(57)【要約】【課題】  偏波分散および偏波ロスの補償を容易かつ安価に行なうことが可能な光通信システム、伝送劣化補償方法、光送信システム及び光受信システムを提供することを目的とする。【解決手段】  送信局２００から受信局１００に送信される光信号が伝送路３００から受ける偏波分散及び偏波ロスの影響を送信局２００で前置補償し、受信局１００が光信号を受信したときに伝送路３００からの偏波分散及び偏波ロスの影響がキャンセルされるようにすることにより上記課題を解決する。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信局から受信局に送信される光信号が伝送路から受ける偏波分散及び偏波ロスの影響を送信局で前置補償し、前記受信局が光信号を受信したときに前記伝送路からの偏波分散及び偏波ロスの影響がキャンセルされることを特徴とする光通信システム。
【請求項２】
前記送信局は、前記受信局から受信した光を変調信号で変調し、変調により生成された光信号の偏波を９０度回転させて前記受信局に送信することを特徴とする請求項１記載の光通信システム。
【請求項３】
前記送信局は、前記受信局から受信した光を２つの偏光に分離する前に、前記偏光の遅延差が最大となるように前記受信局から受信した光の偏波を回転する偏波回転手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の光通信システム。
【請求項４】
前記送信局は、前記受信局から受信した光を２つの偏光に分離したあと、前記２つの偏光のレベルを別々に調整する光強度調整手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の光通信システム。
【請求項５】
前記送信局が前記受信局から受信した光はパルス信号であり、前記パルス信号が送信されている送信期間よりも前記パルス信号が停止している停止期間の方が長いことを特徴とする請求項２乃至４何れか一項記載の光通信システム。
【請求項６】
前記送信局は、前記送信期間に受信局から送信されたパルス信号に基づき前記停止期間中のパルス信号を生成することを特徴とする請求項５記載の光通信システム。
【請求項７】
前記送信局は、前記受信局から受信した光を複数に分岐し、分岐した光から波長の異なる複数の光を生成して、波長分割多重通信に用いることを特徴とする請求項１記載の光通信システム。
【請求項８】
送信局から受信局に送信される光信号が伝送路から受ける偏波分散及び偏波ロスの影響を送信局で前置補償するステップと、
前記送信局から受信局に送信される光信号が前記伝送路から偏波分散及び偏波ロスの影響を受けるステップと、
前記受信局が、前記伝送路からの偏波分散及び偏波ロスの影響がキャンセルされた光信号を受信するステップと
を有することを特徴とする伝送劣化補償方法。
【請求項９】
受信局に光信号を送信する光送信システムであって、
前記受信局から送信された光を変調信号で変調して光信号を出力する手段と、
前記光信号の偏波を９０度回転させて前記受信局に送信する手段と
を有することを特徴とする光送信システム。
【請求項１０】
送信局から光信号を受信する光受信システムであって、
光源からの光を２つの偏光に分離する手段と、
前記２つの偏光のレベルを別々に調整する手段と、
前記レベルを調整した後の前記２つの偏光を合波して、送信局に送信する手段と
を有することを特徴とする光受信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信システム、伝送劣化補償方法、光送信システム及び光受信システムに係り、特に光信号の伝送劣化を補償する光通信システム、伝送劣化補償方法、光送信システムおよび光受信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば光通信システムでは、１本の光ファイバで波長の異なる複数のデータを多重する方式であるＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）が利用されている。ＷＤＭは、光ファイバの送信側に合波器（波長多重器）、受信側に分波器（波長分離器）を設置して波長の異なる複数の光ビームを搬送波（キャリア）として利用することで、光信号を多重伝送する。
【０００３】
近年、光通信システムでは１波長あたりの変調速度が１０ＧｂｐｓのＷＤＭが実用化されているが、更に伝送容量を拡大するため、１波長あたりの変調速度が４０Ｇｂｐｓや８０ＧｂｐｓのＷＤＭが必要になりつつある。
【０００４】
しかしながら、４０Ｇｂｐｓを超える変調速度の光信号を光ファイバにより伝送させる光通信システムでは、それまであまり問題にならなかった偏波分散（ＰＭＤ）及び偏波ロス（ＰＭＬ）による光信号の波形の歪みなどの伝送劣化が問題になってくる。
【０００５】
偏波分散は、光信号に波形の歪みを生じさせる。一方、偏波ロスは一般的に、ほとんど問題になることはない。しかしながら、偏波ロスは累積すると、光信号の偏波方向に変動を生じさせる。したがって、発光素子から受光素子に至るまでの光学回路、デバイスの偏波依存性により、光信号はレベルが変動することになる。
【０００６】
従来の光通信システムでは、受信側にＰＭＤ／ＰＭＬ補償器を配置して、伝送後の光信号の偏波分散を受信部の前段で補償する方法（例えば、特許文献１参照）、偏波分散を生じさせない特殊な光ファイバに伝送路自体を置き換える方法（例えば、特許文献２参照）等が利用されている。
【特許文献１】特開平７−２２１７０５号公報
【特許文献２】特開平８−５４５２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１は、１本の光ファイバで１波長を伝送する光通信システムの一例のシステム構成図である。図１の光通信システムは、端局Ａと端局Ｂとが中継局Ａ及び中継局Ｂを介して接続されている。端局Ａ及び端局Ｂは、光信号を送信する光送信システムと光信号を受信する光受信システムとを含む構成である。
【０００８】
端局Ａ及び端局Ｂの光受信システムには、偏波分散を補償するＰＭＤ補償手段と、偏波ロスを補償するＰＭＬ補償手段（例えば、出力一定制御を行なう光増幅器など）とが設けられている。しかしながら、図１の光通信システムは、受信側で常に偏波状態の変化を計測してＰＭＤ補償手段およびＰＭＬ補償手段を複雑に制御しなければならないという問題があった。
【０００９】
図２は、１本の光ファイバで２波長を伝送する光通信システムの一例のシステム構成図である。図３は、２波長ＷＤＭ多重装置の一例の構成図である。図１の光通信システムと同様、図２の光通信システムは端局Ａと端局Ｂとが中継局Ａ及び中継局Ｂを介して接続されている。
【００１０】
端局Ａ及び端局Ｂは、図３に示した２波長ＷＤＭ多重装置を含む構成である。２波長ＷＤＭ多重装置は、受信側に偏波分散および偏波ロスを補償するＰＭＤ／ＰＭＬ補償器が各波長毎に設けられている。
【００１１】
