(57)【要約】光伝送システムにおいて１次偏光モードを補償する方法及び装置。装置は、光ファイバによって伝えられる光信号の偏光成分を直交偏光状態に変化させる偏光コントローラと、偏光状態間に可変差分時間遅延を導入し、光ファイバにおいてＰＭＤが補償された出力光信号を出力する可変遅延線と、光ファイバのＰＭＤの変化を補償するために、偏光コントローラ及び可変遅延線を調整するフィードバック・ユニットとを有しており、フィードバック・ユニットは、偏光コントローラ及び可変遅延線のアクチュエータを独立して制御するために、複数の独立制御信号を生成する装置を含んでいる。本発明はアクチュエータの応答時間の短縮と、装置を制御するのに使用されるアルゴリズムの複雑さの低減とをもたらす。
2005523602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光伝送システムの光ファイバで生じる偏光モード分散を補償する装置であって、
前記光ファイバによって伝えられる光信号の偏光成分を直交偏光状態に変化させる偏光コントローラと、
偏光状態間に可変差分時間遅延を導入し、前記光ファイバにおいてＰＭＤが補償された出力光信号を生成する可変遅延線と、
前記光ファイバのＰＭＤの変動を調整すべく、前記偏光コントローラ及び前記可変遅延線を調整し、前記偏光コントローラ及び前記可変遅延線の複数のアクチュエータを独立して制御する複数の独立制御信号を生成する装置を含んでいるフィードバック・ユニットと、を備えていることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記フィードバック・ユニットが、前記アクチュエータを同時に制御することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記複数の制御信号が、異なる周波数の複数のディザ信号から得られることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記複数の独立制御信号を生成する装置が、
前記出力信号の一部を電気信号に変換する検出器と、
前記装置のアクチュエータを調整するために前記電気信号を処理し、前記電気信号を２つの信号に分離するスプリッタ、該２つの電気信号をＦ1及びＦ2でそれぞれフィルタリングする１対のスペクトルフィルタ、及びフィルタされた電気信号をディザ信号に変換する検出器を含むマルチパラメータ測定プロセッサと、を備えており、前記ディザ信号それぞれの強度及び位相が検出され処理されて、前記アクチュエータそれぞれを独立して調整する前記制御信号が決定されることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記偏光コントローラが少なくとも４つのアクチュエータを含んでおり、前記可変遅延線が少なくとも１つのアクチュエータを含んでいることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項６】
前記偏光コントローラ及び前記可変遅延線の前記アクチュエータそれぞれが、位相差板を備えることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記可変遅延線が、ゼロからその複屈折ファイバの全長のＤＧＤまで変化する遅延を生成するために、複屈折軸に対して４５°の方向の力で単一のＰＺＴアクチュエータによって中央で押圧された複屈折ファイバの単一の断片を備えていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記可変遅延線が、異なる波長について異なるＤＧＤを得るために、複屈折ファイバの様々な地点に、それらの間に任意のセパレーションを有する複数のＰＺＴアクチュエータを備えていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項９】
前記偏光コントローラ内の圧電性アクチュエータそれぞれが、各アクチュエータを識別するために、補正信号に振幅及び位相情報を与える異なる周波数に割り当てられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
光伝送システムの光ファイバで生じる偏光モード分散を補償する方法であって、
前記光ファイバによって伝えられる光信号の偏光成分を直交偏光状態に変化させるステップと、
