(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光送信器と光受信器との間の光伝送路上に１以上の光増幅中継器を有した光伝送システムにおいて、
１以上の中継スパン毎、または、偏波モード間の結合度合いに応じた偏波モード分散補償が可能な光伝送路距離範囲毎、に偏波モード分散補償を行う補償手段を備え、
前記補償手段は、
入力された光波長多重信号を各波長毎もしくは各チャネル毎に分波する波長分波器と、
前記波長分波器によって分波された光信号に対する偏波モード分散補償を行う偏波モード分散補償手段と、
前記偏波モード分散補償手段によって補償された各波長毎もしくは各チャネル毎の光信号を合波して出力する波長合波器と、
を備えたことを特徴とする光伝送システム。
【請求項２】
光送信器と光受信器との間の光伝送路上に１以上の光増幅中継器を有した光伝送システムにおいて、
１以上の中継スパン毎、または、偏波モード間の結合度合いに応じた偏波モード分散補償が可能な光伝送路距離範囲毎、に偏波モード分散補償を行う補償手段を備え、
前記補償手段は、
入力された光波長多重信号を所定波長もしくは所定チャネル毎のブロック単位に分波する波長分波器と、
前記波長分波器によって分波された各ブロック単位の光信号に対する偏波モード分散補償を行う偏波モード分散補償手段と、
前記偏波モード分散補償手段によって補償された各ブロック毎の光信号を合波して出力する波長合波器と、
を備えたことを特徴とする光伝送システム。
【請求項３】
光送信器と光受信器との間の光伝送路上に１以上の光増幅中継器を有した光伝送システムにおいて、
１以上の中継スパン毎、または、偏波モード間の結合度合いに応じた偏波モード分散補償が可能な光伝送路距離範囲毎、に偏波モード分散補償を行う補償手段を備え、
前記補償手段は、
入力された光波長多重信号を各波長毎もしくは各チャネル毎に分波する波長分波器と、
前記波長分波器によって分波された各波長毎もしくは各チャネル毎の光信号を所定ブロック毎に合波する第１の波長合波器と、
前記第１の波長合波器によって合波された光信号に対する偏波モード分散補償を行う偏波モード分散補償手段と、
前記偏波モード分散補償手段によって補償された各ブロック毎の光信号を合波して出力する第２の波長合波器と、
を備えたことを特徴とする光伝送システム。
【請求項４】
前記第１の波長合波器は、前記波長分波器によって分波された各波長毎もしくは各チャネル毎の光信号のうち同一偏波方向をもつ光信号を所定ブロック毎に合波することを特徴とする請求項３に記載の光伝送システム。
【請求項５】
光送信器と光受信器との間の光伝送路上に１以上の光増幅中継器を有した光伝送システムにおいて、
１以上の中継スパン毎、または、偏波モード間の結合度合いに応じた偏波モード分散補償が可能な光伝送路距離範囲毎、に偏波モード分散補償を行う補償手段を備え、
前記補償手段は、
入力された光波長多重信号を各波長毎もしくは各チャネル毎に分波する波長分波器と、
前記波長分波器によって分波された各波長毎もしくは各チャネル毎の光信号のうち互いに直交する偏光光をもつ光信号を所定ブロック毎に合波する偏波合成手段と、
前記偏波合成手段によって合波された光信号に対する偏波モード分散補償を行う偏波モード分散補償手段と、
前記偏波モード分散補償手段によって補償された各ブロック毎の光信号を合波して出力する第２の波長合波器と、
を備えたことを特徴とする光伝送システム。
【請求項６】
前記光伝送路の終端または終端近傍に前記補償手段をさらに設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の光伝送システム。
【請求項７】
前記光伝送路の送信端または送信端近傍に、前記光伝送路の終端における光信号の品質劣化が最小となる偏波面をもつ光信号が入力されるように調整する偏波調整手段をさらに設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の光伝送システム。
【請求項８】
前記補償手段内を構成する波長分波器、第１の波長合波器、第２の波長合波器、波長合波器、偏波モード分散補償手段との間を偏波面保持光ファイバで接続したことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の光伝送システム。
【請求項９】
各前記補償手段または各前記偏波モード分散補償手段は、偏波モード分散量に対応する光遅延差を補正する光学系を備え、
前記光受信器は、
当該光受信器における偏波モード分散量を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された偏波モード分散量を用いて各前記光学系を制御する複数の制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の光伝送システム。
【請求項１０】
後段の光増幅中継器における光増幅用励起レーザの偏光方向に対応する最適な偏光方向をもつ光信号に調整して前記後段の光増幅中継器に偏波合成出力する光増幅用偏波調整手段をさらに備え、前記光増幅用偏波調整手段から入力される最適な偏光方向をもった光信号によって少なくとも前記後段の光増幅中継器の光増幅を最適動作させることを特徴とする請求項１〜９に記載の光伝送システム。
【請求項１１】
前記光増幅用偏波調整手段は、前記補償手段の後段に接続したことを特徴とする請求項１０に記載の光伝送システム。
【請求項１２】
前記光伝送路上に、少なくとも前記光受信器に入力される光信号の品質劣化が最小となる偏波面をもつ光信号が入力されるように該入力される光信号の偏波面を調整する最小ＰＭＤ設定用偏波調整手段をさらに設けたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の光伝送システム。
【請求項１３】
前記補償手段は、光増幅中継器内に組み込まれたことを特徴とする請求項１〜１２に記載の光伝送システム。
【請求項１４】
前記補償手段は、前記光受信器内に組み込まれたことを特徴とする請求項１〜１２に記載の光伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、超高速超長距離光伝送を行う際に伝送信号の品質を劣化させる偏波モード分散特性を補償する機能を有した光伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
異なる屈折率をもつ物質中を光が進むとき、この屈折率の大小によって、物質中における光の伝搬速度が異なる。また、入射光の偏波方向が異なる場合、屈折率の異なる材料（異方性材料）中における光の伝搬は、材料中における偏波の状態に応じ、材料通過後の遅延時間が異なるという現象を生じさせる。ここで、材料中における各固有偏波方向に偏光した光に生じる遅延時間差を偏波モード分散（以下、「ＰＭＤ」（Polarization Mode Dispersion）という。）と呼ぶ。
【０００３】
一般に、光伝送路で用いられるシングルモードファイバは、その長手方向に沿って局所的にわずかな異方性が生じている。したがって、このような異方性を有するファイバ中を光が伝搬すると、光信号は、この異方性が生じている箇所において、光信号が有する偏波方向に依存した遅延差が生じる。この偏波の違いによる遅延差が光伝送路内で蓄積されると、受信端における信号波形の劣化を引き起こすことになる。
【０００４】
図１４は、パルス幅がパルス間隔に等しいＮＲＺ（Non-Return to Zero）信号の光伝送における１ｄＢペナルティを引き起こす光伝送路のＰＭＤの大きさと光伝送速度（ビットレート）との関係を示す図である。この図１４に示す関係は、文献「偏波モード分散による光システムのフェージング（Fading in Lightwave Systems Due to Polarization-Mode Dispersion）」（C.D.Poole,R.W.Tkach,A.R.Chraplyvy,and D.A.Fishman著、IEEE Photonics Technology Letters,Vol.3,No.1,January 1991,pp.68-70）に記載された関係式をもとに作成したものである。
