(57)【要約】【課題】受信側のチャープ補正の回路規模を削減しつつ伝送性能の向上を図ること。【解決手段】光通信装置１００は、光伝送路を介して光信号を他の光通信装置へ送信する。チャープ補正用信号生成部１０２は、光伝送路の特性に応じたパラメータに基づいて、他の光通信装置における光信号の自己位相変調効果による歪みを打ち消す電気信号を生成する。半導体レーザ１０３は、チャープ補正用信号生成部１０２によって生成された電気信号に応じた強度の光信号を光伝送路へ送信する。【選択図】図１Ｂ
2016059024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された電気信号に応じた強度の光信号を、光伝送路を介して他の光通信装置へ送信するレーザ装置と、
前記他の光通信装置における前記光信号の自己位相変調効果による歪みを打ち消す前記電気信号を前記光伝送路の特性に応じたパラメータに基づいて生成し、生成した前記電気信号を前記レーザ装置へ入力する生成部と、
を備えることを特徴とする光通信装置。
【請求項２】
入力された電気信号に応じた強度の光信号を、光伝送路を介して第２光通信装置へ送信するレーザ装置を備え、前記第２光通信装置における前記光信号の自己位相変調効果による歪みを打ち消す前記電気信号を前記光伝送路の特性に応じたパラメータに基づいて生成し、生成した前記電気信号を前記レーザ装置へ入力する第１光通信装置と、
前記第１光通信装置から前記光伝送路を介して送信された前記光信号を受信する前記第２光通信装置と、
を含むことを特徴とする光通信システム。
【請求項３】
前記歪みの前記第２光通信装置による測定結果に基づいて、前記第１光通信装置における前記パラメータを制御する制御装置を含むことを特徴とする請求項２に記載の光通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信装置および光通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ファイバ中で生じる自己位相変調効果によるチャープと反対向きとなるようにデータ変調部で搬送波にプリチャープを付与する技術が知られている（たとえば、下記特許文献１参照。）。また、振幅変調（ＡＭ：Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）のＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：高周波）信号によって生じるレーザの周波数暴走によって誘発されるチャープを抑制する技術が知られている（たとえば、下記特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２３１２１号公報
【特許文献２】特表２０１０−５２６４８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術では、たとえば光伝送路の特性によって異なるチャープを抑えることができないため、受信側におけるチャープが大きくなり、伝送性能が低くなるという問題がある。これに対して、受信側にチャープ補正の回路を設けることが考えられるが、受信側の回路規模が大きくなるという問題がある。
【０００５】
１つの側面では、本発明は、受信側のチャープ補正の回路規模を削減しつつ伝送性能の向上を図ることができる光通信装置および光通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の一側面によれば、入力された電気信号に応じた強度の光信号を、光伝送路を介して他の光通信装置へ送信するレーザ装置を備え、前記他の光通信装置における前記光信号の自己位相変調効果による歪みを打ち消す前記電気信号を前記光伝送路の特性に応じたパラメータに基づいて生成し、生成した前記電気信号を前記レーザ装置へ入力する光通信装置および光通信システムが提案される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一側面によれば、受信側のチャープ補正の回路規模を削減しつつ伝送性能の向上を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】図１Ａは、実施の形態１にかかる光通信装置の一例を示す図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａに示した光通信装置における信号の流れの一例を示す図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、図１Ａに示した光通信装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図２Ａ】図２Ａは、実施の形態１にかかる光通信システムの一例を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａに示した光通信システムにおける信号の流れの一例を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、送信側の光通信装置が送信する光信号のパルス波形の一例を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、送信側の光通信装置が送信する光信号の瞬時周波数の変化の一例を示す図である。
【図４Ａ】図４Ａは、チャープ補正を行わないと仮定した場合のチャープ特性の一例を示す参考図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、チャープ補正を行う場合のチャープ特性の一例を示す図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、ビットレートが大きい場合にチャープ補正を行う場合のチャープ特性の一例を示す図である。
【図５Ａ】図５Ａは、チャープ補正を行わないと仮定した場合の瞬時周波数の一例を示す参考図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、チャープ補正を行う場合の瞬時周波数の一例を示す図である。
【図６Ａ】図６Ａは、チャープ補正用信号生成部の一例を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図６Ａに示したチャープ補正用信号生成部における信号の流れの一例を示す図である。
【図７Ａ】図７Ａは、実施の形態２にかかる光通信システムの一例を示す図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図７Ａに示した光通信システムにおける信号の流れの一例を示す図である。
【図８Ａ】図８Ａは、制御装置によるパラメータの選択の一例を示す図（その１）である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、制御装置によるパラメータの選択の一例を示す図（その２）である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、制御装置によるパラメータの選択の一例を示す図（その３）である。
【図９】図９は、制御装置による処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０Ａ】図１０Ａは、実施の形態２にかかる送信側の光通信装置の一例を示す図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、図１０Ａに示した送信側の光通信装置における信号の流れの一例を示す図である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、図１０Ａに示した送信側の光通信装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、実施の形態２にかかる受信側の光通信装置の一例を示す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、図１１Ａに示した受信側の光通信装置における信号の流れの一例を示す図である。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、図１１Ａに示した受信側の光通信装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、光通信システムを一部に適用した無線通信システムの一例を示す図である。
【図１４】図１４は、チャープ補正による伝送距離の延長の一例を示す図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、チャープ補正用信号生成部の一例を示す図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、図１５Ａに示したチャープ補正用信号生成部における信号の流れの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に図面を参照して、本発明にかかる光通信装置および光通信システムの実施の形態を詳細に説明する。
【００１０】
（実施の形態１）
（実施の形態１にかかる光通信装置）
図１Ａは、実施の形態１にかかる光通信装置の一例を示す図である。図１Ｂは、図１Ａに示した光通信装置における信号の流れの一例を示す図である。図１Ａ，図１Ｂに示すように、実施の形態１にかかる光通信装置１００は、送信制御部１０１と、チャープ補正用信号生成部１０２と、半導体レーザ１０３と、を備える。また、光通信装置１００は、たとえば、変調した電気信号を半導体レーザ１０３に直接入力して発振させることで光信号を生成する直接変調方式の光通信装置である。
