(57)【要約】【課題】伝送用光ファイバの分散値を短時間で測定することが可能な波長分散測定装置、光送信装置、光受信装置及び光伝送システムを提供する。【解決手段】波長分散測定装置は、発光素子３が発生する光信号を分散測定用信号源２によって変調して測定対象の伝送用光ファイバ１の一端に入射させ、伝送用光ファイバの他端から出射される光信号を受光素子４で受信して電気信号に変換すると、二次歪検出回路６が光ファイバの波長分散値に換算することのできる分散測定用信号源の出力信号の二次歪を検出する。光送信装置、光受信装置、並びに光伝送システムは波長分散測定装置を構成する要素及びその機能の一部又は全部を内蔵又は共用するように構成する。【選択図】　　　　図１
2004117033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送用光ファイバの波長分散値を測定する光ファイバの波長分散測定装置において、
波長が一定の光信号を発生して測定対象の伝送用光ファイバの一端に入射させる発光素子と、前記発光素子の光信号を所定の周波数で変調する分散測定用信号源と、前記伝送用光ファイバの他端から出射される光信号を受信して電気信号に変換する受光素子と、前記受光素子の出力信号に基づいて、前記分散測定用信号源の出力信号の二次歪を検出する二次歪検出回路とを備えたことを特徴とする光ファイバの波長分散測定装置。
【請求項２】
伝送用光ファイバの波長分散値を測定する光ファイバの波長分散測定装置において、
波長の設定が可能な光信号を発生して測定対象の伝送用光ファイバの一端に入射させる発光素子と、前記発光素子の波長を互いに異なる複数の値に設定変更する波長制御回路と、前記発光素子の光信号を所定の周波数で変調する分散測定用信号源と、前記伝送用光ファイバの他端から出射される光信号を受信して電気信号に変換する受光素子と、前記受光素子の出力信号に基づいて、前記分散測定用信号源の出力信号の二次歪を前記発光素子の波長毎に検出する二次歪検出回路とを備えたことを特徴とする光ファイバの波長分散測定装置。
【請求項３】
伝送用光ファイバの波長分散値を測定する光ファイバの波長分散測定装置において、
波長が互いに異なる光信号を発生する複数の発光素子と、前記複数の発光素子の各光信号を所定の周波数で変調する分散測定用信号源と、前記発光素子を順次１つずつ選択して変調された光信号を測定対象の伝送用光ファイバの一端に入射させる光スイッチ手段と、前記伝送用光ファイバの他端から出射される光信号を受信して電気信号に変換する受光素子と、前記受光素子の出力信号に基づいて、前記分散測定用信号源の出力信号の二次歪を、前記発光素子毎に検出する二次歪検出回路とを備えたことを特徴とする光ファイバの波長分散測定装置。
【請求項４】
前記分散測定用信号源は正弦波信号を出力する正弦波信号源で構成され、前記二次歪検出回路は、前記正弦波信号の２倍の周波数を通過させる帯域通過フィルタと前記帯域通過フィルタを通過した信号レベルを検出する検出回路とを含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の光ファイバの波長分散測定装置。
【請求項５】
前記分散測定用信号源は周波数が互いに異なる正弦波信号を同時に出力する第１及び第２の正弦波信号源で構成され、前記二次歪検出回路は、２つの前記正弦波信号の周波数の差又は和の周波数に相当する周波数成分のみを通過させる帯域通過フィルタと、この帯域通過フィルタを通過した信号レベルを検出する検出回路とを含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の光ファイバの波長分散測定装置。
【請求項６】
伝送用光ファイバの波長分散値を測定する光ファイバの波長分散測定装置において、
波長が一定の光信号を発生する発光素子と、前記発光素子の光信号を所定の周波数で変調する分散測定用信号源と、変調された前記光信号を入射して２つに分岐し、分岐された光信号の一方を測定対象の伝送用光ファイバの一端に入射させる光カプラと、前記光カプラによって分岐された光信号の他方を一端に入射させる短尺の参照用光ファイバと、前記伝送用光ファイバの他端から出射された光信号を受信して電気信号に変換する第１の受光素子と、前記参照用光ファイバの他端から出射された光信号を受信して電気信号に変換する第２の受光素子と、前記第１及び第２の受光素子の各出力信号の差分を求める校正回路と、前記校正回路の出力信号に基づいて、前記分散測定用信号源の出力信号の二次歪を検出する二次歪検出回路とを備えたことを特徴とする光ファイバの波長分散測定装置。
【請求項７】
前記光カプラに替えて光スイッチを用いたことを特徴とする請求項６に記載の光ファイバの波長分散測定装置。
【請求項８】
伝送用光ファイバの波長分散値を測定する光ファイバの波長分散測定装置において、
波長が一定の光信号を発生する発光素子と、前記発光素子の光信号を所定の周波数で変調する分散測定用信号源と、変調された前記光信号を２つに分岐し、分岐された光信号の一方を測定対象の伝送用光ファイバの一端に入射させる光カプラと、前記伝送用光ファイバの他端に結合されて光を反射する反射素子と、前記光カプラによって分岐された光信号の他方を一端に入射させる短尺の装置内接続用光ファイバと、前記装置内接続用光ファイバの他端から出射される光信号を受信して電気信号に変換する受光素子と、前記受光素子の出力信号に基づいて、前記分散測定用信号源の出力信号の二次歪を検出する二次歪検出回路とを備えたことを特徴とする光ファイバの波長分散測定装置。
【請求項９】
前記光カプラに替えて、前記発光素子の光信号を前記伝送用光ファイバのみに入射させ、前記伝送用光ファイバ他端から反射して一端から出射された光を前記装置内接続用光ファイバのみに入射させる光サーキュレータを用いたことを特徴とする請求項８に記載の光ファイバの波長分散測定装置。
【請求項１０】
伝送用光ファイバを介して送受信するための光送信装置において、
波長が一定の光信号を発生して送信対象の伝送用光ファイバの一端に入射させる発光素子と、外部から入力されるデータ信号に従って前記発光素子の光信号レベルを変化させる発光素子駆動回路と、前記発光素子の光信号を所定の周波数で変調する分散測定用信号源とを備えたことを特徴とする光送信装置。
【請求項１１】
前記発光素子と前記伝送用光ファイバとの間に、前記伝送用光ファイバの波長分散を補償するための分散補償素子を設けたことを特徴とする請求項１０に記載の光送信装置。
【請求項１２】
前記発光素子と前記分散補償素子との間に設けられた光分岐部と、前記伝送用光ファイバの他端に着脱可能に結合して光を反射させる反射素子と、前記光分岐部で分岐された光信号を受信して電気信号に変換する受光素子と、前記受光素子の出力信号に基づいて、前記分散測定用信号源の出力信号の二次歪を検出する二次歪検出回路とを備えたことを特徴とする請求項１１に記載の光送信装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の光送信装置の送信信号を、前記伝送用光ファイバを介して受信する光受信装置において、
前記伝送用光ファイバの他端から出射される光信号を受信して電気信号に変換する受光素子と、前記受光素子の出力信号からデータ信号とクロック信号とを抽出する識別再生回路とを備えたことを特徴とする光受信装置。
【請求項１４】
請求項１１に記載の光送信装置の送信信号を、前記伝送用光ファイバを介して受信する光受信装置において、
