(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光伝送装置の送信側と受信側の間にある伝送路における偏波モード分散（ＰＭＤ）による信号波形劣化を模擬する光信号伝送試験方法において、
送信側から出射される信号光を直交する２つの偏波へ分波し、
その分波された一方の信号光に波長に依存しない遅延を与え、前記分波された他方の信号光に波長によって異なる遅延（分散）を与えた後、これら２つの信号光を合波して受信する系を構成し、
前記遅延と前記分散を制御して一次および高次のＰＭＤを変化させることを特徴とする光信号伝送試験方法。
【請求項２】
光伝送装置の送信側と受信側の間にある伝送路における偏波モード分散（ＰＭＤ）による信号波形劣化を模擬する光信号伝送試験方法において、
送信側から出力される光信号を直交する２つの偏波へ分波し、一方の信号光に波長に依存しない遅延および波長によって異なる遅延（分散）を与え、他方の信号光に分散を与えた後、２つの信号光を合波して受信する系を構成し、前記遅延と前記分散２つを制御し、一次および高次のＰＭＤを変化させることを特徴とする光信号伝送試験方法。
【請求項３】
請求項１および請求項２の内の何れかに記載される光信号伝送試験方法において、
上記遅延の値および／または前記分散の値を時間の経過と共に変動させることを特徴とする光信号伝送試験方法。
【請求項４】
請求項３の光信号伝送試験方法において、
前記遅延の値および／または前記分散の値の確率分布を、それぞれ予め決めた分布に従うようランダムに変動させることを特徴とする光信号伝送試験方法。
【請求項５】
請求項３の光信号伝送試験方法において、
前記遅延の値および／または前記分散の値を予め求めた経時変化データに従って変動させることを特徴とする光信号伝送試験方法。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５の内の何れかに記載される光信号伝送試験方法において、
前記光伝送装置の送信側から出射される信号光の波長を変化させることを特徴とする光信号伝送試験方法。
【請求項７】
光伝送信号の偏波モード分散による波形劣化を模擬する光伝送路模擬装置において、
偏波によって信号光を分配する光分配手段と、
前記光分配手段によって分配された一方の信号光に設定した波長に依存しない遅延を与える可変遅延手段と、
前記光分配手段によって分配された他方の信号光に設定した分散（波長によって異なる遅延）を与える分散付与手段と、
前記可変遅延手段により遅延が与えられた光信号と前記分散付与手段により分散が与えられた信号光とを合波する合波手段と、
前記可変遅延手段を設定した遅延値に、前記分散付与手段を、設定した分散値にそれぞれ制御する制御手段とを具備することを特徴とする光伝送路模擬装置。
【請求項８】
光伝送信号の偏波モード分散による波形劣化を模擬する光伝送路模擬装置において、
偏波によって信号光を分配する光分配手段と、
前記光分配手段によって分配された一方の信号光に設定した波長に依存しない遅延を与える可変遅延手段と、
前記可変遅延手段と直列に設けられ、前記分配された一方の信号光を設定した割合で減衰させる可変減衰手段と、
前記光分配手段によって分配された他方の信号光に設定した分散（波長によって異なる遅延）を与える分散付与手段と、
前記可変遅延手段及び前記可変減衰手段を透過した信号光と、前記分散付与手段を透過した信号光とを合波する合波手段と、
前記可変遅延手段、前記分散付与手段および前記可変減衰手段を、それぞれ設定した遅延値、分散値および減衰割合に制御する制御手段とを
具備することを特徴とする光伝送路模擬装置。
【請求項９】
光伝送信号の偏波モード分散による波形劣化を模擬する光伝送路模擬装置において、
偏波によって信号光を分配する光分配手段と、
前記光分配手段によって分配された一方の信号光に設定した波長に依存しない遅延を与える可変遅延手段と、
前記可変遅延手段と直列に設けられ、設定した分散（波によって異なる遅延）を与える分散付与手段と、
前記可変遅延手段及び前記分散付与手段を透過した信号光と、前記分配された他方の信号光とを合波する合波手段と、
前記可変遅延手段および前記可変分散付与手段を、それぞれ設定した遅延値および分散値に制御する光伝送路模擬装置。
