(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の基準面に対してほぼ平行に入射する被測定光を第１の分岐光と第２の分岐光とに分岐する光分岐素子と、
前記第１の分岐光の光軸および前記第２の分岐光の光軸が反射により前記基準面にほぼ垂直な方向に平行移動するよう、前記第１の分岐光および前記第２の分岐光のそれぞれを反射する光反射手段と、
を含み、
前記光分岐素子は、前記光反射手段により反射された第１の分岐光と第２の分岐光を合波して、第１の干渉光と第２の干渉光を生成し、
前記光反射手段は、前記第１の分岐光を反射する第１の光反射素子と、前記第２の分岐光を反射する第２の光反射素子と、を含み、
前記第１および第２の光反射素子のそれぞれは、ほぼ直交する２つの反射面と、所定の基板に対して接着固定される固定面と、を有する、
ことを特徴とする干渉計。
【請求項２】
所定の基準面に対してほぼ平行に入射する被測定光を第１の分岐光と第２の分岐光とに分岐する光分岐素子と、
前記第１の分岐光の光軸および前記第２の分岐光の光軸が反射により前記基準面にほぼ垂直な方向に平行移動するよう、前記第１の分岐光および前記第２の分岐光のそれぞれを反射する光反射手段と、
を含み、
前記光分岐素子は、前記光反射手段により反射された第１の分岐光と第２の分岐光を合波して、第１の干渉光と第２の干渉光を生成し、
前記光反射手段は、前記第１の分岐光および前記第２の分岐光のそれぞれを反射する１つの光反射素子であり、
前記１つの光反射素子は、ほぼ直交する２つの反射面と、所定の基板に対して接着固定される固定面と、を有することを特徴とする干渉計。
【請求項３】
基板と、前記基板の上に配置された遅延干渉計と光検出器と、を含む復調器であって、
前記遅延干渉計は、
前記基板にほぼ平行に入射する差動位相偏移変調された変調光を第１の分岐光と第２の分岐光とに分岐する光分岐素子と、
前記第１の分岐光の光軸および前記第２の分岐光の光軸が反射により前記基板にほぼ垂直な方向に平行移動するよう、前記第１の分岐光および前記第２の分岐光のそれぞれを反射する光反射手段と、
を含み、
前記光反射手段は、前記第１の分岐光と前記第２の分岐光との間の光路長差が前記変調光の１シンボル分に相当する長さになるよう、前記第１の分岐光および前記第２の分岐光のそれぞれを反射し、
前記光分岐素子は、前記光反射手段により反射された第１の分岐光と第２の分岐光を合波して、第１の干渉光と第２の干渉光を生成し、
前記光検出器は、前記遅延干渉計により生成された第１の干渉光と第２の干渉光との強度差に比例する電気信号を出力し、
前記光反射手段は前記第１の分岐光を反射する第１の光反射素子と前記第２の分岐光を反射する第２の光反射素子とを含み、かつ前記第１および第２の光反射素子のそれぞれはほぼ直交する２つの反射面と所定の基板に対して接着固定される固定面とを有する、または、前記光反射手段は前記第１の分岐光および前記第２の分岐光のそれぞれを反射する１つの光反射素子であり、かつ前記１つの光反射素子はほぼ直交する２つの反射面と所定の基板に対して接着固定される固定面とを有する、
ことを特徴とする復調器。
【請求項４】
請求項３に記載の復調器において、
前記遅延干渉計により生成された第１の干渉光または第２の干渉光を前記光検出器へ導く光誘導素子をさらに含み、
前記基板に対する前記光誘導素子の高さは、
前記光反射手段により反射される前の第１の分岐光および第２の分岐光の前記基板に対する光軸の高さよりも小さく、
前記光反射手段により反射された後の第１の分岐光および第２の分岐光の前記基板に対する光軸の高さよりも大きい、
ことを特徴とする復調器。
【請求項５】
基板と、前記基板の上に配置された光分割手段と第１および第２の遅延干渉計と第１および第２の光検出器と、を含む復調器であって、
前記光分割手段は前記基板にほぼ平行に入射する差動位相偏移変調された変調光を複数に分割し、
前記第１および第２の遅延干渉計のそれぞれは、
前記光分割手段により分割された前記変調光の１つを第１の分岐光と第２の分岐光とに分岐する光分岐素子と、
前記第１の分岐光の光軸および前記第２の分岐光の光軸が反射により前記基板にほぼ垂直な方向に平行移動するよう、前記第１の分岐光および前記第２の分岐光のそれぞれを反射する光反射手段と、
を含み、
前記光反射手段は、前記第１の分岐光と前記第２の分岐光との間の光路長差が前記変調光の１シンボル分に相当する長さになるよう、前記第１の分岐光および前記第２の分岐光のそれぞれを反射し、
前記光分岐素子は、前記光反射手段により反射された第１の分岐光と第２の分岐光を合波して、第１の干渉光と第２の干渉光を生成し、
前記第１の光検出器は、前記第１または第２の遅延干渉計の一方により生成された第１の干渉光と第２の干渉光との強度差に比例する電気信号を出力し、
前記第２の光検出器は、前記第１または第２の遅延干渉計の他方により生成された第１の干渉光と第２の干渉光との強度差に比例する電気信号を出力し、
