JP2000330079A - 偏波モード分散補償装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 少数の偏波制御器と光遅延器で、偏波モード
分散の補償範囲を効率的に広げることのできる偏波モー
ド分散補償装置を提供する。 【解決手段】 第１の光遅延器２０１と第２の光遅延器
２０２の遅延時間差の比を１：３としておき、信号光２
を受信端で第１の偏波制御器１０１、第１の光遅延器２
０１、第２の偏波制御器１０２、第２の光遅延器２０２
の順にそれぞれ通す。第２の光遅延器２０２の出力を光
分岐器７で２つに分岐し、一方を光受信器８に入力し信
号を復調する。他方を偏波モード分散モニタ９に入力
し、受光した信号のベースバンドスペクトル中の５ＧＨ
ｚ成分の強度と２．５ＧＨｚ成分の強度の和を加算器１
６で求め、モニタ信号１７とする。このモニタ信号１７
が常に最大となるように、制御器１８で第１と第２の偏
波制御器１０１，１０２を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバの偏波
モード分散の影響を抑圧する偏波モード分散補償装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光ファイバを用いた光通信システ
ムにおいて、伝送速度の高速化に伴うビットレイトの増
加により、光ファイバや光デバイスの偏波モード分散に
よる信号光の波形劣化が問題となってきている。偏波モ
ード分散は、光ファイバのコアのゆがみや応力によって
生じた複屈折の蓄積、光デバイス中の直交する２つの固
有軸（固有偏波モード）間の光学長の差などによって発
生する。光伝送路に偏波モード分散が存在すると、信号
光の直交する２偏波間に伝搬遅延時間差が発生し、受信
波形が崩れるなどの劣化が生じて受信感度が低下する。
また、偏波モード分散は、光ファイバに加わる応力の変
化や温度変化によって経時変化を示すため、受信感度の
変動をもたらす。このため、光伝送路の偏波モード分散
を補償する必要がある。

【０００３】この偏波モード分散を補償する方法とし
て、例えば、図７に示すように、光ファイバ３の偏波モ
ード分散とほぼ等しい伝搬遅延時間差を持つ偏波保存フ
ァイバ２０１と偏波制御器１０１とを用いて、偏波モー
ド分散を打ち消す方法が本発明の発明者によって提案さ
れている（日本国特許第２７３９８１３号）。図７の構
成において、遅延時間差４０ｐｓの偏波保存ファイバを
使用して伝送速度１０Ｇｂ／ｓで光伝送を行った場合の
偏波モード分散と受信感度劣化との関係を図８に示す。
同図において、曲線ａが偏波モード分散補償の制御をし
ない場合を示し、曲線ｂが偏波モード分散補償の制御を
した場合を示す。伝送速度１０Ｇｂ／ｓで、１ｄＢの受
信感度劣化を許容する場合、図８の曲線ａより、偏波モ
ード分散補償の制御をしない場合は２０ｐｓの偏波モー
ド分散までしか伝送することができないことが分かる。

【０００４】一方、偏波モード分散補償の制御を行った
場合、図８の曲線ｂに示すように、偏波モード分散が０
ｐｓから２０ｐｓまでは受信感度が劣化するが、２０ｐ
ｓを越えると受信感度の劣化が減少して４０ｐｓで劣化
はほぼゼロとなり、４０ｐｓを越えると受信感度の劣化
がまた増大を始め、６０ｐｓを越えると許容値１ｄＢを
越える特性を示し、補償範囲を６０ｐｓまで拡大できる
ことが分かる。なお、この残留する劣化は、偏波モード
分散が２０ｐｓの時には、偏波保存ファイバの遅延時間
差が４０ｐｓであるため、２０ｐｓ過剰に補償してしま
うために発生する。同様に偏波モード分散が６０ｐｓの
時は、２０ｐｓ補償が足りないために劣化が発生する。
ただし、偏波モード分散が０ｐｓの時には、偏波保存フ
ァイバの固有軸と一致するように信号光が入射されるた
め劣化は発生しない。

