(57)【要約】【課題】本発明は、波長多重伝送における波長間の漏話を低減することのできる波長多重伝送システム、当該波長多重伝送システムに適用する受信装置並びに当該波長多重伝送システムに使用する送信装置及び受信装置の調整方法を提供することを目的とする。【解決手段】光伝送路を介して接続される送信装置及び受信装置を有する波長多重伝送システムであって、前記受信装置は、前記波長多重された光信号を波長分離してＮ個の光信号を出力する波長分離フィルタと、前記波長分離フィルタからのＮ個の光信号をそれぞれ受信して出力信号を出力するＮ個の光受信機と、前記Ｎ個の光受信機のうちの１つの光受信機からの出力と前記Ｎ個の光受信機のうちの他の（Ｎ−１）個の光受信機からの出力の一部の和とをそれぞれ合成する差動合成器と、を備える。【選択図】図３
2005217936.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光伝送路を介して接続される送信装置及び受信装置を有する波長多重伝送システムであって、
前記送信装置は、Ｎ個（但し、Ｎは２以上の整数である。）の入力信号をそれぞれ異なる波長の光信号で送信するＮ個の光送信機と、
前記Ｎ個の光送信機からのＮ個の光信号を波長多重して出力する波長多重フィルタと、を備え、
前記受信装置は、前記波長多重された光信号を波長分離してＮ個の光信号を出力する波長分離フィルタと、
前記波長分離フィルタからのＮ個の光信号をそれぞれ受信して出力信号を出力するＮ個の光受信機と、
前記Ｎ個の光受信機のうちの１つの光受信機からの出力と前記Ｎ個の光受信機のうちの他の（Ｎ−１）個の光受信機からの出力の一部の和とをそれぞれ差動合成する差動合成器と、を備えることを特徴とする波長多重伝送システム。
【請求項２】
前記受信装置は、さらに前記差動合成器の前段に、それぞれの光受信機からの出力の遅延時間差を調整する遅延時間調整器を設けたことを特徴とする請求項１に記載の波長多重伝送システム。
【請求項３】
前記Ｎ個の光受信機からの出力を合成する比率が、
前記Ｎ個の光送信機への入力信号を変数として、前記Ｎ個の光受信機の出力信号と、２Ｎ個の漏話率との関係を表した連立方程式の解として得られた前記Ｎ個の光受信機の出力信号の係数と略等しいことを特徴とする請求項１又は２に記載の波長多重伝送システム。
【請求項４】
光伝送路を介して送信装置と接続される受信装置であって、
波長多重された光信号を波長分離してＮ個の光信号を出力する波長分離フィルタと、
前記波長分離フィルタからのＮ個（但し、Ｎは２以上の整数である。）の光信号をそれぞれ受信して出力信号を出力するＮ個の光受信機と、
前記Ｎ個の光受信機のうちの１つの光受信機からの出力と前記Ｎ個の光受信機のうちの他の（Ｎ−１）個の光受信機からの出力の一部の和とをそれぞれ差動合成する差動合成器と、を備える受信装置。
【請求項５】
前記差動合成器の前段に、それぞれの光受信機からの出力の遅延時間差を調整する遅延時間調整器をさらに設けたことを特徴とする請求項４に記載の受信装置。
【請求項６】
前記Ｎ個の光受信機からの出力を合成する比率を、
前記Ｎ個の光受信機の出力信号を、前記接続される送信装置に含まれるＮ個の光送信機への入力信号と、２Ｎ個の漏話率とで表した連立方程式の解として得られた係数と略等しくすることを特徴とする請求項４又は５に記載の受信装置。
【請求項７】
入力信号をそれぞれ異なる波長の光信号で送信するＮ個（但し、Ｎは２以上の整数である。）の光送信機と、前記Ｎ個の光送信機からのＮ個の光信号を波長多重して出力する波長多重フィルタと、を備える送信装置、及び
前記波長多重された光信号を波長分離してＮ個の光信号を出力する波長分離フィルタと、
前記波長分離フィルタからのＮ個の光信号をそれぞれ受信して出力信号を出力するＮ個の光受信機と、前記Ｎ個の光受信機のうちの１つの光受信機からの出力及び前記Ｎ個の光受信機のうちの他の（Ｎ−１）個の光受信機からの出力の和をそれぞれ差動合成する差動合成器と、を備える受信装置の調整方法であって、
光送信機ごとに異なる変調周波数で変調した入力信号を送信し、１の変調周波数について当該変調周波数で入力信号を変調した光送信機と同一の波長の光信号を受信する光受信機からの出力と当該受信機以外のそれぞれの光受信機からの出力との出力比を求めることを光送信機ごとに行う手順と、
前記Ｎ個の光送信機への入力信号を変数として、前記Ｎ個の光受信機の出力信号と、２Ｎ個の漏話率との関係を表した連立方程式の解を求める手順と、
前記Ｎ個の光受信機からの出力を合成する比率を、前記連立方程式の解として得られた前記Ｎ個の光受信機の出力信号の係数と略等しくなるように設定する手順と、を含む送信装置及び受信装置の調整方法。
【請求項８】
入力信号をそれぞれ異なる波長の光信号で送信するＮ個（但し、Ｎは２以上の整数である。）の光送信機と、前記Ｎ個の光送信機からのＮ個の光信号を波長多重して出力する波長多重フィルタと、を備える送信装置、及び
前記波長多重された光信号を波長分離してＮ個の光信号を出力する波長分離フィルタと、
前記波長分離フィルタからのＮ個の光信号をそれぞれ受信して出力信号を出力するＮ個の光受信機と、前記Ｎ個の光受信機のうちの１つの光受信機からの出力及び前記Ｎ個の光受信機のうちの他の（Ｎ−１）個の光受信機からの出力の和をそれぞれ差動合成する差動合成器と、を備える受信装置の調整方法であって、
１つの変調周波数で変調した入力信号を送信し、当該１つの光送信機を除いて他の光送信機の光信号を遮断し、前記入力信号を変調する光送信機と同一の波長の光信号を受信する光受信機からの出力と当該光受信機以外のそれぞれの光受信機からの出力との出力比を求めることを光送信機ごとに行う手順と、
前記Ｎ個の光送信機への入力信号を変数として、前記Ｎ個の光受信機の出力信号と、２Ｎ個の漏話率との関係を表した連立方程式の解を求める手順と、
前記Ｎ個の光受信機からの出力を合成する比率を、前記連立方程式の解として得られた前記Ｎ個の光受信機の出力信号の係数と略等しくなるように設定する手順と、を含む送信装置及び受信装置の調整方法。
【請求項９】
それぞれの光送信機からそれぞれの光受信機への信号の遅延時間差をそれぞれの光受信機について行う手順と、
前記それぞれの差動合成器におけるそれぞれの光受信機からの出力の合成を前記遅延時間差を補償するように設定する手順と、を含む請求項７又は８に記載の送信装置及び受信装置の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長多重した光信号の伝送に使用する波長多重伝送システム、当該波長多重伝送システムに適用する受信装置、並びに波長多重伝送システムに適用する送信装置及び受信装置の調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に一般的な波長多重伝送システムの構成例を示す（例えば、非特許文献１、２、３、４、５、６、７、８参照）。図１は２波長を波長多重した例である。波長多重伝送システム３０は送信装置７０及び受信装置７１からなる。送信装置は入力端子２０及び２１と、光送信機１０及び１１と、波長多重フィルタ１とを備える。受信装置７１は波長分離フィルタ２と、光受信機１５及び１６と、出力端子２５及び２６を備える。
【０００３】
入力端子２０及び２１から入力された入力信号Ｓｉｎ１及びＳｉｎ２の２つの信号が、光送信機１０及び１１によりそれぞれ波長の異なるλ１及びλ２波長の光信号に変換される。光信号に変換された入力信号Ｓｉｎ１及びＳｉｎ２は波長多重フィルタ１によって波長多重され、光伝送路３により伝送される。伝送された波長多重信号は波長分離フィルタ２によって、それぞれの波長に分離されて、光受信機１５及び１６で受信され、それぞれ、出力信号Ｓｏｕｔ０１及びＳｏｕｔ０２が出力端子２５及び２６から出力される。
【０００４】
このような波長多重伝送システム３０では、光伝送路３、波長多重フィルタ１又は波長分離フィルタ２において、波長間の漏話が発生することがある。漏話が発生すると、漏話成分が信号に重畳されるため、信号の劣化につながることとなる（例えば、非特許文献１、２、３、４、５、６、７参照）。
【０００５】
一例として、図２に２波長を波長多重した場合の信号の流れを模式的に示した。入力信号Ｓｉｎ１及びＳｉｎ２は、波長多重伝送システム３０に入力した電気信号である。これらの電気信号はそれぞれ、入力端子２０から入力されて光送信機１０へ、入力端子２１から入力されて光送信機１１へ入力される。波長λ１の光信号が光送信機１０から出力され、また、波長λ２の光信号が光送信機１１から出力される。
【０００６】
波長多重信号の伝送において、波長λ１及び波長λ２の間で漏話がなく、さらに光伝送路の光損失がなければ、光受信機１５及び１６から出力される出力信号Ｓｏｕｔ０１及びＳｏｕｔ０２はそれぞれ入力信号Ｓｉｎ１及びＳｉｎ２となる。しかし、伝送する信号間で漏話がある場合、入力信号Ｓｉｎ１から出力信号Ｓｏｕｔ０２へ漏話信号Ｓ１２が漏話し、入力信号Ｓｉｎ２から出力信号Ｓｏｕｔ０１へ漏話信号Ｓ２１が漏話する。Ｓ１２及びＳ２１は下記のように表される。
【数１】
2005217936.tif 000003
【数２】
2005217936.tif 000004
【０００７】
ただし、Ａ１２は入力信号Ｓｉｎ１から出力信号Ｓｏｕｔ０２へ漏話する漏話率である。Ａ２１は入力信号Ｓｉｎ２から出力信号Ｓｏｕｔ０１へ漏話する漏話率である。この結果、波長多重信号の伝送において光損失がないとき、光受信機１５及び１６から出力される出力信号Ｓｏｕｔ０１及びＳｏｕｔ０２は次式で算出される。
【数３】
2005217936.tif 000005
【数４】
2005217936.tif 000006
【０００８】
このように、波長多重伝送信号の波長間で漏話がある場合、出力信号Ｓｏｕｔ０１は入力信号Ｓｉｎ１とともに入力信号Ｓｉｎ２からの漏話信号が重畳されている。同じく出力信号Ｓｏｕｔ０２も、入力信号Ｓｉｎ２とともに入力信号Ｓｉｎ１からの漏話信号が重畳されている。
【０００９】
