(57)【要約】【課題】波長分割多重伝送において、受信側に必要な分散量を適切に設定して受信品質を高める。【解決手段】光伝送路１０１上の複数ノードに設けられる光多重装置１０２において入力信号をそれぞれ異なるサブキャリア周波数のサブキャリア変調信号に変換し、非線形光学媒質１１３により搬送光に相互変調して伝送させる光周波数分割多重伝送システム１００に設けられる光信号受信装置１０３である。光信号受信装置１０３は、サブキャリア変調信号の周波数に対応して受信に必要な波長分散量の関係に基づく値の波長分散量を有する波長分散媒質１２１と、波長分散媒質１２１を透過した搬送光を電気信号に変換するフォトディテクタ１２２と、フォトディテクタ１２２により変換された電気信号を用いて受信データ処理を行うバンドパスフィルタ１２３および位相同期回路１２４を含む多重信号受信部を有する。【選択図】図１
2014049987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光伝送路上の複数ノードに設けられる光多重装置において入力信号をそれぞれ異なるサブキャリア周波数のサブキャリア変調信号に変換し、非線形光学媒質により搬送光に相互変調して伝送させる光周波数分割多重伝送システムに設けられる光信号受信装置において、
前記サブキャリア変調信号の周波数に対応して受信に必要な波長分散量の関係に基づく値の波長分散量を有する波長分散媒質と、
前記波長分散媒質を透過した搬送光を電気信号に変換するフォトディテクタと、
前記フォトディテクタにより変換された電気信号を用いて受信データ処理を行う多重信号受信部と、
を有することを特徴とする光信号受信装置。
【請求項２】
周波数と分散量の関係に基づき、前記波長分散媒質の分散量は、前記サブキャリア変調信号の周波数帯域における振幅の劣化が所定範囲内に収まる周波数に対応する値としたことを特徴とする請求項１に記載の光信号受信装置。
【請求項３】
周波数と分散量の関係に基づき、前記波長分散媒質の分散量は、前記サブキャリア変調信号の周波数帯域に対して許容される許容範囲内の値としたことを特徴とする請求項１に記載の光信号受信装置。
【請求項４】
前記波長分散媒質は、正の分散を持つ波長分散媒質を用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の光信号受信装置。
【請求項５】
前記波長分散媒質の分散量は、前記光伝送路が有する分散量を差し引いた値に設定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の光信号受信装置。
【請求項６】
複数の前記サブキャリア変調信号が多重化されている場合、当該複数の前記サブキャリア変調信号群の周波数帯域の上限周波数と下限周波数とに基づく当該上限周波数の許容範囲と下限周波数の許容範囲と、前記光伝送路が有する分散量とに基づいて、前記波長分散媒質の分散量を設定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の光信号受信装置。
【請求項７】
前記波長分散媒質は、分散量が可変な可変波長分散媒質を用いることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の光信号受信装置。
【請求項８】
前記多重信号受信部は、前記フォトディテクタにより変換された電気信号が入力され、所望の周波数帯域の前記サブキャリア変調信号を通過させるフィルタと、前記フィルタを通過した前記サブキャリア変調信号を位相同期により検波する位相同期回路とを含み、
前記位相同期回路の出力振幅が最大となるように、前記可変波長分散媒質の波長分散量を制御する制御回路を有することを特徴とする請求項７に記載の光信号受信装置。
【請求項９】
前記多重信号受信部は、前記フォトディテクタにより変換された電気信号が入力され、所望の周波数帯域の前記サブキャリア変調信号を通過させるフィルタと、前記フィルタを通過した前記サブキャリア変調信号を位相同期により検波する位相同期回路とを含み、
前記フォトディテクタにより変換された電気信号の周波数特性をモニターし、使用されている前記サブキャリア変調信号の周波数帯域を識別する電気スペクトラムアナライザと、
前記電気スペクトラムアナライザが識別した前記サブキャリア変調信号の周波数帯域の上限周波数と下限周波数とに基づく当該上限周波数の許容範囲と下限周波数の許容範囲と、前記光伝送路が有する分散量とに基づいて、前記可変波長分散媒質に設定する分散量を制御する監視制御回路を有することを特徴とする請求項７に記載の光信号受信装置。
【請求項１０】
光伝送路上の複数ノードに設けられる光多重装置において入力信号をそれぞれ異なるサブキャリア周波数のサブキャリア変調信号に変換し、非線形光学媒質により搬送光に相互変調して伝送させる光周波数分割多重伝送システムに設けられ、所定の波長分散量を有する波長分散媒質と、前記波長分散媒質を透過した搬送光を電気信号に変換するフォトディテクタと、前記フォトディテクタにより変換された電気信号を用いて受信データ処理を行う多重信号受信部と、を有する光信号受信装置の光信号受信方法において、
前記波長分散媒質には、前記サブキャリア変調信号の周波数に対応して受信に必要な波長分散量の関係に基づく値の分散量を設定することを特徴とする光信号受信方法。
【請求項１１】
光伝送路上の複数ノードに設けられる光多重装置において入力信号をそれぞれ異なるサブキャリア周波数のサブキャリア変調信号に変換し、非線形光学媒質により搬送光に相互変調して伝送させ、所定の波長分散量を有する波長分散媒質と、前記波長分散媒質を透過した搬送光を電気信号に変換するフォトディテクタと、前記フォトディテクタにより変換された電気信号を用いて受信データ処理を行う多重信号受信部とを有する光信号受信装置からなる光周波数分割多重伝送システムにおいて、
前記波長分散媒質には、前記サブキャリア変調信号の周波数に対応して受信に必要な波長分散量の関係に基づく値の分散量を設定したことを特徴とする光周波数分割多重伝送システム。
【請求項１２】
前記サブキャリア変調信号のうち、前記光信号受信装置から伝送距離が遠いノードの前記光多重装置ほど低周波な周波数を用い、前記光信号受信装置から伝送距離が近いノードの前記光多重装置ほど高周波な周波数を用いることを特徴とする請求項１１に記載の光周波数分割多重伝送システム。
【請求項１３】
前記光信号受信装置を複数有し、
複数の前記光信号受信装置の前記波長分散媒質は、前記サブキャリア変調信号に対する許容帯域が異なる分散量をそれぞれ有することにより、
複数の前記光信号受信装置により、広帯域の前記サブキャリア変調信号を受信することを特徴とする請求項１１または１２に記載の光周波数分割多重伝送システム。
【請求項１４】
前記光信号受信装置を複数有し、
前記波長分散媒質は複数縦列接続され、各波長分散媒質同士の接続箇所が光分波器を介して各前記光信号受信装置に接続されていることにより、
複数の前記光信号受信装置により、広帯域の前記サブキャリア変調信号を受信することを特徴とする請求項１１または１２に記載の光周波数分割多重伝送システム。
【請求項１５】
前記波長分散媒質として分散量が可変な可変波長分散媒質と、
