(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出力される光を変調する変調手段と、
該変調された光を波長分散測定光として伝送路に送出する送出手段と、
所定の周波数の局部発振光を生成する局部発振光生成手段と、該局部発振光を前記変調光に合波する合波手段と、を備え、変調光のヘテロダイン検波を行う、該伝送路を伝搬した変調光を受光する受光手段と、
該受光された変調光から、変調光のサイドバンド信号を抽出するフィルタ手段と、
該サイドバンド信号の異なる周波数帯成分の位相差を検出する位相差検出手段と、
を備え、該位相差から該伝送路の波長分散値を算出することを特徴とする波長分散測定装置。
【請求項２】
第１の周波数の電気信号に第２の周波数の電気信号を重畳した信号を用いて、光源から出力される光を変調する変調手段と、
該変調された光を波長分散測定光として伝送路に送出する送出手段と、
該伝送路を伝搬した変調光を受光する受光手段と、
該受光された変調光から、変調光のサイドバンド信号を抽出するフィルタ手段と、
該サイドバンド信号の異なる周波数帯成分の位相差を検出する位相差検出手段と、
を備え、該位相差から該伝送路の波長分散値を算出することを特徴とする波長分散測定装置。
【請求項３】
前記受光手段は、変調光の光周波数を電気信号の電気周波数に変換する変換手段を有し、前記フィルタ手段は電気信号のサイドバンド信号を抽出することを特徴とする請求項２に記載の波長分散測定装置。
【請求項４】
第１の周波数と第２の周波数の電気信号それぞれに、第３の周波数の電気信号を重畳した信号を用いて、光源から出力される光を変調する変調手段と、
該変調された光を波長分散測定光として伝送路に送出する送出手段と、
該伝送路を伝搬した変調光を受光する受光手段と、
該受光された変調光から、変調光のサイドバンド信号を抽出するフィルタ手段と、
該サイドバンド信号の異なる周波数帯成分の位相差を検出する位相差検出手段と、
を備え、該位相差から該伝送路の波長分散値を算出することを特徴とする波長分散測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ伝送路の分散測定装置に関し、特には、光ファイバ伝送路の分散値をモニタし、分散補償を最適に行うための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在１０Ｇｂ／ｓ光伝送システムの実用化が開始されているが、近年の急激なネットワーク利用の増加によりさらなるネットワーク大容量化の要求が高まっている。伝送速度１０Ｇｂ／ｓ以上では分散補償を高精度に行う必要があるために、伝送路の分散値を正確に測定することが不可欠になる。
【０００３】
伝送速度１０Ｇｂ／ｓ以上の光伝送システムにおいて、波長分散トレランスが非常に小さく、例えば４０Ｇｂ／ｓのＮＲＺ方式の波長分散トレランスは１００ｐｓ／ｎｍ以下である。これに対し、陸上光伝送システムの場合、中継区間は必ずしも一定ではなく、約１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの１．３μｍ零分散シングルモードファイバ（ＳＭＦ：Single  Mode  Fiber ）を用いたシステムの場合、中継区間が数ｋｍ異なっただけで、波長分散トレランスを逸脱してしまう。
【０００４】
しかし、通信業者が所有する光ファイバネットワークにおいては、現状、中継区間毎の距離や波長分散値の多くは、正確に把握されていない。また、波長分散値は光ファイバの温度や光ファイバに加わる応力等により経時的に変化するために、システム運用開始時だけでなく、システム運用中も波長分散量を厳密に測定しながら、中継区間毎の分散補償量を適切に設定することが必要とされる。例えば、５００ｋｍのＤＳＦ（Dispersion  Shifted  Fiber）伝送路において１００℃の温度変化が生じる場合、波長分散変化量は、ＮＲＺ信号の波長分散トレランスとほぼ同等の約１０５ｐｓ／ｎｍとなる。
0004004720.tif 000002
ここで伝送路の分散スロープは、後述するように分散量の微分値（ｐｓ／ｎｍ2 ／ｋｍ）である。
【０００５】
従って、自動的に分散量を測定するシステムは、ＳＭＦ伝送路だけではなく、１．５５μｍ零分散シフトファイバ（ＤＳＦ）やＮＺ−ＤＳＦ伝送路を用いたシステムでも不可欠である。
【０００６】
現在行われている波長分散モニタ法としては、
１．ツインパルス法
２．光位相比較法
が挙げられる。
【０００７】
図１４は、ツインパルス法を用いた波長分散測定装置の概略構成図である。
ツインパルス法は、２つの異なる波長の光パルス信号を用い、被測定ファイバ伝送後の２つのパルスの遅延差を測定し、波長分散量（群遅延）を求める方法である。この場合、異なる波長の２つのＬＤと、それぞれに駆動部を必要とする。
【０００８】
まず、パルス発生器１０から電気信号のパルスを生成すると共に、群遅延測定器（サンプロ）１７に測定開始のためのトリガ信号を送信する。パルス発生器１０から送出された電気パルスは、２つの駆動部１１−１、１１−２に入力され、それぞれ、波長λ１とλ２の光を出力するＬＤ１２−１、１２−２に光パルスを同時に出力させる。ＬＤ１２−１と１２−２で生成された光パルスは、ハーフミラー１３あるいは、カプラなどの光合波器によって合波され、光ファイバ伝送路１４を伝搬される。光ファイバ伝送路１４を伝搬した２つの光パルスは、検出器１５において検出され、光パルスの検出結果が群遅延測定器１７に送られる。一方、パルス発生器１０から出力されたトリガ信号は、遅延回路１６において、光ファイバ伝送路を光パルスが伝搬するのに必要な時間だけ遅延されて、群遅延測定器１７の起動トリガ信号として、群遅延測定器１７に入力される。
【０００９】
群遅延測定器１７では、検出器１５によって検出された２つの光パルスの到着時間の差異を検出し、波長λ１の光パルスと波長λ２の光パルスの群遅延時間を算出する。
【００１０】
図１６（ａ）、（ｂ）は、ツインパルス法における光パルスの伝搬状態の様子を示す図である。
図１６（ａ）に示されるように、波長λ１とλ２の光パルスが同時に生成され、合波されて、出力される。このとき、波長λ１とλ２の光パルスは、同時に出力されるので、合波されたときには、図１６（ａ）の右に示されているように、１つのパルスとなって伝送路に入力される。しかし、伝送路が有する波長分散によって、群遅延が生じ、受信側で光パルスを受信する場合には、図１６（ｂ）に示すように、波長λ１の光パルスと波長λ２の光パルスは、時間差をおいて受信される。なお、ここでは、波長λ１の光パルスの方が波長λ２の光パルスよりも群遅延が大きいとしている。