前記光ファイバにおいてＰＭＤが補償された出力光信号を生成するために、偏光状態間に可変差分時間遅延を導入するステップと、
前記光ファイバのＰＭＤの変動を調整すべく、前記偏光コントローラ及び前記可変遅延線を調整するステップとを備え、該調整するステップは、前記偏光コントローラ及び前記可変遅延線の複数のアクチュエータを複数の独立制御信号で独立して制御するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記独立して制御するステップが、前記アクチュエータを同時に制御することを含むこと特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記独立して制御するステップが、異なる周波数の複数のディザ信号を用いて前記アクチュエータを独立して制御することを含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記複数の独立制御信号を生成するステップが、
前記出力信号の一部を電気信号に変換するステップと、
前記装置のアクチュエータを調整するために前記電気信号を処理するステップとを備えており、該処理するステップが、前記電気信号を２つの信号に分離するステップ、該２つの電気信号をＦ1及びＦ2でそれぞれフィルタリングするステップ、及びフィルタされた電気信号を、それぞれ異なる周波数でディザ信号に変換するステップを備えており、前記ディザ信号それぞれの強度及び位相が検出され処理されて、前記アクチュエータそれぞれを独立して調整する前記制御信号が決定されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して光伝送の分野に関する。限定ではなくより詳細には、本発明は光送信システムにおける１次偏光モード分散を補償する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
偏光モード分散（ＰＭＤ）は、基本的空間モード内での偏光モードの悪化が、ファイバに沿った小さなストレスによって一様にされることで、光ファイバ内に生じる残留分散である。この分散は光ファイバを含む光伝送システムでは、アイパターンが潰れるペナルティ（eye-closure penalties）を引き起こすのに十分な程度に高くなり得る。例えば、ＷＤＭ（波長分割多重）伝送において用いられるような、スペクトルのはっきりした光信号が光ファイバに沿って伝わるとき、その信号は最も早い偏光モード及び最も遅い偏光モードから構成されていると説明され得、偏光の基本状態（ＰＳＰ）とも呼ばれる。これらの状態間の差分群遅延は、光ファイバに課せられた外部状態の偶発的変化、例えば、温度、湿度などの変化の結果として変化する。結果として、光伝送システムを通じて伝送された信号の偏光フェージングが観察されることがある。
【０００３】
光伝送システムにおけるフェージングの問題についての１つの提案された解決策は、ＰＳＰの１つで常に光を送出することである（Ｔ．オノ，Ｓ．ヤマザキ，Ｈ．シミズ及びＨ．エムラ，光伝送システムにおける偏光モード分散を抑圧する偏光制御方法（Polarisation Control Method for Suppressing Polarisation Mode Dispersion in Optical Transmission System），光波技術ジャーナル（Journal of Lightwave Technology），１２巻、pp891-898，１９９４年、を参照せよ）。しかしながら、入力ＰＳＰの測定又はモニタは、光ファイバの両端にアクセスしその間での通信を必要とし、多くのアプリケーションで、これは重大な問題を提起し得る。
【０００４】
一般に、光伝送システムにおいてフェージングを解消する既存の方法は、偏光の基本状態のランダムなばらつき及び差分群遅延のランダムなばらつきの、２つの関連する問題にぶつかる。フェージングの問題を部分的に解決する１つの既知の方法は、単一のリニアな複屈折素子の形態の補償器、例えば、ファイバに沿った差分群遅延（ＤＧＤ）の平均値であるファイバのＰＭＤと等しい遅延を有する高い複屈折の光ファイバの一片を、伝送システムに導入することからなる（Ｔ．タカハシ，Ｔ．イマイ及びＭ．