(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される偏波多重方式の光信号の偏波状態が異なる毎に応答特性が異なる光デバイスの特性を、コンピュータにより演算処理することにより、シミュレーションする光デバイスシミュレーション方法であって、
搬送波周波数変換ステップと、光信号分配ステップと、光デバイスシミュレーションステップと、合波ステップを有し、
前記搬送波周波数変換ステップは、
第１のミキサモデルと第２のミキサモデルを有しており、
前記第１のミキサモデルは、前記光信号の光搬送波信号の搬送波周波数よりも低い疑似搬送波周波数となっている疑似光搬送波信号と、ＴＥ偏波となっているＴＥ光変調信号とを乗算することにより、ＴＥ偏波となっている疑似光信号を出力し、
前記第２のミキサモデルは、前記疑似光搬送波信号と、ＴＭ偏波となっているＴＭ光変調信号とを乗算することにより、ＴＭ偏波となっている疑似光信号を出力し、
前記光信号分配ステップは、
第１のパワースプリッタモデルと第２のパワースプリッタモデルを有しており、
前記第１のパワースプリッタモデルは、ＴＥ偏波となっている前記疑似光信号を２分岐し、
前記第２のパワースプリッタモデルは、ＴＭ偏波となっている前記疑似光信号を２分岐し、
前記光デバイスシミュレーションステップは、
第１の光デバイス応答モデルと、第２の光デバイス応答モデルと、第３の光デバイス応答モデルと、第４の光デバイス応答モデルからなる光デバイスモデルを有しており、
前記第１の光デバイス応答モデルは、前記搬送波周波数においてＴＥ偏波の光信号が前記光デバイスに入力されたときにＴＥ偏波の光出力が出力される入出力特性と同等な入出力特性が前記疑似搬送波周波数においても得られるように応答特性を設定した、前記疑似搬送波周波数においてＴＥ偏波の光信号が前記光デバイスに入力されたときにＴＥ偏波の光出力が出力されるＴＥ−ＴＥ応答特性を持っており、ＴＥ偏波の前記疑似光信号が入力されて前記ＴＥ−ＴＥ応答特性に応じたＴＥ偏波の光出力信号を出力し、
前記第２の光デバイス応答モデルは、前記搬送波周波数においてＴＭ偏波の光信号が前記光デバイスに入力されたときにＴＭ偏波の光出力が出力される入出力特性と同等な入出力特性が前記疑似搬送波周波数においても得られるように応答特性を設定した、前記疑似搬送波周波数においてＴＭ偏波の光信号が前記光デバイスに入力されたときにＴＭ偏波の光出力が出力されるＴＭ−ＴＭ応答特性を持っており、ＴＭ偏波の前記疑似光信号が入力されて前記ＴＭ−ＴＭ応答特性に応じたＴＭ偏波の光出力信号を出力し、
前記第３の光デバイス応答モデルは、前記搬送波周波数においてＴＥ偏波の光信号が前記光デバイスに入力されたときにＴＭ偏波の光出力が出力される入出力特性と同等な入出力特性が前記疑似搬送波周波数においても得られるように応答特性を設定した、前記疑似搬送波周波数においてＴＥ偏波の光信号が前記光デバイスに入力されたときにＴＭ偏波の光出力が出力されるＴＥ−ＴＭ応答特性を持っており、ＴＥ偏波の前記疑似光信号が入力されて前記ＴＥ−ＴＭ応答特性に応じたＴＭ偏波の光出力信号を出力し、
前記第４の光デバイス応答モデルは、前記搬送波周波数においてＴＭ偏波の光信号が前記光デバイスに入力されたときにＴＥ偏波の光出力が出力される入出力特性と同等な入出力特性が前記疑似搬送波周波数においても得られるように応答特性を設定した、前記疑似搬送波周波数においてＴＭ偏波の光信号が前記光デバイスに入力されたときにＴＥ偏波の光出力が出力されるＴＭ−ＴＥ応答特性を持っており、ＴＭ偏波の前記疑似光信号が入力されて前記ＴＭ−ＴＥ応答特性に応じたＴＥ偏波の光出力信号を出力し、
前記合波ステップは、
第１のカプラモデルと第２のカプラモデルを有しており、
前記第１のカプラモデルは、前記第１の光デバイス応答モデルから出力されるＴＥ偏波の光出力信号と、前記第４の光デバイス応答モデルから出力されるＴＥ偏波の光出力信号とを加えて、ＴＥ偏波の総合光出力信号を出力し、
前記第２のカプラモデルは、前記第２の光デバイス応答モデルから出力されるＴＭ偏波の光出力信号と、前記第３の光デバイス応答モデルから出力されるＴＭ偏波の光出力信号とを加えて、ＴＭ偏波の総合光出力信号を出力する、
ことを特徴とする光デバイスシミュレーション方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記光デバイスは、光濾波器、偏波回転素子、光導波路、光終端素子、光増幅器、光可変減衰器のうちのいずれかであることを特徴とする光デバイスシミュレーション方法。
【請求項３】
請求項１において、
更に、復調ステップを有し、
前記復調ステップは、
第１の復調器モデルと第２の復調器モデルを有し、
前記第１の復調器モデルは、前記第１のカプラモデルから出力されるＴＥ偏波の前記総合光出力信号を復調して、ＴＥ偏波の復調信号を出力し、
前記第２の復調器モデルは、前記第２のカプラモデルから出力されるＴＭ偏波の前記総合光出力信号を復調して、ＴＭ偏波の復調信号を出力する、
ことを特徴とする光デバイスシミュレーション方法。
【請求項４】
請求項３において、
前記光デバイスは、光受信器または光変調器のいずれかであることを特徴とする光デバイスシミュレーション方法。
【請求項５】
入力される偏波多重方式の光信号の偏波状態が異なる毎に応答特性が異なる光デバイスの特性を、コンピュータにより演算処理することにより、シミュレーションする光デバイスシミュレーション方法であって、
搬送波周波数変換ステップと、光デバイスシミュレーションステップを有し、
前記搬送波周波数変換ステップは、
第１のミキサモデルと第２のミキサモデルを有しており、
前記第１のミキサモデルは、前記光信号の光搬送波信号の搬送波周波数よりも低い疑似搬送波周波数となっている疑似光搬送波信号と、ＴＥ偏波となっているＴＥ光変調信号とを乗算することにより、ＴＥ偏波となっている疑似光信号を出力し、
前記第２のミキサモデルは、前記疑似光搬送波信号と、ＴＭ偏波となっているＴＭ光変調信号とを乗算することにより、ＴＭ偏波となっている疑似光信号を出力し、
前記光デバイスシミュレーションステップは、
応答関数行列を有しており、
前記応答関数行列には、
