(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる周波数の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、
該第１特定周波数成分検出部にて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部とをそなえるとともに、
該伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の前記第１特定周波数成分とは異なり前記ビットレートに応じて定まる第２特定周波数成分を検出する第２特定周波数成分検出部と、
第２特定周波数成分検出部にて検出された上記第２特定周波数成分の強度についての情報を検出する第２強度検出部と、
該第２強度検出部で検出された該第２特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、該伝送路の波長分散量を制御する波長分散制御部とをそなえて構成されたことを特徴とする、分散補償制御装置。
【請求項２】
上記伝送光信号がＮＲＺ光信号である場合には、該第１特定周波数成分検出部が、該第１特定周波数成分として、ビットレートの１／２に相当する周波数を検出するように構成されるとともに、
該第２特定周波数成分検出部が、該第２特定周波数成分として、ビットレートに相当する周波数を検出するように構成されたことを特徴とする、請求項１記載の分散補償制御装置。
【請求項３】
該偏波モード分散制御部が、該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波モード分散補償器に対して偏波モード分散制御量を設定するように構成されたことを特徴とする、請求項１記載の分散補償制御装置。
【請求項４】
該偏波モード分散制御部が、
任意の伝送光信号を構成する光波形におけるベースバンドスペクトル中の周波数成分の強度を表す関数であって、且つ、当該周波数情報と偏波モード分散量を示すパラメータとを変数とした第１関数を用いることにより、該第１強度検出部にて検出された上記第１特定周波数成分の強度から、上記伝送光信号の偏波モード分散量を検出する偏波モード分散量検出部と、
該偏波モード分散量検出部にて検出された上記偏波モード分散量に基づいて、上記伝送光信号の偏波モード分散を補償するための制御量としてのパラメータ情報を有するパラメータ設定制御信号を、該偏波モード分散補償器に対して出力するパラメータ設定部とをそなえて構成されたことを特徴とする、請求項３記載の分散補償制御装置。
【請求項５】
該伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中における前記第１特定周波数成分及び第２特定周波数成分とは異なり前記ビットレートに応じて定まる第３特定周波数成分を検出する第３特定周波数成分検出部と、
該第３特定周波数成分検出部にて検出された上記第３特定周波数成分の強度についての情報を検出する第３強度検出部とをそなえるとともに、
該偏波モード分散制御部が、
任意の伝送光信号を構成する光波形におけるベースバンドスペクトル中の周波数成分の強度を表す関数であって、且つ、当該周波数情報と偏波モード分散量を示すパラメータとを変数とした第１関数を用いることにより、該第１強度検出部及び該第３強度検出部にてそれぞれ検出された該第１特定周波数成分の強度及び該第３特定周波数成分の強度から、上記伝送光信号の偏波モード分散量を検出する偏波モード分散量検出部と、
該偏波モード分散量検出部にて検出された上記偏波モード分散量に基づいて、上記伝送光信号の偏波モード分散を補償するための制御量としてのパラメータ情報を有するパラメータ設定制御信号を、該偏波モード分散補償器に対して出力するパラメータ設定部とをそなえて構成されたことを特徴とする、請求項３記載の分散補償制御装置。
【請求項６】
上記パラメータ情報を、２つの偏波モード間の遅延量（Δτ）と、上記２つの偏波モードへの光強度の分岐比（γ）のうちの少なくとも一方としたことを特徴とする、請求項４又は請求項５に記載の分散補償制御装置。
【請求項７】
該パラメータ設定部が、上記伝送光信号の受信端となる受信端装置に設けられた偏波モード分散補償器に対して、上記パラメータ情報を設定するためのパラメータ設定制御信号を出力するように構成されたことを特徴とする、請求項４又は請求項５に記載の分散補償制御装置。
【請求項８】
該パラメータ設定部が、上記伝送光信号を送信する送信端装置又は上記伝送光信号を増幅中継する中継装置に設けられた偏波モード分散補償器に対して、上記パラメータ情報を設定するためのパラメータ設定制御信号を出力するように構成されたことを特徴とする、請求項４又は請求項５に記載の分散補償制御装置。
【請求項９】
該パラメータ設定部から出力されるパラメータ設定制御信号に、予め設定された、前記パラメータ設定制御信号に変調を与えるための所定の低周波信号を重畳するとともに、該第１強度検出部からの上記第１特定周波数成分の強度に含まれる上記低周波信号成分が零となるように、該パラメータ設定部におけるパラメータ設定を制御することにより、上記伝送光信号の偏波モード分散の補償量を最適化する補償量最適化制御部をそなえて構成されたことを特徴とする、請求項４又は請求項５に記載の分散補償制御装置。
【請求項１０】
該偏波モード分散制御部が、該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波制御器及び偏波モード間遅延器のうちの少なくとも一方をフィードバック制御するように構成されたことを特徴とする、請求項１記載の分散補償制御装置。
【請求項１１】
該偏波モード間遅延器が、偏波ビームスプリッタによって各偏波モード成分を分離して、可変光遅延路によって各偏波モード成分間に遅延差を与えた後に合波するデバイスとして構成されていることを特徴とする、請求項１０記載の分散補償制御装置。
【請求項１２】
該偏波モード間遅延器が、偏波分散値の異なる複数の偏波保持ファイバを並列に配置し、該伝送路の偏波モード分散量に従って、光信号を透過させる偏波保持ファイバを光スイッチで切り換えるデバイスとして構成されていることを特徴とする、請求項１０記載の分散補償制御装置。
【請求項１３】
該偏波モード分散制御部から上記の偏波制御器及び偏波モード間遅延器へ出力される制御信号に、予め設定された、前記制御信号に変調を与えるための所定の低周波信号を重畳するとともに、該第１強度検出部らの上記第１特定周波数成分の強度に含まれる上記低周波信号成分が零となるように、上記の偏波制御器及び偏波モード間遅延器を制御することにより、上記伝送光信号の偏波モード分散の補償量を最適化する補償量最適化制御部をそなえて構成されたことを特徴とする、請求項１０記載の分散補償制御装置。
【請求項１４】
該偏波モード間遅延器が、偏波保持ファイバで構成されたことを特徴とする、請求項１０記載の分散補償制御装置。
【請求項１５】
該偏波モード間遅延器が、遅延量を固定した状態の可変偏波モード間遅延器で構成されたことを特徴とする、請求項１０記載の分散補償制御装置。
【請求項１６】
該第１特定周波数成分検出部にて検出された上記第１特定周波数成分に基づいて、受信信号のタイミング抽出を行なうタイミング抽出部をそなえて構成されたことを特徴とする、請求項１記載の分散補償制御装置。
【請求項１７】
該波長分散制御部が、該第２強度検出部で検出された該第２特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、該伝送路中に設けられた波長分散補償器に対して波長分散制御量を設定するように構成されたことを特徴とする、請求項１記載の分散補償制御装置。
【請求項１８】
該波長分散制御部が、
該第２強度検出部にて検出された上記第２特定周波数成分の強度から、所定周波数成分強度の波長分散値依存性に基づいた関数である、所定の第２関数による演算を行なうことにより上記伝送光信号の波長分散量を検出する波長分散量検出部と、該波長分散量検出部にて検出された上記波長分散量に基づいて、上記伝送光信号の波長分散を補償すべく、該波長分散補償器に対して波長分散制御量を設定する波長分散制御量設定部とをそなえて構成されたことを特徴とする、請求項１７記載の分散補償制御装置。
【請求項１９】
該波長分散制御部が、該第２強度検出部で検出された該第２特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、該伝送路中に設けられた波長分散補償器をフィードバック制御するように構成されたことを特徴とする、請求項１記載の分散補償制御装置。
【請求項２０】
該第１強度検出部が、検出した上記第１特定周波数成分の強度についての情報をモニタ信号として出力しうるように構成されていることを特徴とする、請求項１記載の分散補償制御装置。
【請求項２１】
該第２強度検出部が、検出した上記第２特定周波数成分の強度についての情報をモニタ信号として出力しうるように構成されていることを特徴とする、請求項１記載の分散補償制御装置。
【請求項２２】
伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる周波数の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、
該第１特定周波数成分検出部で検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部とをそなえ、
該偏波モード分散制御部が、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波モード分散補償器に対して偏波モード分散制御量を設定するように構成されるとともに、
任意の伝送光信号を構成する光波形におけるベースバンドスペクトル中の周波数成分の強度を表す関数であって、且つ、当該周波数情報と偏波モード分散量を示すパラメータとを変数とした第１関数を用いることにより、該第１強度検出部にて検出された上記第１特定周波数成分の強度から、上記伝送光信号の偏波モード分散量を検出する偏波モード分散量検出部と、
該偏波モード分散量検出部にて検出された上記偏波モード分散量に基づいて、上記伝送光信号の偏波モード分散を補償するための制御量としてのパラメータ情報を有するパラメータ設定制御信号を、該偏波モード分散補償器に対して出力するパラメータ設定部とをそなえ、
該パラメータ設定部が、
伝送路上の任意の位置に設けられた第１の偏波モード分散補償器に対して、２つの偏波モードへの光強度の分岐比（γ）を設定するための第１のパラメータ設定制御信号を出力する一方、該第１の偏波モード分散補償器よりも後段に配置された第２の偏波モード分散補償器に対して、上記２つの偏波モード間の遅延量（Δτ）を設定するための第２のパラメータ設定制御信号を出力するように構成されたことを特徴とする、分散補償制御装置。
【請求項２３】
伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる周波数の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、
該第１特定周波数成分検出部で検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部とをそなえ、
該偏波モード分散制御部が、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波モード分散補償器に対して偏波モード分散制御量を設定するように構成されるとともに、
任意の伝送光信号を構成する光波形におけるベースバンドスペクトル中の周波数成分の強度を表す関数であって、且つ、当該周波数情報と偏波モード分散量を示すパラメータとを変数とした第１関数を用いることにより、該第１強度検出部にて検出された上記第１特定周波数成分の強度から、上記伝送光信号の偏波モード分散量を検出する偏波モード分散量検出部と、
該偏波モード分散量検出部にて検出された上記偏波モード分散量に基づいて、上記伝送光信号の偏波モード分散を補償するための制御量としてのパラメータ情報を有するパラメータ設定制御信号を、該偏波モード分散補償器に対して出力するパラメータ設定部と、
該パラメータ設定部から出力されるパラメータ設定制御信号に、予め設定された所定の低周波信号を重畳するとともに、該第１強度検出部からの上記第１特定周波数成分の強度に含まれる上記低周波信号成分が零となるように、該パラメータ設定部におけるパラメータ設定を制御することにより、上記伝送光信号の偏波モード分散の補償量を最適化する補償量最適化制御部とをそなえ、
該補償量最適化制御部が、
互いに異なる低周波成分を有する２つの低周波信号を、上記所定の低周波信号として上記パラメータ設定制御信号に重畳するように構成されるとともに、
該第１強度検出部からの上記第１特定周波数成分の強度に含まれる上記２つの低周波信号成分のうちの一方の低周波信号成分が零となるように、該パラメータ設定部における２つの偏波モードへの光強度の分岐比（γ）の設定を制御する一方、
該第１強度検出部からの上記第１特定周波数成分の強度に含まれる上記２つの低周波信号成分のうちの他方の低周波信号成分が零となるように、該パラメータ設定部における上記２つの偏波モード間の遅延量（Δτ）の設定を制御するように構成されたことを特徴とする、分散補償制御装置。
【請求項２４】
伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる周波数の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、
該第１特定周波数成分検出部で検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部とをそなえ、
該偏波モード分散制御部が、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波モード分散補償器に対して偏波モード分散制御量を設定するように構成されるとともに、
任意の伝送光信号を構成する光波形におけるベースバンドスペクトル中の周波数成分の強度を表す関数であって、且つ、当該周波数情報と偏波モード分散量を示すパラメータとを変数とした第１関数を用いることにより、該第１強度検出部にて検出された上記第１特定周波数成分の強度から、上記伝送光信号の偏波モード分散量を検出する偏波モード分散量検出部と、
該偏波モード分散量検出部にて検出された上記偏波モード分散量に基づいて、上記伝送光信号の偏波モード分散を補償するための制御量としてのパラメータ情報を有するパラメータ設定制御信号を、該偏波モード分散補償器に対して出力するパラメータ設定部とをそなえ、該分散補償制御装置が、
システム立ち上げ時又はシステム再立ち上げ時に、該偏波モード分散補償器で与える上記偏波モード分散量を示すパラメータを掃引制御する掃引制御部をそなえて構成されたことを特徴とする、分散補償制御装置。
【請求項２５】
伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる周波数の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、
該第１特定周波数成分検出部で検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部とをそなえ、
該偏波モード分散制御部が、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波モード分散補償器に対して偏波モード分散制御量を設定するように構成されるとともに、
該伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中における前記第１特定周波数及び第２特定周波数と異なり前記ビットレートに応じて定まる第３特定周波数成分を検出する第３特定周波数成分検出部と、
該第３特定周波数成分検出部にて検出された上記第３特定周波数成分の強度についての情報を検出する第３強度検出部とをそなえ、且つ、
該偏波モード分散制御部が、
任意の伝送光信号を構成する光波形におけるベースバンドスペクトル中の周波数成分の強度を表す関数であって、且つ、当該周波数情報と偏波モード分散量を示すパラメータとを変数とした第１関数を用いることにより、該第１強度検出部及び該第３強度検出部にてそれぞれ検出された該第１特定周波数成分の強度及び該第３特定周波数成分の強度から、上記伝送光信号の偏波モード分散量を検出する偏波モード分散量検出部と、
該偏波モード分散量検出部にて検出された上記偏波モード分散量に基づいて、上記伝送光信号の偏波モード分散を補償するための制御量としてのパラメータ情報を有するパラメータ設定制御信号を、該偏波モード分散補償器に対して出力するパラメータ設定部とをそなえ、
該パラメータ設定部が、
伝送路上の任意の位置に設けられた第１の偏波モード分散補償器に対して、２つの偏波モードへの光強度の分岐比（γ）を設定するための第１のパラメータ設定制御信号を出力する一方、該第１の偏波モード分散補償器よりも後段に配置された第２の偏波モード分散補償器に対して、上記２つの偏波モード間の遅延量（Δτ）を設定するための第２のパラメータ設定制御信号を出力するように構成されたことを特徴とする、分散補償制御装置。
【請求項２６】
伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる周波数の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、
該第１特定周波数成分検出部で検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部とをそなえ、
該偏波モード分散制御部が、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波モード分散補償器に対して偏波モード分散制御量を設定するように構成されるとともに、
該伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中における前記第１特定周波数及び第２特定周波数と異なり前記ビットレートに応じて定まる第３特定周波数成分を検出する第３特定周波数成分検出部と、
該第３特定周波数成分検出部にて検出された上記第３特定周波数成分の強度についての情報を検出する第３強度検出部とをそなえ、且つ、
該偏波モード分散制御部が、
任意の伝送光信号を構成する光波形におけるベースバンドスペクトル中の周波数成分の強度を表す関数であって、且つ、当該周波数情報と偏波モード分散量を示すパラメータとを変数とした第１関数を用いることにより、該第１強度検出部及び該第３強度検出部にてそれぞれ検出された該第１特定周波数成分の強度及び該第３特定周波数成分の強度から、上記伝送光信号の偏波モード分散量を検出する偏波モード分散量検出部と、
該偏波モード分散量検出部にて検出された上記偏波モード分散量に基づいて、上記伝送光信号の偏波モード分散を補償するための制御量としてのパラメータ情報を有するパラメータ設定制御信号を、該偏波モード分散補償器に対して出力するパラメータ設定部と、
該パラメータ設定部から出力されるパラメータ設定制御信号に、予め設定された所定の低周波信号を重畳するとともに、該第１強度検出部からの上記第１特定周波数成分の強度に含まれる上記低周波信号成分が零となるように、該パラメータ設定部におけるパラメータ設定を制御することにより、上記伝送光信号の偏波モード分散の補償量を最適化する補償量最適化制御部とをそなえ、
該補償量最適化制御部が、
互いに異なる低周波成分を有する２つの低周波信号を、上記所定の低周波信号として上記パラメータ設定制御信号に重畳するように構成されるとともに、
該第１強度検出部からの上記第１特定周波数成分の強度に含まれる上記２つの低周波信号成分のうちの一方の低周波信号成分が零となるように、該パラメータ設定部における２つの偏波モードへの光強度の分岐比（γ）の設定を制御する一方、
該第１強度検出部からの上記第１特定周波数成分の強度に含まれる上記２つの低周波信号成分のうちの他方の低周波信号成分が零となるように、該パラメータ設定部における上記２つの偏波モード間の遅延量（Δτ）の設定を制御するように構成されたことを特徴とする、分散補償制御装置。
【請求項２７】
伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる周波数の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、
該第１特定周波数成分検出部で検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部とをそなえ、
該偏波モード分散制御部が、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波モード分散補償器に対して偏波モード分散制御量を設定するように構成されるとともに、
該伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中における前記第１特定周波数及び第２特定周波数と異なり前記ビットレートに応じて定まる第３特定周波数成分を検出する第３特定周波数成分検出部と、
該第３特定周波数成分検出部にて検出された上記第３特定周波数成分の強度についての情報を検出する第３強度検出部とをそなえ、且つ、
該偏波モード分散制御部が、
任意の伝送光信号を構成する光波形におけるベースバンドスペクトル中の周波数成分の強度を表す関数であって、且つ、当該周波数情報と偏波モード分散量を示すパラメータとを変数とした第１関数を用いることにより、該第１強度検出部及び該第３強度検出部にてそれぞれ検出された該第１特定周波数成分の強度及び該第３特定周波数成分の強度から、上記伝送光信号の偏波モード分散量を検出する偏波モード分散量検出部と、
該偏波モード分散量検出部にて検出された上記偏波モード分散量に基づいて、上記伝送光信号の偏波モード分散を補償するための制御量としてのパラメータ情報を有するパラメータ設定制御信号を、該偏波モード分散補償器に対して出力するパラメータ設定部とをそなえ、該分散補償装置が、
システム立ち上げ時又はシステム再立ち上げ時に、該偏波モード分散補償器で与える上記偏波モード分散量を示すパラメータを掃引制御する掃引制御部をそなえて構成されたことを特徴とする、分散補償制御装置。
【請求項２８】
伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる周波数の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、
該第１特定周波数成分検出部で検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部とをそなえ、
該偏波モード分散制御部が、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波制御器及び偏波モード間遅延器のうちの少なくとも一方をフィードバック制御し、
該偏波制御器内の１／４波長板の方位角及び１／２波長板の方位角並びに該偏波モード間遅延器の偏波モード間遅延量のいずれかを、該第１特定周波数成分の強度が極大となるように変化させ、その間、上記の方位角あるいは偏波モード間遅延量のうちの残りの制御パラメータは固定しておく第１制御モードによる制御を行なうとともに、
該第１制御モードの後に、該残りの制御パラメータの一方を該第１特定周波数成分の強度が極大となるように変化させ、その間、最初に変化させた制御パラメータ及び該残りの制御パラメータの他方を固定しておく第２制御モードによる制御を行ない、
最後に、最初に変化させた制御パラメータ及び該残りの制御パラメータの一方を固定しながら、該残りの制御パラメータの他方を該第１特定周波数成分の強度が極大となるように変化させる第３制御モードによる制御を行なうように構成されていることを特徴とする、分散補償制御装置。
【請求項２９】
伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる周波数の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、
該第１特定周波数成分検出部で検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部とをそなえ、
該偏波モード分散制御部が、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波制御器及び偏波モード間遅延器のうちの少なくとも一方をフィードバック制御し、
該偏波制御器内の１／４波長板の方位角及び１／２波長板の方位角並びに該偏波モード間遅延器の偏波モード間遅延量のいずれかを、該第１特定周波数成分の強度が増大するように変化させ、その間、上記の方位角あるいは偏波モード間遅延量のうちの残りの制御パラメータは固定しておく第４制御モードによる制御を行なうとともに、
該第４制御モードの後に、該残りの制御パラメータの一方を該第１特定周波数成分の強度が増大するように変化させ、その間、最初に変化させた制御パラメータ及び該残りの制御パラメータの他方を固定しておく第５制御モードによる制御を行ない、
最後に、最初に変化させた制御パラメータ及び該残りの制御パラメータの一方を固定しながら、該残りの制御パラメータの他方を該第１特定周波数成分の強度が増大するように変化させる第６制御モードによる制御を行ない、
その後は、該第１特定周波数成分の強度が極大となるまで、上記の第４制御モード、第５制御モード、第６制御モードを繰り返し実行するように構成されていることを特徴とする、分散補償制御装置。
【請求項３０】
伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる周波数の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、
該第１特定周波数成分検出部で検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部とをそなえ、
該偏波モード分散制御部が、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波制御器及び偏波モード間遅延器のうちの少なくとも一方をフィードバック制御するように構成されるとともに、
該偏波モード分散制御部から上記の偏波制御器及び偏波モード間遅延器へ出力される制御信号に、予め設定された、前記制御信号に変調を与えるための所定の低周波信号を重畳するとともに、該第１強度検出部からの上記第１特定周波数成分の強度に含まれる上記低周波信号成分が零となるように、上記の偏波制御器及び偏波モード間遅延器を制御することにより、上記伝送光信号の偏波モード分散の補償量を最適化する補償量最適化制御部をそなえ、
該補償量最適化制御部が、
該偏波制御器内の１／４波長板の方位角及び該１／２波長板の方位角並びに該偏波モード間遅延器の偏波モード間遅延量をそれぞれ異なる周波数で低周波変調して、該伝送光信号のベースバンドスペクトル中の該第１周波数成分強度を検出し、その中に含まれる低周波数成分の強度変調成分が零となるように、上記の偏波制御器内の１／４波長板の方位角及び該１／２波長板の方位角並びに該偏波モード間遅延器の偏波モード間遅延量を最適化するように構成されていることを特徴とする、分散補償制御装置。
【請求項３１】
伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる周波数の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、
該第１特定周波数成分検出部で検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部とをそなえ、
該偏波モード分散制御部が、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波制御器及び偏波モード間遅延器のうちの少なくとも一方をフィードバック制御し、
システム稼働中は、該偏波制御器のみの制御を行なう一方、システム稼働開始時及び該伝送路における偏波モード分散の条件を決める要素に切換があった時には、該偏波モード間遅延器を制御するように構成されていることを特徴とする、分散補償制御装置。
【請求項３２】
伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる周波数の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、
該第１特定周波数成分検出部で検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部とをそなえ、
該偏波モード分散制御部が、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波制御器及び偏波モード間遅延器のうちの少なくとも一方をフィードバック制御するように構成されるとともに、
最大許容偏波モード分散量を設定する最大許容偏波モード分散量設定手段をそなえ、且つ、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分として、ビットレートの１／２に相当する周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波制御器及び偏波モード間遅延器のうちの少なくとも一方をフィードバック制御する場合に、システム稼働時においては、該偏波モード間遅延器の遅延量を、１タイムスロットから該最大許容偏波モード分散量を引いた値として定義される下限値以上で、且つ、該最大許容偏波モード分散量の２倍の大きさをもつ値として定義される上限値以下の値に設定しておくことを特徴とする、分散補償制御装置。
【請求項３３】
伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる周波数の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、
該第１特定周波数成分検出部にて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部とをそなえるとともに、
該伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の前記第１特定周波数成分とは異なり前記ビットレートに応じて定まる第２特定周波数成分を検出する第２特定周波数成分検出部と、
第２特定周波数成分検出部にて検出された上記第２特定周波数成分の強度についての情報を検出する第２強度検出部と、
該第２強度検出部で検出された該第２特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、該伝送路の波長分散量を制御する波長分散制御部とをそなえ、
該偏波モード分散制御部が、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波モード分散補償器に対して偏波モード分散制御量を設定するように構成されるとともに、
任意の伝送光信号を構成する光波形におけるベースバンドスペクトル中の周波数成分の強度を表す関数であって、且つ、当該周波数情報と偏波モード分散量を示すパラメータとを変数とした第１関数を用いることにより、該第１強度検出部にて検出された上記第１特定周波数成分の強度から、上記伝送光信号の偏波モード分散量を検出する偏波モード分散量検出部と、
該偏波モード分散量検出部にて検出された上記偏波モード分散量に基づいて、上記伝送光信号の偏波モード分散を補償するための制御量としてのパラメータ情報を有するパラメータ設定制御信号を、該偏波モード分散補償器に対して出力するパラメータ設定部とをそなえ、
該パラメータ設定部が、
伝送路上の任意の位置に設けられた第１の偏波モード分散補償器に対して、２つの偏波モードへの光強度の分岐比（γ）を設定するための第１のパラメータ設定制御信号を出力する一方、該第１の偏波モード分散補償器よりも後段に配置された第２の偏波モード分散補償器に対して、上記２つの偏波モード間の遅延量（Δτ）を設定するための第２のパラメータ設定制御信号を出力するように構成されたことを特徴とする、分散補償制御装置。
【請求項３４】
伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる周波数の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、
該第１特定周波数成分検出部にて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部と、
該伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の前記第１特定周波数成分とは異なり前記ビットレートに応じて定まる第２特定周波数成分を検出する第２特定周波数成分検出部と、
第２特定周波数成分検出部にて検出された上記第２特定周波数成分の強度についての情報を検出する第２強度検出部と、
該第２強度検出部で検出された該第２特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、該伝送路の波長分散量を制御する波長分散制御部とをそなえ、
該偏波モード分散制御部が、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波モード分散補償器に対して偏波モード分散制御量を設定するように構成されるとともに、
任意の伝送光信号を構成する光波形におけるベースバンドスペクトル中の周波数成分の強度を表す関数であって、且つ、当該周波数情報と偏波モード分散量を示すパラメータとを変数とした第１関数を用いることにより、該第１強度検出部にて検出された上記第１特定周波数成分の強度から、上記伝送光信号の偏波モード分散量を検出する偏波モード分散量検出部と、
該偏波モード分散量検出部にて検出された上記偏波モード分散量に基づいて、上記伝送光信号の偏波モード分散を補償するための制御量としてのパラメータ情報を有するパラメータ設定制御信号を、該偏波モード分散補償器に対して出力するパラメータ設定部と、
該パラメータ設定部から出力されるパラメータ設定制御信号に、予め設定された所定の低周波信号を重畳するとともに、該第１強度検出部からの上記第１特定周波数成分の強度に含まれる上記低周波信号成分が零となるように、該パラメータ設定部におけるパラメータ設定を制御することにより、上記伝送光信号の偏波モード分散の補償量を最適化する補償量最適化制御部とをそなえ、
該補償量最適化制御部が、
互いに異なる低周波成分を有する２つの低周波信号を、上記所定の低周波信号として上記パラメータ設定制御信号に重畳するように構成されるとともに、
該第１強度検出部からの上記第１特定周波数成分の強度に含まれる上記２つの低周波信号成分のうちの一方の低周波信号成分が零となるように、該パラメータ設定部における２つの偏波モードへの光強度の分岐比（γ）の設定を制御する一方、
該第１強度検出部からの上記第１特定周波数成分の強度に含まれる上記２つの低周波信号成分のうちの他方の低周波信号成分が零となるように、該パラメータ設定部における上記２つの偏波モード間の遅延量（Δτ）の設定を制御するように構成されたことを特徴とする、分散補償制御装置。
【請求項３５】
伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる周波数の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、
該第１特定周波数成分検出部にて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部と、
該伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の前記第１特定周波数成分とは異なり前記ビットレートに応じて定まる第２特定周波数成分を検出する第２特定周波数成分検出部と、
第２特定周波数成分検出部にて検出された上記第２特定周波数成分の強度についての情報を検出する第２強度検出部と、
該第２強度検出部で検出された該第２特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、該伝送路の波長分散量を制御する波長分散制御部とをそなえ、
該偏波モード分散制御部が、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波モード分散補償器に対して偏波モード分散制御量を設定するように構成されるとともに、
任意の伝送光信号を構成する光波形におけるベースバンドスペクトル中の周波数成分の強度を表す関数であって、且つ、当該周波数情報と偏波モード分散量を示すパラメータとを変数とした第１関数を用いることにより、該第１強度検出部にて検出された上記第１特定周波数成分の強度から、上記伝送光信号の偏波モード分散量を検出する偏波モード分散量検出部と、
該偏波モード分散量検出部にて検出された上記偏波モード分散量に基づいて、上記伝送光信号の偏波モード分散を補償するための制御量としてのパラメータ情報を有するパラメータ設定制御信号を、該偏波モード分散補償器に対して出力するパラメータ設定部とをそなえ、該分散補償制御装置が、
システム立ち上げ時又はシステム再立ち上げ時に、該偏波モード分散補償器で与える上記偏波モード分散量を示すパラメータを掃引制御する掃引制御部とをそなえて構成されたことを特徴とする、分散補償制御装置。
【請求項３６】
伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる周波数の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、
該第１特定周波数成分検出部にて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部と、
該伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の前記第１特定周波数成分とは異なり前記ビットレートに応じて定まる第２特定周波数成分を検出する第２特定周波数成分検出部と、
第２特定周波数成分検出部にて検出された上記第２特定周波数成分の強度についての情報を検出する第２強度検出部と、
該第２強度検出部で検出された該第２特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、該伝送路の波長分散量を制御する波長分散制御部とをそなえ、
該偏波モード分散制御部が、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波モード分散補償器に対して偏波モード分散制御量を設定するように構成されるとともに、
該伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中における前記第１特定周波数及び第２特定周波数と異なり前記ビットレートに応じて定まる第３特定周波数成分を検出する第３特定周波数成分検出部と、
該第３特定周波数成分検出部にて検出された上記第３特定周波数成分の強度についての情報を検出する第３強度検出部とをそなえ、且つ、
該偏波モード分散制御部が、
任意の伝送光信号を構成する光波形におけるベースバンドスペクトル中の周波数成分の強度を表す関数であって、且つ、当該周波数情報と偏波モード分散量を示すパラメータとを変数とした第１関数を用いることにより、該第１強度検出部及び該第３強度検出部にてそれぞれ検出された該第１特定周波数成分の強度及び該第３特定周波数成分の強度から、上記伝送光信号の偏波モード分散量を検出する偏波モード分散量検出部と、
該偏波モード分散量検出部にて検出された上記偏波モード分散量に基づいて、上記伝送光信号の偏波モード分散を補償するための制御量としてのパラメータ情報を有するパラメータ設定制御信号を、該偏波モード分散補償器に対して出力するパラメータ設定部とをそなえ、
該パラメータ設定部が、
伝送路上の任意の位置に設けられた第１の偏波モード分散補償器に対して、２つの偏波モードへの光強度の分岐比（γ）を設定するための第１のパラメータ設定制御信号を出力する一方、該第１の偏波モード分散補償器よりも後段に配置された第２の偏波モード分散補償器に対して、上記２つの偏波モード間の遅延量（Δτ）を設定するための第２のパラメータ設定制御信号を出力するように構成されたことを特徴とする、分散補償制御装置。
【請求項３７】
伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる周波数の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、
該第１特定周波数成分検出部にて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部と、
該伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の前記第１特定周波数成分とは異なり前記ビットレートに応じて定まる第２特定周波数成分を検出する第２特定周波数成分検出部と、
第２特定周波数成分検出部にて検出された上記第２特定周波数成分の強度についての情報を検出する第２強度検出部と、
該第２強度検出部で検出された該第２特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、該伝送路の波長分散量を制御する波長分散制御部とをそなえ、
伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる周波数の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、
該第１特定周波数成分検出部で検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部とをそなえ、
該偏波モード分散制御部が、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波モード分散補償器に対して偏波モード分散制御量を設定するように構成されるとともに、
該伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中における前記第１特定周波数及び第２特定周波数と異なり前記ビットレートに応じて定まる第３特定周波数成分を検出する第３特定周波数成分検出部と、
該第３特定周波数成分検出部にて検出された上記第３特定周波数成分の強度についての情報を検出する第３強度検出部とをそなえ、且つ、
該偏波モード分散制御部が、
任意の伝送光信号を構成する光波形におけるベースバンドスペクトル中の周波数成分の強度を表す関数であって、且つ、当該周波数情報と偏波モード分散量を示すパラメータとを変数とした第１関数を用いることにより、該第１強度検出部及び該第３強度検出部にてそれぞれ検出された該第１特定周波数成分の強度及び該第３特定周波数成分の強度から、上記伝送光信号の偏波モード分散量を検出する偏波モード分散量検出部と、
該偏波モード分散量検出部にて検出された上記偏波モード分散量に基づいて、上記伝送光信号の偏波モード分散を補償するための制御量としてのパラメータ情報を有するパラメータ設定制御信号を、該偏波モード分散補償器に対して出力するパラメータ設定部と、
該パラメータ設定部から出力されるパラメータ設定制御信号に、予め設定された所定の低周波信号を重畳するとともに、該第１強度検出部からの上記第１特定周波数成分の強度に含まれる上記低周波信号成分が零となるように、該パラメータ設定部におけるパラメータ設定を制御することにより、上記伝送光信号の偏波モード分散の補償量を最適化する補償量最適化制御部とをそなえ、
該補償量最適化制御部が、
互いに異なる低周波成分を有する２つの低周波信号を、上記所定の低周波信号として上記パラメータ設定制御信号に重畳するように構成されるとともに、
該第１強度検出部からの上記第１特定周波数成分の強度に含まれる上記２つの低周波信号成分のうちの一方の低周波信号成分が零となるように、該パラメータ設定部における２つの偏波モードへの光強度の分岐比（γ）の設定を制御する一方、
該第１強度検出部からの上記第１特定周波数成分の強度に含まれる上記２つの低周波信号成分のうちの他方の低周波信号成分が零となるように、該パラメータ設定部における上記２つの偏波モード間の遅延量（Δτ）の設定を制御するように構成されたことを特徴とする、分散補償制御装置。
【請求項３８】
伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる周波数の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、
該第１特定周波数成分検出部にて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部と、
該伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の前記第１特定周波数成分とは異なり前記ビットレートに応じて定まる第２特定周波数成分を検出する第２特定周波数成分検出部と、
第２特定周波数成分検出部にて検出された上記第２特定周波数成分の強度についての情報を検出する第２強度検出部と、
該第２強度検出部で検出された該第２特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、該伝送路の波長分散量を制御する波長分散制御部とをそなえ、
該偏波モード分散制御部が、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波モード分散補償器に対して偏波モード分散制御量を設定するように構成されるとともに、
該伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中における前記第１特定周波数及び第２特定周波数と異なり前記ビットレートに応じて定まる第３特定周波数成分を検出する第３特定周波数成分検出部と、
該第３特定周波数成分検出部にて検出された上記第３特定周波数成分の強度についての情報を検出する第３強度検出部とをそなえ、且つ、
該偏波モード分散制御部が、
任意の伝送光信号を構成する光波形におけるベースバンドスペクトル中の周波数成分の強度を表す関数であって、且つ、当該周波数情報と偏波モード分散量を示すパラメータとを変数とした第１関数を用いることにより、該第１強度検出部及び該第３強度検出部にてそれぞれ検出された該第１特定周波数成分の強度及び該第３特定周波数成分の強度から、上記伝送光信号の偏波モード分散量を検出する偏波モード分散量検出部と、
該偏波モード分散量検出部にて検出された上記偏波モード分散量に基づいて、上記伝送光信号の偏波モード分散を補償するための制御量としてのパラメータ情報を有するパラメータ設定制御信号を、該偏波モード分散補償器に対して出力するパラメータ設定部とをそなえ、該分散補償制御装置が、
システム立ち上げ時又はシステム再立ち上げ時に、該偏波モード分散補償器で与える上記偏波モード分散量を示すパラメータを掃引制御する掃引制御部をそなえて構成されたことを特徴とする、分散補償制御装置。
【請求項３９】
伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる周波数の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、
該第１特定周波数成分検出部にて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部と、
該伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の前記第１特定周波数成分とは異なり前記ビットレートに応じて定まる第２特定周波数成分を検出する第２特定周波数成分検出部と、
第２特定周波数成分検出部にて検出された上記第２特定周波数成分の強度についての情報を検出する第２強度検出部と、
該第２強度検出部で検出された該第２特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、該伝送路の波長分散量を制御する波長分散制御部とをそなえ、
該偏波モード分散制御部が、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波制御器及び偏波モード間遅延器のうちの少なくとも一方をフィードバック制御し、
該偏波制御器内の１／４波長板の方位角及び１／２波長板の方位角並びに該偏波モード間遅延器の偏波モード間遅延量のいずれかを、該第１特定周波数成分の強度が極大となるように変化させ、その間、上記の方位角あるいは偏波モード間遅延量のうちの残りの制御パラメータは固定しておく第１制御モードによる制御を行なうとともに、
該第１制御モードの後に、該残りの制御パラメータの一方を該第１特定周波数成分の強度が極大となるように変化させ、その間、最初に変化させた制御パラメータ及び該残りの制御パラメータの他方を固定しておく第２制御モードによる制御を行ない、
最後に、最初に変化させた制御パラメータ及び該残りの制御パラメータの一方を固定しながら、該残りの制御パラメータの他方を該第１特定周波数成分の強度が極大となるように変化させる第３制御モードによる制御を行なうように構成されていることを特徴とする、分散補償制御装置。
【請求項４０】
伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる周波数の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、
該第１特定周波数成分検出部にて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部と、
該伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の前記第１特定周波数成分とは異なり前記ビットレートに応じて定まる第２特定周波数成分を検出する第２特定周波数成分検出部と、
第２特定周波数成分検出部にて検出された上記第２特定周波数成分の強度についての情報を検出する第２強度検出部と、
該第２強度検出部で検出された該第２特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、該伝送路の波長分散量を制御する波長分散制御部とをそなえ、
該偏波モード分散制御部が、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波制御器及び偏波モード間遅延器のうちの少なくとも一方をフィードバック制御し、
該偏波制御器内の１／４波長板の方位角及び１／２波長板の方位角並びに該偏波モード間遅延器の偏波モード間遅延量のいずれかを、該第１特定周波数成分の強度が増大するように変化させ、その間、上記の方位角あるいは偏波モード間遅延量のうちの残りの制御パラメータは固定しておく第４制御モードによる制御を行なうとともに、
該第４制御モードの後に、該残りの制御パラメータの一方を該第１特定周波数成分の強度が増大するように変化させ、その間、最初に変化させた制御パラメータ及び該残りの制御パラメータの他方を固定しておく第５制御モードによる制御を行ない、
最後に、最初に変化させた制御パラメータ及び該残りの制御パラメータの一方を固定しながら、該残りの制御パラメータの他方を該第１特定周波数成分の強度が増大するように変化させる第６制御モードによる制御を行ない、
その後は、該第１特定周波数成分の強度が極大となるまで、上記の第４制御モード、第５制御モード、第６制御モードを繰り返し実行するように構成されていることを特徴とする、分散補償制御装置。
【請求項４１】
伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる周波数の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、
該第１特定周波数成分検出部にて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部と、
該伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の前記第１特定周波数成分とは異なり前記ビットレートに応じて定まる第２特定周波数成分を検出する第２特定周波数成分検出部と、
第２特定周波数成分検出部にて検出された上記第２特定周波数成分の強度についての情報を検出する第２強度検出部と、
該第２強度検出部で検出された該第２特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、該伝送路の波長分散量を制御する波長分散制御部とをそなえ、
該偏波モード分散制御部が、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波制御器及び偏波モード間遅延器のうちの少なくとも一方をフィードバック制御するように構成されるとともに、
該偏波モード分散制御部から上記の偏波制御器及び偏波モード間遅延器へ出力される制御信号に、予め設定された、前記制御信号に変調を与えるための所定の低周波信号を重畳するとともに、該第１強度検出部からの上記第１特定周波数成分の強度に含まれる上記低周波信号成分が零となるように、上記の偏波制御器及び偏波モード間遅延器を制御することにより、上記伝送光信号の偏波モード分散の補償量を最適化する補償量最適化制御部をそなえ、
該補償量最適化制御部が、
該偏波制御器内の１／４波長板の方位角及び該１／２波長板の方位角並びに該偏波モード間遅延器の偏波モード間遅延量をそれぞれ異なる周波数で低周波変調して、該伝送光信号のベースバンドスペクトル中の該第１周波数成分強度を検出し、その中に含まれる低周波数成分の強度変調成分が零となるように、上記の偏波制御器内の１／４波長板の方位角及び該１／２波長板の方位角並びに該偏波モード間遅延器の偏波モード間遅延量を最適化するように構成されていることを特徴とする、分散補償制御装置。
【請求項４２】
伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる周波数の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、
該第１特定周波数成分検出部にて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部と、
該伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の前記第１特定周波数成分とは異なり前記ビットレートに応じて定まる第２特定周波数成分を検出する第２特定周波数成分検出部と、
第２特定周波数成分検出部にて検出された上記第２特定周波数成分の強度についての情報を検出する第２強度検出部と、
該第２強度検出部で検出された該第２特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、該伝送路の波長分散量を制御する波長分散制御部とをそなえ、
該偏波モード分散制御部が、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波制御器及び偏波モード間遅延器のうちの少なくとも一方をフィードバック制御するように構成されるとともに、
システム稼働中は、該偏波制御器のみの制御を行なう一方、システム稼働開始時及び該伝送路における偏波モード分散の条件を決める要素に切換があった時には、該偏波モード間遅延器を制御するように構成されていることを特徴とする、分散補償制御装置。
【請求項４３】
伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる周波数の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、
該第１特定周波数成分検出部にて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部と、
該伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の前記第１特定周波数成分とは異なり前記ビットレートに応じて定まる第２特定周波数成分を検出する第２特定周波数成分検出部と、
第２特定周波数成分検出部にて検出された上記第２特定周波数成分の強度についての情報を検出する第２強度検出部と、
該第２強度検出部で検出された該第２特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、該伝送路の波長分散量を制御する波長分散制御部とをそなえ、
該偏波モード分散制御部が、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波制御器及び偏波モード間遅延器のうちの少なくとも一方をフィードバック制御するように構成されるとともに、
最大許容偏波モード分散量を設定する最大許容偏波モード分散量設定手段をそなえ、且つ、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分として、ビットレートの１／２に相当する周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波制御器及び偏波モード間遅延器のうちの少なくとも一方をフィードバック制御する場合に、システム稼働時においては、該偏波モード間遅延器の遅延量を、１タイムスロットから該最大許容偏波モード分散量を引いた値として定義される下限値以上で、且つ、該最大許容偏波モード分散量の２倍の大きさをもつ値として定義される上限値以下の値に設定しておくことを特徴とする、分散補償制御装置。
【請求項４４】
伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる周波数の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、
該第１特定周波数成分検出部にて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、該伝送路の波長分散量を制御する波長分散制御部とをそなえ、
該偏波モード分散制御部が、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波モード分散補償器に対して偏波モード分散制御量を設定するように構成されるとともに、
任意の伝送光信号を構成する光波形におけるベースバンドスペクトル中の周波数成分の強度を表す関数であって、且つ、当該周波数情報と偏波モード分散量を示すパラメータとを変数とした第１関数を用いることにより、該第１強度検出部にて検出された上記第１特定周波数成分の強度から、上記伝送光信号の偏波モード分散量を検出する偏波モード分散量検出部と、
該偏波モード分散量検出部にて検出された上記偏波モード分散量に基づいて、上記伝送光信号の偏波モード分散を補償するための制御量としてのパラメータ情報を有するパラメータ設定制御信号を、該偏波モード分散補償器に対して出力するパラメータ設定部とをそなえ、
該パラメータ設定部が、
伝送路上の任意の位置に設けられた第１の偏波モード分散補償器に対して、２つの偏波モードへの光強度の分岐比（γ）を設定するための第１のパラメータ設定制御信号を出力する一方、該第１の偏波モード分散補償器よりも後段に配置された第２の偏波モード分散補償器に対して、上記２つの偏波モード間の遅延量（Δτ）を設定するための第２のパラメータ設定制御信号を出力するように構成されたことを特徴とする、分散補償制御装置。
【請求項４５】
伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる周波数の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、
該第１特定周波数成分検出部にて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、該伝送路の波長分散量を制御する波長分散制御部とをそなえ、
該偏波モード分散制御部が、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波モード分散補償器に対して偏波モード分散制御量を設定するように構成されるとともに、
任意の伝送光信号を構成する光波形におけるベースバンドスペクトル中の周波数成分の強度を表す関数であって、且つ、当該周波数情報と偏波モード分散量を示すパラメータとを変数とした第１関数を用いることにより、該第１強度検出部にて検出された上記第１特定周波数成分の強度から、上記伝送光信号の偏波モード分散量を検出する偏波モード分散量検出部と、
該偏波モード分散量検出部にて検出された上記偏波モード分散量に基づいて、上記伝送光信号の偏波モード分散を補償するための制御量としてのパラメータ情報を有するパラメータ設定制御信号を、該偏波モード分散補償器に対して出力するパラメータ設定部と、
該パラメータ設定部から出力されるパラメータ設定制御信号に、予め設定された所定の低周波信号を重畳するとともに、該第１強度検出部からの上記第１特定周波数成分の強度に含まれる上記低周波信号成分が零となるように、該パラメータ設定部におけるパラメータ設定を制御することにより、上記伝送光信号の偏波モード分散の補償量を最適化する補償量最適化制御部とをそなえ、
該補償量最適化制御部が、
互いに異なる低周波成分を有する２つの低周波信号を、上記所定の低周波信号として上記パラメータ設定制御信号に重畳するように構成されるとともに、
該第１強度検出部からの上記第１特定周波数成分の強度に含まれる上記２つの低周波信号成分のうちの一方の低周波信号成分が零となるように、該パラメータ設定部における２つの偏波モードへの光強度の分岐比（γ）の設定を制御する一方、
該第１強度検出部からの上記第１特定周波数成分の強度に含まれる上記２つの低周波信号成分のうちの他方の低周波信号成分が零となるように、該パラメータ設定部における上記２つの偏波モード間の遅延量（Δτ）の設定を制御するように構成されたことを特徴とする、分散補償制御装置。
【請求項４６】
伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる周波数の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、
該第１特定周波数成分検出部にて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、該伝送路の波長分散量を制御する波長分散制御部とをそなえ、
該偏波モード分散制御部が、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波モード分散補償器に対して偏波モード分散制御量を設定するように構成されるとともに、
任意の伝送光信号を構成する光波形におけるベースバンドスペクトル中の周波数成分の強度を表す関数であって、且つ、当該周波数情報と偏波モード分散量を示すパラメータとを変数とした第１関数を用いることにより、該第１強度検出部にて検出された上記第１特定周波数成分の強度から、上記伝送光信号の偏波モード分散量を検出する偏波モード分散量検出部と、
該偏波モード分散量検出部にて検出された上記偏波モード分散量に基づいて、上記伝送光信号の偏波モード分散を補償するための制御量としてのパラメータ情報を有するパラメータ設定制御信号を、該偏波モード分散補償器に対して出力するパラメータ設定部とをそなえ、該分散補償制御装置が、
システム立ち上げ時又はシステム再立ち上げ時に、該偏波モード分散補償器で与える上記偏波モード分散量を示すパラメータを掃引制御する掃引制御部をそなえて構成されたことを特徴とする、分散補償制御装置。
【請求項４７】
伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる周波数の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、
該第１特定周波数成分検出部にて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、該伝送路の波長分散量を制御する波長分散制御部とをそなえ、
該偏波モード分散制御部が、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波モード分散補償器に対して偏波モード分散制御量を設定するように構成されるとともに、
該伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中における前記第１特定周波数及び第２特定周波数と異なり前記ビットレートに応じて定まる第３特定周波数成分を検出する第３特定周波数成分検出部と、
該第３特定周波数成分検出部にて検出された上記第３特定周波数成分の強度についての情報を検出する第３強度検出部とをそなえ、且つ、
該偏波モード分散制御部が、
任意の伝送光信号を構成する光波形におけるベースバンドスペクトル中の周波数成分の強度を表す関数であって、且つ、当該周波数情報と偏波モード分散量を示すパラメータとを変数とした第１関数を用いることにより、該第１強度検出部及び該第３強度検出部にてそれぞれ検出された該第１特定周波数成分の強度及び該第３特定周波数成分の強度から、上記伝送光信号の偏波モード分散量を検出する偏波モード分散量検出部と、
該偏波モード分散量検出部にて検出された上記偏波モード分散量に基づいて、上記伝送光信号の偏波モード分散を補償するための制御量としてのパラメータ情報を有するパラメータ設定制御信号を、該偏波モード分散補償器に対して出力するパラメータ設定部とをそなえ、
該パラメータ設定部が、
伝送路上の任意の位置に設けられた第１の偏波モード分散補償器に対して、２つの偏波モードへの光強度の分岐比（γ）を設定するための第１のパラメータ設定制御信号を出力する一方、該第１の偏波モード分散補償器よりも後段に配置された第２の偏波モード分散補償器に対して、上記２つの偏波モード間の遅延量（Δτ）を設定するための第２のパラメータ設定制御信号を出力するように構成されたことを特徴とする、分散補償制御装置。
【請求項４８】
伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる周波数の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、
該第１特定周波数成分検出部にて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、該伝送路の波長分散量を制御する波長分散制御部とをそなえ、
該偏波モード分散制御部が、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波モード分散補償器に対して偏波モード分散制御量を設定するように構成されるとともに、
該伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中における前記第１特定周波数及び第２特定周波数と異なり前記ビットレートに応じて定まる第３特定周波数成分を検出する第３特定周波数成分検出部と、
該第３特定周波数成分検出部にて検出された上記第３特定周波数成分の強度についての情報を検出する第３強度検出部とをそなえ、且つ、
該偏波モード分散制御部が、
任意の伝送光信号を構成する光波形におけるベースバンドスペクトル中の周波数成分の強度を表す関数であって、且つ、当該周波数情報と偏波モード分散量を示すパラメータとを変数とした第１関数を用いることにより、該第１強度検出部及び該第３強度検出部にてそれぞれ検出された該第１特定周波数成分の強度及び該第３特定周波数成分の強度から、上記伝送光信号の偏波モード分散量を検出する偏波モード分散量検出部と、
該偏波モード分散量検出部にて検出された上記偏波モード分散量に基づいて、上記伝送光信号の偏波モード分散を補償するための制御量としてのパラメータ情報を有するパラメータ設定制御信号を、該偏波モード分散補償器に対して出力するパラメータ設定部と、
該パラメータ設定部から出力されるパラメータ設定制御信号に、予め設定された所定の低周波信号を重畳するとともに、該第１強度検出部からの上記第１特定周波数成分の強度に含まれる上記低周波信号成分が零となるように、該パラメータ設定部におけるパラメータ設定を制御することにより、上記伝送光信号の偏波モード分散の補償量を最適化する補償量最適化制御部とをそなえ、
該補償量最適化制御部が、
互いに異なる低周波成分を有する２つの低周波信号を、上記所定の低周波信号として上記パラメータ設定制御信号に重畳するように構成されるとともに、
該第１強度検出部からの上記第１特定周波数成分の強度に含まれる上記２つの低周波信号成分のうちの一方の低周波信号成分が零となるように、該パラメータ設定部における２つの偏波モードへの光強度の分岐比（γ）の設定を制御する一方、
該第１強度検出部からの上記第１特定周波数成分の強度に含まれる上記２つの低周波信号成分のうちの他方の低周波信号成分が零となるように、該パラメータ設定部における上記２つの偏波モード間の遅延量（Δτ）の設定を制御するように構成されたことを特徴とする、分散補償制御装置。
【請求項４９】
伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる周波数の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、
該第１特定周波数成分検出部にて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、該伝送路の波長分散量を制御する波長分散制御部とをそなえ、
該偏波モード分散制御部が、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波モード分散補償器に対して偏波モード分散制御量を設定するように構成されるとともに、
該伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中における前記第１特定周波数及び第２特定周波数と異なり前記ビットレートに応じて定まる第３特定周波数成分を検出する第３特定周波数成分検出部と、
該第３特定周波数成分検出部にて検出された上記第３特定周波数成分の強度についての情報を検出する第３強度検出部とをそなえ、且つ、
該偏波モード分散制御部が、
任意の伝送光信号を構成する光波形におけるベースバンドスペクトル中の周波数成分の強度を表す関数であって、且つ、当該周波数情報と偏波モード分散量を示すパラメータとを変数とした第１関数を用いることにより、該第１強度検出部及び該第３強度検出部にてそれぞれ検出された該第１特定周波数成分の強度及び該第３特定周波数成分の強度から、上記伝送光信号の偏波モード分散量を検出する偏波モード分散量検出部と、
該偏波モード分散量検出部にて検出された上記偏波モード分散量に基づいて、上記伝送光信号の偏波モード分散を補償するための制御量としてのパラメータ情報を有するパラメータ設定制御信号を、該偏波モード分散補償器に対して出力するパラメータ設定部とをそなえ、該分散補償制御装置が、
システム立ち上げ時又はシステム再立ち上げ時に、該偏波モード分散補償器で与える上記偏波モード分散量を示すパラメータを掃引制御する掃引制御部をそなえて構成されたことを特徴とする、分散補償制御装置。
【請求項５０】
伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる周波数の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、
該第１特定周波数成分検出部にて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、該伝送路の波長分散量を制御する波長分散制御部とをそなえ、
該偏波モード分散制御部が、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波制御器及び偏波モード間遅延器のうちの少なくとも一方をフィードバック制御し、
該偏波制御器内の１／４波長板の方位角及び１／２波長板の方位角並びに該偏波モード間遅延器の偏波モード間遅延量のいずれかを、該第１特定周波数成分の強度が極大となるように変化させ、その間、上記の方位角あるいは偏波モード間遅延量のうちの残りの制御パラメータは固定しておく第１制御モードによる制御を行なうとともに、
該第１制御モードの後に、該残りの制御パラメータの一方を該第１特定周波数成分の強度が極大となるように変化させ、その間、最初に変化させた制御パラメータ及び該残りの制御パラメータの他方を固定しておく第２制御モードによる制御を行ない、
最後に、最初に変化させた制御パラメータ及び該残りの制御パラメータの一方を固定しながら、該残りの制御パラメータの他方を該第１特定周波数成分の強度が極大となるように変化させる第３制御モードによる制御を行なうように構成されていることを特徴とする、分散補償制御装置。
【請求項５１】
伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる周波数の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、
該第１特定周波数成分検出部にて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、該伝送路の波長分散量を制御する波長分散制御部とをそなえ、
該偏波モード分散制御部が、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波制御器及び偏波モード間遅延器のうちの少なくとも一方をフィードバック制御し、
該偏波制御器内の１／４波長板の方位角及び１／２波長板の方位角並びに該偏波モード間遅延器の偏波モード間遅延量のいずれかを、該第１特定周波数成分の強度が増大するように変化させ、その間、上記の方位角あるいは偏波モード間遅延量のうちの残りの制御パラメータは固定しておく第４制御モードによる制御を行なうとともに、
該第４制御モードの後に、該残りの制御パラメータの一方を該第１特定周波数成分の強度が増大するように変化させ、その間、最初に変化させた制御パラメータ及び該残りの制御パラメータの他方を固定しておく第５制御モードによる制御を行ない、
最後に、最初に変化させた制御パラメータ及び該残りの制御パラメータの一方を固定しながら、該残りの制御パラメータの他方を該第１特定周波数成分の強度が増大するように変化させる第６制御モードによる制御を行ない、
その後は、該第１特定周波数成分の強度が極大となるまで、上記の第４制御モード、第５制御モード、第６制御モードを繰り返し実行するように構成されていることを特徴とする、分散補償制御装置。
【請求項５２】
伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる周波数の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、
該第１特定周波数成分検出部にて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、該伝送路の波長分散量を制御する波長分散制御部とをそなえ、
該偏波モード分散制御部が、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波制御器及び偏波モード間遅延器のうちの少なくとも一方をフィードバック制御するように構成されるとともに、
該偏波モード分散制御部から上記の偏波制御器及び偏波モード間遅延器へ出力される制御信号に、予め設定された、前記制御信号に変調を与えるための所定の低周波信号を重畳するとともに、該第１強度検出部からの上記第１特定周波数成分の強度に含まれる上記低周波信号成分が零となるように、上記の偏波制御器及び偏波モード間遅延器を制御することにより、上記伝送光信号の偏波モード分散の補償量を最適化する補償量最適化制御部をそなえ、
該補償量最適化制御部が、
該偏波制御器内の１／４波長板の方位角及び該１／２波長板の方位角並びに該偏波モード間遅延器の偏波モード間遅延量をそれぞれ異なる周波数で低周波変調して、該伝送光信号のベースバンドスペクトル中の該第１周波数成分強度を検出し、その中に含まれる低周波数成分の強度変調成分が零となるように、上記の偏波制御器内の１／４波長板の方位角及び該１／２波長板の方位角並びに該偏波モード間遅延器の偏波モード間遅延量を最適化するように構成されていることを特徴とする、分散補償制御装置。
【請求項５３】
伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる周波数の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、
該第１特定周波数成分検出部にて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、該伝送路の波長分散量を制御する波長分散制御部とをそなえ、
該偏波モード分散制御部が、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波制御器及び偏波モード間遅延器のうちの少なくとも一方をフィードバック制御し、
システム稼働中は、該偏波制御器のみの制御を行なう一方、システム稼働開始時及び該伝送路における偏波モード分散の条件を決める要素に切換があった時には、該偏波モード間遅延器を制御するように構成されていることを特徴とする、分散補償制御装置。
【請求項５４】
伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる周波数の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、
該第１特定周波数成分検出部にて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部と、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、該伝送路の波長分散量を制御する波長分散制御部とをそなえ、
該偏波モード分散制御部が、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波制御器及び偏波モード間遅延器のうちの少なくとも一方をフィードバック制御するように構成されるとともに、
最大許容偏波モード分散量を設定する最大許容偏波モード分散量設定手段をそなえ、且つ、
該第１強度検出部で検出された該第１特定周波数成分として、ビットレートの１／２に相当する周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路中に設けられた偏波制御器及び偏波モード間遅延器のうちの少なくとも一方をフィードバック制御する場合に、システム稼働時においては、該偏波モード間遅延器の遅延量を、１タイムスロットから該最大許容偏波モード分散量を引いた値として定義される下限値以上で、且つ、該最大許容偏波モード分散量の２倍の大きさをもつ値として定義される上限値以下の値に設定しておくことを特徴とする、分散補償制御装置。
【請求項５５】
該補償量最適化制御部が、上記の２つの偏波モードへの光強度の分岐比（γ）の設定制御及び２つの偏波モード間の遅延量（Δτ）の設定制御を、時間的に切り換えて行なうように構成されたことを特徴とする、請求項２３，２６，３４，３７，４５，４８のいずれか１項に記載の分散補償制御装置。
【請求項５６】
該偏波モード分散制御部が、該システム稼働時における該偏波モード間遅延器の遅延量を該下限値に設定することを特徴とする、請求項３２，４３，５４のいずれか１項に記載の分散補償制御装置。
【請求項５７】
該偏波モード分散制御部が、該システム稼働時における該偏波モード間遅延器の遅延量を該上限値に設定することを特徴とする、請求項３２，４３，５４のいずれか１項に記載の分散補償制御装置。
【請求項５８】
伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる周波数の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出ステップと、
該第１特定周波数成分検出ステップにて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出ステップと、
該第１強度検出ステップで検出された該第１特定周波数成分の強度が極大となるように、該伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御ステップと、
該伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の前記第１特定周波数成分とは異なり前記ビットレートに応じて定まる第２特定周波数成分を検出する第２特定周波数成分検出ステップと、
該第２特定周波数成分検出ステップにて検出された上記第２特定周波数成分の強度についての情報を検出する第２強度検出ステップと、
該第２強度検出ステップで検出された該第２特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、該伝送路の波長分散量を制御する波長分散制御ステップとをそなえて構成されたことを特徴とする、分散補償制御方法。
【請求項５９】
上記の偏波モード分散制御ステップと波長分散制御ステップとが独立して実行されることを特徴とする、請求項５８記載の分散補償制御方法。
【請求項６０】
上記の偏波モード分散制御ステップと波長分散制御ステップとが時系列的に実行されることを特徴とする、請求項５８記載の分散補償制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
本発明は、例えば光時分割多重方式を採用する超高速光通信システムにおいて、高速光信号の伝送距離の制限要因となる伝送光信号の偏波モード分散や波長分散を補償する際に用いて好適な、分散補償制御装置及び分散補償制御方法に関する。
【背景技術】
現在、基幹系の光通信システムにおいては、伝送速度１０Ｇｂ／ｓ（ギガビット／秒）のシステムが実用化段階にある一方で、急激な情報量の増加にともない、光通信システムの更なる大容量化が望まれている。そのために採用する方式として候補に考えられているものは、時分割多重方式（光時分割多重方式を含む）及び波長多重方式であり、特に、時分割多重方式においては、伝送速度４０Ｇｂ／ｓの超高速光通信システム（以下、４０Ｇｂ／ｓ光通信システムという）の研究も国内外で活発に行なわれている。
しかしながら、この４０Ｇｂ／ｓ光通信システムにおいては、偏波モード分散及び波長分散の影響により光信号の伝送波形が劣化するため、光信号の伝送距離が制限されるという課題がある。すなわち、このシステム伝送路においては、波長分散値と偏波モード分散値とが、伝送速度および伝送距離の制限要因となっている。以下、図６６〜図７２を用いて波長分散のシミュレーション結果と実験結果とについて説明し、図７３〜図７５を用いて偏波モード分散の説明を行なう。
また、『分散』という単語は、一般的には『波長分散』を意味するものとして使用されているが、以下特に断りの無い限り、単に『分散』という単語を用いた場合は、『偏波モード分散』と『波長分散』との両方を含む意味で使用することとする。
最初に波長分散について概略を説明する。波長分散トレランス（トレランスとは、許容量を意味する）は、ビットレートの二乗に反比例するために、１０Ｇｂ／ｓでは約８００ｐｓ／ｎｍなのに対し、４０Ｇｂ／ｓでは１／１６の約５０ｐｓ／ｎｍと厳しくなる。
図６６に、４０Ｇｂ／ｓ光時分割多重（ＯＴＤＭ:Optical Time Division Multiplexing)方式における、１．３μｍ零分散ファイバ（ＳＭＦ:Single Mode Fiber）５０ｋｍ伝送後の分散補償トレランスの評価実験系の構成を示す。ここで、波長分散値＝１８．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、総分散値＝９３０ｐｓ／ｎｍの各値が使用されている。この図６６に示す４０Ｇｂ／ｓ光送信機１２１ａは、信号光源であり、強度変調器１２１ｂにて強度変調されて信号光は、ＳＭＦ１２３を経てＤＣＦ(Dispersion Compensating Fibers)１２４を介して受信側（以下、受信端と称することもある）に入力される。そして、この受信側においては、プリアンプ１２２ａと、４０Ｇｂ／ｓ光受信機１２２ｂによって、復調処理が行なわれる。
図６７は、この実験系での評価実験の結果であり、横軸は総分散量（単位：ｐｓ／ｎｍ）を表し、縦軸はパワーペナルティ（単位：ｄＢ）を表している。ここで、伝送路の評価基準として、パワーペナルティ１ｄＢ以下が要求されているとすると、分散補償トレランス（分散幅）は３０ｐｓ／ｎｍとなり、この値はＳＭＦを使った伝送での２ｋｍ以下に相当する。つまり、陸上システムのように各中継間隔、すなわち局舎間隔が一定でない場合は、中継区間ごとに分散補償量を最適化（ほぼ１００％の高精度分散補償）する必要がある。
また加えて、光ファイバ伝送路の波長分散値は、温度や圧力等の敷設環境の変化に伴い、経時的に変化する。例えば、−５０〜１００℃の温度変化がある場合のＳＭＦ５０ｋｍの分散変化量を見積もると、次式のように１６ｐｓ／ｎｍとなる。
〔分散変化量〕＝〔零分散波長の温度依存性〕×〔温度変化〕
×〔分散スロープ〕×〔伝送距離〕
＝０．０３（nm/℃）×１５０（℃）
×０．０７（ps/nm2/ｋｍ）×５０（km）
＝１６ps/nm
この値は、分散トレランス３０ｐｓ／ｎｍの半分以上となり、システム設計上、十分に考慮しなければならない値である。なぜなら、最悪の場合、システム運用開始時に−５０℃で分散補償量を最適化しても、システム運用中に１００℃になったとすると、ペナルティ１ｄＢの基準を満たさなくなるからである。また、分散補償器の特性や構成によっては、分散補償量を連続的に設定できずに、システム運用開始時に最適値から多少ずれた値にしか設定できない場合も有り得る。この場合は、１５０℃以下の温度変化でもペナルティ１ｄＢの基準を満たさなくなる可能性もある。
以上の考察により、４０Ｇｂ／ｓ以上の超高速光伝送システムを実現するには、第１に、システム運用開始時に中継区間ごとに分散等化（分散補償量）を最適化するとともに、第２に、システム運用中にも伝送路分散値の経時変化に対応して分散等化（分散補償値）の最適化を行なう「自動分散等化（補償）システム」の構築が必要であることがわかる。なお、この自動分散等化システムはＳＭＦ伝送システムだけではなく、波長分散値が小さい１．５５μｍ帯分散シフトファイバ(ＤＳＦ:Dispersion Shifted Fiber)を用いた場合でも必要である。また、自動分散等化システムを実現するための要素技術は、次の（ａ）から（ｃ）の３点にまとめられる。
（ａ）可変分散等化（補償）器の実現
（ｂ）伝送路の波長分散値（または分散等化〔補償〕後の総分散量）のモニタ方法
（ｃ）可変分散等化（補償）器のフィードバック最適化制御方法
従来より光ファイバの波長分散値の測定法として、複数の異なる波長の光を光ファイバに入力し、出力光間の群遅延差や位相差を測定するパルス法や位相法が用いられている。しかし、これらの方法を用いて、システム運用中に常時分散測定を行なうためには、各中継区間ごとに一組の波長分散測定器が必要となる。さらに、データ信号光の伝送を中断しないで分散量測定を行なうためには、データ信号光とは異なる波長の測定光を波長多重する必要がある。
このように、パルス法や位相法を光伝送装置の中に組み込むことは、サイズおよび経済性の面から現実的とは言い難く、さらに主信号光波長と異なる波長を用いる場合、測定光波長での測定値から信号光波長での分散値を推測するというプロセスを介するため、厳密性に欠けるおそれがある。そのため、主信号光から直接、波長分散値をモニタできる方法が望ましい。
この波長分散モニタ法として、４０Ｇｂ／ｓＯＴＤＭ信号およびＮＲＺ（Non-Return-to-Zero）信号のベースバンドスペクトル中の４０ＧＨｚ成分強度を用いる方法が、既に学会等で提案されている。
図６８に４０Ｇｂ／ｓＯＴＤＭ信号の分散量に対する４０ＧＨｚ成分強度とアイ開口度との関係（シミュレーション結果）を示す。この図６８に示す２つの波形のうち、２つの山を有する方が、４０ＧＨｚ成分強度を表し、また、山が１つだけの方は、アイ開口度を表しね４０ＧＨｚ成分強度の２つのピーク間の極小点が分散量ゼロとなり、そのときアイ開口度が最大になっていることがわかる。
図６９にＤＳＦ１００ｋｍ伝送時の実験系の構成を示す。この図６９に示す送信側（以下、送信端と称することもある）１３１から信号光が送出され、恒温槽１３３において、伝送路であるファイバの温度が変化できるようになっている。そして、受信側１３２において、４０ＧＨｚ成分強度が計測されるようになっている。
また、図７０にこの実験系での実験結果を示す。ここで、横軸は信号光波長を表し、縦軸は、４０ＧＨｚ成分強度のモニタ電圧を表す。この横軸である信号光波長は、１５３５〜１５６５ｎｍ［ナノメートル:(ナノは１０の−９乗を表す)］の範囲で掃引されており、また、モニタ電圧は、３種類の温度における結果をそれぞれ表している。これらの３種類の波形のいずれもが、図６８に示したシミュレーション結果と同様に、この波形の２つのピーク間の極少点が零分散波長を示している。また、ここではＤＳＦ１００ｋｍの温度変化（−３５〜＋６５℃）に追随して、零分散波長も変化している（０．０２７ｎｍ／℃）ことがわかる。
図７１（ａ）に、４０Ｇｂ／ｓＮＲＺ信号（α＝−０．７）の分散量に対する４０ＧＨｚ成分強度とアイ開口度の関係（シミュレーション結果）を示す。この図７１（ａ）でも同様に、複数の山を有する方が、４０ＧＨｚ成分強度を表し、山が１つだけの方が、アイ開口度を表している。α＜０の場合、４０Ｇｂ／ｓ成分強度は、＋３０ｐｓ／ｎｍ付近に最大ピークがあり、その負分散側の裾野の零分散においてモニタ値は最小値の零を示す。
図７１（ｂ）に温度−３５〜＋６５℃で変化させたときのＤＳＦ１００ｋｍ伝送時の実験結果を示す。シミュレーション結果〔図７１（ａ）参照］と同様に、最大ピークの長波長側裾野の極小値〔図７１（ａ）の１３４と付した位置参照〕が零分散波長を示し、零分散波長は、０．０２６ｎｍ／℃で変化しており、図７０の結果と一致している。また、図７２（ａ）に４０Ｇｂ／ｓＮＲＺ信号（α＝＋０．７）のときのシミュレーション結果を示す。また、図７２（ｂ）に４０Ｇｂ／ｓＲＺ(Return-to-Zero)信号（α＝０，Duty＝５０％）のときのシミュレーション結果を示す。このような自動分散補償システムでは、上記の波長分散モニタを用いて、アイ開口度が最大になるように可変分散（等化）補償器の動作点をフィードバック制御する必要がある。
次に、４０Ｇｂ／ｓシステムにおける伝送距離に影響を与える第２の要因である偏波モード分散(ＰＭＤ:Polarization-Mode Dispersion)について概略を説明する。この偏波モード分散（ＰＭＤ）は、光信号における偏光成分（例えばＴＥモード及びＴＭモードのような２つのモード光）の伝播遅延時間が異なることによって生じる分散であり、あらゆる光ファイバに対して起こり得るものである。一般的に、偏波モード分散の影響は、光信号の伝送速度が大きくなるほど、また、光信号の伝送距離が長くなるほど大きくなって、無視できなくなる。また、主に日本国以外に敷設された古い光伝送路を構成する光ファイバには、単位長さ当たり１ｐｓ／ｋｍ1/2〔ピコ秒／ｋｍ1/2（ピコは１０の−１２乗を表す）〕を超える大きなＰＭＤ値をもつと言われるものもあり、そのような光ファイバを用いて、短距離伝送（例えば５０ｋｍ伝送）を行なったときには光遅延差（Δτ）は、４０Ｇｂ／ｓの１タイムスロット２５ｐｓに対して、７ｐｓ以上になり、やはり偏波モード分散の影響が無視できなくなる。なお、この値は光ファイバの種類によって決まる値であり、光信号の伝送速度には依存しない。さらに、実際には、光通信システムには、光増幅器や波長分散補償器等のような偏波モード分散を生じる部材を設ける必要があるため、光信号の伝送距離が更に制限されるおそれもある。
従って、既に敷設された光伝送路を用いたまま光信号の伝送速度を大きくしたり、既に敷設された光伝送路を用いたまま多中継長距離伝送を行なうためには、伝送光信号に生じた偏波モード分散を補償する技術が求められている。
ここで、偏波モード分散を補償する方法は、例えば以下に示す文献に記載された補償方法がある。なお、実際の光伝送路を構成する光ファイバを使っても、光ファイバの長手方向の複屈折のゆらぎによるモード結合が複雑に起きる上、さらにそのモード結合が温度変動等により時間的に変化するため、伝送波形劣化を根本的に補償することは難しいが、伝送波形劣化を緩和するためには、次の（１）〜（３）に示す文献に記載された方法は有効である。
（１）光信号の送信端に偏波制御器（ＰＣ:Polarization Controller）を設け、伝送特性を受信端からフィードバックして、２つの偏波モードへの光強度の分岐比γを０又は１となるように制御する方法（J.H.Winters et al., “Optical equalization of polarization dispersion”,SPIE Vol.1787 Multigigabit Fiber Communications,1992,pp.346-357）。
（２）光信号の受信端に偏波制御器と偏波保持ファイバ(PMF:Polarization Maintaining Fiber)とを設け、偏波制御器を制御することにより、光伝送路とは逆符号の２つの偏波モード間の遅延差（固定値）を与える方法（T.Takahashi et al.,“Automatic compensation technique for timewise fluctuating polarization mode dispersion in in-line amplifier systems”,Electro.Lett.,vol.30,no.4,1994,pp.348-349）。
（３）光信号の受信端に、偏波制御器と、偏波ビームスプリッタ(ＰＢＳ:Polarization Beam Splitter)と、この偏波ビームスプリッタにより２つに分岐された光信号成分をそれぞれ受光する受光器と、これら受光器により得られた２つの電気信号間に遅延差を与える可変遅延素子を設けて、偏波制御器及び可変遅延素子を制御する方法（T.Ono et al.,“Polarization Control Method for Suppressing Polarization Mode Dispersi on Influence in Optical Transmission Systems″,J.of Lightwave Technol., vol.12, no.5, 1994,pp.891-898）。
これら（１）〜（３）のいずれの方法においても、光信号の受信端にて偏波モード分散の状態を検出してフィードバック制御する必要があるが、符号誤り率等の検出結果を用いるような複雑な方法ではなく、偏波モード分散の状態を簡便に検出する技術が求められている。さらに、今後は、光通信システムに対して、ビットレート，伝送距離，信号変調フォーマット等を自由に切り換えられるようにすることが要求されるため、偏波モード分散を補償する技術においても、伝送路に生じる偏波モード分散の状態の変動に対応できるようにすることが求められている。
図７３に４０Ｇｂ／ｓ信号に対するＰＭＤによる伝送波形劣化を調査するための実験系を示す。この図７３に示す送信側１３３から送出された信号光は、偏波制御器１３４にて各偏波成分の光強度分岐比（あるいは光パワー比）γが変えられて、ＰＭＤエミュレータ(PMD emulator)１３５により、伝送路で生じるＰＭＤを加えられて、そして、受信端１３６において復調される。ここで、ＰＭＤエミュレータ１３５は、伝送路で生じるＰＭＤを模擬するためのものであり、市販のＰＭＤエミュレータが用いられている。この動作原理は次のようになる。すなわち、信号光は、この図７３に示す偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３５ａによって、２つの偏波成分に分離され、一方の成分は光遅延器１３５ｂにて光遅延差Δτ（ｐｓ）が与えられ、他方の成分は光アッテネータ１３５ｃにて、両光路の光損失が等しくなるように損失を受ける。さらにそれらは偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３５ｄにおいて、直交状態のまま合波される。そして、この出力信号は、受信端１３６内の光プリアンプ１３６ａにて増幅されてから、光ＤＥＭＵＸ(Demultiplex)１３６ｂにて復調される。
図７４に４０Ｇｂ／ｓＯＴＤＭ信号及びＮＲＺ信号に対する光遅延差Δτに対するパワーペナルティ評価実験の結果を示す。横軸は光遅延差Δτで、縦軸はパワーペナルティである。なお、伝送波形劣化が最大となるように、偏波制御器１３４（図７３参照）において、γ＝０．５に設定されている。この図７４の（ａ）と付された曲線は、ＯＴＤＭ信号での伝送波形劣化を表し、この図７４に示す受信感度劣化（パワーペナルティ〔縦軸〕）の基準値を１ｄＢ以下とした場合、ＰＭＤ許容値（ＰＭＤ耐力）は９ｐｓとなる。また、図７４の（ｂ）と付された曲線は、４０Ｇｂ／ｓＮＲＺ信号での伝送波形劣化を表す。このときの受信感度劣化の基準値を１ｄＢ以下とした場合、ＰＭＤ許容値（ＰＭＤ耐力）は、１１ｐｓとなる。
この受信感度劣化の値を考察すると、既設の比較的古いファイバには、単位長さ当たり１．０ｐｓ／ｋｍ1/2を超える大きなＰＭＤ値をもつものもあり、その場合、１００ｋｍ以下の比較的短距離伝送でも１０ｐｓ以上になる。さらに、実際の光伝送システムでは、伝送路ファイバ以外に光増幅器や波長分散補償器等でも偏波モード分散が発生するため、伝送距離がより制限される。既設ファイバ伝送路において伝送速度を上げるため、または多中継長距離伝送を行なうためには「ＰＭＤ補償技術」が必要となるが、この補償技術は次の（ｄ）から（ｆ）の３つの課題を有する。
（ｄ）ＰＭＤ補償デバイスの実現
（ｅ）伝送路のＰＭＤ状態（光遅延差Δτおよび光強度分岐比γ）の検出方法
（ｆ）ＰＭＤ補償デバイスのフィードバック最適化制御方法
既に、ＰＭＤ測定器は市販されているが、サイズおよび経済性の面から光伝送システムの一部として導入するのは現実的でなく、主信号光から直接、ＰＭＤ値をモニタできる方法が望ましい。その方法として、受信信号のベースバンドスペクトル中の周波数成分強度を用いる方法があり、以下のように理論的に求められる。
Ｆ（ｔ）をＰＭＤを与えない場合の光強度の時間変化とした場合、ＰＭＤ（光遅延差Δτおよび光強度分岐比γ）を与えた場合の光強度の時間変化は、次式で表される。
γF(t-Δτ)＋(1-γ)F(t)
受光後の電気信号の電界強度はその値に比例し、強度検出器においては、その２乗の値が強度の時間変化として検出される。ベースバンドスペクトルＰ（ｆ）は、そのフーリエ変換として式（１１）のように与えられる。
P(f)＝｜∫｛γF(t-Δτ)＋(1-γ)F(t)｝・exp(iωt)dt｜2
＝｜γ∫F(t-Δτ)exp(iωt)dt＋(1−γ)∫F(t)exp(iωt)dt｜2
＝｜γexp(iωΔτ)∫F(t)exp(iωt)dt
+(1-γ)∫F(t)exp(iωt)dt｜2
＝K(f)・｜∫F(t)exp(iωt)dt｜2…（１１）
ここで比例係数Ｋ（ｆ）は以下のように表される。また、ω＝２πｆである。
K(f)＝｜γexp(iωΔτ)＋(1-γ)｜2
＝｜γ｛cos(ωΔγ)+i sin(ωΔτ)｝+(1−γ)｜2
＝｜-4γ(1-γ)sin2(πfΔτ)…（１２）
（１１）式において、ＰＭＤ状態に関するパラメータ（光遅延差Δτおよび光強度分岐比γ）はＫ（ｆ）のみに含まれ、ＰＭＤが無い場合のベースバンドスペクトル｜∫F(t)exp(iωt)t)dt｜2と分離される。よって、周波数成分ｆ＝ｆｅ（Ｈｚ）をフィルタ等で抽出して強度検出する場合、光遅延差Δτおよび光強度分岐比γに対する依存性はＫ（ｆｅ）で表されることになる。しかも、光波形を表す一般式Ｆ（ｔ）に対して（１１）式が成り立つことから、Ｋ（ｆｅ）でＰＭＤ状態を検出できるという上記の結果は、変調方式（ＮＲＺまたはＲＺ）や波長分散・非線形効果等の波形変化にかかわらず成り立つ。
図７５に４０Ｇｂ／ｓＮＲＺ方式における、γ＝０．５の場合の２０ＧＨｚ成分強度のΔτ依存性を表す実験結果を示す。この強度検出方法は、受信端で受光器（ＰＤ）を用いて光信号を電気信号に変換し、２０ＧＨｚの狭帯域バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）で２０ＧＨｚ成分の信号を抽出し、パワーメータで強度検出する方法である。この図７５に示すように、光遅延差Δτ＝０ｐｓで極大をとり、光遅延差Δτが増大するにつれて減少し、光遅延差Δτ＝２５ｐｓで零となる。
以上のようにＰＭＤ状態が最良になる場合はｆｅ（Ｈｚ）成分強度が最大になることを利用して、伝送路中（送信端、光中継器中、受信端）に挿入した光遅延差Δτおよび光強度分岐比γを制御する偏波モード分散補償器をこのＰＭＤモニタ信号に従ってフィードバック制御する方法が可能である。
なお、等化に関する公知文献は、次の（４）〜（６）のようなものがある。
（４）可変分散（等化）補償器の公知文献
・R.I.Laming et al.,“A Dispersion Tunable Grating in a 10-Gb/s 100-220-km-Step IndexFibe Link”, IEEE Photon. Technol. Lett., vol.8,no.,pp.428-430,1996.(Chirped fiber gratingの長さ方向の温度勾配を変化させることにより分散補償量を可変。)
・M.M.Ohm et al.,“Tunable fiber grating dispersion using a piezoelectric stack”,OFC'97 WJ3.(Chirped fiber gratingの長さ方向の応力を変化させることにより分散補償量を可変。)
・K.Takiguchi et al.,“Planar Lightwave Circuit Optical Dispersion Equalizer”, IEEE Photon.Technol., Lett., vol.6,no.1,pp.86-88(PLC可変分散補償器)
・A.Sano et al.,“Automatic dispersion equalization by monitoring extracted-clockpower level In a 40-Gbit/s,200-km transmission line”ECOC'96 TuD.3.5(正もしくは負の分散値を有するファイバを１×４機械的光スイッチで縦列接続した離散可変分散補償器)
（５）自動分散等化システムの公知文献
・G.Ishikawa and H.Ooi,“Demonstration of automatic dispersion equalization in 40-Gbit/s ＯＴＤＭ transmission,”ECOC'98 WdC06.(1998年９月23日発表)
・大井、秋山、石川、「波長可変レーザを用いた４０Gbit/s自動分散等化実験」1998年電子情報通信学会ソサイエティ大会(1998年９月30日発表)
・M.Tomizawa et al.,“Automatic Dispersion Equalization for Installing High-SpeedOptical Transmission Systems”,J. Lightwave Technol., vol.16,no.2,pp.184-191.