複数の前記光多重装置がそれぞれ送信する前記サブキャリア変調信号の使用状態を多重信号管理情報として管理する監視制御部とを有し、
前記監視制御部は、前記サブキャリア変調信号の周波数帯域の上限周波数と下限周波数とに基づく当該上限周波数の許容範囲と下限周波数の許容範囲と、前記光伝送路が有する分散量とに基づいて、前記可変波長分散媒質に設定する分散量を制御することを特徴とする請求項１１または１２に記載の光周波数分割多重伝送システム。
【請求項１６】
前記多重信号管理情報は、複数の前記光多重装置がそれぞれ送信する前記サブキャリア変調信号の占有帯域幅、中心周波数、周波数空き状態の各情報を含むことを特徴とする請求項１５に記載の光周波数分割多重伝送システム。
【請求項１７】
前記監視制御部が管理する前記多重信号管理情報を複数の前記光多重装置に送信する下り信号生成部を有することを特徴とする請求項１５または１６に記載の光周波数分割多重伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送光に対してサブキャリア変調信号を付加して伝送する方式の光信号受信装置、光信号受信方法および光周波数分割多重伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
異なる波長（光キャリア周波数）の光信号を多重する技術として、波長分割多重技術（ＷＤＭ：（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）がある。このＷＤＭは、異なる波長の複数の搬送光に対してそれぞれベースバンド変調を行い、光合分波器により多重・分離を行う。このため、狭い波長（周波数）間隔での多重のためには、送信器間および波長分波器において非常に高精度な波長制御が必要となり、狭い波長（周波数）間隔での多重が困難である。
【０００３】
また、光周波数分割多重技術（光ＦＤＭ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）がある。このＦＤＭは、送信側（光伝送路途中の各光多重装置）においてそれぞれ異なるサブキャリア周波数のデータ信号を搬送波に乗せて多重伝送させ、受信側において電気的に信号の分離を行う（例えば、下記特許文献１参照。）。
【０００４】
この光ＦＤＭによれば、受信側では、一般的な狭帯域高周波フィルタを用いて信号の分離が可能であるため、高密度な信号多重が行える。送信側において、搬送光に対して制御光に重畳された変調信号を多重する際には、非線形光学媒質を用いて、搬送光と制御光の相互位相変調（ＸＰＭ：Ｃｒｏｓｓ  Ｐｈａｓｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）効果を用いる。
【０００５】
光ＦＤＭでは、単一の波長（光周波数）の搬送光に対して、搬送光を光伝送路の途中で非線形光学媒質を用いてサブキャリア変調信号により位相変調することで搬送光に対して異なるデータ信号を付加することが可能である。これを送信側がそれぞれ異なるサブキャリア周波数で行うことで各送信側のデータ信号を一つの搬送光に対して多重する周波数分割多重が実現可能である。受信側では、受信した変調信号を光フィルタにより片側波帯成分のみを抽出して各送信側のデータ信号を受信できる。光ＦＤＭでは、複数のデータ信号を一つの搬送光に多重するため、受信側では搬送光のみを受信すればよく、波長多重通信（ＷＤＭ）に比して簡単な構成で受信することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２１５６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、光ＦＤＭにおいて、搬送光をフォトディテクタで一括受信して自乗検波した場合、サブキャリア変調信号は両側波帯を同時に受信するとデータ変調成分が相殺されて消えるため、そのままではサブキャリア変調信号を受信することができない。
【０００８】
このため、光ＦＤＭでは、波長分散を持つ波長分散媒質を透過させ受信することが考えられる。サブキャリア変調信号を光ファイバ（ＳＭＦ）や分散補償ファイバ（ＤＣＦ）、ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ）、エタロンフィルタ等の波長分散媒質に透過させて分散を付加することで位相変調信号を光強度信号として受信することが可能となる。しかし、波長分散媒質を用いて付加する分散量には物理的な制限が生じる。このため、必要量に対して分散量が少ない場合や、また逆に与え過ぎた場合には、受信信号が歪み、受信強度が弱くなってしまう。また、最適な分散量は、ベースバンド信号とサブキャリア変調信号を分離するために、サブキャリア変調信号を重畳した周波数帯域にも依存する。
【０００９】
このように光ＦＤＭでは、サブキャリア変調信号を光強度信号として取り出すために波長分散を適切に設定しなければならない。この波長分散は、光伝送路の波長分散特性や、光伝送路上の複数の送信側における各サブキャリア周波数に対応させなければならない。
【００１０】
一つの側面では、本発明は、波長分割多重伝送において、受信側に必要な分散量を適切に設定して受信品質を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
一つの案では、光伝送路上の複数ノードに設けられる光多重装置において入力信号をそれぞれ異なるサブキャリア周波数のサブキャリア変調信号に変換し、非線形光学媒質により搬送光に相互変調して伝送させる光周波数分割多重伝送システムに設けられる光信号受信装置において、前記サブキャリア変調信号の周波数に対応して受信に必要な波長分散量の関係に基づく値の波長分散量を有する波長分散媒質と、前記波長分散媒質を透過した搬送光を電気信号に変換するフォトディテクタと、前記フォトディテクタにより変換された電気信号を用いて受信データ処理を行う多重信号受信部と、を有する光信号受信装置を用いる。
【発明の効果】
【００１２】
一つの実施形態によれば、波長分割多重伝送において、受信側に必要な分散量を適切に設定して受信品質を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施の形態にかかる光周波数分割多重伝送システムを示す図である。
【図２】図２は、光周波数分割多重伝送システムの分散の影響について実際の伝送結果を示す図である。
【図３】図３は、光周波数分割多重伝送システムのサブキャリア変調信号周波数と、受信時に必要な波長分散量との関係を示す図表である。
【図４】図４は、分散値を固定としたときの受信可能な周波数帯域幅を示す図表である。
【図５】図５は、受信装置に設ける波長分散媒質を説明する図である。
【図６】図６は、光周波数分割多重伝送システム全体におけるサブキャリア変調信号の周波数とノードの位置の関係を示す図である。
【図７】図７は、複数のサブキャリア変調の周波数毎に固定の波長分散媒質を用いる受信側の構成例を示す図である。
【図８】図８は、複数のサブキャリア変調の周波数毎に固定の波長分散媒質を用いる受信側の他の構成例を示す図である。
