WO2010055585A1 - 遅延干渉計およびそれを備えた受信装置 - Google Patents

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赤司保
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富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社
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    • G02B6/4215—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical elements being wavelength selective optical elements, e.g. variable wavelength optical modules or wavelength lockers

Definitions

  • the present invention relates to a delay interferometer and a receiving apparatus including the delay interferometer.
  • an optical signal modulated by a differential phase modulation method or the like is branched by a delay interferometer and provided with a predetermined delay amount.
  • a delay amount is provided by providing a difference in the geometric length of the branched optical path.
  • the delay interferometer disclosed in Patent Document 1 generates an optical path length difference of c ⁇ t so that a delay time ⁇ t corresponding to almost one bit of a transmission signal is generated in one optical path.
  • the input optical signal is branched into two by the half mirror, and the light in each optical path is reflected by the mirror, and then multiplexed by the half mirror section and interferes.
  • the delay interferometer can be considered as a wavelength filter having a periodic transmission spectrum.
  • the wavelength to be used is determined by the ITU-T standard. In the ITU-T standard, it is determined that a light source having an optical frequency of 50 GHz interval, 100 GHz interval, or the like is used.
  • the transmission spectrum of the delay interferometer may be manufactured at intervals of 50 GHz without making a 1-bit delay, but no adjustment is possible.
  • control is inevitable because wavelength variation occurs in the transmitter.
  • the modulation spectrum of the signal spreads over a wide range in the frequency domain. Since this range is wider than one transmission spectrum of the delay interferometer, precise control of the transmission spectrum of the delay interferometer is required to avoid signal constriction due to the filtering effect of the delay interferometer.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a delay interferometer capable of reducing the control tolerance by expanding the transmission spectrum width and a receiving apparatus including the delay interferometer.
  • a delay interferometer disclosed in the specification includes a branching unit that branches a differential phase modulated optical signal into a first branched light and a second branched light, a first branched light, and a second branched light. Combining the first branched light and the second branched light, a spectral means for spectrally splitting any one of the light according to the wavelength, an optical path length changing means for changing the optical path length of the light split by the spectral means according to the wavelength, Combining interference means for causing wave interference.
  • a receiving device disclosed in the specification includes a branching unit that branches a differential phase-modulated optical signal into a first branched light and a second branched light, and any of the first branched light and the second branched light.
  • a splitting means for splitting the light according to the wavelength an optical path length changing means for changing the optical path length of the light split by the splitting means according to the wavelength, and a combined interference between the first branched light and the second branched light.
  • a delay interferometer including a wave interference unit, and a light receiving element that receives the optical signal combined and interfered by the combination interference unit.
  • the delay interferometer disclosed in the specification and the receiving device including the delay interferometer it is possible to widen the transmission spectrum width and relax control tolerance.
  • FIG. 1 is a block diagram for explaining an overall configuration of a differential phase modulation optical transmission system including a delay interferometer according to Embodiment 1.
  • FIG. It is a block diagram for demonstrating the whole structure of the delay interferometer for optical receivers.
  • FIGS. 3A, 3B, and 3C are numerical calculation examples of the transmittance for each wavelength.
  • FIG. 6 is a schematic perspective view for explaining an overall configuration of a delay interferometer according to a second embodiment.
  • FIG. 10 is a block diagram for explaining an overall configuration of a delay interferometer according to a third embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram for explaining an overall configuration of a differential phase modulation (DPSK: Differential Phase Shift Keying) optical transmission system 100 including a delay interferometer 10 according to the first embodiment.
  • DPSK Differential Phase Shift Keying
  • an optical transmission system 100 includes a transmission device 20, an optical transmission path 30, and a reception device 40.
  • the transmission device 20 includes a phase modulator 21 and an intensity modulator 22.
  • the phase modulator 21 generates a phase modulation signal from the input unmodulated optical signal.
