(57)【要約】【課題】  伝搬に伴う光波の搬送波成分の変調情報を予測し、その予測を用いて受光された光波の波形の補償を行う光波の変調予測方法及び変調補償方法を提供する。【解決手段】  光波の伝搬経路の構成要素、例えば、変調器やファイバ伝送路等を、構成要素の特性に応じて複数のセグメントに分割し、各セグメントに最適なパラメータを有する等価回路を設定すると共に、光波に変調作用するマイクロ波の変化や伝搬に伴う光波の減衰及び位相変化を、セグメント毎に逐次計算して、伝搬経路通過後の光波の変調を予測し、その予測を用いて光波の変調を補償する。【選択図】  図１
2005341099.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ波の作用により光波の変調を行う変調作用部に、特性に応じて１つ又は複数のセグメントを設定すると共に、各セグメントをマイクロ波及び光波の変化を表す第１等価回路により構成し、
前記変調作用部に接続されるマイクロ波経路に、特性に応じて複数のセグメントを設定すると共に、各セグメントをマイクロ波の変化を表す第２等価回路により構成して、仮想的な系を構築し、
前記マイクロ波経路での伝搬に伴うマイクロ波の変化を、前記第２等価回路毎に逐次計算して、前記変調作用部へ作用するマイクロ波を算出し、
算出されたマイクロ波に基づき、前記変調作用部での伝搬に伴うマイクロ波の変化及びマイクロ波の作用により変調される光波の変化を、前記第１等価回路毎に逐次計算して、
前記変調作用部全体での光波の変化を予測することを特徴とする光波の変調予測方法。
【請求項２】
光波の伝送路に、特性に応じて１つ又は複数のセグメントを設定すると共に、各セグメントを光波の変化を表す第３等価回路により構成して、仮想的な系を構築し、
前記伝送路での伝搬に伴う光波の変化を、前記第３等価回路毎に逐次計算して、
前記伝送路通過後の光波の変化を予測することを特徴とする光波の変調予測方法。
【請求項３】
マイクロ波の作用により光波の変調を行う変調作用部に、特性に応じて１つ又は複数のセグメントを設定すると共に、各セグメントをマイクロ波及び光波の変化を表す第１等価回路により構成し、
前記変調作用部に接続されるマイクロ波経路に、特性に応じて複数のセグメントを設定すると共に、各セグメントをマイクロ波の変化を表す第２等価回路により構成し、
前記変調作用部に光接続される光波の伝送路に、特性に応じて１つ又は複数のセグメントを設定すると共に、各セグメントを光波の変化を表す第３等価回路により構成して、仮想的な系を構築し、
前記マイクロ波経路での伝搬に伴うマイクロ波の変化を、前記第２等価回路毎に逐次計算して、前記変調作用部へ作用するマイクロ波を算出し、
算出されたマイクロ波に基づき、前記変調作用部での伝搬に伴うマイクロ波の変化及びマイクロ波の作用により変調される光波の変化を、前記第１等価回路毎に逐次計算し、
前記伝送路での伝搬に伴う光波の変化を、前記第３等価回路毎に逐次計算して、
前記変調作用部及び前記伝送路通過後の光波の変化を予測することを特徴とする光波の変調予測方法。
【請求項４】
請求項１又は請求項３に記載の光波の変調予測方法において、
前記第１等価回路は、電気回路の基本単位を多数結合して構成されるマイクロ波経路部分と、光波の強度を示す光消光部と光波の位相を示す位相変化部とから構成される光波経路部分と、光電流を生成することにより前記マイクロ波経路部分と前記光波経路部分を自己無同着に接続する光電流生成部とからなることを特徴とする光波の変調予測方法。
【請求項５】
請求項１又は請求項３に記載の光波の変調予測方法において、
前記第２等価回路は、電気回路の基本単位を多数結合して構成されることを特徴とする光波の変調予測方法。
【請求項６】
請求項２又は請求項３に記載の光波の変調予測方法において、
前記第３等価回路は、光波の強度を示す光減衰部と光波の位相を示す位相変化部からなることを特徴とする光波の変調予測方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の変調予測方法を用いて、光波の変化を予測すると共に、