前記伝送用光ファイバの他端から出射される光信号を受信して電気信号に変換する受光素子と、前記受光素子の出力信号からデータ信号とクロック信号とを抽出する識別再生回路と、前記受光素子の出力信号に基づいて、前記分散測定用信号源の出力信号の二次歪を検出する二次歪検出回路とを備えたことを特徴とする光受信装置。
【請求項１５】
請求項１１に記載の光送信装置の送信信号を、前記伝送用光ファイバを介して受信する光受信装置において、
前記伝送用光ファイバの他端から出射される光信号を入射して前記伝送用光ファイバの波長分散を補償して出射する分散補償素子と、この分散補償素子から出射される光信号を受信して電気信号に変換する受光素子と、前記受光素子の出力信号からデータ信号とクロック信号とを抽出する識別再生回路と、前記受光素子の出力信号に基づいて、前記分散測定用信号源の出力信号の二次歪を検出する二次歪検出回路とを備えたことを特徴とする光受信装置。
【請求項１６】
伝送用光ファイバを介して送受信する光伝送システムにおいて、
前記反射素子を除去してなる請求項１２に記載の光送信装置と請求項１３に記載の光受信装置とを前記伝送用光ファイバで結合したことを特徴とする光伝送システム。
【請求項１７】
伝送用光ファイバを介して送受信する光伝送システムにおいて、
請求項１１に記載の光送信装置と請求項１４に記載の光受信装置とを前記伝送用光ファイバで結合したことを特徴とする光伝送システム。
【請求項１８】
伝送用光ファイバを介して送受信する光伝送システムにおいて、
請求項１０に記載の光送信装置と請求項１５に記載の光受信装置とを前記伝送用光ファイバで結合したことを特徴とする光伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光伝送システムに利用する光ファイバが有する波長分散を測定する光ファイバの波長分散測定装置（単に分散測定装置とも言う）、光送信装置、光受信装置及び光伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１８は、この種の光ファイバの波長分散測定装置であって特許文献１に開示されているものの構成を示すブロック図である。同図において、分散測定装置１０は伝送用光ファイバ１を測定対象として、この伝送用光ファイバ１に光信号を入射するための波長可変発光素子７及び波長制御信号を波長可変発光素子７に加えて波長を制御する波長制御回路８を備えている。そして、波長可変発光素子７にはその光信号強度を直接変調する正弦波信号源１１が接続されている。波長可変発光素子７の光信号出力端が装置内接続用光ファイバ２５によって、光信号を２分岐する光カプラ２６の光信号入力端に接続されている。光カプラ２６の一方の光信号出力端に伝送用光ファイバ１の一端が接続され、他方の光信号出力端に短尺の参照用光ファイバ５１の一端が接続されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−３３４４３６号公報（図２、段落０００２〜０００５）
【０００４】
参照用光ファイバ５１の他端は光信号を電気信号に変換する受光素子４ａの入力端に接続され、伝送用光ファイバ１の他端はもう一つの受光素子４ｂの入力端に接続されている。これらの受光素子４ａ、４ｂの各出力端には電気信号をそれぞれ増幅する増幅器５ａ、５ｂの各入力端が接続されている。そして、これらの増幅器５ａ、５ｂの各出力端が、２つの出力信号間の位相差を測定する位相差検出回路５２に接続されている。なお、波長可変発光素子７、光カプラ２６、伝送用光ファイバ１、参照用光ファイバ５１及び受光素子４ａ、４ｂはの各接続部は光学的に接続され、正弦波信号源１１、波長可変発光素子７及び波長制御回路８の各接続部、並びに受光素子４ａ、４ｂ、増幅器５ａ、５ｂ及び位相差検出回路５２の各接続部は電気的に接続されている。以下に参照する全ての図面において、光ファイバなどにより光学的に接続される部分については太い実線で示し、電気的に接続される部分については細い実線で示すとともに、信号の伝達方向を示す矢印を付して両者を区別することとし、以下、電気的又は光学的な接続関係に付いての説明を省略する。
【０００５】
次に、図１８に示した従来の分散測定装置１０の動作について説明する。波長可変発光素子７の出力光信号の波長は、波長制御回路８により特定の波長（λ１）に設定される。正弦波信号源１１が出力する正弦波信号により変調された波長可変発光素子７の出力光信号は、装置内接続用光ファイバ２５を介して、光カプラ２６に入力され、この光カプラ２６により分岐されて、一方は被測定用光ファイバである伝送用光ファイバ１に入力され、他方は参照用の短尺の光ファイバである参照用光ファイバ５１に入力される。伝送用光ファイバ１により伝送された光信号は、伝送用光ファイバ１の分散により、波長可変発光素子７の出力光信号の波長（λ１）に対応する遅延を受けて、受光素子４ｂに入力されて電気信号に変換され、増幅器５ｂにより増幅されて、位相差検出回路５２に入力される。
参照用光ファイバ５１により伝送された光信号は、それ自体が短尺であるため、分散の影響はほとんど受けずに、受光素子４ａに入力されて電気信号に変換され、増幅器５ａにより増幅されて、位相差検出回路５２に入力される。位相差検出回路５２に入力された２つの信号は、位相差検出回路５２により位相差が計測され、波長λ１の遅延時間が計測される。次に、波長可変発光素子７の波長を変えて逐次上記と同様に遅延時間を計測し、遅延時間の波長特性を求め、波長で微分することによって分散を測定することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の光ファイバの分散測定装置では、光送信装置で使用する波長において、分散補償量を最適化しようとした場合、光ファイバと分散補償素子双方の波長特性を測定する必要があり、分散補償量の最適化に時間がかかるという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、伝送用光ファイバの分散値を短時間で測定することが可能な波長分散測定装置、及びこの波長分散測定装置を構成する要素及びその機能を内蔵又は共用することにより分散補償素子の最適化を短時間で行う光送信装置、光受信装置、並びに光伝送システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、伝送用光ファイバの波長分散値を測定する光ファイバの波長分散測定装置において、
波長が一定の光信号を発生して測定対象の伝送用光ファイバの一端に入射させる発光素子と、発光素子の光信号を所定の周波数で変調する分散測定用信号源と、伝送用光ファイバの他端から出射される光信号を受信して電気信号に変換する受光素子と、受光素子の出力信号に基づいて、分散測定用信号源の出力信号の二次歪を検出する二次歪検出回路とを備えたことを特徴とする。
この構成により、伝送用光ファイバによって生じた二次歪を測定することにより分散値を求めることができるため、分散補償素子の最適化を短時間で行うことができる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、伝送用光ファイバの波長分散値を測定する光ファイバの波長分散測定装置において、
波長の設定が可能な光信号を発生して測定対象の伝送用光ファイバの一端に入射させる発光素子と、発光素子の波長を互いに異なる複数の値に設定変更する波長制御回路と、発光素子の光信号を所定の周波数で変調する分散測定用信号源と、伝送用光ファイバの他端から出射される光信号を受信して電気信号に変換する受光素子と、受光素子の出力信号に基づいて、分散測定用信号源の出力信号の二次歪を発光素子の波長毎に検出する二次歪検出回路とを備えたことを特徴とする。
