(57)【要約】光受信機は、第１偏波の局所光と、第１偏波とは直交する第２偏波の信号光を合波して第１合波光を出力する手段と、第１合波光を第１電気信号に変換する手段と、第１偏波及び第２偏波の偏波面それぞれと４５度の角度の偏波面の成分を通過させる第１偏光手段と、第１偏光手段を通過した第１合波光の成分を第２電気信号に変換する手段と、第１偏波又は第２偏波の光を１／４波長だけ遅延させる第１遅延手段と、第１偏波及び第２偏波の偏波面それぞれと４５度の角度の偏波面の成分を通過させる第２偏光手段と、第１遅延手段及び第２偏光手段を通過した第１合波光の成分を第３電気信号に変換する手段と、第１電気信号を分岐して、第４電気信号及び第５電気信号を出力する分岐手段と、第２電気信号から第４電気信号を減ずる手段と、第３電気信号から第５電気信号を減ずる手段と、を備えている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１偏波の局所光と、前記第１偏波とは直交する第２偏波の信号光を合波して第１合波光を出力する第１合波手段と、
前記第１合波光を第１電気信号に変換する第１変換手段と、
前記第１偏波及び前記第２偏波の偏波面それぞれと４５度の角度の偏波面の成分を通過させる第１偏光手段と、
前記第１偏光手段を通過した前記第１合波光の成分を第２電気信号に変換する第２変換手段と、
前記第１偏波又は前記第２偏波の光を１／４波長だけ遅延させる第１遅延手段と、
前記第１偏波及び前記第２偏波の偏波面それぞれと４５度の角度の偏波面の成分を通過させる第２偏光手段と、
前記第１遅延手段及び前記第２偏光手段を通過した前記第１合波光の成分を第３電気信号に変換する第３変換手段と、
前記第１電気信号を分岐して、第４電気信号及び第５電気信号を出力する分岐手段と、
前記第２電気信号から前記第４電気信号を減ずる第１減算手段と、
前記第３電気信号から前記第５電気信号を減ずる第２減算手段と、
を備えている、光受信機。
【請求項２】
前記第１合波手段は、同じ電力の前記第１合波光を、前記第１変換手段、前記第１偏光手段及び前記第１遅延手段それぞれに出力し、
前記分岐手段は、前記第１電気信号を分岐して、前記第１電気信号の半分の振幅の前記第４電気信号及び前記第５電気信号を出力する、請求項１に記載の光受信機。
【請求項３】
前記第１合波手段は、前記第１合波光を、前記第１変換手段、前記第１偏光手段及び前記第１遅延手段それぞれに出力し、
前記第１偏光手段及び前記第１遅延手段それぞれに出力される前記第１合波光の電力は、前記第１変換手段に出力される前記第１合波光の√２倍の電力であり、
前記分岐手段は、前記第１電気信号を分岐して、前記第１電気信号の半分の電力の前記第４電気信号及び前記第５電気信号を出力する、請求項１に記載の光受信機。
【請求項４】
前記第２偏波の局所光と、前記第１偏波の信号光を合波して第２合波光を出力する第２合波手段と、
前記第２合波光を第６電気信号に変換する第４変換手段と、
前記第１偏波及び前記第２偏波の偏波面それぞれと４５度の角度の偏波面の成分を通過させる第３偏光手段と、
前記第３偏光手段を通過した前記第２合波光の成分を第７電気信号に変換する第５変換手段と、
前記第１偏波又は前記第２偏波の光を１／４波長だけ遅延させる第２遅延手段と、
前記第１偏波及び前記第２偏波の偏波面それぞれと４５度の角度の偏波面の成分を通過させる第４偏光手段と、
前記第２遅延手段及び前記第４偏光手段を通過した前記第２合波光の成分を第８電気信号に変換する第６変換手段と、
前記第６電気信号を分岐して、第９電気信号及び第１０電気信号を出力する分岐手段と、
前記第７電気信号から前記第９電気信号を減ずる第３減算手段と、