前記搬送波周波数においてＴＥ偏波の光信号が前記光デバイスに入力されたときにＴＥ偏波の光出力が出力される入出力特性と同等な入出力特性が前記疑似搬送波周波数においても得られるように応答特性を設定した、前記疑似搬送波周波数においてＴＥ偏波の光信号が前記光デバイスに入力されたときにＴＥ偏波の光出力が出力されるＴＥ−ＴＥ応答特性と、
前記搬送波周波数においてＴＭ偏波の光信号が前記光デバイスに入力されたときにＴＭ偏波の光出力が出力される入出力特性と同等な入出力特性が前記疑似搬送波周波数においても得られるように応答特性を設定した、前記疑似搬送波周波数においてＴＭ偏波の光信号が前記光デバイスに入力されたときにＴＭ偏波の光出力が出力されるＴＭ−ＴＭ応答特性と、
前記搬送波周波数においてＴＥ偏波の光信号が前記光デバイスに入力されたときにＴＭ偏波の光出力が出力される入出力特性と同等な入出力特性が前記疑似搬送波周波数においても得られるように応答特性を設定した、前記疑似搬送波周波数においてＴＥ偏波の光信号が前記光デバイスに入力されたときにＴＭ偏波の光出力が出力されるＴＥ−ＴＭ応答特性と、
前記搬送波周波数においてＴＭ偏波の光信号が前記光デバイスに入力されたときにＴＥ偏波の光出力が出力される入出力特性と同等な入出力特性が前記疑似搬送波周波数においても得られるように応答特性を設定した、前記疑似搬送波周波数においてＴＭ偏波の光信号が前記光デバイスに入力されたときにＴＥ偏波の光出力が出力されるＴＭ−ＴＥ応答特性と、
が２行２列の行列として組み込まれており、
前記応答関数行列を用いて演算をすることにより、
ＴＥ偏波の前記擬似光信号が入力されると、前記ＴＥ−ＴＥ応答特性に応じてＴＥ偏波の光出力信号を求めると共に、前記ＴＥ−ＴＭ応答特性に応じてＴＭ偏波の光出力信号を求め、
ＴＭ偏波の前記擬似光信号が入力されると、前記ＴＭ−ＴＭ応答特性に応じてＴＭ偏波の光出力信号を求めると共に、前記ＴＭ−ＴＥ応答特性に応じてＴＥ偏波の光出力信号を求め、
更に、前記ＴＥ−ＴＥ応答特性に応じて求めたＴＥ偏波の前記光出力信号と、前記ＴＭ−ＴＥ応答特性に応じて求めたＴＥ偏波の前記光出力信号とを加えて、ＴＥ偏波の総合光出力信号として出力し、
前記ＴＭ−ＴＭ応答特性に応じて求めたＴＭ偏波の光出力信号と、前記前記ＴＥ−ＴＭ応答特性に応じて求めたＴＭ偏波の光出力信号とを加えて、ＴＭ偏波の総合光出力信号として出力する、
ことを特徴とする光デバイスシミュレーション方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光デバイスの特性を、電子回路シミュレータを用いてシミュレーションすることができるようにした、光デバイスシミュレーション方法に関するものである。
特に本発明は、入力される光信号の偏波状態に応じて応答が異なる光デバイスの特性を、電子回路シミュレータを用いてシミュレーションできるように工夫したものであり、偏波多重方式（Polarization Multiplexing）により変調された光信号を処理する光デバイスの特性をシミュレーションするのに適用して有用である。
【背景技術】
【０００２】
近年光通信において、電子回路と光回路を協調設計することで、各々の性能限界を打破する試みがなされている。電子回路と光回路の協調設計においては、設計の妥当性を検証するシミュレーション環境が必要となる。
そのため、集積密度の大きな電子回路シミュレータを母体とし、この電子回路シミュレータの中で光回路のシミュレーションを実現することで、協調設計の妥当性を検証するシミュレーション環境にしようとする研究が盛んに行われている。
【０００３】
光通信で用いられる光（光信号）は電磁波であるため、光信号の搬送波周波数において電子回路シミュレータを駆動すれば、光回路もシミュレーション可能になるとも思われる。しかし、光通信で用いられる搬送波周波数は数１０〜数１００ＴＨｚと高く、通常の電子回路シミュレータでは取り扱うことができない。
仮に取り扱うことができたとしても、電子回路で取り扱う最高周波数は、光信号の変調周波数程度（数１０ＧＨｚ程度）であり、光信号の搬送波周波数とは３桁以上の差異があるため、膨大な計算機資源と計算時間を必要とする。このため現実的には、電子回路シミュレータを用いて光回路のシミュレーションをすることは、従来では非常に困難であった。
【０００４】
そのため従来では、電子回路シミュレータを用いて光回路（光デバイス）をシミュレーションする際には、周波数が極めて高い搬送波周波数を考慮せず、しかもシミュレーションする対象光デバイスを光電気変換や電気光変換を伴う光デバイスに限定し、信号の変調周波数に対する応答のみをシミュレーションしてきた（非特許文献１参照）。
【０００５】
これに対し、電子回路シミュレータで光デバイスをシミュレーションするにあたり、光の搬送波周波数を低下させて疑似搬送波周波数にすることにより、現実的な計算機資源と計算時間でシミュレーションを可能とする手法が提案されている（非特許文献２参照）。
この手法では、予め搬送波周波数における光デバイスの応答特性を、測定または計算により取得し、疑似搬送波周波数における光デバイスの応答特性と対応させておく。そして
電子回路シミュレータにおいては、疑似搬送波周波数における応答特性となっている光デバイスモデルを、疑似搬送波周波数において駆動して、光デバイスのシミュレーションを実現している。この手法（非特許文献２の手法）は前述の非特許文献１の手法とは異なり、光デバイスの変調周波数に対する応答と搬送波周波数に対する応答をシミュレートできる。
【０００６】
ここで非特許文献２に示されている技術の概要を、図７，図８及び図９を参照して説明する。
図７（ａ）に示す被変調波である光信号Ｌは、光搬送波信号Ｃを光変調信号Ｍにより変調したものである。光信号Ｌの周波数は、光搬送波信号Ｃの搬送波周波数Ｆ１（数１０〜数１００ＴＨｚ）に光変調信号Ｍの変調周波数Ｆ２（数１０ＧＨｚ程度）を重畳したものになっている。
【０００７】
ある光デバイスは、図８（ａ）に示すような、搬送波周波数における応答特性（応答関数）を持っている。
このような光デバイスの特性を電子回路シミュレータによりシミュレーションするために、搬送波周波数Ｆ１の代わりに、変調周波数Ｆ２の概ね１０倍程度の比較的低い疑似搬送波周波数Ｆ３を採用する。そして、搬送波周波数Ｆ１における光デバイスの応答特性（図８（ａ））による入出力特性と同等な入出力特性が疑似搬送波周波数Ｆ２においても得られるように応答特定を設定した、疑似搬送波周波数Ｆ３における光デバイスの応答特性（図８（ｂ））を設定する。
