JPH01209431A - 偏波ダイバーシティ光受信方式 - Google Patents

偏波ダイバーシティ光受信方式

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JPH01209431A
JPH01209431A JP63032778A JP3277888A JPH01209431A JP H01209431 A JPH01209431 A JP H01209431A JP 63032778 A JP63032778 A JP 63032778A JP 3277888 A JP3277888 A JP 3277888A JP H01209431 A JPH01209431 A JP H01209431A
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Shiro Ryu
史郎 笠
Kiyobumi Mochizuki
望月 清文
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Kokusai Denshin Denwa KK
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (1)発明の目的 [産業上の利用分野] 本発明は、信号光を直交する偏波成分に分離し検波して
(ワられる各々の電気信号をそれぞれ合成する偏波ダイ
バーシティ光受信方式に関するものである。
[従来の技術] ヘテロダイン/コヒーレント型光ファイバ通信において
は、受信器の受光素子上で信号光と局部発撮光の偏波面
を一致させることが必要である。しかし信号光の偏波状
態が光フアイバ伝送路に加えられる種々の擾乱によって
変動を受けるため、受光感度が時間的に変動してしまう
そのため、信号光の偏波状態の変動に対しても安定な受
光感度を実現するための一つの手段として偏波ダイバー
シティ光受信方式を用いるものがある。
この方式では、偏波状態の変動を受けた信号光は、受信
端で直交2偏波に分離され、これら2偏波にそれぞれ偏
波面をあわせた局部発振光によって別々に検波される。
2つの受信信号を電気的に合成することにより、偏波状
態変動の影響を押えることができる。
第6図は従来の偏波ダイバーシティ光受信方式のブロッ
ク図である。ここでt−oは光フアイバ伝送路FOを伝
搬してきた信号光、1は局発用レーザ、2は信号光し0
と局発光し1とを合成するための光合成器、3は合波さ
れた信号光LOと局発光し1とを直交偏波成分に分離す
るための偏光分離素子、4 a、 4 bはそれぞれ直
交する信号光LOと局発光し1とが合波された光のビー
ト成分を電気信@ S 1 、 S 2にそれぞれ変換
するための光受信器、5は光受信器4 a、 4 bの
出力である受信電気信号S1.S2に対してダイバーシ
ティ合成及び復調を行うための合成・復調回路、F1〜
F4は光ファイバである。
[発明が解決しようとする問題点] ところでこの偏波ダイバーシティ光受信方式において、
最高の受光感度を得るためには、光受信器4 a、 4
 bに局発光し1パワーが等しく配分されている必要が
ある。従って従来はこの条件を満たすために局発用レー
ザ1の偏光状態を適宜!11JIIIIするかまたは偏
光分離素子3の前に偏光補償器を挿入して偏光状態を制
御しなければならなかった。
しかし偏波ダイバーシティ光受信方式において、光合成
器2として通常用いられるカップラから出射される光の
偏光状態は、円偏波もしくは偏光分離素子3の固有軸に
対して45度の直線偏波となるように調整されるが、温
度などの外部環境の変化に応じて偏光特性も変化してし
まい、各々の光受信器4a及び4bに局発光し一1パワ
ーが等しく行くように予め初期設定しておいても、外部
変化によって局発光し1パワーの配分がくずれて、常に
最高の受光感度を得られないという問題点があった。
本発明は、前記した従来技術の問題点を解決するために
なされたもので、外部環境の変化に対しても安定な受光
感度を維持できる偏波ダイバーシティ光受信方式を提供
せんとするものである。
2)発明の構成 [問題点を解決するための手段] 本発明の特徴は、光合成手段として偏光分離素子を用い
、かつ、局発用レーザと当該偏光分離素子との間を偏波
面保存光ファイバで構成したことにある。
実  施  例1 ] 本発明の第1実施例を第1図につき説明する。
なお、同図中従来例と同一構成については同一番号を付
し説明の重複を省く。