【００１１】
従って、波長λ１と波長λ２のそれぞれの光パルスの到着時間の差で群遅延時間が、更に、λ１とλ２の波長差を用いて波長分散量が算出できる。
図１５は、光位相比較法を用いた波長分散測定装置の概略構成図である。
【００１２】
光位相比較法は、群遅延時間差を直接測定するのではなく、群遅延時間差により生じる光の変調信号間の位相差から求める方法である。
まず、パルス発生器１０において、電気パルスが生成される。これと同時に、位相検出器１８に光パルスの伝搬時間の測定基準時刻を知らせるトリガ信号を送信する。
【００１３】
パルス発生器１０から送出された電気パルスは、駆動部１１に入力され、ＬＤ１２からある波長λの光パルスを出力させる。この光パルスは、伝送路１４を伝搬し、光検出器１５で検出される。光検出器１５は、光パルスを検出したことを示す信号を位相検出器１８に入力する。位相検出器１８は、先に、パルス発生器１０からトリガ信号を受け取った時刻を基準として、どのくらいの時間後に光パルスが到着したかを測定する。
【００１４】
同様に、今度は、ＬＤ１２の送出する光パルスの波長を変えて、上記測定を繰り返す。すると、伝送路１４の有する波長分散によって、異なる波長で送出された光パルスが基準時刻からどのくらいの時間後に受信側で検出されたかを示す、光パルスの伝搬時間が異なってくる。この伝搬時間の差が群遅延時間差である。このようにして、群遅延時間差が求まると、波長差と、この群遅延時間差から伝送路の波長分散が求まる。
【００１５】
図１６（ｃ）は、光位相比較法における光パルスの様子を示したものである。
パルス発生器１０から位相検出器１８に入力されるトリガ信号の入力時刻を基準とする場合、波長λ１と波長λ２の光パルスは、基準時刻において、ほぼ、伝搬距離の差がない状態である。すなわち、基準時刻は、ＬＤ１２から光パルスが出力された直後、あるいは、光パルスが出力される瞬間などであるので、まだ、伝送路の波長分散の影響を受けていない。しかし、波長λ１の光パルスが光検出器１５で検出されるときには、伝送路の波長分散の影響を受けた状態で伝送路を伝搬した後である。同じく、波長λ２の光パルスも、光検出器１５で検出される時には、伝送路の波長分散の影響を受けた状態で伝送路を伝搬した後である。
【００１６】
ここで、波長λ１の方が波長λ２よりも波長分散が大きいとすると、波長λ１光パルスの方が、波長λ２の光パルスよりも伝送路を伝搬する速度が遅くなるので、伝送路１４を伝搬して光検出器１５で検出されるまでの時間が大きくなる。従って、波長λ１と波長λ２の光パルスの光検出器１５への到着時間の差を検出することにより、伝送路の波長分散によって生じる群遅延時間を計測することができる。すると、群遅延時間と波長差から波長分散を測定することが出来る。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらの方法は、伝送路の伝搬時間を含んで、２波の群遅延時間差を位相差から求めるため伝送路の伝搬遅延時間を正確に求める必要があり、また、ＬＤや駆動部の部品点数が多く、更に、受信端ＧＨｚオーダーでの位相比較をおこなうために高いＳＮＲが必要とされ、そのための波長分散モニタ光の受信端での光ＳＮＲ確保が難しいという課題が有る。
【００１８】
本発明の課題は、部品点数が少なく、光ＳＮＲの問題を生じない波長分散測定装置を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の波長分散測定装置は、光源から出力される光を変調する変調手段と、該変調された光を波長分散測定光として伝送路に送出する送出手段と、該伝送路を伝搬した変調光を受光する受光手段と、該受光された変調光から、変調光のサイドバンド信号を抽出するフィルタ手段と、該サイドバンド信号の異なる周波数帯成分の位相差を検出する位相差検出手段とを備え、該位相差から該伝送路の波長分散値を算出することを特徴とする。
【００２０】
本発明の波長分散測定方法は、（ａ）光源から出力される光を変調するステップと、（ｂ）該変調された光を波長分散測定光として伝送路に送出するステップと、（ｃ）該伝送路を伝搬した変調光を受光するステップと、（ｄ）該受光された変調光から、変調光のサイドバンド信号を抽出するステップと、（ｅ）該サイドバンド信号の異なる周波数帯成分の位相差を検出するステップとを備え、該位相差から該伝送路の波長分散値を算出することを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、波長分散測定光のサイドローブの波長の違いを使って、波長分散値を測定するので、伝送路の伝搬遅延時間を測定する必要が無く、装置の回路構成が簡単になり、回路点数が減る。また、ヘテロダイン検波を使ってサイドバンド信号を抽出すれば、光周波数から電気周波数に周波数帯を落とせるので、サイドバンド信号間の位相差を電気信号測定などにより正確に検出できるから、位相差の検出時に含まれるノイズの量を減らすことが出来、従って、光ＳＮＲを改善することが出来る。
【００２２】
【発明の実施の形態】
まず、一般に位相差と分散量との関係を説明する。
伝送路の単位長さ当たりの伝搬時間をｔとする。このｔは、波長によって変化するのでｔ（λ）とする。分散量は、波長の変化に対応する伝搬遅延時間の変化として、次のように定義できる。
【００２３】
分散量＝ｄｔ（λ）／ｄλ
分散量の変化量は分散スロープと呼ばれ、つぎのように定義される。
分散スロープ＝ｄ（ｄｔ（λ）／ｄλ）／ｄλ
分散量を離散化すると、以下の如くなる。
【００２４】
ｄｔ／ｄλ＝Δｔ／Δλ
ここで、周知のように、伝搬遅延時間の変化量Δｔは、位相差Δθに比例する。
【００２５】
Δｔ∝１／ｆ×Δθ
従って、分散量は、周波数の違いに対応する位相差Δθを測定することにより得られる。
【００２６】
本発明の一実施形態においては、１組の光源と強度変調器を用いて、高周波信号（ｆ1 ）により強度変調し、その結果生成される変調サイドバンド信号の群遅延時間差を求めて伝送路の波長分散量を測定する。また、本発明の他の実施形態では、２つの異なる周波数の高周波信号（ｆ1 、ｆ2 ）により強度変調し、その結果生成される異なる波長の変調サイドバンド信号の群遅延時間差から伝送路の波長分散量を測定する。
