(57)【要約】【課題】  高速動作する位相比較器を用いることなくジッタを付与した光信号を発生する光信号発生装置を提供する。【解決手段】  一定繰返周期の光パルス信号を発生する光パルス発生手段と、光パルス信号に時間軸変動に相当する群速度変動を付加することにより時間軸変動が付与されたジッタ付光パルス信号を生成する時間軸変動付与手段とを具備する。【選択図】      図１
2005140828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定繰返周期の光パルス信号を発生する光パルス発生手段と、
前記光パルス信号に時間軸変動に相当する群速度変動を印加することにより前記時間軸
変動が付与されたジッタ付光パルス信号を生成する時間軸変動付与手段と
を具備することを特徴とする光信号発生装置。
【請求項２】
時間軸変動付与手段は、
所定の時間軸変動を有する時間軸変動信号を生成する時間軸変動信号生成手段と、
前記時間軸変動信号に基づいて前記光パルス信号の偏波面を変更する偏波変更手段と、
光伝送における群遅延速度が偏波面に依存する光伝送媒体であって、前記偏波変更手段
から出力される光パルス信号を透過させる偏波依存性光伝送媒体と
からなることを特徴とする光信号発生装置。
【請求項３】
偏波変更手段は、ＬＮ偏波変調器であることを特徴とする請求項２記載の光信号発生装
置。
【請求項４】
偏波変更手段は、回転駆動される１／２波長板であることを特徴とする請求項２記載の
光信号発生装置。
【請求項５】
偏波変更手段は、ファラデー回転子であることを特徴とする請求項２記載の光信号発生
装置。
【請求項６】
偏波依存性光伝送媒体は、ＰＡＮＤＡファイバであることを特徴とする請求項２〜５い
ずれかに記載の光信号発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パルスパターン発生装置は各種の試験用光信号を発生する装置であるが、この試験用光
信号の１つとしての時間軸変動（ジッタ）を伴った光パルス信号（以下、ジッタ付光パル
ス信号という）を発生する場合には、上記パルスパターン発生装置を用いた以下のような
方法が採られていた。
【０００３】
すなわち、外部ＰＬＬ回路を用いてジッタを有するクロック信号（電気信号）を生成し
、このクロック信号をパルスパターン発生装置の動作の基準となる基準クロック信号とし
てパルスパターン発生装置に入力することにより上記ジッタ付光パルス信号を発生させて
いた。このようなジッタ付光パルス信号は、例えば試験対象物のビット・エラー・レート
（ＢＥＲ）等を評価するために用いられるものである。なお、パルスパターン発生装置を
用いたジッタ付光パルス信号を発生させる技術については、例えば以下の公知文献に開示
されている。
【特許文献１】特開２００３−１３９６５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のジッタ付光パルス信号の発生方法には、以下のような問題点
がある。
（１）クロック系の構成（電気回路構成）が複雑である。
（２）ジッタ付光パルス信号に付与されるジッタ量は、外部ＰＬＬ回路を構成する位相比
較器や電圧制御発振器の感度によって制限される。
（３）高速つまり周波数が高いクロック信号（例えば繰返周波数が数〜数十ＧＨｚのクロ
ック信号）を発生させるためには、高速動作する位相比較器を使用する必要があり、この
ような高速動作する位相比較器は高価であると共に入手が困難である。
【０００５】
（４）前段の処理としてジッタを有するクロック信号を発生させ、後段の処理として当該
クロック信号を用いてジッタ付光パルス信号を発生させるという２段階処理のため、ジッ
タ付光パルス信号に付与されるジッタがパルスパターン発生装置内部のクロック系電気回
路の影響を大きく受ける。このクロック系電気回路が例えばＰＬＬ回路（内部ＰＬＬ回路
）を含むものであった場合、当該内部ＰＬＬ回路のループ帯域よりも高い周波数成分を有
するジッタをジッタ付光パルス信号に付与することができない。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、上記各問題点を解決し得る光信号発
生装置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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明では、一定繰返周期の光パルス信号を発生する光パ
ルス発生手段と、前記光パルス信号に時間軸変動に相当する群速度変動を付加することに
より前記時間軸変動が付与されたジッタ付光パルス信号を生成する時間軸変動付与手段と
を具備する、という解決手段を採用する。
【発明の効果】
【０００８】
このような解決手段によれば、光パルス信号に群速度変動を直接付加することによりジ
ッタ付光パルス信号を生成するので、光パルス信号を生成するためのクロック系の構成を
単純化することができると共に、高い周波数成分を有する時間軸変動をジッタ付光パルス