（６）自動ＰＭＤ補償システムの公知文献
・H.Ooi, Y.Akiyama, G.Ishikawa,“Automatic polarization-mode dispersion compensation in 40-Gbit/s transmission”（仮題）、OFC'99に投稿。(40Ｇｂ／ｓＮＲＺ方式において、受信端に偏波制御器（PC:Polarization Conroller）と偏波保持ファイバ(PMF:Polarization Maintaining Fiber)を用い、PCを制御することで、伝送路とは逆符号の遅延差を与える方法)
・J.H. Winters et al.,“Optical equalization of polarization dispersion”,SPIE Vol.1787 Multigigabit Fiber Communications,1992 pp.346-357.（送信端に偏波制御器を用い、伝送特性を受信端からフィードバックしてγ＝０または１となる方向に制御する方法）
・T.Takahashi et al.,“Automatic compensation technique for timewise fluctuating polarization mode dispersion in in-line amplifier systems”,Electron. Lett., vol.30,no.4,1994,pp.348-349.（受信端に偏波制御器（ＰＣ）と偏波保持ファイバ（ＰＭＦ）を用い、ＰＣを制御することで、伝送路とは逆符号の遅延差を与える方法）。１０Ｇｂ／ｓＮＲＺ信号のベースバンドスペクトル中の５ＧＨｚ成分強度を検出し、その強度が最大値になるように制御を行なっている。
・T.Ono et al.,“Polarization Control Method for Suppressing Polarization Mode Dispersion Influence in Optical Transmission Systems”,J. Lightwave Technol., vol.12,no.5,1994, pp.891-898.（受信端で偏波制御器（ＰＣ）、偏波ビームスプリッタ（ＰＢＳ）、各光路に対する受光器、両電気信号間に遅延差を与える可変遅延素子を用い、ＰＣおよび可変遅延素子を制御する方法）。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、高速光信号に生じた偏波モード分散を簡便に検出・モニタできるようにした、偏波モード分散量を検出して、検出された偏波モード分散及び波長分散を補償して高速光信号の長距離伝送を行なえるようにした、分散補償制御方法と、さらには、偏波モード分散量及び波長分散量による伝送光波形劣化を同時に補償する分散補償制御装置とを提供することを目的とする。
【発明の開示】
このため、本発明の分散補償制御装置は、伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、この第１特定周波数成分検出部にて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、この第１強度検出部で検出された第１特定周波数成分の強度が極大となるように、伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部とをそなえるとともに、伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の前記第１特定周波数成分とは異なり前記ビットレートに応じて定まる第２特定周波数成分を検出する第２特定周波数成分検出部と、この第２特定周波数成分検出部にて検出された上記第２特定周波数成分の強度についての情報を検出する第２強度検出部と、この第２強度検出部で検出された第２特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、伝送路の波長分散量を制御する波長分散制御部とをそなえて構成されたことを特徴としている。
従って、このようにすれば、偏波モード分散を補償して光信号の伝送波形の劣化を防ぐことができ、また、伝送光信号の波長分散を補償することもできるので、偏波モード分散及び波長分散の影響による光信号の伝送波形の劣化を防ぐことができ、高速光信号の長距離伝送を行なうために更に寄与することができる利点がある。
さらに、本発明に関連する技術の分散補償制御装置は、伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、この第１特定周波数成分検出部にて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、この第１強度検出部で検出された第１特定周波数成分の強度が極大となるように、伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部とをそなえて構成されたことを特徴としている。
従って、このようにすれば、偏波モード分散を補償して光信号の伝送波形の劣化を防ぐことができ、高速光信号の長距離伝送を行なうために寄与することができる利点がある。
また、本発明に関連する技術の分散補償制御装置は、伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部と、この第１特定周波数成分検出部にて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部と、第１強度検出部で検出された第１特定周波数成分の強度が極大となるように、伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部と、この第１強度検出部で検出された第１特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、伝送路の波長分散量を制御する波長分散制御部とをそなえて構成されたことを特徴としている。
従って、このようにすれば、偏波モード分散を補償して光信号の伝送波形の劣化を防ぐことができ、また、伝送光信号の波長分散を補償することもできるので、偏波モード分散及び波長分散の影響による光信号の伝送波形の劣化を防ぐことができ、高速光信号の長距離伝送を行なうために更に寄与することができる利点がある。
そして、本発明に関連する技術の偏波モード分散量検出方法は、伝送ファイバを介して入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の特定周波数成分を検出する特定周波数成分検出ステップと、この特定周波数成分検出ステップにて検出された上記特定周波数成分の強度について検出する強度検出ステップと、この強度検出ステップにて検出された上記特定周波数成分の強度についての情報から、所定の関数演算を行なうことにより上記伝送光信号の偏波モード分散量を検出する分散量検出ステップとをそなえて構成されたことを特徴としている。
従って、このようにすれば、伝送光信号に生じた偏波モード分散を簡便に検出することができる利点がある。
加えて、本発明に関連する技術の分散補償制御方法は、伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出ステップと、この第１特定周波数成分検出ステップにて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出ステップと、この第１強度検出ステップで検出された第１特定周波数成分の強度が極大となるように、伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御ステップとをそなえて構成されたことを特徴としている。
従って、このようにすれば、伝送光信号に生じた偏波モード分散を簡便に検出することができるようになる。
また、本発明の分散補償制御方法は、伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中のビットレートに応じて定まる第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出ステップと、この第１特定周波数成分検出ステップにて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出ステップと、この第１強度検出ステップで検出された第１特定周波数成分の強度が極大となるように、伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御ステップとをそなえるとともに、伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の前記第１特定周波数成分とは異なり前記ビットレートに応じて定まる第２特定周波数成分を検出する第２特定周波数成分検出ステップと、この第２特定周波数成分検出ステップにて検出された上記第２特定周波数成分の強度についての情報を検出する第２強度検出ステップと、この第２強度検出ステップで検出された第２特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、伝送路の波長分散量を制御する波長分散制御ステップとをそなえて構成されたことを特徴としている。
従って、このようにすれば、それぞれの制御を独立かつ同時に行なうことができるようになる。
そしてまた、本発明に関連する技術の分散補償制御方法は、伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出ステップと、この第１特定周波数成分検出ステップにて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出ステップと、この第１強度検出ステップで検出された第１特定周波数成分の強度が極大となるように、伝送路の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御ステップと、この第１強度検出ステップで検出された第１特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、伝送路の波長分散量を制御する波長分散制御ステップとをそなえて構成されたことを特徴としている。
従って、このようにすれば、偏波モード分散及び波長分散の影響による光信号の伝送波形の劣化を防ぐことができ、高速光信号の長距離伝送を行なうために更に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の第１の基本ブロックの構成を示す図である。
図２は本発明の第２の基本ブロックの構成を示す図である。
図３は本発明の第３の基本ブロックの構成を示す図である。
図４は本発明の第１実施形態にかかる分散補償制御装置が適用される光伝送システムの構成を示すブロック図である。
図５は遅延量補償器の構成を示す図である。
図６は本発明の第１実施形態にかかる４０Ｇｂ／ｓ光時分割多重伝送システムの実験系の構成を示す図である。
図７はＰＭＤエミュレータの構成を示す図である。
図８（ａ）〜図８（ｅ）はいずれも、ＰＭＤエミュレータにより光遅延差Δτを変化させて与えた場合の４０Ｇｂ／ｓ光時分割多重波形であって劣化したものを示す図である。
図９は伝送光信号に生じる偏波モード分散量の検出方法について説明するための図である。
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）はそれぞれ、伝送光信号に生じる偏波モード分散量の検出方法について説明するための図である。
図１１は本発明の第１実施形態にかかる１０Ｇｂ／ｓＮＲＺ伝送システムの実験系の構成を示す図である。
図１２（ａ）〜図１２（ｊ）はいずれも、ＰＭＤエミュレータにより光遅延差Δτを変化させて与えた場合の受信端での劣化した１０Ｇｂ／ｓＮＲＺ波形を示す図である。
図１３は伝送光信号に生じる偏波モード分散量の検出方法について説明するための図である。
図１４（ａ）及び図１４（ｂ）はそれぞれ、伝送光信号に生じる偏波モード分散量の検出方法について説明するための図である。
図１５は光時分割多重変調器の構成を示す図である。
図１６（ａ）〜図１６（ｃ）はいずれも、ＯＴＤＭ変調器の動作原理を説明するための図である。
図１７は本発明の第１実施形態にかかるタイミング抽出部を設けた分散補償制御装置をそなえた光伝送システムの構成を示すブロック図である。
図１８は本発明の第１実施形態の第１変形例にかかる分散補償制御装置が適用される光伝送システムの構成を示すブロック図である。
図１９は本発明の第１実施形態の第２変形例にかかる分散補償制御装置が適用される光伝送システムの構成を示すブロック図である。
図２０は本発明の第１実施形態の第２変形例にかかる分散補償制御装置が適用される他の光伝送システムの構成を示すブロック図である。
図２１は本発明の第１実施形態の第２変形例にかかる他の分散補償制御装置が適用される光伝送システムの構成を示すブロック図である。
図２２は本発明の第１実施形態の第３変形例にかかる分散補償制御装置が適用される光伝送システムの構成を示すブロック図である。
図２３は本発明の第１実施形態の第４変形例にかかる分散補償制御装置が適用される光伝送システムの構成を示すブロック図である。
図２４は本発明の第１実施形態の第５変形例にかかる分散補償制御装置が適用される光伝送システムの構成を示すブロック図である。
図２５（ａ）〜図２５（ｃ）はいずれも補償量最適化制御部によるフィードバック制御の原理を説明するための図である。
図２６（ａ）〜図２６（ｇ）はいずれも、分散補償制御装置における動作を説明するための図である。
図２７は本発明の第１実施形態の第６変形例にかかる分散補償制御装置が適用される光伝送システムの構成を示すブロック図である。
図２８は本発明の第１実施形態の第７変形例にかかる分散補償制御装置が適用される光伝送システムの構成を示すブロック図である。
図２９は本発明の第１実施形態の第８変形例にかかる分散補償制御装置が適用される光伝送システムの構成を示すブロック図である。
図３０は本発明の第１実施形態の第９変形例にかかる分散補償制御装置が適用される光伝送システムの構成を示すブロック図である。
図３１（ａ）及び図３１（ｂ）はそれぞれ、偏波モード分散補償器で光信号に与える偏波モード分散量を示すパラメータが広範囲で掃引制御された場合の特定周波数成分の強度の変化を示す図である。
図３２は本発明の第２実施形態にかかる分散補償制御装置が適用される光伝送システムの構成を示すブロック図である。
図３３は偏波制御器と可変偏波モード間遅延器との拡大図である。
図３４（ａ）〜図３４（ｃ）はいずれも、本発明の第２実施形態にかかる可変光遅延路の例を示す図である。
図３５は本発明の第２実施形態にかかる他の可変偏波モード間遅延素子の構成例を示す図である。
図３６及び図３７はそれぞれ、本発明の第２実施形態にかかるＰＭＤ補償を実現するための制御フローチャートである。
図３８は本発明の第２実施形態にかかるＰＭＤ補償を実現するための他の制御フローチャートである。
図３９は本発明の第２実施形態の第２変形例にかかる光伝送システムの構成を示すブロック図である。
図４０は本発明の第２実施形態の第３変形例にかかる光伝送システムの構成を示すブロック図である。
図４１は本発明の第２実施形態の第４変形例にかかるシステム稼働時のＰＭＤ補償制御装置が適用される光伝送システムの構成を示すブロック図である。
図４２はＰＭＤ耐力を測定する方法を説明する図である。
図４３は本発明の第２実施形態の第４変形例にかかるＰＭＤ補償用のＰＭＦを用いたＰＭＤ補償制御装置が適用される光伝送システムの構成を示すブロック図である。
図４４（ａ）はα，βに対する受信ベースバンド信号中の２０ＧＨｚ成分強度を示す図である。
図４４（ｂ）はα，βに対する受信ベースバンド信号中の受信波形のアイ開口度を示す図である。
図４５（ａ）はα，βに対する受信ベースバンド信号中の２０ＧＨｚ成分強度を示す図である。
図４５（ｂ）はα，βに対する受信ベースバンド信号中の受信波形のアイ開口度を示す図である。
図４６（ａ）はα，βに対する受信ベースバンド信号中の２０ＧＨｚ成分強度を示す図である。
図４６（ｂ）はα，βに対する受信ベースバンド信号中の受信波形のアイ開口度を示す図である。
図４７（ａ）はα，βに対する受信ベースバンド信号中の２０ＧＨｚ成分強度を示す図である。
図４７（ｂ）はα，βに対する受信ベースバンド信号中の受信波形のアイ開口度を示す図である。
図４８（ａ）は４０Ｇｂ／ｓＮＲＺ信号を用いて伝送を行なったときの伝送路ＰＭＤ対２０ＧＨｚ成分強度の計算結果を示す図である。
図４８（ｂ）は４０Ｇｂ／ｓＮＲＺ信号を用いて伝送を行なったときの伝送路ＰＭＤ対アイ開口ペナルティの計算結果を示す図である。
図４９（ａ）は４０Ｇｂ／ｓＯＴＤＭ信号を用いて伝送を行なったときの伝送路ＰＭＤ対２０ＧＨｚ成分強度の計算結果を示す図である。
図４９（ｂ）は４０Ｇｂ／ｓＯＴＤＭ信号を用いて伝送を行なったときの伝送路ＰＭＤ対アイ開口ペナルティの計算結果を示す図である。
図５０（ａ）は遅延量Δτcが最小の場合の伝送路ＰＭＤ対アイ開口ペナルティの関係を示す図である。
図５０（ｂ）は遅延量Δτcが最大の場合の伝送路ＰＭＤ対アイ開口ペナルティの関係を示す図である。
図５１（ａ）及び図５１（ｂ）はそれぞれ、遅延量Δτが１タイムスロットを越える場合を説明する図である。
図５２及び図５３はそれぞれ、本発明の第３実施形態にかかる光伝送システムの構成を示すブロック図である。
図５４は本発明の第３実施形態にかかる光伝送システムの構成を示すブロック図である。
図５５及び図５６はそれぞれ、本発明の第３実施形態の第１変形例にかかる光伝送システムのブロック図である。
図５７は本発明の第３実施形態の第２変形例にかかる光伝送システムのブロック図である。
図５８は本発明の第３実施形態の第２変形例にかかるブロック図である。
図５９は本発明の第３実施形態の第３変形例にかかる光伝送システムのブロック図である。
図６０は本発明の第３実施形態の第４変形例にかかる分散補償制御装置が適用される光伝送システムの構成を示すブロック図である。
図６１は本発明の第３実施形態の第５変形例にかかる光伝送システムの他のブロック図である。
図６２は本発明の第４実施形態にかかる光伝送システムのブロック図である。
図６３は本発明の第４実施形態の第１変形例にかかる光伝送システムのブロック図である。
図６４は本発明の第４実施形態の第２変形例にかかる光伝送システムのブロック図である。
図６５は他の遅延量補償器の構成を示す図である。
図６６は４０Ｇｂ／ｓ光時分割多重方式における、１．３μｍＳＭＦ５０ｋｍ伝送後の分散補償トレランスの評価実験系の構成を示す図である。
図６７は図６６の実験系での評価実験の結果を示す図である。
図６８は４０Ｇｂ／ｓＯＴＤＭ信号の分散量に対する４０ＧＨｚ成分強度とアイ開口度との関係（シミュレーション結果）を示す図である。
図６９はＤＳＦ１００ｋｍ伝送時の実験系の構成を示す図である。
図７０は図６９の実験系での実験結果を示す図である。
図７１（ａ）は４０Ｇｂ／ｓＮＲＺ信号（α＝−０．７）の分散量に対する４０ＧＨｚ成分強度とアイ開口度の関係（シミュレーション結果）を示す図である。
図７１（ｂ）は温度−３５〜＋６５℃で変化させたときのＤＳＦ１００ｋｍ伝送時の実験結果を示す図である。
図７２（ａ）は４０Ｇｂ／ｓＮＲＺ信号（α＝＋０．７）のときのシミュレーション結果を示す図である。
図７２（ｂ）は４０Ｇｂ／ｓＲＺ信号（α＝０,Duty＝５０％）のときのシミュレーション結果を示す図である。
図７３は４０Ｇｂ／ｓ信号に対するＰＭＤによる伝送波形劣化を調査するための実験系を示す図である。
図７４は４０Ｇｂ／ｓＯＴＤＭ信号及びＮＲＺ信号に対する光遅延差Δτに対するパワーペナルティ評価実験の結果を示す図である。
図７５は４０Ｇｂ／ｓＮＲＺ方式における、γ＝０．５の場合の２０ＧＨｚ成分強度のΔτ依存性を表す実験結果を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
（Ａ）本発明の基本構成についての説明
（Ａ１）第１の基本ブロックについての構成の説明
図１は本発明の分散補償制御装置の第１の基本ブロックの構成を示す図であり、この図１に示すように、伝送路６ａ上に設けられた偏波モード分散補償器７ａと、分散補償制御装置２５１ａとをそなえて構成されている。
ここで、伝送路６ａは、光ファイバ伝送路であり、偏波モード分散補償器７ａは、分散補償制御装置２５１ａからの制御信号を受けて、伝送される光信号に生じた偏波モード分散を補償するものである。
また、分散補償制御装置２５１ａは、受信した光信号に基づいて、伝送路６ａを伝送する光信号に生じた偏波モード分散の状態をモニタするとともに、そのモニタ結果に応じて偏波モード分散補償器２５１ａを制御するものであり、第１特定周波数成分検出部２ａ，第１強度検出部３ａ，偏波モード分散制御部２２０ａをそなえて構成されている。
この『分散』という単語は、一般的には『波長分散』を意味するものとして使用されているが、本構成では、この『分散』という単語を、『偏波モード分散」を表す意味で使用することとする。従って、本構成にかかる分散補償制御装置２５１ａは、『偏波モード補償制御装置』を意味するものとする。
ここで、第１特定周波数成分検出部２ａは、伝送路６ａとしての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の第１特定周波数成分を検出するものであり、第１強度検出部３ａは、この第１特定周波数成分検出器部２ａにて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出するものである。また、偏波モード分散制御部２２０ａは、第１特定周波数成分検出部２ａで検出された第１特定周波数成分の強度が極大となるように、伝送路の偏波モード分散量を制御するものである。
ここで、上記伝送光信号がＲＺ光信号又は光時分割多重信号である場合には、第１特定周波数成分検出部２ａが、第１特定周波数成分として、ビットレートに相当する周波数を検出するように構成されてもよく、上記伝送光信号があらゆる光変調方式において、第１特定周波数成分検出部２ａが、第１特定周波数成分として、ビットレートの１／２に相当する周波数を検出するように構成されてもよい。
また、本発明の分散補償制御方法は、伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出ステップと、第１特定周波数成分検出ステップにて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出ステップと、第１強度検出ステップで検出された第１特定周波数成分の強度が極大となるように、伝送路６ａの偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御ステップとをそなえて構成されたことを特徴としている。
（Ａ２）第２の基本ブロックについての構成の説明
図２は本発明の分散補償制御装置の第２の基本ブロックの構成を示す図であり、この図２に示すように、伝送路６ａ上に設けられた波長分散補償器２０６ａ，偏波モード分散補償器７ａと、分散補償制御装置２５１ｂとをそなえて構成されている。ここで、伝送路６ａは、光ファイバ伝送路であり、波長分散補償器２０６ａは、分散補償制御装置２５１ｂからの制御信号を受けて、伝送される光信号に生じた波長分散量を補償するものであり、また、偏波モード分散補償器７ａは、分散補償制御装置２５１ｂからの制御信号を受けて、伝送される光信号に生じた偏波モード分散を補償するものである。
さらに、分散補償制御装置２５１ｂは、受信した光信号に基づいて、伝送路６ａを伝送する光信号に生じた波長分散及び偏波モード分散の状態をモニタするとともに、そのモニタ結果に応じて波長分散補償器２０６ａ及び偏波モード分散補償器７ａを制御するものであって、第１特定周波数成分検出部２ａ，第１強度検出部３ａ，偏波モード分散制御部２２０ａ，第２特定周波数成分検出部２２２ａ，第２強度検出部２２３ａ，波長分散制御部２２４ａをそなえて構成されている。
この『分散』という単語は、一般的には『波長分散』を意味するものとして使用されているが、本構成では、この『分散』という単語を、『偏波モード分散』と『波長分散』との両方を表す意味で使用することとする。従って、本構成にかかる分散補償制御装置２５１ｂは、『偏波モード分散・波長分散補償制御装置』を意味するものとする。
ここで、第１特定周波数成分検出部２ａは、伝送路６ａとしての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の第１特定周波数成分を検出するものであり、第１強度検出部３ａは、この第１特定周波数成分検出部２ａにて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出するものである。また、偏波モード分散制御部２２０ａは、第１強度検出部３ａで検出された第１特定周波数成分の強度が極大となるように、伝送路６ａの偏波モード分散量を制御するものである。そして、第２特定周波数成分検出部２２２ａは、伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の第２特定周波数成分を検出するものであり、第２強度検出部２２３ａは、この第２特定周波数成分検出部２２２ａにて検出された上記第２特定周波数成分の強度についての情報を検出するものである。また、波長分散制御部２２４ａは、第２強度検出部２２３ａで検出された第２特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、伝送路６ａの波長分散量を制御するものである。
なお、上記伝送光信号がＮＲＺ光信号である場合には、第１特定周波数成分検出部２ａが、第１特定周波数成分として、ビットレートの１／２に相当する周波数を検出するように構成されるとともに、第２特定周波数成分検出部２２２ａが、第２特定周波数成分として、ビットレートに相当する周波数を検出するように構成されてもよい。
さらに、本発明の分散補償制御方法は、伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出ステップと、第１特定周波数成分検出ステップにて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出ステップと、第１強度検出ステップで検出された第１特定周波数成分の強度が極大となるように、伝送路６ａの偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御ステップとをそなえるとともに、伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の第２特定周波数成分を検出する第２特定周波数成分検出ステップと、第２特定周波数成分検出ステップにて検出された上記第２特定周波数成分の強度についての情報を検出する第２強度検出ステップと、第２強度検出ステップで検出された第２特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、伝送路６ａの波長分散量を制御する波長分散制御ステップとをそなえて構成されたことを特徴としている。
（Ａ３）第３の基本ブロックについての構成の説明
図３は本発明の分散補償制御装置の第３の基本ブロックの構成を示す図であり、この図３に示すように、伝送路６ａ上に設けられた波長分散補償器２０６ａ，偏波モード分散補償器７ａと、分散補償制御装置２５１ｃとをそなえて構成されている。ここで、伝送路６ａは、光ファイバ伝送路であり、波長分散補償器２０６ａは、分散補償制御装置２５１ｃからの制御信号を受けて、伝送される光信号に生じた波長分散量を補償するものであり、また、偏波モード分散補償器７ａは、分散補償制御装置２５１ｃからの制御信号を受けて、伝送される光信号に生じた偏波モード分散を補償するものである。
さらに、分散補償制御装置２５１ｃは、受信した光信号に基づいて伝送路６ａを伝送する光信号に生じた波長分散及び偏波モード分散の状態をモニタするとともに、そのモニタ結果に応じて波長分散補償器２０６ａ及び偏波モード分散補償器７ａを制御するものであって、第１特定周波数成分検出部２ａ，第１強度検出部３ａ，偏波モード分散制御部２２０ａ，波長分散制御部２２４ａをそなえて構成されている。
この『分散』という単語は、一般的には『波長分散』を意味するものとして使用されているが、本構成でも、この『分散』という単語を、『偏波モード分散』と『波長分散』との両方を表す意味で使用することとする。従って、本構成にかかる分散補償制御装置２５１ｃは、『偏波モード分散・波長分散補償制御装置』を意味するものとする。
ここで、第１特定周波数成分検出部２ａは、伝送路６ａとしての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の第１特定周波数成分を検出するものであり、第１強度検出部３ａは、この第１特定周波数成分検出部２ａにて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出するものである。また、偏波モード分散制御部２２０ａは、第１強度検出部３ａで検出された第１特定周波数成分の強度が極大となるように、伝送路６ａの偏波モード分散量を制御するものであり、波長分散制御部２２４ａは、第１強度検出部３ａで検出された第１特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、伝送路６ａの波長分散量を制御するものである。
また、上記伝送光信号がＲＺ光信号又は光時分割多重信号である場合には、第１特定周波数成分検出部２ａが、第１特定周波数成分として、ビットレート又はビットレートの１／２に相当する周波数を検出するとともに、上記伝送光信号がＮＲＺ光信号である場合には、第１特定周波数成分検出部２ａが、第１特定周波数成分として、ビットレートの１／２に相当する周波数を検出するように構成されてもよい。
そして、波長分散制御部２０６ａが、第１強度検出部３ａで検出された第１特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、伝送路６ａ中に設けられた波長分散補償器２０６ａに対して波長分散制御量を設定するように構成されてもよく、第１強度検出部３ａにて検出された上記第１特定周波数成分の強度から、所定の第２関数による演算を行なうことにより上記伝送光信号の波長分散量を検出する波長分散量検出部と、この波長分散量検出部にて検出された上記波長分散量に基づいて、上記伝送光信号の波長分散を補償すべく、波長分散補償器２０６ａに対して波長分散制御量を設定する波長分散制御量設定部とをそなえて構成されてもよい。さらに、第１強度検出部３ａで検出された第１特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、伝送路６ａ中に設けられた波長分散補償器２０６ａをフィードバック制御するように構成されてもよい。
そしてさらに、本発明の分散補償制御方法は、伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出ステップと、第１特定周波数成分検出ステップにて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出ステップと第１強度検出ステップで検出された第１特定周波数成分の強度が極大となるように、伝送路６ａの偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御ステップと、第１強度検出ステップで検出された第１特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、伝送路６ａの波長分散量を制御する波長分散制御ステップとをそなえて構成されたことを特徴としている。
（Ａ４）偏波モード分散についての説明
第１〜第３の基本ブロックに関して、偏波モード分散について説明すると以下のようになる。
まず、偏波モード分散制御部２２０ａは、第１強度検出部３ａで検出された第１特定周波数成分の強度が極大となるように、伝送路６ａ中に設けられた偏波モード分散補償器７ａに対して偏波モード分散制御量を設定するように構成されてもよい。
また、この偏波モード分散制御部２２０ａが、任意の伝送光信号を構成する光波形におけるベースバンドスペクトル中の周波数成分の強度を表す関数であって、且つ、当該周波数情報と偏波モード分散量を示すパラメータとを変数とした第１関数を用いることにより、第１強度検出部３ａにて検出された上記第１特定周波数成分の強度から、上記伝送光信号の偏波モード分散量を検出する偏波モード分散量検出部と、この偏波モード分散量検出部にて検出された上記偏波モード分散量に基づいて、上記伝送光信号の偏波モード分散を補償するための制御量としてのパラメータ情報を有するパラメータ設定制御信号を、偏波モード分散補償器７ａに対して出力するパラメータ設定部とをそなえて構成されてもよい。
さらに、分散補償制御装置２５１ａ（又は２５１ｂ或いは２５１ｃ）は、伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中における第３特定周波数成分を検出する第３特定周波数成分検出部と、この第３特定周波数成分検出部にて検出された上記第３特定周波数成分の強度についての情報を検出する第３強度検出部とをそなえるとともに、偏波モード分散制御部２２０ａが、任意の伝送光信号を構成する光波形におけるベースバンドスペクトル中の周波数成分の強度を表す関数であって、且つ、当該周波数情報と偏波モード分散量を示すパラメータとを変数とした第１関数を用いることにより、第１強度検出部及び第３強度検出部にてそれぞれ検出された第１特定周波数成分の強度及び第３特定周波数成分の強度から、上記伝送光信号の偏波モード分散量を検出する偏波モード分散量検出部と、この偏波モード分散量検出部にて検出された上記偏波モード分散量に基づいて、上記伝送光信号
の偏波モード分散を補償するための制御量としてのパラメータ情報を有するパラメータ設定制御信号を、偏波モード分散補償器に対して出力するパラメータ設定部とをそなえて構成することもできる。
ここで、上記パラメータ情報を、２つの偏波モード間の遅延量Δτと、上記２つの偏波モードへの光強度の分岐比γのうちの少なくとも一方としてもよく、パラメータ設定部が、上記伝送光信号の受信端となる受信端装置に設けられた偏波モード分散補償器に対して、上記パラメータ情報を設定するためのパラメータ設定制御信号を出力するように構成してもよい。
さらに、パラメータ設定部が、上記伝送光信号を送信する送信端装置又は上記伝送光信号を増幅中継する中継装置に設けられた偏波モード分散補償器に対して、上記パラメータ情報を設定するためのパラメータ設定制御信号を出力するように構成されてもよく、伝送路６ａ上の任意の位置に設けられた第１の偏波モード分散補償器に対して、２つの偏波モードへの光強度の分岐比を設定するための第１のパラメータ設定制御信号を出力する一方、第１の偏波モード分散補償器よりも後段に配置された第２の偏波モード分散補償器に対して、上記２つの偏波モード間の遅延量を設定するための第２のパラメータ設定制御信号を出力するように構成されてもよい。
また、パラメータ設定部から出力されるパラメータ設定制御信号に、予め設定された所定の低周波信号を重畳するとともに、第１強度検出部３ａからの上記第１特定周波数成分の強度に含まれる上記低周波信号成分が零となるように、パラメータ設定部におけるパラメータ設定を制御することにより、上記伝送光信号の偏波モード分散の補償量を最適化する補償量最適化制御部をそなえて構成することもできる。
さらに、この補償量最適化制御部が、互いに異なる低周波成分を有する２つの低周波信号を、上記所定の低周波信号として上記パラメータ設定制御信号に重畳するように構成されるとともに、第１強度検出部３ａからの上記第１特定周波数成分の強度に含まれる上記２つの低周波信号成分のうちの一方の低周波信号成分が零となるように、パラメータ設定部における２つの偏波モードへの光強度の分岐比の設定を制御する一方、第１強度検出部３ａからの上記第１特定周波数成分の強度に含まれる上記２つの低周波信号成分のうちの他方の低周波信号成分が零となるように、パラメータ設定部における上記２つの偏波モード間の遅延量の設定を制御するように構成されてもよく、上記の２つの偏波モードへの光強度の分岐比の設定制御及び２つの偏波モード間の遅延量の設定制御を、時間的に切り換えて行なうように構成されてもよい。
また、システム立ち上げ時又はシステム再立ち上げ時に、偏波モード分散補償器７ａで与える上記偏波モード分散量を示すパラメータを大きく掃引制御する掃引制御部をそなえて構成してもよい。
そして、偏波モード分散制御部２２０ａが、第１強度検出部３ａで検出された第１特定周波数成分の強度が極大となるように、伝送路６ａ中に設けられた偏波制御器及び偏波モード間遅延器のうちの少なくとも一方をフィードバック制御するように構成することができる。この偏波モード間遅延器は、偏波ビームスプリッタによって各偏波モード成分を分離して，可変光遅延路によって各偏波モード成分間に遅延差を与えた後に合波するデバイスとして構成されてもよく、偏波分散値の異なる複数の偏波保持ファイバを並列に配置し、伝送路６ａの偏波モード分散量に従って、光信号を透過させる偏波保持ファイバを光スイッチで切り換えるデバイスとして構成されてもよい。
さらに、偏波モード分散制御部２２０ａが、偏波制御器内の１／４波長板の方位角及び１／２波長板の方位角並びに偏波モード間遅延器の偏波モード間遅延量のいずれかを、第１特定周波数成分の強度が極大となるように変化させ、その間，上記の方位角あるいは偏波モード間遅延量のうちの残りの制御パラメータは固定しておく第１制御モードによる制御を行なうとともに、第１制御モードの後に、残りの制御パラメータの一方を第１特定周波数成分の強度が極大となるように変化させ、その間最初に変化させた制御パラメータ及び残りの制御パラメータの他方を固定しておく第２制御モードによる制御を行ない、最後に、最初に変化させた制御パラメータ及び残りの制御パラメータの一方を固定しながら、残りの制御パラメータの他方を第１特定周波数成分の強度が極大となるように変化させる第３制御モードによる制御を行なうように構成されてもよい。
加えて、偏波モード分散制御部２２０ａが、偏波制御器内の１／４波長板の方位角及び１／２波長板の方位角並びに偏波モード間遅延器の偏波モード間遅延量のいずれかを、第１特定周波数成分の強度が増大するように変化させ、その間、上記の方位角あるいは偏波モード間遅延量のうちの残りの制御パラメータは固定しておく第４制御モードによる制御を行なうとともに、第４制御モードの後に、残りの制御パラメータの一方を第１特定周波数成分の強度が増大するように変化させ、その間，最初に変化させた制御パラメータ及び残りの制御パラメータの他方を固定しておく第５制御モードによる制御を行ない、最後に、最初に変化させた制御パラメータ及び残りの制御パラメータの一方を固定しながら、残りの制御パラメータの他方を第１特定周波数成分の強度が増大するように変化させる第６制御モードによる制御を行ない、その後は、第１特定周波数成分の強度が極大となるまで、上記の第４制御モード，第５制御モード，第６制御モードを繰り返し実行するように構成されていてもよい。
またさらに、偏波モード分散制御部２２０ａから上記の偏波制御器及び偏波モード間遅延器へ出力される制御信号に、予め設定された所定の低周波信号を重畳するとともに、第１強度検出部３ａからの上記第１特定周波数成分の強度に含まれる上記低周波信号成分が零となるように、上記の偏波制御器及び偏波モード間遅延器を制御することにより、上記伝送光信号の偏波モード分散の補償量を最適化する補償量最適化制御部をそなえて構成されてもよく、この補償量最適化制御部が、偏波制御器内の１／４波長板の方位角及び１／２波長板の方位角並びに偏波モード間遅延器の偏波モード間遅延量をそれぞれ異なる周波数で低周波変調して、伝送光信号のベースバンドスペクトル中の第１周波数成分強度を検出し、その中に含まれる低周波数成分の強度変調成分が零となるように上記の偏波制御器内の１／４波長板の方位角及び１／２波長板の方位角並びに偏波モード間遅延器の偏波モード間遅延量を最適化するように構成されてもよい。さらに、偏波モード分散制御部２２０ａが、システム稼働中は、偏波制御器のみの制御を行なう一方、システム稼働開始時及び伝送路６ａにおける偏波モード分散の条件を決める要素に切換があった時には、偏波モード間遅延器を制御するように構成されてもよい。
また、偏波モード分散制御部２２０ａが、最大許容偏波モード分散量を設定する最大許容偏波モード分散量設定手段をそなえるとともに、第１強度検出部で検出された第１特定周波数成分として、ビットレートの１／２に相当する周波数成分の強度が極大となるように、伝送路６ａ中に設けられた偏波制御器及び偏波モード間遅延器のうちの少なくとも一方をフィードバック制御する場合に、システム稼働時においては、偏波モード間遅延器の遅延量を、１タイムスロットから最大許容偏波モード分散量を引いた値として定義される下限値以上で、且つ、最大許容偏波モード分散量の２倍の大きさともつ値として定義される上限値以下の値に設定しておくこともでき、この偏波モード分散制御部２２０ａが、システム稼働時における偏波モード間遅延器の遅延量を下限値に設定したり、システム稼働時における偏波モード間遅延器の遅延量を上限値に設定することができる。
加えて、偏波モード間遅延器が、偏波保持ファイバで構成されてもよく、遅延量を固定した状態の可変偏波モード間遅延器で構成されてもよい。
そして、本発明の偏波モード分散量検出方法を要約すると、まず、伝送ファイバを介して入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の特定周波数成分を検出し（特定周波数成分検出ステップ）、次いで、特定周波数成分検出ステップにて検出された上記特定周波数成分の強度について検出し（強度検出ステップ）、その後は、強度検出ステップにて検出された特定周波数成分の強度についての情報から、所定の関数演算を行なうことにより上記伝送光信号の偏波モード分散量を検出する（分散量検出ステップ）。
このとき、分散量検出ステップにおいて、任意の伝送光信号を構成する光波形におけるベースバンドスペクトル中の周波数成分の強度を表す関数であって、且つ、当該周波数情報と偏波モード分散量を示すパラメータとを変数とした関数を用いることにより、上記所定の関数演算を行なうように構成することができる。
さらに、特定周波数成分検出ステップにおいて成分が検出される特定周波数を、上記伝送光信号におけるベースバンドスペクトルの成分が時間的に安定して得られる周波数に設定されるように構成することもできる。
また、上記伝送光信号がＲＺ光信号又は光時分割多重信号である場合には、特定周波数成分検出ステップにおいて成分が検出される特定周波数を、ビットレートに相当する周波数に設定されるように構成してもよく、上記伝送光信号があらゆる光変調方式において、特定周波数成分検出ステップにおいて成分が検出される特定周波数を、ビットレートの１／２に相当する周波数に設定されるように構成してもよい。
（Ａ５）波長分散補償方法についての説明
第２及び第３の基本ブロックに関して、波長分散補償方法について説明すると以下のようになる。
波長分散制御部２２４ａは、第２強度検出部２２３ａで検出された第２特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、伝送路６ａ中に設けられた波長分散補償器２０６ａに対して波長分散制御量を設定するように構成されてもよい。
またさらに、波長分散制御部２２４ａが、第２強度検出部２２３ａにて検出された上記第２特定周波数成分の強度から、所定の第２関数による演算を行なうことにより上記伝送光信号の波長分散量を検出する波長分散量検出部と、この波長分散量検出部にて検出された上記波長分散量に基づいて、上記伝送光信号の波長分散を補償すべく、波長分散補償器２０６ａに対して波長分散制御量を設定する波長分散制御量設定部とをそなえて構成されてもよい。
そして、波長分散制御部２２４ａが、第２強度検出部２２３ａで検出された第２特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、伝送路６ａ中に設けられた波長分散補償器２０６ａをフィードバック制御するように構成されてもよい。
さらに、第２強度検出部２２３ａが、検出した上記第２特定周波数成分の強度についての情報をモニタ信号として出力しうるように構成されていてもよい。
また、本発明の分散補償制御方法において、上記の偏波モード分散制御ステップと波長分散制御ステップとが独立して実行されてもよく、上記の偏波モード分散制御ステップと波長分散制御ステップとが時系列的に実行されてもよい。