【００１１】
送信制御部１０１は、変調信号Ｉ（ｔ）と、キャリア周波数ωと、パラメータＡと、に基づく情報をチャープ補正用信号生成部１０２へ出力する。変調信号Ｉ（ｔ）は、光通信装置１００が送信する光信号による送信対象の情報に応じた変調信号である。ｔは時間である。キャリア周波数ωは、半導体レーザ１０３が送信する光信号のキャリア周波数である。キャリア周波数ωは、たとえば半導体レーザ１０３に固有の値である。
【００１２】
パラメータＡは、光通信装置１００が光信号の送信に用いる光伝送路の特性に応じたパラメータである。たとえば、パラメータＡは、光伝送路の屈折率および距離の少なくとも一方に応じて変化するパラメータである。また、たとえば、パラメータＡは、光通信装置１００の設置時に、光通信装置１００に接続される光伝送路の特性に応じて光通信装置１００に設定される。
【００１３】
図１Ａ，図１Ｂに示す例では、送信制御部１０１は、変調信号Ｉ（ｔ）と、キャリア周波数ωと、パラメータＡと、に基づくＡωＩ（ｔ）、ωｔおよびＩ（ｔ）をチャープ補正用信号生成部１０２へ出力する。
【００１４】
チャープ補正用信号生成部１０２は、パラメータＡを含む送信制御部１０１から出力された各情報に基づいて送信信号Ｉ（ω”，ｔ）を生成する。ω”については後述する。送信信号Ｉ（ω”，ｔ）は、半導体レーザ１０３へ入力するための電気信号である。また、チャープ補正用信号生成部１０２は、光通信装置１００が送信した光信号を受信する他の光通信装置における、光通信装置１００が送信した光信号の自己位相変調効果による歪み（チャープ）を打ち消すように送信信号Ｉ（ω”，ｔ）を生成する。ただし、チャープ補正用信号生成部１０２が生成する送信信号Ｉ（ω”，ｔ）は、受信側のチャープを完全に打ち消す信号でなくてもよく、受信側のチャープの少なくとも一部を打ち消す信号であればよい。
【００１５】
チャープ補正用信号生成部１０２は、生成した送信信号Ｉ（ω”，ｔ）を半導体レーザ１０３へ入力する。これにより、半導体レーザ１０３から送信される光信号を、受信側の光通信装置における光信号の自己位相変調効果による歪み（チャープ）を打ち消すように補正するチャープ補正を行うことができる。
【００１６】
半導体レーザ１０３は、チャープ補正用信号生成部１０２から入力された送信信号Ｉ（ω”，ｔ）に応じた強度の光信号を送信するレーザ装置である。半導体レーザ１０３から送信された光信号は、光ファイバなどの光伝送路を介して他の光通信装置によって受信される（たとえば図２Ａ，図２Ｂ参照）。
【００１７】
半導体レーザ１０３には、たとえばＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ：垂直共振器面発光レーザ）などの、直接変調が可能な各種のレーザ装置を用いることができる。
【００１８】
図１Ｃは、図１Ａに示した光通信装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図１Ｃにおいて、図１Ａに示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１Ｃに示すように、送信制御部１０１およびチャープ補正用信号生成部１０２は、たとえばＤＳＰ１３１（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）により実現することができる。
【００１９】
ただし、送信制御部１０１およびチャープ補正用信号生成部１０２は、ＤＳＰに限らず、たとえばＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）などの各種のデジタル回路によって実現することができる。また、送信制御部１０１およびチャープ補正用信号生成部１０２はそれぞれ別の回路により実現されてもよい。
【００２０】
また、ＤＳＰ１３１と半導体レーザ１０３との間にはＤＡＣ１３２（Ｄｉｇｉｔａｌ／Ａｎａｌｏｇ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：デジタル／アナログ変換器）が設けられる。ＤＡＣ１３２は、チャープ補正用信号生成部１０２から出力される送信信号Ｉ（ω”，ｔ）をデジタル信号からアナログ信号に変換し、変換した送信信号Ｉ（ω”，ｔ）を半導体レーザ１０３へ出力する。
【００２１】
また、たとえば半導体レーザ１０３がデジタル信号により駆動可能な場合は、ＤＡＣ１３２を設けずに、チャープ補正用信号生成部１０２から出力されるデジタル信号の送信信号Ｉ（ω”，ｔ）を直接、半導体レーザ１０３へ出力する構成としてもよい。
【００２２】
（実施の形態１にかかる光通信システム）
図２Ａは、実施の形態１にかかる光通信システムの一例を示す図である。図２Ｂは、図２Ａに示した光通信システムにおける信号の流れの一例を示す図である。図２Ａ，図２Ｂに示すように、実施の形態１にかかる光通信システム２００は、図１Ａ〜図１Ｃに示した送信側の光通信装置１００と、受信側の光通信装置２０１と、を含む。
【００２３】
光伝送路２０２は、光通信装置１００と光通信装置２０１との間の光伝送路である。光伝送路２０２は、たとえば、屈折率の非線形効果により光信号に自己位相変調（ＳＰＭ：Ｓｅｌｆ  Ｐｈａｓｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を生じさせる光ファイバが含まれる。また、光伝送路２０２には、光アンプや光挿入分岐器などが設けられていてもよい。
【００２４】
送信側の光通信装置１００は、光伝送路２０２を介して光信号を送信する。受信側の光通信装置２０１は、光伝送路２０２を介して送信側の光通信装置１００から送信された光信号を受信する。
【００２５】
本実施の形態においては、光通信装置１００から光通信装置２０１へ光信号を送信する構成について説明するが、光通信装置１００および光通信装置２０１は、光通信装置２０１から光通信装置１００へ光信号を送信する構成をさらに備えていてもよい。
【００２６】
（非線形屈折率効果によるチャープ）
送信側の光通信装置１００から光パルスとして送信される光信号は、パルス幅が狭くなるとピーク値が高くなる。その結果、光伝送路２０２における屈折率が光強度に比例して変化する非線形屈折率効果が顕著になる。光伝送路２０２における屈折率をｎ、光強度をＩとすると、下記（１）式が成り立つ。
【００２７】
ｎ＝ｎ0＋ｎ2＊Ｉ      …（１）
【００２８】
上記（１）式において、ｎ0は、光強度に対して線形に変化する線形屈折率を示している。ｎ2＊Ｉは、光強度に対して非線形に変化する非線形屈折率を示している。光伝送路２０２における屈折率の非線形効果により、光信号の自己位相変調が生じる。
【００２９】
そして、自己位相変調によって光信号の瞬時周波数が変化する。このような光信号の周波数の変化はチャープと呼ばれる。光信号の瞬時周波数をω’とすると、瞬時周波数ω’は下記（２）式によって表すことができる。
【００３０】
ω’＝ω−ωｎ2ｚ／ｃ＊ｄ／ｄｔ＊Ｉ（ω，ｔ−ｚ／ｖｇ）
＝ω−ωｎ2ｚ／ｃ＊ｄＩ（ω，ｔ）／ｄｔ      …（２）
【００３１】
上記（２）式において、ωは、半導体レーザ１０３が送信する光信号のキャリア周波数を示す。ｚは光信号の伝送距離、すなわち光伝送路２０２の距離を示す。ｃは光速を示す。ｄ／ｄｔは時間微分を示す。ｔは時間を示す。Ｉ（ω，ｔ−ｚ／ｖｇ）は光信号の強度を示す。ｖｇは光信号の群速度を示す。ただし、ｚ／ｖｇの変数は時間微分には影響しないため、上記（２）式においてはｚ／ｖｇの変数を省略する変形を行っている。
【００３２】
（送信側の光通信装置が送信する光信号のパルス波形）
図３Ａは、送信側の光通信装置が送信する光信号のパルス波形の一例を示す図である。図３Ａにおいて、横軸は時間（ｔ）を示し、縦軸は光強度（Ｉ）を示す。パルス波形３１０は、送信側の光通信装置１００が送信する光信号のパルス波形である。
【００３３】
（送信側の光通信装置が送信する光信号の瞬時周波数の変化）
図３Ｂは、送信側の光通信装置が送信する光信号の瞬時周波数の変化の一例を示す図である。図３Ｂにおいて、横軸は時間（ｔ）を示し、縦軸は光強度の瞬時周波数（ω’）を示す。瞬時周波数変化３２０は、送信側の光通信装置１００が送信する光信号の瞬時周波数の時間変化を示す。
【００３４】
図３Ｂに示す瞬時周波数変化３２０は、図３Ａに示したパルス波形３１０において非線形屈折率ｎ2＞０である場合、すなわち非線形屈折率効果がある場合の瞬時周波数となっている。図３Ａ，図３Ｂに示すように、光信号の瞬時周波数は、光信号のキャリア周波数ωから、光信号の強度の傾きに対応して変化する。
【００３５】
（チャープ特性）
図４Ａは、チャープ補正を行わないと仮定した場合のチャープ特性の一例を示す参考図である。図４Ｂは、チャープ補正を行う場合のチャープ特性の一例を示す図である。図４Ａ，図４Ｂに示す光強度変化４０１は、送信側の光通信装置１００が送信する光信号の強度の時間変化を示す。
【００３６】
図４Ａ，図４Ｂに示すチャープ特性４０２は、送信側の光通信装置１００が送信する光信号のチャープを示す。図４Ａ，図４Ｂに示すチャープ特性４０３は、光通信装置２０１が受信する光信号のチャープを示す。
【００３７】