しかしながら、図２の光通信システムでは各波長毎のＰＭＤ／ＰＭＬ補償器を、所定距離毎に設ける必要がある。しかしながら、１波長あたりの変調速度が４０Ｇｂｐｓや８０ｂｐｓの光通信システムでは、１０Ｇｂｐｓの光通信システムと比較して、システムコストが経済的でない。したがって、各波長毎のＰＭＤ／ＰＭＬ補償器を、所定距離毎に設けることは困難であった。また、伝送路である光ファイバの敷設は、それ以上にコストが掛かるという問題があった。
【００１２】
また、偏波状態が速い速度で変化する場合、光通信システムでは偏波状態の変化に追従して偏波分散および偏波ロスを制御する必要があるため、受信側で各波長毎に偏波状態の変化を計測して、ＰＭＤ／ＰＭＬ補償器を複雑に制御しなければならないという問題があった。
【００１３】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、偏波分散および偏波ロスの補償を容易かつ安価に行なうことが可能な光通信システム、伝送劣化補償方法、光送信システム及び光受信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明は、送信局から受信局に送信される光信号が伝送路から受ける偏波分散及び偏波ロスの影響を送信局で前置補償し、前記受信局が光信号を受信したときに前記伝送路からの偏波分散及び偏波ロスの影響がキャンセルされることを特徴とする。
【００１５】
本発明は、受信局で光信号を受信するときに偏波分散及び偏波ロスの影響がキャンセルされるように、送信局で偏波分散及び偏波ロスの前置補償を行なうものである。送信局から受信局に向かって送信された光信号は、偏波分散及び偏波ロスが生じる伝送路を伝搬することで、偏波分散及び偏波ロスの影響を受ける。そこで、本発明は伝送路で生じる偏波分散及び偏波ロスを送信側で予め前置補償しておくことで、送信局から受信局に送信されるときに偏波分散及び偏波ロスの影響を受けると、偏波分散及び偏波ロスの影響がキャンセルされることになる。
【発明の効果】
【００１６】
上述の如く、本発明によれば、偏波分散および偏波ロスの補償を容易かつ安価に行なうことが可能な光通信システム、伝送劣化補償方法、光送信システム及び光受信システムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例に基づき図面を参照しつつ説明していく。図４は、本発明の原理を表した説明図である。伝送路１は、例えば偏波分散及び偏波ロスが生じる導波路である。伝送路１に入射される光信号の偏波方向を一定方向に固定した直線偏波とすれば、光信号は偏波角度に応じて伝搬速度が異なる。
【００１８】
したがって、伝搬速度が最小となる偏波角度と伝搬速度が最大となる偏波角度とを２つの成分として別々に考えれば、光信号は伝送路１を伝搬している間、偏波軸とのずれにより偏波面が回転する。
【００１９】
また、光ファイバの偏心率や、その長軸短軸の直行する角度面は、伝送路１の至る所で一様でなく、ダイナミックに変化するため、伝送路１を伝搬した後の偏波分散および偏波ロスの影響による伝送劣化が、伝送路１へ入射する光信号の偏波角度にも左右される。
【００２０】
しかしながら、複雑な偏波分散の影響による波形の歪みは、図４のように伝送路１の受信端で偏波を９０度回転させて反射することにより、送信端に戻ったときにキャンセルされている。光サーキュレータ（光ＣＩＲ）２及びファラデー回転子３は、偏波を９０度回転させて反射する構成の一例である。光サーキュレータ２及びファラデー回転子３は、偏波固定の光ファイバで接続されている。本発明は、図４に示した原理を利用し、偏波分散および偏波ロスの影響による複雑な波形の歪みをキャンセルすることにより、偏波分散および偏波ロスの補償を行なう。
【００２１】
図５は、本発明の原理を説明する為の波形図である。図５において、Ｘ軸及びＹ軸は直交関係にある偏波面を表している。図５（ａ）は、受信局から送信局に向かって送信される光を表している。図５（ｂ）は、送信局で受信した光を表している。受信局から送信局に向かって送信された図５（ａ）の光は、偏波分散及び偏波ロスが生じる伝送路を伝搬することにより波形に歪みが生じる。送信局で受信した図５（ｂ）の光は偏波分散及び偏波ロスの影響により偏波面が回転している。
【００２２】
送信局では、図５（ｂ）の光を変調した光信号の偏波を、図５（ｃ）のように９０度回転させる。送信局は、図５（ｃ）の光信号を受信局に向かって送信する。図５（ｄ）は受信局で受信した光信号を表している。
【００２３】
送信局から受信局に向かって送信された図５（ｃ）の光信号は、偏波分散及び偏波ロスが生じる伝送路を伝搬することで、受信局から送信局に送信されたときと同様な偏波分散及び偏波ロスの影響により偏波面が回転する。しかしながら、図５（ｃ）の光信号は受信局から送信局に送信されたときに偏波分散及び偏波ロスの影響を受けた図５（ｂ）の光の偏波を９０度回転したものである。
【００２４】
したがって、図５（ｃ）の光信号は送信局から受信局に送信されるときに偏波分散及び偏波ロスの影響を受けると、図５（ｄ）の光信号に示したように偏波分散及び偏波ロスの影響がキャンセルされる。本発明は、受信局で光信号を受信するときに偏波分散及び偏波ロスの影響がキャンセルされるように、送信局で偏波分散及び偏波ロスの前置補償を行なうものである。本発明の光通信システムでは、各波長毎の偏波分散及び偏波ロスに対する補償を送信局で容易かつ安価に行なうことができる。
【００２５】
以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ説明していく。なお、本実施例では前提として群速度分散の補償を行っているものとする。また、本実施例に示すＷＤＭ通信システムは、ＷＤＭを利用する光通信システムの一例である。
【実施例１】
【００２６】
図６は、本発明による光通信システムの一実施例のシステム構成図である。図６の光通信システムは、受信局（端局Ａ）１００と送信局（端局Ｂ）２００とが、伝送路３００を介して接続されている。伝送路３００には、必要に応じて中継局が設けられる。
【００２７】
受信局１００は、ＬＤ光源１０１，ＬＮ変調器１０２，光ＣＩＲまたは光波長フィルタ１０３，受信部１０４を含む構成である。送信局２００は、光ＣＩＲまたは光波長フィルタ２０１，変調部２０２を含む構成である。なお、光ＣＩＲまたは光波長フィルタ２０１と変調部２０２とは、偏波固定の光ファイバ２０３で接続されている。
【００２８】
受信局１００のＬＤ光源１０１から出力された光は、ＬＮ変調器１０２でパルス（逆送１０交番パルス）に変調され、送受信光の分離の為の光ＣＩＲまたは光波長フィルタ１０３を介して伝送路３００に出力される。送信局２００の変調部２０２は、送受信光の分離の為の光ＣＩＲまたは光波長フィルタ２０１を介してパルス（受信逆送１０交番パルス）を受信し、そのパルスを光信号に変調する。変調部２０２は、変調した光信号を光ＣＩＲまたは光波長フィルタ２０１経由で伝送路３００に出力する。
【００２９】
受信局１００の受信部１０４は、光ＣＩＲまたは光波長フィルタ１０３を介して光信号を受信する。受信部１０４で受信した光信号は、前述した本発明の原理により、伝送路３００の偏波分散及び偏波ロスの影響がキャンセルされた波形となる。
【００３０】