  • the intensity modulator 22 is for converting the optical signal from the phase modulator 21 into an RZ pulse and outputting it, and is not used in the case of NRZ-DPSK modulation, but is used in the case of RZ-DPSK modulation.
  • the optical signal output from the transmission device 20 is input to the reception device 40 via the optical repeater 31 and the wavelength filter 32 of the optical transmission path 30.
  • the receiving device 40 includes a delay interferometer 10 and a photoelectric conversion unit 41.
  • the delay interferometer 10 causes a delay component of 1 bit time and a component subjected to phase control of 0 radians to interfere with each other with respect to the optical signal input to the receiving device 40, and outputs the interference results as two outputs.
  • the photoelectric conversion unit 41 is configured by a dual pin photodiode or the like, and performs differential photoelectric conversion detection by receiving each output from the delay interferometer 10. Through the above process, DPSK optical transmission is performed.
  • FIG. 2 is a block diagram for explaining the overall configuration of the delay interferometer 10.
  • delay interferometer 10 includes half mirror 11, mirror 12, diffraction grating 13, lens 14, and prism 15.
  • the half mirror 11 functions as a branching unit that branches input light.
  • the half mirror 11 branches the input light into first branched light that passes through the first optical path and second branched light that passes through the second optical path.
  • the first branched light is reflected by the mirror 12 and is input to the half mirror 11 again. Therefore, the first optical path is a path that reciprocates between the half mirror 11 and the mirror 12.
  • the second branched light is input to the diffraction grating 13.
  • the diffraction grating 13 functions as a spectroscopic unit and splits the second branched light for each wavelength.
  • the second branched light is split into optical signals S1 to S3 having wavelengths ⁇ 1, ⁇ 2, and ⁇ 3.
  • the optical signals S1 to S3 are input to the lens 14.
  • the optical signals S1 to S3 input to the lens 14 are collimated and input to the surface of the prism 15.
  • the prism 15 functions as an optical path length changing means, has a wedge shape, and has a structure including a mirror on the back surface. As a result, the light input to the surface of the prism 15 passes through the light transmitting member on the front surface side, is reflected by the mirror on the back surface, and is input to the lens 14 again.
  • the thickness of the prism 15 varies depending on the position.
  • the thickness of the prism 15 differs depending on the position so that the optical path length difference through which each optical signal input to the prism 15 passes is an integral multiple of the wavelength difference of each optical signal.
  • the thickness of the prism 15 depends on the position so that the optical path difference changes from c ⁇ t ⁇ c ⁇ t (1 + ⁇ / ⁇ ). Is different.
  • c is the speed of light
  • ⁇ t is a delay time corresponding to 1 bit.
  • the optical signals S1 to S3 input to the lens 14 again are collected by the diffraction grating 13 and input to the half mirror 11. Therefore, the second optical path is a path that reciprocates between the half mirror 11 and the prism 15.
  • the half mirror 11 also functions as a multiplexing interference means.
  • the first split light input to the half mirror 11 via the first optical path is emitted after being combined and interfered with the second optical signal via the second optical path, and is received by the light receiving element 42 of the photoelectric conversion unit 41.
  • the second branched light input to the half mirror 11 via the second optical path is emitted after being combined and interfered with the first branched light via the first optical path, and received by the light receiving element 43 of the photoelectric conversion unit 41.
  • the optical path length difference of each optical signal input to the prism 15 is an integral multiple of the wavelength difference of each optical signal, the maximum interference condition in the half mirror 11 is satisfied.
  • FIG. 3A shows an example of numerical calculation of transmittance for each wavelength.
  • the horizontal axis represents wavelength (nm) and the vertical axis represents transmittance (dB).
  • nm wavelength
  • dB transmittance
  • the transmission spectrum period is 40 GHz. Therefore, it is necessary to control one of the transmission spectra to match the frequency of light.