信号に付与することができる。
また、光パルス信号に時間軸変動を付与する構成にＰＬＬ回路を含まないので、当該Ｐ
ＬＬ回路によって時間軸変動が制限されることを回避することができる。
さらに、ＰＬＬ回路用に高速動作する位相比較器を使用する必要がないので、低価格化
を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係わる光信号発生装置のブロック図である。この図において、符
号１は基準発振器、２はパルスパターン発生装置（ＰＰＧ）、３は電気／光変換器、４は
ジッタ信号生成器（時間軸変動信号生成手段）、５は偏波コントローラ（偏波変更手段）、
６は偏波依存性光伝送媒体、Ｈは光パルス発生手段、またＪはジッタ付与部（時間軸変動
付与手段）である。
【００１０】
基準発振器１は、所定の繰返周期を有する基準信号ａを発振してパルスパターン発生装
置２のクロック入力（端子）に出力する。パルスパターン発生装置２は、上記基準信号ａ
を基準クロックとして一定繰返周期のデータ信号ｂを発生するものであり、このデータ信
号ｂを電気／光変換器３に出力する。電気／光変換器３は、データ信号ｂ（電気信号）を
光電変換することにより上記データ信号ｂと同一の繰返周期を有する光パルス信号ｃを発
生して偏波コントローラ５に出力する。
【００１１】
ジッタ信号生成器４は、所定の時間軸変動（ジッタ）を有するパルス状のジッタ信号ｄ
（時間軸変動信号）を生成して偏波コントローラ５に出力する。偏波コントローラ５は、
時間軸変動信号ｄに基づいて前記光パルス信号ｃの偏波面を変更することにより偏波変動
光パルス信号ｅを生成して偏波依存性光伝送媒体６に出力する。偏波依存性光伝送媒体６
は、光伝送における群遅延速度が偏波面に依存する、つまり偏波モード分散（PDM：Polar
ization Mode Dispersion）を有する光伝送媒体であって、上記偏波変動光パルス信号ｅ
を透過することによりジッタ付光パルス信号ｆを生成して外部に出射する。
【００１２】
なお、上記基準発振器１、パルスパターン発生装置２及び電気／光変換器３は本発明に
おける光パルス発生手段Ｈを構成し、一方、ジッタ信号生成器４、偏波コントローラ５及
び偏波依存性光伝送媒体６は、本発明におけるジッタ付与部Ｊを構成している。
【００１３】
このように構成された光信号発生装置では、ジッタ信号ｄに基づいて偏波コントローラ
５が生成した偏波変動光パルス信号ｅを偏波依存性光伝送媒体６を透過させることによっ
て、光パルス信号ｃにジッタ信号ｄ及び偏波依存性光伝送媒体６の偏波モード分散に応じ
たジッタが付与されたジッタ付光パルス信号ｆが生成される。
【００１４】
次に、上記ジッタ付与部Ｊのより具体的な構成例（第１構成例）について、図２の概念
図を参照して説明する。この第１構成例は、図示するように偏波コントローラ５をＬＮ偏
波変調器５Ａによって、また偏波依存性光伝送媒体６をＰＡＮＤＡファイバ６Ａによって
構成したものである。
【００１５】
このジッタ付与部Ｊでは、図示するようにパルス状のジッタ信号ｄをＬＮ偏波変調器５
Ａに供給することによって光パルス信号ｃの偏波モードが制御される。ＬＮ偏波変調器５
Ａに入射する光パルス信号ｃの偏光が例えば図示するのように直線偏光であった場合につ
いて説明すると、偏波変動光パルス信号ｅは、ジッタ信号ｄがローレベルイ），ハ）のと
きは偏光方向が光パルス信号ｃの偏光方向と同一になり、またジッタ信号ｄがハイレベル
ロ），ニ）のときには偏光方向が光パルス信号ｃの偏光方向に対して９０度回転したもの
となる。
【００１６】
ジッタ信号ｄのローレベルイ），ハ）の電圧値及びハイレベルロ），ニ）の電圧値は、
偏波変動光パルス信号ｅの偏光方向がこのように互いに直行する２偏光方向となるように
予め調整される。そして、このような偏波変動光パルス信号ｅの互いに直行する２偏光方
向がＰＡＮＤＡファイバ６Ａの低速軸と高速軸に各々合致するようにＰＡＮＤＡファイバ
６Ａを配置することによって、上記２つの偏光方向間での群速度の違いに起因するジッタ
を有するジッタ付光パルス信号ｆが生成される。
【００１７】
ここで、上記ジッタ付光パルス信号ｆに付加されるジッタ量Δｔは、ＰＡＮＤＡファイ
バ６Ａの２つの偏波方向の屈折率差をＢ、真空の光速度をｃ、ＰＡＮＤＡファイバ６Ａの
ファイバ長をＬとしたとき下式（１）によって与えられる。
Δｔ＝Ｂ・Ｌ／ｃ                                      （１）
例えば、上記屈折率差Ｂを３・１０＾−４、ファイバ長Ｌを１ｍ(メートル)とした場合
には、ジッタ量Δｔは具体的に下式（２）のようになる。
Δｔ＝３・１０＾−４/３・１０＾８
＝１・１０＾−１２＝１psec（ピコ秒）                    （２）
【００１８】
この場合において、ＰＡＮＤＡファイバ６Ａに入射する偏波変動光パルス信号ｅのビッ
トレートを４０Ｇbpsとすると、光信号の１周期は２５[psec]となるので、ジッタ付光パル
