(57)【要約】【課題】９０度ハイブリッドにおける位相遅延の偏波依存性を抑制する。【解決手段】信号光分岐部１Ａと、参照光分岐部１Ｂと、第１検波光生成部１Ａと、第２検波光生成部１Ｂと、光位相シフト部５と、をそなえ、かつ、信号光分岐部１Ａと第１検波光生成部１Ａとの間の光路に、信号光の直交する２つの偏波成分の位相を個別に制御して出力する第１偏波位相制御部６−１，６−２が挿入されるとともに、参照光分岐部１Ｂと前記第２検波光生成部１Ｂとの間の光路に、参照光の直交する２つの偏波成分の位相を個別に制御して出力する第２偏波位相制御部６−３，６−４が挿入される。【選択図】図１
2010237300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される信号光を第１信号光と第２信号光とに分岐する信号光分岐部と、
入力される参照光を第１参照光と第２参照光とに分岐する参照光分岐部と、
前記第１信号光と前記第１参照光とから第１検波光を生成する第１検波光生成部と、
前記第２信号光と前記第２参照光とから第２検波光を生成する第２検波光生成部と、
前記第１又は第２検波光生成部に入力される前記第１又は第２参照光に与えられた量の光位相 シフトを行なう光位相シフト部と、をそなえ
かつ、
前記信号光分岐部と前記第１検波光生成部との間の光路に、前記信号光の直交する２つの偏波成分の位相を個別に制御して出力する第１偏波位相制御部が挿入されるとともに、
前記参照光分岐部と前記第２検波光生成部との間の光路に、前記参照光の直交する２つの偏波成分の位相を個別に制御して出力する第２偏波位相制御部が挿入された、
９０度ハイブリッド。
【請求項２】
前記各検波光をそれぞれ直交する２つの偏波成分に分離する偏波分離部と、をそなえた、請求項１記載の９０度ハイブリッド。
【請求項３】
前記第１，第２検波光生成部は、ハーフミラーまたは光カプラである、請求項１又は２記載の９０度ハイブリッド。
【請求項４】
前記光位相シフト部は、相対的に９０度の光位相シフトを与える、請求項１又は２記載の９０度ハイブリッド。
【請求項５】
前記第１，第２偏波位相制御部は、それぞれ、
高速軸が前記偏波分離部で分離する２つの偏波成分に対応する互いに直交する一対の波長板が前記第１光路，第２光路においてタンデムに配置されるとともに、
前記一対の波長板を個別に温度制御する温度制御部をそなえた、請求項２記載の９０度ハイブリッド。
【請求項６】
前記参照光分岐部に入力される参照光は、前記偏波分離部で分離する２つの偏波成分に対して４５度の直線偏波の光である、請求項２記載の９０度ハイブリッド。
【請求項７】
前記第２偏波位相制御部は、前記第２参照光の光路に挿入されるとともに、前記位相シフト部と一体に形成される、請求項１記載の９０度ハイブリッド。
【請求項８】
前記信号光分岐部と、前記第１又は第２検波光生成部と、は、一体に形成されたハーフミラーであり、
前記参照光分岐部と、前記第２又は第１検波光生成部と、は、一体に形成されたハーフミラーである、請求項１記載の９０度ハイブリッド。
【請求項９】
入力される信号光を第１信号光と第２信号光とに分岐する信号光分岐部と、
入力される参照光を第１参照光と第２参照光とに分岐する参照光分岐部と、
前記第１信号光と前記第１参照光とから第１検波光を生成する第１検波光生成部と、
前記第２信号光と前記第２参照光とから第２検波光を生成する第２検波光生成部と、
前記第１，第２検波光生成部からの各検波光をそれぞれ異なる偏波に分離する偏波分離部と、
前記偏波分離部の後段に、前記偏波分離部にて分離された各検波光の偏波成分について受光する受光部と、
前記第１又は第２検波光生成部に入力される前記第１又は第２参照光に与えられた量の光位相シフトを行なう光位相シフト部と、をそなえ
かつ、
前記信号光分岐部又は前記参照光分岐部と、前記第１検波光生成部と、の間の光路に、入力光の直交する２つの偏波成分の位相を個別に制御して出力する第１偏波位相制御部が挿入されるとともに、
前記信号光分岐部又は前記参照光分岐部と、前記第２検波光生成部と、の間の光路に、入力光の直交する２つの偏波成分の位相を個別に制御して出力する第２偏波位相制御部が挿入された、光モジュール。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか１項記載の９０度ハイブリッドが用いられた光受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本案件は、９０度ハイブリッド，光モジュールおよび光受信機に関し、例えば、超高速のフォトニックネットワークに適用されるものを含む。
【背景技術】
【０００２】
長距離伝送の光ネットワークにおいては、伝送速度が増加するに従い、（Ｄ）ＱＰＳＫ（（Differential） Quadrature Phase Shift Keying）等の位相変調方式が注目されてきている。さらに、伝送容量を増大させるため、波長多重等の多重方式とともに、偏波多重を併用する方式の開発も進行している。
【０００３】
ＱＰＳＫ方式等の位相変調信号光の復調は、例えば、信号光と、同一波長の参照光（局発光）を干渉させるホモダイン検波を用いることができる。即ち、０度、９０度の位相を持つ参照光と信号光とを干渉させ、I ch、Q chの変調信号を検出する。この処理を行なうデバイスが９０度ハイブリッドである。尚、９０度ハイブリッドで検出されたIch，Qchの変調信号光は、例えばバランスドレシーバで受光された後、例えばデジタル信号処理を通じて４値の復調処理等が行なわれる。
【０００４】
９０度ハイブリッドは、信号光と参照光を合波し干渉させる機能と、参照光に９０度（１／４波長）の位相を付加する機能を有しており、合波される信号光と参照光との位相を揃えることで、得られる復調信号の品質の良質化を図ることができる。
【０００５】
また、偏波多重された位相変調信号の復調においては、偏波分離器で偏波方向毎の光信号に分離する。例えば、２つの偏波方向の光信号が偏波多重された位相変調信号においては、各偏波方向の光信号に偏波分離したのち、それぞれ２台の受信フロントエンドモジュールを用い、偏波成分ごとに復調する。
【０００６】
受信フロントエンドモジュールは、例えば、上述の９０度ハイブリッドとバランスドレシーバとが集積化されたものであり、２台の受信フロントエンドモジュールを用いる場合にはその分だけ装置規模が増大する。
【０００７】
これに対し、小型化、コストダウンの構成例として下記の特許文献１〜３に記載されたものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／０１５２３６１号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００８／０１５２３６２号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００８／０１５２３６３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
偏波分離器で偏波方向毎の光信号に分離する前段において、上述のごとき検波を行なうこと、即ち、２つの偏波成分が偏波多重された光信号について一括して検波を行なうことが検討されている。この場合においては、両偏波についての９０度ハイブリッドにおいて生じうる偏波依存性が、合波される信号光と参照光との位相ずれの要因となりうる。
【００１０】
ここで生じうる偏波依存性は、具体的には、９０度ハイブリッドを両偏波で共用とする構成を採用した場合の、光路上の複屈折材質や、光学膜等で発生する位相遅延の偏波依存性や、９０度の位相を付加する素子部の偏波依存性などによるものである。
