(57)【要約】  光ファイバ伝送路中に発生する偏波多重光信号の伝送品質劣化を軽減することができ、高密度波長多重技術に好適な波長分割多重光送信装置及び波長分割多重光送信方法を提供することを目的とする。波長分割多重光送信装置（１１）は、複数の偏波多重光変調手段（２−１〜２−Ｎ）と、偏波保存光合波手段（３）と、遅延調整手段（４）とを具備する。複数の偏波多重光変調手段（２−１〜２−Ｎ）は、波長が互いに異なる複数の偏波多重光変調信号（Ｐ−１〜Ｐ−Ｎ）をそれぞれ生成する。偏波保存光合波手段（３）は、複数の偏波多重光変調信号（Ｐ−１〜Ｐ−Ｎ）を波長多重して波長多重光信号（ＷＤＭ）を生成する。遅延調整手段（４）は、波長多重光信号（ＷＤＭ）において波長が隣接する偏波多重光変調信号が互いに反対の光強度変化をするように遅延を調整する。
2014132305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長が互いに異なる複数の偏波多重光変調信号をそれぞれ生成する複数の偏波多重光変調手段と、
前記複数の偏波多重光変調信号を波長多重して波長多重光信号を生成する偏波保存光合波手段と、
前記波長多重光信号において波長が隣接する偏波多重光変調信号が互いに反対の光強度変化をするように遅延を調整する遅延調整手段と
を具備する
波長分割多重光送信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の波長分割多重光送信装置であって、
前記遅延調整手段は、前記波長多重光信号において波長が隣接する偏波多重光変調信号間にＴ／２ビットの時間シフトを付与し、
前記Ｔは、シンボルレートでの１ビット時間スロットである
波長分割多重光送信装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の波長分割多重光送信装置であって、
前記遅延調整手段は、前記波長多重光信号において前記複数の偏波多重光変調信号の各々が偏波ビットインターリーブ方式の偏波多重光変調信号となるように、且つ、前記波長多重光信号において波長が隣接する偏波多重光変調信号の同一偏波面の成分どうしが互いに反対の光強度変化をするように、遅延を調整する
波長分割多重光送信装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の波長分割多重光送信装置であって、
前記複数の偏波多重光変調手段は、複数のデータ信号群にそれぞれ基づいて前記複数の偏波多重光変調信号を生成し、
前記遅延調整手段は、前記複数のデータ信号群の遅延時間を調整する遅延調整回路を備える
波長分割多重光送信装置。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の波長分割多重光送信装置であって、
前記遅延調整手段は、前記複数の偏波多重光変調手段と前記偏波保存光合波手段との間に配置された複数の遅延回路を備え、
前記複数の遅延回路は、それぞれ、前記複数の偏波多重光変調信号の遅延時間を調整する
波長分割多重光送信装置。
【請求項６】
請求項３に記載の波長分割多重光送信装置であって、
前記複数の偏波多重光変調手段の各々は、
レーザダイオードの出力光をＸ偏波及びＹ偏波に分離する光カプラと、
前記Ｘ偏波及びＸ偏波データ信号に基づいてＸ偏波変調信号を生成するＸ偏波変調器と、
前記Ｙ偏波及びＹ偏波データ信号に基づいてＹ偏波変調信号を生成するＹ偏波変調器と、
前記Ｘ偏波変調信号及び前記Ｙ偏波変調信号を偏波多重して前記複数の偏波多重光変調信号の一つとしての偏波多重光変調信号を生成する偏波ビームコンバイナと
を備え、
前記遅延調整手段は、
前記複数の偏波多重光変調信号の遅延時間を調整する波長間遅延回路と、
前記Ｘ偏波データ信号及び前記Ｙ偏波データ信号の間の遅延時間を調整する偏波間遅延回路と
を備える
波長分割多重光送信装置。
【請求項７】
請求項３に記載の波長分割多重光送信装置であって、
前記遅延調整手段は、
前記複数の偏波多重光変調信号の遅延時間をそれぞれ調整する複数の波長間遅延回路と、
前記複数の偏波多重光変調信号の偏波間の遅延時間をそれぞれ調整する複数の偏波間遅延回路と
を備える
波長分割多重光送信装置。
【請求項８】
波長が互いに異なる複数の偏波多重光変調信号をそれぞれ生成し、
前記複数の偏波多重光変調信号を波長多重して波長多重光信号を生成し、
前記波長多重光信号において波長が隣接する偏波多重光変調信号が互いに反対の光強度変化をするように遅延を調整する
波長分割多重光送信方法。
【請求項９】
請求項８に記載の波長分割多重光送信方法であって、
前記遅延を調整することにおいて、前記波長多重光信号において波長が隣接する偏波多重光変調信号間にＴ／２ビットの時間シフトを付与し、
前記Ｔは、シンボルレートでの１ビット時間スロットである
波長分割多重光送信方法。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の波長分割多重光送信方法であって、
