(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号の受けた波形劣化を補償しうる補償特性可変型の波形劣化補償手段と、
該受信信号の波形データ（以下、受信波形データという）を測定する受信波形測定手段と、
該受信波形測定手段により得られた該受信波形データを周波数領域に変換して得られる周波数データと該波形劣化を受けていない基準波形の周波数データとの差分が最小になるよう該波形劣化補償手段の該補償特性を制御する制御手段とをそなえたことを特徴とする、受信装置。
【請求項２】
該受信波形測定手段が、
該受信信号を等価時間サンプリングして該受信信号についての複数の波高データを取得する等価時間サンプリング部と、
該等価時間サンプリング部により得られた該波高データを該受信波形データとして記録する波形データ記録部とをそなえて構成されていることを特徴とする、請求項１記載の受信装置。
【請求項３】
該等価時間サンプリング部が、
該受信信号に同期した基準クロックに基づくサンプリングタイミングを生成し、その出力タイミングを周期的にシフトしながら出力するサンプリングタイミング生成回路と、
該サンプリングタイミング生成回路で生成された該サンプリングタイミングに従って該受信信号をサンプリングして該波高データを取得するサンプリング回路とをそなえて構成されていることを特徴とする、請求項２記載の受信装置。
【請求項４】
該サンプリングタイミング生成回路が、
該基準クロックを分周する分周器と、
該分周器の出力を周期的に遅延させながら該サンプリング回路に供給する遅延制御回路とをそなえて構成されていることを特徴とする、請求項３記載の受信装置。
【請求項５】
該制御手段が、
該基準波形の周波数データを予め記憶する基準波形データ記憶部と、
該受信波形データをフーリエ変換して該受信信号の周波数データを求めるフーリエ変換部と、
該フーリエ変換部により得られた周波数データと該基準波形データ記憶部の周波数データとの差分を演算により求める差分演算部と、
該差分演算部によって求められた該差分が最小となる該波形劣化補償手段の補償特性を求める補償特性決定部と、
該補償特性決定部で得られた該補償特性をもつように該波形劣化補償手段を制御するための制御信号を生成する制御信号生成部とをそなえて構成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項６】
該波形劣化補償手段が、該補償特性として、可変周波数・位相特性を有する等化増幅器により構成されるとともに、
該制御手段が、該等化増幅器の該周波数・位相特性を制御するように構成されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項７】
該等化増幅器が、
該受信信号に対してそれぞれ異なる通過帯域を有する複数のバンドパスフィルタと、
入力信号について位相調整を施しうる移相器と入力信号をそれぞれ増幅しうる利得可変型の増幅器とが相互に直列接続されて成り、該バンドパスフィルタの出力について位相調整と利得調整とを個々に施しうる複数の位相・利得調整回路とをそなえるとともに、
該制御手段が、
該移相器の位相調整量及び該増幅器の利得をそれぞれ個別に制御することにより、該周波数・位相特性を制御するように構成されていることを特徴とする、請求項６記載の受信装置。
【請求項８】
該受信信号が、光伝送路を通じて受信されることにより該波形劣化として該光伝送路のもつ分散特性による波形劣化を受けた信号の場合に、
該波形劣化補償手段が、該補償特性として可変分散補償特性を有する可変分散補償器により構成されるとともに、
該制御手段が、
該可変分散補償器の該分散補償特性を制御するように構成されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項９】
複数種類の波長を多重した波長多重光信号を光伝送路から受信して該波長多重光信号を上記の波長毎に分波する分波部と、
該光伝送路のもつ分散特性によって該波長多重光信号が受けた波形劣化を補償しうる補償特性可変型の波形劣化補償手段と、
該分波部で分波された各光信号のうち少なくとも１波の特定波長の光信号について設けられ、当該光信号を光電変換した後の受信信号の周波数領域での周波数データと該波形劣化を受けていない基準波形の周波数データとの差分を検出することにより該波形劣化を検出する受信波形劣化検出手段と、
該受信波形劣化検出手段により得られた該特定波長についての該差分が最小となるように該波形劣化補償手段の補償特性を制御する制御手段とをそなえたことを特徴とする、受信装置。
【請求項１０】
該波形劣化補償手段が、該分波部の前段に設けられた分散特性可変型の可変光分散補償器として構成されるとともに、
該制御手段が、該可変光分散補償器の分散特性を上記の各波長に共通で一括制御する一括補償制御部として構成されたことを特徴とする、請求項９記載の受信装置。
【請求項１１】
該波形劣化補償手段が、該分波部の後段において該光信号を光電変換する前の光信号のそれぞれについて設けられた複数の分散特性可変型の可変光分散補償器により構成されるとともに、
該制御手段が、該特定波長についての該差分に基づいて全波長についての差分を求め、当該差分がそれぞれ最小となるよう上記の各可変光分散補償器の分散補償特性をそれぞれ個別に制御する個別補償制御部として構成されたことを特徴とする、請求項９記載の受信装置。
【請求項１２】
該受信波形劣化検出手段が、該波長毎に設けられるとともに、
該波形劣化補償手段が、該分波部の前段に設けられた分散特性可変型の可変光分散補償器と、該分波部で分波された各光信号を光電変換した後の各電気信号についてそれぞれ設けられた周波数・位相特性可変型の複数の等化増幅器とにより構成され、且つ、
該制御手段が、対応する受信波形劣化検出手段で検出された該差分が最小となるように対応する等化増幅器の周波数・位相特性を制御する該波長毎の等化増幅器制御部と、該特定波長についての該差分に基づいて該可変光分散補償器の分散特性を各波長に共通で一括制御する一括補償制御部とにより構成されていることを特徴とする、請求項９記載の受信装置。
【請求項１３】
該受信波形劣化検出手段が、
該受信波形データを測定する受信波形測定手段と、
該受信波形測定手段により得られた該受信波形データをフーリエ変換して得られる該受信信号の周波数データと該基準波形の周波数データとの差分を演算により求める演算手段とをそなえて構成されていることを特徴とする、請求項９〜１２のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項１４】
受信信号の波形データ（以下、受信波形データという）を測定する受信波形測定手段と、
該受信波形測定手段により得られた該受信波形データを周波数領域に変換して得られる該受信信号の周波数データと波形劣化を受けていない基準波形の周波数データとの差分を演算により求める演算手段とをそなえたことを特徴とする、受信信号の波形劣化検出装置。
【請求項１５】
受信信号を等価時間サンプリングして該受信信号についての複数の波高データを取得する等価時間サンプリング部と、
該等価時間サンプリング部により得られた該波高データを、波形劣化を受けていない基準波形の周波数データとの差分演算のために周波数領域に変換されるべき該受信信号の波形データとして記録する波形データ記録部とをそなえたことを特徴とする、受信信号の波形測定装置。
【請求項１６】
受信信号の波形劣化を補償しうる補償特性可変型の波形劣化補償手段をそなえた受信装置において、
該受信信号の波形データ（以下、受信波形データという）を測定する受信波形測定過程と、
該受信波形測定過程で得られた該受信波形データを周波数領域に変換して得られる該受信信号の周波数データと該波形劣化を受けていない基準波形の周波数データとの差分を演算により求める差分演算過程と、
該差分演算過程で得られた差分が最小となるように該波形劣化補償手段の補償特性を制御する制御過程とを実行することを特徴とする、受信信号の波形劣化補償方法。
【請求項１７】
該制御過程が、
該差分演算過程で求められた差分が最小となる該波形劣化補償手段の補償特性を求める補償特性決定過程と、
該補償特性決定部で得られた該補償特性をもつように該波形劣化補償手段を制御するための制御信号を生成する制御信号生成過程とを含むことを特徴とする、請求項１６記載の受信信号の波形劣化補償方法。
【請求項１８】
複数種類の波長を多重した波長多重光信号を光伝送路から受信し各波長の光信号に分波する分波部をそなえた受信装置において、
該分波部で分波された各波長の光信号のうち少なくとも１波の特定波長の光信号について、当該光信号を光電変換した後の受信信号の周波数領域での周波数データと波形劣化を受けていない基準波形の周波数データとの差分を検出し、
これにより得られた該特定波長についての差分が最小となるように補償特性可変型の波形劣化補償手段の補償特性を制御することを特徴とする、受信信号の波形劣化補償方法。
【請求項１９】
受信信号の波形データ（以下、受信波形データという）を測定する受信波形測定過程と、
該受信波形測定過程で得られた該受信波形データを周波数領域に変換して得られる該受信信号の周波数データと波形劣化を受けていない基準波形の周波数データとの差分を演算により求める演算過程とを実行することを特徴とする、受信信号の波形劣化検出方法。
【請求項２０】
受信信号を等価時間サンプリングして該受信信号についての複数の波高データを取得する等価時間サンプリング過程と、
該等価時間サンプリング過程により得られた該波高データを、波形劣化を受けていない基準波形の周波数データとの差分演算のために周波数領域に変換されるべき該受信信号の波形データとして記録する波形データ記録過程とを実行することを特徴とする、受信信号の波形測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、受信装置及び受信信号の波形劣化補償方法並びに波形劣化検出装置及び方法並びに波形測定装置及び方法に関し、特に、光信号が光伝送路から受ける波形劣化を補償するために用いて好適な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２０は既存の光伝送システムの一例を示すブロック図で、この図２０に示す光伝送システム１００は、光送信装置２００，光中継器（光アンプ）３００及び光受信装置４００をそなえて構成されており、光送信装置２００から送信された光信号が、光伝送路５００を通じて、光中継器３００にて適宜に中継増幅されながら光受信装置４００へ伝送されるようになっている。なお、この図２０において、光中継器３００は、１台しか図示していないが、勿論、光信号の伝送距離に応じて２台以上設けられる場合もあるし、不要な場合もある。
【０００３】
ここで、上記の光伝送路５００には、波長分散がほぼ零になる波長（これを零分散波長という）が１．３μｍ（マイクロメートル）帯（図２２中に示す波長分散特性６００参照）のシングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）がよく用いられる。なお、「波長分散」とは、光ファイバ自体の材料分散（図２２中の破線８００参照）や構造（導波路）分散（図２２中の一点鎖線９００参照）に起因して光波長によって光ファイバ中の伝搬速度が異なる（零分散波長を中心として長波長側が遅れ、短波長側が進む）性質のことである。つまり、「零分散波長」とは、光ファイバ中を伝搬する光（波長）に進みも遅れも生じない波長を意味する。
【０００４】
さて、このように光伝送路５００にＳＭＦがよく用いられるのは、その伝送損失が、ＷＤＭ光伝送によく用いられる光伝送帯域（１．５５μｍ帯）で最も小さく、長距離伝送が可能なためである。しかしながら、ＳＭＦでは、光信号を高速伝送しようとすると、波長分散による波形劣化が顕著に現われる。
例えば、2.5 Gb/s（ギガビット毎秒）以上の高速光信号をＳＭＦで長距離伝送した場合、波長分散によりその光信号に波形劣化、即ち、光信号のアイパターンの開口度（以下、アイ開口度という）が小さくなる現象が発生する。なお、波長分散による波形劣化には、元の送信波形〔図２１（ａ）参照〕に対して、振幅方向のアイ開口度が小さくなる（波形がなまる）場合〔図２１（ｂ）参照〕と、位相方向のアイ開口度が小さくなる（位相が圧縮される）場合〔図２１（ｃ）参照〕とがある。
【０００５】
これらの違いは、光伝送システムの設計（光伝送路５００の種類，光伝送帯域，チャーピング設定など）に依存する。例えば、零分散波長が１．３μｍ帯のＳＭＦを用い、光伝送帯域１．５５μｍ帯で光伝送を行なう一般的な光伝送システムにおいて、チャーピングの設定を、波形の立ち上がりを短波長側（立ち下りを長波長側）にすると、長波長側が波長分散の影響を強く受けることになり、波形がなまる傾向になる。チャーピングの設定を逆にすれば、これとは逆の傾向になる。
【０００６】
さて、このような波長分散による波形劣化は、光信号の伝送距離（中継距離）が長くなるにつれて顕著になり、光受信器４０２（後述）の受信感度特性を劣化させる（信号の識別・再生が困難になる）要因となる。そこで、従来は、零分散波長を光伝送帯域である１．５５μｍ帯にシフトした分散シフトファイバ（ＤＳＦ：Dispersion-Shifted Fiber）（図２２中に示す波長分散特性７００参照）を光伝送路５００に用いることで、光伝送帯域での波長分散の影響を抑制した光伝送システム１００も存在する。しかしながら、ＤＳＦを適用した場合でも、さらに光信号の伝送速度を上げると、ＳＭＦの場合と同様に、波長分散による波形劣化は無視できなくなる。