【０００５】
すなわち、上記文献には、パワーペナルティが１ｄＢ劣化する時のＰＭＤの大きさΔτと、ＮＲＺ信号のパルス幅Ｔ（＝１／Ｂ：「Ｂ」はビットレートである）との関係を、次式（１）として示している。すなわち、
Δτ／Ｔ≒０．４  ・・・（１）
としている。この式（１）をもとに、パワーペナルティが１ｄＢ劣化する時のＰＭＤの大きさΔτと、ＮＲＺ信号のビットレートＢとの関係を求めると、図１４に示す結果となる。この結果、たとえば、４０Ｇｂｉｔ／ｓのＮＲＺ信号を光伝送する場合、光伝送路のもつＰＭＤを１０ｐｓ以下に抑えなければならないことがわかる。
【０００６】
一方、現実の光伝送路は、低ＰＭＤのファイバであっても平均０．１ｐｓ／√（ｋｍ）程度のＰＭＤを有する。このことは、１００００ｋｍ伝送後に１０ｐｓ程度のＰＭＤが生じることを示す。さらに、光伝送路内におけるＰＭＤは、その大きさが時間的に変動するという特性をもつ。したがって、光ファイバを敷設した後、ＰＭＤの時間的な変動に応じたＰＭＤ補償を行う必要がある。
【０００７】
このＰＭＤ補償を行うためには、たとえば図１５に示したＰＭＤ補償回路が用いられる。図１５において、送信器１０から送信された光信号は光伝送路１１を伝搬する間に、ＰＭＤによる波形歪を受け、受信器１４に入力される直前の光伝送路１１上の光信号から、光タップ２４を用いて一部の光信号を取り出し、ＰＭＤ検出器２３によってＰＭＤを検出する。ＰＭＤ検出器２３によって検出されたＰＭＤの値は、制御回路２２に入力され、制御回路２２は、入力されたＰＭＤの値に対する補償量を決定し、ＰＭＤ補償光回路２１に出力する。ＰＭＤ補償光回路２１は、光伝送路１１上の光信号のＰＭＤを補償し、下流の光伝送路１１上に出力する。この結果、受信器１４は、ＰＭＤが補償された光信号を受信することになる。
【０００８】
なお、特開平７−２３１２９７号公報には、光伝送路内に挿入されてＰＭＤを補償する偏波モード分散補償装置が記載されている。この偏波モード分散補償装置では、ＰＭＤを受けた光信号を等化光回路を介して受信し、一度符号列を識別して、識別前後の信号を比較することで、その差信号を得て、整流、積分することで等化誤差信号を生成し、等化光回路のパラメータを少し変化させて等化誤差信号が減少する方向を見つけ、制御ループによってパラメータ制御を繰り返すことで、自動的に等化誤差信号が最小となる状態に追い込み、これによって光信号のＰＭＤによる信号品質劣化が最小となるようにしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光伝送路１１上における各偏波モード間の結合が小さく、また光伝送路１１上における非線形光学効果の影響が小さい状態であれば、図１５に示したように、受信器１４の直前におけるＰＭＤの一括補償を行うことができるが、偏波モード間の結合が大きく、また非線形光学効果の影響が無視できない状態である場合では、光伝送路１１上においてＰＭＤによる偏波モード間の遅延差が一度でも生じると、それぞれの偏波モードが受ける非線形光学効果の大きさが異なり、さらに偏波モード間におけるパワーの結合が生じることから、各偏波モードの光信号波形は互いに異なったものとなり、受信器１４の直前において一括したＰＭＤ補償を行っても、もはや光信号波形の再現を行うことが困難になるという問題点があった。
【００１０】
また、光信号が光波長多重信号である場合には、波長多重数に応じた数のＰＭＤ補償回路を設ける必要があるため、このＰＭＤ補償回路の小型化が要望されていた。
【００１１】
この発明は上記に鑑みてなされたもので、確実にＰＭＤ補償を行って光信号波形の再現を行うことができ、かつＰＭＤ補償のための構成を小型化することができる光伝送システムを得ることを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にかかる光伝送システムは、光送信器と光受信器との間の光伝送路上に１以上の光増幅中継器を有した光伝送システムにおいて、１以上の中継スパン毎、または、偏波モード間の結合度合いに応じた偏波モード分散補償が可能な光伝送路距離範囲毎、に偏波モード分散補償を行う補償手段を備え、前記補償手段は、入力された光波長多重信号を各波長毎もしくは各チャネル毎に分波する波長分波器と、前記波長分波器によって分波された光信号に対する偏波モード分散補償を行う偏波モード分散補償手段と、前記偏波モード分散補償手段によって補償された各波長毎もしくは各チャネル毎の光信号を合波して出力する波長合波器と、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、波長分波器が、入力された光波長多重信号を各波長毎もしくは各チャネル毎に分波し、偏波モード分散補償手段が、前記波長分波器によって分波された光信号に対する偏波モード分散補償を行い、波長合波器が、前記偏波モード分散補償手段によって補償された各波長毎もしくは各チャネル毎の光信号を合波して出力し、光波長多重信号の偏波モード分散補償を行う。
【００１８】
つぎの発明にかかる光伝送システムは、光送信器と光受信器との間の光伝送路上に１以上の光増幅中継器を有した光伝送システムにおいて、１以上の中継スパン毎、または、偏波モード間の結合度合いに応じた偏波モード分散補償が可能な光伝送路距離範囲毎、に偏波モード分散補償を行う補償手段を備え、前記補償手段は、入力された光波長多重信号を所定波長もしくは所定チャネル毎のブロック単位に分波する波長分波器と、前記波長分波器によって分波された各ブロック単位の光信号に対する偏波モード分散補償を行う偏波モード分散補償手段と、前記偏波モード分散補償手段によって補償された各ブロック毎の光信号を合波して出力する波長合波器と、を備えたことを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、波長分波器が、入力された光波長多重信号を所定波長もしくは所定チャネル毎のブロック単位に分波し、偏波モード分散補償手段が、前記波長分波器によって分波された各ブロック単位の光信号に対する偏波モード分散補償を行い、波長合波器が、前記偏波モード分散補償手段によって補償された各ブロック毎の光信号を合波して出力し、光波長多重信号の偏波モード分散補償を行う。
【００２０】
つぎの発明にかかる光伝送システムは、光送信器と光受信器との間の光伝送路上に１以上の光増幅中継器を有した光伝送システムにおいて、１以上の中継スパン毎、または、偏波モード間の結合度合いに応じた偏波モード分散補償が可能な光伝送路距離範囲毎、に偏波モード分散補償を行う補償手段を備え、前記補償手段は、入力された光波長多重信号を各波長毎もしくは各チャネル毎に分波する波長分波器と、前記波長分波器によって分波された各波長毎もしくは各チャネル毎の光信号を所定ブロック毎に合波する第１の波長合波器と、前記第１の波長合波器によって合波された光信号に対する偏波モード分散補償を行う偏波モード分散補償手段と、前記偏波モード分散補償手段によって補償された各ブロック毎の光信号を合波して出力する第２の波長合波器と、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、波長分波器が、入力された光波長多重信号を各波長毎もしくは各チャネル毎に分波し、第１の波長合波器が、前記波長分波器によって分波された各波長毎もしくは各チャネル毎の光信号を所定ブロック毎に合波し、偏波モード分散補償手段が、前記第１の波長合波器によって合波された光信号に対する偏波モード分散補償を行い、第２の波長合波器が、前記偏波モード分散補償手段によって補償された各ブロック毎の光信号を合波して出力し、光波長多重信号の偏波モード分散補償を行う。この場合、第１の波長合波器は、波長分波器によって分波された各波長毎もしくは各チャネル毎の光信号のうちの任意の組合せをもった波長あるいはチャネルをまとめてブロック化して合波することができ、たとえば、隣接しない波長あるいはチャネルどうしをブロック化することができる。