波長間の漏話の原因には、光伝送路を構成する光ファイバの非線形性によるものとして、誘導ラマン効果（ＳＲＳ；Ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ  Ｒａｍａｎ  Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）、相互位相変調（ＸＰＭ；Ｃｒｏｓｓ  Ｐｈａｓｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）などがある（例えば、非特許文献２、３、５、７参照。）。
また、波長間の漏話の原因には、光ファイバの非線形性以外にも、波長分離フィルタの波長分離特性が不十分な場合がある（例えば、非特許文献４参照。）。
【００１０】
このような漏話を軽減する方法として、波長多重信号を伝送する際に、隣り合った波長の光信号の偏光方向を直交させることにより漏話を低減するものがある（例えば、特許文献１参照。）。しかし、この方法は、隣接する波長間にのみ有効であり、隣接しない波長に対しては漏話を低減する効果は得られなかった。
【特許文献１】特開平８−１８５３６号公報。
【非特許文献１】Ｋ． Ｋｉｋｕｓｈｉｍａ他著、“Ｓｉｇｎａｌ  ｃｒｏｓｓｔａｌｋ  ｄｕｅ  ｔｏ  ｆｉｂｅｒ  ｎｏｎｌｉｎｅａｒｌｉｔｙ  ｉｎ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ  ＳＣＭ−ＡＭ  ＴＶ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍｓ”、Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｂｅｒ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ（ＯＦＣ’９５）、Ｐｏｓｔ−ｄｅａｄｌｉｎｅ  ｐａｐｅｒ、  ＰＤ２４、１９９５年２月〜３月
【非特許文献２】Ａ．Ｌｉ他著、“Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ  ｃｏｎｆｉｒｍａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｃｒｏｓｓｔａｌｋ  ｄｕｅ  ｔｏ  ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ  Ｒａｍａｎ  ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ  ｉｎ  ＷＤＭ  ＡＭ−ＶＳＢ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍｓ”、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ、  ｖｏｌ．３１、Ｎｏ．１８、ｐｐ．１５３８−１５３９、１９９５年８月
【非特許文献３】高知尾、他著、“不等間隔波長配置による１０Ｇｂ／ｓ、８ＣＨ  ＷＤＭ伝送システムの検討”、電子情報通信学会  技術研究報告  ＣＳ９６−４３、ｐｐ．１９−２４、１９９６年６月
【非特許文献４】Ｋ−Ｐ  Ｈｏ他著、“       Ｄｅｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ  ｃｒｏｓｓｔａｌｋ  ｒｅｊｅｃｔｉｏｎ  ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ  ｆｏｒ  ｈｙｂｒｉｄ  ＷＤＭ  ｓｙｓｔｅｍ  ｗｉｔｈ  ａｎａｌｏｇ  ａｎｄ  ｄｉｇｉｔａｌ  ｃｈａｎｎｅｌｓ”、ＩＥＥＥ  Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｌｅｔｔｅｒｓ、Ｖｏｌ．１０、Ｎｏ．５、ｐｐ．７３７−７３９、１９９８年５月
【非特許文献５】Ｍ．Ｒ．Ｐｈｉｌｌｉｐｓ他著、“Ｃｒｏｓｓｔａｌｋ  ｄｕｅ  ｔｏ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｆｉｂｅｒ  ｎｏｎｌｉｎｅａｒｉｔｉｅｓ  ｉｎ  ＷＤＭ  ＣＡＴＶ  ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  ｓｙｓｔｅｍｓ”、ＩＥＥＥ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、  Ｖｏｌ．１７、Ｎｏ．１０、ｐｐ．１７８２−１７９２、１９９９年１０月
【非特許文献６】柴田他著、“ＦＭ一括変換方式を用いた光映像分配システム”、電子情報通信学会論文誌Ｂ、Ｖｏｌ．Ｊ．８３−Ｂ、Ｎｏ．７、ｐｐ．９４８−９５９、２０００年７月
【非特許文献７】Ｆ．Ｃｏｐｐｉｍｇｅｒ他著、“Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ  Ｒａｍａｎ  ｃｒｏｓｓｔａｌｋ  ｉｎ  ａ  ｖｉｄｅｏ  ｏｖｅｒｌａｙ  ｐａｓｓｉｖｅ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｎｅｔｗｏｒｋｓ”、Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｂｅｒ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ（ＯＦＣ’２００３）、ＴｕＲ５、２００３年３月
【非特許文献８】ＩＴＵ−Ｔ標準  Ｇ．９８３．３、“Ａ  ｂｒｏａｄｂａｎｄ  ｏｐｔｉｃａｌ  ａｃｃｅｓｓ  ｓｙｓｔｅｍ  ｗｉｔｈ  ｉｎｃｒｅａｓｅｄ  ｓｅｒｖｉｃｅ  ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ  ｂｙ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ”、ＩＴＵ−Ｔ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、波長多重伝送における波長間の漏話を低減し、伝送する信号の劣化を軽減することのできる波長多重伝送システム、当該波長多重伝送システムに適用する受信装置並びに当該波長多重伝送システムに使用する送信装置及び受信装置の調整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】
【００１２】
このような目的を達成するために、本願発明は、光伝送路を介して接続される送信装置及び受信装置を有する波長多重伝送システムであって、前記送信装置は、Ｎ個（但し、Ｎは２以上の整数である。）の入力信号をそれぞれ異なる波長の光信号で送信するＮ個の光送信機と、前記Ｎ個の光送信機からのＮ個の光信号を波長多重して出力する波長多重フィルタと、を備え、前記受信装置は、前記波長多重された光信号を波長分離してＮ個の光信号を出力する波長分離フィルタと、前記波長分離フィルタからのＮ個の光信号をそれぞれ受信して出力信号を出力するＮ個の光受信機と、前記Ｎ個の光受信機のうちの１つの光受信機からの出力と前記Ｎ個の光受信機のうちの他の（Ｎ−１）個の光受信機からの出力の一部の和とをそれぞれ差動合成する差動合成器と、を備えることを特徴とする波長多重伝送システムである。
【００１３】
Ｎ個の光受信機のうちの１つの光受信機からの出力とＮ個の光受信機のうちの他の（Ｎ−１）個の光受信機からの出力の一部の和とをそれぞれ差動合成することで、漏話を低減し、信号の劣化を軽減することが可能な波長多重伝送システムの提供が可能になる。
【００１４】
前記受信装置は、さらに前記差動合成器の前段に、それぞれの光受信機からの出力の遅延時間差を調整する遅延時間調整器を設けたものであることが好ましい。
【００１５】
遅延時間調整器を設けることにより、漏話を低減し、さらに信号の劣化を軽減することのできる波長多重伝送システムの提供が可能になる。
【００１６】
前記Ｎ個の光受信機からの出力を合成する比率が、前記Ｎ個の光送信機への入力信号を変数として、前記Ｎ個の光受信機の出力信号と、２Ｎ個の漏話率との関係を表した連立方程式の解として得られた前記Ｎ個の光受信機の出力信号の係数と略等しいことが好ましい。
【００１７】
Ｎ個の光受信機からの入力信号を変数として、Ｎ個の光受信機の光受信機の出力信号と、２Ｎ個の漏話率との関係を表した連立方程式の解から求められる分配率で差動合成器で合成する。Ｎ個の光受信機のうちの１つの光受信機からの出力とＮ個の光受信機のうちの他の（Ｎ−１）個の光受信機からの出力の一部の和とをそれぞれ差動合成することで、漏話信号による成分を相殺することができる。したがって、漏話を低減し、信号の劣化を軽減することが可能な波長多重伝送システムの提供が可能になる。
【００１８】
本願発明に係る受信装置は、光伝送路を介して送信装置と接続される受信装置であって、波長多重された光信号を波長分離してＮ個の光信号を出力する波長分離フィルタと、
前記波長分離フィルタからのＮ個（但し、Ｎは２以上の整数である。）の光信号をそれぞれ受信して出力信号を出力するＮ個の光受信機と、前記Ｎ個の光受信機のうちの１つの光受信機からの出力と前記Ｎ個の光受信機のうちの他の（Ｎ−１）個の光受信機からの出力の一部の和とをそれぞれ差動合成する差動合成器と、を備える。
【００１９】
Ｎ個の光受信機のうちの１つの光受信機からの出力とＮ個の光受信機のうちの他の（Ｎ−１）個の光受信機からの出力の一部の和とをそれぞれ差動合成することで、漏話信号による成分を相殺することができる。したがって、漏話を低減し、信号の劣化を軽減することが可能な受信装置の提供が可能になる。
【００２０】
前記受信装置は、前記差動合成器の前段に、それぞれの光受信機からの出力の遅延時間差を調整する遅延時間調整器をさらに設けたものであることが好ましい。
【００２１】
Ｎ個の光受信機のうちの１つの光受信機からの出力とＮ個の光受信機のうちの他の（Ｎ−１）個の光受信機からの出力の一部の和とをそれぞれ差動合成することで、漏話信号による成分を相殺することができる。したがって、漏話を低減し、信号の劣化を軽減することが可能な受信装置の提供が可能になる。
【００２２】
