(57)【要約】【課題】偏波多重信号光に対する波長分散補償値を最適に調整することは、受信器の符号誤り率を指標とするだけでは難しいという課題がある。偏波多重信号光の波長分散補償値を最適に調整することができる光受信装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、ビット同期している２つの信号光が偏波多重された偏波多重信号光が伝送路から入力され、制御信号に基づく波長分散補償値で前記偏波多重信号光に含まれる波長分散の補償を行う可変波長分散補償器と、前記可変波長分散補償器の出力を偏波分離した分離信号光を出力するとともに、前記分離信号光に含まれるクロック成分の強度に依存する前記制御信号を生成し、前記制御信号に基づいて偏波分離の調整を行う偏波分離器と、を備える光受信装置である。【選択図】図４
2010252204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビット同期している２つの信号光が偏波多重された偏波多重信号光が伝送路から入力され、制御信号に基づく波長分散補償値で前記偏波多重信号光に含まれる波長分散の補償を行う可変波長分散補償器と、
前記可変波長分散補償器の出力を偏波分離した分離信号光を出力するとともに、前記分離信号光に含まれるクロック成分の強度に依存する前記制御信号を生成し、前記制御信号に基づいて偏波分離の調整を行う偏波分離器と、
を備える光受信装置。
【請求項２】
前記偏波分離器は、
前記可変波長分散補償器の出力を偏波分離し、前記分離信号として出力する偏波ビームスプリッタと、
前記偏波ビームスプリッタからの前記分離信号光に含まれるクロック成分の強度を測定し、前記制御信号を出力する制御信号抽出回路と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の光受信装置。
【請求項３】
前記偏波分離器は、
前記制御信号抽出回路からの前記制御信号に基づき、前記分離信号光に含まれるクロック成分の強度が所定値となるように前記可変波長分散補償器の出力の偏波状態を調整して前記偏波ビームスプリッタに出力する偏波制御器をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の光受信装置。
【請求項４】
前記波長分散補償量制御器は、
前記制御信号抽出回路からの前記制御信号が入力され、前記分離信号光に含まれるクロック成分の強度が閾値以上になるように前記波長分散補償値を決定することを特徴とする請求項２又は３に記載の光受信装置。
【請求項５】
前記偏波分離器が前記可変波長分散補償器の出力の偏波分離の調整を完了した後、前記波長分散補償量制御器が前記波長分散補償値を決定することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の光受信装置。
【請求項６】
前記偏波分離器は、
ランダム信号を出力するランダム信号発信器と、
前記ランダム信号発信器からの前記ランダム信号又は前記制御信号抽出回路からの前記制御信号が入力され、前記ランダム信号が入力されるときに、前記可変波長分散補償器の出力の偏波状態をランダムに変動させて前記偏波ビームスプリッタに出力する偏波制御器と、
をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の光受信装置。
【請求項７】
前記波長分散補償量制御器は、
前記制御信号抽出回路からの前記制御信号が入力されており、
前記偏波制御器に前記ランダム信号が入力されているときに、前記可変波長分散補償器に対して前記波長分散補償値を所定期間毎に変化させるように指示し、前記所定期間内で前記分離信号光に含まれるクロック成分の強度が最大の期間内最大値を検出し、前記所定期間毎の前記期間内最大値を比較し、最も大きい前記期間内最大値を出した前記所定期間での前記波長分散補償値を探し出して決定することを特徴とする請求項６に記載の光受信装置。
【請求項８】
前記波長分散補償量制御器が前記波長分散補償値を決定した後、
前記偏波分離器は、前記制御信号が入力され、前記制御信号に基づき、前記分離信号光に含まれるクロック成分の強度が所定値となるように前記可変波長分散補償器の出力の偏波状態を調整して前記偏波ビームスプリッタに出力し、前記可変波長分散補償器の出力の偏波分離を完了することを特徴とする請求項７に記載の光受信装置。
【請求項９】
前記波長分散補償量制御器は、前記分離信号光をそれぞれ受信する受信器の符号誤り検出機能を使用して符号誤り率を最小とするように前記波長分散補償値をさらに調整することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の光受信装置。
【請求項１０】
前記ビット同期している２つの信号光のビット位相が略１８０°ずれており、
前記偏波分離器は、前記分離信号に含まれるクロック成分の強度が最大となるように偏波分離の調整を行うことを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の光受信装置。