【図９】図９は、変調信号の周波数帯域がシステム構成で定められている場合の受信側の構成例を示す図である。
【図１０】図１０は、可変波長分散媒質を用いた場合の受信側の構成例を示す図である。
【図１１】図１１は、可変波長分散媒質を用いた場合の受信側の他の構成例を示す図である。
【図１２】図１２は、図１１に示す監視制御回路が行う分散量可変制御の処理内容を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、可変波長分散媒質を用いた場合の受信側の他の構成例を示す図である。
【図１４】図１４は、多重信号管理情報の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、図１３に示す監視制御部が行う分散量可変制御の処理内容を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（実施の形態）
以下に添付図面を参照して、開示技術の好適な実施の形態を詳細に説明する。図１は、実施の形態にかかる光周波数分割多重伝送システムを示す図である。
【００１５】
この光周波数分割多重（光ＦＤＭ）伝送システム１００は、ＣＷ光等の搬送光を伝送する光伝送路１０１の途中に、Ｎ個の非線形光学媒質を用いた光多重装置１０２を設置する。この光多重装置１０２は、搬送光に対してＮ個の周波数分割多重信号群を多重して伝送し、受信装置１０３により一括受信する。
【００１６】
光伝送路１０１の途中に設置された光多重装置１０２は、制御光生成部１１１と、光合波器１１２と、非線形光学媒質１１３とを含む。制御光生成部１１１は、搬送光の周波数νcとは異なる少し離れた周波数のサブキャリア周波数ｆjのサブキャリア変調信号である制御光Ｅsjを生成する。光合波器１１２は、搬送光Ｅc(j-1)（光周波数νc）と、制御光生成部１１１により生成された制御光Ｅsjとを合波する。非線形光学媒質１１３は、搬送光を制御光により相互に位相変調する。これにより、光多重装置１０２では、搬送光に対して広帯域に周波数分割多重信号νc±ｆjを多重する。
【００１７】
受信装置１０３は、光分波器１０４を介して複数設けられる。この受信装置１０３は、波長に対して所定の分散量を有する波長分散媒質１２１と、波長分散媒質１２１を介して光受信する光信号を電気信号に変換するフォトディテクタ（ＰＤ）１２２と、ＰＤ１２２が出力する電気信号に基づき、電気的に受信処理を行う多重信号受信部とを含む。多重信号受信部は、所望する変調信号のみ通過させるバンドパスフィルタ１２３と、バンドパスフィルタ通過後の電気信号を位相同期させ検波する位相同期回路１２４と、位相同期回路１２４の後段に設けられ、受信信号をデータ処理するデータ処理部（不図示）とを含む。
【００１８】
複数の受信装置１０３は、複数の光多重装置１０２のサブキャリア変調信号の周波数に対応して、波長分散媒質１２１の波長分散量が異なるよう設定される（詳細は後述する）。これにより、複数の光多重装置１０２が送信するサブキャリア変調信号からデータ変調成分を抽出して受信可能にする。
【００１９】
非線形光学媒質１１３内では、相互位相変調（ＸＰＭ）効果により、信号光に重畳された強度変調信号ｆNが搬送光に転写されて伝搬する。複数の光多重装置１０２から次々に信号光を多重することで、非線形光学媒質１１３の広帯域性を利用した超広帯域な光周波数分割多重伝送システムが実現できる。図１に示すように、光伝送路１０１の１段目の光多重装置１０２では、ｆ1の制御光により搬送光νcを中心として±ｆ1の変調信号が合波される。同様に、光伝送路１０１の各段の光多重装置１０２では、ｆ2，…，ｆNの制御光により搬送光νcを中心として±ｆ2，±ｆNの変調信号が合波される。
【００２０】
サブキャリア変調信号Ｅ（ｔ）は下記式（１）のように表わすことができる。
【００２１】
【数１】
2014049987.tif 000003
【００２２】
ここで、Ｅは電界振幅、ω0は搬送光の光周波数、ωはサブキャリア変調周波数、ｍpj（ｔ），ｍaj（ｔ）は、位相および振幅データ変調、φ0jは初期位相である。この式はベッセル関数を用いて各周波数成分（ω0，ω０＋ω，ω0−ω）の和として下記式（２）のように表わされる。
【００２３】
【数２】
2014049987.tif 000004
【００２４】
Ｊ1は、１次の第一種ベッセル関数であり、βは十分小さいとして０次のベッセル関数Ｊ0＝１、また２次以降の項は無視する。このサブキャリア変調信号の光電力Ｐ（ｔ）＝｜Ｅ（ｔ）｜2は、下記式（３）となる。
【００２５】
【数３】
2014049987.tif 000005
【００２６】
ここでβは十分小さいとして、Ｊ0＝１，Ｊ１2＝０となる。受信装置１０３において、フォトディテクタ（ＰＤ）１２２により自乗検波した場合、データ変調成分ｍpj，ｍajの項は消失する。このため、サブキャリア変調信号のすべての周波数成分をフォトディテクタ１２２により電気信号に変換した場合、そのままではサブキャリア変調信号を受信することができない。このため、受信装置１０３で受信する際には、上記の波長分散媒質１２１や複屈折媒質を用いてサブキャリア変調信号のデータ変調成分を光強度信号として取り出す。これ以外に、急峻な光フィルタにより片側波帯成分のみを抽出する方法がある。これらの中でも、波長分散媒質１２１が最も安価であり、容易に入手しやすい。
【００２７】
波長分散媒質１２１としては、一般に市販されているものとして、通常の光ファイバ（ＳＭＦ）や分散補償ファイバ（ＤＣＦ）、分散量を制御したファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ）、エタロンフィルタを利用したものがある。受信装置１０３において、このような波長分散媒質１２１を用いることで、サブキャリア変調信号のデータ変調成分を光電力成分として取り出すことが可能となる。伝搬定数β、長さＬの波長分散媒質１２１透過後のサブキャリア変調信号の電界は、下記式（４）で示される。
【００２８】
【数４】
2014049987.tif 000006
【００２９】
βは波長分散媒質１２１の伝搬定数であり、周波数ω0付近のテイラー級数展開は、下記式（５）となる。
【００３０】
【数５】
2014049987.tif 000007
【００３１】
ここで、下記式（６）が得られる。
【００３２】
【数６】
2014049987.tif 000008
【００３３】
よって、上記式（２）の各項にそれぞれ異なる群遅延を与えることになり、下記式（７）となる。
【００３４】
【数７】
2014049987.tif 000009
【００３５】
そして、２次分散までを考慮すると、下記式（８）となる。
【００３６】
【数８】
2014049987.tif 000010
【００３７】
波長分散媒質透過後の光電力は、下記式（９）により得ることができる。
【００３８】
【数９】
2014049987.tif 000011
【００３９】
となりデータ変調成分が検出可能となる。
上記式（９）より、ｓｉｎ（１／２・β2ωj2Ｌ）＝±１
のときデータ変調成分が最大となる。
【００４０】
最適な波長分散媒質１２１の長さは、下記式（１０）で表される。
【００４１】
【数１０】