（Ａ６）その他の付帯機能についての説明
本発明の分散補償制御装置２５１ａ（又は２５１ｂ或いは２５１ｃ）は、第１特定周波数成分検出部２ａにて検出された上記第１特定周波数成分に基づいて、受信信号のタイミング抽出を行なうタイミング抽出部をそなえて構成されてもよく、また、分散補償制御装置２５１ａ（又は２５１ｂ或いは２５１ｃ）において、第１強度検出部３ａが、検出した上記第１特定周波数成分の強度についての情報をモニタ信号として出力しうるように構成されていてもよい。
なお、この『分散』という単語は、『偏波モード分散』と『波長分散』との両方の意味を有し、分散補償制御装置２５１ａは、『偏波モード分散補償制御装置』を意味するものとする。また、分散補償制御装置２５１ｂ及び分散補償制御装置２５１ｃは、『偏波モード分散・波長分散補償制御装置』を意味するものとする。
（Ｂ）本発明の第１実施形態の説明
図４は本発明の第１実施形態にかかる分散補償制御装置が適用される光伝送システムの構成を示すブロック図である。
この図４に示す光伝送システム１０は、時分割多重（ＴＤＭ：Time Division Multiplexing）方式を採用した伝送速度Ｂ（ｂ／ｓ）（例えば４０Ｇｂ／ｓ，１０Ｇｂ／ｓ等）の光通信システムである。
この光伝送システム１０は、伝送光信号を送信する送信端装置としての光送信機２と、伝送光信号を受信する受信端装置としての光受信機７とが光伝送路（伝送ファイバ）３を介して接続されたものであり、受信側に分散補償制御装置１が設けられている。
そして、この光受信機７は、偏波モード分散補償器４と、光分岐部５と、光受信部６とを有する。この偏波モード分散補償器４は、外部からの制御信号を受けて、伝送される光信号に生じた偏波モード分散を補償するものであり、光分岐部５は、光受信機７内に設けられ、光伝送路３を介して受信側に入力される伝送光信号の一部を取り出して、モニタ光として分散補償制御装置１に送出するものである。また、光受信部６は、伝送光信号を受信するものである。
また、この分散補償制御装置１は、光分岐部５により取り出された光信号に基づいて光伝送路３を伝送する光信号に生じた偏波モード分散の状態をモニタするとともに、そのモニタ結果に応じて偏波モード分散補償器４を制御するものであり、受光器１１，バンドパスフィルタ（ｆｅ ＢＰＦ）１２，強度検出器１３，偏波モード分散制御部９０をそなえて構成されている。
この『分散』という単語は、一般的には『波長分散』を意味するものとして使用されているが、本実施形態では、この『分散』という単語を、『偏波モード分散』の意味で使用することとし、分散補償制御装置１は、『偏波モード分散補償制御装置１』を表す。
そして、受光器１１は、光分岐部５により取り出された光信号を受光して、電気信号に変換するものであり、バンドパスフィルタ１２は、光伝送路３を介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の第１特定周波数成分〔ｆｅ（Ｈｚ）成分〕を検出するものであり、第１特定周波数成分検出部として機能する。
ここで、この第１特定周波数成分は、光信号の伝送速度や信号波形に応じて適宜設定されるものである。例えば、伝送光信号が４０Ｇｂ／ｓＲＺ光信号（又はＯＴＤＭ信号）である場合には、バンドパスフィルタ１２は、第１特定周波数として、ビットレートに相当する周波数（４０ＧＨｚ）を検出するように構成されている。また、伝送光信号が１０Ｇｂ／ｓＮＲＺ光信号である場合には、バンドパスフィルタ１２は、第１特定周波数として、ビットレートの１／２に相当する周波数（５ＧＨｚ）を検出するように構成されている。
さらに、強度検出器１３は、バンドパスフィルタ１２にて検出された上記第１特定周波数成分の強度について検出するものであり、第１強度検出部として機能する。そして、この強度検出器（第１強度検出部）１３が、検出した上記第１特定周波数成分の強度についての情報をモニタ信号として出力しうるようになっている。
そして、この偏波モード分散制御部９０は、強度検出器１３にて検出された第１特定周波数成分の強度から、上記の伝送光信号の偏波モード分散量を検出するものであって、この機能は、偏波モード分散量検出部１４とパラメータ設定回路（パラメータ設定部）１５とによって発揮される。
ここで、偏波モード分散量検出部１４は、任意の伝送光信号を構成する光波形におけるベースバンドスペクトル中の周波数成分の強度を表す関数であって、且つ、当該周波数情報と偏波モード分散量を示すパラメータとを変数とした第１関数を用いることにより、強度検出器１３にて検出された上記第１特定周波数成分の強度から、上記伝送光信号の偏波モード分散量を検出するものである。
そして、パラメータ設定回路１５は、偏波モード分散量検出部１４にて検出された上記偏波モード分散量に基づいて、上記伝送光信号の偏波モード分散を補償するための制御量としてのパラメータ情報を有するパラメータ設定制御信号を、光伝送路３中に設けられた偏波モード分散補償器４に対して出力するものである。なお、このパラメータ情報とは、具体的には、２つの偏波モード間の遅延量（光遅延差）Δτを意味する。
換言すれば、パラメータ設定回路１５は、伝送光信号の偏波モード分散を補償すべく、偏波モード分散量検出部１４にて検出された偏波モード分散量を相殺するようなパラメータ情報を設定するためのパラメータ設定制御信号を、光受信機７内に設けられた偏波モード分散補償器４に対して出力するものである。そして、パラメータ設定回路１５は、後述するように、強度検出器１３にて検出される上記第１特定周波数成分の強度が極大となるように、上記パラメータ情報を設定するように構成されている。
ここで、『第１特定周波数成分の強度が極大となるように』とは、この制御態様が、強度検出器１３にて検出された第１特定周波数成分の強度が極大となるように、光伝送路３の偏波モード分散量を制御する態様であることをいい、具体的には、偏波モード分散量検出部１４が、任意の伝送光信号を構成する光波形におけるベースバンドスペクトル中の周波数成分の強度を抽出し、その周波数情報と偏波モード分散量を示すパラメータとを変数とした関数（第１関数）を用いて第１特定周波数成分の強度の極大箇所を検出するようになっている。なお、その詳細な制御方法については、後述する。
これにより、分散補償制御を実行するステップは、次のようになる。すなわち、伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の第１特定周波数成分が検出され（第１特定周波数成分検出ステップ）、この第１特定周波数成分検出ステップにて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報が検出され（第１強度検出ステップ）、第１強度検出ステップで検出された第１特定周波数成分の強度が極大となるように、光伝送路３の偏波モード分散量が制御される（偏波モード分散制御ステップ）。
一方、光受信機７内の偏波モード分散補償器４は、分散補償制御装置１のパラメータ設定回路１５からのパラメータ設定制御信号を受けて、当該制御信号に基づいてパラメータ情報を設定することにより、光伝送路３を伝送する光信号に生じた偏波モード分散を補償するものであって、図５に示すように、光軸調整器４Ｄと偏波保持ファイバ（ＰＭＦ：Polarization Maintaining Fiber）４Ａ−４とを有する。
ここで、光軸調整器（偏波制御器）４Ｄは、受信光を偏波保持ファイバ４Ａ−４に入力する際の軸合わせを行なうものである。つまり、この光軸調整器４Ｄは、偏波保持ファイバ４Ａ−４の偏波主軸方向に入力光信号の偏波状態を合わせ、且つ、偏波保持ファイバ４Ａ−４で与える遅延量の符号が光伝送路３での遅延量を打ち消すように偏波方向を合わせるためのものであり、例えば波長板〔１／２波長板（λ／２板）４Ｄ−１１及び１／４波長板（λ／４板）４Ｄ−１２〕と、アクチュエータ４Ｄ−１３，４Ｄ−１４からなり、使用している光ファイバの長軸と短軸に合わせて、所定の角度の偏波制御を行なうようになっている。
また、偏波保持ファイバ４Ａ−４は、直交する２つの偏波モード成分に対して、一定の遅延差を与えるものであり、遅延量固定の遅延量補償器としての機能を実際に有する。すなわち、遅延量補償器（Δτ補償器）としての機能は、２つの偏波モード間の遅延量Δτに関するものであって、偏波保持ファイバ４Ａ−４によって発揮されていることになる。
これらにより、光送信機２から送信された光信号は、光伝送路３を通って光受信機７に入力される。そして、光軸調整器４Ｄにおいて、入力光信号の偏波状態は、偏波保持ファイバ４Ａ−４で与える遅延量の符号が光伝送路３での遅延量を打ち消すように偏波方向が合わせられる。さらに、光分岐部５において、伝送光信号の一部は、モニタ光として分散補償制御装置１に送出される一方、その他の光信号は、光受信部６に送出される。この分散補償制御装置１に入力された光信号は、受光器１１において、光信号から電気信号に変換（Ｏ／Ｅ変換）されて、バンドパスフィルタ１２において、入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の第１特定周波数成分（ｆｅ〔Ｈｚ〕成分）が検出される。さらに、強度検出器１３において、第１特定周波数成分の強度についての情報が得られ、偏波モード分散量検出部１４において、偏波モード分散量が検出される。そして、パラメータ設定回路１５において、伝送光信号の偏波モード分散を補償するようなパラメータ情報Δτを設定するためのパラメータ設定制御信号が、光受信機７内に設けられた偏波モード分散補償器４に対して出力されて、伝送光信号の偏波モード分散が補償されるのである。そして、遅延量補償器（光軸調整器４Ｄ、偏波保持ファイバ４Ａ−４）としての最適制御は、光軸調整器４Ｄで与える偏波方向に対して行なわれる。
次に、４０Ｇｂ／ｓ光伝送システムでの偏波モード分散による光信号への影響について調べる実験系の構成を図６，７に示す。また、この実験系を用いて調べた結果を図８（ａ）〜図８（ｅ），図９，図１０（ａ），図１０（ｂ）に示す。
図６に示す４０Ｇｂ／ｓ光伝送システム１００は、光時分割多重方式を採用する４０Ｇｂ／ｓ光通信システムを模擬したものである。この光伝送システム１００は、光送信機１０１及び光受信機１０２が光伝送路１０３を介して接続されたものであるが、光信号に擬似的に偏波モード分散を与えるために、偏波制御器（ＰＣ）１０４及び市販の偏波モード分散エミュレータ（ＰＭＤエミュレータ）１０５が光伝送路１０３に設けられている。なお、ＲＺ光信号を用いた場合も、この実験系によって、モニタ可能となる。
ここで光送信機１０１は、レーザダイオード（ＬＤ）１０１Ａ，光変調器１０１Ｂ，光ポストアンプ１０１Ｃをそなえて構成されている。ここで、レーザダイオード１０１Ａは、信号光源であり、光ポストアンプ１０１Ｃは、光増幅器である。また、光変調器１０１Ｂは、レーザダイオード１０１Ａからの光を４０Ｇｂ／ｓの光時分割多重（ＯＴＤＭ）光信号に変調するものであり、この光変調器１０１Ｂとしては、図１５に示すような光時分割多重変調器（以下、ＯＴＤＭ変調器と称することがある）が用いられる。
図１５に示すように、このＯＴＤＭ変調器２００は、２０ＧＨｚ光スイッチ部（１×２switch）２０１と、２０Ｇｂ／ｓデータ変調部２０２と、位相制御部(Phase controller）２０３と、光多重部(Multiplexer)２０４とをそなえて構成されている。ここで、２０ＧＨｚ光スイッチ部２０１は、１入力２出力の光スイッチであり、２０Ｇｂ／ｓデータ変調部２０２は、この２０ＧＨｚ光スイッチ部２０１により分岐された２系列の光クロック信号に独立にデータ変調を行なうものであり、２つの変調部（Two modulators）を有する。さらに、位相制御部２０３は、この２０Ｇｂ／ｓデータ変調部２０２から出力される２系列の光信号間の光波の位相差を制御するものであり、光多重部２０４は、位相制御部２０３から出力される２系列の光信号を合波するものである。なお、光スイッチ部２０１，データ変調部２０２，光多重部２０４からそれぞれ出力される光波形（図１５の丸付き数字１〜丸付き数字３と付した箇所における光波形）を、図１６（ａ）〜図１６（ｃ）にそれぞれ示す。これらの図１６（ａ）〜図１６（ｃ）はそれぞれ、ＯＴＤＭ変調器の動作原理を説明するための図である。これにより、図１５に示すＯＴＤＭ変調器２００から出力される光信号の光波形は、図１６（ｃ）に相当する。
また、このＰＭＤエミュレータ１０５により光遅延差Δτを変化させて与えた場合の４０Ｇｂ／ｓ光時分割多重波形であって劣化したものを、図８（ａ）〜図８（ｅ）に示す。
図６に戻って、ＰＭＤエミュレータ１０５は、詳細には図７に示すように、分岐型の光導波路１０５Ｅの分岐部に偏波ビームスプリッタ１０５Ａが、光導波路１０５Ｅの合波部に偏波ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１０５Ｄがそれぞれ設けられるとともに、光導波路１０５Ｅの一方の平行光導波路１０５Ｆに光ディレイ（光遅延器）１０５Ｂが、光導波路１０５Ｅの他方の平行光導波路１０５Ｇに光減衰器（光アッテネータ）１０５Ｃがそれぞれ設けられている。
そして、このＰＭＤエミュレータ１０５においては、入力された光信号は、偏波ビームスプリッタ１０５Ａにより２つの偏波成分に分離され、平行光導波路１０５Ｆを伝播する偏波成分には、光ディレイ１０５Ｂにより２つの偏波モード間の遅延量（光遅延差）Δτが与えられる。また、平行光導波路１０５Ｆ，１０５Ｇの光損失が等しくするため、平行光導波路１０５Ｇを伝播する偏波成分は光減衰器１０５Ｃによりレベルが調整される。さらに、平行光導波路１０５Ｆ，１０５Ｇからそれぞれ出力される偏波成分は、偏波ビームスプリッタ１０５Ｄにより直交状態のまま合波されて出力される。
また、偏波制御器１０４は、ＰＭＤエミュレータ１０５の入力側に設けられ、ＰＭＤエミュレータ１０５の偏波ビームスプリッタ（ＰＢＳ:Polarization Beam Splitter）１０５Ａにおける各偏波成分への光強度の分岐比γ（以下、光強度分岐比と称することもある）を変化させるものである。
このように、偏波制御器１０４及びＰＭＤエミュレータ１０５により、光信号に擬似的に偏波モード分散（遅延量Δτ，光強度分岐比γ）が与えられるのである。
再度図６に戻って、光受信機１０２は、光プリアンプ１０２Ａ，光ＤＥＭＵＸ(Demultiplex)１０２Ｂ，フォトダイオード（ＰＤ）１０２Ｃ，アンプ１０２Ｄ，ＨＢＴ−Ｄ−ＦＦ１０２Ｅ，受信部１０２Ｆ，フォトダイオード（ＰＤ）１０２Ｇ，バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１０２Ｈ，タイミング抽出部（ＰＬＬ）１０２１，偏波モード分散モニタ（ＰＭＤモニタ）１０２Ｊをそなえて構成されている。
この光受信機１０２において、偏波モード分散の状態をモニタする方法は、図６に示す光プリアンプ１０２Ａから出力される主信号系から分岐された光信号（フォトダイオード１０２Ｇに入力する方）を使用する。すなわち、この４０Ｇｂ／ｓ光信号は、フォトダイオード１０２Ｇにおいて、電気信号に変換（Ｏ／Ｅ変換）された後、４０ＧＨｚのバンドパスフィルタ１０２Ｈにおいて、光信号のベースバンドスペクトル中の４０ＧＨｚ成分が抽出され、ＰＭＤモニタ１０２Ｊのパワーメータにより、抽出された４０ＧＨｚ成分の強度が、測定される。
次に、受信感度劣化のΔτ（遅延量）及びγ依存性を、図９（Ｉと付した方），図１０（ａ）を用いて説明する。また、４０ＧＨｚ成分強度のΔτ及びγ依存性を、図９（IIと付した方），図１０（ｂ）を用いて説明する。ここで、図９のＩ，IIはそれぞれ、光強度分岐比γ＝０．５とした場合における、受信感度劣化のΔτ依存性と４０ＧＨｚ成分強度のΔτ依存性とを示すものである。
この図９の符号Ｉと付した方は、伝送による受信感度劣化（パワーペナルティ）のΔτ依存性を表すものであり、また図９の符号IIと付した方は、光強度分岐比γ＝０．５での４０ＧＨｚ成分強度のΔτ依存性を示すものである。この図９の符号IIと付した方のように、４０ＧＨｚ成分強度は、Δτ＝０（ｐｓ）のときを極大として、Δτが増大するにつれて減少し、Δτ＝１２．５（ｐｓ）で極小となる。さらにΔτが増大すると、４０ＧＨｚ成分強度は増大に転じ、１タイムスロットと同じ値（Δτ＝２５ｐｓ）になったときに元の強度と等しくなる。
また、図１０（ｂ）に、遅延量Δτ＝１０（ｐｓ）とした場合における４０ＧＨｚ成分強度の光強度分岐比γ依存性を示す。この図１０（ｂ）に示すように、４０ＧＨｚ成分強度は、γ＝０．５のときに極小となり、γ＝０又は１のときに最大となる。
一方、図９の符号Ｉを付した方、及び図１０（ａ）のように、伝送による受信感度劣化のΔτ依存性の測定結果から、Δτに関してはΔτ＝０（ｐｓ）のときが、伝送による受信感度劣化が最小となる最良の状態であり、また、光強度分岐比γに関してはγ＝０又は１のときが、伝送による受信感度劣化が最小となる最良の状態であることがわかる。これは、上述したように４０ＧＨｚ成分強度が最大になる場合と一致する。また、偏波モード分散による波形劣化が最大になるγ＝０．５のときには、図９の符号Ｉを付した方に示すように、伝送後の受信感度劣化が１ｄＢ以下となるような偏波モード分散の許容値（ＰＭＤ耐力）は、約９ｐｓとなる。
さらに、図１１は、伝送速度Ｂの値が４０ＧＨｚではなく、１０Ｇｂ／ｓＮＲＺ伝送システムの実験系の構成であるが、この図１１に示す１０Ｇｂ／ｓＮＲＺ伝送システム１１０は、ＮＲＺ信号を伝送する１０Ｇｂ／ｓ光通信システムを模擬したものである。また、この偏波モード分散制御による光信号への影響について調べた結果を、図１２（ａ）〜図１２（ｊ），図１３，図１４（ａ），図１４（ｂ）に示す。
図１１に示すＮＲＺ伝送システム１１０も、光送信機１１１及び光受信機１１２が光伝送路１１３を介して接続されたものであるが、光信号に対して擬似的に偏波モード分散を与えるために、偏波制御器（ＰＣ）１１４及び市販の偏波モード分散エミュレータ（ＰＭＤエミュレータ）１１５が光伝送路１１３に設けられている。なお、光伝送路１１３には、実験に応じて、長さ５０ｋｍの１．３μｍ帯零分散ファイバ（ＳＭＦ）１１３Ａが介装される。
ここで、偏波制御器１１４及びＰＭＤエミュレータ１１５は、光信号に擬似的に偏波モード分散（遅延量Δτ，光強度分岐比γ）を与えるものであり、それぞれ前述した偏波制御器１０４及びＰＭＤエミュレータ１０５（図６参照）と同様のものである。また、光送信機１１１は、レーザダイオード（ＬＤ）１１１Ａ，光変調器１１１Ｂ，光ポストアンプ１１１Ｃをそなえて構成されている。
また、光送信機１１１の光変調器１１１Ｂは、レーザダイオード１１１Ａからの光を１０Ｇｂ／ｓのＮＲＺ光信号に変調するものであり、この光変調器１１１Ｂとしては、マッハツェンダ型のニオブ酸リチウム光変調器（ＬｉＮｂＯ3光変調器；図示せず）が用いられる。なお、１０Ｇｂ／ｓＮＲＺ波形は、ニオブ酸リチウム光変調器を１０Ｇｂ／ｓＮＲＺ電気信号で駆動することにより生成される。
ここで、図１１に示す光変調器１１１Ｂから出力される１０Ｇｂ／ｓＮＲＺ光信号に、ＰＭＤエミュレータ１１５により光遅延差Δτを変化させて与えた場合の、受信端での劣化した１０Ｇｂ／ｓＮＲＺ波形を、図１２（ａ）〜図１２（ｊ）に示す。ここで、図１２（ａ）〜図１２（ｅ）は、ＳＭＦ１１３Ａを介した伝送（ファイバ伝送）を行なわない場合の１０Ｇｂ／ｓＮＲＺ波形であり、図１２（ｆ）〜図１２（ｊ）は、ＳＭＦ１１３Ａを介した伝送を行なった場合の１０Ｇｂ／ｓＮＲＺ波形である。
図１１に戻って、光受信機１１２は、光プリアンプ１１２Ａ，フォトダイオード（ＰＤ）１１２Ｂ，受信部１１２Ｃ，フォトダイオード（ＰＤ）１１２Ｄ，バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１１２Ｅ，偏波モード分散モニタ（ＰＭＤモニタ）１１２Ｆをそなえて構成されている。この光受信機１１２において偏波モード分散をモニタする処理の流れは、次のようになる。すなわち、主信号系から分岐した光信号はフォトダイオード１１２Ｄにより電気信号に変換（Ｏ／Ｅ変換）された後、５ＧＨｚのバンドパスフィルタ１１２Ｅにおいて、光信号のベースバンドスペクトル中の５ＧＨｚ成分が抽出され、ＰＭＤモニタ１０２Ｆとしてのパワーメータにおいて、抽出された５ＧＨｚ成分の強度が測定される。なお、１０Ｇｂ／ｓＮＲＺ信号は１０ＧＨｚ成分強度をもたないので、その半分の５ＧＨｚ成分を抽出して、その強度を測定している。
図１３は、光強度分岐比γ＝０．５とした場合における、伝送による受信感度劣化（パワーペナルティ）のΔτ（遅延量）依存性（図１３の符号III参照）と、５ＧＨｚ成分強度のΔτ依存性（図１３の符号IV参照）とを示すものである。
この図１３の符号IVを付した方に示すように、５ＧＨｚ成分強度は、伝送速度４０Ｇｂ／ｓＯＴＤＭ信号の場合と同様にΔτ＝０（ｐｓ）のときに極大となっているが、Δτに対する周期が１タイムスロットの２倍となっている点が伝送速度４０Ｇｂ／ｓＯＴＤＭ信号の場合とは異なっている。
図１４（ａ）に受信感度劣化の光強度分岐比γ依存性の測定結果を示す。また、図１４（ｂ）に、遅延量Δτ＝４０ｐｓとした場合における５ＧＨｚ成分強度のγ依存性を示す。この図１４（ａ）に示すように、受信感度劣化は、γ＝０．５のときに極大となり、γ＝０又は１のときに最小となる。また、この図１４（ｂ）に示すように、５ＧＨｚ成分強度は、伝送速度４０Ｇｂ／ｓＯＴＤＭ信号の場合と同様にγ＝０．５のときに極小となり、γ＝０又は１のときに最大となる。
図１３，図１４（ａ），（ｂ）より、Δτに関してはΔτ＝０（ｐｓ）のときが、また、γに関してはγ＝０又は１のときが、伝送による受信感度劣化が最小となる最良の状態であり、これは、上述したように５ＧＨｚ成分強度が最大になる場合と一致する。
また、偏波モード分散による波形劣化が最大になるγ＝０．５のときには〔図１４（ａ）参照〕、伝送後の受信感度劣化が１ｄＢ以下となるような偏波モード分散の許容値（ＰＭＤ耐力）は、ファイバ伝送を行なっていない場合には、図１３の符号IIIに示すように約３０ｐｓとなる。
このように、ＰＭＤ耐力は、光信号の伝送速度（ビットレート）にほぼ反比例することがわかる。
つまり、光信号の伝送速度が大きくなるほど、また、光信号の伝送距離が長くなるほど、偏波モード分散の影響は無視できなくなるのである ところで、所定の周波数成分の強度検出方法は、次のようになる。すなわち、偏波モード分散量検出部１４（図４参照）が、任意の伝送光信号を構成する光波形におけるベースバンドスペクトル中の周波数成分の強度を抽出し、その周波数情報と偏波モード分散量を示すパラメータとを変数とした関数（第１関数）を用いて第１特定周波数成分の強度の極大箇所を検出するようにしている。ここでいう第１関数とは、４０Ｇｂ／ｓＲＺ波形における２０ＧＨｚ成分強度のΔτに対する依存性や、１０Ｇｂ／ｓＮＲＺ波形における５ＧＨｚ成分強度のΔτに対する依存性を、定量的に表した関数であって、Δτ及びγによって決まる関数をいう。以下、この第１関数について説明を行なうが、以降の制御方法の区別のために、この関数を使用した制御方法を特に制御態様１と称することとする。
まず、偏波モード分散（遅延量Δτ，光強度分岐比γ）を与えない場合の光強度の時間変化をＦ（ｔ）とすると、偏波モード分散を与えた場合の光強度の時間変化は、（１）式のようになる。
γＦ(t)＋（１−γ）Ｆ（ｔ＋Δτ）…（１）
そして、受光後の電気信号の電界強度はその値に比例し、強度検出器１３（図４参照）ではその二乗の値を強度の時間変化として検出する。従って、光信号のベースバンドスペクトルＰ（ｆ）は、フーリエ変換から、式（２）のように与えられる。
P(f)＝｜∫｛γF(t)＋(1-γ）F(t＋Δτ)｝・exp(iωt)dt｜2
＝｜γ∫f(t)・exp(iωt)dt+(1-γ)∫F(t+Δτ)・exp(iωt)dt｜2
＝｜γ∫F(t)・exp(iωt)dt
＋(1-γ)・exp(-iωΔτ)∫F(t)・exp(iωt)dt｜2
＝Ｋ(f)・｜∫Ｆ(t)・exp(iωt)dt｜2…（２）
但し、比例計数Ｋ（ｆ）は式（３）の通りに表される。
Ｋ(f)＝｜γ+(1-γ)・exp(-iωΔτ)｜2
＝｜γ＋(1-γ）・｛cos(ωΔτ)−ｉ・sin(ωΔτ)｝｜2
＝１−４γ(1-γ)sin2(πｆΔτ)…（３）
なお、ω＝２πｆである。
このように、偏波モード分散状態に関するパラメータΔτ，γは、Ｋ（ｆ）のみに含まれるため、偏波モード分散がない場合の光信号のベースバンドスペクトル｜∫Ｆ(t)・exp(iωt)dt｜2と分離することができる。
また、式（３）からＫ＝Ｋ（ｆ，Δτ，γ）となるので、上記第１特定周波数成分ｆｅ（Ｈｚ）をバンドパスフィルタ１２（図４参照）にて抽出して、強度検出器１３にて強度検出した場合、Ｋ（ｆ，Δτ，γ）＝Ｋ（ｆｅ｜Δτ，γ）となって、遅延量Δτ及び光強度分岐比γに依存することになる。ここで、Ｋ（ｆｅ｜Δτ，γ）は、ｆｅが与えられたときの、変数Δτ，γをもつ関数である。従って、受信側において、２種類の周波数ｆｅ（Ｈｚ）での光強度（の比例係数）Ｋ（ｆ）を計測することによって、伝送路上でのΔτとγとを一意に決定することができる。
しかも、光波形を表す一般式Ｆ（ｔ）に対して、式（２）が成立することから、Ｋ（ｆｅ）で偏波モード分散状態を検出できるという上記の結果は、信号形式（ＮＲＺ又はＲＺ）や、波長分散・非線形効果等の波形変化に関わらず成立する。なお、１０Ｇｂ／ｓＮＲＺ伝送システムにおける実験結果では、ファイバ（ＳＭＦ）伝送時に５ＧＨｚ成分強度が大きくなっているが、これは｜∫F(t)・exp(iωt)dt｜2が大きくなっているためであり、偏波モード分散に関してＫ（ｆｅ）に比例するという結果には従っている。
上述したように、偏波モード分散状態が最良になるとき、すなわち、偏波モード分散による波形劣化が最小となるときは、ｆｅ（Ｈｚ）成分強度が最大になるときと一致するので、光伝送路３に設けられた偏波モード分散補償器４により、遅延量Δτを制御して偏波モード分散を補償する際に、式（２），（３）を用いて偏波モード分散量を検出することができるのである。これにより、上記パラメータ情報を、２つの偏波モード間の遅延量Δτとしていることになる。
すなわち、信号形式（ＮＲＺ又はＲＺ等），波長分散・非線形効果等の波形変化に関わらず、光信号のベースバンドスペクトル中から抽出された周波数成分強度から、偏波モード分散（遅延量Δτ及び光強度分岐比γの関数）の状態が定量的に検出できるように、式（２），（３）が一般化されているのである。
換言すれば、式（２），（３）は、偏波モード分散量検出部１４において伝送光信号の偏波モード分散量を検出する際に用いられる、任意の伝送光信号（例えば４０Ｇｂ／ｓＯＴＤＭ信号や１０Ｇｂ／ｓＮＲＺ信号）を構成する光波形におけるベースバンドスペクトル中の周波数成分の強度の第１関数（その周波数情報と偏波モード分散量を示すパラメータとを変数とした関数）に相当する。
これにより、図４に示す光伝送システム１０における、信号の流れは次のようになる。光送信機２から送信された伝送速度Ｂ（ｂ／ｓ）の光信号は、光伝送路３を介して光受信機７に伝送され、受信端において、伝送された光信号に生じた偏波モード分散を補償すべく、光分岐部５により、光伝送路３を介して伝送される光信号の一部が取り出され、取り出された光信号（モニタ光）が分散補償制御装置１に送出される。そして、分散補償制御装置１においては、光分岐部５により取り出された光信号に基づいて光伝送路３を伝送する光信号に生じた偏波モード分散の状態がモニタされるとともに、そのモニタ結果に応じて偏波モード分散補償器４の制御が行なわれる。
この偏波モード分散量検出ステップ（制御態様１による検出ステップ）は、次のようになる。まず、分散補償制御装置１においては、光分岐部５により取り出された光信号は、受光器１１により受光されて、電気信号に変換（Ｏ／Ｅ変換）された後に、バンドパスフィルタ１２に入力される。
そして、バンドパスフィルタ１２において、伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の第１特定周波数成分〔ｆｅ（Ｈｚ）成分〕が検出され（特定周波数成分検出ステップ）、強度検出器１３により、特定周波数成分検出ステップにて検出された上記特定周波数成分の強度が検出される（強度検出ステップ）。さらに、偏波モード分散量検出部１４において、強度検出ステップにて検出された上記特定周波数成分の強度についての情報から、所定の関数演算〔上述の式（２），（３）を用いた関数演算〕を行なうことにより上記伝送光信号の偏波モード分散量が検出される（分散量検出ステップ）。
ここで例えば、上記伝送光信号が４０Ｇｂ／ｓＲＺ光信号又は４０Ｇｂ／ｓＯＴＤＭ信号である場合には、この特定周波数成分検出ステップにおいて成分が検出される特定周波数を、ビットレートに相当する周波数（４０ＧＨｚ）に設定されている。さらに、上記伝送光信号が１０Ｇｂ／ｓＮＲＺ光信号である場合には、この特定周波数成分検出ステップにおいて成分が検出される特定周波数を、ビットレートの１／２に相当する周波数（５ＧＨｚ）に設定されている。すなわち、この特定周波数成分検出ステップにおいて成分が検出される特定周波数を、上記伝送光信号におけるベースバンドスペクトルの成分が時間的に安定して得られる周波数に設定されていることになる。
また、この偏波モード分散量検出部１４（分散量検出ステップに相当）では、任意の伝送光信号を構成する光波形におけるベースバンドスペクトル中の周波数成分の強度を表す関数であって、且つ、当該周波数情報と偏波モード分散量を示すパラメータとを変数とした第１関数を用いることにより、上記所定の関数演算（第１関数演算）が行なわれる。
そして、パラメータ設定回路１５において、伝送光信号の偏波モード分散を補償すべく、偏波モード分散量検出部１４にて検出された偏波モード分散量を相殺するようなパラメータ情報（遅延量Δτ）を設定するためのパラメータ設定制御信号が、光受信機７内に設けられた偏波モード分散補償器４に対して出力される。
すなわち、分散補償制御装置１では、強度検出器１３により検出されたｆｅ（Ｈｚ）成分強度の値から、偏波モード分散量検出部１４により光伝送路３の偏波モード分散の状態〔これは遅延量Δτ及びγの関数〔上式（２）、（３）〕として表される〕が検出され、偏波モード分散補償器４を制御すべく、その情報がパラメータ設定回路１５を通じて偏波モード分散補償器４にフィードバックされる。
そして、偏波モード分散補償器４では、このパラメータ設定制御信号を受けると、当該制御信号に基づいてパラメータ情報が設定され、光伝送路３を伝送する光信号に生じた偏波モード分散が補償される。
このように、本発明の第１実施形態にかかる分散補償制御装置１によれば、制御態様１（第１関数を用いた方法）によって、伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の第１特定周波数成分の強度を検出して、検出した第１特定周波数成分の強度から、所定の第１関数演算を行なって伝送光信号の偏波モード分散量を検出することにより、伝送光信号に生じた偏波モード分散を簡便に検出することができるようになる。
またこのようにして、偏波モード分散量が常時検出され、検出された偏波モード分散量に基づいて、伝送光信号に生じた偏波モード分散を補償するためのパラメータ情報を設定することにより、偏波モード分散を補償して光信号の伝送波形の劣化を防ぐことができ、高速光信号の長距離伝送を行なうために寄与することができるようになる。
なお、上記の図４において、バンドパスフィルタ（第１特定周波数成分検出部）１２にて検出された上記第１特定周波数成分に基づいて、受信信号のタイミング抽出を行なうようにもできる。図１７は、本発明の第１実施形態にかかるタイミング抽出部８４を設けた分散補償制御装置１Ｍをそなえた光伝送システムの構成を示すブロック図であるが、このタイミング抽出部８４は、バンドパスフィルタ１２にて検出された第１特定周波数成分に基づいて、受信信号のタイミング抽出を行なうものであり、ＰＬＬ(Phase-Locked Loop)等が用いられる。なお、図１７中で、図４と同一の符号を有するものは、同一のものであるので、更なる説明を省略する。
このように、ｆｅ（Ｈｚ）成分は受信波形に同期した信号であるため、タイミング抽出部８４でクロック信号を取り出し、光受信機７における識別等に用いることができるようになる。
（Ｂ１）第１実施形態の第１変形例の説明
図１８は本発明の第１実施形態の第１変形例にかかる分散補償制御装置が適用される光伝送システムの構成を示すブロック図であり、この図１８に示す光伝送システム２１０Ａも、時分割多重方式を採用した伝送速度Ｂ（ｂ／ｓ）（例えば４０Ｇｂ／ｓ，１０Ｇｂ／ｓ等）の光通信システムである。この光伝送システム２１０Ａは、光送信機２と、光受信機２０７ａとが光伝送路（伝送ファイバ）３を介して接続されたものであり、受信側に分散補償制御装置１Ｍが設けられている。ここで、光送信機２，光伝送路３は、上述したものと同一なものなので、更なる説明を省略する。
この光伝送システム２１０Ａは、第１実施形態のそれと比して、光分岐部２０５ａから２系統の信号が出ているところが異なっている。すなわち、第１実施形態の場合は、特定周波数成分を検出する周波数値は１種類であるのに対して、本変形例では、特定周波数成分を検出する周波数値は２種類となっている。ここで、以降の説明のために、前者を検出形式１と称し、また、後者を検出形式２と称することとする。制御態様を整理すると、第１実施形態は、検出形式１を用いて制御態様１をとり、本変形例は、検出形式２を用いて制御態様１をとっていることになる。さらに、第１関数とそのパラメータとの関係については、Ｋ＝Ｋ（ｆ，Δτ，γ）なので、検出形式１を用いた受信側は、１種類の周波数ｆ1とそのときの光強度Ｋ1を検出できるだけで、Δτ或いはγのうちの片方の値を知っていなければ、Δτとγとの値を決定できず、制御値を決定できない。そのため、Δτとγとの値が一意に決定できなくても可能な制御方式、例えば最大値制御方式等、を用いる必要がある。
一方、検出形式２を用いた受信側は、２種類の周波数ｆ1，ｆ2とそのときの光強度Ｋ1，Ｋ2をそれぞれ検出できるので、Δτとγとの両方の値を決定でき、制御値を決定できる。ところで、受信側において、直接γの値を調節するのは、実際上困難であるために、このγは、制御に使用されるというよりはむしろ、モニタリングに使用されるようになっている（図１８のパラメータ設定回路１５の出力を参照）。なお、この検出形式２は、１つの偏波モード分散補償を行なうのに、２系統の相異なる周波数が使用されている形式を意味する（後述する波長分散補償を行なう場合も同様な意味で使用する）。
光受信機２０７ａは、偏波モード分散補償器４，光分岐部２０５ａ，光受信部６をそなえて構成されている。これらの偏波モード分散補償器４，光受信部６は、上述したものと同一なものなので、更なる説明を省略する。また、光分岐部２０５ａは、光伝送路３を介して受信側に入力される伝送光信号の一部を取り出して、２系統のモニタ光として分散補償制御装置１Ｍに送出するものである。
そして、この分散補償制御装置１Ｍは、光分岐部２０５ａにより取り出された光信号に基づいて光伝送路３を伝送する光信号に生じた偏波モード分散の状態をモニタするとともに、そのモニタ結果に応じて偏波モード分散補償器４を制御するものであり、受光器１１ａ，１１ｂ，バンドパスフィルタ（ｆｅ  ＢＰＦ）１２ａ，１２ｂ，強度検出器１３ａ，１３ｂ，偏波モード分散制御部９０ａをそなえて構成されている。これら受光器１１ａ，１１ｂ，バンドパスフィルタ１２ａ，１２ｂ，強度検出器１３ａ，１３ｂは、上述した受光器１１，バンドパスフィルタ１２，強度検出器１３とそれぞれ同様なのものであるので、更なる説明を省略する。
この『分散』という単語は、一般的には『波長分散』を意味するものとして使用されているが、本変形例では、この『分散』という単語を、『偏波モード分散』の意味で使用することとし、分散補償制御装置１Ｍは、『偏波モード分散補償制御装置１Ｍ』を表す。
この偏波モード分散制御部９０ａは、制御態様１を用いて検出形式２を使用した制御を行なうものである。すなわち、偏波モード分散制御部９０ａは、強度検出器１３ａにて検出された第１特定周波数成分の強度と、強度検出器１３ｂにて検出された第３特定周波数成分の強度とから、上記の伝送光信号の偏波モード分散量を検出するものであって、この機能は、偏波モード分散量検出部１４とパラメータ設定回路１５とによって発揮される。なお、これら偏波モード分散量検出部１４とパラメータ設定回路１５も、上述したものと同様なので、更なる説明を省略する。
そして、偏波モード分散制御部９０ａの制御方法は、次のようになる。すなわち、２つの強度検出器１３ａ，１３ｂによって得られた、２種類の周波数情報（第１特定周波数成分情報及び第３特定周波数成分情報）が、第１関数にて、二元連立方程式を解くようにして、パラメータΔτ，γが、決定され、Δτは制御される一方で、γはモニタリングに使用されるのである。ここで、第１関数とは、４０Ｇｂ／ｓＯＴＤＭ波形における４０ＧＨｚ成分強度のΔτに対する依存性や、１０Ｇｂ／ｓＮＲＺ波形における５ＧＨｚ成分強度のΔτに対する依存性に関する定式化されたものをいう。なお、このγが送信側にもフィードバックできる場合は、光強度の分岐比制御も可能となる（この実施態様に関しては、別の変形例にて後述することとする）。
すなわち、この分散補償制御装置１Ｍは、伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中における第３特定周波数成分を検出する第３特定周波数成分検出部（バンドパスフィルタ１２ｂ）と、第３特定周波数成分検出部にて検出された上記第３特定周波数成分の強度についての情報を検出する第３強度検出部（偏波モード分散量検出部１４）とをそなえるとともに、偏波モード分散制御部９０ａが、任意の伝送光信号を構成する光波形におけるベースバンドスペクトル中の周波数成分の強度を表す関数であって、且つ、当該周波数情報と偏波モード分散量を示すパラメータとを変数とした第１関数を用いることにより、第１強度検出部及び第３強度検出部（偏波モード分散量検出部１４）にてそれぞれ検出された第１特定周波数成分の強度及び第３特定周波数成分の強度から、上記伝送光信号の偏波モード分散量を検出する偏波モード分散量検出部１４と、偏波モード分散量検出部１４にて検出された上記偏波モード分散量に基づいて、上記伝送光信号の偏波モード分散を補償するための制御量としてのパラメータ情報を有するパラメータ設定制御信号を、偏波モード分散補償器４に対して出力するパラメータ設定回路１５とをそなえて構成されていることになる。なお、このパラメータ情報を、２つの偏波モード間の遅延量（光遅延差）Δτとしている。そして、パラメータ設定回路１５は、上記伝送光信号の受信端となる受信端装置（光受信機７ａ）に設けられた偏波モード分散補償器４に対して、上記パラメータ情報を設定するためのパラメータ設定制御信号を出力するように構成されていることになる。
そして、このような構成によって、受信光は、光分岐部２０５ａにおいて、２分岐されてから、受光器１１ａ，１１ｂにてＯ／Ｅ変換されてから、バンドパスフィルタ１２ａ，１２ｂにそれぞれ入力される。バンドパスフィルタ１２ａにおいて、伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の第１特定周波数成分が検出されるとともに、バンドパスフィルタ１２ｂにおいて、伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の第３特定周波数成分が検出される（特定周波数成分検出ステップ）。さらに、強度検出器１３ａ，１３ｂにより、特定周波数成分検出ステップにて検出された上記第１特定周波数成分と第３特定周波数成分の強度が検出される（強度検出ステップ）。さらに、偏波モード分散量検出部１４において、強度検出ステップにて検出された上記２種類の特定周波数成分の強度についての情報から、所定の関数演算〔上述の式（２），（３）を用いた関数演算〕を行なうことにより上記伝送光信号の偏波モード分散量が検出される（分散量検出ステップ）のである。
このように、偏波モード分散による波形劣化が最小となるときと、ｆｅ（Ｈｚ）成分強度が最大になるときとが一致することを使用し、かつ、制御態様１及び検出形式２によって、偏波モード分散量が検出されるので、光伝送路３に設けられた偏波モード分散補償器４により、遅延量Δτを制御して偏波モード分散を補償できる。
また、このように、信号形式（ＮＲＺ又はＲＺ等），波長分散・非線形効果等の波形変化に関わらず、光信号のベースバンドスペクトル中から抽出された周波数成分強度から偏波モード分散（遅延量Δτの関数）の状態を定量的に検出できる。
（Ｂ２）第１実施形態の第２変形例の説明
上記の図４，図１７等では、偏波モード分散補償器４が、光受信機７側に設置されているが、この偏波モード分散補償器４を、信号光を送信する側に設置するように構成することもできる。
図１９は、本発明の第１実施形態の第２変形例にかかる分散補償制御装置が適用される光伝送システムの構成を示すブロック図である。この図１９に示す光伝送システ１０ＯＡも、時分割多重方式を採用した伝送速度Ｂ（ｂ／ｓ）（例えば４０Ｇｂ／ｓ，１０Ｇｂ／ｓ等）の光通信システムであるが、この光伝送システム１０Ａは、第１実施形態にかかる光伝送システム１０と比して、偏波モード分散補償器４が光送信機２Ａ内に設けられている点が異なっている。すなわち、この光伝送システム１０Ａは、光送信機２Ａ，光伝送路３，光分岐部５，光受信機７Ａ，分散補償制御装置１をそなえて構成されており、この光送信機２Ａは、信号光源８，光変調器９，偏波モード分散補償器４を有する。
ここで、分散補償制御装置１は、制御態様１を用いて、光受信機７Ａ側にて光信号の偏波状態が検出された結果を、送信側である光送信機２Ａにまで返送するようになっている。この返送の方法は、例えば、低速の別回線を用意する方法や逆方向の伝送光信号に情報を乗せる方法が使用されうる。この『分散』という単語は、一般的には『波長分散』を意味するものとして使用されているが、本変形例では、この『分散』という単語を、『偏波モード分散』の意味で使用することとし、分散補償制御装置１は、『偏波モード分散補償制御装置』を表す。
また、光送信機２Ａ内に設けられた偏波モード分散補償器４は、送信光の光強度分岐比γを変えて送光できるようになっている。ここで、図示はしないが、光増幅器が、この偏波モード分散補償器４の出力側に設けられており、これが、光伝送路３に送信するようになっている。なお、その他のもので、上述したものと同一の符号をもつものは、同一なもの或いは同等な機能を有するものであるので、更なる説明を省略する。また、強度検出に供される周波数は１系統なので、検出形式１をとっていることになる。
すなわち、この第１実施形態の第２変形例にかかる分散補償制御装置１においては、パラメータ設定回路１５が、上記伝送光信号を送信する光送信機２Ａ（送信端装置）に設けられた偏波モード分散補償器４に対して、上記パラメータ情報を設定するためのパラメータ設定制御信号を出力するように構成されていることになる。
このような構成により、この光伝送システム１０Ａにおいても、第１実施形態にかかる分散補償制御装置１が適用される光伝送システム１０とほぼ同様の動作が行なわれる。ここで、この分散補償制御装置１０Ａは、制御態様１で検出形式１を用いている。
また、第１実施形態の第２変形例にかかる分散補償制御装置１によれば、前述した第１実施形態の場合と同様の利点が得られるほか、光送信機２Ａ内に設けられた偏波モード分散補償器４を制御することにより、光伝送路３の状態に応じて光強度分岐比γが最良の状態（γ＝０又は１）となるように偏波方向を制御することができるので、伝送光信号に生じた偏波モード分散をより効果的に補償することができる。
なお、この偏波モード分散補償器４は、光伝送路３上に線型中継器等として構成することもできる。
図２０は、本発明の第１実施形態の第２変形例にかかる分散補償制御装置が適用される他の光伝送システムの構成を示すブロック図である。この図２０に示す光伝送システム２１０Ｂも、時分割多重方式を採用した伝送速度Ｂ（ｂ／ｓ）（例えば４０Ｇｂ／ｓ，１０Ｇｂ／ｓ等）の光通信システムであるが、この光伝送システム２１０Ｂは、第１実施形態に係る光伝送システム１０と比して、偏波モード分散補償器４が光中継装置（Optical Repeater）２１４内に設けられている点が異なっている。
すなわち、この光伝送システム２１０Ｂは、光送信機２，光伝送路３及び３’，光受信機７Ａをそなえるとともに、光中継装置２１４をそなえて構成されている。この光中継装置２１４は、上記伝送光信号を増幅中継するものであって、光中継器７’と、分散補償制御装置１とを設けている。