この構成により、伝送用光ファイバの分散値とその波長特性を測定することができるため、この波長特性を加味した分散補償素子の最適化を短時間で行うことができる。
【００１０】
請求項３に係る発明は、伝送用光ファイバの波長分散値を測定する光ファイバの波長分散測定装置において、
波長が互いに異なる光信号を発生する複数の発光素子と、複数の発光素子の各光信号を所定の周波数で変調する分散測定用信号源と、発光素子を順次１つずつ選択して変調された光信号を測定対象の伝送用光ファイバの一端に入射させる光スイッチ手段と、伝送用光ファイバの他端から出射される光信号を受信して電気信号に変換する受光素子と、受光素子の出力信号に基づいて、分散測定用信号源の出力信号の二次歪を、発光素子毎に検出する二次歪検出回路とを備えたことを特徴とする。
この構成により、伝送用光ファイバの分散値とその波長特性を測定することができるため、この波長特性を加味した分散補償素子の最適化を短時間で行うことができる。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項１から３のいずれか１つに記載の光ファイバの波長分散測定装置において、分散測定用信号源は正弦波信号を出力する正弦波信号源で構成され、二次歪検出回路は、正弦波信号の２倍の周波数を通過させる帯域通過フィルタと帯域通過フィルタを通過した信号レベルを検出する検出回路とを含むことを特徴とする。
この構成により、汎用の測定回路によって伝送用光ファイバの分散値を測定することができるため、分散補償素子の最適化を短時間で行うことができる。
【００１２】
請求項５に係る発明は、請求項１から３のいずれか１つに記載の光ファイバの波長分散測定装置において、分散測定用信号源は周波数が互いに異なる正弦波信号を同時に出力する第１及び第２の正弦波信号源で構成され、二次歪検出回路は、２つの正弦波信号の周波数の差又は和の周波数に相当する周波数成分のみを通過させる帯域通過フィルタと、この帯域通過フィルタを通過した信号レベルを検出する検出回路とを含むことを特徴とする。
この構成により、伝送用光ファイバの分散値とその波長特性を測定することができるため、分散補償素子の最適化を短時間で行うことができる。
【００１３】
請求項６に係る発明は、伝送用光ファイバの波長分散値を測定する光ファイバの波長分散測定装置において、
波長が一定の光信号を発生する発光素子と、発光素子の光信号を所定の周波数で変調する分散測定用信号源と、変調された光信号を入射して２つに分岐し、分岐された光信号の一方を測定対象の伝送用光ファイバの一端に入射させる光カプラと、光カプラによって分岐された光信号の他方を一端に入射させる短尺の参照用光ファイバと、伝送用光ファイバの他端から出射された光信号を受信して電気信号に変換する第１の受光素子と、参照用光ファイバの他端から出射された光信号を受信して電気信号に変換する第２の受光素子と、第１及び第２の受光素子の各出力信号の差分を求める校正回路と、校正回路の出力信号に基づいて、分散測定用信号源の出力信号の二次歪を検出する二次歪検出回路とを備えたことを特徴とする。
この構成により、発光素子で生じる二次歪成分が除去されるため、伝送用光ファイバのみの二次歪特性を測定することにより分散値の測定精度が高められ、分散補償素子の最適化をさらに短時間で行うことができる。
【００１４】
請求項７に係る発明は、請求項６に記載の光ファイバの波長分散測定装置において、光カプラに替えて光スイッチを用いたことを特徴とする。
この構成により、発光素子３で生じる二次歪成分が除去されるため、伝送用光ファイバ１のみの二次歪特性を測定することにより分散値の測定精度が高められ、分散補償素子の最適化を短時間で行うことができる。
【００１５】
請求項８に係る発明は、伝送用光ファイバの波長分散値を測定する光ファイバの波長分散測定装置において、
波長が一定の光信号を発生する発光素子と、発光素子の光信号を所定の周波数で変調する分散測定用信号源と、変調された光信号を２つに分岐し、分岐された光信号の一方を測定対象の伝送用光ファイバの一端に入射させる光カプラと、伝送用光ファイバの他端に結合されて光を反射する反射素子と、光カプラによって分岐された光信号の他方を一端に入射させる短尺の装置内接続用光ファイバと、装置内接続用光ファイバの他端から出射される光信号を受信して電気信号に変換する受光素子と、受光素子の出力信号に基づいて、分散測定用信号源の出力信号の二次歪を検出する二次歪検出回路とを備えたことを特徴とする。
この構成により、敷設済みの光ファイバであっても、反射用コネクタを取り付けることにより、伝送用光ファイバの分散値を測定することができ、分散補償素子の最適化を短時間で行うことができる。
【００１６】
請求項９に係る発明は、請求項８に記載の光ファイバの波長分散測定装置において、光カプラに替えて、発光素子の光信号を伝送用光ファイバのみに入射させ、伝送用光ファイバ他端から反射して一端から出射された光を装置内接続用光ファイバのみに入射させる光サーキュレータを用いたことを特徴とする。
この構成により、発光素子から出力された光信号の損失が少ないため効率の良い測定ができる利点も得られる。
【００１７】
請求項１０に係る発明は、伝送用光ファイバを介して送受信するための光送信装置において、
波長が一定の光信号を発生して送信対象の伝送用光ファイバの一端に入射させる発光素子と、外部から入力されるデータ信号に従って発光素子の光信号レベルを変化させる発光素子駆動回路と、発光素子の光信号を所定の周波数で変調する分散測定用信号源とを備えたことを特徴とする。
この構成により、伝送用光ファイバの二次歪が最小になるように光受信装置の調整が可能であるため、新規に設置された光伝送システムに限らず敷設済みの光ファイバを用いた伝送システムでも、分散補償素子の最適化を短時間で行うことができる。
この構成により、分散測定装置の構成要素を含むため、分散補償素子の最適化を短時間で行うことができる。また、敷設済みの伝送用光ファイバであっても、その分散値の最適化を短時間で行うことができる。
【００１８】
請求項１１に係る発明は、請求項１０に記載の光送信装置において、発光素子と伝送用光ファイバとの間に、伝送用光ファイバの波長分散を補償するための分散補償素子を設けたことを特徴とする。
この構成により、伝送用光ファイバの二次歪が最小になるように光受信装置の調整が可能であるため、新規に設置された光伝送システムに限らず敷設済みの光ファイバを用いた伝送システムでも、分散補償素子の最適化を短時間で行うことができる。
【００１９】
請求項１２に係る発明は、請求項１１に記載の光送信装置において、発光素子と分散補償素子との間に設けられた光分岐部と、伝送用光ファイバの他端に着脱可能に結合して光を反射させる反射素子と、光分岐部で分岐された光信号を受信して電気信号に変換する受光素子と、受光素子の出力信号に基づいて、分散測定用信号源の出力信号の二次歪を検出する二次歪検出回路とを備えたことを特徴とする。
この構成により、分散測定装置の構成要素を含むため、分散補償素子の最適化を短時間で行うことができる。また、敷設済みの伝送用光ファイバであっても、その分散値の最適化を短時間で行うことができる。
【００２０】
請求項１３に係る発明は、請求項１２に記載の光送信装置の送信信号を、伝送用光ファイバを介して受信する光受信装置において、
伝送用光ファイバの他端から出射される光信号を受信して電気信号に変換する受光素子と、受光素子の出力信号からデータ信号とクロック信号とを抽出する識別再生回路とを備えたことを特徴とする。
この構成により、伝送用光ファイバの分散の影響が除去されて出射される光送信装置を結合対象としているため、分散値の最適化の時間が不要化され、構成の簡単化が図られる。