前記遅延を調整することにおいて、前記波長多重光信号において前記複数の偏波多重光変調信号の各々が偏波ビットインターリーブ方式の偏波多重光変調信号となるように、且つ、前記波長多重光信号において波長が隣接する偏波多重光変調信号の同一偏波面の成分どうしが互いに反対の光強度変化をするように、遅延を調整する
波長分割多重光送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は波長分割多重光送信装置及び波長分割多重光送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ伝送システムにおいて、偏波を利用して信号多重を行う偏波多重方式が実用化されている。偏波多重方式を用いると、１ファイバあたりの伝送容量を２倍にすることが可能である。最近では、光トランシーバの受信部にデジタル信号処理技術を導入することで、偏波多重光信号を効率よく分離することも可能となっている。【０００３】
今後、更なる通信トラフィックの需要に対応するためには、偏波多重光信号を高密度波長多重技術により狭波長間隔で多重し、伝送容量を拡大することが重要となる。一本の光ファイバ中に異なる波長の複数の光信号を多重化して伝送する波長多重伝送システムにおいては、光ファイバの非線形効果である相互位相変調（ＸＰＭ：Ｃｒｏｓｓ−Ｐｈａｓｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）が問題となる。相互位相変調では、ある波長の光信号が他の波長の光信号に影響を与えて伝送信号品質を劣化させてしまう。波長多重伝送システムにおいて良好な伝送信号品質を実現するためには、相互位相変調の影響を低減することが重要である。【０００４】
例えば、特許文献１は、強度変調／直接検波（ＩＭ／ＤＤ：Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ／Ｄｉｒｅｃｔ  Ｄｉｔｅｃｔｉｏｎ）方式の光波長多重伝送システムにおける相互位相変調効果の影響による波形歪を軽減することができる光波長多重伝送方式を開示している。この光波長多重伝送方式においては、ＮＲＺ（Ｎｏｎ  Ｒｅｔｕｒｎ  ｔｏ  Ｚｅｒｏ）符号で変調された異なる波長の光信号を送出する複数の光送信機から送出されるビットパターンが光ファイバの有効長内で互いに１／２ビット以上のウォークオフ（伝搬距離差）を生じるようにその異なる波長を設定する。【０００５】
一方、特許文献２は、相互位相変調による影響を補償して良好な受信特性を実現する偏波変動補償装置を開示している。特許文献３は、光ファイバで伝送される多値光情報の受信に適した光電界受信器を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−６６７７９号公報
【特許文献２】特開２０１１−２２３１８５号公報
【特許文献３】国際公開第２００８／０３８３３７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、異なる波長の光信号を送出する複数の光送信機から送出されるビットパターンが光ファイバの有効長内で互いに１／２ビット以上のウォークオフを生じるようにその異なる波長を設定することで、相互位相変調効果の影響による波形歪を軽減することができる。しかしながら、この方法では波長の選択の幅が狭くなるため、波長多重光信号の高密度化に不利であるという問題があった。【０００８】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、光ファイバ伝送路中に発生する偏波多重光信号の伝送品質劣化を軽減することができ、高密度波長多重技術に好適な波長分割多重光送信装置及び波長分割多重光送信方法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】
【０００９】
本発明の第１の観点にかかる波長分割多重光送信装置は、複数の偏波多重光変調手段と、偏波保存光合波手段と、遅延調整手段とを具備する。前記複数の偏波多重光変調手段は、波長が互いに異なる複数の偏波多重光変調信号をそれぞれ生成する。前記偏波保存光合波手段は、前記複数の偏波多重光変調信号を波長多重して波長多重光信号を生成する。前記遅延調整手段は、前記波長多重光信号において波長が隣接する偏波多重光変調信号が互いに反対の光強度変化をするように遅延を調整する。【００１０】
本発明の第２の観点にかかる波長分割多重光送信方法は、波長が互いに異なる複数の偏波多重光変調信号をそれぞれ生成し、前記複数の偏波多重光変調信号を波長多重して波長多重光信号を生成し、前記波長多重光信号において波長が隣接する偏波多重光変調信号が互いに反対の光強度変化をするように遅延を調整する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光ファイバ伝送路中に発生する偏波多重光信号の伝送品質劣化を軽減することができ、高密度波長多重技術に好適な波長分割多重光送信装置及び波長分割多重光送信方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１にかかる波長分割多重光送信装置のブロック図である。