前記第８電気信号から前記第１０電気信号を減ずる第４減算手段と、
をさらに備えている、請求項１から３のいずれか１項に記載の光受信機。
【請求項５】
光源が射出する光を偏波分離して前記第１偏波の局所光及び前記第２偏波の局所光を出力する第１分離手段と、
光伝送路から受信する光を偏波分離して前記第１偏波の信号光及び前記第２偏波の信号光を出力する第２分離手段と、
をさらに備えている、請求項４に記載の光受信機。
【請求項６】
第１偏波の局所光と、前記第１偏波とは直交する第２偏波の信号光を合波して第１合波光を出力する第１合波手段と、
前記第１合波光を第１電気信号に変換する第１変換手段と、
前記第１偏波及び前記第２偏波の偏波面それぞれと４５度の角度の偏波面の成分を通過させる第１偏光手段と、
前記第１偏光手段を通過した前記第１合波光の成分を第２電気信号に変換する第２変換手段と、
前記第１偏波又は前記第２偏波の光を１／４波長だけ遅延させる第１遅延手段と、
前記第１偏波及び前記第２偏波の偏波面それぞれと４５度の角度の偏波面の成分を通過させる第２偏光手段と、
前記第１遅延手段及び前記第２偏光手段を通過した前記第１合波光の成分を第３電気信号に変換する第３変換手段と、
前記第１電気信号をデジタル変換して第１デジタル値を出力する第１出力手段と、
前記第２電気信号をデジタル変換して第２デジタル値を出力する第２出力手段と、
前記第３電気信号をデジタル変換して第３デジタル値を出力する第３出力手段と、
前記第１デジタル値に所定係数を乗じて第４デジタル値を求め、前記第２デジタル値から前記第４デジタル値を減ずる処理と、前記第３デジタル値から前記第４デジタル値を減ずる処理を行う処理手段と、
を備えている、光受信機。
【請求項７】
前記所定係数は０．５である、請求項６に記載の光受信機。
【請求項８】
前記所定係数は１／√２である、請求項６に記載の光受信機。
【請求項９】
第１偏波の局所光と、前記第１偏波とは直交する第２偏波の信号光を合波して第１合波光を出力することと、
前記第１合波光を第１電気信号に変換することと、
前記第１合波光から前記第１偏波及び前記第２偏波の偏波面それぞれと４５度の角度の偏波面の成分を取り出して第２電気信号に変換することと、
前記第１合波光に含まれる前記第１偏波の局所光又は前記第２偏波の信号光を１／４波長だけ遅延させた後、前記第１偏波及び前記第２偏波の偏波面それぞれと４５度の角度の偏波面の成分を取り出して第３電気信号に変換することと、
前記第１電気信号を分岐して、第４電気信号及び第５電気信号を生成することと、
前記第２電気信号から前記第４電気信号を減ずることと、
前記第３電気信号から前記第５電気信号を減ずることを、
含む、コヒーレント光受信方法。
【請求項１０】
第１偏波の局所光と、前記第１偏波とは直交する第２偏波の信号光を合波して第１合波光を出力することと、
前記第１合波光を第１電気信号に変換することと、
前記第１合波光から前記第１偏波及び前記第２偏波の偏波面それぞれと４５度の角度の偏波面の成分を取り出して第２電気信号に変換することと、
前記第１合波光に含まれる前記第１偏波の局所光又は前記第２偏波の信号光を１／４波長だけ遅延させた後、前記第１偏波及び前記第２偏波の偏波面それぞれと４５度の角度の偏波面の成分を取り出して第３電気信号に変換することと、
前記第１電気信号をデジタル変換して第１デジタル値を出力することと、
前記第２電気信号をデジタル変換して第２デジタル値を出力することと、
前記第３電気信号をデジタル変換して第３デジタル値を出力することと、
前記第１デジタル値に所定係数を乗じて第４デジタル値を求め、前記第２デジタル値から前記第４デジタル値を減ずる処理と、前記第３デジタル値から前記第４デジタル値を減ずる処理を行うことと、
