をそれぞれ実部と虚部に分けて表記すると下式のようになる。
ただし、Ｒ_０、Ｉ_０、Ｒ’_０、Ｉ’_０はそれぞれ下式で与えられる。
以上の各式から、下記の関係式が得られる。
これらの関係式を解くことにより伝播遅延量Ｔ_１およびＴ_２が下記のように求まる。
ここで、「ｔａｎ^−１」はｔａｎ（正接）の逆関数を表す。
また、異なる表記として下記の関係式が得られる。
したがって、Ｒ_０、Ｉ_０、Ｒ’_０、Ｉ’_０から下記の関係式により伝播遅延差Ｔ_２−Ｔ_１を直接求めることもできる。
以上より、ビート周波数ｆ_ＩＦに関する伝播遅延差は、複素信号Ｅ_ｘのフーリエ変換信号の周波数ｆ_ＩＦ（＝Δω／２π）におけるスペクトル成分（Ｒ_０、Ｉ_０）と、そのスペクトルと対になる鏡像成分（Ｒ’_０，Ｉ’_０）から、式（１１）または式（１２）を用いて求めることができることが分かる。
しかし、式（１１）または式（１２）は理想的なフーリエ変換を行った場合に得られる関係式であるので、ＦＦＴのような離散フーリエ変換回路を用いた場合には理想状態からの誤差が生じる。例えば、図９に示したＦＦＴ信号は、検査光と局所光のビート周波数ｆ_ＩＦがＦＦＴのｋ番目のグリッド周波数ｋ×ｆ_{ｓａｍｐｌｅ}／２^ｎと等しい場合に発生するスペクトルを表わしている。ここで、２^ｎはＦＦＴポイント数であり、ｋは０≦ｋ≦２^ｎ−１を満たす整数、ｎは正の整数である。しかし実際の測定においては、検査光源および局所光源の周波数安定度が十分でないため、ビート周波数ｆ_ＩＦはＦＦＴのグリッド周波数とずれる場合が多い。この場合、図１３に示すように、スペクトルが図９におけるピーク信号の隣接グリッドに広がり、複数のサイドローブスペクトルが発生する。ここで、図１３の縦軸はＥ＾_ｘ（Ｎ）の大きさ｜Ｅ＾_ｘ（Ｎ）｜であり、横軸はＦＦＴのグリッド周波数である。
このようなサイドローブが発生する場合、本実施形態のコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置４０００においては、複数ピーク検出部４８４が−のピーク値を中心として、ＦＦＴ信号のスペクトル振幅が有効な値を持つ複数のピーク値を検出する。例えば、図１３において、−のピーク値としてのＰ_０とＰ_０を中心としたＰ_−１とＰ_＋１、およびその鏡像であるＰ’_０、Ｐ’_−１、Ｐ’_＋１を検出する。ここでＦＦＴ信号のスペクトル振幅が有効な値を持つ範囲として、例えば振幅レベルの大きさが上位にある複数個を選択することができる。また、あらかじめ一定の閾値レベルを設け、振幅レベルがその閾値レベル以上であるものを採用することとしてもよい。これに限らず、測定条件に応じて伝播遅延差Ｔ_２−Ｔ_１測定の精度が最適になるような組み合わせを選択することができる。
本実施形態によるコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置４０００においては、上述したように複数ピーク検出部４８４が複数のピーク値を検出する。その後、各スペクトルとそのスペクトルと対になる鏡像成分とから、式（１１）または式（１２）を用いて伝播遅延差Ｔ_２−Ｔ_１を算出し、それぞれスペクトル振幅値に比例した加重平均を求める。これにより、伝播遅延差Ｔ_２−Ｔ_１の測定における測定精度を向上させることができる。例えば、図１３においてスペクトル振幅の大きさの上位３個に相当するＰ_０、Ｐ_−１、Ｐ_＋１およびそれらの鏡像であるＰ’_０、Ｐ’_−１、Ｐ’_＋１からそれぞれの伝播遅延差ΔＴ_０，ΔＴ_−１、ΔＴ_＋１を算出する。このとき、伝播遅延差Ｔ_２−Ｔ_１として、これらの加重平均を用いる。すなわち次式より伝播遅延差Ｔ_２−Ｔ_１を算出する。
Ｔ_２−Ｔ_１＝（｜Ｐ_−１｜ΔＴ_−１＋｜Ｐ_０｜ΔＴ_０＋｜Ｐ_−１｜ΔＴ_−１）／（｜Ｐ_−１｜＋｜Ｐ_０｜＋｜Ｐ_＋１｜）
また、採用するピーク数をｍ個に増やした場合も同様に、次式より伝播遅延差Ｔ_２−Ｔ_１を算出することができる。
Ｔ_２−Ｔ_１＝（｜Ｐ_０｜ΔＴ_０＋・・・・＋｜Ｐ_ｍ｜ΔＴ_ｍ）／（｜Ｐ_０｜＋・・・＋｜Ｐ_ｍ｜）
図１４に、ＦＦＴ信号のスペクトルにサイドローブが発生している場合に、本実施形態によるコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置４０００を適用した場合のシミュレーション結果を示す。同図では、伝播遅延量Ｔ_２−Ｔ_１＝２５ｐｓｅｃを付加し、ＦＦＴポイント数４０９６、サンプリング速度６４ＧＳ／ｓ（Ｇｉｇａ ｓａｍｐｌｅ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ）のＦＦＴ回路を用いた場合について示している。図１４の縦軸は伝播遅延量Ｔ_２−Ｔ_１であり、横軸はビート周波数ｆ_ＩＦをＦＦＴ周波数グリッド間隔単位で示したものである。本シミュレーション条件では、ＦＦＴ周波数グリッド間隔単位は６４ＧＳ／ｓ／４０９６となり、ＦＦＴ周波数グリッド間隔数（ＦＦＴ ｂｉｎ ｎｏ．）が整数である６４のときに、ｆ_ＩＦはＦＦＴグリッド周波数１ＧＨｚ（＝６４×６４ＧＳ／ｓ／４０９６）に相当する。