【０００７】
そこで、従来は、例えば図２０中に示すように、光伝送路５００にＳＭＦ，ＤＳＦのいずれを用いるにしろ、光信号の伝送速度が或る程度高速になると、光伝送路５００で受ける波長分散とは逆の波長分散特性をもつように設計された分散補償ファイバ（ＤＣＦ：Dispersion Compensation Fiber）４０１を光受信器４０２の前段に設けることで、波形劣化を補償してアイ開口度を大きくしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般に、光受信器４０２の受信感度特性により光受信器４０２が許容できるアイ開口度の劣化量、即ち、光受信器４０２が許容できる波長分散値の範囲は限られており、しかも、波長分散値は伝送距離に比例して大きくなる（図２２参照）ため、上述したような既存の光伝送システム１００では、光受信器４０２が許容できる波長分散値の範囲となるように光伝送距離（中継距離）毎に異なる波長分散特性をもった分散補償ファイバ４０１を設ける必要がある。
【０００９】
このため、システムとしての柔軟性がなく、また、必要な分散補償ファイバ４０１の種類が増えるので、システム構築時のコストやシステム構築後の管理コストも高くなる。
また、近年では、１０Gb/sや４０Gb/sといった超高速光信号〔仮に、２．５Gb/sの光信号を１６波長多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplex）信号とすると、６４波長多重や１２８波長多重の信号〕の伝送も実現可能になってきており、このような場合には、波長（チャンネル）間隔が１／４や１／１６といった具合に非常に短くなるため、光伝送路５００の温度変化などの外的要因による特性変化も無視できなくなる。
【００１０】
このため、上述のごとく分散補償ファイバ４０１により固定的に波長分散を補償して光受信器４０２の受信感度特性を改善するには、近年のＷＤＭ伝送技術の超高速化，大容量化の点からみても限界があり、将来のさらなる高速化，大容量化には到底対応できないことが容易に予想される。
また、このように10 Gb/sや40 Gb/sといった超高速光信号を伝送する場合には、波長分散以外の分散（例えば、偏波モード分散）や自己位相変調効果などの非線形効果による波形劣化も光受信器４０２の受信感度特性の劣化要因として無視できなくなる。このため、超高速光信号伝送の場合、単に、分散補償ファイバ４０１を設けるだけでは、十分な波形劣化の補償を実現しえない。
【００１１】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、分散補償ファイバを用いることなく、波長分散などによる受信信号の波形劣化を確実に補償できるようにすることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明の受信装置（請求項１）は、次のような各手段をそなえたことを特徴としている。
（１）受信信号の波形劣化を補償しうる補償特性可変型の波形劣化補償手段
（２）上記の受信信号の波形データ（以下、受信波形データという）を測定する受信波形測定手段
（３）この受信波形測定手段により得られた受信波形データを周波数領域に変換して得られる上記受信信号の周波数データと波形劣化を受けていない基準波形の周波数データとの差分が最小となるように上記の波形劣化補償手段の補償特性を制御する制御手段
上述のごとく構成された本発明の受信装置では、受信波形データを測定し、測定した受信波形データを周波数領域に変換することにより得られる周波数データと基準波形の周波数データとの差分が最小となるように波形劣化補償手段の補償特性を制御するので、例えば、受信信号の伝送距離毎に異なる補償特性の波形劣化補償器を用いなくても、受信装置の波形劣化の許容範囲を拡大して１種類の受信装置で対応することができる。また、受信信号の周波数領域での周波数データと基準波形の周波数データとの差分を求めるので、あらゆる波形劣化に対応することができる（請求項１，１６）。
【００１３】
ここで、上記の受信波形測定手段は、受信信号を等価時間サンプリングして上記の受信信号についての複数の波高データを取得する等価時間サンプリング部と、この等価時間サンプリング部により得られた波高データを受信波形データとして記録する波形データ記録部とをそなえて構成されていてもよい。このようにすれば、受信信号が高速信号であっても等化時間サンプリングにより受信波形データを確実に記録・測定することができる（請求項２）。
【００１４】
さらに、上記の等価時間サンプリング部は、受信信号に同期した基準クロックに基づくサンプリングタイミングを生成し、その出力タイミングを周期的にシフトしながら出力するサンプリングタイミング生成回路と、このサンプリングタイミング生成回路で生成されたサンプリングタイミングに従って上記の受信信号をサンプリングして上記波高データを取得するサンプリング回路とをそなえて構成されていてもよい（請求項３）。このようにすれば、上記等化時間サンプリングによる波形測定を確実に実現することができる。
【００１５】
なお、上記のサンプリングタイミング生成回路は、上記の基準クロックを分周する分周器と、この分周器の出力を周期的に遅延させながら上記のサンプリング回路に供給する遅延制御回路とをそなえて構成されるのが好ましい。このようにすれば、基準クロックの速度（周波数）に関わらず常に装置内において適切な動作クロックでサンプリングタイミングの生成を行なうことができる。また、整数倍（Ｎ）分周する分周器を用いたとしても、遅延制御回路による遅延制御により任意のタイミングでサンプリングタイミングを出力することが可能となる（請求項４）。
【００１６】
また、上記の制御手段には、次のような各部をそなえるのが好ましい（請求項５）。
（１）上記の基準波形の周波数データを予め記憶する基準波形データ記憶部
（２）上記の受信波形データをフーリエ変換して受信信号の周波数データを求めるフーリエ変換部
（３）このフーリエ変換部により得られた周波数データと上記基準波形データ記憶部の周波数データとの差分を演算により求める差分演算部
（４）この差分演算部によって求められた差分が最小となる波形劣化補償手段の補償特性を求める補償特性決定部
（５）この補償特性決定部で得られた補償特性をもつように上記の波形劣化補償手段を制御するための制御信号を生成する制御信号生成部
このようにすれば、差分演算部によって求められた上記の周波数データの差分を最小にする波形劣化補償手段の最適な補償特性を一義に決めることができるので、例えば、受信信号品質を監視してその品質が所定の品質を満足するよう波形劣化補償手段の補償特性を制御する場合のように、最適な補償特性を求めるためのスイープ動作等が不要である（請求項５，１７）。
【００１７】
なお、上記の波形劣化補償手段を、上記の補償特性として、可変周波数・位相特性を有する等化増幅器により構成し、上記の制御手段を、この等化増幅器の周波数・位相特性を制御するように構成すれば、確実に、受信信号の波形劣化補償（受信装置の波形劣化許容範囲の拡大化）を実現することができる（請求項６）。
【００１８】
ここで、上記の等化増幅器は、例えば、上記の受信信号に対してそれぞれ異なる通過帯域を有する複数のバンドパスフィルタと、複数の移相器と、複数の利得可変型の増幅器とを用いて構成すれば、周波数特性（振幅及び位相）を複数の通過帯域毎に個々に調整することのできる等化増幅器を実現することができ、上記の等化増幅器による波形劣化補償を精度良く実現することができる（請求項７）。
【００１９】
なお、上記の受信信号が、光伝送路を通じて受信されることにより上記波形劣化として光伝送路のもつ波長分散特性による波形劣化を受けた信号の場合、上記の波形劣化補償手段を、上記の補償特性として可変分散補償特性を有する可変分散補償器により構成し、上記の制御手段を、この可変分散補償器の分散補償特性を制御するように構成すれば、光伝送路の距離（つまり、受信信号の伝送距離）毎に異なる波長分散補償ファイバを用いなくても、波長分散特性による波形劣化を補償して受信装置（光受信装置）の波形劣化の許容範囲を拡大することができる（請求項８）。
【００２０】
次に、本発明の受信装置（請求項９）は、次のような構成要素から成ることを特徴としている。
（１）複数種類の波長を多重した波長多重光信号（以下、ＷＤＭ信号と表記する）を光伝送路から受信して上記の波長毎に分波する分波部
（２）上記の光伝送路のもつ分散特性によって上記ＷＤＭ信号が受けた波形劣化を補償しうる補償特性可変型の波形劣化補償手段
（３）上記の分波部で分波された各光信号のうち少なくとも１波の特定波長の光信号について設けられ、その光信号を光電変換した後の受信信号の周波数領域での周波数データと波形劣化を受けていない基準波形の周波数データとの差分を検出する受信波形劣化検出手段
（４）この受信波形劣化検出手段により得られた特定波長についての差分が最小となるように上記の波形劣化補償手段の補償特性を制御する制御手段
上述のごとく構成された本発明の受信装置では、少なくとも１波の特定波長の受信信号について波形劣化を受けていない基準波形の周波数データとの差分を演算により求め、その差分に基づいて波形劣化補償手段の補償特性を制御してＷＤＭ信号の波形劣化を補償するので、ＷＤＭ信号の伝送距離毎に異なる分散補償特性をもつ分散補償ファイバを用いなくても、受信信号の波形劣化の許容範囲を拡大して１台の受信装置で対応することができる。
【００２１】
また、周波数データの差分を求めてその差分に基づいて補償制御を行なうので、波長分散だけでなく偏波モード分散や非線形光学効果などによって光信号が受ける波形劣化にも対応することができる。その結果、10 Gb/s（ギガビット毎秒）や40 Gb/sといった超高速光信号の伝送にも十分対応することが可能となる（以上、請求項９，１８）。
【００２２】
ここで、上記の波形劣化補償手段は、上記の分波部の前段に設けられた分散特性可変型の可変光分散補償器として構成されるとともに、上記の制御手段は、この可変光分散補償器の分散特性を上記の各波長に共通で一括制御する一括補償制御部として構成されていてもよい。
このようにすれば、多波長の光信号に対する補償制御を各波長に共通で一括して行なえるので、制御手段の縮小化を図ることができる。また、光信号の段階で補償を行なうので、光電変換後の電気信号の段階で補償を行なう場合よりも、受信信号の波形劣化許容範囲をさらに拡大することができる（請求項１０）。
【００２３】
また、上記の波形劣化補償手段は、上記の分波部の後段において光信号を光電変換する前の光信号のそれぞれについて設けられた複数の分散特性可変型の可変光分散補償器により構成し、上記の制御手段は、上記特定波長についての上記差分に基づいて全波長についての差分を求め、それらの差分がそれぞれ最小となるよう上記の各可変光分散補償器の分散補償特性をそれぞれ個別に制御する個別補償制御部として構成されていてもよい。
【００２４】
このようにすれば、個々の波長について補償制御が行なわれるので、一括補償制御する場合よりも、精度良い補償が実現される。また、この場合も、光信号の段階で補償が行なわれるので、光電変換後の電気信号の段階で補償を行なう場合よりも、受信信号の波形劣化許容範囲を拡大することができる（請求項１１）。
さらに、上記の受信波形劣化検出手段を、上記の波長毎に設けるとともに、上記の波形劣化補償手段は、上記の分波部の前段に設けられた分散特性可変型の可変光分散補償器と、上記の分波部で分波された各光信号を光電変換した後の各電気信号についてそれぞれ設けられた周波数・位相特性可変型の複数の等化増幅器とにより構成し、且つ、上記の制御手段は、対応する受信波形劣化検出手段で検出された上記差分が最小となるように対応する等化増幅器の周波数・位相特性を制御する波長毎の等化増幅器制御部と、上記の特定波長についての差分に基づいて上記の可変光分散補償器の分散特性を各波長に共通で一括制御する一括補償制御部とにより構成してもよい。
【００２５】
このようにすれば、２段階の補償、即ち、光信号（ＷＤＭ信号）の段階での可変光分散補償器による各波長に共通の一括補償と、光電変換後の個々の波長についての電気信号の段階での等化増幅器による補償とが行なわれることになるので、全体としての波形劣化補償能力を向上することができる。また、この場合は、光信号の段階の補償が先に行なわれることにより、ある程度、波形劣化を補償した上で、等化増幅器による補償が行なわれるので、等化増幅器に必要とされる補償能力（周波数・位相可変幅）を緩和することができる（請求項１２）。
【００２６】
また、上記の受信波形劣化検出手段は、上記の受信信号の波形データ（受信波形データ）を測定する受信波形測定手段と、この受信波形測定手段により得られた受信波形データを周波数領域に変換して得られる周波数データと上記の基準波形の周波数データとの差分を演算により求める演算手段とをそなえて構成されるのが好ましい。このようにすれば、受信信号と基準波形との周波数データの差分を確実に得ることができる（請求項１３）。
【００２７】
なお、上記の受信波形劣化検出手段は受信信号の波形劣化検出装置（請求項１４）として、上記の受信波形測定手段は受信信号の波形測定装置（請求項１５）として、あらゆる受信装置に適用することが可能である。