を含む、コヒーレント光受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コヒーレント光通信システムの光受信機及びコヒーレント光受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信容量の増大に対応するためコヒーレント光通信システムが利用されている。通常、コヒーレント光通信システムの光受信機は、２つの９０°光ハイブリッド回路と、４つのバランスドレシーバと、４つのバランスドレシーバが出力する電気信号のアナログ・デジタル変換を行う４つのアナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）と、を使用して復調を行う。なお、バランスドレシーバは、２つのフォトダイオード（ＰＤ）が出力する電気信号の差分を出力するものである。つまり、従来の光受信機は、２つの９０°光ハイブリッド回路と、８つのＰＤと、４つのＡＤＣとを必要とする。【０００３】
非特許文献１は、上記、従来の光受信機より部品数を削減できる光受信機を開示している。非特許文献１によると、２つの９０°光ハイブリッド回路に代えて、２つの３×３カップラを使用し、これにより、ＰＤの数及びＡＤＣの数をそれぞれ６つ及び４つに削減している。具体的には、非特許文献１の光受信機は、１つの３×３カップラが出力する３つの光信号を、まず、３つのＰＤで電気信号に変換する。そして、非特許文献１の光受信機は、この３つのＰＤが出力する３つの電気信号の重み付き加減算をアナログ的に行って、２つの電気信号を出力し、この２つの電気信号を２つのＡＤＣでデジタル信号に変換している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｃ．Ｘｉｅ  ｅｔ  ａｌ，"Ｃｏｌｏｒｌｅｓｓ  ｃｏｈｅｒｅｎｔ  ｒｅｃｅｉｖｅｒ  ｕｓｉｎｇ  ３×３  ｃｏｕｐｌｅｒ  ｈｙｂｒｉｄ  ａｎｄ  ｓｉｎｇｌｅ−ｅｎｄｅｄ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ"，Ｏｐｔ．Ｅｘｐｒｅｓｓ，ｖｏｌ．２０，１１６４−１１７１，２０１２年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非特許文献１の光受信機は、アナログ領域での３つの電気信号の複雑な重み付き加減算を必要とする。このため、非特許文献１は、アナログ領域での複雑な加減算を必要としない別の構成も開示している。当該別の構成によると、光受信機は、１つの３×３カップラが出力する３つの光信号を、まず、３つのＰＤで電気信号に変換する。そして、この３つのＰＤが出力する３つの電気信号を３つのＡＤＣでデジタル信号に変換し、その後、デジタル領域で複雑な加減算を行っている。つまり、当該別の構成では、２つの３×３カップラと、６つのＰＤと、６つのＡＤＣを使用する。【０００６】
本発明は、従来の構成より簡易な構成でコヒーレント光受信を実現する技術を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によると、光受信機は、第１偏波の局所光と、前記第１偏波とは直交する第２偏波の信号光を合波して第１合波光を出力する第１合波手段と、前記第１合波光を第１電気信号に変換する第１変換手段と、前記第１偏波及び前記第２偏波の偏波面それぞれと４５度の角度の偏波面の成分を通過させる第１偏光手段と、前記第１偏光手段を通過した前記第１合波光の成分を第２電気信号に変換する第２変換手段と、前記第１偏波又は前記第２偏波の光を１／４波長だけ遅延させる第１遅延手段と、前記第１偏波及び前記第２偏波