【請求項１０】
光伝送信号の偏波モード分散による波形劣化を模擬する装置において、
偏波によって信号光を分配する光分配手段と、前記光分配手段によって分配された一方の信号光に設定した遅延を与える可変遅延手段と、前記可変遅延手段と直列に設けられ、設定した分散（波長によって異なる遅延）を与える分散付与手段と、前記光分配手段によって分配された他方の信号光に設定した分散を与える第２の分散付与手段と、前記分散付与手段を通過した信号光と前記第２の分散付与手段を通過した信号光とを合波する合波手段と、前記可変遅延手段、前記分散付与手段および第２の分散付与手段を設定した遅延値と分散値に制御する制御手段を具備することを特徴とする伝送路模擬装置。
【請求項１１】
光伝送信号の偏波モード分散による波形劣化を模擬する装置において、
偏波によって信号光を分配する光分配手段と、前記光分配手段によって分配された一方の信号光に設定した遅延を与える可変遅延手段と、前記可変遅延手段と直列に設けられ、設定した分散（波長によって異なる遅延）を与える分散付与手段と、前記光分配手段によって分配された他方の信号光を設定した割合で減衰させる可変減衰手段と、前記可変減衰手段と直列に設けられ、設定した分散を与える第２の分散付与手段と、前記分散付与手段を通過した信号光と前記第２の分散付与手段を通過した信号光とを合波する合波手段と、前記可変遅延手段および前記分散付与手段、第２の分散付与手段および前記可変減衰手段をそれぞれ設定した遅延値と分散値と減衰割合に制御する制御手段を具備することを特徴とする伝送路模擬装置。
【請求項１２】
請求項６ないし請求項１１の内の何れかに記載される光伝送路模擬装置において、
前記分散付与手段はファイバーグレーティング（ＦＢＧ：Fiber Bragg Grating）により構成されていることを特徴とする光伝送路模擬装置。
【請求項１３】
請求項６ないし請求項１１の内の何れかに記載される光伝送路模擬装置において、
上記分散付与手段は分散補償光ファイバーにより構成されていることを特徴とする光伝送路模擬装置。
【請求項１４】
請求項６ないし請求項１１の内の何れかに記載される光伝送路模擬装置において、
上記分散付与手段はアレー導波路格子（ＡＷＧ：Arrayed waveguide grating ）型分散補償器により構成されていることを特徴とする光伝送路模擬装置。
【請求項１５】
請求項６ないし請求項１１の内の何れかに記載される光伝送路模擬装置において、
前記光分配手段に入射される前記信号光の波長を変化させる波長変化手段を備えることを特徴とする光伝送路模擬装置。
【請求項１６】
請求項６ないし請求項１１の内の何れかに記載される光伝送路模擬装置において、
前記制御手段は予め設定した確率分布となる遅延の値および／または分散の値を所定時間ごとにランダムに発生させる手段と、前記発生した遅延値および分散値を前記設定した遅延値、分散値とする手段とを備えることを特徴とする光伝送路模擬装置。
【請求項１７】
請求項６ないし請求項１１の内の何れかに記載される光伝送路模擬装置において、
前記制御手段は遅延値および分散値のランダムな経時変化データを格納する記憶部と、所定時間ごとに前記経時変化データの遅延値および／または分散値を読み出して前記設定した遅延値および分散値とする手段とを備えることを特徴とする光伝送路模擬装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光信号が伝搬する光ファイバ、光増幅中継器などの光伝送路の偏波モード分散による伝送特性の劣化を評価する光伝送試験方法および光伝送路を模擬する光伝送路模擬装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
超高速光伝送および長距離光伝送では、光伝送路において光信号の群速度が２つの直交する偏波主軸により異なるという偏波モード分散（ＰＭＤ：Polarization Mode Dispersion）による伝送品質の劣化が大きな問題となる。ＰＭＤ特性は、光ファイバに加わる応力や環境温度の変化により経時変化を示すため、ＰＭＤによる伝送品質劣化は適応的に補償する必要がある［文献１：高橋ら］。ＰＭＤによる伝送品質劣化は、群遅延時間差（ＤＧＤ：Differential Group Delay）や光ファイバへの入射光の偏光状態（ＳＯＰ：State Of Polarization）など複数 の物理量に依存し、時間的に複雑な変化を示す。このため、ＰＭＤ補償装置や超高速および長距離光伝送システムを研究開発する上で、複雑な経時変化を示す光伝送路を模擬して光伝送特性の試験を行うことが必要不可欠である。