【請求項１１】
ビット同期している２つの信号光が偏波多重された偏波多重信号光を伝送路へ出力する光送信装置と、請求項１から１０のいずれかに記載の光受信装置と、を備えることを特徴とする光伝送システム。
【請求項１２】
ビット同期している２つの信号光が偏波多重された偏波多重信号光を、制御信号に基づく波長分散補償値で前記偏波多重信号光に含まれる波長分散の補償を行う可変波長分散補償手順と、
前記波長分散の補償を行った前記偏波多重信号光を偏波分離した分離信号光を出力し、前記分離信号光に含まれるクロック成分の強度に依存する前記制御信号を生成し、前記制御信号に基づいて偏波分離の調整を行う偏波分離手順と、
を含む光受信方法。
【請求項１３】
前記偏波分離調整手順は、
前記分離信号光に含まれるクロック成分の強度を測定して前記制御信号を出力することを特徴とする請求項１２に記載の光受信方法。
【請求項１４】
前記偏波分離調整手順は、
前記制御信号に基づき、前記分離信号光に含まれるクロック成分の強度が所定値となるように前記可変波長分散補償器の出力の偏波状態を調整することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の光受信方法。
【請求項１５】
前記波長分散補償量制御手順は、
前記制御信号に基づき、前記分離信号光に含まれるクロック成分の強度が閾値以上になるように前記波長分散補償値を決定することを特徴とする請求項１２から１４のいずれかに記載の光受信方法。
【請求項１６】
前記偏波分離調整手順の後に前記波長分散補償値制御手順を行うことを特徴とする請求項１２から１５のいずれかに記載の光受信方法。
【請求項１７】
前記波長分散補償量制御手順は、
ランダム信号を用いて前記可変波長分散補償器の出力の偏波状態をランダムに変動させた後に該可変波長分散補償器の出力を偏波分離して前記分離信号光とすることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の光受信方法。
【請求項１８】
前記波長分散補償量制御手順は、
前記可変波長分散補償器の出力の偏波状態がランダムに変動するときに、前記可変波長分散補償器に対して前記波長分散補償値を所定期間毎に変化させるように指示し、前記制御信号に基づき、前記所定期間内で前記分離信号光に含まれるクロック成分の強度が最大の期間内最大値を検出し、前記所定期間毎の前記期間内最大値を比較し、最も大きい前記期間内最大値を出した前記所定期間での前記波長分散補償値を探し出して決定することを特徴とする請求項１７に記載の光受信方法。
【請求項１９】
前記波長分散補償値制御手順の後、
前記偏波分離調整手順は、前記制御信号に基づき、前記分離信号光に含まれるクロック成分の強度が所定値となるように前記可変波長分散補償器の出力の偏波状態を調整することを特徴とする請求項１８に記載の光受信方法。
【請求項２０】
前記波長分散補償値制御手順及び前記偏波分離調整手順の後に、
前記分離信号光を受信するときの符号誤り率を最小とするように前記波長分散補償値をさらに調整する波長分散補償値調整手順を行うことを特徴とする請求項１２から１９のいずれかに記載の光受信方法。
【請求項２１】
前記ビット同期している２つの信号光のビット位相が略１８０°ずれており、
前記偏波分離手順で、前記分離信号に含まれるクロック成分の強度が最大となるように偏波分離の調整を行うことを特徴とする請求項１２から２０のいずれかに記載の光受信方法。
【請求項２２】
ビット同期している２つの信号光が偏波多重された偏波多重信号光を伝送路へ出力する光送信方法と、請求項１１から１９のいずれかに記載の光受信方法と、を備えることを特徴とする光伝送方法。
【請求項２３】
可変波長分散補償器が、ビット同期している２つの信号光が偏波多重された偏波多重信号光を、制御信号に基づく波長分散補償値で前記偏波多重信号光に含まれる波長分散の補償をする可変波長分散補償手順を行い、
偏波分離器が、前記可変波長分散補償器の出力を偏波分離した分離信号光を出力するとともに、前記分離信号光に含まれるクロック成分の強度に依存する前記制御信号を生成し、前記制御信号に基づいて偏波分離の調整をする偏波分離手順を行う光受信方法をコンピュータに実行させる光受信プログラム。
【請求項２４】
前記偏波分離調整手順において、
前記偏波分離器の制御信号抽出回路が、前記分離信号光に含まれるクロック成分の強度を測定して前記制御信号を出力する光受信方法をコンピュータに実行させることを特徴とする請求項２３に記載の光受信プログラム。
【請求項２５】
前記偏波分離調整手順において、
前記偏波分離器の偏波制御器が、前記制御信号に基づき、前記分離信号光に含まれるクロック成分の強度が最大となるように前記可変波長分散補償器の出力の偏波状態を調整する光受信方法をコンピュータに実行させることを特徴とする請求項２３又は２４に記載の光受信プログラム。
【請求項２６】
前記波長分散補償量制御手順において、