前記受信装置は、前記Ｎ個の光受信機からの出力を合成する比率を、前記Ｎ個の光受信機の出力信号を、前記接続される送信装置に含まれるＮ個の光送信機への入力信号と、２Ｎ個の漏話率とで表した連立方程式の解として得られた係数と略等しくすることが好ましい。
【００２３】
Ｎ個の光受信機のうちの１つの光受信機からの出力とＮ個の光受信機のうちの他の（Ｎ−１）個の光受信機からの出力の一部の和とをそれぞれ差動合成することで、漏話信号による成分を相殺することができる。したがって、漏話を低減し、信号の劣化を軽減することが可能な受信装置の提供が可能になる。
【００２４】
本願発明に係る送信装置及び受信装置の調整方法は、入力信号をそれぞれ異なる波長の光信号で送信するＮ個（但し、Ｎは２以上の整数である。）の光送信機と、前記Ｎ個の光送信機からのＮ個の光信号を波長多重して出力する波長多重フィルタと、を備える送信装置、及び前記波長多重された光信号を波長分離してＮ個の光信号を出力する波長分離フィルタと、前記波長分離フィルタからのＮ個の光信号をそれぞれ受信して出力信号を出力するＮ個の光受信機と、前記Ｎ個の光受信機のうちの１つの光受信機からの出力及び前記Ｎ個の光受信機のうちの他の（Ｎ−１）個の光受信機からの出力の和をそれぞれ差動合成する差動合成器と、を備える受信装置の調整方法であって、光送信機ごとに異なる変調周波数で変調した入力信号を送信し、１の変調周波数について当該変調周波数で入力信号を変調した光送信機と同一の波長の光信号を受信する光受信機からの出力と当該受信機以外のそれぞれの光受信機からの出力との出力比を求めることを光送信機ごとに行う手順と、前記Ｎ個の光送信機への入力信号を変数として、前記Ｎ個の光受信機の出力信号と、２Ｎ個の漏話率との関係を表した連立方程式の解を求める手順と、前記Ｎ個の光受信機からの出力を合成する比率を、前記連立方程式の解として得られた前記Ｎ個の光受信機の出力信号の係数と略等しくなるように設定する手順と、を含む。
【００２５】
Ｎ個の光受信機のうちの１つの光受信機からの出力とＮ個の光受信機のうちの他の（Ｎ−１）個の光受信機からの出力の一部の和とをそれぞれ差動合成することで、漏話信号による成分を相殺することができる。したがって、漏話を低減し、信号の劣化を軽減することが可能な送信装置及び受信装置の調整方法の提供が可能になる。
【００２６】
本願発明に係る送信装置及び受信装置の調整方法は、入力信号をそれぞれ異なる波長の光信号で送信するＮ個（但し、Ｎは２以上の整数である。）の光送信機と、前記Ｎ個の光送信機からのＮ個の光信号を波長多重して出力する波長多重フィルタと、を備える送信装置、及び前記波長多重された光信号を波長分離してＮ個の光信号を出力する波長分離フィルタと、前記波長分離フィルタからのＮ個の光信号をそれぞれ受信して出力信号を出力するＮ個の光受信機と、前記Ｎ個の光受信機のうちの１つの光受信機からの出力及び前記Ｎ個の光受信機のうちの他の（Ｎ−１）個の光受信機からの出力の和をそれぞれ差動合成する差動合成器と、を備える受信装置の調整方法であって、１つの変調周波数で変調した入力信号を送信し、当該１つの光送信機を除いて他の光送信機の光信号を遮断し、前記入力信号を変調する光送信機と同一の波長の光信号を受信する光受信機からの出力と当該光受信機以外のそれぞれの光受信機からの出力との出力比を求めることを光送信機ごとに行う手順と、前記Ｎ個の光送信機への入力信号を変数として、前記Ｎ個の光受信機の出力信号と、２Ｎ個の漏話率との関係を表した連立方程式の解を求める手順と、前記Ｎ個の光受信機からの出力を合成する比率を、前記連立方程式の解として得られた前記Ｎ個の光受信機の出力信号の係数と略等しくなるように設定する手順と、を含む。
【００２７】
Ｎ個の光受信機のうちの１つの光受信機からの出力とＮ個の光受信機のうちの他の（Ｎ−１）個の光受信機からの出力の一部の和とをそれぞれ差動合成することで、漏話信号による成分を相殺することができる。したがって、漏話を低減し、信号の劣化を軽減することが可能な送信装置及び受信装置の調整方法の提供が可能になる。
【００２８】
前記送信装置及び受信装置の調整方法は、それぞれの光送信機からそれぞれの光受信機への信号の遅延時間差をそれぞれの光受信機について行う手順と、前記それぞれの差動合成器におけるそれぞれの光受信機からの出力の合成を前記遅延時間差を補償するように設定する手順と、を含む。
【００２９】
Ｎ個の光受信機のうちの１つの光受信機からの出力とＮ個の光受信機のうちの他の（Ｎ−１）個の光受信機からの出力の一部の和とをそれぞれ差動合成することで、漏話信号による成分を相殺することができる。したがって、漏話を低減し、信号の劣化を軽減することが可能な送信装置及び受信装置の調整方法の提供が可能になる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によると、Ｎ個（但し、Ｎは２以上の整数である。）の光受信機のうちの１つの光受信機からの出力とＮ個の光受信機のうちの他の（Ｎ−１）個の光受信機からの出力の一部の和とをそれぞれ差動合成することで、波長多重伝送における波長間の漏話を低減し、伝送する信号の劣化を軽減することのできる波長多重伝送システム、当該波長多重伝送システムに適用する受信装置並びに当該波長多重伝送システムに使用する送信装置及び受信装置の調整方法を提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。
＜実施形態１＞
波長多重伝送システムの一例について、図３を用いて説明する。図３は、Ｎを２としたときの波長多重伝送システム３１の構成例を説明する図である。
【００３２】
３１は波長多重伝送システム、７０は送信装置、７３は受信装置、３は光伝送路、１０及び１１は光送信機、１は波長多重フィルタ、２０及び２１は入力端子、２は波長分離フィルタ、１５及び１６は光受信機、４１は差動合成器、４５及び４６は分配器、５５及び５６は差動合成回路、２０及び２１は入力端子、６５及び６６は出力端子である。差動合成器４１は、分配器４５及び４６と、差動合成回路５５及び５６とからなる。
【００３３】
また、波長多重伝送システム３１は、光伝送路３を介して接続される送信装置７０及び受信装置７３を有する波長多重伝送システムであって、送信装置７０は、２個の入力信号をそれぞれ異なる波長の光信号で送信する２個の光送信機１０及び１１と、２個の光送信機１０及び１１からの２個の光信号を波長多重して出力する波長多重フィルタ１と、を備える。受信装置７３は、前記波長多重された光信号を波長分離して２個の光信号を出力する波長分離フィルタ２と、前記波長分離フィルタ２からの２個の光信号をそれぞれ受信して出力信号を出力する２個の光受信機１５及び１６と、前記２個の光受信機１５及び１６のうちの１つの光受信機からの出力と前記２個の光受信機のうちの他の光受信機からの出力の一部の和とをそれぞれ差動合成する差動合成器と、を備える。
【００３４】
光送信機１０及び１１は、入力信号をそれぞれ異なる波長の光信号に変換して出力する。それぞれの光送信機から出力する波長が予め決められているものでも、外部から設定することができるものでも良い。波長を可変にすることで、光送信機と光受信機を増設することによって、波長多重信号の波長数を増やすことが可能になる。光送信機１０及び１１から出力する光信号の偏光を用いて、偏波多重が可能なものでもよい。
【００３５】
波長多重フィルタ１は、複数の波長の光信号を波長多重し、１つの光信号である波長多重信号を出力する。波長多重フィルタ１は、多層膜フィルタ、導波路型フィルタ、カプラー、プリズム等が適用できる。
【００３６】
光伝送路３は、光ファイバ、コネクタ、光スイッチ等から構成される光伝送手段であり、波長多重信号を伝送することができるものである。光伝送手段には、分散補償ファイバ、光増幅器等の光信号補正手段が含まれていても良い。
波長分離フィルタ２は、波長多重信号を波長ごとに分離して出力する。多層膜フィルタ、導波路型フィルタ、カプラー、プリズム等の１つの光を波長ごとに分離できればよい。
【００３７】
光受信機１５及び１６は、光信号を電気信号に変換する。信号の振幅を所定の振幅に調整することができるものでもよい。また、時間軸の方向を識別して、所定の信号と同期させることができるものでもよい。ただし、受信した光信号の時間軸の方向を識別して、信号を再生するものではない。
差動合成器４１は、電気信号を差動合成する分配器４５及び４６並びに差動合成回路５５及び５６を備える。分配器４５及び４６で電気信号を分配し、分配器４５及び４６で分配された電気信号を差動合成回路５５及び５６で差動合成する。
【００３８】
分配器４５及び４６は、電気信号を所定の分配率で分配する。分配機能だけでなく、必要に応じて、増幅機能や減衰機能が備わっているものでもよい。分配した電気信号の極性を反転させることができるものでもよい。
差動合成回路５５、５６は、複数の電気信号を差動合成する。この差動合成回路は、電気増幅器を備える能動回路でもよいし、電気増幅器を備えない受動回路でもよい。入力された電気信号の極性を反転させることができるものでもよい。
【００３９】
送信装置７０の構成について説明する。入力端子２０は光送信機１０の入力端子に接続される。光送信機１０の出力端子は波長多重フィルタ１の入力端子に接続される。入力端子２１は光送信機１１の入力端子に接続される。光送信機１１の出力端子は波長多重フィルタ１の入力端子に接続される。波長多重フィルタ１の出力端子は光伝送路３に接続される。
【００４０】
送信装置７０の動作について説明する。入力端子２０及び２１から入力された入力信号Ｓｉｎ１及びＳｉｎ２は、光送信機１０及び１１にそれぞれ入力される。光送信機１０は入力信号Ｓｉｎ１を波長λ１の光信号へ変換する。光送信機１１は入力信号Ｓｉｎ２を波長λ２の光信号へ変換する。波長多重フィルタ１は、光信号へ変換されたＳｉｎ１及びＳｉｎ２を波長多重し、光伝送路３へ波長多重信号を出力する。
【００４１】