【図２】偏波ビットアライン方式の偏波多重光変調信号の状態を示す概念図である。
【図３】実施の形態１にかかる波長分割多重光送信装置が出力する波長多重光信号における偏波多重光変調信号の状態の例を示す概念図である。
【図４】偏波ビットインターリーブ方式の偏波多重光変調信号の状態を示す概念図である。
【図５】実施の形態１にかかる波長分割多重光送信装置が出力する波長多重光信号における偏波多重光変調信号の状態の他の例を示す概念図である。
【図６】実施の形態２にかかる波長分割多重光送信装置のブロック図である。
【図７】実施の形態２にかかる波長分割多重光送信装置が備える偏波多重光変調器のブロック図である。
【図８】実施の形態３にかかる波長分割多重光送信装置のブロック図である。
【図９】実施の形態４にかかる波長分割多重光送信装置のブロック図である。
【図１０】実施の形態５にかかる波長分割多重光送信装置のブロック図である。
【図１１】実施の形態６にかかる波長分割多重光送信装置が備える偏波多重光変調器のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施の形態１）
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
はじめに、実施の形態１に係る波長分割多重光送信装置及び波長分割多重光送信方法を説明する。
【００１４】
図１を参照して、実施の形態１に係る波長分割多重光送信装置１１は、偏波多重光変調部２−１〜２−Ｎと、偏波保存光合波部３と、遅延調整部４とを備える。偏波多重光変調部２−１〜２−Ｎは、偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎをそれぞれ生成する。偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎは波長が互いに異なっている。偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎの波長はそれぞれλ１〜λＮである。ここで、λの下付きの数字が大きいほど波長が長いことを表している。偏波保存光合波部３は、偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎを波長多重して波長多重光信号ＷＤＭを生成する。波長分割多重光送信装置１１は、波長多重光信号ＷＤＭを光ファイバ伝送路（不図示）へ出力する。遅延調整部４は、波長多重光信号ＷＤＭにおける偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎのうち波長が隣接する信号が互いに反対の光強度変化をするように遅延を調整する。
【００１５】
図２を参照して、波長多重光信号ＷＤＭにおける偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎの各々は、例えば、偏波ビットアライン方式の偏波多重光変調信号である。偏波ビットアライン方式の偏波多重光変調信号においては、Ｘ偏波の時間波形とＹ偏波の時間波形とが揃っている。
【００１６】
図３を参照して、偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎの各々が偏波ビットアライン方式の偏波多重光変調信号である場合において、波長分割多重光送信装置１１が出力する波長多重光信号ＷＤＭにおける偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎの状態を説明する。図３では、簡単のため、隣接する３波長（短い方から数えてＫ−１番目の波長λＫ−１、Ｋ番目の波長λＫ、Ｋ＋１番目の波長λＫ＋１）の偏波多重光変調信号Ｐ−（Ｋ−１）、Ｐ−Ｋ、Ｐ−（Ｋ＋１）の時間波形を示す。波長λＫ−１の偏波多重光変調信号Ｐ−（Ｋ−１）と波長λＫ−１に隣接する波長λＫの偏波多重光変調信号Ｐ−Ｋとは、互いに反対の光強度変化をしている。波長λＫの偏波多重光変調信号Ｐ−Ｋと波長λＫに隣接する波長λＫ＋１の偏波多重光変調信号Ｐ−（Ｋ＋１）とは、互いに反対の光強度変化をしている。つまり、波長λＫの偏波多重光変調信号Ｐ−Ｋの光パワーレベルが最大のとき、波長λＫの両隣の波長λＫ−１及びλＫ＋１の偏波多重光変調信号Ｐ−（Ｋ−１）及びＰ−（Ｋ＋１）の光パワーレベルは最小となる。偏波多重光変調信号Ｐ−Ｋの光パワーレベルが最小のとき、偏波多重光変調信号Ｐ−（Ｋ−１）及びＰ−（Ｋ＋１）の光パワーレベルは最大となる。
【００１７】