  • the delay interferometer 10 according to the present embodiment is used, the transmission spectrum width is expanded as shown in FIG. 3C, and high transmittance is distributed over a wide wavelength range.
  • the transmission spectrum width can be expanded by using the delay interferometer 10 according to the present embodiment.
  • the control tolerance can be relaxed. This eliminates the need for highly accurate control of the transmission center wavelength of the delay interferometer. Further, feedback control for dealing with transmission wavelength fluctuation is not required. As a result, the cost can be reduced and the power consumption can be reduced.
  • expansion of the transmission spectrum width is expected to suppress signal narrowing and improve reception sensitivity.
  • the wavelength range in FIG. 3A is a C-band wavelength band (wavelength range of about 1530 nm to 1560 nm) used in optical communication.
  • a loss of about 2 dB occurs at both ends of the C band.
  • the reason why the numerical calculation example is not flat is due to the nonlinear formation of the chromatic dispersion angle of the diffraction grating.
  • the thickness of the prism 15 differs depending on the position so that the optical path length difference in the prism 15 is an integral multiple of the wavelength difference of each optical signal, but is not limited thereto.
  • the thickness of the prism 15 is different so that the optical path of an optical signal having a large wavelength is lengthened and the optical path of an optical signal having a small wavelength is shortened, the transmission spectrum width can be expanded.
  • the diffraction grating is used as the spectroscopic means, but a prism may be used as the spectroscopic means.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view for explaining the overall configuration of the delay interferometer 10a according to the second embodiment.
  • the delay interferometer 10 a is different from the delay interferometer 10 according to the first embodiment in that a roof type mirror 12 a is provided instead of the mirror 12.
  • the roof-type mirror 12a has a structure in which the first surface and the second surface are arranged in a triangular roof shape. Thereby, the optical signal input to the first surface of the roof-type mirror 12a is reflected by the second surface and input to the half mirror 11. In this case, duplication of the input port and the output port of the roof type mirror 12a can be avoided. Thereby, duplication of the input port and the output port of the delay interferometer 10a can be avoided.
  • FIG. 5 is a block diagram for explaining the overall configuration of the delay interferometer 10b according to the third embodiment.
  • the delay interferometer 10b is a Mach-Zehnder type delay interferometer.
  • delay interferometer 10b includes a pair of half mirrors 111 and 112, a set of diffraction gratings 121 and 122, a set of lenses 131 and 132, a glass block 140, an optical transmission member 150, and a set.
  • Mirrors 161 and 162 and a mirror 170 are examples of the mirrors.
  • the half mirror 111 functions as a branching unit that branches input light.
  • the light input to the half mirror 111 is branched into first branched light that passes through the first optical path and second branched light that passes through the second optical path.
  • a diffraction grating 121, a lens 131, a glass block 140, a lens 132, and a diffraction grating 122 are arranged in this order.
  • the diffraction grating 121 functions as a spectroscopic unit and separates the first optical signal for each wavelength.
  • Each wavelength optical signal is input to the lens 131.
  • Each wavelength optical signal input to the lens 131 is collimated and input to the glass block 140.
  • the glass block 140 has a refractive index distribution with a different refractive index depending on the position.
  • the refractive index of the glass block 140 differs depending on the position so that the optical path length difference through which each optical signal input to the glass block 140 passes is an integral multiple of the wavelength difference of each wavelength optical signal. ing.
  • Each wavelength optical signal transmitted through the glass block 140 passes through the lens 132 and is input to the diffraction grating 122.
  • Each wavelength optical signal is collected by the diffraction grating 122 and input to the half mirror 112.
  • a mirror 161, an optical transmission member 150, and a mirror 162 are arranged in this order.
  • the second optical signal branched by the half mirror 111 is reflected by the mirror 161 and input to the optical transmission member 150.
  • the second optical signal input to the optical transmission member 150 is transmitted through the optical transmission member 150 and reflected by the mirror 162.