2014049987.tif 000012
【００４２】
ここで、λ0は中心波長（λ0＝２πc／ω0）、Ｄは波長分散（Ｄ＝２πｃβ2／λ02）である。
【００４３】
例えば、λ0＝１．５５μｍ、サブキャリア変調周波数ｆ＝６ＧＨｚにおいて最適な分散量Ｄ×Ｌ＝１７３０ｐｓ／ｎｍとなり、シングルモードファイバ（Ｄ＝１６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ）のみで分散を付加する場合は、Ｌopt＝１０８ｋｍとなる。上記式（９）より、データ変調信号の振幅が−３ｄＢ以内の効率を得るためには、下記式（１１）が条件となる。
【００４４】
【数１１】
2014049987.tif 000013
【００４５】
したがって、下記式（１２）が最適な条件となる。
【００４６】
【数１２】
2014049987.tif 000014
【００４７】
また、波長分散媒質１２１を一定としたとき、データ変調信号の振幅が−３ｄＢ以内の効率を満たす周波数帯域は、下記式（１３）で表される。
【００４８】
【数１３】
2014049987.tif 000015
【００４９】
例えば、λ0＝１．５５μｍ、Ｄ×Ｌ＝１７３０ｐｓ／ｎｍとすると、３．５ＧＨｚ＜ｆ＜７．７ＧＨｚとなる。
【００５０】
上記のように、適度な分散を付加し、複数の多重信号が重畳された搬送光をフォトディテクタ１２２で一括受光した後は、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１２３により電気的に所望の変調周波数（ｆ1〜ｆN）を切り出し検波することにより、強度変調信号として受信可能となる。
【００５１】
光多重装置１０２は、光伝送路中１０１に挿入するものであり、光多重装置１０２により多重する信号は単一のサブキャリア変調信号に限らず、複数の互いに独立なサブキャリア変調信号を足し合わせた多重信号でもよい。
【００５２】
光多重装置１０２における非線形光学媒質１１３を用いた光相互変調としては、相互位相変調による光位相変調や光パラメトリック効果による光強度変調などを用いることができる。非線形光学媒質１１３としては、光ファイバ、周期分極反転ニオブ酸リチウム、半導体光増幅器、シリコン細線導波路等の高屈折率差光導波路等を用いることができる。例えば、光ファイバとしては、高非線形ファイバ（ＨＮＬＦ：Ｈｉｇｈ  ＮｏｎＬｉｎｅａｒ  ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｂｅｒ）をはじめ、コアにゲルマニウムやビスマス等をドープして非線形屈折率を高めたファイバや導波路構成、モードフィールドを小さくすることで光パワー密度を高めたファイバや導波路構成、カルコゲナイドガラスを用いたファイバや導波路構成、フォトニック結晶ファイバや導波路構成等を採用するようにしてもよい。
【００５３】
また、他の非線形光学媒質として、量子井戸構造の半導体光アンプ、量子ドット半導体光アンプ、シリコンフォトニクス型導波路等を用いることも可能である。さらに、他の非線形光学媒質として、三光波混合などの２次の非線形光学効果を発生させるデバイスを利用することもできる。この場合、これらのデバイスは、例えば、擬似位相整合構造を有するＬｉＮｂＯ3導波路、ＧａＡｌＡｓ素子、あるいは２次非線形光学結晶等を用いることもできる。また、２次非線形光学媒質での光相互変調の後、光フィルタにより搬送光のみを抽出し、制御光を分離してもよい。
【００５４】
（光ＦＤＭ伝送における分散の影響について）
図２は、光周波数分割多重伝送システムの分散の影響について実際の伝送結果を示す図である。受信する際の分散量を−２４００〜＋１８００ｐｓ／ｎｍまで変化させたときのＰＤ１２２受信後のアイパターンをそれぞれ示す。表２０１は、横軸が±の分散量であり、縦軸が受光強度である。波長分散媒質１２１としてＳＭＦファイバを用いたとき、このＳＭＦファイバの長さを可変させて分散量を異ならせる。この際、最適分散量を得るには最長で１０５ｋｍ等の長さが必要となる。表２０２は、横軸が±の分散量であり、縦軸が挿入損失である。波長分散媒質（ＤＣＦ）１２１挿入時の挿入損失を示し、プラス側とマイナス側とでは損失の特性が異なっている。
【００５５】
そして、図２の特性図２１０に示すように、分散がゼロでは信号が消失してしまい、受信装置１０３での受信が不可能となる。分散を適度にマイナス方向、もしくはプラス方向へ与えていくと、信号振幅が大きくなる。分散を与え過ぎると信号振幅が小さくなり、アイパターン自身も汚くなる（特性図２１１，２１２等）。この結果から、受信する際には、波長分散媒質１２１により適切な分散を与える必要があることがわかる。すなわち、受信装置１０３において所望の変調信号をフォトディテクタ１２２により自乗検波する際に、位相変調がかかった両側波帯を一括受信するため、適度な分散を与える必要がある。さらに、プラス方向でもマイナス方向でも、分散量が同じであれば同じ受信強度が得られることがわかる。
【００５６】
図３は、光周波数分割多重伝送システムのサブキャリア変調信号周波数と、受信時に必要な波長分散量との関係を示す図表である。横軸は周波数、縦軸は最適分散量および波長分散媒質１２１としてのＳＭＦの長さを示す。受信装置１０３における受信時に必要な波長分散量Ｄoptは、下記式（１４）で示され、サブキャリア変調信号周波数の二乗に反比例する。
【００５７】
【数１４】
2014049987.tif 000016
【００５８】
例えば、１ＧＨｚのサブキャリア周波数を受信する際の波長分散量は、６２４００ｐｓ／ｎｍとなる。この波長分散量は、ＳＭＦを用いて実現することは不可能である。一方、１０ＧＨｚのサブキャリア周波数を受信する際の波長分散量は、６２４ｐｓ／ｎｍとなる。このように、周波数が１０倍高い信号は、必要な分散量は１００分の１になる。サブキャリア周波数が低周波信号であるほど、莫大な波長分散量が必要となり、受信の際に不利となる。また、逆にサブキャリア周波数が高周波信号であるほど、波長分散量は少なくて済むが、光部品や電気部品の価格が上昇する。つまり、波長分散の観点からも、適度な利用周波数範囲が存在する。
【００５９】
図４は、分散値を固定としたときの受信可能な周波数帯域幅を示す図表である。横軸は周波数、縦軸は最適分散量および波長分散媒質１２１としてのＳＭＦの長さを示す。最大信号振幅±３ｄＢの周波数範囲を示す。図４に示すように、波長分散媒質１２１を２００ｐｓ／ｎｍの波長分散量とした場合、１２．６ＧＨｚ［１０．２〜２２．８ＧＨｚ］の帯域幅が受信可能となる。また、１０００ｐｓ／ｎｍの波長分散量とした場合には、５．６４ＧＨｚ［４．５６〜１０．２ＧＨｚ］の帯域幅が受信可能となる。また、１００００ｐｓ／ｎｍの波長分散量とした場合には、１．７８ＧＨｚ［１．４４〜３．２２ＧＨｚ］の帯域幅が受信可能となる。このように、波長分散量が固定の一つの波長分散媒質１２１としたとき、すべてのサブキャリア変調信号を受信することはできず、受信装置１０３が受信可能な周波数範囲に制限が生じる。
【００６０】
（受信装置に設ける波長分散媒質について）