【００２１】
請求項１４に係る発明は、請求項１１に記載の光送信装置の送信信号を、伝送用光ファイバを介して受信する光受信装置において、
伝送用光ファイバの他端から出射される光信号を受信して電気信号に変換する受光素子と、受光素子の出力信号からデータ信号とクロック信号とを抽出する識別再生回路と、受光素子の出力信号に基づいて、分散測定用信号源の出力信号の二次歪を検出する二次歪検出回路とを備えたことを特徴とする。
この構成により、分散測定用信号源及び分散補償素子を備える光送信装置と組み合わせることにより、分散補償素子の最適化を短時間で行う光受信装置を提供することができる。
【００２２】
請求項１５に係る発明は、請求項１１に記載の光送信装置の送信信号を、伝送用光ファイバを介して受信する光受信装置において、
伝送用光ファイバの他端から出射される光信号を入射して伝送用光ファイバの波長分散を補償して出射する分散補償素子と、この分散補償素子から出射される光信号を受信して電気信号に変換する受光素子と、受光素子の出力信号からデータ信号とクロック信号とを抽出する識別再生回路と、受光素子の出力信号に基づいて、分散測定用信号源の出力信号の二次歪を検出する二次歪検出回路とを備えたことを特徴とする。
この構成により、分散測定用信号源を備えていても分散補償素子を持たない光送信装置と組み合わせることにより、分散補償素子の最適化を短時間で行うことができる。
【００２３】
請求項１６に係る発明は、伝送用光ファイバを介して送受信する光伝送システムにおいて、反射素子を除去してなる請求項１２に記載の光送信装置と請求項１３に記載の光受信装置とを伝送用光ファイバで結合したことを特徴とする。
請求項１７に係る発明は、伝送用光ファイバを介して送受信する光伝送システムにおいて、請求項１１に記載の光伝送装置と請求項１４に記載の光受信装置とを伝送用光ファイバで結合したことを特徴とする。
請求項１８に係る発明は、伝送用光ファイバを介して送受信する光伝送システムにおいて、請求項１０に記載の光伝送装置と請求項１５に記載の光受信装置とを伝送用光ファイバで結合したことを特徴とする。
【００２４】
請求項１６から請求項１８の構成により、敷設済みの伝送用光ファイバであっても、その分散値の最適化を短時間で行うことができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す好適な実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る波長分散測定装置の第１の実施の形態の構成を示すブロック図である。同図において、伝送用光ファイバ１の分散値を測定する分散測定装置１０Ａは、例えば、２ＧＨｚの正弦波信号、矩形波信号、三角波信号などを発生し得る分散測定用信号源２と、波長λが、例えば、１５４０ｎｍ程度で一定のレーザ光を発生する発光素子３とを備え、発光素子３の光信号を分散測定用信号源２の電気信号で変調するようになっている。発光素子３の光信号の出力端に伝送用光ファイバ１の一端が接続されている。伝送用光ファイバ１の他端には、光信号を電気信号に変換する受光素子４が接続されている。この受光素子４の出力端に、増幅器５を介して、分散測定用信号源２の出力信号の二次歪を検出する二次歪検出回路６が接続されている。
【００２６】
上記のように構成された分散測定装置１０Ａの動作について以下に説明する。分散測定用信号源２の信号により変調された発光素子３の出力光信号は分散測定対象の伝送用光ファイバ１の一端に入射されて伝搬し、他端から出射される。このとき、光信号には伝送用光ファイバ１の分散値に対応した二次歪を生じる。二次歪を伴った光信号は受光素子４により電気信号に変換され、増幅器５によって増幅された後、二次歪検出回路６に入力される。二次歪検出回路６で二次歪のレベルが検出され、二次歪に応じて光ファイバの分散値を換算することができる。このように、本発明に係る分散測定装置の第１の実施の形態によれば、伝送用光ファイバ１における二次歪を測定することにより分散値を求めることができるため、分散補償素子の最適化を短時間で行うことができる。
【００２７】
図２は本発明に係る分散測定装置の第２の実施の形態の構成を示すブロック図であり、図中、図１に示した分散測定装置と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。ここに示した分散測定装置１０Ｂは、図１に示した発光素子３の代わりに発振波長の設定が可能な波長可変発光素子７を用いるとともに、発振波長を設定するための信号を発生する波長制御回路８を設けた点が図１と構成を異にし、これ以外の構成は全て図１と同一に構成されている。
【００２８】
上記のように構成された分散測定装置１０Ｂの動作について以下に説明する。分散測定用信号源２の信号により変調された波長可変発光素子７の出力光信号は測定対象である伝送用光ファイバ１に入射されて伝搬される。このとき、光信号には伝送用光ファイバ１の分散値に対応した二次歪が生じる。二次歪を伴った光信号は伝送用光ファイバ１の他端から出射され、受光素子４により電気信号に変換される。そして、増幅器５により増幅された後、二次歪検出回路６に入力される。二次歪検出回路６では、二次歪のレベルが検出され、二次歪に対応した光ファイバの分散値に換算することができる。さらに、波長制御回路８により波長可変発光素子７の波長を異なる波長に設定し、順次、同様な測定を繰り返すことにより分散値の波長特性を測定することができる。このように、本発明に係る分散測定装置の第２の実施の形態によれば、伝送用光ファイバの分散値とその波長特性を測定することができるため、この波長特性を加味した分散補償素子の最適化を短時間で行うことができる。
【００２９】
図３は本発明に係る分散測定装置の第３の実施の形態の構成を示すブロック図であり、図中、図２に示した分散測定装置と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。ここに示した分散測定装置１０Ｃは、図２に示した波長可変発光素子７及びその波長制御回路８の代わりに、分散測定用信号源２によって発光せしめられる互いに発振波長の異なる３個の発光素子３ａ、３ｂ、３ｃと、これらの発光素子３ａ、３ｂ、３ｃのいずれか１つを任意に選択して伝送用光ファイバ１に光信号を入射させる光スイッチ９を設けた点が図２と構成を異にし、これ以外の構成は全て図２と同一に構成されている。
【００３０】
上記のように構成された分散測定装置１０Ｃの動作について以下に説明する。分散測定用信号源２により変調された発光素子３ａ、３ｂ、３ｃから出力される光信号は光スイッチ９によっていずれか１つが選択され、伝送用光ファイバ１に入射されて伝搬される。このとき、光信号には伝送用光ファイバ１の分散値に対応した二次歪が生じる。二次歪を伴った光信号は伝送用光ファイバ１の他端から出射され、受光素子４により電気信号に変換され、増幅器５により増幅された後、二次歪検出回路６に入力される。二次歪検出回路６では、二次歪のレベルが検出され、二次歪に対応した光ファイバの分散値に換算することができる。さらに、光スイッチ９によって他の発光素子に切り替えてその出光信号を伝送用光ファイバ１に入射させ、同様な測定を全ての発光に対して実行することにより分散値の波長特性を測定することができる。このように、本発明に係る分散測定装置の第３の実施の形態によれば、伝送用光ファイバの分散値とその波長特性を測定することができるため、この波長特性を加味した分散補償素子の最適化を短時間で行うことができる。
【００３１】