ところで、送信局２００では受信局１００から受け取った偏波分散及び偏波ロスによって歪んだ波形のどこが１ビットのパルスを示すのかが分からなければ変調信号（送信するデータ）で変調できない。
【００３１】
図７は、変調部の一例の構成図である。変調部２０２は、偏波分離器２１０と、分岐器２１１，２１２と、変調器２１３，２１４と、偏波直交合波器２１５と、９０度偏波回転器２１６と、受光素子２１７，２１８と、フィルタ２１９，２２０と、変調タイミング位相調整回路２２１とを含む構成である。
【００３２】
偏波分離器２１０及び偏波直交合波器２１５は２つの偏光を分離させ、又は直交させて合波するデバイスであり、ブリュースタ効果素子などで構成される。分岐器２１１，２１２は光を分岐するデバイスであり、光カップラ（光ＣＰＬ）などで構成される。分岐器２１１，２１２は、１：１０など光レベルに応じて比率を自由に設定できる。変調器２１３，２１４はマッハツェンダ型ＬＩＮＯ３変調器、電界吸収型光変調器等で構成される。受光素子２１７，２１８はフォトダイオード等で構成される。
【００３３】
例えば受信局１００が各波長の光を逆送１０交番パルスに変調して送信局２００に送信すると、偏波分離器２１０は光ＣＩＲまたは光波長フィルタ２０１で分離された受信局１００からの受信逆送１０交番パルスを受信する。偏波分離器２１０は、受信した受信逆送１０交番パルスを２つの偏光に分離する。偏波分離器２１０は、分離した受信逆送１０交番パルスを、分岐器２１１，２１２経由で変調器２１３，２１４に送信する。分岐器２１１，２１２は、受信した受信逆送１０交番パルスを分岐して受光素子２１７，２１８に送信する。
【００３４】
受光素子２１７，２１８は、受信した受信逆送１０交番パルスの光レベルを電気レベルに変換し、その電気レベルをフィルタ２１９，２２０に送信する。フィルタ２１９，２２０は、受信した電気レベルからクロックを抽出して、変調タイミング位相調整回路２２１に送信する。変調タイミング位相調整回路２２１は、受信したクロックに基づいたタイミングで、変調信号を変調器２１３，２１４に送信する。
【００３５】
変調器２１３，２１４は、偏波分離器２１０から分岐器２１１，２１２経由で受信した受信逆送１０交番パルスを、変調タイミング位相調整回路２２１から受信した変調信号で変調し、光信号として偏波直交合波器２１５に送信する。偏波直交合波器２１５は受信した光信号を直交させて合波し、９０度偏波回転器２１６に送信する。９０度偏波回転器２１６は、受信した光信号の偏波を９０度回転させる。９０度偏波回転器２１６で偏波が９０度回転された光信号は、光ＣＩＲまたは波長フィルタ２０１経由で伝送路３００に出力される。
【００３６】
なお、受信局１００に含まれる光送信システムは、偏波固定光学回路で構成される。光送信システムにおける偏波の回転は無い。光送信システムは、受信した偏波状態を維持するように設計されている。受信局１００から送信される逆送１０交番パルス１００は、送信部を図８〜図１０のような構成とすることで、偏波状態を一定にできる。
【００３７】
図８は、受信局に含まれる送信部の一例の構成図である。図８の送信部は、偏波分離器１１０と、光強度調整器１１１，１１２と、偏波直交合波器１１３とを含む構成である。光強度調整器１１１，１１２は光レベルを調整するデバイスであり、偏波依存性のない例えば電界吸収型光減衰器などで構成される。
【００３８】
偏波分離器１１０は、受信した逆送１０交番パルスを２つの偏光に分離する。偏波分離器１１０は、２つの偏光に分離した逆送１０交番パルスを光強度調整器１１１，１１２に送信する。光強度調整器１１１，１１２は、逆送１０交番パルスの光レベルを調整し、偏波直交合波器１１３に送信する。偏波直交合波器１１３は、受信した逆送１０交番パルスを直交させて合波したあと、伝送路３００に出力する。
【００３９】
図９は、受信局に含まれる送信部の他の例の構成図である。図９の送信部は、一部を除いて図８の送信部の構成と同様であるため、適宜説明を省略する。図９の送信部は、偏波分離器１１０と、光強度調整器１１１，１１２と、偏波直交合波器１１３と、偏波無依存変調器１１４とを含む構成である。
【００４０】
偏波分離器１１０は、例えばＬＤ光源１０１から出力された光を受信し、その光を２つの偏光に分離する。偏波分離器１１０は、分離した光を光強度調整器１１１，１１２に送信する。光強度調整器１１１，１１２は、受信した光のレベルを調整し、偏波直交合波器１１３に送信する。偏波直交合波器１１３は、受信した光を直交させて合波したあと、偏波無依存変調器１１４に送信する。偏波無依存変調器１１４は、偏波直交合波器１１３から受信した光を１０交番パルス変調信号で変調したあと、伝送路３００に出力する。
【００４１】
図１０は、受信局に含まれる送信部の他の例の構成図である。図１０の送信部は、１方向の偏波面を利用する構成である。図１０の送信部は、偏光子１１５，光強度調整器１１６を含む構成である。
【００４２】
偏光子１１５は、受信した逆送１０交番パルスを１つの偏光に変えたあと、光強度調整器１１６に出力する。光強度調整器１１６は、逆送１０交番パルスの光レベルを調整したあと、伝送路３００に出力する。例えば受信部１０４の受光素子に至る光学経路に損失偏波依存性の高いデバイスがある場合は、図１０の送信部の構成として、そのデバイスによる損失が最小となる偏波面に合わせて送信することにより、高い効果を得ることができる。
【００４３】
受信局１００の送信部を図８〜図１０のような構成とすることで、送信局２００は伝送路３００で生じる偏波分散及び偏波ロスに対応すればよい。また、送信局２００の変調部２０２は、図１１又は図１２のような構成とすることもできる。
【００４４】
図１１は、変調部の他の例の構成図である。図１１の変調部２０２は、一部を除いて図７の変調部２０２の構成と同様であるため、適宜説明を省略する。図１１の変調部２０２は、偏波分離器２１０と、分岐器２１１，２１２と、変調器２１３，２１４と、偏波直交合波器２１５と、９０度偏波回転器２１６と、受光素子２１７，２１８と、フィルタ２１９，２２０と、変調タイミング位相調整回路２２１と，偏波回転器２２２と，位相差検出器２２３とを含む構成である。
【００４５】
偏波回転器２２２は光の偏波面を回転させるデバイスであり、例えばガーネット結晶等に磁界を印加してファラデー効果により偏波面を回転させる。例えば受信局１００が各波長の光を逆送１０交番パルスに変調して送信局２００に送信すると、偏波回転器２２２は光ＣＩＲまたは光波長フィルタ２０１で分離された受信局１００からの受信逆送１０交番パルスを受信する。
【００４６】
偏波回転器２２２は、偏波分離器２１０で分離する受信逆送１０交番パルスの遅延差が最大になるように受信逆送１０交番パルスの偏波面を回転する。偏波回転器２２２で行なう受信逆送１０交番パルスの偏波面の回転は位相差検出器２２３により制御される。偏波分離器２１０は、偏波面の回転された受信逆送１０交番パルスを受信する。偏波分離器２１０は、２つの偏光に分離した受信逆送１０交番パルスを、分岐器２１１，２１２経由で変調器２１３，２１４に送信する。分岐器２１１，２１２は、受信した受信逆送１０交番パルスを分岐して受光素子２１７，２１８に送信する。