  • the second optical signal reflected by the mirror 162 is input to the half mirror 112.
  • the first optical signal input to the half mirror 112 is emitted after combined interference with the second optical signal and is received by the light receiving element 42 of the photoelectric conversion unit 41.
  • the second optical signal input to the half mirror 112 is emitted after combined interference with the first optical signal, reflected by the mirror 170, and received by the light receiving element 43 of the photoelectric conversion unit 41.
  • the optical path length difference of each optical signal input to the prism 50 is an integral multiple of the wavelength difference of each optical signal, the maximum interference condition in the half mirror 112 is satisfied.
  • the transmission spectrum width is expanded, and high transmittance is distributed in a predetermined wavelength range.
  • the interference intensity can be increased by performing optical path length correction.
  • the refractive index of the optical transmission member 150 is controlled by providing the heater 151 in the optical transmission member 150 and controlling the temperature of the optical transmission member 150. Thereby, the optical path length of the optical transmission member 150 can be controlled.
  • a member for example, Si
  • whose refractive index is highly temperature-dependent is preferably used for the optical transmission member 150.
  • the refractive index of the glass block 140 differs depending on the position so that the optical path length difference in the glass block 140 is an integral multiple of the wavelength difference of each optical signal, but is not limited thereto.
  • the refractive index of the glass block 140 is different so that the optical path of an optical signal having a large wavelength is long and the optical path of an optical signal having a small wavelength is short, the transmission spectrum width can be expanded.