送信側の光通信装置１００においてチャープ補正を行わないと仮定した場合は、図４Ａのチャープ特性４０２に示すように、送信側の光通信装置１００が送信する光信号にはチャープが発生していない。一方、図４Ａのチャープ特性４０３に示すように、光伝送路２０２を介して光通信装置２０１が受信した光信号にはチャープが発生している。このため、受信側の光通信装置２０１における光信号の受信品質が低下する。または、受信側の光通信装置２０１においてチャープの補正処理を要する。または、光信号の受信品質を所定の品質とすることができる光伝送路２０２の距離が短くなる。
【００３８】
送信側の光通信装置１００においてチャープ補正を行う場合は、図４Ｂのチャープ特性４０２に示すように、送信側の光通信装置１００が送信する光信号にはチャープが発生している。このチャープは、受信側の光通信装置２０１における光信号のチャープを打ち消すチャープである。このため、図４Ｂのチャープ特性４０３に示すように、光伝送路２０２を介して光通信装置２０１が受信した光信号にはチャープが発生していない。
【００３９】
図４Ｃは、ビットレートが大きい場合にチャープ補正を行う場合のチャープ特性の一例を示す図である。図４Ｃにおいて、図４Ａ，図４Ｂに示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図４Ｃに示す光強度変化４０１およびチャープ特性４０２，４０３は、図４Ａ，図４Ｂに示した例よりもビットレートが大きい光信号の強度の時間変化および各チャープ特性を示す。
【００４０】
図４Ｃに示すチャープ特性４０２は、送信側の光通信装置１００が送信する光信号のチャープを示す。図４Ｃに示すチャープ特性４０３は、光通信装置２０１が受信する光信号のチャープを示す。
【００４１】
図４Ａ，図４Ｂに示した例よりもビットレートが大きい光信号を送信する場合は、図４Ｃの光強度変化４０１に示すように光信号のパルス幅が狭くなり、光信号の強度の傾きが大きくなる。このため、上述したように、非線形屈折率効果が顕著になり、光伝送路２０２において発生するチャープが大きくなる。
【００４２】
これに対して、送信側の光通信装置１００は、図４Ｃに示すチャープ特性４０２に示すように、図４Ａ，図４Ｂに示した例よりも大きなチャープを与えた光信号を送信する。これにより、図４Ｃのチャープ特性４０３に示すように、光伝送路２０２を介して光通信装置２０１が受信した光信号にチャープが発生しないようにすることができる。
【００４３】
（瞬時周波数）
図５Ａは、チャープ補正を行わないと仮定した場合の瞬時周波数の一例を示す参考図である。図５Ｂは、チャープ補正を行う場合の瞬時周波数の一例を示す図である。図５Ａ，図５Ｂに示す光信号５０１は、送信側の光通信装置１００から光伝送路２０２へ入力される光信号である。図５Ａ，図５Ｂに示す光信号５０２は、光伝送路２０２を通過して光通信装置２０１に受信される光信号である。
【００４４】
送信側の光通信装置１００においてチャープ補正を行わないと仮定した場合は、図５Ａに示すように、光伝送路２０２へ入力される光信号５０１の瞬時周波数はωとなり、光通信装置２０１に受信される光信号５０２の瞬時周波数はチャープによりω’となる。
【００４５】
送信側の光通信装置１００においてチャープ補正を行う場合は、図５Ｂに示すように、光伝送路２０２へ入力される光信号５０１の瞬時周波数はω”となり、光通信装置２０１に受信される光信号５０２の瞬時周波数はωとなる。ω”は、光信号５０２の瞬時周波数がωとなるように送信側の光通信装置１００において調整された瞬時周波数である。
【００４６】
（チャープの許容範囲）
図４Ａ〜図４Ｃや図５Ａ，図５Ｂに示した例では、受信側の光通信装置２０１においてチャープがなくなるようにチャープ補正（送信信号の生成）を行う場合について説明した。ただし、受信側の光通信装置２０１における許容範囲であれば、完全にチャープがなくなるようにしなくてもよい。すなわち、光通信装置１００は、たとえば図４Ａのチャープ特性４０３に示す例よりもチャープを抑えるようにチャープ補正を行えばよい。また、光伝送路２０２における特性が経年劣化などにより変化し、光伝送路２０２において発生するチャープが変化したとしても、受信側の光通信装置２０１における許容範囲に抑えられていればよい。
【００４７】
（送信信号の生成）
チャープ補正用信号生成部１０２によるチャープ補正用の送信信号Ｉ（ω”，ｔ）の生成について説明する。上記（２）式を図５Ｂに示した例に当てはめ、ωの式に変形すると、下記（３）式のようになる。
【００４８】
ω＝ω”−ω”ｎ2ｚ／ｃ＊ｄＩ（ω，ｔ）／ｄｔ      …（３）
【００４９】
上記（３）式は下記（４）式のように変形することができる。
【００５０】
ω”＝ω／［１−ｎ2ｚ／ｃ＊ｄＩ（ω，ｔ）／ｄｔ］      …（４）
【００５１】
また、下記（５）式を満たすとすると、下記（６）式が成り立つ。下記（５）式において、Ｉ（ｔ）は時間ｔにおける変調信号である。
【００５２】
Ｉ（ω，ｔ）＝［｜Ｅ｜ｅｘｐ（ｉωｔ）］2
＝Ｉ（ｔ）＊ｅｘｐ（２ｉωｔ）      …（５）
【００５３】
ｄＩ（ω，ｔ）／ｄｔ＝ｄＩ（ｔ）／ｄｔ＊ｅｘｐ（２ｉωｔ）
＋Ｉ（ｔ）＊２ｉω＊ｅｘｐ（２ｉωｔ）      …（６）
【００５４】
Ｉ（ｔ）の変化であるｄＩ（ｔ）／ｄｔは、ｅｘｐ（２ｉωｔ）の変化に比べると十分に小さいため、ｄＩ（ｔ）／ｄｔ≒０と近似すると、下記（７）式が成り立つ。
【００５５】
ｄＩ（ω，ｔ）／ｄｔ≒２ｉωＩ（ω，ｔ）      …（７）
【００５６】
このため、上記（４）式は、下記（８）式のようになる。ただし下記（９）式を満たすとする。下記（９）式のように、Ａは、非線形屈折率ｎ2、伝送距離ｚ、光速ｃに応じたパラメータである。
【００５７】
ω”≒ω／［１−ｎ2ｚ／ｃ＊２ｉωＩ（ω，ｔ）］
＝ω（１＋２ｉωｎ2ｚ／ｃ＊Ｉ（ω，ｔ））
／［１＋（２ωｎ2ｚ／ｃ＊Ｉ（ω，ｔ））2］
＝ω（１＋ｉＡωＩ（ω，ｔ））／［１＋（ＡωＩ（ω，ｔ））2］…（８）
【００５８】
Ａ＝２＊ｎ2＊ｚ／ｃ      …（９）
【００５９】
また、ω”はωに小さな変化を加えたものであるため、ω”＝ω＋Δωのように表すことができる。Δωはωに対する変化分を示す。このため、下記（１０）式が成り立つ。
【００６０】
Ｉ（ω”，ｔ）＝Ｉ（ω＋Δω，ｔ）
＝Ｉ（ｔ）＊ｅｘｐ［２ｉ（ω＋Δω）ｔ］      …（１０）
【００６１】
Δω／ω＜＜１とし、上記（１０）式をテーラー展開すると、Δωの二次以上の項は十分に小さいため省略することができる。このため、下記（１１）式が成り立つ。
【００６２】
Ｉ（ω”，ｔ）≒Ｉ（ω，ｔ）（１＋２ｉΔωｔ）      …（１１）
【００６３】
また、Δωは、下記（１２）式のように表すことができる。
【００６４】
Δω＝ω”−ω
＝（−ＡωＩ（ω，ｔ）＋ｉ）（ＡωＩ（ω，ｔ））ω
／［１＋（ＡωＩ（ω，ｔ））2］              …（１２）
【００６５】
上記（１２）式より上記（１１）式は下記（１３）式のように変形することができる。
【００６６】
Ｉ（ω”，ｔ）＝Ｉ（ω，ｔ）［１＋（ＡωＩ（ω，ｔ））2
−２ｉωｔ（ＡωＩ（ω，ｔ））2
＋ｉω（ＡωＩ（ω，ｔ））］／［１＋（ＡωＩ（ω，ｔ））2］
＝Ｉ（ｔ）ｅｘｐ（２ｉωｔ）
＊［１＋（ＡωＩ（ｔ））ｅｘｐ（４ｉωｔ）
−２ｉωｔ＊ＡωＩｅｘｐ（４ｉωｔ）
＋２ｉωｔ＊ｉ＊ＡωＩｅｘｐ（２ｉωｔ）］
／［１＋（ＡωＩ（ｔ））2ｅｘｐ（４ｉωｔ）］
＝Ｉ（ｔ）［ｅｘｐ（２ｉωｔ）
−２ωｔ（ＡωＩ（ｔ））ｅｘｐ（４ｉωｔ）
＋｛（ＡωＩ（ｔ））
−２ｉωｔ＊ＡωＩ（ｔ）｝ｅｘｐ（６ｉωｔ）］
／［１＋（ＡωＩ（ｔ））2ｅｘｐ（４ｉωｔ）］    …（１３）
【００６７】
上記（１３）式の分母を実数化すると下記（１４）式が成り立つ。
Ｉ（ω”，ｔ）＝Ｉ（ｔ）［−２ωｔ（ＡωＩ（ｔ））3
＋｛１＋（ＡωＩ（ｔ））3（１−２ｉωｔ）｝
＊ｅｘｐ（２ｉωｔ）
−２ωｔ（ＡωＩ（ｔ））ｅｘｐ（４ｉωｔ）
＋｛（ＡωＩ（ｔ））
−（２ｉωｔ）（ＡωＩ（ｔ））｝ｅｘｐ（６ｉωｔ）
＋（ＡωＩ（ｔ））2ｅｘｐ（−２ｉωｔ）］
／［１＋（ＡωＩ（ｔ））2ｃｏｓ（４ωｔ）
＋（ＡωＩ（ｔ））4］                          …（１４）
【００６８】
上記（１４）式の実数部を抽出すると下記（１５）式が成り立つ。ただしΔω／ω＝（ω”−ω）／ω＜＜１とする。
【００６９】
ＲｅＩ（ω”，ｔ）＝Ｉ（ｔ）［−２ωｔ（ＡωＩ（ｔ））3
＋｛１＋（ＡωＩ（ｔ））3｝ｃｏｓ（２ωｔ）
＋２ωｔ（ＡωＩ（ｔ））3ｓｉｎ（２ωｔ）
−２ωｔ（ＡωＩ（ｔ））ｓｉｎ（４ωｔ）
＋（ＡωＩ（ｔ））ｃｏｓ（６ωｔ）
＋２ωｔ（ＡωＩ（ｔ））ｓｉｎ（６ωｔ）
＋（ＡωＩ（ｔ））2ｃｏｓ（２ωｔ）］
／［１＋（ＡωＩ（ｔ））2ｃｏｓ（４ωｔ）
＋（ＡωＩ（ｔ））4］
＝Ｉ（ｔ）［−２ωｔ（ＡωＩ（ｔ））3
＋｛１＋（ＡωＩ（ｔ））2＋（ＡωＩ（ｔ））3｝
＊ｃｏｓ（２ωｔ）
＋２ωｔ（ＡωＩ（ｔ））3ｓｉｎ（２ωｔ）
−２ωｔ（ＡωＩ（ｔ））ｓｉｎ（４ωｔ）
＋（ＡωＩ（ｔ））ｃｏｓ（６ωｔ）
＋２ωｔ（ＡωＩ（ｔ））ｓｉｎ（６ωｔ）］
／［１＋（ＡωＩ（ｔ））2ｃｏｓ（４ωｔ）
＋（ＡωＩ（ｔ））4］                        …（１５）
【００７０】
したがって、受信側の光通信装置２０１におけるチャープを打ち消すためには、チャープ補正用信号生成部１０２は、送信信号Ｉ（ω”，ｔ）を上記（１５）式のＲｅＩ（ω”，ｔ）のように生成すればよい。つぎに、上記（１５）式のＲｅＩ（ω”，ｔ）を得るためのチャープ補正用信号生成部１０２の構成について説明する。
【００７１】
（チャープ補正用信号生成部）