前記波長分散補償量制御器が、前記制御信号に基づき、前記分離信号光に含まれるクロック成分の強度が閾値以上になるように前記波長分散補償値を決定する光受信方法をコンピュータに実行させることを特徴とする請求項２３から２５のいずれかに記載の光受信プログラム。
【請求項２７】
前記偏波分離調整手順の後に前記波長分散補償値制御手順を行う光受信方法をコンピュータに実行させることを特徴とする請求項２３から２６のいずれかに記載の光受信プログラム。
【請求項２８】
前記波長分散補償量制御手順において、
前記偏波分離器の偏波制御器が、ランダム信号を用いて前記可変波長分散補償器の出力の偏波状態をランダムに変動させ、前記偏波分離器の偏波ビームスプリッタが、該可変波長分散補償器の出力を偏波分離して前記分離信号光とする光受信方法をコンピュータに実行させることを特徴とする請求項２３又は２４に記載の光受信プログラム。
【請求項２９】
前記波長分散補償量制御手順において、
前記可変波長分散補償器の出力の偏波状態がランダムに変動するときに、前記波長分散補償量制御器が、前記可変波長分散補償器に対して前記波長分散補償値を所定期間毎に変化させるように指示し、前記制御信号に基づき、前記所定期間内で前記分離信号光に含まれるクロック成分の強度が最大の期間内最大値を検出し、前記所定期間毎の前記期間内最大値を比較し、最も大きい前記期間内最大値を出した前記所定期間での前記波長分散補償値を探し出して決定する光受信方法をコンピュータに実行させることを特徴とする請求項２８に記載の光受信プログラム。
【請求項３０】
前記波長分散補償値制御手順の後、前記偏波分離調整手順において、
前記偏波分離器の偏波制御器が、前記制御信号に基づき、前記分離信号光に含まれるクロック成分の強度が最大となるように前記可変波長分散補償器の出力の偏波状態を調整する光受信方法をコンピュータに実行させることを特徴とする請求項２９に記載の光受信プログラム。
【請求項３１】
前記波長分散補償値制御手順及び前記偏波分離調整手順の後の波長分散補償値調整手順において、
前記偏波分離器の偏波制御器が、前記分離信号光を受信するときの符号誤り率を最小とするように前記波長分散補償値をさらに調整する光受信方法をコンピュータに実行させることを特徴とする請求項２３から３０のいずれかに記載の光受信プログラム。
【請求項３２】
前記ビット同期している２つの信号光のビット位相が略１８０°ずれており、
前記偏波分離器が、前記分離信号に含まれるクロック成分の強度を最大にするように偏波分離の調整を行う光受信方法をコンピュータに実行させることを特徴とする請求項２３から３１のいずれかに記載の光受信プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビット同期している２つの信号光が偏波多重された偏波多重通信における可変波長分散補償器、光受信装置及び光伝送システム、ビット同期している２つの信号光が偏波多重された偏波多重通信の波長分散補償方法、光受信方法及び光伝送方法、並びに波長分散補償プログラム及び光受信プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
多数のチャネルで構成される波長多重光伝送システムにおける総伝送容量増大には、１チャネル（１波長）あたりの伝送容量の増加が必要である。チャネル速度の高速化に向けた様々な技術開発が精力的に進められた結果、これまで主流であった２．５Ｇｂ／ｓ、１０Ｇｂ／ｓに加えて、最近では４０Ｇｂ／ｓも実用化され、近い将来には１００Ｇｂ／ｓの実用化も予想されている。
【０００３】
４０Ｇｂ／ｓといった高速信号の伝送の際の課題は、波長分散耐力の極度の減少である。一般に同一の伝送方式を使用する場合、信号速度の向上はその二乗に反比例して波長分散耐力を減少させる。例えば、１０Ｇｂ／ｓから４０Ｇｂ／ｓへと信号速度が４倍になる際に、波長分散耐力は１／１６となる。
【０００４】
チャネル速度４０Ｇｂ／ｓ以上の長距離伝送では、伝送路で蓄積される波長分散をこの狭い波長分散耐力の内に収容することは、伝送路内の分散補償ファイバの管理・最適化だけでは実現不可能である。
【０００５】
この課題の解決は様々な形で試みられている。その中で、各受信器の入力に可変の波長分散補償器を配置し、この可変波長分散補償器により信号光に残留した波長分散を波長分散補償値で補償した後に、信号光を受信器へと送り込むのが最も一般的な解決方法である（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００６】
図１は、受信側に可変波長分散補償器を備える、関連する光伝送システムの概略構成図である。図１の光伝送システムは、送信器１１からの信号光を可変波長分散補償器２４に通しながら、受信器２１が検出する符号誤り率を指標として波長分散補償値の最適化を行う。図１の光伝送システムは、可変波長分散補償器２４の可変範囲の中で徐々に波長分散補償値を変化させていき、最良の符号誤り率を与える波長分散補償値を探る、というものである。