【００１１】
そこで、本案件の目的の一つは、偏波分離器で偏波方向毎の光信号に分離する前段において、上述のごとき検波を行なう場合においても、偏波成分ごとに、信号光と参照光とを最適な位相条件にすることにある。
【００１２】
なお、前記目的に限らず、後述する発明を実施するための最良の形態に示す各構成又は作用により導かれる効果であって、従来の技術によっては得られない効果を奏することも本案件の他の目的として位置づけることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
（１）入力される信号光を第１信号光と第２信号光とに分岐する信号光分岐部と、入力される参照光を第１参照光と第２参照光とに分岐する参照光分岐部と、前記第１信号光と前記第１参照光とから第１検波光を生成する第１検波光生成部と、前記第２信号光と前記第２参照光とから第２検波光を生成する第２検波光生成部と、前記第１又は第２検波光生成部に入力される前記第１又は第２参照光に与えられた量の光位相シフトを行なう光位相シフト部と、をそなえ、かつ、前記信号光分岐部と前記第１検波光生成部との間の光路に、前記信号光の直交する２つの偏波成分の位相を個別に制御して出力する第１偏波位相制御部が挿入されるとともに、前記参照光分岐部と前記第２検波光生成部との間の光路に、前記参照光の直交する２つの偏波成分の位相を個別に制御して出力する第２偏波位相制御部が挿入された、９０度ハイブリッドを用いることができる。
【００１４】
（２）入力される信号光を第１信号光と第２信号光とに分岐する信号光分岐部と、入力される参照光を第１参照光と第２参照光とに分岐する参照光分岐部と、前記第１信号光と前記第１参照光とから第１検波光を生成する第１検波光生成部と、前記第２信号光と前記第２参照光とから第２検波光を生成する第２検波光生成部と、前記第１，第２検波光生成部からの各検波光をそれぞれ異なる偏波に分離する偏波分離部と、前記偏波分離部の後段に、前記偏波分離部にて分離された各検波光の偏波成分について受光する受光部と、前記第１又は第２検波光生成部に入力される前記第１又は第２参照光に与えられた量の光位相シフトを行なう光位相シフト部と、をそなえ、かつ、前記信号光分岐部又は前記参照光分岐部と、前記第１検波光生成部と、の間の光路に、入力光の直交する２つの偏波成分の位相を個別に制御して出力する第１偏波位相制御部が挿入されるとともに、前記信号光分岐部又は前記参照光分岐部と、前記第２検波光生成部と、の間の光路に、入力光の直交する２つの偏波成分の位相を個別に制御して出力する第２偏波位相制御部が挿入された、光モジュールを用いることができる。
【００１５】
（３）さらに、上記（１）の９０度ハイブリッドが用いられた光受信機を用いることができる。
【発明の効果】
【００１６】
開示の技術によれば、偏波方向毎の光信号に分離する前段において検波を行なう場合においても、偏波成分ごとに、信号光と参照光とを最適な位相条件にすることができ、位相遅延の偏波依存性が抑制された９０度ハイブリッドを実現できる。そのため、偏波多重された信号の両偏波成分のコヒーレント光受信のため９０度ハイブリッドを共通に用いることが可能となる。更に、異なる偏波間での相互作用は発生しないため、偏波多重された信号光を入射しても、それぞれの偏波が独立に９０度ハイブリッドを通過する場合と同義となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態を示す図である。
【図２】光通信システムを示す図である。
【図３】温度制御部による波長板の制御態様の一例を説明する図である。
【図４】信号光および局発光の偏波成分ごとの位相ずれの補償例について説明する図である。
【図５】第１実施形態の第１変形例を示す図である。
【図６】第１実施形態の第２変形例を示す図である。
【図７】第２実施形態を示す図である。
【図８】第３実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して実施の形態を説明する。但し、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図は無い。即ち、本実施形態は、その趣旨に逸脱しない範囲において種々変形して実施することができる。
【００１９】
〔Ａ〕第１実施形態の説明
図１は第１実施形態を示す図である。この図１において、１０は９０度ハイブリッドであり、９ｖｉ，９ｖｑ，９ｈｉ，９ｈｑはいずれもバランスドレシーバである。これらの９０度ハイブリッド１０およびバランスドレシーバ９ｖｉ，９ｖｑ，９ｈｉ，９ｈｑ（以下、統括して「９」と記述する場合がある）は集積されて単一の光モジュールとすることもできる。
【００２０】
なお、この集積された光モジュールは、光フロントエンドと称される場合がある。また、図１に示す９０度ハイブリッド１０およびバランスドレシーバ９は、ともに、図２に示す光通信システムの光受信器の要素として適用可能である。
【００２１】
この図２に示す光通信システム１００においては、光送信器１１０と光受信器１３０とが光伝送路１２０を介して接続される。光送信器１１０は、一例として、光源（Laser Diode：ＬＤ）１０１，分岐部１０２，変調器１０３ｈ，１０３ｖ，偏波回転器１０４および偏波合成器（Polarization Beam Combiner：ＰＢＣ）１０５をそなえる。
【００２２】
すなわち、ＬＤ１０１からの光を用いて変調器１０３ｈ，１０３ｖで個別に変調された信号光をＰＢＣ１０５で偏波合成する。このとき、一方の光信号（この場合には変調器１０３ｖからの信号光について９０度偏波回転されており、ＰＢＣ１０５からは偏波多重された信号光を出力できるようになっている。
【００２３】
また、光受信器１３０は、局発光源（ＬＤ）１３１，光フロントエンド１３２および電気信号処理部（Analog to Digital Converter / Digital Signal Processor：ＡＤＣ／ＤＳＰ）１３３をそなえる。また、光フロントエンド１３２は、光ハイブリッド１３４および４つのバランスドレシーバ１３５をそなえる。
【００２４】
光ハイブリッド１３４は、図１に例示する９０度ハイブリッド１０を用いることができ、局発光との干渉光について、偏波成分ごとにＩ信号およびＱ信号として出力する。又、４つのバランスドレシーバ１３５は、それぞれ、図１に例示するバランスドレシーバ９を用いることができ、偏波成分ごとのＩ信号およびＱ信号についての変調信号を検出する。そして、電気信号処理部１３３においては、バランスドレシーバ１３５からの信号を用いて信号復調処理を行なう。
【００２５】
ここで、図１に例示する９０度ハイブリッド１０では、光送信器１１０（図２参照）からの偏波多重された光信号を偏波成分ごとではなく一括して、局発光源１３１からの局発光（参照光）と合波させる構成をそなえる。尚、局発光源１３１からの参照光としては、２つの直交する信号光の偏光方向に対し、例えば４５度程度に偏光方向を傾けた直線偏光の光を用いることで、縦、横の両方向の偏波の参照光を得る事ができる。
【００２６】
図１に例示する９０度ハイブリッド１０は、互いに同等の特性を有する２つ（２枚）のビームスプリッタ１Ａ，１Ｂ，ミラー２Ａ，２Ｂ，集光レンズ３Ａ，３Ｂ，複屈折板４，９０度位相付加部５，波長板６−１〜６−４および温度制御部６ａをそなえる。
【００２７】