【００２７】
図１は、本発明の波長分散測定装置の第１の実施形態を説明する図である。
まず、送信側では、強度変調器の駆動信号として、低周波信号ｆm を重畳した単一周波数（ｆ1 ）の高周波信号を用いる。従って、周波数ｆm の電気信号を発振する低周波発振器２０と、周波数ｆ1 の電気信号を発振する高周波発振器２１を設け、低周波重畳回路２２において、高周波信号に低周波信号を重畳する。そして、低周波信号の重畳された高周波信号を光強度変調器２３に印加し、周波数ｆs の光を出力するＬＤ３１からの光を強度変調する。
【００２８】
光強度変調器２３から出力される光のスペクトルを図２（ａ）に示す。
ＬＤ３１の光発振周波数ｆs に対して対称に、ｆs −ｆ1 、ｆs ＋ｆ1 の光サイドバンドが生じ、更にそれぞれに低周波重畳による−ｆm と＋ｆm のサブサイドバンドが生じる。
【００２９】
この波長分散測定光が伝送路を伝搬すると、伝送路の波長分散により、サイドバンド間に伝搬遅延差が生じるので、これを受信端で検出する。
このとき、受信側に発振周波数ｆL （＝ｆs −Δｆ）の局部発振光源を用意し、伝送路を伝搬してきた波長分散測定光とのヘテロダイン検波を行う。すなわち、波長分散測定光が伝送路２４を伝搬してきた後、光合波器２５において、局部発信ＬＤ３２からの局部発振光と合波され、受信用のＰＤ（Photo  Diode）２６において検出される。波長分散測定光と局部発振光が合波される前の光スペクトル配置を図２（ｂ）に示す。また、ＰＤ２６におけるヘテロダイン検波後の電気段での周波数スペクトルを図２（ｃ）に示す。
【００３０】
このようにしてヘテロダイン検波して得た信号をアンプ２７で増幅した後、２分岐し、それぞれにΔｆ−ｆ1 とΔｆ＋ｆ1 を中心波長とするバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２８−２、２８−１を用いて２つのサイドバンド成分を抽出する。次に、それぞれの強度検出を強度検出器２９−１、２９−２で行うことにより、送信側で重畳した周波数ｆm で強度変化する信号が得られる。この２つの強度変調信号の位相差がｆs −ｆ1 とｆs ＋ｆ1 の光サイドバンドの伝搬遅延差に相当する。
【００３１】
本実施形態の波長分散測定原理をｆs −ｆ1 とｆs ＋ｆ1 の光サイドバンドに限定して表式化すると、以下のように表される。
光強度変調器の駆動信号：Ｆm （ｔ）ｃｏｓ（２πｆ1 ｔ）
低周波重畳信号：Ｆm （ｔ）＝Ａｃｏｓ（２πｆm ｔ＋β）［ここで、Ａ、βは、任意の定数］
伝送後の光信号：Ｆm （ｔ）ｃｏｓ（２πｆ1 ｔ）＋Ｆm （ｔ−τ）ｃｏｓ（２πｆ1 （ｔ−τ））［ここで、τは、２つのサイドモード間の伝搬遅延時間差］
ヘテロダイン後の電気信号：Ｆm （ｔ）ｃｏｓ（２π（Δｆ−ｆ1 ）ｔ）＋Ｆm （ｔ−τ）ｃｏｓ（２π（Δｆ＋ｆ1 ）ｔ−２πｆ1 τ））
以下に上記の各式の導出過程の要部をより具体的に説明する。
【００３２】
式Ｆm （ｔ）＝Ａｃｏｓ（２πｆm ｔ＋β）を式Ｆm （ｔ）ｃｏｓ（２πｆ1 ｔ）に代入すると、
Ｇ（ｔ）＝Ａｃｏｓ（２πｆm ｔ＋β）ｃｏｓ（２πｆ1 ｔ）
となるが、これを複素表現の波としてＦm （ｔ）ｅｘｐ（ｊ２πｆ1 ｔ）と表現する。すなわち、Ｇ（ｔ）は、Ｆm （ｔ）ｅｘｐ（ｊ２πｆ1 ｔ）の実部である。
【００３３】
伝送後の光信号についてみると、ｆ1 をｆm で変調した変調器の出力は、図２（ａ）のようにｆs を中心としてｆs −ｆ1 とｆs ＋ｆ1 のサイドバンドを持つスペクトルとなるが、その変調器の出力は、複素表現では、光信号をＥs ＝ｅｘｐ（ｊ２πｆs ｔ）とすれば、光強度変調器は、かけ算動作するので、Ｆm （ｔ）・ｅｘｐ（ｊ２πｆ1 ｔ）・Ｅs と、Ｆm （ｔ）・ｅｘｐ（−ｊ２πｆ1 ｔ）・Ｅs と、Ｅs との３つの和で説明される。伝送後の光信号のサイドバンドのみの実部を考えれば、
Ｆm （ｔ）ｃｏｓ（２πｆ1 ｔ）＋Ｆm （ｔ−τ）ｃｏｓ（２πｆ1 （ｔ−τ））となる。ここで、τは２つのサイドモード間の伝搬遅延時間差である。
【００３４】
ヘテロダイン光合波器の入力時点では、更に、ｅｘｐ（ｊ２πｆL ｔ）が加わって、
Ｅ＝Ｆm （ｔ）ｅｘｐ（ｊ２π（ｆs −ｆ1 ）ｔ）＋Ｆm （ｔ）ｅｘｐ（ｊ２πｆs ｔ）＋Ｆm （ｔ）ｅｘｐ（ｊ２π（ｆs ＋ｆ1 ）ｔ）＋ｅｘｐ（ｊ２πｆL ｔ）
となる。
【００３５】
さらに、ヘテロダイン検波は、Ｅ・Ｅ* であるから（Ｅ* はＥの複素共役）、
Ｅ・Ｅ* ＝｛Ｆm （ｔ）ｅｘｐ（ｊ２π（ｆs −ｆ1 ）ｔ）＋ｅｘｐ（ｊ２πｆs ｔ）＋Ｆm （ｔ）ｅｘｐ（ｊ２π（ｆs ＋ｆ1 ）ｔ）＋ｅｘｐ（ｊ２πｆL ｔ）｝×｛Ｆm （ｔ）ｅｘｐ（−ｊ２π（ｆs −ｆ1 ）ｔ）＋ｅｘｐ（−ｊ２πｆs ｔ）＋Ｆm （ｔ）ｅｘｐ（−ｊ２π（ｆs ＋ｆ1 ）ｔ）＋ｅｘｐ（−ｊ２πｆL ｔ）｝
となる。
【００３６】
ここで、主な項だけを考慮すると｛Ｆm （ｔ）ｅｘｐ（ｊ２π（ｆs −ｆ1 ）ｔ）＋ｅｘｐ（ｊ２πｆs ｔ）＋Ｆm （ｔ）ｅｘｐ（ｊ２π（ｆs ＋ｆ1 ）ｔ）＋ｅｘｐ（ｊ２πｆL ｔ）｝とｅｘｐ（−ｊ２πｆL ｔ）との積だけである。
【００３７】
更に、サイドバンドの相互の遅れτを考慮すると、サイドバンドの一方は、
Ｆm （ｔ）・ｅｘｐ（ｊ２π（ｆs −ｆ1 ）ｔ）×ｅｘｐ（−ｊ２πｆL ｔ）＝Ｆm （ｔ）・ｅｘｐ（ｊ２π（ｆs −ｆL −ｆ1 ）ｔ）
となり、サイドバンドの他方は、
Ｆm （ｔ−τ）・ｅｘｐ（ｊ２π（ｆs ＋ｆ1 ）（ｔ−τ））×ｅｘｐ（−ｊ２πｆL ｔ）
＝Ｆm （ｔ−τ）・ｅｘｐ（ｊ２π（ｆs ＋ｆ1 −ｆL ）（ｔ−τ）・ｅｘｐ（２πｆL τ）
これを、実部だけを表現し、ヘテロダイン後の電気信号のサイドバンドは、
Ｆm （ｔ）ｃｏｓ（２π（Δｆ−ｆ1 ）ｔ）＋Ｆm （ｔ−τ）ｃｏｓ（２π（Δｆ＋ｆ1 ）（ｔ−τ）））となる。
【００３８】
ここで、τ＝Δｔであり、これを測定すれば、前述のように、分散量を測定する場合、図２（ｃ）のようにΔｆという周波数の低い領域で測定できる。ここで、Δｆ＝ｆs −ｆL である。
【００３９】
図３は、本発明の波長分散測定装置の別の実施形態を示す図である。
送信側では、強度変調器の駆動信号として、低周波信号ｆm を重畳した２種類の単一周波数（ｆ1 、ｆ2 ）の高周波信号を加算した信号を用いる。すなわち、低周波発振器２０、高周波発振器＃１、＃２を設け、それぞれの高周波に低周波重畳回路３６−１、３６−２において、低周波を重畳し、加算回路３７において、２つの信号を加算して、光強度変調器に印加する。光強度変調器の変調用光としては、ＬＤ３１からの周波数ｆs の光を用いる。
