(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定光パルスの波長分散を測定する波長分散測定方法において、
前記被測定光パルスの一部に対して周波数をシフトさせるシフト工程と、
前記被測定光パルスと、前記周波数がシフトされたシフト光パルスの伝播又は遮断を制御する測定対象切換工程と、
前記被測定光パルス又は前記シフト光パルスの何れか一方の光パルスを円偏光に変化させる円偏光工程と、
円偏光とされた一方の前記光パルスを直交する２成分に分離し、かつ、所定の偏光方向を有する他方の前記光パルスを直交する２成分に分離する分離工程と、
前記被測定光パルスと前記シフト光パルスを各前記成分ごとに入射し、入射した前記各成分のうち、一方の前記成分を出射するよう切り替える第一成分切換工程及び第二成分切換工程と、
前記第一成分切換工程より出射された光パルスを受信して所定の周波数にて周波数分解を行なう第一周波数分解工程であって、前記測定対象切換工程によって測定すべき光パルスを切り替え、かつ前記第一成分切換工程によって前記成分を切り替えることにより、前記被測定光パルスと前記シフト光パルスのそれぞれについて、前記各成分毎に周波数分解を行なう前記第一周波数分解工程と、
前記第二成分切換工程より出射された光パルスを受信して前記被測定光パルスの中心周波数にて周波数分解を行なう第二周波数分解工程であって、前記測定対象切換工程によって測定すべき光パルスを切り替え、かつ前記第一成分切換工程によって前記成分を切り替えることにより、前記被測定光パルスと前記シフト光パルスのそれぞれについて、前記各成分毎に周波数分解を行なう前記第二周波数分解工程と、
前記第一周波数分解工程にて周波数分解を行なった結果を、前記各成分毎に干渉信号として検出する工程と、
前記第二周波数分解工程にて周波数分解を行なった結果を、前記各成分毎に干渉信号として検出する工程と、
各前記干渉信号に基づいて前記被測定光パルスの波長分散を測定する工程と、
を有することを特徴とする波長分散測定方法。
【請求項２】
請求項１に記載の波長分散測定方法において、
前記被測定光パルスが複数の偏波成分を有する光パルスである場合には、１の偏波成分を特定して前記シフト工程に入射させる偏波成分特定工程を有することを特徴とする波長分散測定方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の波長分散測定方法において、
前記被測定光パルスを所定の偏光方向に回転させる第一偏光方向制御工程と、
前記シフト光パルスを所定の偏光方向に回転させる第二偏光方向制御工程と、を有し、
前記円偏光工程は、前記被測定光パルスと前記シフト光パルスのうち、一方の光パルスが前記所定の偏光方向に回転された後に当該一方の光パルスを円偏光に変化させ、
前記分離工程は、前記他方の光パルスが前記所定の偏光方向に回転された後に当該他方の光パルスを直交する２成分に分離させることを特徴とする波長分散測定方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の波長分散測定方法において、
前記被測定光パルス及び前記シフト光パルスは、偏光を保持する機能を有する導波路中を伝搬し、各前記導波路は軸周りを回転可能に備えられ、かつ、
前記被測定光パルス又は前記シフト光パルスのうち前記一方の光パルスを前記円偏光工程に入射させる際には、当該一方の光パルスを伝搬する前記導波路を軸周りに回転させて当該一方の光パルスが所定の偏光方向となるよう回転させ、
前記他方の光パルスを、前記分離工程に入射させる際には、当該他方の光パルスを伝搬する前記導波路を軸周りに回転させて当該他方の光パルスが所定の偏光方向となるよう回転させることを特徴とする波長分散測定方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の波長分散測定方法において、
前記第一周波数分解工程は、少なくとも前記被測定光パルスの波長分散を測定すべき波長帯域で前記所定の周波数を掃引して周波数分解を行なうことを特徴とする波長分散測定方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の波長分散測定方法において、
前記分離工程は、前記偏光方向に依存しない偏波無依存ビームスプリッタを用いて前記被測定光パルス及び前記シフト光パルスを２成分に分離することを特徴とする波長分散測定方法。
【請求項７】
請求項２乃至請求項６のいずれか一項に記載の波長分散測定方法において、
前記偏波成分特定工程は、前記被測定光パルスを垂直成分及び水平成分に分離する偏光ビームスプリッタと、当該分離後の前記被測定光パルスの一方の成分を他方の成分に偏波させる偏波コンバータによって、前記被測定光パルスを１の偏波成分を特定することを特徴とする波長分散測定方法。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の波長分散測定方法において、
前記シフト工程は、前記シフト光パルスの周波数と前記被測定光パルスの周波数の差が前記被測定パルスのパルス幅の０．８％〜１．２％となるよう前記被測定光パルスの一部に対して周波数をシフトさせることを特徴とする波長分散測定方法。
【請求項９】
被測定光パルスの波長分散を測定する波長分散測定装置において、
前記被測定光パルスの一部に対して周波数をシフトさせるシフト手段と、
前記被測定光パルスと、前記周波数がシフトされたシフト光パルスの伝播又は遮断を制御する測定対象切換手段と、
前記被測定光パルス又は前記シフト光パルスの何れかの光パルスを円偏光に変化させる第一光学素子と、
円偏光とされた一方の前記光パルスを直交する２成分に分離し、かつ、所定の偏光方向を有する他方の前記光パルスを直交する２成分に分離する分離手段と、
前記被測定光パルスと前記シフト光パルスを各前記成分ごとに入射し、入射した前記各成分のうち、一方の前記成分を出射するよう切り替える第一成分切換手段及び第二成分切換手段と、
前記第一成分切換手段より出射された光パルスを受信して所定の周波数にて周波数分解を行なう第一周波数分解手段であって、前記測定対象切換手段によって測定すべき光パルスを切り替え、かつ前記第一成分切換手段によって前記成分を切り替えることにより、前記被測定光パルスと前記シフト光パルスのそれぞれについて、前記各成分毎に周波数分解を行なう前記第一周波数分解手段と、
前記第二成分切換手段より出射された光パルスを受信して前記被測定光パルスの中心周波数にて周波数分解を行なう第二周波数分解手段であって、前記測定対象切換工程によって測定すべき光パルスを切り替え、かつ前記第一成分切換手段によって前記成分を切り替えることにより、前記被測定光パルスと前記シフト光パルスのそれぞれについて、前記各成分毎に周波数分解を行なう前記第二周波数分解手段と、
前記第一周波数分解手段からの光を受信して前記各成分毎に干渉信号として検出する第一検出手段と、
前記第二周波数分解工程からの光を受信して前記各成分毎に干渉信号として検出する第二検出手段と、
各前記干渉信号に基づいて前記被測定光パルスの波長分散を測定する測定手段と、
を有することを特徴とする波長分散測定装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の波長分散測定装置において、
前記被測定光パルスが複数の偏波成分を有する光パルスである場合には、１の偏波成分を特定して前記シフト手段に入射させる偏波成分特定手段を有することを特徴とする波長分散測定装置。
【請求項１１】
請求項９又は請求項１０に記載の波長分散測定装置において、
前記被測定光パルスを所定の偏光方向に回転させる第二光学素子と、
前記シフト光パルスを所定の偏光方向に回転させる第三光学素子と、を有し、
前記第一光学素子は、前記第二光学素子によって前記所定の偏光方向に回転された後の前記被測定光パルス、又は前記第三光学素子によって前記所定の偏光方向に回転された後の前記シフト光パルスのうち、何れか一方の光パルスを円偏光に変化させ、
前記分離手段は、前記他方の光パルスが前記第二光学素子又は第三光学素子によって前記所定の偏光方向に回転された後に、当該他方の光パルスを直交する２成分に分離させることを特徴とする波長分散測定装置。
【請求項１２】
請求項９又は請求項１０に記載の波長分散測定装置において、
前記被測定光パルス及び前記シフト光パルスは、偏光を保持する機能を有する導波路中を伝搬し、各前記導波路は軸周りを回転可能に備えられ、かつ、
前記被測定光パルス又は前記シフト光パルスのうち前記一方の光パルスを前記第一光学素子に入射させる際には、当該一方の光パルスを伝搬する前記導波路を軸周りに回転させて当該一方の光パルスが所定の偏光方向となるよう回転させ、
前記他方の光パルスを、前記分離手段に入射させる際には、当該他方の光パルスを伝搬する前記導波路を軸周りに回転させて当該他方の光パルスが所定の偏光方向となるよう回転させることを特徴とする波長分散測定装置。
【請求項１３】
請求項９乃至請求項１２のいずれか一項に記載の波長分散測定装置において、
前記第一周波数分解手段は、少なくとも前記被測定光パルスの波長分散を測定すべき波長帯域で前記所定の周波数を掃引して周波数分解を行なうことを特徴とする波長分散測定装置。
【請求項１４】
請求項９乃至請求項１２のいずれか一項に記載の波長分散測定装置において、
前記分離手段は、前記偏光方向に依存しない偏波無依存ビームスプリッタを用いて前記被測定光パルス及び前記シフト光パルスを２成分に分離することを特徴とする波長分散測定装置。
【請求項１５】
請求項１０乃至請求項１４のいずれか一項に記載の波長分散測定装置において、