ス信号ｆには、０．０４[UIpp]（＝１[psec]/２５[psec]）のジッタが付加されることにな
る。
【００１９】
なお、上記説明では光パルス信号ｃの偏光が特定の偏光方向の直線偏光としたが、１／
４波長板と１／２波長板の組み合わせをＬＮ偏波変調器５Ａの前後に配置することによっ
て円偏光や楕円偏光入力を特定の方向の直線偏光に変換できることは広く知られているの
で、上記一例は動作条件を特定するものではないことは明らかである。また、光パルス信
号ｃに対して１／４波長板と１／２波長板と同等な作用を与えるＬＮ偏波変調器が市販さ
れていることから、複数のＬＮ偏波変調器を多段接続することにより円偏光や楕円偏光入
力にも対応できる方式が容易に想定できる。さらに、ＰＡＮＤＡファイバ６Ａにおける偏
波モードの屈折率差Ｂ及びファイバ長Ｌを任意に選定することによって所望のジッタ量
［UIpp］を任意に設定することができる。
【００２０】
次に、上記ジッタ付与部Ｊに関する第２構成例について、図３の概念図を参照して説明
する。この第２構成例は、図示するように偏波コントローラ５を回転駆動される１／２波
長板５Ｂによって、また偏波依存性光伝送媒体６をＰＡＮＤＡファイバ６Ａによって構成
したものである。
【００２１】
この第２構成例では、１／２波長板５Ｂを一定の角速度で回転させることによって光パ
ルス信号ｃの偏波方向を制御する。例えば光パルス信号ｃの偏光が図示するように直線偏
光であった場合、偏波変動光パルス信号ｅの偏光方向は１／２波長板５Ｂの回転に応じて
２倍の角速度で回転するものになる。ＰＡＮＤＡファイバ６Ａの低速軸と高速軸の配置が
図示するように設定されている場合には、ジッタ付光パルス信号ｆには、２つの偏波方向
間での群速度の違いに起因してジッタが付加される。なお、ジッタ付光パルス信号ｆのジ
ッタ量Δｔは、上述した式（１）によって与えられる。
【００２２】
この第２構成例によれば、１／２波長板５Ｂを連続的に回転させることによってジッタ
付光パルス信号ｆにジッタが付加できるので、ジッタ信号生成器４が不要となり、装置構
成がより単純化される。
【００２３】
さらに、上記ジッタ付与部Ｊに関する第３構成例について、図４の概念図を参照して説
明する。この第３構成例は、偏波コントローラ５をファラデー回転子５Ｃによって、また
偏波依存性光伝送媒体６をＰＡＮＤＡファイバ６Ａによって構成したものである。
【００２４】
この第３構成例では、ジッタ信号生成器４Ｃで生成したパルス状のジッタ信号ｄをファ
ラデー回転子５Ｃに供給することによって光パルス信号ｃの偏光方向を制御する。光パル
ス信号ｃの偏光が図示するように直線偏光であった場合、偏波変動光パルス信号ｅは、ジ
ッタ信号ｄがローレベルイ），ハ）のときは偏光方向が光パルス信号ｃの偏光方向と同一
になり、またジッタ信号ｄがハイレベルロ），ニ）のときには偏光方向が光パルス信号ｃ
の偏光方向に対して９０度回転したものとなる。
【００２５】
ジッタ信号ｄのローレベルイ），ハ）の電圧値及びハイレベルロ），ニ）の電圧値は、
偏波変動光パルス信号ｅの偏光方向がこのように互いに直行する２偏光方向となるように
予め調整される。そして、このような偏波変動光パルス信号ｅの互いに直行する２偏光方
向がＰＡＮＤＡファイバ６Ａの低速軸と高速軸に各々合致するようにＰＡＮＤＡファイバ
６Ａを配置することによって、上記２つの偏光方向間での群速度の違いに起因するジッタ
を有するジッタ付光パルス信号ｆが生成される。
【００２６】
このような本実施形態によれば、従来のパルスパターン発生装置を用いたジッタ付光パ
ルス信号の発生方法とは異なり、ＰＬＬ回路つまり高速動作する位相比較器を使用する必
要がないので、ジッタ量が位相比較器や電圧制御発振器の感度によって制限されることが
ないと共に光信号発生装置のコスト低減を実現できる。また、クロック系の構成（電気回
路構成）が従来技術に比較して極めて単純であるというメリットもある。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態の機能構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるジッタ付与部Ｊの第１構成例を示す概念図である。
【図３】本発明の一実施形態におけるジッタ付与部Ｊの第２構成例を示す概念図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるジッタ付与部Ｊの第３構成例を示す概念図である。
【符号の説明】
【００２８】
１…… 基準発振器
２…… パルスパターン発生装置（ＰＰＧ）
３…… 電気／光変換器
４…… ジッタ信号生成器（時間軸変動信号生成手段）
５…… 偏波コントローラ（偏波変更手段）
６…… 偏波依存性光伝送媒体
Ｊ……ジッタ付与部（時間軸変動付与手段）
Ｈ……光パルス発生手段
【図１】
2005140828.tif 000003
【図２】
2005140828.tif 000004
【図３】
2005140828.tif 000005
【図４】
2005140828.tif 000006