【０００３】
光伝送路を模擬する従来方法として、伝送品質劣化が依存する物理量のうち、ＤＧＤの値を変化させるＰＭＤエミュレータがある。この従来のＰＭＤエミュレータの構成を図１０に示す。この伝送模擬装置では、送信側伝送装置１１からの光信号を偏波分離手段１２により直交する偏波によって２つの光信号に分配し、その分配された片方の信号光に可変遅延手段１３により遅延を与え、分配された他方の光信号に可変遅延手段１３で生じる損失と同じ損失を固定減衰器１４によって与え、可変遅延手段１３の透過信号光と固定減衰器１４の透過信号光とを合波手段１５で合波して受信側伝送装置１６に入射するように系を構成する。
【０００４】
可変遅延手段１３によって一方の信号光に与える遅延量を制御することで、分波された２つの偏波状態によって伝搬遅延が異なるＤＧＤを実現する。このようにして、超高速および長距離光伝送システムにおいて大きな問題となるＤＧＤによる伝送品質劣化を模擬し、ＰＭＤ補償器や送受信装置の性能を評価することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
敷設ファイバにはＤＧＤ値が波長に依存して変化する高次のＰＭＤが存在し、超高速光伝送システムでは信号帯域が大きくなる為、単なるＤＧＤだけでなく波長によってＤＧＤ値が変化する高次のＰＭＤが伝送品質に与える影響も無視できなくなる［文献２：H.Rosenfeld］。従来の技術では、偏波によって分配した片 方の遅延を変化させることで直交偏波間での群遅延差ＤＧＤ（１次のＰＭＤ）値しか変化させることができなかった。つまりＤＧＤ値が波長に依存して変化する高次のＰＭＤを模擬することはできなかった。
【０００６】
この発明は、１次および高次のＰＭＤ値を変化させることのできる光信号伝送試験方法および光伝送路模擬装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の１観点では、送信信号光を直交する偏波によって分配し、分配された片方の信号光に波長によって異なる遅延（分散）を与え、偏波によって分配された他方の信号光に波長に依存しない遅延を与え、これら分散が与えられた信号光と遅延が与えられた信号光を合波して出射する。
この発明の他の観点では、送信信号光を直交する偏波によって分配し、分配された片方の信号光に波長によって異なる遅延（分散）を与え、また波長に依存しない遅延を与え、これら分散及び遅延が与えられた信号光と、前記分配された他方の信号光とを合波して出射する。
【０００８】
これらの構成により、ＤＧＤ値が波長に依存して変化する高次のＰＭＤを模擬することができる。波長に依存しない遅延を変化させることで、任意のＤＧＤ（一次のＰＭＤ）値を設定することができ、分散値（波長によって異なる遅延値）を制御することで任意の高次のＰＭＤを実現できる。従って、実際の敷設ファイバにより近い環境を模擬し、ＰＭＤ補償器や送受信装置の性能評価を行うことが可能となる。
ここで、送信側伝送装置から入力された信号光を偏波により２つの経路に分配し、一方の経路を通過する信号光に可変遅延手段により波長に依存しない遅延を与えると共に分散付与手段により波長によって異なる遅延（分散）を与え、他方の経路を通過する信号光に第２の分散付与手段により分散を与える。両経路を通過した２つの信号光を合波手段により合波し、受信側伝送装置へ出力することにより、一次および高次のＰＭＤの再現、一次および高次のＰＭＤ値の変化、群速度分散の再現、一次および高次のＰＭＤ、群速度分散の同時再現を実施することができる。
更に、第２の分散付与手段に可変減衰手段を直列接続する構成を付加することにより、可変減衰手段の減衰率を変化調整して両経路を通過する光信号の減衰を等しくすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の実施の形態を実施例により図面を参照して説明する。