即ち、本発明の受信信号の波形劣化検出装置は、伝送路から波形劣化を受けて受信される受信信号の波形データ（受信波形データ）を測定し（受信波形測定過程）、その受信波形データを周波数領域に変換して得られる受信信号の周波数データと波形劣化を受けていない基準波形の周波数データとの差分を演算により求める（演算過程）ことで受信信号の波形劣化量を検出することができるので、あらゆる受信装置において受信信号の波形劣化を精度良く検出することができる（請求項１９）。
【００２８】
また、本発明の受信信号の波形測定装置は、伝送路から波形劣化を受けて受信される受信信号を等価時間サンプリングしてその受信信号についての複数の波高データを取得し（等価時間サンプリング過程）、それにより得られた波高データを、波形劣化を受けていない基準波形の周波数データとの差分演算のために周波数領域に変換されるべき受信信号の波形データとして記録する（波形データ記録過程）ので、あらゆる受信装置において、受信信号と基準波形との周波数データの差分演算に必要とされる波形データを確実に測定（記録）することができる（請求項２０）。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（Ａ）一実施形態の説明
（Ａ１）基本態様の説明
図１は本発明の一実施形態に係る光受信装置の要部の基本態様を示すブロック図で、この図１に示す光受信装置１は、光伝送路３０を伝送されてくる光信号を受光して電流信号に変換するための受光素子２と、この受光素子２の出力を増幅することにより前記電流信号を電圧信号に変換するための前置増幅器（プリアンプ）３と、このプリアンプ３の出力について波形劣化の補償（等化）を行ないながら受信信号の識別・再生を行なうための光受信器４とをそなえて構成されている。なお、光受信器４によって識別・再生された信号データ（DATA）とクロック（CLK）はそれぞれデジタル信号処理のための信号処理部（例えば、図２０の符号４０３参照）に出力される。また、光伝送路３０には、ＳＭＦ，ＤＳＦのいずれを用いてもよい。
【００３０】
そして、本実施形態の光受信器４は、この図１に示すように、さらに、等化増幅器５，クロック（ＣＬＫ）抽出器６，識別器７，等化増幅波形モニタ回路８及び制御回路９をそなえて構成されている。
ここで、等化増幅器（補償特性可変型の波形劣化補償手段）５は、受信信号が光伝送路３０で受けた波形劣化の補償特性として、可変周波数特性を有し、その周波数特性が制御回路９から制御されることにより、プリアンプの出力（受信信号）が光伝送路３０において波長分散により受けた波形劣化を適応的に等化（補償）しながら増幅することができるものである。
【００３１】
なお、本実施形態で使用する「周波数特性」とは、広義の意味で、周波数領域における振幅成分と位相成分の双方を含む（周波数・位相特性を意味する）ものとし、「周波数データ」とは、周波数領域における振幅成分についてのデータと位相成分についてのデータの双方を含むものとする。
このため、本等化増幅器５は、ここでは、例えば図２に示すように、受信信号の周波数帯域を複数の帯域に分割したときの帯域を通過帯域としてそれぞれ有する複数のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）５１と、これらのＢＰＦ５１の各出力（入力信号）についてそれぞれ移相（群遅延）調整を施しうる複数の移相器５２と、これらの移相器５２の各出力に直列接続されてその出力（入力信号）をそれぞれ増幅しうる複数の利得可変型の増幅器５３（あるいは、可変減衰器でもよい）とをそなえて構成される。なお、移相器５２と増幅器５３の位置は入れ替えても良い。
【００３２】
つまり、これらの移相器５２及び増幅器５３の組は、ＢＰＦ５１の出力について位相調整と利得調整とを個々に施しうる位相・利得調整回路としての機能を果たしており、これにより、本実施形態の等化増幅器５は、各移相器５２の位相及び各増幅器５３（もしくは、可変減衰器）の利得を個々に制御することで、ＢＰＦ５１の通過帯域（以下、分割帯域ともいう）毎に、受信信号に対して異なる群遅延及び異なる利得を与えて、その周波数特性（補償特性）を適宜に調整することができるのである。
【００３３】
このようにして、周波数特性（振幅及び位相）を受信信号の通過帯域毎に個々に調整することのできる等化増幅器５が実現され、等化増幅器５による精度の高い波形劣化補償が実現されて、本光受信装置１の実現に大きく寄与する。なお、ＢＰＦ５１には、上記の帯域分割を精度良く行なうために、ロジックによりフィルタリングを行なうデジタルフィルタを用いることも可能である。
【００３４】
次に、クロック抽出器６は、上記の受信信号からクロックを再生するもので、再生されたクロックは、等化増幅波形モニタ回路８（後述の分周器１１），識別器７及び上述した信号処理部へそれぞれ供給されるようになっている。また、識別器７は、このクロック抽出器６で再生されたクロックに従って等化増幅器５の出力を識別・再生して信号データを信号処理部へ出力するものであり、等化増幅波形モニタ回路（受信波形測定手段；受信信号の波形測定装置）８は、等化増幅器５の出力波形、即ち、受信信号の波形（アイパターン）をモニタしてその波形データ（以下、受信波形データともいう）を測定するためのものである。
【００３５】
そして、制御回路（等化増幅器制御部；制御手段）９は、この等化増幅波形モニタ回路８（以下、単に「モニタ回路８」と略称する）で測定された光伝送路３０において波形劣化を受けた受信信号のアイパターンデータをＦＦＴ（Fast Fourier Transform；フーリエ変換）により周波数領域に変換して得られる受信信号の周波数データと波形劣化を受けていない基準波形の周波数データとの差分が最小となるよう等化増幅器５の周波数特性を制御するためのものである。
【００３６】
このため、上記のモニタ回路８は、さらに、分周器１１，遅延制御器１２，サンプラ１３，アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ１４及び波形記録用メモリ１５をそなえて構成され、制御回路９は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)あるいはＤＳＰ(Digital Signal Processor)等により構成されたプロセッサ２１，参照データ用メモリ２２及びデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ２３をそなえて構成されている。
【００３７】
ここで、まず、モニタ回路８において、分周器１１は、クロック抽出器６で再生された、受信信号に同期した高速（基準）クロック（例えば、１０ＧＨｚや４０ＧＨｚなど）を分周することにより、モニタ回路８の動作クロックとして適切な（後述する等化時間サンプリングが容易な）クロックを生成するものであり、遅延制御器１２は、この分周器１１で分周された基準クロックの遅延時間を制御することにより、分周器１１の出力を周期的に遅延させながらトリガ出力（サンプリングタイミング）としてサンプラ１３に供給しうるもので、このときの遅延時間（遅延値）はＡ／Ｄコンバータ１４に出力されるようになっている。
【００３８】
また、サンプラ（サンプリング回路）１３は、上記の遅延制御器１２からのトリガ（サンプリング）タイミングで等化増幅器５の出力をサンプリングして波高（振幅）データを取得するものであり、Ａ／Ｄコンバータ１４は、このサンプラ１３でサンプリングされた波高データと遅延制御器１４からの上記遅延値とをＡ／Ｄ変換するものである。
【００３９】
さらに、波形記録用メモリ（波形データ記録部）１５は、このＡ／Ｄコンバータ１４でＡ／Ｄ変換された波高データと遅延値とを組で記憶することにより、各遅延時間に対する波高データを、後述する基準波形の周波数データとの差分演算のために周波数領域に変換（ＦＦＴ）されるべき受信信号の波形データとして記録するためのものである。なお、この波形記録用メモリ１５は、例えば、ＲＡＭなどで実現される。
【００４０】
このような構成において、本実施形態では、遅延制御器１２で上記の遅延時間を順次（周期的に）増加してゆくことより、例えば図３に模式的に示すように、サンプリングタイミングが順次シフト（遅延）してゆき、各タイミングでの波高データが波形記録用メモリ１５に記録されることになる。そして、記録された各遅延時間に対する波高データを受信信号のビットレートに応じた周期で再構築すると、受信信号の波形（アイパターン）が得られる。
【００４１】
つまり、上記の分周器１１，遅延制御器１２，サンプラ１３及びＡ／Ｄコンバータ１４から成る部分は、受信信号を等価時間サンプリングしてその受信信号についての複数の波高データを取得する等価時間サンプリング部１０として機能し、さらに、分周器１１及び遅延制御器１２から成る部分は、受信信号に同期した基準クロックに基づくサンプリングタイミングを生成し、その出力タイミングを周期的にシフトしながら出力するサンプリングタイミング生成回路として機能するのである。
【００４２】
一方、制御回路９において、参照データ用メモリ２２は、プロセッサ２１での周波数特性の差分を求める際に参照される（比較対象となる）参照データ（波形劣化を受けていない基準波形の周波数データ）を予め記憶しておくものであり、プロセッサ２１は、上述のごとく波形記録用メモリ１５に記録された波高データを遅延時間によって再構築することにより受信信号のアイパターンを再生するとともに、そのアイパターンをＦＦＴして得られる受信信号の周波数データと参照データ用メモリ２２の参照データとに基づいて各周波数データの差分〔振幅成分の差分及び群遅延（位相）成分の差分〕を演算により求め、その差分が最小となるように等化増幅器５の周波数特性（移相器５２の群遅延量，増幅器５３の利得）を制御する機能を有するものである。
【００４３】
つまり、このプロセッサ２１は、次のような機能を兼ね備えていることになる。
（１）モニタ回路８により得られた受信波形データをＦＦＴして受信波形データの周波数データを求めるＦＦＴ部（フーリエ変換部）２１１としての機能
（２）このＦＦＴ部２１１により得られた周波数データと波形劣化を受けていない基準波形の周波数データとに基づいて上記の各周波数特性（振幅成分及び群遅延成分）の差分を演算により求める差分演算部２１２としての機能
（３）この差分演算部２１２によって求められた上記の振幅成分及び群遅延成分についての各差分が最小となる等化増幅器５の周波数特性（補償特性）を求める補償特性決定部２１３しての機能
（４）この補償特性決定部２１３で得られた周波数特性をもつように等化増幅器５を制御するための制御信号を生成する制御信号生成部２１４としての機能
なお、上記のＦＦＴ部２１１と差分演算部２１２は、ＦＦＴと差分演算とを行なう演算手段２１０として機能することになる。そして、この演算手段２１０とモニタ回路８とで、受信信号の波形劣化（受信波形データと基準波形データとの差分）を検出する、受信信号の波形劣化検出装置（受信波形劣化検出手段）としての機能が実現されていることになる。
【００４４】
また、Ｄ／Ａコンバータ２３は、プロセッサ２１（制御信号生成部２１４）で生成された等化増幅器５の周波数特性を制御するための制御信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換して等化増幅器５に供給するものである。
なお、上記の「基準波形」としては、本実施形態では、例えば、受信信号が10Gb/s, NRZ（Non Return to Zero）信号であったとすると、図４に示すような、10Gb/s，DUTY:100%の方形波にカットオフ周波数7GHzの４次ベッセルトムソンフィルタをかけた波形を用いることができる。
【００４５】
また、上記の参照データ用メモリ２２には、「参照データ」として、ＦＦＴ前及びＦＦＴ後のいずれの周波数データを格納しておいてもよい。ただし、ＦＦＴ前の周波数データを格納した場合は、上記の差分演算前に「参照データ」についてもデータの次元を合わせるためにＦＦＴを施す必要がある。
以下、上述のごとく構成された本実施形態の光受信装置１の基本動作について詳述する。
【００４６】
まず、光伝送路３０を伝送されてきた光信号は受光素子２により電流信号に変換され、プリアンプ３により電流／電圧変換されたのち、等化増幅器５に入力される。等化増幅器５は、受信信号（電気信号）を増幅したのち、クロック抽出器６，識別器７，モニタ回路８へそれぞれ出力する。クロック抽出器６は、等化増幅器５から入力される受信信号からその受信波形に同期した基準クロックを再生する。
【００４７】
再生された基準クロックは、識別器７，モニタ回路８（分周器１１）及び信号処理部（図示省略）へそれぞれ供給される。そして、識別器７は、このようにクロック抽出器６から供給された基準クロックにより等化増幅器５の出力を識別・再生して上記信号処理部へ出力する。
一方、図５に示すように、このとき、モニタ回路８では、クロック抽出器６からの基準クロックが分周器１１にて分周され（分周過程）、これにより、等化時間サンプリング制御が容易な周波数となる動作クロック（以下、分周クロックともいう）が生成される（ステップＳ１；サンプリングタイミング生成過程）。
【００４８】
この分周クロックは、遅延制御器１２に入力され（ステップＳ２）、遅延制御器１２は、分周クロックの出力タイミングを変更（微小時間ずつ遅延）して〔ステップＳ３；サンプリングタイミングシフト（遅延制御）過程〕、トリガ出力（サンプリングタイミング；以下、サンプリングトリガともいう）としてサンプラ１３に供給する（ステップＳ４）とともに、そのときの遅延値をサンプリングタイミングの情報（サンプリングトリガの遅延時間を制御した内部制御信号）としてＡ／Ｄコンバータ１４に出力する（ステップＳ５）。