ところで、光ファイバ伝送システムにおける主な信号品質劣化要因として、相互位相変調（ＸＰＭ：Ｃｒｏｓｓ−Ｐｈａｓｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）がある。相互位相変調においては、ある波長の光信号の光強度変化が非線形Ｋｅｒｒ効果により他の波長の光信号の位相変調を引き起こす。相互位相変調の影響は、波長間隔が狭いほど大きい。したがって、上述したように、波長多重光信号ＷＤＭにおける偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎのうち波長が隣接する信号が互いに反対の光強度変化をするように時間波形を調整することで、光ファイバ伝送路中における相互位相変調の影響を軽減し、相互位相変調による波形歪みを低減することができる。その結果、光ファイバ伝送路中に発生する偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎの伝送品質劣化を軽減することができる。
【００１８】
更に、波長多重光信号ＷＤＭにおける偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎのうち波長が隣接する信号が互いに反対の光強度変化をするように遅延を調整することによっては、偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎの波長λ１〜λＮは制限されない。そのため、本実施の形態は、偏波多重光信号を狭波長間隔で多重して伝送容量の拡大を図る高密度波長多重技術に好適である。
【００１９】
波長が隣接する偏波多重光変調信号が互いに反対の光強度変化をするように遅延を調整することは、波長多重光信号ＷＤＭにおける偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎのうち波長が隣接する信号間（例えば、偏波多重光変調信号Ｐ−（Ｋ−１）及びＰ−Ｋ間、偏波多重光変調信号Ｐ−Ｋ及びＰ−（Ｋ＋１）間）にＴ／２ビットの時間シフト（遅延時間差）を付与することで実現できる。ここで、Ｔは、シンボルレートでの１ビット時間スロットである。より具体的には、波長多重光信号ＷＤＭにおける偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎのうち短い方から数えて奇数番目の波長の偏波多重光変調信号群（偏波多重光変調信号Ｐ−１、Ｐ−３、・・・）と偶数番目の波長の偏波多重光変調信号群（偏波多重光変調信号Ｐ−２、Ｐ−４、・・・）との間にＴ／２ビットの時間シフトを付与する。この場合、図３に示すように、波長λＫの偏波多重光変調信号Ｐ−Ｋの時間波形は、波長λＫの両隣の波長λＫ−１及びλＫ＋１の偏波多重光変調信号Ｐ−（Ｋ−１）及びＰ−（Ｋ＋１）の時間波形に対して、Ｔ／２ビット分シフトされる。
【００２０】
尚、波長多重光信号ＷＤＭにおける偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎのうち短い方から数えて奇数番目の波長の偏波多重光変調信号群と偶数番目の波長の偏波多重光変調信号群との間にＴ／２ビットの時間シフトを付与した場合、奇数番目（偶数番目）の波長の偏波多重光変調信号群内では光信号レベルのピークが同位相となる。奇数番目（偶数番目）の波長の偏波多重光変調信号群に含まれる信号間では波長間隔が開くため、奇数番目（偶数番目）の波長の偏波多重光変調信号群における相互位相変調の影響は無視できるほど小さい。
【００２１】
次に、波長多重光信号ＷＤＭにおける偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎの各々が偏波ビットインターリーブ方式の偏波多重光変調信号である場合を説明する。この場合、遅延調整部４は、波長多重光信号ＷＤＭにおいて偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎの各々が偏波ビットインターリーブ方式の偏波多重光変調信号となるように、且つ、波長多重光信号ＷＤＭにおける偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎのうち波長が隣接する信号の同一偏波面の成分どうしが互いに反対の光強度変化をするように、遅延を調整する。
【００２２】
図４を参照して、偏波ビットインターリーブ方式の偏波多重光変調信号においては、Ｘ偏波の時間波形とＹ偏波の時間波形とがＴ／２ビットだけオフセットされている。偏波ビットインターリーブ方式の偏波多重光変調信号を用いることで、光ファイバ伝送路中における相互偏波位相変調（Ｘｐｏｌ−ＰＭ：Ｃｒｏｓｓ−ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｐｈａｓｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を低減し、偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎの伝送特性を改善することができる。
【００２３】