前記光反射手段は前記第１の分岐光を反射する第１の光反射素子と前記第２の分岐光を反射する第２の光反射素子とを含み、かつ前記第１および第２の光反射素子のそれぞれはほぼ直交する２つの反射面と所定の基板に対して接着固定される固定面とを有する、または、前記光反射手段は前記第１の分岐光および前記第２の分岐光のそれぞれを反射する１つの光反射素子であり、かつ前記１つの光反射素子はほぼ直交する２つの反射面と所定の基板に対して接着固定される固定面とを有する、
ことを特徴とする復調器。
【請求項６】
請求項５に記載の復調器において、
前記第１あるいは第２の遅延干渉計により生成された第１または第２の干渉光を前記第１あるいは第２の光検出器へ導く光誘導素子をさらに含み、
前記基板に対する前記光誘導素子の高さは、
前記光反射手段により反射される前の第１の分岐光および前記第２の分岐光の前記基板に対する光軸の高さよりも小さく、
前記光反射手段により反射された後の第１の分岐光および第２の分岐光の前記基板に対する光軸の高さよりも大きい、
ことを特徴とする復調器。
【請求項７】
請求項５に記載の復調器において、
前記基板の上に配置された台座と、前記台座の上に配置された光誘導素子と、をさらに含み、
前記台座は、前記基板にほぼ平行に入射する差動位相偏移変調された変調光を透過させ、
前記光誘導素子は、前記第１あるいは第２の遅延干渉計により生成された第１または第２の干渉光を前記第１あるいは第２の光検出器へ導く、
ことを特徴とする復調器。
【請求項８】
基板と、前記基板の上に配置された遅延干渉計と光検出器と、を含む送受信器であって、
前記遅延干渉計は、
前記基板にほぼ平行に入射する差動位相偏移変調された変調光を第１の分岐光と第２の分岐光とに分岐する光分岐素子と、
前記第１の分岐光の光軸および前記第２の分岐光の光軸が反射により前記基板にほぼ垂直な方向に平行移動するよう、前記第１の分岐光および前記第２の分岐光のそれぞれを反射する光反射手段と、
を含み、
前記光反射手段は、前記第１の分岐光と前記第２の分岐光との間の光路長差が前記変調光の１シンボル分に相当する長さになるよう、前記第１の分岐光および前記第２の分岐光のそれぞれを反射し、
前記光分岐素子は、前記光反射手段により反射された第１の分岐光と第２の分岐光を合波して、第１の干渉光と第２の干渉光を生成し、
前記光検出器は、前記遅延干渉計により生成された第１の干渉光と第２の干渉光との強度差に比例する電気信号を出力し、
前記光反射手段は前記第１の分岐光を反射する第１の光反射素子と前記第２の分岐光を反射する第２の光反射素子とを含み、かつ前記第１および第２の光反射素子のそれぞれはほぼ直交する２つの反射面と所定の基板に対して接着固定される固定面とを有する、または、前記光反射手段は前記第１の分岐光および前記第２の分岐光のそれぞれを反射する１つの光反射素子であり、かつ前記１つの光反射素子はほぼ直交する２つの反射面と所定の基板に対して接着固定される固定面とを有する、
ことを特徴とする送受信器。
【請求項９】
基板と、前記基板の上に配置された光分割手段と第１および第２の遅延干渉計と第１および第２の光検出器と、を含む送受信器であって、
前記光分割手段は前記基板にほぼ平行に入射する差動位相偏移変調された変調光を複数に分割し、
前記第１および第２の遅延干渉計のそれぞれは、
前記光分割手段により分割された前記変調光の１つを第１の分岐光と第２の分岐光とに分岐する光分岐素子と、
前記第１の分岐光の光軸および前記第２の分岐光の光軸が反射により前記基板にほぼ垂直な方向に平行移動するよう、前記第１の分岐光および前記第２の分岐光のそれぞれを反射する光反射手段と、
を含み、
前記光反射手段は、前記第１の分岐光と前記第２の分岐光との間の光路長差が前記変調光の１シンボル分に相当する長さになるよう、前記第１の分岐光および前記第２の分岐光のそれぞれを反射し、
前記光分岐素子は、前記光反射手段により反射された第１の分岐光と第２の分岐光を合波して、第１の干渉光と第２の干渉光を生成し、
前記第１の光検出器は、前記第１または第２の遅延干渉計の一方により生成された第１の干渉光と第２の干渉光との強度差に比例する電気信号を出力し、
前記第２の光検出器は、前記第１または第２の遅延干渉計の他方により生成された第１の干渉光と第２の干渉光との強度差に比例する電気信号を出力し、
前記光反射手段は前記第１の分岐光を反射する第１の光反射素子と前記第２の分岐光を反射する第２の光反射素子とを含み、かつ前記第１および第２の光反射素子のそれぞれはほぼ直交する２つの反射面と所定の基板に対して接着固定される固定面とを有する、または、前記光反射手段は前記第１の分岐光および前記第２の分岐光のそれぞれを反射する１つの光反射素子であり、かつ前記１つの光反射素子はほぼ直交する２つの反射面と所定の基板に対して接着固定される固定面とを有する、