【００４７】
受光素子２１７，２１８は、受信した受信逆送１０交番パルスの光レベルを電気レベルに変換し、その電気レベルをフィルタ２１９，２２０に送信する。フィルタ２１９，２２０は、受信した電気レベルからクロックを抽出して、そのクロックを位相差検出器２２３に送信する。位相差検出器２２３は、受信したクロックを変調タイミング位相調整回路２２１に送信する。
【００４８】
また、位相差検出器２２３は受信したクロックに応じて、偏波分離器２１０で分離された受信逆送１０交番パルスの位相差を検出する。位相差検出器２２３は、偏波分離器２１０で分離する受信逆送１０交番パルスの遅延差が最大になるように偏波回転器２２２を制御する。また、変調タイミング位相調整回路２２１は、受信したクロックに基づいたタイミングで、変調信号を変調器２１３，２１４に送信する。
【００４９】
変調器２１３，２１４は、偏波分離器２１０から分岐器２１１，２１２経由で受信した受信逆送１０交番パルスを、変調タイミング位相調整回路２２１から受信した変調信号で変調し、光信号として偏波直交合波器２１５に送信する。偏波直交合波器２１５は受信した光信号を直交させて合波し、９０度偏波回転器２１６に送信する。９０度偏波回転器２１６は、受信した光信号の偏波を偏波回転器２２２による偏波面の回転に対して、相対的に９０度回転させる。９０度偏波回転器２１６で偏波が９０度回転された光信号は、光ＣＩＲまたは波長フィルタ２０１経由で伝送路３００に出力される。
【００５０】
図１１の変調部２０２では、偏波分離器２１０で分離される受信逆送１０交番パルスの遅延差が最大となるように、偏波回転器２２２で受信逆送１０交番パルスの偏波面を回転する。したがって、図１１の変調部２０２の構成では、偏波分散による波形の広がりが最大に分離しているものを綺麗に分けることができ、性能が向上する。なお、図１１の変調部２０２では偏波回転器２２２で偏波を回転したあと、固定された偏波分離器２１０で受信逆送１０交番パルスを分離した場合に、９０度偏波回転器２１６で相対的に９０度回転させる必要がある。
【００５１】
図１２は、変調部の他の例の構成図である。図１２の変調部２０２は、一部を除いて図７の変調部２０２の構成と同様であるため、適宜説明を省略する。図１２の変調部２０２は、偏波分離器２１０と、分岐器２１１，２１２と、変調器２１３，２１４と、偏波直交合波器２１５と、９０度偏波回転器２１６と、受光素子２１７，２１８と、フィルタ２１９，２２０と、変調タイミング位相調整回路２２１と、光強度調整器２２４，２２５と、分岐器２２６，２２７と、受光素子２２８，２２９と、パワーレベル比率検出比率調整制御回路２３０とを含む構成である。
【００５２】
偏波分離器２１０は、受信した受信逆送１０交番パルスを２つの偏光に分離して、分岐器２１１，２１２経由で変調器２１３，２１４に送信する。分岐器２１１，２１２は、受信逆送１０交番パルスを分岐して受光素子２１７，２１８に送信する。
【００５３】
受光素子２１７，２１８は、受信逆送１０交番パルスの光レベルを電気レベルに変換してフィルタ２１９，２２０に送信する。フィルタ２１９，２２０は、受信した電気レベルからクロックを抽出して、変調タイミング位相調整回路２２１に送信する。
【００５４】
また、受光素子２１７，２１８は、受信逆送１０交番パルスの光レベルから変換した電気レベルをパワーレベル比率検出比率調整制御回路２３０に送信する。変調タイミング位相調整回路２２１は、受信したクロックに基づいたタイミングで、変調信号を変調器２１３，２１４に送信する。
【００５５】
変調器２１３，２１４は受信した受信逆送１０交番パルスを変調信号で変調し、光信号として光強度調整器２２４，２２５に送信する。光強度調整器２２４，２２５は受信した光信号のレベルを調整したあと、分岐器２２６，２２７経由で偏波直交合波器２１５に送信する。なお、光強度調整器２２４，２２５で行なう光信号のレベルの調整はパワーレベル比率検出比率調整制御回路２３０により制御される。
【００５６】
分岐器２２６，２２７は、受信した光信号を分岐して受光素子２２８，２２９に送信する。受光素子２２８，２２９は、受信した光信号のレベルを電気レベルに変換し、その電気レベルをパワーレベル比率検出比率調整制御回路２３０に送信する。
【００５７】
パワーレベル比率検出比率調整制御回路２３０は、受光素子２２８，２２９から受信した電気レベルに応じて、光強度調整器２２４，２２５で行なう光信号のレベルの調整を制御する。
【００５８】
偏波直交合波器２１５は受信した光信号を直交させて合波し、９０度偏波回転器２１６に送信する。９０度偏波回転器２１６は、受信した光信号の偏波を９０度回転させる。９０度偏波回転器２１６で偏波が９０度回転された光信号は、光ＣＩＲまたは波長フィルタ２０１経由で伝送路３００に出力される。図１２の変調部２０２では、光信号のレベルを調整できるので、偏波ロスを補償することができる。偏波ロスは、一般的に受信局１００側で光レベルを一定に制御すればよいが、一波長毎に制御する必要がある。ＷＤＭ通信システムでは、例えば光増幅器によるトータルパワーレベルの出力一定制御を行っても効果がない。
【００５９】
前述したように、送信局２００の変調部２０２は受信した受信逆送１０交番パルスの光波形を電気信号に変換し、その電気信号をフィルタ２１９，２２０に送信する。フィルタ２１９，２２０は、受信した電気信号からクロックを抽出して変調タイミング位相調整回路２２１に送信する。
【００６０】
変調タイミング位相調整回路２２１は、受信したクロックに基づいたタイミングに変調信号の位相を調整したあと、その変調信号を変調器２１３，２１４に送信する。変調器２１３，２１４では、受信逆送１０交番パルスから抽出されたクロックに同期して変調が行われることになる。
【００６１】
もし、受信逆送１０交番パルスから抽出されたクロックに同期せずに変調が行われてしまうと、受信局１００ではパルス幅の減少が発生する。そこで、受信局１００の受信部１０４は図１３のような構成とすることで、パルス幅をモニタし、位相を調整する為の情報を変調部２０２に送信できる。
【００６２】
図１３は、受信局に含まれる受信部１０４の一例の構成図である。図１３の受信部１０４は、受光素子１２１と、復調回路１２２と、パルス幅検出回路１２３と、クロックタイミング抽出部１２４と、監視制御信号送信部１２５とを含む構成である。
【００６３】
受光素子１２１は、光ＣＩＲまたは光波長フィルタ１０３を介して送信局２００からの光信号を受信する。受光素子１２１は、受信した光信号の光レベルを電気レベルに変換して復調回路１２２，パルス幅検出回路１２３およびクロックタイミング抽出部１２４に送信する。
【００６４】
クロックタイミング抽出部１２４は、受信した電気レベルからクロックを抽出する。復調回路１２２は受信した電気レベルを復調し、復調信号（受信したデータ）として出力する。パルス幅検出回路１２３は、受光素子１２１から受信した電気レベルと、復調回路１２２から受信した復調信号とに基づいてパルス幅を検出する。そして、パルス幅検出回路１２３は検出したパルス幅を監視制御信号送信部１２５に通知する。
