(57)【要約】【課題】多重できる信号は、スペクトラムの幅で決まっているため、決まった波長数以上は多重できなかった。【解決手段】それぞれ波長の異なる光を放出する複数の光源と、複数の光源に対応して設けられ、複数の光源からの複数の光を少なくとも二方向の偏光方向の光とする複数の偏光素子と、複数の偏光素子に対応して設けられ、各偏光素子からの光と情報信号がそれぞれ入力される複数の光信号変調器と、複数の光信号変調器からの光信号を多重化する信号多重部と、を備えた光送信機と、  光送信機から受信した光信号を波長ごとに信号分離する信号分離部と、信号分離された光信号のうち、少なくとも二方向の偏光方向の光のうちの一つの偏光方向の光をそれぞれ通過させる複数の偏光コントローラと、を備えた光受信機と、を有する。  【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ波長の異なる光を放出する複数の光源と、該複数の光源に対応して設けられ、該複数の光源からの複数の光を少なくとも二方向の偏光方向の光とする複数の偏光素子と、前記複数の偏光素子に対応して設けられ、各偏光素子からの光と情報信号とがそれぞれ入力される複数の光信号変調器と、前記複数の光信号変調器からの光信号を多重化する信号多重部と、を備えた光送信機と、
前記光送信機から受信した光信号を波長ごとに信号分離する信号分離部と、信号分離された光信号のうち、前記少なくとも二方向の偏光方向の光のうちの一つの偏光方向の光をそれぞれ通過させる複数の偏光コントローラと、を備えた光受信機と、
を有する多重光伝送装置。
【請求項２】
請求項１に記載の多重光伝送装置において、前記複数の偏光コントローラの光信号から復調された情報信号のエラーを検出するエラー検出器と、該エラーを抑制するように前記偏光コントローラの偏光を制御する偏光制御部とを有する多重光伝送装置。
【請求項３】
それぞれ波長の異なる光を放出する複数の光源と、該複数の光源に対応して設けられ、該複数の光源からの複数の光を少なくとも二方向の偏光方向の光とする複数の偏光素子と、前記複数の偏光素子に対応して設けられ、各偏光素子からの光信号と情報信号とがそれぞれ入力される複数の光信号変調器と、前記複数の光信号変調器からの光信号を多重化する信号多重部と、を備えた光送信機。
【請求項４】
少なくとも二方向の偏光方向に偏光され、複数の波長に多重化された光信号を受信し、該光信号を波長ごとに信号分離する信号分離部と、信号分離された光信号のうち、前記少なくとも二方向の偏光方向の光のうちの一つの偏光方向の光をそれぞれ通過させる複数の偏光コントローラと、を備えた光受信機。
【請求項５】
請求項４に記載の光受信機において、前記複数の偏光コントローラの光信号から復調された情報信号のエラーを検出するエラー検出器と、該エラーを抑制するように前記偏光コントローラの偏光を制御する偏光制御部とを有する光受信機。
【請求項６】
光送信機において、複数の光源から、それぞれ波長の異なる光を放出し、該複数の光源からの複数の光を少なくとも二方向の偏光方向の光とし、偏光された光と情報信号とを用いて信号変調を行い、それぞれ信号変調された複数の光信号を多重化して送信し、
光受信機において、前記光送信機から受信した光信号を波長ごとに信号分離し、信号分離された光信号を前記少なくとも二方向の偏光方向の光のうちの一つの偏光方向の光とする、多重光伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は多重光伝送装置、送信機、受信機及び多重光伝送方法に係わり、特に波長多重により信号を多重して光伝送を行う多重光伝送装置、送信機、受信機及び多重光伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は背景技術となる多重光伝送装置の構成例を示すブロック図である。図１において、長距離光伝送送信機１０１は光伝送装置送信機１からの信号を、長距離光通信用に所要の波長（第１の波長）と光出力の光信号に変換し、信号多重部１０３へ出力する。同様に、長距離光伝送送信機１０２は光伝送装置送信機２からの信号を、長距離光通信用に所要の波長（第２の波長）と光出力の光信号に変換し、信号多重部１０３へ出力する。
【０００３】
信号多重部１０３から出力された光信号は、光伝送路１０４を通り、信号分離部１０５で各波長に分離される。第１の波長の信号は長距離光伝送受信器１０６で受信され、光伝送装置受信器３へ送信される。同様に、第２の波長の信号は長距離光伝送受信器１０７で受信され、光伝送装置受信器４へ送信される。