  • the binary differential phase modulation transmission system (DPSK) is adopted, but the present invention is not limited to this.
  • DPSK binary differential phase modulation transmission system
  • a multi-level differential phase modulation transmission system such as DQPSK can be employed.

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Abstract

　遅延干渉計は、差動位相変調光信号を第１分岐光と第２分岐光とに分岐する分岐手段と、第１分岐光および第２分岐光のいずれかを波長に応じて分光する分光手段と、分光手段によって分光された光の光路長さを波長に応じて変化させる光路長変更手段と、第１分岐光と前記第２分岐光とを合波干渉させる合波干渉手段と、を備える。受信装置は、差動位相変調信号を分光する分光手段と分光手段によって分光された光の光路長さを波長に応じて変化させる光路長変更手段とを備える遅延干渉計と、合波干渉手段によって合波干渉された光信号を受信する受光素子と、を備える。

Description

遅延干渉計およびそれを備えた受信装置
　本発明は、遅延干渉計およびそれを備えた受信装置に関する。
　波長分割多重方式（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）を採用する光ファイバ通信においては、差動位相変調方式等によって変調された光信号は、遅延干渉計において分岐され、所定の遅延量が設けられた後に合波される。例えば、差動位相変調方式を用いた遅延干渉計においては、分岐した光路の幾何学的長さに差を設けることによって遅延量が設けられている。
　特許文献１に開示される遅延干渉計は、片側の光路に伝送信号のほぼ１ビットに相当する遅延時間Δｔが発生するように、ｃΔｔの光路長差を生じさせる。入力光信号はハーフミラーによって２分岐され、各光路の光はミラーで反射された後に、ハーフミラー部で合波され、干渉する。
特開２００６－２４６４７１号公報
　ところで、遅延干渉計は、周期的な透過スペクトルを持つ波長フィルタと考えることができる。波長多重光通信システムにおいては、ＩＴＵ－Ｔの規格によって、使用波長が定められている。ＩＴＵ－Ｔの規格では、光周波数として５０ＧＨｚ間隔、１００ＧＨｚ間隔等の光源を用いることが定められている。
　例えば、高密度波長多重システムにおいては、５０ＧＨｚ間隔の光源が用いられる。一方、信号の伝送速度は、年々高速化され、４０Ｇｂｐｓの実用化が進められている。この場合、遅延量を１ビットとすると遅延干渉計の透過スペクトルは４０ＧＨｚ周期になるため、光源の周波数と遅延干渉計の透過スペクトルとは、一致しない。したがって、この遅延干渉計を用いるためには、透過スペクトルの１つを光の周波数と一致するように制御する必要がある。
　厳密に１ビット遅延とせず、遅延干渉計の透過スペクトルを５０ＧＨｚ間隔で製造し、無調整化を図ることも考えられるが、現実には送信機に波長変動が生じるため、制御は避けられない。また、４０Ｇｂｐｓのような高速信号の場合、信号の変調スペクトルは周波数領域において広範囲に拡がる。この範囲は遅延干渉計の１つの透過スペクトルよりも広いため、遅延干渉計のフィルタリング効果による信号の狭窄を回避するためにも遅延干渉計の透過スペクトルの精密制御が必要となる。
　本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、透過スペクトル幅を拡大して制御トレランスを緩和することができる遅延干渉計およびそれを備えた受信装置を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、明細書開示の遅延干渉計は、差動位相変調光信号を第１分岐光と第２分岐光とに分岐する分岐手段と、第１分岐光および第２分岐光のいずれかを波長に応じて分光する分光手段と、分光手段によって分光された光の光路長さを波長に応じて変化させる光路長変更手段と、第１分岐光と第２分岐光とを合波干渉させる合波干渉手段と、を備えるものである。
　上記課題を解決するために、明細書開示の受信装置は、差動位相変調光信号を第１分岐光と第２分岐光とに分岐する分岐手段と第１分岐光および第２分岐光のいずれかを波長に応じて分光する分光手段と分光手段によって分光された光の光路長さを波長に応じて変化させる光路長変更手段と第１分岐光と第２分岐光とを合波干渉させる合波干渉手段と、を備える遅延干渉計と、合波干渉手段によって合波干渉された光信号を受信する受光素子と、を備えるものである。