予測された光波の変化に基づき、光波を受光する受光回路において、受光された光波の変化を補償することを特徴とする光波の変調補償方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源の生成する被変調光や光ファイバ伝送後の光波の変調予測方法及び変調補償方法に関し、例えば、光ファイバ通信用光源やネットワークの設計及びその評価に使用される。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ通信用光源における従来の波形予測方法は、"Federica Cappelluti"らの文献において開示されている（非特許文献１参照）。上記文献は、光ファイバ通信用光源として用いられる電界吸収型変調器(Electroabsorption Modulator, EAM)に関するものである。
【０００３】
上記文献の第２章(II. Distributed Time-Domain Model)のＢ項(B. Optical-Field Model)の式（１０）、式（１１）に関する記述で述べられているように、従来の波形予測方法では、"slowly varying envelope approximation"と呼ばれる近似を用いている。すなわち、光ファイバ通信用光源では、使用されるマイクロ波の周波数が１０ＧＨｚ〜５０ＧＨｚ程度であるのに対し、光源によって変調される光波の搬送波周波数は約２００ＴＨｚと高い。両者の周波数の差が十分大きく、強度変調される場合においては、主に光波搬送波の包絡線(envelope)成分が緩やかに変調されるため、２００ＴＨｚの周波数で周期的に激しく時間変動する成分は省いてしまうという近似を行っている。
【０００４】
上記文献で議論されている電界吸収型変調器を用いた光波の強度変調では、強度変調に伴って生ずる搬送波の周波数変動（位相変調）を、チャープと呼ばれる現象を記述する関係式で一律に定めている。変調された光波、すなわち光パルス列が光ファイバで伝送される際、光ファイバは分散と呼ばれる光パルスを広げてしまう効果を有し、その広がりの程度は、このチャープを仮定することによって、大まかに推定することができる。
【０００５】
【非特許文献１】Federica Cappelluti, and Giovanni Ghione, "Self-Consistent Time-Domain Large-Signal Model of High-Speed Traveling-Wave Electroabsorption Modulators", IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol. 51, No.4, April, 2003, pp1096-1104
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
光ファイバによる高速・大容量通信を魅力あるものにする上で、光源によって生成された光パルスをチャープによる波形劣化を抑えて、どこまで遠くへ伝送できるかが大きな鍵となる。チャープの伝送距離制限は、ビットレートの２乗に逆比例する。例えば、ビットレート１０Ｇｂ／ｓでの伝送距離４０ｋｍを基準とすると、４倍のビットレート４０Ｇｂ／ｓでの伝送距離は１／（４2）、すなわち２．５ｋｍの伝送距離しか達成できない。
【０００７】
これまでは、チャープの小さな光パルスを作り出すべく、光源の改良が行われてきたが、チャープ低減の限界に近づきつつある。そこで、別の対策として、ファイバ伝送後の劣化した波形を受光回路で受光して元の電気信号に再生する際に、電子回路による分散補償技術を駆使して、劣化前の送信波形に再生するという方法が考えられる。この方法では、伝送路の分散によって変化した位相を修正するために、光パルスが伝送経路全てで受けた位相変調の情報を正確に知る必要がある。位相変調の情報は、光パルス波形の包絡線部分ではなく搬送波成分に含まれるが、従来の予測方法では、約２００ＴＨｚの周波数で周期的に激しく時間変動する成分は省いてしまうため、分散補償に必要な情報が正確に得られないという問題があった。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、伝搬に伴う光波の搬送波成分の変調情報を予測し、その予測を用いて受光された光波の波形の補償を行う光波の変調予測方法及び変調補償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】