図１に例示するビームスプリッタ１Ａ，１Ｂは、それぞれの母材部分１ａが内側に、ビームスプリッタ膜１ｂが外側になるように、対向して配置されている。又、これらのビームスプリッタ１Ａ，１Ｂについては、平行して配置させることができる。そして、２枚のビームスプリッタ１Ａ，１Ｂには、ビームスプリッタ１Ａ，１Ｂの部材平面に対して斜め方向から、それぞれ、信号光および参照光が入射されるようになっている。
【００２８】
本例においては、信号光はビームスプリッタ１Ａの母材部分１ａの側に、参照光はビームスプリッタ１Ｂのビームスプリッタ膜１ｂの側に、それぞれ入射される。このとき、入射される信号光および反射光については、互いに平行として、それぞれ同等の角度で対応するビームスプリッタ１Ａ，１Ｂに入射させることができる。尚、７Ａは光伝送路１１１からの信号光をビームスプリッタ１Ａへ導くレンズであり、７Ｂは局発光源１３１からの参照光をビームスプリッタ１Ｂへ導くレンズである。
【００２９】
ビームスプリッタ１Ａに入射される信号光は、母材１ａを通過するとともに、一部はビームスプリッタ膜１ｂを通過してビームスプリッタ１Ｂに入射するが、残りはビームスプリッタ膜１ｂを反射するようになっている。従って、ビームスプリッタ１Ａは、信号光を第１信号光と第２信号光とに分岐する信号光分岐部の一例である。
【００３０】
また、ビームスプリッタ１Ｂに入射される局発光は、一部はビームスプリッタ膜１ｂおよび母材１ａを通過してビームスプリッタ１Ａの母材１ｂに入射するが、残りはビームスプリッタ膜１ｂを反射するようになっている。従って、ビームスプリッタ１Ｂは、局発光を第１局発光と第２局発光とに分岐する局発光分岐部の一例である。
【００３１】
ミラー２Ａは、ビームスプリッタ１Ａを通過した信号光（第１信号光）を反射して、ビームスプリッタ１Ａのビームスプリッタ膜１ｂに再入射されるように折り返す。又、後述の波長板６−１，６−２は、ビームスプリッタ１Ａを通過した第１信号光がビームスプリッタ１Ａに再入射される光路上に挿入される。換言すれば、ビームスプリッタ１Ａを上述のごとく通過した第１信号光は、上述の波長板６−１，６−２およびミラー２Ａを通じて、ビームスプリッタ１Ａに再入射される。
【００３２】
また、ミラー２Ｂは、ビームスプリッタ１Ｂを反射した局発光（第２局発光）を反射する。ミラー２Ｂで反射された第２局発光は光路が折り返されて、ビームスプリッタ１Ｂのビームスプリッタ膜１ｂに再入射される。又、９０度位相付加部５と、後述の波長板６−３，６−４と、は、ビームスプリッタ１Ｂを反射した光がビームスプリッタ１Ｂに再入射される光路上に挿入される。換言すれば、ビームスプリッタ１Ｂを反射した第２局発光は、上述の９０度位相付加部５，波長板６−３，６−４およびミラー２Ｂを通じて、ビームスプリッタ１Ｂに再入射される。
【００３３】
さらに、ビームスプリッタ１Ａに再入射される第１信号光については、ビームスプリッタ膜１ｂで再反射される成分の光（図１のＳ１参照）と、ビームスプリッタ膜１ｂおよび母材１ａを通過する成分の光（図１のＳ２参照）と、に分岐される。
【００３４】
一方、ビームスプリッタ１Ｂを通過した第１局発光は、ビームスプリッタ１Ａにおける母材１ａを通過してビームスプリッタ膜１ｂに入射される。そして、ビームスプリッタ膜１ｂに入射される第１局発光のうち、一部はビームスプリッタ膜１ｂを通過し（図１のＬ１参照）、残りはビームスプリッタ膜１ｂを反射する（図１のＬ２参照）。
【００３５】
このとき、ビームスプリッタ１Ａへ入射される第１信号光および第１局発光は、ビームスプリッタ１Ａを挟んで互いに逆側から入射される。これらの第１信号光および第１局発光については、ビームスプリッタ１Ａへの入射位置、角度を設定することにより、信号光および局発光の各分岐光について、同じ光軸上を辿る２組の合波光とすることができる。即ち、分岐後の信号光Ｓ１と局発光Ｌ１、および、分岐後の信号光Ｓ２と局発光Ｌ２について、それぞれ同じ光軸上を辿る光として合波させることができる。
【００３６】
一方、ビームスプリッタ１Ａを反射した第２信号光は、ビームスプリッタ１Ａを通過してビームスプリッタ１Ｂに入射される。即ち、ビームスプリッタ１Ｂにおける母材１ａを通過して、ビームスプリッタ膜１ｂに入射される。そして、ビームスプリッタ１Ｂのビームスプリッタ膜１ｂに入射された第２信号光のうち、一部はビームスプリッタ膜１ｂを反射し（図１のＳ３参照）、残りはビームスプリッタ膜１ｂを通過する（図１のＳ４参照）。
【００３７】
さらに、ミラー２Ｂを反射してビームスプリッタ１Ｂに再入射される第２局発光については、ビームスプリッタ膜１ｂおよび母材１ａを通過する成分の光（図１のＬ３参照）と、ビームスプリッタ膜１ｂで再反射される成分の光（図１のＬ４参照）と、に分岐される。
【００３８】
このとき、ビームスプリッタ１Ｂへ入射される第２信号光および第２局発光は、ビームスプリッタ１Ｂを挟んで互いに逆側から入射される。これらの第２信号光および第２局発光については、ビームスプリッタ１Ｂへの入射位置、角度を設定することにより、信号光および局発光の各分岐光について、同じ光軸上を辿る２組の合波光とすることができる。即ち、分岐後の信号光Ｓ３と局発光Ｌ３、および、分岐後の信号光Ｓ４と局発光Ｌ４について、それぞれ同じ光軸上を辿る光として合波させることができる。
【００３９】
ところで、９０度位相付加部５は、レンズ７Ｂから導入された局発光が２分岐する一方の局発光、本例においては、ミラー２Ｂで反射される側の局発光ついて９０度の位相シフトを付与する。従って、局発光Ｌ３，Ｌ４は、局発光Ｌ１，Ｌ２に対して９０度の位相差が付与されるようになっている。従って、９０度位相付加部５は、第１又は第２検波光生成部に入力される第１又は第２参照光に与えられた量の光位相シフトを行なう光位相シフト部の一例である。
【００４０】
すなわち、ビームスプリッタ１Ａにおいて信号光と合波される局発光は、９０度位相付加部５で位相シフトが与えられていない。これに対し、ビームスプリッタ１Ｂにおいて信号光と合波される局発光は、９０度位相付加部５で位相シフトが与えられている。
【００４１】
したがって、ビームスプリッタ１Ａで合波された合波光である、信号光と局発光との組（Ｓ１およびＬ１、並びに、Ｓ２およびＬ２）は、それぞれ、I（In-phase）chの第１検波光Ｉ１，Ｉ２とすることができる。又、ビームスプリッタ１Ｂで合波された合波光である、信号光と局発光との組（Ｓ３およびＬ３、並びに、Ｓ４およびＬ４）は、それぞれ、Q（Quadrature-phase）chの第２検波光Ｑ１，Ｑ２とすることができる。
【００４２】
換言すれば、ビームスプリッタ１Ａは、第１信号光と第１局発光とから第１検波光を生成する第１検波光生成部の一例であり、ビームスプリッタ１Ｂは、第２信号光と第２局発光とから第２検波光を生成する第２検波光生成部の一例である。
【００４３】
集光レンズ３Ａは、上述のビームスプリッタ１Ａからの検波光Ｉ１，Ｉ２についてそれぞれ集光する。又、集光レンズ３Ｂは、上述のビームスプリッタ１Ｂからの検波光Ｑ１，Ｑ２について集光する。従って、集光レンズ３Ａ，３Ｂは、第１，第２検波光生成部１Ａ，１Ｂにて生成した各検波光をそれぞれコリメートするコリメータの一例である。尚、集光レンズ３Ａ，３Ｂについては一体に形成することも可能である。
【００４４】
複屈折板４は、上述のIch，Qchの検波光について、偏波多重の要素である２つの偏波成分に分離する。即ち、図１に例示する複屈板４においては、変調信号光についての２つの偏波成分について一括して参照光と合波された検波光Ｉ１，Ｉ２，Ｑ１，Ｑ２について、それぞれ偏波分離する。換言すれば、複屈折板４は、集光レンズ３Ａ，３Ｂにおいてコリメートされた各検波光をそれぞれ異なる偏波に分離する偏波分離部の一例である。