受信装置７３の構成について説明する。受信装置７３は、光伝送路３を介して送信装置７０と接続される受信装置であって、波長多重された光信号を波長分離して２個の光信号を出力する波長分離フィルタ２と、波長分離フィルタ２からの２個の光信号をそれぞれ受信して出力信号を出力する２個の光受信機１５及び１６と、前記２個の光受信機１５及び１６のうちの１つの光受信機からの出力と前記２個の光受信機１０及び１１のうちの他の１個の光受信機からの出力の一部の和とをそれぞれ差動合成する差動合成器４１と、を備える。
【００４２】
波長分離フィルタ２の入力端子は光伝送路３と接続される。光受信機１５の入力端子は波長分離フィルタ２に接続される。光受信機１６の入力端子は波長分離フィルタ２に接続される。光受信機１５及び１６は差動合成器４１の入力端子に接続される。
【００４３】
分配器４５の入力端子は光受信機１５の出力端子と接続される。分配器４５の出力端子のうち１つは差動合成回路５５に接続される。分配器４５の出力端子のうち、差動合成回路５５に接続されていない端子の１つは差動合成回路５６に接続される。分配器４６の入力端子は光受信機１６の出力端子と接続される。分配器４６の出力端子のうち１つは差動合成回路５５に接続される。分配器４６の出力端子のうち、差動合成回路５５に接続されていない端子の１つは差動合成回路５６に接続される。
【００４４】
差動合成回路５５の入力端子は、分配器４５及び４６と接続される。差動合成回路５６の入力端子は、分配器４５及び４６と接続される。差動合成回路５５の出力端子は出力端子６５と接続される。差動合成回路５６の出力端子は出力端子６６と接続される。
【００４５】
波長分離フィルタ２は光伝送路３で伝送した波長多重信号を波長λ１及びλ２の光信号に分離する。光受信機１５は波長分離フィルタ２が分離した波長λ１の光信号を電気信号に変換し、差動合成器４１へ出力する。光受信機１６は波長分離フィルタ２が分離した波長λ２の光信号を電気信号に変換し、差動合成器４１へ出力する。差動合成器４１は、光受信機１５からの出力信号を差動合成し、出力端子６５から出力する。差動合成器４１は、光受信機１６からの電気信号を差動合成し、出力端子６６から出力する。
【００４６】
差動合成器４１について図４を用いて詳細に説明する。図４は、図３で説明したＮ＝２の場合の波長多重伝送システム３１で伝送される信号について説明する図である。図４では図３と同一又は相当部分には同一符号を付しているので、同じ符号のものについての説明は省略する。
【００４７】
前記２個の光受信機１５及び１６からの出力を合成する比率が、前記２個の光送信機への入力信号Ｓｉｎ１及びＳｉｎ２を変数として、前記２個の光受信機の出力信号と、２×２個の漏話率との関係を表した連立方程式の解として得られた前記２個の光受信機の出力信号の係数と略等しいことが好ましい。
【００４８】
Ｓｉｎ１及びＳｉｎ２はそれぞれ、入力端子２０及び２１に入力される入力信号である。Ｓｏｕｔ０１及びＳｏｕｔ０２はそれぞれ、光受信機１５及び１６から出力される出力信号である。Ｓｏｕｔ１１及びＳｏｕｔ１２はそれぞれ、出力端子６５及び６６から出力される調整出力信号である。
【００４９】
Ｓ２１は、入力信号Ｓｉｎ２が波長多重フィルタ１、波長分離フィルタ２及び光伝送路３を伝送される間に出力信号Ｓｏｕｔ０１へ重層される漏話信号である。漏話信号Ｓ２１は、漏話率Ａ２１と入力信号Ｓｉｎ２との積で表される。Ｓ１２は、入力信号Ｓｉｎ１が波長多重フィルタ１、波長分離フィルタ２及び光伝送路３を伝送される間に出力信号Ｓｏｕｔ０２へ重層される漏話信号である。漏話信号Ｓ１２は、漏話率Ａ１２と入力信号Ｓｉｎ１との積で表される。
【００５０】
分配器４５は、光受信機１５からの出力信号Ｓｏｕｔ０１を、１：｛Ａ１２／（１−Ａ１２）｝の比率で差動合成回路５５及び５６に分配する。すなわち、差動合成回路５５には出力信号Ｓｏｕｔ０１を、差動合成回路５６には｛Ａ１２／（１−Ａ１２）｝×Ｓｏｕｔ０１の分配信号を分配する。分配器４６は、光受信機１６からの出力信号Ｓｏｕｔ０２を｛Ａ２１／（１−Ａ２１）｝：１の比率で差動合成回路５５及び５６に分配する。すなわち、差動合成回路５５には｛Ａ２１／（１−Ａ２１）｝×Ｓｏｕｔ０２の分配信号を、差動合成回路５６には出力信号Ｓｏｕｔ０２を分配する。上記｛Ａ１２／（１−Ａ１２）｝及び｛Ａ２１／（１−Ａ２１）｝は２個の光送信機への入力信号Ｓｉｎ１及びＳｉｎ２を変数として、前記２個の光受信機の出力信号と、２×２個の漏話率との関係を表した連立方程式の解として得られた光受信機の出力信号の係数である。
【００５１】
差動合成回路５５は分配器４６から分配された分配信号である｛Ａ２１／（１−Ａ２１）｝×Ｓｏｕｔ０２の極性を反転させる。さらに差動合成回路５５は、分配器４５からの出力信号Ｓｏｕｔ０１と極性を反転させた分配信号｛Ａ２１／（１−Ａ２１）｝×Ｓｏｕｔ０２とを差動合成する。差動合成回路５６は分配器４５から分配された分配信号｛Ａ１２／（１−Ａ１２｝×Ｓｏｕｔ０１の極性を反転させる。さらに差動合成回路５６は、分配器４６からの出力信号Ｓｏｕｔ０２と極性を反転させた分配器４５からの分配信号｛Ａ１２／（１−Ａ１２）｝×Ｓｏｕｔ０１とを差動合成する。出力端子６５は、差動合成回路５５で差動合成された調整出力信号Ｓｏｕｔ１１を出力する。出力端子６６は、差動合成回路５６で差動合成された調整出力信号Ｓｏｕｔ１２を出力する。
【００５２】
差動合成器４１の機能について説明する。
伝送する信号間で漏話がある場合、入力信号Ｓｉｎ１から出力信号Ｓｏｕｔ０２へ漏話信号Ｓ１２が漏話し、入力信号Ｓｉｎ２から出力信号Ｓｏｕｔ０１へ漏話信号Ｓ２１が漏話する。漏話信号Ｓ１２及びＳ２１は下記のように表される。
【数５】
2005217936.tif 000007
【数６】
2005217936.tif 000008
【００５３】
Ａ１２は入力信号Ｓｉｎ１から出力信号Ｓｏｕｔ０２へ漏話する漏話率である。Ａ２１は入力信号Ｓｉｎ２から出力信号Ｓｏｕｔ０１へ漏話する漏話率である。このように、伝送する信号間で漏話がある場合、出力信号Ｓｏｕｔ０１は入力信号Ｓｉｎ１とともに入力信号Ｓｉｎ２からの漏話信号Ｓ２１が重畳されている。同じく出力信号Ｓｏｕｔ０２も、入力信号Ｓｉｎ２とともに入力信号Ｓｉｎ１からの漏話信号Ｓ１２が重畳されている。このとき、光受信機１５及び１６から出力される出力信号Ｓｏｕｔ０１及びＳｏｕｔ０２は、下記のように表される。
【数７】
2005217936.tif 000009
【数８】
2005217936.tif 000010
【００５４】
差動合成回路５５は、分配器４５からの出力信号Ｓｏｕｔ０１と極性を反転させた分配器４６からの分配信号｛Ａ２１／（１−Ａ２１）｝×Ｓｏｕｔ０２とを差動合成する。この結果、差動合成回路５５で差動合成されて出力端子６５から出力される調整出力信号Ｓｏｕｔ１１は次式で表せる。
【数９】
2005217936.tif 000011
【００５５】
出力信号Ｓｏｕｔ０１及びＳｏｕｔ０２は数式７及び８で表されることから、それらを数式９に代入すると下記のようになる。
【数１０】
2005217936.tif 000012
【００５６】
差動合成回路５６は、分配器４６からの出力信号Ｓｏｕｔ０２と極性を反転させた分配器４５からの分配信号｛Ａ１２／（１−Ａ１２）｝×Ｓｏｕｔ０１とを差動合成する。この結果、差動合成回路５６で合成されて出力端子６５から出力される調整出力信号Ｓｏｕｔ１２は次式で表せる。
【数１１】
2005217936.tif 000013
【００５７】
出力信号Ｓｏｕｔ０１及びＳｏｕｔ０２は数式７及び８で表されることから、それらを数式１１に代入すると下記のようになる。
【数１２】
2005217936.tif 000014
【００５８】
数式１０から、調整出力信号Ｓｏｕｔ１１は、入力信号Ｓｉｎ１だけから構成されており、漏話信号Ｓ２１に含まれる成分である入力信号Ｓｉｎ２を除去することができた。また、数式１２から、調整出力信号Ｓｏｕｔ１２は、入力信号Ｓｉｎ２だけから構成されており、漏話信号Ｓ１２に含まれる成分である入力信号Ｓｉｎ２が除去することができた。
【００５９】
このように、数式７及び数式８は、入力信号Ｓｉｎ１、Ｓｉｎ２を２つの変数とする線形の連立方程式と捉えれば、掃き出し法により入力信号Ｓｉｎ１及びＳｉｎ２を変数として解き、入力信号Ｓｉｎ１及びＳｉｎ２を光受信機から出力された出力信号Ｓｏｕｔ０１及びＳｏｕｔ０２を用いて表すことができる。
【００６０】
すなわち、連立方程式の一般的解法である掃き出し法を、分配器と差動合成回路で実行することにより、漏話信号の成分が重畳された光受信機からの出力信号Ｓｏｕｔ０１及びＳｏｕｔ０２から、漏話信号が重畳されていない入力信号Ｓｉｎ１及びＳｉｎ２を復元することができる。
【００６１】
なお、差動合成回路５５及び５６で行った極性の反転は、分配器４５及び４６でおこなってもよい。
【００６２】
また、光受信機１５及び１６からの出力を合成する比率は、Ｎ個の光送信機への入力信号Ｓｉｎ１及びＳｉｎ２を変数として、前記Ｎ個の光受信機の出力信号と、２Ｎ個の漏話率との関係を表した連立方程式の解として得られた前記Ｎ個の光受信機の出力信号の係数そのものでなくてもよい。伝送中の損失などの出力信号ごとの相違が補正できるようにしてもよい。
【００６３】
以上説明したように、前記Ｎ個の光受信機１５及び１６からの出力を合成する比率が、前記Ｎ個の光送信機への入力信号Ｓｉｎ１及びＳｉｎ２を変数として、前記Ｎ個の光受信機の出力信号と、２Ｎ個の漏話率との関係を表した連立方程式の解として得られた前記Ｎ個の光受信機の出力信号の係数と略等しいことにより、Ｎ個の光受信機のうちの１つの光受信機からの出力とＮ個の光受信機のうちの他の（Ｎ−１）個の光受信機からの出力の一部の和とをそれぞれ差動合成することで、漏話信号による成分を相殺することができる。したがって、漏話を低減し、信号の劣化を軽減することが可能な波長多重伝送システム及び受信装置の提供が可能になる。
【００６４】
＜実施形態２＞
波長多重伝送システムの一例について、図５を用いて説明する。図５は、Ｎを３としたときの波長多重伝送システム３３の構成例を説明する図である。
【００６５】
３３は波長多重伝送システム、７２は送信装置、７５は受信装置、３は光伝送路、１０、１１及び１２は光送信機、１は波長多重フィルタ、２０、２１及び２２は入力端子、２は波長分離フィルタ、１５、１６及び１７は光受信機、４２は差動合成器である。差動合成器４２は、分配器４５、４６及び４７と、差動合成回路５５、５６及び５７とからなる。