上記課題を解決する本発明の請求項１に係る光波の変調予測方法は、
マイクロ波の作用により光波の変調を行う変調作用部に、特性に応じて１つ又は複数のセグメントを設定すると共に、各セグメントをマイクロ波及び光波の変化を表す第１等価回路により構成し、
前記変調作用部に接続されるマイクロ波経路に、特性に応じて複数のセグメントを設定すると共に、各セグメントをマイクロ波の変化を表す第２等価回路により構成して、仮想的な系を構築し、
前記マイクロ波経路での伝搬に伴うマイクロ波の変化を、前記第２等価回路毎に逐次計算して、前記変調作用部へ作用するマイクロ波を算出し、
算出されたマイクロ波に基づき、前記変調作用部での伝搬に伴うマイクロ波の変化及びマイクロ波の作用により変調される光波の変化を、前記第１等価回路毎に逐次計算して、
前記変調作用部全体での光波の変化を予測することを特徴とする。
つまり、光変調器において、マイクロ波の振幅、位相等の変化及び光波の振幅、位相等の変化を表す第１等価回路を１つ又は複数用いて、光変調器の変調作用部の仮想的な系を構築し、マイクロ波の振幅、位相等の変化を表す第２等価回路を複数用いて、光変調器に接続されるマイクロ波経路の仮想的な系を構築し、これらの等価回路毎にマイクロ波の変化、光波の変化を逐次計算することで、マイクロ波によって変調された光波の搬送波成分の変調情報を、高精度に予測することができる。
【００１０】
上記課題を解決する本発明の請求項２に係る光波の変調予測方法は、
光波の伝送路に、特性に応じて１つ又は複数のセグメントを設定すると共に、各セグメントを光波の変化を表す第３等価回路により構成して、仮想的な系を構築し、
前記伝送路での伝搬に伴う光波の変化を、前記第３等価回路毎に逐次計算して、
前記伝送路通過後の光波の変化を予測することを特徴とする。
つまり、光波の強度、位相等の変化を表す第３等価回路を１つ又は複数用いて、光波の伝送路の仮想的な系を構築し、この等価回路毎に光波の変化を逐次計算することで、光波の搬送波成分の変調情報を、高精度に予測することができる。
なお、伝送路としては、光ファイバを想定しているが、光ファイバ以外の光波の伝送部分、例えば、変調作用部に至るまでの光導波路の部分等にも、第３等価回路を用いて、伝送部分の仮想的な系を構築してもよい。
【００１１】
上記課題を解決する本発明の請求項３に係る光波の変調予測方法は、
マイクロ波の作用により光波の変調を行う変調作用部に、特性に応じて１つ又は複数のセグメントを設定すると共に、各セグメントをマイクロ波及び光波の変化を表す第１等価回路により構成し、
前記変調作用部に接続されるマイクロ波経路に、特性に応じて複数のセグメントを設定すると共に、各セグメントをマイクロ波の変化を表す第２等価回路により構成し、
前記変調作用部に光接続される光波の伝送路に、特性に応じて１つ又は複数のセグメントを設定すると共に、各セグメントを光波の変化を表す第３等価回路により構成して、仮想的な系を構築し、
前記マイクロ波経路での伝搬に伴うマイクロ波の変化を、前記第２等価回路毎に逐次計算して、前記変調作用部へ作用するマイクロ波を算出し、
算出されたマイクロ波に基づき、前記変調作用部での伝搬に伴うマイクロ波の変化及びマイクロ波の作用により変調される光波の変化を、前記第１等価回路毎に逐次計算し、
前記伝送路での伝搬に伴う光波の変化を、前記第３等価回路毎に逐次計算して、
前記変調作用部及び前記伝送路通過後の光波の変化を予測することを特徴とする。
【００１２】
つまり、光変調器が接続された伝送路にて、変調される光波の強度、位相の変化を、第１等価回路、第２等価回路及び第３等価回路を用いることで、光変調器、伝送路通過後の光波の搬送波成分の変調情報を、高精度に予測することができる。
【００１３】