アイキ，インライン増幅システムにおける時間で変動する偏光モード分散のための自動補償技術（Automatic Compensation Technique for Timewise Fluctuating Polarisation Mode Dispersion in In-line Amplifier System），エレクトロニクス・レター，３０巻，第４号，３４８ページ，１９９４年２月、及びＲ．ノエ（R. Noe），Ｄ．サンデル（D. sandel），Ｍ．ヨシダ−ディエロルフ（M. Yoshida-Dierolf）等，様々な光等価器を用いた１０，２０及び４０Ｇｂ／ｓでの偏光モード分散補償（Plarization Mode Dispersion Compensation at 10, 20 and 40 Gb/s with various Optical Equalizers），光波技術ジャーナル，１７巻，第９号，１６０２ページ，１９９９年９月を参照せよ）。偏光変換器は、一方から他方の遅延を減算するような方法で、ファイバのＰＳＰを遅延素子のＰＳＰと一致させる。
【０００５】
この方法の欠点は、ＤＧＤの平均値だけが補償されることである。その上、ファイバのＤＧＤが小さくなるとき、補償器は光伝送システムの性能を実際に低下させるであろう。
【０００６】
様々な遅延素子の使用によりこれらの欠点を克服することができる（例えば、Ｒ．ノエ等の上記の文献、並びに、Ｂ．Ｗ．ハッキ（B.W. Hakki），位相ダイバーシチ検出による偏光モード分散補償（Polarization Mode Dispersion Compensation By Phase Diversity Detection），光子技術レター（Photonics Technology Letters），第９巻，第１号，１２１ページ，１９９７年１月、Ｆ．ヘイズマン（F. Heismann），Ｄ．Ａ．フィッシュマン（D.A. Fishman）及びＤ．Ｌ．ウィルソン（D.L. Wilson），１０Ｇｂ／ｓ伝送システムにおける１次偏光モード分散の自動補償（Automatic Compensation if First-Order Polarization Mode Dispersion in a 10 Gb/s Transmission System），ＥＣＯＣ’９８，マドリッド，スペイン，pp529-530，１９９８年９月、及び米国特許番号第５９３０４１４号を参照せよ）。しかしながら、この手法でも依然として残っている問題は、軸の調整を自動的に実行するように偏光変換器を制御する方法である。提案された解決策の１つは、受信器で光信号の一部を分離し、その偏光度を測定することを含んでいる（S. Lanne, J-P. Thiery, D. Pennickx, J-P. Hamaide, J-P. Soigne, B. Desthieux, J. Le Briand, L. Mace及びP. Gavignet，ＰＭＤの合計が３５ｐｓになる設置したファイバ上での１０Ｇｂ／ｓでのフィールド光ＰＭＤ補償（Field Optical PMD Compensation at 10Gb/s Over Installed Fiber Totaling 35ps of PMD），ＥＣＯＣ２０００，ミュンヘン，ドイツ，pp207-208，２０００年９月を参照せよ）。
【０００７】
上記で参照した米国特許第５９３０４１４号は、この問題について更に別の解決策を提案している。この特許には、光伝送システムの終端で可変時間遅延線として働く、可変リニア複屈折素子の導入に基づいた、１次ＰＭＤの自動補償の方法及び装置が記載されている。偏光変換器はファイバの出力基本状態を可変遅延線の軸に合わせる。ファイバを通じて伝播している光情報信号に含まれる複数の周波数成分の大きさの測定に基づいて、アライメントは自動的に達成される。この手順は、偏光状態をＲＦ出力の絶対最大値ではなく局地的最大値に対応する状態に追従させることもありうる、制御システムにおけるあいまいさをなくす。
【０００８】
一般に、既存の多くの補償方法では光伝送システムの偏光の状態が急激に変化するときに問題が起き、補償器の応答時間における制限がこれら急激な変化に追従する能力を制限する。光伝送システムがその同期化を維持できない程応答時間が長くなることが頻繁に生じ得る。
【０００９】