図６Ａは、チャープ補正用信号生成部の一例を示す図である。図６Ｂは、図６Ａに示したチャープ補正用信号生成部における信号の流れの一例を示す図である。図６Ａ，図６Ｂに示すように、チャープ補正用信号生成部１０２は、累乗部６０１〜６０３と、コサイン算出部６０４と、乗算部６０５と、加算部６０６と、累乗部６０７と、乗算部６０８と、累乗部６０９〜６１１と、加算部６１２と、を備える。また、チャープ補正用信号生成部１０２は、コサイン算出部６１３と、乗算部６１４と、累乗部６１５と、サイン算出部６１６と、乗算部６１７と、サイン算出部６１８と、乗算部６１９と、を備える。
【００７２】
また、チャープ補正用信号生成部１０２は、コサイン算出部６２０と、乗算部６２１と、サイン算出部６２２と、乗算部６２３と、加算部６２４と、乗算部６２５と、除算部６２６と、を備える。チャープ補正用信号生成部１０２のこれらの演算部は、たとえば図１Ｃに示したＤＳＰ１３１により実現することができる。図１Ｂに示したように、チャープ補正用信号生成部１０２には、送信制御部１０１からＡωＩ（ｔ）、ωｔおよびＩ（ｔ）が入力される。
【００７３】
ＡωＩ（ｔ）は、累乗部６０１〜６０３，６０７，６０９〜６１１，６１５、乗算部６１９，６２１，６２３へ入力される。ωｔは、コサイン算出部６０４、乗算部６０８、コサイン算出部６１３、サイン算出部６１６、乗算部６１７、サイン算出部６１８、乗算部６１９、コサイン算出部６２０、サイン算出部６２２および乗算部６２３へ入力される。Ｉ（ｔ）は、乗算部６２５へ入力される。
【００７４】
累乗部６０１〜６０３は、それぞれ入力されたＡωＩ（ｔ）の０乗、４乗および２乗を算出する。コサイン算出部６０４は、入力されたωｔに基づくｃｏｓ（４ωｔ）を算出する。乗算部６０５は、累乗部６０３およびコサイン算出部６０４による各算出結果を乗算する。加算部６０６は、累乗部６０１，６０２および乗算部６０５による各算出結果を加算する。累乗部６０７は、入力されたＡωＩ（ｔ）の３乗を算出する。乗算部６０８は、累乗部６０７による算出結果と、入力されたωｔと、を乗算する。
【００７５】
累乗部６０９〜６１１は、それぞれ入力されたＡωＩ（ｔ）の３乗、２乗および０乗を算出する。加算部６１２は、累乗部６０９〜６１１による各算出結果を加算する。コサイン算出部６１３は、入力されたωｔに基づくｃｏｓ（２ωｔ）を算出する。乗算部６１４は、加算部６１２およびコサイン算出部６１３による各算出結果を乗算する。累乗部６１５は、入力されたＡωＩ（ｔ）の３乗を算出する。サイン算出部６１６は、入力されたωｔに基づくｓｉｎ（２ωｔ）を算出する。乗算部６１７は、累乗部６１５およびサイン算出部６１６による各算出結果と２ωｔを乗算する。
【００７６】
サイン算出部６１８は、入力されたωｔに基づくｓｉｎ（４ωｔ）を算出する。乗算部６１９は、入力されたＡωＩ（ｔ）と、サイン算出部６１８による算出結果と、−２ωｔと、を乗算する。コサイン算出部６２０は、入力されたωｔに基づくｃｏｓ（６ωｔ）を算出する。乗算部６２１は、入力されたＡωＩ（ｔ）と、コサイン算出部６２０による算出結果と、を乗算する。サイン算出部６２２は、入力されたωｔに基づくｓｉｎ（６ωｔ）を算出する。乗算部６２３は、入力されたＡωＩ（ｔ）と、サイン算出部６２２による算出結果と、２ωｔと、を乗算する。
【００７７】
加算部６２４は、乗算部６０８，６１４，６１７，６１９，６２１，６２３の各算出結果を加算する。乗算部６２５は、Ｉ（ｔ）と、加算部６２４による算出結果と、を乗算する。除算部６２６は、加算部６０６および乗算部６２５の各算出結果に基づく除算を行う。除算部６２６は、算出結果を送信信号Ｉ（ω”，ｔ）として半導体レーザ１０３へ出力する。これにより、上記（１５）式のＲｅＩ（ω”，ｔ）を送信信号Ｉ（ω”，ｔ）として半導体レーザ１０３へ出力し、受信側の光通信装置２０１における光信号のチャープを抑えることができる。
【００７８】
また、ＲｅＩ（ω”，ｔ）は、時間ｔの一次関数を含むため、チャープ補正用信号生成部１０２は、ＲｅＩ（ω”，ｔ）に窓関数Ｗ（ｔ）を乗じた信号を送信信号Ｉ（ω”，ｔ）として半導体レーザ１０３へ出力してもよい。窓関数Ｗ（ｔ）は、ｔの所定の有限区間以外で０となる関数である。これにより、送信信号Ｉ（ω”，ｔ）の発散を抑制することができる。
【００７９】
このように、実施の形態１によれば、直接変調方式の光通信装置１００が、光伝送路２０２の特性に応じたパラメータを用いて、受信側の光通信装置２０１におけるチャープを打ち消すように光信号を生成して送信することができる。これにより、受信側の光通信装置２０１におけるチャープ補正の回路規模を削減しつつ、光伝送路２０２の特性によって異なるチャープを抑制し、伝送性能の向上を図ることができる。
【００８０】
このため、たとえば、受信側の光通信装置２０１におけるチャープ補正の回路を小規模にし、または省くことができる。また、たとえば、光通信装置２０１における受信品質を維持しつつ光伝送路２０２の距離を長くすることができる。また、たとえば、光通信装置２０１における受信品質を向上させることができる。
【００８１】
また、送信対象の情報に応じた変調信号Ｉや光信号のキャリア周波数ωを用いて、受信側の光通信装置２０１におけるチャープを打ち消すように光信号を生成して送信することができる。これにより、変調信号Ｉやキャリア周波数ωに応じて変化する受信側のチャープに対して光信号を追従して変化させ、受信側のチャープを抑制することができる。
【００８２】
（実施の形態２）
実施の形態２について、実施の形態１と異なる部分について説明する。たとえば光ファイバなどの光伝送路２０２の経年変化が発生すると、送信側の光通信装置１００が送信する光信号のキャリア周波数ω”に対して、受信側の光通信装置２０１が受信した光信号のキャリア周波数ωの応答が変化する場合がある。実施の形態２においては、光伝送路２０２の経年変化に対するパラメータ補正を行う構成について説明する。
【００８３】
（実施の形態２にかかる光通信システム）
図７Ａは、実施の形態２にかかる光通信システムの一例を示す図である。図７Ｂは、図７Ａに示した光通信システムにおける信号の流れの一例を示す図である。図７Ａ，図７Ｂにおいて、図２Ａ，図２Ｂに示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図７Ａ，図７Ｂに示すように、実施の形態２にかかる光通信システム２００は、図２Ａ，図２Ｂに示した構成に加えて制御装置７０１を備える。
【００８４】
制御装置７０１は、光通信装置１００による光信号の送信の制御と、光通信装置２０１からのチャープの測定結果の受信と、を行うことにより、光通信装置１００におけるパラメータＡを選択する。パラメータＡは、たとえば図１Ｂに示したように送信制御部１０１からチャープ補正用信号生成部１０２へ送信される情報に含まれるパラメータＡである。制御装置７０１は、選択したパラメータＡを光通信装置１００に設定させる制御を行う。
【００８５】
本実施の形態においては、制御装置７０１が光通信装置１００および光通信装置２０１と異なる装置である場合について説明するが、制御装置７０１は光通信装置１００および光通信装置２０１のいずれかと同一の装置であってもよい。
【００８６】
光伝送路２０２の経年変化としては、たとえば、光ファイバの化学的な変化による非線形屈折率ｎ2の変化や、光ファイバの変形による伝送距離ｚの変化などが考えられる。非線形屈折率ｎ2や伝送距離ｚが変化すると、上記（９）式からわかるように、受信側の光通信装置２０１におけるチャープを打ち消すためのパラメータＡが変化する。
【００８７】
これに対して、制御装置７０１は、たとえばチャープ補正用信号生成部１０２が送信信号Ｉ（ω”，ｔ）の生成に用いる上記（１５）式におけるパラメータＡを調整する。これにより、光伝送路２０２の経年変化による影響を補正し、受信側の光通信装置２０１におけるチャープを抑えることができる。
【００８８】
（制御装置によるパラメータの選択）
図８Ａ〜図８Ｃは、制御装置によるパラメータの選択の一例を示す図である。図８Ａ〜図８Ｃに示すチャープ特性８０１は、送信側の光通信装置１００が送信する光信号の瞬時周波数（ω”）の時間変化を示す。図８Ａ〜図８Ｃに示すチャープ特性８０２は、受信側の光通信装置２０１が受信する光信号の瞬時周波数（ω）の時間変化を示す。
【００８９】
まず、図８Ａに示すように、制御装置７０１は、送信側の光通信装置１００を制御して、パラメータＡをＡ0に設定（Ａ＝Ａ0）して光信号を送信させる。これに対して、受信側の光通信装置２０１は、受信した光信号のチャープの振幅ａ0を測定する。そして、光通信装置２０１は、振幅ａ0の測定結果を制御装置７０１へ送信する。
【００９０】
なお、受信した光信号のチャープの振幅の測定は、たとえば受信した光信号の瞬時周波数の測定によって行うことができる。瞬時周波数の測定には、一例としてはタイムインターバルアナライザなどを用いることができる。ただし、瞬時周波数の測定には、タイムインターバルアナライザを用いる方法に限らず、各種の測定方法を用いることができる。
【００９１】
つぎに、図８Ｂに示すように、制御装置７０１は、送信側の光通信装置１００を制御して、パラメータＡをＡ1に設定（Ａ＝Ａ1）して光信号を送信させる。Ａ1はＡ0と異なる値である。これに対して、受信側の光通信装置２０１は、受信した光信号のチャープの振幅ａ1を測定し、振幅ａ1の測定結果を制御装置７０１へ送信する。
【００９２】