【０００４】
こうして、光伝送装置送信機１と光伝送装置受信機３、および、光伝送装置送信機２と光伝送装置受信機４の間に、長距離光通信装置を入れることで、長距離離れた区間での通信が可能となることは一般的に知られている。
【０００５】
多重光伝送装置に関連する技術としては、特許文献１に同一偏波の第１の側波帯及び第１の光搬送波、並びに第２の側波帯及び第２の光搬送波を含む光信号を生成する光送信装置と、光信号を受信して第１又は第２の光搬送波を除去後に電気信号に変換する光受信装置とを含む光通信システムが記載されている。また、特許文献２には、光伝送路から入力する受信信号の弁別閾値を決定する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２１２８３５号公報（段落００１８−００２２、００２９等）
【特許文献２】特開２００２−９６９９号公報（段落００２５−００２６等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の多重光伝送装置では、波長多重により信号を多重していたが、多重できる信号は、スペクトラムの幅で決まっているため、決まった波長数以上は多重できなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係わる典型的な多重光伝送装置は、それぞれ波長の異なる光を放出する複数の光源と、該複数の光源に対応して設けられ、該複数の光源からの複数の光を少なくとも二方向の偏光方向の光とする複数の偏光素子と、前記複数の偏光素子に対応して設けられ、各偏光素子からの光と情報信号とがそれぞれ入力される複数の光信号変調器と、前記複数の光信号変調器からの光信号を多重化する信号多重部と、を備えた光送信機と、
前記光送信機から受信した光信号を波長ごとに信号分離する信号分離部と、信号分離された光信号のうち、前記少なくとも二方向の偏光方向の光のうちの一つの偏光方向の光をそれぞれ通過させる複数の偏光コントローラと、を備えた光受信機と、
を有する多重光伝送装置である。
【０００９】
本発明に係わる典型的な光送信機は、それぞれ波長の異なる光を放出する複数の光源と、該複数の光源に対応して設けられ、該複数の光源からの複数の光を少なくとも二方向の偏光方向の光とする複数の偏光素子と、前記複数の偏光素子に対応して設けられ、各偏光素子からの光信号と情報信号とがそれぞれ入力される複数の光信号変調器と、前記複数の光信号変調器からの光信号を多重化する信号多重部と、を備えた光送信機である。
【００１０】
本発明に係わる典型的な光受信機は、少なくとも二方向の偏光方向に偏光され、複数の波長に多重化された光信号を受信し、該光信号を波長ごとに信号分離する信号分離部と、信号分離された光信号のうち、前記少なくとも二方向の偏光方向の光のうちの一つの偏光方向の光をそれぞれ通過させる複数の偏光コントローラと、を備えた光受信機である。
【００１１】
本発明に係わる典型的な多重光伝送方法は、光送信機において、複数の光源から、それぞれ波長の異なる光を放出し、該複数の光源からの複数の光を少なくとも二方向の偏光方向の光とし、偏光された光と情報信号とを用いて信号変調を行い、それぞれ信号変調された複数の光信号を多重化して送信し、
光受信機において、前記光送信機から受信した光信号を波長ごとに信号分離し、信号分離された光信号を前記少なくとも二方向の偏光方向の光のうちの一つの偏光方向の光とする、多重光伝送方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、以下に記載するような典型的な効果を奏する。
第１の効果は光の偏光特性を利用することで多重密度を増やすことができることである。
第２の効果は偏光の制御を行うことで、多重数に応じて偏光軸数を変えることができることである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】背景技術となる多重光伝送装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明に係わる送信機の一実施形態を示すブロック図である。
【図３】本発明に係わる受信機の一実施形態を示すブロック図である。
【図４】波長と、偏光の配置の一配置例を示す図である。
【図５】本発明に係わる多重光伝送装置による多重光伝送方法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】