図４は本発明に係る分散測定装置の第４の実施の形態の構成を示すブロック図であり、図中、図１に示した分散測定装置と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。ここに示した分散測定装置１０Ｄは、図１に示した分散測定用信号源２の代わりに正弦波信号源１１を用いている。また、正弦波信号源１１を用いたことに対応して二次歪検出回路６の代わりに、増幅器５の出力を入力して、正弦波信号源１１の２倍の周波数成分のみを通過させる帯域通過フィルタ１２と、この帯域通過フィルタ１２の出力信号レベルを検出する検出回路１３とを設けた点が図１と構成を異にし、これ以外の構成は全て図１と同一に構成されている。
【００３２】
上記のように構成された分散測定装置１０Ｄの動作について以下に説明する。正弦波信号源１１の信号により変調された発光素子３の出力光信号は伝送用光ファイバ１に入射されて伝搬される。このとき、光信号には伝送用光ファイバの分散値に対応した二次高調波歪が発生する。二次高調波歪を伴った光信号は伝送用光ファイバ１の他端から出射され、受光素子４により電気信号に変換される。この電気信号は増幅器５により増幅された後、帯域通過フィルタ１２に入力される。帯域通過フィルタ１２では二次高調波成分のみを通過させて検出回路１３に加える。検出回路１３では、二次高調波成分のレベルが検出され、二次高調波歪に対応した光ファイバの分散値を換算することができる。このように、本発明に係る分散測定装置の第４の実施の形態によれば、汎用の測定回路によって伝送用光ファイバの分散値を測定することができるため、分散補償素子の最適化を短時間で行うことができる。
【００３３】
図５は本発明に係る分散測定装置の第５の実施の形態の構成を示すブロック図であり、図中、図１に示した分散測定装置と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。ここに示した分散測定装置１０Ｅは、図１に示した分散測定用信号源２の代わりに互いに異なる周波数の正弦波信号を発光素子３の出力光信号の変調信号として同時に加える２つの正弦波信号源１６、１７を有する二次相互変調歪測定用信号源１５を設け、さらに、図１に示した二次歪検出回路６の代わりに、帯域通過フィルタ２２及び検出回路２３でなる二次相互変調歪検出部２１を設けた点が図１と構成を異にし、これ以外の構成は全て図１と同一に構成されている。ここで、帯域通過フィルタ２２は２つの正弦波信号源１６、１７の和の周波数成分または差の周波数成分のみを通過させる帯域通過フィルタである。
【００３４】
上記のように構成された分散測定装置１０Ｅの動作について以下に説明する。二次相互変調歪測定用信号源１５の２つの正弦波信号により変調された発光素子３の出力光信号は測定対象の伝送用光ファイバ１の一端に入射されて他端に伝搬される。このとき、光信号には伝送用光ファイバの分散値に対応した二次相互変調歪が生じる。二次相互変調歪を伴った光信号は受光素子４により電気信号に変換され、増幅器５により増幅された後、帯域通過フィルタ２２に入力される。帯域通過フィルタ２２では二次相互変調歪のみを通過させ、検出回路２３に加える。検出回路２３では、二次相互変調歪のレベルが検出され、二次相互変調歪に対応した光ファイバの分散値に換算することができる。このように、本発明に係る分散測定装置の第５の実施の形態によれば、伝送用光ファイバの分散値とその波長特性を測定することができるため、分散補償素子の最適化を短時間で行うことができる。
【００３５】
図６は本発明に係る分散測定装置の第６の実施の形態の構成を示すブロック図である。ここに示した分散測定装置１０Ｆは、分散測定用信号源２４によって発光素子３の出力光信号を変調するようになっている。そして、変調された光信号を、装置内接続用光ファイバ２５を介して、入力端に入射する光カプラ２６を備えている。この光カプラ２６は入力光信号を２つに分岐して出射するもので、出力端の一方には測定対象の伝送用光ファイバ１の一端が接続され、出力端の他方には短尺の装置内接続用光ファイバ２７の一端が接続されている。このうち、装置内接続用光ファイバ２７の他端は受光素子４ａの入力端に接続され、伝送用光ファイバ１の他端には受光素子４ｂの入力端が接続されている。これらの受光素子４ａ、４ｂの各出力端には増幅器５ａ、５ｂの各入力端が接続されている。これらの増幅器５ａ、５ｂの各出力端に、それぞれの出力信号成分、すなわち、歪成分を減算する校正回路２８が接続され、この校正回路２８で減算して得られた差分を二次歪検出回路６で検出するように構成されている。
【００３６】
上記のように構成された分散測定装置１０Ｆの動作について以下に説明する。分散測定用信号源２４の信号により変調された発光素子３の出力光信号は、装置内接続用光ファイバ２５を介して、光カプラ２７に入射される。この光カプラ２６に入射された光信号は２つに分岐され、一方は測定対象の伝送用光ファイバ１に入射されて他端に伝搬される。このとき、光信号には伝送用光ファイバの分散値に対応した二次歪が生じる。二次歪を伴った光信号は受光素子４ｂにより電気信号に変換され、増幅器５ｂにより増幅された後、校正回路２８に入力される。光カプラ２６で分岐された他方の光信号は装置内接続用光ファイバ２７に入力されて伝搬される。このとき、光信号には発光素子３から生じた二次歪が主に生じる。二次歪を伴った光信号は受光素子４ａにより電気信号に変換され増幅器５ａにより増幅された後、校正回路２８に入力される。校正回路２８に入力された二つの信号を差し引くことにより、発光素子３で生じた二次歪成分を除去し、伝送用光ファイバ１の分散により生じた二次歪のみが出力される。二次歪検出回路６では、二次歪のレベルが検出され、二次歪に対応した光ファイバの分散値に換算することができる。このように、本発明に係る分散測定装置の第６の実施の形態によれば、発光素子３で生じる二次歪成分が除去されるため、伝送用光ファイバ１のみの二次歪特性を測定することにより分散値の測定精度高められ、分散補償素子の最適化をさらに短時間で行うことができる。
【００３７】
図７は本発明に係る分散測定装置の第７の実施の形態の構成を示すブロック図であり、図中、図６に示した分散測定装置と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。ここに示した分散測定装置１０Ｇは、図６に示した光カプラ２６の代わりに、入射した光信号２つの出力端子から切り替えて出射する光スイッチ３１と、その切り替えを制御する光スイッチ制御回路３２とを設け、図６に示した校正回路２８の代わりに記憶機能を備えた校正回路２９を用いた点が図６と構成を異にし、これ以外の構成は全て図６と同一に構成されている。
【００３８】
上記のように構成された分散測定装置１０Ｇの動作について以下に説明する。分散測定用信号源２４の信号によって変調された発光素子３の出力光信号は光スイッチ３１により出力経路が切り替えられるが、まず、装置内接続用光ファイバ２７に入射されて伝搬される。このとき、光信号には発光素子３で生じた二次歪が主に生じる。二次歪を伴った光信号は受光素子４ａにより電気信号に変換され、増幅器５ａにより増幅された後、校正回路２９に入力され、ここで記憶される。次に、光スイッチ３１により出力経路が切り替えられ、測定対象である伝送用光ファイバ１に入射されて伝送される。このとき、光信号には伝送用光ファイバの分散値に対応した二次歪が生じる。二次歪を伴った光信号は受光素子４ｂにより電気信号に変換され、増幅器５ｂにより増幅された後、校正回路２９に入力される。校正回路２９に入力された二つの信号がここで差し引かれ、発光素子３で生じた二次歪成分を除去し、伝送用光ファイバ１の分散により生じた二次歪のみが出力される。二次歪検出回路６では、二次歪のレベルが検出され、二次歪に対応した光ファイバの分散値を換算することができる。このように、本発明に係る分散測定装置の第７の実施の形態によれば、発光素子３で生じる二次歪成分が除去されるため、伝送用光ファイバ１のみの二次歪特性を測定することにより分散値の測定精度高められ、分散補償素子の最適化を短時間で行うことができる。