つぎに、図８Ｃに示すように、制御装置７０１は、送信側の光通信装置１００を制御して、パラメータＡをＡ2に設定（Ａ＝Ａ2）して光信号を送信させる。Ａ2はＡ0，Ａ1と異なる値である。これに対して、受信側の光通信装置２０１は、受信した光信号のチャープの振幅ａ2を測定し、振幅ａ2の測定結果を制御装置７０１へ送信する。
【００９３】
これにより、制御装置７０１は、送信側のパラメータＡ0〜Ａ2に対応する受信側の光信号のチャープの振幅ａ0〜ａ2の測定結果を取得することができる。そして、制御装置７０１は、取得した振幅ａ0〜ａ2のうちの最小の振幅を特定する。図８Ａ〜図８Ｃに示した例では、振幅ａ0〜ａ2のうちの振幅ａ1が最小の振幅として特定される。
【００９４】
制御装置７０１は、送信側の光通信装置１００を制御して、特定した最小の振幅ａ1に対応するパラメータＡ1を設定して光信号を送信させる。これにより、パラメータＡ0〜Ａ2のうちの、受信側の光通信装置２０１における光信号のチャープの振幅が最小となるパラメータＡによって送信側の光通信装置１００に光信号を送信させることができる。
【００９５】
これにより、たとえば光伝送路２０２における光ファイバの非線形屈折率ｎ2や伝送距離ｚなどが経年変化によって初期の値から変化しても、パラメータＡを更新することで、受信側の光通信装置２０１における光信号のチャープを抑えることができる。
【００９６】
図８Ａ〜図８Ｃに示した例では、３つのパラメータＡ0〜Ａ2をパラメータＡの候補として設定してチャープの振幅ａ0〜ａ2を取得する場合について説明したが、パラメータＡの候補は２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。パラメータＡの候補が多いほど、受信側の光通信装置２０１における光信号のチャープがより精度よく抑えられるパラメータＡを設定することができる。
【００９７】
（制御装置による処理）
図９は、制御装置による処理の一例を示すフローチャートである。制御装置７０１は、パラメータ更新処理として、たとえば図９に示す各ステップを実行する。まず、制御装置７０１は、インデックスｉを初期化（ｉ＝０）する（ステップＳ９０１）。インデックスｉは、パラメータＡの候補のインデックスである。図８Ａ〜図８Ｃに示した例では、インデックスｉは０〜２の値となる。
【００９８】
つぎに、制御装置７０１は、送信側の光通信装置１００に、現在のインデックスｉに対応するパラメータＡiで光信号を送信させる（ステップＳ９０２）。ステップＳ９０２の処理は、たとえばパラメータＡiを仮設定することを要求する制御信号を送信側の光通信装置１００へ送信することによって行うことができる。
【００９９】
つぎに、制御装置７０１は、受信側の光通信装置２０１から、ステップＳ９０２において光通信装置２０１が受信した光信号のチャープの振幅ａiの測定結果を受信する（ステップＳ９０３）。ステップＳ９０３の処理は、たとえば測定結果の送信を要求する制御信号を光通信装置２０１へ送信することにより行うことができる。または、光通信装置２０１が測定結果を自動的に制御装置７０１へ送信するようにしてもよい。
【０１００】
つぎに、制御装置７０１は、現在のインデックスｉがインデックスｉの最大値であるか否かを判断する（ステップＳ９０４）。図８Ａ〜図８Ｃに示した例では、インデックスｉの最大値は２である。インデックスｉが最大値でない場合（ステップＳ９０４：Ｎｏ）は、制御装置７０１は、インデックスｉをインクリメント（ｉ＝ｉ＋１）し（ステップＳ９０５）、ステップＳ９０２へ戻る。
【０１０１】
ステップＳ９０４において、インデックスｉが最大値である場合（ステップＳ９０４：Ｙｅｓ）は、制御装置７０１は、ステップＳ９０３によって受信した測定結果に基づいて、振幅ａiが最小のインデックスｉを特定する（ステップＳ９０６）。図８Ａ〜図８Ｃに示した例では、ステップＳ９０６においてインデックスｉ＝１が特定される。
【０１０２】
つぎに、制御装置７０１は、ステップＳ９０６によって特定したインデックスｉに対応するパラメータＡiを、送信側の光通信装置１００に設定させ（ステップＳ９０７）、一連のパラメータ更新処理を終了する。ステップＳ９０７の処理は、たとえばパラメータＡにパラメータＡiを設定することを要求する制御信号を送信側の光通信装置１００へ送信することによって行うことができる。
【０１０３】
図９に示したパラメータ更新処理は、たとえば、光通信システム２００の非運用時に、管理者が制御装置７０１を操作することにより開始される。この場合は、ステップＳ９０２によって送信させる光信号は、たとえば特定のパターンの測定用の光信号とすることができる。また、この場合は、ステップＳ９０７の後に、光通信システム２００の運用が自動的に開始されるようにしてもよい。すなわち、ステップＳ９０７によって送信側の光通信装置１００のパラメータＡiが設定されると、送信側の光通信装置１００は、光通信装置２０１への運用データの光信号の送信を開始するようにしてもよい。
【０１０４】
また、図９に示したパラメータ更新処理は、たとえば光通信システム２００の運用時に行われてもよい。この場合に、図９に示したパラメータ更新処理は、管理者が制御装置７０１を操作することによって開始されてもよいし、定期的かつ自動的に開始されてもよい。また、この場合は、ステップＳ９０２によって送信側の光通信装置１００に送信させる光信号は、運用データの光信号となる。
【０１０５】
（実施の形態２にかかる送信側の光通信装置）
図１０Ａは、実施の形態２にかかる送信側の光通信装置の一例を示す図である。図１０Ｂは、図１０Ａに示した送信側の光通信装置における信号の流れの一例を示す図である。図１０Ａ，図１０Ｂにおいて、図１Ａ，図１Ｂに示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【０１０６】
図１０Ａ，図１０Ｂに示すように、実施の形態２にかかる送信側の光通信装置１００は、図１Ａ，図１Ｂに示した構成に加えて通信部１００１を備える。通信部１００１は、制御装置７０１から送信された制御信号を受信する。制御信号は、たとえばパラメータＡを設定することを要求する制御信号である。
【０１０７】
通信部１００１は、受信した制御信号を送信制御部１０１へ出力する。送信制御部１０１は、通信部１００１から出力された制御信号に基づいてパラメータＡを設定する。たとえば、送信制御部１０１は、チャープ補正用信号生成部１０２へ出力するＡωＩを算出するためのパラメータＡを設定する。
【０１０８】
図１０Ｃは、図１０Ａに示した送信側の光通信装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図１０Ｃにおいて、図１Ｃまたは図１０Ａに示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１０Ｃに示すように、通信部１００１は、通信Ｉ／Ｆ１０３１により実現することができる。
【０１０９】
通信Ｉ／Ｆ１０３１は、制御装置７０１との間で通信を行う通信インタフェースである。通信Ｉ／Ｆ１０３１による通信には、電気信号による通信、光信号による通信、無線信号による通信など各種の通信を適用することができる。
【０１１０】
（実施の形態２にかかる受信側の光通信装置）
図１１Ａは、実施の形態２にかかる受信側の光通信装置の一例を示す図である。図１１Ｂは、図１１Ａに示した受信側の光通信装置における信号の流れの一例を示す図である。図１１Ａ，図１１Ｂに示すように、実施の形態２にかかる受信側の光通信装置２０１は、受光器１１０１と、受信処理部１１０２と、チャープ振幅測定部１１０３と、通信部１１０４と、を備える。
【０１１１】
受光器１１０１は、送信側の光通信装置１００から光伝送路２０２を介して送信された光信号を受光し、光信号を電気信号に変換する。受光器１１０１は、電気信号に変換した信号を受信処理部１１０２およびチャープ振幅測定部１１０３へ出力する。受光器１１０１は、たとえばＰＤ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ：フォトダイオード）などにより実現することができる。
【０１１２】
受信処理部１１０２は、受光器１１０１から出力された信号の受信処理を行う。受信処理部１１０２による受信処理には、たとえば復調や復号が含まれる。受信処理部１１０２は、受信処理により得られたデータを出力する。
【０１１３】
チャープ振幅測定部１１０３は、受光器１１０１から出力された信号のチャープの振幅を測定することにより、光通信装置２０１が受信した光信号のチャープの振幅を測定する。そして、チャープ振幅測定部１１０３は、チャープの測定結果を通信部１１０４へ出力する。
【０１１４】
通信部１１０４は、チャープ振幅測定部１１０３から出力された測定結果を制御装置７０１へ送信する。また、通信部１１０４は、測定結果の要求信号などの、制御装置７０１からの制御信号を受信する機能を有していてもよい。この場合に、通信部１１０４は、受信した制御信号をチャープ振幅測定部１１０３へ出力する。これに対して、チャープ振幅測定部１１０３は、チャープの測定を行い、測定結果を通信部１１０４へ出力する。
【０１１５】
なお、実施の形態１における光通信装置２０１（たとえば図２Ａ，図２Ｂ参照）は、たとえば図１１Ａ，図１１Ｂに示した構成とすることができる。また、実施の形態１における光通信装置２０１は、たとえば図１１Ａ，図１１Ｂに示した構成においてチャープ振幅測定部１１０３および通信部１１０４を省いた構成としてもよい。
【０１１６】