図５は、受信装置に設ける波長分散媒質を説明する図である。受信装置１０３に設ける波長分散媒質１２１は、以下のように、プラス（正）の分散を持つものを利用したほうが全体のコストが下げられ有利となる。図２に示したように、受信する際に必要な波長分散量Ｄoptは、正負どちらの分散でもよいことがわかっている。そして、通常のシングルモードファイバ（ＳＭＦ）を光伝送路１０１として使用する場合、分散は正（１．５５μｍ帯の搬送光を使用する場合、約１６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ）となる。
【００６１】
例えば、図５に示すように、１０ＧＨｚのサブキャリア変調信号を４０ｋｍ伝送後に受信する場合を想定する。搬送光の波長が１．５５μｍの場合、ＳＭＦから受ける分散は１６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであるため、光伝送路１０１全体では１６×４０＝６４０ｐｓ／ｎｍの分散量となる。また、上記図３，図４により、１０ＧＨｚ信号を受信する際に必要な分散量は、約６２４ｐｓ／ｎｍ（２００〜１０４０ｐｓ／ｎｍであれば±３ｄＢ以内の振幅）である。つまり、正の分散を与えて受信する場合、特別な波長分散媒質１２１を設置することなく、光伝送路１０１が波長分散媒質１２１の機能を有し、受信装置１０３での受信が可能となる。一方、負の分散を与えて受信する場合、光伝送路１０１と合わせて−６２４ｐｓ／ｎｍを実現するためには、−６４０−６２４＝−１２６４ｐｓ／ｎｍ（−８６０〜−１６８０ｐｓ／ｎｍが±３ｄＢ幅）の波長分散媒質１２１が別途必要となる。
【００６２】
市販されている波長分散媒質１２１は、通常、分散量に対し価格が増大するため、多くの分散量を持つ波長分散媒質１２１はそれだけ価格が上昇する。したがって、光伝送路１０１を正の波長分散媒質として利用することにより、別途、負の波長分散媒質を用いるよりも低コスト化できることになる。
【００６３】
（光ＦＤＭ伝送におけるサブキャリア変調信号の周波数とノードの位置について）
図６は、光周波数分割多重伝送システム全体におけるサブキャリア変調信号の周波数とノードの位置の関係を示す図である。上述した図３，図４の変調信号の周波数対波長分散の図表が示すように、受信装置１０３の受信の際は、周波数が低い信号が高い信号よりも、より多くの波長分散量を必要とすることがわかる。光伝送路１０１で分散を与える場合、距離に比例して波長分散量は累積し大きくなる。
【００６４】
例えば、変調信号ｆ1が光伝送路１０１から受ける分散量＝Ｄ1＋Ｄ2＋…ＤN
変調信号ｆ2が光伝送路１０１から受ける分散量＝Ｄ2＋…ＤN
変調信号ｆNが光伝送路１０１から受ける分散量＝ＤN
したがって、変調信号ｋが光伝送路１０１から受ける分散量は下記式（１５）となる。
【００６５】
【数１５】
2014049987.tif 000017
【００６６】
したがって、サブキャリア変調信号の周波数が低い信号を、受信側（受信装置１０３）からみたときにより遠くに位置する光多重装置１０２（図６の例では光多重装置１側）に割り当てる。サブキャリア変調信号の周波数が低い信号を受信側に近い位置の光多重装置１０２に割り当てるよりも波長分散媒質１２１として必要な分散量を少なくでき、光ＦＤＭシステム全体として波長分散媒質のコストの削減に有利となる。
【００６７】
（複数のサブキャリア変調帯域の受信構成例１）
図７は、複数のサブキャリア変調の周波数毎に固定の波長分散媒質を用いる受信側の構成例を示す図である。光伝送路１０１に複数の信号が多重されており、かつ分散量を考慮した結果、これら複数の信号を一括して受信できない場合には、受信するサブキャリア変調帯域別に複数の受信装置１０３を用意する。複数の受信装置１０３の前段にはカプラ等の光分波器１０４を設けて複数の受信装置１０３に光分岐させる。
【００６８】
この図７は、分散量が異なる波長分散媒質１〜３用いた例である。１．８〜４ＧＨｚ受信装置１（１０３）と、４〜９ＧＨｚ用受信装置２（１０３）と、９〜２０ＧＨｚ用受信装置３（１０３）の３つに分けた例を示している。光伝送路１０１は、これら各帯域に共通の波長分散媒質として共用し、波長分散媒質１〜３は、所望の分散量から光伝送路１０１の分散を差し引いた分散量を用意する。
【００６９】
例えば、図７の図表７０１を参照すると、
分散媒質１の分散量＝図７の分散１−光伝送路１０１の分散Ｄ１
分散媒質２の分散量＝図７の分散２−光伝送路１０１の分散Ｄ２
分散媒質３の分散量＝図７の分散３−光伝送路１０１の分散Ｄ３
【００７０】
各受信装置１〜３（１０３）では、受信可能な周波数帯を分けて適切な分散量に設定する。例えば、図表７０１に示す±３ｄＢ幅を基準として各周波数帯が重ならない分散量に設定する。これに限らず各周波数帯の一部（周波数の端部）が重なるようにしてもよい。これにより、１．８Ｇ〜２０Ｇまで幅広い変調信号を分散量が異なる波長分散媒質１〜３（１２１）を用いた３つの受信装置１〜３（１０３）により受信可能となる。
【００７１】
（複数のサブキャリア変調帯域の受信構成例２）
図８は、複数のサブキャリア変調の周波数毎に固定の波長分散媒質を用いる受信側の他の構成例を示す図である。上述した構成例１（図７参照）では周波数帯個別に波長分散媒質１２１を用いたが、この図８に示す構成例２では、それぞれの波長分散媒質１２１を縦続接続させている。受信装置１は、波長分散媒質１（１２１）通過後の変調信号が光分波器１（１０４）を介して入力される。受信装置２は、光分波器１（１０４）から波長分散媒質２（１２１）通過後の変調信号が光分波器２（１０４）を介して入力される。受信装置３は、光分波器２（１０４）から波長分散媒質３（１２１）通過後の変調信号が入力される。縦列の段数が多い箇所には、光増幅器８０１を設けてもよい。
【００７２】
受信装置１〜３（１０３）それぞれの受信信号に付加された分散量は、図表８０２を参照すると、
受信装置１：光伝送路１０１Ｄ＋波長分散媒質１
受信装置２：光伝送路１０１Ｄ＋波長分散媒質１＋波長分散媒質２
受信装置３：光伝送路１０１Ｄ＋波長分散媒質１＋波長分散媒質２＋波長分散媒質３となる。
【００７３】
結果として、受信装置１０３の数が増えて波長分散媒質１２１を縦続接続する数が増えるとそれだけ受信感度が悪くなっていく反面、それぞれの波長分散媒質１２１の分散量を少なくできる利点がある。所望する分散量の計算式から、受信装置１０３の構成に応じて、周波数帯域毎に必要な波長分散量を受信装置１０３に与える構成としても、複数のサブキャリア変調帯域の変調信号を受信できるようになる。
【００７４】
（複数のサブキャリア変調帯域の受信構成例３）
図９は、変調信号の周波数帯域がシステム構成で定められている場合の受信側の構成例を示す図である。システム全体がある特定の周波数帯域だけを使用する構成の場合には、  使用周波数帯域の下限周波数におけるＤ-3dB＜波長分散媒質Ｘ（１２１）＋光伝送路１０１の分散量Ｄ＜使用周波数帯域の上限周波数におけるＤ+3dB
の条件式を満たす分散量に設定する。より詳細には、下記式（１６）で示される。
【００７５】
【数１６】
2014049987.tif 000018
【００７６】
例えば、図表９０１に示すように、変調信号の全使用帯域を５〜１０ＧＨｚとした場合、光伝送路１０１と合わせた総分散量Ｄaとなる波長分散媒質Ｘ（１２１）を設ければよい。