図５を参照して、偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎの各々が偏波ビットインターリーブ方式の偏波多重光変調信号である場合において、波長分割多重光送信装置１１が出力する波長多重光信号ＷＤＭにおける偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎの状態を説明する。図５では、簡単のため、隣接する３波長（波長λＫ−１、波長λＫ、波長λＫ＋１）の偏波多重光変調信号Ｐ−（Ｋ−１）、Ｐ−Ｋ、Ｐ−（Ｋ＋１）の時間波形を示す。偏波多重光変調信号Ｐ−（Ｋ−１）、Ｐ−Ｋ、Ｐ−（Ｋ＋１）の各々において、Ｘ偏波の時間波形とＹ偏波の時間波形とが互いにＴ／２ビットだけシフトされている。更に、波長λＫ−１の偏波多重光変調信号Ｐ−（Ｋ−１）のＹ偏波と波長λＫ−１に隣接する波長λＫの偏波多重光変調信号Ｐ−ＫのＹ偏波とは、互いにＴ／２ビットだけシフトした時間波形を示し、互いに反対の光強度変化をしている。波長λＫの偏波多重光変調信号Ｐ−ＫのＹ偏波と波長λＫに隣接する波長λＫ＋１の偏波多重光変調信号Ｐ−（Ｋ＋１）のＹ偏波とは、互いにＴ／２ビットだけシフトした時間波形を示し、互いに反対の光強度変化をしている。
【００２４】
図５に示すような波長多重光信号ＷＤＭの状態を実現することにより、偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎの各々における相互偏波位相変調の影響を抑圧し、且つ、偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎのうち波長が隣接する信号間における相互位相変調の影響を低減することができる。したがって、光ファイバ伝送路中に発生する偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎの伝送品質劣化を更に軽減することができる。
【００２５】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２にかかる波長分割多重光送信装置及び波長分割多重光送信方法を説明する。以下において、実施の形態１と共通する事項及び実施の形態１から自明な事項の説明は省略される場合がある。
【００２６】
図６を参照して、実施の形態２にかかる波長分割多重光送信装置１２は、レーザダイオード５０−１〜５０−Ｎと、偏波多重光変調器２０−１〜２０−Ｎと、偏波保存光合波器３０と、遅延調整回路４０とを備える。偏波多重光変調器２０−１〜２０−Ｎは、それぞれ、実施の形態１にかかる偏波多重光変調部２−１〜２−Ｎに対応する。偏波保存光合波器３０は、実施の形態１にかかる偏波保存光合波部３に対応する。遅延調整回路４０は、実施の形態１にかかる遅延調整部４に対応する。
【００２７】
遅延調整回路４０は、データ信号群Ｄ−１〜Ｄ−Ｎの遅延時間を調整する。ここで、データ信号群Ｄ−１〜Ｄ−Ｎの各々は、Ｘ偏波を変調するためのデータ信号とＹ偏波を変調するためのデータ信号とを含む。例えば、データ信号群Ｄ−１は、Ｘ偏波を変調するためのデータ信号ＤＸ−１とＹ偏波を変調するためのデータ信号ＤＹ−１とを含む。レーザダイオード５０−１〜５０−Ｎは、それぞれ、波長λ１〜λＮのレーザダイオード出力光Ｌ−１〜Ｌ−Ｎを出力する。偏波多重光変調器２０−１〜２０−Ｎは、それぞれ、データ信号群Ｄ−１〜Ｄ−Ｎに基づいてレーザダイオード出力光Ｌ−１〜Ｌ−Ｎを変調して偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎを生成する。偏波保存光合波器３０は、偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎの偏波状態を管理した状態で波長多重を実行して波長多重光信号ＷＤＭを生成する。波長分割多重光送信装置１２は、波長多重光信号ＷＤＭを光ファイバ伝送路（不図示）へ出力する。
【００２８】
図７を参照して、偏波多重光変調器２０−１を詳細に説明する。偏波多重光変調器２０−１は、振幅変調器（ＡＭ変調器）２１と、光カプラ２２と、光位相シフトキーイング変調器（光ＰＳＫ変調器）２３Ｘ及び２３Ｙと、偏波ビームコンバイナ２４とを備える。光ＰＳＫ変調器２３ＸはＸ偏波変調器２３Ｘと称される場合があり、光ＰＳＫ変調器２３ＹはＹ偏波変調器２３Ｙと称される場合がある。尚、偏波多重光変調器２０−２〜２０−Ｎも偏波多重光変調器２０−１と同様に構成される。
【００２９】
ＡＭ変調器２１は、データ信号群Ｄ−１のボーレートと同じ周波数のクロック信号ＣＬＫに基づいてレーザダイオード出力光Ｌ−１に対して振幅変調を施す。光カプラ２２は、振幅変調が施されたレーザダイオード出力光Ｌ−１をＸ偏波Ｘ−１とＹ偏波Ｙ−１とに分離する。光ＰＳＫ変調器２３Ｘは、データ信号群Ｄ−１のデータ信号ＤＸ−１に基づいてＸ偏波Ｘ−１を変調してＸ偏波変調信号ＸＭ−１を生成する。光ＰＳＫ変調器２３Ｙは、データ信号群Ｄ−１のデータ信号ＤＹ−１に基づいてＹ偏波Ｙ−１を変調してＹ偏波変調信号ＹＭ−１を生成する。偏波ビームコンバイナ２４は、Ｘ偏波変調信号ＸＭ−１及びＹ偏波変調信号ＹＭ−１を直交した偏波状態に偏波多重して偏波多重光変調信号Ｐ−１を生成する。