【０００５】なお、偏波モード分散そのもの又は偏波モ
ード分散による波形劣化を検出し、その検出した信号に
応じて偏波制御器を制御する方法には、前述した方法以
外に、受光した信号のベースバンドスペクトル全体と特
定の成分をそれぞれ検出して各々の強度の和が最大にな
るように偏波制御器を制御する方法［F.Heismann,D.A.F
ishman,and D.L.Wilson,"Automatic compensation of f
irst-order polarization mode dispersion in a 10 Gb
/s transmission system",ECOC'98,20-24 Sep.1998,Mad
rid,Spain］や、受光した信号のベースバンドスペクト
ル中の特定成分を検出してその成分の強度が最大になる
ように偏波制御器を制御する方法［T.Takahashi,T.Imai
and M.Aiki,"Automatic compensation technique for
timewisefluctuating polarisation mode dispersiion
in in-line amplifier systems",IEE Electronics Lett
ers,Vol.30,No.4,348-349(1994)］などが提案されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記方
法では、補償できる偏波モード分散の範囲が、許容する
受信感度劣化量で決まるため、光伝送路の偏波モード分
散の変動範囲が広い場合には、偏波モード分散の補償範
囲を広げるために、偏波モード分散補償器を多段接続す
る必要がある。この場合、偏波制御器と偏波保存ファイ
バのような光遅延器の個数が増えてしまうため、装置が
大型化し、コストも増加してしまうという課題があっ
た。本発明の目的は、少数の偏波制御器と光遅延器で、
偏波モード分散の補償範囲を効率的に広げることのでき
る偏波モード分散補償装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、この発明の偏波モード分散補償装置は、直交す
る２偏波を有する信号光が入射されると共に、信号光の
偏波状態を制御することのできる偏波制御器と、この偏
波制御器の出射側に接続されて偏波制御器から出射され
る信号光を通すと共に、信号光の直交する２偏波間に遅
延時間差を生じさせる光遅延器とによって構成される偏
波モード分散補償器がｎ個（ｎは２以上の整数）直列に
接続された偏波モード分散補償器群と、ｎ個目の偏波モ
ード分散補償器から出射される信号光の偏波モード分散
が最小となるように偏波制御器を制御する制御手段とを
備え、ｎ個の光遅延器の内、ｍ個（ｍは２以上ｎ以下の
整数）の光遅延器間の各遅延時間差が、所定の比例関係
を有するようにしたことによって特徴づけられる。

【０００８】この場合、光遅延器の一構成例は、ｎ個
（ｎは２以上の整数）の光遅延器の内、ｍ個（ｍは２以
上ｎ以下の整数）の光遅延器の遅延時間差τi（iは１か
らｍまでの整数）が τi＝ａi・τ0 ただし、 ａi＝３^(i-1) τ0は所定の遅延時間差、の関係を有している。また、
光遅延器の別の一構成例は、ｎ個（ｎは２以上の整数）
の光遅延器の内、ｍ個（ｍは２以上ｎ以下の整数）の光
遅延器の遅延時間差τi（iは１からｍまでの整数）が τi＝ａi・τ0 ただし、 ａi＝２^(i-1) τ0は所定の遅延時間差、の関係を有している。また、
光遅延器のほかの一構成例は、ｎ個（ｎは２以上の整
数）の光遅延器の内、ｍ個（ｍは２以上ｎ以下の整数）
の光遅延器の遅延時間差τi（iは１からｍまでの整数）
が τi＝ａi・τ0 ただし、 ａi＝１^(i-1) τ0は所定の遅延時間差、の関係を有している。また、
所定の遅延時間差τ0の一構成例は、０よりも大きく
０．８Ｔ以下の範囲（Ｔは１ビットの時間幅）となるよ
うにしたことによって特徴づけられる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に図を用いてこの発明の実施
の形態を説明する。はじめに、この発明の第１の実施の
形態について説明する。この発明の第１の実施の形態に
係る偏波モード分散補償装置は、偏波モード分散補償器
が少ない段数で効率的に動作するように、ｎ個（ｎは２
以上の整数）の光遅延器の内、ｍ個（ｍは２以上ｎ以下
の整数）の光遅延器の遅延時間差τi（iは１からｍまで
の整数）が τi＝ａi・τ0 ただし、 ａi＝３^(i-1) τ0は所定の遅延時間差、の関係を有し、上記の式に基
づいて、ｍ個の光遅延器の遅延時間差τ1〜τmを、基本
となる遅延時間差τ0を１としたとき、 τ1:τ2：τ3：τ4：…：τm＝１：３：９：２７：…：
３^(m-1) のように３のべき乗の比となるように設定したものであ
る。また、この基本となる遅延時間差τ0は要求される
許容劣化量で決まるものであり、この実施の形態では許
容劣化量を１ｄＢとするため、遅延時間差τ0を４０ｐ
ｓとした。また、光遅延器の個数ｍは、本発明による偏
波モード分散の補償可能範囲が伝送線路の偏波モード分
散の変動範囲より広くなるように設定する。