図１１Ｃは、図１１Ａに示した受信側の光通信装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図１１Ｃにおいて、図１１Ａに示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１１Ｃに示すように、受信処理部１１０２およびチャープ振幅測定部１１０３は、ＤＳＰ１１３１により実現することができる。
【０１１７】
この場合に、受光器１１０１とＤＳＰ１１３１との間にはＡＤＣ１１３２（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：アナログ／デジタル変換器）が設けられる。ＡＤＣ１１３２は、受光器１１０１から出力された信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、変換した信号をＤＳＰ１１３１へ出力する。
【０１１８】
通信部１１０４は、たとえば通信Ｉ／Ｆ１１３３により実現することができる。通信Ｉ／Ｆ１１３３は、制御装置７０１との間で通信を行う通信インタフェースである。通信Ｉ／Ｆ１１３３による通信には、電気信号による通信、光信号による通信、無線信号による通信など各種の通信を適用することができる。
【０１１９】
また、チャープ振幅測定部１１０３は、ＤＳＰ１１３１とは別の回路によって実現されてもよい。たとえば、チャープ振幅測定部１１０３は、タイムインターバルアナライザなどの測定器により実現されてもよい。
【０１２０】
（制御装置のハードウェア構成）
図１２は、制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。制御装置７０１は、たとえば図１２に示すコンピュータ１２００により実現することができる。コンピュータ１２００は、ＣＰＵ１２０１と、メモリ１２０２と、ユーザインタフェース１２０３と、通信インタフェース１２０４と、を備える。ＣＰＵ１２０１、メモリ１２０２、ユーザインタフェース１２０３および通信インタフェース１２０４は、バス１２０９によって接続される。
【０１２１】
ＣＰＵ１２０１（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）は、コンピュータ１２００の全体の制御を司る。メモリ１２０２には、たとえばメインメモリおよび補助メモリが含まれる。メインメモリは、たとえばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）である。メインメモリは、ＣＰＵ１２０１のワークエリアとして使用される。補助メモリは、たとえば磁気ディスク、光ディスク、フラッシュメモリなどの不揮発メモリである。補助メモリには、コンピュータ１２００を動作させる各種のプログラムが記憶されている。補助メモリに記憶されたプログラムは、メインメモリにロードされてＣＰＵ１２０１によって実行される。
【０１２２】
ユーザインタフェース１２０３は、たとえば、制御装置７０１のユーザからの操作入力を受け付ける入力デバイスや、ユーザへ情報を出力する出力デバイスなどを含む。入力デバイスは、たとえばキー（たとえばキーボード）やリモコンなどによって実現することができる。出力デバイスは、たとえばディスプレイやスピーカなどによって実現することができる。また、タッチパネルなどによって入力デバイスおよび出力デバイスを実現してもよい。ユーザインタフェース１２０３は、ＣＰＵ１２０１によって制御される。たとえば、図９に示したパラメータ更新処理は、制御装置７０１のユーザである管理者がユーザインタフェース１２０３を操作することによって実行される。
【０１２３】
通信インタフェース１２０４は、無線によってコンピュータ１２００の外部との間で通信を行う通信インタフェースである。通信インタフェース１２０４は、ＣＰＵ１２０１によって制御される。制御装置７０１は、通信インタフェース１２０４を用いて送信側の光通信装置１００および受信側の光通信装置２０１との間で通信を行うことができる。
【０１２４】
たとえば、上述した制御装置７０１から光通信装置１００や光通信装置２０１への制御信号の送信は、ＣＰＵ１２０１が通信インタフェース１２０４を制御することによって行うことができる。また、上述した光通信装置２０１からの測定結果の受信は、ＣＰＵ１２０１が通信インタフェース１２０４を制御することによって行うことができる。
【０１２５】
このように、実施の形態２によれば、光通信装置２０１における光信号のチャープの測定結果に基づいて、光通信装置１００におけるパラメータＡを制御することができる。これにより、たとえば光ファイバなどの光伝送路２０２の特性が経年変化しても、受信側の光通信装置２０１におけるチャープを打ち消すようにパラメータＡを制御し、受信側におけるチャープを抑制することができる。このため、伝送性能の向上を図ることができる。
【０１２６】
（光通信システムを一部に適用した無線通信システム）
図１３は、光通信システムを一部に適用した無線通信システムの一例を示す図である。図１３に示す無線通信システム１３００は、ＢＢＵ１３１０（Ｂａｓｅ  Ｂａｎｄ  Ｕｎｉｔ：ベースバンド部）と、ＲＲＨ１３２１，１３２２（Ｒｅｍｏｔｅ  Ｒａｄｉｏ  Ｈｅａｄ：無線部）と、ＵＥ１３３１〜１３３３（Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ：ユーザ端末）と、を含む。
【０１２７】
無線通信システム１３００は、たとえばＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）の無線通信システムであり、ＢＢＵ１３１０およびＲＲＨ１３２１，１３２２によって、基地局であるｅＮＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｎｏｄｅ  Ｂ）が実現される。
【０１２８】
ＢＢＵ１３１０は、デジタルベースバンド信号処理、コアネットワークとの接続に接続されるＳ１回線の終端処理、隣接ｅＮＢとの接続に使用されるＸ２回線の終端処理などを行う。また、ＢＢＵ１３１０は、呼処理や各種の監視制御処理を行う。
【０１２９】
たとえば、ＢＢＵ１３１０は、コアネットワークから受信したＩＰパケットをデジタルベースバンド信号に変調してＲＲＨ１３２１，１３２２へ送信する。また、ＢＢＵ１３１０は、ＲＲＨ１３２１，１３２２から受信したデジタルベースバンド信号を復調し、復調により得られたＩＰパケットをコアネットワークへ送信する。
【０１３０】
ＲＲＨ１３２１，１３２２は、無線信号の送受信を行う装置である。たとえば、ＲＲＨ１３２１は、ＢＢＵ１３１０から送信されたデジタルベースバンド信号をＲＦ信号に変換し、変換したＲＦ信号を増幅してＵＥ１３３１へ無線送信する。また、ＲＲＨ１３２１は、ＵＥ１３３１から受信したＲＦ信号を増幅してデジタルベースバンド信号に変換し、変換したデジタルベースバンド信号をＢＢＵ１３１０へ送信する。
【０１３１】
ＲＲＨ１３２２は、ＢＢＵ１３１０から送信されたデジタルベースバンド信号をＲＦ信号に変換し、変換したＲＦ信号を増幅してＵＥ１３３２，１３３３へ無線送信する。また、ＲＲＨ１３２２は、ＵＥ１３３２，１３３３から受信したＲＦ信号を増幅してデジタルベースバンド信号に変換し、変換したデジタルベースバンド信号をＢＢＵ１３１０へ送信する。
【０１３２】
ＢＢＵ１３１０とＲＲＨ１３２１，１３２２との間の回線１３０１，１３０２には、たとえばＣＰＲＩ（Ｃｏｍｍｏｎ  Ｐｕｂｌｉｃ  Ｒａｄｉｏ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）などの光インタフェースが用いられる。上述した各実施の形態における光通信システム２００は、たとえば回線１３０１や回線１３０２に適用することができる。
【０１３３】
これにより、ＢＢＵ１３１０とＲＲＨ１３２１，１３２２との間における伝送性能を向上させることができる。このため、たとえば、無線通信システム１３００におけるスループットの向上を図ることができる。
【０１３４】
（実施の形態３）
実施の形態３について、実施の形態１，２と異なる部分について説明する。
【０１３５】
図１４は、チャープ補正による伝送距離の延長の一例を示す図である。図１４において、図５Ａ，図５Ｂと同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図１４に示す伝送例１４０１は、図５Ａに示したように、チャープ補正を行わないと仮定した場合の光伝送路２０２および瞬時周波数を示している。図１４に示す伝送例１４０２は、チャープ補正を行う場合の光伝送路２０２および瞬時周波数を示している。
【０１３６】
上述した実施の形態１，２においては、図５Ｂに示したように、光通信装置２０１に受信される光信号５０２の瞬時周波数がωとなるようにチャープ補正を行う構成について説明した。これに対して、実施の形態３においては、伝送例１４０２に示すように、チャープ補正により、光伝送路２０２の距離を長くしつつ、光通信装置２０１に受信される光信号５０２の瞬時周波数をω’に抑える構成について説明する。
【０１３７】
（送信信号の生成）
実施の形態３にかかるチャープ補正用信号生成部１０２によるチャープ補正用の送信信号Ｉ（ω”，ｔ）の生成について説明する。
【０１３８】
図１４に示した伝送例１４０１において、送信側で歪のない瞬時周波数ωで送信し、受信側で瞬時周波数ω’の歪が生じるとすると、下記（１６）式が成り立つ。
【０１３９】
ω’＝ω−ωｎ2ｚ／ｃ＊ｄＩ（ω，ｔ）／ｄｔ      …（１６）
【０１４０】
これに対して、図１４に示した伝送例１４０２において、送信側で歪を補正する瞬時周波数ω”＝ω＋Δω”の信号で送信し、受信側でω’＝ω＋Δωの歪で受信できるとすると、下記（１７）式が成り立つ。