【００４５】
これにより、バランスドレシーバ９ｖｉにおいては、複屈折板４で偏波分離された、検波光Ｉ１，Ｉ２についての縦偏波成分（垂直偏波成分）を受光することにより、バランスド受信を行なうことができる。同様に、バランスドレシーバ９ｈｉにおいては、検波光Ｉ１，Ｉ２についての横偏波成分（水平偏波成分）を受光することにより、バランスド受信を行なうことができる。
【００４６】
また、バランスドレシーバ９ｖｑにおいては、検波光Ｑ１，Ｑ２についての縦偏波成分（垂直偏波成分）を受光することにより、バランスド受信を行なうことができる。更に、バランスドレシーバ９ｈｑにおいては、検波光Ｑ１，Ｑ２についての横偏波成分（水平偏波成分）を受光することにより、バランスド受信を行なうことができる。
【００４７】
すなわち、バランスドレシーバ９ｖｉ，９ｖｑでそれぞれバランスド受信することにより得られるIch，Qchの電気信号は、縦偏波成分についての変調信号の検出信号である。又、バランスドレシーバ９ｈｉ，９ｈｑでそれぞれバランスド受信することにより得られるIch，Qchの電気信号は、横偏波成分についての変調信号の検出信号である。
【００４８】
なお、上述の４つのバランスドレシーバ９は、前述の図２に示す４つのバランスドレシーバ１３５にそれぞれ対応付けられる。即ち、バランスドレシーバ９で受光され電気信号に変換された信号は、電気信号処理部１３３に出力される。そして、電気信号処理部１３３においては、バランスドレシーバ９からの電気信号を元に信号復調処理を行なう。
【００４９】
ここで、ビームスプリッタ１Ａの外側とミラー２Ａの間の光路上にタンデムに配置された２枚の波長板６−１，６−２は、信号光についての偏波多重成分ごとの位相遅延量を可変する。又、ビームスプリッタ１Ｂの外側とミラー２Ｂの間の光路上にタンデムに配置された２枚の波長板６−３，６−４は、局発光についての偏波多重成分ごとの位相遅延量を可変する。
【００５０】
また、例えば、波長板６−１，６−３はビームが作る面に対して高速軸が水平となるように、波長板６−２，６−４はビームが作る面に対して高速軸が垂直となるように、それぞれ配置される。
【００５１】
すなわち、信号光の光路上にタンデム配置される波長板６−１，６−２は、高速軸と低速軸とが向かい合わせとなる。但し、波長板６−１，６−２は、波長板の温度が同じ既定温度の場合は、互いに光学的に同じ厚みを有するように構成されているので、縦方向の偏波と横方向の偏波での位相ずれはキャンセルされ、偏波に依存性は発生しない。
【００５２】
同様に、局発光の光路上にタンデム配置される波長板６−３，６−４は、高速軸と低速軸とが向かい合わせとなる。そして、波長板６−３，６−４についても、波長板の温度が同じ既定温度の場合は、互いに光学的に同じ厚みを有するように構成されているので、縦方向の偏波と横方向の偏波での位相ずれはキャンセルされ、偏波に依存性は発生しない。
【００５３】
図１に示すような９０度ハイブリッド１０においては、信号光と局発光の経路によって、ビームスプリッタ１Ａ又は１Ｂの母材１ａを通過する回数に差ができるため、経路毎に位相差が生じうる。このため、上述の既定温度において、波長板６−１，６−２が有する合計の光学的厚みと、波長板６−３，６−４が有する合計の光学的厚みと、は、上述の経路ごとの位相差を抑制させるような差が与えられる。
【００５４】
換言すれば、上述の既定温度における、波長板６−１，６−２および波長板６−３，６−４の遅延量（光学的厚み）の差によって、上述した母材１ａを通過する回数の差による信号光および局発光間での位相差をそろえることが可能である。即ち、信号光はビームスプリッタ１Ａの母材１ａ側から、局発光は、ビームスプリッタ１Ｂの母材１ａではない膜１ｂ側から入射するため、波長板６−３，６−４を厚くすることで位相差を吸収する。
【００５５】
ここで、信号光又は局発光が母材１ａを通過するときの遅延量をｘ、ビームスプリッタ膜１ｂを通過（透過）するときの位相ずれ（遅延量）をｂｔ、ビームスプリッタ膜１ｂを反射するときの位相ずれ（遅延量）をｂｒとする。更に、２つの波長板６−１，６−２で発生する遅延量の和をｌｍ１２、２つの波長板６−３，６−４全体で発生する遅延量の和をｌｍ３４とする。
【００５６】
このとき、信号光Ｓｉ（ｉ＝１〜４の整数）の遅延量はそれぞれ式（Ｓ−ｉ）のようになり、局発光Ｌｉの遅延量はそれぞれ式（Ｌ−ｉ）のようになる。従って、対応する組の信号光Ｓｉと局発光Ｌｉの遅延量の差分（例えば、Ｓｉ−Ｌｉ）は、式（Ｄ−ｉ）のようになる。
【００５７】
ｘ＋ｂｔ＋ｌｍ１２＋ｂｒ                    …（Ｓ−１）
ｂｔ＋ｘ＋ｘ＋ｂｔ                          …（Ｌ−１）
ｌｍ１２−ｘ＋ｂｒ−ｂｔ                    …（Ｄ−１）
ｘ＋ｂｔ＋ｌｍ１２＋ｂｔ＋ｘ                …（Ｓ−２）
ｂｔ＋ｘ＋ｘ＋ｂｒ（＋π）＋ｘ              …（Ｌ−２）
ｌｍ１２−ｘ＋ｂｔ−ｂｒ−π                …（Ｄ−２）
ｘ＋ｂｒ（＋π）＋ｘ＋ｘ＋ｂｒ（＋π）＋ｘ  …（Ｓ−３）
ｂｒ＋ｌｍ３４＋ｂｔ＋ｘ                    …（Ｌ−３）
３ｘ−ｌｍ３４＋ｂｒ−ｂｔ                  …（Ｄ−３）
ｘ＋ｂｒ（＋π）＋ｘ＋ｘ＋ｂｔ              …（Ｓ−４）
ｂｒ＋ｌｍ３４＋ｂｒ                        …（Ｌ−４）
３ｘ−ｌｍ３４＋ｂｔ−ｂｒ＋π              …（Ｄ−４）
【００５８】
ここで、上述の式（Ｄ−ｉ）において、ｂｒ−ｂｔの項については一定であるが、ｌｍ１２，ｌｍ３４よりも十分に小さい値とすることができる。一方、式（Ｄ−１），（Ｄ−２）におけるｌｍ１２−ｘの項については、ｌｍ１２＝ｘのときに０になる。又、式（Ｄ−３），（Ｄ−４）におけるｌｍ３４−ｘの項については、ｌｍ３４＝３ｘのときに０になる。
【００５９】
このように、上述の既定温度において、信号光が透過する側の波長板６−１，６−２を、その２枚で発生する合計の位相差がビームスプリッタ１Ａ又は１Ｂを構成する板を１回透過する分の位相差となるような光学的厚みを有するようにする。又、波長板６−３，６−４は、上述の既定温度において、その２枚で発生する合計の位相差が、ビームスプリッタ１Ａ又は１Ｂを構成する板を３回透過する分の位相差となるような光学的厚みを有するようにする。これにより、全ての経路で位相差をそろえる事ができる。
【００６０】
つぎに、偏波多重されている信号光が参照光とともに９０度ハイブリッド１０に入射されてから、信号光と参照光とが合波される個所に至る光路上における遅延量の偏波依存性を抑制させることについて説明する。即ち、温度制御部６ａでの波長板６−１〜６−４の温度制御が、上述の遅延量の偏波依存性を抑制させる。
【００６１】
温度制御部６ａは、波長板６−１〜６−４の温度を個別に制御する。即ち、温度制御部６ａは、波長板６−１，６−２を個別に温度制御することを通じ、信号光の互いに直交する２つの偏波成分の位相を個別に制御する。又、温度制御部６ａは、波長板６−３，６−４の温度を個別に制御することを通じ、局発光の互いに直交する２つの偏波成分の位相を個別に制御する。
【００６２】
たとえば、温度制御部６ａを通じて、高速軸が横方向（水平方向）の波長板６−１，６−３の温度を既定温度から上昇させると、当該波長板６−１，６−３を通じて縦方向（垂直方向）の偏波成分の位相を遅らせることができる。一方、波長板６−１，６−３の温度を既定温度から下降させると、当該波長板６−１，６−３を通じて縦方向（垂直方向）の偏波成分の位相を遅らせることができる。