ことを特徴とする送受信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、干渉計、復調器および送受信器に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信の分野では、従来の強度変調方式よりも大容量化に適した光変調方式として、差動２値位相偏移変調（Differential Binary Phase Shift Keying：ＤＰＳＫ）や差動４値位相偏移変調（Differential Quadrature Phase Shift Keying：ＤＱＰＳＫ）等の位相変調方式の採用が検討されている。
【０００３】
ＤＰＳＫあるいはＤＱＰＳＫ方式等によって変調された光信号は、少なくとも１つの遅延干渉計を備える復調器によって復調される。遅延干渉計の実装形態には、主に光導波路を用いる形態と、バルク光学素子を用いた空間光学系を用いる形態と、がある。前者は温度制御が必要なため消費電力が高いのに対し、後者は低消費電力化が可能であることから、後者の方が有力な実装形態として注目されている。
【０００４】
図１は、空間光学系型の遅延干渉計としてしばしば用いられるマイケルソン型干渉計の平面図である。図１に示すように、マイケルソン型干渉計では、基板１０１上に、ハーフビームスプリッタ１０３と、光反射素子１０６，１０７と、が配置されている。被測定光１０２は、ハーフビームスプリッタ１０３によって分岐光１０４と分岐光１０５とに分岐される。分岐光１０４，１０５は、それぞれ光反射素子１０６，１０７によって反射され、反射光１０８と反射光１０９となって、再びハーフビームスプリッタ１０３へ導かれる。反射光１０８と反射光１０９は、ハーフビームスプリッタ１０３によって合波され、干渉光１１０，１１１となる。ここで、光反射素子１０６，１０７は、分岐光１０４と分岐光１０５との間の光路長差が変調された光信号の１シンボル分に相当するように配置される。光反射素子１０６，１０７としては、直角プリズムやコーナーキューブプリズム等が用いられる。
【０００５】
このようなマイケルソン型干渉計において光反射素子によって反射される前と後の分岐光の光軸が重なると、被測定光の一部が光源に戻りレーザ発振が不安定になる、生成された２つの干渉光の一方を検出することができない、といった問題が発生する。
【０００６】
そのため、図１に示すように、光反射素子によって反射される前と後の分岐光の光軸を基板に平行な方向に異ならせるのが一般的である（例えば特許文献１の図３参照）。
【０００７】
また、特許文献２の図１０には、偏光分離素子から出射する光を、再帰性反射素子によって光学部品が配置された平面に対して４５度をなす方向に平行移動するとともに、再び偏光分岐素子へ導く干渉計が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−５３０４９号公報
【特許文献２】特表２００５−５２５５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来の干渉計では、光反射素子によって反射される前と後の分岐光の光軸の間隔に応じてハーフビームスプリッタ等の光学部品のサイズを大きくせざるを得ないため、干渉計全体の小型化が難しかった。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、小型化が可能な干渉計、復調器および送受信器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】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明に係る干渉計は、所定の基準面にほぼ平行に入射する被測定光を第１の分岐光と第２の分岐光とに分岐する光分岐素子と、前記第１の分岐光の光軸および前記第２の分岐光の光軸が反射により前記基準面にほぼ垂直な方向に平行移動するよう、前記第１の分岐光および前記第２の分岐光のそれぞれを反射する光反射手段と、を含み、前記光分岐素子は、前記光反射手段により反射された第１の分岐光と第２の分岐光を合波して、第１の干渉光と第２の干渉光を生成することを特徴とする。
【００１２】
ここでほぼ平行あるいはほぼ垂直とは、製造誤差により平行あるいは垂直から外れる程度を含むものである。見方を変えれば、ほぼ平行とは平行から製造誤差の範囲内となる角を含み、ほぼ垂直とは、垂直から製造誤差の範囲内となる角を含む。なお、本明細書では基準面となる基板上に干渉計が接着剤を介して形成されるものとして説明する。
【００１３】
また、本発明の一態様では、前記光反射手段は、前記第１の分岐光を反射する第１の光反射素子と、前記第２の分岐光を反射する第２の光反射素子と、を含む。
【００１４】
また、本発明の一態様では、前記光反射手段は、前記第１の分岐光および前記第２の分岐光のそれぞれを反射する１つの光反射素子である。
【００１５】
また、本発明の一態様では、前記第１および第２の光反射素子のそれぞれは、ほぼ直交する２つの反射面と、所定の基板に接着固定される固定面と、を有する。ここでほぼ直交とは、製造誤差により直交から外れる程度を含むものである。見方を変えれば、ほぼ直交は、直角から製造誤差の範囲内となる角で交わる場合を含む。