上記課題を解決する本発明の請求項４に係る光波の変調予測方法は、
上記光波の変調予測方法において、
前記第１等価回路は、電気回路の基本単位を多数結合して構成されるマイクロ波経路部分と、光波の強度を示す光消光部と光波の位相を示す位相変化部とから構成される光波経路部分と、光電流を生成することにより前記マイクロ波経路部分と前記光波経路部分を自己無同着に接続する光電流生成部とからなることを特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決する本発明の請求項５に係る光波の変調予測方法は、
上記光波の変調予測方法において、
前記第２等価回路は、電気回路の基本単位を多数結合して構成されることを特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決する本発明の請求項６に係る光波の変調予測方法は、
上記光波の変調予測方法において、
前記第３等価回路は、光波の強度を示す光減衰部と光波の位相を示す位相変化部からなることを特徴とする。
【００１６】
上記課題を解決する本発明の請求項７に係る光波の変調補償方法は、
請求項１又は請求項６記載の変調予測方法を用いて、光波の変化を予測すると共に、
予測された光波の変化に基づき、光波を受光する受光回路において、受光された光波の変化を補償することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、仮定したチャープのもとで生成される光パルスの包絡線波形のみを予測するのではなく、光源によって生成された光パルスの搬送波成分の変調情報、伝送路通過後の光パルスの搬送波成分の変調情報を予測するので、予測によって得られる波形情報量が格段に増え、光変調器における光波−マイクロ波間の相互変調や伝送路伝搬による波形劣化の程度を高精度で予測することができる。その結果、高速変調、長距離伝送後の受光波形の補償（再生）を可能とすると共に、長距離・高速・大容量通信用の光源、伝送路及び受光回路の最適設計に大きな効果を発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明は、光ファイバ通信用光源によって生成された光パルスの波形が、マイクロ波による強度変調や光ファイバを伝送することによって劣化するという問題に対して、各構成要素に対して、最適な等価回路を用いて仮想的な系を構築して、伝搬する光波（振幅、位相）の変調情報を等価回路（セグメント）毎に蓄積し、この蓄積された光波の変調情報により波形の変調を高精度に予測し、予測した波形から劣化分の情報を補償することによって、元の波形に高精度に再生することを可能にするものである。
以下、図１〜図５を用いて、本発明の実施形態の一例を説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明の実施形態の一例を示す仮想的な系の構築例であり、変調予測シミュレーションを行うための構成図である。又、図２〜４は、各構成要素における等価回路の一例を示すものである。
【００２０】
図１は一般的な光通信回線の構成を図示したものである。レーザ１から発出した連続光は、光源２の光源変調作用部３にて変調され、ファイバ伝送路４を経て受光回路５で電気信号に変換される。連続光は、光の周波数約２００ＴＨｚで時間的に振動する搬送波として扱われる。光波経路６を伝搬する連続光を変調するために、マイクロ波信号源７がマイクロ波信号源内部抵抗８、光源２のマイクロ波経路部９ａを通して、光源変調作用部３に送り込まれ、そこで連続光を変調し、光源２のマイクロ波経路部９ｂを通過して、マイクロ波経路１０を経て、終端抵抗１１へ吸収される。
【００２１】
図１に示すような光通信回線における光波の変調予測を高精度に行うため、本発明では、マイクロ波の伝送路におけるマイクロ波成分の変化を複数の等価回路で表し、又、光波の伝送路における光波の搬送波成分の変化を１つ又は複数の等価回路で表し、更に、マイクロ波の作用により光波の変調を行う変調作用部において、変調作用を及ぼすマイクロ波成分の変化及び変調作用を受ける光波の搬送波成分の変化を１つ又は複数の等価回路で表すことで、光通信回線の仮想的な系を構築している。換言すれば、マイクロ波経路９ａ、９ｂ、光波経路４、変調作用部３等の各構成要素を、構成要素の特性に応じて１つ又は複数のセグメントに分割し、各セグメントに最適なパラメータを有する等価回路を設定することで、光通信回線の仮想的な系を構築している。