【００４０】
上記構成により生成される光スペクトルを図４（ａ）に示す。
波長分散モニタ光の発振周波数ｆs に対して対称に、ｆs −ｆ2 、ｆs −ｆ1 、ｆs ＋ｆ1 、ｆs ＋ｆ2 の光サイドバンドが生じ、更にそれぞれに低周波重畳による−ｆm と＋ｆm のサブサイドバンドが生じる。
【００４１】
この波長分散測定光（光強度変調器２３において変調された光信号）が伝送路を伝搬すると、伝送路の波長分散により、それぞれのサイドバンド間に伝搬遅延差を生じる。本実施形態では、受信端で４つのサイドバンドのうちｆs −ｆ2 とｆs −ｆ1 を選択し、それらの伝搬遅延差を検出する。その方法として、受信側に発振周波数ｆL （＝ｆs −Δｆ）の局部発振光源を用意し、伝送路を伝搬してきた波長分散モニタ光とのヘテロダイン検波を行う。
【００４２】
すなわち、波長分散測定光が伝送路２４を伝搬した後、光合波器２５において、局部発振ＬＤ３２と合波される。このときのスペクトル配置を図４（ｂ）に示す。そして、局部発振光の合波された波長分散測定光をＰＤ２６において受光し、電気信号に変換する。ヘテロダイン検波後の電気段でのスペクトルを図４（ｃ）に示す。
【００４３】
この信号は、アンプ２７において増幅された後、２分岐され、それぞれにΔｆ−ｆ2 とΔｆ−ｆ1 のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２８−１、２８−２を用いて２つのサイドバンド成分が抽出される。次に、強度検出器２９−１、２９−２で、それぞれのサイドバンド成分の強度検出を行うことにより、送信側で重畳した周波数ｆm で強度変化する信号が得られる。そして、強度検出器２９−１、２９−２で検出された信号の位相差を位相比較器３０で測定する。この２つの強度変調信号の位相差がｆs −ｆ2 とｆs −ｆ1 の光サイドバンドの伝搬遅延差に相当する。
【００４４】
本実施形態の波長分散測定原理をｆs −ｆ2 とｆs −ｆ1 の光サイドバンドに限定して表式化すると、以下のように表される。
駆動信号：Ｆm （ｔ）ｃｏｓ（２πｆ1 ｔ）＋Ｆm （ｔ）ｃｏｓ（２πｆ2 ｔ＋α）
低周波重畳信号：Ｆm （ｔ）＝Ａｃｏｓ（２πｆm ｔ＋β）
伝送後の光信号：Ｆm （ｔ）ｃｏｓ（２πｆ1 ｔ）＋Ｆm （ｔ−τ）ｃｏｓ（２πｆ2 （ｔ−τ）＋α）
［ここで、τは、伝送路の波長分散によるｆ1 周波数の光に対するｆ2 周波数の光の伝搬遅延時間差
ヘテロダイン後の電気信号
Ｆm （ｔ）ｃｏｓ（２π（Δｆ−ｆ1 ）ｔ）＋Ｆm （ｔ−τ）ｃｏｓ（２π（Δｆ−ｆ2 ）ｔ−２πｆ2 τ＋α）
図３の送信側において２つの高周波信号に重畳する低周波信号の位相を確定する必要がある。もし、送信側で位相差がある場合は、受信側の位相比較において、その分を相殺する必要がある。
【００４５】
また、図１及び図３の受信側の位相比較器へ入力される２つの信号振幅をそろえる必要があり、位相比較の手前において振幅飽和（リミット）をかける必要がある。
【００４６】
本発明の実施形態により、既存伝送路の波長分散量を高精度でモニタできることにより、超高速光伝送システムにおける分散補償を高精度に行うことができる。
【００４７】
なお、上記実施形態においては、波長分散を測定するための信号をバンドパスフィルタを用いて抽出しているので、強度測定器に入力される周波数範囲が狭くなり、光ＳＮＲを向上することが出来る。
【００４８】
周波数の設定例
・例えば、図１の構成において、ｆ1 ＝１０ＧＨｚ、Δｆ＝ｆs −ｆL ＝１５ＧＨｚに設定した場合、受信側の２つのＢＰＦの周波数は５ＧＨｚと２５ＧＨｚに設定する。
・例えば、図３の構成において、ｆ1 ＝２０ＧＨｚ、ｆ2 ＝４０ＧＨｚ、Δｆ＝ｆs −ｆL ＝５０ＧＨｚに設定すると、受信側の２つのＢＰＦの周波数を１０ＧＨｚと３０ＧＨｚに設定する。
・被測定伝送路の波長分散値を１０００ｐｓ／ｎｍとすると、図１と図３の周波数設定例とも、２つの波長分散測定光の周波数差は２０ＧＨｚなので、それらの最大伝搬遅延時間差は、２０／１２５×１０００＝１６０ｐｓ（１．５５μｍ帯では１ｎｍ＝１２５ＧＨｚ）となる。
・この１６０ｐｓが低周波成分の１周期の１％になるように仮定すると、ｆm ＝１／（１６０×１０-12 ×１００）＝６２．５ＭＨｚに設定すれば良い。
・また、波長分散値の測定精度として１０ｐｓ／ｎｍを要求する場合、位相差検出精度としては低周波成分（６２．５ＭＨｚ）の１周期の０．０１％（１．６ｐｓ）まで要求される。
・以上のようにｆm 設定値は、要求される波長分散値測定精度、被測定伝送路の総波長分散値、低周波位相差検出精度に依存して決定される。
【００４９】
図５〜図８は、本発明の実施形態における波長分散測定装置のヘテロダイン検波のための構成例を示す図である。
なお、図５〜図８では、図３の構成（送信部構成、受信側のＢＰＦ周波数）となっているが、図１のの構成も適用可能である。すなわち、送信側の高周波発振器（周波数ｆ1 ）を１つとし、受信側で、Δｆ−ｆ1 、とΔｆ＋ｆ1 の光サイドバンドの信号をバンドパスフィルタで抽出し、これらの位相差を測定するようにすればよい。
【００５０】
また、受信側でのヘテロダイン検波において、常時サイドバンド成分が電気ＢＰＦ帯域内に設定されるためには、波長分散測定光が周波数変動する場合は、局部発振光に対し自動周波数制御（ＡＦＣ）を行う構成もあり得る。
【００５１】
更に、受信側でのヘテロダイン検波において、検波効率を最大にするためには、合成する波長分散測定光と局部発振光の偏波面を一致させなければならない。なぜならば、波長分散測定光と局部発振光の偏波面が一致していない場合には、両光を合流した場合に、高効率では合波されなくなってしまう。すなわち、合流された両光は、互いに完全にはまぜあわされない（周波数変換機能等が十分に働かない）。特に、両光の偏波面が直交している場合には、全く混ぜ合わされなくなってしまう（完全に独立な光として伝搬する）。そこで、両光の偏波面を一致させることが必要となるが、この方法として、偏波能動方式と偏波ダイバーシチ方式がある。
【００５２】
偏波能動方式は、受信側で、電気受信強度をモニタしならが、その値が最大になるように偏波制御器を自動制御する構成である。