の偏波面それぞれと４５度の角度の偏波面の成分を通過させる第２偏光手段と、前記第１遅延手段及び前記第２偏光手段を通過した前記第１合波光の成分を第３電気信号に変換する第３変換手段と、前記第１電気信号を分岐して、第４電気信号及び第５電気信号を出力する分岐手段と、前記第２電気信号から前記第４電気信号を減ずる第１減算手段と、前記第３電気信号から前記第５電気信号を減ずる第２減算手段と、を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、従来の構成より簡易な構成でコヒーレント光受信を実現することができる。【０００９】
本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態による光受信機の構成図。
【図２】ストークスパラメータ測定の説明図。
【図３】図１の光受信機の置換形態を示す図。
【図４】図１の光受信機の他の置換形態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は例示であり、本発明を実施形態の内容に限定するものではない。また、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。
【００１２】
図１は、本実施形態による光受信機の構成図である。光送信機からの信号光は、偏光ビームスプリッタ１１に入力される。偏光ビームスプリッタ１１は、信号光の偏波分離を行い、信号光のＹ偏波成分Ｓｙを偏光ビームスプリッタ１３に出力し、信号光のＸ偏波成分Ｓｘを偏光ビームスプリッタ１４に出力する。以下、信号光のＸ偏波成分Ｓｘ及びＹ偏波成分Ｓｙを、それぞれ、信号光Ｓｘ及び信号光Ｓｙと呼ぶものとする。一方、図示しない光源が生成する局所光は、偏光ビームスプリッタ１２に入力される。偏光ビームスプリッタ１２は、局所光の偏波分離を行い、局所光のＹ偏波成分Ｌｙを偏光ビームスプリッタ１４に出力し、局所光のＸ偏波成分Ｌｘを偏光ビームスプリッタ１３に出力する。以下、局所光のＸ偏波成分Ｌｘ及びＹ偏波成分Ｌｙを、それぞれ、局所光Ｌｘ及び局所光Ｌｙと呼ぶものとする。なお、Ｘ偏波の偏波面とＹ偏波の偏波面は互いに直交する。光ビームスプリッタ１３は、信号光Ｓｙ及び局所光Ｌｘを含む光信号（合波光）を１×３カップラ２１に出力し、光ビームスプリッタ１４は、信号光Ｓｘ及び局所光Ｌｙを含む光信号（合波光）を１×３カップラ２２に出力する。１×３カップラ２１及び２２は、それぞれ、入力される光信号を等振幅（等パワー）で３分岐して出力する。
【００１３】
１×３カップラ２１及び２２が出力する３つの光信号に対するその後の処理は同様であるため、以下では、１×３カップラ２１が出力する３つの光信号に対する処理について説明する。１×３カップラ２１が出力する３つの光信号のうちの１つは、ＰＤ５２に入力される。ＰＤ５２は、入力される光信号のパワーに対応する電気信号を分岐部６１に出力する。１×３カップラ２１が出力する３つの光信号のうちの１つは、４５度偏光子４１に入力される。４５度偏光子４１は、Ｘ偏波及びＹ偏波の偏波面それぞれに対して４５度の角度を持った偏波面の成分（以下、４５度成分と呼ぶ。）のみを通過させる。４５度偏光子４１を通過後の光信号は、ＰＤ５１に入力される。したがって、ＰＤ５１は、信号光Ｓｙの４５度成分及び局所光Ｌｘの４５度成分のビート信号を電気信号として出力する。
【００１４】