提案された様々な補償装置で応答時間を制限する基本的要因には、その装置のアクチュエータで使用されている材料の応答時間と、その装置の動作を制御するアルゴリズムの複雑さとが含まれる。これに関して、既知の補償装置は通常、後にアクチュエータのフィードバック信号として使用されるいくつかのパラメータを測定する。普通、フィードバック信号は、スペクトル・フィルタリング（Ｔがシステムのクロック周波数の間隔であるとき、１／（２Ｔ）及び１／（４Ｔ）におけるパワー信号）、ビットエラーレート又は偏光度に由来する。例えば、米国特許第５９３０４１４号では、全てのアクチュエータは同じディザ周波数（dithering frequency）で変調され、検出された信号の位相によって互いに区別される。２つより多いアクチュエータが使用される場合、アクチュエータの数よりも独立パラメータの数は必然的に小さくなる。３つ以上のアクチュエータがある場合、アクチュエータの対を同期させることによりこの問題は解消される。
【００１０】
従って、装置で使用されるアクチュエータの応答時間を短縮し、装置の制御に用いられるアルゴリズムの複雑さを減少させる、光伝送システムにおける偏光モード分散を補償する方法及び装置が要望されている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、装置で使用されるアクチュエータの応答時間を短縮し、同時に、既知の補償装置を比較して装置の制御に用いられるアルゴリズムの複雑さを減少させる、光伝送システムにおける偏光モード分散を補償する方法及び装置を提供する。
【００１２】
本発明の一態様による光伝送システムの光ファイバで生じる偏光モード分散（ＰＭＤ）を補償する装置は、光ファイバによって伝えられる入力光信号の偏光成分を直交偏光状態に変化させる偏光コントローラと、偏光状態間に可変差分時間遅延を導入し、光ファイバにおいてＰＭＤが補償された出力光信号を生成する可変遅延線と、光ファイバのＰＭＤの変動を調整すべく偏光コントローラ及び可変遅延線を調整するフィードバック・ユニットとを備え、フィードバック・ユニットは、偏光コントローラ及び可変遅延線の複数のアクチュエータを独立して制御する複数の独立制御信号を生成する装置を含んでいる。
【００１３】
本発明では、１つの独立制御信号はＰＭＤ補償装置のそれぞれのアクチュエータに関連している。結果として、全てのアクチュエータを同時に動作させることができ、補償装置の動作時間全体をかなり短縮することが可能となる。その結果、本発明の補償装置は、光ファイバのＰＭＤにおける急激な変化に対して良好に追従及び調整することができる。
【００１４】
本発明の現時点での好適な実施形態によれば、複数の独立制御信号を生成する装置は、出力信号の一部を電気信号に変換する検出器と、装置のアクチュエータを調整するために電気信号を処理するマルチパラメータ測定プロセッサとを備えている。マルチパラメータ測定プロセッサは、電気信号を２つの信号に分離するスプリッタと、対を成す２つの周波数Ｆ1及びＦ2がシステム動作のスペクトル帯域幅内にあり、Ｆ1＜Ｆ2（好ましくは、０．５・Ｆ2≦Ｆ1≦０．７・Ｆ2）であるとき、２つの電気信号をＦ1及びＦ2でフィルタする１対のスペクトルフィルタと、フィルタされた電気信号をディザ信号（dithering signal）に変換する検出器とを含んでいる。スプリッタの各アームにおける電気的フィルタリング及び検出は、それぞれ異なるディザ周波数での複数の強度信号をもたらす。そして各ディザ信号の強度及び位相が検出されて処理されて、アクチュエータのそれぞれについて必要な調整が決定される。
【００１５】
本発明の更なる態様によれば、ディザ信号の検出された強度及び位相を使用して、アクチュエータそれぞれを調整する制御信号を画定する制御アルゴリズムが提供され、各調整値は、適切に定義された対応するディザ信号の強度の関数によって与えられる。
【００１６】
本発明の更なる利点及び詳細事項は、以下の本発明の現時点での好適な実施形態の詳細な説明に関連して後に明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本発明の現時点での好適な実施形態による、偏光モード分散（ＰＭＤ）補償装置を組み込んだ光伝送システムを概略的に示すブロック図である。光伝送システムは、全体を参照符号１０で示されており、Ｂがシステムのクロック周波数であるとき、Ｂ  Ｇｂ／ｓの光送信器１２、Ｂ  Ｇｂ／ｓの光受信器１４、及び送信器から受信器へ光信号を伝送する光ファイバ１６を含んでいる。
【００１８】