【００２２】
つぎの発明にかかる光伝送システムは、上記の発明において、前記第１の波長合波器は、前記波長分波器によって分波された各波長毎もしくは各チャネル毎の光信号のうち同一偏波方向をもつ光信号を所定ブロック毎に合波することを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、第１の波長合波器が、波長分波器によって分波された各波長毎もしくは各チャネル毎の光信号のうち同一偏波方向をもつ光信号を所定ブロック毎に合波し、この所定ブロック単位で偏波モード分散補償を行うようにしている。
【００２４】
つぎの発明にかかる光伝送システムは、光送信器と光受信器との間の光伝送路上に１以上の光増幅中継器を有した光伝送システムにおいて、１以上の中継スパン毎、または、偏波モード間の結合度合いに応じた偏波モード分散補償が可能な光伝送路距離範囲毎、に偏波モード分散補償を行う補償手段を備え、前記補償手段は、入力された光波長多重信号を各波長毎もしくは各チャネル毎に分波する波長分波器と、前記波長分波器によって分波された各波長毎もしくは各チャネル毎の光信号のうち互いに直交する偏光光をもつ光信号を所定ブロック毎に合波する偏波合成手段と、前記偏波合成手段によって合波された光信号に対する偏波モード分散補償を行う偏波モード分散補償手段と、前記偏波モード分散補償手段によって補償された各ブロック毎の光信号を合波して出力する第２の波長合波器と、を備えたことを特徴とする。
【００２５】
この発明によれば、波長分波器が、入力された光波長多重信号を各波長毎もしくは各チャネル毎に分波し、偏波合成手段が、前記波長分波器によって分波された各波長毎もしくは各チャネル毎の光信号のうち互いに直交する偏光をもつ光信号を所定ブロック毎に合波し、偏波モード分散補償手段が、前記偏波合成手段によって合波された光信号に対する偏波モード分散補償を行い、第２の波長合波器が、前記偏波モード分散補償手段によって補償された各ブロック毎の光信号を合波して出力し、光波長多重信号の偏波モード分散補償を行う。この場合、偏波合成手段は、直交する偏光方向をもった波長あるいはチャネル構成をもった光波長多重信号が入力される場合、直交する偏光方向をもった波長あるいはチャネルどうしにブロック化し、それぞれ偏波合成を行う。
【００２６】
つぎの発明にかかる光伝送システムは、上記の発明において、前記光伝送路の終端または終端近傍に前記補償手段をさらに設けたことを特徴とする。
【００２７】
この発明によれば、補償手段を光伝送路の終端または終端近傍、すなわち、光受信器の直前に設け、最終的に残った偏波モード分散を補償する。
【００２８】
つぎの発明にかかる光伝送システムは、上記の発明において、前記光伝送路の送信端または送信端近傍に、前記光伝送路の終端における光信号の品質劣化が最小となる偏波面をもつ光信号が入力されるように調整する偏波調整手段をさらに設けたことを特徴とする。
【００２９】
この発明によれば、偏波調整手段が、前記光伝送路の送信端または送信端近傍に設けられ、光伝送路の終端における光信号の品質劣化が最小となる偏波面をもつ光信号が入力されるように調整するようにしている。
【００３０】
つぎの発明にかかる光伝送システムは、上記の発明において、前記補償手段内を構成する波長分波器、第１の波長合波器、第２の波長合波器、波長合波器、偏波モード分散補償手段との間を偏波面保持光ファイバで接続したことを特徴とする。
【００３１】
この発明によれば、補償手段内を構成する波長分波器、第１の波長合波器、第２の波長合波器、波長合波器、偏波モード分散補償手段との間を偏波面保持光ファイバで接続し、補償手段内の各光学部品間の偏波を保持するようにしている。
【００３２】
つぎの発明にかかる光伝送システムは、上記の発明において、各前記補償手段または各前記偏波モード分散補償手段は、偏波モード分散量に対応する光遅延差を補正する光学系を備え、前記光受信器は、当該光受信器における偏波モード分散量を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された偏波モード分散量を用いて各前記光学系を制御する複数の制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００３３】
この発明によれば、光受信器が、検出手段によって当該光受信器における偏波モード分散量を検出し、複数の制御手段が、前記検出手段によって検出された偏波モード分散量を用い、各補償手段または各偏波モード分散補償手段の光学系による前記偏波モード分散量に対応する光遅延差を補正するようにし、光伝送路上に配置される各補償手段または各偏波モード分散補償手段の構成を小型化かつ簡易にする。
【００３４】
つぎの発明にかかる光伝送システムは、上記の発明において、後段の光増幅中継器における光増幅用励起レーザの偏光方向に対応する最適な偏光方向をもつ光信号に調整して前記後段の光増幅中継器に偏波合成出力する光増幅用偏波調整手段をさらに備え、前記光増幅用偏波調整手段から入力される最適な偏光方向をもった光信号によって少なくとも前記後段の光増幅中継器の光増幅を最適動作させることを特徴とする。
【００３５】
この発明によれば、光増幅用偏波調整手段が、後段の光増幅中継器における光増幅用励起レーザの偏光方向に対応する最適な偏光方向、たとえば後段の光増幅器に用いられる励起用光レーザの偏光方向に直交する偏波方向をもつ光信号に調整して前記後段の光増幅中継器に偏波合成出力し、該光増幅用偏波調整手段から入力される最適な偏光方向をもった光信号によって少なくとも後段の光増幅中継器の光増幅を最適動作させるとともに、後段の光伝送路においてＰＭＤの影響が小さくできるような偏光方向に選択調整可能なようにしている。
【００３６】
つぎの発明にかかる光伝送システムは、上記の発明において、前記光増幅用偏波調整手段は、前記補償手段の後段に接続したことを特徴とする。
【００３７】
この発明によれば、光増幅用偏波調整手段が、補償手段の後段に接続され、ＰＭＤ補償された光信号を偏波面調整することによって直ちに最適な偏光方向をもった光信号に調整して出力するようにしている。
【００３８】
つぎの発明にかかる光伝送システムは、上記の発明において、前記光伝送路上に、少なくとも前記光受信器に入力される光信号の品質劣化が最小となる偏波面をもつ光信号が入力されるように該入力される光信号の偏波面を調整する最小ＰＭＤ設定用偏波調整手段をさらに設けたことを特徴とする。
【００３９】
この発明によれば、最小ＰＭＤ設定用偏波調整手段が光伝送路上に設けられ、少なくとも光受信器に入力される光信号の品質劣化が最小となる偏波面をもつ光信号が入力されるように該入力される光信号の偏波面を調整するようにしている。
【００４０】
つぎの発明にかかる光伝送システムは、上記の発明において、前記補償手段は、光増幅中継器内に組み込まれたことを特徴とする。
【００４１】
この発明によれば、補償手段を光増幅中継器内、特に光増幅器内に組み込むようにし、補償手段および光増幅中継器のそれぞれに要求される耐圧性能、耐水性能等の耐環境構成をひとつの構成としてまとめるようにしている。
【００４２】
つぎの発明にかかる光伝送システムは、上記の発明において、前記補償手段は、前記光受信器内に組み込まれたことを特徴とする。
【００４３】
この発明によれば、補償手段を光受信器内、特に光増幅器内に組み込むようにし、光受信器に入力された光信号のＰＭＤを補償し、この光信号のＰＭＤによる光信号の品質劣化を最終的に抑えるようにしている。
【００４４】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光伝送システムの好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００４５】
実施の形態１．