図１４からわかるように、図１３に示した単一ピークＰ_０とその鏡像であるＰ’_０のみを用いて伝播遅延差Ｔ_２−Ｔ_１を算出した場合（図１４中の「○」印）、ｆ_ＩＦが６４（整数値）からずれると、最大約±１ｐｓｅｃの誤差が生じる。それに対して、複数の振幅値の加重平均により伝播遅延差Ｔ_２−Ｔ_１を算出した場合（図１４中の「□」印）は、ｆ_ＩＦが６４からずれた場合であっても、誤差がほぼゼロとなる測定が可能であることを分かる。ここでは、図１３における振幅値が上位２個に相当するＰ_０およびＰ_−１（またはＰ_＋１）とその各々の鏡像であるＰ’_０およびＰ’_−１（またはＰ’_＋１）を用いた。なお、ＦＦＴの代わりに離散フーリエ変換（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：ＤＦＴ）を用いて同様の手法によりスキュー検出を行うことも可能である。この場合は、図１３に示したポイント数は２のべき乗（２^ｎ）に限らない正の整数を用いることができる。
このように、本実施形態によるコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置４０００によれば、複数ピーク検出部４８４が複数のピーク値を検出し、各ピークのスペクトルからそれぞれ伝播遅延差を算出する。そして、これらのスペクトル振幅値に比例した加重平均を求めることにより、伝播遅延差の測定における測定精度を向上させることができる。
以上説明したように、本実施形態によるコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置およびその検出方法によれば、各出力ポート間の伝播遅延差（スキュー）をより精度よく算出することが可能となる。そして、ここで算出した伝播遅延差量（スキュー値）をコヒーレント光受信器４００が備えるデジタル信号処理部４５０のスキュー補償部４５１において補償する。これにより、チャネル間に伝播遅延差（スキュー）が生じた場合であっても十分な復調が可能となり、受信性能の劣化を抑制することができる。
〔第５の実施形態〕
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。図１５は、本発明の第５の実施形態に係るコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置５０００の構成を示すブロック図である。コヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置５０００は、検査光源２７０として位相変調光源５７０を備え、さらに偏波コントローラ５８０を有する点において、第４の実施形態によるコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置４０００と異なる。なお、図１５において、図１２に示したコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置４０００と同一の構成には同一の符号を付して、その説明は省略する。
位相変調光源５７０は検査光として例えば、４値（０、π／２、π、３π／２）の位相変調（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ−Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ：ＱＰＳＫ）を行った変調光を送出する。図１６に、位相変調光源５７０の出力波形の一例として、鋸波状に位相変調を繰り返した変調光の波形を示す。縦軸は光信号の位相（φ）、横軸は時間（ｔ）である。このような変調光は、Δω＝２πｆ＝ｄφ／ｄｔ（φは光信号の位相）に相当する周波数シフト（デジタルセロダイン変調）を生じさせる。したがって、位相変調光源５７０は、鋸波状位相変調の周期を変更することによって、周波数シフトΔωを非常に安定に、高精度で制御することができる。その結果、第２の実施形態または第４の実施形態によるコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置２０００、４０００のように、検査光源２７０として周波数が不安定なＣＷ光を送出する波長可変光源を用いる必要がない。そのため、より精度の高いスキュー検出を行うことができる。