【００６３】
図３は温度制御部６ａによる波長板６−１〜６−４の制御態様の一例を説明する図である。例えば、縦偏光のIchに関し（図３のｖｉ列参照）、信号光の位相が参照光よりも遅れている場合、温度制御部６ａは、波長板６−１の温度を既定温度から下降させ、縦偏光のIchの信号光の位相の遅延量を少なくさせる。一方、参照光の位相が信号光よりも遅れている場合、温度制御部６ａは、波長板６−１の温度を既定温度から上昇させ、縦偏光のIchの信号光の位相の遅延量を多くさせる。これにより、信号光と参照光との位相ずれを抑制させることができる。
【００６４】
また、縦偏光のQchに関し（図３のｖｑ列参照）、信号光の位相が参照光よりも遅れている場合、温度制御部６ａは、波長板６−３の温度を既定温度から上昇させ、縦偏光のQchの参照光の位相の遅延量を多くさせる。一方、参照光の位相が信号光よりも遅れている場合、温度制御部６ａは、波長板６−３の温度を既定温度から下降させ、縦偏光のQchの参照光の位相の遅延量を少なくさせる。これにより、信号光と参照光との位相ずれを抑制させることができる。
【００６５】
さらに、横偏光のIchに関し（図３のｈｉ列参照）、信号光の位相が参照光よりも遅れている場合、温度制御部６ａは、波長板６−２の温度を既定温度から下降させ、横偏光のIchの信号光の位相の遅延量を少なくさせる。一方、参照光の位相が信号光よりも遅れている場合、温度制御部６ａは、波長板６−２の温度を既定温度から上昇させ、横偏光のIchの信号光の位相の遅延量を多くさせる。これにより、信号光と参照光との位相ずれを抑制させることができる。
【００６６】
また、横偏光のQchに関し（図３のｈｑ列参照）、信号光の位相が参照光よりも遅れている場合、温度制御部６ａは、波長板６−４の温度を既定温度から上昇させ、横偏光のQchの参照光の位相の遅延量を多くさせる。一方、参照光の位相が信号光よりも遅れている場合、温度制御部６ａは、波長板６−４の温度を既定温度から下降させ、横偏光のQchの参照光の位相の遅延量を少なくさせる。これにより、信号光と参照光との位相ずれを抑制させることができる。
【００６７】
このように、２つの偏波成分が偏波多重された信号光が一括して参照光と合波される場合においても、信号光および参照光について偏波成分ごとに位相の遅延を制御することができる。従って、上述したような遅延量の偏波依存性については、温度制御部６ａによる波長板６−１〜６−４の温度制御を通じて抑制させることが可能になる。
【００６８】
したがって、上述の波長板６−１，６−２および温度制御部６ａは、協働することにより、信号光分岐部１Ａと第１検波光生成部１Ａとの間の第１光路に、信号光の直交する２つの偏波成分の位相を個別に制御して出力する第１偏波位相制御部の一例となる。
【００６９】
また、上述の波長板６−３，６−４および温度制御部６ａは、協働することにより、参照光分岐部１Ｂと第２検波光生成部１Ｂとの間の第２光路に、参照光の直交する２つの偏波成分の位相を個別に制御して出力する第２偏波位相制御部の一例となる。
【００７０】
なお、上述の制御例のほか、温度制御部６ａは、波長板６−１〜６−４に対しては前述の既定温度から温度を一方向に制御（例えば上昇させる制御）するのみでも、信号光と参照光との位相ずれを抑制させることは可能である。
【００７１】
また、上述の温度制御部６ａによる波長板６−１〜６−４の温度制御は、一例として、図２に示す電気信号処理部１３３から、偏波成分ごとの復調信号の品質情報を温度制御部６ａで受け取り、受け取った品質情報に基づいて行なうことができる。
【００７２】
具体的には、温度制御部６ａは、受け取った品質情報から、偏波多重成分の一つであるIchの縦偏光についての信号光と局発光との位相ずれ量を導出するとともに、導出した位相ずれを補償するように（位相ずれがなくなる方向に）、波長板６−１，６−３の温度を制御する。同様に、受け取った品質情報から、偏波多重成分の一つである横偏光についての信号光と局発光との位相ずれ量を導出するとともに、導出した位相ずれを補償するように（なくなる方向に）、波長板６−２，６−４の温度を制御する。
【００７３】
図４は、上述の信号光および局発光の偏波成分ごとの位相ずれの補償例について、検波光Ｉ１における縦偏光成分および横偏光成分に着目して説明する図である。ここで、図４の（Ａ）においては、検波光Ｉ１における信号光の光路ＳＰ１および局発光の光路ＬＰ１について示している。
【００７４】
図４の（Ｂ）に示すように、９０度ハイブリッド１０に入力される信号光Ｓと局発光Ｌについては、互いに位相が揃っている場合を想定する。温度制御部６ａが波長板６−１〜６−４に対する温度制御を行なっていない場合においては、図４の（Ｃ）に例示するように、縦偏光成分および横偏光成分ごとに、信号光と参照光との間に異なる位相差が生じうる。９０度ハイブリッド１０におけるビームスプリッタ膜１ｂの偏波依存性等によるものである。
【００７５】
すなわち、縦偏光成分においては、図４の（Ｃ１）に例示するように、信号光と参照光との間に位相差ΔφIsが生じるが、横偏光成分においては、図４の（Ｃ２）に例示するように、信号光と参照光との間には、ΔφIsとは異なる位相差ΔφIpが生じている。
【００７６】
温度制御部６ａにおいては、偏波成分ごとの復調信号の品質情報に基づいて、偏光成分ごとに信号光と局発光との位相ずれ量を導出する。そして、導出した位相ずれ量を補償するように各波長板６−１〜６−４の温度を制御する。
【００７７】
たとえば、電気信号処理部１３３は、バランスドレシーバ９ｖｉ，９ｖｑから出力された信号をもとにして得られる復調信号の品質情報を温度制御部６ａに渡す。そして、温度制御部６ａにおいては、電気信号処理部１３３からの品質情報に基づき導出される位相ずれ量に対応して、波長板６−１，６−２を温度制御する。これにより、図４の（Ｄ１）に例示するように、縦偏光成分における信号光および参照光間の位相差を補償することができるようになる。
【００７８】
同様に、電気信号処理部１３３は、バランスドレシーバ９ｈｉ，９ｈｑから出力された信号をもとにして得られる復調信号の品質情報を温度制御部６ａに渡す。そして、温度制御部６ａにおいては、電気信号処理部１３３からの品質情報に基づき導出される位相ずれ量に対応して、波長板６−１，６−２を温度制御する。これにより、図４の（Ｄ２）に例示するように、横偏光成分における信号光および参照光間の位相差を補償することができるようになる。
【００７９】
このように、第１実施形態によれば、偏波方向毎の光信号に分離する前段において検波を行なう場合においても、偏波成分ごとに、信号光と参照光とを最適な位相条件にすることができ、位相遅延の偏波依存性が抑制された９０度ハイブリッド１０を実現できる。そのため、偏波多重された信号の両偏波成分のコヒーレント光受信のため９０度ハイブリッド１０を共通に用いることが可能となる。更に、異なる偏波間での相互作用は発生しないため、偏波多重された信号光を入射しても、それぞれの偏波が独立に９０度ハイブリッド１０を通過する場合と同義となる。
【００８０】
なお、９０度ハイブリッド１０の構成としては偏波分離部の一例である複屈折板４を含める構成としているが、９０度ハイブリッドとしては別モジュールの構成としてもよい。又は、バランスドレシーバ９を含めて一体のモジュール（受信フロントエンド）とすることもできる。
【００８１】
〔Ａ１〕第１実施形態の第１変形例
図５は第１実施形態の第１変形例を示す図である。図５に例示するものにおいては、第１実施形態の場合と異なる９０度ハイブリッド１１と、第１実施形態の場合と同様のバランスドレシーバ９をそなえる。尚、図５中、図１と同一の符号はほぼ同様の部分を示している。