前記偏波成分特定手段は、前記被測定光パルスを垂直成分及び水平成分に分離する偏光ビームスプリッタと、当該分離後の前記被測定光パルスの一方の成分を他方の成分に偏波させる偏波コンバータによって、前記被測定光パルスを１の偏波成分を特定することを特徴とする波長分散測定装置。
【請求項１６】
請求項９乃至請求項１５のいずれか一項に記載の波長分散測定装置おいて、
前記シフト手段は、前記シフト光パルスの周波数と前記被測定光パルスの周波数の差が前記被測定パルスのパルス幅の０．８％〜１．２％となるよう前記被測定光パルスの一部に対して周波数をシフトさせることを特徴とする波長分散測定装置。
【請求項１７】
光伝送路を伝播する光パルスの波長分散を補正する分散補正デバイスを含む波長分散補正システムにおいて、
前記光伝送路を伝播する光パルスを前記被測定光パルスとして波長分散を測定する請求項９乃至１２のいずれか一項に記載の波長分散測定装置であって、前記測定した波長分散に基づいて、補正信号を生成する補正信号生成手段と、生成した前記補正信号を前記分散補正デバイスに送信する補正信号送信手段と、を有する前記波長分散測定装置と、
前記補正信号を受信して当該補正信号に基づいて前記光伝送路を伝播する光パルスを補正する前記分散補正デバイスと、
を有することを特徴とする波長分散補正システム。
【請求項１８】
請求項１７に記載の波長分散補正システムにおいて、
前記波長分散測定装置は、前記光伝送路を伝播する光パルスであって、少なくとも前記分散補正デバイスによる補正前の光パルスを前記被測定光パルスとして波長分散を測定することを特徴とする波長分散補正システム。
【請求項１９】
請求項１７又は請求項１８に記載の波長分散補正システムにおいて、
前記波長分散測定装置は、前記光伝送路を伝播する光パルスであって、少なくとも前記分散補正デバイスによる補正後の光パルスを前記被測定光パルスとして波長分散を測定することを特徴とする波長分散補正システム。
【請求項２０】
請求項１７乃至請求項１９のいずれか一項に記載の波長分散補正システムにおいて、
前記分散補正デバイスによる補正後の光パルスのエラーを検出してエラー信号として前記波長分散測定装置に送信するエラー検出手段を有し、
前記波長分散測定装置の前記補正信号生成手段は、エラー検出手段から受信した前記エラー信号に基づいて、前記補正信号を生成することを特徴とする波長分散補正システム。
【請求項２１】
請求項１７乃至請求項２０のいずれか一項に記載の波長分散補正システムにおいて、
複数の光パルスを入射し、入射した前記光パルスのうち、一の光パルスを前記被測定光パルスとして前記波長分散測定装置に出射するよう切り替える被測定光パルス切換手段を有することを特徴とする波長分散補正システム。
【請求項２２】
請求項２１に記載の波長分散補正システムにおいて、
前記複数の光パルスは、少なくとも前記分散補正デバイスによる補正前の光パルス又は補正後の光パルスを含むことを特徴とする波長分散補正システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光パルスの波長分散を測定する波長分散測定装置等の技術分野に関し、特に伝送レートが数十Gbit／sの高速光通信システムにおける光ファイバーネットワークの光伝送路を伝播する光パルスの波長分散を測定する波長分散測定装置と当該測定装置を含む波長分散補正システム等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、データ通信は光ファイバを介したものに移行しつつあり、これに伴い、データの伝送速度も従来より飛躍的に高まっている。近い将来、このような光ファイバを介した高速光通信システムにおいて、超短光パルスを用い、現時点での伝送速度より高速な数十Gbit／sもしくはそれ以上の伝送速度で通信を行なうことが検討されている。
【０００３】
ところで、高速光通信システムにおけるデータ通信を行なう場合、常にクロストークや伝送エラーという問題がついて回るが、データの伝送速度が高まると、自ずと個々の光パルスの幅と、互いに前後する光パルスの間隔が狭まってくるため、この問題は非常に重要な問題となる。
【０００４】
光が物質中を進行する速度は、物質の屈折率で決まり、屈折率が大きいほど光速度は遅くなる。ガラス、半導体、光学結晶等の物質では、屈折率は光の周波数(空気中の波長)によって変化するため、光速度は波長に依存することになる。この、屈折率の波長依存性により、光パルスが物質中を進行する間に光パルスの波形を歪ませ、光パルスの時間幅が広がる要因となることが知られている。このように、光の波長に応じて光速度が異なる、という特性を、以下、波長分散、あるいは単に分散と称する。
【０００５】
このように、光ファイバ中を進行する間に、光パルスの波形が歪んだり、光パルスの時間幅が広がるわけであるが、従来の伝送速度では光パルスの時間幅も大きいため、特に大きな問題とはならない。しかし、データの伝送速度が高まると、前後の光パルスどうしが干渉するなどして、クロストークや伝送エラーが生じてしまう。このため、現状の技術のままで単に伝送速度を高めようとしたのでは、より高速度でのデータ通信は実現できないのである。
【０００６】
このような高速光通信システムにおける波長分散を除去（或いは制御）するためには、先ず当該システムに使用する各種光コンポーネント等の波長分散を測定して、各部材の波長分散の特性を把握する必要がある。
【０００７】
例えば、特許文献１にはヘテロダインスペクトル計測器に関する技術が開示されており、これによれば、プローブ光源と光カプラを用いて、信号光と参照光の位相差を検出することにより、被測定物の波長分散を測定することが可能になる。
【０００８】
また、特許文献２には、光パルスを二光子吸収媒質に透過させることにより非線形光学効果を利用して光パルスの周波数特性を評価する技術が開示されている。
【特許文献１】国際公開第２００４／００５９７４号パンフレット
【特許文献２】特開２００３‐２８７２４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した特許文献１に記載のヘテロダインスペクトル計測器は、プローブ光源のみを用いた一波長干渉計に基づくものであるため、被測定物によって生じた位相差を一義的に決定すべく、１×３カプラーを用いた非直交三成分検出を行っている。しかし、三成分検出の場合、装置構成が複雑になり、測定精度が低下すると共に、高コストとなるという問題がある。
【００１０】
また、特許文献２に記載の光パルス評価方法は、非線形光学効果を利用していることから、伝送速度が１６０Gbit／sもしくはそれ以上の伝送速度である場合など、十分なピークパワーがある場合には、パルス幅が数ｐｓ（ピコセカンド）或いはそれより更に狭いｆｓ（フェムトセカンド）なので、適用することができるが、例えば伝送速度が数十Gbit／s程度の光パルスの場合には、パルス幅が数十ｐｓオーダーまで広がりピークパワーも下がるので、非線形光学効果による効率が低下してしまい十分な波長分散の測定を行なうことができない。
【００１１】
そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、光パルスの波長分散の測定を確実かつ高安定に実現することのできる波長分散測定方法等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】
【００１２】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、被測定光パルスの波長分散を測定する波長分散測定方法において、前記被測定光パルスの一部に対して周波数をシフトさせるシフト工程（ＡＯ周波数シフター１２）と、前記被測定光パルスと、前記周波数がシフトされたシフト光パルスの伝播又は遮断を制御する測定対象切換工程（ＳＷ0,１）と、前記被測定光パルス又は前記シフト光パルスの何れか一方の光パルスを円偏光に変化させる円偏光工程（λ／４板１５）と、円偏光とされた一方の前記光パルスを直交する２成分に分離し、かつ、所定の偏光方向を有する他方の前記光パルスを直交する２成分に分離する分離工程（偏波無依存ビームスプリッタ１７、ポーラライザ１８、１９）と、前記被測定光パルスと前記シフト光パルスを各前記成分ごとに入射し、入射した前記各成分のうち、一方の前記成分を出射するよう切り替える第一成分切換工程（ＳＷmoni.）及び第二成分切換工程（ＳＷref.）と、前記第一成分切換工程（ＳＷmoni.）より出射された光パルスを受信して所定の周波数.(νｘ)にて周波数分解を行なう第一周波数分解工程（Ｈ−Ｆ共振器２３moni.(νｘ)）であって、前記測定対象切換工程（ＳＷ0,１）によって測定すべき光パルスを切り替え、かつ前記第一成分切換工程（ＳＷmoni.）によって前記成分を切り替えることにより、前記被測定光パルスと前記シフト光パルスのそれぞれについて、前記各成分毎に周波数分解を行なう前記第一周波数分解工程（Ｈ−Ｆ共振器２３moni.(νｘ)）と、前記第二成分切換工程（ＳＷref.）より出射された光パルスを受信して前記被測定光パルスの中心周波数.(ν0)にて周波数分解を行なう第二周波数分解工程（Ｈ−Ｆ共振器２４ref.(ν0)）であって、前記測定対象切換工程（ＳＷ0,１）によって測定すべき光パルスを切り替え、かつ前記第一成分切換工程（ＳＷmoni.）によって前記成分を切り替えることにより、前記被測定光パルスと前記シフト光パルスのそれぞれについて、前記各成分毎に周波数分解を行なう前記第二周波数分解工程（Ｈ−Ｆ共振器２４ref.(ν0)）と、前記第一周波数分解工程（Ｈ−Ｆ共振器２３moni.(νｘ)）にて周波数分解を行なった結果を、前記各成分毎に干渉信号として検出する工程（検出器２６moni.(νｘ)）と、前記第二周波数分解工程（Ｈ−Ｆ共振器２４ref.(ν0)）にて周波数分解を行なった結果を、前記各成分毎に干渉信号として検出する工程（検出器２５ref.(ν0)）と、各前記干渉信号に基づいて前記被測定光パルスの波長分散を測定する工程（測定装置２７）と、を有することを特徴とする。