図５は、局部発振光の偏波状態を最適化する偏波能動方式の構成を示す図である。
【００５３】
なお、図３と同じ構成要素には同じ参照符号を付してある。
高周波発振器＃１  ３５−１からは、周波数ｆ1 の高周波が出力され、高周波発振器＃２  ３５−２からは、周波数ｆ2の高周波が出力され、それぞれの高周波には、低周波重畳回路３６−１、３６−２において、低周波発振器２０の発振する周波数ｆm の低周波が重畳される。低周波が重畳されたそれぞれの高周波は、加算回路３７において、互いに加算され、光強度変調器２３に印加される。光強度変調器２３には、ＬＤ３１より、周波数ｆs の光が入力されており、加算回路３７から印加される高周波によって強度変調される。
【００５４】
強度変調された光信号は、伝送路２４を伝搬し、光合波器２５に入力される。また、光合波器２５には、偏波制御器４１によって偏波制御された局部発振ＬＤ３２からの局部発振光が入力され、合波される。光合波器２５から出力された光信号は、ＰＤ２６において、受光され、電気信号に変換される。アンプ２７は、ＰＤ２６の出力を増幅し、後段に送信する。
【００５５】
アンプ２７の出力は、強度モニタ４０に入力され、ＰＤ２６が受光した光信号の強度が検出されると共に、偏波制御器４１に対して、受信光強度が最も大きくなるように、制御信号を送信する。このような、フィードバック系によって、局部発振光の偏波面は、波長分散測定光と常に一致するように制御される。
【００５６】
また、アンプ２７の出力は、２分岐され、それぞれ、Δｆ−ｆ2 とΔｆ−ｆ1 を中心周波数とするバンドパスフィルタ２８−１、２８−２によって、それぞれの周波数帯のサイドバンド信号が抽出される。そして、バンドパスフィルタ２８−１、２８−２によって抽出されたサイドバンド信号は、それぞれ強度検出器２９−１、２９−２において検出され、位相比較器３０において、それぞれのサイドバンド信号の位相差が検出される。この位相差は、波長分散値に変換されて、不図示の波長分散モニタに表示される。
【００５７】
図６は、伝送路を伝搬してきた波長分散測定光の偏波状態を最適化する偏波能動方式の別の構成を示す図である。
なお、図６においては、図５と同じ構成要素には同じ参照符号を付してある。
【００５８】
図６の構成の場合、伝送路中の波長分散測定光の偏波状態の変化速度に追随する高速偏波制御器及びフィードバック制御系を用意する。
図６の構成においては、偏波制御器４５を、局部発振ＬＤ３２側ではなく、波長分散測定光の伝搬する伝送路に設けている。すなわち、強度モニタ４０によって検出されたＰＤ２６の光受信強度を最大とするように、伝送路を伝搬する波長分散測定光の偏波を制御する。局部発振ＬＤ３２に発振する局部発振光の偏波は一定であるので、局部発振光の偏波に波長分散測定光の偏波面を一致させるように制御するものである。
【００５９】
その他の部分については、図５と同様であるので説明を省略する。
偏波ダイバーシチ方式は、波長分散モニタ光及び局部発振光を直交する２つの偏波成分に分離した後、それぞれ同じ偏波成分同士を合波したのち加算する方式である。
【００６０】
図７は、伝送路を伝搬してきた波長分散測定光の偏波状態を最適化する偏波ダイバーシチ方式の構成を示す図である。
なお、図７においては、図６に記載の構成要素と同じ構成要素には同じ参照符号を付してある。
【００６１】
高周波発振器＃１  ３５−１からは、周波数ｆ1 の高周波が、高周波発振器＃２  ３５−２からは、周波数ｆ2 の高周波が出力され、低周波重畳回路３６−１、３６−２において、低周波発振器２０から出力される周波数ｆm の低周波信号が重畳される。低周波重畳回路３６−１と３６−２からの低周波重畳信号は、加算回路３７において、互いに加算され、光強度変調器２３に変調信号として印加される。光強度変調器２３には、ＬＤ３１から周波数ｆs の光が入力され、加算回路３７からの変調信号によって強度変調される。このようにして、光強度変調器２３からは、波長分散測定光が伝送路２４に送出される。
【００６２】
波長分散測定光は、伝送路２４を伝搬後、偏波分離器５０−１において、Ｐ偏波とＳ偏波に分離され、それぞれ、光合波器２５−１、２５−２に入力される。また、局部発振ＬＤ３２から出力される局部発振光は、偏波分離器５０−２において、Ｐ偏波とＳ偏波に分離され、それぞれ、光合波器２５−１と２５−２に入力される。
【００６３】
光合波器２５−１では、波長分散測定光のＰ偏波と局部発振光のＰ偏波とが合波され、光合波器２５−２では、波長分散測定光のＳ偏波と局部発振光のＳ偏波とが合波される。すなわち、同じ偏波同士が合波されるので、両光を十分に合成することが可能となる。
【００６４】
そして、光合波器２５−１と２５−２の出力はＰＤ２６−１、２６−２においてそれぞれ受光され、アンプ２７−１、２７−２において増幅され、それぞれ分岐される。分岐された各信号は、Δｆ−ｆ2 を中心波長とするバンドパスフィルタ２８−１、２８−３、及び、Δｆ−ｆ1 を中心波長とするバンドパスフィルタ２８−２、２８−４によって、各サイドバンド信号が抽出される。そして、バンドパスフィルタ２８−１〜２８−４で抽出されたサイドバンド信号の強度が強度検出器２９−１〜２９−４によって検出される。
【００６５】
そして、強度加算器５１−１、５１−２において、同じ周波数帯のサイドバンド信号の強度検出結果同士が加算される。すなわち、図７の場合、Δｆ−ｆ2 帯のＰ偏波の検出結果とＳ偏波の検出結果とが強度加算器５１−１において加算され、Δｆ−ｆ1 帯のＰ偏波の検出結果とＳ偏波の検出結果とが強度加算器５１−２において加算される。
【００６６】
そして、強度加算器５１−１で得られた信号と強度加算器５１−２で得られた信号の位相差が位相比較器３０において検出され、不図示の波長分散モニタに波長分散値に変換されて出力される。
【００６７】
図８は、伝送路を伝搬してきた波長分散測定光の偏波状態を最適化する偏波ダイバーシチ方式の別の構成を示す図である。
なお、図８において、図７と同じ構成要素は、同じ参照符号を付してある。
【００６８】
図８の場合、ＰＤ２６−１、２６−２から強度加算器５１−１、５１−２までの各偏波成分信号の電気長はそろえておく必要がある。