【００３９】
図８は本発明に係る分散測定装置の第８の実施の形態の構成を示すブロック図であり、図中、図１に示した分散測定装置と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。ここに示した分散測定装置１０Ｈは、図１に示した分散測定用信号源２の代わりに、これと同様な機能を有する分散測定用信号源２４を用い、さらに、３個の端子を有する光カプラ２６が新たに設けられている。光カプラ２６の１つの端子に、装置内接続用光ファイバ２５を介して、発光素子３の出力端が接続され、もう一つの端子に、装置内接続用光ファイバ２７を介して、受光素子４の入力端が接続され、残りの端子に測定対象の伝送用光ファイバ１の一端が接続されている。伝送用光ファイバ１の他端には反射用コネクタ３３が測定時に限って一時的に接続されている。これ以外は図１と同一に構成されている。なお、この実施の形態を構成する光カプラ２６は１つの端子から入力された光信号を残りの２つの端子に分岐するものが用いられている。
【００４０】
上記のように構成された分散測定装置１０Ｈの動作について以下に説明する。分散測定用信号源２４の信号により変調された発光素子３の出力光信号は光カプラ２６を介して伝送用光ファイバ１の一端に入射されて他端に伝搬され、反射用コネクタ３３により反射されて再度光カプラ２６に入射される。このように伝送用光ファイバ１を往復して伝搬された光信号は光カプラ２６で分岐されて、分岐分が受光素子４に入力される。このとき、光信号には伝送用光ファイバの分散値に対応した二次歪が生じる。二次歪を伴った光信号は受光素子４によって電気信号に変換され、増幅器５により増幅された後、二次歪検出回路６に入力される。二次歪検出回路６では、二次歪のレベルが検出され、二次歪に対応した光ファイバの分散値に換算することができる。このように、本実施の形態によれば、光カプラ２６に伝送用光ファイバ１の一端を接続し、他端に反射用コネクタ３３を一時的に結合する構成であるため、敷設済みの光ファイバであっても、反射用コネクタを取り付けることにより、伝送用光ファイバの分散値を測定することができ、分散補償素子の最適化を短時間で行うことができる。
【００４１】
図９は本発明に係る分散測定装置の第９の実施の形態の構成を示すブロック図であり、図中、図８に示した分散測定装置と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。ここに示した分散測定装置１０Ｉは、図８に示した光カプラ２６に替えて光サーキュレータ３４を用いた点が異なるだけで、これ以外は図８と全て同一に構成されている。ここで、光サーキュレータ３４は、装置内接続用光ファイバ２５を介して入力された光信号を伝送用光ファイバ１のみに出力し、逆に、伝送用光ファイバ１から入力された光信号を装置内接続用光ファイバ２７のみに出力する非相反特性を有している。
【００４２】
上記のように構成された分散測定装置１０Ｉの動作について以下に説明する。分散測定用信号源２４の信号により変調された発光素子３の出力光信号は、装置内接続用光ファイバ２５を介して、光サーキュレータ３４に入射され、この光サーキュレータ３４の作用により測定対象の伝送用光ファイバ１のみに送り込まれて一端から他端に伝搬される。伝搬された光信号は他端の反射用コネクタ３３により反射されて再度光サーキュレータ３４に入射され、この光サーキュレータ３４の作用により装置内接続用光ファイバ２７のみに送り込まれる。装置内接続用光ファイバ２７の光信号は発光素子３に入力される。このとき、光信号には伝送用光ファイバ１の分散値に対応した二次歪が生じる。二次歪を伴った光信号は受光素子４により電気信号に変換され、増幅器５により増幅された後、二次歪検出回路６に入力される。二次歪検出回路６では、二次歪のレベルが検出され、二次歪に対応した光ファイバの分散値に換算することができる。このように、本実施の形態によれば、敷設済みの光ファイバであっても、反射用コネクタを取り付けることにより、伝送用光ファイバの分散値を測定することができ、分散補償素子の最適化を短時間で行うことができる。また、図８に示した第８の実施の形態と比較して発光素子３から出力された光信号の損失が少ないため効率の良い測定ができる利点もある。
【００４３】
図１０は本発明に係る光送信装置の第１の実施の形態の構成を示すブロック図である。ここに示した光送信装置２０Ａは上述した分散測定装置を構成する分散測定用信号源２４を含み、分散測定装置の二次歪測定技術をそのまま応用したものである。図１０において、発光素子駆動回路３７は外部から入力される信号に基づいて発光素子３を駆動するものであり、さらに、分散測定用信号源２４によって発光素子３の光信号を変調できるように接続されている。発光素子３の光信号の出力端には伝送用光ファイバ１の一端が接続され、この伝送用光ファイバ１によって図示を省略して光受信装置に光信号を送信するように構成されている。この場合、分散測定用信号源２４の出力信号の周波数成分は、光送信装置２０Ａに入力されるデータ信号と干渉しないように設定されている。
【００４４】
上記のように構成された光送信装置２０Ａの動作について以下に説明する。
分散測定用信号源２４の信号により変調された発光素子３の出力光信号は光信号を送信装置に電送する伝送用光ファイバ１に入射される。このとき、光信号には伝送用光ファイバ１の分散値に対応した二次歪が生じる。この二次歪が最小になるように図示省略の光受信装置の調整を行う。その後、光送信装置２０Ａに入力されたデータ信号は、発光素子駆動回路３７に加えられ、この発光素子駆動回路３７の出力信号が発光素子３により光信号に変換され、伝送用光ファイバ１に入射されて伝送される。この実施の形態によれば、伝送用光ファイバ１の二次歪が最小になるように光受信装置の調整を可能にしているため、分散補償素子の最適化を短時間で行うことができ、また、敷設済みの光ファイバであっても、分散補償素子の最適化を短時間で行うことができる。
【００４５】
図１１は本発明に係る光送信装置の第２の実施の形態の構成を示すブロック図であり、図中、図１０に示した光送信装置と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。ここに示した光送信装置２０Ｂは、図１０の構成に対して伝送用光ファイバ１の分散値を補償する分散補償素子３５を新たに設けた点が異なり、これ以外は図１０と同一に構成されている。この場合、発光素子３の光信号出力端が、装置内接続用光ファイバ２５を介して、分散補償素子３５の光信号入力端に接続され、この分散補償素子３５の光信号出力端に伝送用光ファイバ１の一端が接続されている。
【００４６】
上記のように構成された光送信装置２０Ｂの動作について以下に説明する。
分散測定用信号源２４の信号により変調された発光素子３の出力光信号は分散補償素子３５を介して伝送用光ファイバ１に入射されて伝搬される。このとき、光信号には伝送用光ファイバ１の分散値と分散補償素子に対応した二次歪が生じる。この二次歪が最小になるように分散補償素子３５を調整すれば、光受信装置は二次歪みの少ない信号を受信することができる。その後、光送信装置２０Ｂに入力されたデータ信号は、発光素子駆動回路３７に加えられ、この発光素子駆動回路３７の出力信号が発光素子３により光信号に変換され、分散補償素子３５を介して伝送用光ファイバ１に入射されて伝送される。このように、本発明に係る光送信装置の第２の実施の形態によれば、発光素子３の光信号を変調することのできる分散測定用信号源２４と、伝送用光ファイバ１の分散値を補償する分散補償素子３５とを備えているので、敷設済みの光ファイバであっても、伝送用光ファイバの分散値の最適化を短時間で行うことができる。