まず、この発明の実施の形態１について説明する。図１は、この発明の実施の形態１である光伝送システムの全体構成を示す図である。図１において、この光伝送システムは、光信号を送信する送信器１０と、この光信号を受信する受信器１４とを有する。送信器１０と受信器１４との間は、光ファイバによる光伝送路１１（１１ａ〜１１ｆ）によって接続され、光伝送路１１上には、複数の光中継増幅器１２ａ〜１２ｅと複数のＰＭＤ補償回路１３ａ〜１３ｅとが設けられる。複数の光中継増幅器１２ａ〜１２ｅは、入力された光信号を増幅し、複数のＰＭＤ補償回路１３ａ〜１３ｅは、光信号中のＰＭＤを補償する。光中継増幅器１２ａ〜１２ｅとの間の各距離は、中継スパンであり、図１に示した複数のＰＭＤ補償回路１３ａ〜１３ｅは、各中継スパン内にそれぞれ一つ設けられている。
【００４６】
図２は、ＰＭＤ補償回路１３ａの構成を示すブロック図である。図２において、ＰＭＤ補償回路１３ａの光タップ２４は、光伝送路１１ｂ上の光信号の一部を取り出し、ＰＭＤ検出器２３は、光タップ２４によって取り出した光信号をもとにＰＭＤによる波形劣化を検出し、ＰＭＤ波形歪に対する補償量を制御回路２２に送出する。制御回路２２は、入力された補償量をもとに、光伝送路１１ａから入力される光信号のＰＭＤ波形歪を補償させる指示情報をＰＭＤ補償光回路２１に出力する。ＰＭＤ補償光回路２１は、この指示情報をもとにＰＭＤ波形歪の補償を行う。このＰＭＤ波形歪の補償が行われた光信号は、光伝送路１１ｂ上に送出され、光タップ２４による光信号の一部取り出しによるフィードバック制御が実行される。なお、その他のＰＭＤ補償回路１３ｂ〜１３ｅは、ＰＭＤ補償回路１３ａと同一構成である。
【００４７】
さらに、図３は、ＰＭＤ補償回路１３ａの詳細構成を示す図である。図３において、偏波調整部２６、偏光ビームスプリッタ２７ａ，２７ｂおよび遅延光学系２７ｃは、図２に示したＰＭＤ補償光回路２１に相当する。また、制御回路２２ａ，２２ｂは、制御回路２２に相当する。図３において、偏波調整部２６は、光伝送路１１から入力される、ＰＭＤ歪みを受けた光信号の偏光状態を最適にする。すなわち、偏波調整部２６は、光信号の各固有偏波モード成分のうち、ＰＭＤによる時間遅延が生じた偏波モード成分が偏光ビームスプリッタ２７ａによって遅延光学系２７ｃに分離されるように偏波面を回転調整し、偏光ビームスプリッタ２７ａに出力する。
【００４８】
偏光ビームスプリッタ２７ａは、ＰＭＤによる時間遅延を補償するため、各固有偏波モード成分である、偏光ｌ１と偏光ｌ２の光信号に分波する。たとえば、光伝送路で受けたＰＭＤによって、相対的に偏光ｌ１の光信号が、偏光ｌ２の光信号に比べてΔτだけの時間遅延が生じているものとする。偏光ｌ１の光信号成分は、遅延光学系２７ｃに出力され、偏光ｌ２の光信号成分は、そのまま偏光ビームスプリッタ２７ｂに出力される。遅延光学系２７ｃは、制御回路２２ａの制御のもとに、入力された偏光ｌ１の信号光を、ＰＭＤによって生じた、偏光ｌ１と偏光ｌ２の光信号間の遅延差Δτだけ遅延して、偏光ビームスプリッタ２７ｂに出力する。
【００４９】
この遅延差Δτは、主として、遅延光学系２７ｃ内のミラーｍ１，ｍ２の距離を調整し、偏光ｌ１の光信号の往復時間を変えることによって設定される。このミラーｍ１，ｍ２間の距離は、制御回路２２ａによって行われる。ＰＭＤ検出器２３は、光タップ２４を介して取り出した光信号の一部をもとにＰＭＤによる波形劣化を検出し、ＰＭＤ波形歪に対する補償量を算出し、この補償量を制御回路２２ａ，２２ｂに送出する。制御回路２２ａは、入力された補償量に相当する遅延差Δτを求め、この遅延差Δτに相当するミラーｍ１，ｍ２間の距離を算出し、この算出した距離となるようにミラーｍ２を移動させる。一方、制御回路２２ｂは、ＰＭＤ波形歪みが最小になるように、偏波調整部２６に対して、偏波面調整を行わせ、偏光ビームスプリッタ２７ａによる二つの固有偏波モードである偏光ｌ１の信号光と偏光ｌ２の光信号との分波を確実に行わせる。
【００５０】
ここで、図４を参照して、ＰＭＤ補償処理について説明する。図４（ａ）は、ＰＭＤ補償前における偏波光と直交偏波光との関係を示し、図４（ｂ）は、ＰＭＤ補償後における偏波光と直交偏波光との関係を示している。図４において、偏波調整部２６による偏光ビームスプリッタ２７ａに対する偏波調整が正しく行われている場合、偏光ｌ２の光信号は、偏光ｌ１の光信号に対する直交偏波成分として表せる。偏光ｌ２の光信号は、偏光ｌ１の光信号に対して、ＰＭＤ歪みによる遅延差Δτ分遅延して伝送される。遅延光学系２７ｃは、偏光ｌ１の光信号を遅延差Δτ分遅延させるので、図４（ｂ）に示すように、偏光ｌ１の光信号と偏光ｌ２の光信号との遅延差Δτは解消され、ＰＭＤ歪みは補償されることになる。
【００５１】
その後、偏光ビームスプリッタ２７ｂは、偏光ビームスプリッタ２７ａから直接入力された偏光ｌ２の光信号と、遅延光学系２７ｃから入力された偏光ｌ１の光信号とを合波し、ＰＭＤ補償がなされた光信号として光伝送路１１上に出力する。その後、さらに、この光信号の一部が光タップ２４によって取り出され、フィードバックループによるＰＭＤ補償が実行される。
【００５２】
光伝送路１１上の各中継スパン毎に生ずるＰＭＤは、一般に、偏波モード間の結合が小さく、また非線形光学効果の影響を無視できる程度のもの、すなわち線形補償ができるものであることを前提に、この実施の形態１では、線形のＰＭＤ補償回路１３を各中継スパン毎に設けている。この結果、ＰＭＤ補償回路１３は、光信号が、ＰＭＤ補償処理を行うことができない程のＰＭＤを受ける前に、確実にＰＭＤ補償を行うようにしているので、受信器１４は、送信器１０によって送信された光信号波形を確実に再現することができる。
【００５３】
したがって、一つの中継スパンの距離による光信号のＰＭＤが、ＰＭＤ補償回路１３によって補償することができないものである場合には、ＰＭＤ補償回路１３がＰＭＤ補償できる距離毎に、このＰＭＤ補償回路１３を設置するようにすればよい。
【００５４】
また、この実施の形態１では、ＰＭＤ補償回路１３を光伝送路１１上にそれぞれ独立させて設けるようにしているが、各ＰＭＤ補償回路１３をそれぞれ光増幅中継器１２内に設けるようにしてもよい。このような構成とすることによって、たとえば光伝送路１１上の各部を可能な限り一纏めにした構成ができ、ＰＭＤ補償回路１３および光増幅中継器１２のそれぞれに要求される耐圧性能、耐水性能等の耐環境構成を簡易な構成とすることができる。
【００５５】
また、上述した実施の形態１では、光伝送路１１上にＰＭＤ補償回路１３を設けているが、受信器１４内の図示しない光増幅器内にＰＭＤ補償回路を設け、光信号のＰＭＤを補償するようにしてもよい。
【００５６】
この実施の形態１によれば、偏波モード間のパワー結合が小さく、また非線形光学効果の影響を無視できる程度のＰＭＤが生成される光伝送路の距離毎に、ＰＭＤ補償回路１３を設け、ＰＭＤが拡大する前に線形のＰＭＤ補償を行うようにしているので、光伝送路１１上で発生したＰＭＤによる光信号の波形劣化を確実に抑圧することができ、受信器１４は光信号波形の再現を確実に行うことができる。
【００５７】
実施の形態２．
つぎに、この発明の実施の形態２について説明する。実施の形態１では、偏波モード間のパワー結合が小さく、また非線形光学効果の影響を無視できる程度のＰＭＤが生成される各中継スパン毎にＰＭＤ補償回路１３を設けるようにしていたが、この実施の形態２では、さらに受信器１４の直前あるいは受信器１４の近傍の光伝送路１１上にＰＭＤ補償回路１３を設けるようにしている。
【００５８】
図５は、この実施の形態２における光伝送システムの全体構成を示す図である。図５において、この光伝送システムでは、受信器１４の直前の光伝送路１１上に実施の形態１に示したＰＭＤ補償回路１３と同じ構成のＰＭＤ補償回路１３ｆを設けている。その他の構成は、実施の形態１と同じ構成であり、同一構成部分には同一符号を付している。
【００５９】
送信器１０から光伝送路１１を介してＰＭＤ補償回路１３ｆに至るまでに、光信号のＰＭＤは、ＰＭＤ補償回路１３（１３ａ〜１３ｅ）によってＰＭＤ補償されるが、ＰＭＤ補償回路１３ｆは、さらに、このＰＭＤ補償された光信号に残るＰＭＤを最終段階としてＰＭＤ補償し、このＰＭＤ補償された光信号を受信器１４に出力する。
【００６０】