【００８２】
そして、９０度ハイブリッド１１とバランスドレシーバ９については集積した光モジュール（光フロントエンド）とすることができる。更に、図５に示す９０度ハイブリッド１１およびバランスドレシーバ９についても、ともに、図２に示す光通信システムの光受信器の要素として適用可能である。
【００８３】
９０度ハイブリッド１１は、第１実施形態における９０度ハイブリッド１０（図１参照）と異なり、９０度位相付加部５としての機能を波長板６−１３，６−１４に持たせている。波長板６−１，６−２については、図１の場合と同様、その２枚で発生する合計の位相差がビームスプリッタ１Ａ又は１Ｂを構成する板を１回透過する分の位相差となるような光学的厚みを有するようにしている。
【００８４】
これに対し、波長板６−１３，６−１４は、その厚みにより、第１実施形態の場合における温度制御前の既定温度において、参照光に与える遅延量に、９０度位相シフトのための遅延量が加えられている。具体的には、波長板６−１３，６−１４は、上述の既定温度において、その２枚で発生する合計の位相差が、ビームスプリッタ１Ａ又は１Ｂを構成する板を３回透過する分の位相差となるような光学的厚みを有するようにしている。これにより、全ての経路で位相差をそろえている。
【００８５】
上述の場合においては、温度制御前の同等の既定温度において、波長板６−１３，６−１４の光学的厚みを、前述の波長板６−１，６−２が有する光学的厚みと異なるようにしているが、温度制御前の既定温度自体を、波長板６−１，６−２と、波長板６−１３，６−１４と、の間でオフセットを設けるようにしてもよい。このようにしても、波長板６−１３，６−１４で発生する合計の位相差に、９０度位相シフトのための遅延量を加えることが可能である。
【００８６】
これにより、ビームスプリッタ１Ａ，１Ｂにおいて信号光と合波される２つの局発光のうちで、ビームスプリッタ１Ｂにおいて信号光と合波される局発光のみが、９０度位相シフトを与えることができる。
【００８７】
したがって、ビームスプリッタ１Ａで合波された合波光である、信号光と局発光との組（Ｓ１およびＬ１、並びに、Ｓ２およびＬ２）は、それぞれ、I（In-phase）chの第１検波光Ｉ１，Ｉ２とすることができる。又、ビームスプリッタ１Ｂで合波された合波光である、信号光と局発光との組（Ｓ３およびＬ３、並びに、Ｓ４およびＬ４）は、それぞれ、Q（Quadrature-phase）chの第２検波光Ｑ１，Ｑ２とすることができる。
【００８８】
そして、温度制御部６ａは、前述の第１実施形態の場合と同様に、波長板６−１，６−２，６−１３，６−１４の温度を個別に制御する。即ち、温度制御部６ａは、波長板６−１，６−２を個別に温度制御することを通じ、信号光の互いに直交する２つの偏波成分の位相を個別に制御する。又、温度制御部６ａは、波長板６−１３，６−１４の温度を個別に制御することを通じ、局発光の互いに直交する２つの偏波成分の位相を個別に制御する。これにより、図１の場合と同様に、縦変更成分，横偏光成分それぞれにおける、信号光および参照光が光路上で受ける位相差の偏波依存性について抑制させることができるようになる。
【００８９】
〔Ａ２〕第１実施形態の第２変形例
図６は第１実施形態の第２変形例を示す図である。図６に例示するものにおいては、図１，図５の場合と異なる９０度ハイブリッド１２と、第１実施形態の場合と同様のバランスドレシーバ９をそなえる。尚、図５中、図１と同一の符号はほぼ同様の部分を示している。
【００９０】
図６に示す９０度ハイブリッド１２は、図１，図５に示すものと異なる偏波分離部４１をそなえる。偏波分離部４１は、レンズ３Ａ，３Ｂから出力される検波光Ｉ１，Ｉ２，Ｑ１，Ｑ２について、それぞれ縦偏光成分と横偏光成分とに分離出力する複屈折板であるが、偏波分離された縦偏光成分および横偏光成分を互いに異なる方向に出射するようになっている。
【００９１】
すなわち、図１，図５に示す偏波分離部４においては、偏波分離された縦偏光成分および横偏光成分について互いに平行な光軸を有して出射するが、図６に例示する偏波分離部４１においては、互いに直交する方向に出射する。
【００９２】
このため、検波光の縦偏光成分を受光するバランスドレシーバ９ｖｉ，９ｖｑと、検波光の横偏光成分を受光するバランスドレシーバ９ｈｉ，９ｈｑと、は、複屈折板４について互いに異なる面に対向して配置されるようになっている。
【００９３】
そして、温度制御部６ａにおいては、前述の第１実施形態の場合と同様に、波長板６−１，６−２，６−１３，６−１４の温度を個別に制御している。これにより、図１の場合と同様に、縦変更成分，横偏光成分それぞれにおける、信号光および参照光が光路上で受ける位相差の偏波依存性について抑制させることができるようになる。
【００９４】
〔Ｂ〕第２実施形態の説明
図７は第２実施形態を示す図である。図７において、２０は９０度ハイブリッドであり、９ｖｉ，９ｖｑ，９ｈｉ，９ｈｑはいずれもバランスドレシーバである。これらの９０度ハイブリッド２０およびバランスドレシーバ９についても、集積されて単一の光モジュール（光フロントエンド９とすることができる。
【００９５】
図７に示す９０度ハイブリッド２０は、前述の図１に示すものと異なるビームスプリッタ２１Ａ，２１Ｂをそなえるとともに、光路長差補正部２２をそなえる。尚、他の構成については図１に示すものと基本的に同様であり、図７中、図１と同一の符号はほぼ同様の部分を示す。
【００９６】
すなわち、ビームスプリッタ２１Ａで合波された合波光である、信号光と局発光との組（Ｓ２１およびＬ２１、並びに、Ｓ２２およびＬ２２）は、それぞれ、I（In-phase）chの第１検波光Ｉ２１，Ｉ２２とすることができる。又、ビームスプリッタ２１Ｂで合波された合波光である、信号光と局発光との組（Ｓ２３およびＬ２３、並びに、Ｓ２４およびＬ２４）は、それぞれ、Q（Quadrature-phase）chの第２検波光Ｑ２１，Ｑ２２とすることができる。
【００９７】
図１に示すビームスプリッタ１Ａ，１Ｂと比較して、ビームスプリッタ２１Ａ，２１Ｂは、ともに母材１ａが対向して面平行に配置されている点は同様であるが、ビームスプリッタ膜１ｂの両側面に母材１ａが形成されている点が異なっている。
【００９８】
そして、光路長差補正部２２は、ビームスプリッタ２１Ａで分岐されてビームスプリッタ２１Ｂに入射される信号光の光路長を補正するとともに、およびビームスプリッタ２１Ｂで分岐されてビームスプリッタ２１Ａに入射される参照光の光路長を補正する。換言すれば、光路長差補正部２２は、信号光および参照光の光路長の補正のために共用することができるようになっている。
【００９９】
ここで、信号光Ｓ２ｉ，参照光Ｌ２ｉの遅延量を式で表すと、前述の第１実施形態の場合において、ビームスプリッタ２１Ａ,２１Ｂをなす外側の母材１ａと、光路長補正部２２による遅延量が加算されるので、それぞれ式（Ｓ−２ｉ），(Ｌ−２ｉ)のようになる。尚、光路長差補正部２２を通過するときの信号光および参照光の遅延量をそれぞれｙｓ，ｙｌとしている。これらの式から、対応する組の信号光Ｓ２ｉと局発光Ｌ２ｉの遅延量の差分（例えば、Ｓ２ｉ−Ｌ２ｉ）は、式（Ｄ−２ｉ）のようになる。
【０１００】
ｘ＋ｂｔ＋ｌｍ１２＋ｂｒ＋３ｘ                          …（Ｓ−２１）
ｂｔ＋ｘ＋ｘ＋ｂｔ＋２ｘ＋ｙｌ                          …（Ｌ−２１）
ｌｍ１２−ｘ＋ｂｒ−ｂｔ＋ｘ−ｙｌ                      …（Ｄ−２１）