【００６５】
監視制御信号送信部１２５は、通知されたパルス幅に基づき、位相を調整する為の情報を送信局２００の変調部２０２に送信する。位相を調整する為の情報は、例えば主信号の波長とは異なる波長で波長多重されるＳＶ信号か、主信号のオーバーヘッド（ＯＨ）情報に格納して送信局２００の変調部２０２に送信される。
【００６６】
したがって、送信局２００の変調部２０２は受信逆送１０交番パルスから抽出されたクロックに同期させて、各波長を変調することができる。この結果、送信局２００の変調部２０２は受信局１００の受信部１０４でパルス幅が最大（ＲＺ符号の場合のデューティ比５０％）になるように位相を調整できる。
【００６７】
図１４は、対向する端局を含む光通信システムの一実施例のシステム構成図である。図１４の光通信システムは、端局１００と端局２００とが、伝送路３００ａ，３００ｂを介して接続されている。なお、伝送路３００ａ，３００ｂには必要に応じて中継局が設けられる。
【００６８】
端局１００，２００は、光信号を送信する光送信システムと、光信号を受信する光受信システムとを含む構成である。端局１００は、受信部１０４ａ，光ＣＩＲまたは光波長フィルタ１０３ａ，送信部１３０ａ，フレーム／ＯＨ処理部１３１ａから成る光受信システムと、光ＣＩＲまたは光波長フィルタ２０１ｂ，変調部２０２ｂ，フレーム／ＯＨ処理部２４０ｂから成る光送信システムとを含む構成である。
【００６９】
端局２００は、受信部１０４ｂ，光ＣＩＲまたは光波長フィルタ１０３ｂ，送信部１３０ｂ，フレーム／ＯＨ処理部１３１ｂから成る光受信システムと、光ＣＩＲまたは光波長フィルタ２０１ａ，変調部２０２ａ，フレーム／ＯＨ処理部２４０ａから成る光送信システムとを含む構成である。
【００７０】
送信部１３０ａ，１３０ｂは、前述した図８〜図１０等のように構成される。受信部１０４ａ，１０４ｂは、図１３のように構成される。また、変調部２０２ａ，２０２ｂは図７，図１１，図１２のように構成される。なお、図１４の光通信システムの構成は、前述した構成の組み合わせであるため、適宜説明を省略する。
【００７１】
図１４の光通信システムでは、位相を調整する為の情報が、次にように光受信システムから光送信システムに送信されている。受信部１０４ａは、位相を調整する為の情報をフレーム／ＯＨ処理部２４０ｂに送信する。フレーム／ＯＨ処理部２４０ｂは、受信した位相を調整する為の情報をオーバーヘッド情報に格納する。
【００７２】
オーバーヘッド情報に格納された位相を調整する為の情報は、端局２００に伝送されたあと、フレーム／ＯＨ処理部１３１ｂでオーバーヘッド情報から取り出され、変調部２０２ａの変調タイミング位相調整回路２２１ａに送信される。したがって、変調部２０２ａは受信した位相を調整する為の情報を用いることで、端局１００の受信部１０４ａでパルス幅が最大になるように位相を調整できる。
【００７３】
受信部１０４ｂは、位相を調整する為の情報をフレーム／ＯＨ処理部２４０ａに送信する。フレーム／ＯＨ処理部２４０ａは、受信した位相を調整する為の情報をオーバーヘッド情報に格納する。
【００７４】
オーバーヘッド情報に格納された位相を調整する為の情報は、端局１００に伝送されたあと、フレーム／ＯＨ処理部１３１ａでオーバーヘッド情報から取り出され、変調部２０２ｂの変調タイミング位相調整回路２２１ｂに送信される。したがって、変調部２０２ｂは受信した位相を調整する為の情報を用いることで、端局２００の受信部１０４ｂでパルス幅が最大になるように位相を調整できる。
【００７５】
また、図１５は対向する端局を含む光通信システムの他の実施例のシステム構成図である。図１５の光通信システムは、一部を除いて図１４の構成と同様であるため、適宜説明を省略する。なお、図１５の光通信システムではフレーム／ＯＨ処理部の図示を省略している。
【００７６】
端局１００は、波長フィルタ１３２ａ，２４１ｂと、監視用波長ＣＨ送受信装置１３３とを設けている点が、図１４の端局１００と異なる。波長フィルタ１３２ａは、光ＣＩＲまたは光波長フィルタ１０３ａと受信部１０４ａとの間に設けられている。波長フィルタ２４１ｂは、光ＣＩＲまたは光波長フィルタ２０１ｂと変調部２０２ｂとの間に設けられている。さらに、監視用波長ＣＨ送受信装置１３３は波長フィルタ１３２ａおよび受信部１０４ａと、波長フィルタ２４１ｂおよび変調部２０２ｂとの間に設けられている。
【００７７】
端局２００は、波長フィルタ１３２ｂ，２４１ａと、監視用波長ＣＨ送受信装置１３４とを設けている点が、図１４の端局２００と異なる。波長フィルタ１３２ｂは、光ＣＩＲまたは光波長フィルタ１０３ｂと受信部１０４ｂとの間に設けられている。波長フィルタ２４１ａは、光ＣＩＲまたは光波長フィルタ２０１ａと変調部２０２ａとの間に設けられている。さらに、監視用波長ＣＨ送受信装置１３４は波長フィルタ１３２ｂおよび受信部１０４ｂと、波長フィルタ２４１ａおよび変調部２０２ａとの間に設けられている。
【００７８】
図１５の光通信システムでは、位相を調整する為の情報が、次にように光受信システムから光送信システムに送信されている。受信部１０４ａは、位相を調整する為の情報を監視用波長ＣＨ送受信装置１３３に送信する。監視用波長ＣＨ送受信装置１３３は、受信した位相を調整する為の情報を波長フィルタ２４１ｂで光信号に合波する。
【００７９】
光信号に合波された位相を調整する為の情報は、端局２００に伝送されたあと、波長フィルタ１３２ｂで光信号から取り出され、監視用波長ＣＨ送受信装置１３４経由で変調部２０２ａの変調タイミング位相調整回路２２１ａに送信される。したがって、変調部２０２ａは受信した位相を調整する為の情報を用いることで、端局１００の受信部１０４ａでパルス幅が最大になるように位相を調整できる。
【００８０】
受信部１０４ｂは、位相を調整する為の情報を監視用波長ＣＨ送受信装置１３４に送信する。監視用波長ＣＨ送受信装置１３４は、受信した位相を調整する為の情報を波長フィルタ２４１ａで光信号に合波する。
【００８１】
光信号に合波された位相を調整する為の情報は、端局１００に伝送されたあと、波長フィルタ１３２ａで光信号から取り出され、監視用波長ＣＨ送受信装置１３３経由で変調部２０２ｂの変調タイミング位相調整回路２２１ｂに送信される。したがって、変調部２０２ｂは受信した位相を調整する為の情報を用いることで、端局２００の受信部１０４ｂでパルス幅が最大になるように位相を調整できる。
【００８２】
図１６は、受信部でパルス幅が最大になる位相のイメージ図である。図１６（ａ）はＲＺ符号の１タイムスロット幅を表す。図１６（ｂ）は、偏波分散による波形劣化の様子を表している。図１６（ｃ）及び図１６（ｄ）は、変調器２１３，２１４をＯＮ／ＯＦＦする最適なタイミングと、分けられた波形とを表している。例えば、本発明の光通信システムでは、図１６（ｃ），図１６（ｄ）に示すタイミングで変調器２１３，２１４のＯＮ／ＯＦＦを制御することにより、図１６（ｂ）に示す波形を綺麗に分けることができる。
【００８３】