ＰＭＤ補償装置は、全体を参照符号２０で示されており、光伝送システム１０の光ファイバ１６を通って伝送される光信号における１次ＰＭＤを補償するように機能する。ＰＭＤ補償装置２０は、光伝送システムの送信器と受信器との間に組み込まれており、概して自動偏光コントローラ２２と可変遅延線２４とを備え、光ファイバ１６のＰＭＤにおける変動を調整する。フィードバック・ユニット２５は、概して光カプラ２６、光検出器２８及びマルチパラメータデータ取得装置３０を含んでいる。
【００１９】
偏光コントローラ２２は、送信器１２から光ファイバ１６によって伝えられる光信号の偏光成分を直交偏光状態に変化させ、可変遅延線１４は、偏光状態間に可変差分時間遅延を導入する可変リニア複屈折素子を備え、受信器１４に伝送されるライン２７に出力光信号を生成する。コントローラ２２内で生じる偏光の変化と可変遅延線２４内で生じる時間遅延とを適切に調整することにより、ＰＭＤ補償装置２０は光ファイバ１６内のＰＭＤを効率的に補償し、出力信号２７は光ファイバ１６内で生じる差分時間遅延によって発生した歪の影響を実質的に受けなくなるであろう。
【００２０】
しかしながら、可変遅延線２４と直列の偏光コントローラ２２は単独では、例えば、光ファイバ１６に課せられる外部状態の偶発的変化によって引き起こされ得るファイバ内のＰＭＤの変化に十分に適応できない。そのため、コントローラ２２で生じる偏光の変化と可変遅延線２４での差分時間遅延との変動に対して補償装置２０を自動的に調整するように、これらの両方を自動的に調整するように、フィードバック・ユニット２５が設けられている。実際には、フィードバック・ユニットは、出力信号２７における歪の量をモニタし、出力信号内の歪を最小化するために偏光の変化と差分時間遅延を調整する。
【００２１】
しかしながら、先に説明したように、光ファイバの偏光の状態は極めて急激に変化することが頻繁にあり、有効に機能すべく、あらゆる補償装置はこれら急激な変化に追従できる必要がある。そのような急激な変化は、例えば、メンテナンス中に被覆されてないファイバのコードの終端を不意に取り扱うことによって引き起こされ得る。本発明によれば、ＰＭＤ補償装置２０は、光ファイバの偏光状態の急激な変化に追従し、単純なアルゴリズムを用いて可変遅延線２４を調整する。本発明によれば、これは１つの独立したフィードバック信号を装置の各アクチュエータに関連付けることで達成される。
【００２２】
詳細には、図２に示したように、偏光コントローラ２２は、４つの位相差板４２、４４、４６及び４８を備える複数４つのアクチュエータを含んでいる。もっとも、所望であれば、コントローラが４つより多いアクチュエータを含んでいてもよい。好ましくは、各位相差板は、例えば、Thorlabs Inc. によって製造され、モデル：AE0203D08 の圧電性多層アクチュエータとして識別され、２．５μｓの応答時間を有するアクチュエータのように、圧電性の多層アクチュエータを用いて規制された通常の光ファイバの一片を用いて構成される。偏光コントローラを、例えば、米国特許第４７５３５０７号に記載されたのと同様としてもよいが、ここで記載する本発明の現時点での好適な実施形態では、該装置は２２．５°、０°、４５°及び０°にそれぞれ合わされた４つの位相差板を含んでいる。他の４つのアクチュエータと同じ基準軸に対して６７．５°で合わされた第５のアクチュエータを追加してもよい。各位相差板で使用されるディザ信号は低い変調係数を有しており、その結果、偏光状態における対応する変動は該装置内でのみ感知されシステムでは感知されない。ディザ信号が制御信号の上に重畳される場合には、偏光の制御のための他の装置も使用してもよい。
【００２３】
可変偏光遅延線２４は、単一の位相差板５０を備えたアクチュエータを含んでおり、これもまた様々な形態とすることができる。例えば、米国特許第５９３０４１４号に記載された可変遅延線は、本発明のＰＭＤ装置で使用するのに好適であろう。可変遅延線は、異なる波長について異なるＤＧＤを得るために、複屈折ファイバの様々な地点に、ＰＺＴアクチュエータ間に任意のセパレーションを有する複数のＰＺＴアクチュエータを備えていてもよい。本発明の好適な実施形態による別の解決策は、複屈折軸に対して４５°の方向の力で単一のＰＺＴアクチュエータによって中央で押圧された複屈折ファイバの単一の断片を使用することである。これはゼロからその複屈折ファイバの全長のＤＧＤまで変化する遅延を生成するであろう。
【００２４】