【００２２】
具体的には、光源変調作用部３を複数の光源変調作用部等価回路１５（第１等価回路）で構築し、光源変調作用部３の両端部に接続されるマイクロ波経路部９ａ、９ｂを、複数のマイクロ波経路部等価回路１６（第２等価回路）で構築し、ファイバ伝送路４を複数の伝送路等価回路１７（第３等価回路）で構築している。そして、後述の図５に示すフローチャートに従い、等価回路毎のマイクロ波、光波の変化を逐次計算していくことで、高精度な光波の変調予測、そして、その変調予測に基づく高精度な変調補償を行っている。
なお、光源変調作用部３に接続されるマイクロ波経路部は、図１に示すように、両端部に接続される場合に限らず、例えば、一方は光源変調作用部３の端部に、他方は光源変調作用部３の途中に接続されたり、ワイヤを用いて、光源変調作用部３に直接接続されたりする場合等もあるが、どのような接続方法であっても、上記と同様に、複数のマイクロ波経路部等価回路１６を用いて、マイクロ波経路部の仮想的な系を構築することで、マイクロ波の変化を逐次計算して、その変調予測を高精度に行うことが可能である。
【００２３】
ここで、図２〜図４に、各構成要素における等価回路を図示する。
図２は、光源変調作用部３における光源変調作用部等価回路１５を示す図であり、図３は、マイクロ波経路部９ａ、９ｂにおけるマイクロ波経路部等価回路１６を示す図であり、図４は、ファイバ伝送路４における伝送路等価回路１７を示す図である。
【００２４】
光源変調作用部３は、図１に示すように、特性に応じて複数のセグメントに分割され、セグメント毎に光源変調作用部３でのマイクロ波及び光波の特性を反映させるように、最適なパラメータを有する光源変調作用部等価回路１５で構成されている。なお、光源変調作用部等価回路１５の数は、例えば、光波の波長を基準に決定される。マイクロ波に対して光波の波長は短いことから、数多くの第２等価回路を有する方が、予測精度の向上が望める。
【００２５】
図２に示す光源変調作用部等価回路１５においては、変調作用を及ぼすマイクロ波成分（振幅及び位相）の変化と変調作用を受ける光波の搬送波成分（振幅及び位相）の変化を高精度に算出するため、マイクロ波と光波との相互作用も算出できるように等価回路を構成している。具体的には、上段側にマイクロ波が伝搬する等価回路を抵抗、コイル等、電気回路の基本単位を多数結合して構成し、下段側に光波が伝搬する等価回路を、光波の強度を示す光消光部２３と光波の位相を示す位相変化部２４により構成し、更に、ダイオード容量２１と光電流を生成する光電流生成部２２等を用いて、上下段を接続して構成することで、上下段の相互作用を高精度に算出するようにしている。つまり、上段部分と下段部分は、ダイオード容量１６に発生する電圧によって生じる光消光部１４と光電流生成部１３によって互いに影響を及ぼし合っており、数値的に自己無同着な解を計算するものである。逆に、光電流生成部１３を設けることにより、上段部分と下段部分を物理的に接続可能として、本等価回路におけるマイクロ波と光波の相互作用を計算可能にしている。
【００２６】
光源変調作用部等価回路１５では、例えば、マイクロ波による光波の変調を行う際の現象として、マイクロ波経路９ａから供給された電気信号が、等価回路中央部のダイオード容量２１、光電流生成部２２を介して、光波に伝達されるように構成することで、光消光部２３において光パルスを生成するようにしており、それと同時に位相変化部２４において、搬送波周波数の位相も変調させている。
【００２７】
又、変調作用部３のマイクロ波信号源７側に接続されるマイクロ波経路９ａ及び変調作用部３の終端抵抗１１側に接続される９ｂも、図１に示すように、マイクロ波経路の特性に応じて、複数のセグメントに分割され、セグメント毎にマイクロ波経路９ａ、９ｂの特性を反映させるように、最適なパラメータを有するマイクロ波経路部等価回路１６で構成されている。図３に示すマイクロ波経路部等価回路１６においては、マイクロ波成分（振幅及び位相）の変化を高精度に算出するため、マイクロ波が伝搬する等価回路を抵抗、コイル、コンデンサ等、電気回路の基本単位を直列、並列に多数結合して構成している。