【０００８】
電子回路シミュレータでは、図９に示すように、搬送波周波数変換ステップＳ１と光デバイスシミュレーションステップＳ２を設定している。なお、電子回路シミュレータは、ハードウェア資源とこれを制御するプログラムにより実現している。
【０００９】
搬送波周波数変換ステップＳ１では、ミキサモデル１により、疑似搬送波周波数Ｆ３を持つ疑似光搬送波信号Ｃｆと、変調周波数Ｆ２を持つ光変調信号Ｍを乗算することにより、疑似光信号Ｌｆを出力する。疑似光信号Ｌｆの周波数は、疑似搬送波周波数Ｆ３（ベースバンドから数１００ＧＨｚ）に変調周波数Ｆ２を重畳したものになっている。
【００１０】
光デバイスシミュレーションステップＳ２には、光デバイスモデル２が設定されている。この光デバイスモデル２は、図８（ｂ）に示す、疑似搬送波周波数Ｆ３における光デバイスの応答特性を有している。そして、疑似光信号Ｌｆを光デバイスモデル２に入力することにより、光出力信号Ｒが出力される。光出力信号Ｒの応答特性は、光信号Ｌを、図８（ａ）に示すような搬送波周波数に対する応答特性（応答関数）を持っている光デバイスに入力したときの応答特性に対応したものとなっている。
したがって光出力信号Ｒの特性を調べることにより、光デバイスの特性をシミュレーションすることができる。
【００１１】
図７（ａ）は光信号Ｌを示しており、図７（ｂ）は図８（ｂ）と同じく疑似搬送波周波数Ｆ３における光デバイスの応答特性を示しており、図７（ｃ）は電子回路シミュレータにおいて光デバイスモデル２から出力される光出力信号Ｒを示している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】J.-W. Shi, et al., "Dynamic Analysis of a Si/SiGe-Based Impact Ionization Avalanche Transit Time Photodiode With an Ultrahigh Gain-Bandwidth Product " , IEEE ELECTRON DEVICE LETＴＥRS, VOL. 30, NO. 11, p.1164-1166, 2009
【非特許文献２】武田浩太郎、外３名、「シリコンフォトニクス波長フィルタ回路の等価回路モデルの検証」、2014年電子情報通信学会エレクトロニクスソサエティ大会  エレクトロニクス講演論文集１、2014年9月23日〜26日、ｐ.217
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
一方で、近年の情報流通量の爆発的増大に対応するために、変調方式として、偏波多重方式が主流になっている。
偏波多重方式では、電磁波（光）には偏波状態の異なる２つの電磁波（垂直偏波の電磁波と、水平偏波の電磁波）が存在することに着目して、垂直偏波の電磁波と水平偏波の電磁波に個別に変調をかけている。
【００１４】
しかし、多くの光デバイスは、偏波状態が異なることによって応答が異なる。
例えば、ある光デバイスでは、図１０に示すように、偏波状態が異なることによって応答特性が異なっている。
図１０（ａ）に示す応答特性は、ＴＥ偏波の光信号が入力してＴＥ偏波の光出力信号が出力される応答特性であり、図１０（ｂ）に示す応答特性は、ＴＭ偏波の光信号が入力してＴＭ偏波の光出力信号が出力される応答特性であり、図１０（ｃ）に示す応答特性は、ＴＥ偏波の光信号が入力してＴＭ偏波の光出力信号が出力される応答特性であり、図１０（ｄ）に示す応答特性は、ＴＭ偏波の光信号が入力してＴＥ偏波の光出力信号が出力される応答特性である。
【００１５】
上記のように、偏波状態が異なることによって応答が異なる光デバイスでは、シミュレーションをする際に、偏波状態を考慮することが必要不可欠になってくる。
【００１６】
しかし、非特許文献１に示す手法のみならず非特許文献２に示す手法も、光デバイスの個々の偏波状態に対する応答をシミュレートすることは想定していない。
【００１７】
このように非特許文献２の技術では、偏波状態に対する応答の区別はつけていなかったため、偏波は常に固定されており、変化しないものとして扱ってきた。
したがって仮に、図１０（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すように偏波状態が異なることによって応答特性が異なる光デバイスのシミュレーションを、非特許文献２の技術を用いて行おうとした場合には、図１０（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）の応答特性のうちの任意の１つを選び、この選んだ応答特性を、図９の光デバイスモデル２の応答特性として設定して、シミュレーションを行わざるを得なかった。つまり個々の偏波状態に応じたシミュレーションをすることができなかった。
【００１８】
本発明は、上記実情に鑑み、電子回路シミュレータを用いて光デバイスをシミュレーションするにあたり、現実的な計算機資源により現実的な計算時間内で、搬送波周波数及び偏波状態の違いを考慮しつつ光デバイスの応答特性を得ることができる、光デバイスシミュレーション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】
【００１９】
上記課題を解決する本発明は、
入力される偏波多重方式の光信号の偏波状態が異なる毎に応答特性が異なる光デバイスの特性を、コンピュータにより演算処理することにより、シミュレーションする光デバイスシミュレーション方法であって、
搬送波周波数変換ステップと、光信号分配ステップと、光デバイスシミュレーションステップと、合波ステップを有し、
前記搬送波周波数変換ステップは、
第１のミキサモデルと第２のミキサモデルを有しており、
前記第１のミキサモデルは、前記光信号の光搬送波信号の搬送波周波数よりも低い疑似搬送波周波数となっている疑似光搬送波信号と、ＴＥ偏波となっているＴＥ光変調信号とを乗算することにより、ＴＥ偏波となっている疑似光信号を出力し、
前記第２のミキサモデルは、前記疑似光搬送波信号と、ＴＭ偏波となっているＴＭ光変調信号とを乗算することにより、ＴＭ偏波となっている疑似光信号を出力し、
前記光信号分配ステップは、
第１のパワースプリッタモデルと第２のパワースプリッタモデルを有しており、