以下、本発明の典型的な一実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００１５】
本発明に係わる多重光伝送装置は、図２に示す受信機と図３に示す送信機とを光ファイバ等の光伝送路で接続して構成することができる。図５は本発明に係わる多重光伝送装置による多重光伝送方法を示すフローチャートである。
【００１６】
図２は、本発明に係わる送信機の一実施形態を示すブロック図である。
【００１７】
図２に示すように、レーザーダイオード（LD）１１の特定波長λ1の光信号（CW光）を偏光フィルタ（偏光素子となる）１２へ入力し（ステップＳ２１1）、ｙ方向の偏光特性（ｙ偏光）をもった光信号（CW光）に変換し、光信号変調器１３へ入力する（ステップＳ２１２）。送信機へ入力された光信号は、光/電気信号変換回路１４にて、電気信号に変換される。この電気信号を光信号変調器１３へ入力し（ステップＳ２１２）、ｙ偏光特性をもった光変調信号を信号多重部（マルチプレクサ）１５へ出力する（ステップＳ２１３）。
【００１８】
また、レーザーダイオード（LD）１１１の特定波長λ2の光信号（CW光）を偏光フィルタ（偏光素子となる）１１２へ入力し（ステップＳ２１１）、ｘ方向の偏光特性（Ｘ偏光）をもった光信号（CW光）に変換し、光信号変調器１１３へ入力する（ステップＳ２１２）。送信機へ入力された他の光信号は、光/電気信号変換回路１１４にて、電気信号に変換される。この電気信号を光信号変調器１１３へ入力し（ステップＳ２１２）、Ｘ偏光特性をもった光変調信号を信号多重部（マルチプレクサ）１５へ出力する（ステップＳ２１３）。
【００１９】
図３は、本発明に係わる受信機の一実施形態を示すブロック図である。
【００２０】
図２に示した送信機から送信され、信号分離部５０で波長毎に分離された信号は（ステップＳ２１４）、偏光コントローラ６１に入力され、所望の偏光（ｙ偏光）の信号のみを通過させる（ステップＳ２１５）。その後、所望の偏光（ｙ偏光）の信号がカプラ６４へ入力する（ステップＳ２１６）。一方、レーザーダイオード（LD）６２の特定波長λ1のローカルCW光も、偏光フィルタ６３に入力され、所望の偏光（ｙ偏光）の信号のみが通過し、カプラ６４へ入力される（ステップＳ２１６）。カプラ６４で信号光とローカル光を重畳することで、光受信器６５でコヒーレント受信する（ステップＳ２１７）。この信号をフレーム検出器６６へ入力し、後段の光/電気変換器６９で光信号に変換し光信号として出力する。
【００２１】
また一方、フレーム検出器６６からエラー検出器６７へ渡し、エラー検出器６７にて、エラーを検出し、エラーが最小となるように偏光制御回路６８では、偏光コントローラ６１の偏光を制御する。
【００２２】
同様に、信号分離部５０で別の波長で分離された信号は（ステップＳ２１４）、偏光コントローラ１６１に入力され、所望の偏光（ｘ偏光）の信号のみを通過させる（ステップＳ２１５）。その後、所望の偏光（ｘ偏光）の信号がカプラ１６４へ入力する（ステップＳ２１６）。一方、レーザーダイオード（LD）１６２の特定波長λ2のローカルCW光も、偏光フィルタ１６３に入力され所望の偏光（ｘ偏光）の信号のみが通過し、カプラ１６４へ入力され（ステップＳ２１６）。カプラ１６４で信号光とローカル光を重畳することで、光受信器１６５でコヒーレント受信する（ステップＳ２１７）。この信号をフレーム検出器１６６へ入力し、後段の光/電気変換器１６９で光信号に変換し光信号として出力する。
【００２３】
また一方、フレーム検出器１６６からエラー検出器１６７へ渡し、エラー検出器１６７にて、エラーを検出し、エラーが最小となるように偏光制御回路１６８では、偏光コントローラ１６１の偏光を制御する。
【００２４】
この様にして、波長と、偏光に依存した信号光のみを送信機で受信することができる。
【００２５】
なお、上記実施形態では、ｘ偏光、ｙ偏光のみとしているが、偏光を細かく用いて多重数を増やしても良い。また、簡易化のため、波長はλ1、λ2の光信号を多重化した例について説明したが、それ以上の数の波長の光信号を多重化する送信機、それらを分離する受信機を構成してもよいことは勿論である。例えば図４に示すように送信機で波長がλ1〜λ6の光信号を多重化し、受信機で多重化された信号を分離してもよい。また、λ1〜λ6以上の波長の光信号を多重化し、受信機で多重化された信号を分離してもよい。
【００２６】
次に波長と、偏光の配置の一配置例を、図４を使用して説明する。
【００２７】