ここで、光中継器７’は、光送信機２からの信号光を受信するとともに、光受信機７Ａに対して光増幅して送信するもので、偏波モード分散補償器４，光分岐部５をそなえるほか、光増幅及び光再送信を行なう光中継部６’をそなえて構成されている。なお、これら以外の、光送信機２，光伝送路３及び３’，光受信機７Ａ，分散補償制御装置１は、第１実施形態にかかる光伝送システム１０と同様な機能を有するものであるので、更なる説明は省略する。
また、分散補償制御装置１は、検出形式１及び制御態様１を用いて光中継器７’にて検出された光信号の偏波状態の結果を、送信側である光送信機２にまで返送するようになっており、また、偏波モード分散補償器４に対して、上記パラメータ情報を設定するたのパラメータ設定制御信号を出力するようになっている。この返送の方法は、例えば、低速の別回線を用意する方法や逆方向の伝送光信号に情報を乗せる方法が使用されうる。なお、その他のもので、上述したものと同一の符号をもつものは、同一なもの或いは同等な機能を有するものであるので、更なる説明を省略する。
そして、このような構成により、この光伝送システム２１０Ｂにおいても、検出形式１且つ制御態様１を用いた第１実施形態にかかる分散補償制御装置１が適用される光伝送システム１０とほぼ同様の動作が行なわれる。また、このようにして、前述した第１実施形態の場合と同様の利点が得られるほか、中継装置２１４内に設けられた偏波モード分散補償器４を制御することにより、光伝送路３の状態に応じて、伝送光信号に生じた偏波モード分散をより効果的に補償することができるようになる。
さらに、偏波モード分散補償器４の構成を変えてもよい。
図２１は本発明の第１実施形態の第２変形例にかかる、他の分散補償制御装置が適用される光伝送システムの構成を示すブロック図である。
この図２１に示す光伝送システム１０Ｂも、時分割多重方式を採用した伝送速度Ｂ（ｂ／ｓ）（例えば４０Ｇｂ／ｓ，１０Ｇｂ／ｓ等）の光通信システムである。
この光伝送システム１０Ｂは、第１実施形態における光伝送システム１０と比して、偏波モード分散補償器４が分割されて、γ補償器４Ｂ’及びΔτ補償器４Ａが、それぞれ光送信機２Ｂ内及び光受信器７Ｂ内に設けられている点が異なり、その他の点は第１実施形態にかかる光伝送システム１０と同様のものである。すなわち、この光伝送システム１０Ｂは、光送信機２Ｂ，光伝送路３，光受信機７Ｂをそなえるとともに、分散補償制御装置１Ａをそなえて構成されている。
ここで、光送信機２Ｂは、伝送光信号を送信する送信端装置であり、信号光源８，光変調器９をそなえるほか、γ補償器４Ｂ’を有する。光伝送路３は、伝送ファイバであり、光受信機７Ｂは、伝送光信号を受信する受信端装置であり、光分岐部５，光受信部６をそなえるほか、Δτ補償器４Ａを有する。
また、分散補償制御装置１Ａは、制御態様１を用いて、伝送される光信号に生じた偏波モード分散を補償するための制御装置であり、受光器１１，バンドパスフィルタ（ｆｅ  ＢＰＦ）１２，強度検出器１３，偏波モード分散量検出部１４，パラメータ設定回路１５を有する。このパラメータ設定回路１５は、Δτを設定するΔτ設定回路１５Ａと、γを設定するγ設定回路１５Ｂを有する。なお、強度検出に供される周波数は１系統なので、検出形式１をとっていることになる。
そして、偏波モード分散量検出部１４にて検出された偏波状態の情報は、このパラメータ設定回路１５内のγ設定回路１５Ｂによって、光送信機２Ｂ内のγ補償器４Ｂ’に設定されて、また、同様にこのパラメータ設定回路１５内のΔτ設定回路１５Ａによって、光受信機７Ｂ内のΔτ補償器４Ａに設定されるようになっている。また、これら偏波モード分散量検出部１４とパラメータ設定回路１５とで、偏波モード分散制御部９０ｂとして機能している。
すなわち、この光伝送システム１０Ｂにおいては、分散補償制御装置１Ａにより光信号の受信側（光受信機７Ｂ側）で偏波状態が検出されたγに関する情報を、送信側（光送信機２Ｂ側）まで送出されるので、光強度分岐比γを可変に制御できる。
またこれから、この分散補償制御装置１Ａは、パラメータ設定回路１５が、伝送路上の任意の位置（光送信機２Ｂ内）に設けられた第１の偏波モード分散補償器（γ補償器４Ｂ’）に対して、２つの偏波モードへの光強度の分岐比γを設定するための第１のパラメータ設定制御信号を出力する一方、第１の偏波モード分散補償器よりも後段（光受信機７Ｂ内）に配置された第２の偏波モード分散補償器（Δτ補償器４Ａ）に対して、上記２つの偏波モード間の遅延量Δτを設定するための第２のパラメータ設定制御信号を出力するように構成されていることになる。
このような構成により、光伝送システム１０Ｂにおいても、検出形式１かつ制御態様１を用いた第１実施形態にかかる分散補償制御装置１が適用される光伝送システム１０とほぼ同様の動作が行なわれる。
そして、分散補償制御装置１Ａによれば、前述した第１実施形態の場合と同様の利点が得られるほか、光送信機２Ｂ内及び光受信器７Ｂ内にそれぞれ設けられたγ補償器４Ｂ’及びΔτ補償器４Ａが独立に制御されているため、遅延量Δτと光強度分岐比γの両方を適切に制御することができる。
（Ｂ３）第１実施形態の第３変形例の説明
図２２は本発明の第１実施形態の第３変形例にかかる分散補償制御装置が適用される光伝送システムの構成を示すブロック図である。この図２２に示す光伝送システム１０Ｃも、時分割多重方式を採用した伝送速度Ｂ（ｂ／ｓ）（例えば４０Ｇｂ／ｓ，１０Ｇｂ／ｓ等）の光通信システムであるが、第１実施形態の第２変形例における光伝送システム１０Ｂと比して、受信側の電気段にて遅延量Δτの制御が行なわれる点が異なり、その他の点は光伝送システム１０Ｂとほぼ同様のものであり、検出形式１かつ制御態様１を用いた検出が行なわれる。
そして、この光伝送システム１０Ｃは、光送信機２，光伝送路３，光受信機７Ｃ，分散補償制御装置１Ｂをそなえて構成されている。また、分散補償制御装置１Ｂは、バンドパスフィルタ（ｆｅ  ＢＰＦ）１２，強度検出器１３，偏波モード分散量検出部１４，パラメータ設定回路２１５をそなえて構成されている。
この『分散』という単語は、一般的には『波長分散』を意味するものとして使用されているが、本変形例では、この『分散」という単語を、『偏波モード分散』の意味で使用することとし、分散補償制御装置１Ｂは、『偏波モード分散補償制御装置１Ｂ』を表す。
さらに、これら偏波モード分散量検出部１４とパラメータ設定回路２１５とで、偏波モード分散制御部９０ｃとして機能している。ここで、このパラメータ設定回路２１５は、光軸調整器（偏波制御部）４Ｄの設定値を設定するための光軸設定回路２１５Ａと、Δτ設定回路１５Ａとを有する。
この光伝送システム１０Ｃにおける受信光信号の流れは、次のようになる。まず、光受信機７Ｃ内の光軸調整器４Ｄにおいて、受信光の軸合わせが行なわれ、偏波ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１７において偏波モード成分が分離され、受光器１１Ａ，１１Ｂにおいて、両モード成分が受光され電気信号に変換（Ｏ／Ｅ変換）される。そして、可変遅延素子１８において、両光路間に遅延差Δτが与えられた後、多重回路１９により合波され、光受信部６において受光処理される。なお、この可変遅延素子１８に関しては後述する。
ここで、多重回路１９において合波された電気信号の一部は、分離されて分散補償制御装置１Ｂに入力され、バンドパスフィルタ１２，強度検出器１３においてｆｅ（Ｈｚ）成分強度が検出され、偏波モード分散量検出部１４において光伝送路３の偏波モード分散の状態が検出され、パラメータ設定回路２１５において偏波モード分散を補償するよう、ｆｅ（Ｈｚ）成分強度が最大となるように可変遅延素子１８及び光軸調整器４Ｄが制御されるのである。
このようにしても、第１実施形態の第２変形例にかかる分散補償制御装置１Ａと同様に、遅延量Δτを適切に制御することができる。
（Ｂ４）第１実施形態の第４変形例の説明
また、受信側の電気段にて遅延量Δτの制御を行なう光伝送システムとしては、図２３に示すようなものも考えられる。この場合の制御方法も、制御態様１が用いられているが、その方法は、若干異なる。また、強度検出に供される周波数は１系統なので、検出形式１をとっていることになる。
図２３は本発明の第１実施形態の第４変形例にかかる分散補償制御装置が適用される光伝送システムの構成を示すブロック図である。この光伝送システム１０Ｄも、時分割多重方式を採用した伝送速度Ｂ（ｂ／ｓ）（例えば４０Ｇｂ／ｓ，１０Ｇｂ／ｓ等）の光通信システムであって、光送信機２，光伝送路３，光受信機７Ｄ，分散補償制御装置１Ｂをそなえて構成されている。
この『分散』という単語は、一般的には『波長分散』を意味するものとして使用されているが、本変形例でも、この『分散』という単語を、『偏波モード分散』の意味で使用することとし、分散補償制御装置１Ｂは、『偏波モード分散補償制御装置１Ｂ』を表す。
この光受信機７Ｄは、入力された伝送信号光を３方向に分岐させて電気段のみにて制御するものであって、Ｘ1偏光子２０Ａ，Ｘ2偏光子２０Ｂ，Ｘ3偏光子２０Ｃと、これらにそれぞれ接続されている受光器１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅと、受光器１１Ｃに接続されている強度可変素子２１Ａ，受光器１１Ｄに接続されている可変遅延素子１８Ａ，受光器１１Ｅに接続されている可変遅延素子１８Ｂと、さらに、可変遅延素子１８Ａ，１８Ｂにそれぞれ接続されている強度可変素子２１Ｂ，２１Ｃと、多重回路１９と、光受信部６とをそなえて構成されている。
ここで、Ｘ1偏光子２０Ａ，Ｘ2偏光子２０Ｂ，Ｘ3偏光子２０Ｃのそれぞれは、光信号の偏光状態を表すストークスベクトル（Stokes vector）の３成分、すなわち、Ｘ1，Ｘ2，Ｘ3を抽出するものであり、受光器１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅはそれぞれ、この光信号の成分をＯ／Ｅ変換するものである。
また、可変遅延素子１８Ａは、ストークスベクトルＸ2に対応する遅延量Δτ2を与えるものであり、可変遅延素子１８Ｂは、ストークスベクトルＸ3に対応する遅延量Δτ3を与えるものである。さらに、強度可変素子２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃはそれぞれ、強度比Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３（ここで、Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３＝１の関係が満たされている）を与えるものであり、強度可変素子２１Ａは、ストークスベクトルＸ1に対応する強度比Ｐ１を、強度可変素子２１Ｂは、ストークスベクトルＸ2に対応する強度比Ｐ２を、また、強度可変素子２１Ｃは、ストークスベクトルＸ3に対応する強度比Ｐ３を、それぞれ与えるようになっている。そして、これら５種類のパラメータ（Δτ2，Δτ3，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）は、ｆｅ（Ｈｚ）成分強度を最大にするために、適切に制御されるのである。なお、この強度比Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は、偏波制御器を用いた光段での補償器でのλ／４板方位（回転）角α，λ／２板方位（回転）角βに対応するパラメータである。さらに、多重回路１９は、強度可変素子２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの出力信号を多重するものであり、光受信部６は、受光処理を行なうものである。
また、分散補償制御装置１Ｂは、電気段にてΔτ制御を行なうものであって、バンドパスフィルタ１２，強度検出器１３，偏波モード分散量検出部１４，パラメータ設定回路２１５をそなえて構成されている。ここで、これら偏波モード分散量検出部１４とパラメータ設定回路２１５とで、偏波モード分散制御部９０ｃとして機能している。そして、パラメータ設定回路２１５内のΔτ設定回路１５Ａは、制御信号を光受信機７Ｄ内の可変遅延素子１８Ａと可変遅延素子１８Ｂとにそれぞれ入力するようになっており、また、パラメータ設定回路２１５内の強度設定回路２１５Ｂは、強度比を光受信機７Ｄ内の強度可変素子２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃにそれぞれ入力するようになっている。
さらに、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の制御のアルゴリズムの一例としては、３つのうち２つずつを動かす方法である。すなわち、Ｐ３が固定のまま、Ｐ１＋Ｐ２が一定になるように、Ｐ１とＰ２を変化させてｆｅ（Ｈｚ）成分強度を最大値制御し、次に、Ｐ１が固定のまま、Ｐ２＋Ｐ３が一定になるように、Ｐ２とＰ３を変化させてｆｅ（Ｈｚ）成分強度を最大値制御し、さらに、Ｐ２が固定のまま、Ｐ１＋Ｐ３が一定になるように、Ｐ１とＰ３を変化させてｆｅ（Ｈｚ）成分強度を最大値制御していくというようにする。なお、これ以外の方法によっても制御方法が行なえることは言うまでもない。
この光伝送システム１０Ｄにおける受信光信号の流れは次のようになる。光伝送路３を介して入力された伝送信号光は、光受信機７Ｄ内にて、３分岐され、各偏光成分のみを透過させる各偏光子（Ｘ1偏光子２０Ａ，Ｘ2偏光子２０Ｂ及ひＸ3偏光子２０Ｃ）を介してそれぞれ、各受光器１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅにおいて受光され、電気信号に変換（Ｏ／Ｅ変換）される。そして、受光器１１Ｄ，１１Ｅにより受光された光成分はそれぞれ、可変遅延素子１８Ａ，１８Ｂにより遅延量Δτ2，Δτ3が与えられ、さらに、これら２系統の出力と、受光器１１Ｃとの出力との３つの光成分は、強度可変素子２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃにより強度比調整がなされる。
この際、多重回路１９により合波された電気信号の一部が分離されて分散補償制御装置１Ｂに入力され、第１実施形態の場合と同様に、バンドパスフィルタ１２，強度検出器１３によりｆｅ（Ｈｚ）成分強度が検出され、偏波モード分散量検出部１４により光伝送路３の偏波モード分散の状態が検出される。さらに、パラメータ設定回路２１５により偏波モード分散を補償するように、可変遅延素子１８Ａ，１８Ｂ及び強度可変素子２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃが、ｆｅ（Ｈｚ）成分強度が最大となるように、制御されるのである。
なお、この図２３では、可変遅延素子１８Ａ，１８Ｂ及び強度可変素子２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの両方が制御されているが、受信側において充分な特性が得られる場合には、いずれか一方の素子のみで制御を行なうようにすることもできる。このようにしても、第１実施形態の第３変形例にかかる分散補償制御装置１Ｂと同様の利点を得ることができる。
（Ｂ５）第１実施形態の第５変形例の説明
図２４は本発明の第１実施形態の第５変形例にかかる分散補償制御装置が適用される光伝送システムの構成を示すブロック図であり、システム稼働前（システム運用開始前）とシステム稼働中（システム運用開始後）とで、制御対象を可変としうるものである。また、偏波モード分散量の制御方法は、制御態様１であり、強度検出に供される周波数は１系統なので、検出形式１をとっていることになる。
この図２４に示す光伝送システム４０も、時分割多重方式を採用した伝送速度Ｂ（ｂ／ｓ）（例えば４０Ｇｂ／ｓ，１０Ｇｂ／ｓ等）の光通信システムである。この光伝送システム４０は、伝送光信号を送信する送信端装置としての光送信機２２と、伝送光信号を受信する受信端装置としての光受信機２７とが光伝送路（伝送ファイバ）２３を介して接続されたものであり、また、光受信側に分散補償制御装置３９とスイッチ切換部３８とが設けられている。
そして、光受信機２７は、伝送される光信号に生じる偏波モード分散を補償すべく、偏波モード分散補償器２４と、光分岐部２５と、光受信部２６とをそなえて構成されている。この偏波モード分散補償器２４は、光伝送路２３の状態に応じて、伝送光信号に生じた偏波モード分散をより効果的に補償するものであり、また、光分岐部２５は、光伝送路２３を介して受信側に入力される伝送光信号の一部を取り出して、モニタ光として分散補償制御装置３９に送出するものであり、光受信部２６は、伝送光信号を受信するものである。
この分散補償制御装置３９は、第１実施形態にかかる分散補償制御装置１と同様に、受光器２８，バンドパスフィルタ（ｆｅ ＢＰＦ）２９，強度検出器３０，偏波モード分散量検出部３６及びパラメータ設定回路３７をそなえるとともに、偏波モード分散を補償する際のフィードバック制御を自動的に行なうべく補償量最適化制御部３１と、システム稼働前／稼働中とで強度検出器３０Ａの出力を切り換えるスイッチ３８Ａと、このスイッチ３８Ａに連動して動作するスイッチ３８Ａ′とをそなえて構成されている。
なお、本変形例でも、この『分散』という単語を、『偏波モード分散』の意味で使用することとし、分散補償制御装置３９は、『偏波モード分散補償制御装置３９』を表す。
ここで、受光器２８，バンドパスフィルタ２９，強度検出器３０は、それぞれ第１実施形態における受光器１１，バンドパスフィルタ１２，強度検出器１３とそれぞれ同様のものであるので、更なる説明は省略する。さらに、偏波モード分散量検出部３６とパラメータ設定回路３７はそれぞれ、偏波モード分散量検出部１４とパラメータ設定回路１５と同様のものであり、これらは偏波モード分散制御部９０ｄとして機能している。また、強度検出に供される周波数は１系統なので、検出形式１をとっていることになる。
また、スイッチ３８Ａは、この光伝送システム４０の稼働前には、偏波モード分散補償量を示すパラメータ情報の最適値を求めるために偏波モード分散量検出部３６を駆動させ、また、稼働中はそのパラメータ情報の最適値の変動を防ぐために補償量最適化制御部３１を駆動させるものであって、強度検出器３０からの出力を切り換えるようになっているここで、システム稼働前とは、光伝送システム４０を立ち上げる時や、例えば偏波モード分散補償制御が最適点から大きく外れた場合に光伝送システム４０を再立ち上げする時をいう。そして、この切り換え制御は、スイッチ切換部３８によって行なわれている。そして、スイッチ３８Ａ’は、このスイッチ３８Ａに連動して、偏波モード分散量検出部３６又は位相比較回路３３の出力をパラメータ設定回路３７へ入力するものである。
なお、ここでいう『稼働中はそのパラメータ情報の最適値の変動を防ぐために補償量最適化』する切り換え制御方法に関しては、後述する。
ここで、補償量最適化制御部３１は、パラメータ設定回路３７から出力されるパラメータ設定制御信号に、予め設定された所定の低周波信号を重畳するとともに、強度検出器３０からの上記第１特定周波数成分の強度に含まれる上記低周波信号成分が零となるように、パラメータ設定回路３７におけるパラメータ設定を制御することにより、上記伝送光信号の偏波モード分散の補償量を最適化するものであって、バンドパスフィルタ（ｆ0ＢＰＦ）３２，位相比較回路３３，低周波発振器３４及び低周波重畳回路３５をそなえて構成されている。
まず、バンドパスフィルタ３２は、強度検出器３０にて検出された第１特定周波数成分〔ｆｅ（Ｈｚ）成分〕の強度に含まれる低周波信号成分〔ｆ0（Ｈｚ）成分〕を抽出するものであり、位相比較回路３３は、バンドパスフィルタ３２にて抽出された低周波信号成分を低周波発生器３４からの低周波信号と比較して位相のずれを検出するとともに、バンドパスフィルタ３２にて抽出された低周波信号成分が零となるように、パラメータ設定回路３７におけるパラメータ設定を制御するものである。
さらに、低周波重畳回路３５は、パラメータ設定回路３７から出力されるパラメータ設定制御信号に、低周波発振器３４から入力される予め設定された所定の低周波信号（ｆ0信号）を重畳することにより微小変調を与えて、変調されたパラメータ設定制御信号を偏波モード分散補償器２４に送出するものである。
これにより、補償量最適化制御部３１は、システム稼働前には、偏波モード分散量検出部３６を駆動させて偏波モード分散補償量を示すパラメータ情報の最適値を求めるとともに、システム稼働中は、光伝送路２３の遅延量Δτを常に最適値に保つための制御を行なうのである。
システム稼働中の制御方法は、次のようになる。すなわち、補償量最適化制御部３１は、光伝送路２３を介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の第１特定周波数成分の強度を極大値に自動的に固定するために、偏波モード分散補償器２４で与える遅延量Δτに低周波ｆ0で微小変調をして、光伝送路２３の経時変化に対して、遅延量Δτを常に最適値に保つために、トラッキング制御を行なっている。このトラッキング制御の一例として、偏波モード分散を補償する際のフィードバック制御を、遅延量Δτを極大点Δτ0の周辺で微小変化させて（ディザリングさせて）、新しい極大点を検出することによって、自動的に求めるようにしている。ここで、補償量最適化制御部３１によるフィードバック制御の原理を図２５（ａ）〜（ｃ）及び図２６（ａ）〜（ｇ）を用いて説明する。
図２５（ａ）は、偏波モード分散補償後の遅延量Δτ（横軸）とｆｅ（Ｈｚ）成分強度（縦軸）との関係を示すものであって、図２５（ｂ）に示すＡ，Ｂ，Ｃの３種類の低周波信号（例えば、１ｋＨｚ程度の信号）が、遅延量Δτ（横軸）に加えられたときの、ｆｅ（Ｈｚ）成分強度の変化の様子〔図２５（ｃ）〕を模式的に描いたものである。この図２５（ｂ）に示す信号波形Ｂは、周波数ｆ0（Ｈｚ）で時間変化する、パラメータ情報が最適値である場合の波形であって、偏波モード分散補償後の遅延量Δτが最適値になり、ｆｅ（Ｈｚ）成分強度が極大となるこの場合、図２５（ｃ）のように、ｆｅ（Ｈｚ）成分強度は周波数２×ｆ0で時間変化し、周波数ｆ0（Ｈｚ）の成分は含まなくなる。
これに対して、パラメータ情報が最適値からずれた場合、すなわち、この図２５（ｂ）に示すＢの状態からＡやＣのように遅延量Δτが最適値からずれた場合には、図２５（ｃ）のように、ｆｅ（Ｈｚ）成分強度の時間変化には周波数ｆ0（Ｈｚ）成分が現れて、しかもＡとＣとではその成分の符号が逆になる（位相が反転する）。
従って、図２４に戻って見てみると、バンドパスフィルタ３２によりｆｅ（Ｈｚ）成分強度から周波数ｆ0（Ｈｚ）成分が検出され、パラメータ設定回路３７により、その周波数ｆ0（Ｈｚ）成分がなくなる方向に偏波モード分散補償器２４で与える遅延量Δτが設定されるので、そのようなフィードバックをかければ、伝送光信号の偏波モード分散の補償量を最適化することができる。なお、その変化の方向は、位相比較回路３３にて検出された周波数ｆ0（Ｈｚ）の成分の位相から判別することができる。
これらにより、光伝送システム４０においては、光送信機２２から送信された伝送速度Ｂ（ｂ／ｓ）の光信号は光伝送路２３を介して光受信機２７に伝送される。
この際、光伝送システム４０においては、伝送される光信号に生じた偏波モード分散を補償すべく、光分岐部２５により、光伝送路２３を介して伝送される光信号の一部が取り出され、取り出された光信号（モニタ光）が分散補償制御装置３９に送出される。
そして、分散補償制御装置３９においては、光分岐部２５により取り出された光信号に基づいて光伝送路２３を伝送する光信号に生じた偏波モード分散の状態がモニタされるとともに、そのモニタ結果に応じて偏波モード分散補償器２４の制御が行なわれる。まず、光伝送システム４０の稼働前には、偏波モード分散量検出部３６を駆動すべく、スイッチ切換部３８により、スイッチ３８Ａ及びスイッチ３８Ａ’が切り換えられる（図２４に示すような接点位置）。
そして、光分岐部２５により取り出された光信号は受光器２８により受光されて、電気信号に変換（Ｏ／Ｅ変換）された後に、バンドパスフィルタ２９に入力される。このバンドパスフィルタ２９では、第１実施形態にて説明したように、光信号の伝送速度や信号波形に応じて適宜設定された伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の第１特定周波数成分〔ｆｅ（Ｈｚ）成分〕が検出される（特定周波数成分検出ステップ）。
続いて、強度検出器３０により、バンドパスフィルタ２９にて検出された上記第１特定周波数成分の強度が検出される（強度検出ステップ）。さらに、偏波モード分散量検出部３６により、強度検出器３０にて検出された第１特定周波数成分の強度から、所定の第１関数演算〔すなわち、前述した式（２），（３）を用いた関数演算〕を行なうことにより上記伝送光信号の偏波モード分散量が検出される（分散量検出ステップ）。
そして、パラメータ設定回路３７により、伝送光信号の偏波モード分散を補償すべく、偏波モード分散量検出部３６にて検出された偏波モード分散量を相殺するようなパラメータ情報（遅延量Δτ）を設定するためのパラメータ設定制御信号が、補償量最適化制御部３１の低周波重畳回路３５を介して光受信機２７内に設けられた偏波モード分散補償器２４に対して出力される。なお、低周波重畳回路３５では、パラメータ設定回路３７からのパラメータ設定制御信号に低周波発振器３４からの低周波信号（ｆ0信号）を重畳して出力している。
偏波モード分散補償器２４では、このパラメータ設定制御信号を受けると、当該制御信号に基づいてパラメータ情報が設定され、光伝送路２３を伝送する光信号に生じた偏波モード分散が補償される。続いて、光伝送システム４０の稼働中には、補償量最適化制御部３１を駆動すべく、スイッチ切換部３８によりスイッチ３８Ａ及びスイッチ３８Ａ’が切り換えられる（図２４に示すものとは逆の接点位置）。
そして、光分岐部２５により取り出された光信号は、前述した場合と同様に、受光器２８，バンドパスフィルタ２９及び強度検出器３０を介して補償量最適化制御部３１に入力される。補償量最適化制御部３１においては、強度検出器３０からの第１特定周波数成分の強度に含まれる低周波信号成分が零となるように、パラメータ設定回路３７におけるパラメータ設定を制御することにより、上記伝送光信号の偏波モード分散の補償量が最適化される。
このような構成によって、補償が行なわれるが、このときの分散補償制御装置３９における動作を図２６（ａ）〜図２６（ｇ）を用いてさらに説明する。ここで、図２６（ａ）〜（ｇ）に示す信号波形は、図２４に示した分散補償制御装置３９内で符号（ａ）〜（ｇ）を付した各部での信号波形にそれぞれ対応している。なお、この図２６（ａ）〜図２６（ｇ）に示す波形は、遅延量Δτがｆｅ（Ｈｚ）成分強度の極大点から負の側にずれた場合（すなわち、図２５のＡの場合）について示している。
まず、伝送光信号の一部は、偏波モード分散補償器２４の後段に設けられた光分岐部２５において分岐され、受光器２８において受光されてから、バンドパスフィルタ２９においてｆｅ（Ｈｚ）成分が抽出される。図２４に示すバンドパスフィルタ２９の出力における（ｃ）と付した部分の信号波形は、図２６（ｃ）に示すように、ｆｅ（Ｈｚ）成分が低周波ｆ0（Ｈｚ）で変化する包絡線を有する。そして、この信号は、強度検出器３０により低周波ｆ0（Ｈｚ）の強度変調信号に変換されて、図２６（ｄ）に示すような波形となり、補償量最適化制御部３１に入力される。
そして、補償量最適化制御部３１内のバンドパスフィルタ３２により、低周波ｆ0（Ｈｚ）の成分が抽出され、図２６（ｅ）に示すような波形が得られる。さらに位相比較回路３３により、その成分と低周波発振器３４からのｆ0（Ｈｚ）強度成分との位相比較が行なわれ、図２６（ｇ）に示すような位相差に応じた信号が得られる。なお、この場合、図２５のＡの場合には、（ｇ）で示された信号強度は受信端（光受信部２６）での遅延量Δτの増大に比例して増大する。
これとは逆に、遅延量Δτがｆｅ（Ｈｚ）成分強度の極大点から正の側にずれた場合（即ち、図２５のＣの場合）には、ｆｅ（Ｈｚ）成分強度は遅延量Δτの増大に伴って減少するので、図２６（ｃ）に示す低周波ｆ0（Ｈｚ）で変化する包絡線の位相は半周期（１／２ｆ0）ずれた形になる。それに伴って、図２６（ｄ），図２６（ｅ）で示す信号波形も時間的に半周期ずれ、結果として位相比較の結果得られる信号〔図２６の（ｇ）参照〕の符号は反転する。
従って、パラメータ設定回路３７では、位相比較回路３３による位相比較の結果得られる信号の符号を検出することによって、遅延量Δτが正負のいずれの方向にずれているかが判別されるので、ｆｅ（Ｈｚ）成分中のｆ0（Ｈｚ）強度変調成分がなくなる方向に遅延量Δτを変化させるためのパラメータ設定制御信号が生成されて出力される。
そして、偏波モード分散補償器２４では、このパラメータ設定制御信号を受けると、当該制御信号に基づいてパラメータ情報が設定され、光伝送路２３を伝送する光信号に生じた偏波モード分散が補償される。
このように、本発明の第１実施形態の第５変形例にかかる分散補償制御装置３９によれば、伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の第１特定周波数成分の強度を検出して、検出された第１特定周波数成分の強度から、所定の第１関数演算を行なって、伝送光信号の偏波モード分散量が検出されるので、伝送光信号に生じた偏波モード分散が簡便に検出される。
そして、このようにして偏波モード分散量が検出され、検出された偏波モード分散量に基づいて、伝送光信号に生じた偏波モード分散を補償するためのパラメータ情報が設定されることにより、偏波モード分散を補償して光信号の伝送波形の劣化を防ぐことができ、高速光信号の長距離伝送を行なうために寄与することができる。また、システム稼働中は、光伝送路２３の経時変化に対して、遅延量Δτが常に最適値に保たれる利点がある。
さらに、補償量最適化制御部３１により、伝送光信号の偏波モード分散の補償量を最適化することができるとともに、偏波モード分散を補償する際のフィードバック制御が自動的に行なわれる。
（Ｂ６）第１実施形態の第６変形例の説明
図２７は本発明の第１実施形態の第６変形例にかかる分散補償制御装置が適用される光伝送システムの構成を示すブロック図であり、システム稼働前とシステム稼働開始後とで、制御対象を可変としうるものである。また、偏波モード分散量の制御方法は、検出形式１かつ制御態様１を同じく使用している。
この図２７に示す光伝送システム４０Ａも、時分割多重方式を採用した伝送速度Ｂ（ｂ／ｓ）（例えば４０Ｇｂ／ｓ，１０Ｇｂ／ｓ等）の光通信システムである。また、この光伝送システム４０Ａは、第１実施形態の第５変形例にかかる光伝送システム４０と比して、偏波モード分散補償器２４が光送信機２２Ａ内に設けられている点が異なり、その他の点は第１実施形態の第５変形例にかかる光伝送システム４０と同様のものである。
すなわち、この光伝送システム４０Ａは、伝送光信号を送信する送信端装置としての光送信機２２Ａと、伝送光信号を受信する受信端装置としての光受信機２７Ａとが光伝送路（伝送ファイバ）２３を介して接続されており、光送信機２２Ａに分散補償制御装置３９が設けられている。なお、分散補償制御装置３９を受信側に設置し、光受信機２７Ａにて検出された光信号の偏波状態の結果を、光送信機２２Ａにまで返送するような構成にすることもできる（図示省略）。その場合の返送方法は、例えば低速の別回線を用意する方法や逆方向の伝送光信号に情報を乗せる方法が使用されうる。なお、本変形例でも、この『分散』という単語を、『偏波モード分散』の意味で使用することとし、分散補償制御装置３９は、『偏波モード分散補償制御装置３９』を表す。
ここで、光送信機２２Ａは、信号光源４１及び光変調器４２を有するとともに、伝送される光信号に生じる偏波モード分散を補償すべく偏波モード分散補償器２４を有している。このように、偏波モード分散補償器２４が送信側にあるときは、光強度分岐比γの設定を行なうことが可能となる。
そして、光伝送路２３と光受信機２７Ａ間にある光分岐部２５から参照用の光が取り出されて、分散補償制御装置３９に入力されている。この分散補償制御装置３９は、パラメータ設定回路３７が、伝送光信号を送信する送信端装置に設けられた偏波モード分散補償器２４に対して、前記パラメータ情報を設定するためのパラメータ設定制御信号を低周波重畳回路３５を介して出力するように構成されており、光信号の受信側（光受信機２７Ａ側）で位相が比較されて得られた検出信号（位相比較回路３３からの出力信号）が、光送信機２２Ａ側にまで返送されるようになっている。また、この返送の方法は、例えば、低速の別回線を用意する方法や逆方向の伝送光信号に情報を乗せる方法が使用されうる。そして同様に、補償量最適化制御部３１は、パラメータ設定回路３７から出力されるパラメータ設定制御信号に、予め設定された所定の低周波信号を重畳するとともに、強度検出器（第１強度検出部）３０からの上記第１特定周波数成分の強度に含まれる上記低周波信号成分が零となるように、パラメータ設定回路３７におけるパラメータ設定を制御することにより、上記伝送光信号の偏波モード分散の補償量を最適化するようになっている。
また、分散補償制御装置３９内のスイッチ３８Ａ，３８Ａ’は、光伝送システム４０Ａの稼働前には、偏波モード分散補償量を示すパラメータ情報の最適値を求めるために偏波モード分散量検出部３６を駆動させ、また、稼働開始後はそのパラメータ情報の最適値の変動を防ぐために補償量最適化制御部３１を駆動させるために、連動して動作するスイッチであって、この切り換え制御は、分散補償制御装置３９外にあるスイッチ切換部３８によって行なわれている。
なお、その他のもので、第１実施形態で使用された符号と同一のものは、同一なもの或いは第１実施形態にかかる光伝送システム１０と同様な機能を有するものであるので、更なる説明は省略する。
このような構成により、この光伝送システム４０Ａにおいても、前述した第１実施形態の第５変形例にかかる分散補償制御装置３９が適用される光伝送システム４０とほぼ同様の動作が行なわれる。
偏波モード分散補償器２４が送信端装置に設けられた場合においても、補償量最適化制御部３１にて２つの偏波成分の遅延差Δτ又は強度分岐比γに低周波での微小変調を行なうことにより、伝送光信号の偏波モード分散の補償量が最適化される。
このように、第１実施形態の第６変形例にかかる分散補償制御装置３９によれば、前述した第１実施形態の第５変形例の場合と同様の利点が得られるほか、光送信機２２Ａ内に設けられた偏波モード分散補償器２４を制御することにより、光伝送路２３の状態に応じて光強度分岐比γが最良の状態（γ＝０又は１）となるように偏波方向を制御することができ、伝送光信号に生じた偏波モード分散をより効果的に補償することができる。また、システム稼働中は、光伝送路２３の経時変化に対して、遅延量Δτが常に最適値に保たれる利点がある。
（Ｂ７）第１実施形態の第７変形例の説明
図２８は本発明の第１実施形態の第７変形例にかかる分散補償制御装置が適用される光伝送システムの構成を示すブロック図であり、システム稼働前とシステム稼働開始後とで、制御対象を可変としうるものである。また、偏波モード分散量の制御方法は、検出形式１かつ制御態様１を同じく使用している。
この図２８に示す光伝送システム４０Ｂも、時分割多重方式を採用した伝送速度Ｂ（ｂ／ｓ）（例えば４０Ｇｂ／ｓ，１０Ｇｂ／ｓ等）の光通信システムである。この光伝送システム４０Ｂは、第１実施形態の第６変形例における光伝送システム４０Ａと比して、光送信機２２Ｂ内に設けられた偏波モード分散補償器２４Ａを構成するΔτ補償器２４Ａ−１及びγ補償器２４Ａ−２を、それぞれ独立に制御する点が異なり、その他の点は第１実施形態の第６変形例にかかる光伝送システム４０Ａとほぼ同様のものである。
すなわち、この光伝送システム４０Ｂは、伝送光信号を送信する送信端装置としての光送信機２２Ｂと、伝送光信号を受信する受信端装置としての光受信機２７Ａとが光伝送路（伝送ファイバ）２３を介して接続されており、光送信機２２Ｂ側に分散補償制御装置３９Ａとスイッチ切換部３８が設けられている。なお、これら分散補償制御装置３９Ａとスイッチ切換部３８とを受信側に設置し、光受信機２７Ａにて検出された光信号の偏波状態の結果を、光送信機２２Ｂにまで返送するような構成にすることもできる（図示省略）。その場合の返送方法は、例えば低速の別回線を用意する方法や逆方向の伝送光信号に情報を乗せる方法が使用されうる。また、本変形例でも、この『分散」という単語を、『偏波モード分散』の意味で使用することとし、分散補償制御装置３９Ａは、『偏波モード分散補償制御装置３９Ａ』を表す。
ここで、光送信機２２Ｂは、信号光源４１及び光変調器４２を有するとともに、伝送される光信号に生じる偏波モード分散を補償すべく偏波モード分散補償器２４Ａを有している。そしてこの偏波モード分散補償器２４Ａは、Δτのみならずγを設定でき、Δτ補償器２４Ａ−１と、γ補償器２４Ａ−２とを有し、それぞれ独立に制御できるようになっている。
また、光伝送路２３と光受信機２７Ａ間にある光分岐部２５から参照用の光が取り出されて、分散補償制御装置３９Ａに入力され、上記の偏波モード分散補償器２４Ａ内のΔτ補償器２４Ａ−１と、γ補償器２４Ａ−２とに制御信号が出力されるようになっている。
この分散補償制御装置３９Ａは、受光器２８，バンドパスフィルタ（ｆｅ ＢＰＦ）２９，強度検出器３０，スイッチ３８Ａ，偏波モード分散量検出部３６をそなえるとともに、補償量最適化制御部３１Ａと、パラメータ設定回路３７とをそなえて構成されている。さらに、偏波モード分散量検出部３６とパラメータ設定回路３７とで、偏波モード分散制御部９０ｄとして機能している。これら、受光器２８，バンドパスフィルタ２９，強度検出器３０，スイッチ３８Ａ，偏波モード分散量検出部３６は、前述したものと同様のもの或いは同一の機能を有するものであるので、更なる説明は省略する。
ここで、補償量最適化制御部３１Ａは、Δτ補償器２４Ａ−１及びγ補償器２４Ａ−２の制御を独立して行なうために、バンドパスフィルタ（ｆ1ＢＰＦ）３２Ａ，バンドパスフィルタ（ｆ2ＢＰＦ）３２Ｂ，位相比較回路３３Ａ，３３Ｂ，低周波発振器３４Ａ，３４Ｂ及び低周波重畳回路３５Ａ，３５Ｂをそなえて構成されている。すなわち、分散補償制御装置３９Ａは、各補償器２４Ａ−１，２４Ａ−２へのパラメータ設定制御信号に対して、それぞれ異なる周波数ｆ1，ｆ2で微小変調を行なうように構成されているのである。なお、これらのものは、前述したものと同様の機能及び構成を有するものである。
換言すれば、補償量最適化制御部３１Ａは、互いに異なる低周波成分を有する２つの低周波信号（ｆ1，ｆ2信号）を、上記所定の低周波信号として上記パラメータ設定制御信号に重畳するように構成されるとともに、強度検出器３０からの上記第１特定周波数成分の強度に含まれる上記２つの低周波信号成分〔ｆ1（Ｈｚ），ｆ2（Ｈｚ）信号成分〕のうちの一方の低周波信号成分が零となるように、パラメータ設定回路３７における２つの偏波モードへの光強度の分岐比γの設定を制御する一方、強度検出器３０からの上記第１特定周波数成分の強度に含まれる上記２つの低周波信号成分のうちの他方の低周波信号成分が零となるように、パラメータ設定回路３７における上記２つの偏波モード間の遅延量Δτの設定を制御するように構成されている。
また、図２８において、パラメータ設定回路３７は、伝送光信号を送信する光送信機２２Ｂに設けられた偏波モード分散補償器２４Ａに対して、前記パラメータ情報を設定するためのパラメータ設定制御信号を低周波重畳回路３５Ａ，３５Ｂを介して出力するものであって、Δτを設定するΔτ設定回路３７Ａと、γを設定するγ設定回路３７Ｂとを有する。そして、このパラメータ設定回路３７は、光信号の受信側（光受信機２７Ａ側）で位相が比較されて得られた検出信号（位相比較回路３３Ａ及び位相比較回路３３Ｂからの出力信号）が、光送信機２２Ａ側にまで返送されるようになっている。なお、低周波重畳回路３５Ａ，３５Ｂでは、パラメータ設定回路３７の各設定回路３７Ａ，３７Ｂからのパラメータ設定制御信号に低周波発振器３４Ａ，３４Ｂからの低周波信号（ｆ1，ｆ2信号）をそれぞれ重畳して出力している。
このような構成により、光伝送システム４０Ｂにおいても、前述した第１実施形態の第５変形例にかかる分散補償制御装置３９が適用される光伝送システム４０Ａとほぼ同様の動作が行なわれる。
すなわち、光伝送システム４０Ｂの稼働前には、分散補償制御装置３９Ａにおいては、光分岐部２５により取り出された光信号は、前述した場合と同様に、受光器２８，バンドパスフィルタ２９及び強度検出器３０を介して偏波モード分散量検出部３６に入力される。
偏波モード分散量検出部３６では、伝送光信号の偏波モード分散量が検出され、パラメータ設定回路３７の各設定回路３７Ａ，３７Ｂからは、この検出結果に基づいたパラメータ設定制御信号が、それぞれ補償量最適化制御部３１Ａの低周波重畳回路３５Ａ，３５Ｂを介して光送信機２２Ｂ内に設けられた偏波モード分散補償器２４Ａの各補償器２４Ａ−１，２４Ａ−２に対して出力される。
そして、偏波モード分散補償器２４Ａでは、このパラメータ設定制御信号を受けると、当該制御信号に基づいてパラメータ情報が設定され、光伝送路２３を伝送する光信号に生じた偏波モード分散が補償される。
一方、光伝送システム４０Ｂの稼働中には、分散補償制御装置３９Ａにおいては、光分岐部２５により取り出された光信号は、前述した場合と同様に、受光器２８，バンドパスフィルタ２９及び強度検出器３０を介して補償量最適化制御部３１Ａに入力される。
補償量最適化制御部３１Ａにおいては、強度検出器３０からの第１特定周波数成分の強度に含まれる低周波信号成分が零となるように、パラメータ設定回路３７の各設定回路３７Ａ，３７Ｂにおけるパラメータ設定を制御することにより、上記伝送光信号の偏波モード分散の補償量が最適化される。
つまり、強度検出器３０からのｆｅ（Ｈｚ）成分強度信号を分岐して、異なる周波数ｆ1，ｆ2（Ｈｚ）のバンドパスフィルタ３２Ａ，３２Ｂにより低周波ｆ1，ｆ2（Ｈｚ）成分がそれぞれ抽出され、これら低周波成分と低周波発振器３４Ａ，３４Ｂからのｆ1，ｆ2（Ｈｚ）成分との位相比較が位相比較回路３３Ａ，３３Ｂによりそれぞれ行なわれる。
そして、パラメータ設定回路３７の各設定回路３７Ａ，３７Ｂでは、前述したように、位相比較回路３３Ａ，３３Ｂによる位相比較の結果得られる信号の符号を検出することによって、遅延量Δτ又は光強度分岐比γが正負のいずれの方向にずれているかが判別され、ｆｅ（Ｈｚ）成分中のｆ1，ｆ2（Ｈｚ）強度変調成分がなくなる方向に遅延量Δτ又は光強度分岐比γを変化させるためのパラメータ設定制御信号が生成されて出力される。
そして、偏波モード分散補償器２４Ａの各補償器２４Ａ−１，２４Ａ−２では、このパラメータ設定制御信号を受けると、当該制御信号に基づいてパラメータ情報が設定され、光伝送路２３を伝送する光信号に生じた偏波モード分散が補償される。
このように、本発明の第１実施形態の第７変形例にかかる分散補償制御装置３９Ａによれば、前述した第１実施形態の第６変形例の場合と同様の利点が得られるほか、光送信機２２Ｂ内に設けられた偏波モード分散補償器２４Ａの各補償器２４Ａ−１，２４Ａ−２をそれぞれ独立に制御することにより、遅延量Δτと光強度分岐比γの両方を適切に制御できる利点がある。
（Ｂ８）第１実施形態の第８変形例の説明
光送信機２２Ｂ内に設けられた偏波モード分散補償器２４Ａの各補償器２４Ａ−１，２４Ａ−２をそれぞれ独立に制御する光伝送システムとしては、図２９に示すようなものも考えられる。
ここで、図２９は本発明の第１実施形態の第８変形例にかかる分散補償制御装置が適用される光伝送システムの構成を示すブロック図でありシステム稼働前とシステム稼働後とで、制御対象を可変としうるものである。また、偏波モード分散量の制御方法は、検出形式１かつ制御態様１を同じく使用している。
この光伝送システム４０Ｃも、時分割多重方式を採用した伝送速度Ｂ（ｂ／ｓ）（例えば４０Ｇｂ／ｓ，１０Ｇｂ／ｓ等）の光通信システムである。すなわち、この光伝送システム４０Ｃは、伝送光信号を送信する送信端装置としての光送信機２２Ｂと、伝送光信号を受信する受信端装置としての光受信機２７Ａとが光伝送路（伝送ファイバ）２３を介して接続されており、光送信側に分散補償制御装置３９Ｂ，スイッチ切換部３８，スイッチ３８Ｄ，３８Ｅが設けられている。
そして、光伝送路２３と光受信機２７Ａ間にある光分岐部２５から参照用の光が取り出されて、分散補償制御装置３９Ｂに入力され、偏波モード分散補償器２４Ａ内のΔτ補償器２４Ａ−１と、γ補償器２４Ａ−２とに、スイッチ３８Ｄ，３８Ｅを介して、制御信号が出力されるようになっている。なお、これら分散補償制御装置３９Ｂとスイッチ切換部３８とを受信側に設置し、光受信機２７Ａにて検出された光信号の偏波状態の結果を、光送信機２２Ｂにまで返送するような構成にすることもできる（図示省略）。その場合の返送方法は、例えば低速の別回線を用意する方法や逆方向の伝送光信号に情報を乗せる方法が使用されうる。また、本変形例でも、この『分散』という単語を、『偏波モード分散』の意味で使用することとし、分散補償制御装置３９Ｂは、『偏波モード分散補償制御装置３９Ｂ』を表す。