前記第１のパワースプリッタモデルは、ＴＥ偏波となっている前記疑似光信号を２分岐し、
前記第２のパワースプリッタモデルは、ＴＭ偏波となっている前記疑似光信号を２分岐し、
前記光デバイスシミュレーションステップは、
第１の光デバイス応答モデルと、第２の光デバイス応答モデルと、第３の光デバイス応答モデルと、第４の光デバイス応答モデルからなる光デバイスモデルを有しており、
前記第１の光デバイス応答モデルは、前記搬送波周波数においてＴＥ偏波の光信号が前記光デバイスに入力されたときにＴＥ偏波の光出力が出力される入出力特性と同等な入出力特性が前記疑似搬送波周波数においても得られるように応答特性を設定した、前記疑似搬送波周波数においてＴＥ偏波の光信号が前記光デバイスに入力されたときにＴＥ偏波の光出力が出力されるＴＥ−ＴＥ応答特性を持っており、ＴＥ偏波の前記疑似光信号が入力されて前記ＴＥ−ＴＥ応答特性に応じたＴＥ偏波の光出力信号を出力し、
前記第２の光デバイス応答モデルは、前記搬送波周波数においてＴＭ偏波の光信号が前記光デバイスに入力されたときにＴＭ偏波の光出力が出力される入出力特性と同等な入出力特性が前記疑似搬送波周波数においても得られるように応答特性を設定した、前記疑似搬送波周波数においてＴＭ偏波の光信号が前記光デバイスに入力されたときにＴＭ偏波の光出力が出力されるＴＭ−ＴＭ応答特性を持っており、ＴＭ偏波の前記疑似光信号が入力されて前記ＴＭ−ＴＭ応答特性に応じたＴＭ偏波の光出力信号を出力し、
前記第３の光デバイス応答モデルは、前記搬送波周波数においてＴＥ偏波の光信号が前記光デバイスに入力されたときにＴＭ偏波の光出力が出力される入出力特性と同等な入出力特性が前記疑似搬送波周波数においても得られるように応答特性を設定した、前記疑似搬送波周波数においてＴＥ偏波の光信号が前記光デバイスに入力されたときにＴＭ偏波の光出力が出力されるＴＥ−ＴＭ応答特性を持っており、ＴＥ偏波の前記疑似光信号が入力されて前記ＴＥ−ＴＭ応答特性に応じたＴＭ偏波の光出力信号を出力し、
前記第４の光デバイス応答モデルは、前記搬送波周波数においてＴＭ偏波の光信号が前記光デバイスに入力されたときにＴＥ偏波の光出力が出力される入出力特性と同等な入出力特性が前記疑似搬送波周波数においても得られるように応答特性を設定した、前記疑似搬送波周波数においてＴＭ偏波の光信号が前記光デバイスに入力されたときにＴＥ偏波の光出力が出力されるＴＭ−ＴＥ応答特性を持っており、ＴＭ偏波の前記疑似光信号が入力されて前記ＴＭ−ＴＥ応答特性に応じたＴＥ偏波の光出力信号を出力し、
前記合波ステップは、
第１のカプラモデルと第２のカプラモデルを有しており、
前記第１のカプラモデルは、前記第１の光デバイス応答モデルから出力されるＴＥ偏波の光出力信号と、前記第４の光デバイス応答モデルから出力されるＴＥ偏波の光出力信号とを加えて、ＴＥ偏波の総合光出力信号を出力し、
前記第２のカプラモデルは、前記第２の光デバイス応答モデルから出力されるＴＭ偏波の光出力信号と、前記第３の光デバイス応答モデルから出力されるＴＭ偏波の光出力信号とを加えて、ＴＭ偏波の総合光出力信号を出力する、ことを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、
前記光デバイスは、光濾波器、偏波回転素子、光導波路、光終端素子、光増幅器、光可変減衰器のうちのいずれかであることを特徴とする。
【００２１】
また本発明は、
更に、復調ステップを有し、
前記復調ステップは、
第１の復調器モデルと第２の復調器モデルを有し、
前記第１の復調器モデルは、前記第１のカプラモデルから出力されるＴＥ偏波の前記総合光出力信号を復調して、ＴＥ偏波の復調信号を出力し、
前記第２の復調器モデルは、前記第２のカプラモデルから出力されるＴＭ偏波の前記総合光出力信号を復調して、ＴＭ偏波の復調信号を出力する、ことを特徴とする。
【００２２】
また本発明は、
前記光デバイスは、光受信器または光変調器のいずれかであることを特徴とする。
【００２３】
また本発明は、
入力される偏波多重方式の光信号の偏波状態が異なる毎に応答特性が異なる光デバイスの特性を、コンピュータにより演算処理することにより、シミュレーションする光デバイスシミュレーション方法であって、
搬送波周波数変換ステップと、光デバイスシミュレーションステップを有し、
前記搬送波周波数変換ステップは、
第１のミキサモデルと第２のミキサモデルを有しており、
前記第１のミキサモデルは、前記光信号の光搬送波信号の搬送波周波数よりも低い疑似搬送波周波数となっている疑似光搬送波信号と、ＴＥ偏波となっているＴＥ光変調信号とを乗算することにより、ＴＥ偏波となっている疑似光信号を出力し、
前記第２のミキサモデルは、前記疑似光搬送波信号と、ＴＭ偏波となっているＴＭ光変調信号とを乗算することにより、ＴＭ偏波となっている疑似光信号を出力し、
前記光デバイスシミュレーションステップは、
応答関数行列を有しており、
前記応答関数行列には、
前記搬送波周波数においてＴＥ偏波の光信号が前記光デバイスに入力されたときにＴＥ偏波の光出力が出力される入出力特性と同等な入出力特性が前記疑似搬送波周波数においても得られるように応答特性を設定した、前記疑似搬送波周波数においてＴＥ偏波の光信号が前記光デバイスに入力されたときにＴＥ偏波の光出力が出力されるＴＥ−ＴＥ応答特性と、
前記搬送波周波数においてＴＭ偏波の光信号が前記光デバイスに入力されたときにＴＭ偏波の光出力が出力される入出力特性と同等な入出力特性が前記疑似搬送波周波数においても得られるように応答特性を設定した、前記疑似搬送波周波数においてＴＭ偏波の光信号が前記光デバイスに入力されたときにＴＭ偏波の光出力が出力されるＴＭ−ＴＭ応答特性と、
前記搬送波周波数においてＴＥ偏波の光信号が前記光デバイスに入力されたときにＴＭ偏波の光出力が出力される入出力特性と同等な入出力特性が前記疑似搬送波周波数においても得られるように応答特性を設定した、前記疑似搬送波周波数においてＴＥ偏波の光信号が前記光デバイスに入力されたときにＴＭ偏波の光出力が出力されるＴＥ−ＴＭ応答特性と、
前記搬送波周波数においてＴＭ偏波の光信号が前記光デバイスに入力されたときにＴＥ偏波の光出力が出力される入出力特性と同等な入出力特性が前記疑似搬送波周波数においても得られるように応答特性を設定した、前記疑似搬送波周波数においてＴＭ偏波の光信号が前記光デバイスに入力されたときにＴＥ偏波の光出力が出力されるＴＭ−ＴＥ応答特性と、