図６のシステム構成では、受信局１００において送信方向および受信方向の光が同一波長であるため、図１７に示すように、送信方向および受信方向の光の成分を光ＣＩＲまたは光波長フィルタ１０３で十分に分離できず、伝送距離が長くなったり、伝送路３００の反射により通信ができなくなる場合もある。
【００８４】
図１７は、同一波長を利用して通信する場合の限界要素を表した説明図である。受信局１００付近の伝送路３００で反射が発生すると、受信光と反射戻り光とが足し合わされてしまう。なお、伝送距離が長くなると、受信部１０４で受信する光信号の受信レベルが小さくなる。このため、受信部１０４ではデータの識別ができなくなってしまう。
【００８５】
そこで、受信局１００から送信する逆送１０交番パルスの送信間隔を図１８に示すように偏波分散及び偏波ロスの変動に追従できる程度に長くして送信することで、反射戻り光の影響を無くすことができる。図１８は、逆送１０交番パルスの送信間隔を長くして送信する例を表した説明図である。
【００８６】
また、図１９のような構成とすることで、受信部１０４は逆送１０交番パルスの送信間隔を長くして送信することができる。図１９は、受信局に含まれる受信部１０４の他の一例の構成図である。なお、図１９の受信部１０４の構成は、一部を除いて図１３の構成と同様であるため、適宜説明を省略する。
【００８７】
図１９の受信部１０４は、受光素子１２１と、復調回路１２２と、クロックタイミング抽出部１２４と、フレーム検出回路１２６と、アイドルタイミング部１２７と、パルス送信部１２８とを含む構成である。
【００８８】
受光素子１２１は、光ＣＩＲまたは光波長フィルタ１０３を介して送信局２００からの光信号を受信する。受光素子１２１は、受信した光信号の光レベルを電気レベルに変換して復調回路１２２およびクロックタイミング抽出部１２４に送信する。
【００８９】
クロックタイミング抽出部１２４は、受信した電気レベルからクロックを抽出する。復調回路１２２は受信した電気レベルを復調し、復調信号として出力する。フレーム検出回路１２６は、復調回路１２２から受信した復調信号のフレームを検出し、アイドルタイミング部１２７に通知する。
【００９０】
アイドルタイミング部１２７は、フレーム検出回路１２６から通知されるフレームを利用して、予め用意している未使用な時間帯を検出する。アイドルタイミング部１２７は検出した未使用な時間帯をパルス送信部１２８に通知する。したがって、パルス送信部１２８は予め用意している未使用な時間帯を利用して、逆送１０交番パルスを送信することができる。
【００９１】
したがって、図１９の受信部１０４の構成では、予め用意している未使用な時間帯に逆送１０交番パルスを送信することができるので、予め用意している未使用な時間帯に通信エラーが発生したとしても、他の時間帯の通信に影響を与えることがない。
【００９２】
一般に、ＳＯＮＥＴ等では未使用の空きオーバーヘッド等がある。空きオーバーヘッドの間のエラーは、別に管理されているため、通信に影響がない。ＳＯＮＥＴ等では、管理情報により通常状態を周期的に連続して送信している。この為、ＳＯＮＥＴ等では管理情報の１つが欠落しても管理への影響が少ない。また、ＳＯＮＥＴ等のデジタルラッパー技術はＦＥＣ機能を持っているため、上記のような対策でも十分に通信が可能となる。
【００９３】
一方、送信局２００では逆送１０交番パルスの送信間隔が長くなるため、逆送１０交番パルスと同一波長の直流光を発生させる図２０のような構成が必要となる。図２０は、変調部２０２の他の例の構成図である。なお、図２０の変調部２０２の構成は、一部を除いて図７の変調部２０２と同様であるため、適宜説明を省略する。
【００９４】
変調部２０２は、偏波分離器２１０と、分岐器２１１，２１２と、変調器２１３，２１４と、偏波直交合波器２１５と、９０度偏波回転器２１６と、受光素子２１７，２１８と、フィルタ２１９，２２０と、変調タイミング位相調整回路２２１と，位相差検出器２２３と、光ループ回路２３１，２３２とを含む構成である。
【００９５】
変調部２０２は、光ループ回路２３１，２３２と、位相差検出器２２３とを設けている点が図７の変調部２０２と異なる。光ループ回路２３１，２３２は、分岐器２１１，２１２と、変調器２１３，２１４との間に設けられている。位相差検出器２２３は、フィルタ２１９，２２０と、変調タイミング位相調整回路２２１との間に設けられている。
【００９６】
光ループ回路２３１，２３２は、送信間隔の長い受信逆送１０交番パルスから逆送１０交番パルスと同一波長の連続パルス列を生成し、変調器２１３，２１４に送信することができる。
【００９７】
また、送信局２００は送信間隔の長い逆送１０交番パルスを波長変換して、逆送１０交番パルスと同一波長の直流光を発生させる図２１のような構成としてもよい。図２１は変調部２０２の他の例の構成図である。なお、図２１の変調部２０２の構成は、一部を除いて図７の変調部２０２と同様であるため、適宜説明を省略する。
【００９８】
変調部２０２は、偏波分離器２１０と、分岐器２１１，２１２と、変調器２１３，２１４と、偏波直交合波器２１５と、９０度偏波回転器２１６と、受光素子２１７，２１８と、フィルタ２１９，２２０と、変調タイミング位相調整回路２２１と、位相差検出器２２３と、波長変換器２３３，２３４とを含む構成である。波長変換器２３３，２３４は、例えば四光子混合（ＦＷＭ）効果などの非線形効果を利用して光の波長を変換するデバイスである。
【００９９】
変調部２０２は、波長変換器２３３，２３４と位相差検出器２２３とを設けている点が図７の変調部２０２と異なっている。波長変換器２３３，２３４は、分岐器２１１，２１２と、変調器２１３，２１４との間に設けられている。位相差検出器２２３は、フィルタ２１９，２２０と、変調タイミング位相調整回路２２１との間に設けられている。
【０１００】
波長変換器２３３，２３４は、送信間隔の長い受信逆送１０交番パルスを波長変換して逆送１０交番パルスと同一波長の連続パルス列を生成し、変調器２１３，２１４に送信することができる。図２１の変調部２０２では、図１７に示したクロストークを効果的に除去できる。
【０１０１】
なお、図２１の変調部２０２では波長変換器２３３，２３４を分岐器２１１，２１２と変調器２１３，２１４との間に設けているが、図２２に示すように、変調器２１３，２１４と偏波直交合波器２１５との間に設けてもよい。図２２は、変調部２０２の他の例の構成図である。
【実施例２】
【０１０２】
前述した光通信システムでは、１波長毎に逆送１０交番パルスを受信局１００から送信していたが、送信局２００の変調部２０２を図２３のような構成とすれば１波長毎に逆送１０交番パルスを送信する必要はない。図２３は、変調部の他の例の構成図である。
【０１０３】
変調部２０２は、偏波分離器２１０と、分岐器２１１，２１２と、変調器２１３，２１４と、偏波直交合波器２１５と、９０度偏波回転器２１６と、受光素子２１７，２１８と、フィルタ２１９，２２０と、変調タイミング位相調整回路２２１と、位相差検出器２２３と、波長変換器２３３，２３４と、分岐器２３５，２３６とを含む構成である。
【０１０４】