【００４９】
サンプラ１３では、等化増幅器５の出力（以下、等化増幅出力ということがある）を遅延制御器１２からのサンプリングトリガ毎にサンプリングゲート（図示省略）を微小時間だけひらく（導通させる）ことにより、等化増幅出力の波高データ（サンプル点；電圧値）をサンプリングし〔ステップＳ６；（等化時間）サンプリング過程〕、その波高データをＡ／Ｄコンバータ１４に出力する（ステップＳ７）。
【００５０】
Ａ／Ｄコンバータ１４は、遅延制御器１２から入力される上記の遅延値（サンプリングタイミングの情報）とサンプラ１３から入力される波高データとをデジタル信号に変換して波形記録用メモリ１５に記録する〔ステップＳ８，Ｓ９；波形データ記録過程（以上、受信波形測定過程）〕。これにより、波形記録用メモリ１５には、遅延時間に対する受信信号のアイパターンが記録される（図７参照）。
【００５１】
次に、制御回路９では、図６に示すように、プロセッサ２１が、まず、波形記録用メモリ１５に記録された各サンプリングタイミング（遅延時間）での波高データを統計処理して、各タイミングでの波高データをつなげて受信波形データを取得（再構築）する（図８参照；ステップＳ１０）。さらに、プロセッサ２１（ＦＦＴ部２１１）は、取得した受信波形データをＦＦＴすることにより受信波形の周波数データ〔（振幅）成分及び群遅延（位相）成分〕を求める（ステップＳ１１）。
【００５２】
例えば、上述のごとく再構築された受信波形が図９（ｄ）に示すような波形であったとすると、この図９（ｄ）に示す波形をプロセッサ２１にてＦＦＴすると、図９（ｅ）に示すような振幅成分と、図９（ｆ）に示すような群遅延成分とが得られることになる〔換言すれば、図９（ｄ）に示す波形は、図９（ｅ）に示す振幅成分と図９（ｆ）に示す群遅延成分とを有しているのである〕。
【００５３】
そして、プロセッサ２１（差分演算部２１２）は、このようにして得られた受信波形の振幅成分及び群遅延成分と、参照データ用メモリ２２に予め記憶されている基準波形〔図９（ａ）参照〕の振幅成分〔図９（ｂ）参照〕及び群遅延成分〔図９（ｃ）参照〕とを、前記の分割帯域毎に比較して、その分割帯域毎の振幅成分の差分と群遅延成分の差分とを求める（ステップＳ１２，図１１のステップＳ１３；差分演算過程）。なお、このように上記各差分を求めることは、受信信号のアイ開口度の劣化量を検出していることに相当する。
【００５４】
次いで、プロセッサ２１は、図１１に示すように、上述のごとく分割帯域毎に求めた振幅成分及び群遅延成分の各差分をそれぞれ最小にするような振幅成分及び群遅延成分の補正特性〔例えば、図１０（ａ），図１０（ｂ）参照〕を求め（補償特性決定過程）、その補正特性を等化増幅器５がもつように等化増幅器５の周波数特性、即ち、移相器５２の群遅延量，増幅器５３の利得を個別に制御するための制御信号（デジタル信号）を生成する（ステップＳ１４；制御信号生成過程）。
【００５５】
そして、上述のごとく生成された制御信号は、Ｄ／Ａコンバータ２３でアナログ信号に変換されて、等化増幅器５の対応する（制御が必要な）移相器５２及び／又は増幅器５３に入力され（ステップＳ１５）、これにより、等化増幅器５の周波数特性が制御されて、例えば図１０（ｃ）〜図１０（ｅ）に示すように、受信信号の光伝送路３０から受けた波形劣化が補償される（受信信号のアイ開口度が拡大する；制御過程）。
【００５６】
なお、図１０（ｃ）は波形劣化補償後の受信波形、図１０（ｄ）は図１０（ｃ）に示す波形劣化補償後の受信波形の振幅成分、図１０（ｅ）は同じく図１０（ｃ）に示す波形劣化補償後の受信波形の群遅延成分をそれぞれ表している。また、上記の差分演算及び等化増幅器５の周波数特性制御は必ずしも常時行なう必要はなく、間欠的に、あるいは、一定周期（例えば、１〜数分間隔等）で行なえればよい。この点は、以降の説明においても同様である。この場合の利点としては、プロセッサ２１の負担を軽減できることが挙げられる。
【００５７】
以上のように、本実施形態の受信装置１によれば、受信信号の波形劣化量（アイ開口度）を検出して、その波形劣化量（アイ開口度）を等化増幅器５の周波数特性を制御することで補償する（広げる）ことができるので、光受信器４で許容できる波長分散値の範囲を拡大する（つまり、受信感度特性を向上して、対応可能な光伝送距離を拡大する）ことができ、分散補償ファイバ（ＤＣＦ）を要さない安価で高性能な光受信装置１を実現・提供することができる。
【００５８】
また、光受信器４で許容できる波長分散値の範囲が広くなるので、１種類の光受信器４で複数種の光伝送路（例えば、ＳＭＦやＤＳＦなど）や伝送距離に応じた波形劣化（分散補償量）に柔軟に対応できるため、光伝送システム構築時のコストや構築後の維持・管理コストを大幅に削減することができる。
さらに、上述した光受信装置１では、実際の受信信号の波形劣化量をリアルタイムに検出して補償することができるので、10Gbp/s以上の超高速光伝送において温度変化などの微小な外的要因により光伝送路３０の波長分散特性が変化して受信信号が受ける波長分散による波形劣化が変動しても、その変動に追従することができる。
【００５９】
しかも、プロセッサ２１において、周波数特性（振幅及び群遅延）についての差分を最小にする等化増幅器５の最適な周波数特性を一義に決めることができるので、例えば、受信信号のビットエラーレート（ＢＥＲ）などを監視することにより受信信号の品質を監視してその品質が所定品質を満足するように補償制御を行なうような場合に比して、等化増幅器５の最適な周波数特性を求めるためのスイープ動作が不要なので、高速且つ確実な補償制御が可能である。
【００６０】
また、モニタ回路８では、受信信号（等化増幅出力）を等価時間サンプリング（受信信号に同期した基準クロックを分周器１１で分周して、その分周クロックを遅延制御器１２で周期的にシフト（遅延）させながらサンプリングタイミングとしてサンプラ１３に供給）して複数の波高データを取得し、得られた波高データを受信波形データ（受信信号のアイパターン）として波形記録用メモリ１５に記録するので、基準クロックの速度（周波数）に関わらず常に装置内において適切な動作クロックでサンプリングタイミングの生成を行なうことができる。
【００６１】
従って、受信信号が10 Gb/s以上の超高速信号であっても受信波形データを確実に記録・測定することができ、高速信号に対しても十分な補償制御を行なうことが可能である。
特に、上述のように分周器１１と遅延制御器１２とを用いることで、整数倍（Ｎ）分周する分周器を用いたとしても、遅延制御器１２の遅延制御により任意のタイミングでサンプリングタイミングを出力することができるので、簡素な構成で極めて柔軟性に優れた等化時間サンプリング部１０を実現できる。
【００６２】
（Ａ２）基本態様の変形例の説明
さて、上述した基本態様の光受信装置１では、補償特性可変型の波形劣化補償手段として、周波数特性が可変の等化増幅器５を適用してその周波数特性を制御することで、受信信号の波長分散による波形劣化を補償しているが、例えば図１２に示すように、上述した受光素子２の前段に可変波長分散特性を有する可変光分散補償器５Ａを設け、その波長分散特性を制御回路９から制御することで、上記波形劣化を補償するように光受信装置１を構成することもできる。
【００６３】
なお、可変光分散補償器（以下、可変分散補償器ともいう）５Ａには、公知のものを適用すればよく、例えば、回折格子を用いたもの、ＡＷＧ（Arrayed Wave-Guide）フィルタを用いたもの、ブラッグ反射フィルタ（ファイバグレーティング）を用いたものなどが適用できる。この点については、以降の説明においても同様とする。また、この図１２において、既述の符号と同一符号を付したものは、いずれも、特に断らない限り、既述のものと同一もしくは同様のものとする。
【００６４】
さて、この場合、モニタ回路８での波形記録処理（図５に示すステップＳ１〜Ｓ９），制御回路９での差分検出処理（図６に示すステップＳ１０〜Ｓ１２）までの処理は上述した基本態様と同様にして行なわれる。
即ち、モニタ回路８では、クロック抽出器６から入力された基準クロックを分周器１１にて分周し、その分周クロックを遅延制御してサンプラ１３に供給するサンプリングトリガをずらしてゆく。
【００６５】
そして、サンプラ１３は、上記サンプリングトリガの入力毎に等化増幅出力をサンプリングして波高データを取得する。得られた波高データは、遅延値とともにＡ／Ｄコンバータ１４にてデジタル信号に変換されたのち、波形記録用メモリ１５に記録される。
その後、制御回路９において、プロセッサ２１（ＦＦＴ部２１１）が、波形記録用メモリ１５から波高データを読み出して、統計処理により受信信号のアイパターンを再構築し、ＦＦＴにより、前記分割帯域毎の受信信号の振幅成分と群遅延成分とを求める。そして、図１３に示すように、プロセッサ２１（差分演算部２１２）は、求めた各成分と参照データ用メモリ２２に予め記録されている基準波形の周波数データ（振幅成分及び群遅延成分）とを比較して各成分の差分を求める（ステップＳ１３′）。
【００６６】
次いで、プロセッサ２１（補償特性決定部２１３）は、差分の傾向に応じて分散補償量を算出する。例えば、ビットレートが10Gb/sの受信信号に対して、波長分散の影響を受けにくい低周波数成分（例えば、数百ＭＨｚ未満など）についての差分と、波長分散の影響を受けやすい高周波数（例えば、数百ＭＨｚ以上など）成分についての差分の比率から受信信号が受けた波形劣化を最適に補償する波長分散量の補正値（可変分散補償器５Ａの分散補償特性）を計算する（ステップＳ１４′）。
【００６７】
つまり、プロセッサ２１は、高周波数成分の差分の方が低周波数成分の差分よりも相対的に大きい場合は、元の送信波形〔例えば、図２１（ａ）参照〕に対して、位相方向のアイ開口度が小さくなっている〔位相が圧縮されている：図２１（ｃ）参照〕ことが推定され、逆の場合は、振幅方向のアイ開口度が小さくなっている〔波形がなまっている：図２１（ｂ）参照〕ことが推定されるので、それに応じた補償量（補正値）を決定する。
【００６８】
例えば、零分散波長１．３μｍ帯のＳＭＦを用い、光伝送帯域１．５５μｍ帯で光伝送を行なう場合、前述したように波形の立ち上がりを短波長側（立ち下りを長波長側）にするチャーピングが設定されていると、長波長側が波長分散の影響を強く受けて、波形がなまることになるので、分散補償量はプラスの補正値になり、チャーピングの設定が上記と逆であれば、マイナスの補正値になる。
【００６９】
そして、プロセッサ２１（制御信号生成部２１４）は、上述のごとく求められた（決定した）分散補償量の補正値（デジタル信号）に応じた分散補償制御信号を生成し、この制御信号は、Ｄ／Ａコンバータ２３にてアナログ信号に変換されて分散補償制御信号として、可変分散補償器５Ａに入力される（ステップＳ１５′）。これにより、光伝送路３０から受信される光信号の波長分散による波形劣化が、可変分散補償器５Ａにおいて、受光素子２での光電変換前の光の段階で補償される。
【００７０】
従って、上述した基本態様の光受信装置１と同様の利点ないし効果が得られるほか、この場合は、受光素子２で受信光信号が電気信号に変換される前に補償を行なうので、受光素子２に入力される光波形のアイ開口度を大きく保つことができ、上述した基本態様に比して、光受信器４で許容できる波長分散値の範囲をさらに広げることができる。この結果、光受信器４の受信感度特性がさらに向上することになる。
【００７１】
（Ｂ）ＷＤＭ光伝送システムへの適用
次に、以下では、上述した基本態様（もしくはその変形例）の光受信器４（波形劣化補償方法）を、複数種類の波長（チャンネル）λ１〜λｎ（ｎは２以上の整数で、例えば、ｎ＝３２，６４，１２８，…などである）が多重された波長多重光信号（ＷＤＭ信号）を伝送するＷＤＭ光伝送システムの光受信装置に適用する場合（実施態様１〜４）について説明する。なお、以下の各実施態様１〜４においても、既述の符号と同一の符号を付すものは、特に断らない限り、既述のものと同一もしくは同様のものである。
【００７２】
（Ｂ１）実施態様１
図１４は本発明の実施態様１に係る光受信装置の要部の構成を示すブロック図で、この図１４に示す光受信装置１Ａは、光伝送路３０からのＷＤＭ信号を波長λｉ（ただし、ｉ＝１〜ｎ）毎に分波するＷＤＭカプラ（分波器）３１と、受光素子２での光電変換前の波長λｉの光信号のそれぞれについて設けられた可変波長分散特性を有する複数の可変分散補償器５Ａ−１〜５Ａ−ｎと、これらの可変分散補償器５Ａ−ｉ毎に設けられた複数の光受信部３２−１〜３２−ｎと、各波長λｉ毎に対応する可変分散補償器５Ａ−ｉの波長分散特性を個々に制御する多チャンネル分散補償制御回路３３とをそなえて構成されている。
【００７３】
そして、本実施態様１では、この図１４に示すように、各光受信部３２−１〜３２−ｎのうちの少なくとも１つ〔波長λ１（特定波長）用の光受信部３２−１〕に、分周器１１，遅延制御器１２，サンプラ１３，Ａ／Ｄコンバータ１４，波形記録用メモリ１５及びＣＰＵ又はＤＳＰなどのプロセッサ２１ａから成る等化増幅波形モニタ回路８ａ（以下、単に「モニタ回路８ａ」と略記する）が設けられており、残りの光受信部３２−２〜３２−ｎには、この光受信部３２−１のモニタ回路８ａを除く構成要素（受光素子２，プリアンプ３，等化増幅器５，クロック抽出器６及び識別器７）のみが設けられた構成になっている（ただし、図１４において光受信部３２−ｎの内部の図示は省略している）。
【００７４】