が２行２列の行列として組み込まれており、
前記応答関数行列を用いて演算をすることにより、
ＴＥ偏波の前記擬似光信号が入力されると、前記ＴＥ−ＴＥ応答特性に応じてＴＥ偏波の光出力信号を求めると共に、前記ＴＥ−ＴＭ応答特性に応じてＴＭ偏波の光出力信号を求め、
ＴＭ偏波の前記擬似光信号が入力されると、前記ＴＭ−ＴＭ応答特性に応じてＴＭ偏波の光出力信号を求めると共に、前記ＴＭ−ＴＥ応答特性に応じてＴＥ偏波の光出力信号を求め、
更に、前記ＴＥ−ＴＥ応答特性に応じて求めたＴＥ偏波の前記光出力信号と、前記ＴＭ−ＴＥ応答特性に応じて求めたＴＥ偏波の前記光出力信号とを加えて、ＴＥ偏波の総合光出力信号として出力し、
前記ＴＭ−ＴＭ応答特性に応じて求めたＴＭ偏波の光出力信号と、前記前記ＴＥ−ＴＭ応答特性に応じて求めたＴＭ偏波の光出力信号とを加えて、ＴＭ偏波の総合光出力信号として出力する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、電子回路シミュレータ上で偏波状態によって異なる応答を示す光デバイスのシミュレートが可能になる。
また、電子回路シミュレータの応用先が拡大し、電子回路と光回路（光デバイス）の協調設計を行う者は、複数のシミュレータを持つ必要がなくなり設計コストが減少する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】光デバイスの応答特性を示す特性図であり、（ａ）は擬似搬送波周波数においてＴＥ偏波の光信号が入力したときにＴＥ偏波の光出力信号が出力されるＴＥ−ＴＥ応答特性図、（ｂ）は擬似搬送波周波数においてＴＭ偏波の光信号が入力したときにＴＭ偏波の光出力信号が出力されるＴＭ−ＴＭ応答特性図、（ｃ）は擬似搬送波周波数においてＴＥ偏波の光信号が入力したときにＴＭ偏波の光出力信号が出力されるＴＥ−ＴＭ応答特性図、（ｄ）は擬似搬送波周波数においてＴＭ偏波の光信号が入力したときにＴＥ偏波の光出力信号が出力されるＴＭ−ＴＥ応答特性図である。
【図２Ａ】入力される光信号を示す特性図であり、（ａ）はＴＥ偏波成分を示し、（ｂ）はＴＭ偏波成分を示す。
【図２Ｂ】光デバイスの応答特性を示す特性図であり、（ａ）は擬似搬送波周波数においてＴＥ偏波の光信号が入力したときにＴＥ偏波の光出力信号が出力されるＴＥ−ＴＥ応答特性図、（ｂ）は擬似搬送波周波数においてＴＭ偏波の光信号が入力したときにＴＭ偏波の光出力信号が出力されるＴＭ−ＴＭ応答特性図、（ｃ）は擬似搬送波周波数においてＴＥ偏波の光信号が入力したときにＴＭ偏波の光出力信号が出力されるＴＥ−ＴＭ応答特性図、（ｄ）は擬似搬送波周波数においてＴＭ偏波の光信号が入力したときにＴＥ偏波の光出力信号が出力されるＴＭ−ＴＥ応答特性図である。
【図２Ｃ】総合光出力信号を示す特性図であり、（ａ）はＴＥ偏波の成分を示し、（ｂ）はＴＭ偏波成分を示す。
【図３】本発明の実施例１に係る電子回路シミュレータを示す機能ブロック図である。
【図４】光デバイスの応答特性を測定により決定する装置を示す構成図である。
【図５】本発明の実施例２に係る電子回路シミュレータを示す機能ブロック図である。
【図６】本発明の実施例３に係る電子回路シミュレータを示す機能ブロック図である。
【図７】（ａ）は光信号Ｌを示す特性図、（ｂ）は疑似搬送波周波数における光デバイスの応答特性を示す特性図、（ｃ）は電子回路シミュレータにおいて光デバイスモデルから出力される光出力信号を示す特性図である。
【図８】光デバイスの応答特性を示す特性図であり、（ａ）は搬送波周波数における特性図、（ｂ）は疑似搬送波周波数における特性図である。
【図９】従来の電子回路シミュレータを示す機能ブロック図である。
【図１０】光デバイスの応答特性を示す特性図であり、（ａ）は搬送波周波数においてＴＥ偏波の光信号が入力してＴＥ偏波の光出力信号が出力される応答特性図、（ｂ）は搬送波周波数においてＴＭ偏波の光信号が入力してＴＭ偏波の光出力信号が出力される応答特性図、（ｃ）は搬送波周波数においてＴＥ偏波の光信号が入力してＴＭ偏波の光出力信号が出力される応答特性図、（ｄ）は搬送波周波数においてＴＭ偏波の光信号が入力してＴＥ偏波の光出力信号が出力される応答特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係る光デバイスシミュレーション方法を詳細に説明する。
【００２７】
［発明の原理］
先ず初めに、検査対象の光デバイスの搬送波周波数Ｆ１における応答特性が、偏波状態によって異なる場合には、この搬送波周波数Ｆ１における各偏波状態ごとの応答特性を、測定または計算によって取得する。
例えば、前述した図１０に示すような、搬送波周波数Ｆ１において偏波状態が異なることによる応答特性を得る。即ち下記（１）〜（４）の応答特性を得る。
（１）図１０（ａ）に示す、搬送波周波数Ｆ１において、ＴＥ偏波の光信号が入力したときにＴＥ偏波の光出力信号が出力されるＴＥ−ＴＥ応答特性。
（２）図１０（ｂ）に示す、搬送波周波数Ｆ１において、ＴＭ偏波の光信号が入力したときにＴＭ偏波の光出力信号が出力されるＴＭ−ＴＭ応答特性。
（３）図１０（ｃ）に示す、搬送波周波数Ｆ１において、ＴＥ偏波の光信号が入力したときにＴＭ偏波の光出力信号が出力されるＴＥ−ＴＭ応答特性。
（４）図１０（ｄ）に示す、搬送波周波数Ｆ１において、ＴＭ偏波の光信号が入力したときにＴＥ偏波の光出力信号が出力されるＴＭ−ＴＥ応答特性。
【００２８】
次に、このような光デバイスの特性を電子回路シミュレータによりシミュレーションするために、搬送波周波数Ｆ１の代わりに、変調周波数Ｆ２の概ね１０倍程度の比較的低い疑似搬送波周波数Ｆ３を採用する。そして、搬送波周波数Ｆ１における光デバイスの偏波状態毎の応答特性による入出力特性と同等な偏波状態毎の入出力特性が疑似搬送波周波数Ｆ３においても得られるように応答特定を設定した、疑似搬送波周波数Ｆ３における光デバイスの偏波状態毎の応答特性（図１（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ））を設定する。
図１（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）の４つの応答特性は、シミュレーション、計算または実測定により決定する。