【０００７】
図８は、図１の光伝送システムが行う波長分散補償値の最適化を説明するフローチャートである。ステップＳ１１で波長分散補償値の最適化を開始した後、ステップＳ１２で可変波長分散補償器２４は波長分散補償値を最大化又は最小化する。可変波長分散補償器２４は、ステップＳ１３で受信器２１が符号誤り率を測定可能かどうかを確認し、測定不可能ならステップＳ１５で波長分散補償値を１ステップずつ変更する。測定可能であれば、可変波長分散補償器２４はステップＳ１４で前回の波長分散補償値で測定した符号誤り率と今回測定した符号誤り率とを比較する。改善していれば、ステップＳ１５で可変波長分散補償器２４は波長分散補償値を１ステップずつ変更する。劣化していれば、ステップＳ１６で可変波長分散補償器２４は現在の波長分散補償値の近傍を掃引して最良の符号誤り率を与える波長分散補償値を探して設定する。最適な波長分散補償値を設定した後、波長分散補償値の最適化を終了する。
【０００８】
一方、１チャネル（１波長）あたりの伝送容量の増加のための手段として注目されている技術に偏波多重／分離伝送方式がある。通常の光伝送システムでは、各チャネルの信号光は光ファイバの２つの偏波軸のうちの一方しか使用しないのに対し、偏波多重方式では２つとも使用することを特徴とする。具体的には、同じ信号波長を使用する独立な２つの信号光を、偏波多重器により合波し、その状態で伝送路を伝搬させ、受信器では偏波分離器により再度２つの信号光に分離し、２つの独立な受信器で受信する。
【０００９】
図２は、偏波多重方式を使用した関連する光伝送システムの概略構成図である。２つの送信器（１１、１２）から出力された２つの独立な信号光は偏波多重器１３により多重され、伝送路４０１へと送り込まれる。受信端では偏波分離器２３により再度２つの信号光に分離され、送信器１１から送られた信号光は受信器２１により、送信器１２から送られた信号光は受信器２２により受信される。波長分散に偏波依存性は無いので、伝送路４０１中で蓄積された波長分散は、偏波分離器２３の前の可変波長分散補償器２４で一括して補償される。
【００１０】
図３は、関連する光伝送システムにおける光受信装置を説明する図である。図３の光受信装置は、偏波分離器２３、偏波分離器２３の前段に配置される可変分散補償器２４及び偏波分離器２３の後段に配置される受信器（２１、２２）を備える。偏波分離器２３は、偏波制御器３１、偏波ビームスプリッタ３２、光分岐器３３及び制御信号抽出回路３４を有する。
【００１１】
偏波ビームスプリッタ３２は、偏波制御器３１からの信号光を多重されている偏波成分毎に分離して出力する。光分岐器３３は偏波ビームスプリッタ３２の一方の出力を分岐する。制御信号抽出回路３４は、光分岐器３３が分岐した信号光に基づいて制御信号を出力する。例えば、制御信号抽出回路３４は、信号光に含まれるクロック成分の強度を測定し、これを制御信号として出力することができる。
【００１２】
偏波制御器３１は、入力される制御信号に基づいて、信号光の２つの偏波成分と偏波ビームスプリッタ３２の２つの固有偏波軸とが一致するように信号光の偏波状態を制御する。例えば、偏波制御器３１は、偏波ビームスプリッタ３２の一方の出力に含まれるクロック成分の強度を最大化（場合により最小化）するように信号光の偏波状態を調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００２−２０８８９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、偏波多重信号光が波長分散を有する場合、偏波分離器は完全に偏波分離することができない。このため、各受信器に入力される光が、それぞれ２つの送信器からの信号光が混合した状態の光となり、符号誤り率を指標として波長分散補償値を決定することが困難になる。
【００１５】
例えば、可変波長分散補償器で波長分散補償値を徐々に変化させていき、波長分散がゼロになる波長分散補償値を発見したとしても、偏波多重／分離の過程が対称性であるので、受信器は異なる送信器からの信号光を受信する場合がある。図２で説明すれば、送信器１１からの信号光を受信器２２が受信し、送信器１２からの信号光を受信器２１が受信する可能性がある。この場合、受信器は正常な符号誤り率の検出を行うことができず、波長分散補償値を決定することができない。このように、偏波多重信号光に対する波長分散補償値を最適に調整することは、受信器の符号誤り率を指標とするだけでは難しいという課題がある。
【００１６】
本発明の目的は、上記課題を解決するための技術を提供することである。すなわち、本発明は、偏波多重信号光の波長分散補償値を最適に調整することができる光受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