【００１６】
また、前記１つの光反射素子は、ほぼ直交する２つの反射面と、所定の基板に接着固定される固定面と、を有する。
【００１７】
本発明に係る復調器は、基板と、前記基板の上に配置された遅延干渉計と光検出器と、を含む復調器であって、前記遅延干渉計は、前記基板にほぼ平行に入射する差動位相偏移変調された変調光を第１の分岐光と第２の分岐光とに分岐する光分岐素子と、前記第１の分岐光の光軸および前記第２の分岐光の光軸が反射により前記基板にほぼ垂直な方向に平行移動するよう、前記第１の分岐光および前記第２の分岐光のそれぞれを反射する光反射手段と、を含み、前記光反射手段は、前記第１の分岐光と前記第２の分岐光との間の光路長差が前記変調光の１シンボル分に相当する長さになるよう、前記第１の分岐光および前記第２の分岐光のそれぞれを反射し、前記光分岐素子は、前記光反射手段により反射された第１の分岐光と第２の分岐光を合波して、第１の干渉光と第２の干渉光を生成し、前記光検出器は、前記遅延干渉計により生成された第１の干渉光と第２の干渉光との強度差に比例する電気信号を出力することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の一態様では、前記遅延干渉計により生成された第１の干渉光または第２の干渉光を前記光検出器へ導く光誘導素子をさらに含み、前記基板に対する前記光誘導素子の高さは、前記光反射手段により反射される前の第１の分岐光および第２の分岐光の前記基板に対する光軸の高さよりも小さく、前記光反射手段により反射された第１の分岐光および第２の分岐光の前記基板に対する光軸の高さよりも大きい。
【００１９】
本発明に係る他の復調器は、基板と、前記基板の上に配置された光分割手段と第１および第２の遅延干渉計と第１および第２の光検出器と、を含む復調器であって、前記光分割手段は、前記基板にほぼ平行に入射する差動位相偏移変調された変調光を複数に分割し、前記第１および第２の遅延干渉計のそれぞれは、前記光分割手段により分割された前記変調光の１つを第１の分岐光と第２の分岐光とに分岐する光分岐素子と、前記第１の分岐光の光軸および前記第２の分岐光の光軸が反射により前記基板にほぼ垂直な方向に平行移動するよう、前記第１の分岐光および前記第２の分岐光のそれぞれを反射する光反射手段と、を含み、前記光反射手段は、前記第１の分岐光と前記第２の分岐光との間の光路長差が前記変調光の１シンボル分に相当する長さになるよう、前記第１の分岐光および前記第２の分岐光のそれぞれを反射し、前記光分岐素子は、前記光反射手段により反射された第１の分岐光と第２の分岐光を合波して、第１の干渉光と第２の干渉光を生成し、前記第１の光検出器は、前記第１あるいは第２遅延干渉計の一方により生成された第１の干渉光と第２の干渉光との強度差に比例する電気信号を出力し、前記第２の光検出器は、前記第１あるいは第２の遅延干渉計の他方により生成された第１の干渉光と第２の干渉光との強度差に比例する電気信号を出力することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の一態様では、前記第１あるいは第２の遅延干渉計により生成された第１の干渉光または第２の干渉光を前記第１あるいは第２の光検出器へ導く光誘導素子をさらに含み、前記基板に対する前記光誘導素子の高さは、前記光反射手段により反射される前の第１の分岐光および第２の分岐光の前記基板に対する光軸の高さよりも小さく、前記光反射手段により反射された後の第１の分岐光および第２の分岐光の前記基板に対する光軸の高さよりも大きい。
【００２１】
また、本発明の一態様では、前記基板の上に配置された台座と、前記台座の上に配置された光誘導素子と、をさらに含み、前記台座は、前記基板にほぼ平行に入射する差動位相偏移変調された変調光を透過させ、前記光誘導素子は、前記第１あるいは第２の遅延干渉計により生成された干渉光の１つを前記第１あるいは第２の光検出器へ導く。
【００２２】
本発明に係る送受信器は、基板と、前記基板の上に配置された遅延干渉計と光検出器と、を含む送受信器であって、前記遅延干渉計は、前記基板にほぼ平行に入射する差動位相偏移変調された変調光を第１の分岐光と第２の分岐光とに分岐する光分岐素子と、前記第１の分岐光の光軸および前記第２の分岐光の光軸が反射により前記基板にほぼ垂直な方向に平行移動するよう、前記第１の分岐光および前記第２の分岐光のそれぞれを反射する光反射手段と、を含み、前記光反射手段は、前記第１の分岐光と前記第２の分岐光との間の光路長差が前記変調光の１シンボル分に相当する長さになるよう、前記第１の分岐光および前記第２の分岐光のそれぞれを反射し、前記光分岐素子は、前記光反射手段により反射された第１の分岐光と第２の分岐光を合波して、第１の干渉光と第２の干渉光を生成し、前記光検出器は、前記遅延干渉計により生成された第１の干渉光と第２の干渉光との強度差に比例する電気信号を出力することを特徴とする。