ここで、分散補償制御装置３９Ｂは、受光器２８，バンドパスフィルタ（ｆｅ ＢＰＦ）２９，強度検出器３０，スイッチ３８Ａ，偏波モード分散量検出部３６をそなえるとともに、補償量最適化制御部３１Ｂと、パラメータ設定回路３７とをそなえて構成されている。さらに、偏波モード分散量検出部３６とパラメータ設定回路３７とで、偏波モード分散制御部９０ｄとして機能している。なお、これら、受光器２８，バンドパスフィルタ（ｆｅ ＢＰＦ）２９，強度検出器３０，スイッチ３８Ａ，偏波モード分散量検出部３６は、前述したものと同様のもの或いは同一の機能を有するものであるので、更なる説明は省略する。
補償量最適化制御部３１Ｂは、図29に示すように、バンドパスフィルタ（ｆ0ＢＰＦ）３２，位相比較回路３３，低周波発振器３４，低周波重畳回路３５Ａ，３５Ｂ，Δτ保持回路４３，γ保持回路４４及びスイッチ３８Ｂ，３８Ｃ（位相比較回路３３の出力側）をそなえて構成されている。
ここで、スイッチ３８Ｂ，３８Ｃは、光強度分岐比γの設定制御及び遅延量Δτの設定制御を時間的に切り換えるものであり、スイッチ切換部３８から出力される制御信号によって、連動してスイッチ端子“Ａ”或いはスイッチ端子“Ｂ”に切り換わるようになっている。すなわち、スイッチ切換部３８からの制御信号がスイッチ端子“Ａ”用のときは、位相比較回路３３の出力は、γ設定回路３７Ｂに入力されるとともに、低周波発振器３４の出力は、低周波重畳回路３５Ｂに入力され、γの値が制御されるようになっている。これに対して、スイッチ切換部３８からの制御信号がスイッチ端子“Ｂ”用のときは、位相比較回路３３の出力は、Δτ設定回路３７Ａに入力されるとともに、低周波発振器３４の出力は、低周波重畳回路３５Ａに入力され、Δτの値が制御されるようになっている。また、パラメータ設定回路３７は、Δτを設定するΔτ設定回路３７Ａと、γを設定するγ設定回路３７Ｂとを有する。
また、Δτ保持回路４３は、切り換え前の遅延量Δτの値を保持し、光強度分岐比γの設定制御を行なっているときにこの遅延量Δτの値を出力するものであり、γ保持回路４４は、切り換え前の光強度分岐比γの値を保持し、遅延量Δτの設定制御を行なっているときにこの光強度分岐比γの値を出力するものである。
さらに、スイッチ３８Ｄは、スイッチ切換部３８から制御信号が入力されて、Δτ保持回路４３の出力と低周波重畳回路３５Ａとの出力を選択して切り換えて、Δτ補償器２４Ａ−１へと入力するものである。また、スイッチ３８Ｅも同様に、スイッチ切換部３８から制御信号が入力されて、γ保持回路４４の出力と低周波重畳回路３５Ｂとの出力を選択して切り換えて、γ補償器２４Ａ−２へと入力するものである。
なお、前述したものと同一の符号を付したものは、前述した各変形例におけるものと同様の機能及び構成を有するものである。
ここで、本変形例の制御方法は次のようになる。すなわち、制御態様１によって、検出が行なわれた値から適切な補償量が求まり、その補償量になるように、偏波モード分散補償器２４Ａの各補償器２４Ａ−１，２４Ａ−２の調整が、時間的に切り換わって交互に行なわれるようになっている。
すなわち、所定の時間には遅延差Δτに低周波での微小変調が行なわれ、また所定の時間には強度分岐比γに低周波での微小変調が行なわれる、という２つが交互に行なわれる。具体的には、図２９に示すスイッチ切換部３８により、複数のスイッチ３８Ｂ，３８Ｃを連動させ、スイッチ端子“Ａ”とスイッチ端子“Ｂ”とが、一定の時間間隔で切り換えられる。このとき、制御が行なわれていない各補償器２４Ａ−１，２４Ａ−２の制御点は、Δτ保持回路４３又はγ保持回路４４により切り換える前の位置に保持される。このように時間的に交互に行なわれる理由は、偏波モード分散補償器２４Ａが偏波モード分散を補償するための動作を行なっても、実際に光伝送路２３の偏波モード分散状態に変化が現れるまでには、数分から数時間程度の時間がかかるためである。
すなわち、第８変形例にかかる分散補償制御装置３９Ｂの補償量最適化制御部３１Ｂは、２つの偏波モードへの光強度の分岐比γの設定制御及び２つの偏波モード間の遅延量Δτの設定制御を、時間的に切り換えて行なうように構成されている。
また、これにより、各補償器２４Ａ−１，２４Ａ−２の制御が独立に行なわれるようになっている。
このような構成により、この光伝送システム４０Ｃにおいても、前述した第１実施形態にかかる分散補償制御装置３９が適用される光伝送システム４０とほぼ同様の動作が行なわれる。
すなわち、システム稼働前には、スイッチ切換部３８は、強度検出器３０の出力信号を偏波モード分散量検出部３６にスイッチして、偏波モード分散補償量を示すパラメータ情報の最適値を求めるようにする。
一方、システム稼働中はスイッチ切換部３８は、強度検出器３０の出力信号をバンドパスフィルタ３２にスイッチして、そのパラメータ情報の最適値の変動を防ぐために補償量最適化制御部３１Ｂを駆動させるのである。
そして、スイッチ切換部３８は、複数のスイッチ３８Ｂ，３８Ｃを一定の時間間隔で切り換えて、光送信機２２Ｂ内に設けられた偏波モード分散補償器２４Ａの各補償器２４Ａ−１，２４Ａ−２は、それぞれ時間毎に交互に、２つの偏波成分の遅延差Δτ又は強度分岐比γに低周波での微小変調が行なわれる。
このように、本発明の第１実施形態の第８変形例にかかる分散補償制御装置３９Ｂによれば、前述した第１実施形態の第６変形例の場合と同様の利点が得られるほか、光送信機２２Ｂ内に設けられた偏波モード分散補償器２４Ａの各補償器２４Ａ−１，２４Ａ−２の制御を時間的に切り換えて行なうことにより、同時に制御を行なう場合に比べて制御の負荷が軽くなる利点がある。
（Ｂ９）第１実施形態の第９変形例の説明
図３０は本発明の第１実施形態の第９変形例における光伝送システムの構成を示すブロック図であり、偏波モード分散量の制御方法は、検出形式１かつ制御態様１を使用している。
この図３０に示す光伝送システム５０も、時分割多重方式を採用した伝送速度Ｂ（ｂ／ｓ）（例えば４０Ｇｂ／ｓ，１０Ｇｂ／ｓ等）の光通信システムである。この光伝送システム５０は、伝送光信号を送信する送信端装置としての光送信機５２と、伝送光信号を受信する受信端装置としての光受信機５７とが光伝送路（伝送ファイバ）５３を介して接続されたものであり、受信側の光分岐部５５にて信号光が分岐されて、一方が光受信機５７に入力されるとともに、他方が分散量検出装置５１に入力されている。この分散量検出装置５１に関しては、後述する。なお、本変形例でも、この『分散量検出』という単語を、『偏波モード分散検出』の意味で使用することとし、分散量検出装置５１は、『偏波モード分散量検出装置５１』を表す。
さらに、この光伝送システム５０には、光送信機５２内に、信号光源６２，光変調器６３が設けられるとともに、伝送される光信号に擬似的に偏波モード分散を与えるための偏波モード分散補償器５４が設けられている。ここで、偏波モード分散補償器５４は送信側にあるので、光強度分岐比γの設定を行なうことが可能である。
また、光送信側に掃引制御部５６が設けられている。この掃引制御部５６は、光伝送システム５０の稼働前（すなわち、光伝送システム５０を立ち上げる時や、例えば偏波モード分散補償制御が最適点から大きく外れた場合に光伝送システム５０を再立ち上げする時）に、偏波モード分散補償量を示すパラメータ情報の最適値を求めるべく、偏波モード分散補償器５４で擬似的に与える上記偏波モード分散量を示すパラメータを大きく掃引制御するものである。すなわち、システム立ち上げ時又はシステム再立ち上げ時に、偏波モード分散補償器５４で与える上記偏波モード分散量を示すパラメータを大きく掃引制御する掃引制御部５６をそなえて構成していることになる。
また、この光伝送システム５０には、光受信機５７内に分散量検出装置５１が設けられている。この分散量検出装置５１は、光分岐部５５により取り出された光信号に基づいて光伝送路５３を伝送する光信号に生じた偏波モード分散の状態をモニタするものであり、図３０に示すように、受光器５８，バンドパスフィルタ（ｆｅ ＢＰＦ）５９，強度検出器６０及び偏波モード分散量検出部６１をそなえて構成されている。なお、これらの各部は、前述した第１実施形態におけるものと同様の機能及び構成を有するものである。
これにより、光伝送システム５０においては、光送信機５２から送信された伝送速度Ｂ（ｂ／ｓ）の光信号は光伝送路５３を介して光受信機５７に伝送される。この際、光送信機５２では、掃引制御部５６の制御を受けて、偏波モード分散補償器５４により光信号に偏波モード分散が擬似的に与えられる。
続いて、光分岐部５５により、光伝送路５３を介して伝送される光信号の一部が取り出され、取り出された光信号（モニタ光）が分散量検出装置５１に送出される。そして、分散量検出装置５１においては、光分岐部５５により取り出された光信号に基づいて光伝送路５３を伝送する光信号に生じた偏波モード分散の状態がモニタされる。
このような構成によって、システム稼働前に掃引制御が行なわれる。まず、図３０に示す掃引制御部５６により、偏波モード分散補償器５４で光信号に与える偏波モード分散量を示すパラメータ（遅延量Δτ又は光強度分岐比γのうちの少なくとも一方）が広範囲で掃引制御される。例えば、遅延量ΔτはΔτ1からΔτ2までの範囲で掃引され、また、光強度分岐比γは０から１までの範囲で掃引される。
そして、分散量検出装置５１においては、受光器５８，バンドパスフィルタ５９，強度検出器６０により、上記擬似的に偏波モード分散が与えられた光信号におけるベースバンドスペクトル中の第１特定周波数成分〔ｆｅ（Ｈｚ）成分〕の強度が検出され、偏波モード分散量検出部６１により前述と同様に伝送光信号の偏波モード分散量が検出される。
ここで、この光伝送システム５０の稼働前の掃引制御を、図３１（ａ），（ｂ）を用いて説明する。遅延量ΔτをΔτ1からΔτ2までの範囲で掃引したときの第１特定周波数成分の強度の変化を図３１（ａ）に示し、光強度分岐比γを０から１までの範囲で掃引したときの第１特定周波数成分の強度の変化を図３１（ｂ）に示す。これら図３１（ａ），図３１（ｂ）より、遅延量Δτ0又は光強度分岐比γ0のときに、第１特定周波数成分強度が極大となることがわかる。
従って、偏波モード分散補償量を示すパラメータ情報の最適値として、遅延量Δτ0又は光強度分岐比γ0が求められ、偏波モード分散補償器５４の動作点が遅延量Δτ＝Δτ0又は光強度分岐比γ＝γ0となるように設定され、光伝送システム５０の稼働が開始される。
なお、光伝送システム５０の稼働中は、光伝送路５３の経時変化に対して、遅延量Δτ又は光強度分岐比γを常に最適値に保つために、トラッキング制御を行なってもよい。そのトラッキング制御の１例としては、前述した第１実施形態の第５変形例にて説明したような、偏波モード分散を補償する際のフィードバック制御を自動的に行なう方法を用いることができる。そして、図３１（ａ），図３１（ｂ）に示すように、遅延量Δτ又は光強度分岐比γを極大点Δτ0又はγ0の周辺で微小変化させて（ディザリングさせて）、新しい極大点を検出すればよい。
このように、本発明の第１実施形態の第９変形例における分散量検出装置によれば、光伝送システム５０の稼働前に、掃引制御部５６により、偏波モード分散補償器５４で擬似的に与える上記偏波モード分散量を示すパラメータを大きく掃引制御することにより、偏波モード分散補償量を示すパラメータ情報の最適値を求めることができる。
なお、図３０に示す光伝送システム５０においては、偏波モード分散補償器５４が光送信機５２に設けられているが、偏波モード分散補償器５４を、光受信機５７や線型中継器等（図示せず）のような他の位置に設けて、同様の制御を行なってもよい。
（Ｃ）本発明の第２実施形態の説明
上記の第１実施形態及びその各変形例にける偏波モード分散量の制御方法は、第１関数を使用した制御態様（制御態様１）であった。この方法を他の方法で行なうことができる。
図３２は本発明の第２実施形態にかかる分散補償制御装置が適用される光伝送システムの構成を示すブロック図（後述する第２実施形態の第１変形例においても同一構成がとられる）である。この図３２に示す光伝送システム２１０Ｃも、時分割多重方式を採用した伝送速度Ｂ（ｂ／ｓ）（例えば１０Ｇｂ／ｓ等）の光通信システムである。この光伝送システム２１０Ｃは、伝送光信号を送信する送信端装置としての光送信機２と、伝送光信号を受信する受信端装置としての光受信機２０７ａとが光伝送路（伝送ファイバ）３を介して接続されたものであり、受信側に分散補償制御装置２２５が設けられている。なお、この『分散』という単語は、一般的には『波長分散』を意味するものとして使用されているが、第２実施形態でも、この『分散』という単語を、『偏波モード分散』の意味で使用することとし、さらに、この図３２では、『偏波モード分散補償制御装置２２５』は、『ＰＭＤ補償制御部』と表記されている。
この光受信機２０７ａは、偏波制御器４Ｂと、可変偏波モード間遅延器２２７と、光分岐部５と、光受信部６とをそなえて構成されている。これら光分岐部５及び光受信部６は、前述したものと同一の機能を有するものなので、更なる説明を省略する。また、可変偏波モード間遅延器２２７は、各偏波モード間に遅延差Δτcを与えて偏波モード分散補償(Polarization-Mode Dispersion compensation)する可変のものであって、これら偏波制御器４Ｂと可変偏波モード間遅延器２２７とを拡大したものを、図３３に示す。
この図３３に示す偏波制御器４Ｂは、受信した光信号をファイバに入力するときの軸合わせに用いられるものであり、偏波制御器の波長板〔１／４波長板（λ／４板）４Ｂ−１１及び１／２波長板（λ／２板）、４Ｂ−１２〕を有し、これらが外部から駆動できるようになっている。そして、これらの各波長板４Ｂ−１１，４Ｂ−１２も、外部からのパラメータ設定制御信号を受けたアクチュエータ４Ｂ−１３，４Ｂ−１４により駆動されるようになっている。
光強度は、２種類の偏波モード成分α，β（ラジアン）に分解できる。この第２実施形態では、可変偏波モード間遅延器２２７の可変性を利用して、これらα，βの各偏波モード成分が直接動的(Dynamic)に制御されるようになっている。
そして、α制御は、１／４波長板４Ｂ−１１にて行なわれ、β制御は、１／２波長板４Ｂ−１２にて行なわれるようになっている。換言すれば、第１実施形態では、光強度分岐比γによる関数演算を行なっており、光強度のいわば、静的(Static)な側面を使用していた。これに対して、本実施形態では、光強度のいわば、動的(Dynamic)な側面を使用し、偏波角度の調整による制御を行なうようにしているのである。
次に、本実施形態の制御方法について説明する。この方法は、分散補償制御装置２２５が、強度検出器１３で検出された第１特定周波数成分の強度が極大となるように、光伝送路３中に設けられた偏波制御器４Ｂ及び可変偏波モード間遅延器２２７のうちの少なくとも一方をフィードバック制御する態様で行なわれる。すなわち、第１実施形態のように関数を使って、制御量を決定するのではなく、検出された特定の周波数の強度が極大となるように、フィードバックして制御量を決定するようになっている。この制御態様を以降の説明で、制御態様１（第１関数を使用した制御）と区別するために、制御態様２と称することとする。
またこれから、偏波モード分散制御の方法は、γとΔτとの２変数から第１関数演算を行なう方法と、α，β及びΔτのうち少なくとも一方の変数を最大値制御をする方法とがあることになる。
この制御態様２による動的な制御が行なえるように、図３３に示す可変偏波モード間遅延器２２７は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）２２７ａ，２２７ｄと、光アッテネータ２２７ｂとをそなえて構成されている。すなわち、この可変偏波モード間遅延器２２７は、偏光ビームスプリッタ２２７ａによって各偏波モード成分を分離して、可変光遅延器２２７ｃによって各偏波モード成分間に遅延差を与えた後に合波するデバイスとして構成されている。そして、一方の成分は、光ファイバ２２９ａを介して可変光遅延器２２７ｃにて遅延を受けて光ファイバ２２９ｂに出力され、また、他方の成分は光アッテネータ２２７ｂにて、両光路の光損失が等しくなるように損失を受け、さらにそれらは偏光ビームスプリッタ２２７ｄにおいて、直交状態のまま合波されて、出力されるようになっている。
このように、可変偏波モード間遅延器２２７を用いて制御することで、固定偏波モード間遅延器を用いる場合に比べ、ペナルティをより小さくできるのみならず、ビットレート・伝送距離・信号変調フォーマット等の切り換えによる伝送路の偏波モード分散量の変動に対処できる利点がある。また、可変光遅延素子で与える遅延差は、外部からの制御信号によって変化させることができるようになる。
図３４（ａ）〜（ｃ）に本発明の第２実施形態にかかる可変光遅延路の例を示す。これらの可変光遅延路は、可変光遅延器２２７ｃとして機能するものであって、光信号は一旦空中に取り出され、遅延差を与えられてから再びファイバに戻すような方法を用いている。また、光ファイバ２２９ａ，２２９ｂは、図３３の可変光遅延器２２７ｃの入出力にある光ファイバに相当する。図３４（ａ）は反射鏡２２８ｃを用いる方法、図３４（ｂ）はコーナーキューブ２２８ｄを用いる方法、図３４（ｃ）はファイバ２２９ｂを移動する方法等を用いる方法である。なお、各図中で、符号２２８ａ，２２８ｂは、コリメートレンズである。
さらに、図３５に、本発明の第２実施形態にかかる他の可変偏波モード間遅延素子の構成例を示す。この図３５に示す偏波モード間遅延素子２３０は、偏波モード分散値の異なる複数の偏波保持ファイバ（ＰＭＦ）２３０ｃ1，２３０ｃ2，２３０ｃ3…が並列に配置され、入力側と、出力側にそれぞれ光スイッチ２３０ａ，２３０ｂがそれぞれ設けられている。これらの光スイッチ２３０ａ（又は２３０ｂ）は、外部からの制御信号によって、入力光信号を該当するＰＭＦ２３０ｃ1，２３０ｃ2，２３０ｃ3…に導くのである。そして、各ＰＭＦ２３０ｃ1，２３０ｃ2，２３０ｃ3…は、偏波モード分散値Δτ1，Δτ2，Δτ3…を有し、Δτ1＜Δτ2＜Δτ3…となっている。さらに、入力光信号の偏波分散量に従って入力される制御信号により、その値に近いＰＭＦが選択されるようになっている。なお、偏波分散の可変量や可変精度を上げるためには、その分多くのＰＭＦを用意してやればよい。すなわち、偏波モード間遅延素子（偏波モード間遅延器）２３０は、偏波分散値の異なる複数の偏波保持ファイバを並列に配置し、光伝送路３の偏波モード分散量に従って、光信号を透過させる偏波保持ファイバを光スイッチ２３０ａ（又は２３０ｂ）で切り換えるデバイスとして構成されていることになり、また、偏波モード間遅延器２３０が、偏波保持ファイバで構成されていることになる。さらに、偏波モード間遅延器２３０は、遅延量を固定した状態の可変偏波モード間遅延器で構成されていることになる。
再度図３２に戻って、この図３２に示す分散補償制御装置２２５は、第１実施形態の分散補償制御装置１（１Ａ，１Ｂ，３９，３９Ａ，３９Ｂ等）に対応する分散補償制御装置であって、受光器１１，バンドパスフィルタ１２，強度検出器１３，α・β・Δτc設定回路２２６をそなえて構成されている。ここで、受光器１１，バンドパスフィルタ１２，強度検出器１３は、前述したものと同一の機能を有するものなので、更なる説明を省略する。
また、α・β・Δτc設定回路２２６は、強度検出器１３から入力される信号から適当な制御を行なって、光受信機２０７ａ内にある偏波制御器４Ｂを制御するものであって、この偏波モード制御機能は、ＣＰＵ等によって発揮される。
これらにより、信号の流れは次のようになる。すなわち、光送信機２から送信されたＢ（ｂ／ｓ）の光信号は、光伝送路３における、ΔτF（ｐｓ／ｋｍ1/2）の偏波モード分散によって波形劣化を受けて、光受信機２０７ａへと入力される。そして、光受信機２０７ａ内の偏波制御器４Ｂにおいて、１／４波長板４Ｂ−１１及び１／２波長板４Ｂ−１２により、光信号は軸合わせが行なわれるとともに、各偏波モード間に遅延差Δτcが与えられ、かつΔτcを可変できる可変偏波モード間遅延器２２７を用いて偏波モード分散補償される。そして、補償された光信号の一部は、光分岐部５において分岐され、一方は、分散補償制御装置２２５内の受光器１１にてＯ／Ｅ変換されてから、バンドパスフィルタ１２において、ｆｅ（Ｈｚ）の周波数成分が抽出されて、強度検出器１３において強度検出される。また、他方は、光受信部６へと入力される。
この強度検出においては、ビットレートの半分のｆｅ＝Ｂ／２（Ｈｚ）の成分強度が選択されており、この強度が最大になるように、α・β・Δτc設定回路２２６によって、λ/４板の方位角α，λ/２板の方位角β及びΔτcの３つのパラメータが制御される。なお、ここでは、受信端にこれらの偏波分散補償デバイスを配置しているが、送信端または光中継器に配置し、受信端での偏波モード分散量を検出して、偏波分散補償デバイスをフィードバック制御するようにしてもよい。また、ｆｅ＝Ｂ／２（Ｈｚ）成分強度を用いる方式は、ＮＲＺ波形のみならず、ＲＺ波形やＯＴＤＭ波形にも適用できる。
このように、本実施形態では、可変の偏波モード間遅延素子を用いているので、偏波モード分散による波形劣化がより小さくなり、また、ビットレート，伝送距離，信号変調フォーマット等の切り換えによる伝送路の偏波モード分散量の変動に対処できるという利点がある。なお、固定偏波モード間遅延素子を用いる場合には、その固定遅延量の設計に関してシステム条件を考慮した基準を与えてやればよい。
（Ｃ１）第２実施形態の第１変形例の説明
第２実施形態において、システム運用開始前（システム稼働前或いは初期値を設定するモードと称することがある）と、システム運用中（システム稼働中或いは通常使用モードと称することがある）との切り換え機能をもたせることができる。図３２と同一の構成において、初期設定モードの制御方法は、制御態様２によって、偏波モード分散補償が行なわれている。なお、強度検出に供される周波数は１系統なので、検出形式１をとっていることになる。また、本変形例でも、この『分散』という単語を、『偏波モード分散』の意味で使用することとする。
その方法は、λ/４，λ/２板および可変偏波モード間遅延素子で与える３つのパラメータであるα，β，Δτcを充分小さい刻みで全範囲変化させ、これら３つのパラメータのあらゆる組み合わせに対して、周波数ｆｅ（Ｈｚ）成分の強度検出を行なう方法である。そして、この結果得られた周波数ｆｅ（Ｈｚ）成分を最大にするα，β，Δτcの組み合わせが得られる。その時に、補償後の光波形劣化が最小になっているので、システム開始時にはα，β，Δτcがその値に設定される。
なお、初期設定モードを行なわないでトラッキング制御を始めた場合は、制御開始点において、偏波モード分散補償後の全偏波モード分散量が１タイムスロットより大きくなる可能性がある。その場合は、図１３のΔτ対ｆｅ（＝Ｂ／２）（Ｈｚ）成分強度の特性曲線において、偏波モード分散量が増大する程、周波数ｆｅ（Ｈｚ）成分強度が大きくなるので、周波数ｆｅ（Ｈｚ）成分の最大値制御によって、波形劣化が増大する。それに対して、初期設定モードを行なうことによって、伝送路偏波モード分散量ΔτFが１タイムスロットを越えない限りは、補償後の偏波モード分散量ΔτTが最小の時に周波数ｆｅ（Ｈｚ）成分が最大になるので、正しい位置からトラッキング制御を開始することができる。
図３６及び図３７に、本発明の第２実施形態にかかる偏波モード分散補償を実現するための制御フローチャートを示す（なお、第３，第４実施形態のおいてもこのフローチャートは使用される）。まず、分散補償制御装置（図３２ではＰＭＤ補償制御部と表記されている）２２５は、プログラムを開始し（ステップＡ１）、システム稼働開始時に初期設定モードの制御を行なう（ステップＡ２）。そして、α，β，Δτcの変化の方向が初期化され（ステップＡ３）、そしてβ、Δτcを固定して状態で、分散補償制御装置２２５は、αを一定の刻みα１だけ増大させて、αの値を設定する（ステップＡ４）。さらに、このαを変化させたことによって、ｆｅ（Ｈｚ）成分強度が増大したかが判別される（ステップＡ５）。ここで、増大した場合には、ＹＥＳルートがとられ、分散補償制御装置２２５は、同じ方向にαを同じ刻みα１で変化させ、逆に、減少した場合には、ＮＯルートがとられ、分散補償制御装置２２５は、逆方向に（ステップＡ６）、αを同じ刻みα１で変化させ、それぞれの場合において、新しいαが設定される（ステップＡ７）。そして、再度ｆｅ（Ｈｚ）成分強度が増大したかが判別され（ステップＡ８）、増大した場合には、ＹＥＳルートがとられ、分散補償制御装置２２５は、αを同じ刻みα１で変化させるが、このαを変化させる操作は、ｆｅ（Ｈｚ）成分強度が減少するまで続けられる（ステップＡ７，ステップＡ８）。ステップＡ８において、ｆｅ（Ｈｚ）成分強度が増大していない場合には、分散補償制御装置２２５は、ＮＯルートをとって、αの制御（第１制御モード）を一旦終了する。
次に、分散補償制御装置２２５は、βの制御を同様に行なう。すなわち、ステップＡ９で、βを一定の刻みβ１だけ増大させてβを設定し、ステップＡ１０において、βを変化させたことによって、ｆｅ（Ｈｚ）成分強度が増大したかを判別する。ここで、増大した場合には、ＹＥＳルートがとられ、図３６の丸付き数字１と付した点を経由して、分散補償制御装置２２５は、同じ方向にβを同じ刻みβ１で変化させる（ステップＡ１２）。逆に、ステップＡ１０において、減少した場合には、ＮＯルートがとられ、分散補償制御装置２２５は、逆方向に（ステップＡ１１）、βを同じ刻みβ１で変化させ、同様に、新しいβを設定する（ステップＡ１２）。そして、ステップＡ１３において、再度ｆｅ（Ｈｚ）分強度が増大しているかどうかが判定され、このステップＡ１２，Ａ１３の両ステップが繰り返され、周波数ｆｅ（Ｈｚ）成分強度が最大となるように制御が行なわれるのである。ステップＡ１３において、周波数ｆｅ（Ｈｚ）成分強度が増大しない場合は、分散補償制御装置２２５は、ＮＯルートをとり、βの制御（第２制御モード）を一旦終了する。
最後に分散補償制御装置２２５は、Δτの制御を同様に行なう。すなわち、ステップＡ１４で、Δτを一定の刻みΔτ1だけ増大させてΔτを設定し、Δτを変化させたことによって、ｆｅ（Ｈｚ）成分強度が増大したかを判別する（ステップＡ１５）。ここで、増大した場合には、ＹＥＳルートがとられ、分散補償制御装置２２５は、同じ方向にΔτを同じ刻みΔτ1で変化させる（ステップＡ１７）。逆に、ステップＡ１５において、減少した場合には、ＮＯルートがとられ、分散補償制御装置２２５は、逆方向に（ステップＡ１６）、Δτを同じ刻みΔτ1で変化させ、同様に、新しいΔτを設定する（ステップＡ１７）。そして、ステップＡ１８において、再度ｆｅ（Ｈｚ）成分強度が増大しているかどうかが判定され、増大の場合には、ＹＥＳルートをとり、このステップＡ１７，Ａ１８の両ステップが繰り返されるのである。また、ステップＡ１８において、周波数ｆｅ（Ｈｚ）成分強度が増大しない場合は、分散補償制御装置２２５は、ＮＯルートをとり、Δτの制御（第３制御モード）を一旦終了し、図３６の丸付き数字２と付した点を経由して、図３６のステップＡ３に戻るようになっている。
このようにして一回の制御サイクルが終わり、再びαから次の制御が同様に続くのである。これにより、偏波モード分散制御部（分散補償制御装置２２５）が、偏波制御器４Ｂ内の１／４波長板４Ｂ−１１の方位角及び１／２波長板４Ｂ−１２の方位角並びに偏波モード間遅延器２２７の偏波モード間遅延量のいずれかを、第１特定周波数成分の強度が極大となるように変化させ、その間、上記の方位角あるいは偏波モード間遅延量のうちの残りの制御パラメータは固定しておく第１制御モードによる制御を行なうとともに、第１制御モードの後に、残りの制御パラメータの一方を第１特定周波数成分の強度が極大となるように変化させ、その間、最初に変化させた制御パラメータ及び残りの制御パラメータの他方を固定しておく第２制御モードによる制御を行ない、最後に、最初に変化させた制御パラメータ及び残りの制御パラメータの一方を固定しながら、残りの制御パラメータの他方を第１特定周波数成分の強度が極大となるように変化させる第３制御モードによる制御を行なっていることになる。
このように、システム稼働中には、トラッキングする制御を行なっているので、変化するα，β，Δτcの最適値を捕らえることができるようになり、温度等の外部環境の変化による、これらのパラメータの変動に対しても、追随できる利点がある。
また、このようにシステム稼働前の初期設定モードが行なわれるので、システム稼働開始時から最適状態を得ることができる利点があり、加えて、稼働中のトラッキング制御が正常に行なわれるという利点がある。
図３８は、本発明の第２実施形態にかかる偏波モード分散補償を実現するための制御フローチャートを示す（なお、第３，第４実施形態のおいてもこのフローチャートは使用される）。システム稼働開始時の初期設定モードに関しては、図３６，３７に示したフローチャートと同様であるが（ステップＢ１〜ステップＢ３）、システム稼働中のトラッキング制御において、１ステップの変化ごとにα→β→Δτc→α→…の制御を切り換える点に特長がある。
すなわち、分散補償制御装置２２５は初期設定を行ない（ステップＢ１〜ステップＢ３）、ステップＢ４において、まず、αの値を設定する。そして、このαを変化させたことによって、ｆｅ（Ｈｚ）成分強度が増大したかが判別される（ステップＢ５）。ここで、ｆｅ（Ｈｚ）成分強度が増大した場合には、分散補償制御装置２２５は、ＹＥＳルートをとり、逆に、減少した場合には、分散補償制御装置２２５は、ＮＯルートをとり、αの値を逆方向に変化させる（ステップＢ６）。これにより、第４制御モードが行なわれる（ステップＢ４〜ステップＢ６）。
さらに、分散補償制御装置２２５は、βの値を刻みβ１で変化させ（ステップＢ７）、ステップＢ８において、ｆｅ（Ｈｚ）成分強度が増大したかを判別する。増大した場合には、分散補償制御装置２２５は、ＹＥＳルートをとり、逆に、減少した場合には、ＮＯルートをとり、βの値を逆方向に変化させる（ステップＢ９）。これにより、第５制御モードが行なわれる（ステップＢ７〜ステップＢ９）。
最後に、分散補償制御装置２２５は、Δτの値を刻みΔτで変化させ（ステップＢ１０）、ステップＢ１１において、ｆｅ（Ｈｚ）成分強度が増大したかを判別する。増大した場合には、分散補償制御装置２２５は、ＹＥＳルートをとり、逆に、減少した場合には、ＮＯルートをとり、Δτの値を逆方向に変化させる（ステップＢ１２）。これにより、第６制御モードが行なわれる（ステップＢ１０〜ステップＢ１２）。
この図３８に示した制御方法は、図３６，３７に示した制御方法に比べて、最適点への収束性が速い。またこれから、偏波モード分散制御部（分散補償制御装置２２５）が、偏波制御器４Ｂ内の１／４波長板４Ｂ−１１の方位角及び１／２波長板４Ｂ−１２の方位角並びに偏波モード間遅延器２２７の偏波モード間遅延量のいずれかを、第１特定周波数成分の強度が増大するように変化させ、その間、上記の方位角あるいは偏波モード間遅延量のうちの残りの制御パラメータは固定しておく第４制御モードによる制御を行なうとともに、第４制御モードの後に、残りの制御パラメータの一方を第１特定周波数成分の強度が増大するように変化させ、その間、最初に変化させた制御パラメータ及び残りの制御パラメータの他方を固定しておく第５制御モードによる制御を行ない、最後に、最初に変化させた制御パラメータ及び残りの制御パラメータの一方を固定しながら、残りの制御パラメータの他方を第１特定周波数成分の強度が増大するように変化させる第６制御モードによる制御を行ない、その後は、第１特定周波数成分の強度が極大となるまで、上記の第４制御モード、第５制御モード、第６制御モードを繰り返し実行するようになっていることになる。
こうして、この図３６〜図３８に示したように、システム稼働前の初期設定モードが行なわれるので、システム稼働中も最適状態を得ることができる利点があり、さらに、稼働中のトラッキング制御が正常に行なわれる利点がある。
（Ｃ２）第２実施形態の第２変形例の説明
図３９は、本発明の第２実施形態の第２変形例にかかる光伝送システムの構成を示すブロック図であり、可変偏波モード間遅延の制御をアナログ的に行ない、制御態様２を用いた制御を行なうものである。この図３９に示す光伝送システム２１０Ｄも、時分割多重方式を採用した伝送速度Ｂ（ｂ／ｓ）（例えば１０Ｇｂ／ｓ等）の光通信システムである。この光伝送システム２１０Ｄは、図３９に示すように、光送信機２と、光受信機２０７ａとが光伝送路（伝送ファイバ）３を介して接続されたものであり、受信側に分散補償制御装置２２５ａが設けられている。これらの光送信機２，光受信機２０７ａ，光伝送路３は、上述したものと同一なものなので更なる説明を省略する。なお、本変形例でも、この『分散』という単語を、『偏波モード分散』の意味で使用することとする。
この分散補償制御装置２２５ａは、受光器１１と、バンドパスフィルタ１２と、強度検出器１３とをそなえるほか、バンドパスフィルタ（ｆ1，ｆ2，ｆ3ＢＰＦ）２３２Ａ，２３２Ｂ，２３２Ｃと、位相比較回路２３３Ａ，２３３Ｂ，２３３Ｃと、α設定回路２３７Ａ，β設定回路２３７Ｂ，Δτc設定回路２３７Ｃと、低周波重畳回路２３５Ａ，２３５Ｂ，２３５Ｃと、低周波発生器２３４Ａ，２３４Ｂ，２３４Ｃとをそなえて構成されている。ここで、受光器１１，バンドパスフィルタ１２，強度検出器１３は、前述したものと同一の機能を有するものなので、更なる説明を省略する。
まず、バンドパスフィルタ２３２Ａ，２３２Ｂ，２３２Ｃはそれぞれ、強度検出器１３にて検出された第１特定周波数成分〔ｆｅ（Ｈｚ）成分〕の強度に含まれる低周波信号成分〔ｆ1，ｆ2，ｆ3（Ｈｚ）成分〕を抽出するものである。また、位相比較回路２３３Ａは、バンドパスフィルタ２３２Ａにて抽出された低周波信号成分を低周波発生器２３４Ａからの低周波信号と比較して位相のずれを検出するとともに、バンドパスフィルタ２３２Ａにて抽出された低周波信号成分が零となるように、α設定回路２３５Ａにおけるパラメータ設定を制御するものである。同様に、位相比較回路２３３Ｂ及び２３３Ｃはそれぞれ、入力側がバンドパスフィルタ２３２Ｂ，２３２Ｃに対応しており、出力側が、β設定回路２３７Ｂ，Δτ設定回路２３７Ｃに対応している。さらに、α設定回路２３７Ａ，β設定回路２３７Ｂ，Δτc設定回路２３７Ｃはそれぞれ、位相比較回路２３３Ａ，２３３Ｂ，２３３Ｃから入力される信号から適当な制御を行なって、α，β，Δτの値を設定するものである。
さらに、低周波重畳回路２３５Ａ，２３５Ｂはそれぞれ、α設定回路２３７Ａ，β設定回路２３７Ｂから出力されるα設定制御信号，β設定制御信号に、低周波発振器２３４Ａ，２３４Ｂから入力される予め設定された所定の低周波信号（ｆ1信号，ｆ2信号）を重畳することにより微小変調を与えて、変調されたパラメータ設定制御信号を偏波制御部４Ｂに送出するものである。また、同様に、低周波重畳回路２３５Ｃは、Δτc設定回路２３７Ｃから出力されるΔτc設定制御信号に、低周波発振器２３４Ｃから入力される予め設定された所定の低周波信号（ｆ3信号）を重畳することにより微小変調を与えて、変調されたパラメータ設定制御信号を可変偏波モード間遅延器２２７に送出するものである。
またこれから、偏波モード分散制御部２２５ａから上記の偏波制御器４Ｂ及び偏波モード間遅延器２２７へ出力される制御信号に、予め設定された所定の低周波信号を重畳するとともに、強度検出器（第１強度検出部）１３からの上記第１特定周波数成分の強度に含まれる上記低周波信号成分が零となるように、上記の偏波制御器４Ｂ及び偏波モード間遅延器２２７を制御することにより、上記伝送光信号の偏波モード分散の補償量を最適化する補償量最適化制御部２４１をそなえて構成されたことになる。
このような構成によって、αに関しては，α設定回路２３７Ａからのα制御信号に、低周波発振器２３５Ａから生じる低周波ｆ1（Ｈｚ）の微小信号が重畳される。そして、偏波モード分散補償後の光信号の一部は分岐され、光電変換された後、周波数ｆｅ（Ｈｚ）成分強度が抽出され強度検出が行なわれる。αの値が周波数ｆｅ（Ｈｚ）成分強度最大の最適位置では、抽出された周波数ｆｅ（Ｈｚ）成分強度が低周波ｆ1（Ｈｚ）の強度変化成分を持たず、αの値が最適位置からずれた場合に、ｆｅ（Ｈｚ）分強度の時間変化には周波数ｆ1（Ｈｚ）の成分が現れる。よって、ｆｅ（Ｈｚ）成分強度から検出される周波数ｆ1（Ｈｚ）の成分を検知し、その成分が無くなる方向にαの値を変化させるようなフィードバックがかかるようにアナログ的に行なわれている。
つまり、その成分と、低周波発振器２３４Ａからの低周波信号ｆ1（Ｈｚ）の位相比較を位相比較回路２３３Ａによって行ない、その結果得られた位相情報に従って、αを変化させる方向を決定する。β、Δτcに関しても同様の制御を行なうが、低周波の周波数を異なる値にしてあるため、同時に制御を行なっても、独立に最適制御を行なうことができる。
すなわち、補償量最適化制御部２４１が、偏波制御器４Ｂ内の１／４波長板４Ｂ−１１の方位角及び１／２波長板４Ｂ−１２の方位角並びに偏波モード間遅延器２２７の偏波モード間遅延量をそれぞれ異なる周波数で低周波変調して、伝送光信号のベースバンドスペクトル中の第１周波数成分強度を検出し、その中に含まれる低周波数成分の強度変調成分が零となるように、上記の偏波制御器４Ｂ内の１／４波長板４Ｂ−１１の方位角及び１／２波長板４Ｂ−１２の方位角並びに偏波モード間遅延器２２７の偏波モード間遅延量を最適化するように構成されていることになる。
そしてこのようにして、α、β、Δτc毎に各々異なる低周波ｆ1，ｆ2，ｆ3（Ｈｚ）で微小変調が行なわれるので、ｆｅ（Ｈｚ）成分強度が、最大値に自動的に固定されるため、正確な制御が可能となる。
（Ｃ３）第２実施形態の第３変形例の説明
図４０は、本発明の第２実施形態の第３変形例にかかる光伝送システムの構成を示す図であり、システム稼働前（システム運用開始前）とシステム稼働中（システム運用開始後）とで、制御対象を可変としうるものである。また、検出形式１かつ制御態様２を行なうものである。
この図４０に示す光伝送システム２１０Ｅも、時分割多重方式を採用した伝送速度Ｂ（ｂ／ｓ）（例えば１０Ｇｂ／ｓ等）の光通信システムである。この光伝送システム２１０Ｅは、光送信機２と、光受信機２０７ａとが光伝送路（伝送ファイバ）３を介して接続されたものであり、受信側にＰＭＤ補償制御部（偏波モード分散制御部）２２５ｂが設けられている。これらの光送信機２，光受信機２０７ａ，光伝送路３は、上述したものと同一なものなので更なる説明を省略する。なお、本変形例でも、この『分散』という単語を、『偏波モード分散』の意味で使用することとする。
この分散補償制御装置２２５ｂは、受光器１１と、バンドパスフィルタ１２と、強度検出器１３をそなえるほか、α・β・Δτc設定回路２２６とをそなえて構成されている。ここで、受光器１１，バンドパスフィルタ１２，強度検出器１３は、前述したものと同一の機能を有するものなので、更なる説明を省略する。
α・β・Δτc設定回路２２６は、偏波制御器４Ｂと可変偏波モード間遅延器２２７とを制御しうるものである。すなわち、α・β・Δτc設定回路２２６は、強度検出器１３から入力される信号によって、光受信機２０７ａ内にある偏波制御器４Ｂ内の１／４波長板４Ｂ−１１の方位角及び１／２波長板４Ｂ−１２の方位角並びに偏波モード間遅延器２２７の偏波モード間遅延量の制御を行ない、また、ビットレート・伝送距離・信号変調方式等の伝送路偏波モード分散量の変動情報（これらの情報は、光送信機２によって送信される）に対処できるように、可変偏波モード間遅延器２２７の遅延量Δτcの最適化を行なう。従って、可変偏波モード間遅延素子は設けておく必要がある。
このような構成によって、システム運用開始時（稼働前）には、可変偏波モード間遅延素子の遅延量Δτcの最適化が行なわれ、ビットレート・伝送距離・信号変調方式等の切り換えでの伝送路偏波モード分散量の変動に対する処理が行なわれる。そして、システムの切り換えがあった場合には、光送信機２から切り換えた旨の信号が、偏波モード分散制御部２２５ｂに送られて、切り換え直後のみ可変偏波モード間遅延素子の遅延量Δτcの最適化が行なわれる。これに対して、システム稼働中には、偏波分散量の環境変化による変動が、ＰＭＤ耐力（最大許容偏波モード分散量）に比べて小さい場合、Δτcの制御は行なわれないで、α，βのみが制御されるのである。
また、これにより、偏波モード分散制御部（ＰＭＤ補償制御部）２２５ｂが、システム稼働中は、偏波制御器４Ｂのみの制御を行なう一方、システム稼働開始時及び光伝送路３における偏波モード分散の条件を決める要素に切換があった時には、偏波モード間遅延器２２７を制御するように構成されていることになる。
（Ｃ４）第２実施形態の第４変形例の説明
図４１は本発明の第２実施形態の第４変形例にかかるシステム稼働時の偏波モード分散補償制御装置が適用される光伝送システムの構成を示すブロック図である。この図４１に示す光伝送システム２１０Ｆも、時分割多重方式を採用した伝送速度Ｂ（ｂ／ｓ）（例えば１０Ｇｂ／ｓ等）の光通信システムであるが、可変偏波モード間遅延器２３０が固定値のΔτcを用いた素子を使っているところが図４０に示したシステムと異なる。なお、本変形例でも、この『分散』という単語を、『偏波モード分散』の意味で使用することとする。
この光伝送システム２１０Ｆは、光送信機２と、光受信機２０７ｂとが光伝送路（伝送ファイバ）３を介して接続されたものであり、受信側に分散補償制御装置２２５ｃが設けられている。そして、この光受信機２０７ｂは、偏波制御器４Ｂと、可変偏波モード間遅延器２３０と、光分岐部５と、光受信部６とをそなえて構成されている。また、分散補償制御装置２２５ｃは、受光器１１，バンドパスフィルタ１２，強度検出器１３，α・β設定回路２１２をそなえて構成されている。また、この図４１に示すα・β設定回路２１２は、ｆｅ（Ｈｚ）成分強度が最大になるように、α，βの値を制御するものであって、換言すれば、光信号の偏波状態を変化させる偏波制御器４Ｂを制御する手段として機能している。
このような構成を用い、システム稼働前には、可変偏波モード間遅延器２３０を用いて、ＰＭＤ耐力が測定され、システム稼働中は、この可変偏波モード間遅延器２３０の遅延量を、ＰＭＤ耐力の値に基づいた許容範囲内に固定したまま、用いるようにする。
システム稼働前のＰＭＤ耐力の測定は、この光伝送システム２１０Ｆで用いるものと同じ送受信機を使って行なわれる。この方法を図４２を使って説明する。
図４２はＰＭＤ耐力を測定する方法を説明する図である。システム稼働前は、図４２に示す光受信機２０７ｂのような実際の伝送に用いるのと同じ送受信機を使ってＰＭＤ耐力を測定する。具体的には、この図４２に示す可変偏波モード間遅延器２３０を用いて、連続的に偏波モード間の遅延量を変化させることで、伝送路の偏波モード分散量ΔτFを模擬し、光受信機２０７ｂで符号誤り率を測定する。そして、例えばペナルティ１ｄＢ以下を伝送可能の条件として、ＰＭＤ耐力がΔτ1dBと求まる。その後、分散補償制御装置２２５ｃは、可変偏波モード間遅延器２３０の遅延量ΔτcをＴ−Δτ1dB＜Δτc＜２Δτ1dBの範囲に設定する。ここで、Ｔは１タイムスロット期間を表している。また、このような範囲に設定する決め方は、後述する。
一方、実際にシステムを稼働する時には、これら図４１，図４２のように、この可変偏波モード間遅延器２３０の遅延量を所定の設定値に固定したまま伝送路に挿入して用いられる。
これにより、システム稼働前には、制御信号を受けて、ＰＭＤ耐力が測定される。また、このようにして、偏波モード分散の補償条件を初期段階で最適化し、システム稼働時の制御すべきパラメータを少なくできる利点がある。
次に、このような補償条件を最適化できることについて、図４３から図５１を用いて説明し、可変偏波モード間遅延器２３０の遅延量ΔτcがＴ−Δτ1dB＜Δτc＜２Δτ1dBの範囲に設定される理由を述べることとする。
まず、図４３及び、以下の式（４）から式（９）を用いて、偏波モード分散補償用のＰＭＦ２３１によって、偏波モード間に遅延差Δτcを与えた後の光信号が、式（９）のように表されることを示す。
図４３は本発明の第２実施形態の第４変形例にかかる偏波モード分散補償用のＰＭＦを用いた偏波モード分散補償制御装置が適用される光伝送システムの構成を示すブロック図である。この図４３に示す光伝送システム２１０Ｇも、時分割多重方式を採用した伝送速度Ｂ（ｂ／ｓ）（例えば１０Ｇｂ／ｓ等）の光通信システムであって、伝送路の偏波モード分散を補償する機能を有する。この光伝送システム２１０Ｇは、光送信機２と、光受信機２０７ｃとが光伝送路（伝送ファイバ）３を介して接続されたものであり、受信側に分散補償制御装置２２５ｄが設けられている。そして、この光受信機２０７ｃは、偏波制御器４Ｂと、偏波保持ファイバ（ＰＭＦ）２３１と、光分岐部５と、光受信部６とをそなえて構成されている。