この実施の形態２によれば、光信号のＰＭＤ補償を受信器１４の直前あるいは近傍で行うようにしているので、受信器１４は光信号波形の再現を一層確実に行うことができる。特に、光伝送路１１上のＰＭＤは時間的に変動するため、各ＰＭＤ補償回路１３ａ〜１３ｅがＰＭＤの時間的変動に追随することができない可能性もあり、このような場合に補償することができなかったＰＭＤを確実に補償することができる。
【００６１】
実施の形態３．
つぎに、この発明の実施の形態３について説明する。この実施の形態３では、上述した実施の形態２の構成に対し、さらに光伝送路１１の送信器１０端あるいは近傍に、受信器１４端における光信号のＰＭＤによる影響が最小となるように光信号の偏波面を調整する偏波調整部を設けるようにしている。
【００６２】
図６は、この実施の形態３における光伝送システムの全体構成を示す図である。図６において、この光伝送システムでは、光伝送路１１の送信器１０端に偏波調整部２６を設けるようにしている。偏波調整部２６は、受信器１４端における光信号のＰＭＤあるいは受信器１４自体が検出するＰＭＤ歪み量が最小となる偏波面に調整し、この調整した光信号を光伝送路１１上に送信するようにしている。その他の構成は、実施の形態２と同じ構成であり、同一構成部分には同一符号を付している。
【００６３】
偏波調整部２６による偏波面の調整は、この光伝送システムの光伝送路を敷設した時に予めＰＭＤの影響が最小となる偏波面を決定する。偏波調整部２６は、この決定された偏波面をもつ光信号を光伝送路１１上に送信する。なお、ＰＭＤの時間的変動が大きい場合には、他の通信手段あるいは他の光伝送路を用いて、常時あるいは定期的に偏波面調整を行うようにしてもよい。
【００６４】
この実施の形態３によれば、光伝送路１１の送信器１０端に偏波調整部２６を設けて、受信器１４におけるＰＭＤの影響が最小となる偏波面をもった光信号を送信するようにしているので、光伝送路１１上において発生するＰＭＤによる波形歪みを最小限に抑えることができ、受信器１４は光信号波形の再現を一層確実に行うことができる。
【００６５】
実施の形態４．
つぎに、この発明の実施の形態４について説明する。上述した実施の形態１〜３では、光信号が多重化されていない信号であることを前提として説明したが、この実施の形態４では、光伝送システムの光信号が波長多重化された光波長多重信号である場合においても実施の形態１〜３に示したＰＭＤ補償を行えるようにしている。
【００６６】
図７は、この実施の形態４である光伝送システムのＰＭＤ補償回路の構成を示す図である。このＰＭＤ補償回路３０は、実施の形態１〜３におけるＰＭＤ補償回路１３のそれぞれに代えて配置され、その他の構成は、実施の形態１〜３に示した構成と同じである。
【００６７】
図７において、光伝送路１１ａには、光波長多重数が「ｎ」である光波長多重信号が伝送され、この光波長多重信号はＰＭＤ補償回路３０に入力される。ＰＭＤ補償回路３０は、分波器３１と、光波長多重数に対応したＰＭＤ補償回路３３−１〜３３−ｎと、合波器３２とを有する。分波器３１は、光波長多重された各波長λ1 〜λn あるいはこれに対応する各チャネル毎に分波する。各ＰＭＤ補償回路３３−１〜３３−ｎは、実施の形態１〜３で示したＰＭＤ補償回路１３と同じ構成であり、分波器３１によって分波された各波長毎にＰＭＤ補償を行い、ＰＭＤ補償された光信号を合波器３２に出力する。合波器３２は、ＰＭＤ補償回路３３−１〜３３−ｎから出力されたｎ本の光信号を合波し、光伝送路１１ｂ上に出力する。
【００６８】
この実施の形態４によれば、光波長多重信号であっても各チャネルに対応した各波長毎にＰＭＤ補償を行うようにしているので、実施の形態１〜３と同様に、光波長多重信号である光信号のＰＭＤ補償を確実に行い、受信器１４における光波長多重毎の光信号波形の再現を確実に行うことができる。
【００６９】
実施の形態５．
つぎに、この発明の実施の形態５について説明する。上述した実施の形態４では、光波長多重化された各波長λ1 〜λn 毎にＰＭＤ補償を行うようにしていたが、この実施の形態５では、所定ブロック単位の波長毎にまとめ、このまとめたブロック単位でＰＭＤ補償を行うようにしている。
【００７０】
図８は、この実施の形態５である光伝送システムのＰＭＤ補償回路の構成を示す図である。このＰＭＤ補償回路４０は、実施の形態１〜３におけるＰＭＤ補償回路１３のそれぞれに代えて配置され、その他の構成は、実施の形態１〜３に示した構成と同じである。
【００７１】
図８において、光伝送路１１ａには、光波長多重数が「ｎ」である光波長多重信号が伝送され、この光波長多重信号はＰＭＤ補償回路４０に入力される。ＰＭＤ補償回路４０は、分波器４１と、ＰＭＤ補償回路４３−１〜４３−ｌと、合波器４２とを有する。分波器４１は、光波長多重された各波長λ1 〜λn あるいは各チャネルを複数の波長あるいは複数のチャネルにまとめたブロック毎に、光波長多重信号を分波する。ブロック数「ｌ」に対応したＰＭＤ補償回路４３−１〜４３−ｌは、各ブロックの光信号に対するＰＭＤ補償を行う。たとえば、ＰＭＤ補償回路４３−１は、分波器４１によって分波され、波長λ1 〜λa を有した一つの光信号に対するＰＭＤ補償を行う。このＰＭＤ補償回路４３−１〜４３−ｌの構成は、実施の形態１〜３に示したＰＭＤ補償回路１３と同じ構成である。合波器４２は、各ＰＭＤ補償回路４３−１〜４３−ｌによってＰＭＤ補償された各光信号を合波し、光伝送路１１ｂ上に出力する。
【００７２】
この実施の形態５によれば、光波長多重信号を複数の波長あるいは複数のチャネル毎にブロック化して分波し、分波されたブロック毎の光信号に対してＰＭＤ補償を行うようにしているので、ＰＭＤ補償回路の数を減少させることができ、ＰＭＤ補償回路の小型化を促進することができる。
【００７３】
実施の形態６．
つぎに、この発明の実施の形態６について説明する。上述した実施の形態５では、光波長多重化された各波長λ1 〜λn を所定ブロック単位の波長毎に分波し、この分波された光信号毎にＰＭＤ補償を行うようにしていたが、この実施の形態６では、ブロック化を行う際に所望の波長あるいはチャネルをまとめてブロック化を行うようにしている。
【００７４】
図９は、この実施の形態６である光伝送システムのＰＭＤ補償回路の構成を示す図である。このＰＭＤ補償回路５０は、実施の形態１〜３におけるＰＭＤ補償回路１３のそれぞれに代えて配置され、その他の構成は、実施の形態１〜３に示した構成と同じである。
【００７５】
図９において、光伝送路１１ａには、光波長多重数が「ｎ」である光波長多重信号が伝送され、この光波長多重信号はＰＭＤ補償回路５０に入力される。ＰＭＤ補償回路５０は、分波器５１と、ブロック数「ｌ」の合波器５４−１〜５４−ｌと、ブロック数「ｌ」のＰＭＤ補償回路５３−１〜５３−ｌと、合波器５２とを有する。分波器５１は、光波長多重された各波長λ1 〜λn 毎あるいは各チャネル毎に分波する。合波器５４−１〜５４−ｌは、所望の複数の波長あるいは所望の複数のチャネルをまとめたブロック毎に、分波器５１によって分波された光信号を合波する。ブロック単位で合波された光信号は、各合波器５４−１〜５４−ｌに対応するＰＭＤ補償回路５３−１〜５３−ｌに入力され、各ＰＭＤ補償回路の光信号に対するＰＭＤ補償を行う。
【００７６】
なお、図９においては、ＰＭＤ補償回路５３−１は、実施の形態５と同様に、分波器５１によって分波され、波長λ1 〜λa を有した一つの光信号に対するＰＭＤ補償を行うようにしているが、この実施の形態６では、任意の波長あるいはチャネルを組み合わせたブロック化を行うことができる。また、このＰＭＤ補償回路５３−１〜５３−ｌの構成は、実施の形態１〜３に示したＰＭＤ補償回路１３と同じ構成である。合波器５２は、各ＰＭＤ補償回路５３−１〜５３−ｌによってＰＭＤ補償された各光信号を合波し、光伝送路１１ｂ上に出力する。
【００７７】