【００２３】
本発明に係る他の送受信器は、基板と、前記基板の上に配置された光分割手段と第１および第２の遅延干渉計と第１および第２の光検出器と、を含む復調器であって、前記光分割手段は、前記基板にほぼ平行に入射する差動位相偏移変調された変調光を複数に分割し、前記第１および第２の遅延干渉計のそれぞれは、前記光分割手段により分割された前記変調光の１つを第１の分岐光と第２の分岐光とに分岐する光分岐素子と、前記第１の分岐光の光軸および前記第２の分岐光の光軸が反射により前記基板にほぼ垂直な方向に平行移動するよう、前記第１の分岐光および前記第２の分岐光のそれぞれを反射する光反射手段と、を含み、前記光反射手段は、前記第１の分岐光と前記第２の分岐光との間の光路長差が前記変調光の１シンボル分に相当する長さになるよう、前記第１の分岐光および前記第２の分岐光のそれぞれを反射し、前記光分岐素子は、前記光反射手段により反射された第１の分岐光と第２の分岐光を合波して、第１の干渉光と第２の干渉光を生成し、前記第１の光検出器は、前記第１あるいは第２遅延干渉計の一方により生成された第１の干渉光と第２の干渉光との強度差に比例する電気信号を出力し、前記第２の光検出器は、前記第１あるいは第２の遅延干渉計の他方により生成された第１の干渉光と第２の干渉光との強度差に比例する電気信号を出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、従来に比べて小型化が可能な干渉計、復調器および送受信器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】従来の遅延干渉計（マイケルソン型干渉計）の平面図である。
【図２Ａ】本発明の実施形態１に係る遅延干渉計の平面図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示す遅延干渉計のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３Ａ】図２Ｂに示す５角柱プリズムの接着剤収縮前の固定状態を示す図である。
【図３Ｂ】図２Ｂに示す５角柱プリズムの接着剤収縮後の固定状態を示す図である。
【図４】４角柱プリズムの形状を示す図である。
【図５】本発明の実施形態２に係る遅延干渉計の平面図である。
【図６Ａ】本発明の実施形態３に係るＤＰＳＫ信号の復調器の平面図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示す復調器のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】本発明の実施形態４に係るＤＱＰＳＫ信号の復調器の平面図である。
【図８Ａ】図７に示す復調器をさらに小型化した場合の構成を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ａに示す復調器のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図９】本発明の実施形態５に係るＤＱＰＳＫ信号の送受信器の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態１−５を図面に基づいて詳細に説明する。なお、同じの構成要素には同じの符号を付し、その説明を省略する。
【００２７】
［実施形態１］
図２Ａは、実施形態１に係る遅延干渉計の平面図である。図２Ａに示すように、実施形態１に係る遅延干渉計は、ハーフビームスプリッタ２０３と、５角柱プリズム２０６，２０７と、を含む。ハーフビームスプリッタ２０３と５角柱プリズム２０６，２０７は、基板２０１の上に配置されている。
【００２８】
ハーフビームスプリッタ２０３は、基板２０１に対してほぼ平行に入射する被測定光２０２（変調光）を分岐光２０４と分岐光２０５とに強度比１対１で分岐する。５角柱プリズム２０６は、分岐光２０４の光軸が反射により基板２０１にほぼ垂直な方向に平行移動するよう、分岐光２０４を反射する（ここでは分岐光２０４の光軸を基板２０１から遠ざかる方向に平行移動させているが、基板２０１に近づく方向に平行移動させてもよい）。５角柱プリズム２０６により反射された分岐光２０４は、反射光２０８となって再びハーフビームスプリッタ２０３に入射する。同様に、５角柱プリズム２０７は、分岐光２０５の光軸が反射により基板２０１にほぼ垂直な方向に平行移動するよう、分岐光２０５を反射する。５角柱プリズム２０７により反射された分岐光２０５は、反射光２０９となって再びハーフビームスプリッタ２０３に入射する。反射光２０８と反射光２０９は、ハーフビームスプリッタ２０３によって合波され、干渉光２１０，２１１となる。
【００２９】
ここで、５角柱プリズム２０６，２０７は、分岐光２０４と分岐光２０５との間の光路長差が変調された光信号の１シンボル分に相当するように配置される。例えば４０Ｇｂ／ｓのＤＱＰＳＫ変調された光信号を復調する場合には、その信号の１シンボル分に対応する約１５ｍｍの光路長差を設ける。