【０１４１】
ω’＝ω”−ω”ｎ2ｚ／ｃ＊ｄＩ（ω”，ｔ）／ｄｔ      …（１７）
【０１４２】
また、ω”はωに小さな変化を加えたものであるため、ω”＝ω＋Δω”のように表すことができる。また、ω’はωに小さな変化を加えたものであるため、ω’＝ω＋Δω’のように表すことができる。
【０１４３】
Ｉ（ω，ｔ）は下記（１８）式のように表すことができる。
【０１４４】
Ｉ（ω，ｔ）＝｛Ｅ（ｔ）ｃｏｓ（ωｔ）｝2
＝Ｒｅ［Ｅ（ｔ）｛ｃｏｓ（ωｔ）＋ｉ＊ｓｉｎ（ωｔ）｝2］
＝Ｒｅ［Ｅ（ｔ）ｅｘｐ（ｉωｔ）］2
＝Ｒｅ［Ｉ（ｔ）ｅｘｐ（２ｉωｔ）］      …（１８）
【０１４５】
ここで、計算を簡略化するため上記（１８）式を複素数に拡張すると、Ｉ（ω，ｔ）は下記（１９）式のように表すことができる。
【０１４６】
Ｉ（ω，ｔ）＝Ｉ（ｔ）ｅｘｐ（２ｉωｔ）      …（１９）
【０１４７】
また、上記（１７）式のｄＩ（ω”，ｔ）／ｄｔは下記（２０）式のように表すことができる。
【０１４８】
ｄＩ（ω”，ｔ）／ｄｔ＝Ｉ（ｔ）ｅｘｐ（２ｉω”ｔ）
＝ｄＩ（ｔ）／ｄｔ＊  ｅｘｐ（２ｉω”ｔ）
＋Ｉ（ｔ）＊（２ｉω”）ｅｘｐ（２ｉω”ｔ）…（２０）
【０１４９】
ここで、ｄＩ（ｔ）／ｄｔはｅｘｐ（２ｉω”ｔ）の変化に対して十分になだらかなので、ｄＩ（ｔ）／ｄｔ≒０と近似する。これにより、上記（２０）式は下記（２１）式のようになる。
【０１５０】
ｄＩ（ω”，ｔ）／ｄｔ≒２ｉω”Ｉ（ｔ）ｅｘｐ（２ｉω”ｔ）
＝２ｉω”Ｉ（ω”，ｔ）            …（２１）
【０１５１】
送信信号Ｉ（ω”，ｔ）は下記（２２）式のように表すことができる。
【０１５２】
Ｉ（ω”，ｔ）＝Ｉ（ｔ）ｅｘｐ（２ｉω”ｔ）
＝Ｉ（ｔ）ｅｘｐ｛２ｉ（ω＋Δω”）ｔ｝
＝Ｉ（ｔ）ｅｘｐ（２ｉωｔ）ｅｘｐ（２ｉΔω”ｔ）    …（２２）
【０１５３】
ここで、Δω”／ω＜＜１としてテーラー展開するとΔω”／ωの二次以上の項は省略できる。このため、上記（２２）式は下記（２３）式のようになる。
【０１５４】
Ｉ（ω”，ｔ）≒Ｉ（ω，ｔ）［１＋２ｉΔω”ｔ］      …（２３）
【０１５５】
また、上記（１７）式より、ω’は下記（２４）式のように表すことができる。
【０１５６】
ω’≒ω”−ω”ｎ2ｚ／ｃ＊２ｉω”Ｉ（ω”，ｔ）
≒（ω＋Δω”）−（ω＋Δω”）2Ａｉ＊Ｉ（ω，ｔ）［１＋２ｉΔω”ｔ］
＝ω−ωｉＡωＩ（ω，ｔ）＋Δω”
＋（２ωΔω”ｔ−２ｉΔω”）ＡωＩ（ω，ｔ）      …（２４）
【０１５７】
また、Δω”は下記（２５）式のように表すことができる。
【０１５８】
Δω”＝ω［ｉＡωＩ（ω，ｔ）＋Δω’／ω］
／［１＋２ωｔＡωＩ（ω，ｔ）−２ｉωＡＩ（ω，ｔ）］      …（２５）
【０１５９】
分母を実数化すると、Δω”の分母は下記（２６）式のようになる。
【０１６０】
Δω”の分母＝（１＋２ωｔＡωＩ（ω，ｔ））2
＋４（ＡωＩ（ω，ｔ））2
＝１＋４ωｔＡωＩ（ω，ｔ）
＋｛４（ωｔ）2＋４｝（ＡωＩ（ω，ｔ））2  …（２６）
【０１６１】
また、Δω”の分子は下記（２７）式のようになる。
【０１６２】
Δω”の分子＝ω［ｉＡωＩ（ω，ｔ）＋Δω’／ω］
＊［１＋２ωｔＡωＩ（ω，ｔ）＋２ｉωＡＩ（ω，ｔ）］
＝ω［Δω’／ω＋（２Δω’ｔ＋２ｉΔω’＋ｉ）ＡωＩ（ω，ｔ）
＋（２ｉωｔ−２）（ＡωＩ（ω，ｔ））2］      …（２７）
【０１６３】
このため、Ｉ（ω”，ｔ）は下記（２８）式のように表すことができる。
【０１６４】
Ｉ（ω”，ｔ）≒Ｉ（ω，ｔ）［１＋２ｉΔω”ｔ］
＝Ｉ（ω，ｔ）
＊［１＋｛２ｉΔω’ｔ
＋（４ｉωｔΔω’ｔ−４Δω’ｔ−２ωｔ）ＡωＩ（ω，ｔ）
＋（−４（ωｔ）2−４ｉωｔ）（ＡωＩ（ω，ｔ））2｝
／｛１＋４ωｔＡωＩ（ω，ｔ）＋｛４（ωｔ）2＋４｝
＊（ＡωＩ（ω，ｔ））2｝］
＝Ｉ（ｔ）
＊［ｅｘｐ（２ｉωｔ）＋｛２ｉΔω’ｔｅｘｐ（２ｉωｔ）
＋（４ｉωｔΔωｔ−４Δωｔ−２ωｔ）
＊ＡωＩ（ｔ）ｅｘｐ（４ｉωｔ）
−４ωｔ（ωｔ＋ｉ）（Ａωｔ）2ｅｘｐ（６ｉωｔ）｝
／｛１＋４ωｔＡωＩ（ｔ）ｅｘｐ（２ｉωｔ）
＋｛４（ωｔ）2＋４｝
＊（ＡωＩ（ｔ））2ｅｘｐ（４ｉωｔ）｝］        …（２８）
【０１６５】
上記（２８）式の実数部を抽出すると下記（２９）式が成り立つ。ただしΔω”／ω＜＜１とする。なお、Ａは上記（９）式に示したパラメータＡである。
【０１６６】
Ｒｅ［Ｉ（ω”，ｔ）］＝Ｉ（ｔ）［ｃｏｓ（２ωｔ）
＋｛−２Δω’ｔ＊ｓｉｎ（２ωｔ）
＋（−４ωｔΔω’ｔ＊ｓｉｎ（４ωｔ）
＋（−４Δω’ｔ−２ωｔ）ｃｏｓ（４ωｔ））
＊ＡωＩ（ｔ）−４ωｔ（ωｔｃｏｓ（６ωｔ）
−ｓｉｎ（６ωｔ））（ＡωＩ（ｔ））2｝
／｛１＋４ωｔＡωＩ（ｔ）ｃｏｓ（２ωｔ）
＋｛４（ωｔ）2＋４｝
＊（ＡωＩ（ｔ））2ｃｏｓ（４ωｔ）｝］  …（２９）
【０１６７】
したがって、受信側の光通信装置２０１における光信号の瞬時周波数をω’に抑えるためには、チャープ補正用信号生成部１０２は、送信信号Ｉ（ω”，ｔ）を上記（２９）式のＲｅ［Ｉ（ω”，ｔ）］のように生成すればよい。つぎに、上記（２９）式のＲｅ［Ｉ（ω”，ｔ）］を得るためのチャープ補正用信号生成部１０２の構成について説明する。
【０１６８】
（チャープ補正用信号生成部）
図１５Ａは、チャープ補正用信号生成部の一例を示す図である。図１５Ｂは、図１５Ａに示したチャープ補正用信号生成部における信号の流れの一例を示す図である。図１５Ａ，図１５Ｂに示すように、実施の形態３にかかるチャープ補正用信号生成部１０２は、コサイン算出部１５０１と、乗算部１５０２と、を備える。また、チャープ補正用信号生成部１０２は、コサイン算出部１５０３と、乗算部１５０４と、累乗部１５０５と、乗算加算部１５０６と、乗算部１５０７と、を備える。
【０１６９】
また、チャープ補正用信号生成部１０２は、コサイン算出部１５０８と、乗算部１５０９と、加算部１５１０と、乗算部１５１１と、サイン算出部１５１２と、乗算部１５１３と、乗算加算部１５１４と、コサイン算出部１５１５と、乗算部１５１６と、を備える。
【０１７０】
また、チャープ補正用信号生成部１０２は、加算部１５１７と、乗算部１５１８と、コサイン算出部１５１９と、乗算部１５２０と、サイン算出部１５２１と、加算部１５２２と、乗算部１５２３と、累乗部１５２４と、乗算部１５２５と、を備える。また、チャープ補正用信号生成部１０２は、サイン算出部１５２６と、乗算部１５２７と、加算部１５２８と、除算部１５２９と、加算部１５３０と、乗算部１５３１と、を備える。
【０１７１】
チャープ補正用信号生成部１０２のこれらの演算部は、たとえば図１Ｃに示したＤＳＰ１３１により実現することができる。チャープ補正用信号生成部１０２には、送信制御部１０１から、ＡωＩ（ｔ）、ωｔ、Ｉ（ｔ）およびΔω’ｔが入力される。たとえば、送信制御部１０１は、受信側の光信号の瞬時周波数の目標値であるω’およびωに基づいてΔω’を算出する（Δω’＝ω’−ω）。そして、送信制御部１０１は、算出したΔω’に基づくΔω’ｔをチャープ補正用信号生成部１０２へ出力する。
【０１７２】
ＡωＩ（ｔ）は、乗算部１５０２、累乗部１５０５、乗算部１５１８および累乗部１５２４へ入力される。ωｔは、コサイン算出部１５０１、乗算部１５０２、コサイン算出部１５０３、乗算加算部１５０６、コサイン算出部１５０８、乗算部１５１１、サイン算出部１５１２、乗算加算部１５１４およびコサイン算出部１５１５へ入力される。また、ωｔは、コサイン算出部１５１９、乗算部１５２０、サイン算出部１５２１、乗算部１５２３およびサイン算出部１５２６へ入力される。Δω’ｔは、乗算部１５１１、乗算加算部１５１４および乗算部１５２７へ入力される。Ｉ（ｔ）は乗算部１５３１へ入力される。
【０１７３】
コサイン算出部１５０１は、入力されたωｔに基づくｃｏｓ（２ωｔ）を算出する。乗算部１５０２は、入力されたＡωＩ（ｔ）、ωｔおよび４を乗算する。コサイン算出部１５０３は、入力されたωｔに基づくｃｏｓ（２ωｔ）を算出する。乗算部１５０４は、乗算部１５０２およびコサイン算出部１５０３による各算出結果を乗算する。
【０１７４】
累乗部１５０５は、入力されたＡωＩ（ｔ）の２乗を算出する。乗算加算部１５０６は、入力されたωｔおよび４による乗算および加算に基づく４（ωｔ）2＋４を算出する。乗算部１５０７は、累乗部１５０５および乗算加算部１５０６による各算出結果を乗算する。コサイン算出部１５０８は、入力されたωｔに基づくｃｏｓ（４ωｔ）を算出する。乗算部１５０９は、乗算部１５０７およびコサイン算出部１５０８による各算出結果を乗算する。加算部１５１０は、乗算部１５０４および乗算部１５０９の各算出結果と１とを加算する。
【０１７５】
乗算部１５１１は、入力されたΔω’ｔ、ωｔおよび−４を乗算する。サイン算出部１５１２は、入力されたωｔに基づくｓｉｎ（４ωｔ）を算出する。乗算部１５１３は、乗算部１５１１およびサイン算出部１５１２による各算出結果を乗算する。乗算加算部１５１４は、入力されたΔω’ｔ、−２、−４に基づく−４Δω’ｔ−２ωｔを算出する。コサイン算出部１５１５は、入力されたωｔに基づくｃｏｓ（４ωｔ）を算出する。
【０１７６】
乗算部１５１６は、乗算加算部１５１４およびコサイン算出部１５１５による各算出結果を乗算する。加算部１５１７は、乗算部１５１３および乗算部１５１６による各算出結果を加算する。乗算部１５１８は、入力されたＡωＩ（ｔ）と加算部１５１７による算出結果とを乗算する。
【０１７７】