具体的には、本発明に係る光受信装置は、ビット同期している２つの信号光が偏波多重された偏波多重信号光が伝送路から入力され、制御信号に基づく波長分散補償値で前記偏波多重信号光に含まれる波長分散の補償を行う可変波長分散補償器と、前記可変波長分散補償器の出力を偏波分離した分離信号光を出力するとともに、前記分離信号光に含まれるクロック成分の強度に依存する前記制御信号を生成し、前記制御信号に基づいて偏波分離の調整を行う偏波分離器と、を備える。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、偏波多重信号光の波長分散補償値を最適に調整することができる光受信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】関連する光伝送システムの概略構成図である。
【図２】関連する光伝送システムの概略構成図である。
【図３】関連する光伝送システムにおける光受信装置を説明する図である。
【図４】本発明に係る光受信装置の概略構成図である。
【図５】波長分散補償値とクロック成分の強度との関係を示した図である。
【図６】本発明に係る光受信装置の概略構成図である。
【図７】波長分散補償値とクロック成分の強度との関係を示した図である。
【図８】関連する光受信装置が行う波長分散補償値の最適化を説明するフローチャートである。
【図９】本発明に係る光受信装置が行う波長分散補償値の最適化を説明するフローチャートである。
【図１０】本発明に係る光受信装置が行う波長分散補償値の最適化を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下に説明する実施の形態は本発明の構成の例であり、本発明は、以下の実施の形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００２１】
（第１の実施形態）
図４は、本実施形態の光伝送システムの概略構成図である。本光伝送システムはビット同期している２つの信号光が偏波多重された偏波多重通信の多重信号光を伝送路４０１へ出力する光送信装置３０１、光受信装置３０２と、を備える。
【００２２】
光受信装置３０２は、ビット同期している２つの信号光が偏波多重された偏波多重信号光が伝送路４０１から入力され、制御信号に基づく波長分散補償値で偏波多重信号光に含まれる波長分散の補償を行う可変波長分散補償器２４と、可変波長分散補償器２４の出力（補償信号光）を偏波分離した分離信号光を出力するとともに、分離信号光に含まれるクロック成分の強度に依存する制御信号を生成し、制御信号に基づいて偏波分離の調整を行う偏波分離器２３と、を備える。
【００２３】
光受信装置３０２の特徴は、偏波分離器２３が波長分散に依存する値を含む制御信号を生成しており、可変波長分散補償器２４はこれを指標としていることである。偏波分離器２３が生成する制御信号は、偏波多重信号光を偏波分離した分離信号光のクロック成分の強度に依存しており、偏波多重信号光に含まれる波長分散で強度が変化する。このため、可変波長分散補償器２４は分離信号光のクロック成分の強度を大きくするように波長分散を補償する。
【００２４】
また、偏波分離器２３も制御信号に基づいて偏波分離を行っている。偏波分離は直交する２つの信号光の混信が最小となるように分離する偏波角を調整する。ここでは、光受信装置３０２に入力する偏波多重信号光はビット同期している２つの信号光であるため、偏波分離器２３は、分離信号光のクロック成分の強度が所定の値となるように偏波分離を調整している。例えば、２つの信号光の位相が１５０°ずれている場合、偏波分離器２３は、分離信号光のクロック成分の強度を最大値より低い所定の値になるように偏波分離を調整する。２つの信号光の位相が１８０°ずれている場合、すなわち、ビットインターリーブの場合、偏波分離器２３は、分離信号光のクロック成分の強度が最大になるように偏波分離を調整する。２つの信号光の位相と振幅が一致する場合、偏波分離器２３は、分離信号光のクロック成分の強度が最小になるように偏波分離を調整する。
【００２５】
以下、偏波多重信号光がビットインターリーブの場合について、さらに詳細に説明する。光受信装置３０２は、ビットインターリーブ多重された偏波多重通信の多重信号光が伝送路４０１から入力され、多重信号光に含まれる伝送路４０１で蓄積された波長分散を可変の波長分散補償値で補償し、補償信号光として出力する可変波長分散補償器２４と、可変波長分散補償器２４に対して波長分散補償値を指示する波長分散補償量制御器４１と、可変波長分散補償器２４からの補償信号光を偏波分離し、分離信号光として出力する偏波分離器２３と、偏波分離器２３からの分離信号光をそれぞれ受信する複数の受信器（２１、２２）と、を備える。
【００２６】
波長分散補償量制御器４１は、分離信号光に含まれるクロック成分の強度を波長分散補償値を決定する指標としている。また、偏波分離器２３は、分離信号光に含まれるクロック成分の強度を補償信号光の偏波分離を調整する指標としている。
【００２７】