【００１３】
これによれば、測定対象切換工程（ＳＷ0,１）によって測定すべき光パルスを被測定光パルス又はシフト光パルス、或いは双方の光パルスに切り替え制御し、かつ第一成分切換工程（ＳＷmoni.）によって各成分を切り替えることにより、被測定光パルスとシフト光パルスのそれぞれについて、直交する各成分毎に周波数分解を行なうことができるので、被測定光パルスの波長分散の測定を確実に安定性よく行なうことができる。さらに、測定対象切換工程と、第一及び第二周波数分解工程によって計測する対象を順次切り替えることにより、第一周波数分解工程からの信号と第二周波数分解工程からの信号を検出するだけで被測定光パルスの波長分散の測定を行なうことを可能にしたので、汎用の測定装置を利用できるためより簡便かつ低コストな測定方法を提供することができる。
【００１４】
上記課題を解決するため、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の波長分散測定方法において、前記被測定光パルスが複数の偏波成分を有する光パルスである場合には、１の偏波成分を特定して前記シフト工程に入射させる偏波成分特定工程（偏光ビームスプリッタ１０、偏波コンバータ１１）を有することを特徴とする。
【００１５】
これによれば、複数の偏波成分を含む光パルスについて夫々の偏波成分の波長分散を安価且つコンパクトな構成で測定することができる。
【００１６】
上記課題を解決するため、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の波長分散測定方法において、前記被測定光パルスを所定の偏光方向に回転させる第一偏光方向制御工程（λ／２板１４）と、前記シフト光パルスを所定の偏光方向に回転させる第二偏光方向制御工程（λ／２板１６）と、を有し、前記円偏光工程は、前記被測定光パルスと前記シフト光パルスのうち、一方の光パルスが前記所定の偏光方向に回転された後に当該一方の光パルスを円偏光に変化させ、前記分離工程は、前記他方の光パルスが前記所定の偏光方向に回転された後に当該他方の光パルスを直交する２成分に分離させることを特徴とする。
【００１７】
これによれば、第一及び第二偏光方向制御工程を介して前記被測定光パルス及び前記シフト光パルスを所定の偏光方向に回転させるよう構成したので、直交二成分をより正確に取得することができ、波長分散の測定を確実に行なうことが可能になる。
【００１８】
上記課題を解決するため、請求項４に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の波長分散測定方法において、前記被測定光パルス及び前記シフト光パルスは、偏光を保持する機能を有する導波路中を伝搬し、各前記導波路は軸周りを回転可能に備えられ、かつ、前記被測定光パルス又は前記シフト光パルスのうち前記一方の光パルスを前記円偏光工程に入射させる際には、当該一方の光パルスを伝搬する前記導波路を軸周りに回転させて当該一方の光パルスが所定の偏光方向となるよう回転させ、前記他方の光パルスを、前記分離工程に入射させる際には、当該他方の光パルスを伝搬する前記導波路を軸周りに回転させて当該他方の光パルスが所定の偏光方向となるよう回転させることを特徴とする。
【００１９】
これによれば、導波路を軸周りに回転させて被測定光パルス及びシフト光パルスを所定の偏光方向に回転させるよう構成したので、上記直交二成分をより正確に取得することができ、波長分散の測定を確実に行なうことが可能になる。
【００２０】
上記課題を解決するため、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の波長分散測定方法において、前記第一周波数分解工程（Ｈ−Ｆ共振器２３moni.(νｘ)）は、少なくとも前記被測定光パルスの波長分散を測定すべき波長帯域で前記所定の周波数を掃引して周波数分解を行なうことを特徴とする。
【００２１】
これによれば、ある１点の波長に限らず、波長分散による被測定光パルスの幅の広がりを十分にカバーする程度の広い波長帯域において測定することが可能になる。
【００２２】
上記課題を解決するため、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の波長分散測定方法において、前記分離工程は、前記偏光方向に依存しない偏波無依存ビームスプリッタを用いて前記被測定光パルス及び前記シフト光パルスを２成分に分離することを特徴とする。
【００２３】
これによれば、偏光方向によらず上記光を確実に２方向に分岐でき、分岐後の光を双方の経路において同軸上で高精度に重なるよう構成することが可能になる。
【００２４】
上記課題を解決するため、請求項７に記載の発明は、請求項２乃至請求項６のいずれか一項に記載の波長分散測定方法において、前記偏波成分特定工程は、前記被測定光パルスを垂直成分及び水平成分に分離する偏光ビームスプリッタと、当該分離後の前記被測定光パルスの一方の成分を他方の成分に偏波させる偏波コンバータによって、前記被測定光パルスを１の偏波成分を特定することを特徴とする。
【００２５】
これによれば、複数の偏波成分を含む光パルスについて夫々の偏波成分の波長分散を安価且つコンパクトな構成で確実に測定することができる。
【００２６】
上記課題を解決するため、請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の波長分散測定方法において、前記シフト工程は、前記シフト光パルスの周波数と前記被測定光パルスの周波数の差が前記被測定パルスのパルス幅の０．８％〜１．２％となるよう前記被測定光パルスの一部に対して周波数をシフトさせることを特徴とする。
【００２７】
これによれば、当該波長分散測定装置にて発生する光のゆらぎを精度良く相殺することができる。
【００２８】
上記課題を解決するため、請求項９に記載の発明は、被測定光パルスの波長分散を測定する波長分散測定装置において、前記被測定光パルスの一部に対して周波数をシフトさせるシフト手段（ＡＯ周波数シフター１２）と、前記被測定光パルスと、前記周波数がシフトされたシフト光パルスの伝播又は遮断を制御する測定対象切換手段（ＳＷ0,１）と、前記被測定光パルス又は前記シフト光パルスの何れかの光パルスを円偏光に変化させる第一光学素子（λ／４板１５）と、円偏光とされた一方の前記光パルスを直交する２成分に分離し、かつ、所定の偏光方向を有する他方の前記光パルスを直交する２成分に分離する分離手段（偏波無依存ビームスプリッタ１７、ポーラライザ１８、１９）と、前記被測定光パルスと前記シフト光パルスを各前記成分ごとに入射し、入射した前記各成分のうち、一方の前記成分を出射するよう切り替える第一成分切換手段（ＳＷmoni.）及び第二成分切換手段（ＳＷref.）と、前記第一成分切換手段（ＳＷmoni.）より出射された光パルスを受信して所定の周波数.(νｘ)にて周波数分解を行なう第一周波数分解手段（Ｈ−Ｆ共振器２３moni.(νｘ)）であって、前記測定対象切換手段（ＳＷ0,１）によって測定すべき光パルスを切り替え、かつ前記第一成分切換手段（ＳＷmoni.）によって前記成分を切り替えることにより、前記被測定光パルスと前記シフト光パルスのそれぞれについて、前記各成分毎に周波数分解を行なう前記第一周波数分解手段（Ｈ−Ｆ共振器２３moni.(νｘ)）と、前記第二成分切換手段（ＳＷref.）より出射された光パルスを受信して前記被測定光パルスの中心周波数.(ν0)にて周波数分解を行なう第二周波数分解手段（Ｈ−Ｆ共振器２４ref.(ν0)）であって、前記測定対象切換工程（ＳＷ0,１）によって測定すべき光パルスを切り替え、かつ前記第一成分切換手段（ＳＷmoni.）によって前記成分を切り替えることにより、前記被測定光パルスと前記シフト光パルスのそれぞれについて、前記各成分毎に周波数分解を行なう前記第二周波数分解手段（Ｈ−Ｆ共振器２４ref.(ν0)）と、前記第一周波数分解手段（Ｈ−Ｆ共振器２３moni.(νｘ)）からの光を受信して前記各成分毎に干渉信号として検出する第一検出手段（検出器２６moni.(νｘ)）と、前記第二周波数分解工程（Ｈ−Ｆ共振器２４ref.(ν0)）からの光を受信して前記各成分毎に干渉信号として検出する第二検出手段（検出器２５ref.(ν0)）と、各前記干渉信号に基づいて前記被測定光パルスの波長分散を測定する測定手段（測定装置２７）と、を有することを特徴とする。
【００２９】
上記課題を解決するため、請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の波長分散測定装置において、前記被測定光パルスが複数の偏波成分を有する光パルスである場合には、１の偏波成分を特定して前記シフト手段に入射させる偏波成分特定手段を有することを特徴とする。
【００３０】
上記課題を解決するため、請求項１１に記載の発明は、請求項９又は請求項１０に記載の波長分散測定装置において、前記被測定光パルスを所定の偏光方向に回転させる第二光学素子（λ／２板１４）と、前記シフト光パルスを所定の偏光方向に回転させる第三光学素子（λ／２板１６）と、を有し、前記第一光学素子は、前記第二光学素子によって前記所定の偏光方向に回転された後の前記被測定光パルス、又は前記第三光学素子によって前記所定の偏光方向に回転された後の前記シフト光パルスのうち、何れか一方の光パルスを円偏光に変化させ、前記分離手段は、前記他方の光パルスが前記第二光学素子又は第三光学素子によって前記所定の偏光方向に回転された後に、当該他方の光パルスを直交する２成分に分離させることを特徴とする。