ここで、上記のモニタ回路８ａにおいて、プロセッサ２１ａは、例えば、図６により前述した受信波形（アイパターン）の再構築（ステップＳ１０），ＦＦＴ演算（ステップＳ１１）及び基準波形との比較（ステップＳ１２）の各処理を担当するものである。つまり、モニタ回路８ａにおいて、このプロセッサ２１ａを除く部分が前記のモニタ回路（受信波形測定手段；受信信号の波形測定装置）８に相当する。
【００７５】
一方、多チャンネル分散補償制御回路３３には、プロセッサ３３ａ，ＲＡＭなどによって構成されたチャンネル間データメモリ（以下、単に「メモリ」という）３３ｂ，制御部３３ｃ及び波長λｉ毎に設けられた複数のデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ３３ｄ−１〜３３ｄ−ｎをそなえて構成されており、メモリ３３ｂは、前記の参照データ用メモリ２２と同様に、ＦＦＴ後の受信波形との比較対象となる参照データ（基準波形の周波数データ）を予め記憶しておくとともに、チャンネル間の分散補償量の関係を表した分散補償テーブル３３１（図１５参照）を記憶しておくものである。
【００７６】
ここで、この分散補償テーブル３３１は、光伝送路３０に適用されている光ファイバに関する情報（種類など）や伝送距離，波長間隔などの情報を基に作成される。これは、図２２からも分かるように、各波長λｉの光信号が受ける波長分散量は光ファイバの種類（ＳＭＦやＤＳＦなど），伝送距離，波長間隔によって決まるため、これらの情報が予め分かっている場合、１波分の波長分散量さえ求めれば（実測すれば）、それを基に他チャンネルの波長分散量がおのずと決まるので、１波分の波長分散量の補正値と他チャンネルの波長分散量の補正値（又は、オフセット値）との関係をシミュレーション（又は実測でもよい）等によって予め求めておいてテーブル形式のデータとして記憶しておくようにしたものである。
【００７７】
なお、例えば図１６に示すように、光送信装置４０から送信されたＷＤＭ信号が光伝送路（この場合は、ＳＭＦ）で受けた波長分散を各中継区間〔符号５０は光中継器（光アンプ）を表す〕に設けられたＤＣＦで補償しながら伝送する場合、波長λ１，λ２，λ３の波長間隔がそれぞれ同じ波長間隔に設定されていると、特定波長（λ２）を基準として他の波長λ１，λ３は略同じ波長分散量を受けることが知られている。
【００７８】
また、この分散補償テーブル３３１は、保守端末などのシステム管理装置で予め作成したものをメモリ３３ｂに格納するようにしてもよいし、上述した光ファイバに関する情報，伝送距離，波長間隔などの情報をプロセッサ３３ａに入力してプロセッサ３３ａに分散補償テーブル３３１を作成させてメモリ３３ｂに格納させるようにしてもよい。
【００７９】
さて、次に、上記のプロセッサ３３ａは、モニタ回路８ａ側のプロセッサ２１ａの処理を引き継いで、図１３により前述した差分検出（差分演算；ステップＳ１３′）及び波長λ１についての分散補償量の補正値決定（ステップＳ１４′）を行なうとともに、その補正値を基に上記の分散補償テーブル３３１を参照して他波長（チャンネル）λ２〜λｎについての分散補償量の補正値を求め、全波長λ１〜λｎについての補正値情報を含む多チャンネル制御用信号を生成する機能を有するものである。なお、本プロセッサ３３ａの機能とプロセッサ２１ａの機能はどちらかに統合してもよい。
【００８０】
また、制御部３３ｃは、このプロセッサ３３ｃで生成された多チャンネル制御用信号に含まれる各波長λｉについての分散補償量の補正値情報に基づいて、可変分散補償器５Ａ−ｉに補正値分の分散補償特性をもたせるための分散補償制御信号（CONT1-n：デジタル信号）を生成するものであり、Ｄ／Ａコンバータ３３ｄ−ｉは、それぞれ、この制御部３３ｃからの分散補償制御信号をアナログ信号に変換して、対応する可変分散補償器５Ａ−ｉに供給するものである。
【００８１】
つまり、本実施態様１では、プロセッサ２１ａとプロセッサ３３ａとで、前述したＦＦＴ部２１１，差分演算部２１２，補償特性決定部２１３及び制御信号生成部２１４としての機能が実現されており、さらに、上記のモニタ回路８ａとプロセッサ３３ａ〔演算手段２１０（ＦＦＴ部２１１及び差分演算部２１２）〕とで、前記の受信信号の波形劣化検出装置（受信波形劣化検出手段）としての機能が実現されていることになる。
【００８２】
そして、この場合、プロセッサ２１ａ及び多チャンネル分散補償制御回路３３は、特定波長（この場合は、波長λ１）についての上記差分に基づいて全波長λ１〜λｎについての差分を求め、その差分がそれぞれ最小となるよう各可変光分散補償器５Ａ−ｉの波長分散補償特性をそれぞれ個別に制御する個別補償制御部（制御手段）として機能するのである。
【００８３】
なお、上記の多チャンネル分散補償制御回路３３の機能は、モニタ回路８ａと統合して、光受信部３２−１にもたせてもよい。
以上のような構成により、本光受信装置１Ａでは、各波長λ１〜λｎの光信号のうち、１波（ここでは、λ１）の光信号についてのみ、基本態様で説明したように等化時間サンプリングにより等化増幅出力のモニタを行なって、受信信号のアイパターンを記録し（図５のステップＳ１〜Ｓ９参照）、ＦＦＴ演算を用いて基準波形との差分を求め、その差分に基づいて、全波長λ１〜λｎ分の可変分散補償器５Ａ−１の分散補償特性を制御して全波長λ１〜λｎの波形劣化を個々に補償することができる（図６のステップＳ１０〜Ｓ１２及び図１３のステップＳ１３′〜Ｓ１５′参照）。
【００８４】
従って、前述した基本態様の変形例と同様の利点ないし効果が得られるほか、この場合は、ＷＤＭ信号に対しても差分（波形劣化）検出系（モニタ回路８ａ及び分散補償制御回路３３）が１チャンネル分だけで済むので、より小型で安価な光受信装置１Ａを実現・提供できる。
なお、上記のモニタ回路８ａは、勿論、波長λ１以外の波長λ２〜λｎ用の光受信部３２−２〜３２−ｎのいずれかに設けてもよい。また、１チャンネル分だけでなく、２チャンネル分以上、もしくは、全チャンネル分設けてもよい。２チャンネル分以上設けた場合は、装置規模は増大することになるが、分散補償テーブル３３１によって推定すべき分散補償量の補正値のチャンネル数が減る（つまり、実測値に基づいて補正値を決定するチャンネル数が増える）ので、補償精度は向上する。
【００８５】
また、上述した例では、前記の参照データ用メモリ２２と、分散補償テーブル３３１を記憶するメモリとがメモリ３３ｂとして統合されたかたちになっているが、勿論、別メモリとして構成されていてもよい。別メモリとした場合は、例えば、参照データ用メモリ２２をモニタ回路８ａ側にもたせて、プロセッサ２１ａに、受信波形と基準波形との比較を行なわせるようにしてもよい。
【００８６】
（Ｂ２）実施態様２
図１７は本発明の実施態様２に係る光受信装置の要部の構成を示すブロック図で、この図１７に示す光受信装置１Ｂは、波長分散特性が可変の可変分散補償器５Ａと、光伝送路３０からのＷＤＭ信号を波長λｉ毎に分波するＷＤＭカプラ（分波器）３１と、分波後の波長λｉの光信号毎に設けられた複数の光受信部３２−１〜３２−ｎと、各波長λｉに共通で可変分散補償器５Ａの波長分散特性を制御する分散補償制御回路３４とをそなえて構成されている。
【００８７】
そして、本実施態様２では、各光受信部３２−１〜３２−ｎのうちの１チャンネル分（ここでは、波長λ１用）の光受信部３２−１に、分周器１１，遅延制御器１２，サンプラ１３，Ａ／Ｄコンバータ１４，波形記録用メモリ１５及びＣＰＵ又はＤＳＰなどのプロセッサ２１ｂから成る等化増幅波形モニタ回路８ｂ（以下、単に「モニタ回路８ｂ」と略記する）が設けられており、残りの光受信部３２−２〜３２−ｎには、この光受信部３２−１のモニタ回路８bを除く構成要素（受光素子２，プリアンプ３，等化増幅器５，クロック抽出器６及び識別器７）のみが設けられた構成になっている（ただし、図１７においても光受信部３２−ｎの内部の図示は省略している）。
【００８８】
ここで、このモニタ回路８ｂにおいて、プロセッサ２１ｂは、この場合も、例えば、図６により前述した受信波形（アイパターン）の再構築（ステップＳ１０），ＦＦＴ演算（ステップＳ１１）及び基準波形との比較（ステップＳ１２）の各処理を担当するものである。つまり、この場合も、モニタ回路８ｂにおいて、このプロセッサ２１ｂを除く部分が前記のモニタ回路（受信波形測定手段；受信信号の波形測定装置）８に相当する。
【００８９】
一方、分散補償制御回路３４には、プロセッサ３４ａ，メモリ３４ｂ，制御部３４ｃ及びデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ３４ｄが設けられており、参照データ用メモリ３４ｂは、この場合も、ＦＦＴ後の受信波形との比較対象となる参照データ（基準波形の周波数データ）を予め記憶しておくものであるが、ここでは、全チャンネルを一括補償し最適な分散補償を行なった場合の波長λ１の波形データが基準波形データとして記録されるようになっている。
【００９０】
また、プロセッサ３４ａは、プロセッサ２１ｂの処理を引き継いで、図１３により前述した差分検出（ステップＳ１３′）及び検出された差分を最小にする可変分散補償器５Ａの分散補償量の補正値決定（ステップＳ１４′）を行なう機能を有するものである。なお、この場合も、本プロセッサ３４ａの機能とプロセッサ２１ｂの機能はどちらかに統合してもよい。
【００９１】
さらに、制御部３４ｃは、プロセッサ３４ａで求められた分散補償量の補正値に応じた分散補償制御信号（デジタル信号）を生成するものであり、Ｄ／Ａコンバータ３４ｄは、この制御部３４ｃで生成された分散補償制御信号をアナログ信号に変換して可変分散補償器５Ａに供給するものである。
つまり、本実施態様２では、プロセッサ２１ｂとプロセッサ３４ａとで、前述した演算手段２１０（ＦＦＴ部２１１，差分演算部２１２），補償特性決定部２１３及び制御信号生成部２１４としての機能が実現されており、さらに、上記のモニタ回路８ｂとプロセッサ３４ａ〔演算手段２１０（ＦＦＴ部２１１及び差分演算部２１２）〕とで、前記の受信信号の波形劣化検出装置（受信波形劣化検出手段）としての機能が実現されていることになる。
【００９２】
そして、この場合、プロセッサ２１ｂ及び分散補償制御回路３４は、可変分散補償器５Ａの波長分散特性を各波超λ１〜λｎに共通で一括制御する一括補償制御部（制御手段）として機能するのである。なお、上記の分散補償制御回路３４の機能についても、モニタ回路８ｂと統合して、例えば、光受信部３２−１にもたせてもよい。
【００９３】
以上の構成により、本光受信装置１Ｂでは、各波長λ１〜λｎの光信号のうち、１波（ここでは、λ１）の光信号についてのみ、基本態様で説明したように等化時間サンプリングにより等化増幅出力のモニタを行なって、受信信号のアイパターンを記録し（図５のステップＳ１〜Ｓ９参照）、ＦＦＴ演算を用いて基準波形との差分を求め、その差分に基づいて、可変分散補償器５Ａの分散補償特性を制御して全波長λ１〜λｎの波形劣化を一括補償する（図６のステップＳ１０〜Ｓ１２及び図１３のステップＳ１３′〜Ｓ１５′参照）。
【００９４】
従って、前述した基本態様及びその変形例と同様の利点ないし効果が得られるほか、この場合は、図１４により上述した光受信装置１Ａに比して、可変分散補償器５Ａが１台で済み、また、分散補償制御回路３４自体の規模も波長毎のＤ／Ａコンバータ３４ｄ−ｉ等が不要なので縮小でき、全体としてさらに小型で安価な光受信装置１Ｂを実現・提供できる。
【００９５】
特に、この場合は、光デバイス数が削減されるので、それらの接続点での偏波モード変換などの波形劣化の要因となる現象の発生を極力抑制することができ、前記の光受信装置１Ａよりも補償精度の向上を見込むことができる。
（Ｂ３）実施態様３
図１８は本発明の実施態様３に係る光受信装置の要部の構成を示すブロック図で、この図１８に示す光受信装置１Ｃは、波長分散特性が可変の可変分散補償器５Ａと、受信ＷＤＭ信号を波長λｉ毎に分波するＷＤＭカプラ（分波器）３１と、分波後の波長λｉ毎に設けられた複数の光受信部３２−１〜３２−ｎと、分散補償制御回路３５とをそなえて構成されている。
【００９６】
そして、本実施態様３では、各光受信部３２−１〜３２−ｎのそれぞれに、図１に示すモニタ回路８（分周器１１，遅延制御器１２，サンプラ１３，Ａ／Ｄコンバータ１４，波形記録用メモリ１５及びＣＰＵ又はＤＳＰなどのプロセッサ２１）と、制御回路９〔プロセッサ２１（ＦＦＴ部２１１，差分演算部２１２，補償特性決定部２１３，制御信号生成部２１４），参照データ用メモリ２２，Ｄ／Ａコンバータ２３〕とが設けられている（ただし、図１８において光受信部３２−２の内部構成の図示は省略している）。
【００９７】
一方、分散補償制御回路３５には、ＣＰＵ又はＤＳＰなどにより構成されたプロセッサ３５ａ，制御部３５ｃ及びデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ３５ｄがそなえられており、プロセッサ３５ａは、各光受信部３２−１〜３２−ｎのうち両端２チャンネル分（波長λ１，λｎ用）の光受信部３２−１，３２−ｎの各制御回路９における各プロセッサ２１で求められた受信波形と基準波形との差分に関する情報をそれぞれ受けて、それらの情報に基づいて可変分散補償器５Ａの最適な（差分を最小にする）分散補償特性（補正値）を求める機能を有するものである。
【００９８】
ここで、この場合、プロセッサ３５ａは、両端の波長λ１，λｎについてのそれぞれの差分が得られるので、波長分散特性の傾きをも検出することが可能にとなる。そこで、このような場合には、可変分散補償器５Ａに、波長分散量のみならず波長分散特性の傾きをも変更できるデバイスを適用することにより、波長分散特性の傾きをも補償（「スロープ補償」と呼ばれる）することが可能となり、よりきめ細かい波長分散補償を実現することができる。