【００１０】ここでは、この発明の第１の実施の形態の
最も簡単な構成である、偏波モード分散補償器が２つの
場合を例にして説明する。これは、ｎ＝ｍ＝２に相当す
る。図１は、この発明の第１の実施の形態の構成を示す
ブロック図である。図１において、この発明の第１の実
施の形態に係る偏波モード分散補償装置６は、光送信器
１と光ファイバ３と光アンプ４と光フィルタ５と偏波モ
ード分散補償装置６と光受信器８がこの順で接続された
光伝送路に配置されている。ここで、光送信器１は波長
１．５５μｍのレーザ光を１０Ｇｂ／ｓで強度変調した
信号光２を出力する送信器であり、光ファイバ３は１．
５５μｍ帯ゼロ分散光ファイバである。また、光アンプ
４は光ファイバアンプを用い、光フィルタ５は中心波長
１．５５μｍ、３ｄＢ光帯域１ｎｍのバンドパスフィル
タを用いた。

【００１１】偏波モード分散補償装置６は、第１の偏波
制御器１０１と第１の光遅延器２０１と第２の偏波制御
器１０２と第２の光遅延器２０２と光分岐器７と偏波モ
ード分散モニタ９と制御器１８とから構成され、１つの
光入力と１つの光出力を有している。この場合、第１の
偏波制御器１０１と第２の偏波制御器１０２は、それぞ
れ１つの電気信号入力と１つの光入力と１つの光出力と
を有しており、第１の光遅延器２０１と第２の光遅延器
２０２は、それぞれ１つの光入力と１つの光出力とを有
している。光分岐器７は１つの光入力と２つの光出力を
有しており、偏波モード分散モニタ９は１つの光入力と
１つの電気信号出力を有している。制御器１８は１つの
電気信号入力と２つの電気信号出力を有している。

【００１２】ここで、第１の偏波制御器１０１の光入力
は偏波モード分散補償装置６の入力として、光フィルタ
５の光出力に接続されている。また、第１の偏波制御器
１０１の光出力は第１の光遅延器２０１の光入力に接続
され、第１の光遅延器２０１の光出力は第２の偏波制御
器１０２の光入力に接続されている。第２の偏波制御器
１０２の光出力は第２の光遅延器２０２の光入力に接続
され、第２の光遅延器２０２の光出力は光分岐器７の光
入力に接続されている。光分岐器７の第１の光出力は、
偏波モード分散補償装置６の光出力として光受信器８の
光入力に接続されている。また、光分岐器７の第２の光
出力は、偏波モード分散モニタ９の光入力に接続されて
いる。偏波モード分散モニタ９の電気信号出力は、制御
器１８の電気信号入力に接続されている。制御器１８の
第１の電気信号出力は第１の偏波制御器１０１の電気信
号入力に接続され、第２の電気信号出力は第２の偏波制
御器１０２の電気信号入力に接続されている。

【００１３】この場合、第１の偏波制御器１０１と第２
の偏波制御器１０２には、光ファイバに側圧を加えるこ
とによって偏波状態を変化させるファイバスクイーザ型
偏波制御素子を用いており、任意の入射偏波を任意の出
射偏波に変換することができると共に、偏波の無限追尾
動作が可能である。第１の光遅延器２０１と第２の光遅
延器２０２には、偏波保存ファイバを用いており、第１
の光遅延器２０１と第２の光遅延器２０２の遅延時間差
の比を１：３としている。この場合、第１の光遅延器２
０１の偏波保存ファイバは遅延時間差が４０ｐｓとなる
長さにし、第２の光遅延器２０２の偏波保存ファイバは
遅延時間差が１２０ｐｓとなる長さにしている。この偏
波保存ファイバは１．５ｐｓ／ｍの偏波モード分散を持
つため、実際に使用した偏波保存ファイバの長さは、第
１の光遅延器２０１の偏波保存ファイバが２６．７ｍで
あり、第２の光遅延器２０２の偏波保存ファイバが８０
ｍである。光分岐器７には、光ファイバカプラを用いて
おり、入射した信号光を２つに分岐している。

【００１４】偏波モード分散モニタ９は、光検出器１０
と増幅器１１と第１の電気フィルタ１２と第１の強度検
出器１３と第２の電気フィルタ１４と第２の強度検出器
１５と加算器１６とから構成されている。この場合、光
検出器１０は１つの光入力と１つの電気信号出力を有し
ており、増幅器１１と第１の電気フィルタ１２と第１の
強度検出器１３と第２の電気フィルタ１４と第２の強度
検出器１５は、それぞれ１つの電気信号入力と１つの電
気信号出力を有している。また、加算器１６は、２つの
電気信号入力と１つの電気信号出力を有している。