【００３１】
上記課題を解決するため、請求項１２に記載の発明は、請求項９又は請求項１０に記載の波長分散測定装置において、前記被測定光パルス及び前記シフト光パルスは、偏光を保持する機能を有する導波路中を伝搬し、各前記導波路は軸周りを回転可能に備えられ、かつ、前記被測定光パルス又は前記シフト光パルスのうち前記一方の光パルスを前記第一光学素子に入射させる際には、当該一方の光パルスを伝搬する前記導波路を軸周りに回転させて当該一方の光パルスが所定の偏光方向となるよう回転させ、前記他方の光パルスを、前記分離手段に入射させる際には、当該他方の光パルスを伝搬する前記導波路を軸周りに回転させて当該他方の光パルスが所定の偏光方向となるよう回転させることを特徴とする。
【００３２】
上記課題を解決するため、請求項１３に記載の発明は、請求項９乃至請求項１２のいずれか一項に記載の波長分散測定装置において、前記第一周波数分解手段（Ｈ−Ｆ共振器２３moni.(νｘ)）は、少なくとも前記被測定光パルスの波長分散を測定すべき波長帯域で前記所定の周波数を掃引して周波数分解を行なうことを特徴とする。
【００３３】
上記課題を解決するため、請求項１４に記載の発明は、請求項９乃至請求項１２のいずれか一項に記載の波長分散測定装置において、前記分離手段は、前記偏光方向に依存しない偏波無依存ビームスプリッタを用いて前記被測定光パルス及び前記シフト光パルスを２成分に分離することを特徴とする。
【００３４】
上記課題を解決するため、請求項１５に記載の発明は、請求項１０乃至請求項１４のいずれか一項に記載の波長分散測定装置において、前記偏波成分特定手段は、前記被測定光パルスを垂直成分及び水平成分に分離する偏光ビームスプリッタと、当該分離後の前記被測定光パルスの一方の成分を他方の成分に偏波させる偏波コンバータによって、前記被測定光パルスを１の偏波成分を特定することを特徴とする。
【００３５】
上記課題を解決するため、請求項１６に記載の発明は、請求項９乃至請求項１５のいずれか一項に記載の波長分散測定装置おいて、前記シフト手段は、前記シフト光パルスの周波数と前記被測定光パルスの周波数の差が前記被測定パルスのパルス幅の０．８％〜１．２％となるよう前記被測定光パルスの一部に対して周波数をシフトさせることを特徴とする。
【００３６】
上記課題を解決するため、請求項１７に記載の発明は、光伝送路を伝播する光パルスの波長分散を補正する分散補正デバイス（４４）を含む波長分散補正システムにおいて、前記光伝送路を伝播する光パルスを前記被測定光パルスとして波長分散を測定する請求項９乃至１２のいずれか一項に記載の波長分散測定装置（１）であって、前記測定した波長分散に基づいて、補正信号（Ｓｃｏｍ）を生成する補正信号生成手段と、生成した前記補正信号を前記分散補正デバイスに送信する補正信号送信手段と、を有する前記波長分散測定装置と、前記補正信号を受信して当該補正信号に基づいて前記光伝送路を伝播する光パルスを補正する前記分散補正デバイスと、を有することを特徴とする。
【００３７】
これによれば、光伝送路を伝播する光パルスの波長分散を確実かつ簡便な構成で補正することができる。
【００３８】
上記課題を解決するため、請求項１８に記載の発明は、請求項１７に記載の波長分散補正システムにおいて、前記波長分散測定装置は、前記光伝送路を伝播する光パルスであって、少なくとも前記分散補正デバイスによる補正前の光パルスを前記被測定光パルスとして波長分散を測定することを特徴とする。
【００３９】
これによれば、補正前の光パルスの波長分散を測定することにより、補正すべき量を確実に把握して補正信号を生成することができる。
【００４０】
上記課題を解決するため、請求項１９に記載の発明は、請求項１７又は請求項１８に記載の波長分散補正システムにおいて、前記波長分散測定装置は、前記光伝送路を伝播する光パルスであって、少なくとも前記分散補正デバイスによる補正後の光パルスを前記被測定光パルスとして波長分散を測定することを特徴とする。
【００４１】
これによれば、補正後の光パルスの波長分散を測定することにより、補正精度を測りこれに基づいて補正信号を生成して次の補正に還元することができる。
【００４２】
上記課題を解決するため、請求項２０に記載の発明は、請求項１７乃至請求項１９のいずれか一項に記載の波長分散補正システムにおいて、前記分散補正デバイスによる補正後の光パルスのエラーを検出してエラー信号（Ｓe）として前記波長分散測定装置に送信するエラー検出手段（４６）を有し、前記波長分散測定装置の前記補正信号生成手段は、エラー検出手段から受信した前記エラー信号に基づいて、前記補正信号（Ｓcom）を生成することを特徴とする。
【００４３】
これによれば、更に高精度な波長分散補正を行なうことが可能になる。
【００４４】
上記課題を解決するため、請求項２１に記載の発明は、請求項１７乃至請求項２０のいずれか一項に記載の波長分散補正システムにおいて、複数の光パルスを入射し、入射した前記光パルスのうち、一の光パルスを前記被測定光パルスとして前記波長分散測定装置に出射するよう切り替える被測定光パルス切換手段（Ｎ×１スイッチＳＷ）を有することを特徴とする。
【００４５】
これによれば、被測定光光パルス切換手段により切換を行なうことにより、例えば、波長多重伝送を行なう光伝送路の各波長をファイバーカプラーにより取り出して、１台の波長分散測定装置にて複数の光パルスを測定することができるので、複数の光パルスである場合であっても、比較的コンパクトなシステムで測定を行なうことができる。
【００４６】
上記課題を解決するため、請求項２２に記載の発明は、請求項２１に記載の波長分散補正システムにおいて、前記複数の光パルスは、少なくとも前記分散補正デバイスによる補正前の光パルス又は補正後の光パルスを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００４７】
本発明によれば、測定対象切換工程と、第一及び第二周波数分解工程によって計測する対象を順次切り替えることにより、被測定光パルスとシフト光パルスのそれぞれについて、直交する各成分毎に周波数分解を行なうことができるので、被測定光パルスの波長分散の測定を確実に安定性よく行なうことができる波長分散測定方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて説明する。なお、本実施形態は、例えば東京−大阪間の幹線光ファイバー伝送路、都市部でのメトロ光ファイバーネットワーク網等、波長多重伝送を併用する光ファイバーネットワーク等の光ファイバー伝送路を伝播する光パルスの波長分散特性を評価するための波長分散測定方法、波長分散測定装置及び当該波長分散測定装置を用いた波長分散補正システムに本願発明を適用した場合の実施形態である。
【００４９】
［波長分散］
先ず、本実施形態における波長分散測定装置１にて測定する波長分散について説明する。
【００５０】
本実施形態では、上述したように光ファイバー伝送路を伝播する光パルスのスペクトル位相を測定し、光ファイバー伝送路にて生じる波長分散の特性評価を行なう。特に、本実施形態は１０ＧＢｉｔ／ｓ〜４０ＧＢｉｔ／ｓ程度の高速光通信システムにおいて使用する光ファイバー伝送路の波長分散の特性評価を行なう場合に好適な実施形態について説明する。
【００５１】
光ファイバー伝送路の波長分散を評価するには、周波数−波数の関係、すなわち分散関係が重要となる。この関係より光が光ファイバー伝送路を伝搬する際の速度が求まる。この速度は、光パルスの重心が移動するスピードを指し”群速度”と呼ばれる。群速度の波長（周波数）依存性が波長分散をあらわす。
【００５２】
この群速度は、周波数−波数特性曲線の傾き(微分係数)として与えられ、真空や空気中では、周波数−波数特性は直線となり、群速度は周波数によらず一定であるが、ガラス・半導体・金属などの物質中では周波数−波数特性は直線にならず、群速度は周波数に応じて変化する。光パルスが伝播する光ファイバー伝送路は、主としてガラスで形成されているので、ガラスの特性に応じた波長分散が生じると共に、光パルスの周波数(波長と言い換えてよい)に応じて群速度は変化することとなる。
【００５３】
ここで、光パルスは単一の波長だけでなく、さまざまな波長成分を含んでいるので、群速度が波長に依存すると光ファイバー伝送路中を伝搬するにつれて光パルスの幅が拡がってしまい、前後の光パルスで信号が重なりクロストークを生じてしまう。
【００５４】
この光ファイバー伝送路の波長分散の特性を分散パラメータＤとし、光の光パルス幅ｗ、スペクトル幅Δλとすると、当該分散パラメータＤを有する光ファイバー伝送路中を光が伝送した距離を示す伝送距離ＬDは次の数式１にて表される。
【００５５】
【数１】
0004741329.tif 000002
このような波長分散は、波長(または周波数)に応じて変化する群速度分散、及び二次、三次、…と次数毎に表記でき、光の電界の位相φを用いると、数式２に示す如く表すことができる。そして、分散パラメータＤとの関係は、数式３に示す関係を有する。なお、νは光の周波数であり、ｃは光の速度である。
【００５６】
従って、波長分散を測定するためには、光の位相の周波数（波長）依存性すなわち、スペクトル位相φ（ν）を測定すればよい。
【００５７】
【数２】
0004741329.tif 000003
【００５８】
【数３】
0004741329.tif 000004
ところで、光の周波数は非常に高く、電気的測定により光の電界の振動を測定することは、例えば、波長１５００ｎｍの光の周波数は２００ＴＨｚ（テラヘルツ）に相当し、現状の技術では不可能である。そこで、光の位相を測定する手段として、干渉計が用いられる。