図１はこの発明の実施例を示す。この実施例の光伝送路模擬装置は、信号光を直交する偏波によって分配する偏波分離手段１２と、波長に依存しない可変遅延手段１３と、波長により異なる遅延を与える分散付与手段２１と、可変遅延手段１３の透過光と分散付与手段２１の透過光とを合波する合波手段１５と、可変遅延手段１３および分散付与手段２１を制御する制御手段２２とから構成される。
【００１０】
送信側伝送装置１１から入射された信号光は偏波分離手段１２で偏波によって２つの経路２３および２４に分配され、一方の経路２３を通る信号光は可変遅延手段１３により波長に依存しない遅延が与えられ、他方の経路２４を通る信号光は分散付与手段２１で波長によって異なる遅延（分散）が与えられる。これら遅延が与えられた経路２３よりの信号光と分散が与えられた経路２４よりの信号光が合波手段１５により合波されて、受信側伝送装置１６へ出射される。
可変遅延手段１３によって一方の経路２３を通る信号光に与える遅延を制御することで、一次のＰＭＤ（ＤＧＤ）値を変化させることができる。また、他方の経路２４を通る信号光に与える分散値を制御することで、高次のＰＭＤ値を変化させることができる。従って、実際の敷設ファイバにより近い環境を模擬し、ＰＭＤ補償器や光送受信装置の性能評価を行うことが可能となる。制御手段２２はこれに設定された遅延値および分散値をそれぞれ信号光に付与するように、可変遅延手段１３および分散付与手段２１を制御する。
【００１１】
図２は、この発明の他の実施例を示す。図１に示した実施例と異なる点は可変遅延手段１３が設けられた経路２３に、可変減衰手段２６を設けられていることである。
この可変減衰手段２６によって経路２３の信号光の減衰率を制御することで、下記の条件でも偏波によって分配された２つの光信号の減衰率を等しくすることができる。▲１▼分散付与手段２１の分散特性を変化させたときに損失も変化する場合、▲２▼分散付与手段２１の損失が波長に依存して変化する場合。なお可変減衰手段２６の減衰特性の制御は制御手段２２により行う。
【００１２】
図３はこの発明の更に他の実施例を示し、図１と対応する部分に同一参照番号を付けてある。この実施例では偏波分離手段１２より信号光は経路２３と２４とに分離され、その一方の経路２３に可変遅延手段１３と分散付与手段２１が直列に挿入され、他方の経路２４には必要に応じて固定または可変の減衰器２７が挿入される。経路２３及び２４の両透過信号光は合波手段１５で合波される。
なお図１に示した例においても、可変遅延手段１３での損失と分散付与手段２１での損失とが異なる場合は、両経路２３と２４における損失が等しくなるように破線で示すように、経路２３と２４の一方に固定減衰器２８を挿入することが好ましい。
【００１３】
図４は、図１に示した実施例において、分散付与手段２１としてファイバーブラッグレーティング（ＦＢＧ：Fiber Bragg Grating）を用いて構成した例であ る。図４において図１と対応する部分に同一参照番号を付けてある。分散付与手段２１として、経路２４に光サーキュレータ２１ａが挿入され、偏波分離手段１２よりの信号光は光サーキュレータ２１ａに入射され、光サーキュレータ２１ａ内を通りその次のポートに接続されたファイバーブラッググレーティング（ＦＢＧ）２１ｂに入射される。この入射光はその波長に応じてファイバーブラッググレーティング２１ｂ内を伝搬して反射し、その反射光は光サーキュレータ２１ａに再び入射して、光サーキュレータ２１ａ内を通り経路２４に出射して合波手段１５に達する。このようにして信号光は波長に応じて異なる遅延が光サーキュレータ２１ａ及びＦＢＧ２１ｂにより与えられる。
【００１４】
この分散付与手段２１においてはＦＢＧ２１ｂにピエゾ素子などを用いて応力を加えることで分散特性を変化させることができる。例えば図４Ａの破線曲線３１の分散特性を実線曲線３２の分散特性に変更することができる。あるいはＦＢＧ２１ｂの温度を変化させることやＦＢＧ２１ｂに温度勾配を付けることによっても、分散特性を制御できる。
また、送信側伝送装置１１が出射する信号光、つまり偏波分離手段１２に入射する信号光の波長を例えば図５Ｂに示すように、λ１からλ２に変化させることでも信号光に付与される分散値を制御することができる。偏波分離手段１２に入射する信号光の波長を変化させる手段としては、一般には送信側伝送装置１１内における光源の波長制御手段を用いればよい。あるいは偏波分離手段１２の前段に光波長変換手段を挿入して送信側伝送装置１１からの信号光の波長を変換して偏波分離手段１２に入射してもよい。