【００１５】ここで、光検出器１０の光入力が偏波モー
ド分散モニタ９の入力として、光分岐器７の第２の光出
力に接続されている。また、光検出器１０の電気出力
は、増幅器１１の入力に接続され、増幅器１１の出力
は、第１の電気フィルタ１２の入力と第２の電気フィル
タ１４の入力とに接続されている。第１の電気フィルタ
１２の出力は、第１の強度検出器１３の入力に接続され
ており、第１の強度検出器１３の出力は、加算器１６の
第１の入力に接続されている。第２の電気フィルタ１４
の出力は、第２の強度検出器１５の入力に接続されてお
り、第２の強度検出器１５の出力は、加算器１６の第２
の入力に接続されている。加算器１６の出力は、偏波モ
ード分散モニタ９の出力として制御器１８の電気信号入
力に接続されている。

【００１６】この場合、光検出器１０には、ｐｉｎフォ
トダイオードを用いており、増幅器１１には、１０Ｇｂ
／ｓの高速信号を次段の回路で使用できるレベルまで増
幅可能な増幅器を用いる。第１の電気フィルタ１２に
は、５ＧＨｚの成分を通過させるバンドパスフィルタを
用い、第２の電気フィルタ１４には、２．５ＧＨｚの成
分を通過させるバンドパスフィルタを用いる。第１の強
度検出器１３と第２の強度検出器１５には、２乗検波器
を用いており、加算器１６には、一般的に使用されてい
るものを用いている。

【００１７】制御器１８は、マイクロプロセッサを内蔵
しており、２つの制御信号３０１，３０２を順次出力し
て信号光２の偏波状態に小さい摂動を加え、入力信号の
最大値を探す「山登り法」の制御を行う。光受信器８
は、強度変調された信号光を直接検波受信方式で電気信
号に復調する受信器である。

【００１８】次に図１を用いて第１の実施の形態に係る
偏波モード分散補償装置の動作を説明する。光送信器１
で発生させた１０Ｇｂ／ｓで強度変調された波長１．５
５μｍの信号光２を、偏波モード分散をもった光ファイ
バ３で伝送し、受信端で光アンプ４に入力して増幅す
る。その出力を３ｄＢ光帯域１ｎｍの光フィルタ５に通
すことにより、不要な自然放出光雑音を除去する。この
光フィルタ５の出力を、第１の偏波制御器１０１、第１
の光遅延器２０１、第２の偏波制御器１０２、第２の光
遅延器２０２の順に通す。次に、第２の光遅延器２０２
の出力を光分岐器７で２つに分岐させ、一方を光受信器
８に入力して信号を復調させる。他方を偏波モード分散
モニタ９に入力し、第１の偏波制御器１０１と第２の偏
波制御器１０２を制御するためのモニタ信号１７を得
る。

【００１９】ここで、偏波モード分散モニタ９は、光検
出器１０で受光した信号を増幅器１１で増幅した後、ベ
ースバンドスペクトル中のクロック周波数の１／２の成
分（５ＧＨｚ）の強度を第１の電気フィルタ１２と第１
の強度検出器１３を用いて検出し、１／４の成分（２．
５ＧＨｚ）の強度を第２の電気フィルタ１４と第２の強
度検出器１５を用いて検出する。次に、第１の強度検出
器１３の出力と第２の強度検出器１５の出力をそれぞれ
加算器１６に入力し、加算器１６の出力からそれらの和
の信号を得てモニタ信号１７として用いる。この強度の
和が常に最大となるように、制御器１８で第１の偏波制
御器１０１と第２の偏波制御器１０２を制御する。この
制御方法として、信号光２の偏波状態に小さい摂動を加
えることによってモニタ信号１７の最大値を探す「山登
り法」を用いる。

【００２０】このような構成において、伝送特性を測定
した結果、伝送線路の偏波モード分散の値がほぼ０ｐｓ
から１５０ｐｓまでの範囲で時間的に変化した（平均値
は約５０ｐｓ）が、受信感度劣化は常に１ｄＢ以下に抑
えられた。同じ条件で図７の構成の偏波モード分散補償
装置を用いた場合は、６０ｐｓ以上の偏波モード分散が
発生した時間帯では劣化が１ｄＢ以上となり、時には全
く受信できなかった。以上の結果から、本発明の有効性
が確認された。