図８の場合、バンドパスフィルタ２８−１、２８−３からの異なる偏波で、同じ周波数帯のサイドバンド信号を互いに加算し、その後に強度検出器２０−ａで強度検出する。同じく、バンドパスフィルタ２８−２、２８−４からの異なる偏波で、同じ周波数帯のサイドバンド信号を互いに加算し、その後に強度検出器２０−ｂで強度検出する。すなわち、強度検出が、強度加算の後段に来ているので、強度加算されるときには、まだ、同じ周波数帯で、異なる偏波の信号の強度変化が分からない、すなわち、位相のずれが分からないので、強度加算までの電気長が偏波によって異なると、同じ信号で偏波が異なるだけの信号を位相をずらして加算してしまうことになるので、正しい加算ができないことになる。従って、電気長を異なる偏波で一致させておく必要がある。
【００６９】
強度検出器２９−ａと２９−ｂからの検出信号から、位相比較器３０が位相差を検出し、不図示の波長分散モニタに波長分散値を出力する。
上記実施形態の波長分散測定装置を自動分散補償システムへ適用する場合は、図５〜図８の波長分散モニタ値を用いて、システム中に配置した可変分散補償器の最適設定するようにする。このときの波長分散測定法として、伝送路の波長分散値そのものの絶対値を測定する場合は、波長分散測定光はシステム中の可変分散補償器を通過させない。
【００７０】
図９は、波長分散測定光を可変分散補償器を通過させ、分散補償後の波長分散量を測定する自動分散補償システムの構成例である。
なお、図９において、図３と同じ構成要素には同じ参照符号を付している。
【００７１】
波長分散測定光に可変分散補償器を通過させない場合、波長分散測定範囲が異なるため、前述の各周波数設定値が異なる場合もあり得る。
なお、図９の構成は、図３の構成（送信部構成、受信側のＢＰＦ周波数）を基礎としているが、図１の構成も適用可能である。
【００７２】
図９においては、伝送路２４と光合成器２５との間に可変分散補償器６０を設けている。波長分散測定光は、この可変分散補償器６０の有する波長分散も含めて、波長分散の影響を受けるので、位相比較器３０において得られる波長分散値も可変分散補償器６０の有する波長分散を含めたものとなる。制御回路６１は、位相比較器３０で得られた波長分散値から、波長分散値を最適値にするためには、可変分散補償器６０にどのような制御信号を送信したらよいかを算出し、可変分散補償器６０を制御する。このようにすれば、自動的に伝送路の波長分散を補償するシステムを構築可能である。
【００７３】
ところで、図９の構成には、局部発振光と波長分散測定光の偏波制御の構成が示されていないが、図５〜図８の構成は、同様に、図９の構成に適用可能である。
【００７４】
なお、可変分散補償器としては、ＶＩＰＡ（Virtually Imaged Phased Array ）分散補償器（出典：M.Shirasaki et al., ”Dispersion compensation using the Virtual Imaged Phased Array ”, APCC/OECC'99 Technical Digest Vol.2  pp.1367-1370 ）やファイバグレーティング分散補償器（出典：M.M.Ohn et al., ”Tunable fiber grating dispersion using a piesoelectric stack  ”, OFC'97 Technical Digest WJ3 pp.155-156）がある。
【００７５】
次に、ＷＤＭ（Wavelength  Division  Multiplex ）システムにおける本発明の実施形態の波長分散測定装置を用いた自動分散補償システムの構成例を示す。
図１０は、波長分散測定光をシステム中の可変分散補償器に通過させない場合の自動分散補償システムの構成例を示す図である。
【００７６】
送信器Ｔｘ  ＣＨ−１〜Ｔｘ  ＣＨ−Ｎは、通常の通信信号を送信する送信器であって、それぞれの信号を波長λ１〜λＮにそれぞれ載せて送信する。このとき、波長λｓの波長分散測定光も波長分散測定光送信器７７から送信する。
【００７７】
送信器Ｔｘ  ＣＨ−１〜Ｔｘ  ＣＨ−Ｎ及び波長分散測定光送信器７７からの光信号は、光合波器７０によって波長多重される。そして、光増幅中継器７１を含む伝送路７２を伝搬させ、可変分散補償器の手前で光分岐し、それから光フィルタ７３により波長分散測定光（λｓ＝２πｃ／ｆｓ：ｃは光速）のみを抽出し、伝送路自体の波長分散量を測定する。そのモニタ情報をＣＨ１〜Ｎの信号光が通過する可変分散補償器７５にフィードバックすることによって、伝送路の波長分散を補償する。すると、波長分散補償された光多重信号が光分波器７６に入力され、各波長の光信号に分波される。各波長の光信号は、それぞれの受信器Ｒｘ
ＣＨ−１〜Ｒｘ  ＣＨ−Ｎで受信される。
【００７８】
図１１は、波長分散測定光をシステム中の可変分散補償器に通過させる場合の自動分散補償システムの構成例を示す図である。
図１１においては、送信器Ｔｘ  ＣＨ−１〜Ｔｘ  ＣＨ−Ｎ及び、波長分散測定光送信器７７に、波長λ１〜λＮ及びλｓを割り振り、これらの波長で光信号を出力させる。光合波器７０においては、これらの波長を合波し、伝送路７２に送出するための波長多重光信号を生成する。生成された波長多重光信号は、光増幅中継器７１が設けられている伝送路７２を伝搬し、可変分散補償器７５において、波長分散補償され、光分波器７６に入力される。光分波器７６では、波長多重光信号の各波長の光信号が分波され、各受信器Ｒｘ  ＣＨ−１〜Ｒｘ  ＣＨ−Ｎで受信されると共に、波長分散モニタ７４に波長分散測定光が入力され、波長分散値が測定される。この測定値は、可変分散補償器の制御信号に変換され、可変分散補償器は、この制御信号によって伝送路の波長分散を最適に補償するように制御される。
【００７９】
通常、伝送路の分散スロープによりチャネル毎の分散値が異なるため、ＷＤＭシステムでは、波長分散スロープについて考慮することが重要となる。特に、チャネル当たりの伝送速度が大きく、波長分散トレランスが小さいほど、その厳密さが要求される。
【００８０】
図１０及び図１１のように、１台の可変分散補償器で多波長一括補償を行う場合は、分散スロープ補償も含めた設定が必要となる。従って、各受信機（Ｒｘ  ＣＨ−１〜Ｎ）内に可変分散補償器を配置し、個別に分散補償量を設定する構成が分散スロープ補償を考慮したシステムとして考えられる。
【００８１】
図１２は、分散スロープ補償を可能にする自動波長分散補償システムの構成例を示す図である。