１×３カップラ２１が出力する３つの光信号のうちの１つは、１／４波長板３１を通過後、４５度偏光子４２に入力される。本実施形態において、１／４波長板３１は、Ｘ偏波の光に対してＹ偏波の光を１／４波長だけ遅延させて４５度偏光子４２に出力する。なお、１／４波長板３１は、Ｙ偏波の光に対してＸ偏波の光を１／４波長だけ遅延させるものであっても良い。４５度偏光子４２は、Ｘ偏波及びＹ偏波の偏波面それぞれに対して４５度の角度を持った偏波面の成分（４５度成分）のみを通過させる。４５度偏光子４２を通過後の光信号は、ＰＤ５３に入力される。したがって、ＰＤ５３は、信号光Ｓｙの４５度成分及び局所光Ｌｘの４５度成分のビート信号を電気信号として出力する。ただし、１／４波長板３１により、ＰＤ５３に入力される信号光Ｓｙの４５度成分は、１／４波長だけ遅延されている。
【００１５】
ＰＤ５１が出力する電気信号は減算器７１のプラス端子に入力され、ＰＤ５３が出力する電気信号は減算器７２のプラス端子に入力される。ＰＤ５２が出力する電気信号は、分岐部６１で分岐され、それぞれ、減算器７１及び減算器７２のマイナス端子に入力される。なお、分岐部６１が出力する２つの電気信号の振幅は、ＰＤ５２が出力する電気信号の振幅の半分とする。減算器７１及び減算器７２は、それぞれ、プラス端子に入力される電気信号からマイナス端子に入力される電気信号を減じた電気信号を出力する。減算器７１及び減算器７２それぞれが出力する電気信号は、図示しないＡＤＣによりデジタル信号に変換されて、ＤＳＰ等の処理回路に入力される。
【００１６】
続いて、図１の構成で復調できる理由について説明する。そのため、まず、１×３光カップラ２１が出力する信号光Ｓｙ及び局所光Ｌｘを含む合波光についてのストークスパラメータについて説明する。局所光Ｌｘを複素数Ｅｘで表し、信号光Ｓｙを複素数Ｅｙで表すと、合波光のストークスパラメータＳ０、Ｓ１、Ｓ２及びＳ３は、それぞれ、以下の式で表される。
Ｓ０＝｜Ｅｘ｜２＋｜Ｅｙ｜２        （１）
Ｓ１＝｜Ｅｘ｜２−｜Ｅｙ｜２        （２）
Ｓ２＝２Ｒｅ［Ｅｘ*Ｅｙ］          （３）
Ｓ３＝２Ｉｍ［Ｅｘ*Ｅｙ］          （４）
なお、式（３）及び（４）のＥｘ*は、Ｅｘの共役複素数であり、Ｒｅ及びＩｍは、それぞれ、実数部分及び虚数部分を取り出すことを意味している。式（３）及び（４）から明らかな様に、Ｓ２＋ｊＳ３は、信号光Ｓｙをコヒーレント検出して得た信号に対応し、Ｓ２＋ｊＳ３により信号光Ｓｙを復調できる。
【００１７】
なお、ストークスパラメータＳ０、Ｓ１、Ｓ２及びＳ３には、以下の関係がある。
Ｓ０２＝Ｓ１２＋Ｓ２２＋Ｓ３２          （５）
【００１８】
続いて、ストークスパラメータの測定について説明する。測定対象の光信号を等振幅（等パワー）で４分岐し、それぞれ、図２に示す回路８１〜８４に入力する。図２の回路８１において、ＰＤは、分岐光の全体の受光量に対応する電流Ｉ０を出力する。図２の回路８２においては、分岐光の基準偏波面の光成分のみを０度偏光子で取り出し、ＰＤは、この光成分に対応する電流Ｉ１を出力する。図２の回路８３においては、基準偏波面に対して４５度の角度を有する偏波面の光成分を分岐光から取り出し、ＰＤは、この光成分に対応する電流Ｉ２を出力する。図２の回路８４においては、基準偏波面に対して９０度の角度の偏波面の光成分の位相を１／４波長だけ遅延させ、その後、基準偏波面に対して４５度の角度を有する偏波面の光成分を分岐光から取り出し、ＰＤは、この光成分に対応する電流Ｉ３を出力する。よく知られている様に、ストークスパラメータは、電流Ｉ０、Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３から以下の式で求められる。
Ｓ０＝Ｉ０                          （６）
Ｓ１＝２×Ｉ１−Ｉ０                  （７）
Ｓ２＝２×Ｉ２−Ｉ０                  （８）