【００２９】
（１）図１（ａ）は、擬似搬送波周波数Ｆ３において、ＴＥ偏波の光信号が入力したときにＴＥ偏波の光出力信号が出力されるＴＥ−ＴＥ応答特性を示す。
（２）図１（ｂ）は、擬似搬送波周波数Ｆ３において、ＴＭ偏波の光信号が入力したときにＴＭ偏波の光出力信号が出力されるＴＭ−ＴＭ応答特性を示す。
（３）図１（ｃ）は、擬似搬送波周波数Ｆ３において、ＴＥ偏波の光信号が入力したときにＴＭ偏波の光出力信号が出力されるＴＥ−ＴＭ応答特性を示す。
（４）図１（ｄ）は、擬似搬送波周波数Ｆ３において、ＴＭ偏波の光信号が入力したときにＴＥ偏波の光出力信号が出力されるＴＭ−ＴＥ応答特性を示す。
【００３０】
電子回路シミュレータには、図１（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示す応答特性を持つ４つの光デバイスモデルを設定する。
次に、光変調信号Ｍを、ＴＥ偏波のＴＥ光変調信号ＭTEとＴＭ偏波のＴＭ光変調信号ＭTMに分ける。つまり電子回路シミュレータにおいて光デバイスをシミュレーションする場合の入力信号を２つに分ける。なお、ＴＥ偏波のＴＥ光変調信号ＭTEとＴＭ偏波のＴＭ光変調信号ＭTMの周波数は、光変調信号Ｍの周波数と同じく、変調周波数Ｆ２である。
また光搬送波信号Ｃの代わりに、周波数が疑似搬送波周波数Ｆ３となっている疑似光搬送波信号Ｃｆを採用する。
【００３１】
疑似光搬送波信号ＣｆをＴＥ光変調信号ＭTEにより変調した疑似光信号ＬｆTEを、図１（ａ）に示すＴＥ−ＴＥ応答特性を持つ光デバイスモデルと、図１（ｃ）に示すＴＥ−ＴＭ応答特性を持つ光デバイスモデルに入力する。
疑似光搬送波信号ＣｆをＴＭ光変調信号ＭTMにより変調した疑似光信号ＬｆTMを、図１（ｂ）に示すＴＭ−ＴＭ応答特性を持つ光デバイスモデルと、図１（ｄ）に示すＴＭ−ＴＥ応答特性を持つ光デバイスモデルに入力する。
【００３２】
次に、図１（ａ）に示すＴＥ−ＴＥ応答特性を持つ光デバイスモデルから出力されるＴＥ偏波の光出力信号ｒTE-TEと、図１（ｄ）に示すＴＭ−ＴＥ応答特性を持つ光デバイスモデルから出力されるＴＥ偏波の光出力信号ｒTM-TEとを加えて、ＴＥ偏波の総合光出力信号ＲTEとする。
また、図１（ｂ）に示すＴＭ−ＴＭ応答特性を持つ光デバイスモデルから出力されるＴＭ偏波の光出力信号ｒTM-TMと、図１（ｃ）に示すＴＥ−ＴＭ応答特性を持つ光デバイスモデルから出力されるＴＭ偏波の光出力信号ｒTE-TMとを加えて、ＴＭ偏波の総合光出力信号ＲTMとする。
つまり、電子回路シミュレータにおいて光デバイスをシミュレーションする場合の出力信号（総合光出力信号）を２つにしている。
【００３３】
このようにして得た、ＴＥ偏波の総合光出力信号ＲTEとＴＭ偏波の総合光出力信号ＲTMの特性を調べることにより、偏波状態毎の光信号の特性をシミュレーションすることができる。
【００３４】
図２Ａ（ａ），（ｂ）は、入力される光信号Ｌを示しており、この光信号Ｌは、ＴＥ偏波成分は有しているが、ＴＭ偏波成分は含んでいない。
図２Ｂ（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、図１（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）と同じく疑似搬送波周波数Ｆ３における光デバイスの偏波状態毎の応答特性を示している。
図２Ｃ（ａ）はＴＥ偏波の総合光出力信号ＲTEとを示しており、図２Ｃ（ｂ）はＴＭ偏波の総合光出力信号ＲTMを示している。図２Ｃ（ａ），（ｂ）に示すように、偏波状態におうじたＴＥ偏波の出力特性とＴＭ偏波の出力特性を得ることができるため、光デバイスの偏波状態に応じたシミュレーションをすることができる。
【００３５】
［実施例１］
本発明の実施例１に係る光デバイスシミュレーション方法を、図３を参照して説明する。図３はコンピュータを用いて実現されるシミュレーション装置（電子回路シミュレータ）で行われるシミュレーション処理を、機能ブロックを用いて表現したものである。実施例１は、例えば本発明の光デバイスシミュレーション方法を、光濾波器に適用した例である。
【００３６】
実施例１では、搬送波周波数変換ステップＳ１１と、光信号分配ステップＳ１２と、光デバイスシミュレーションステップＳ１３と、合波ステップＳ１４を有している。
【００３７】
搬送波周波数変換ステップＳ１１では、ミキサモデル１１ａにより、疑似搬送波周波数Ｆ３を持つ疑似光搬送波信号Ｃｆと、変調周波数Ｆ２を持つＴＥ光変調信号ＭTEを乗算することにより、疑似光信号ＬｆTEを出力する。疑似光信号ＬｆTEの周波数は、疑似搬送波周波数Ｆ３（ベースバンドから数１００ＧＨｚ）に変調周波数Ｆ２を重畳したものになっている。
また、ミキサモデル１１ｂにより、疑似搬送波周波数Ｆ３を持つ疑似光搬送波信号Ｃｆと、変調周波数Ｆ２を持つＴＭ光変調信号ＭTMを乗算することにより、疑似光信号ＬｆTMを出力する。疑似光信号ＬｆTMの周波数は、疑似搬送波周波数Ｆ３（ベースバンドから数１００ＧＨｚ）に変調周波数Ｆ２を重畳したものになっている。
【００３８】
光信号分配ステップＳ１２では、パワースプリッタモデル１２ａにより、擬似光信号ＬｆTEを２分岐して光デバイスモデル１３に出力する。またパワースプリッタモデル１２ｂにより、擬似光信号ＬｆTMを２分岐して光デバイスモデル１３に出力する。
【００３９】
光デバイスシミュレーションステップＳ１３では、光デバイスモデル１３が設定されている。この光デバイスモデル１３は複数の光デバイス応答モデル１３−１，１３−２，１３−３，１３−４を有している。
光デバイス応答モデル１３−１は、擬似搬送波周波数Ｆ３において、ＴＥ偏波の光信号が光濾波器に入力したときにＴＥ偏波の光出力信号が出力されるＴＥ−ＴＥ応答特性を有している。
光デバイス応答モデル１３−２は、擬似搬送波周波数Ｆ３において、ＴＭ偏波の光信号が光濾波器に入力したときにＴＭ偏波の光出力信号が出力されるＴＭ−ＴＭ応答特性を有している。
光デバイス応答モデル１３−３は、擬似搬送波周波数Ｆ３において、ＴＥ偏波の光信号が光濾波器に入力したときにＴＭ偏波の光出力信号が出力されるＴＥ−ＴＭ応答特性を有している。
光デバイス応答モデル１３−４は、擬似搬送波周波数Ｆ３において、ＴＭ偏波の光信号が光濾波器に入力したときにＴＥ偏波の光出力信号が出力されるＴＭ−ＴＥ応答特性を有している。