【００２８】
光源２で光パルスに変調された光波は、光ファイバからなるファイバ伝送路４に入射し、ファイバ伝送路４において、搬送波の振幅及び位相が変化されながら伝搬される。そこで、ファイバ伝送路４も、図１に示すように、特性に応じて、複数のセグメントに分割され、セグメント毎にファイバ伝送路４の特性を反映させるように、最適なパラメータを有する伝送路等価回路１７で構成されている。図４に示す伝送路等価回路１７においては、光波の搬送波成分（振幅及び位相）の変化を高精度に算出するため、光波が伝搬する等価回路を、光波の強度を示す光減衰部２５と光波の位相を示す位相変化部２６とを直列に接続することにより構成している。従って、光パルスは散乱による強度の減衰を受けながら（減衰部２５）、ファイバ伝送路４の各セグメントが持つ異なる分散効果によって、セグメント毎に異なる位相変化を受け（位相変化部２６）、パルス広がりによる波形劣化を受ける。なお、伝送路等価回路１７の数は、例えば、伝送路の距離に応じて決定される。伝送路の長さが長い場合、数多くの伝送路等価回路１７を有する方が、予測精度の向上が望める。
【００２９】
本実施例における光波の変調予測方法及び変調補償方法について、図５のフローチャートを用いて説明する。
【００３０】
最初に、予測すべき光通信回線の系を構築するため、該当する等価回路及びパラメータを読込む（ステップＳ１、Ｓ２）。
例えば、図１に示した構成は、レーザ１、光源２、ファイバ伝送路４及び受光回路５の各部品からなっており、これら部品の中を伝搬するマイクロ波及び光波の振る舞いを予測するのに必要な情報は、データとして計算機の記憶装置上に格納されている。具体的には、マイクロ波及び光波の伝搬を記述する電磁界方程式を、電気回路（抵抗、インダクタンス、容量などの素子）として表現する。ここでの等価回路とは、各構成部品の動作をもっとも良く記述するように、図２等に示した基本単位が縦列に多数結合されて、設定された電気回路であり、パラメータは電気回路を構成する素子に割り当てられた値である。これらパラメータ及び等価回路が計算機上のメモリに読み出され、図１の構成をもつ系が仮想的に構築される。
【００３１】
光波の伝搬経路とマイクロ波の伝搬経路を認識し、各々分岐して（ステップＳ３）、マイクロ波の経路では電気信号の計算を（ステップＳ４〜Ｓ６）、光波の経路では単一モードの連続搬送波の発生・伝搬の計算を行う（ステップＳ７〜Ｓ９）。
【００３２】
マイクロ波に対しては、図３に示したマイクロ波経路部等価回路１６上を伝搬するマイクロ波電圧の変化（振幅及び位相）をセグメント毎に逐次計算し、セグメント毎に計算した情報をメモリ及び記憶装置上に蓄積していく（ステップＳ４〜Ｓ６）。
【００３３】
又、光波に対しては、光源変調作用部３に到達するまでは、通常、位相のみが変化するだけであるので、初期状態に位相変化を掛け合わせるだけの計算を行う（ステップＳ７〜Ｓ９）。但し、位相のみではなく、減衰する可能性もある場合には、伝送路等価回路１７を用いて、仮想的な系を構築して、後述するステップＳ１７〜Ｓ１９の処理を行うことで、光源変調作用部３までの光波の変化をセグメント毎に逐次計算し、セグメント毎に計算した情報をメモリ及び記憶装置上に蓄積していく。
【００３４】
次に、光源内変調作用部３にそれぞれの波が到達した時点から、マイクロ波を光波に作用させ、光波の搬送波成分の振幅及び位相変調の計算を行う（ステップＳ１０〜Ｓ１２）。
具体的には、図２に示した光源変調作用部等価回路１５において、上段部分を伝搬するマイクロ波電圧の変化と下段部分を伝搬する光波の変化（振幅及び位相）をセグメント毎に逐次計算し、セグメント毎に計算した情報をメモリ及び記憶装置上に蓄積していく。上段部分と下段部分は、図２のダイオード容量２１に発生する電圧によって生じる光消光部２３と光電流２２によって互いに影響を及ぼし合っており、数値的に自己無同着な解を計算する。