補償装置２０から出力される光信号２７の一部は、カプラ２６によって分離されフィードバック信号として使用される。このフィードバック信号はライン３２で示されており、出力信号についてのスペクトル情報を含んでいる。信号３２は、光信号３２に比例した電気信号３４を生成する光検出器２８によって検出され、電気信号３４は、マルチパラメータデータ取得装置３０に送出される。
【００２５】
マルチパラメータデータ取得装置３０は、図２により詳細に示されており、電気信号３４を処理して位相差板４２、４４、４６及び４８を動作させ、光ファイバ１６のＰＭＤの変化を補償するのに必要なだけ偏光コントローラ２２と可変遅延線２４とを調整する。図２に示されているように、光検出器２８からの電気信号３４は最初に低雑音増幅器（ＬＮＡ）５２に入り、スプリッタ５４で信号５６と５８とに分離される。そして信号５６及び５８はスペクトルフィルタ６０及び６２を通過し、その結果としてのフィルタされた電気信号６４及び６６は検出器６８及び７０でそれぞれ検出される。スペクトルフィルタ６０はＦ1でのフィルタリング用であり、スペクトルフィルタ６２はＦ2でのフィルタリング用である。Ｆ2でのスペクトルフィルタリングには、バンドパスフィルタ又はハイパスフィルタが使用でき、Ｆ1でのフィルタリングにはバンドパスフィルタが使用される。図２に示されたように、スプリッタ５４の各アームでの電気的フィルタリングにより、周波数ｆ1、ｆ2、ｆ3、ｆ4及びｆ5のそれぞれで５つの強度信号Ｉ1、Ｉ2、Ｉ3、Ｉ4及びＩ5がもたらされる。これらのフィードバック信号により、光ファイバ１６の高速な偏光の出力基本状態（ＰＳＰ）を可変遅延線２４の低速な入力ＰＳＰにアライメントすること、及び遅延線２４での遅延時間の調整が可能となる。
【００２６】
Ｆ1及びＦ2での電気的フィルタリングは、偏光コントローラ２２の各位相差板への２つのフィードバック信号と、可変遅延線２４への１つの付加的フィードバック信号とをもたらす。ｆ1、ｆ2、ｆ3、ｆ4及びｆ5で伝えられる情報を用いることによって、システムのＰＳＰを可変遅延線の逆ＰＳＰにあわせることが可能となる。変調周波数における信号最小化の基準を用いて、システムの高速なＰＳＰが可変遅延線の低速なＰＳＰに合わされ、及びその逆が行われる。ディザ信号強度Ｉ1、Ｉ2、Ｉ3、Ｉ4及びＩ5が最小値となるとき、光伝送システムは補償されるであろう。
【００２７】
各周波数におけるフィードバック信号の強度及び位相は、例えば、ロックイン増幅器（lock-in amplifiers）又はデジタル信号処理装置（ＤＳＰ）を用いて検出され、ｆ1、ｆ2、ｆ3、ｆ4及びｆ5での信号の強度及び位相を用いて、収束アルゴリズムがフィードバック信号を決定する。ＤＳＰ及び収束アルゴリズムは、図２においてデータ取得−マルチパラメータ測定プロセッサ７６として全体的に示されている。
【００２８】
ＰＭＤについて補償するためのアルゴリズムは、最初にＦ1でのフィルタに対応する信号強度を最小化し、その後Ｆ2でのフィルタからのフィードバック信号を用いて処理を純化する。これらの基準は、装置が局所的最小の状況とならないことを補償する。各位相差板のディザ信号の強度及び位相を用いることによって、各位相差板に加えられるべき補正の信号がわかる。装置の全ての位相差板を同時に補正することによって、装置の応答がかなり短縮される。安定した位相情報を得るために、各位相差板のディザ信号は同じＤＳＰクロックシンセサイザによって生成されてもよい。制御アルゴリズムは各位相差板についての補正信号を規定するのに各ディザ信号の強度及び位相を使用し、補正はディザ信号の強度の予め定められた関数として計算される。自動偏光コントローラ２２の４つの位相差板４２、４４、４６及び４８についての補正信号は、図１及び２において矢印７８で示されており、可変遅延線２４の位相差板５０についての補正信号はこれらの図で矢印８０で示されている。
【００２９】
図３は、本発明の更なる実施形態による光伝送装置における、ＰＭＤを補償する方法のステップを示すフローチャートである。図示されたように、補償装置２０からの出力信号の一部がフィードバック光信号として分離される（ステップ１０２）。そしてフィードバック信号は電気信号に変換される（ステップ１０４）。電気信号は２つの信号に分離され（ステップ１０６）、２つの信号はＦ1及びＦ2でのフィルタリング用のスペクトルフィルタでそれぞれフィルタされる（ステップ１０８）。そしてフィルタされた信号は、それぞれ異なった周波数での複数のディザ強度信号を提供すべく検出される（ステップ１１０）。そしてディザ強度信号は、光伝送装置のＰＭＤを調整する補償装置の複数のアクチュエータを独立して調整するための複数の制御信号を規定するのに使用される（ステップ１１２）。