この実施の形態６によれば、光波長多重信号のうちの所望の複数の波長あるいは所望の複数のチャネルを合波する合波器５４−１〜５４−ｌを設けてブロック化を行い、このブロック化に対応したブロック数のＰＭＤ補償回路５３−１〜５３−ｌによってＰＭＤ補償を行うようにしているので、各ＰＭＤ補償回路５３−１〜５３−ｌの数を減少し、ＰＭＤ補償回路５０全体の小型化を促進することができるとともに、合波器５４−１〜５４−１によって任意の組合せをもった波長あるいはチャネルをまとめてブロック化するため、たとえば、隣接しない波長あるいはチャネルどうし、または同じ偏波方向をもつ波長あるいはチャネルの信号どうしをブロック化するなどの柔軟なＰＭＤ補償処理を行うことができる。
【００７８】
実施の形態７．
つぎに、この発明の実施の形態７について説明する。上述した実施の形態６では、光波長多重化された各波長λ1 〜λn の各光信号のうちの所望の波長あるいはチャネルをまとめて合波するブロック化を行うようにしていたが、この発明では、合波器５４−１〜５４−ｌの代わりに、分波された光信号のうちの直交する光信号に対する偏波合成を行わせ、この偏波合成した光信号毎にＰＭＤ補償を行うようにしている。
【００７９】
図１０は、この実施の形態７である光伝送システムのＰＭＤ補償回路の構成を示す図である。このＰＭＤ補償回路６０は、実施の形態１〜３におけるＰＭＤ補償回路１３のそれぞれに代えて配置され、その他の構成は、実施の形態１〜３に示した構成と同じである。
【００８０】
図１０において、光伝送路１１ａには、光波長多重数が「ｎ」である光波長多重信号が伝送され、この光波長多重信号はＰＭＤ補償回路６０に入力される。ＰＭＤ補償回路６０は、分波器６１と、ブロック数「ｌ」の偏波合成部６４−１〜６４−ｌと、ブロック数「ｌ」のＰＭＤ補償回路６３−１〜６３−ｌと、合波器６２とを有する。分波器６１は、光波長多重された各波長λ５1 〜λ５n 毎あるいは各チャネル毎に分波する。偏波合成部６４−１〜６４−ｌは、所望の複数の波長あるいは所望の複数のチャネルをまとめたブロック化を行うが、分波されて入力された各波長の光信号が略直線偏光であり、それぞれ直交している場合、合成された光信号は、偏光消光比を保持することになる。特に、波長多重に際し、隣接する各波長あるいは各チャネルの偏光方向に直交関係を持たせて配置する場合、あるいは少なくとも偏光方向に直交関係を持たせて全波長あるいは全チャネルを配置する場合、偏光消光比を保持した合波が可能となる。
【００８１】
この偏波合成部６４−１〜６４−ｌによって偏波合成されたブロック単位の光信号は、各偏波合成部６４−１〜６４−ｌに対応するＰＭＤ補償回路６３−１〜６３−ｌに入力され、各ＰＭＤ補償回路６３−１〜６３−ｌは、ＰＭＤ補償を行う。なお、このＰＭＤ補償回路６３−１〜６３−ｌの構成は、実施の形態１〜３に示したＰＭＤ補償回路１３と同じ構成である。合波器６２は、各ＰＭＤ補償回路６３−１〜６３−ｌによってＰＭＤ補償された各光信号を合波し、光伝送路１１ｂ上に出力する。
【００８２】
この実施の形態７によれば、直交する偏光方向をもった波長あるいはチャネル構成をもった光波長多重信号が入力される場合、偏波合成部６４−１〜６４−ｌが直交する偏光方向をもった波長あるいはチャネルどうしにブロック化し、それぞれ偏波合成を行った光信号を生成し、この光信号毎にＰＭＤ補償を行うようにしているので、偏光消光比を保持した光信号にブロック化することができ、ＰＭＤ補償を確実に行うことができる。
【００８３】
なお、上述した実施の形態４〜７における各ＰＭＤ補償回路３０〜６０内の光接続回線を偏波保持ファイバによって構成するようにしてもよい。これによって、各光学部品間の偏波が保持されるので光分波あるいは光合成等の処理を容易かつ確実に行うことができる。
【００８４】
実施の形態８．
つぎに、この発明の実施の形態８について説明する。上述した実施の形態１〜７では、いずれも各ＰＭＤ補償回路１３，３０〜６０内においてＰＭＤを検出し、この検出したＰＭＤを補償するようにしていたが、この実施の形態８では、受信器１４において検出したＰＭＤによって各ＰＭＤ補償回路１３，３０〜６０を制御し、受信時における伝送品質特性が最良となるようにしている。この場合、各ＰＭＤ補償回路１３，３０〜６０には、ＰＭＤを検出するための光タップ２４とＰＭＤ検出器２３、および制御回路２２は設けられない。
【００８５】
図１１は、この実施の形態８である光伝送システムの構成の一部を示す図である。図１１に示したＰＭＤ光補償回路７０は、実施の形態１〜７におけるＰＭＤ補償回路１３，３０〜６０が配置される箇所に配置される。ただし、このＰＭＤ光補償回路７０は、ＰＭＤ補償回路１３，３０〜６０と異なり、ＰＭＤ補償光回路２１のみによって構成される。
【００８６】
図１１において、ＰＭＤ検出部７１は、受信器１４が受信した光信号波形をもとにＰＭＤを検出する。ＰＭＤ制御回路７２は、ＰＭＤ検出部７１の検出結果をもとに光伝送路上１１に配置された各ＰＭＤ光補償回路７０によるＰＭＤ補償の制御を行い、受信時における伝送品質特性が最良となるようにする。このＰＭＤ制御回路７２の構成は、制御回路２２の構成と同じであり、各ＰＭＤ補償光回路２１に対応して設けられる。ＰＭＤ光補償回路７０の構成は、ＰＭＤ補償光回路２１と同じである。
【００８７】
なお、この実施の形態８では、ＰＭＤ制御回路７２を受信器１４側に設けるようにしているが、ＰＭＤ制御回路７２をそれぞれＰＭＤ光補償回路７０内に設けるようにしてもよい。
【００８８】
また、実施の形態３では偏波調整部２６を送信器１０端に設けるようにしているが、ＰＭＤ制御回路７２が、この偏波調整部２６に対する偏波調整制御を行うようにしてもよい。
【００８９】
この実施の形態８によれば、受信器１４におけるＰＭＤをもとに光伝送路１１上の各ＰＭＤ光補償回路７０を制御してＰＭＤ補償するようにしているので、受信時における伝送品質特性が最良の状態となり、しかも各ＰＭＤ光補償回路７０の構成をも最小限の構成とすることができ、各ＰＭＤ光補償回路７０の小型化を促進することができる。
【００９０】
実施の形態９．
つぎに、この発明の実施の形態９について説明する。上述した実施の形態１〜８におけるＰＭＤ補償回路１３，３０〜７０では、いずれも最終的に偏光ビームスプリッタ２７ｂによる偏波合成によって、遅延差Δτが補償され、一定の偏光状態をもった光信号として出力されていたが、この実施の形態９では、さらに、この偏光ビームスプリッタ２７ｂから出力された光信号あるいは偏光ビームスプリッタ２７ｂから出力された光信号を合波した光信号の偏光状態を所望の偏光状態に調整して出力するようにしている。
【００９１】
図１２は、この実施の形態９である光伝送システムの構成の一部を示す図である。図１２に示した偏波調整部８０は、各ＰＭＤ補償回路１３と光増幅中継器１２との間の光伝送路１１上に配置される。偏波調整部８０は、前段のＰＭＤ補償回路１３から出力されるＰＭＤ補償された光信号をさらに偏波調整することによって、後段の光伝送路並びに光増幅中継器に対して最適な偏波状態にした上で、光伝送路１１に出力する。
【００９２】
したがって、偏波調整部８０から出力される偏光状態は常に一定の状態に調整することができるので、たとえば、後段の光増幅中継器１２ｂ内の光増幅器で用いられる励起用光レーザの偏光方向に対して直交する偏光方向をもつ光信号を光増幅器に出力することができる。光増幅中継器１２ｂ内の光増幅器では、入力される増幅対象の光信号の偏光方向と、励起用光レーザの偏光方向とが直交関係にあると最適な増幅動作を行えるものがある。このような光増幅器の場合には、偏波調整部８０によって、入力する光信号の偏光方向を、励起用光レーザの偏光方向と直交するような偏光状態に調整して出力することによって、光増幅器の増幅を最適動作させることができる。
【００９３】
なお、光増幅器の特性が、入力される増幅対象の光信号の偏光方向と励起用光レーザの偏光方向とが同一偏波方向である場合に最適動作する場合、偏波調整部８０は、光信号の偏光方向を励起用光レーザの偏光方向に一致するように調整して出力する。
【００９４】
また、上述した偏波調整部８０による偏波方向の調整は、光増幅器に対する動作の一例として示したが、これに限らず、偏波方向の調整が、後段の光増幅中継器１２ｂの機能あるいは性能向上につながるのであれば、偏波調整部８０は、その機能あるいは性能向上に対応した偏光方向をもつ光信号として出力すればよい。