【００２１】次に、この発明の第１の実施の形態に係る
偏波モード分散補償装置の動作原理を説明する。図１に
示す構成において、伝送線路の偏波モード分散が０ｐｓ
の場合は、第１の光遅延器２０１（遅延時間差４０ｐ
ｓ）及び第２の光遅延器２０２（遅延時間差１２０ｐ
ｓ）には信号光２の偏波状態がそれぞれの光遅延器の固
有軸と一致するように信号光２を入射することにより、
それぞれの遅延時間差は影響を及ぼさない。この結果、
偏波モード分散が０ｐｓのとき、劣化は極小値となる。
また、伝送線路の偏波モード分散が４０ｐｓの場合は、
第１の光遅延器２０１のみが作用し、第２の光遅延器２
０２には信号光２の偏波状態が第２の光遅延器２０２の
固有軸と一致するように信号光２を入射することによ
り、１２０ｐｓの遅延時間差は影響を及ぼさない。この
結果、偏波モード分散が４０ｐｓのときも、劣化は極小
値となる。また、伝送線路の偏波モード分散が８０ｐｓ
の場合は、第１の光遅延器２０１と第２の光遅延器２０
２の遅延時間差が互いにうち消し合う向きとなるように
それぞれの偏波制御器１０１，１０２が動作するため、
全体としては８０ｐｓの遅延時間差をもった光遅延器と
して動作する。この結果、偏波モード分散が８０ｐｓの
ときも、劣化は極小値となる。

【００２２】同様に、伝送線路の偏波モード分散が１２
０ｐｓのときは第２の光遅延器２０２のみが作用し、第
１の光遅延器２０１には信号光２の偏波状態が第１の光
遅延器２０１の固有軸と一致するように信号光２を入射
することにより、４０ｐｓの遅延時間差は影響を及ぼさ
ない。この結果、偏波モード分散が１２０ｐｓのとき
も、劣化は極小値となる。偏波モード分散が１６０ｐｓ
のときは両方の光遅延器２０１，２０２が作用すること
により、それぞれの値においてほぼ完全な偏波モード分
散補償が実現される。この結果、偏波モード分散が１６
０ｐｓのときも、劣化は極小値となる。上記のように、
伝送線路の偏波モード分散が、基本となる遅延時間差τ
0の整数倍のとき受信感度の劣化が極小になる。よっ
て、各光遅延器の遅延時間差の比の組み合わせが連続し
た整数となるようにすればよいことが分かる。

【００２３】この場合、第１の光遅延器２０１と第２の
光遅延器２０２の遅延時間差の比を、１：３とすること
により、それぞれの数の和と差、およびその数を使用し
ないことで０，１，２，３，４の連続した整数を作るこ
とができる。その結果、図２の曲線ｃに示すように、伝
送線路の偏波モード分散が０ｐｓ、４０ｐｓ、８０ｐ
ｓ、１２０ｐｓ及び１６０ｐｓの時に受信感度劣化が極
小となり、受信感度劣化が１ｄＢ以内となる制御可能範
囲を１８０ｐｓまで拡大することができる。ここで、図
２は図１の構成において伝送速度１０Ｇｂ／ｓで光伝送
を行った場合の偏波モード分散の値に対する受信感度劣
化を表す図である。同図において、曲線ａが偏波モード
分散補償の制御をしない場合を示し、曲線ｃが偏波モー
ド分散補償の制御をした場合を示す。

【００２４】同様に、３段構成の偏波モード分散補償装
置の場合は、それぞれの光遅延器の遅延時間差を１：
３：９とすることにより、それぞれの数の演算で０から
１３までの整数をすべてつくることができる。この結
果、制御可能範囲を５４０ｐｓまで拡大できる。すなわ
ち、偏波制御器の数を３つにして遅延時間差の比を１：
３：９とした場合は、なにも制御しなかった場合の許容
範囲と比べて２７倍に、従来の偏波モード分散補償装置
を用いた場合の補償範囲と比べて９倍に補償範囲を拡大
できる。このように複数の光遅延器の遅延時間差を３の
べき乗の比とすることで、補償範囲の拡大量を光遅延器
１つ当たり３倍にすることができる。よって、少数の偏
波制御器と光遅延器で、偏波モード分散の補償範囲を効
率的に広げることができる。