図１２においては、送信器Ｔｘ  ＣＨ−１〜Ｔｘ  ＣＨ−Ｎ及び波長分散測定光送信器７７から、それぞれ波長λ１〜λＮ及びλｓの光信号及び波長分散測定光が送出される。これらは、光合波器７０に入力され、合波されて、波長多重光信号として、光増幅中継器７１を含む伝送路７２を伝搬する。これらの波長多重光信号の一部は、光分波器７６に入力される前に分岐され、光フィルタ７３によって波長分散測定光が抽出され、波長分散モニタ７４において、波長分散値が計測される。
【００８２】
一方、光分波器７６に入力された波長多重光信号は、各波長の光信号に分波された後、各波長毎に設けられる可変分散補償器ＶＣＤ−１〜ＶＣＤ−Ｎに入力される。波長分散モニタ７４は、波長分散値の計測値に基づいて、各波長の波長分散が最適に補償されるように可変分散補償器ＶＣＤ−１〜ＶＣＤ−Ｎを制御する。このようにして、波長分散補償された各波長の光信号は、受信器Ｒｘ  ＣＨ−１〜Ｒｘ  ＣＨ−Ｎによって受信される。
【００８３】
この場合、より分散スロープの影響を波長分散補償に反映するために、波長分散測定光の波長を変更できるようになっていることが望ましい。
図１３は、ＷＤＭシステムにおける複数の信号光、波長分散測定光、局部発振光の周波数配置例を示す図である。
【００８４】
ＷＤＭシステムにおいて、一定周波数（波長）間隔に用意した複数周波数の中の１つの周波数を、波長分散測定光として用いる。
図１３（ａ）は、波長分散測定光の周波数を、いずれの信号光よりも低周波数側に設定し、更にその低周波数側に局部発振光を配置する場合のスペクトルの様子を示す図である。
【００８５】
図１３（ｂ）は、波長分散測定光の周波数を、いずれの信号光よりも高周波数側に設定し、更にその高周波数側に局部発振光を配置する場合のスペクトルの様子を示す図である。
【００８６】
本発明の実施形態の波長分散測定装置を波長多重システムに適用した場合、受信側でのヘテロダイン検波において、波長分散測定光のサイドバンド成分をＢＰＦで抽出する際、互いに他の波長の信号成分とのクロストークが生じないように信号光、波長分散モニタ光、局部発振光の周波数設定が重要であるが、これは、当業者によれば、容易に実現されるであろう。
【００８７】
また、本発明の実施形態においては、光強度変調器を使用することを記載したが、送信側において、波長分散測定光を生成する光強度変調器の例としてはＬｉＮｂＯ3マッハツェンダ型変調器がある。その他の光強度変調器としては、電界吸収型半導体変調器やマッハツェンダ型半導体変調器がある。
【００８８】
図２（ａ）及び図４（ａ）に示したような波長分散モニタ光のサイドバンド及びサブサイドバンドを生成するには、いずれの光強度変調器を用いた場合でも、それぞれの電圧対光出力特性が線形を示す領域で駆動するのが好ましい。
【００８９】
なお、本実施形態では詳細には述べなかったが、光増幅中継器内に固定分散補償器を配置することも可能である。
＜付記＞
（付記１）光源から出力される光を変調する変調手段と、
該変調された光を波長分散測定光として伝送路に送出する送出手段と、
該伝送路を伝搬した変調光を受光する受光手段と、
該受光された変調光から、変調光のサイドバンド信号を抽出するフィルタ手段と、
該サイドバンド信号の異なる周波数帯成分の位相差を検出する位相差検出手段と、
を備え、該位相差から該伝送路の波長分散値を算出することを特徴とする波長分散測定装置。
（付記２）前記受光手段は、変調光の光周波数を電気信号の電気周波数に変換する変換手段を有し、
前記フィルタ手段は電気信号のサイドバンド信号を抽出することを特徴とする付記１に記載の波長分散測定装置。
（付記３）前記受光手段は、
所定の周波数の局部発振光を生成する局部発振光生成手段と、
該局部発振光を前記変調光に合波する合波手段と、
を備え、前記受光手段において、変調光のヘテロダイン検波を行うことを特徴とする付記１に記載の波長分散測定装置。
（付記４）前記変調手段は、第１の周波数の電気信号に第２の周波数の電気信号を重畳した信号を用いて、前記光を変調することを特徴とする付記１に記載の波長分散測定装置。
（付記５）前記変調手段は、第１の周波数と第２の周波数の電気信号それぞれに、第３の周波数の電気信号を重畳した信号を用いて、前記光を変調することを特徴とする付記１に記載の波長分散測定装置。
（付記６）前記フィルタ手段は、バンドパスフィルタであることを特徴とする付記１に記載の波長分散測定装置。
（付記７）前記局部発振光と前記波長分散測定光とが最適に合波されるように、それぞれの偏波を制御する偏波制御手段を更に備えることを特徴とする付記２に記載の波長分散測定装置。
（付記８）前記偏波制御手段は、前記局部発振光の偏波を変化させることを特徴とする付記６に記載の波長分散測定装置。
（付記９）前記偏波制御手段は、前記波長分散測定光の偏波を変化させることを特徴とする付記６に記載の波長分散測定装置。
（付記１０）前記偏波制御手段は、
前記局部発振光と前記波長分散測定光をそれぞれ直交する偏波に分離する手段と、
該局部発振光と該波長分散測定光の同じ偏波成分を合波する手段と、
該局部発振光と該波長分散測定光の異なる偏波成分の信号を合波する手段と、を備えることを特徴とする付記６に記載の波長分散測定装置。
（付記１１）前記波長分散値に基づいて、伝送路の波長分散を補償する波長分散補償手段を更に備えることを特徴とする付記１に記載の波長分散測定装置。
（付記１２）前記波長分散測定光を前記波長分散補償手段に通過させずに前記波長分散値を算出することを特徴とする付記１０に記載の波長分散測定装置。
（付記１３）前記波長分散測定光を前記波長分散補償手段に通過させて前記波長分散値を算出することを特徴とする付記１０に記載の波長分散測定装置。
（付記１４）前記波長分散測定装置は、波長分割多重システムに適用され、前記波長分散測定光は、波長分割多重システムにおいて規定される、所定の波長に載せられることを特徴とする付記１に記載の波長分散測定装置。
（付記１５）前記波長分散測定光は、波長分割多重システムにおいて規定される波長の内、最も低い波長に設定されることを特徴とする付記１３に記載の波長分散測定装置。
（付記１６）前記波長分散測定光は、波長分割多重システムにおいて規定される波長の内、最も高い波長に設定されることを特徴とする付記１３に記載の波長分散測定装置。
（付記１７）前記変調手段は、ＬｉＮｂＯ3マッハツェンダ型変調器であることを特徴とする付記１に記載の波長分散測定装置。
（付記１８）（ａ）光源から出力される光を変調するステップと、
（ｂ）該変調された光を波長分散測定光として伝送路に送出するステップと、
（ｃ）該伝送路を伝搬した変調光を受光するステップと、