ｘ＋ｂｔ＋ｌｍ１２＋ｂｔ＋ｘ＋２ｘ                      …（Ｓ−２２）
ｂｔ＋ｘ＋ｘ＋ｂｒ（＋π）＋ｘ＋ｘ＋ｙｌ                …（Ｌ−２２）
ｌｍ１２−ｘ＋ｂｔ−ｂｒ−π＋ｘ−ｙｌ                  …（Ｄ−２２）
ｘ＋ｂｒ（＋π）＋ｘ＋ｘ＋ｂｒ（＋π）＋ｘ＋ｙｓ        …（Ｓ−２３）
ｂｒ＋ｌｍ３４＋ｂｔ＋ｘ＋３ｘ                          …（Ｌ−２３）
３ｘ−ｌｍ３４＋ｂｒ−ｂｔ＋３ｘ                        …（Ｄ−２３）
ｘ＋ｂｒ（＋π）＋ｘ＋ｘ＋ｂｔ＋ｙｓ＋ｘ                …（Ｓ−２４）
ｂｒ＋ｌｍ３４＋ｂｒ＋４ｘ                              …（Ｌ−２４）
３ｘ−ｌｍ３４＋ｂｔ−ｂｒ＋π＋ｙｓ−３ｘ              …（Ｄ−２４）
【０１０１】
ここで、ｌｍ１２＝ｘ，ｌｍ３４＝３ｘであるから、光路長差補正部２２においては、参照光について光路長ｙｌ＝−ｘだけ、信号光について光路長ｙｓ＝−３ｘに相当する量が補正される遅延を与える。これにより、全ての経路で信号光および参照光についての位相差をそろえることができる。
【０１０２】
そして、温度制御部６ａにおいては、前述の第１実施形態の場合と同様に、波長板６−１，６−２，６−１３，６−１４の温度を個別に制御している。これにより、図１の場合と同様に、縦変更成分，横偏光成分それぞれにおける、信号光および参照光が光路上で受ける位相差の偏波依存性について抑制させることができるようになる。
【０１０３】
したがって、第２実施形態においても、偏波方向毎の光信号に分離する前段において検波を行なう場合においても、偏波成分ごとに、信号光と参照光とを最適な位相条件にすることができ、位相遅延の偏波依存性が抑制された９０度ハイブリッド２０を実現できる。そのため、偏波多重された信号の両偏波成分のコヒーレント光受信のため９０度ハイブリッド２０を共通に用いることが可能となる。更に、異なる偏波間での相互作用は発生しないため、偏波多重された信号光を入射しても、それぞれの偏波が独立に９０度ハイブリッド２０を通過する場合と同義となる。
【０１０４】
〔Ｃ〕第３実施形態
図８は第３実施形態を示す図である。図８において、３０は光導波路デバイスとしての９０度ハイブリッドである。この図８に示す９０度ハイブリッド３０は、基板３１に光導波路３２が形成されるとともに、９０度位相付加部３３および偏波位相制御部３４Ａ，３４Ｂが形成されている。
【０１０５】
光導波路３２は、信号光分岐部３２ａ，参照光分岐部３２ｂ，分岐導波路部３２ｃ−１〜３２ｃ−４，第１検波光生成部３２ｄ，第２検波光生成部３２ｅ，偏波分離部３２ｆ−１〜３２ｆ−４をそなえる。ここで、信号光分岐部３２ａは、入力される信号光を第１信号光と第２信号光とに分岐する。又、参照光分岐部３２ｂは、入力される参照光を第１参照光と第２参照光とに分岐する。
【０１０６】
分岐導波路部３２ｃ−１は、信号光分岐部３２ａからの第１信号光を第１検波光生成部３２ｄに導く。分岐導波路３２ｃ−２は、信号光分岐部３２ａからの第２信号光を第２検波光生成部３２ｅに導く。更に、分岐導波路部３２ｃ−３は、参照光分岐部３２ｂからの第１参照光を第１検波光生成部３２ｄに導く。分岐導波路３２ｃ−４は、参照光分岐部３２ｂからの第２参照光を第２検波光生成部３２ｅに導く。
【０１０７】
ここで、上述の分岐導波路部３２ｃ−１には、前述の第１，第２実施形態における波長板６−１，６−２に相当する偏波位相制御部３４Ａが介装される。即ち、偏波位相制御部３４Ａは、信号光分岐部３２ａと第１検波光生成部３２ｄとの間の光路に介装され、第１信号光の直交する２つの偏波成分の位相を個別に制御して出力する第１偏波位相制御部である。
【０１０８】
また、分岐導波路部３２ｃ−４上には、前述の図１における符号５に相当する９０度位相付加部３３をそなえるとともに、図１における波長板６−３，６−４に相当する偏波位相制御部３４Ｂをそなえる。即ち、分岐導波路部３２ｃ−４は、参照光分岐部３２ｂと第２検波光生成部３２ｅとの間の光路に介装され、参照光の直交する２つの偏波成分の位相を個別に制御して出力する第２偏波位相制御部である。
【０１０９】
なお、上述の９０度位相付加部３３および偏波位相制御部３４Ａ，３４Ｂにおいては、例えば、対応する分岐導波路３２ｃ−１，３２ｃ−４に対して電極を通じた電圧を印加することにより、位相制御を行なうことができる。
【０１１０】
この場合においては、図８に例示するように、電気信号処理部１３３（図２参照）からの受信信号の品質情報に基づき、この受信信号品質が良好となるように偏波位相制御部３４Ａ，３４Ｂを駆動制御する駆動部３５をそなえることができる。即ち、駆動部３５は、電気信号処理部１３３からの品質情報に基づき、各偏波位相制御部３４Ａ，３４Ｂに対する偏波成分ごとの位相制御のための電圧を与える。これにより、駆動部３５は、受信信号品質が良好となるように、印加する電圧の大きさを通じて偏波位相制御部３４Ａ，３４Ｂを制御することができる。
【０１１１】
この場合において、偏波位相制御部３４Ａ，３４Ｂは、マッハツェンダ干渉計等の導波路構成により一旦直交する偏波成分について分離させて、個々に電圧印加を通じた位相制御を行なうことで実現可能である。又、上述の９０度位相付加部３３および偏波位相制御部３４Ｂについては、一体化して位相制御を与える構成としてもよい。
【０１１２】
これにより、前述の第１，第２実施形態の場合と同様、偏波成分ごとの位相制御が行なわれた第１信号光および第２参照光を用いて、第１，第２検波光を生成することができるようになる。
【０１１３】
すなわち、第１検波光生成部３２ｄは、（偏波成分ごとの位相制御が行なわれた）第１信号光と、第１参照光と、から第１検波光を生成し、第２検波光生成部３２ｅは、第２信号光と、（９０度の位相が付加され偏波成分ごとの位相制御が行なわれた）第２参照光と、から第２検波光を生成する。
【０１１４】
これらの第１，第２検波光生成部３２ｄ，３２ｅには、例えば２入力２出力の光カプラを用いることができる。具体的には、第１検波光生成部３２ｄをなす光カプラは、信号光分岐部３２ａで分岐された第１信号光と、参照光分岐部３２ｂで分岐された第１参照光と、を入力されて、合波された光を互いに位相が反転された２出力とすることができる。同様に、第２検波光生成部３２ｅをなす光カプラは、信号光分岐部３２ａで分岐された第２信号光と、参照光分岐部３２ｂで分岐された第２参照光と、が合波された光を互いに位相が反転された２出力とすることができる。
【０１１５】
偏波分離部３２ｆ−１は、第１検波光生成部３２ｄで生成された２出力の検波光のうちの一方について、直交する２つの偏波成分、即ち縦偏光成分および横偏光成分に分離する。同様に、偏波分離部３２ｆ−２は、第１検波光生成部３２ｄで生成された２出力の検波光のうちの他方について、縦偏光成分および横偏光成分に分離する。
【０１１６】
さらに、偏波分離部３２ｆ−３は、第２検波光生成部３２ｅで生成された２出力の検波光のうちの一方について、直交する２つの偏波成分、即ち縦偏光成分および横偏光成分に分離する。同様に、偏波分離部３２ｆ−４は、第２検波光生成部３２ｅで生成された２出力の検波光のうちの他方について、縦偏光成分および横偏光成分に分離する。
【０１１７】
なお、偏波分離部３２ｆ−１，３２ｆ−２で偏波分離された縦偏光成分については、前述の図１の場合と同様のバランスドレシーバ９ｖｉで受信させることができる。又、偏波分離部３２ｆ−１，３２ｆ−２で偏波分離された横偏光成分については、バランスドレシーバ９ｈｉで受信させることができる。