偏波コントローラ５８０は、位相変調光源５７０から送信される検査光が単一偏波である場合、偏光角を概ね４５°（もしくは４５°に相当する角度）に設定する。そして、Ｉ_Ｘポート、Ｑ_Ｘポート、Ｉ_Ｙポート、Ｑ_Ｙポートから出力される光パワーが概ね均等になるように偏光状態の調整を行う。したがって、位相変調光源５７０からの送信信号に偏波スクランブルが施されている場合、または偏波多重されているような場合（例えば、ＤＰ−ＱＰＳＫ変調など）には、偏波コントローラ５８０を用いない構成であってもスキュー検出を行うことが可能である。
本実施形態のコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置５０００においては、上述した周波数が安定で高精度な制御が可能な検査光を用いて、第２または第４の実施形態と同様の手法によりスキュー検出を行う。その結果、より精度の高いスキュー検出が可能となる。そして、ここで検出したスキュー値をコヒーレント光受信器が備えるデジタル信号処理部のスキュー補償部において補償する。これにより、チャネル間にスキューが生じた場合であっても十分な復調が可能となり、受信性能の劣化を抑制することができる。
本実施形態では、位相変調光源５７０は検査光としてＱＰＳＫ変調を行った変調光を送出する場合を例として説明した。しかし、これに限らず、位相変調光源５７０がＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調またはアナログセロダイン変調など、他の方式によって位相変調された変調光を送出するとした場合にも、本実施形態を適用できることは明らかである。
〔第６の実施形態〕
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。図１７は、本発明の第６の実施形態に係る光送受信機６０００の構成を示すブロック図である。光送受信機６０００は、コヒーレント光受信器（Ｒｘ）６００、光送信器（Ｔｘ）６１０、偏波コントローラ６２０、モード切替手段６３０、および制御部６４０を備える。本実施形態による光送受信機６０００において、光送信器６１０はＱＰＳＫ変調器などの位相変調器を備える。この位相変調器として、第５の実施形態によるコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置が備える位相変調光源５７０と同様の変調器を用いることができる。
モード切替手段６３０は、光送受信機６０００の製造時などにおける検査工程において、チャネル間スキューを検出するスキュー検出モードと、通常の通信動作を行う通常運用モードの切替を制御部６４０に指示する。
スキュー検出モードにおいて、制御部６４０は光送信器６１０が鋸波状の位相変調波形からなる送信光を送出するように光送信器６１０を制御する。このときの鋸波状の位相変調波形は、第５の実施形態のコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置５０００における位相変調光源５７０が送出する波形（図１６）と同様な波形とすることができる。そして制御部６４０は、コヒーレント光受信器６００が第５の実施形態のコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置５０００におけるチャネル間スキュー検出動作を行うように、コヒーレント光受信器６００を制御する。このとき制御部６４０は、コヒーレント光受信器６００が光送信器６１０からの送出光を検査光として用いるように制御する。
ここで偏波コントローラ６２０は、光送信器６１０から送信される検査光の偏波を調整し、コヒーレント光受信器６００内のＩ_Ｘポート、Ｑ_Ｘポート、Ｉ_Ｙポート、Ｑ_Ｙポートから出力される光パワーが概ね均等になるように偏光状態の調整を行う。したがって、光送信器６１０からの送信信号に偏波スクランブルが施されている場合、または偏波多重されているような場合（例えば、ＤＰ−ＱＰＳＫ変調など）には、偏波コントローラ６２０を用いない構成であってもスキュー検出を行うことが可能である。
一方、通常運用モードにおいては、制御部６４０は光送信器６１０から通常の光送信信号が送信されるように光送信器６１０を制御する。