【００９５】
この実施の形態９によれば、ＰＭＤ補償回路１３によってＰＭＤ補償された光信号をさらに偏波調整部８０によって偏波面調整するようにしているので、さらに後段の光伝送路におけるＰＭＤの影響が小さくなるよう偏波面調整をした光信号として出力することができるとともに、偏波調整部８０は、任意の偏光方向をもった光信号として出力することができるので、たとえば後段の光増幅器に用いられる励起用光レーザの偏光方向に直交する偏波方向をもった光信号に調整出力することによって、光増幅器を最適動作させることができる。
【００９６】
実施の形態１０．
つぎに、この発明の実施の形態１０について説明する。上述した実施の形態９では、偏波調整部８０をＰＭＤ補償と光増幅器の安定動作のために設けていたが、この実施の形態１０では、この偏波調整部８０を実施の形態３で示した偏波調整部２６と同様に、受信器１４におけるＰＭＤによって生じる光信号歪みが最小となるような偏光方向に光信号を調整する。
【００９７】
図１３は、この実施の形態１０である光伝送システムの構成の一部を示す図である。図１３に示した最小ＰＭＤ設定用偏波調整部９０は、各ＰＭＤ補償回路１３と光増幅中継器１２との間の光伝送路１１上に配置される。最小ＰＭＤ設定用偏波調整部９０は、前段のＰＭＤ補償回路１３から出力されるＰＭＤ補償された光信号をさらに偏波調整することによって、後段の光伝送路においてＰＭＤの影響が小さくなるような偏波状態にし、光伝送路１１上に出力する。この点は、実施の形態９における偏波調整部８０と同じ作用を有する。
【００９８】
しかし、最小ＰＭＤ設定用偏波調整部９０による偏波方向は、受信器１４において最もＰＭＤの影響が小さくなるような偏波方向に予め調整される。最小ＰＭＤ設定用偏波調整部９０によって、光伝送路１１上の複数箇所、たとえば中継スパン毎に後段の光伝送路で光信号が受けるＰＭＤの影響が小さくなるように調整される。このため、実施の形態３に示した偏波調整部２６の作用効果を一層高めることができるとともに、後段の光伝送路で光信号が受けるＰＭＤの影響を小さくするようにしているため、ＰＭＤ補償距離を長くすることができ、光伝送路１１上に設けるＰＭＤ補償回路１３の設置個数を減少させることができる。極言すれば、最小ＰＭＤ設定用偏波調整部９０のみの設置によって光伝送路で光信号が受けるＰＭＤの影響を減少させ、ＰＭＤ補償回路１３を設けなくてもよい中継スパン等の光伝送区間とすることができる。
【００９９】
この実施の形態１０によれば、ＰＭＤ補償回路１３によってＰＭＤ補償された光信号をさらに最小ＰＭＤ設定用偏波調整部９０によって偏波調整するようにしているので、さらに後段の光伝送路でＰＭＤによって受ける影響が小さいような偏波状態の光信号として出力することができるとともに、最小ＰＭＤ設定用偏波調整部９０の設置によってＰＭＤ補償すべき距離を長くすることができ、ＰＭＤ補償回路１３の削減を行うことができ、光伝送システム全体を簡易な構成とすることができる。
【０１００】
なお、上述した実施の形態１〜１０において、ＰＭＤ補償回路１３，３０〜６０、ＰＭＤ光補償回路７０、偏波調整部８０、最小ＰＭＤ設定用偏波調整部９０を、これらに近接する光増幅中継器１２内に含めて構成するようにしてもよい。これにより、耐圧性、耐水性等を満足する筐体数を少なくした光伝送システムを実現することができる。
【０１０３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、１以上の光増幅中継器を有した光伝送路上における１以上の中継スパン毎、または、偏波モード間の結合度合いに応じた偏波モード分散補償が可能な光伝送距離範囲毎、に偏波モード分散補償を行う補償手段が設けられるとともに、この補償手段では、波長分波器が、入力された光波長多重信号を各波長毎もしくは各チャネル毎に分波し、偏波モード分散補償手段が、前記波長分波器によって分波された光信号に対する偏波モード分散補償を行い、波長合波器が、前記偏波モード分散補償手段によって補償された各波長毎もしくは各チャネル毎の光信号を合波して出力し、光波長多重信号の偏波モード分散補償を行うようにしているので、光伝送路上に伝搬される光信号が光波長多重信号であっても、偏波モード分散による光信号の波形劣化を確実に抑圧し、光受信器は光信号波形の再現を確実に行うことができ、光伝送路上で生じるビット誤り率を低下させることができるという効果を奏する。
【０１０４】
つぎの発明によれば、１以上の光増幅中継器を有した光伝送路上における１以上の中継スパン毎、または、偏波モード間の結合度合いに応じた偏波モード分散補償が可能な光伝送距離範囲毎、に偏波モード分散補償を行う補償手段が設けられるとともに、この補償手段では、波長分波器が、入力された光波長多重信号を所定波長もしくは所定チャネル毎のブロック単位に分波し、偏波モード分散補償手段が、前記波長分波器によって分波された各ブロック単位の光信号に対する偏波モード分散補償を行い、波長合波器が、前記偏波モード分散補償手段によって補償された各ブロック毎の光信号を合波して出力し、光波長多重信号の偏波モード分散補償を行うようにしているので、光伝送路上に伝搬される光信号が光波長多重信号であっても、偏波モード分散による光信号の波形劣化を確実に抑圧し、光受信器は光信号波形の再現を確実に行うことができ、光伝送路上で生じるビット誤り率を低下させることができるとともに、偏波モード分散補償をブロック単位で行うため、偏波モード分散補償手段の個数を削減することができ、補償手段を小型化することができるという効果を奏する。
【０１０５】
つぎの発明によれば、１以上の光増幅中継器を有した光伝送路上における１以上の中継スパン毎、または、偏波モード間の結合度合いに応じた偏波モード分散補償が可能な光伝送距離範囲毎、に偏波モード分散補償を行う補償手段が設けられるとともに、この補償手段では、波長分波器が、入力された光波長多重信号を各波長毎もしくは各チャネル毎に分波し、第１の波長合波器が、前記波長分波器によって分波された各波長毎もしくは各チャネル毎の光信号を所定ブロック毎に合波し、偏波モード分散補償手段が、前記第１の波長合波器によって合波された光信号に対する偏波モード分散補償を行い、第２の波長合波器が、前記偏波モード分散補償手段によって補償された各ブロック毎の光信号を合波して出力し、光波長多重信号の偏波モード分散補償を行う。この場合、第１の波長合波器は、波長分波器によって分波された各波長毎もしくは各チャネル毎の光信号のうちの任意の組合せをもった波長あるいはチャネルをまとめてブロック化して合波することができ、たとえば、隣接しない波長あるいはチャネルどうしをブロック化することができる。このため、光伝送路上に伝搬される光信号が光波長多重信号であっても、偏波モード分散による光信号の波形劣化を確実に抑圧し、光受信器は光信号波形の再現を確実に行うことができ、光伝送路上で生じるビット誤り率を低下させることができ、偏波モード分散を任意の波長またはチャネルを選択してブロック化するため、偏波モード分散補償手段の個数が削減され、補償手段を小型化することができるとともに、柔軟な偏波モード分散補償を行うことができるという効果を奏する。
【０１０６】
つぎの発明によれば、第１の波長合波器が、波長分波器によって分波された各波長毎もしくは各チャネル毎の光信号のうち同一偏波方向をもつ光信号を所定ブロック毎に合波し、この所定ブロック単位で偏波モード分散補償を行うようにしているので、光波長多重信号の波長多重状態に応じて、一層、補償手段の小型化を実現できるとともに、効率的な偏波モード分散補償を行うことができるという効果を奏する。
【０１０７】