光受信装置３０２は、偏波分離した信号光に含まれるクロック成分の強度を指標として、波長分散の補償と偏波分離の最適化を行う。光受信装置３０２が用いられる光伝送システムの信号光のフォーマットは、同一の信号速度の各偏波成分をＲＺ（Ｒｅｔｕｒｎ  ｔｏ  Ｚｅｒｏ）化させ、両成分のＲＺパルスの相対位置を半周期ずらして偏波多重したビットインターリーブ多重である。
【００２８】
ビットインターリーブ多重であるので、両偏波成分が完全に偏波分離されたときにクロック成分の強度は最大になる。また、波長分散が残留している状態では信号光のパルス広がりのためにクロック成分の強度は滅少する。また、クロック成分の強度は波長分散の大きさによっても増減する。例えば、波長分散がゼロのときにクロック成分の強度は最大となる。このため、クロック成分の強度を指標とすることで、偏波分離だけでなく波長分散補償値も最適化することができる。
【００２９】
光受信装置３０２は、受信器における符号誤り率を波長分散補償値の指標にしていないため、偏波多重信号光の波長分散補償値を最適に調整することができる。
【００３０】
続いて、波長分散補償値を最適化する手段について説明する。第１の実施形態における手段は常に偏波制御を行う手段である。
【００３１】
偏波分離器２３は、偏波制御器３１、偏波ビームスプリッタ３２、光分岐器３３及び制御信号抽出回路３４を有する。偏波ビームスプリッタ３２は、補償信号光を偏波分離し、分離信号として出力する。光分岐器３３は、偏波ビームスプリッタ３２が出力した分離信号の一方から信号光を分岐する。制御信号抽出回路３４は、光分岐器３３が分岐した信号光に含まれるクロック成分の強度を測定し、制御信号を出力する。偏波制御器３１は、制御信号抽出回路３４からの制御信号に基づき、常に可変波長分散補償器２４からの補償信号光の偏波状態を調整して偏波ビームスプリッタ３２に出力する。また、偏波分離器２３は、補償信号光を偏波分離する際に、分離信号光に含まれるクロック成分の強度が最大となるように補償信号光の偏波状態を調整をする。
【００３２】
波長分散補償量制御器４１は、制御信号抽出回路３４から入力される制御信号に基づき、分離信号光に含まれるクロック成分の強度が閾値以上になるように波長分散補償値を決定する。より詳細には、波長分散補償量制御器４１は、可変波長分散補償器２４の波長分散補償値を徐々に変化させ、分離信号光に含まれるクロック成分の強度をモニタすることにより、波長分散補償値とクロック成分の強度との関係を調査する。
【００３３】
図５は、波長分散補償量制御器４１が可変波長分散補償器２４の波長分散補償値を徐々に変化させて分離信号光に含まれるクロック成分の強度をモニタしたときの実施例である。図５のように波長分散補償値の可変範囲内にクロック成分の強度の最大値が現れた場合、ここが最適な波長分散補償値である。
【００３４】
調査後、波長分散補償量制御器４１は、クロック成分の強度が最大値となるような波長分散補償値を可変波長分散補償器２４に通知する。なお、波長分散補償値を決定する時間を短縮させる場合、閾値を設け、クロック成分の強度がこの閾値を超えたときの波長分散補償値を可変波長分散補償器２４に通知してもよい。可変波長分散補償器２４は、波長分散補償量制御器４１が決定した波長分散補償値で多重信号光の波長分散を補償する。これにより、光受信装置３０２は偏波多重信号光の波長分散補償値を最適に調整することができる。
【００３５】
光受信装置３０２は、クロック成分の強度を指標として波長分散の補償を完了させた後、受信器の符号誤り率を指標として波長分散補償値を微調整してもよい。具体的には、可変波長分散補償器２４は、まず、分離信号光に含まれるクロック成分の強度で多重信号に含まれる波長分散を補償し、次いで受信器（２１、２２）の符号誤り検出機能を使用して符号誤り率を最小とするように多重信号に含まれる波長分散をさらに補償する。
【００３６】
次に、光受信装置３０２の光受信方法を説明する。光受信装置３０２は、波長分散補償量制御器４１が分離信号光に含まれるクロック成分の強度を指標として波長分散補償値を決定する波長分散補償値制御手順と、偏波分離器２３が分離信号光に含まれるクロック成分の強度を指標として補償信号光の偏波分離を調整する偏波分離調整手順と、を行う。すなわち、光受信装置３０２の光受信方法は、ビット同期している２つの信号光が偏波多重された偏波多重信号光を、制御信号に基づく波長分散補償値で前記偏波多重信号光に含まれる波長分散の補償を行う可変波長分散補償手順と、前記波長分散の補償を行った前記偏波多重信号光を偏波分離した分離信号光を出力し、前記分離信号光に含まれるクロック成分の強度に依存する前記制御信号を生成し、前記制御信号に基づいて偏波分離の調整を行う偏波分離手順と、を含む。偏波分離器２３が行う偏波分離調整手順は、図３での説明と同様である。
【００３７】
図９は、波長分散補償量制御器４１が行う波長分散補償値制御手順及び波長分散補償値調整手順を説明するフローチャートである。波長分散補償値制御手順は、ステップＳ２１からステップＳ２４を含む。波長分散補償値調整手順は、ステップＳ２５からステップＳ２９を含む。
【００３８】