【００１５】
分散付与手段２１としてはサーキュレータ２１ａおよびＦＢＧ２１ｂにより構成する場合に限らず、例えば、分散補償光ファイバやアレー導波路格子（ＡＷＧ：Arrayed waveguide grating）型分散補償器（アレー導波路格子形光分波器の各 分波光路に異なる遅延量の光遅延素子を挿入したもの）を用いてもよい。なお、ＦＢＧは小型で可変にすることができ、ＡＷＧは小型ではあるが比較的高価であり、分散補償光ファイバは入手し易く、安価かつ安定性がよいが可変にし難い。このようにして、高次のＰＭＤ値を制御することが可能である。
【００１６】
分散特性や信号光の波長を変化させたときに高次のＰＭＤだけでなくＤＧＤ値も変化する場合には、偏波によって分配された他方の光信号の遅延量を可変遅延手段１３（図２）によって調整することで、ＤＧＤ値は一定のまま、高次のＰＭＤ値のみを変化させることが出来る。
さらに、ＦＢＧ２１ｂの分散特性が持つリップルによって、現場の敷設ファイバが示す３次以上の高次ＰＭＤ特性（ＤＧＤ値の２次以上の波長微分に依存して大きく変化）を模擬することが可能である。図６Ａは敷設ファイバのＤＧＤスペクトル特性［文献３：H.Rosenfeld ］を示し、図６ＢはＦＢＧ２１ｂを用いた伝送路模擬装置のＤＧＤスペクトル特性の一例を示す。変調帯域において両者同程度のリップルがあり、この伝送路模擬装置が敷設ファイバのＤＧＤスペクトル特性を模擬できることが判る。信号の伝送時には信号光は変調に応じた帯域幅（変調帯域）を信号光波長を中心にもつ。この変調帯域における遅延、分散特性をこの発明では偏波分離手段１２に入射される信号光の波長を変化させて試験することができ、また模擬することができる。
【００１７】
制御手段２２によって可変遅延手段１３における遅延量の制御と、分散付与手段２１の分散特性の制御、もしくは、送信側光伝送装置１１から出射される信号光の波長の制御をすることによって分散付与手段２１において付与される分散量を経時的に変化させる。このことにより、温度、圧力、風、振動などにより複雑な経時変化を示す光伝送路を模擬して、光伝送装置の伝送特性やＰＭＤ補償器の評価が可能となる。
一般に光伝送路の遅延、分散量は無線のレーリイフェイジングのような確率分布をもってランダムに変化するもので、ＰＭＤによる品質劣化はバースト的に生じる。従って可変遅延手段１３、分散付与手段２１の遅延、分散の経時変化は、上記遅延量と上記分散量の値をそれぞれ設定した任意の確率分布に従うようにランダムに変動させるとよい。遅延量を任意の確率分布に従うようにランダムに変動させる手法の一例を図７に示す。ステップＳ１で遅延量が従う確率分布Ｐ（ｘ）（例えば、マクスウェル分布）と、遅延量の最小値Ｄmin ・最大値Ｄmax と、サンプル数ｎと変動周期Ｔとを設定する。ステップＳ２でｘがＤmin 〜Ｄmax の範囲でのＰ（ｘ）の最大値Ｐmax を計算する。次に、ステップＳ３において発生範囲がＤmin 〜Ｄmax の乱数ＤR 、および、発生範囲が０〜Ｐmax の乱数ＰR をそれぞれ発生させる。
【００１８】
ステップＳ４でＰR ＜Ｐ（ＤR ）であるかを判断する。つまりＰR の値がＤR を遅延量としたときのＰ（ｘ）の値、つまり、Ｐ（ＤR ）の値より小さければ、ステップＳ５でＤR の値を遅延量と決定する。つまり、図８に示す遅延量と確率密度との関係を示す確率分布特性Ｐ（ｘ）を満す乱数組（ＤR1，ＰR1）は採用され、分布特性から外れた乱数組（ＤR2，ＰR2）は不採用となり、ステップＳ２の乱数発生過程へ戻る。ステップＳ６で前回の遅延変動から変動周期Ｔの時間が経過するのを待ち、経過したら、ステップＳ７で可変遅延手段１３を制御し遅延量をＤR に変化させステップＳ８でこの遅延量の変化回数がｎ回になったかを判定し、ｎ回になっていなければステップＳ２に戻り、次の遅延量を決めるために乱数発生過程へ戻る。
【００１９】