【００６６】
上記の機能は、実施形態１で説明したのと同様である。
また、波長多重伝送システム３３は、光伝送路３を介して接続される送信装置７２及び受信装置７５を有する波長多重伝送システムであって、送信装置７２は、３個の入力信号をそれぞれ異なる波長の光信号で送信する３個の光送信機１０、１１及び１２と、３個の光送信機１０、１１及び１２からの３個の光信号を波長多重して出力する波長多重フィルタ１と、を備え、受信装置７５は、前記波長多重された光信号を波長分離して３個の光信号を出力する波長分離フィルタ２と、前記波長分離フィルタからの３個の光信号をそれぞれ受信して出力信号を出力する３個の光受信機１５、１６及び１７と、前記３個の光受信機１５、１６及び１７のうちの１つの光受信機１５からの出力と前記３個の光受信機のうちの他の２個の光受信機１６及び１７からの出力の一部の和とをそれぞれ差動合成する差動合成器と、を備える。
【００６７】
送信装置７２について説明する。入力端子２０は光送信機１０の入力端子に接続される。光送信機１０の出力端子は波長多重フィルタ１の入力端子に接続される。入力端子２１は光送信機１１の入力端子に接続される。光送信機１１の出力端子は波長多重フィルタ１の入力端子に接続される。入力端子２２は光送信機１２の入力端子に接続される。光送信機１２の出力端子は波長多重フィルタ１の入力端子に接続される。波長多重フィルタ１の出力端子は光伝送路３に接続される。
【００６８】
送信装置７２の動作について説明する。入力端子２０、２１及び２２から入力された入力信号Ｓｉｎ１、Ｓｉｎ２及びＳｉｎ３は、光送信機１０、１１及び１２にそれぞれ入力される。光送信機１０は入力信号Ｓｉｎ１を波長λ１の光信号へ変換する。光送信機１１は入力信号Ｓｉｎ２を波長λ２の光信号へ変換する。光送信機１２は入力信号Ｓｉｎ３を波長λ３の光信号へ変換する。波長多重フィルタ１は、光信号へ変換されたＳｉｎ１、Ｓｉｎ２及びＳｉｎ３を波長多重し、光伝送路３へ波長多重信号を出力する。
【００６９】
受信装置７５について説明する。
受信装置７５は、光伝送路を介して送信装置と接続される受信装置であって、波長多重された光信号を波長分離して３個の光信号を出力する波長分離フィルタと、波長分離フィルタからの３個の光信号をそれぞれ受信して出力信号を出力する３個の光受信機１５、１６及び１７と、前記３個の光受信機１５、１６及び１７のうちの１つの光受信機からの出力と前記３個の光受信機のうちの他の２個の光受信機からの出力の一部の和とをそれぞれ差動合成する差動合成器と、を備える。
【００７０】
波長分離フィルタ２の入力端子は光伝送路３と接続される。光受信機１５、１６及び１７の入力端子は波長分離フィルタ２に接続される。光受信機１５、１６及び１７は差動合成器４２の入力端子に接続される。
【００７１】
分配器４５の入力端子は光受信機１５の出力端子と接続される。分配器４６の入力端子は光受信機１６の出力端子と接続される。分配器４７の入力端子は光受信機１７の出力端子と接続される。分配器４５の３つの出力端子、分配器４６の３つの出力端子及び分配器４７の３つの出力端子は、それぞれ差動合成回路５５、５６及び５７に接続される。
【００７２】
差動合成回路５５の３つの入力端子は、分配器４５、４６及び４７と接続される。差動合成回路５６の３つの入力端子は、分配器４５、４６及び４７と接続される。差動合成回路５７の３つの入力端子は、分配器４５、４６及び４７と接続される。差動分配回路５５の出力端子は出力端子６５と接続される。差動分配回路５６の出力端子は出力端子６６と接続される。差動分配回路５７の出力端子は出力端子６７と接続される。
【００７３】
波長分離フィルタ２は光伝送路３で伝送した光信号を波長λ１とλ２とλ３とに分離する。光受信機１５は波長分離フィルタ２が分離した波長λ１の光信号を電気信号に変換し、差動合成器４２へ出力する。光受信機１６は波長分離フィルタ２が分離した波長λ２の光信号を電気信号に変換し、差動合成器４２へ出力する。光受信機１７は波長分離フィルタ２が分離した波長λ３の光信号を電気信号に変換し、差動合成器４２へ出力する。差動合成器４２は、光受信機１５からの電気信号を差動合成し、出力端子６５から出力する。差動合成器４２は、光受信機１６からの出力信号を差動合成し、出力端子６６から出力する。差動合成器４２は、光受信機１７からの出力信号を差動合成し、出力端子６７から出力する。
【００７４】
差動合成器４２について図６を用いて詳細に説明する。図６は図５で説明したＮを３としたときの波長多重伝送システム３３で伝送される信号について説明する図である。
前記３個の光受信機１５、１６及び１７からの出力を合成する比率が、前記３個の光送信機への入力信号Ｓｉｎ１、Ｓｉｎ２及びＳｉｎ３を変数として、前記Ｎ個の光受信機７５の出力信号Ｓｏｕｔ０１、Ｓｏｕｔ０２及びＳｏｕｔ０３と、２×３個の漏話率との関係を表した連立方程式の解として得られた前記３個の光受信機の出力信号の係数と略等しいことが好ましい。
【００７５】
入力信号Ｓｉｎ１、Ｓｉｎ２及びＳｉｎ３はそれぞれ、入力端子２０、２１及び２２に入力される電気信号である。Ｓｏｕｔ０１、Ｓｏｕｔ０２及びＳｏｕｔ０３はそれぞれ、光受信機１５、１６及び１７から出力される出力信号である。Ｓｏｕｔ１１、Ｓｏｕｔ１２及びＳｏｕｔ１３はそれぞれ、出力端子６５、６６及び６７から出力される調整出力信号である。
【００７６】
Ｓ１２は、入力信号Ｓｉｎ１が波長多重フィルタ１、波長分離フィルタ２及び光伝送路３を伝送される間に出力信号Ｓｏｕｔ０２へ重層される漏話信号である。漏話信号Ｓ１２は、漏話率Ａ１２と入力信号Ｓｉｎ１との積で表される。Ｓ１３は、入力信号Ｓｉｎ１が波長多重フィルタ１、波長分離フィルタ２及び光伝送路３を伝送される間に出力信号Ｓｏｕｔ０３へ重層される漏話信号である。漏話信号Ｓ１３は、漏話率Ａ１３と入力信号Ｓｉｎ１との積で表される。
【００７７】
漏話信号Ｓ２１は、入力信号Ｓｉｎ２が波長多重フィルタ１、波長分離フィルタ２及び光伝送路３を伝送される間に出力信号Ｓｏｕｔ０１へ重層される漏話信号である。漏話信号Ｓ２１は、漏話率Ａ２１とＳｉｎ２との積で表される。Ｓ２３は、入力信号Ｓｉｎ２が波長多重フィルタ１、波長分離フィルタ２及び光伝送路３を伝送される間に出力信号Ｓｏｕｔ０３へ重層される漏話信号である。漏話信号Ｓ２３は、漏話率Ａ２３とＳｉｎ２との積で表される。
【００７８】
Ｓ３１は、入力信号Ｓｉｎ３が波長多重フィルタ１、波長分離フィルタ２及び光伝送路３を伝送される間に出力信号Ｓｏｕｔ０１へ重層される漏話信号である。漏話信号Ｓ３１は、漏話率Ａ３１と入力信号Ｓｉｎ３との積で表される。Ｓ３２は、入力信号Ｓｉｎ３が波長多重フィルタ１、波長分離フィルタ２及び光伝送路３を伝送される間に出力信号Ｓｏｕｔ０２へ重層される漏話信号である。漏話信号Ｓ３２は、漏話率Ａ３２と入力信号Ｓｉｎ３との積で表される。
【００７９】
分配器４５は、光受信機１５からの出力信号Ｓｏｕｔ０１を、１：｛Ａ１２／（１−Ａ１２−Ａ１３）｝：｛Ａ１３／（１−Ａ１２−Ａ１３）｝の比率で差動合成回路５５、５６及び５７に分配する。すなわち、差動合成回路５５へは出力信号Ｓｏｕｔ０１を、差動合成回路５６へは｛Ａ１２／（１−Ａ１２−Ａ１３）｝×Ｓｏｕｔ０１の分配信号を、差動合成回路５７へは｛Ａ１３／（１−Ａ１２−Ａ１３）｝×Ｓｏｕｔ０１の分配信号を出力する。
【００８０】
分配器４６は、光受信機１６からの出力信号Ｓｏｕｔ０２を、｛Ａ２１／（１−Ａ２１−Ａ２３）｝：１：｛Ａ２３／（１−Ａ２１−Ａ２３）｝の比率で差動合成回路５５、５６及び５７に分配する。すなわち、差動合成回路５５へは｛Ａ２１／（１−Ａ２１−Ａ２３）｝×Ｓｏｕｔ０２の分配信号を、差動合成回路５６へは出力信号Ｓｏｕｔ０２を、差動合成回路５７へは｛Ａ２３／（１−Ａ２１−Ａ２３）｝×Ｓｏｕｔ０２の分配信号を出力する。
【００８１】
分配器４７は、光受信機１７からの出力信号Ｓｏｕｔ０３を、｛Ａ３１／（１−Ａ１３−Ａ３２）｝：｛Ａ３２／（１−Ａ３１−Ａ３２）｝：１の比率で差動合成回路５５、５６及び５７に分配する。すなわち、差動合成回路５５へは｛Ａ３１／（１−Ａ３１−Ａ３２）｝×Ｓｏｕｔ０３の分配信号を、差動合成回路５６には｛Ａ３２／（１−Ａ３１−Ａ３２）｝×Ｓｏｕｔ０３の分配信号を、差動合成回路５７には出力信号Ｓｏｕｔ０３を出力する。
【００８２】
上記の分配する比率｛Ａ１２／（１−Ａ１２−Ａ１３）｝、｛Ａ１３／（１−Ａ１２−Ａ１３）｝、｛Ａ２１／（１−Ａ２１−Ａ２３）｝、｛Ａ２３／（１−Ａ２１−Ａ２３）｝、｛Ａ３１／（１−Ａ３１−Ａ３２）｝、｛Ａ３２／（１−Ａ３１−Ａ３２）｝は、３個の光送信機への入力信号Ｓｉｎ１、Ｓｉｎ２及びＳｉｎ３を変数として、前記３個の光受信機の出力信号と、２×３個の漏話率との関係を表した連立方程式の解として得られた光受信機の出力信号の係数である。
【００８３】
差動合成回路５５は分配器４６及び４７から分配された分配信号の極性を反転させる。さらに差動合成回路５５は、分配器４５からの出力信号Ｓｏｕｔ０１と極性を反転させた分配器４６及び４７からの分配信号とを差動合成する。
【００８４】
差動合成回路５６は分配器４５及び４７から分配された分配信号の極性を反転させる。さらに差動合成回路５６は、分配器４６からの出力信号Ｓｏｕｔ０２と極性を反転させた分配器４５及び４７からの分配信号とを差動合成する。
【００８５】
差動合成回路５７は分配器４５及び４７から分配された分配信号の極性を反転させる。さらに差動合成回路５７は、分配器４７からの出力信号Ｓｏｕｔ０３と極性を反転させた分配器４６及び４７からの分配信号とを差動合成する。
【００８６】
出力端子６５は、差動合成回路５５で差動合成された調整出力信号Ｓｏｕｔ１１を出力する。出力端子６６は、差動合成回路５６で差動合成された調整出力信号Ｓｏｕｔ１２を出力する。出力端子６７は、差動合成回路５７で差動合成された調整出力信号Ｓｏｕｔ１３を出力する。
【００８７】
差動合成器４２の機能について説明する。
伝送する信号間で漏話がある場合、各出力信号へ漏話する漏話信号は下記のように表される。