このように、光送受信機６０００の光送信器６１０を、位相変調された検査光を送出する光源として用いることができる。これによって、第５の実施形態によるコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置５０００を含んだ光送受信機を、より簡易な構成とすることができる。したがって本実施形態によれば、コヒーレント光受信器における各ポート間のスキューを高精度で検出可能な、小型の光送受信機を得ることができる。
本発明は上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることはいうまでもない。
この出願は、２０１１年２月１日に出願された日本出願特願２０１１−０１９６１２を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１００、２００、３００、４００ コヒーレント光受信器
１１０、２１０、３１０ 局所光源
１２０、２２０、３２０ ９０°ハイブリッド回路（９０°Ｈｙｂｒｉｄ）
１２１、２２１、３２１ シグナル・ポート
１２２、２２２、３２２ ローカル・ポート
１３０、２３０、３３０ 光電変換器（Ｏ／Ｅ）
１４０、２４０ アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）
１５０、２５０、４５０ デジタル信号処理部（ＤＳＰ）
１５１、４５１ スキュー補償部
１５２ 復調部
１５３、２５３ バッファ部（Ｂｕｆ）
１５４、２５４、３８６ ＦＦＴ演算部（ＦＦＴ）
１７０、２７０、３７０ 検査光源
１８０、２８０、３８０、４８０ 制御ブロック
１８１、２８１、３８１ 制御部
１８２、２８２、３８２、３９２ メモリ部
１８３、２８３、３８３ 演算処理部
１８４、２８４、３８４ ピーク検出部
１８５、２８５、３８５ スキュー演算部
２５２ 複素信号生成器
３９０ サンプリングオシロスコープ
４５５ 信号処理部
４８４ 複数ピーク検出部
５７０ 位相変調光源
５８０、６２０ 偏波コントローラ
６００ コヒーレント光受信器（Ｒｘ）
６１０ 光送信器（Ｔｘ）
６３０ モード切替手段
６４０ 制御部
７００ 関連するコヒーレント光受信器
７１０ 局所光源
７２０ ９０°ハイブリッド回路（９０°Ｈｙｂｒｉｄ）
７３０ 光電変換器（Ｏ／Ｅ）
７４０ アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）
７５０ デジタル信号処理部（ＤＳＰ）
１０００、２０００、３０００、４０００、５０００ コヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置
６０００ 光送受信機

Claims (10)

1. 局所光源と、９０°ハイブリッド回路と、光電変換器と、アナログ−デジタル変換器と、デジタル信号処理部を有し、
   前記９０°ハイブリッド回路は、多重化された信号光を前記局所光源からの局所光と干渉させて複数の信号成分に分離した複数の光信号を出力し、
   前記光電変換器は、前記光信号を検波して検波電気信号を出力し、
   前記アナログ−デジタル変換器は、前記検波電気信号を量子化して量子化信号を出力し、
   前記デジタル信号処理部は、前記複数の信号成分間の伝播遅延差を補償するスキュー補償部と、前記量子化信号を高速フーリエ変換処理するＦＦＴ演算部とを備え、
   前記伝播遅延差は前記高速フーリエ変換処理した結果における−のピーク値を中心とした複数のピーク値に基づいて算出される
   コヒーレント光受信器。
2. 請求項１に記載したコヒーレント光受信器において、
   前記伝播遅延差は、前記複数のピーク値に基づいてそれぞれ算出される各伝播遅延差に対して、前記各ピーク値の振幅値に比例した加重平均を求めることによって算出される
   コヒーレント光受信器。
3. コヒーレント光受信器と、検査光源と、アナログ−デジタル変換器と、ＦＦＴ演算部と、制御ブロックとを有し、
   前記コヒーレント光受信器は、局所光源と、９０°ハイブリッド回路と、光電変換器とを少なくとも備え、
   前記９０°ハイブリッド回路は、前記検査光源からの検査光を前記局所光源からの局所光と干渉させて複数の信号成分に分離した複数の光信号を出力し、
   前記光電変換器は、前記光信号を検波して検波電気信号を出力し、
   前記アナログ−デジタル変換器は、前記検波電気信号を量子化して量子化信号を出力し、
   前記ＦＦＴ演算部は、前記量子化信号に高速フーリエ変換処理を施し、
   前記制御ブロックは、前記高速フーリエ変換処理した結果における−のピーク値を中心とした複数のピーク値に基づいて前記複数の信号成分間の伝播遅延差を算出する
   コヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置。