局発用レーザ1からの出力光し、1は偏波面保存光ファ
イバFを介して偏光分離素子3に入射する。この場合偏
波面保存光ファイバFの固有軸を偏光分離素子3の固有
軸に対して45度傾けて接続することにより局発用レー
ザ1の出力光L1は偏光分離素子3により1:1に分岐
できしかも偏波面保存光ファイバFを用いているためそ
の偏波状態は安定である。一方、信号光し0は偏光分離
素子3に入射して直交偏波成分に分離される。図中Fa
−Fbは光ファイバである。
第2図は本発明による偏光分離素子3の出射面における
信号光し0と局発光し1の偏光状態図である。局発光し
1の入射端面りの反対側にある出射端面Aから、例えば
図のように信号光10aは水平方向の偏光方向で、局発
光1−1aは信号光[、Oaの偏光方向と直交する垂直
方向の偏光方向でそれぞれ出射する。一方、出射端面B
からは出射端面Aの偏光方向とそれぞれ反対となった信
号光L Ob(垂直方向)及び局発光L 1b(水平り
向)が出射される。
従ってそれぞれの光受信器4aおよび4bには信号光1
0aと局発光L−1a、信号光L−Obと局発光L1b
とが各々同一の偏光方向となるようにする必要があるた
め、偏光分離素子3の出射端面A及びBに各々偏光子6
8および6bが配置されている。なお、この偏光子6a
および6bは偏光分離素子3の固有軸に対して45度主
軸が傾けられている。
[作   用1] 各光受信器4aおよび4bは偏光子6aおよび6bの固
有軸方向の信号光、局発光成分に対して検波を行なえば
、偏波ダイバーシティ光受信方式が実現できる。前記の
ように本発明では局発用レーザ1から出力された局発光
し1を外部環境変化に対する安定度の良い偏波面保存光
ファイバFに入射させて偏光分離素子3で常に1=1に
配分するため、常に最高の受光感度で検波を行うことが
できる。
なお、本実施例では偏光分離素子3の出射端面Aおよび
Bで信号光LJa、 L、Obと局発光し1a、シ1b
との偏光状態が一致していないために偏光子5 a、 
6bを挿入しなければならず、従来の光合成器2と同様
に光電力が3dB低下する。
[実 施 例2コ 本発明の第2実施例を第3図につき説明する。
本実施例は、前記第1実施例の構成で生じる3dBの損
失をなくすことができるように第1実施例を改善したも
のであり、偏光子5 a、 5 bの代わりに偏光分離
素子3b、3Cを配置した構成となっている。偏光゛分
離素子3aを通過した信号光および局発光の偏光方向は
、第2図における関係と同様である。W光子6aおよび
6bの代わりに配置された偏光分離素子3 b、 3 
cは、その固有軸が偏光分離素子3aの固り軸と45度
傾けた形に配置されている。
第4図は本発明による偏光分離素子3 b、 3 cの
出射面における信号光と局発光の偏光状態図である。偏
光分離素子3bの出射面における信号光10aの偏光方
向と局発光L1aの偏光方向は一致し、偏光分離素子3
aの固有軸の1つの方向を0度方向とした場合+45度
方向となる。以上同様に信号光しObおよび局発光し1
bの偏光方向は一45度、信号光LOGおよび局発光し
1Cの偏光り向は一45度、信号光[、Odおよび局発
光り、ldの偏光方向は+45度となる。従って第3図
の光受信器4 a、 4 b、 4 c、 4 dにお
いては信号光leaと局発光L1a、LObとLlb、
  locとLlc、lodと【、1dの偏光面がそれ
ぞれ完全に一致した検波が達成されることになる。ここ
で7 a、 7 bはそれぞれ光受信’;64 a、 
4 b、 4 cおよび4dの出力を合成するための合
成回路、3a〜Sfは電気信号である。
[作   用2] この合成回路7a、7bを用いることにより金兄パワー
を有効に利用できるための常に最高の受光感度を得るこ
とができ、かつ前記第1実施例で生じた3dBの損失を
防ぐことが可能である。
なお、光受信器4 b、 4 dと合成回路7 a、 
7 bとを省き光受信器4 a、 4 cの出力を合成
復調回路5に入力しても検波は可能であるが、その場合
前記第1実施例と同様に3dBの損失が生じる。
[実 施 例3] 本発明の第3実施例を第5図につき説明する。
前記第2実施例では偏光分離素子3b、3cの固有軸を
偏光分離素子3aの固有軸に対して45度回転させて配
置する必要があった。しかし本実施例では固有軸を45
度回転させる機能を172波長板8 a、 8 bに持
たゼることにより(偏光分離素子3 a、 3 b、 
3 cを同一平面上に配置することが可能となる。その