Ｓ３＝２×Ｉ３−Ｉ０                  （９）
【００１９】
ここで、図１のＰＤ５２は、図２の回路８１に対応し、図１の４５度偏光子４１及びＰＤ５１は、図２の回路８３に対応し、図１の１／４波長板３１、４５度偏光子４２及びＰＤ５３は、図２の回路８４に対応する。つまり、図１のＰＤ５２は、合波光についての上記電流Ｉ０を出力し、ＰＤ５１は、合波光についての上記電流Ｉ２を出力し、ＰＤ５３は、合波光についての上記電流Ｉ３を出力する。
【００２０】
したがって、ＰＤ５２が出力する電流Ｉ０と、ＰＤ５１が出力する電流Ｉ２と、ＰＤ５３が出力する電流をＩ３と、に基づき上記式（８）及び（９）よりＳ２及びＳ３を求めることができる。ここで、減算器７１は、ＰＤ５１が出力する電気信号（電流Ｉ２）から、ＰＤ５２が出力する電気信号（電流Ｉ０）の半分の振幅を減ずるものであるため、減算器７１が出力する電気信号はＳ２を示すものとなる。一方、減算器７２は、ＰＤ５３が出力する電気信号（電流Ｉ３）から、ＰＤ５２が出力する電気信号（電流Ｉ０）の半分の振幅を減ずるものであるため、減算器７２が出力する電気信号はＳ３を示すものとなる。したがって、１×３カップラ２１が出力する光信号に基づき減算器７１及び減算器７２が出力する電気信号を、それぞれ、デジタル信号に変換し、図示しない処理部に入力する。この電気信号は、上述した様に、信号光のＹ偏波成分をコヒーレント検出して得た信号に対応する。同様に、１×３カップラ２２が出力する光信号に基づき２つの減算器が出力する電気信号を、それぞれ、デジタル信号に変換し、図示しない処理部に入力する。１×３カップラ２２には、元の信号光のＸ偏波成分が入力されるため、この電気信号は、信号光のＸ偏波成分をコヒーレント検出して得た信号に対応する。したがって、処理部は、この４つの電気信号に基づき信号光を復調することができる。
【００２１】
図１の構成から明らかな様に、本実施形態の光受信機に必要なＰＤの数は６つであり、ＡＤＣの数は４つであり、非特許文献１に記載の構成と同様である。しかしながら、本実施形態の光受信機においては、アナログ領域にて、各減算器７１及び７２での、２つの電気信号の単なる減算処理を行うのみであり、アナログ領域での複雑な加減算を必要としない。
【００２２】
なお、非特許文献１の別の構成と同様に、アナログ領域での加減算をデジタル領域で行う様に変更することも可能である。その場合、ＰＤ５１〜ＰＤ５３が出力する３つの電気信号を、それぞれ、３つのＡＤＣでデジタル信号に変換して処理部に入力する。ここで、ＰＤ５２の出力に基づくデジタル信号が示す値を第１デジタル値とし、ＰＤ５１の出力に基づくデジタル信号が示す値を第２デジタル値とし、ＰＤ５３の出力に基づくデジタル信号が示す値を第３デジタル値とする。処理部は、第１デジタル値に所定係数を乗じて第４デジタル値を求める。なお、所定係数は０．５である。そして、処理部は、第２デジタル値から、第４デジタル値を減じることでＳ２を求め、第３デジタル値から、第４デジタル値を減じることでＳ３を求める。この場合、非特許文献１の別の構成と同様に、ＰＤ及びＡＤＣをそれぞれ６つ使用するが、処理部でのデジタル演算の処理負荷は、非特許文献１の別の構成より軽くなる。
【００２３】
なお、図１の偏光ビームスプリッタ１３及び１４と、１×３光カップラ２１及び２２を、図３に示す様に、３×３光カップラ２３及び２４に置換することもできる。３×３光カップラ２３は、入力される信号光Ｓｙ及び局所光Ｌｘを合波し、さらに、合波光を３つに分岐して出力する。同様に、３×３光カップラ２４は、入力される信号光Ｓｘ及び局所光Ｌｙを合波し、さらに、合波光を３つに分岐して出力する。
【００２４】