【００３０】
このように、実施形態１によれば、分岐光２０４，２０５の光軸と反射光２０８，２０９の光軸とを基板２０１にほぼ垂直な方向にそれぞれ異ならせるため、遅延干渉計を従来より小型化することが可能となる。
【００３１】
図２Ｂは、図２Ａに示す遅延干渉計のＩＩ−ＩＩ線断面図（図２Ａに示す遅延干渉計を基板２０１に垂直でかつ被測定光２０２の光軸を含む平面で切断した断面図）である。分岐光２０４は、５角柱プリズム２０６のほぼ直交する２つの反射面２１２，２１３によって全反射され、反射光２０８となる。このように、２つの反射面２１２，２１３がほぼ直交していることにより、反射光２０８の光軸のあおり角は、５角柱プリズム２０６の設置の角度に依らず分岐光２０４の光軸のあおり角とほぼ等しくなる。このため、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、５角柱プリズム２０６を基板２０１に接着固定する際に、接着剤３０１の収縮に伴って５角柱プリズム２０６のあおり角が変化しても、反射光２０８のあおり角はほぼ変化しない。反射光２０９に関しても同様である。
【００３２】
このように、実施形態１に係る遅延干渉計によれば、コーナーキューブプリズム等の高価な素子を用いることなく、接着剤の収縮に伴う消光比の低下を防ぐこともできる。
【００３３】
なお、５角柱プリズム２０６，２０７それぞれの代わりに、図４に示すようなほぼ直交する２つの反射面４０２，４０３を有する４角柱プリズム４０１を用いてもよい。こうしても、分岐光の光軸と反射光の光軸とを基板にほぼ垂直な方向に異ならせることができる。また、図４に示す４角柱プリズム４０１は、図２Ｂに示すに示す５角柱プリズム２０６，２０７に比べて奥行きが短い。このため、５角柱プリズム２０６，２０７それぞれに代えて４角柱プリズム４０１を用いれば、遅延干渉計をさらに小型化することが可能となる。
【００３４】
［実施形態２］
図５は、実施形態２に係る遅延干渉計の平面図である。図５に示すように、実施形態２に係る遅延干渉計は、ハーフビームスプリッタ２０３と、ミラー５０１と、５角柱プリズム５０２と、を含む。ハーフビームスプリッタ２０３とミラー５０１と５角柱プリズム５０２は、基板２０１の上に配置されている。実施形態２に係る遅延干渉計は、実施形態１に係る遅延干渉計と比べて、１つの５角柱プリズム５０２で２つの分岐光２０４，２０５をそれぞれ反射する点が異なる。
【００３５】
５角柱プリズム５０２は、分岐光２０４の光軸が反射により基板２０１にほぼ垂直な方向に平行移動するよう、分岐光２０４を反射する。５角柱プリズム５０２により反射された分岐光２０４は、反射光２０８となって再びハーフビームスプリッタ２０３に入射する。
【００３６】
ミラー５０１は、分岐光２０５を反射して５角柱プリズム５０２へ導く。５角柱プリズム５０２は、分岐光２０５の光軸が反射により基板２０１にほぼ垂直な方向に平行移動するよう、分岐光２０５を反射する。５角柱プリズム５０２により反射された分岐光２０５は、反射光２０９となり、ミラー５０１に導かれて再びハーフビームスプリッタ２０３に入射する。ここで、ミラー５０１および５角柱プリズム５０２は、分岐光２０４と分岐光２０５との間の光路長差が変調された光信号の１シンボル分に相当するように配置される。
【００３７】
このような構成とすることにより、反射光２０８の光軸の高さと反射光２０９の光軸の高さとは、５角柱プリズム５０２の寸法交差に依らずほぼ一致する。このため、反射光２０８と反射光２０９とを合波させることが容易になる。
【００３８】
このように、実施形態２によれば、分岐光２０４，２０５の光軸と反射光２０８，２０９の光軸とを基板２０１にほぼ垂直な方向にそれぞれ異ならせるため、遅延干渉計を従来より小型化することが可能となる。
【００３９】
なお、実施形態１と同様、５角柱プリズム５０２の代わりに図４に示す４角柱プリズム４０１を用いてもよい。
【００４０】
［実施形態３］
図６Ａは、実施形態３に係るＤＰＳＫ信号の復調器の平面図である。図６Ｂは、図６Ａに示す復調器のＶＩ−ＶＩ線断面図（図６Ａに示す復調器を基板２０１に垂直でかつ変調光６０３の光軸を含む平面で切断した断面図）である。図６Ａおよび図６Ｂに示すように、実施形態３に係る復調器は、図２Ａおよび図２Ｂに示す遅延干渉計（実施形態１に係る遅延干渉計）と、コリメータ６０２と、ミラー６０４，６０５と、光検出器６０６と、トランスインピーダンスアンプ６０７と、を含む。コリメータ６０２とミラー６０４，６０５と光検出器６０６とトランスインピーダンスアンプ６０７は、基板２０１の上に配置されている。
【００４１】