【００７７】
上記条件式を満足できない場合、使用周波数帯域を一つの固定の波長分散媒質で受信することができないことを意味する。その場合は、上述した図７，８のように、使用周波数帯域を分けて受信するか、使用周波数帯域を見直し、より狭い帯域へ変更すればよい。
【００７８】
（複数のサブキャリア変調帯域の受信構成例４）
図１０は、可変波長分散媒質を用いた場合の受信側の構成例を示す図である。上述したように、分散量が最適化されていれば、得られる信号振幅は最大となる（図２参照）。例えば、図表１００３に示すように、（ａ）分散量が最適な状態、（ｂ）分散量が合っていない状態、および（ｃ）分散量が全くない状態が考えられる。このため、受信装置１０３は、受信した変調信号振幅を制御回路１００２によりモニターする。位相同期回路１２４の後段には、受信した変調信号振幅を電気的受信部と制御回路１００２にそれぞれ分岐させる電気的な分岐カプラ１００１を設ける。
【００７９】
そして、制御回路１００２では、モニターした信号振幅が最大となるように可変波長分散媒質Ｘ（１０００）の分散量を可変制御する。可変波長分散媒質Ｘ（１０００）としては、ＦＢＧやエタロンを用いて温度可変により分散量を可変させる構成、ＶＩＰＡ（Ｖｉｒｔｕａｌｌｙ  Ｉｍａｇｅｄ  Ｐｈａｓｅｄ  Ａｒｒａｙ）を用いて電気的に分散量を可変させる構成等が考えられる。この際、モニターした信号振幅が最大となるように可変波長分散媒質Ｘ（１０００）の分散量を可変制御すればよく、図表１００３に示したアイパターンの開口状態を検出する処理は不要である。このように、可変波長分散媒質Ｘ（１０００）を用い、モニターした信号振幅が最大となるように可変波長分散媒質Ｘ（１０００）の分散量を可変制御することにより、図表１００３の（ａ）に示すように常に分散量が最適な状態となるように制御できる。
【００８０】
（複数のサブキャリア変調帯域の受信構成例５）
図１１は、可変波長分散媒質を用いた場合の受信側の他の構成例を示す図である。図１１は、図１０と同じく可変波長分散媒質Ｘ（１０００）を用いた構成であるが、信号振幅をモニターするのではなく、電気スペクトラムアナライザ１１０３によりフォトディテクタ１２２が受信した変調信号の電気スペクトルをモニターする。
【００８１】
電気スペクトラムアナライザ１１０３を設けるため、フォトディテクタ（ＰＤ）１２２の後段には、分波器１１０２を設けてフィルタ（ローパスフィルタ）１２３と、電気スペクトラムアナライザ１１０３にそれぞれ変調信号を分岐させる。電気スペクトラムアナライザ１１０３によるモニター出力は、監視制御回路１１０１に入力される。監視制御回路１１０１は、電気スペクトラムアナライザ１１０３によるモニター出力に基づき、可変波長分散媒質Ｘ（１０００）に対する分散量を制御する。
【００８２】
図１２は、図１１に示す監視制御回路が行う分散量可変制御の処理内容を示すフローチャートである。監視制御回路１１０１は、はじめに、光伝送路１０１の分散量Ｄを取得して、可変波長分散媒質Ｘ（１０００）に分散量の初期値を設定する（ステップＳ１２０１）。次に、電気スペクトラムアナライザ１００３にてスキャンさせる（ステップＳ１２０２）。すなわち、監視制御回路１１０１は電気スペクトラムアナライザ１１０３に対し、所定の周波数範囲内の周波数スペクトルを取得させる。
【００８３】
次に、監視制御回路１１０１は、取得した周波数スペクトルから各変調信号の周波数を取得する（ステップＳ１２０３）。そして、監視制御回路１１０１は、変調信号を検出できたか（受信ノードに信号が入力されたか）を判断する（ステップＳ１２０４）。変調信号を検出できれば（ステップＳ１２０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ１２０５に移行し、変調信号を検出できなければ（ステップＳ１２０４：Ｎｏ）、ステップＳ１２０８に移行する。
【００８４】
次に、ステップＳ１２０５にて、監視制御回路１１０１は、変調信号の中で最短、最長周波数を持つ変調信号の周波数をそれぞれｆLOW，ｆHighに設定する（ステップＳ１２０５）。そして、監視制御回路１１０１は、上記式（１６）の演算を実行し、分散量の最適値を算出する（ステップＳ１２０６）。そして、監視制御回路１１０１は、算出された分散量の最適値を可変波長分散媒質Ｘ（１０００）に設定する（ステップＳ１２０７）。この後、処理終了したか判断し（ステップＳ１２０８）、スキャンが必要であれば（ステップＳ１２０８：Ｎｏ）、ステップＳ１２０２に戻り、スキャン済みであれば（ステップＳ１２０８：Ｙｅｓ）、処理終了する。
【００８５】
例えば、図１１の図表１１０５に示すように、変調信号の全使用帯域が５〜１０ＧＨｚの場合、Ｄ-3dB：８３１．９ｐｓ／ｎｍ〜Ｄ+3dB：１０３９．８ｐｓ／ｎｍの間（図中Ｄa）が最適な総分散量（光伝送路１０１の分散を含む）となる。この値から光伝送路１０１の総分散を差し引くことにより、可変波長分散媒質Ｘ（１０００）の分散量を算出することができる。
【００８６】
先に説明した図１０に示す構成ではそれぞれの変調信号に対しては分散量を最適化可能であるが、変調信号群に対して一括して分散量を制御することができない。これに対し、図１１に示した構成によれば、電気スペクトラムアナライザ１１０３を用いることにより、変調信号群を識別可能となる。そして、システムの使用帯域全体に最適化した分散量の設定が可能となる。
【００８７】
（複数のサブキャリア変調帯域の受信構成例６）
図１３は、可変波長分散媒質を用いた場合の受信側の他の構成例を示す図である。上述した構成例同様に、可変波長分散媒質Ｘ（１０００）を用いる構成である。また、受信装置１０３は、複数の光多重装置１〜Ｎ（１０２）を多重信号管理情報を用いて管理する。この多重信号管理情報は、システム全体の使用周波数帯域を統合管理し、高密度な周波数多重を実現する。
【００８８】
このため、受信ノード（受信装置１０３）は、図１０に示す各構成に加えて、監視制御部１３０１と、監視制御信号受信部１３０２と、光分波器１３０３と、下り信号生成部１３０４と、分波器１３０５と、を含む。分波器１３０５の後段には、異なる通過帯域のフィルタ１２３をそれぞれ備え、異なる周波数の複数の変調信号に対する複数の位相同期回路１２４を設けることができる。
【００８９】
光分波器１３０３は、光伝送路１０１から受信した変調信号を可変波長分散媒質Ｘ（１０００）と、監視制御信号受信部１３０２とに分岐させる。この光分波器１３０３では、図表１３０６に示すように、複数の光多重装置１〜Ｎ（１０２）から送信される多重信号管理情報を監視制御信号受信部１３０２に分岐出力する。監視制御信号受信部１３０２では、複数の光多重装置１〜Ｎ（１０２）から送信される多重信号管理情報を受信し、監視制御部１３０１に出力する。監視制御部１３０１は、監視制御信号受信部１３０２が受信した多重信号管理情報に基づき、複数の光多重装置１〜Ｎ（１０２）の変調信号の出力状態等の情報に基づき、システム全体の使用周波数帯域を統合管理する。そして、監視制御部１３０１は、全光多重装置１０２の使用周波数帯域を識別し、最適な分散量を可変波長分散媒質Ｘ（１０００）に設定する。図１３の図表１３０６に示すように、各光多重装置１〜Ｎ（１０２）の使用周波数帯域は、変調周波数と、変調周波数に対応した占有帯域幅を有する。