【００２５】次に、この発明の第２の実施の形態につい
て説明する。この発明の第２の実施の形態に係る偏波モ
ード分散補償装置は、ｎ個（ｎは２以上の整数）の光遅
延器の内、ｍ個（ｍは２以上ｎ以下の整数）の光遅延器
の遅延時間差τi（iは１からｍまでの整数）が τi＝ａi・τ0 ただし、 ａi＝２^(i-1) τ0は所定の遅延時間差、の関係を有し、上記の式に基
づいて、ｍ個の光遅延器の遅延時間差τ1〜τmを、基本
となる遅延時間差τ0を１としたとき、 τ1:τ2：τ3：τ4：…：τm＝１：２：４：８：…：２
^(m-1) のように２のべき乗の比となるように設定したものであ
る。また、この基本となる遅延時間差τ0は要求される
許容劣化量で決まるものであり、この実施の形態では許
容劣化量を０．５ｄＢとするため、遅延時間差τ0を２
０ｐｓとした。また、光遅延器の個数ｍは、本発明によ
る偏波モード分散の補償可能範囲が伝送線路の偏波モー
ド分散の変動範囲より広くなるように設定する。

【００２６】ここでは、偏波モード分散補償器が３つの
場合を例にして説明する。これは、ｎ＝ｍ＝３に相当す
る。図３は、この発明の第２の実施の形態の構成を示す
ブロック図であり、同図において図１と同一符号は同一
部分を示す。図３において、この発明の第２の実施の形
態に係る偏波モード分散補償装置３６は、光送信器２１
と光ファイバ３と光アンプ４と光フィルタ５と偏波モー
ド分散補償装置３６と光受信器８がこの順で接続された
光伝送路に配置されている。ここで、光送信器２１には
発振器１９が接続されており、信号光２をこの発振器１
９が発生する５ｋＨｚの低周波信号２０で光周波数変調
する点が第１の実施の形態の光送信器１と異なる。光フ
ァイバ３と光アンプ４と光フィルタ５と光受信器８は、
第１の実施の形態と同じであるので、説明を省略する。

【００２７】偏波モード分散補償装置３６は、第１の偏
波制御器１０１と第１の光遅延器２０１と第２の偏波制
御器１０２と第２の光遅延器２０２と第３の偏波制御器
１０３と第３の光遅延器２０３と偏波保存光分岐器２１
と偏波モード分散モニタ２９と制御器３８とから構成さ
れ、１つの光入力と１つの光出力を有している。この場
合、第１の偏波制御器１０１、第２の偏波制御器１０２
及び第３の偏波制御器１０３は、それぞれ１つの電気信
号入力と１つの光入力と１つの光出力とを有しており、
第１の光遅延器２０１、第２の光遅延器２０２及び第３
の光遅延器２０３は、それぞれ１つの光入力と１つの光
出力とを有している。偏波保存光分岐器２２は、１つの
光入力と２つの光出力を有しており、偏波モード分散モ
ニタ２９は、１つの光入力と１つの電気信号出力を有し
ている。制御器３８は、１つの電気信号入力と３つの電
気信号出力を有している。

【００２８】ここで、第１の偏波制御器１０１の光入力
は偏波モード分散補償装置３６の入力として、光フィル
タ５の光出力に接続されている。また、第１の偏波制御
器１０１の光出力は第１の光遅延器２０１の光入力に接
続され、第１の光遅延器２０１の光出力は第２の偏波制
御器１０２の光入力に接続されている。第２の偏波制御
器１０２の光出力は第２の光遅延器２０２の光入力に接
続され、第２の光遅延器２０２の光出力は第３の偏波制
御器１０３の光入力に接続されている。第３の偏波制御
器１０３の光出力は第３の光遅延器２０３の光入力に接
続され、第３の光遅延器２０３の光出力は偏波保存光分
岐器２２の光入力に接続されている。

【００２９】偏波保存光分岐器２２の第１の光出力は、
偏波モード分散補償装置３６の光出力として光受信器８
の光入力に接続されている。また、偏波保存光分岐器２
２の第２の光出力は、偏波モード分散モニタ２９の光入
力に接続されている。偏波モード分散モニタ２９の電気
信号出力は、制御器３８の電気信号入力に接続されてい
る。制御器３８の第１の電気信号出力は第１の偏波制御
器１０１の電気信号入力に接続され、第２の電気信号出
力は第２の偏波制御器１０２の電気信号入力に接続さ
れ、第３の電気信号出力は第３の偏波制御器１０３の電
気信号入力に接続されている。

【００３０】この場合、第１の偏波制御器１０１、第２
の偏波制御器１０２及び第３の偏波制御器１０３には、
第１の実施の形態で用いた偏波制御器と同じものが用い
られている。第１の光遅延器２０１、第２の光遅延器２
０２及び第３の光遅延器２０３には、第１の実施の形態
と同じ偏波保存ファイバが用いられており、第１の光遅
延器２０１と第２の光遅延器２０２と第３の光遅延器２
０３の遅延時間差の比を１：２：４としている。この場
合、第１の光遅延器２０１の偏波保存ファイバは遅延時
間差が２０ｐｓとなる長さにし、第２の光遅延器２０２
の偏波保存ファイバは遅延時間差が４０ｐｓとなる長さ
にし、第３の光遅延器２０３の偏波保存ファイバは遅延
時間差が８０ｐｓとなる長さにしている。