【００４７】
図１２は本発明に係る光送信装置の第３の実施の形態の構成を示すブロック図であり、図中、図１１に示す光送信装置と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
ここに示した光送信装置２０Ｃは、図１１に示した発光素子３と分散補償素子３５とを接続する装置内接続用光ファイバ２５の光伝搬経路に、光信号を他に分岐することのできる光分岐部３６が接続され、この光分岐部３６の光信号の分岐端に、装置内接続用光ファイバ２７を介して受光素子４の入力端が接続されている。また、受光素子４の出力端には、増幅器５を介して、二次歪検出回路６が接続されている。さらに、伝送用光ファイバ１の他端には、分散補償素子３５の調整時のみ結合される反射用コネクタ３３を備えている。なお、光分岐部３６は光カプラ又は光サーキュレータで構成され、装置内接続用光ファイバ２５から入射力された光信号の大半又は殆どが分散補償素子３５を介して伝送用光ファイバ１に送り込まれ、伝送用光ファイバ１から分散補償素子３５を介して入射された光信号の大半又は殆どが装置内接続用光ファイバ２７に送り込まれる性質を有している。
【００４８】
上記のように構成された光送信装置２０Ｃの動作について以下に説明する。
分散測定用信号源２４の信号により変調された発光素子３の出力光信号は光分岐部３６及び分散補償素子３５を介して測定対象の伝送用光ファイバ１に送り込まれて伝搬される。伝搬された光信号は反射用コネクタ３３により反射され、再度、分散補償素子３５に入力され、光分岐部３６により受光素子４に入力される。このとき、光信号には伝送用光ファイバ１の分散値の一往復分と分散補償素子３５の一往復分に対応した二次歪が生じる。二次歪を伴った光信号は受光素子４により電気信号に変換され、増幅器５により増幅された後、二次歪検出回路６に入力される。二次歪検出回路６では、二次歪のレベルが検出される。そこで、検出された二次歪のレベルが最小となるように分散補償素子３５の補償量が調整され、これによって、最適の分散補償値を決定することができる。
【００４９】
このようにして、分散補償素子３５の最適化を終了した後に、反射用コネクタ３３は取り外される。そして、光送信装置２０Ｃに入力されたデータ信号は、発光素子駆動回路３７に加えられ、この発光素子駆動回路３７の出力信号が発光素子３により光信号に変換され、光分岐部３６及び分散補償素子３５を介して伝送用光ファイバ１に入射されて伝送される。このとき、伝送用光ファイバ１の分散による光信号波形の劣化は分散補償素子３５により最適化される。このように、本発明に係る光送信装置の第３の実施の形態によれば、上述した分散測定装置の構成要素を含むため、分散補償素子の最適化を短時間で行うことができる。また、敷設済みの伝送用光ファイバであっても、その分散値の最適化を短時間で行うことができる。
【００５０】
図１３は本発明に係る光受信装置の第１の実施の形態を示すブロック図である。ここに示した光受信装置３０Ａは、伝送用光ファイバ１の分散による光信号波形の劣化が分散補償素子３５により最適化される機能を有する、図１２に示した光送信装置２０Ｃを結合対象として構成されたもので、伝送用光ファイバ１から送り込まれる光信号を受信して電気信号に変換する受光素子４１と、この受光素子４１の電気信号を増幅する増幅器４２と、増幅器４２の出力信号からデータのクロック信号を出力するとともに、データ信号を再生して出力する識別再生回路４３とを備え、それ自体は光信号波形の劣化を補償する素子を持たないものである。
【００５１】
上記のように構成された光受信装置３０Ａの動作について以下に説明する。
光送信装置２０Ｃに入力されたデータ信号は、光送信装置２０Ｃにより光信号に変換され、伝送用光ファイバの分散値を補償されて出力される。この光信号は、伝送用光ファイバ１により伝送され、伝送用光ファイバの分散の影響を除去されて光受信装置３０Ａに入力される。光受信装置３０Ａでは、受光素子４１により光信号を電気信号に変換し、次いで、増幅器４２により増幅して識別再生回路４３に加える。識別再生回路４９においてデータ信号とクロック信号とが再生されて出力される。このように、本発明に係る光受信装置の第１の実施の形態によれば、伝送用光ファイバの分散の影響が除去されて出射される光送信装置２０Ｃを結合対象としているため、分散値の最適化の時間が不要化され、構成の簡単化が図られる。
【００５２】
図１４は本発明に係る光受信装置の第２の実施の形態の構成を示すブロック図である。図中、図１２と同一の符号を付したものはそれぞれ同一の要素を示している。ここに示した光受信装置３０Ｂは図１３に示した光受信装置３０Ａに対して、二次歪検出回路４４を付加した構成になっている。すなわち、増幅器４２の出力端に二次歪検出回路４４が新たに接続されている。
【００５３】
上記のように構成された光受信装置３０Ｂの動作について以下に説明する。
この実施の形態は光送信装置が分散測定用信号源及び分散補償素子を備える、例えば、図１１に示す光送信装置２０Ｂを結合対象としたもので、分散測定用信号源によって変調された信号を受信して、伝送用光ファイバ１で発生した二次歪を二次歪検出回路４４で検出しながら、送信装置側の分散補償素子によって伝送用光ファイバ１の分散の影響を短時間で除去できるようにしている。すなわち、伝送用光ファイバ１により伝送されてきた光信号は、受光素子４１に入力される。このとき、光信号には分散測定用信号とデータ信号が多重されて伝送されている。この光信号には、伝送用光ファイバ１の分散値と分散補償素子に対応した二次歪が生じる。二次歪を伴った光信号は受光素子４１により電気信号に変換され、増幅器４２により増幅された後、二次歪検出回路４４に入力される。二次歪検出回路４４では、二次歪のレベルが検出され、二次歪が最小となるように光送信装置内の分散補償素子の補償量を調整することによって、最適の分散補償値を決定することができる。一方、増幅器４２が出力するデータ信号は、識別再生回路４３によりデータ信号とクロック信号が再生されて出力される。このように、本発明に係る光受信装置の第２の実施の形態によれば、分散測定用信号源及び分散補償素子を備える光送信装置と組み合わせることにより、分散補償素子の最適化を短時間で行う光受信装置を提供することができる。
【００５４】
図１５は本発明に係る光受信装置の第３の実施の形態の構成を示すブロック図であり、図中、図１４と同一の符号を付したものはそれぞれ同一の要素を示している。ここに示した光受信装置３０Ｃは伝送用光ファイバ１を受光素子４１に接続する経路に分散補償素子４５を設けた点が図１４と構成を異にし、二次歪検出回路４４を含む点など、これ以外の点は図１４と全く同一に構成されている。
【００５５】
上記のように構成された光受信装置３０Ｃの動作について以下に説明する。