【００４０】
各光デバイス応答モデル１３−１，１３−２，１３−３，１３−４に設定した各応答特性は、実数部及び虚数部ともに疑似搬送波周波数における応答特性である。また各光デバイス応答モデル１３−１，１３−２，１３−３，１３−４に設定した各応答特性は、測定またはシミュレータにより決定する。その決定手法については後述する。
【００４１】
光デバイス応答モデル１３−１は、擬似光信号ＬｆTEが入力されると、ＴＥ−ＴＥ応答特性に応じてＴＥ偏波の光出力信号ｒTE-TEを出力する。
光デバイス応答モデル１３−２は、擬似光信号ＬｆTMが入力されると、ＴＭ−ＴＭ応答特性に応じてＴＭ偏波の光出力信号ｒTM-TMを出力する。
光デバイス応答モデル１３−３は、擬似光信号ＬｆTEが入力されると、ＴＥ−ＴＭ応答特性に応じてＴＭ偏波の光出力信号ｒTE-TMを出力する。
光デバイス応答モデル１３−４は、擬似光信号ＬｆTMが入力されると、ＴＭ−ＴＥ応答特性に応じてＴＥ偏波の光出力信号ｒTM-TEを出力する。
【００４２】
合波ステップＳ１４では、カプラモデル１４ａが、光デバイス応答モデル１３−１から出力されるＴＥ偏波の光出力信号ｒTE-TEと、光デバイス応答モデル１３−４から出力されるＴＥ偏波の光出力信号ｒTM-TEとを加えて、ＴＥ偏波の総合光出力信号ＲTEとして出力する。
また、カプラモデル１４ｂが、光デバイス応答モデル１３−２から出力されるＴＭ偏波の光出力信号ｒTM-TMと、光デバイス応答モデル１３−３から出力されるＴＭ偏波の光出力信号ｒTE-TMとを加えて、ＴＭ偏波の総合光出力信号ＲTMとして出力する。
【００４３】
このようにして得られたＴＥ偏波の総合光出力信号ＲTEとＴＭ偏波の総合光出力信号ＲTMの特性を調べることにより、光デバイス（光濾波器）の特性をシミュレーションすることができる。つまり搬送波周波数と偏波状態に依存する応答を持つ光デバイス（光濾波器）の特性をシミュレーションすることができる。
【００４４】
ここで、各光デバイス応答モデル１３−１，１３−２，１３−３，１３−４の各応答特性を測定により決定する決定手法を、図４を参照して説明する。
【００４５】
図４の光源１０１は光を出力する。偏波コントローラ１０２は、光源１０１から光が入力され、被測定物（光デバイス）１０３にＴＥモードの光またはＴＭモードの光を入射するように調整される。検光子１０４は、被測定物１０３から出力されるＴＥモードの光またはＴＭモードの光のみを検出する角度に調整される。ディテクタ１０５は、検光子１０４から出力される光を検出する。また、デバイス１０６は、偏波応答が明らかなデバイスである。
【００４６】
測定の際には、被測定物（光デバイス）１０３を偏波コントローラ１０２と検光子１０４で挟み測定する。
ＴＥ−ＴＥ応答特性を得るときには、偏波コントローラ１０２がＴＥモードの光を被測定物１０３に入射し、検光子１０４がＴＥモードの光を検出するように調整する。被測定物１０３のみの偏波応答を見るために、偏波応答が明らかなデバイス１０６を最初に測定し、その後、被測定物１０３を測定し、その応答の差を見ることで被測定物１０３の偏波依存応答を測定する。強度変化と位相変化から応答の実部虚部を決定する。これら応答は必要な搬送波周波数周辺で測定をしたのち、疑似搬送波周波数付近まで周波数を移動する処理をして電子回路シミュレータ上のシミュレーションに適用する。
【００４７】
ＴＭ−ＴＭ応答特性を得るときには、偏波コントローラ１０２がＴＭモードの光を被測定物１０３に入射し、検光子１０４がＴＭモードの光を検出するように調整する。
ＴＥ−ＴＭ応答特性を得るときには、偏波コントローラ１０２がＴＥモードの光を被測定物１０３に入射し、検光子１０４がＴＭモードの光を検出するように調整する。
ＴＭ−ＴＥ応答特性を得るときには、偏波コントローラ１０２がＴＭモードの光を被測定物１０３に入射し、検光子１０４がＴＥモードの光を検出するように調整する。
【００４８】
光デバイス応答モデル１３−１，１３−２，１３−３，１３−４の各応答特性をシミュレータで決定する手法としては、電磁界解析の固有モード展開法による計算が例として挙げられる。搬送波周波数付近のＴＥ／ＴＭ入力、ＴＥ／ＴＭ出力の強度、位相変化をシミュレートし、デバイス応答を決定する。これら応答は必要な搬送波周波数周辺で計算をしたのち、疑似搬送波周波数付近まで周波数を移動する処理をして電子回路シミュレータ上のシミュレーションに適用する。
【００４９】
図３に示す実施例では、光デバイスとして光濾波器を示したが、偏波回転素子、光導波路、光終端素子、光増幅器、光可変減衰器のシミュレーションも、光濾波器の場合と同様にして行うことができる。
勿論この場合には、光デバイス応答モデル１３−１，１３−２，１３−３，１３−４の各応答特性（ＴＥ−ＴＥ応答特性、ＴＭ−ＴＭ応答特性、ＴＥ−ＴＭ応答特性、ＴＭ−ＴＥ応答特性）は、測定ないしシミュレーションにより、各光デバイス毎に決定しておく。
【００５０】
［実施例２］
本発明の実施例２に係る光デバイスシミュレーション方法を、図５を参照して説明する。図５はコンピュータを用いて実現されるシミュレーション装置（電子回路シミュレータ）で行われるシミュレーション処理を、機能ブロックを用いて表現したものである。
【００５１】
実施例２では、搬送波周波数変換ステップＳ２１と、光デバイスシミュレーションステップＳ２２を有している。
【００５２】
搬送波周波数変換ステップＳ２１は、図３に示す実施例１の搬送波周波数変換ステップＳ１１と同じである。
即ち、ミキサモデル１１ａにより、疑似搬送波周波数Ｆ３を持つ疑似光搬送波信号Ｃｆと、変調周波数Ｆ２を持つＴＥ光変調信号ＭTEを乗算することにより、疑似光信号ＬｆTEを出力する。疑似光信号ＬｆTEの周波数は、疑似搬送波周波数Ｆ３（ベースバンドから数１００ＧＨｚ）に変調周波数Ｆ２を重畳したものになっている。
また、ミキサモデル１１ｂにより、疑似搬送波周波数Ｆ３を持つ疑似光搬送波信号Ｃｆと、変調周波数Ｆ２を持つＴＭ光変調信号ＭTMを乗算することにより、疑似光信号ＬｆTMを出力する。疑似光信号ＬｆTMの周波数は、疑似搬送波周波数Ｆ３（ベースバンドから数１００ＧＨｚ）に変調周波数Ｆ２を重畳したものになっている。
【００５３】