この様にすると、遅延値のマクスウェル分布の値が大きいほど、その遅延量が採用される確率が上がり、採用される遅延量ＤR の確率分布はマクスウェル分布に従う。また、決定した遅延量をランダムな経時変化データとして保存しておいて、後に保存データに従って遅延量を変動させても良い。保存データとして敷設ファイバのＤＧＤ値の変動データの測定値を用いても良い。この場合、全く同じ条件での遅延量の変動が再現でき、伝送特性評価の再現性を確認するのに有効である。上記手法により遅延量だけでなく分散値も任意の確率分布に従うように変動させることが出来る。実際に敷設されている光ファイバは、ＤＧＤ値の確率分布はマクスウェル分布に従うと報告されている［文献３：C.D.Poole et al ］。従って、上記遅延量の確率分布がマクスウェル分布に従うよう変動させることによって、実際の敷設光ファイバを模擬することが可能となる。
【００２０】
実際に光伝送路の遅延値、分散値の変動が生じる時間間隔は一定しないが、空中に設置された架線など変動が速い場合は１０分〜２０分程度から海底ケーブルなど安定したものは数時間程度の内であるが、変動周期Ｔは分単位〜時間単位が考えられ、また変調信号の劣化への影響の点からは、変動が使用（伝送）ビット周期と同程度となると誤りとなる点から、バースト的誤りのおそれを知る点からすれば変動周期Ｔは使用ビット周期の１０倍程度以上が好ましいが、上限は対象となる光伝送路の遅延値、分散値の変動が生じる時間間隔程度にすればよい。
このように設定された確率分布に従う、ランダムに変化する遅延量（分散量）を発生させる装置は図７に示す手法を実行するものとして例えば図９Ａに示すものが考えられる。
【００２１】
入力部４１から遅延量が従う確率分布Ｐ（ｘ）、遅延量の最小値Ｄmin 、最大値Ｄmax 、サンプル数ｎ、変動周期Ｔなどが入力され、これらは記憶部４２に記憶され、ステップＳ２における計算がＰmax 計算部４３で行われ、ステップＳ３で発生される乱数ＤR ，ＰR が乱数生成部４４で生成され、ステップＳ４で行われる、発生乱数が設定確率分布内にあるか否かの判定が判定部４５で行われ、ステップＳ６における変動周期Ｔを経過したか否かがタイマ４６で決定され、ステップＳ７における決定した遅延量の可変遅延手段への設定制御は遅延量設定部４７で行われ、遅延量設定回数がｎ回になったか否かの判定や全体の制御は制御部４８で行われる。
図９Ａに示した装置は制御手段２２内に設けられる。この装置をコンピュータによりプログラムを実行して機能させることもできる。この場合はこの遅延量変動生成設定プログラムがプログラムメモリ４９に格納され、このプログラムＣＰＵ乃至マイクロプロセッサよりなる制御部４８により実行し、ブロック４３〜４７で示す各部の機能が実行される。
【００２２】
予め保存したランダムな経時変化データを利用する場合は、例えば図９Ｂに示すように、記憶部５１に前述した遅延量の経時変化データが格納され制御部５２は設定された変動周期Ｔの経過をタイマ５３の制御、監視により検出し、変動周期Ｔの経過ごとに記憶部５１から経時変化データを順次１つづつ読み出して遅延量設定部５４によりその読み出した１つの遅延量を可変遅延手段１３に設定するようにされる。
図９Ａ及びＢに示した装置は分散値の変動生成にも同様に適用できる。
上述において、可変遅延手段１３、分散付与手段２１に対する制御は片方ずつ行う場合、同時に行う場合がある。
【００２３】
図１１を参照して第４の実施例を説明する。この第４の実施例は、送信側伝送装置１１から入力する光信号を偏波によって分配する偏波分離手段１２と、波長に依存しない遅延を与える可変遅延手段１３と、波長により異なる遅延を与える分散付与手段２１および第２の分散付与手段２１’と、偏波により分配された２つの光信号を合波する合波手段１５と、可変遅延手段１３、分散付与手段２１および第２の分散付与手段２１’を制御する制御手段２２を具備している。送信側伝送装置１１から入力された信号光を偏波により２つの経路に分配し、一方の経路を通過する信号光に可変遅延手段１３により波長に依存しない遅延を与えると共に分散付与手段２１により波長によって異なる遅延（分散）を与え、他方の経路を通過する信号光に第２の分散付与手段２１’により分散を与える。両経路を通過した２つの信号光を合波手段１５により合波し、受信側伝送装置１６へ出力する。