ステップＳ２１で波長分散補償値制御手順を開始した後、波長分散補償量制御器４１は、ステップＳ２２で可変波長分散補償器２４の波長分散補償値を最大化又は最小化する。波長分散補償量制御器４１は、ステップＳ２３で制御信号抽出回路３４から出力される制御信号に基づき分離信号光に含まれるクロック成分の強度が閾値より大きいか否かを判断する。小さい場合、波長分散補償量制御器４１は、ステップＳ２４で可変波長分散補償器２４に波長分散補償値を１ステップずつ変更させる。大きい場合、波長分散補償量制御器４１はステップＳ２５で受信器（２１、２２）が符号誤り率を測定可能かどうかを確認する。測定不能の場合、波長分散補償量制御器４１はステップＳ２６で偏波制御器３１をリセットして再度符号誤り率を測定可能かどうかを確認する。測定可能の場合、波長分散補償量制御器４１はステップＳ２７で前回の波長分散補償値で測定した符号誤り率と今回測定した符号誤り率とを比較する。改善していれば、波長分散補償量制御器４１はステップＳ２４で可変波長分散補償器２４の波長分散補償値を１ステップずつ変更する。劣化していれば、波長分散補償量制御器４１はステップＳ２８で現在の可変波長分散補償器２４の波長分散補償値の近傍を掃引して最良の符号誤り率を与える波長分散補償値を探して設定する。波長分散補償量制御器４１はステップＳ２９で最適な波長分散補償値を可変波長分散補償器２４に設定した後、波長分散補償値制御手順を終了する。
【００３９】
光受信装置３０２は、偏波分離調整手順と波長分散補償値制御手順とを同時に行うこともできるが、偏波分離器２３が偏波分離調整手順を行った後に、波長分散補償量制御器４１が波長分散補償値制御手順を行うこともできる。波長分散補償値を決定する時間を短縮することができる。
【００４０】
（第２の実施形態）
図６は、本実施形態の他の光伝送システムの概略構成図である。本光伝送システムは図４の光伝送システムの光受信装置３０２を光受信装置３０３に置換したものである。光受信装置３０３も、光受信装置３０２と同様に可変波長分散補償器２４と、偏波分離器２３と、を備える。光受信装置３０３は、可変波長分散補償器２４が分離信号光のクロック成分の強度を大きくするように波長分散を補償し、偏波分離器２３が分離信号光のクロック成分の強度が所定の値となるように偏波分離を調整する点も光受信装置３０２と同様である。以下、偏波多重信号光がビットインターリーブの場合について、さらに詳細に説明する。
【００４１】
光受信装置３０３の波長分散補償値を最適化する手段は、波長分散最適化中に偏波制御器をスクランブラとして使用する手段である。光受信装置３０３と図４の光受信装置３０２との違いは、光受信装置３０３が偏波分離器２３の代替として偏波分離器２３ａを備えている点である。偏波分離器２３ａは、偏波制御器３１、偏波ビームスプリッタ３２、光分岐器３３、制御信号抽出回路３４、ランダム信号発信器３５及びスイッチ３６を有する。
【００４２】
偏波分離器２３ａと図４の偏波分離器２３との違いは、偏波分離器２３ａがランダム信号発信器３５及びスイッチ３６を有することである。偏波分離器２３ａがランダム信号発信器３５及びスイッチ３６を有することで光受信装置３０３は以下のように動作する。なお、偏波分離器２３ａと偏波分離器２３と異なる部分のみ説明する。
【００４３】
ランダム信号発信器３５は、ランダム信号を出力する。スイッチ３６は、ランダム信号発信器３５からのランダム信号か、又は制御信号抽出回路３４からの制御信号かを選択し、偏波制御器３１に入力する。偏波制御器３１は、ランダム信号が入力されるときは可変波長分散補償器２４からの補償信号光の偏波状態を変動させて偏波ビームスプリッタ３２に出力し、制御信号が入力されるときは制御信号に基づき、可変波長分散補償器２４からの補償信号光の偏波状態を調整して偏波ビームスプリッタ３２に出力する。
【００４４】
偏波制御器３１は、ランダム信号が入力されるとき、ある所定の速度でランダムに出力偏波状態を変動させる偏波スクランブラとして動作する。偏波制御器３１がスクランブラとして動作しているとき、分離信号光に含まれるクロック成分の強度は大きく変動する。クロック成分の強度の最大値は、２つの偏波成分と、偏波ビームスプリッタ３２の固有偏波が一致した瞬間に現れる。一方、偏波制御器３１は、制御信号が入力されているとき、分離信号光に含まれるクロック成分の強度が最大となるように補償信号光の偏波状態を調整する。
【００４５】
波長分散補償量制御器４１はこの最大値をモニタしながら、徐々に波長分散補償値を変化させていき、両者の関係を調べる。詳細には、波長分散補償量制御器４１は、制御信号抽出回路３４からの制御信号が入力されており、偏波制御器３１にランダム信号が入力されているときに、可変波長分散補償器２４に対して波長分散補償値を所定期間毎に変化させるように指示し、所定期間内で分離信号光に含まれるクロック成分の強度が最大である期間内最大値を取得し、所定期間毎の期間内最大値を比較し、最も大きい期間内最大値を出した所定期間の波長分散補償値を検出する。
【００４６】