第１に、変調部２０２は分岐器２３５，２３６を分岐器２１１，２１２と波長変換器２３３，２３４との間に設けている点が図２１の変調部２０２と異なっている。第２に、変調部２０２は波長毎に、波長変換器２３３，２３４と、変調器２１３，２１４と、偏波直交合波器２１５と、９０度偏波回転器２１６と、変調タイミング位相調整回路２２１とが設けられている点が図２１の変調部２０２と異なっている。
【０１０５】
図２３の変調部２０２は、受信した受信逆送１０交番パルスを偏波分離器２１０で分離したあと、分岐器２３５，２３６で各波長毎の受信逆送１０交番パルスを生成することができる。
【０１０６】
なお、受信逆送１０交番パルスは、図２４に示すように２つの波長を利用することもできる。図２４は２つの波長を利用する受信逆送１０交番パルスのイメージ図である。図２４では、波長λｓ１，λｓ２の受信逆送１０交番パルスを表している。例えば２つの受信逆送１０交番パルスを所定の比率で合波して得られる光波形を各波長の受信逆送１０交番パルスに変換することにより、波長依存性をキャンセルできる。
【０１０７】
図２５は、波長依存性をキャンセル可能な送信局の構成を表した説明図である。送信局は、偏波解析部２５０，２５１と、光強度調整器２５２〜２５５と、位相差処理部２５６と、位相制御器２５７，２５８と、合波器２５９，２６０と、光強度調整器２６１，２６２と、変調部２６３とを含む構成である。
【０１０８】
例えば受信局１００が２つの波長の光を逆送１０交番パルスに変調して送信局２００に送信すると、偏波解析部２５０，２５１は受信局１００から波長λｓ１，λｓ２の受信逆送１０交番パルスを受信する。
【０１０９】
図２６は、偏波解析部の一例の構成図である。偏波解析部２５０，２５１は、偏波分離器２７０と、分岐器２７１，２７２と、受光素子２７３，２７４と、フィルタ２７５，２７６と、位相差検出器２７７とを含む構成である。
【０１１０】
偏波分離器２７０は、受信した受信逆送１０交番パルスを２つの偏光に分離する。偏波分離器２７０は、分離した受信逆送１０交番パルスを、分岐器２７１，２７２経由で図２５の光強度調整器２５２〜２５５に送信する。分岐器２７１，２７２は、受信した受信逆送１０交番パルスを分岐して受光素子２７３，２７４に送信する。
【０１１１】
受光素子２７３，２７４は、受信した受信逆送１０交番パルスの光レベルを電気レベルに変換し、その電気レベルをフィルタ２７５，２７６に送信する。フィルタ２７５，２７６は、受信した電気レベルからクロックを抽出して、位相差検出器２７７に送信する。位相差検出器２７７は、偏波分離器２７０で分離した２つの偏光の位相差を検出して位相情報として図２５の位相差処理部２５６に通知する。
【０１１２】
図２５に戻り、光強度調整器２５２は逆送１０交番パルスの光レベルを調整し、その逆送１０交番パルスを位相制御器２５７経由で合波器２５９に送信する。なお、位相制御器２５７は位相差処理部２５６の制御により逆送１０交番パルスの位相を制御する。光強度調整器２５２は、逆送１０交番パルスの光レベルを調整し、その逆送１０交番パルスを合波器２５９に送信する。合波器２５９は、受信した逆送１０交番パルスを合波し、光強度調整器２６１経由で変調部２６３に送信する。
【０１１３】
一方、光強度調整器２５４は逆送１０交番パルスの光レベルを調整し、その逆送１０交番パルスを位相制御器２５８経由で合波器２６０に送信する。なお、位相制御器２５８は位相差処理部２５６の制御により逆送１０交番パルスの位相を制御する。光強度調整器２５５は、逆送１０交番パルスの光レベルを調整し、その逆送１０交番パルスを合波器２６０に送信する。合波器２６０は、受信した逆送１０交番パルスを合波し、光強度調整器２６２経由で変調部２６３に送信する。
【０１１４】
なお、位相差処理部２５６は偏波解析部２５０，２５１で分離された波長λｓ１，λｓ２の受信逆送１０交番パルスを合波器２５９，２６０で合波できるように、位相制御器２５７，２５８を制御する。
【０１１５】
図２７は、変調部２６３の一例の構成図である。図２７の変調部２６３は、波長変換器２８１，２８２と、変調器２８３，２８４と、偏波直交合波器２８５と、９０度偏波回転器２８６と、変調タイミング位相調整回路２８７とを含む構成である。
【０１１６】
変調器２８３，２８４は、波長変換器２８１，２８２経由で、光強度調整器２６１，２６２から受信逆送１０交番パルスを受信する。また、変調器２８３，２８４は変調タイミング位相調整回路２８７から変調信号を受信する。変調器２８３，２８４は、受信した変調信号で受信逆送１０交番パルスを変調したあと、光信号として偏波直交合波器２８５に送信する。偏波直交合波器２８５は受信した光信号を直交させて合波し、９０度偏波回転器２８６に送信する。９０度偏波回転器２８６は、受信した光信号の偏波を９０度回転させる。９０度偏波回転器２８６で偏波が９０度回転された光信号は、伝送路３００に出力される。
【０１１７】
なお、変調部２６３は図２８のような構成としてもよい。図２８は、変調部２６３の他の例の構成図である。図２８の変調部２６３は、波長変換器２８１，２８２が変調器２８３，２８４の前段ではなく後段に設けられている点で、図２７の変調部２６３と異なっている。
【０１１８】
すなわち、２つの波長λｓ１，λｓ２から図２６の偏波解析部２５０，２５１の構成により得られた２つの直交する偏波面の波形の波長λを波長λｓ１，λｓ２の線形関係とみなすと、以下の式（１）で表せる。なお、ｋ，ｋ−１の割合で得られる位相情報を足し合わし、又は偏波光を合成することで、波長依存性はキャンセルされる。
【０１１９】
λ＝ｋ（λｓ２−λｓ１）＋λｓ１・・・（１）
波長λｓ１，λｓ２を合波する際に波長の差により発生するビート変動を除去する為には得られた光出力に対して光強度調整器により、以下の式（２）のビート周波数に相当する成分をカットするように調整した出力一定制御帰還を掛ければよい。図２５では、波長変換した光を生成する際の元になる波長は２波長であり、この光電界強度の和に比例した光波形で波長を生成する必要がある為、波長変換に非線形効果であるＦＷＭを利用したものを用いるようにしてもよい。
【０１２０】
Ｃ／λｓ１−Ｃ／λｓ２＝Δｆ・・・（２）
また、図２９に示すように、波長λｓ１，λｓ２の一方を波長変換器２６４，２６５で波長変換することにより、同じ周波数として合波器２５９，２６０に入力するようにしてもよい。図２９は波長依存性をキャンセル可能な送信局の他の例の構成図である。図２５及び図２９に示した構成は波長数の増加に伴い規模が大きくなる傾向にあるため、図３０のように波長変換器を多用しない構成としてもよい。
【０１２１】
図３０は、波長依存性をキャンセル可能な送信局の他の例の構成図である。図３０の構成は、偏波解析部２５０，２５１の構成および出力に特徴がある。図３１は、偏波解析部２５０，２５１の一例の構成図である。図３１の偏波解析部２５０，２５１は、図２６の構成に、多波長光源２９０と、光ゲート２９１，２９２と、偏光子２９３，２９４と、波長分離器２９５，２９６とが追加されている。
【０１２２】