【００５９】
この干渉計では、入射光はビームスプリッタで２方向に分割され、各々の光は独立の経路を通過した後、再び一つに結合される。分割された光が各々の経路を伝搬することによる位相差を、結合後の干渉光の強度として測定することができる。
【００６０】
従って、本実施形態では、光ファイバー伝送路を伝播している光パルス自身の一部を取り出して、当該取り出した光パルスの一部を周波数シフター（ＡＯＦＳ）でΔνAOだけ周波数シフトさせた光パルスを用いて、元の光パルスと干渉させて得られた干渉フリンジをフーリエ変換することにより、元の光パルスの位相微分を求めることができ、群遅延時間を測定することができる。
【００６１】
以下、図を用いてより具体的に説明する。
【００６２】
図１（Ａ）は、光ファイバー伝送路を伝播している光パルスの波形を示す図であり、横軸を時間ｔ、縦軸を信号強度Ｉで表した光パルスの時間波形である。同図に示す例では、光パルスは２５ｐｓ（４０Gbit／s）毎にＯＮ、ＯＦＦを繰り返すような光パルスであるものとする。ここで、信号強度Ｉの立ち上がり部分（ＯＮ状態）を絶対値とし、振動する成分を指数関数として用いることにより、光パルス時間波形の一般形を次の数式４で表すことができる。なお、φ（ｔ）は一般に光パルスチャープ（pulse chirp）と呼ばれ、時間の関数として位相がどのように変化していくかを記述するものであり、ここでは光ファイバー伝送路によって生じた位相変化を示すものである。
【００６３】
【数４】
0004741329.tif 000005
更に、光パルス時間波形を空間依存性を除いて簡略化することにより、数式４を以下の数式５で示すことができ、同様にして、周波数をΔνAOだけシフトさせた光パルスの光パルス時間波形は、以下の数式６で示すことができる。
【００６４】
【数５】
0004741329.tif 000006
【００６５】
【数６】
0004741329.tif 000007
そして、上記数式５及び６を、ν0を中心周波数としてフーリエ変換を行ない、以下の数式７、８で示す如く、絶対値で示されるパワースペクトルと指数関数で示される位相成分とにより構成された位相の関数として表すことができる。
【００６６】
【数７】
0004741329.tif 000008
【００６７】
【数８】
0004741329.tif 000009
これらフーリエ変換後の元の光パルスのスペクトルとフーリエ変換後の周波数シフトさせた光パルスのスペクトルを重ね合わせると以下の数式９で示すことができる。
【００６８】
【数９】
0004741329.tif 000010
ここで、図１（Ｂ）に光パルスの強度スペクトル波形を示す。同図は電界Ｒに対する周波数νの依存特性を示すものであり、実線で示す如く、周波数シフトしていない元の光パルスは中心周波数ν０で電界Ｒが最大（ピーク）となるスペクトルを有することがわかる。一方、周波数をΔνAOだけ微小シフトさせた場合（点線で図示）には、強度スペクトルのピークはシフトするが、波形は変化しないことがわかる。つまり、周波数を微小シフトさせても電界Ｒの値は変化がないため、絶対値で示される元の光パルスのパワースペクトルと周波数をΔνAOだけ微小シフトさせた光パルスのパワースペクトルとは数式１０で示す如く近似することができる。
【００６９】
【数１０】
0004741329.tif 000011
従って、上記数式９は、上記数式１０の近似式を用いて以下の数式１１で表すことができる。
【００７０】
【数１１】
0004741329.tif 000012
また、図１（Ｃ）に光パルスの位相の周波数νの依存特性を示す。測定対象である光ファイバー伝送路の光パルスは二次の分散を有しており、更に同図に示す如く上に凸形状を有する放物線で示されるように位相が変化する。周波数をΔνAOだけ微小シフトさせた場合には図中点線で示す如く、位相もΔφだけシフトするのであるが、この位相のシフト量Δφの値は、周波数シフトしていない元の光パルス（図中実線）の微分した値と等価となる。従って、位相のシフト量Δφを周波数のシフト量ΔνAOで除算することにより、数式１２で示す如く群遅延時間τを求めることができる。
【００７１】
【数１２】
0004741329.tif 000013
なお、周波数のシフト量ΔνAOは、元の光パルスのパルス幅の約０．８％〜１．２％とするのが好適である。例えば、元の光パルスのパルス幅が４０Gbit／sである場合には、周波数のシフト量ΔνAOは約３００ＭＨｚ〜５００ＭＨｚ程度が好適であり、元の光パルスのパルス幅が１０Gbit／sである場合には、周波数のシフト量ΔνAOは約８０ＭＨｚ〜１２０ＭＨｚ程度が好適である。
【００７２】
［波長分散測定装置１の構成及び機能］
次に、図２を参照して、本実施形態にかかる波長分散測定装置１の構成及び機能を説明する。
【００７３】
図２は、本実施形態にかかる波長分散測定装置１の概略構成図である。
【００７４】
同図に示すように、本実施形態における波長分散測定装置１は、偏光ビームスプリッタ１０、偏波コンバータ１１、シフト手段としてのＡＯ周波数シフター１２、時間遅延回路１３、測定対象切換手段としてのスイッチＳＷ０、ＳＷ１、第二光学素子及び第三光学素子としてのλ/２板１４、１６、第一光学素子としてのλ／４板１５、分離手段としての偏波無依存ビームスプリッタ１７及びポーラライザ１８、１９、ファイバーカプラー２０、２１、第一成分切換手段としてのスイッチＳＷmoni（νｘ）、第二成分切換手段としてのスイッチＳＷref.（ν０）、第一周波数分解手段としてのＨ−Ｆ共振器２３moni（νｘ）、第二周波数分解手段としてのＨ−Ｆ共振器２４ref.（ν０）、第一検出手段としての光検出器２５moni（νｘ）、第二検出手段としての光検出器２６ref.（ν０）、及び測定手段として機能しコンピュータを含んで構成された計算機としての測定装置２７を備えて構成される。なお、波長分散測定装置１中に、戻り光を効果的に防止するためのアイソレータを適宜挿入してもよい。
【００７５】
図２に示すように、波長分散測定装置１は、例えば東京−大阪間の幹線光ファイバー伝送路、都市部でのメトロ光ファイバーネットワーク網等、波長多重伝送を併用する光ファイバーネットワーク等の光ファイバー伝送路を伝播する光パルスの一部を、ファイバーカプラーによって取り出し、波長分散測定装置１内に被測定光パルスとして波長分散測定装置１内へ取り入れる。なお、ファイバーカプラーによって取り出されない光パルスは、図２に示す例では、そのまま光ファイバー伝送路を伝播することとなる。
【００７６】
偏光ビームスプリッタ１０は、ファイバーカプラーによって取り出した光パルスを、水平偏光成分及び垂直偏光成分にそれぞれ分離し、水平偏光成分をスイッチＳＷｐへ、垂直偏光成分を偏波コンバータ１１へ、それぞれ入射させる。そして、偏波コンバータ１１は、偏光ビームスプリッタ１０から偏波保持ファイバー（PMF :Polarization Maintaining Fiber）中を伝搬してきた光の偏波面を回転させることにより垂直偏光成分を水平偏光に偏波させてスイッチＳＷｐへ入射させる。
【００７７】
これにより、測定対象である光パルスを１つの偏光方向に揃えることによって、１台の波長分散測定装置１で、光ファイバー伝送路を伝播する光パルスの夫々の偏光成分について、測定することができる。より具体的には、スイッチＳＷｐを偏波の変動時間よりも早く切り替えることによって、偏光ビームスプリッタ１０からの光パルスを選択した場合には、当該光パルスの水平偏光成分を測定対象である被測定光パルスとすることができ、偏波コンバータ１１からの光パルスを選択した場合には、当該光パルスの垂直偏光成分（偏波コンバータ１１によって水平偏光とされる。）を測定対象である被測定光パルスとすることができる。
【００７８】
なお、被測定光パルスは、図示しない波長可変フィルター等を用いてある特定の波長チャネルを伝送する光パルスを選択するものとし、電界を（Ｅin（ｔ））とする。
【００７９】
また、取り出された被測定光パルスは、波長分散測定装置１内において干渉計内を除き偏波保持ファイバー中を伝搬する。光の位相の周波数（波長）依存性をより精度良く測定するためには、光の偏光を保持しつつ光を伝搬することができる偏波保持ファイバーを用いることが好ましいからである。
【００８０】
ＡＯ周波数シフター１２は、スイッチＳＷｐによって選択された被測定光パルス（Ｅin（ｔ））の一部をシフト量ΔνAOだけ周波数シフトさせるためのものである。なお、周波数シフトしていない元の被測定光パルスを０次光パルス（被測定光パルス）として電界（Ｅ０（ｔ））で表し、周波数シフトさせた被測定光パルスを１次光（シフト光パルス）として電界（Ｅ１（ｔ））で表す。なお、以下、周波数シフトしていない元の被測定光パルスを「０次光パルス」、周波数シフトさせた被測定光パルスを「１次光パルス」として説明を続ける。
【００８１】
すなわち、スイッチＳＷｐによって選択された被測定光パルス、０次光パルス、及び０次光パルスの光の強度の関係は以下の数式１３で示すことができる。
【００８２】
【数１３】
0004741329.tif 000014
時間遅延回路１３は、例えばレトロリフレクタで構成され、０次光パルスと１次光パルスの光路長を一致させるべく、１次光パルスの光路長を変化させるためのものである。なお、０次光パルスと１次光パルスの光路長が測定結果に影響しない程度に一致しているのであれば、時間遅延回路１３は必要ない。
【００８３】