【数１３】
2005217936.tif 000015
【００８８】
Ａ１２は入力信号Ｓｉｎ１から出力信号Ｓｏｕｔ０２へ漏話する漏話率である。Ａ１３は入力信号Ｓｉｎ１から出力信号Ｓｏｕｔ０３へ漏話する漏話率である。Ａ２１は入力信号Ｓｉｎ２から出力信号Ｓｏｕｔ０１へ漏話する漏話率である。Ａ２３は入力信号Ｓｉｎ２から出力信号Ｓｏｕｔ０３へ漏話する漏話率である。Ａ３１は入力信号Ｓｉｎ３から出力信号Ｓｏｕｔ０１へ漏話する漏話率である。Ａ３２は入力信号Ｓｉｎ３から出力信号Ｓｏｕｔ０２へ漏話する漏話率である。
【００８９】
このように、波長多重伝送信号の波長間で漏話がある場合、出力信号Ｓｏｕｔ０１は入力信号Ｓｉｎ１とともに入力信号Ｓｉｎ２及びＳｉｎ３からの漏話信号Ｓ２１及びＳ３１が重畳されている。出力信号Ｓｏｕｔ０２は入力信号Ｓｉｎ２とともに入力信号Ｓｉｎ１及びＳｉｎ３からの漏話信号Ｓ１２及びＳ３２が重畳されている。出力信号Ｓｏｕｔ０３は入力信号Ｓｉｎ３とともに入力信号Ｓｉｎ１及びＳｉｎ２からの漏話信号Ｓ１３及びＳ２３が重畳されている。このとき、光受信機１５、１６及び１７から出力される出力信号Ｓｏｕｔ０１、Ｓｏｕｔ０２及びＳｏｕｔ０３は、下記のように表される。
【数１４】
2005217936.tif 000016
【数１５】
2005217936.tif 000017
【数１６】
2005217936.tif 000018
【００９０】
差動合成回路５５は、分配器４５からの出力信号Ｓｏｕｔ０１と極性を反転させた分配器４６及び４７からの分配信号｛Ａ２１／（１−Ａ２１−Ａ２３）｝×Ｓｏｕｔ０２及び｛Ａ３１／（１−Ａ３１−Ａ３２）｝×Ｓｏｕｔ０３とを差動合成する。この結果、差動合成回路５５で合成されて出力端子６５から出力される調整出力信号Ｓｏｕｔ１１は次式で表せる。
【数１７】
2005217936.tif 000019
【００９１】
各出力信号Ｓｏｕｔ０１、Ｓｏｕｔ０２及びＳｏｕｔ０３はそれぞれ、数式１４、１５及び１７で表されることから、それらを数式１７に代入すると下記のようになる。
【数１８】
2005217936.tif 000020
【００９２】
漏話率は１より小さいので、漏話率を２乗した値はさらに１より小さく、１に比べて無視できると近似すれば、数式１８は次式のように近似できる。
【数１９】
2005217936.tif 000021
数式１９において、入力信号Ｓｉｎ１、Ｓｉｎ２及びＳｉｎ３の信号強度がほぼ同じ場合、第２項及び第３項は第１項に比べて無視できるほど十分小さいと近似できる。したがって、
【数２０】
2005217936.tif 000022
【００９３】
数式２０から、調整出力信号Ｓｏｕｔ１１は、入力信号Ｓｉｎ１だけから構成されており、漏話信号に含まれる成分である入力信号Ｓｉｎ２及びＳｉｎ３を除去することができた。このように、漏話信号の成分が重畳された光受信機の出力信号から、漏話信号が重畳されていない入力信号Ｓｉｎ１を復元することができる。
【００９４】
同様にして、差動合成回路５６から出力される調整出力信号Ｓｏｕｔ１２は下記のように近似できる。
【数２１】
2005217936.tif 000023
【００９５】
数式２１から、調整出力信号Ｓｏｕｔ１２は、入力信号Ｓｉｎ２だけから構成されており、漏話信号に含まれる成分である入力信号Ｓｉｎ１及びＳｉｎ３を除去することができた。このように、漏話信号の成分が重畳された光受信機の出力信号から、漏話信号が重畳されていない入力信号Ｓｉｎ２を復元することができる。
【００９６】
同様にして、差動合成回路５７から出力される調整出力信号Ｓｏｕｔ１３は下記のように近似できる。
【数２２】
2005217936.tif 000024
【００９７】
数式２２から、調整出力信号Ｓｏｕｔ１３は、入力信号Ｓｉｎ３だけから構成されており、漏話信号に含まれる成分である入力信号Ｓｉｎ１及びＳｉｎ２を除去することができた。このように、漏話信号の成分が重畳された光受信機の出力信号から、漏話信号が重畳されていない入力信号Ｓｉｎ３を復元することができる。
【００９８】
なお、数式１４、１５及び１６は、入力信号Ｓｉｎ１、Ｓｉｎ２及びＳｉｎ３を３つの変数とする線形の連立方程式と捉えれば、掃き出し法により入力信号Ｓｉｎ１、Ｓｉｎ２及びＳｉｎ３を変数として解き、入力信号Ｓｉｎ１、Ｓｉｎ２及びＳｉｎ３を光受信機から出力された出力信号Ｓｏｕｔ０１、Ｓｏｕｔ０２及びＳｏｕｔ０３を用いて表すことができる。
【００９９】
このことから、入力信号Ｓｉｎ１、Ｓｉｎ２及びＳｉｎ３の信号強度がほぼ同じでない場合でも、また漏話率を２乗した値を１に比べて無視できるほど十分小さいと近似できない場合であっても、連立方程式の一般的解法である掃き出し法を、分配器と差動合成器により実行することにより、漏話信号の成分が重畳された光受信機からの出力信号Ｓｏｕｔ０１、Ｓｏｕｔ０２及びＳｏｕｔ０３から、漏話信号が重畳されていない入力信号Ｓｉｎ１、Ｓｉｎ２及びＳｉｎ３を復元することができる。
【０１００】
光伝送路３に損失がある場合も、３つの波長それぞれに対して、損失が同じ場合には、図５に示す構成で、分配器４５、４６及び４７には上述の分配器と同じ分配の比率で漏話信号の成分を除去することができる。
【０１０１】
また、光受信機１５、１６及び１７からの出力を合成する比率は、Ｎ個の光送信機への入力信号Ｓｉｎ１、Ｓｉｎ２及びＳｉｎ３を変数として、前記Ｎ個の光受信機の出力信号と、２Ｎ個の漏話率との関係を表した連立方程式の解として得られた前記Ｎ個の光受信機の出力信号の係数そのものでなくてもよい。伝送中の損失などの出力信号ごとの相違が補正できるようにしてもよい。
【０１０２】
さらに、波長が４波以上の波長多重伝送システムにおいても、同様にして、漏話信号低減できるように、掃き出し法によって分配器の比率を求めた分配器を用いて差動合成することにより、漏話信号からの成分を低減することができる。
なお、差動合成回路５５、５６及び５７で行った極性の反転は、分配器４５、４６及び４７で行ってもよい。
【０１０３】
以上説明したように、Ｎ個の光受信機のうちの１つの光受信機からの出力とＮ個の光受信機のうちの他の（Ｎ−１）個の光受信機からの出力の一部の和とをそれぞれ差動合成することで、漏話信号による成分を相殺することができる。したがって、漏話を低減し、信号の劣化を軽減することが可能な波長多重伝送システム及び受信装置の提供が可能になる。
【０１０４】
＜実施形態３＞
波長多重伝送システムの他の一例について、図７を用いて説明する。図７は、Ｎを３としたときの波長多重伝送システム３４の構成例を説明する図である。
本発明に係る備わる受信装置は、さらに前記差動合成器の前段に、それぞれの光受信機からの出力の遅延時間差を調整する遅延時間調整器を設けている。
【０１０５】
遅延時間差は波長分散や回路特性のばらつき等によって生じる。遅延時間差が生じると、各出力信号の時間軸の方向にずれが生じる。差動合成器４２で差動合成する際には、この時間軸の方向のずれを調整し、同じ入力信号からの漏話信号を低減することが好ましい。
【０１０６】
図７において、３４は波長多重伝送システム、７２は送信装置、７７は受信装置、３は光伝送路、１０、１１及び１２は光送信機、１は波長多重フィルタ、２０、２１及び２２は入力端子、２は波長分離フィルタ、１５、１６及び１７は光受信機、４２は差動合成器である。差動合成器４２は、分配器４５、４６及び４７と、差動合成回路５５、５６及び５７とからなる。送信装置７２は、光送信機１０、１１及び１２と、波長多重フィルタ１とを備える。受信装置７７は、波長分離フィルタ２と、光受信機１５、１６及び１７と、差動合成器４２とを備える。
【０１０７】
図７に示した波長多重伝送システム３４は、図５で説明した波長多重伝送システム３３とほぼ同様のシステムである。波長多重伝送システム３４では、波長多重伝送システム３３で示した差動合成器４２の前段に遅延時間調整器３５が配置されている。
上記の遅延時間調整器３５を除く構成要素の機能及び配置は、実施形態１及び実施形態２で説明したと同様である。
【０１０８】
光受信機１５、１６及び１７の出力端子はそれぞれ遅延時間調整器３５の入力端子に接続される。遅延時間調整器３５の出力端子はそれぞれ差動合成回路４５、４６及び４７に接続される。遅延時間調整器３５は、伝送する信号の遅延時間差を解消するものであればよい。
【０１０９】
波長多重伝送システム３４の動作は遅延時間調整器３５を除いて図１で説明したものと同様である。遅延時間調整器３５に関係する動作について説明する。
光受信機１５は入力信号Ｓｉｎ１からの光信号を電気信号に変換して出力信号Ｓｏｕｔ０１を出力する。光受信機１６は入力信号Ｓｉｎ２からの光信号を電気信号に変換して出力信号Ｓｏｕｔ０２を出力する。光受信機１７は入力信号Ｓｉｎ３からの光信号を電気信号に変換して出力信号Ｓｏｕｔ０３を出力する。光受信機１５、１６及び１７は、遅延時間調整器３５へ各出力信号を出力する。
【０１１０】
出力信号Ｓｏｕｔ０１、Ｓｏｕｔ０２及びＳｏｕｔ０３の遅延時間差を遅延時間調整器３５でそれぞれの遅延時間差を調整する。遅延時間調整器３５は、遅延時間差を調整した出力信号Ｓｏｕｔ０１、Ｓｏｕｔ０２及びＳｏｕｔ０３をそれぞれ分配器４５、４６及び４７に出力する。これにより、遅延時間差が調整され、同期された出力信号Ｓｏｕｔ０１、Ｓｏｕｔ０２及びＳｏｕｔ０３を用いて差動合成器４２で合成することが可能になる。
差動合成器４２での構成及び機能は実施形態２で説明したのと同様である。これにより、調整出力信号Ｓｏｕｔ１１、Ｓｏｕｔ１２及びＳｏｕｔ１３から漏話信号に含まれる成分をより正確に除去することができる。
【０１１１】
したがって、漏話を低減し、さらに信号の劣化を軽減することのできる受信装置及び波長多重伝送システムの提供が可能になる。
【０１１２】
＜実施形態４＞
本発明に係る送信装置及び受信装置の調整方法は、波長多重伝送システムでの漏話信号を測定し、測定された漏話信号から波長多重伝送で生じた漏話を除去する方法である。
送信装置及び受信装置の調整方法の一例について、図８を用いて説明する。図８は、Ｎを２としたときの送信装置及び受信装置の調整方法について説明する図である。また図８に示した波長伝送システム３１は、図３で説明した波長伝送システム３１と同様の構成、配置及び機能を有する。