（ｄ）該受光された変調光から、変調光のサイドバンド信号を抽出するステップと、
（ｅ）該サイドバンド信号の異なる周波数帯成分の位相差を検出するステップと、
を備え、該位相差から該伝送路の波長分散値を算出することを特徴とする波長分散測定方法。
（付記１９）（ｆ）所定の周波数の局部発振光を生成するステップと、
（ｇ）該局部発振光を前記変調光に合波するステップと、
を備え、前記ステップ（ｃ）において、変調光のヘテロダイン検波を行うことを特徴とする付記１７に記載の波長分散測定方法。
（付記２０）前記ステップ（ａ）は、第１の周波数の電気信号に第２の周波数の電気信号を重畳した信号を用いて、前記光を変調することを特徴とする付記１７に記載の波長分散測定方法。
（付記２１）前記ステップ（ａ）は、第１の周波数と第２の周波数の電気信号それぞれに、第３の周波数の電気信号を重畳した信号を用いて、前記光を変調することを特徴とする付記１７に記載の波長分散測定方法。
（付記２２）前記ステップ（ｄ）では、バンドパスフィルタを使用することを特徴とする付記１７に記載の波長分散測定方法。
（付記２３）（ｈ）前記局部発振光と前記波長分散測定光とが最適に合波されるように、それぞれの偏波を制御するステップを更に備えることを特徴とする付記１８に記載の波長分散測定方法。
（付記２４）前記ステップ（ｈ）は、前記局部発振光の偏波を変化させることを特徴とする付記２２に記載の波長分散測定方法。
（付記２５）前記ステップ（ｈ）は、前記波長分散測定光の偏波を変化さえることを特徴とする付記２２に記載の波長分散測定方法。
（付記２６）前記ステップ（ｈ）は、
（ｉ）前記局部発振光と前記波長分散測定光をそれぞれ直交する偏波に分離するステップと、
（ｊ）該局部発振光と該波長分散測定光の同じ偏波成分を合波するステップと、
（ｋ）該局部発振光と該波長分散測定光の異なる偏波成分の信号を合波するステップと、
を備えることを特徴とする付記２２に記載の波長分散測定方法。
（付記２７）（ｌ）前記波長分散値に基づいて、伝送路の波長分散を補償するステップを更に備えることを特徴とする付記１７に記載の波長分散測定方法。
（付記２８）前記波長分散測定方法は、波長分割多重システムに適用され、前記波長分散測定光は、波長分割多重システムにおいて規定される、所定の波長に載せられることを特徴とする付記１７に記載の波長分散測定方法。
（付記２９）前記波長分散測定光は、波長分割多重システムにおいて規定される波長の内、最も低い波長に設定されることを特徴とする付記２７に記載の波長分散測定方法。
（付記３０）前記波長分散測定光は、波長分割多重システムにおいて規定される波長の内、最も高い波長に設定されることを特徴とする付記２７に記載の波長分散測定方法。
（付記３１）前記ステップ（ａ）は、ＬｉＮｂＯ3マッハツェンダ型変調器を使用することを特徴とする付記１７に記載の波長分散測定方法。
【００９０】
【発明の効果】
本発明によれば、送信光に変調をかけた結果のサイドバンド信号を使って波長分散値を測定するので、波長分散測定装置の回路構成を簡単なものとすることができる。また、バンドパスフィルタを使用するので、受光する光信号の周波数範囲を限定することになり、受光する際に受けるノイズを減らすことが出来る。すなわち、光ＳＮＲを向上することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の波長分散測定装置の第１の実施形態を説明する図である。
【図２】図１における各部の光スペクトルの様子を示す図である。
【図３】本発明の波長分散測定装置の別の実施形態を示す図である。
【図４】図３における各部の光スペクトルの様子を示す図である。
【図５】本発明の実施形態における波長分散測定装置のヘテロダイン検波のための構成例を示す図（その１）である。
【図６】本発明の実施形態における波長分散測定装置のヘテロダイン検波のための構成例を示す図（その２）である。
【図７】本発明の実施形態における波長分散測定装置のヘテロダイン検波のための構成例を示す図（その３）である。
【図８】本発明の実施形態における波長分散測定装置のヘテロダイン検波のための構成例を示す図（その４）である。
【図９】波長分散測定光を可変分散補償器を通過させ、分散補償後の波長分散量を測定する自動分散補償システムの構成例である。
【図１０】波長分散測定光をシステム中の可変分散補償器に通過させない場合の自動分散補償システムの構成例を示す図である。
【図１１】波長分散測定光をシステム中の可変分散補償器に通過させる場合の自動分散補償システムの構成例を示す図である。
【図１２】分散スロープ補償を可能にする自動波長分散補償システムの構成例を示す図である。
【図１３】ＷＤＭシステムにおける複数の信号光、波長分散測定光、局部発振光の周波数配置例を示す図である。
【図１４】ツインパルス法を用いた波長分散測定装置の概略構成図である。
【図１５】光位相比較法を用いた波長分散測定装置の概略構成図である。
【図１６】（ａ）、（ｂ）は、ツインパルス法における光パルスの伝搬状態の様子を示す図であり、（ｃ）は、光位相比較法における光パルスの様子を示したものである。
【符号の説明】
２０      低周波発振器
２１、３５−１、３５−２      高周波発振器
２２、３６−１、３６−２      低周波重畳回路
２３      光強度変調器
２４、７２      伝送路
２５、２５−１、２５−２      光合波器
２６、２６−１、２６−２      ＰＤ
２７、２７−１、２７−２      アンプ
２８−１、２８−２、２８−３、２８−４      バンドパスフィルタ
２９−１、２９−２、２９−３、２９−４、２９−ａ、２９−ｂ      強度検出器
３０      位相比較器
３１      ＬＤ
３２      局部発振ＬＤ
３７      加算回路
４０      強度モニタ
４１、４５      偏波制御器
５０−１、５０−２      偏波分離器
５１−１、５１−２      強度加算器
６０、７５      可変分散補償器
６１      制御回路
７０      光合波器
７１      光増幅中継器
７３      光フィルタ
７４      波長分散モニタ
７６      光分波器
７７      波長分散測定光送信器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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