図７は、波長分散補償量制御器４１が可変波長分散補償器２４に対して波長分散補償値を所定期間毎に変化させるように指示したときの波長分散補償値とクロック成分の強度との関係を示した実施例である。図７は、波長分散補償値Ｄ［ｋ＋１］を与えた期間の期間内最大値が他の期間より大きく、波長分散補償値Ｄ［ｋ＋１］が最適な波長分散補償値であることを示している。
【００４７】
多重信号光の偏波状態に関わらず、波長分散補償量制御器４１は波長分散補償値の最適値を見つけることができる。その後、可変波長分散補償器２４は、波長分散補償量制御器４１が検出した最適な波長分散補償値で多重信号光の波長分散を補償する。また、可変波長分散補償器２４が多重信号の波長分散を補償した後、偏波分離器２３ａは補償信号光の偏波分離を行う。具体的には、スイッチ３６はランダム信号発信器３５からのランダム信号から制御信号抽出回路３４からの制御信号に切り替える。これにより偏波制御器３１は、偏波スクランブルを停止して偏波制御を開始する。これにより、光受信装置３０３は偏波多重信号光の波長分散補償及び偏波多重信号光の偏波分離の双方の最適化を確実に行うことができる。
【００４８】
光受信装置３０３も、図４の光受信装置３０２と同様に、クロック成分の強度を指標として波長分散の補償を完了させた後、受信器の符号誤り率で波長分散補償値を微調整してもよい。
【００４９】
次に、光受信装置３０３の光受信方法を説明する。光受信装置３０３は、図４の光受信装置３０２と同様に、偏波分離調整手順と波長分散補償値制御手順を行う。
【００５０】
図１０は、波長分散補償量制御器４１が行う波長分散補償値制御手順及び波長分散補償値調整手順を説明するフローチャートである。波長分散補償値制御手順は、ステップＳ３１からステップＳ３４を含む。波長分散補償値調整手順は、ステップＳ３５からステップＳ３９を含む。偏波分離調整手順は、ステップＳ３５の後でステップＳ３６の前に行うことができる。また、偏波分離調整手順は、ステップＳ３９の後に行ってもよい。
【００５１】
ステップＳ３１で波長分散補償値制御手順を開始した後、波長分散補償量制御器４１はステップＳ３２でスイッチ３６をランダム信号発信器３５に切り替えてランダム信号を偏波制御器３１に入力する。これで、偏波制御器３１は偏波スクランブラとして機能する。波長分散補償量制御器４１は、ステップＳ３３で所定期間毎に波長分散補償値を変更して可変波長分散補償器２４に指示する。そして、波長分散補償量制御器４１は、図７のように所定期間毎の期間内最大値を比較し、最も大きい期間内最大値を出した所定期間の波長分散補償値を探し出す。さらに、波長分散補償量制御器４１は、ステップＳ３４で探し出した波長分散補償値を可変波長分散補償器２４に設定する。その後、波長分散補償量制御器４１は、ステップＳ３５でスイッチ３６を切り替えて制御信号を偏波制御器３１に入力する。これで、偏波制御器３１は補償信号光の偏波状態を調整することができる。続いて、波長分散補償量制御器４１はステップＳ３６で受信器（２１、２２）が符号誤り率を測定可能かどうかを確認する。測定不能の場合、波長分散補償量制御器４１はステップＳ３７で偏波制御器３１をリセットして再度符号誤り率を測定可能かどうかを確認する。測定可能の場合、波長分散補償量制御器４１はステップＳ３８で現在の波長分散補償値の近傍を掃引して最良の符号誤り率を与える波長分散補償値を探して設定する。最適な波長分散補償値を設定した後、波長分散補償値の最適化を終了する。
【００５２】
光受信装置３０３は、最初に可変波長分散補償器が最適な波長分散補償量を与えるため、偏波制御器は常に偏波制御を正確に行うことができ、光伝送システムの信頼性を高めることができる。
【００５３】
例えば、光受信装置３０２及び光受信装置３０３の光受信方法は、コンピュータが読み取り可能な光受信プログラムとして作成し、コンピュータに実行させることで実現することができる。コンピュータが光受信プログラムを実行することで、光受信装置３０２及び光受信装置３０３は偏波多重信号光の波長分散補償値を最適に調整することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１１、１２：送信器
１３：偏波多重器
２１、２２：受信器
２３、２３ａ：偏波分離器
２４：可変波長分散補償器
３１：偏波制御器
３２：偏波ビームスプリッタ
３３：光分岐器
３４：制御信号抽出回路
３５：ランダム信号発信器
３６：スイッチ
４１：波長分散補償量制御器
３０１：光送信装置
３０２、３０３：光受信装置
４０１：伝送路
Ｓ１１〜Ｓ１７、Ｓ２１〜Ｓ２９、Ｓ３１〜Ｓ３９：ステップ
【図１】
2010252204.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010252204.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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