これらにより、光受信機２０７ｃにおいて、受信光は、偏波制御器４Ｂを通って、ＰＭＦ２３１に入力される。ここで、光信号は、偏波モード分散補償されてから（偏波モード間に遅延差Δτcを与えられてから）、光分岐部５にて分岐され、一方の光信号は、光受信部６で受光処理され、また他方の光信号は、分散補償制御装置２２５ｄのバンドパスフィルタ１２において、Ｂ（Ｇｂ／ｓ）の信号のベースバンドスペクトル中のｆｅ＝Ｂ／２（Ｈｚ）成分強度が検出される。
ここで、送信光がジョーンズベクトル表示で次に示す式（４）のように表される直線偏光の場合、伝送路の偏波モード分散によって各偏波モード成分に強度比γで分離され、遅延差ΔτFを与えられた後の光信号は式（５）のようにベクトル表示できる。
0003880635.tif 000002
さらに、偏波制御器４Ｂ内の１／４波長板４Ｂ−１１，１／２波長板４Ｂ−１２の方位角を各々α，β（ラジアン）とした場合、偏波制御器４Ｂを透過した後の光波形は、式（７），式（８）で表す行列により、式（６）のような行列計算で求められる。
Ｒ＝Ｈ・Ｑ・ｐ…（６）
0003880635.tif 000003
その結果、光波形が次のＲの形で表されたとする。
0003880635.tif 000004
そして、ＰＭＤ補償用ＰＭＦ２３１によって、偏波モード間に遅延差Δτcを与えた後の光波形は、最終的に式（９）のように表される。
0003880635.tif 000005
ここでは簡便のため、伝送路の偏波モード分散のｆａｓｔ軸とｐＭＦのｓｌｏｗ軸とが並行になるように軸が設定されているが、一般にそれらが回転した関係にあっても、α（ＱＷＰ），β（ＨＷＰ）を調節することによって同様の状態が実現できる。
次に、図４４から図４７を用いて、２０ＧＨｚ成分強度の最大値が出るα，βと、アイ開口度の最大値が出るα，βとが同一であることを示す。これらの図は、計算機シミュレーションによって作成されたものであって、横軸がα（ＱＷＰ）で、縦軸がβ（ＨＷＰ）であり、また、Ｚ軸（紙面裏から表に貫く方向）に、強度の強さが等高線で表されている。
図４４（ａ），（ｂ）はそれぞれ、遅延量Δτcが０（ｐｓ）における４０Ｇｂ／ｓのＮＲＺ信号に対してこれらの制御を行なった場合のα（度：degree），β（度：degree）に対する、受信ベースバンド信号中の２０ＧＨｚ成分強度及び受信波形のアイ開口度を示す。これらの図から、２０ＧＨｚ成分強度の最大〔図４４（ａ）の等高線の頂点、１から８を付した箇所〕を与えるα，βの組み合わせと、アイ開口度の最大〔図４４（ｂ）の等高線の頂点、１から８を付した箇所〕を与えるα，βの組み合わせは、一致していることがわかる。なお、γは偏波モード分散による波形劣化が最大になるように、０．５に固定している。
同様に、図４５（ａ），（ｂ）はそれぞれ、遅延量ΔτFが５（ｐｓ）における、受信ベースバンド信号中の２０ＧＨｚ成分強度及び受信波形のアイ開口度であり、図４５（ａ）の等高線の頂点の位置１から７と、図４５（ｂ）の等高線の頂点の位置１から７とが一致している。図４６（ａ），（ｂ）はそれぞれ、遅延量ΔτFが１０（ｐｓ）における、受信ベースバンド信号中の２０ＧＨｚ成分強度及び受信波形のアイ開口度であり、図４６（ａ）の等高線の頂点の位置１から６と、図４６（ｂ）の等高線の頂点の位置１から６とが一致している。さらに、図４７（ａ），（ｂ）はそれぞれ、遅延量ΔτFが２０（ｐｓ）における、受信ベースバンド信号中の２０ＧＨｚ成分強度及び受信波形のアイ開口度であり、図４７（ａ）の等高線の頂点の位置１から７と、図４７（ｂ）の等高線の頂点の位置１から７とが一致している。
これら図４４（ａ），（ｂ）から図４７（ａ），（ｂ）のすべての図から、２０ＧＨｚ成分強度の最大・最小を与えるα，βの組み合わせと、アイ開口度の最大・最小の等高線の頂点）を与えるα，βの組み合わせが、一致していることがわかる。また、この関係は、全ての伝送路のＰＭＤ値（偏波モード分散値）ΔτFにおいて一致している。このことより、ベースバンドスペクトル中のビットレートの半分の周波数成分強度を最大にする偏波モード分散補償方法が有効であることがわかる。また、ＮＲＺ信号のみならず、４０Ｇｂ／ｓＯＴＤＭ波形に関しても、同様に２０ＧＨｚ成分強度を用いた制御を行なうことができることが確認できている。
そして次に、図４８（ａ），（ｂ）及び図４９（ａ），（ｂ）を用いて、アイ開口ペナルティについて説明する。
図４８（ａ）は、４０Ｇｂ／ｓＮＲＺ信号を用いて伝送を行なったときの偏波モード分散補償あり／無しの場合の、伝送路ＰＭＤ対２０ＧＨｚ成分強度の計算結果を示す図であり、補償ありの方と、補償無しの方との２種類が示されている。また、この図４８（ａ）の横軸は、伝送路のＰＭＤΔτFであり、また、縦軸は、２０ＧＨｚ成分強度の最大値を示している。ここで、ΔτFは伝送路の遅延量を表すものであり、また、アイ開口ペナルティとは、送受対向時からのアイ開口度の劣化分を意味する。また、図４８（ｂ）は、同じく伝送路ＰＭＤΔτF（横軸）対アイ開口ペナルティ（縦軸）の計算結果を示す図である。ここで、補償用ＰＭＦの値としては、Δτc＝１０ｐｓ及び２０ｐｓが設定されている。なお、α，βの値は、ΔτFの値によって異なり、これらの計算時には最適値になるように設定されている。
これら図４８（ａ），（ｂ）のように、Δτc＝１０ｐｓの場合、伝送路ＰＭＤがΔτF＝０ｐｓでは、α＝４５°およびβ＝２２．５°の組み合わせのときに、２０ＧＨｚ成分強度が最大となり（図４８（ａ）参照）、アイ開口ペナルティが最小値０となる（図４８（ｂ）参照）。これは、偏波制御器４Ｂによって、ＰＭＦ２３１に入力する光信号が、ＰＭＦ２３１の偏波主軸方向と一致した直線偏光になっている場合に相当する。この場合、光信号は、ＰＭＦ２３１の偏波分散の影響を受けることなく、送受対向時と同じアイ開口度を得ることができる。
これに対して、伝送路ＰＭＤがΔτF＞１０ｐｓと充分大きい場合、α＝β＝０°のときに２０ＧＨｚ成分強度が最大となり〔図４９（ａ）参照〕、アイ開口ペナルティが最小となる。これは、偏波制御器の制御によって、伝送路の偏波主軸のうち、fast軸を透過した光の偏波方向がＰＭＦ２３１のslow軸に一致し、slow軸を透過した光の偏波方向がＰＭＦのfast軸に一致する状態に対応している。結果として、光波形が差し引きΔτF−Δτcの偏波分散を受けた状態と一致し、ΔτFの偏波分散を受けた補償無しの場合に比べて、劣化が抑えられることになる。
そして、０ｐｓ＜ΔτF＜１０ｐｓの中間範囲の場合には、ΔτFが増大するにつれて、２０ＧＨｚ成分強度が最大になるα，βの組み合わせはα＝４５°，β＝２２．５°からα＝β＝０°へと連続的に変化する。その場合、この図４９（ｂ）のように、アイ開口ペナルティは０ｄＢから、ΔτF＝Δτc/２＝５ｐｓ辺りで増大し、その後減少してΔτF＝Δτc＝１０ｐｓで再び０ｄＢになる。図４８（ｂ）に戻って、補償用ＰＭＦがΔτc＝２０ｐｓの場合は、ΔτF＝Δτc/２＝１０ｐｓ辺りのペナルティ増大が顕著になることが分かる。そこで、なるべく広いΔτFの範囲で偏波モード分散を補償するためには、Δτcをある程度大きく設定する必要があるが、Δτcを大きく設定しすぎるとΔτF＝Δτc/２におけるペナルティ増大が大きくなる。よって、適当なΔτcの範囲が存在する。
また同様に、図４９（ａ），（ｂ）はそれぞれ、４０Ｇｂ／ｓＯＴＤＭ信号を用いて伝送を行なったときの偏波モード分散補償あり／無しの場合の、伝送路ＰＭＤΔτF対２０ＧＨｚ成分強度と、伝送路ＰＭＤΔτF対アイ開口ペナルティの計算結果であり、補償ありの方と、補償無しの方との２種類が示されている。この場合も、ＮＲＺ信号の場合と同様な結果が得られる。
次に、最適なΔτの設定範囲の決め方を図５０（ａ），（ｂ）を用いて説明する。この図５０（ａ）は、遅延量Δτcが最小の場合の伝送路ＰＭＤ対アイ開口ペナルティの関係を示す図であり、図５０（ｂ）は、遅延量Δτcが最大の場合の伝送路ＰＭＤ対アイ開口ペナルティの関係を示す図である。これらの図は、その設定範囲の決め方を模式的に示した図であって、点線ａおよび点線ｂで示されたものは、偏波モード分散補償器が無いときの偏波モード分散によるペナルティ変化（ＰＭＤΔτF対ペナルティの関係）であり、実線で示されたものは、ＰＭＦで偏波モード分散補償を行なう場合の偏波モード分散によるペナルティ変化を示したものである。ここで、ペナルティ１ｄＢ以下を劣化許容基準とすると、ＰＭＤ耐力（最大許容偏波モード分散量）は、この図５０（ａ），（ｂ）のΔτ（縦軸）が１ｄＢで表される。なお、横軸におけるτmaxは、１タイムスロットの時間に対応している。
図５０（ａ）（偏波制御器と遅延差ΔτcのＰＭＦで偏波モード分散補償を行なう場合の伝送路ＰＭＤΔτF対ペナルティの関係）に示す実線の部分のうちΔτF＞Δτcでは、点線ａをΔτF軸方向にΔτXだけ並行移動した実線ｃを辿っている。そして、０＜ΔτF＜Δτcでは、ΔτF＝Δτc/２近傍の点Ｂを最大にペナルティ増大があるが、点線ｂをΔτF軸方向にΔτcだけ並行移動した点線ｄと点線ａの交点Ａよりはペナルティが小さい。Δτcが大きく設定された場合には、点Ｂが点Ａに近づく方向に移動し、１ｄＢ以下の劣化許容基準を超えてしまうので、点Ａがペナルティ１ｄＢ以下の許容基準を満たすようにする必要がある。よって、図５０（ｂ）のように、Δτcの最大値としては、ＰＭＤ耐力Δτ1dBの２倍となり、実用上点Ａが劣化許容基準に達したところとなる。
また、この偏波モード分散補償方法は、ΔτFが１タイムスロットを越える場合には原理的に適用できない。この理由を図５１（ａ），（ｂ）を用いて説明する。図５１（ａ），（ｂ）は遅延量Δτが１タイムスロットを越える場合を説明する図であり、この図５１（ｂ）に示すように、ΔτFが１タイムスロット（２５ｐｓ）より大きくなると、ΔτT＝ΔτF＋Δτcのときにモニタ強度が最大となるからである。すなわち、図５１（ｂ）において、偏波モード分散補償後の全ＰＭＤ量がΔτT＝ΔτF＋Δτcとなるα，βの組み合わせの場合の方が、ΔτT＝ΔτF−Δτcとなるα，βの組み合わせの場合より、波形劣化が大きいにもかかわらず、検出しているＢ/２ＧＨｚ成分強度が大きくなるためである。
よって、ΔτF＝（１タイムスロット）を偏波モード分散補償を行なう偏波モード分散量の最大値とすると、図５０（ｂ）のように、そのときはΔτc＝（１タイムスロット）−（ＰＭＤ耐力Δτ1dB）となる。
すなわち、偏波モード分散制御部２２５ｃ（図４１参照）が、最大許容偏波モード分散量を設定する最大許容偏波モード分散量設定手段（α・β設定回路２１２）をそなえるとともに、第１強度検出部（強度検出器１３）で検出された第１特定周波数成分として、ビットレートの１／２に相当する周波数成分の強度が極大となるように、光伝送路３中に設けられた偏波制御器４Ｂ及び偏波モード間遅延器２３０のうちの少なくとも一方をフィードバック制御する場合に、システム稼働時においては、偏波モード間遅延器２３０の遅延量Δτcを、１タイムスロットから最大許容偏波モード分散量Δτ1dBを引いた値として定義される下限値以上で、且つ、最大許容偏波モード分散量Δτ1dBの２倍の大きさをもつ値として定義される上限値以下の値に設定していることになる。また、偏波モード分散制御部２２５ｃが、システム稼働時における偏波モード間遅延器２３０の遅延量を上限値又は下限値に設定してもよい。
再度図４１に戻って、分散補償制御装置２２５ｃは、システム稼働前に、実際の光伝送システムで用いるものと同じ送受信機を用いて、ＰＭＤ耐力を測定して、例えば、ペナルティ１ｄＢ以下を伝送可能の基準として、ＰＭＤ耐力がΔτ1dBが求まる。その後、分散補償制御装置２２５ｃは、可変偏波モード間遅延器２３０の遅延量ΔτcをＴ−Δτ1dB＜Δτc＜２Δτ1dBの範囲に設定する。
このようにして、偏波モード分散の補償条件を初期段階で最適化し、システム稼働時の制御すべきパラメータを少なくできる利点がある。また、ＰＭＦ２３１（図４３参照）のような固定偏波モード間遅延素子の代わりに、可変偏波モード間遅素子（図４１参照）を用いて制御する制御態様に発展させれば、さらに波形劣化を低減することができる。つまり、可変遅延素子の遅延量Δτcを、伝送路のＰＭＤ量ΔτFに一致させるように制御を行なうことによって、補償後のＰＭＤ量をΔτT＝ΔτF−Δτc＝０にするようにもできる。また、このように、超高速光伝送システムにおいて、伝送制限要因となる伝送路の偏波モード分散の補償を効果的に行なうことができる。
（Ｄ）本発明の第３実施形態の説明
実際の伝送においては、伝送路の波長分散と偏波モード分散との両方が、伝送速度および伝送距離の制限要因となる。これらを克服するためには、伝送路の波長分散値と偏波モード分散値を同時にモニタし、それぞれによる伝送光波形劣化を同時に補償するシステムが要求される。この『分散』という単語は、一般的には『波長分散』を意味するものとして使用されているが、第３実施形態では、この『分散』という単語を、『偏波モード分散』と『波長分散』との両方の意味を含んだ意味で使用することとする。
図５２に示す光伝送システム７０も、時分割多重方式を採用した伝送速度Ｂ（ｂ／ｓ）（例えば４０Ｇｂ／ｓ、１０Ｇｂ／ｓ等）の光通信システムである。この光伝送システム７０は、第１実施形態にかかる光伝送システム１０と比して、伝送光信号の偏波モード分散を補償するとともに、伝送光信号の波長分散を補償する点が異なり、その他の点は第１実施形態にかかる光伝送システム１０とほぼ同様のものである。
すなわち、この光伝送システム７０は、伝送光信号を送信する送信端装置としての光送信機７２と、伝送光信号を受信する受信端装置としての光受信機７７とが光伝送路（伝送ファイバ）７３を介して接続されており、分散補償制御装置７１が受信側に設けられている。なお、分散補償制御装置７１は、『偏波モード分散・波長分散補償制御装置７１』を意味する。
ここで、光受信機７７は、波長分散補償器８３，偏波モード分散補償器７４，光分岐部７５，光受信部７６をそなえて構成されている。ここで、波長分散補償器８３は、伝送光信号の波長分散を補償するものであり、偏波モード分散補償器７４は、伝送される光信号に生じた偏波モード分散を補償するものである。なお、光分岐部７５，光受信部７６は、上述したものと同様なものであるので更なる説明を省略する。
また、分散補償制御装置７１は、光分岐部７５により取り出された光信号に基づいて光伝送路７３を伝送する光信号に生じる偏波モード分散の状態及び波長分散の状態をモニタするとともに、そのモニタ結果に応じて偏波モード分散補償器７４及び波長分散補償器８３を制御するものであり、受光器７８，バンドパスフィルタ〔Ｂ／２（Ｈｚ）ＢＰＦ〕７９Ａ，バンドパスフィルタ〔Ｂ（Ｈｚ）ＢＰＦ〕７９Ｂ，強度検出器８ＯＡ，８０Ｂ，偏波モード分散制御部９１，波長分散制御部２４０をそなえて構成されている。
ここで、受光器７８は、光分岐部７５により取り出された光信号を受光して、電気信号に変換するものであり、また、バンドパスフィルタ〔Ｂ／２（Ｈｚ）ＢＰＦ〕７９Ａは、光伝送路７３を介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の第１特定周波数成分〔Ｂ／２（Ｈｚ）成分〕を検出するものであり、第１特定周波数成分検出部として機能している。この第１特定周波数成分は、光信号の伝送速度や信号波形に応じて適宜設定されるものであり、その周波数は、ビットレートの１／２に相当する周波数に設定されている。
そして、強度検出器８０Ａは、バンドパスフィルタ７９Ａにて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出するものであり、第１強度検出部として機能している。
また、偏波モード分散制御部９１は、強度検出器８０Ａで検出された第１特定周波数成分の強度が極大となるように、光伝送路７３の偏波モード分散量を制御するものであって、偏波モード分散量検出部８１，波長分散量検出部８１Ｂをそなえて構成されている。ここで、偏波モード分散量検出部８１は、偏波モード分散量を検出するものであり、さらに、パラメータ設定回路８２は、偏波モード分散量検出部８１にて検出された偏波モード分散量に基づいて、伝送光信号の偏波モード分散を補償するための制御量としてのパラメータ情報を有するパラメータ設定制御信号を、光受信機７７内の偏波モード分散補償器７４に対して出力するものである。そして、偏波モード分散制御部９１は、制御態様２（または、後述するような制御態様１）を使用している。
一方、バンドパスフィルタ〔Ｂ（Ｈｚ）ＢＰＦ〕７９Ｂは、光伝送路７３を介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の第２特定周波数成分〔Ｂ（Ｈｚ）成分〕を検出するものであり、第２特定周波数成分検出部として機能している。ここで、この第２特定周波数成分の周波数は、ビットレートに相当する周波数に設定されている。強度検出器８０Ｂは、バンドパスフィルタ７９Ｂにて検出された上記第２特定周波数成分の強度についての情報を検出するものであり、第２強度検出部として機能している。なお、この強度検出器８０Ｂが、検出した上記第２特定周波数成分の強度についての情報をモニタ信号として出力しうるようにしてもよい。
また、波長分散制御部２４０は、強度検出器８０Ｂで検出された第２特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、光伝送路７３の波長分散量を制御するものであって、波長分散量検出部８１Ｂ，波長分散量設定回路８２Ｂをそなえて構成されている。
ここで、波長分散量検出部８１Ｂは、強度検出器８０Ｂにて検出された上記第２特定周波数成分の強度から、所定の第２関数演算を行なうことにより上記伝送光信号の波長分散量を検出するものである。また、波長分散補償量設定回路８２Ｂは、波長分散量検出部８１Ｂにて検出された上記波長分散量に基づいて、上記伝送光信号の波長分散を補償すべく、光伝送路７３中に設けられた波長分散補償器８３に対して波長分散制御量を設定するものであり、波長分散制御量設定部として機能している。
この制御方法は、第２強度検出部（強度検出器８０Ｂ）で検出された第２特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、光伝送路７３中に設けられた波長分散補償器８３をフィードバック制御する方法である。すなわち、第１関数を使わずに、検出された特定の周波数の強度が極大又は極小となるように、フィードバックして制御量を決定するようになっている。なお、上記第２実施形態において制御態様２を『極大となるように』と定義したが、以下、『極大又は極小となるように』フィードバック制御することも、制御態様２に含めるものとする。
そして、波長分散値と偏波モード分散値の同時モニタリングに、波長分散モニタ周波数ｆGVDとして、伝送速度Ｂ（ｂ／ｓ）と同一周波数Ｂ（Ｈｚ）が用いられる一方、ＰＭＤモニタ周波数ｆPMDとしては伝送速度Ｂ（ｂ／ｓ）の半分の周波数Ｂ／２（Ｈｚ）が用いられており、それぞれに異なる周波数が用いられている。なお、本実施形態は、受光器７８の出力は２分岐されており、特定周波数成分を検出する周波数値は２種類となっているが、検出形式１を使用しているものである。検出形式２でない理由は、偏波モード分散制御を行なう信号系統（バンドパスフィルタ７９Ａ，強度検出器８０Ａ，偏波モード分散制御部９１）は、１種類の周波数を用いており、また、波長分散制御を行なう信号系統（バンドパスフィルタ７９Ｂ，強度検出器８０Ｂ，波長分散制御部２４０）も、１種類の周波数を用いているからである。
また、本実施形態は、上記伝送光信号がＮＲＺ光信号である場合には、第１特定周波数成分検出部（バンドパスフィルタ７９Ａ）が、第１特定周波数成分として、ビットレートの１／２に相当する周波数を検出するように構成されるとともに、第２特定周波数成分検出部（バンドパスフィルタ７９Ｂ）が、第２特定周波数成分として、ビットレートに相当する周波数を検出するように構成されており、４０Ｇｂ／ｓＮＲＺ方式の場合、ｆGVD＝４０ＧＨｚ，ｆPMD＝２０ＧＨｚに設定されている。なお、周波数設定例としては、これ以外の値を用いることもできる。
これから、偏波モード分散と波長分散とが互いに依存性があったとしても、それぞれの制御を同時かつ独立に行なうようにできる。例えば、４０Ｇｂ／ｓＮＲＺ方式の場合、ｆGVD＝４０ＧＨｚ強度が極小に、ｆPMD＝２０ＧＨｚ強度が極大になるように制御すればよい。
これにより、光信号の流れは次のようになる。光送信機７２から送信された伝送速度Ｂ（ｂ／ｓ）の光信号は光伝送路７３を介して光受信機７７に伝送され、光分岐部７５により、光伝送路７３を介して伝送される光信号の一部が取り出され、取り出された光信号（モニタ光）が分散量検出装置７１に送出される。
そして、分散量検出装置７１においては、光分岐部７５により取り出された光信号に基づいて光伝送路７３を伝送する光信号に生じた偏波モード分散の状態及び波長分散の状態がモニタされ、そのモニタ結果に応じて偏波モード分散補償器７４及び波長分散補償器８３の制御態様２による制御が行なわれる。すなわち、所定の補償値が得られるように、最大値制御が行なわれる。
具体的には、光分岐部７５により取り出された光信号は受光器７８により受光されて、電気信号に変換された後に、バンドパスフィルタ７９Ａ，７９Ｂに入力される。そして、バンドパスフィルタ７９Ａでは、伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の第１特定周波数成分〔Ｂ／２（Ｈｚ）成分〕が検出され、強度検出器８０Ａにより、バンドパスフィルタ７９Ａにてそれぞれ検出された上記第１特定周波数成分の強度が検出され、この特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、フィードバック制御されるのである。
さらに、パラメータ設定回路８２により、伝送光信号の偏波モード分散を補償すべく、偏波モード分散量検出部８１にて検出された偏波モード分散量を相殺するようなパラメータ情報（遅延量Δτ）を設定するためのパラメータ設定制御信号が、光受信機７７内に設けられた偏波モード分散補償器７４に対して出力される。
そして、偏波モード分散補償器７４では、このパラメータ設定制御信号を受けると、当該制御信号に基づいてパラメータ情報が設定され、光伝送路７３を伝送する光信号に生じた偏波モード分散が補償される。
一方で、分散補償制御装置７１のバンドパスフィルタ７９Ｂでは、伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の第２特定周波数成分〔Ｂ（Ｈｚ）成分〕が検出され、強度検出器８０Ｂにより、バンドパスフィルタ７９Ｂにてそれぞれ検出された上記第２特定周波数成分の強度が検出され、この特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、フィードバック制御されるのである。
そして、波長分散補償器８３では、この制御信号を受けると、当該制御信号に基づいて光伝送路７３を伝送する光信号に生じた波長分散が補償される。すなわち、この分散補償制御ステップは、次のようになる。伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の第１特定周波数成分が検出され（第１特定周波数成分検出ステップ）、この第１特定周波数成分検出ステップにて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報が検出され（第１強度検出ステップ）、第１強度検出ステップで検出された第１特定周波数成分の強度が極大となるように、光伝送路７３の偏波モード分散量が制御される（偏波モード分散制御ステップ）とともに、伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の第２特定周波数成分が検出され（第２特定周波数成分検出ステップ）、この第２特定周波数成分検出ステップにて検出された上記第２特定周波数成分の強度についての情報が検出され（第２強度検出ステップ）、第２強度検出ステップで検出された第２特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、光伝送路７３の波長分散量が制御されて（波長分散制御ステップ）いることになる。
これにより、それぞれの制御を独立かつ同時に行なうことができるようになる。
このような構成によって、ＴＤＭ方式による超高速光伝送システムにおいて、伝送速度および伝送距離の制限要因となる波長分散補償と偏波モード分散補償とを同時に最適化することが可能になる。
このように、本発明の第３実施形態にかかる分散補償制御装置７１によれば、前述した第１実施形態の場合と同様の利点が得られるほか、伝送光信号の偏波モード分散を補償するだけでなく、伝送光信号の波長分散を補償することもできるので、偏波モード分散及び波長分散の影響による光信号の伝送波形の劣化を防ぐことができ、高速光信号の長距離伝送を行なうために更に寄与することができる。
なお、これとは逆に、偏波モード分散制御量と波長分散制御量とを制御態様１によって、制御を行なうこともできる。すなわち、偏波モード分散量を第１関数により求めるとともに、波長分散制御量を第２関数により求めることもできる。
ここで、第１関数により求めるとは、所定の第１関数演算〔すなわち、前述した式(2)、（３）を用いた関数演算〕を行なうことにより上記伝送光信号の偏波モード分散量を検出することである。また、第２関数により求めるとは、所定周波数成分強度の波長分散値依存性を予め計測して、データとして蓄えておき、このデータに基づいた関数を作成して、第２関数として求めることを意味する。
すなわち、偏波モード分散制御部（偏波モード分散量検出部８１，パラメータ設定回路８２）が、第１強度検出部で検出された第１特定周波数成分の強度が極大となるように、光伝送路７３中に設けられた偏波モード分散補償器７４に対して偏波モード分散制御量を設定し、また、波長分散制御部２４０が、強度検出器８０Ｂで検出された第２特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、光伝送路７３中に設けられた波長分散補償器８３に対して波長分散制御量を設定するようにしてもよい。ここで、波長分散量検出部８１Ｂは、強度検出器８０Ｂ（第２強度検出部）にて検出された上記第２特定周波数成分の強度から、所定の第２関数による演算（第２関数演算）を行なうことにより伝送光信号の波長分散量を検出するものであり、また、波長分散補償量設定回路８２Ｂは、波長分散量検出部８１Ｂにて検出された波長分散量に基づいて、伝送光信号の波長分散を補償すべく、光伝送路７３中に設けられた波長分散補償器８３に対して波長分散制御量を設定するものであり、波長分散制御量設定部として機能する。
この場合の信号の流れは次のようになる。すなわち、図５２に示す偏波モード分散量検出部８１にて、強度検出器８０Ａにて検出された第１周波数成分の強度から、所定の第１関数演算〔すなわち、前述した式（２）、（３）を用いた関数演算〕を行なうことにより上記伝送光信号の偏波モード分散量が検出される。また、波長分散量検出部８１Ｂにて、強度検出器８０Ｂにて検出された第２周波数成分の強度から、所定の第２関数演算を行なうことにより上記伝送光信号の波長分散量が検出され、さらに、波長分散補償量設定回路８２Ｂにて、上記伝送光信号の波長分散を補償すべく、波長分散量検出部８１Ｂにて検出された上記波長分散量に基づいて、光伝送路７３中に設けられた波長分散補償器８３に対して、波長分散制御量を設定するための制御信号が出力されるようになるのである。
なお、前述した第２実施形態にて説明したように、低周波重畳を用いて自動的にフィードバック制御を行なう場合には、偏波モード分散補償器７４と波長分散補償器８３の制御信号に重畳する低周波信号の周波数を別々にすれば、偏波モード分散補償器７４及び波長分散補償器８３を独立に制御することができる。
図５３は、本発明の第３実施形態にかかる光伝送システムの構成を示すブロック図であるが、図５２に示した光伝送システムと同等なシステムを表す図であって、波長分散値と偏波モード分散値との同時モニタにおいて、モニタリングに供する信号を取り出す（抽出する）位置に着目して描いたものである。受信された信号光は、光段（光分岐部７５）にて２分岐されて、一方は、主信号系として光受信部７６に入力されて、受光器７６ａ〔図５３では、ＰＤ（Photo Diode）と表示されている〕にてＯ／Ｅ変換されてから、光受信部７６ｂにて受信処理がなされる（図５３では、Ｒｘと表示されている）。他方は、モニタ系として、受光器７８（図５３では、ＰＤと表示されている）に入力されＯ／Ｅ変換されて、電気信号が処理されるようになっている。
さらに、電気段（受光器７８）で２分岐され、中心波長ｆGVD（Ｈｚ）の狭帯域バンドパスフィルタ７９Ｂに入力されてから、強度検出器８０Ａにてモニタ値が検出されるとともに、中心波長ｆPMD（Ｈｚ）の狭帯域バンドパスフィルタ７９Ｂに入力されてから、強度検出器８０Ｂにてモニタ値が検出される。すなわち、第１強度検出部（強度検出器８０Ａ）が、検出した上記第１特定周波数成分の強度についての情報をモニタ信号として出力しうるように構成されており、第２強度検出部（強度検出器８０Ｂ）が、検出した上記第２特定周波数成分の強度についての情報をモニタ信号として出力しうるように構成されていることになる。なお、各モニタ系統はそれぞれ、１種類の周波数値が使用されているので、検出形式１が使用されていることになる。
また、図５４は本発明の第３実施形態にかかる光伝送システムのより詳細なブロック図である。この図５４に示す光伝送システム７０は、光送信機７２，光伝送路７３，光受信機７７，分散補償制御装置７１をそなえて構成されている。
ここで、光受信機７７内にある、波長分散補償器８３と偏波モード分散補償器７４とはそれぞれ可変型であって、波長分散補償量および偏波モード分散補償量が、システム稼働中、常時、最適値制御されることが可能である。また、光分岐部７５からの出力信号は、分散補償制御装置７１の受光器７８に入力されるようになっている。そして、この受光器７８の出力は、分岐されてバンドパスフィルタ７９Ａ，７９Ｂにそれぞれ入力され、これらの出力が強度検出器８０Ａ，８０Ｂに入力され、さらに、これらの出力はそれぞれ、ＣＰＵ２３９Ａ，２３９Ｂに入力されている。これらのＣＰＵ２３９Ａ，２３９Ｂは、同時モニタ法を用い、受信端に配置した偏波モード分散補償器７４と波長分散補償器８３とをフィードバック制御するようになっており、偏波モード分散制御部及び波長分散制御部として機能している。
なお、システム稼働開始時のみに波長分散補償量および偏波モード分散補償量を最適値設定する場合は、必ずしもそれぞれの補償器は「可変」である必要はなく、例えば、分散補償ファイバやファイバグレーティング型分散補償器等の「固定」分散補償器を挿入するようにしてもよい。
また、システム稼働中、常時、波長分散補償量および偏波モード分散補償量を最適値制御する場合の制御切り換え方法は、上記のそれぞれの制御を独立に時間的に並行して行なう方法、すなわち、上記の偏波モード分散制御ステップと波長分散制御ステップとが独立して実行される方法をとってもよい。あるいは、時間的に重ならないように、時系列的に行なう方法、すなわち、上記の偏波モード分散制御ステップと波長分散制御ステップとが時系列的に実行される方法をとってもよい。
さらに、偏波モード分散補償器および波長分散補償器は、ＣＰＵ２３９Ａ，２３９Ｂにより制御されているが、これに限らず、同期検波等を用いたアナログ回路による制御方法を用いることも可能である。また、ＣＰＵ２３９Ａ，２３９Ｂの前後にＡ／Ｄ変換器（図示省略）やＤ／Ａ変換器（図示省略）を挿入する場合もあり得る。
（Ｄ１）第３実施形態の第１変形例の説明
波長分散値と偏波モード分散値との同時モニタに関して、モニタリングに供する信号を取り出す（抽出する）位置は、様々な位置に設定して実施することも可能である。図５５は本発明の第３実施形態の第１変形例にかかる光伝送システムのブロック図を示す図であるが、この図５５に示す光伝送システム７０Ａは、光送信機７２と、光受信機７７Ａとが光伝送路７３を介して接続されており、補償量モニタ装置９２Ａが受信側に設けられている。この補償量モニタ装置９２Ａは、受光器（ＰＤ）７８Ａ，７８Ｂと、バンドパスフィルタ７９Ｂ，７９Ａと、強度検出器８０Ａ，８０Ｂとをそなえて構成されている。なお、周波数設定例としては、Ｂ（Ｇｂ／ｓ）ＮＲＺ信号の場合、ｆGVD＝Ｂ（ＧＨｚ）、ｆPMD＝Ｂ／２（ＧＨｚ）であるが、これ以外の値を用いることもできる。
そして、受信端において、信号光は、光分岐部７５Ａ（光段）にて３分岐され、一つは主信号系（光受信部７６）に、他の二つはそれぞれ、波長分散と偏波モード分散とのモニタに用いられるようになっている。
さらに、モニタ系光信号はそれぞれ、受光器７８Ａ，７８Ｂにおいて受光され、電気段で異なる中心波長ｆGVD，ｆPMD（Ｈｚ）の狭帯域バンドパスフィルタ７９Ｂ，７９Ａにて、それぞれ、異なる周波数成分が抽出されて、強度検出器８０Ｂ，８０Ａにてモニタ値が検出される。なお、各モニタ系統はそれぞれ、１種類の周波数値が使用されているので、検出形式１が使用されていることになる。
また、図５６は本発明の第３実施形態の第１変形例にかかる光伝送システムのブロック図であり、図５５を波長分散と偏波モード分散とを同時に補償するループまで着目した場合の構成を示したものである。また、この図５６中で、図５５と同じ符号を付したものは、同一または同様なものを表す。ここで、波長分散補償器８３と偏波モード分散補償器７４はそれぞれ可変型であって、波長分散補償量および偏波モード分散補償量が、システム稼働中、常時、最適値制御できるようになっている。また『分散』という単語は、本変形例でも、『分散』という単語を、『偏波モード分散』と『波長分散』との両方の意味を含んだ意味で使用することとする。ＮＲＺ方式の場合、ｆGVD＝４０ＧＨｚ強度が極小に、ｆPMD＝２０ＧＨｚ強度が極大になるように制御すればよい。これにより、互いに依存性があったとしても、それぞれの制御を同時かつ独立に行なうようにできる。
この図５６に示す強度検出器８０Ａ，８０Ｂの出力はそれぞれ、ＣＰＵ２３９Ａ，２３９Ｂに入力されており（検出形式１）、これらのＣＰＵ２３９Ａ，２３９Ｂが、図５５の同時モニタ法を用い、偏波モード分散制御部及び波長分散制御部として機能して、受信端に配置した波長分散補償器８３と偏波モード分散補償器７４とをフィードバック制御するようになっている。
そして、システム稼働開始時のみに波長分散補償量および偏波モード分散補償量を最適値設定する場合は、必ずしもそれぞれの補償器は「可変」である必要はなく、例えば、分散補償ファイバやファイバグレーティング型分散補償器等の「固定」分散補償器を挿入するようにしてもよい。
なお、この偏波モード分散量と波長分散量との制御方法はそれぞれ、第１関数と第２関数とを用いた制御態様１を使用することも可能である。また、システム稼働中、常時、波長分散補償量および偏波モード分散補償量を最適値制御する場合の制御の切り換え方法は、上記のそれぞれの制御を独立に時間的に並行して行なう方法、すなわち、上記の偏波モード分散制御ステップと波長分散制御ステップとが独立して実行される方法をとってもよい。あるいは、時間的に重ならないように、時系列的に行なう方法、すなわち、上記の偏波モード分散制御ステップと波長分散制御ステップとが時系列的に実行される方法をとってもよい。
さらに、偏波モード分散補償器および波長分散補償器は、ＣＰＵ２３９Ａ，２３９Ｂにより制御されているが、これに限らず、同期検波等を用いたアナログ回路による制御方法を用いることも可能である。また、ＣＰＵ２３９Ａ，２３９Ｂの前後にＡ／Ｄ変換器（図示省略）やＤ／Ａ変換器（図示省略）を挿入する場合もあり得る。
なお、電気段で抽出した２つの異なる周波数成分のどちらか一方、もしくは両方が、主信号系のタイミング抽出に用いられるようにしてもよい。
（Ｄ２）第３実施形態の第２変形例の説明
また、信号分岐は、電気段にて行なうようにすることができる。図５７は本発明の第３実施形態の第２変形例にかかる光伝送システム７０Ｂのブロック図であるが、この図５７に示す光伝送システム７０Ｂは、光送信機７２と、光受信機７７Ｂとが光伝送路７３を介して接続されており、補償量モニタ装置９２Ｂが受信側に設けられている。そして、この光受信機７７Ｂは、受光器７８Ｃを有し、また、補償量モニタ装置９２Ｂは、バンドパスフィルタ７９Ａ，７９Ｂと、強度検出器８０Ａ，８０Ｂとを有する。周波数設定例としては、Ｂ（Ｇｂ／ｓ）ＮＲＺ信号の場合、ｆGVD＝Ｂ（ＧＨｚ）、ｆPMD＝Ｂ／２（ＧＨｚ）であるが、これ以外の値を用いることもできる。
そして、受信端において、信号光は、光受信機７７Ｂ内の受光器７８Ｃにて受光されて電気段にて３分岐される。一つは主信号系として光受信部７６ｂへ入力され、他の二つはそれぞれ、波長分散と偏波モード分散とのモニタに用いられるようになっている。さらに、モニタ系光信号はそれぞれ、受光器７８Ａ，７８Ｂにおいて受光され、電気段で異なる中心波長ｆGVD，ｆPMD（Ｈｚ）の狭帯域バンドパスフィルタ７９Ｂ，７９Ａにて、それぞれ、異なる周波数成分が抽出されて、強度検出器８０Ｂ，８０Ａにてモニタ値が検出される。これにより、検出形式１がとられていることになる。
また、図５８は本発明の第３実施形態の第２変形例にかかる光伝送システムのブロック図であるが、波長分散と偏波モード分散とを同時に補償するループまで着目した場合の構成が示されている。ここで、波長分散補償器８３と偏波モード分散補償器７４はそれぞれ可変型であって、波長分散補償量および偏波モード分散補償量が、システム稼働中、常時、最適値制御できるようになっている。また、この図５８中で図５７と同じ符号を付したものは、同一または同様なものを表す。さらに、本変形例でも、この『分散』という単語を、『偏波モード分散』と『波長分散』との両方の意味を含んだ意味で使用することとする。
この図５８に示す強度検出器８０Ａ，８０Ｂの出力はそれぞれ、ＣＰＵ２３９Ａ，２３９Ｂに入力されており、これらのＣＰＵ２３９Ａ，２３９Ｂが、図５７の同時モニタ法を用い、偏波モード分散制御部及び波長分散制御部として機能して、受信端に配置した波長分散補償器８３と偏波モード分散補償器７４とをフィードバック制御するようになっている。
なお、システム稼働開始時のみに波長分散補償量および偏波モード分散補償量を最適値設定する場合は、必ずしもそれぞれの補償器は「可変」である必要はなく、例えば、分散補償ファイバやファイバグレーティング型分散補償器等の「固定」分散補償器を挿入するようにしてもよい。
また、それぞれの補償器のフィードバック制御においては、制御態様２により、極大値もしくは極小値に制御すればよいため、互いに依存性があったとしても、それぞれの制御を同時かつ独立に行なうようにするのである。例えば、４０Ｇｂ／ｓＮＲＺ方式の場合、ｆGVD＝４０ＧＨｚ強度が極小に、ｆPMD＝２０ＧＨｚ強度が極大になるように制御すればよい。なお、制御態様１を用いて、モニタ値を絶対値に制御するようにしてもよい。
また、システム稼働中、常時、波長分散補償量および偏波モード分散補償量を最適値制御する場合の制御切り換え方法は、上記のそれぞれの制御を独立に時間的に並行して行なう方法、すなわち、上記の偏波モード分散制御ステップと波長分散制御ステップとが独立して実行される方法をとってもよい。あるいは、時間的に重ならないように、時系列的に行なう方法、すなわち、上記の偏波モード分散制御ステップと波長分散制御ステップとが時系列的に実行される方法をとってもよい。
さらに、偏波モード分散補償器及び波長分散補償器は、ＣＰＵ２３９Ａ，２３９Ｂにより制御されているが、これに限らず、同期検波等を用いたアナログ回路による制御方法を用いることも可能である。また、ＣＰＵ２３９Ａ，２３９Ｂの前後にＡ／Ｄ変換器（図示省略）やＤ／Ａ変換器（図示省略）を挿入する場合もあり得る。
なお、電気段で抽出した２つの異なる周波数成分のどちらか一方、もしくは両方が、主信号系のタイミング抽出に用いられるようにしてもよい。
（Ｄ３）第３実施形態の第３変形例の説明
図５９は本発明の第３実施形態の第３変形例にかかる光伝送システムのブロック図であるが、この図５９に示す光伝送システム７０Ｃは、光送信機７２Ｃと、光受信機７７Ｃとが光伝送路７３を介して接続されており、分散補償制御装置７１Ｃが受信側に設けられている。
そして、光送信機７２Ｃは、信号光源８Ｃと、波長分散補償量可変型の波長分散補償器４Ｃ（図５９では、Ｔｘと表示されている）を有する。波長分散等化器として、信号光源８Ｃは、波長可変なレーザダイオード等が用いられ、波長分散補償器４Ｃにおいて伝送路の波長分散に応じて、信号光波長の最適化が行なわれる。また、光受信機７７Ｃは、偏波モード分散補償量可変型の偏波モード分散補償器７４と、光受信部７６とを有し、システム稼働中、常時、最適値制御できるようになっている。なお、この図５９中で用いられる符号で、上記の図５８中で用いられたものと同一の符号を付したものは、同一なものあるいは同様な機能を有する。さらに、本変形例でも、この『分散』という単語を、『偏波モード分散』と『波長分散』との両方の意味を含んだ意味で使用することとする。またシステム稼働開始時のみに波長分散補償量および偏波モード分散補償量を最適値設定する場合は、必ずしもそれぞれの補償器は「可変」である必要はない。例えば、分散補償ファイバやファイバグレーティング型分散補償器等の「固定」分散補償器を挿入するようにしてもよい。
また、この制御方法は、制御態様２を用いて、分散補償制御装置７１Ｃが、第２強度検出部（強度検出器８０Ｂ）で検出された第２特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、光伝送路７３中に設けられた波長分散補償器８３をフィードバック制御する方法をとっている。これにより、極大値もしくは極小値に制御すればよいため、互いに依存性があったとしても、それぞれの制御を同時かつ独立に行なうことができる。例えば、４０Ｇｂ／ｓＮＲＺ方式の場合、ｆGVD＝４０ＧＨｚ強度が極小に、ｆPMD＝２０ＧＨｚ強度が極大になるように制御すればよい。なお、制御態様１によって、モニタ値を絶対値に制御するようにしてもよい。
また、システム稼働中、常時、波長分散補償量および偏波モード分散補償量を最適値制御する場合の制御切り換え方法は、上記のそれぞれの制御を独立に時間的に並行して行なう方法、すなわち、上記の偏波モード分散制御ステップと波長分散制御ステップとが独立して実行される方法をとってもよい。あるいは、時間的に重ならないように、時系列的に行なう方法、すなわち、上記の偏波モード分散制御ステップと波長分散制御ステップとが時系列的に実行される方法をとってもよい。
さらに、偏波モード分散補償器及び波長分散補償器は、ＣＰＵ２３９Ａ，２３９Ｂにより制御されているが、これに限らず、同期検波等を用いたアナログ回路による制御方法を用いることも可能である。また、ＣＰＵ２３９Ａ，２３９Ｂの前後にＡ／Ｄ変換器（図示省略）やＤ／Ａ変換器（図示省略）を挿入する場合もあり得る。
なお、その他のもので、上述したものと同一の符号を有するものは、同一又は同様な機能を有するものなので、更なる説明を省略する。また、ここでは図５７に対応した方式の同時モニタ法が用いられているが、これに限らず、図５３や図５５に対応した方式の同時モニタ法を使用することができる。
（Ｄ４）第３実施形態の第４変形例の説明
図６０は本発明の第３実施形態の第４変形例にかかる分散補償制御装置が適用される光伝送システムの構成を示すブロック図であり、第３実施形態にかかる分散補償制御装置に比して、波長分散補償部８３及び偏波モード分散補償部７４に入力するパラメータ情報が最適化されるようになっているところが異なる。
すなわち、この図６０に示す光伝送システム２７１Ａは、伝送光信号を送信する送信端装置としての光送信機７２と、伝送光信号を受信する受信端装置としての光受信機７７とが光伝送路（伝送ファイバ）７３を介して接続されたものである。ここで、光送信機７２，光送信機７３，光受信機７７はそれぞれ、前述したものと同様なものであるので、更なる説明を省略する。さらに、本変形例でも、この『分散』という単語を、『偏波モード分散』と『波長分散』との両方の意味を含んだ意味で使用することとする。
また、受信側に分散補償制御装置２４５が設けられており、この分散補償制御装置２４５は、第３実施形態にかかる分散補償制御装置７１と同様のもの、すなわち、受光器７８，バンドパスフィルタ７９Ａ，７９Ｂ，強度検出器８０Ａ，８ＯＢ，パラメータ設定回路８２，波長分散補償量設定回路８２Ｂをそなえるとともに、補償量最適化制御部２４６ａ，２４６ｂをそなえて構成されている。ここで、受光器７８，バンドパスフィルタ７９Ａ，７９Ｂ，強度検出器８０Ａ，８０Ｂ，パラメータ設定回路８２，波長分散補償量設定回路８２Ｂはそれぞれ、第３実施形態におけるものと同様の機能及び構成を有するものであるので、更なる説明は省略する。これにより、検出形式１がとられていることになる。