【０１１３】
ただし、本実施形態では、光送信機１０及び１１はさらに所定の変調周波数で変調した入力信号を送信することができるものであってもよい。また、図８に示したＳｉｎ１及びＳｉｎ２は、各光送信機１０及び１１で変調する周波数ｆ１及びｆ２で変調した入力信号を示す。
【０１１４】
光送信機ごとに異なる変調周波数で変調した入力信号を送信し、１の変調周波数について当該変調周波数で入力信号を変調した光送信機と同一の波長の光信号を受信する光受信機からの出力と当該受信機以外のそれぞれの光受信機からの出力との出力比を求めることを光送信機ごとに行う。
【０１１５】
送信装置７０の調整方法について説明する。発振器でアナログの入力信号を発生させ、光送信機１０及び１１に入力する。光送信機１０は周波数ｆ１の周波数に変調し、周波数ｆ１を有する入力信号Ｓｉｎ１を発生させる。光送信機１０はさらに入力信号Ｓｉｎ１を波長λ１の光信号に変換し、波長多重フィルタ１へ出力する。光送信機１１は周波数ｆ２の周波数に変調し、周波数ｆ２を有する入力信号Ｓｉｎ２を発生させる。光送信機１１はさらにＳｉｎ２を波長λ２の光信号に変換し、波長多重フィルタ１へ出力する。波長多重フィルタ１は、入力された入力信号Ｓｉｎ１及びＳｉｎ２を波長多重して波長多重信号を光伝送路３へ出力する。
【０１１６】
受信装置７３の調整方法について説明する。波長分離フィルタ２で送信装置７０から送信された波長多重信号を波長ごとに分離する。すなわち、波長λ１の光信号を分離し、光受信機１５に出力する。波長λ２の光信号を分離し、光受信機１６に出力する。
【０１１７】
光受信機１５で光信号を電気信号へ変換し、出力信号Ｓｏｕｔ０１を出力する。光受信機１６で光信号を電気信号へ変換し、出力信号Ｓｏｕｔ０２を出力する。出力信号Ｓｏｕｔ０１及びＳｏｕｔ０２の出力を周波数ごとに測定する。
出力信号Ｓｏｕｔ０１及びＳｏｕｔ０２の周波数成分の例を図９に示した。図９は出力信号Ｓｏｕｔ０１及びＳｏｕｔ０２の出力を周波数ごとに同時に測定した測定結果の例である。横軸は周波数、縦軸は出力強度を表す。図９（ａ）は出力信号Ｓｏｕｔ０１を、図９（ｂ）は出力信号Ｓｏｕｔ０２を示す。
【０１１８】
漏話があれば、出力信号Ｓｏｕｔ０１及びＳｏｕｔ０２ともに、周波数ｆ１及びｆ２に信号出力が検出される。出力信号Ｓｏｕｔ０１で得られる周波数ｆ１の信号は、周波数ｆ１で変調した入力信号Ｓｉｎ１の光送信機１０と同一の波長λ１の光信号を受信したものである。Ａは出力信号Ｓｏｕｔ０１に含まれる周波数ｆ１の出力の大きさを示す。出力信号Ｓｏｕｔ０１で得られる周波数ｆ２の信号は、入力信号Ｓｉｎ２からの漏話信号を受信したものである。Ｂは出力信号Ｓｏｕｔ０１に含まれる周波数ｆ２の出力の大きさを示す。同様に、出力信号Ｓｏｕｔ０２で得られる周波数ｆ２の信号は、周波数ｆ２で変調した入力信号Ｓｉｎ２の光送信機１１と同一の波長λ２の光信号を受信したものである。Ｃは出力信号Ｓｏｕｔ０２に含まれる周波数ｆ１の出力の大きさを示す。出力信号Ｓｏｕｔ０２で得られる周波数ｆ２の信号は、入力信号Ｓｉｎ１からの漏話信号を受信したものである。Ｄは出力信号Ｓｏｕｔ０２に含まれる周波数ｆ２の出力の大きさを示す。これらの信号出力から、１の変調周波数をｆ１としたとき、前記出力比となるＣ／Ａが求められる。また、１の変調周波数をｆ２としたとき、前記出力比となるＤ／Ｂが求められる。
【０１１９】
ここで、入力信号Ｓｉｎ１及びＳｉｎ２に対する出力の大きさＡ，Ｂ、Ｃ及びＤの比を求め、前記Ｎ個の光送信機への入力信号を変数として、前記Ｎ個の光受信機の出力信号と、２Ｎ個の漏話率との関係を表した連立方程式の解を求める。
【０１２０】
入力信号Ｓｉｎ１及びＳｉｎ２の出力信号Ｓｏｕｔ０１及びＳｏｕｔ０２は、実施形態１で説明したように、次式で表せる。
【数２３】
2005217936.tif 000025
【数２４】
2005217936.tif 000026
【０１２１】
入力信号Ｓｉｎ１、Ｓｉｎ２及びＳｉｎ３を変数として、以下連立方程式を解いていく。数式２３の変数Ｓｉｎ１の係数を１になるよう、数式２３の両辺に｛１／（１−Ａ１２）｝をかける。
【数２５】
2005217936.tif 000027
【０１２２】
このようにしてできた数式２５を用いて、数式２４の変数Ｓｉｎ１の係数が０になるよう数式２５から変数Ｓｉｎ１を表し、それを数式２４に代入する。
数式２５から変数Ｓｉｎ１を表すと、
【数２６】
2005217936.tif 000028
【０１２３】
数式２６を数式２４に代入する。
【数２７】
2005217936.tif 000029
数式２７を整理すると、
【数２８】
2005217936.tif 000030
【０１２４】
数式２７から、変数Ｓｉｎ２の係数を１になるように数式２８の両辺を｛（１−Ａ２１）−Ａ１２×Ａ２１／（１−Ａ１２）｝で割ると、
【数２９】
2005217936.tif 000031
【０１２５】
数式２９を整理して、
【数３０】
2005217936.tif 000032
さらに整理して、
【数３１】
2005217936.tif 000033
このようにして、変数Ｓｉｎ２は解けた。
【０１２６】
次に数式３１を数式２６に代入して、
【数３２】
2005217936.tif 000034
【０１２７】
数式３２を整理すると、
【数３３】
2005217936.tif 000035
【０１２８】
さらに整理すると、
【数３４】
2005217936.tif 000036
【０１２９】
さらに整理すると、
【数３５】
2005217936.tif 000037
【０１３０】
さらに整理すると、
【数３６】
2005217936.tif 000038
【０１３１】
さらに整理すると、
【数３７】
2005217936.tif 000039
このようにして、変数Ｓｉｎ１は解けた。
【０１３２】
以上述べたように、Ｎ個の光受信機からの入力信号を変数として、Ｎ個の光受信機の光受信機の出力信号と、２Ｎ個の漏話率との関係を表した連立方程式の解を求めることができる。
【０１３３】
前記Ｎ個の光受信機からの出力を合成する比率を、前記連立方程式の解として得られた前記Ｎ個の光受信機の出力信号の係数と略等しくなるように設定する。
数式３１及び３７から、漏話信号を除去し、入力信号Ｓｉｎ１を出力信号Ｓｏｕｔ０１及びＳｏｕｔ０２から再生するには、出力信号Ｓｏｕｔ０１に(１−Ａ２１)／（１−Ａ２１−Ａ１２）を掛けたものから、出力信号Ｓｏｕｔ０２にＡ２１／（１−Ａ２１−Ａ１２）を掛けたものが引かれるように図８における差動合成回路５５に入力すれば漏話信号の成分を除去できる。
【０１３４】
すなわち、分配器４５及び４６において、１／（１−Ａ２１−Ａ１２）で増幅して、次のように差動合成すればよい。出力信号Ｓｏｕｔ０１に分配器４５の比率（１−Ａ２１）をかけたものから、出力信号Ｓｏｕｔ０２に分配器４６の比率Ａ２１を掛けたものが引かれるようにして、差動合成回路５５に入力する。出力信号Ｓｏｕｔ０２に分配器４６の比率（１−Ａ１２）を掛けたものから、出力信号Ｓｏｕｔ０１に分配器４５の比率Ａ１２をかけたものが引かれるように、差動合成回路５６に入力する。
【０１３５】
これは、差動合成回路５５だけを考えれば、出力信号Ｓｏｕｔ０１に分配器４５の比率１を掛けたものから、出力信号Ｓｏｕｔ０２に分配器４６の比率｛Ａ２１／（１−Ａ２１）｝を掛けたものが引かれるように、差動合成回路５５に入力すればよいことになる。
【０１３６】
また、差動合成回路５６の方だけを考えれば、差動合成回路５５と同様に、出力信号Ｓｏｕｔ０２に分配器４６の比率１を掛けたものから出力信号Ｓｏｕｔ０１に分配器４５の比率｛Ａ１２／（１−Ａ１２）｝を掛けたものが引かれるように、差動合成回路５６に入力すればよいことになる。
【０１３７】
すなわち、光受信機１５から出力された出力信号Ｓｏｕｔ０１を、分配器４５で、１：｛Ａ２１／（１−Ａ２１）｝の比率で分配し、それぞれを差動合成回路５５及び５６へ入力し、光受信機１６から出力された出力信号Ｓｏｕｔ０２を、分配器４６で、｛Ａ１２／（１−Ａ１２）｝：１の比率で分配し、それぞれを差動合成回路５５及び５６へ入力すればよい。
【０１３８】
さらに、分配率Ａ１２及びＡ２１は１に比べて無視できるほど十分に小さいと近似できる。すなわち、入力信号Ｓｉｎ１は（１−Ａ２１）×Ｓｉｎ１と、入力信号Ｓｉｎ２は（１−Ａ２１）×Ｓｉｎ２と等しいと近似できる。このため、光受信機１５で測定された周波数ｆ１の出力は入力信号Ｓｉｎ１と等しく、光受信機１６で測定された周波数ｆ２の出力は入力信号Ｓｉｎ２と等しいと近似できる。これにより、数式１で定義される漏話率Ａ２１は前述の図９で説明した出力比Ｃ／Ａ、漏話率Ａ１２は前述の出力比Ｂ／Ｄとすることができる。したがって、前記出力比により、各分配器での分配率を設定することができる。
【０１３９】
さらに分配率Ａ１２及びＡ２１は１に比べて無視できるほど十分に小さいと近似すると、分配器で分配する比率をさらに単純化することもできる。すなわち、光受信機１５から出力された出力信号Ｓｏｕｔ０１を、分配器４５で、１：Ａ２１の比率で分配し、それぞれを差動合成回路５５及び５６へ入力し、光受信機１６から出力された出力信号Ｓｏｕｔ０２を、分配器４６で、Ａ１２：１の比率で分配し、それぞれを差動合成回路５５及び５６へ入力してもよい。
【０１４０】
上記はＮを２としたときの例であるが、Ｎが２以上の整数であれば成り立つ。
以上説明したように、漏話率を測定して差動合成器での分配率を設定し、Ｎ個の光受信機のうちの１つの光受信機からの出力とＮ個の光受信機のうちの他の（Ｎ−１）個の光受信機からの出力の一部の和とをそれぞれ差動合成することで、漏話信号による成分を相殺することができる。したがって、漏話を低減し、信号の劣化を軽減することが可能になる。
【０１４１】
＜実施形態５＞
本発明に係る送信装置及び受信装置の調整方法は、波長多重伝送システムでの漏話信号を測定し、測定された漏話信号から波長多重伝送で生じた漏話を除去する方法である。
【０１４２】