この実施の形態は光受信装置に分散補償素子４５及び二次歪検出回路４４を備えているため、光送信装置として分散測定用信号源を含むだけで分散補償素子を含んでいない、例えば、図１０に示す光送信装置２０Ａであっても、二次歪の検出及び伝送用光ファイバ１の分散の影響の除去を行い得る構成としたものである。すなわち、伝送用光ファイバ１により伝送されてきた光信号は、分散補償素子４５を介して受光素子４１に入力される。このとき、光信号には分散測定用信号とデータ信号が多重されて伝送されている。この光信号には、伝送用光ファイバ１の分散値と分散補償素子４５に対応した二次歪が生じる。二次歪を伴った光信号は受光素子４１により電気信号に変換され、増幅器４２により増幅された後、二次歪検出回路４４に入力される。二次歪検出回路４４では、二次歪のレベルが検出され、二次歪が最小となるように分散補償素子４５の補償量を調整することによって最適の分散補償値を決定することができる。一方、増幅器４２が出力するデータ信号は、識別再生回路４３によりデータ信号とクロック信号とが再生されて出力される。このように、本発明に係る光受信装置の第３の実施の形態によれば、分散測定用信号源を備えるが分散補償素子を持たない光送信装置と組み合わせることにより、分散補償素子の最適化を短時間で行える光受信装置を提供することができる。
【００５６】
図１６は本発明に係る光伝送システムの第１の実施の形態の概略構成図である。ここに示した光伝送システム４０Ａは、図１１に示すように、発光素子３及び発光素子駆動回路３７の他に、分散測定用信号源２４及び分散補償素子３５を備える光送信装置２０Ｂと、受光素子４１、増幅器４２及び識別再生回路４３の他に二次歪検出回路４４しか備えていない光受信装置３０Ｂとを伝送用光ファイバ１で結合した構成になっている。
【００５７】
この光伝送システム４０Ａの概略動作について説明する。光送信装置２０Ｂに入力されたデータ信号は、この光送信装置２０Ｂにより光信号に変換され、伝送用光ファイバの分散値を補償されて出力される。この光信号は、伝送用光ファイバ１により伝送され、伝送用光ファイバの分散の影響を除去されて光受信装置３０Ｂに入力される。光受信装置３０Ｂによりデータ信号とクロック信号が再生されて出力される。このように、本発明に係る光伝送システムの第１の実施の形態によれば、光送信装置２０Ｂで光信号の変調と分散値の補償を行いつつ、光受信装置３０Ｂでは二次歪の測定のみを行うことにより、敷設済みの伝送用光ファイバであっても、その分散値の最適化を短時間で行うことができる。
【００５８】
図１７は本発明に係る光伝送システムの第２の実施の形態の概略構成図である。ここに示した光伝送システム４０Ｂは、図１０に示すように、発光素子３及び発光素子駆動回路３７の他に分散測定用信号源２４しか備えていない光送信装置２０Ａと、図１５に示すように、受光素子４１、増幅器４２及び識別再生回路４３の他に、分散補償素子４５及び二次歪検出回路４４を備える光受信装置３０Ｃとを伝送用光ファイバ１で結合した構成になっている。
【００５９】
この光伝送システム４０Ｂの概略動作について説明する。
光送信装置２０Ａに入力されたデータ信号は、光送信装置２０Ａにより光信号に変換され、さらに、分散測定用信号源２４によって変調されて出力される。この光信号は、伝送用光ファイバ１により伝送され、光受信装置３０Ｃに入力される。光受信装置３０Ｃにより伝送用光ファイバ１の分散値が補償されるとともに、データ信号とクロック信号が再生されて出力される。このように、本発明に係る光伝送システムの第２の実施の形態によれば、分散値を補償しない光信号が光受信装置３０Ｃにそのまま入力されるが、変調信号に基づいて光受信装置３０Ｃ自体で二次歪の検出と、これを除去する補償を行うことができるので、敷設済みの伝送用光ファイバであっても、その分散値の最適化を短時間で行うことができる。
【００６０】
なお、本発明に係る光伝送システムの構成例を２つだけ例示したが、例えば、図１２に示すように、送信装置側に伝送用光ファイバ１に発生する二次歪補償機能の全てを備えた光送信装置２０Ｃであれば、これに結合される受信装置は図１３に示すように受光素子４１、増幅器４２及び識別再生回路４３でなる光受信装置３０Ａであっても、上述したと同様の効果を奏する光伝送システムを提供することができる。
【００６１】
【発明の効果】
以上の説明によって明らかなように、本発明に係る光ファイバの波長分散測定装置によれば、光ファイバの分散値と対応する二次歪特性を測定することにより分散値を求めるようにしたので、伝送用光ファイバの分散値を短時間で測定することが可能となり、さらに、本発明に係る光送信装置、光受信装置及び光伝送システムは、この分散測定装置を構成する要素及びその機能を内蔵又は共用できるため、分散値の最適化を短時間で行うことができるという効果が得られる。
特に、光送信装置のなかで最も高価な光源を分散値の測定に共用することを可能にしたため、総合的なコスト低減を図り得る光伝送システムを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る波長分散測定装置の第１の実施の形態の構成を示すブロック図
【図２】本発明に係る波長分散測定装置の第２の実施の形態の構成を示すブロック図
【図３】本発明に係る波長分散測定装置の第３の実施の形態の構成を示すブロック図
【図４】本発明に係る波長分散測定装置の第４の実施の形態の構成を示すブロック図
【図５】本発明に係る波長分散測定装置の第５の実施の形態の構成を示すブロック図
【図６】本発明に係る波長分散測定装置の第６の実施の形態の構成を示すブロック図
【図７】本発明に係る波長分散測定装置の第７の実施の形態の構成を示すブロック図
【図８】本発明に係る波長分散測定装置の第８の実施の形態の構成を示すブロック図
【図９】本発明に係る波長分散測定装置の第９の実施の形態の構成を示すブロック図
【図１０】本発明に係る光送信装置の第１の実施の形態の構成を示すブロック図
【図１１】本発明に係る光送信装置の第２の実施の形態の構成を示すブロック図
【図１２】本発明に係る光送信装置の第３の実施の形態の構成を示すブロック図
【図１３】本発明に係る光受信装置の第１の実施の形態の構成を示すブロック図
【図１４】本発明に係る光受信装置の第２の実施の形態の構成を示すブロック図
【図１５】本発明に係る光受信装置の第３の実施の形態の構成を示すブロック図
【図１６】本発明に係る光伝送システムの第１の実施の形態の概略構成を示すブロック図
【図１７】本発明に係る光伝送システムの第２の実施の形態の概略構成を示すブロック図
【図１８】従来の光ファイバの分散測定装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１　伝送用光ファイバ
２、２４　分散測定用信号源
３、３ａ、３ｂ、３ｃ　発光素子
４、４ａ、４ｂ、４１　受光素子
５、５ａ、５ｂ、４２　増幅器
６、４４　二次歪検出回路
７　波長可変発光素子
８　波長制御回路
９、３１　光スイッチ
１０、１０Ａ〜１０Ｉ　分散測定装置
１１　正弦波信号源
１２、２２　帯域通過フィルタ
１３、２３　検出回路
１５　二次相互変調歪測定用信号源
１６、１７　正弦波信号源
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ　光送信装置
２１　二次相互変調歪検出部
２５、２７　装置内接続用光ファイバ
２６　光カプラ
２８、２９　校正回路
３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ　光受信装置
３２　光スイッチ制御回路
３３　反射用コネクタ
３４　光サーキュレータ
３５、４５　分散補償素子
３６　光分岐部
３７　発光素子駆動回路
３８、４３　識別再生回路
４０Ａ、４０Ｂ　光伝送システム
【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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