スイッチＳＷ０、ＳＷ１は、０次光パルスと１次光パルスの夫々の強度を測定する際に各光パルスの伝播又は遮断を制御するためのものである。具体的には、０次光パルスを測定する際には、スイッチＳＷ０をＯＮ（伝播）、スイッチＳＷ１をＯＦＦ（遮断）とし、１次光パルスを測定する際には、スイッチＳＷ０をＯＦＦ（遮断）、スイッチＳＷ１をＯＮ（伝播）として、測定対象とする一方の光パルスのみを干渉計内（空気伝搬領域）へ導き、他方の光パルスを遮断して、或いは、双方の光パルスを干渉計内へ導きモニタリングする。
【００８４】
ここで、干渉計内に入射した各被測定光パルスの挙動について説明する。干渉計内には、偏光分離（polarization discrimination, polarization separation, polarization selection）による直交二成分検出を実行するための干渉光学系が組まれており、当該光学系の最初の部材であるλ／２板(half-wave plate)１４（及びλ／２板１６）へと、上記各被測定光パルスを入射させるときに、上記偏波保持ファイバーから空気中へと出射されることになる。
【００８５】
直交二成分検出を実行するための干渉光学系を、空気伝搬により構成した。図２において、空気伝播領域における光の伝播を鎖線にて図示するものとし、当該空気伝搬領域以外は光が全て偏波保持ファイバー中を伝搬するよう構成する。そして、当該干渉系内で空気伝搬されることにより発生する光のゆらぎについては、Ｈ−Ｆ共振器２３moni（νｘ）における位相差ΔφFT（νｘ）とＨ−Ｆ共振器２４ref.（ν０）における位相差ΔφFT（ν０）によって相殺するよう構成した。なお、各共振器における位相差ΔφFTとこれら位相差を用いたゆらぎの除去については、後に数式３１、３２及び３３を用いて詳細に説明する。先ず、λ／２板１４は、本実施形態においては第二光学素子（第一偏光方向制御工程）として機能し、ＡＯ周波数シフター１２からスイッチＳＷ０を介して伝播された０次光パルスを、水平面より４５度傾けた後に、第一の光学素子としてのλ／４板(quarter-wave plate)１５へ導く。そして、λ／４板１５によって、当該参照光を円偏波（circular polarized:円偏光）とした後に偏波無依存ビームスプリッタ１７へ導く。λ／４板１５を経た時点で、０次光パルスの電界は以下に示す数式１４で表すことができる。以下、各数式における括弧書き中の２段記載において、上段は水平偏光成分、下段はその直交成分である垂直偏光成分を示すものとする。
【００８６】
【数１４】
0004741329.tif 000015
なお、ここではλ／４板１５によって参照光を右回り円偏光としたが、左回りであってもよく、左回りとした場合には、位相の符号を変更すればよい。
【００８７】
他方、λ／２板１６は、本実施形態においては第三光学素子（第二偏光方向制御工程）として機能し、時間遅延回路１３からスイッチＳＷ１を介して伝播された１次光パルスを水平面より４５度傾けて偏波無依存ビームスプリッタ１７へ導く。λ／２板１５を経た時点で、１次光パルスの電界は以下に示す数式１５で表すことができる。
【００８８】
【数１５】
0004741329.tif 000016
そして、偏波無依存ビームスプリッタ（polarization independent）１７は、ポーラライザ１８、１９と共に分離手段として機能し、４５度の直線偏光とされた１次光パルスを２方向に分岐させ、一方の光束を反射してポーラライザ１８へ導くと共に、他方の光束を透過してポーラライザ１９へ導く。同様にして、円偏光とされた０次光パルスを２方向に分岐させ、一方の光束を透過してポーラライザ１８へ導くと共に、他方の光束を反射してポーラライザ１９へ導く。なお、ポーラライザ１８側（図２において偏波無依存ビームスプリッタ１７の右方向）を、水平偏光成分（ｃｏｓ成分）を検出するための経路Ｈとし、ポーラライザ１９側（図２において偏波無依存ビームスプリッタ１７の下方向）を、垂直偏光成分（ｓｉｎ成分）を検出するための経路Ｖとする。このように、偏波無依存ビームスプリッタ１７を分岐手段として用いることで、当該偏波無依存ビームスプリッタ１７を透過（又は反射）した０次光パルスと１次光パルスはその偏光によらず、何れの経路（Ｈ及びＶ）においても同軸上で重なるよう比較的容易に構成することができる。
【００８９】
そして、経路Ｈにおいて、偏波無依存ビームスプリッタ１７を経た後、ポーラライザ１８に入射する前の光の電界は、０次光パルスの光の電界と、１次光パルスの光の電界の和として、以下に示す数式１６で表すことができる。
【００９０】
【数１６】
0004741329.tif 000017
そして、経路Ｈにおいてポーラライザ１８は、偏波無依存ビームスプリッタ１７と共に分離手段として機能し、偏波無依存ビームスプリッタ１７からの０次光パルス及び１次光パルスのうち、所定偏光のみを最大透過してファイバーカプラー２０へ導く。本実施形態では、ポーラライザ１８は水平偏光成分を最大透過する角度を保持するよう構成した。すなわち、ポーラライザ１８を通過した光は、水平偏光成分のみであるとみなすことができる。ポーラライザ１８を通過後の光の電界を数式１７にて示す。
【００９１】
【数１７】
0004741329.tif 000018
一方、経路Ｖにおいても同様にして、偏波無依存ビームスプリッタ１７を経た後、ポーラライザ１９に入射する前の光の電界は、０次光パルスの電界と、１次光パルスの電界の和として、以下に示す数式１８で表すことができる。
【００９２】
【数１８】
0004741329.tif 000019
そして、経路Ｖにおいてポーラライザ１９は、偏波無依存ビームスプリッタ１７と共に分離手段として機能し、偏波無依存ビームスプリッタ１７からの０次光パルス及び１次光パルスのうち、所定偏光のみを最大透過してファイバーカプラー２１へ導く。本実施形態では、ポーラライザ１９は垂直偏光成分を最大透過する角度を保持するよう構成した。すなわち、ポーラライザ１９を通過した光は、垂直偏光成分のみであるとみなすことができる。ポーラライザ１９を通過後の光の電界Ｅｖを数式１９にて示す。
【００９３】
【数１９】
0004741329.tif 000020
なお、ポーラライザ１８及び１９は、光パルスが有する全てのスペクトル帯域において、偏光特性が変化しないものとし、例えばpolarcor偏光板を用いる。
【００９４】
また、各ポーラライザ１８、１９からの光を再び偏波保持ファイバへと入射させてファイバーカプラー２０、２１へと入射させる際には、集光用レンズ（図示せず）を用いて行なうと好適である。
【００９５】
そして、ファイバーカプラー２０、２１は、夫々ポーラライザ１８、１９からの光を２方向に分岐させて、一方をスイッチＳＷmoni（νｘ）.へ、他方をスイッチＳＷref.（ν０）へと導く。
【００９６】
スイッチＳＷmoni（νｘ）及びスイッチＳＷref.（ν０）は、２×１光スイッチであり、ファイバーカプラー２０からの経路Ｈの水平偏光成分（ｃｏｓ成分）と、ファイバーカプラー２１からの経路Ｖの垂直偏光成分（ｓｉｎ成分）とを、夫々透過／遮断して各成分を時間的に切り替えることにより、後に説明する２台の光検出器２５moni（νｘ）、２６ref.（ν０）のみで０次光パルスと1次光パルスの水平偏光成分（ｃｏｓ成分）及び垂直偏光成分（ｓｉｎ成分）を夫々個別に検出することを可能にするものである。
【００９７】
スイッチＳＷmoni（νｘ）を経た光は、Ｈ−Ｆ共振器２３moni（νｘ）（高フィネスファブリペロー共振器：High-Fineness Fabry-Perot Cavity）に入射され、当該Ｈ−Ｆ共振器２３moni（νｘ）にて周波数分解されフーリエ変換が行われる。なお、Ｈ−Ｆ共振器２３moni（νｘ）は、共振器の中心周波数（以下、「共振周波数」と言う。）νｘを調整可能に構成されている。従って、当該共振器の中心周波数νｘを掃引することにより、被測定光パルス全体の周波数帯域を光検出器２５moni（νｘ）（Photo detector）にて検出(モニタリング)できる。
【００９８】
一方、スイッチＳＷref.（ν０）を経た光は、Ｈ−Ｆ共振器２４ref.（ν０）に入射され、当該Ｈ−Ｆ共振器２４ref.（ν０）にて周波数分解されフーリエ変換が行われる。なお、Ｈ−Ｆ共振器２４ref.（ν０）は、共振周波数が０次光パルスの中心周波数ν０（換言すれば、被測定光パルスの中心周波数ν０）に固定され、常に０次光パルスの中心周波数ν０を光検出器２６ref.（ν０）にて検出（モニタリング）できるようになっている。
【００９９】
図３（Ａ）に０次光パルスと１次光パルスのスペクトル波形とＨ−Ｆ共振器２３moni（νｘ）及びＨ−Ｆ共振器２４ref.（ν０）のスペクトル波形を示し、図３（Ｂ）に図３（Ａ）に対応する０次光パルスと１次光パルスの位相の周波数νの依存特性を示す。
【０１００】
このように、Ｈ−Ｆ共振器２３moni（νｘ）、２４ref.（ν０）から出力される水平偏光成分（ｃｏｓ成分）であるＥH^FT（νｘ）、ＥH^FT（ν０）は、以下の数式２０を条件として、それぞれ数式２１、２２で表すことができる。
【０１０１】
【数２０】
0004741329.tif 000021
【０１０２】
【数２１】
0004741329.tif 000022
【０１０３】
【数２２】
0004741329.tif 000023
また、Ｈ−Ｆ共振器２３moni（νｘ）、２４ref.（ν０）から出力される垂直偏光成分（ｓｉｎ成分）であるＥｖ^FT（νｘ）及びＥｖ^FT（ν０）は、上記数式２０を条件として、それぞれ数式２３、２４で表すことができる。
【０１０４】
【数２３】
0004741329.tif 000024
【０１０５】
【数２４】
0004741329.tif 000025