【００３０】
遅延調整回路４０は、波長多重光信号ＷＤＭにおける偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎのうち波長が隣接する信号が互いに反対の光強度変化をするように、データ信号群Ｄ−１〜Ｄ−Ｎの遅延時間を調整する。例えば、遅延調整回路４０は、偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎのうち短い方から数えて奇数番目の波長の偏波多重光変調信号Ｐ−１、Ｐ−３、・・・を生成するためのデータ信号群Ｄ−１、Ｄ−３、・・・と偶数番目の波長の偏波多重光変調信号Ｐ−２、Ｐ−４、・・・を生成するためのデータ信号群Ｄ−２、Ｄ−４、・・・との間にＴ／２ビットの時間シフトを付与する。この場合において、波長分割多重光送信装置１２が出力する波長多重光信号ＷＤＭにおける偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎは、図３に示す状態となる。
【００３１】
或いは、遅延調整回路４０は、波長多重光信号ＷＤＭにおいて偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎの各々が偏波ビットインターリーブ方式の偏波多重光変調信号となるように、且つ、波長多重光信号ＷＤＭにおける偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎのうち波長が隣接する信号の同一偏波面の成分どうしが互いに反対の光強度変化をするように、データ信号群Ｄ−１〜Ｄ−Ｎの遅延時間を調整する。例えば、遅延調整回路４０は、データ信号群Ｄ−１、Ｄ−３、・・・に含まれるＹ偏波を変調するためのデータ信号ＤＹ−１、ＤＹ−３、・・・とデータ信号群Ｄ−２、Ｄ−４、・・・に含まれるＹ偏波を変調するためのデータ信号ＤＹ−２、ＤＹ−４、・・・との間にＴ／２ビットの時間シフトを付与する。更に、遅延調整回路４０は、データ信号群Ｄ−１〜Ｄ−Ｎの各々においてＸ偏波を変調するためのデータ信号とＹ偏波を変調するためのデータ信号との間にＴ／２ビットの時間シフトを付与する。この場合において、波長分割多重光送信装置１２が出力する波長多重光信号ＷＤＭにおける偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎは、図５に示す状態となる。
【００３２】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３にかかる波長分割多重光送信装置及び波長分割多重光送信方法を説明する。以下において、実施の形態１及び２と共通する事項及び実施の形態１及び２から自明な事項の説明は省略される場合がある。
【００３３】
図８を参照して、実施の形態３にかかる波長分割多重光送信装置１３は、遅延調整回路４０のかわりに遅延回路４０−１〜４０−Ｎが設けられている点が実施の形態２にかかる波長分割多重光送信装置１２と異なっている。遅延回路４０−１〜４０−Ｎは、実施の形態１にかかる遅延調整部４に対応する。遅延回路４０−１〜４０−Ｎは、偏波多重光変調器２０−１〜２０−Ｎと偏波保存光合波器３０との間に配置される。例えば、遅延回路４０−１は、偏波多重光変調器２０−１と偏波保存光合波器３０との間に配置される。遅延回路４０−１〜４０−Ｎは、それぞれ波長間遅延回路４０−１〜４０−Ｎと称される場合がある。
【００３４】
遅延回路４０−１〜４０−Ｎは、波長多重光信号ＷＤＭにおける偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎのうち波長が隣接する信号が互いに反対の光強度変化をするように、それぞれ、偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎの遅延時間を調整する。例えば、遅延回路４０−１〜４０−Ｎは、偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎのうち短い方から数えて奇数番目の波長の偏波多重光変調信号Ｐ−１、Ｐ−３、・・・と偶数番目の波長の偏波多重光変調信号Ｐ−２、Ｐ−４、・・・との間にＴ／２ビットの時間シフトを付与する。偏波保存光合波器３０は、遅延回路４０−１〜４０−Ｎによって遅延時間が調整された偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎを波長多重して波長多重光信号ＷＤＭを生成する。この場合において、波長分割多重光送信装置１３が出力する波長多重光信号ＷＤＭにおける偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎは、図３に示す状態となる。