【００３５】
光源内変調作用部３の終点に到達したことを認識したら、マイクロ波の経路と光波の経路を各々分離して、各々の計算を行う（ステップＳ１３）。
【００３６】
マイクロ波は、終端部到達までステップＳ４〜Ｓ６と同様に、独立して伝搬を続けるため、終端抵抗１１に到達するまでマイクロ波電圧の変化をセグメント毎に計算し、セグメント毎に計算した情報をメモリ及び記憶装置上に蓄積する（ステップＳ１４〜Ｓ１６）。ここで蓄積された情報は、光波の変調に直接関係するものでは無いが、この情報を評価することで、変調作用部３を透過してくるマイクロ波、そして、反射したマイクロ波の評価を行うことが可能となり、変調作用部３の設計及び評価を行う際の指針となる。
【００３７】
一方、変調された光波の搬送波成分はファイバ伝送路４に導かれ、波形を変化させながら伝送路終端まで伝搬を繰り返すため、伝送路終端まで光波の減衰と位相変化を取り込んで、光波の変調情報を算出する。
具体的には、図４に示した伝送路等価回路１７上を伝搬する光波の変化を、伝送路終端までセグメント毎に逐次計算し、セグメント毎に計算した情報をメモリ及び記憶装置上に蓄積していく（ステップＳ１７〜Ｓ１９）。
【００３８】
最後に、光波の搬送波成分に蓄積された変調情報を受光回路５で分析・処理する（ステップＳ２０〜Ｓ２１）。
具体的には、メモリ及び記憶装置上には、図１の光波経路６上の全てのセグメントに対する光波の振幅及び位相が記憶されている。但し、光波の搬送波は２００ＴＨｚもの周波数で変動するため、搬送波の情報を時間軸上の情報としてメモリや記憶装置上に蓄積させることは莫大な容量が必要となり現実的ではない。そこで、本発明では、数学的処理（フーリエ変換、フーリエ逆変換等）を駆使し、搬送波の情報を時間軸及び周波数軸に分けて表現する手法により、波形再生に必要かつ十分な搬送波情報を、現実的に可能な容量内に抑えることを可能にした。このようにして蓄積された光波の振幅及び位相情報に基づいて、ファイバ伝送路４の持つ減衰値及び分散値から算出される劣化分を取り除き、補償する処理を受光回路５で行うことにより、伝送路伝搬によって劣化した波形を光源発出時の波形に再生することができる。つまり、光波を受光した受光回路において、光波を元の電気信号に再生する際に、予測した光波の振幅及び位相情報を用い、電子回路による分散補償技術を駆使することで、劣化前の送信波形に再生することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明に係る予測方法により予測された光波の振幅及び位相情報を用いることで、光通信回線における変調器、ファイバ伝送路の評価や設計の指針に有効となることが期待される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態の一例を示す光伝送の仮想的な系の構成図である。
【図２】図１における変調作用部の等価回路を示す図である。
【図３】図１におけるマイクロ波経路部の等価回路を示す図である。
【図４】図１におけるファイバ伝送路の等価回路を示す図である。
【図５】本発明の実施形態の一例を示す光波の変調予測方法及び変調補償方法のフローチャートである。
【符号の説明】
【００４１】
１    レーザ
２    光源
３    光源変調作用部
４    ファイバ伝送路
５    受光回路
６    光波経路
７    マイクロ波信号源
８    マイクロ波信号源内部抵抗
９ａ、９ｂ  マイクロ波経路部
１０  マイクロ波経路
１１  終端抵抗
１５  光源変調作用部等価回路
１６  マイクロ波経路部等価回路
１７  伝送路等価回路
２１  ダイオード容量
２２  光電流生成部
２３  光消光部
２４  位相変化部
２５  光減衰部
２６  位相変化部
【図１】
2005341099.tif 000003
【図２】
2005341099.tif 000004
【図３】
2005341099.tif 000005
【図４】
2005341099.tif 000006
【図５】
2005341099.tif 000007