光ファイバ６０１を伝搬し、コリメータ６０２より基板２０１に対してほぼ平行に出射される差動位相偏移変調された変調光６０３は、ミラー６０４の上部を通過してハーフビームスプリッタ２０３に入射する。ハーフビームスプリッタ２０３は、変調光６０３を分岐光２０４と分岐光２０５とに強度比１対１で分岐する。５角柱プリズム２０６は、分岐光２０４の光軸が反射により基板２０１にほぼ垂直でかつ基板２０１に近づく方向に平行移動するよう、分岐光２０４を反射する。５角柱プリズム２０６により反射された分岐光２０４は、反射光２０８となって再びハーフビームスプリッタ２０３に入射する。同様に、５角柱プリズム２０７は、分岐光２０５の光軸が反射により基板２０１にほぼ垂直でかつ基板２０１に近づく方向に平行移動するよう、分岐光２０５を反射する。５角柱プリズム２０７により反射された分岐光２０５は、反射光２０９となって再びハーフビームスプリッタ２０３に入射する。
【００４２】
ここで、５角柱プリズム２０６，２０７は、分岐光２０４と分岐光２０５との間の光路長差が変調された光信号の１シンボル分に相当するように配置される。また、図６Ｂに示すように、反射光２０８の基板２０１から測った光軸の高さは、ミラー６０４の高さよりも低くなっている（反射光２０９も同様）。
【００４３】
反射光２０８と反射光２０９は、ハーフビームスプリッタ２０３によって合波され、干渉光２１０，２１１となる。干渉光２１０，２１１は、ミラー６０４，６０５によってそれぞれ光検出器６０６へ導かれる。光検出器６０６は、干渉光２１０，２１１の強度差に比例する電流信号をトランスインピーダンスアンプ６０７に出力する。トランスインピーダンスアンプ６０７は、光検出器６０６から出力される電流信号を電圧信号６０８に変換する。なお、ここでは光誘導素子としてミラー６０４を用いたが、干渉光２１０を検出器へ導く機能を有する素子であればよく、プリズムや回折格子等も可能である。
【００４４】
このように、実施形態３によれば、分岐光２０４，２０５の光軸と反射光２０８，２０９の光軸とを基板２０１にほぼ垂直な方向にそれぞれ異ならせるため、復調器を従来より小型化することが可能となる。
【００４５】
［実施形態４］
図７は、本発明の実施形態４に係るＤＱＰＳＫ信号の復調器の平面図である。図７に示すように、実施形態４に係る復調器は、図６Ａおよび図６Ｂに示す復調器（実施形態３に係るＤＰＳＫ信号の復調器）と同様の構造を有する復調器を２つと、ハーフビームスプリッタ７０１と、を含む。
【００４６】
光ファイバ６０１を伝搬し、コリメータ６０２より基板に対してほぼ平行に出射される差動位相偏移変調された変調光６０３は、ハーフビームスプリッタ７０１に入射する。ハーフビームスプリッタ７０１は、変調光６０３を強度比１対１で２つの変調光に分岐する。そして、分岐された変調光のそれぞれが実施形態３に係るＤＰＳＫ信号の復調器と同様の構造を有する復調器によって復調され、２つの出力信号が生成される。
【００４７】
図８Ａは、図７に示す復調器をさらに小型化した場合の構成を示す図である。図８Ｂは、図８Ａに示す復調器のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図（図８Ａに示す復調器を基板２０１に垂直でかつ変調光６０３の光軸を含む平面で切断した断面図）である。
【００４８】
光ファイバ６０１を伝搬し、コリメータ６０２より基板２０１に対してほぼ平行に出射される差動位相偏移変調された変調光６０３は、変調光６０３に対し透明な材質で形成されたミラー台座８０１を透過した後、ハーフビームスプリッタ７０１に入射する。ハーフビームスプリッタ７０１は、変調光６０３を強度比１対１で２つの変調光に分岐する。
【００４９】
ハーフビームスプリッタ７０１によって分岐された変調光の一方は、ハーフビームスプリッタ２０３ａと５角柱プリズム２０６ａ，２０７ａとからなる遅延干渉計（図２Ａおよび図２Ｂに示す遅延干渉計と同様のもの）へ入射し、干渉光２１０ａ，２１１ａが生成される。同様に、ハーフビームスプリッタ７０１によって分岐された変調光の他方は、ハーフビームスプリッタ２０３ｂと５角柱プリズム２０６ｂ，２０７ｂとからなる遅延干渉計（図２Ａおよび図２Ｂに示す遅延干渉計と同様のもの）へ入射し、干渉光２１０ｂ，２１１ｂが生成される。
【００５０】
ここで、図８Ｂに示すように、５角柱プリズム２０６ａ，２０７ａは、ハーフビームスプリッタ２０３ａによって分岐された２つの分岐光の光軸が反射により基板２０１にほぼ垂直でかつ基板２０１から遠ざかる方向に平行移動するよう、それら２つの分岐光をそれぞれ反射する。同様に、５角柱プリズム２０６ｂ，２０７ｂは、ハーフビームスプリッタ２０３ｂによって分岐された２つの分岐光の光軸が反射により基板２０１にほぼ垂直でかつ基板２０１から遠ざかる方向に平行移動するよう、それら２つの分岐光をそれぞれ反射する。
【００５１】
また、図８Ｂに示すように、干渉光２１０ａの基板２０１から測った光軸の高さは、ミラー台座８０１およびハーフビームスプリッタ７０１の高さよりも高くなっている（干渉光２１０ｂも同様）。干渉光２１０ａは、ハーフビームスプリッタ７０１の上部を通過した後、ミラー台座８０１の上に設置されたミラー６０４ａによって光検出器６０６ａに導かれる。干渉光２１１ａはミラー６０５ａによって光検出器６０６ａに導かれる。光検出器６０６ａは、干渉光２１０ａ，２１１ａの強度差に比例する電流信号をトランスインピーダンスアンプ６０７ａに出力する。トランスインピーダンスアンプ６０７ａは、光検出器６０６ａから出力される電流信号を電圧信号６０８ａに変換する。