【００９０】
図１４は、多重信号管理情報の一例を示す図である。この多重信号管理情報１４０１は、複数の光多重装置１〜Ｎ（１０２）がそれぞれ出力し、監視制御部１３０１が管理番号を付与し、図示しない管理テーブルに管理している。多重信号管理情報１４０１は、管理番号と、信号挿入ノードと、変調周波数と、占有帯域幅と、中心周波数と、変調信号の使用状態（空または満）の各パラメータを含む。下り信号生成部１３０４は、この管理テーブルに格納されたシステム全体の多重信号管理情報を複数の光多重装置１〜Ｎ（１０２）に送信し、複数の光多重装置１〜Ｎ（１０２）は受信した多重信号管理情報を記憶する。これにより、複数の光多重装置１〜Ｎ（１０２）は、他の光多重装置１０２の使用状況を把握することができ、使用可能な周波数帯域を用いた送信を行うことができる。
【００９１】
例えば、図１４の管理番号１は、光伝送路１０１上の信号挿入ノードがＡ−２、変調周波数が１００ＭＨｚ、占有帯域幅が２００ＭＨｚ、中心周波数が５９００ＭＨｚ、変調信号の使用状態が満である。管理番号３は、光伝送路１０１上の信号挿入ノードがＡ−１、変調周波数が６５０ＭＨｚ、占有帯域幅が１３００＋５０ＭＨｚ、中心周波数が９１５０ＭＨｚ、変調信号の使用状態が空である。空状態が満であれば変調信号が使用されている状態であり、監視制御部１３０１は、この満となっている管理番号の変調信号の中心周波数を用いて、可変波長分散媒質Ｘ（１０００）の分散量制御を行う。すなわち、監視制御部１３０１は、使用中の変調信号について、管理テーブル上の多重信号管理情報１４０１を用いて最短周波数ｆLOWと最長周波数ｆLOW，ｆHighを持つ信号を検索する。
【００９２】
図１５は、図１３に示す監視制御部が行う分散量可変制御の処理内容を示すフローチャートである。監視制御部１３０１は、はじめに、光伝送路１０１の分散量Ｄを取得して、可変波長分散媒質Ｘ（１０００）の分散量の初期値を設定する（ステップＳ１５０１）。次に、監視制御部１３０１は、光多重装置１０２の数Ｋを初期値１に設定する（ステップＳ１５０２）。そして、監視制御部１３０１は、光多重装置Ｋ（１０２）が送信する変調信号の中心周波数を取得する（ステップＳ１５０３）。この中心周波数は、図１４に示す管理テーブル検索により取得する。
【００９３】
この後、監視制御部１３０１は、Ｋ＝Ｎであるか判断する（ステップＳ１５０４）。Ｎは光伝送路１０１上に設けられるすべての光多重装置１０２の数であり、管理テーブル検索からすべての光多重装置の情報を取得できたか否かの判断に相当する。Ｋ＝Ｎでなければ（ステップＳ１５０４：Ｎｏ）、Ｋを１インクリメントし（ステップＳ１５０６）、ステップＳ１５０３に戻る。Ｋ＝Ｎであれば（ステップＳ１５０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ１５０５に移行する。
【００９４】
ステップＳ１５０５では、監視制御部１３０１は、管理テーブルを検索し、変調信号の中で最短、最長周波数を持つ変調信号の周波数をそれぞれｆLOW，ｆHighに設定する（ステップＳ１５０５）。そして、監視制御部１３０１は、上記式（１６）の演算を実行し、分散量の最適値を算出する（ステップＳ１５０７）。そして、監視制御部１３０１は、算出された分散量の最適値を可変波長分散媒質Ｘ（１０００）に設定する（ステップＳ１５０８）。この後、処理終了したか判断し（ステップＳ１５０９）、スキャンが必要であれば（ステップＳ１５０９：Ｎｏ）、ステップＳ１５０２に戻り、スキャン済みであれば（ステップＳ１５０９：Ｙｅｓ）、処理終了する。
【００９５】
以上説明したように、監視制御部１３０１が全ノードの光多重装置１０２で共有する多重信号管理情報を用いることで、現在使用中の周波数帯域の上限と下限をリアルタイムで把握することが可能となる。また、各ノードの光多重装置１０２の使用周波数に変化があるたびに、監視制御部１３０１が最適な分散量を計算し、可変波長分散媒質Ｘ（１０００）の分散量を使用周波数に対応して制御することができるようになる。
【００９６】
以上説明した実施の形態によれば、光ＦＤＭ伝送システムにより、光伝送路の複数のノードの光多重装置から情報を伝送することができる。複数の光多重装置はそれぞれ異なるサブキャリア周波数のサブキャリア変調信号を搬送波に重畳する。そして、上述した実施の形態では、受信側に波長分散媒質を設け、光多重装置が使用しているサブキャリア周波数に基づき、必要な分散量を設定する。これにより、受信側では、光多重装置が送信したサブキャリア変調信号を良好な信号波形を有して取り出すことができるようになる。
【００９７】
また、受信側において複数の光多重装置のサブキャリア周波数を監視する構成とすることにより、光多重装置の使用周波数に対応して受信側の波長分散媒質の分散量が常に最適となるように可変制御することができる。これにより、光多重装置の使用周波数が変更されても、受信側では常に安定して受信できるとともに、受信品質を高めることができるようになる。
【００９８】
また、本実施の形態で説明した監視制御回路１１０１、監視制御部１３０１は、予め用意されたプログラムをＣＰＵ等のプロセッサで実行することにより実現することもできる。また、このプログラムは、プロセッサが読み取り可能な記録媒体に記録され、プロセッサによって記録媒体から読み出されることによって実行できる。また、このプログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布してもよい。
【００９９】
上述した各実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【０１００】
（付記１）光伝送路上の複数ノードに設けられる光多重装置において入力信号をそれぞれ異なるサブキャリア周波数のサブキャリア変調信号に変換し、非線形光学媒質により搬送光に相互変調して伝送させる光周波数分割多重伝送システムに設けられる光信号受信装置において、
前記サブキャリア変調信号の周波数に対応して受信に必要な波長分散量の関係に基づく値の波長分散量を有する波長分散媒質と、
前記波長分散媒質を透過した搬送光を電気信号に変換するフォトディテクタと、
前記フォトディテクタにより変換された電気信号を用いて受信データ処理を行う多重信号受信部と、
を有することを特徴とする光信号受信装置。
【０１０１】
（付記２）周波数と分散量の関係に基づき、前記波長分散媒質の分散量は、前記サブキャリア変調信号の周波数帯域における振幅の劣化が所定範囲内に収まる周波数に対応する値としたことを特徴とする付記１に記載の光信号受信装置。
【０１０２】
（付記３）前記振幅の劣化の前記所定範囲は、０〜−３ｄＢであることを特徴とする付記２に記載の光信号受信装置。
【０１０３】
（付記４）周波数と分散量の関係に基づき、前記波長分散媒質の分散量は、前記サブキャリア変調信号の周波数帯域に対して許容される許容範囲内の値としたことを特徴とする付記１に記載の光信号受信装置。
【０１０４】