【００９９】
さらに、制御部３５ｃは、このプロセッサ３５ａで求められた波長分散量の補正値及び波長分散特性の傾きに応じた分散補償制御信号（デジタル信号）を生成するものであり、Ｄ／Ａコンバータ３５ｄは、この制御部３５ｃで生成された分散補償制御信号をアナログ信号に変換して可変分散補償器５Ａに供給するものである。
【０１００】
つまり、本光受信装置１Ｃは、前記の受信信号の波形劣化検出装置として機能するモニタ回路８及びプロセッサ２１（演算手段２１０）が全波長λ１〜λｎ毎に設けられるとともに、ＷＤＭカプラ３１の前段に設けられた可変分散補償器５Ａと、ＷＤＭカプラ３１で分波された各光信号を受光素子２で光電変換した後の各電気信号についてそれぞれ設けられた周波数特性可変型の等化増幅器５とで、受信ＷＤＭ信号が受けた波形劣化を補償しうる波形劣化補償手段が実現されているのである。
【０１０１】
そして、各制御回路９が、それぞれ、対応する波形劣化検出装置で検出された受信波形と基準波形との差分が最小となるように対応する等化増幅器５の周波数特性を制御する等化増幅器制御部としての機能を果たし、分散補償制御回路３５が、特定波長λ１，λｎについての上記差分に基づいて可変分散補償器５Ａの波長分散特性を各波長λ１〜λｎに共通で一括制御する一括補償制御部としての機能を果たしており、これらの各制御回路９及び３５によって、波形劣化補償手段としての上記可変分散補償器５Ａ及び等化増幅器５の補償特性（波長分散特性及び周波数特性）を制御する制御手段が実現されているのである。
【０１０２】
なお、分散補償制御回路３５の機能は、制御回路９の機能と統合して、光受信部３２−１又は３２−２にもたせることもできる。
以上のような構成により、本光受信装置１Ｃでは、基本態様にて前述したように、各波長λ１〜λｎの光信号について、それぞれモニタ回路８で等化時間サンプリングにより等化増幅出力のモニタが行なわれ、受信信号のアイパターンを記録し（図５のステップＳ１〜Ｓ９参照）、ＦＦＴを用いて基準波形の周波数データとの差分を求め、その差分に基づいて、等化増幅器５の周波数特性を制御して電気的に各波長λ１〜λｎの波形劣化を個々に補償する（図６のステップＳ１０〜Ｓ１２及び図７のステップＳ１３〜Ｓ１５参照）。
【０１０３】
また、これとともに、分散補償制御回路３５において、上記差分を最小にする分散補償量の補正値と分散補償特性の傾きとが検出され、それに応じた分散補償制御信号が可変分散補償器５Ａに供給されて、各波長λ１〜λｎの光信号に対して一括分散補償が光学的に実施される。
つまり、本光受信装置１Ｃは、可変分散補償器５Ａにより光学的な分散補償を全チャンネル一括で施した上で、さらに、チャンネル毎に個別に等化増幅器５による電気的な分散補償を行なう２段階の補償構成になっているのである。これにより、光学的な一括分散補償により波形劣化を補償しきれない場合でも、後段におけるチャンネル毎の電気的な分散補償により、より確実に受信波形劣化を補償することが可能である。
【０１０４】
また、この場合は、光学的な分散補償を行なった時点で、或る程度、波形劣化量は補償されているので、等化増幅器５での電気的な分散補償量は光学的な分散補償を行なわない場合よりも低減することができる。従って、等化増幅器５を構成する移相器５２や増幅器５３などに必要とされる位相可変幅や利得可変幅などの特性（補償能力）を緩和することができ、より安価に本光受信装置１Ｃを実現できる。
【０１０５】
なお、上記の例では、分散補償制御回路３５にて波長分散特性の傾きを求めるのに両端の波長λ１，λｎについての基準波形との差分を利用しているが、勿論、必ずしも両端である必要はなく、任意の２波長（ただし、隣接する２波長よりもなるべく離れた２波長を用いる方がよい）についての差分を利用してもよい。また、３波長以上についての各差分を利用して波長分散特性の傾きを求めることも、勿論、可能である。
【０１０６】
さらに、可変分散補償器５Ａに波長分散特性の傾きをも変更できるデバイスを適用した場合には、上記のように２波長以上の各差分を利用して波長分散特性の傾きを求めることは有効であるが、それ以外の場合は波長分散特性の傾きを必ずしも求める必要はない。このような場合には、実施態様２（図１７参照）の場合と同様に、１波長についての差分を基に分散補償量の補正値を求めて、可変分散補償器５Ａを制御するようにしてもよい。ただし、勿論、求める補正値の精度向上を目的に、２波長以上についての差分情報を利用することも可能である。
【０１０７】
（Ｂ４）実施態様４
図１９は本発明の実施態様４に係る光受信装置の要部の構成を示すブロック図で、この図１９に示す光受信装置１Ｄは、波長分散特性が固定の光分散補償器（以下、単に「分散補償器」という）５Ｂと、受信ＷＤＭ信号を波長λｉ毎に分波するＷＤＭカプラ（分波器）３１と、分波後の波長λｉ毎に設けられた複数の光受信部３２−１〜３２−ｎとをそなえ、これらの光受信部３２‐ｉが、それぞれ、図１に示すモニタ回路８（分周器１１，遅延制御器１２，サンプラ１３，Ａ／Ｄコンバータ１４，波形記録用メモリ１５及びＣＰＵ又はＤＳＰなどのプロセッサ２１）と制御回路９（プロセッサ２１，参照データ用メモリ２２及びＤ／Ａコンバータ２３）とをそなえて構成されている（ただし、この図１９においてモニタ回路８，光受信部３２−２〜３２−ｎの内部構成の図示はそれぞれ省略している）。
【０１０８】
つまり、この図１９に示す光受信装置１Ｄは、図１に示す光受信装置１をＷＤＭ信号の波長多重数分だけ設けた構成になっているのである。換言すれば、前記の波形劣化検出装置として機能するモニタ回路８及びプロセッサ２１（演算手段２１０）が、波長λｉ毎に設けられるとともに、上記の分散補償器５Ｂと、ＷＤＭカプラ３１で分波された各光信号を受光素子２で光電変換した後の各電気信号についてそれぞれ設けられた周波数特性可変型の複数の等化増幅器５とにより波形劣化補償手段が構成されているのである。
【０１０９】
そして、各制御回路９が、対応する波形劣化検出装置で検出された受信波形と基準波形との差分が最小となるように対応する等化増幅器５の周波数特性を制御する波長λｉ毎の等化増幅器制御部として機能し、これらの制御回路９によって、上記の波形劣化補償手段の補償特性を制御する制御手段が実現されているのである。
【０１１０】
以上のような構成により、本光受信装置１Ｄでは、分散補償器５Ｂにて、或る程度、ＷＤＭ信号の波長分散による波形劣化を光学的に補償した上で、光受信部３２−ｉにおいて、それぞれ、基本態様にて前述した、受信信号のアイパターンのモニタ／記録，基準波形との差分検出，検出した差分を最小にする等化増幅器５の周波数特性制御が実施されて、波長λｉ毎に電気的な波形劣化補償が行なわれることになる。
【０１１１】
従って、この場合も、基本態様にて前述したのと同様の利点ないし効果が得られるとともに、上述した実施態様３と同様の理由により、等化増幅器５を構成する移相器５２や増幅器５３などに必要とされる位相可変幅や利得可変幅などの特性を緩和することができ、より安価に本光受信装置１Ｄを実現できる。
なお、等化増幅器５による補償のみで十分な補償が行なえる場合は、上記の分散補償器５Ｂは不要にしてもよい。
【０１１２】
（Ｃ）その他
上述した実施形態では、いずれも、波長分散による波形劣化を検出しているが、偏波モード分散による波形劣化も同じ手法で検出できる。即ち、本発明では、受信波形と基準波形との周波数データの差分を求めるので、その波形劣化の生じた要因が波長分散であろうと偏波モード分散であろうと同じ手法でこれらによる波形劣化量を検出できるのである。
【０１１３】
従って、偏波モード分散による波形劣化についても、上述した等化増幅器５による補償が同様に可能であり、また、可変分散補償器５Ａや５Ａ−ｉの代わりに、公知の可変偏波モード分散補償器を適用することで、光信号の段階での補償も可能となる。さらに、可変分散補償器５Ａ（５Ａ−ｉ）と可変偏波モード分散補償器とを組み合わせて、波長分散と偏波モード分散との双方による波形劣化を補償することも可能である。特に、この場合は、差分検出系及び補償制御系を波長分散用のものと偏波モード分散用のものとで共通化できるので、装置の小型化を図ることができる。
【０１１４】
また、上述した実施形態では、いずれも、本発明を、光信号を受信する光受信装置に適用した場合について説明したが、電気信号を受信する受信装置に適用してもよい。さらに、受信信号の波形測定装置として機能する部分〔モニタ回路８（８ａ，８ｂ）〕や、波形劣化検出装置として機能する部分は、波形劣化を受けた信号を受けうる装置であればどのような装置にも適用され、精度良い波形モニタ，波形劣化量の検出が可能である。
【０１１５】
また、上述した実施形態では、受信波形データの周波数領域への変換に、ＦＦＴを適用しているが、本発明は、これに限定されず、勿論、他の周波数領域への変換手法を適用することも可能である。
そして、本発明は、上述した実施形態に限定されず、上記以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【０１１６】
（Ｄ）付記
（付記１）  受信信号の波形劣化を補償しうる補償特性可変型の波形劣化補償手段と、
該受信信号の波形データ（以下、受信波形データという）を測定する受信波形測定手段と、
該受信波形測定手段により得られた該受信波形データを周波数領域に変換して得られる該受信信号の周波数データと該波形劣化を受けていない基準波形の周波数データとの差分が最小となるように該波形劣化補償手段の該補償特性を制御する制御手段とをそなえたことを特徴とする、受信装置。
【０１１７】
（付記２）  該受信波形測定手段が、
該受信信号を等価時間サンプリングして該受信信号についての複数の波高データを取得する等価時間サンプリング部と、
該等価時間サンプリング部により得られた該波高データを該受信波形データとして記録する波形データ記録部とをそなえて構成されていることを特徴とする、付記１記載の受信装置。
【０１１８】
（付記３）  該等価時間サンプリング部が、
該受信信号に同期した基準クロックに基づくサンプリングタイミングを生成し、その出力タイミングを周期的にシフトしながら出力するサンプリングタイミング生成回路と、
該サンプリングタイミング生成回路で生成された該サンプリングタイミングに従って該受信信号をサンプリングして該波高データを取得するサンプリング回路とをそなえて構成されていることを特徴とする、付記２記載の受信装置。
【０１１９】
（付記４）  該サンプリングタイミング生成回路が、
該基準クロックを分周する分周器と、
該分周器の出力を周期的に遅延させながら該サンプリング回路に供給する遅延制御回路とをそなえて構成されていることを特徴とする、付記３記載の受信装置。
【０１２０】
（付記５）  該制御手段が、
該基準波形の周波数データを予め記憶する基準波形データ記憶部と、
該受信波形データをフーリエ変換して該受信信号の周波数データを求めるフーリエ変換部と、
該フーリエ変換部により得られた周波数データと該基準波形データ記憶部の周波数データとの差分を演算により求める差分演算部と、
該差分演算部によって求められた該差分が最小となる該波形劣化補償手段の補償特性を求める補償特性決定部と、
該補償特性決定部で得られた該補償特性をもつように該波形劣化補償手段を制御するための制御信号を生成する制御信号生成部とをそなえて構成されていることを特徴とする、付記１〜４のいずれか１項に記載の受信装置。
【０１２１】
（付記６）  該波形劣化補償手段が、該補償特性として、可変周波数・位相特性を有する等化増幅器により構成されるとともに、
該制御手段が、該等化増幅器の該周波数・位相特性を制御するように構成されていることを特徴とする、付記１〜５のいずれか１項に記載の受信装置。
（付記７）  該等化増幅器が、
該受信信号に対してそれぞれ異なる通過帯域を有する複数のバンドパスフィルタと、
入力信号について位相調整を施しうる移相器と入力信号をそれぞれ増幅しうる利得可変型の増幅器とが相互に直列接続されて成り、該バンドパスフィルタの出力について位相調整と利得調整とを個々に施しうる複数の位相・利得調整回路とをそなえるとともに、
該制御手段が、
該移相器の位相調整量及び該増幅器での増幅度をそれぞれ個別に制御することにより、該周波数・位相特性を制御するように構成されていることを特徴とする、付記６記載の受信装置。
【０１２２】
（付記８）  該受信信号が、光伝送路を通じて受信されることにより該波形劣化として該光伝送路のもつ波長分散特性による波形劣化を受けた信号の場合に、
該波形劣化補償手段が、該補償特性として可変分散補償特性を有する可変分散補償器により構成されるとともに、
該制御手段が、
該可変分散補償器の該分散補償特性を制御するように構成されていることを特徴とする、付記１〜５のいずれか１項に記載の受信装置。
【０１２３】
（付記９）  複数種類の波長を多重した波長多重光信号を光伝送路から受信して上記の波長毎に分波する分波部と、
該光伝送路のもつ分散特性によって該波長多重光信号が受けた波形劣化を補償しうる補償特性可変型の波形劣化補償手段と、
該分波部で分波された各光信号のうち少なくとも１波の特定波長の光信号について設けられ、当該光信号を光電変換した後の受信信号の周波数領域における周波数データと該波形劣化を受けていない基準波形の周波数データとの差分を検出する受信波形劣化検出手段と、