送信装置及び受信装置の調整方法の一例について、前述の図８を用いて説明する。図８は、Ｎを２としたときの送信装置及び受信装置の調整方法について説明する図である。また図８に示した波長伝送システム３１は、図３で説明した波長伝送システム３１と同様の構成、配置及び機能を有する。
ただし、本実施形態では、図８に示したＳｉｎ１及びＳｉｎ２は、各光送信機１０及び１１で変調する周波数ｆ１及びｆ２で変調した入力信号を示す。
【０１４３】
本発明に係る送信装置及び受信装置の調整方法は、入力信号をそれぞれ異なる波長の光信号で送信するＮ個（但し、Ｎは２以上の整数である。）の光送信機と、前記Ｎ個の光送信機からのＮ個の光信号を波長多重して出力する波長多重フィルタと、を備える送信装置、及び前記波長多重された光信号を波長分離してＮ個の光信号を出力する波長分離フィルタと、前記波長分離フィルタからのＮ個の光信号をそれぞれ受信して出力信号を出力するＮ個の光受信機と、前記Ｎ個の光受信機のうちの１つの光受信機からの出力及び前記Ｎ個の光受信機のうちの他の（Ｎ−１）個の光受信機からの出力の和をそれぞれ差動合成する差動合成器と、を備える受信装置の調整方法である。
【０１４４】
さらに本発明に係る送信装置及び受信装置の調整方法は、１つの変調周波数で変調した入力信号を送信し、当該１つの光送信機を除いて他の光送信機の光信号を遮断し、前記入力信号で変調する光送信機と同一の波長の光信号を受信する光受信機からの出力と当該受信機以外のそれぞれの光受信機からの出力との出力比を求めることを光送信機ごとに行う手順と、前記Ｎ個の光送信機への入力信号を変数として、前記Ｎ個の光受信機の出力信号と、２Ｎ個の漏話率との関係を表した連立方程式の解を求める手順と、前記Ｎ個の光受信機からの出力を合成する比率を、前記連立方程式の解として得られた前記Ｎ個の光受信機の出力信号の係数と略等しくなるように設定する手順と、を含む。
【０１４５】
送信装置７０の調整方法について説明する。発振器でアナログの入力信号を発生させ、光送信機１０に入力する。光送信機１０は周波数ｆ１の周波数に変調し、周波数ｆ１を有する入力信号Ｓｉｎ１を発生させる。光送信機１０はさらに入力信号Ｓｉｎ１を波長λ１の光信号に変換し、波長多重フィルタ１へ出力する。光送信機１０が光信号を出力するとき、光送信機１１は光信号を出力しない。光送信機１１は周波数ｆ２の周波数に変調し、周波数ｆ２を有する入力信号Ｓｉｎ２を発生させる。光送信機１１はさらにＳｉｎ２を波長λ２の光信号に変換し、波長多重フィルタ１へ出力する。光送信機１１が光信号を出力するとき、光送信機１０は光信号を出力しない。波長多重フィルタ１は、入力された入力信号Ｓｉｎ１及びＳｉｎ２を波長多重して波長多重信号を光伝送路３へ出力する。
【０１４６】
光送信機１０から光信号を出力した場合について、受信装置７３の調整方法について説明する。波長分離フィルタ２で送信装置７０から送信された波長多重信号を波長ごとに分離する。すなわち、波長分離フィルタ２は波長λ１の光信号を分離し、光受信機１５に出力する。波長分離フィルタ２は波長λ２の光信号を分離し、光受信機１６に出力する。
【０１４７】
光受信機１５で光信号を電気信号へ変換し、出力信号Ｓｏｕｔ０１を出力する。光受信機１６で光信号を電気信号へ変換し、出力信号Ｓｏｕｔ０２を出力する。出力信号Ｓｏｕｔ０１及びＳｏｕｔ０２の出力を測定する。出力信号Ｓｏｕｔ０１及びＳｏｕｔ０２から、周波数ｆ１の信号出力が検出される。この結果、信号出力から、１の変調周波数ｆ１のときの、入力信号を変調する光送信機と同一の波長の光信号を受信する光受信機からの出力と光受信機以外のそれぞれの光受信機からの出力との出力比を求めることができる。
【０１４８】
また、１つの光送信機１１を除いて他の光送信機１０の光信号を遮断し、周波数ｆ２に入力信号Ｓｉｎ２を変調する光送信機１１と同一の波長λ２の光信号を受信する光受信機４６からの出力と光受信機４６以外のそれぞれの光受信機４５からの出力との出力比を送信機ごとに求めることができる。
【０１４９】
前記Ｎ個の光送信機への入力信号を変数として、前記Ｎ個の光受信機の出力信号と、２Ｎ個の漏話率との関係を表した連立方程式の解を求める。
【０１５０】
出力信号Ｓｏｕｔ０１で得られる周波数ｆ１の信号出力は、周波数ｆ１で変調した入力信号Ｓｉｎ１の光送信機１０と同一の波長λ１の光信号を受信したものとほぼ同じである。出力信号Ｓｏｕｔ０２で得られる周波数ｆ１の信号出力は、入力信号Ｓｉｎ１から出力信号Ｓｏｕｔ０２への前述の漏話信号Ｓ１２である。したがって数式１より漏話率Ａ１２を測定することができる。漏話率Ａ２１についても同様に測定できる。
【０１５１】
当該連立方程式及びその解法は実施形態４で示したで説明したとおりである。実施形態４のようにして、数式２３及び２４を入力信号Ｓｉｎ１及びＳｉｎ２を変数として解くことができる。このようにして、Ｎ個の光受信機からの入力信号を変数として、Ｎ個の光受信機の光受信機の出力信号と、２Ｎ個の漏話率との関係を表した連立方程式の解を求めることができる。
前記Ｎ個の光受信機からの出力を合成する比率を、前記連立方程式の解として得られた前記Ｎ個の光受信機の出力信号の係数と略等しくなるように設定する。
【０１５２】
当該手順は実施形態４で説明したとおりである。
以上説明したように、漏話率を測定して差動合成器での分配率を設定し、Ｎ個の光受信機のうちの１つの光受信機からの出力とＮ個の光受信機のうちの他の（Ｎ−１）個の光受信機からの出力の一部の和とをそれぞれ差動合成することで、漏話信号による成分を相殺することができる。したがって、漏話を低減し、信号の劣化を軽減することが可能になる。
【０１５３】
当該送信装置及び受信装置の調整方法は、それぞれの光送信機からそれぞれの光受信機への信号の遅延時間差をそれぞれの光受信機について行う手順と、前記それぞれの差動合成器におけるそれぞれの光受信機からの出力の合成を前記遅延時間差を補償するように設定する手順と、を含むことが好ましい。
【０１５４】
前述の実施形態３で説明した図７を用いて説明する。図７は、Ｎを３としたときの波長多重伝送システム３４の構成例を説明する図である。図７に示されている構成及び機能は前述の図７で説明したのと同様である。
【０１５５】
波長分離フィルタ２は光伝送路３で伝送した波長多重信号を波長λ１、λ２及びλ３の光信号に分離する。光受信機１５は波長分離フィルタ２が分離した波長λ１の光信号を電気信号に変換し、出力信号Ｓｏｕｔ０１を遅延時間調整器３５へ出力する。光受信機１６は波長分離フィルタ２が分離した波長λ２の光信号を電気信号に変換し、出力信号Ｓｏｕｔ０２を遅延時間調整器３５へ出力する。光受信機１７は波長分離フィルタ３が分離した波長λ３の光信号を電気信号に変換し、出力信号Ｓｏｕｔ０３を遅延時間調整器３５へ出力する。
【０１５６】
出力信号Ｓｏｕｔ０１、Ｓｏｕｔ０２及びＳｏｕｔ０３の遅延時間差を遅延時間調整器３５でそれぞれの遅延時間差を調整する。遅延時間調整器３５は、遅延時間差を調整した出力信号Ｓｏｕｔ０１、Ｓｏｕｔ０２及びＳｏｕｔ０３をそれぞれ分配器４５、４６及び４７に出力する。これにより、遅延時間差が調整され、同期された出力信号Ｓｏｕｔ０１、Ｓｏｕｔ０２及びＳｏｕｔ０３を用いて差動合成器４２で合成することが可能になる。
差動合成器４２での構成及び機能は実施形態２で説明したのと同様である。これにより、調整出力信号Ｓｏｕｔ１１、Ｓｏｕｔ１２及びＳｏｕｔ１３から漏話信号に含まれる成分をより正確に除去することができる。
【０１５７】
したがって、漏話を低減し、さらに信号の劣化を軽減することのできる受信装置及び波長多重伝送システムの提供が可能になる。
【産業上の利用可能性】
【０１５８】
本発明は、受信装置で電気信号を差動合成するだけで漏話を低減できる波長多重伝送システムであって、顧客のニーズに応じて随時漏話を低減することが可能な波長多重伝送システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０１５９】
【図１】波長多重伝送システムの従来の構成を示した模式図である。
【図２】従来の波長多重伝送システムにおける信号の流れを説明する図である。
【図３】本発明の波長多重伝送システム３１の構成例を説明する図である。
【図４】本発明の波長多重伝送システム３１で伝送される信号について説明する図である。
【図５】本発明の波長多重伝送システム３３の構成例を説明する図である。
【図６】本発明の波長多重伝送システム３３で伝送される信号について説明する図である。
【図７】本発明の波長多重伝送システム３４の構成例を説明する図である。
【図８】本発明の送信装置及び受信装置の調整方法について説明する図である。
【図９】本発明の出力信号の出力を周波数ごとに同時に測定した測定結果の例である。
【符号の説明】
【０１６０】
１  波長多重フィルタ
２  波長分離フィルタ
３  光伝送路
１０、１１、１２  光送信機
１５、１６、１７  光受信機
４１、４２  差動合成器
３５  遅延時間調整器
７０、７２  送信装置
７１、７３、７５、７７  受信装置
３０、３１、３３、３４  波長多重伝送システム
２０、２１、２２  入力端子
２５、２６、６５、６６、６７  出力端子
４５、４６、４７  分配器
５５、５６、５７  差動合成回路
Ｓｉｎ１、Ｓｉｎ２、Ｓｉｎ３  入力信号
Ｓｏｕｔ０１、Ｓｏｕｔ０２、Ｓｏｕｔ０３  出力信号
Ｓｏｕｔ１１、Ｓｏｕｔ１２、Ｓｏｕｔ１３  調整出力信号
Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ２１、Ｓ２３、Ｓ３１、Ｓ３２  漏話信号
λ１、λ２、λ３  波長
ｆ１、ｆ２  周波数
Ａ  出力信号Ｓｏｕｔ０１における周波数ｆ１の信号の強度
Ｂ  出力信号Ｓｏｕｔ０１における周波数ｆ２の漏話信号の強度
Ｃ  出力信号Ｓｏｕｔ０２における周波数ｆ１の漏話信号の強度
Ｄ  出力信号Ｓｏｕｔ０２における周波数ｆ２の信号の強度
【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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