【００３１】この偏波保存ファイバは１．５ｐｓ／ｍの
偏波モード分散を持つため、実際に使用した偏波保存フ
ァイバの長さは、第１の光遅延器２０１の偏波保存ファ
イバが１３．３ｍであり、第２の光遅延器２０２の偏波
保存ファイバが２６．７ｍであり、第３の光遅延器２０
３の偏波保存ファイバが５３．３ｍである。偏波保存光
分岐器２２には、偏波保存光ファイバカプラを用いてお
り、入射した信号光を２つに分岐している。

【００３２】偏波モード分散モニタ２９は、偏波分離素
子２３と光検出器２４と増幅器１１と電気フィルタ２５
と強度検出器１３とから構成されている。この場合、偏
波分離素子２３は、１つの光入力と２つの光出力を有し
ている。光検出器２４は２つの光入力と１つの電気信号
出力を有しており、増幅器１１と電気フィルタ２５と強
度検出器１３は、それぞれ１つの電気信号入力と１つの
電気信号出力を有している。

【００３３】ここで、偏波モード分散モニタ２９の入力
として、偏波保存光分岐器２２の固有軸に対して光学軸
が４５度傾くように配置された偏波分離素子２３の光入
力が、偏波保存光分岐器２２の第２の光出力に接続され
ている。また、偏波分離素子２３の第１の光出力は光検
出器２４の第１の光入力に接続され、その第２の光出力
は光検出器２４の第２の光入力に接続されている。ま
た、光検出器２４の電気出力は増幅器１１の入力に接続
され、増幅器１１の出力は電気フィルタ２５の入力に接
続されている。電気フィルタ２５の出力は強度検出器１
３の入力に接続され、強度検出器１３の出力は偏波モー
ド分散モニタ２９の出力として制御器３８の電気信号入
力に接続されている。

【００３４】この場合、偏波分離素子２３は、入射光を
互いに直交する２つの偏波状態に分離して出力する。光
検出器２４は、デュアルｐｉｎフォトダイオードを用い
ており、増幅器１１と合わせてバランス型光受信器を構
成している。電気フィルタ２５には、５ｋＨｚの成分を
通過させるバンドパスフィルタを用いる。強度検出器１
３は、第１の実施の形態と同じであるので、説明を省略
する。制御器３８は、マイクロプロセッサを内蔵してお
り、３つの制御信号３０１〜３０３を順次出力して信号
光２の偏波状態に小さい摂動を加え、入力信号の最小値
を探す「山登り法」の制御を行う。

【００３５】次に図３を用いて第２の実施の形態による
偏波モード分散補償装置の動作を説明する。光送信器３
１には発振器１９が接続されており、この発振器１９が
発生する５ｋＨｚの低周波信号２０で光周波数変調され
た波長１．５５μｍのレーザ光を発生させ、１０Ｇｂ／
ｓで強度変調した信号光２を、偏波モード分散をもった
光ファイバ３で伝送し、受信端で光アンプ４に入力して
増幅する。その出力を３ｄＢ光帯域１ｎｍの光フィルタ
５に通すことにより、不要な自然放出光雑音を除去す
る。この光フィルタ５の出力を、第１の偏波制御器１０
１、第１の光遅延器２０１、第２の偏波制御器１０２、
第２の光遅延器２０２、第３の偏波制御器１０３、第３
の光遅延器２０３の順に通す。次に、第３の光遅延器２
０３の出力を偏波保存光分岐器２２で２つに分岐させ、
一方を光受信器８に入力して信号を復調させる。他方を
偏波モード分散モニタ２９に入力し、第１の偏波制御器
１０１、第２の偏波制御器１０２及び第３の偏波制御器
１０３を制御するためのモニタ信号１７を得る。

【００３６】ここで、偏波モード分散モニタ２９は、偏
波保存光分岐器２２で分岐された信号光２の他方を、偏
波分離素子２３で互いに直交する２つの偏波状態に分離
する。次に、分離した２つの信号光を光検出器２４と増
幅器１１で構成されたバランス型光受信器の２つの受光
部にそれぞれ入射し、電気信号に変換して増幅器１１か
ら出力する。次に、増幅器１１の出力を電気フィルタ２
５に入力して５ｋＨｚの復調された低周波信号２０成分
だけを抽出する。この電気フィルタ２５の出力を強度検
出器１３に入力し、低周波信号２０の強度を検出してモ
ニタ信号１７として用いる。制御器３８は、このモニタ
信号１７の強度が常に最小となるように、第１の偏波制
御器１０１、第２の偏波制御器１０２及び第３の偏波制
御器１０３を制御する。この制御方法として、信号光２
の偏波状態に小さい摂動を加えることによってモニタ信
号１７の最小値を探す「山登り法」を用いる。