該受信波形劣化検出手段により得られた該特定波長についての差分が最小となるように該波形劣化補償手段の補償特性を制御する制御手段とをそなえたことを特徴とする、受信装置。
【０１２４】
（付記１０）  該波形劣化補償手段が、該分波部の前段に設けられた分散特性可変型の可変光分散補償器として構成されるとともに、
該制御手段が、該可変光分散補償器の分散特性を上記の各波長に共通で一括制御する一括補償制御部として構成されたことを特徴とする、付記９記載の受信装置。
【０１２５】
（付記１１）  該波形劣化補償手段が、該分波部の後段において該光信号を光電変換する前の光信号のそれぞれについて設けられた複数の分散特性可変型の可変光分散補償器により構成されるとともに、
該制御手段が、該特定波長についての該差分に基づいて全波長についての差分を求め、当該差分がそれぞれ最小となるよう上記の各可変光分散補償器の分散補償特性をそれぞれ個別に制御する個別補償制御部として構成されたことを特徴とする、付記９記載の受信装置。
【０１２６】
（付記１２）  該受信波形劣化検出手段が、該波長毎に設けられるとともに、
該波形劣化補償手段が、該分波部の前段に設けられた分散特性可変型の可変光分散補償器と、該分波部で分波された各光信号を光電変換した後の各電気信号についてそれぞれ設けられた周波数・位相特性可変型の複数の等化増幅器とにより構成され、且つ、
該制御手段が、対応する受信波形劣化検出手段で検出された該差分が最小となるように対応する等化増幅器の周波数・位相特性を制御する該波長毎の等化増幅器制御部と、該特定波長についての該差分に基づいて該可変光分散補償器の分散特性を各波長に共通で一括制御する一括補償制御部とにより構成されていることを特徴とする、付記９記載の受信装置。
【０１２７】
（付記１３）  該受信波形劣化検出手段が、該波長毎に設けられるとともに、
該波形劣化補償手段が、該分波部で分波された各光信号を光電変換した後の各電気信号についてそれぞれ設けられた周波数・位相特性可変型の複数の等化増幅器により構成され、且つ、
該制御手段が、対応する受信波形劣化検出手段で検出された該差分が最小となるように対応する等化増幅器の周波数・位相特性を制御する該波長毎の等化増幅器制御部により構成されていることを特徴とする、付記９記載の受信装置。
【０１２８】
（付記１４）  該受信波形劣化検出手段が、
該受信波形データを測定する受信波形測定手段と、
該受信波形測定手段により得られた該受信波形データをフーリエ変換して得られる該受信信号の周波数データと該基準波形の周波数データとの差分を演算により求める演算手段とをそなえて構成されていることを特徴とする、付記９〜１３のいずれか１項に記載の受信装置。
【０１２９】
（付記１５）  該受信波形測定手段が、
該受信信号を等価時間サンプリングして該受信信号についての複数の波高データを取得する等価時間サンプリング部と、
該等価時間サンプリング部により得られた該波高データを該受信波形データとして記録する波形データ記録部とをそなえて構成されていることを特徴とする、付記１４記載の受信装置。
【０１３０】
（付記１６）  該等価時間サンプリング部が、
該受信信号に同期した基準クロックに基づくサンプリングタイミングを生成し、その出力タイミングを周期的にシフトしながら出力するサンプリングタイミング生成回路と、
該サンプリングタイミング生成回路で生成された該サンプリングタイミングに従って該受信信号をサンプリングして該波高データを取得するサンプリング回路とをそなえて構成されていることを特徴とする、付記１５記載の受信装置。
【０１３１】
（付記１７）  該サンプリングタイミング生成回路が、
該基準クロックを分周する分周器と、
該分周器の出力を周期的に遅延させながら該サンプリング回路に供給する遅延制御回路とをそなえて構成されていることを特徴とする、付記１６記載の受信装置。
【０１３２】
（付記１８）  受信信号の波形データ（以下、受信波形データという）を測定する受信波形測定手段と、
該受信波形測定手段により得られた該受信波形データを周波数領域に変換して得られる該受信信号の周波数データと波形劣化を受けていない基準波形の周波数データとの差分を演算により求める演算手段とをそなえたことを特徴とする、受信信号の波形劣化検出装置。
【０１３３】
（付記１９）  該受信波形測定手段が、
該受信信号を等価時間サンプリングして該受信信号についての複数の波高データを取得する等価時間サンプリング部と、
該等価時間サンプリング部により得られた該波高データを該受信波形データとして記録する波形データ記録部とをそなえて構成されていることを特徴とする、付記１８記載の受信信号の波形劣化検出装置。
【０１３４】
（付記２０）  該等価時間サンプリング部が、
該受信信号に同期した基準クロックに基づくサンプリングタイミングを生成し、その出力タイミングを周期的にシフトしながら出力するサンプリングタイミング生成回路と、
該サンプリングタイミング生成回路で生成された該サンプリングタイミングに従って該受信信号をサンプリングして該波高データを取得するサンプリング回路とをそなえて構成されていることを特徴とする、付記１９記載の受信信号の波形劣化検出装置。
【０１３５】
（付記２１）  該サンプリングタイミング生成回路が、
該基準クロックを分周する分周器と、
該分周器の出力を周期的に遅延させながら該サンプリング回路に供給する遅延制御回路とをそなえて構成されていることを特徴とする、付記２０記載の受信信号の波形劣化検出装置。
【０１３６】
（付記２２）  受信信号を等価時間サンプリングして該受信信号についての複数の波高データを取得する等価時間サンプリング部と、
該等価時間サンプリング部により得られた該波高データを、波形劣化を受けていない基準波形の周波数データとの差分演算のために周波数領域に変換されるべき該受信信号の波形データとして記録する波形データ記録部とをそなえたことを特徴とする、受信信号の波形測定装置。
【０１３７】
（付記２３）  該等価時間サンプリング部が、
該受信信号に同期した基準クロックに基づくサンプリングタイミングを生成し、その出力タイミングを周期的にシフトしながら出力するサンプリングタイミング生成回路と、
該サンプリングタイミング生成回路で生成された該サンプリングタイミングに従って該受信信号をサンプリングして該波高データを取得するサンプリング回路とをそなえて構成されていることを特徴とする、付記２２記載の受信信号の波形測定装置。
【０１３８】
（付記２４）  該サンプリングタイミング生成回路が、
該基準クロックを分周する分周器と、
該分周器の出力を周期的に遅延させながら該サンプリング回路に供給する遅延制御回路とをそなえて構成されていることを特徴とする、付記２３記載の受信信号の波形測定装置。
【０１３９】
（付記２５）  受信信号の該波形劣化を補償しうる補償特性可変型の波形劣化補償手段をそなえた受信装置において、
該受信信号の波形データ（以下、受信波形データという）を測定する受信波形測定過程と、
該受信波形測定過程で得られた該受信波形データを周波数領域に変換して得られる該受信信号の周波数データと波形劣化を受けていない基準波形の周波数データとの差分を演算により求める差分演算過程と、
該差分演算過程で得られた差分が最小となるように該波形劣化補償手段の補償特性を制御する制御過程とを実行することを特徴とする、受信信号の波形劣化補償方法。
【０１４０】
（付記２６）  該受信波形測定過程が、
該受信信号を等価時間サンプリングして該受信信号についての複数の波高データを取得する等価時間サンプリング過程と、
該等価時間サンプリング過程により得られた該波高データを該受信波形データとして記録する波形データ記録過程とを含むことを特徴とする、付記２５記載の受信信号の波形劣化補償方法。
【０１４１】
（付記２７）  該等価時間サンプリング過程が、
該受信信号に同期した基準クロックに基づくサンプリングタイミングを生成するサンプリングタイミング生成過程と、
該サンプリングタイミングの出力タイミングを周期的にシフトするサンプリングタイミングシフト過程と、
該サンプリングタイミングシフト過程において周期的にシフトされたサンプリングタイミングに従って該受信信号をサンプリングして該波高データを取得するサンプリング過程とを含むことを特徴とする、付記２６記載の受信信号の波形劣化補償方法。
【０１４２】
（付記２８）  該サンプリングタイミング生成過程が、
該基準クロックを分周する分周過程を含むとともに、
該サンプリングタイミングシフト過程が、
該分周過程での分周後の該基準クロックを周期的に遅延させることにより該サンプリングタイミングを出力する遅延制御過程を含むことを特徴とする、付記２７記載の受信信号の波形劣化補償方法。
【０１４３】
（付記２９）  該制御過程が、
該差分演算過程で求められた上記の差分が最小となる該波形劣化補償手段の補償特性を求める補償特性決定過程と、
該補償特性決定部で得られた該補償特性をもつように該波形劣化補償手段を制御するための制御信号を生成する制御信号生成過程とを含むことを特徴とする、付記２６〜２８のいずれか１項に記載の受信信号の波形劣化補償方法。
【０１４４】
（付記３０）  複数種類の波長を多重した波長多重光信号を光伝送路から受信して各波長の光信号に分波する分波部をそなえた受信装置において、
該分波部で分波された各波長の光信号のうち少なくとも１波の特定波長の光信号について、当該光信号を光電変換した後の受信信号の周波数領域における周波数データと、該光伝送路による波形劣化を受けていない基準波形の周波数データとの差分を検出し、
これにより得られた該特定波長についての差分に基づいて、該波長多重光信号が受けた該波形劣化を補償すべく補償特性可変型の波形劣化補償手段の補償特性を制御することを特徴とする、受信信号の波形劣化補償方法。
【０１４５】
（付記３１）  受信信号の波形データ（以下、受信波形データという）を測定する受信波形測定過程と、
該受信波形測定過程で得られた該受信波形データを周波数変換して得られる該受信信号の周波数データと波形劣化を受けていない基準波形の周波数データとの差分を演算により求める演算過程とを実行することを特徴とする、受信信号の波形劣化検出方法。
【０１４６】
（付記３２）  該受信波形測定過程が、
該受信信号を等価時間サンプリングして該受信信号についての複数の波高データを取得する等価時間サンプリング過程と、
該等価時間サンプリング過程により得られた該波高データを該受信波形データとして記録する波形データ記録過程とを含むことを特徴とする、付記３１記載の受信信号の波形劣化検出方法。
【０１４７】
（付記３３）  該等価時間サンプリング過程が、
該受信信号に同期した基準クロックに基づくサンプリングタイミングを生成するサンプリングタイミング生成過程と、
該サンプリングタイミングの出力タイミングを周期的にシフトするサンプリングタイミングシフト過程と、
該サンプリングタイミングシフト過程において周期的にシフトされたサンプリングタイミングに従って該受信信号をサンプリングして該波高データを取得するサンプリング過程とを含むことを特徴とする、付記３２記載の受信信号の波形劣化検出方法。
【０１４８】
（付記３４）  該サンプリングタイミング生成過程が、
該基準クロックを分周する分周過程を含むとともに、
該サンプリングタイミングシフト過程が、
該分周過程での分周後の該基準クロックを周期的に遅延させることにより該サンプリングタイミングを出力する遅延制御過程を含むことを特徴とする、付記３３記載の受信信号の波形劣化検出方法。
【０１４９】
（付記３５）  受信信号を等価時間サンプリングして該受信信号についての複数の波高データを取得する等価時間サンプリング過程と、
該等価時間サンプリング過程により得られた該波高データを、波形劣化を受けていない基準波形の周波数データとの差分演算のために周波数領域に変換されるべき該受信信号の波形データとして記録する波形データ記録過程とを実行することを特徴とする、受信信号の波形測定方法。
【０１５０】
（付記３６）  該等価時間サンプリング過程が、
該受信信号に同期した基準クロックに基づくサンプリングタイミングを生成するサンプリングシフト過程と、
該サンプリングタイミングの出力タイミングを周期的にシフトするサンプリングタイミングシフト過程と、
該サンプリングタイミングシフト過程において周期的にシフトされたサンプリングタイミングに従って該受信信号をサンプリングして該波高データを取得するサンプリング過程とを含むことを特徴とする、付記３５記載の受信信号の波形測定方法。
【０１５１】
（付記３７）  該サンプリングタイミング生成過程が、
該基準クロックを分周する分周過程を含むとともに、
該サンプリングタイミングシフト過程が、
該分周過程での分周後の該基準クロックを周期的に遅延させることにより該サンプリングタイミングを出力する遅延制御過程を含むことを特徴とする、付記３６記載の受信信号の波形測定方法。
【０１５２】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、次のような利点が得られる。
(1)測定した受信波形データを周波数領域に変換して得られる周波数データと基準波形の周波数データとの差分が最小となるように波形劣化補償手段の補償特性を制御して受信信号の波形劣化を補償するので、受信装置の波形劣化の許容範囲を拡大することができる。従って、１種類の受信装置で複数種の伝送路（光伝送路など）や伝送距離に応じた波形劣化に柔軟に対応することができ、伝送システム構築時のコスト及び構築後の管理コスト等を大幅に削減することができる。