つぎの発明によれば、１以上の光増幅中継器を有した光伝送路上における１以上の中継スパン毎、または、偏波モード間の結合度合いに応じた偏波モード分散補償が可能な光伝送距離範囲毎、に偏波モード分散補償を行う補償手段が設けられるとともに、この補償手段では、波長分波器が、入力された光波長多重信号を各波長毎もしくは各チャネル毎に分波し、偏波合成手段が、前記波長分波器によって分波された各波長毎もしくは各チャネル毎の光信号のうち互いに直交する偏光光をもつ光信号を所定ブロック毎に合波し、偏波モード分散補償手段が、前記偏波合成手段によって合波された光信号に対する偏波モード分散補償を行い、第２の波長合波器が、前記偏波モード分散補償手段によって補償された各ブロック毎の光信号を合波して出力し、光波長多重信号の偏波モード分散補償を行う。この場合、偏波合成手段は、直交する偏光方向をもった波長あるいはチャネル構成をもった光波長多重信号が入力される場合、直交する偏光方向をもった波長あるいはチャネルどうしにブロック化し、それぞれ偏波合成を行う。このため、光伝送路上に伝搬される光信号が光波長多重信号であっても、偏波モード分散による光信号の波形劣化を確実に抑圧し、光受信器は光信号波形の再現を確実に行うことができ、光伝送路上で生じるビット誤り率を低下させることができ、偏波モード分散を偏波合成手段によって、任意の波長またはチャネルを選択してブロック化するため、偏波モード分散補償手段の個数が削減され、補償手段を小型化することができるとともに、柔軟な偏波モード分散補償を行うことができ、特に直交する偏光方向をもった波長あるいはチャネルどうしをブロック化する場合、偏光消光比を保持した光信号として出力することができるため、一層、偏波モード分散補償を確実に行うことができるという効果を奏する。
【０１０８】
つぎの発明によれば、補償手段を光伝送路の終端または終端近傍、すなわち、光受信器の直前に設け、最終的に残った偏波モード分散を補償するので、確実に偏波モード分散補償を行うことができ、偏波モード分散による光信号の波形劣化を確実に抑圧し、光伝送路上で生じるビット誤り率を低下させることができるという効果を奏する。
【０１０９】
つぎの発明によれば、偏波調整手段が、前記光伝送路の送信端または送信端近傍に設けられ、光伝送路の終端における光信号の品質劣化が最小となる偏波面をもつ光信号が入力されるように調整するようにしているので、光伝送路上の有するＰＭＤによって生じる光信号品質の劣化を最小限に抑えることができ、補償手段の個数の削減をもたらすとともに、結果的に光信号波形の再現を一層確実に行うことができ、光伝送路上で生じるビット誤り率を低下させることができるという効果を奏する。
【０１１０】
つぎの発明によれば、補償手段内を構成する波長分波器、第１の波長合波器、第２の波長合波器、波長合波器、偏波モード分散補償手段、偏波合成手段を含む各光学部品間を偏波面保持光ファイバで接続し、補償手段内の各光学部品間の偏波を保持するようにしているので、偏波モード分散の補償に必要な光分波あるいは光合成等の処理を容易かつ確実に行うことができるという効果を奏する。
【０１１１】
つぎの発明によれば、光受信器が、検出手段によって当該光受信器における偏波モード分散量を検出し、複数の制御手段が、前記検出手段によって検出された偏波モード分散量を用い、各補償手段または各偏波モード分散補償手段の光学系による前記偏波モード分散量に対応する光遅延差を補正するようにし、光伝送路上に配置される各補償手段または各偏波モード分散補償手段の構成を小型化かつ簡易にするようにしているので、光伝送システム全体の構成を簡易にすることができるという効果を奏する。
【０１１２】
つぎの発明によれば、光増幅用偏波調整手段が、後段の光増幅中継器における光増幅用励起レーザの偏光方向に対応する最適な偏光方向、たとえば後段の光増幅器に用いられる励起用光レーザの偏光方向に直交する偏波方向をもつ光信号に調整して前記後段の光増幅中継器に偏波合成出力し、該光増幅用偏波調整手段から入力される最適な偏光方向をもった光信号によって少なくとも後段の光増幅中継器の光増幅を安定化させるとともに、偏波調整を行うことで、後段の光伝送路でＰＭＤによって生じる光信号歪みが小さくなるようにしているので、ＰＭＤ補償をさらに確実に行うことができるとともに、任意の偏光方向をもった光信号として出力することによって光増幅器の動作を最適動作させることができるという効果を奏する。
【０１１３】
つぎの発明によれば、光増幅用偏波調整手段が、補償手段の後段に接続され、ＰＭＤ補償された光信号を偏波面調整することによって直ちに最適な偏光方向をもった光信号に調整して出力するようにしているので、ＰＭＤ補償を一層確実に行うことができるという効果を奏する。
【０１１４】
つぎの発明によれば、最小ＰＭＤ設定用偏波調整手段が光伝送路上に設けられ、少なくとも光受信器に入力される光信号の品質劣化が最小となる偏波面をもつ光信号が入力されるように該入力される光信号の偏波面を調整するようにしているので、ＰＭＤの影響を小さく抑えることができるとともに、偏波モード分散によって生じる信号品質劣化が最小となる偏波面をもつ光信号として伝送されるので、ＰＭＤ補償すべき距離を長くすることができ、補償手段の個数の削減を行うことができ、光伝送システム全体の構成を簡易にすることができるという効果を奏する。
【０１１５】
つぎの発明によれば、補償手段を光増幅中継器内、特に光増幅器内に組み込むようにし、補償手段および光増幅中継器のそれぞれに要求される耐圧性能、耐水性能等の耐環境構成をひとつの構成としてまとめるようにしているので、光伝送システムの構成を簡易な構成とすることができるという効果を奏する。
【０１１６】
つぎの発明によれば、補償手段を光受信器内、特に光増幅器内に組み込むようにし、光受信器に入力された光信号のＰＭＤを補償し、この光信号のＰＭＤによる光信号の品質劣化を最終的に抑えることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１である光伝送システムの全体構成を示す図である。
【図２】  図１に示したＰＭＤ補償回路の構成を示すブロック図である。
【図３】  図１に示したＰＭＤ補償回路の詳細構成を示す図である。
【図４】  ＰＭＤ補償回路によるＰＭＤ補償動作を説明する図である。
【図５】  この発明の実施の形態２である光伝送システムの全体構成を示す図である。
【図６】  この発明の実施の形態３である光伝送システムの全体構成を示す図である。
【図７】  この発明の実施の形態４である光伝送システムのＰＭＤ補償回路の構成を示すブロック図である。
【図８】  この発明の実施の形態５である光伝送システムのＰＭＤ補償回路の構成を示すブロック図である。
【図９】  この発明の実施の形態６である光伝送システムのＰＭＤ補償回路の構成を示すブロック図である。
【図１０】  この発明の実施の形態７である光伝送システムのＰＭＤ補償回路の構成を示すブロック図である。
【図１１】  この発明の実施の形態８である光伝送システムの構成の一部を示す図である。
【図１２】  この発明の実施の形態９である光伝送システムの構成の一部を示す図である。
【図１３】  この発明の実施の形態１０である光伝送システムの構成の一部を示す図である。
【図１４】  ＮＲＺ信号の光伝送における１ｄＢペナルティを引き起こす光伝送路のＰＭＤの大きさと光伝送速度との関係を示す図である。
【図１５】  ＰＭＤ補償回路を用いた従来の光伝送システムの構成を示す図である。
【符号の説明】
１０  送信器、１１，１１ａ〜１１ｆ  光伝送路、１２，１２ａ〜１２ｅ  光増幅中継器、１３，１３ａ〜１３ｆ，３０，３３−１〜３３−ｎ，４０，４３−１〜４３−ｌ，５０，５３−１〜５３−ｌ，６０，６３−１〜６３−ｌ  ＰＭＤ補償回路、１４  受信器、２１，７０  ＰＭＤ補償光回路、２２，２２ａ，２２ｂ  制御回路、２３  ＰＭＤ検出器、２４  光タップ、２６，８０  偏波調整部、２７ａ，２７ｂ  偏光ビームスプリッタ、２７ｃ  遅延光学系、３１，４１，５１，６１  分波器、３２，４２，５２，５４−１〜５４−ｌ，６２  合波器、６４−１〜６４−ｌ  偏波合成部、７１  ＰＭＤ検出部、７２  ＰＭＤ制御回路、９０  最小ＰＭＤ設定用偏波調整部。
【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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