　明細書開示の遅延干渉計およびそれを備えた受信装置によれば、透過スペクトル幅を拡大して制御トレランスを緩和することができる。
実施例１に係る遅延干渉計を含む差動位相変調光伝送システムの全体構成を説明するためのブロック図である。 光受信機用の遅延干渉計の全体構成を説明するためのブロック図である。 図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各波長に対する透過率の数値計算例である。 実施例２に係る遅延干渉計の全体構成を説明するための模式的な斜視図である。 実施例３に係る遅延干渉計の全体構成を説明するためのブロック図である。
　以下、図面を参照しつつ、本発明の実施例について説明する。
　図１は、実施例１に係る遅延干渉計１０を含む差動位相変調（ＤＰＳＫ：Differential Phase Shift Keying）光伝送システム１００の全体構成を説明するためのブロック図である。図１を参照して、光伝送システム１００は、送信装置２０、光伝送路３０および受信装置４０を含む。
　送信装置２０は、位相変調器２１および強度変調器２２を含む。位相変調器２１は、入力した無変調の光信号から位相変調信号を生成する。強度変調器２２は、位相変調器２１からの光信号をＲＺパルス化して出力するためのものであり、ＮＲＺ－ＤＰＳＫ変調の場合は使用せず、ＲＺ－ＤＰＳＫ変調の場合に使用する。送信装置２０から出力された光信号は、光伝送路３０の光中継器３１および波長フィルタ３２を介して、受信装置４０に入力される。
　受信装置４０は、遅延干渉計１０および光電変換部４１を備える。遅延干渉計１０は、受信装置４０に入力された光信号について、１ビット時間の遅延成分と０ラジアンの位相制御がなされた成分とを干渉させて、その干渉結果を２つの出力とする。光電変換部４１は、デュアルピンフォトダイオード等によって構成され、遅延干渉計１０からの各出力をそれぞれ受光することによって差動光電変換検出を行う。以上の過程により、ＤＰＳＫ光伝送が行われる。
　図２は、遅延干渉計１０の全体構成を説明するためのブロック図である。図２を参照して、遅延干渉計１０は、ハーフミラー１１、ミラー１２、回折格子１３、レンズ１４およびプリズム１５を備える。
　ハーフミラー１１は、入力される光を分岐する分岐手段として機能する。ハーフミラー１１は、入力された光を、第１光路を経由する第１分岐光と第２光路を経由する第２分岐光とに分岐する。第１分岐光は、ミラー１２によって反射し、再度ハーフミラー１１に入力される。したがって、第１光路は、ハーフミラー１１とミラー１２との間を往復する経路である。
　第２分岐光は、回折格子１３に入力される。回折格子１３は、分光手段として機能し、第２分岐光を波長ごとに分光する。本実施例においては、簡単化のため、第２分岐光は、波長λ１、λ２、λ３の光信号Ｓ１～Ｓ３に分光されるとする。光信号Ｓ１～Ｓ３は、レンズ１４に入力される。レンズ１４に入力された各光信号Ｓ１～Ｓ３は、平行化されてプリズム１５の表面に入力される。
　プリズム１５は、光路長変更手段として機能し、くさび形状を有し、裏面にミラーを備える構造を有する。それにより、プリズム１５の表面に入力された光は、表面側の光透過部材を透過して裏面のミラーによって反射されて再度レンズ１４に入力される。
　プリズム１５の厚さは、位置に応じて異なる。本実施例においては、プリズム１５に入力される各光信号が通過する光路長差が各光信号の波長差の整数倍になるように、プリズム１５の厚さが位置に応じて異なっている。具体的には、波長がλ→λ＋Δλ＝λ（１＋Δλ／λ）に変化した場合に、光路差がｃΔｔ→ｃΔｔ（１＋Δλ／λ）と変化するように、プリズム１５の厚さが位置に応じて異なっている。ここで、「ｃ」は、光の速度であり、「Δｔ」は、１ビットに相当する遅延時間である。
　再度レンズ１４に入力された各光信号Ｓ１～Ｓ３は、回折格子１３で集光されて、ハーフミラー１１に入力される。したがって、第２光路は、ハーフミラー１１とプリズム１５との間を往復する経路である。
　ハーフミラー１１は、合波干渉手段としても機能する。第１光路を経由してハーフミラー１１に入力された第１分岐光は、第２光路を経由した第２光信号と合波干渉した後に出射されて光電変換部４１の受光素子４２において受光される。第２光路を経由してハーフミラー１１に入力された第２分岐光は、第１光路を経由した第１分岐光と合波干渉した後に出射されて光電変換部４１の受光素子４３において受光される。本実施例においては、プリズム１５に入力される各光信号の光路長差が各光信号の波長差の整数倍であることから、ハーフミラー１１における最大干渉条件が満たされる。