【００５２】
同様に、干渉光２１０ｂは、ハーフビームスプリッタ７０１の上部を通過した後、ミラー６０４ｂによって光検出器６０６ｂに導かれる。干渉光２１１ｂは、ミラー６０５ｂによって光検出器６０６ｂに導かれる。光検出器６０６ｂは、干渉光２１０ｂ，２１１ｂの強度差に比例する電流信号をトランスインピーダンスアンプ６０７ｂに出力する。トランスインピーダンスアンプ６０７ｂは、光検出器６０６ｂから出力される電流信号を電圧信号６０８ｂに変換する。
【００５３】
このように、図８Ａおよび図８Ｂに示す構成によれば、ハーフビームスプリッタ７０１とハーフビームスプリッタ２０３ａとの間の距離、およびハーフビームスプリッタ７０１とハーフビームスプリッタ２０３ｂとの間の距離を、図７に示す構成よりも小さくすることができるため、復調器をさらに小型化することが可能となる。
【００５４】
［実施形態５］
図９は、実施形態５に係るＤＱＰＳＫ信号の送受信器９０１の平面図である。図９に示すように、送受信器９０１は、送信部９０２と受信部９０３とからなる。送信部９０２では、マルチプレクサ９０６が、複数のデータ信号９０４とクロック信号９０５とからデータ変調信号９０７，９０８とクロック信号９０９とを生成する。ドライバ９１０，９１１は、データ変調信号９０７，９０８に基づいて位相変調器９１２，９１３をそれぞれ制御することにより、レーザ光源９１４から出射される光に対して差動位相偏移変調を行う。ドライバ９１５は、クロック信号９０９に基づいて、差動位相偏移変調された光にさらにパルス状の変調を加える。このようにして変調された変調光９１６が送信部９０２から送信される。
【００５５】
受信部９０３には、差動位相偏移変調された変調光９１７が入力される。変調光９１７は図８Ａおよび図８Ｂに示す復調器（実施形態４に係るＤＱＰＳＫ信号の復調器）と同様の復調器９１８によって復調され、２つの電圧信号９１９，９２０が生成される。電圧信号９１９，９２０は、デマルチプレクサ９２１において複数のデータ信号９２２とクロック信号９２３とに分離される。
【００５６】
このように、実施形態５によれば、実施形態４に係る復調器と同様の復調器９１８を採用しているので、送受信器を従来より小型化することが可能となる。
【００５７】
［変形例］
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。また、上記実施形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。
【００５８】
例えば、上記実施形態では１つまたは２つの遅延干渉計を含む復調器や送受信器を例示したが、本発明は、それ以上の遅延干渉計を含む復調器や送受信器にも適用可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１０１，２０１  基板、１０２，２０２  被測定光、１０３，２０３，７０１  ハーフビームスプリッタ、１０４，１０５，２０４，２０５  分岐光、１０６，１０７  光反射素子、１０８，１０９，２０８，２０９  反射光、１１０，１１１，２１０，２１１  干渉光、２０６，２０７，５０２  ５角柱プリズム、２１２，２１３，４０２，４０３  反射面、３０１  接着剤、４０１  ４角柱プリズム、５０１，６０４，６０５  ミラー、６０１  光ファイバ、６０２  コリメータ、６０３  変調光、６０６  光検出器、６０７  トランスインピーダンスアンプ、６０８，９１９，９２０  電圧信号、８０１  ミラー台座、９０１  送受信器、９０２  送信部、９０３  受信部、９０４，９２２  データ信号、９０５，９０９，９２３  クロック信号、９０６  マルチプレクサ、９０７，９０８  データ変調信号、９１０，９１１，９１５  ドライバ、９１２，９１３  位相変調器、９１４  レーザ光源、９１６，９１７  変調光、９１８  復調器、９２１  デマルチプレクサ。
【図１】
0005709543.tif 000002
【図２Ａ】
0005709543.tif 000003
【図２Ｂ】
0005709543.tif 000004
【図３Ａ】
0005709543.tif 000005
【図３Ｂ】
0005709543.tif 000006
【図４】
0005709543.tif 000007
【図５】
0005709543.tif 000008
【図６Ａ】
0005709543.tif 000009
【図６Ｂ】
0005709543.tif 000010
【図７】
0005709543.tif 000011
【図８Ａ】
0005709543.tif 000012
【図８Ｂ】
0005709543.tif 000013
【図９】
0005709543.tif 000014