図４において、送信機が送出する信号は、（波長：偏光）＝（λ１、ｙ偏光）、（λ３、y偏光）、（λ５、y偏光）、（λ２、ｘ偏光）、（λ４、ｘ偏光）、（λ６、ｘ偏光）と、並んでいる。
【００２８】
λ１、λ３、λ５は波長間隔が50GHzのｙ偏光、λ２、λ４、λ６は波長間隔は50GHzのｘ偏光である。
【００２９】
そして、λ１、λ２、λ３、λ４、λ５、λ６は２５GHｚの波長間隔で配置できる。
【００３０】
図１に示したような背景技術であれば、波長間隔は50GHzの信号密度しかとれない場合でも、偏光を利用することで、密度を２倍にすることができる。
【００３１】
本実施形態では、長距離光伝送装置において波長多重と共に、光の偏光を利用した多重を行うことにより、多重できる信号密度を増加できる。  
【００３２】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下の構成には限られない。
【００３３】
（付記１）
それぞれ波長の異なる光を放出する複数の光源と、該複数の光源に対応して設けられ、該複数の光源からの複数の光を少なくとも二方向の偏光方向の光とする複数の偏光素子と、前記複数の偏光素子に対応して設けられ、各偏光素子からの光と情報信号とがそれぞれ入力される複数の光信号変調器と、前記複数の光信号変調器からの光信号を多重化する信号多重部と、を備えた光送信機と、
前記光送信機から受信した光信号を波長ごとに信号分離する信号分離部と、信号分離された光信号のうち、前記少なくとも二方向の偏光方向の光のうちの一つの偏光方向の光をそれぞれ通過させる複数の偏光コントローラと、を備えた光受信機と、
を有する多重光伝送装置。
【００３４】
（付記２）
付記１の多重光伝送装置において、前記複数の偏光コントローラの光信号から復調された情報信号のエラーを検出するエラー検出器と、該エラーを抑制するように前記偏光コントローラの偏光を制御する偏光制御部とを有する多重光伝送装置。
【００３５】
（付記３）
それぞれ波長の異なる光を放出する複数の光源と、該複数の光源に対応して設けられ、該複数の光源からの複数の光を少なくとも二方向の偏光方向の光とする複数の偏光素子と、前記複数の偏光素子に対応して設けられ、各偏光素子からの光信号と情報信号とがそれぞれ入力される複数の光信号変調器と、前記複数の光信号変調器からの光信号を多重化する信号多重部と、を備えた光送信機。
【００３６】
（付記４）
少なくとも二方向の偏光方向に偏光され、複数の波長に多重化された光信号を受信し、該光信号を波長ごとに信号分離する信号分離部と、信号分離された光信号のうち、前記少なくとも二方向の偏光方向の光のうちの一つの偏光方向の光をそれぞれ通過させる複数の偏光コントローラと、を備えた光受信機。
【００３７】
（付記５）
付記４の光受信機において、前記複数の偏光コントローラの光信号から復調された情報信号のエラーを検出するエラー検出器と、該エラーを抑制するように前記偏光コントローラの偏光を制御する偏光制御部とを有する光受信機。
【００３８】
（付記６）
光送信機において、複数の光源から、それぞれ波長の異なる光を放出し、該複数の光源からの複数の光を少なくとも二方向の偏光方向の光とし、偏光された光と情報信号とを用いて信号変調を行い、それぞれ信号変調された複数の光信号を多重化して送信し、
光受信機において、前記光送信機から受信した光信号を波長ごとに信号分離し、信号分離された光信号を前記少なくとも二方向の偏光方向の光のうちの一つの偏光方向の光とする、多重光伝送方法。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、信号を多重化して送信し、受信した多重化信号を分離して光通信を行う多重光伝送装置、送信機、受信機及び多重光伝送方法に用いられるものである。
【符号の説明】
【００４０】
１１、１１１  レーザーダイオード（ＬＤ）
１２、１１２  偏光フィルタ
１３、１１３  光信号変調器
１４、１１４  光／電気信号変換回路
１５  信号多重部
５０  信号分離部
６１、１６１  偏光コントローラ
６２、１６１  レーザーダイオード（ＬＤ）
６３、１６３  偏光フィルタ
６４、１６４  カプラ
６５、１６５  光受信器
６６、１６６  フレーム検出器
６７、１６７  エラー検出器
６８、１６８  偏光制御回路
６９、１６９  光／電気変換器
【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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