　図３（ａ）は、各波長に対する透過率の数値計算例である。図３（ａ）において、横軸は波長（ｎｍ）であり、縦軸は透過率（ｄＢ）である。図３（ａ）を参照して、従来の遅延干渉計を用いた場合には、所定の波長間隔で干渉が繰り返される。この繰返しを、図３（ｂ）で詳細に説明する。
　例えば、４０Ｇｂｐｓの伝送速度を有する信号を１ビット遅延させると、透過スペクトル周期は、４０ＧＨｚとなる。したがって、透過スペクトルの１つを光の周波数と一致するように制御する必要がある。これに対して、本実施例に係る遅延干渉計１０を用いれば、図３（ｃ）のように透過スペクトル幅が拡大され、広い波長範囲で高い透過率が分布する。
　本実施例に係る遅延干渉計１０を用いることによって、透過スペクトル幅を拡大することができる。この場合、制御トレランスを緩和することができる。それにより、遅延干渉計の透過中心波長の高精度制御が不要になる。また、送信波長変動に対応するためのフィードバック制御が不要になる。その結果、低コスト化および消費電力の低減化が可能となる。また、透過スペクトル幅の拡大によって、信号の狭窄が抑制されるとともに、受信感度の向上が期待される。
　なお、図３（ａ）の波長域は、光通信で利用されるＣバンド波長帯（約１５３０ｎｍ～１５６０ｎｍの波長範囲）である。図３（ａ）においては、Ｃバンドの両端で約２ｄＢ程度の損失が発生している。しかしながら、この損失が許容されれば、透過率の調整の必要性が抑制される。ここで、数値計算例が平坦になっていないのは、回折格子の波長分散角の非線形成に起因する。
　なお、本実施例においては、プリズム１５における光路長差が各光信号の波長差の整数倍になるようにプリズム１５の厚さが位置に応じて異なっているが、それに限られない。例えば、波長が大きい光信号の光路が長くなり、波長が小さい光信号の光路が短くなるようにプリズム１５の厚さが異なれば、透過スペクトル幅を拡大させることができる。
　また、本実施例においては分光手段として回折格子を用いているが、プリズムを分光手段として用いてもよい。
　図４は、実施例２に係る遅延干渉計１０ａの全体構成を説明するための模式的な斜視図である。図４を参照して、遅延干渉計１０ａは、ミラー１２の代わりに屋根型ミラー１２ａを備える点で、実施例１に係る遅延干渉計１０と異なる。屋根型ミラー１２ａは、第１面および第２面を三角屋根型に配置した構造を有する。それにより、屋根型ミラー１２ａの第１面に入力された光信号は、第２面で反射してハーフミラー１１に入力される。この場合、屋根型ミラー１２ａの入力ポートと出力ポートとの重複を回避することができる。それにより、遅延干渉計１０ａの入力ポートと出力ポートとの重複を回避することができる。
　図５は、実施例３に係る遅延干渉計１０ｂの全体構成を説明するためのブロック図である。遅延干渉計１０ｂは、マッハツェンダ型の遅延干渉計である。図５を参照して、遅延干渉計１０ｂは、１組のハーフミラー１１１，１１２、１組の回折格子１２１，１２２、１組のレンズ１３１，１３２、ガラスブロック１４０、光学透過部材１５０、１組のミラー１６１，１６２およびミラー１７０を備える。
　ハーフミラー１１１は、入力される光を分岐する分岐手段として機能する。ハーフミラー１１１に入力された光は、第１光路を経由する第１分岐光と第２光路を経由する第２分岐光とに分岐する。第１光路上には、回折格子１２１、レンズ１３１、ガラスブロック１４０、レンズ１３２および回折格子１２２が順に配置されている。回折格子１２１は、分光手段として機能し、第１光信号を波長ごとに分光する。各波長光信号は、レンズ１３１に入力される。レンズ１３１に入力された各波長光信号は、平行化されてガラスブロック１４０に入力される。
　ガラスブロック１４０は、位置に応じて屈折率が異なる屈折率分布を有する。本実施例においては、ガラスブロック１４０に入力される各光信号が通過する光路長差が各波長光信号の波長差の整数倍になるように、ガラスブロック１４０の屈折率が位置に応じて異なっている。ガラスブロック１４０を透過した各波長光信号は、レンズ１３２を通過して回折格子１２２に入力される。各波長光信号は、回折格子１２２で集光されてハーフミラー１１２に入力される。
　第２光路上には、ミラー１６１、光学透過部材１５０およびミラー１６２が順に配置されている。ハーフミラー１１１において分岐した第２光信号は、ミラー１６１において反射し、光学透過部材１５０に入力される。光学透過部材１５０に入力された第２光信号は、光学透過部材１５０を透過し、ミラー１６２において反射する。ミラー１６２で反射した第２光信号は、ハーフミラー１１２に入力される。