そして、光検出器２５moni（νｘ）は、第一検出手段として機能し、Ｈ−Ｆ共振器２３moni（νｘ）からの光パルスを受けて、０次光パルスと１次光パルスの水平偏光成分（ｃｏｓ成分）及び垂直偏光成分（ｓｉｎ成分）を検出し、それぞれについて、０次光パルスと１次光パルスによる干渉信号を検出する。なお、経路Ｈからの水平偏光成分（ｃｏｓ成分）を検出するか、経路Ｖからの垂直偏光成分（ｓｉｎ成分）を検出するかは、上述の如く第一成分切換手段として機能するスイッチＳＷmoni（νｘ）及び第二成分切換手段として機能するスイッチＳＷref.（ν０）によって制御することができる。また、光検出器２６ref.（ν０）も同様に第二検出手段として機能しＨ−Ｆ共振器２４ref.（ν０）からの光パルスを受けて、被測定光パルスの０次光パルスと１次光パルスの水平偏光成分（ｃｏｓ成分）及び垂直偏光成分（ｓｉｎ成分）を検出し、それぞれについて、０次光パルスと１次光パルスによる干渉信号を検出する。
【０１０６】
光検出器２５moni（νｘ）によって検出された０次光パルスと１次光パルスの水平偏光成分（ｃｏｓ成分）の干渉信号を数式２５に、光検出器２６ref.（ν０）によって検出された０次光パルスと１次光パルスの水平偏光成分（ｃｏｓ成分）の干渉信号を数式２６に、それぞれ光のパワーとして示す。
【０１０７】
【数２５】
0004741329.tif 000026
【０１０８】
【数２６】
0004741329.tif 000027
光検出器２５moni（νｘ）によって検出された０次光パルスと１次光パルスの垂直偏光成分（ｓｉｎ成分）の干渉信号を数式２７に、光検出器２６ref.（ν０）によって検出された０次光パルスと１次光パルスの水平偏光成分（ｓｉｎ成分）の干渉信号を数式２８に、それぞれ光のパワーとして示す。
【０１０９】
【数２７】
0004741329.tif 000028
【０１１０】
【数２８】
0004741329.tif 000029
測定対象切換手段としてのスイッチＳＷ０、ＳＷ１の双方をＯＮ（伝播）とすることにより、０次光パルスと１次光パルスの双方を干渉計内に取り入れ、０次項パルスのエネルギー成分（上記数式２５乃至数式２８におけるＥ０として表記）と１次光パルスのエネルギー成分（上記数式２５乃至数式２８におけるＥ１として表記）の双方の成分を含む上記各光の干渉信号を各光検出器にて取得することができる。
【０１１１】
なお、数式２５乃至数式２８において、位相差ΔφFT（νｘ）は、以下の数式２９に示す如く、Ｈ−Ｆ共振器２３moni（νｘ）の共振周波数νｘによって周波数分解された光の位相φFT（νｘ）から、共振周波数νｘからＡＯ周波数シフター１２によってΔνAOだけシフトされた光の位相φFT（νｘ−ΔνAO）を減算したものであり、位相差ΔφFT（ν０）は、以下の数式３０に示す如く、Ｈ−Ｆ共振器２４ref.（ν０）にて被測定光パルスの中心周波数ν０を共振周波数として周波数分解された光の位相φFT（ν０）から、被測定光パルスの中心周波数ν０からＡＯ周波数シフター１２によってΔνAOだけシフトされた光の位相φFT（ν０−ΔνAO）を減算したものである。
【０１１２】
【数２９】
0004741329.tif 000030
【０１１３】
【数３０】
0004741329.tif 000031
このようにして、各光検出器（光検出器２５moni（νｘ）、光検出器２６ref.（ν０））によって取得された信号を、測定手段としての測定装置２７に干渉信号データとして取り込んで、以下の数式３１及び数式３２に示す如くｃｏｓ成分とｓｉｎ成分の直交二成分として被測定光パルスの波長依存性（波長分散）を算出（測定）することができる。なお、測定装置２２はオシロスコープを含むものであれば、測定者が目視で干渉信号を確認できるので、より好適である。
【０１１４】
【数３１】
0004741329.tif 000032
【０１１５】
【数３２】
0004741329.tif 000033
上記数式３１及び数式３２に示す如く、一価関数である正接関数（tan）の逆関数でそれぞれの位相差を求めることにより、引数として負の無限から正の無限までの数値を取り得、ノイズが存在する状況下でも確実に位相差の一義的決定を行なうことが可能になる。
【０１１６】
そして、このように取得した「Ｈ−Ｆ共振器２３moni（νｘ）における位相差ΔφFT（νｘ）」と「Ｈ−Ｆ共振器２４ref.（ν０）における位相差ΔφFT（ν０）」は、干渉計における位相のゆらぎの成分を含んでいるため、これら位相差ΔφFT（νｘ）とΔφFT（ν０）の差を取得することにより、干渉計における位相のゆらぎの成分を除去した位相差ΔφFT-ST（νｘ,0）を数式３３に示す如く取得することができる。
【０１１７】
【数３３】
0004741329.tif 000034
このようにして取得した位相差ΔφFT-ST（νｘ,0）は、図１（Ａ）〜（Ｃ）及び数式９乃至１２を用いて説明したように、周波数シフトしていない元の光パルスである０次光パルス（つまり、被測定光パルス）の微分値と等価であるため、ＡＯ周波数シフター１２によってシフトさせた周波数のシフト量ΔνAOで除算することにより、数式３４に示す如く群遅延時間τを求めることができる。
【０１１８】
【数３４】
0004741329.tif 000035
以上説明した如く、本実施形態における波長分散測定装置１によれば、光ファイバー伝送路を伝播する光パルスの一部である被測定光パルスを、周波数シフトしない０次光パルス（被測定光パルス）と、周波数シフトさせた1次光パルス（シフト光パルス）とに分離して、スイッチＳＷ０、スイッチＳＷ１を用いて測定すべき光パルスを切り替えつつ、それぞれを干渉計内に取り込むと共に、偏光分離による直交二成分（垂直成分と水平成分）検出を行ない、更に、検出された直交二成分をＨ−Ｆ共振器２３moni（νｘ）（第一周波数分解手段）及びＨ−Ｆ共振器２４ref.（ν０）（第二周波数分解手段）によって周波数分解を行なう際に、２×１光スイッチ（スイッチＳＷmoni（νｘ）及びスイッチＳＷref.（ν０））を設けたので、0次光パルスと１次光パルスのそれぞれについて、各共振器に各成分（垂直成分と水平成分）を分離して入力することができるので、被測定光パルスの波長分散の測定を確実に安定性よく行なうことができる。
【０１１９】
さらに、各スイッチＳＷ０、ＳＷ１、ＳＷmoni（νｘ）及びＳＷref.（ν０）によって計測する対象を順次切り替えることにより、2台の共振器で共振周波数νｘと、被測定光パルス（０次光パルス）の中心周波数ν０における位相をそれぞれモニタリング（検出）することができ、光検出器２５moni（νｘ）及び光検出器２６ref.（ν０）によって、０次光パルスと１次光パルスによる干渉信号を各成分（垂直成分と水平成分）毎に検出できるので、被測定光パルスの波長分散の高精度な測定を実現できる。
【０１２０】
さらに、二つの共振器からの信号を検出するだけで波長分散の測定を行なうことを可能にしたので、入力端子が２つある汎用のコンピュータ等を測定装置２７として利用できるためより簡便かつ低コストな波長分散測定装置を提供することができる。
【０１２１】
さらに、被測定対象である光ファイバー伝送路を伝播する光パルスを被測定光パルスとし、当該被測定光パルス自身の一部をＡＯ周波数シフター１２によって周波数シフトさせた光を1次光パルスとして用い、周波数シフトさせていない残りの光パルスを０次光パルスと干渉させることにより、直交二成分検出を行ない波長分散の測定を行なうことを可能にしたので、その他の光源を用意することなく、簡易な装置構成で光パルスの波長分散の測定を行なうことが可能になる。
【０１２２】
さらに、λ／２板１４及び１６を介して０次光パルス及び1次光パルスを所定の偏光方向に回転させるよう構成したので、直交二成分をより正確に取得することができ、波長分散の測定を確実に行なうことが可能になる。なお、λ／２板１４及び１６を介さずとも、本実施形態にて説明した如く、０次光パルス及び1次光パルスも偏波保持ファイバーにて伝搬させているため、ファイバーを軸周りに回転させることにより、それぞれ所定の偏光方向を取得するよう構成してもよい。
【０１２３】
さらに、光検出器２５moni（νｘ）の共振周波数νｘを掃引（可変）できるように構成したので、ある１点の波長に限らず、波長分散による被測定光パルスの幅の広がりを十分にカバーする程度の広い波長帯域において測定することが可能になる。
【０１２４】
さらに、干渉計内において、偏波無依存ビームスプリッタ１７を用いて０次光パルス及び1次光パルスを２方向に分岐するよう構成したので、偏光方向によらず確実に２方向に分岐でき、分岐後の光を、経路Ｖにおいても経路Ｈにおいても同軸上で高精度に重なるよう構成することが可能になる。
【０１２５】
なお、干渉計内で発生する光のゆらぎを精度良く相殺すべく、例えば、被測定パルスのパルス幅が４０Gbit／sである場合には、ＡＯ周波数シフター１２による周波数のシフト量（０次光パルスの周波数と１次項パルスの周波数の差）ΔνAOはその０．８%〜１．２％、すなわち約３００ＭＨｚ〜５００ＭＨｚであることが好ましいが、正確な周波数のシフト量ΔνAOの最大値は、目標とする位相安定度を決定し、位相の変動が位相安定度以下となるような値であればよい。
【０１２６】
また、上述した実施形態では、０次光パルスと１次光パルスのうち、０次光パルスについてλ／４板１５を用いて円偏光として干渉計内へと入射させたが、これに限らず、１次光パルスについてλ／４板１５を用いて円偏光として干渉計内へと入射させてもよい。
【０１２７】
また、第一成分切換手段と第二成分切換手段としてスイッチＳＷ０とスイッチＳＷ１を用いたが、これに限らず、時間遅延回路１３によって０次光パルスと１次光パルスの光路長を調整した後に、１台の２×１スイッチを第一成分切換手段と第二成分切換手段として用いてもよい。
【０１２８】