他の構成および作用については前記第2実施例と同様で
ある。
なお、前記第2乃至第3実施例では各偏光分離素子3a
、3bおよび3C間に間隔を設けているが、この間隔・
をなくしても良い。172波長板8 a、 8 bにつ
いても同様である。
また、本発明では光ファイバFa〜Fdは通常の単一モ
ード光ファイバあるいは偏波面保存光フフイバでも良い
(3)発明の効果 かくして本発明は光合成手段として偏光分離素子3を用
い、局発用レーザ1と偏光分離素子3との間に偏波面保
存光ファイバFを配置し、かつ偏光分離素子3と光受信
器4a〜4dとの間に偏光手段を配置することにより、
外部環境変化に関係なく常に最高の受光感度を得ること
ができる。
また偏光手段として偏光子6 a、 6 bを用いれば
構成が簡単で、かつ安価となる。偏光手段として第2の
偏光分離素子3 b、 3 cを用いれば、3dBの損
失をなくすことも可能となり、1/2波長板8a、 8
bと組み合せて用いれば、偏光分離素子3 a、 3 
bおよび3Cを同一平面上に配置することが可能となる
従って本発明はコヒーレント光通信用光受信器として広
く適用することが可能であり、その効果は極めて大であ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による第1実施例であり偏波ダイバーシ
ティ光受信方式のブロック図、第2図および第4図は本
発明による偏光分離素子の出射端面における偏光信号光
と偏光局発光との偏光状態図、第3図および第5図はそ
れぞれ本発明による第2乃至第、3実施例であり偏波ダ
イバーシティ光受信方式のブロック図、第6図は従来の
偏波ダイバーシティ光受信方式のブロック図である。 1・・・局発用レーザ   2・・・光合成器3.3a
〜3C・・・偏光分離素子 4a、4b、4c、4d −・・光受信器5・・・合成
・復調回路  6 a、 6 b・・・偏光子7a、7
b−・・合成回路  8 a、 8 b ・1/2波長
板F・・・偏波面保存光ファイバ FO−F4.Fa −Fd 、、、光ファイバL O,
L Oa −L Od・・・信号光L 1. L Ia
 〜L 1d−・・局発光5LS2.Sa −8r ・
・・電気信号S3・・・データ出力信号 第1図 cI 第2図 第3図 ムn 第5図 第6図 d

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、光ファイバを伝搬して任意の偏波面となった信号光
    を受信側に設けられた局部発振用レーザからの出力光で
    ある局発光を用いて直交する偏波成分に分離して各々の
    光受信器で検波して得られる各々の電気信号をそれぞれ
    合成する偏波ダイバーシティ光受信方式において、前記
    信号光と前記局発光とを合成する偏光分離素子と、前記
    局部発振用レーザからの局発光を該偏光分離素子へ導く
    ための偏波面保存光ファイバと、前記偏光分離素子と前
    記光受信器との間に配置され、前記信号光と前記局発光
    との偏光方向を一致させるための偏光手段とを有するこ
    とを特徴とする偏波ダイバーシティ光受信方式。 2、前記偏光手段が、偏光子であることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の偏波ダイバーシティ光受信方
    式。 3、前記偏光手段が、前記偏光分離素子に対して固有軸
    を45度傾けた第2の偏光分離素子であることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の偏波ダイバーシティ光
    受信方式。 4、前記偏光手段が、前記第2の偏光分離素子と1/2
    波長板との組み合せで構成されていることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項又は第3項記載の偏波ダイバーシ
    ティ光受信方式。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8655192B2 (en) 2010-04-13 2014-02-18 Oclaro Japan, Inc. Polarization diversity optical system device, demodulator and transceiver

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