【００３０】
一般的に、本発明によるマルチパラメータデータ取得装置及び制御アルゴリズムを使用することによって、独立したフィードバック信号が複数の位相差板の全てを同時に作動させることを可能とするので、補償装置２０の応答時間が改善される。本発明は、典型的な既知のＰＭＤ補償装置と比較して単純な制御アルゴリズムで、圧電性アクチュエータを用いた偏光の制御及びＰＭＤの補償をリセットせずに行うことを可能とする。
【００３１】
本明細書において「備える／含む」という用語が使用されるときは、記載された特徴、数字、ステップ又は成分や構成要素の存在を特定するためであり、１つ以上の他の特徴、数字、ステップ、構成要素又はそれらのグループの存在や追加を除外するものではないものと理解されたい。
【００３２】
以上本発明の現時点での好適な実施形態について説明したが、本発明はその範囲から逸脱することなしに数多くの方法で変形することが可能であることを理解されたい。従って、本発明は特許請求の範囲によって要求される程度に限定されると理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の現時点での好適な実施形態による、偏光モード分散（ＰＭＤ）補償装置を組み込んだ光伝送システムを概略的に示すブロック図である。
【図２】図１のＰＭＤ補償装置のマルチパラメータデータ取得装置の詳細を示すブロック図である。
【図３】本発明の更なる実施形態による、光伝送システムにおけるＰＭＤを補償する方法のステップを示すフローチャートである。
【図１】
2005523602.tif 000003
【図２】
2005523602.tif 000004
【図３】
2005523602.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成16年7月30日(2004.7.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光伝送システムの光ファイバで生じる偏光モード分散であるＰＭＤを補償する装置であって、
前記光ファイバによって伝えられる光信号の偏光成分を直交偏光状態に変化させる偏光コントローラと、
偏光状態間に可変差分時間遅延を導入し、前記光ファイバにおいてＰＭＤが補償された出力光信号を生成する可変遅延線と、
前記光ファイバのＰＭＤの変動を調整すべく、前記偏光コントローラ及び前記可変遅延線を調整し、前記偏光コントローラ及び前記可変遅延線の複数のアクチュエータを独立して制御する複数の独立制御信号を生成するフィードバック・ユニットと、を備えており、
前記フィードバック・ユニットが、
前記出力信号の一部を電気信号に変換する検出器と、
前記電気信号を処理して前記装置のアクチュエータを調整するための複数の独立制御信号を生成するマルチパラメータ測定プロセッサと、を含んでおり、
前記マルチパラメータ測定プロセッサが、
前記電気信号を２つの信号に分離するスプリッタと、
該２つの電気信号をＦ1及びＦ2でそれぞれフィルタリングする１対のスペクトルフィルタと、
フィルタされた電気信号をそれぞれ異なる周波数で複数のディザ信号に変換する検出器とを含んでおり、該マルチパラメータ測定プロセッサが、前記ディザ信号それぞれの強度及び位相を検出して処理し、前記アクチュエータそれぞれを独立して調整する前記制御信号を決定することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記フィードバック・ユニットが、前記アクチュエータを同時に制御することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記マルチパラメータ測定プロセッサが、デジタル信号処理装置（ＤＳＰ）を利用して前記ディザ信号それぞれの位相を検出することを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記マルチパラメータ測定プロセッサが、収束アルゴリズムを利用して、前記ディザ信号それぞれの強度及び位相を処理し、前記アクチュエータそれぞれを独立して調整する前記制御信号