　ハーフミラー１１２に入力された第１光信号は、第２光信号と合波干渉した後に出射されて光電変換部４１の受光素子４２において受光される。ハーフミラー１１２に入力された第２光信号は、第１光信号と合波干渉した後に出射されてミラー１７０で反射し、光電変換部４１の受光素子４３において受光される。本実施例においては、プリズム５０に入力される各光信号の光路長差が各光信号の波長差の整数倍であることから、ハーフミラー１１２における最大干渉条件が満たされる。
　本実施例においても、透過スペクトル幅が拡大され、所定の波長域において高い透過率が分布する。光透過率に損失が発生する波長域が生じる場合には、光路長補正を行うことによって、干渉強度を大きくすることができる。例えば、光学透過部材１５０にヒータ１５１を設けて光学透過部材１５０の温度を制御することによって、光学透過部材１５０の屈折率を制御する。それにより、光学透過部材１５０の光路長を制御することができる。なお、屈折率の温度依存性の高い部材（例えば、Ｓｉ）を光学透過部材１５０に用いることが好ましい。
　なお、本実施例においては、ガラスブロック１４０における光路長差が各光信号の波長差の整数倍になるようにガラスブロック１４０の屈折率が位置に応じて異なっているが、それに限られない。例えば、波長が大きい光信号の光路が長くなり、波長が小さい光信号の光路が短くなるようにガラスブロック１４０の屈折率が異なれば、透過スペクトル幅を拡大させることができる。
　上記各実施例においては２値差動位相変調伝送方式（ＤＰＳＫ）が採用されているが、それに限られない。位相をずらした遅延干渉計を複数集積することによって、ＤＱＰＳＫ等の多値差動位相変調伝送方式を採用することができる。
　以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

Claims (14)

  1. 　差動位相変調光信号を第１分岐光と第２分岐光とに分岐する分岐手段と、
    　前記第１分岐光および前記第２分岐光のいずれかを波長に応じて分光する分光手段と、
    　前記分光手段によって分光された光の光路長さを波長に応じて変化させる光路長変更手段と、
    　前記第１分岐光と前記第２分岐光とを合波干渉させる合波干渉手段と、を備えることを特徴とする遅延干渉計。
  2. 　前記光路長変更手段は、有限の波長範囲において、波長が大きい光の光路が長くなり波長が小さい光の光路が短くなるように、光路長さを変化させることを特徴とする請求項１記載の遅延干渉計。
  3. 　前記光路長変更手段によって変更された光路長変化量と波長変化量とは、有限の波長範囲において比例関係にあることを特徴とする請求項１または２記載の遅延干渉計。
  4. 　前記光路長を補正する補正手段を備えることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の遅延干渉計。
  5. 　前記補正手段は、温度変化に応じて屈折率が変化する部材であることを特徴とする請求項４記載の遅延干渉計。
  6. 　前記分光手段は、回折格子であることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の遅延干渉計。
  7. 　前記分光手段は、光学プリズムであることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の遅延干渉計。
  8. 　前記遅延干渉計は、マイケルソン型干渉計であることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の遅延干渉計。
  9. 　前記遅延干渉計は、マッハツェンダ型干渉計であることを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の遅延干渉計。
  10. 　前記光路変更手段は、物理的長さを変更することによって光路長さを変更することを特徴とする請求項１～９のいずれかに記載の遅延干渉計。
  11. 　前記光路長変更手段は、裏面にミラーを備えるくさび形状のプリズムであることを特徴とする請求項１０記載の遅延干渉計。
  12. 　前記光路変更手段は、屈折率を変更することによって光路長さを変更することを特徴とする請求項１～９のいずれかに記載の遅延干渉計。
  13. 　前記光路長変更手段は、屈折率分布を有する光学透過部材であることを特徴とする請求項１２記載の遅延干渉計。
  14. 　請求項１～１３のいずれかに記載の遅延干渉計と、
    　前記合波干渉手段によって合波干渉された光信号を受信する受光素子と、を備えることを特徴とする受信装置。
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