多波長光源２９０は、図３２のように構成できる。図３２は、多波長光源２９０の一例の構成図である。多波長光源２９０は、受光した光波形をそのまま各波長の波形に強度変調できる高速に応答する光ゲート２９７によって実現できる。また、多波長光源２９０は図３３，図３４のような構成でも実現できる。
【０１２３】
なお、本発明を適用した端局の構成は図３５，図３６のようになる。また、本発明を適用した中継局の構成は図３７，図３８のようになる。本発明によれば、既存の光ファイバで４０Ｇｂｐｓ以上の変調信号を送信する光通信システムの実現において最も問題となる偏波分散および偏波ロスの問題を経済的に解決できる。
【０１２４】
本発明は、以下に記載する付記のような構成が考えられる。
（付記１）
送信局から受信局に送信される光信号が伝送路から受ける偏波分散及び偏波ロスの影響を送信局で前置補償し、前記受信局が光信号を受信したときに前記伝送路からの偏波分散及び偏波ロスの影響がキャンセルされることを特徴とする光通信システム。
（付記２）
前記送信局は、前記受信局から受信した光を変調信号で変調し、変調により生成された光信号の偏波を９０度回転させて前記受信局に送信することを特徴とする付記１記載の光通信システム。
（付記３）
前記送信局は、前記受信局から受信した光を２つの偏光に分離する前に、前記偏光の遅延差が最大となるように前記受信局から受信した光の偏波を回転する偏波回転手段を設けたことを特徴とする付記１記載の光通信システム。
（付記４）
前記送信局は、前記受信局から受信した光を２つの偏光に分離したあと、前記２つの偏光のレベルを別々に調整する光強度調整手段を設けたことを特徴とする付記１記載の光通信システム。
（付記５）
前記送信局が前記受信局から受信した光はパルス信号であり、前記パルス信号が送信されている送信期間よりも前記パルス信号が停止している停止期間の方が長いことを特徴とする付記２乃至４何れか一項記載の光通信システム。
（付記６）
前記送信局は、前記送信期間に受信局から送信されたパルス信号に基づき前記停止期間中のパルス信号を生成することを特徴とする付記５記載の光通信システム。
（付記７）
前記送信局は、前記受信局から受信した光を複数に分岐し、分岐した光から波長の異なる複数の光を生成して、波長分割多重通信に用いることを特徴とする付記１記載の光通信システム。
（付記８）
前記送信局が前記受信局から受信した光は、複数の波長を利用して前記受信局から前記送信局に伝送されることを特徴とする付記１記載の光通信システム。
（付記９）
送信局から受信局に送信される光信号が伝送路から受ける偏波分散及び偏波ロスの影響を送信局で前置補償するステップと、
前記送信局から受信局に送信される光信号が前記伝送路から偏波分散及び偏波ロスの影響を受けるステップと、
前記受信局が、前記伝送路からの偏波分散及び偏波ロスの影響がキャンセルされた光信号を受信するステップと
を有することを特徴とする伝送劣化補償方法。
（付記１０）
受信局に光信号を送信する光送信システムであって、
前記受信局から送信された光を変調信号で変調して光信号を出力する手段と、
前記光信号の偏波を９０度回転させて前記受信局に送信する手段と
を有することを特徴とする光送信システム。
（付記１１）
送信局から光信号を受信する光受信システムであって、
光源からの光を２つの偏光に分離する手段と、
前記２つの偏光のレベルを別々に調整する手段と、
前記レベルを調整した後の前記２つの偏光を合波して、送信局に送信する手段と
を有することを特徴とする光受信システム。
【０１２５】
本発明は、具体的に開示された実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】１本の光ファイバで１波長を伝送する光通信システムの一例のシステム構成図である。
【図２】１本の光ファイバで２波長を伝送する光通信システムの一例のシステム構成図である。
【図３】２波長ＷＤＭ多重装置の一例の構成図である。
【図４】本発明の原理を表した説明図である。
【図５】本発明の原理を説明する為の波形図である。
【図６】本発明による光通信システムの一実施例のシステム構成図である。
【図７】変調部の一例の構成図である。
【図８】受信局に含まれる送信部の一例の構成図である。
【図９】受信局に含まれる送信部の他の例の構成図である。
【図１０】受信局に含まれる送信部の他の例の構成図である。
【図１１】変調部の他の例の構成図である。
【図１２】変調部の他の例の構成図である。
【図１３】受信局に含まれる受信部の一例の構成図である。
【図１４】対向する端局を含む光通信システムの一実施例のシステム構成図である。
【図１５】対向する端局を含む光通信システムの他の実施例のシステム構成図である。
【図１６】受信部でパルス幅が最大になる位相のイメージ図である。
【図１７】同一波長を利用して通信する場合の限界要素を表した説明図である。
【図１８】逆送１０交番パルスの送信間隔を長くして送信する例を表した説明図である。
【図１９】受信局に含まれる受信部の他の一例の構成図である。
【図２０】変調部の他の例の構成図である。
【図２１】変調部の他の例の構成図である。
【図２２】変調部の他の例の構成図である。
【図２３】変調部の他の例の構成図である。
【図２４】２つの波長を利用する受信逆送１０交番パルスのイメージ図である。
【図２５】波長依存性をキャンセル可能な送信局の構成を表した説明図である。
【図２６】偏波解析部の一例の構成図である。
【図２７】変調部の一例の構成図である。
【図２８】変調部の他の例の構成図である。
【図２９】波長依存性をキャンセル可能な送信局の他の例の構成図である。
【図３０】波長依存性をキャンセル可能な送信局の他の例の構成図である。
【図３１】偏波解析部の一例の構成図である。
【図３２】多波長光源の一例の構成図である。
【図３３】多波長光源の他の例の構成図である。
【図３４】多波長光源の他の例の構成図である。
【図３５】本発明を適用した端局の一例の構成図である。
【図３６】本発明を適用した端局の他の例の構成図である。
【図３７】本発明を適用した中継局の一例の構成図である。
【図３８】本発明を適用した中継局の他の例の構成図である。
【符号の説明】
【０１２７】
１    伝送路
２    光サーキュレータ（光ＣＩＲ）
３    ファラデー回転子
１００    受信局（端局Ａ）
１０１    ＬＤ光源
１０２    ＬＮ変調器
１０３，２０１    光ＣＩＲまたは光波長フィルタ
１０４    受信部
１１０    偏波分離器
１１１，１１２    光強度調整器
１１３    偏波直交合波器
２００    送信局（端局Ｂ）
２０２    変調部
２０３    偏波固定の光ファイバ
２１０    偏波分離器
２１１，２１２    分岐器
２１３，２１４    変調器
２１５    偏波直交合波器
２１６    ９０度偏波回転器
２１７，２１８    受光素子
２１９，２２０    フィルタ
２２１    変調タイミング位相調整回路
３００    伝送路
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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