コサイン算出部１５１９は、入力されたωｔに基づくｃｏｓ（６ωｔ）を算出する。乗算部１５２０は、入力されたωｔとコサイン算出部１５１９による算出結果とを乗算する。サイン算出部１５２１は、入力されたωｔに基づく−ｓｉｎ（６ωｔ）を算出する。加算部１５２２は、乗算部１５２０およびサイン算出部１５２１による各算出結果を加算する。乗算部１５２３は、入力されたωｔ、加算部１５２２による算出結果および−４を乗算する。累乗部１５２４は、入力されたＡωＩ（ｔ）の２乗を算出する。乗算部１５２５は、乗算部１５２３および累乗部１５２４の各算出結果を乗算する。
【０１７８】
サイン算出部１５２６は、入力されたωｔに基づくｓｉｎ（２ωｔ）を算出する。乗算部１５２７は、入力されたΔω’ｔ、サイン算出部１５２６による算出結果および−２を乗算する。加算部１５２８は、乗算部１５１８、乗算部１５２５および乗算部１５２７による各算出結果を加算する。除算部１５２９は、加算部１５２８による算出結果を、加算部１５１０による算出結果により除算する。
【０１７９】
加算部１５３０は、コサイン算出部１５０１および除算部１５２９による各算出結果を加算する。乗算部１５３１は、入力されたＩ（ｔ）と加算部１５３０による算出結果とを乗算する。乗算部１５３１は、算出結果を送信信号Ｉ（ω”，ｔ）として半導体レーザ１０３へ出力する。これにより、上記（２９）式のＲｅ［Ｉ（ω”，ｔ）］を送信信号Ｉ（ω”，ｔ）として半導体レーザ１０３へ出力し、受信側の光通信装置２０１における光信号の瞬時周波数をω’に抑えることができる。
【０１８０】
また、Ｒｅ［Ｉ（ω”，ｔ）］は、時間ｔの一次関数を含むため、チャープ補正用信号生成部１０２は、Ｒｅ［Ｉ（ω”，ｔ）］に窓関数Ｗ（ｔ）を乗じた信号を送信信号Ｉ（ω”，ｔ）として半導体レーザ１０３へ出力してもよい。窓関数Ｗ（ｔ）は、ｔの所定の有限区間以外で０となる関数である。これにより、送信信号Ｉ（ω”，ｔ）の発散を抑制することができる。
【０１８１】
このように、実施の形態３によれば、直接変調方式の光通信装置１００が、光伝送路２０２の特性に応じたパラメータを用いて、光伝送路２０２の距離を長くしつつ、受信側の光通信装置２０１における光信号の瞬時周波数をω’に抑えることができる。実施の形態３における光通信システム２００は、たとえば図１３に示した回線１３０１や回線１３０２に適用することができる。
【０１８２】
以上説明したように、光通信装置および光通信システムによれば、受信側のチャープ補正の回路規模を削減しつつ伝送性能の向上を図ることができる。
【０１８３】
たとえば、半導体レーザダイオードの駆動電流をオン／オフして光を点滅する直接変調方式においては、高速変調を行う場合にレーザ光の波長の変動が大きく、外部変調方式と比べて自己位相変調効果によるチャープが大きくなる。
【０１８４】
また、外部変調方式においては、生成された光信号の透過を電気信号により制御するため、直接変調方式とはチャープの発生原理が異なる。このため、外部変調方式においてチャープを抑制する技術を直接変調方式において適用することは困難である。
【０１８５】
これに対して、上述した各実施の形態によれば、直接変調方式の送信側において、光伝送路の特性に応じたパラメータを用いて光信号を生成することで、受信側のチャープを抑制することができる。
【０１８６】
上述した各実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【０１８７】
（付記１）入力された電気信号に応じた強度の光信号を、光伝送路を介して他の光通信装置へ送信するレーザ装置と、
前記他の光通信装置における前記光信号の自己位相変調効果による歪みを打ち消す前記電気信号を前記光伝送路の特性に応じたパラメータに基づいて生成し、生成した前記電気信号を前記レーザ装置へ入力する生成部と、
を備えることを特徴とする光通信装置。
【０１８８】
（付記２）前記生成部は、前記光信号による送信対象の情報に応じた変調信号と、前記光信号のキャリア周波数と、前記パラメータと、に基づいて前記電気信号を生成することを特徴とする付記１に記載の光通信装置。
【０１８９】
（付記３）前記生成部は、時間をｔ、送信対象の情報に応じた変調信号をＩ、前記光信号のキャリア周波数をω、前記パラメータをＡとした場合に下記の式に基づく前記電気信号を生成することを特徴とする付記１または２に記載の光通信装置。
Ｉ（ω”，ｔ）＝
Ｉ［−２ωｔ（ＡωＩ）3
＋｛１＋（ＡωＩ）2＋（ＡωＩ）3｝ｃｏｓ
＋２ωｔ（ＡωＩ）3ｓｉｎ
−２ωｔ（ＡωＩ）ｓｉｎ
＋（ＡωＩ）ｃｏｓ
＋２ωｔ（ＡωＩ）ｓｉｎ］
／［１＋（ＡωＩ）2ｃｏｓ
＋（ＡωＩ）4］
ただし（ω”−ω）／ω＜＜１とする。
【０１９０】
（付記４）前記生成部は、時間をｔ、送信対象の情報に応じた変調信号をＩ、前記光信号のキャリア周波数をω、前記パラメータをＡ、前記光信号の受信側における瞬時周波数ω’とωとの差分をΔω’とした場合に下記の式に基づく前記電気信号を生成することを特徴とする付記１または２に記載の光通信装置。
Ｉ（ω”，ｔ）＝
Ｉ［ｃｏｓ
＋｛−２Δω’ｔ＊ｓｉｎ
＋（−４ωｔΔω’ｔ＊ｓｉｎ
＋（−４Δω’ｔ−２ωｔ）ｃｏｓ）
＊ＡωＩ−４ωｔ（ωｔｃｏｓ
−ｓｉｎ）（ＡωＩ）2｝
／｛１＋４ωｔＡωＩｃｏｓ
＋｛４2＋４｝
＊（ＡωＩ）2ｃｏｓ｝］
ただしΔω”／ω＜＜１とする。
【０１９１】
（付記５）前記生成部は、前記式に基づく電気信号に所定の窓関数を乗じた前記電気信号を生成することを特徴とする付記３または４に記載の光通信装置。
【０１９２】
（付記６）入力された電気信号に応じた強度の光信号を、光伝送路を介して第２光通信装置へ送信するレーザ装置を備え、前記第２光通信装置における前記光信号の自己位相変調効果による歪みを打ち消す前記電気信号を前記光伝送路の特性に応じたパラメータに基づいて生成し、生成した前記電気信号を前記レーザ装置へ入力する第１光通信装置と、
前記第１光通信装置から前記光伝送路を介して送信された前記光信号を受信する前記第２光通信装置と、
を含むことを特徴とする光通信システム。
【０１９３】
（付記７）前記歪みの前記第２光通信装置による測定結果に基づいて、前記第１光通信装置における前記パラメータを制御する制御装置を含むことを特徴とする付記６に記載の光通信システム。
【０１９４】
（付記８）前記制御装置は、前記第１光通信装置における前記パラメータを所定の複数通りの値に変化させ、前記複数通りの値についての前記測定結果に基づいて前記パラメータを制御することを特徴とする付記７に記載の光通信システム。
【符号の説明】
【０１９５】
１００，２０１  光通信装置
１０１  送信制御部
１０２  チャープ補正用信号生成部
１０３  半導体レーザ
１３１，１１３１  ＤＳＰ
１３２  ＤＡＣ
２００  光通信システム
２０２  光伝送路
３１０  パルス波形
３２０  瞬時周波数変化
４０１  光強度変化
４０２，４０３，８０１，８０２  チャープ特性
５０１，５０２  光信号
６０１〜６０３，６０７，６０９〜６１１，６１５，１５０５，１５２４  累乗部
６０４，６１３，６２０，１５０１，１５０３，１５０８，１５１５，１５１９  コサイン算出部
６０５，６０８，６１４，６１７，６１９，６２１，６２３，６２５，１５０２，１５０４，１５０７，１５０９，１５１１，１５１３，１５１６，１５１８，１５２０，１５２３，１５２５，１５２７，１５３１  乗算部
６０６，６１２，６２４，１５１０，１５１７，１５２２，１５２８，１５３０  加算部
６１６，６１８，６２２，１５１２，１５２１，１５２６  サイン算出部
６２６，１５２９  除算部
７０１  制御装置
１００１，１１０４  通信部
１０３１，１１３３  通信Ｉ／Ｆ
１１０１  受光器
１１０２  受信処理部
１１０３  チャープ振幅測定部
１１３２  ＡＤＣ
１２００  コンピュータ
１２０１  ＣＰＵ
１２０２  メモリ
１２０３  ユーザインタフェース
１２０４  通信インタフェース
１２０９  バス
１３００  無線通信システム
１３０１，１３０２  回線
１３１０  ＢＢＵ
１３２１，１３２２  ＲＲＨ
１３３１〜１３３３  ＵＥ
１５０６，１５１４  乗算加算部
【図１Ａ】
2016059024.tif 000003
【図１Ｂ】
2016059024.tif 000004
【図１Ｃ】
2016059024.tif 000005
【図２Ａ】
2016059024.tif 000006
【図２Ｂ】
2016059024.tif 000007
【図３Ａ】
2016059024.tif 000008
【図３Ｂ】
2016059024.tif 000009
【図４Ａ】
2016059024.tif 000010
【図４Ｂ】
2016059024.tif 000011
【図４Ｃ】
2016059024.tif 000012
【図５Ａ】
2016059024.tif 000013
【図５Ｂ】
2016059024.tif 000014
【図６Ａ】
2016059024.tif 000015
【図６Ｂ】
2016059024.tif 000016
【図７Ａ】
2016059024.tif 000017
【図７Ｂ】
2016059024.tif 000018
【図８Ａ】
2016059024.tif 000019
【図８Ｂ】
2016059024.tif 000020
【図８Ｃ】
2016059024.tif 000021
【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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