光デバイスシミュレーションステップＳ２２では、応答関数行列２０が設定されている。この応答関数行列２０には、下記の４つの応答特性（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）が２行２列の行列Ｓとして回路中に組み込まれたものである。
（ａ）  擬似搬送波周波数Ｆ３において、ＴＥ偏波の光信号が光デバイスに入力したときにＴＥ偏波の光出力信号が出力されるＴＥ−ＴＥ応答特性。
（ｂ）  擬似搬送波周波数Ｆ３において、ＴＭ偏波の光信号が光デバイスに入力したときにＴＭ偏波の光出力信号が出力されるＴＭ−ＴＭ応答特性。
（ｃ）  擬似搬送波周波数Ｆ３において、ＴＥ偏波の光信号が光デバイスに入力したときにＴＭ偏波の光出力信号が出力されるＴＥ−ＴＭ応答特性。
（ｄ）  擬似搬送波周波数Ｆ３において、ＴＭ偏波の光信号が光デバイスに入力したときにＴＥ偏波の光出力信号が出力されるＴＭ−ＴＥ応答特性。
【００５４】
更に応答関数行列２０を用いて演算をすることにより、次のような演算処理を行う。
擬似光信号ＬｆTEが入力されると、ＴＥ−ＴＥ応答特性に応じてＴＥ偏波の光出力信号ｒTE-TEを求める。
擬似光信号ＬｆTMが入力されると、ＴＭ−ＴＭ応答特性に応じてＴＭ偏波の光出力信号ｒTM-TMを求める。
擬似光信号ＬｆTEが入力されると、ＴＥ−ＴＭ応答特性に応じてＴＭ偏波の光出力信号ｒTE-TMを求める。
擬似光信号ＬｆTMが入力されると、ＴＭ−ＴＥ応答特性に応じてＴＥ偏波の光出力信号ｒTM-TEを求める。
【００５５】
更に、ＴＥ偏波の光出力信号ｒTE-TEと、ＴＥ偏波の光出力信号ｒTM-TEとを加えて、ＴＥ偏波の総合光出力信号ＲTEとして出力する。
また、ＴＭ偏波の光出力信号ｒTM-TMと、ＴＭ偏波の光出力信号ｒTE-TMとを加えて、ＴＭ偏波の総合光出力信号ＲTMとして出力する。
【００５６】
実施例２は実施例１に比べ回路構成が簡素になるが、電子回路シミュレータの計算エンジンで行列計算をするため、実施例１に比べ多くの計算リソースが必要となる。
【００５７】
［実施例３］
本発明の実施例３に係る光デバイスシミュレーション方法を、図６を参照して説明する。図６はコンピュータを用いて実現されるシミュレーション装置（電子回路シミュレータ）で行われるシミュレーション処理を、機能ブロックを用いて表現したものである。
実施例３によりシミュレーションする光デバイスとしては、光受信器、光変調器がある。
【００５８】
実施例３では、合波ステップＳ１４の後段に更に復調ステップＳ１５を有している。つまり、カプラモデル１４ａ，１４ｂの後段にＡＭ復調モデル１５ａ，１５ｂを設けている。
また光デバイス応答モデル１３−１，１３−２，１３−３，１３−４の各応答特性（ＴＥ−ＴＥ応答特性、ＴＭ−ＴＭ応答特性、ＴＥ−ＴＭ応答特性、ＴＭ−ＴＥ応答特性）は、測定ないしシミュレーションにより、測定対象である光デバイス毎に決定しておく。
他の部分のステップは、図３に示す実施例１のものと同じである。したがって、実施例１と同一部分の説明は省略し、実施例３に特有の部分のみを説明する。
【００５９】
復調ステップＳ１５では、ＡＭ復調器モデル１５ａが、カプラモデル１４ａから出力されるＴＥ偏波の総合光出力信号ＲTEをＡＭ復調して、ＴＥ偏波の復調信号を出力する。この復調信号は、総合光出力信号ＲTEから疑似光搬送波信号Ｃｆをカットしたものである。
また、ＡＭ復調器モデル１５ｂが、カプラモデル１４ｂから出力されるＴＭ偏波の総合光出力信号ＲTMをＡＭ復調して、ＴＭ偏波の復調信号を出力する。この復調信号は、総合光出力信号ＲTMから疑似光搬送波信号Ｃｆをカットしたものである。
【００６０】
実施例１乃至実施例３のシミュレーション装置（電子回路シミュレータ）は、ＣＰＵ（中央演算処理装置：Central Processing Unit），記憶装置及び外部とのインターフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。ＣＰＵは、記憶装置に格納されたプログラムにしたがって、各実施例で説明した演算処理を実行する。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、電子回路シミュレータを用いて光デバイスをシミュレーションする技術に適用することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１  ミキサモデル
２  光デバイスモデル
１１ａ，１１ｂ  ミキサモデル
１２ａ，１２ｂ  パワースプリッタモデル
１３  光デバイスモデル
１３−１，１３−２，１３−３，１３−４  光デバイス応答モデル
１４ａ，１４ｂ  カプラモデル
１５ａ，１５ｂ  ＡＭ復調器モデル
Ｓ１  搬送波周波数変換ステップ
Ｓ２  光デバイスシミュレーションステップ
Ｓ１１  搬送波周波数変換ステップ
Ｓ１２  光信号分配ステップ
Ｓ１３  光デバイスシミュレーションステップ
Ｓ１４  合波ステップ
Ｓ１５  復調ステップ
Ｌ光信号
Ｃ  光搬送波信号
Ｆ１搬送波周波数
Ｍ  光変調信号
Ｆ２  変調周波数
Ｌｆ  疑似光信号
ＬｆTE  疑似光信号
ＬｆTM  疑似光信号
Ｃｆ  疑似光搬送波信号
Ｆ３  疑似搬送波周波数
ＭTE  ＴＥ光変調信号
ＭTM  ＴＭ光変調信号
Ｒ  光出力信号
ｒTE-TE  ＴＥ偏波の光出力信号
ｒTM-TE  ＴＥ偏波の光出力信号
ＲTE  ＴＥ偏波の総合光出力信号
ｒTM-TM  ＴＭ偏波の光出力信号
ｒTE-TM  ＴＭ偏波の光出力信号
ＲTM  ＴＭ偏波の総合光出力信号
【図１】
0006385795.tif 000002
【図２Ａ】
0006385795.tif 000003
【図２Ｂ】
0006385795.tif 000004
【図２Ｃ】
0006385795.tif 000005
【図３】
0006385795.tif 000006
【図４】
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【図５】
0006385795.tif 000008
【図６】
0006385795.tif 000009
【図７】
0006385795.tif 000010
【図８】
0006385795.tif 000011
【図９】
0006385795.tif 000012
【図１０】
0006385795.tif 000013