さらに、図１の構成においては、偏光ビームスプリッタ１１が信号光の偏波分離を行い、偏光ビームスプリッタ１２が局所光の偏波分離を行い、偏光ビームスプリッタ１３及び１４は、それぞれ、互いに直交する偏波の信号光及び局所光を合波していた。しかしながら、図４に示す様に、偏光ビームスプリッタ１１〜１４を、偏光ビームスプリッタ１５に置換することもできる。図４に示す偏光ビームスプリッタ１５は、入力される光のＸ偏波成分を９０度だけ偏向し、Ｙ偏波成分については直進させる。したがって、局所光と信号光の入射方向を９０度だけ異ならせることで、偏光ビームスプリッタ１５は、信号光Ｓｘと局所光Ｌｙを合波した光と、信号光Ｓｙと局所光Ｌｘを合波した光と、をそれぞれ出力する。さらに、図４の偏光ビームスプリッタ１５として、ＭＺＩ（マッハツエンダー干渉計）型の偏光ビームスプリッタを使用することも可能であり、この場合、局所光と信号光の入射方向が互いに直交する様に調整する必要はない。
【００２５】
なお、上記実施形態において、１×３カップラ２１及び２２は、それぞれ、入力される光信号を等振幅（等パワー）で３分岐して出力し、分岐部６１は、ＰＤ５２が出力する電気信号の半分の振幅の電気信号を出力するものとした。この場合、減算器７１は、入力される２つの信号の減算を行うことでＳ２を示す電気信号を出力し、減算器７２は、入力される２つの信号の減算を行うことでＳ３を示す電気信号を出力することができる。しかしながら、分岐部６１が出力する電気信号の電力は、入力される電気信号の電力の１／４になる。以下では、信号対雑音比（ＳＮ比）の劣化を抑えるため、分岐部６１として、ＰＤ５２が出力する電気信号の半分の電力の電気信号を出力する分岐部を使用する場合について説明する。
【００２６】
まず、この場合、分岐部６１は、ＰＤ５２が出力する電気信号の１／（√２）の振幅の電気信号を出力することになる。上述した様に、減算器７１及び減算器７２が、入力される２つの信号の減算を行うことでＳ２及びＳ３を示す電気信号を出力するためには、減算器７１及び減算器７２のプラス端子に入力される電気信号の振幅は、分岐部６１が出力する信号の２倍でなければならない。つまり、減算器７１及び減算器７２のプラス端子に入力される電気信号の振幅は、ＰＤ５２が出力する電気信号の√２倍でなければならない。ここで、フォトダイオードは、入力される光のパワーに比例した振幅の電気信号を出力する。したがって、この場合、１×３カップラ２１及び２２は、それぞれ、入力される光信号を、そのパワーが√２：１：√２となる様に分岐すれば良い。つまり、１×３カップラ２１は、ＰＤ５２に出力する光信号の√２倍の電力の光信号を、それぞれ、４５度偏光子５１及び１／４波長板３１に出力する様にすれば良い。１×３カップラ２２についても同様である。また、ＰＤ５１〜ＰＤ５３が出力する３つの電気信号を、それぞれ、３つのＡＤＣでデジタル信号に変換して処理する場合、上述した所定係数を１／√２とすれば良い。
【００２７】
本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。
【００２８】
本願は、２０１７年７月２５日提出の日本国特許出願特願２０１７−１４３４１１を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。
【図１】
2019021917.tif 000003
【図２】
2019021917.tif 000004
【図３】
2019021917.tif 000005
【図４】
2019021917.tif 000006
【国際調査報告】
2019021917.tif 000007
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