なお、偏波コンバータ１１及びスイッチＳＷｐを用いずとも、偏光ビームスプリッタ１０の後に、上述したＡＯ周波数シフター１２から測定装置２７までの構成部品を各変更成分毎に二台づつ設置して二台の波長分散測定装置１にて各々の偏光成分を独立して測定することも可能であるが、上述したように偏波コンバータ１１とスイッチＳＷｐを用いれば１台の波長分散測定装置１によって夫々の偏光成分について測定することができるので、より安価かつコンパクトな装置構成で光ファイバー伝送路を伝播する光パルスの両偏光成分の波長分散を測定することができる。
【０１２９】
［波長分散補正システムの構成及び機能］
続いて、図４を参照して、本実施形態にかかる上記波長分散測定装置１を用いた波長分散補正システムＳの構成及び機能を説明する。図４は、本実施形態にかかる波長分散補正システムＳの概略構成図である。
【０１３０】
に示すように、本実施形態における波長分散補正システムＳは、波長分散測定装置１、光ファイバーネットワーク４０、４１、プリモニタ用ファイバーカプラー４２、ポストモニタ用ファイバーカプラー４３、分散補正デバイス４４、Ｎｘ１スイッチＳＷ、送受信器４５及びエラー検出器４６を備えて構成される。なお、当該システムにおいて、光パルスは偏波保持ファイバーを介して各構成部材間を伝播する。
【０１３１】
ファイバーネットワーク４０の終端側で当該光ファイバーネットワーク４０の光ファイバー伝送路（光伝送路）を伝播する光パルスを被測定パルスとし、当該光パルスについて、波長分散測定装置１にて波長分散の測定をなう。そして、分散補正デバイス４２により、ファイバーネットワーク４０の光ファイバー伝送路を伝播する光パルスのうち補正の対象となる光パルス（以下、単に「被補正光パルス」と言う。）に対して、測定結果とは絶対値が等しく符号が反転した波長分散を発生させるような補正を行ない、補正後の光パルス（以下、単に「補正光パルス」と言う。）を送受信器３５にて受信し、当該送受信器４５から補正光パルスを光ファイバーネットワーク４１に送信し、これを受けた光ファイバーネットワーク４１では、補正により復元された光パルスを伝播することができる。以下、図を参照しつつ具体的手順について説明する。
【０１３２】
先ず、光ファイバーネットワーク４０から、光ファイバー伝送路を伝播する光パルスのうち、図示しない波長可変フィルター等を用いてある特定の波長チャネルを伝送する光パルスを被補正光パルスとして選択して取り出す。
【０１３３】
プリモニタ用ファイバーカプラー４２は、光ファイバーネットワーク４０からの被補正光パルスを２方向に分岐し、分岐後の１方の被補正光パルスをＮ×１スイッチＳＷへ、他方の被補正光パルスを分散補正デバイス４４へと導く。
【０１３４】
Ｎ×１スイッチＳＷは、被測定光パルス切換手段として機能し、当該Ｎ×１スイッチＳＷの入射側の光ファイバー接続数がＮ個、出射側の光ファイバー接続数が１個の光スイッチである。入射側は、Ｎ個のうちの一つの入射ファイバー経路が選択され、出射側の経路と接続される。出射側は、波長分散測定装置１の入力ポート（図１において図示せず）に接続されている。図４に示す例によれば、入射側の光ファイバー接続数が５個（Ｎ＝５）であって、図中実線で示す如く左から二番目の入射ファイバー経路を出射側と接続すると、分散補正デバイス４４による波長分散補正前の光パルス（被補正光パルス）を被測定光パルスとして波長分散を測定できる。また、図中一点鎖線で示す如く一番左側の入射ファイバー経路が出射側と接続されると、分散補正デバイス４４によって波長分散補正された光パルス（補正光パルス）を被測定光パルスとして波長分散を測定できる。なお、他の入射ファイバー経路には、異なる波長チャネルの光パルスを抽出した経路の光ファイバー伝送路や異なる光ファイバーネットワークからの分岐された経路の光ファイバー伝送路を接続することができる。また、Ｎ×１スイッチＳＷは波長分散測定装置１から同期信号Ｓsyをケーブル等を介して受信することにより、波長分散測定装置１での測定と同期してＮ×１スイッチＳＷの経路の切替えを行なうことができる。これにより、特定の経路を同定した状態で、波長分散の測定評価ができる。
【０１３５】
そして、波長分散測定装置１は、Ｎ×１スイッチＳＷから被測定光パルスを受信すると、当該被測定光パルスの波長分散の測定を行なう。なお、波長分散測定装置１における具体的な波長分散測定方法については、上述した通りである。
【０１３６】
そして、波長分散測定装置１は、補正信号生成手段及び補正信号送信手段として機能し、測定した波長分散に基づいて、分散補正信号Ｓcomを生成し、生成した分散補正信号Ｓcomをケーブル等を介して分散補正デバイス４４に送信する。より具体的には、波長分散測定装置１のコンピュータを含んで構成された測定装置２７が、測定した波長分散に基づいて、分散補正デバイス４４に印加すべきバイアス電圧を指示する制御信号若しくはその他の制御信号として、当該波長分散とは絶対値が等しく符号が反転した波長分散を発生するような分散補正信号Ｓcomを生成する。
【０１３７】
分散補正デバイス４４は、プリモニタ用ファイバーカプラー４２から受けた被補正光パルスに対して、波長分散測定装置１から受信した分散補正信号Ｓcomに基づき波長分散補正を行ない、補正光パルスとしてポストモニタ用ファイバーカプラー４３に導く。
【０１３８】
ポストモニタ用ファイバーカプラー４３では、分散補正デバイス４４からの補正光パルスを２方向に分岐し、分岐後の一方の補正光パルスをＮ×１スイッチＳＷへ、他方の補正光パルスを送受信器４５へと導く。このように、補正後の補正光パルスをＮ×１スイッチＳＷへと入射させて、再度波長分散測定装置１により測定を行なうことにより、分散補正デバイス４４によってどの程度補正がおこなわれたか、残留する波長分散（補正しきれずに残った波長分散）はどの程度であるかなどの補正精度を評価することができる。
【０１３９】
そして、送受信器４５は、ポストモニタ用ファイバーカプラー４３からの補正光パルスを含む伝送光パルスを生成して、生成した伝送光パルスを光ファイバーネットワーク４１に導き、これを受けた光ファイバーネットワーク４１では、補正により復元された光パルスを伝播することができる。また、送受信器４５は、補正光パルスを電気信号に変換してデータ信号Ｓｄとしてケーブル等を介してエラー検出器４６に送信する。
【０１４０】
エラー検出器４６は、エラー検出手段として機能し、補正後の光パルスのエラーを検出し、波長分散測定装置１へ知らせる。より具体的には、エラー検出器４６は、送受信器４５から送信されたデータ信号Ｓｄを受信すると、ビット誤り率等のエラー測定を行ない、その結果をエラー信号Ｓeとして波長分散測定装置１にケーブル等を介して送信する。そして、エラー信号Ｓeを受信した波長分散測定装置１は、補正信号生成手段として機能し、当該エラー信号に基づいてエラーが小さくなるような分散補正信号Ｓcomを生成し、分散補正デバイス４４に送信する。これにより、更に高精度な波長分散補正を行なうことが可能になる。
【０１４１】
なお、上述した実施形態に限らず、例えば、補正光パルスのみを測定対象としても、波長分散補正は可能である。この場合、補正後の光パルス（補正光パルス）だけを波長分散測定装置１の測定対象として、残留する波長分散ができるだけ小さくなるように分散補正デバイス４４を制御すればよい。また、分散補正デバイス４４によって発生する波長分散量が校正済みであるならば、被補正光パルス（補正前の光パルス）の波長分散を測定することのみでも波長分散補正は可能である。しかし、波長分散補正システムＳの高性能化および維持管理上の観点からは、上述した実施形態にて説明したように、被補正光パルスと補正光パルスの双方を波長分散測定装置１における測定対象（被測定光パルス）とし、これら双方の被測定光パルスに基づいて各分散補正信号Ｓcomを生成し分散補正デバイス４４にて被補正光パルスの補正をおこなうことが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【０１４２】
【図１】（Ａ）光ファイバー伝送路を伝播している光パルスの波形を示す図である。（Ｂ）光パルスの時間波形である。（Ｃ）光パルスの位相の周波数νの依存特性を示す図である。
【図２】本実施形態にかかる波長分散測定装置１の概略構成図である。
【図３】（Ａ）０次光パルスと１次光パルスのスペクトル波形とＨ−Ｆ共振器２３moni（νｘ）及びＨ−Ｆ共振器２４ref.（ν０）のスペクトル波形である。（Ｂ）０次光パルスと１次光パルスの位相の周波数νの依存特性である。
【図４】本実施形態にかかる波長分散測定装置１の概略構成図である。
【符号の説明】
【０１４３】
Ｓ  波長分散補正システム    
１  波長分散測定装置
１０  偏光ビームスプリッタ
１１  偏波コンバータ    
１２  ＡＯ周波数シフター
１３  時間遅延回路
１４、１６  λ／２板
１５  λ／４板
１７  偏波無依存ビームスプリッタ
１８、１９  ポーラライザ
２０、２１  ファイバーカプラー  
２５moni（νｘ）、２６ref.（ν０）光検出器
２３moni（νｘ）、２４ref.（ν０）Ｈ−Ｆ共振器
２７  測定装置
ＳＷ０、ＳＷ１、ＳＷmoni（νｘ）、ＳＷref.（ν０）  スイッチ
４０、４１  光ファイバーネットワーク
４２  プリモニタ用ファイバーカプラー
４３  ポストモニタ用ファイバーカプラー
ＳＷ  Ｎｘ１スイッチ
４５  送受信器
４６  エラー検出器
Ｓcom  分散補正信号
Ｓsy  同期信号
Ｓｄ  データ信号
Ｓe  エラー信号
【図１】
0004741329.tif 000036
【図２】
0004741329.tif 000037
【図３】
0004741329.tif 000038
【図４】
0004741329.tif 000039