【０１１８】
さらに、偏波分離部３２ｆ−３，３２ｆ−４で偏波分離された縦偏光成分については、前述の図１の場合と同様のバランスドレシーバ９ｖｑで受信させることができる。又、偏波分離部３２ｆ−３，３２ｆ−４で偏波分離された横偏光成分については、バランスドレシーバ９ｈｑで受信させることができる。
【０１１９】
このように、第３実施形態においても、偏波方向毎の光信号に分離する前段において検波を行なう場合においても、偏波成分ごとに、信号光と参照光とを最適な位相条件にすることができ、位相遅延の偏波依存性が抑制された９０度ハイブリッド３０を実現できる。そのため、偏波多重された信号の両偏波成分のコヒーレント光受信のため９０度ハイブリッド３０を共通に用いることが可能となる。更に、異なる偏波間での相互作用は発生しないため、偏波多重された信号光を入射しても、それぞれの偏波が独立に９０度ハイブリッド３０を通過する場合と同義となる。
【０１２０】
〔Ｄ〕その他
上述した実施形態にかかわらず、開示の趣旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
たとえば、偏波分離部４としては、複屈折板を適用しているが、他の光学素子を適用することとしてもよい。
また、上述した開示により、請求項記載の装置を製造することは可能である。
【０１２１】
〔Ｅ〕付記
以上の実施形態に関し、さらに下記の付記を開示する。
（付記１）
入力される信号光を第１信号光と第２信号光とに分岐する信号光分岐部と、
入力される参照光を第１参照光と第２参照光とに分岐する参照光分岐部と、
前記第１信号光と前記第１参照光とから第１検波光を生成する第１検波光生成部と、
前記第２信号光と前記第２参照光とから第２検波光を生成する第２検波光生成部と、
前記第１又は第２検波光生成部に入力される前記第１又は第２参照光に与えられた量の光位相シフトを行なう光位相シフト部と、をそなえ
かつ、
前記信号光分岐部と前記第１検波光生成部との間の光路に、前記信号光の直交する２つの偏波成分の位相を個別に制御して出力する第１偏波位相制御部が挿入されるとともに、
前記参照光分岐部と前記第２検波光生成部との間の光路に、前記参照光の直交する２つの偏波成分の位相を個別に制御して出力する第２偏波位相制御部が挿入された、
９０度ハイブリッド。
【０１２２】
（付記２）
前記各検波光をそれぞれ直交する２つの偏波成分に分離する偏波分離部と、をそなえた、付記１記載の９０度ハイブリッド。
【０１２３】
（付記３）
前記第１，第２検波光生成部は、ハーフミラーまたは光カプラである、付記１又は２記載の９０度ハイブリッド。
【０１２４】
（付記４）
前記光位相シフト部は、相対的に９０度の光位相シフトを与える、付記１又は２記載の９０度ハイブリッド。
【０１２５】
（付記５）
前記第１信号光又は前記第１参照光の光路と、前記第２信号光又は前記第２参照光の光路に反射部がそなえられた、付記１又は２記載の９０度ハイブリッド。
【０１２６】
（付記６）
前記第１，第２偏波位相制御部は、それぞれ、
高速軸が前記偏波分離部で分離する２つの偏波成分に対応する互いに直交する一対の波長板が前記第１光路，第２光路においてタンデムに配置されるとともに、
前記一対の波長板を個別に温度制御する温度制御部をそなえた、付記２記載の９０度ハイブリッド。
【０１２７】
（付記７）
前記参照光分岐部に入力される参照光は、前記偏波分離部で分離する２つの偏波成分に対して４５度の直線偏波の光である、付記２記載の９０度ハイブリッド。
【０１２８】
（付記８）
前記第２偏波位相制御部は、前記第２参照光の光路に挿入されるとともに、前記位相シフト部と一体に形成される、付記１記載の９０度ハイブリッド。
【０１２９】
（付記９）
前記第１，第２検波光生成部にて生成した各検波光をそれぞれコリメートする少なくとも１つのコリメータが介装された、付記１記載の９０度ハイブリッド。
【０１３０】
（付記１０）
前記信号光分岐部と、前記第１又は第２検波光生成部と、は、一体に形成されたハーフミラーであり、
前記参照光分岐部と、前記第２又は第１検波光生成部と、は、一体に形成されたハーフミラーである、付記１記載の９０度ハイブリッド。
【０１３１】
（付記１１）
入力される信号光を第１信号光と第２信号光とに分岐する信号光分岐部と、
入力される参照光を第１参照光と第２参照光とに分岐する参照光分岐部と、
前記第１信号光と前記第１参照光とから第１検波光を生成する第１検波光生成部と、
前記第２信号光と前記第２参照光とから第２検波光を生成する第２検波光生成部と、
前記第１，第２検波光生成部からの各検波光をそれぞれ異なる偏波に分離する偏波分離部と、
前記偏波分離部の後段に、前記偏波分離部にて分離された各検波光の偏波成分について受光する受光部と、
前記第１又は第２検波光生成部に入力される前記第１又は第２参照光に与えられた量の光位相シフトを行なう光位相シフト部と、をそなえ
かつ、
前記信号光分岐部又は前記参照光分岐部と、前記第１検波光生成部と、の間の光路に、入力光の直交する２つの偏波成分の位相を個別に制御して出力する第１偏波位相制御部が挿入されるとともに、
前記信号光分岐部又は前記参照光分岐部と、前記第２検波光生成部と、の間の光路に、入力光の直交する２つの偏波成分の位相を個別に制御して出力する第２偏波位相制御部が挿入された、光モジュール。
【０１３２】
（付記１２）
付記１〜１０のいずれか１項記載の９０度ハイブリッドが用いられた光受信機。
【符号の説明】
【０１３３】
１Ａ，１Ｂ，２１Ａ，２１Ｂ  ビームスプリッタ（信号光分岐部，参照光分岐部，第１，第２検波光生成部）
２Ａ，２Ｂ  ミラー
３Ａ，３Ｂ  集光レンズ
４  複屈折板（偏波分離部）
５  ９０度位相付加部（光位相シフト部）
６−１〜６−４，６−１３，６−１４  波長板（第１，第２偏波位相制御部）
６ａ  温度制御部（第１，第２偏波位相制御部）
７Ａ，７Ｂ  レンズ
９ｖｉ，９ｖｑ，９ｈｉ，９ｈｑ  バランスドレシーバ（受光部）
１０，１１，１２，２０，３０  ９０度ハイブリッド
２２  光路長差補正部
３１  基板
３２  光導波路
３２ａ  信号光分岐部
３２ｂ  参照光分岐部
３２ｃ−１〜３２ｃ−４  分岐導波路部
３２ｄ第１検波光生成部
３２ｅ  第２検波光生成部
３２ｆ−１〜３２ｆ−４  偏波分離部
３３  ９０度位相付加部
３４Ａ，３４Ｂ  偏波位相制御部
３５  駆動部
１００  光通信システム
１０１  光源（Laser Diode：ＬＤ）
１０２  分岐部
１０３ｈ，１０３ｖ  変調器
１０４  偏波回転器
１０５  偏波合成器（Polarization Beam Combiner：ＰＢＣ）
１１０  光送信器
１２０  光伝送路
１３０  光受信器
１３１  局発光源（ＬＤ）
１３２  光フロントエンド
１３３  電気信号処理部（Analog to Digital Converter / Digital Signal Processor：ＡＤＣ／ＤＳＰ）
１３４  光ハイブリッド
１３５  バランスドレシーバ
【図１】
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【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】
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【図８】
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