ここで、以上の伝送路模擬装置の第４の実施例は、一方の経路において可変遅延手段１３および分散付与手段２１により与えられる遅延と他方の経路において第２の分散付与手段２１’により与えられる遅延の違いにより、一次および高次のＰＭＤを再現することができる。
そして、可変遅延手段１３を制御して一方の経路を通過する信号光に与える波長に依存しない遅延の量を変化させることにより、一次のＰＭＤ（ＤＧＤ）値を変化させることができる。
また、双方の経路を通過する信号光に与える分散値をそれぞれ分散付与手段２１および第２の分散付与手段２１’により制御することにより、高次のＰＭＤ値を変化させることができる。
更に、両経路に与える分散付与手段２１と第２の分散付与手段２１’の分散値を等しくすることにより、波長により伝搬遅延が変化する群速度分散を再現することができる。
また、両経路に与える遅延の波長依存性を制御することにより一次のＰＭＤ、高次のＰＭＤ、群速度分散を同時に再現することができる。
図１２を参照して第５の実施例を説明する。この第５の実施例は、図１１を参照して図示説明された第４の実施例において、他方の経路において第２の分散付与手段２１’に可変減衰手段２６を直列接続したものに相当する。
ところで、分散付与手段２１および第２の分散付与手段２１’は、その分散特性、即ち、分散値を変化させると、その損失も変化する。分散付与手段の分散特性を変化させたことに起因するこの損失の変化は、可変減衰手段２６の減衰率を変化調整することにより、両経路を通過する光信号の減衰を等しくすることができる。そして、分散付与手段２１および第２の分散付与手段２１’は、波長に依存してその損失が変化する。この場合も、可変減衰手段２６の減衰率を変化調整することにより、両経路を通過する光信号の減衰を等しくすることができる。
図１３は一次および高次のＰＭＤ、群速度分散を同時に模擬した場合の各経路に与える分散値の波長依存性を示す図である。各経路に等しく与えられる分散が群速度分散に対応しており、各経路に与えられる分散の差が二次のＰＭＤに対応している。分散の傾きの差は三次のＰＭＤに対応する。
このように、実際の敷設ファイバにより近い環境を模擬し、ＰＭＤ補償器や送受信装置の性能評価を行うことが可能となる。
【発明の効果】
この発明によれば、直交偏波間での群遅延差（ＤＧＤ）だけでなく、波長によりＤＧＤ値が変化する高次のＰＭＤを実現することが出来る。実際の敷設ファイバで起こるＰＭＤの経時変化もＤＧＤおよび高次のＰＭＤを例えばコンピュータ制御により変化させることで実現させることも可能となる。従って、実際の敷設ファイバにより近い環境を模擬し、ＰＭＤ補償器や送受信装置の性能評価を行うことが可能となる。
参考文献
[1] T.Takahashi et al.,Electronics Letters,vol.30,no.4,p.348,1994.
[2] H.Rosenfeld et al.,OFC 2001,PD27-1,(2001).
[3] C.D.Poole et al.,Opt.Lett.,no.16,p.372(1991).
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明装置の実施例の構成を示すブロック図。
【図２】この発明装置の他の実施例の構成を示すブロック図。
【図３】この発明装置の更に他の実施例の構成を示すブロック図。
【図４】図１に示した実施例において分散付与手段２１を具体化した例を示すブロック図。
【図５】信号光に付与する分散値の制御方法を説明するためのＤＧＤ値−波長特性を示す図。
【図６】Ａは敷設ファイバのＤＧＤスペクトル特性の例を示す図、Ｂはこの発明の伝送路模擬装置により得られたＤＧＤスペクトル特性の一例を示す図である。
【図７】遅延量制御手法の一例の手順を示す流れ図。
【図８】遅延量の確率密度分布を示す図。
【図９】遅延量の経時的変化させる装置の例を示す機能構成図。
【図１０】従来の光伝送路模擬装置の構成を示す図。
【図１１】第４の実施例を説明するブロック図。
【図１２】第５の実施例を説明するブロック図。
【図１３】ＰＭＤおよび群速度分散を同時に模擬する場合の各経路の分散を示す図。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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