【０１５３】
(2)受信信号の周波数データと基準波形の周波数データとの差分を求めてその差分を最小にするよう補償するので、温度変化などの外的要因により伝送路の特性が変化して波形劣化に変動が生じたとしても、その変化に追従することができる。また、あらゆる波形劣化にも対応可能である。例えば、光伝送路を通じて受信される光信号の場合であれば、波長分散や偏波モード分散，非線形光学効果などによって光信号が受ける波形劣化にも対応することができる。以上により、例えば、10Gb/s（ギガビット毎秒）や40Gb/sといった超高速光信号の伝送にも十分対応可能な受信装置（光受信装置）の実現が可能となる。
【０１５４】
(3)受信波形の測定は、受信信号を等価時間サンプリングして複数の波高データを取得し、得られた波高データを受信波形データとして記録することにより行なうことで、受信信号が高速信号であっても受信波形データを確実に記録・測定することができるので、高速信号に対しても十分な補償制御を行なえる受信装置を実現することができる。
【０１５５】
(4)特に、受信信号に同期した基準クロックを分周器で分周して、その分周クロックを遅延制御回路で周期的にシフト（遅延）させながらサンプリングタイミングとしてサンプリング回路に供給する構成を採れば、基準クロックの速度（周波数）に関わらず常に装置内において適切な動作クロックでサンプリングタイミングの生成を行なうことができる。また、整数倍（Ｎ）分周する分周器を用いたとしても、遅延制御回路の遅延制御により任意のタイミングでサンプリングタイミングを出力することができるので、簡素な構成で極めて柔軟性に優れた等化時間サンプリングを実現できる。
【０１５６】
(5)また、本発明では、上記の差分を最小にする波形劣化補償手段の最適な補償特性を一義に決めることができるので、例えば、受信信号品質を監視してその品質が所定の品質を満足するよう波形劣化補償手段の補償特性を制御する場合のように、最適な補償特性を求めるためのスイープ動作等が不要であり、高速且つ確実な補償制御が可能である。
【０１５７】
(6)なお、上記の波形劣化補償手段は、上記の補償特性として可変周波数・位相特性を有する等化増幅器により構成し、この等化増幅器の周波数・位相特性を制御するように構成すれば、確実に、受信信号の波形劣化補償（受信装置の波形劣化許容範囲の拡大化）を実現することができ、本受信装置の実現に大きく寄与する。
【０１５８】
(7)また、上記の等化増幅器は、例えば、上記の受信信号に対してそれぞれ異なる通過帯域を有する複数のバンドパスフィルタと、複数の移相器と、複数の利得可変型の増幅器とを用いて構成すれば、周波数・位相特性を複数の通過帯域毎に個々に調整することのできる等化増幅器を実現することができるので、上記の等化増幅器による波形劣化補償を精度良く実現することができ、本受信装置の実現に大きく寄与する。
【０１５９】
(8)なお、上記波形劣化が光伝送路のもつ分散特性による波形劣化の場合は、上記の波形劣化補償手段として可変光分散補償器を用い、その分散補償特性を制御すれば、光伝送路の分散特性による波形劣化を補償して受信装置（光受信装置）の波形劣化の許容範囲を拡大することができる。従って、光伝送路の種類や距離毎に異なる波長分散補償ファイバを用いなくても、１種類の受信装置で複数種の光伝送路や伝送距離に応じた分散特性による波形劣化に柔軟に対応することができ、安価な受信装置を実現できるとともに、光伝送システム構築時のコスト及び構築後の管理コスト等を大幅に削減することができる。
【０１６０】
(9)また、本発明では、少なくとも１波の特定波長の受信信号について波形劣化を受けていない基準波形の周波数データとの差分を演算により求め、その差分が最小となるように波形劣化補償手段の補償特性を制御して波長多重光信号の波形劣化を補償することができるので、差分（波形劣化）検出系が最低で１波長分だけでよい。従って、上記と同様の利点ないし効果が得られるほか、受信装置の小型化を図ることもできる。
【０１６１】
(10)ここで、上記の波形劣化補償手段として、分波前の波長多重光信号についての可変光分散補償器を用い、その分散特性を上記の各波長に共通で一括制御するようにすれば、多波長の光信号に対する補償制御を各波長に共通で一括して行なえるので、制御系の縮小化、ひいては、受信装置の小型化を図ることができる。
【０１６２】
(11)特に、この場合は、光信号の段階で補償が行なわれるので、光電変換後の電気信号の段階で補償を行なう場合よりも、受信信号の波形劣化許容範囲をさらに拡大して、１種類の受信装置で対応可能な光伝送距離を拡大することができる。従って、さらに、光伝送システム構築時のコスト及び構築後の管理コスト等を削減することができる。
【０１６３】
(12)また、上記特定波長についての上記差分に基づいて全波長についての差分を求め、それらの差分がそれぞれ最小となるよう、波長毎に設けられた可変光分散補償器の分散補償特性をそれぞれ個別に制御するようにすれば、個々の波長について補償制御が行なわれるので、一括補償制御する場合よりも、精度良い補償が実現され、また、この場合も、光信号の段階で補償が行なわれるので、１種類の受信装置で対応可能な光伝送距離をさらに拡大することができる。
【０１６４】
(13)さらに、本発明では、２段階の補償、即ち、光信号（ＷＤＭ信号）の段階で可変光分散補償器による各波長に共通の一括補償と、光電変換後の個々の波長について電気信号の段階での等化増幅器による補償とを行なうこともできるので、全体としての波形劣化補償能力を向上することができ、さらに、受信信号の波形劣化許容範囲をさらに拡大することができる。
【０１６５】
(14)また、この場合は、光信号の段階の補償が先に行なわれることにより、ある程度、波形劣化を補償した上で、等化増幅器による補償が行なわれるので、等化増幅器に必要とされる補償能力（周波数・位相特性可変幅）を緩和することができ、等化増幅器の低コスト化、ひいては、本受信装置の低コスト化に大きく寄与する。
【０１６６】
(15)また、上記の受信波形劣化検出手段は、上記の受信信号の波形データ（受信波形データ）を測定する受信波形測定手段と、この受信波形測定手段により得られた受信波形データをフーリエ変換して得られる周波数データと上記の基準波形の周波数データとの差分を演算により求める演算手段とをそなえて構成されるのが好ましい。このようにすれば、受信信号と基準波形との周波数領域における差分を確実に得ることができる。
【０１６７】
(16)さらに、本発明では、受信波形データを測定し、そのデータから求められる受信信号の周波数領域における周波数データと波形劣化を受けていない基準波形の周波数データとの差分を演算により求めることで受信信号の波形劣化量を検出することができるので、あらゆる受信装置において受信信号の波形劣化を精度良く検出することができる。
【０１６８】
(17)また、本発明では、受信信号を等価時間サンプリングしてその受信信号についての複数の波高データを取得し、それにより得られた波高データを、波形劣化を受けていない基準波形の周波数データとの差分演算のために周波数領域に変換されるべき受信信号の波形データとして記録するので、あらゆる受信装置において、受信信号と基準波形との周波数領域での差分演算に必要とされる波形データを確実に測定（記録）することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る光受信装置の要部の基本態様を示すブロック図である。
【図２】図１に示す等化増幅器の構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示す等化増幅波形モニタ回路での等化時間サンプリングを説明するための模式図である。
【図４】図１に示す光受信装置において使用する基準波形の一例を示す図である。
【図５】図１に示す光受信装置（等化増幅波形モニタ回路）の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】図１に示す光受信装置（制御回路）の動作〔統計（波形再生）・比較処理〕を説明するためのフローチャートである。
【図７】図１に示す波形記録用メモリに記録される波高データの一例を示す模式図である。
【図８】図１に示す波高データから統計処理により再生された受信波形の一例を示す模式図である。
【図９】（ａ）は基準波形、（ｂ）は（ａ）に示す基準波形の周波数（振幅）成分、（ｃ）は（ａ）に示す基準波形の群遅延（位相）成分、（ｄ）は波形劣化を受けた受信波形、（ｅ）は（ｄ）に示す受信波形の周波数（振幅）成分、（ｆ）は（ｄ）に示す受信波形の群遅延（位相）成分をそれぞれ示す図である。
【図１０】（ａ）は図９（ｂ）及び図９（ｅ）に示す各波形の比較によって求められる受信波形の周波数（振幅）成分の補正特性、（ｂ）は図９（ｃ）及び図９（ｆ）に示す各波形の比較によって求められる受信波形の群遅延（位相）成分の補正特性、（ｃ）は（ａ）及び（ｂ）に示す補正特性による補償後の受信波形、（ｄ）は（ｃ）に示す受信波形の周波数（振幅）成分、（ｅ）は（ｃ）に示す受信波形の群遅延（位相）成分をそれぞれ示す図である。
【図１１】図１に示す光受信装置（制御回路）の動作（分散補償量決定，等化増幅器による補償制御）を説明するためのフローチャートである。
【図１２】図１に示す基本態様の光受信装置の変形例を示すブロック図である。
【図１３】図１２に示す光受信装置（制御回路）の動作（分散補償量決定，可変光分散補償器による補償制御）を説明するためのフローチャートである。
【図１４】ＷＤＭ光伝送システムに適用される本発明の実施態様１に係る光受信装置の要部の構成を示すブロック図である。
【図１５】図１４に示す光受信装置で使用される分散補償テーブルの一例を示す図である。
【図１６】ＷＤＭ光伝送システムにおいてＷＤＭ信号が受ける波長分散量を説明するためのブロック図である。
【図１７】ＷＤＭ光伝送システムに適用される本発明の実施態様２に係る光受信装置の要部の構成を示すブロック図である。
【図１８】ＷＤＭ光伝送システムに適用される本発明の実施態様３に係る光受信装置の要部の構成を示すブロック図である。
【図１９】ＷＤＭ光伝送システムに適用される本発明の実施態様４に係る光受信装置の要部の構成を示すブロック図である。
【図２０】既存の光伝送システムの一例を示すブロック図である。
【図２１】（ａ）は元の送信波形、（ｂ）及び（ｃ）はいずれも（ａ）に示す送信波形が波形劣化を受けて受信される波形の一例をそれぞれ示す図である。
【図２２】シングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）及び分散シフトファイバ（ＤＳＦ）の波長分散特性例を示す図である。
【符号の説明】
１，１Ａ〜１Ｄ  光受信装置
２  受光素子
３  前置増幅器（プリアンプ）
４  光受信器
５  等化増幅器（波形劣化補償手段）
５Ａ，５Ａ−１〜５Ａ−ｎ  可変光分散補償器（波形劣化補償手段）
５Ｂ  光分散補償器
６  クロック（ＣＬＫ）抽出器
７  識別器
８，８ａ，８ｂ  等化増幅波形モニタ回路（受信波形測定手段；受信信号の波形測定装置）
９  制御回路（制御手段；等化増幅器制御部）
１０  等化時間サンプリング部
１１  分周器（サンプリングタイミング生成回路）
１２  遅延制御器（サンプリングタイミング生成回路）
１３  サンプラ（サンプリング回路）
１４  Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）コンバータ
１５  波形記録用メモリ
２１，２１ａ，２１ｂ，３３ａ〜３５ａ  プロセッサ（ＣＰＵ又はＤＳＰ等）
２２  参照データ用メモリ（基準波形データ記憶部）
２３，３３ｄ，３３ｄ−１〜３３ｄ−ｎ  Ｄ／Ａ（デジタル／アナログ）コンバータ
３１  ＷＤＭカプラ（分波器）
３２−１〜３２−ｎ  光受信部
３３  多チャンネル分散補償制御回路（個別補償制御部；制御手段）
３３ｂ  チャンネル間データメモリ
３３ｃ  制御部
３４，３５  分散補償制御回路（一括補償制御部；制御手段）
４０  光送信装置
５０  光中継器（光アンプ）
５１  バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
５２  移相器
５３  利得可変型の増幅器
２１０  演算手段
２１１  ＦＦＴ部
２１２  差分演算部
２１３  補償特性決定部
２１４  制御信号生成部
３３１  分散補償テーブル
【図１】
0003798640.tif 000002
【図２】
0003798640.tif 000003
【図３】
0003798640.tif 000004
【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】
0003798640.tif 000011
【図１１】
0003798640.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
0003798640.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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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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