を決定することを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記偏光コントローラが少なくとも４つのアクチュエータを含んでおり、前記可変遅延線が少なくとも１つのアクチュエータを含んでいることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記偏光コントローラ及び前記可変遅延線の前記アクチュエータそれぞれが、位相差板を備えることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記マルチパラメータ測定プロセッサが、単一のＤＳＰクロックシンセサイザを利用して各位相差板について前記ディザ信号を生成することによって、安定した位相情報を得ることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記可変遅延線が、ゼロからその複屈折ファイバの全長のＤＧＤまで変化する遅延を生成するために、複屈折軸に対して４５°の方向の力で単一のＰＺＴアクチュエータによって中央で押圧された複屈折ファイバの単一の断片を備えていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項９】
前記可変遅延線が、異なる波長について異なるＤＧＤを得るために、複屈折ファイバの様々な地点に、それらの間に任意のセパレーションを有する複数のＰＺＴアクチュエータを備えていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項１０】
前記偏光コントローラ内の前記アクチュエータが圧電性アクチュエータであり、各アクチュエータを識別するために、それぞれが異なる周波数に割り当てられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
光伝送システムの光ファイバで生じる偏光モード分散であるＰＭＤを補償する方法であって、
前記光ファイバによって伝えられる光信号の偏光成分を直交偏光状態に変化させるステップと、
前記光ファイバにおいてＰＭＤが補償された出力光信号を生成するために、偏光状態間に可変差分時間遅延を導入するステップと、
前記偏光コントローラ及び前記可変遅延線の複数のアクチュエータを、フィードバック・ユニットによって生成された複数の独立制御信号で独立して制御することによって、前記光ファイバのＰＭＤの変動を調整すべく、前記偏光コントローラ及び前記可変遅延線を調整するステップとを備え、
該調整するステップは、
前記出力信号の一部を電気信号に変換するステップと、
前記装置のアクチュエータを調整するために前記電気信号を処理するステップとを含んでおり、
該処理するステップは、
前記電気信号を２つの信号に分離するステップと、
該２つの電気信号をＦ1及びＦ2でそれぞれスペクトルフィルタリングするステップと、
フィルタされた電気信号を、それぞれ異なる周波数で複数のディザ信号に変換するステップとを含んでおり、前記ディザ信号それぞれの強度及び位相が検出され処理されて、前記アクチュエータそれぞれを独立して調整する前記制御信号が決定されることを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記アクチュエータを独立して制御するステップが、前記独立制御信号を用いて前記アクチュエータを同時に制御することを含むこと特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記電気信号を処理して独立制御信号を生成する前記ステップが、
デジタル信号処理装置（ＤＳＰ）を利用して前記ディザ信号それぞれの位相を検出するステップと、
収束アルゴリズムを利用して、前記ディザ信号それぞれの強度及び位相を処理するステップとを含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記電気信号を処理して独立制御信号を生成する前記ステップが、単一のＤＳＰクロックシンセサイザを利用して各位相差板について前記ディザ信号を生成することによって、安定した位相情報を得るステップを含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【国際調査報告】
2005523602.tif 000006
2005523602.tif 000007