【００３５】
（実施の形態４）
次に、実施の形態４にかかる波長分割多重光送信装置及び波長分割多重光送信方法を説明する。以下において、実施の形態１乃至３と共通する事項及び実施の形態１乃至３から自明な事項の説明は省略される場合がある。
【００３６】
図９を参照して、実施の形態４にかかる波長分割多重光送信装置１４は、遅延回路４１−１〜４１−Ｎが追加されている点が実施の形態３にかかる波長分割多重光送信装置１３と異なっている。遅延回路４１−１〜４１−Ｎは、それぞれ偏波間遅延回路４１−１〜４１−Ｎと称される場合がある。遅延回路４０−１〜４０−Ｎ、４１−１〜４１−Ｎは、実施の形態１にかかる遅延調整部４に対応する。
【００３７】
遅延回路４１−１〜４１−Ｎは、波長多重光信号ＷＤＭにおいて偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎの各々が偏波ビットインターリーブ方式の偏波多重光変調信号となるように、データ信号群Ｄ−１〜Ｄ−Ｎの各々においてＸ偏波を変調するためのデータ信号とＹ偏波を変調するためのデータ信号との間の遅延時間を調整する。具体的には、遅延回路４１−１〜４１−Ｎは、データ信号群Ｄ−１〜Ｄ−Ｎの各々においてＸ偏波を変調するためのデータ信号及びＹ偏波を変調するためのデータ信号の一方にＴ／２ビットの遅延時間を付与する。例えば、遅延回路４１−１は、データ信号ＤＹ−１にＴ／２ビットの遅延時間を付与する。この場合において、波長分割多重光送信装置１４が出力する波長多重光信号ＷＤＭにおける偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎは、図５に示す状態となる。
【００３８】
（実施の形態５）
次に、実施の形態５にかかる波長分割多重光送信装置及び波長分割多重光送信方法を説明する。以下において、実施の形態１乃至３と共通する事項及び実施の形態１乃至３から自明な事項の説明は省略される場合がある。
【００３９】
図１０を参照して、実施の形態５にかかる波長分割多重光送信装置１５は、偏波間遅延回路（ＤＧＤ回路）４５−１〜４５−Ｎが追加されている点が実施の形態３にかかる波長分割多重光送信装置１３と異なっている。遅延回路４０−１〜４０−Ｎ及びＤＧＤ回路４５−１〜４５−Ｎは、実施の形態１にかかる遅延調整部４に対応する。ＤＧＤ回路４５−１〜４５−Ｎは、遅延回路４０−１〜４０−Ｎと偏波保存光合波器３０との間に配置される。例えば、ＤＧＤ回路４５−１は、遅延回路４０−１と偏波保存光合波器３０との間に配置される。
【００４０】
ＤＧＤ回路４５−１〜４５−Ｎは、波長多重光信号ＷＤＭにおける偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎのうち波長が隣接する信号が互いに反対の光強度変化をするように、遅延回路４０−１〜４０−Ｎによって遅延時間が調整された偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎの偏波間の遅延時間をそれぞれ調整する。例えば、ＤＧＤ回路４５−１は、遅延回路４０−１が出力した偏波多重光変調信号Ｐ−１のＸ偏波及びＹ偏波の間にＴ／２ビットの遅延時間を付与する。偏波保存光合波器３０は、ＤＧＤ回路４５−１〜４５−Ｎによって偏波間の遅延時間が調整された偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎを波長多重して波長多重光信号ＷＤＭを生成する。この場合において、波長分割多重光送信装置１４が出力する波長多重光信号ＷＤＭにおける偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎは、図５に示す状態となる。
【００４１】
（実施の形態６）
次に、実施の形態６にかかる波長分割多重光送信装置及び波長分割多重光送信方法を説明する。以下において、実施の形態１乃至５と共通する事項及び実施の形態１乃至５から自明な事項の説明は省略される場合がある。
【００４２】
実施の形態６にかかる波長分割多重光送信装置は、以下の点が実施の形態２乃至５にかかる波長分割多重光送信装置１２〜１５と異なっている。データ信号群Ｄ−１〜Ｄ−Ｎの各々は、Ｘ偏波を変調するための同相チャネルデータ信号（Ｉチャネルデータ信号）及び直交位相チャネルデータ信号（Ｑチャネルデータ信号）と、Ｙ偏波を変調するためのＩチャネルデータ信号及びＱチャネルデータ信号とを含む。データ信号群Ｄ−１〜Ｄ−Ｎの各々が４チャネルのデータ信号を含むため、偏波多重光変調器２０−１〜２０−Ｎの構成が異なっている。
【００４３】
図１１を参照して、本実施形態にかかる偏波多重光変調器２０−１を詳細に説明する。本実施形態にかかる偏波多重光変調器２０−１は、光ＰＳＫ変調器２３Ｘ及び２３Ｙのかわりに光直交変調器（光ＩＱ変調器）２５Ｘ及び２５Ｙが設けられている点が実施の形態２乃至５にかかる偏波多重光変調器２０−１と異なっている。光ＩＱ変調器２５はＸ偏波変調器２５Ｘと称される場合があり、光ＩＱ変調器２５ＹはＹ偏波変調器２５Ｙと称される場合がある。尚、本実施形態にかかる偏波多重光変調器２０−２〜２０−Ｎも本実施形態にかかる偏波多重光変調器２０−１と同様に構成される。