4. 請求項３に記載したコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置において、
   前記制御ブロックは、複数ピーク検出部とスキュー演算部を有し、
   前記複数ピーク検出部は、前記複数のピーク値として振幅値が所定の値以上であるピーク値を算出し、各ピーク値における各ピーク周波数と各ピーク位相を前記複数の信号成分ごとに算出し、
   前記スキュー演算部は、前記各ピーク周波数と前記各ピーク位相とからそれぞれ算出される各伝播遅延差に対して、前記各ピーク値の振幅値に比例した加重平均を求めることによって前記伝播遅延差を算出する
   コヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置。
5. 請求項４に記載したコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置において、
   前記スキュー演算部は、前記−のピーク値と、前記高速フーリエ変換処理した結果における前記−のピーク値の鏡像成分、とにおける各ピーク周波数と各ピーク位相とから前記伝播遅延差を算出する
   コヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置。
6. 請求項３から５のいずれか一項に記載したコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置において、
   前記検査光源は、位相変調された変調光を送出する位相変調光源である
   コヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置。
7. コヒーレント光受信器と、位相変調された変調光を送出する位相変調光源を備えた光送信器とを有し、
   前記コヒーレント光受信器は、
   局所光源と、９０°ハイブリッド回路と、光電変換器と、アナログ−デジタル変換器と、デジタル信号処理部を有し、
   前記９０°ハイブリッド回路は、多重化された信号光を前記局所光源からの局所光と干渉させて複数の信号成分に分離した複数の光信号を出力し、
   前記光電変換器は、前記光信号を検波して検波電気信号を出力し、
   前記アナログ−デジタル変換器は、前記検波電気信号を量子化して量子化信号を出力し、
   前記デジタル信号処理部は、前記複数の信号成分間の伝播遅延差を補償するスキュー補償部と、前記量子化信号を高速フーリエ変換処理するＦＦＴ演算部とを備え、
   前記伝播遅延差は、前記９０°ハイブリッド回路に前記位相変調光源から前記変調光を入力して前記局所光と干渉させた場合の前記高速フーリエ変換処理した結果における−のピーク値を中心とした複数のピーク値に基づいて算出される
   光送受信機。
8. 検査光源からの検査光を局所光源からの局所光と干渉させて複数の信号成分に分離した複数の光信号を出力し、
   前記光信号を検波して検波電気信号を出力し、
   前記検波電気信号を量子化して量子化信号を出力し、
   前記量子化信号に高速フーリエ変換処理を施し、
   前記高速フーリエ変換処理した結果における−のピーク値を中心とした複数のピーク値に基づいて前記複数の信号成分間の伝播遅延差を算出する
   コヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出方法。
9. 請求項８に記載したコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出方法において、
   前記伝播遅延差を算出する処理は、前記複数のピーク値として振幅値が所定の値以上であるピーク値を算出し、各ピーク値における各ピーク周波数と各ピーク位相を前記複数の信号成分ごとに算出し、
   前記各ピーク周波数と前記各ピーク位相とからそれぞれ算出される各伝播遅延差に対して、前記各ピーク値の振幅値に比例した加重平均を求めることによって前記伝播遅延差を算出する処理を含む
   コヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出方法。
10. 請求項９に記載したコヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置において、
    前記伝播遅延差を算出する処理は、前記−のピーク値と、前記高速フーリエ変換処理した結果における前記−のピーク値の鏡像成分、とにおける各ピーク周波数と各ピーク位相とから前記伝播遅延差を算出する処理を含む
    コヒーレント光受信器におけるチャネル間スキュー検出装置。