この補償量最適化制御部２４６ａ，２４６ｂはそれぞれ、システム稼働中に偏波モード分散及び波長分散を補償する際のフィードバック制御を自動的に行なうものであり、制御態様２が使用されている。また、補償量最適化制御部２４６ａ，２４６ｂはそれぞれ、パラメータ設定回路８２，波長分散補償量設定回路８２Ｂから出力されるパラメータ設定制御信号及び波長分散補償量制御信号に、予め設定された所定の低周波信号を重畳するとともに、第１強度検出部（強度検出器８０Ａ，８０Ｂ）からの上記第１特定周波数成分の強度に含まれる上記低周波信号成分が零となるように、パラメータ設定回路８２，波長分散補償量設定回路８２Ｂにおけるパラメータ設定を制御することにより、上記伝送光信号の偏波モード分散の補償量及び波長分散補償量を最適化するものであり、バンドパスフィルタ２７２ａ，２７２ｂ，位相比較回路２７３ａ，２７３ｂ，低周波発振器２７４ａ，２７４ｂ及び低周波重畳回路２７５ａ，２７５ｂをそなえて構成されている。これらのバンドパスフィルタ２７２ａ，２７２ｂ，位相比較回路２７３ａ，２７３ｂ，低周波発振器２７４ａ，２７４ｂ及び低周波重畳回路２７５ａ，２７５ｂは、上記の第１実施形態の第５変形例にて説明したバンドパスフィルタ３２，位相比較回路３３，低周波発振器３４及び低周波重畳回路３５とそれぞれ同様なものなので、更なる説明を省略する。
そして、補償量最適化制御部２４６ａ，２４６ｂは、光伝送路７３を介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の第１特定周波数成分の強度を極大値に自動的に固定するために、波長分散補償器８３で与える波長分散補償量及び偏波モード分散補償器７４で与える遅延量Δτにそれぞれ低周波ｆ0（Ｈｚ）で微小変調を行なうようになっている。また、システム稼働中は、光伝送路７３の経時変化に対して、波長分散補償量及び偏波モード遅延量Δτを常に最適値に保つために、トラッキング制御を行ない、このトラッキング制御の一例として、偏波モード分散を補償する際のフィードバック制御を、遅延量Δτを極大点Δτ0の周辺で微小変化させて（ディザリングさせて）、新しい極大点を検出することによって、自動的に求めるようにしている。また、波長分散を補償する際のフィードバック制御を、波長分散補償量を極大点の周辺で微小変化させて、新しい極大点を検出することによって、自動的に求めるようにしている。また、この補償量最適化制御部２４６ａ，２４６ｂによるフィードバック制御の方法は、上述したものと同様であるので、更なる説明を省略する。
なお、制御態様２の代わりに制御態様１をとってもよい。また、図示は省略するが、システム稼働前に、偏波モード分散補償量及び波長分散補償量を示すパラメータ情報の最適値を求めるための、偏波モード分散量検出部及び波長分散検出部と、強度検出器８０Ａ，８０Ｂの出力を切り換えるスイッチとを設けて構成することもできる。
このような構成によって、この光伝送システム２７１Ａにおいては、光送信機７２から送信された伝送速度Ｂ（ｂ／ｓ）の光信号は光伝送路７３を介して光受信機７７に伝送される。そして、伝送される光信号に生じた波長分散及び偏波モード分散を補償すべく、光分岐部７５により、光伝送路７３を介して伝送される光信号の一部が取り出され、取り出された光信号（モニタ光）が分散補償制御装置２４５に送出される。そして、光分岐部７５により取り出された光信号は受光器７８にてＯ／Ｅ変換されてから２分岐され、バンドパスフィルタ７９Ａ，７９Ｂにそれぞれ入力される。これらのバンドパスフィルタ７９Ａでは、ベースバンドスペクトル中の第１特定周波数成分〔Ｂ／２（Ｈｚ）成分〕が検出されるとともに、バンドパスフィルタ７９Ｂでは、ベースバンドスペクトル中の第２特定周波数成分〔Ｂ（Ｈｚ）成分〕が検出される（特定周波数成分検出ステップ）。続いて、強度検出器８０Ａ，８０Ｂにより、バンドパスフィルタ７９Ａ，７９Ｂにて検出された上記第１特定周波数成分及び第２特定周波数成分の強度が検出される（強度検出ステップ）。
続いて、補償量最適化制御部２４６ａにおいては、強度検出器８０Ａからの第１特定周波数成分の強度に含まれる低周波信号成分が零となるように、パラメータ設定回路８２におけるパラメータ設定を制御することにより、上記伝送光信号の偏波モード分散の補償量が最適化される。そして、パラメータ設定制御信号が、補償量最適化制御部２４６ａの低周波重畳回路２７５ａを介して光受信機７７内に設けられた偏波モード分散補償器７４に対して出力され、偏波モード分散補償器７４では、このパラメータ設定制御信号を受けると、当該制御信号に基づいてパラメータ情報が設定され、光伝送路７３を伝送する光信号に生じた偏波モード分散が補償される。なお、パラメータ設定回路８２では、位相比較回路２７３ａによる位相比較の結果得られる信号の符号を検出することによって、遅延量Δτが正負のいずれの方向にずれているかが判別されるので、Ｂ／２（Ｈｚ）成分中のｆ0成分強度変調成分がなくなる方向に遅延量Δτを変化させるためのパラメータ設定制御信号が生成されて出力される。さらに、低周波重畳回路２７５ａは、パラメータ設定回路８２からのパラメータ設定制御信号に低周波発振器２７４ａからの低周波信号（ｆ0〔Ｈｚ〕信号）を重畳して出力している。
同様に、補償量最適化制御部２４６ｂにおいては、強度検出器８０Ｂからの第２特定周波数成分の強度に含まれる低周波信号成分が零となるように、波長分散補償量設定回路８２Ｂにおける波長分散補償量を制御することにより、上記伝送光信号の波長分散補償量が最適化される。
また、本発明の第３実施形態の第４変形例にかかる分散補償制御装置２４５において、伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の第１特定周波数成分及び第２特定周波数成分の強度を検出して、検出された第１特定周波数成分の強度から、所定の第１関数演算を行なうことにより伝送光信号の偏波モード分散量を検出することにより、伝送光信号に生じた偏波モード分散を簡便に検出することができるとともに、第２特定周波数成分の強度から、所定の第２関数演算を行なうことにより伝送光信号の波長分散補償量を検出することにより、伝送光信号に生じた波長分散量を簡便に検出することができる。
またこのようにして、システム稼働中は、光伝送路２３の経時変化に対して、遅延量Δτが常に最適値に保たれるほか、偏波モード分散量及び波長分散量を検出し、検出されたそれぞれの量に基づいて、伝送光信号に生じた各パラメータ情報を設定することにより、偏波モード分散及び波長分散量とを補償して光信号の伝送波形の劣化を防ぐことができ、高速光信号の長距離伝送を行なうために寄与できる利点がある。さらに、補償量最適化制御部２４６ａ，２４６ｂをそなえているので、伝送光信号の偏波モード分散及び波長分散量の補償量を最適化することができるとともに、偏波モード分散及び波長分散を補償する際のフィードバック制御が自動的に行なえることができる。
（Ｄ５）第３実施形態の第５変形例の説明
電気段にてタイミング抽出を行なうような構成にすることも可能である。図６１は、本発明の第３実施形態の第５変形例にかかる光伝送システムの構成であるが、この図６１に示す受信側の分散補償制御装置７０’は、タイミング抽出部８４を有する。その他のもので、上述したものと同一の符号を有するものは、同一又は同様な機能を有するものなので、更なる説明を省略する。さらに、本変形例でも、この『分散』という単語を、『偏波モード分散』と『波長分散』との両方の意味を含んだ意味で使用することとする。
このタイミング抽出部８４は、バンドパスフィルタ７９Ａ，７９Ｂのうち少なくとも１つにて検出された特定周波数成分に基づいて、受信信号のタイミング抽出を行なうものであり、これらのバンドパスフィルタ７９Ａ，７９Ｂにて検出された特定周波数成分に基づいて、受信信号のタイミング抽出が行なわれ、取り出されたクロック信号は光受信機７７の光受信部７６に送出される。なお、光受信機７６の光受信部７６では、識別等に当該クロック信号が用いられる。
このような構成により、受光器７８にてＯ／Ｅ変換された受信信号は、バンドパスフィルタ７９Ａ，７９Ｂにて、各周波数成分が検出される。これらの周波数成分は、受信波形に同期した信号であるため、タイミング抽出部８４でクロック信号が取り出され、光受信機７６に入力されて主信号系のタイミング識別等に用いられる。そして、第３実施形態の第５変形例にかかる分散補償制御装置７１’が適用される光伝送システム７０’においても、前述した第３実施形態にかかる分散補償制御装置７１が適用される光伝送システム７０とほぼ同様の動作が行なわれる。
このように、本発明の第３実施形態の第５変形例にかかる分散補償制御装置７１’によれば、前述した第４実施形態の場合と同様の利点が得られるほか、タイミング抽出部８４によりクロック信号を抽出することにより、光伝送システム７０’の光受信機７７の機能を向上させることができる。
（Ｅ）本発明の第４実施形態の説明
第３実施形態においては、モニタリングする周波数値を２系統得ていたが、これを１系統にして、伝送路の波長分散値と偏波モード分散値とを同時にモニタし、それぞれによる伝送光波形劣化を同時に補償するようにもできる。なお、第４実施形態でも、この『分散』という単語を、『偏波モード分散』と『波長分散』との両方の意味を含んだ意味で使用することとする。
図６２は本発明の第４実施形態にかかる光伝送システムのブロック図であるが、この図６２に示す光伝送システム２７０は、時分割多重方式を採用した伝送速度Ｂ（ｂ／ｓ）（例えば４０Ｇｂ／ｓ、１０Ｇｂ／ｓ等）の光通信システムである。この光伝送システム２７０は、第３実施形態にかかる光伝送システム７０と比して、受光器７８の出力にあるバンドパスフィルタが１系統となっている点が異なる。その他の点は第３実施形態にかかる光伝送システム７０とほぼ同様のものである。
すなわち、この光伝送システム２７０は、伝送光信号を送信する送信端装置としての光送信機７２と、伝送光信号を受信する受信端装置としての光受信機７７とが光伝送路（伝送ファイバ）７３を介して接続されており、分散補償制御装置２７１が受信側に設けられている。ここで、光送信機７２、光伝送路７３はそれぞれ、上述したものと同様なものであるので、更なる説明を省略する。
この光受信機７７は、波長分散補償器８３と、偏波モード分散補償器７４と、光分岐部７５と、光受信部７５とをそなえて構成されている。そして、上記の第３実施形態と同様に、波長分散補償器８３と偏波モード分散補償器７４はそれぞれ可変型であって、波長分散補償量および偏波モード分散補償量は、システム稼働中、制御態様２によって常時、最適値制御できるようになっている。なお、光分岐部７５，光受信部７５はそれぞれ、上述したものと同様のものである。
また、分散補償制御装置２７１は、光受信機７７内の光分岐部７５により取り出された光信号に基づいて光伝送路７３を伝送する光信号に生じる偏波モード分散の状態及び波長分散の状態をモニタするとともに、そのモニタ結果に応じて偏波モード分散補償器７４及び波長分散補償器８３を制御するものであり、図６２に示すように、受光器７８，バンドパスフィルタ（ｆｅ ＢＰＦ）７９，強度検出器８０，偏波モード分散量・波長分散量検出部８１Ｃ，波長分散補償量設定回路８２Ｂ，パラメータ設定回路８２をそなえて構成されている。ここで、受光器７８，バンドパスフィルタ７９，強度検出器８０は、前述した第３実施形態におけるものと同様のものである。
また、偏波モード分散量・波長分散量検出部８１Ｃは、強度検出器８０にて検出された第１特定周波数成分の周波数に基づいて、上記偏波モード分散量及び波長分散量を検出するものである。なお、この第１特定周波数成分は、光信号の伝送速度や信号波形に応じて適宜設定されるものであるが、この周波数は、上記伝送光信号がＲＺ光信号又は光時分割多重信号である場合には、第１特定周波数成分検出部（偏波モード分散量・波長分散量検出部８１Ｃ）が、第１特定周波数成分として、ビットレート又はビットレートの１／２に相当する周波数を検出するとともに、上記伝送光信号がＮＲＺ光信号である場合には、第１特定周波数成分検出部（偏波モード分散量・波長分散量検出部８１Ｃ）が、第１特定周波数成分として、ビットレートの１／２に相当する周波数を検出するように構成されている。
さらに、波長分散補償量設定回路８２Ｂは、偏波モード分散量・波長分散量検出部８１Ｃにて検出された第１特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、光伝送路７３中に設けられた波長分散補償器８３をフィードバック制御するものである。そして、これらの偏波モード分散量・波長分散量検出部８１Ｃと波長分散補償量設定回路８２Ｂとが波長分散制御部２４１ａとして機能している。
すなわち、波長分散制御部２４１ａは、強度検出器８０で検出された第１特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、光伝送路７３中に設けられた波長分散補償器８３をフィードバック制御するようになっている。すなわち、制御態様２がとられている。
さらに、パラメータ設定回路８２は、偏波モード分散量・波長分散量検出部８１Ｃにて検出された偏波モード分散量に基づいて、伝送光信号の偏波モード分散を補償するための制御量としてのパラメータ情報を有するパラメータ設定制御信号を、光受信機７７内の偏波モード分散補償器７４に対して出力するものである。そして、これらの偏波モード分散量・波長分散量検出部８１Ｃとパラメータ設定回路８２とが、偏波モード分散制御部２４１ｂとして機能している。
またこれから、分散補償制御装置２７１は、伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の第１特定周波数成分を検出する第１特定周波数成分検出部（バンドパスフィルタ７９）と、第１特定周波数成分検出部（バンドパスフィルタ７９）にて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報を検出する第１強度検出部（強度検出器８０）と、第１強度検出部（強度検出器８０）で検出された第１特定周波数成分の強度が極大となるように、伝送路（光伝送路７３）の偏波モード分散量を制御する偏波モード分散制御部（偏波モード分散量・波長分散量検出部８１Ｃとパラメータ設定回路８２）と、第１強度検出部（強度検出器８０）で検出された第１特定周波数成分の強度が極大となるように、伝送路（光伝送路７３）の波長分散量を制御する波長分散制御部（偏波モード分散量・波長分散量検出部８１Ｃと波長分散補償量設定回路８２Ｂ）とをそなえて構成されることになる。
これにより、図６２に示す第４実施形態にかかる分散補償制御装置２７１においての信号の流れは、次のようになる。
光分岐部７５により取り出された光信号は、まず、受光器７８において受光されて、電気信号にＯ／Ｅ変換されてバンドパスフィルタ７９に入力され、バンドパスフィルタ７９において、伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の第１特定周波数成分〔ｆｅ（Ｈｚ）成分〕が検出され、強度検出器８０において、バンドパスフィルタ７９にて検出された上記第１特定周波数成分の強度が検出される。
ここで、偏波モード分散量・波長分散量検出部８１Ｃにおいて、強度検出器８０にて検出された第１特定周波数成分の強度が極大となるように、上記伝送光信号の偏波モード分散量及び波長分散量が検出され、パラメータ設定回路８２により、伝送光信号の偏波モード分散を補償すべく、偏波モード分散量・波長分散量検出部８１Ｃにて検出された偏波モード分散量を相殺するようなパラメータ情報（遅延量Δτ及び光強度分岐比γ）を設定するためのパラメータ設定制御信号が、光受信機７７内に設けられた偏波モード分散補償器７４に対して出力されるとともに、波長分散補償量設定回路８２Ｂにより、上記伝送光信号の波長分散を補償すべく、偏波モード分散量・波長分散量検出部８１Ｃにて検出された上記波長分散量に基づいて、光伝送路７３中に設けられた波長分散補償器８３に対して、波長分散制御量を設定するための制御信号が出力される。ここで、例えば、４０Ｇｂ／ｓＮＲＺ方式の場合、ｆGVD＝４０ＧＨｚ強度が極小に、ｆPMD＝２０ＧＨｚ強度が極大になるように制御されている。
一方、偏波モード分散補償器７４では、このパラメータ設定制御信号を受けると、当該制御信号に基づいてパラメータ情報が設定され、光伝送路７３を伝送する光信号に生じた偏波モード分散が補償されるとともに、波長分散補償器８３では、この制御信号を受けると、当該制御信号に基づいて光伝送路７３を伝送する光信号に生じた波長分散が補償される。
このように、極大値もしくは極小値に制御するようにして、それぞれの制御を同時かつ独立に行なえるようになる。
なお、波長分散補償器８３と偏波モード分散補償器７４の制御方法については、制御態様１でもよく、それぞれのモニタ値を絶対値に制御することができる。すなわち、この波長分散制御部２４１ａが、第１強度検出部（強度検出器８０）で検出された第１特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、光伝送路７３中に設けられた波長分散補償器８３に対して波長分散制御量を設定するように構成することもできる。この場合は、偏波モード分散量・波長分散量検出部８１Ｃは、第１強度検出部（強度検出器８０）にて検出された上記第１特定周波数成分の強度から、所定の第２関数による演算を行なうことにより上記伝送光信号の波長分散量を検出するとともに、強度検出器８０にて検出された第１周波数成分の強度から、所定の第１関数演算を行なうことにより上記伝送光信号の偏波モード分散量を検出し、そして、波長分散補償量設定回路８２Ｂは、波長分散量検出部（偏波モード分散量・波長分散量検出部８１Ｃ）にて検出された上記波長分散量に基づいて、上記伝送光信号の波長分散を補償すべく、波長分散補償器８３に対して波長分散制御量を設定するように構成すればよい。
なお、分散補償制御装置２７１は、この図６２に示す強度検出器８０が検出した上記第１特定周波数成分の強度についての情報をモニタ信号として出力しうるように構成することもできる。
また、システム稼働開始時のみに波長分散補償量および偏波モード分散補償量を最適値設定する場合は、必ずしもそれぞれの補償器は「可変」である必要はない。例えば、分散補償ファイバやファイバグレーティング型分散補償器等の「固定」分散補償器を挿入するようにしてもよい。
さらに、システム稼働中、常時、波長分散補償量および偏波モード分散補償量を最適値制御する場合の制御切り換え方法は、上記のそれぞれの制御を独立に時間的に並行して行なう方法、すなわち、上記の偏波モード分散制御ステップと波長分散制御ステップとが独立して実行される方法をとってもよい。あるいは、時間的に重ならないように、時系列的に行なう方法、すなわち、上記の偏波モード分散制御ステップと波長分散制御ステップとが時系列的に実行される方法をとってもよい。
さらに、偏波モード分散補償器及び波長分散補償器は、ＣＰＵ２３９Ａ，２３９Ｂにより制御されているが、これに限らず、同期検波等を用いたアナログ回路による制御方法を用いることも可能である。また、ＣＰＵ２３９Ａ，２３９Ｂの前後にＡ／Ｄ変換器（図示省略）やＤ／Ａ変換器（図示省略）を挿入する場合もあり得る。
このような構成により、第４実施形態にかかる分散補償制御装置２７１が適用される光伝送システム２７０においても、前述した第３実施形態にかかる分散補償制御装置７１が適用される光伝送システム７０とほぼ同様の動作が行なわれる。すなわち、この分散補償制御ステップは、伝送路としての伝送ファイバを介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の第１特定周波数成分が検出され（第１特定周波数成分検出ステップ）、第１特定周波数成分検出ステップにて検出された上記第１特定周波数成分の強度についての情報が検出され（第１強度検出ステップ）、第１強度検出ステップで検出された第１特定周波数成分の強度が極大となるように、光伝送路７３の偏波モード分散量が制御され（偏波モード分散制御ステップ）、第１強度検出ステップで検出された第１特定周波数成分の強度が極大又は極小となるように、光伝送路７３の波長分散量が制御される（波長分散制御ステップ）ようになっている。
このように、本発明の第４実施形態にかかる分散補償制御装置２７１によれば、前述した第３実施形態の場合と同様の利点が得られる。
（Ｅ１）第４実施形態の第１変形例の説明
第４実施形態において、電気段で抽出した２つの異なる周波数成分のどちらか一方、もしくは両方を、主信号系のタイミング抽出に用いる構成にしてもよい。
図６３は本発明の第４実施形態の第１変形例にかかる光伝送システムのブロック図であるが、この図６３に示す分散補償制御装置７０Ａは、タイミング抽出部８４を具備した場合の構成であるが、このタイミング抽出部８４からの信号が、光受信部６へと入力され、主信号系のタイミングがとられる。
この図６３に示す光伝送システム７０Ａも、時分割多重方式を採用した伝送速度Ｂ（ｂ／ｓ）（例えば４０Ｇｂ／ｓ、１０Ｇｂ／ｓ等）の光通信システムである。この光伝送システム７０Ａは、第４実施形態における光伝送システム２７０と比して、タイミング抽出部８４が設けられている点が異なるが、それ以外の点は第４実施形態にかかる光伝送システム２７０とほぼ同様のものである。さらに、本変形例でも、『分散』という単語を、『偏波モード分散』と『波長分散』との両方の意味を含んだ意味で使用することとする。
すなわち、分散補償制御装置７１Ａは、光分岐部７５により取り出された光信号に基づいて光伝送路７３を伝送する光信号に生じる偏波モード分散の状態及び波長分散の状態をモニタするとともに、そのモニタ結果に応じて偏波モード分散補償器７４及び波長分散補償器８３を制御するものであり、図６２に示すように、受光器７８、バンドパスフィルタ（ｆｅ ＢＰＦ）７９、強度検出器８０、偏波モード分散量・波長分散量検出部８１Ｃ、パラメータ設定回路８２、波長分散補償量設定回路８２Ｂ及びタイミング抽出部８４をそなえて構成されている。
ここで、受光器７８、強度検出器８０、パラメータ設定回路８２及び波長分散補償量設定回路８２Ｂは、前述した第４実施形態におけるものと同様の機能及び構成を有するものである。また検出形式１がとられている。
また、バンドパスフィルタ７９は、光伝送路７３を介して受信側に入力される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の第１特定周波数成分〔ｆｅ（Ｈｚ）成分〕を検出するものである。なお、この第１特定周波数成分は、光信号の伝送速度や信号波形に応じて適宜設定されるものであるが、図６２に示す光伝送システム７０Ａでは、偏波モード分散量・波長分散量検出部８１Ｃにて上記偏波モード分散量及び波長分散量を検出する際に用いられる第１特定周波数成分の周波数は、ビットレートに相当する周波数に設定されている。
さらに、偏波モード分散量・波長分散量検出部８１Ｃは、前述した第４実施形態における偏波モード分散量検出部８１及び波長分散量検出部８１Ｂとしての機能を有するものである。
つまり、分散補償制御装置７１Ａは、強度検出器８０にて検出された上記第１特定周波数成分の強度から、前述したような所定の第２関数演算を行なうことにより伝送光信号の波長分散量を検出する波長分散量検出部と、波長分散量検出部にて検出された波長分散量に基づいて、伝送光信号の波長分散を補償すべく、光伝送路７３中に設けられた波長分散補償器８３に対して波長分散制御量を設定する波長分散補償量設定回路８２Ｂとをそなえて構成されることになる。
なお、波長分散補償器８３と偏波モード分散補償器７４の制御方法については、制御態様１でもよい。また、ＣＰＵの前後にＡ／Ｄ変換器（図示省略）やＤ／Ａ変換器（図示省略）を挿入することによって、同期検波等を用いたアナログ回路による制御方法を用いることも可能である。また、システム稼働開始時のみに波長分散補償量および偏波モード分散補償量を最適値設定する場合は、必ずしもそれぞれの補償器は「可変」である必要はない。例えば、分散補償ファイバやファイバグレーティング型分散補償器等の「固定」分散補償器を挿入するようにしてもよい。さらに、システム稼働中、常時、波長分散補償量および偏波モード分散補償量を最適値制御する場合の制御切り換え方法は、上記のそれぞれの制御を独立に時間的に並行して行なう方法、すなわち、上記の偏波モード分散制御ステップと波長分散制御ステップとが独立して実行される方法をとってもよい。あるいは、時間的に重ならないように、時系列的に行なう方法、すなわち、上記の偏波モード分散制御ステップと波長分散制御ステップとが時系列的に実行される方法をとってもよい。
また、タイミング抽出部８４は、バンドパスフィルタ７９にて検出された特定周波数成分に基づいて、受信信号のタイミング抽出を行なうものであり、ＰＬＬ等が用いられる。そして、バンドパスフィルタ７９にて検出された特定周波数成分に基づいて、受信信号のタイミング抽出が行なわれ、取り出されたクロック信号は光受信機７７の光受信部７６に送出される。なお、光受信機７６の光受信部７６では、識別等に当該クロック信号が用いられる。
すなわち、ｆｅ（Ｈｚ）成分は受信波形に同期した信号であるため、タイミング抽出部８４でクロック信号を取り出し、光受信機７６における識別等に用いることができる。
このような構成により、第４実施形態の第１変形例にかかる分散補償制御装置７１Ａが適用される光伝送システム７０Ａにおいても、前述した第４実施形態にかかる分散補償制御装置２７１が適用される光伝送システム２７０とほぼ同様の動作が行なわれる。
このように、本発明の第４実施形態の第１変形例にかかる分散補償制御装置７１Ａによれば、前述した第４実施形態の場合と同様の利点が得られるほか、タイミング抽出部８４によりクロック信号を抽出することにより、光伝送システム７０Ａの光受信機７７の機能を向上させることができる。
（Ｅ２）第４実施形態の第２変形例の説明
図６４は本発明の第４実施形態の第２変形例にかかる光伝送システムのブロック図であるが、バンドパスフィルタを１系統にしたところが異なる。すなわち、第３実施形態の第４変形例に対応して図６０の分散補償制御装置２４５に比して、受光器７８の出力が、バンドパスフィルタ〔ｆｅ ＢＰＦ〕７９にのみ出力されるようになっているところが異なる。
すなわち、この図６４に示す光伝送システム２７１Ｂは、光送信機７２，光受信機７７，光伝送路（伝送ファイバ）７３をそなえるほか、分散補償制御装置２４７をそなえて構成されており、この分散補償制御装置２４７は、受光器７８，バンドパスフィルタ〔ｆｅ ＢＰＦ〕７９，強度検出器８０，パラメータ設定回路８２，波長分散補償量設定回路８２Ｂ，補償量最適化制御部２４６ａ，２４６ｂをそなえて構成されている。ここで、受光器７８，バンドパスフィルタ７９，強度検出器８０，パラメータ設定回路８２，波長分散補償量設定回路８２Ｂ，パラメータ設定回路８２，波長分散補償量設定回路８２Ｂ，補償量最適化制御部２４６ａ，２４６ｂはそれぞれ、上述したものと同様の機能及び構成を有するものであるので、更なる説明は省略する。また、この補償量最適化制御部２４６ａ，２４６ｂはそれぞれ、バンドパスフィルタ２７２ａ，２７２ｂ，位相比較回路２７３ａ，２７３ｂ，低周波発振器２７４ａ，２７４ｂ及び低周波重畳回路２７５ａ，２７５ｂをそなえて構成されている。これらのバンドパスフィルタ２７２ａ，２７２ｂ，位相比較回路２７３ａ，２７３ｂ，低周波発振器２７４ａ，２７４ｂ及び低周波重畳回路２７５ａ，２７５ｂ畳回路３５は、上述したものと同様なものなので、更なる説明を省略する。
また、本変形例でも、この『分散』という単語を、『偏波モード分散』と『波長分散』との両方の意味を含んだ意味で使用することとする。
なお、図示は省略するが、システム稼働前に、偏波モード分散補償量及び波長分散補償量を示すパラメータ情報の最適値を求めるための、偏波モード分散量検出部及び波長分散検出部と、強度検出器８０の出力を切り換えるスイッチとを設けて構成することもできる。
また、ＣＰＵの前後にＡ／Ｄ変換器（図示省略）やＤ／Ａ変換器（図示省略）を挿入することによって、同期検波等を用いたアナログ回路による制御方法を用いることも可能である。また、システム稼働開始時のみに波長分散補償量および偏波モード分散補償量を最適値設定する場合は、必ずしもそれぞれの補償器は「可変」である必要はない。例えば、分散補償ファイバやファイバグレーティング型分散補償器等の「固定」分散補償器を挿入するようにしてもよい。
また、この制御方法は、制御態様２を用いているが、制御態様１を使用してもよい。さらに、システム稼働中、常時、波長分散補償量および偏波モード分散補償量を最適値制御する場合の制御切り換え方法は、上記のそれぞれの制御を独立に時間的に並行して行なう方法、すなわち、上記の偏波モード分散制御ステップと波長分散制御ステップとが独立して実行される方法をとってもよい。あるいは、時間的に重ならないように、時系列的に行なう方法、すなわち、上記の偏波モード分散制御ステップと波長分散制御ステップとが時系列的に実行される方法をとってもよい。
このような構成によって、この光伝送システム２７１Ｂにおいては、光送信機７２から送信された伝送速度Ｂ（ｂ／ｓ）の光信号は光伝送路７３を介して光受信機７７に伝送される。そして、伝送される光信号に生じた波長分散及び偏波モード分散を補償すべく、光分岐部７５により、光伝送路７３を介して伝送される光信号の一部が取り出され、取り出された光信号（モニタ光）が分散補償制御装置２４７に送出される。そして、光分岐部７５により取り出された光信号は受光器７８にてＯ／Ｅ変換されてから、バンドパスフィルタ７９に入力される。このバンドパスフィルタ７９では、ベースバンドスペクトル中の第１特定周波数成分〔ｆｅ（Ｈｚ）成分〕が検出される（特定周波数成分検出ステップ）。続いて、強度検出器８０により、バンドパスフィルタ７９にて検出された上記第１特定周波数成分の強度が検出される（強度検出ステップ）。
続いて、補償量最適化制御部２４６ａにおいては、強度検出器８０からの第１特定周波数成分の強度に含まれる低周波信号成分が零となるように、パラメータ設定回路８２におけるパラメータ設定を制御することにより、上記伝送光信号の偏波モード分散の補償量が最適化される。そして、パラメータ設定制御信号が、補償量最適化制御部２４６ａの低周波重畳回路２７５ａを介して光受信機７７内に設けられた偏波モード分散補償器７４に対して出力され、偏波モード分散補償器７４では、このパラメータ設定制御信号を受けると、当該制御信号に基づいてパラメータ情報が設定され、光伝送路７３を伝送する光信号に生じた偏波モード分散が補償される。なお、パラメータ設定回路８２では、位相比較回路２７３ａによる位相比較の結果得られる信号の符号を検出することによって、遅延量Δτが正負のいずれの方向にずれているかが判別されるので、Ｂ／２（Ｈｚ）成分中のｆ0（Ｈｚ）強度変調成分がなくなる方向に遅延量Δτを変化させるためのパラメータ設定制御信号が生成されて出力される。さらに、低周波重畳回路２７５ａは、パラメータ設定回路８２からのパラメータ設定制御信号に低周波発振器２７４ａからの低周波信号（ｆ0（Ｈｚ）信号）を重畳して出力している。
同様に、補償量最適化制御部２４６ｂにおいては、同じく強度検出器８０からの第１特定周波数成分の強度に含まれる低周波信号成分が零となるように、波長分散補償量設定回路８２Ｂにおける波長分散補償量を制御することにより、上記伝送光信号の波長分散補償量が最適化される。
このように、本発明の第４実施形態の第２変形例にかかる分散補償制御装置２４７によれば、伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の第１特定周波数成分の強度を検出して、検出された第１特定周波数成分の強度から、所定の第１関数演算を行なうことにより伝送光信号の偏波モード分散量を検出することにより、伝送光信号に生じた偏波モード分散を簡便に検出することができる。
またこのようにして、システム稼働中は、光伝送路７３の経時変化に対して、遅延量Δτが常に最適値に保たれるほか、偏波モード分散量及び波長分散量を検出し、検出されたそれぞれの量に基づいて、伝送光信号に生じた各パラメータ情報を設定することにより、偏波モード分散及び波長分散量とを補償して光信号の伝送波形の劣化を防ぐことができ、高速光信号の長距離伝送を行なうために寄与する利点がある。さらに、補償量最適化制御部２４６ａ，２４６ｂをそなえているので、伝送光信号の偏波モード分散及び波長分散量の補償量を最適化することができるとともに、偏波モード分散及び波長分散を補償する際のフィードバック制御が自動的に行なえることができる。
（Ｆ）その他
上述した上述した第３実施形態及び第３実施形態の各変形例と、第４変形例並びに第４実施形態の各変形例の制御方法は、偏波モード分散と波長分散との両方が同一の制御態様２或いは制御態様１による制御をとっていた。しかし、これらを、混在させて制御を行なうことも可能である。すなわち、偏波モード分散制御は、制御態様１をとって、波長分散制御は制御態様２をとるというやり方でもよく、逆に、偏波モード分散制御は、制御態様２をとって、波長分散制御は制御態様１をとるというやり方をとっても制御は可能となる。また、補償量最適化制御を行なう際の制御方法も、制御態様１を用いてもよい。さらに、第３実施形態及びその変形例並びに第４実施形態及びその変形例では、波長分散補償器８３と偏波モード分散補償器７４との位置を入れ換えても実施可能である。
さらに、第２実施形態における偏波モード分散制御において、γとΔτCの制御及びα・βとΔτcとの制御に関しても同様に２種類の制御態様を混在して制御を行なうことができる。また、所定の制御値を見つけるために、制御態様１と制御態様２とを組み合わせてもよく、まず、大きく制御態様１によって所定の制御値の近傍の値を得た後に、制御態様２によってその近傍から極値を探索するような制御態様をとってもよい。これらを、次の（１），（２）に示す。
（１）γとΔτCの制御
第１実施形態において、光強度分岐光γは、送信側でのみ制御可能であって、このような制御可能な構成は、図１９，２１，２７〜３０に示した構成である。
これらの構成においては、γとΔτCをそれぞれ制御態様１によって制御量を求めているが、γは制御態様１かつΔτCは制御態様２、又は、γは制御態様２かつΔτC制御態様１、又は、γとΔτCがそれぞれ制御態様２を用いるようにして制御を行なうこともできる。また、大きく制御態様１によって所定の制御値の近傍の値を得た後に、制御態様２によってその近傍から極値を探索するような制御態様をとってもよい。
（２）α，βとΔτCの制御
同様に、第２実施形態における制御は、α，βとΔτCはそれぞれ制御態様２によって制御量を求めているが、α，βは制御態様２のままでΔτCが制御態様１を用いこともできる。また、大きく制御態様１によって所定の制御値の近傍の値を得た後に、制御態様２によってその近傍から極値を探索するような制御態様をとってもよい。
また、上述した各実施形態及び各変形例においての検出周波数値は、ＲＺ信号，ＯＴＤＭ信号に対してはｆｅ＝Ｂ（Ｈｚ）を、また、ＮＲＺ信号に対してはｆｅ＝Ｂ／２（Ｈｚ）を使用している。この周波数値は、バンドパスフィルタで抽出される伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の第１特定周波数成分として、伝送光信号におけるベースバンドスペクトルの成分が時間的に安定して得られる周波数であれば、その他の周波数を設定することもできる。
さらに、特定周波数が、ビットレートの１／２に相当する周波数に設定された場合には、上述した各実施形態及び各変形例における伝送光信号は、ＮＲＺ信号のほか、ＲＺ光信号，光時分割多重信号を含むあらゆる光変調方式が適用可能である。
第１実施形態にて説明した遅延量補償器としては、図５に示すもののほか、図６５に示すような遅延量補償器４Ａ’も用いることができる。ここで、遅延量補償器４Ａ’は、遅延量可変の遅延量補償器であり、図６５に示すように、偏波制御器４Ａ−２、偏波ビームスプリッタ（ＰＢＳ：Polarization Beam Splitter）４Ａ−５、４Ａ−６及び可変光遅延器４Ａ−７をそなえて構成されている。
偏波制御器４Ａ−２は、２つの伝送路の偏波モード主軸成分がＴＥ、ＴＭ偏波になるように制御するものであり、１／４波長板（λ／４板）４Ａ−２１、１／２波長板（λ／２板）４Ａ−２２及びアクチュエータ４Ａ−２３、４Ａ−２４から構成されている。また、偏波ビームスプリッタ４Ａ−５は、偏波制御器４Ａ−２を介して入力された光信号を２つに分離するものであり、可変光遅延器４Ａ−７は、偏波ビームスプリッタ４Ａ−５で分離された一方の光成分に遅延差を可変に与えるものであり、偏波ビームスプリッタ４Ａ−６は、偏波ビームスプリッタ４Ａ−５からの光成分と可変光遅延器４Ａ−７からの光成分とを合波するものである。
なお、偏波制御器４Ａ−２を構成するアクチュエータ４Ａ−２３、４Ａ−２４及び可変光遅延器４Ａ−７は、それぞれパラメータ設定回路１５からのパラメータ設定制御信号を受けるようになっており、また、遅延量補償器４Ａ’としての最適制御は、偏波制御器４Ａ−２での偏波方向及び可変光遅延器４Ａ−７で与える遅延差に対して行なわれる。
さらに、上述した各実施形態においては、偏波モード分散補償器や波長分散補償器が、光送信機又は光受信機に設けられた場合について説明したが、これに限定されず、伝送光信号を中継する中継装置に設けることもできる。このときは、パラメータ設定回路又は波長分散補償量設定回路が、上記中継装置に設けられた偏波モード分散補償器又は波長分散補償器に対して、各制御信号を出力するように構成されることになる。
【産業上の利用可能性】
以上詳述したように、本発明に関連する技術の偏波モード分散量検出方法によれば、伝送光信号におけるベースバンドスペクトル中の特定周波数成分の強度を検出して、検出された特定周波数成分の強度から、所定の関数演算を行なって伝送光信号の偏波モード分散量を検出することにより、又は、最大値制御により、伝送光信号に生じた偏波モード分散を簡便に検出することができる利点がある。
本発明では、偏波モード分散量を検出し、検出された偏波モード分散量に基づいて、伝送光信号に生じた偏波モード分散を補償して光信号の伝送波形の劣化を防ぐことができ、高速光信号の長距離伝送の実現に寄与する。
また、本発明では、偏波モード分散量を検出し、検出された偏波モード分散量に基づいて、伝送光信号に生じた偏波モード分散を補償するとともに、波長分散量を検出し、検出された波長分散量に基づいて、伝送光信号に生じた波長分散を補償して、偏波モード分散及び波長分散の影響による光信号の伝送波形の劣化を防いで、高速光信号の長距離伝送の実現に寄与する。
【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（ａ）】
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【図８（ｂ）】
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【図８（ｃ）】
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【図８（ｄ）】
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【図８（ｅ）】
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【図９】
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【図１０（ａ）】
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【図１０（ｂ）】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４（ａ）】
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【図１４（ｂ）】
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【図１５】
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【図１６（ａ）】
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【図１６（ｂ）】
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【図１６（ｃ）】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６（ａ）】
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【図２６（ｂ）】
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【図２６（ｃ）】
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【図２６（ｄ）】
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【図２６（ｅ）】
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【図２６（ｆ）】
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【図２６（ｇ）】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１（ａ）】
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【図３１（ｂ）】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４（ａ）】
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【図３４（ｂ）】
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【図３４（ｃ）】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４（ａ）】
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【図４４（ｂ）】
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【図４５（ａ）】
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【図４５（ｂ）】
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【図４６（ａ）】
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【図４６（ｂ）】
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【図４７（ａ）】
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【図４７（ｂ）】
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【図４８（ａ）】
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【図４８（ｂ）】
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【図４９（ａ）】
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【図４９（ｂ）】
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【図５０（ａ）】
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【図５０（ｂ）】
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【図５１（ａ）】
0003880635.tif 000080
【図５１（ｂ）】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１（ａ）】
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【図７１（ｂ）】
0003880635.tif 000102
【図７２（ａ）】
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【図７２（ｂ）】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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