【００４４】
データ信号群Ｄ−１は、Ｘ偏波を変調するためのＩチャネルデータ信号ＤＸＩ−１及びＱチャネルデータ信号ＤＸＱ−１と、Ｙ偏波を変調するためのＩチャネルデータ信号ＤＹＩ−１及びＱチャネルデータ信号ＤＹＱ−１とを含む。光ＩＱ変調器２５Ｘは、Ｉチャネルデータ信号ＤＸＩ−１及びＱチャネルデータ信号ＤＸＱ−１に基づいてＸ偏波Ｘ−１を変調してＸ偏波変調信号ＸＭ−１を生成する。光ＩＱ変調器２５Ｙは、Ｉチャネルデータ信号ＤＹＩ−１及びＱチャネルデータ信号ＤＹＱ−１に基づいてＹ偏波Ｙ−１を変調してＹ偏波変調信号ＹＭ−１を生成する。
【００４５】
本実施形態にかかる遅延調整回路４０が波長多重光信号ＷＤＭにおいて偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎの各々が偏波ビットインターリーブ方式の偏波多重光変調信号となるように、且つ、波長多重光信号ＷＤＭにおける偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎのうち波長が隣接する信号の同一偏波面の成分どうしが互いに反対の光強度変化をするように、データ信号群Ｄ−１〜Ｄ−Ｎの遅延時間を調整する動作を説明する。例えば、遅延調整回路４０は、データ信号群Ｄ−１、Ｄ−３、・・・に含まれるＹ偏波を変調するためのＩ及びＱチャネルデータ信号ＤＹＩ−１、ＤＹＱ−１、ＤＹＩ−３、ＤＹＱ−３、・・・とデータ信号群Ｄ−２、Ｄ−４、・・・に含まれるＹ偏波を変調するためのＩ及びＱチャネルデータ信号ＤＹＩ−２、ＤＹＱ−２、ＤＹＩ−４、ＤＹＱ−４、・・・との間にＴ／２ビットの時間シフトを付与する。更に、遅延調整回路４０は、データ信号群Ｄ−１〜Ｄ−Ｎの各々においてＸ偏波を変調するためのＩ及びＱチャネルデータ信号とＹ偏波を変調するためのＩ及びＱチャネルデータ信号との間にＴ／２ビットの時間シフトを付与する。
【００４６】
本実施形態にかかる遅延回路４１−１〜４１−Ｎは、波長多重光信号ＷＤＭにおいて偏波多重光変調信号Ｐ−１〜Ｐ−Ｎの各々が偏波ビットインターリーブ方式の偏波多重光変調信号となるように、データ信号群Ｄ−１〜Ｄ−Ｎの各々においてＸ偏波を変調するためのＩ及びＱチャネルデータ信号とＹ偏波を変調するためのＩ及びＱチャネルデータ信号との間の遅延時間を調整する。具体的には、遅延回路４１−１〜４１−Ｎは、データ信号群Ｄ−１〜Ｄ−Ｎの各々においてＸ偏波を変調するためのデータ信号及びＹ偏波を変調するためのデータ信号の一方にＴ／２ビットの遅延時間を付与する。例えば、遅延回路４１−１は、Ｉチャネルデータ信号ＤＹＩ−１及びＱチャネルデータ信号ＤＹＱ−１にＴ／２ビットの遅延時間を付与する。
【００４７】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上述の説明では、ＡＭ変調器２１がレーザダイオード出力光Ｌ−１を変調してＲＺ（Ｒｅｔｕｒｎ  ｔｏ  Ｚｅｒｏ）信号化しているが、ＮＲＺ（Ｎｏｎ  Ｒｅｔｕｒｎ  ｔｏ  Ｚｅｒｏ）信号の場合でも同様の効果が得られる。この場合、ＡＭ変調器２１は不要である。
【００４８】
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【００４９】
この出願は、２０１３年２月２６日に出願された日本出願特願２０１３−０３５４５６を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【００５０】
１１〜１５  波長分割多重光送信装置；２−１〜２−Ｎ  偏波多重光変調部；
３  偏波保存光合波部；４  遅延調整部；
２０−１〜２０−Ｎ  偏波多重光変調器；２２  光カプラ；
２３Ｘ、２３Ｙ  光ＰＳＫ変調器；２４  偏波ビームコンバイナ；
２５Ｘ、２５Ｙ  光ＩＱ変調器；３０  偏波保存光合波器；
４０  遅延調整回路；４０−１〜４０−Ｎ、４１−１〜４１−Ｎ  遅延回路；
４５−１〜４５−Ｎ  ＤＧＤ回路；５０−１〜５０−Ｎ  レーザダイオード；
Ｄ−１〜Ｄ−Ｎ  データ信号群；
ＤＸ−１〜ＤＸ−Ｎ、ＤＹ−１〜ＤＹ−Ｎ、ＤＸＩ−１、ＤＸＱ−１、ＤＹＩ−１、ＤＹＱ−１  データ信号；
Ｌ−１〜Ｌ−Ｎ  レーザダイオード出力光；
Ｘ−１  Ｘ偏波；Ｙ−１  Ｙ偏波；
ＸＭ−１  Ｘ偏波変調信号；ＹＭ−１  Ｙ偏波変調信号；
Ｐ−１〜Ｐ−Ｎ  偏波多重光変調信号；ＷＤＭ  波長多重光信号
【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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【国際調査報告】
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