（付記５）前記波長分散媒質は、正の分散を持つ波長分散媒質を用いることを特徴とする付記１〜４のいずれか一つに記載の光信号受信装置。
【０１０５】
（付記６）前記波長分散媒質の分散量は、前記光伝送路が有する分散量を差し引いた値に設定することを特徴とする付記１〜５のいずれか一つに記載の光信号受信装置。
【０１０６】
（付記７）複数の前記サブキャリア変調信号が多重化されている場合、当該複数の前記サブキャリア変調信号群の周波数帯域の上限周波数と下限周波数とに基づく当該上限周波数の許容範囲と下限周波数の許容範囲と、前記光伝送路が有する分散量とに基づいて、前記波長分散媒質の分散量を設定することを特徴とする付記１〜６のいずれか一つに記載の光信号受信装置。
【０１０７】
（付記８）前記波長分散媒質は、分散量が可変な可変波長分散媒質を用いることを特徴とする付記１〜７のいずれか一つに記載の光信号受信装置。
【０１０８】
（付記９）前記多重信号受信部は、前記フォトディテクタより変換された電気信号が入力され、所望の周波数帯域の前記サブキャリア変調信号を通過させるフィルタと、前記フィルタを通過した前記サブキャリア変調信号を位相同期により検波する位相同期回路とを含み、
前記位相同期回路の出力振幅が最大となるように、前記可変波長分散媒質の波長分散量を制御する制御回路を有することを特徴とする付記８に記載の光信号受信装置。
【０１０９】
（付記１０）前記多重信号受信部は、前記フォトディテクタにより変換された電気信号が入力され、所望の周波数帯域の前記サブキャリア変調信号を通過させるフィルタと、前記フィルタを通過した前記サブキャリア変調信号を位相同期により検波する位相同期回路とを含み、
前記フォトディテクタにより変換された電気信号の周波数特性をモニターし、使用されている前記サブキャリア変調信号の周波数帯域を識別する電気スペクトラムアナライザと、
前記電気スペクトラムアナライザが識別した前記サブキャリア変調信号の周波数帯域の上限周波数と下限周波数とに基づく当該上限周波数の許容範囲と下限周波数の許容範囲と、前記光伝送路が有する分散量とに基づいて、前記可変波長分散媒質に設定する分散量を制御する監視制御回路を有することを特徴とする付記８に記載の光信号受信装置。
【０１１０】
（付記１１）光伝送路上の複数ノードに設けられる光多重装置において入力信号をそれぞれ異なるサブキャリア周波数のサブキャリア変調信号に変換し、非線形光学媒質により搬送光に相互変調して伝送させる光周波数分割多重伝送システムに設けられ、所定の波長分散量を有する波長分散媒質と、前記波長分散媒質を透過した搬送光を電気信号に変換するフォトディテクタと、前記フォトディテクタにより変換された電気信号を用いて受信データ処理を行う多重信号受信部と、を有する光信号受信装置の光信号受信方法において、
前記波長分散媒質には、前記サブキャリア変調信号の周波数に対応して受信に必要な波長分散量の関係に基づく値の分散量を設定することを特徴とする光信号受信方法。
【０１１１】
（付記１２）周波数と分散量の関係に基づき、前記波長分散媒質の分散量は、前記サブキャリア変調信号の周波数帯域における振幅の劣化が所定範囲内に収まる周波数に対応する値に設定することを特徴とする付記１１に記載の光信号受信方法。
【０１１２】
（付記１３）光伝送路上の複数ノードに設けられる光多重装置において入力信号をそれぞれ異なるサブキャリア周波数のサブキャリア変調信号に変換し、非線形光学媒質により搬送光に相互変調して伝送させ、所定の波長分散量を有する波長分散媒質と、前記波長分散媒質を透過した搬送光を電気信号に変換するフォトディテクタと、前記フォトディテクタにより変換された電気信号を用いて受信データ処理を行う多重信号受信部とを有する光信号受信装置からなる光周波数分割多重伝送システムにおいて、
前記波長分散媒質には、前記サブキャリア変調信号の周波数に対応して受信に必要な波長分散量の関係に基づく値の分散量を設定したことを特徴とする光周波数分割多重伝送システム。
【０１１３】
（付記１４）前記サブキャリア変調信号のうち、前記光信号受信装置から伝送距離が遠いノードの前記光多重装置ほど低周波な周波数を用い、前記光信号受信装置から伝送距離が近いノードの前記光多重装置ほど高周波な周波数を用いることを特徴とする付記１３に記載の光周波数分割多重伝送システム。
【０１１４】
（付記１５）前記光信号受信装置を複数有し、
複数の前記光信号受信装置の前記波長分散媒質は、前記サブキャリア変調信号に対する許容帯域が異なる分散量をそれぞれ有することにより、
複数の前記光信号受信装置により、広帯域の前記サブキャリア変調信号を受信することを特徴とする付記１３または１４に記載の光周波数分割多重伝送システム。
【０１１５】
（付記１６）前記光信号受信装置を複数有し、
前記波長分散媒質は複数縦列接続され、各波長分散媒質同士の接続箇所が光分波器を介して各前記光信号受信装置に接続されていることにより、
複数の前記光信号受信装置により、広帯域の前記サブキャリア変調信号を受信することを特徴とする付記１３または１４に記載の光周波数分割多重伝送システム。
【０１１６】
（付記１７）前記波長分散媒質として分散量が可変な可変波長分散媒質と、
複数の前記光多重装置がそれぞれ送信する前記サブキャリア変調信号の使用状態を多重信号管理情報として管理する監視制御部とを有し、
前記監視制御部は、前記サブキャリア変調信号の周波数帯域の上限周波数と下限周波数とに基づく当該上限周波数の許容範囲と下限周波数の許容範囲と、前記光伝送路が有する分散量とに基づいて、前記可変波長分散媒質に設定する分散量を制御することを特徴とする付記１３または１４に記載の光周波数分割多重伝送システム。
【０１１７】
（付記１８）前記多重信号管理情報は、複数の前記光多重装置がそれぞれ送信する前記サブキャリア変調信号の占有帯域幅、中心周波数、周波数空き状態の各情報を含むことを特徴とする付記１７に記載の光周波数分割多重伝送システム。
【０１１８】
（付記１９）前記監視制御部が管理する前記多重信号管理情報を複数の前記光多重装置に送信する下り信号生成部を有することを特徴とする付記１７または１８に記載の光周波数分割多重伝送システム。
【符号の説明】
【０１１９】
１００  光周波数分割多重（光ＦＤＭ）伝送システム
１０１  光伝送路
１０２  光多重装置
１０３  受信装置
１０４  光分波器
１１１  制御光生成部
１１２  光合波器
１１３  非線形光学媒質
１２１  波長分散媒質
１２２  フォトディテクタ
１２３  バンドパスフィルタ
１２４  位相同期回路
１０００  可変波長分散媒質
１１０１  監視制御回路
１１０２  分波器
１１０３  電気スペクトラムアナライザ
１３０１  監視制御部
１４０１  多重信号管理情報
【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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【図１４】
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【図１５】
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