【００３７】このような構成において、伝送特性を測定
した結果、伝送線路の偏波モード分散の値がほぼ０ｐｓ
から１５０ｐｓまでの範囲で時間的に変化した（平均値
は約５０ｐｓ）が、偏波保存ファイバの偏波モード分散
の最小値を２０ｐｓに設定したので、受信感度劣化を常
に０．５ｄＢ以下に抑えることができた。以上の結果か
ら、本発明の有効性が確認された。

【００３８】この第２の実施の形態では、第１の光遅延
器２０１と第２の光遅延器２０２と第３の光遅延器２０
３の遅延時間差の比を、１：２：４とすることにより、
それぞれの数の和とその数を使用しないことで０から７
までのすべての整数を作ることができる。その結果、図
４の曲線ｄに示すように、伝送線路の偏波モード分散が
０ｐｓ、２０ｐｓ、４０ｐｓ、６０ｐｓ、８０ｐｓ、１
００ｐｓ、１２０ｐｓ及び１４０ｐｓの時に受信感度劣
化が極小となり、受信感度劣化が０．５ｄＢ以内となる
制御可能範囲を１５０ｐｓまで拡大することができる。
ここで、図４は、図３の構成において伝送速度１０Ｇｂ
／ｓで光伝送を行った場合の偏波モード分散の値に対す
る受信感度劣化を表す図である。同図において、曲線ａ
が偏波モード分散補償の制御をしない場合を示し、曲線
ｄが偏波モード分散補償の制御をした場合を示す。

【００３９】この第２の実施の形態では、光遅延器の偏
波モード分散の比を２のべき乗となる比としたので、第
１の実施の形態である３のべき乗となる比を選んだ場合
よりも、光遅延器の個数当たりの制御可能範囲は減少す
るが、打ち消し合うことによる遅延時間差の差を使わな
くてもすべての数をつくれるため、制御の安定性がよく
なることが期待される。

【００４０】次に、この発明の第３の実施の形態につい
て説明する。この発明の第３の実施の形態に係る偏波モ
ード分散補償装置は、ｎ個（ｎは２以上の整数）の光遅
延器の内、ｍ個（ｍは２以上ｎ以下の整数）の光遅延器
の遅延時間差τi（iは１からｍまでの整数）が τi＝ａi・τ0 ただし、 ａi＝１^(i-1) 、 τ0は所定の遅延時間差、の関係を有し、上記の式に基
づいて、ｍ個の光遅延器の遅延時間差τ1〜τmを、基本
となる遅延時間差τ0を１としたとき、 τ1:τ2：τ3：τ4：…：τm＝１：１：１：１：…：１
^(m-1) のように１のべき乗の比となるように設定したものであ
る。すなわち、第３の実施の形態では、ｍ個の光遅延器
の遅延時間差がすべて同一となるように設定される。ま
た、この基本となる遅延時間差τ0は、要求される最小
劣化量で決まるものであり、この実施の形態では許容劣
化量を０．５ｄＢとするため、遅延時間差τ0を２０ｐ
ｓとした。また、光遅延器の個数ｍは、本発明による偏
波モード分散の補償可能範囲が伝送線路の偏波モード分
散の変動範囲より広くなるように設定する。

【００４１】ここでは、偏波モード分散補償器が８個の
場合を例にして説明する。これは、ｎ＝ｍ＝８に相当す
る。図５は、この発明の第３の実施の形態の構成を示す
ブロック図であり、同図において図１と同一符号は同一
部分を示す。図５において、この発明の第３の実施の形
態に係る偏波モード分散補償装置４６は、光送信器１と
光ファイバ３と光アンプ４と光フィルタ５と偏波モード
分散補償装置４６と光受信器８がこの順で接続された光
伝送路に配置されている。ここで、光送信器１と光ファ
イバ３と光アンプ４と光フィルタ５と光受信器８は、第
１の実施の形態と同じであるので、説明を省略する。

【００４２】偏波モード分散補償装置４６は、第１〜第
８の偏波制御器１０１〜１０８と第１〜第８の光遅延器
２０１〜２０８と光分岐器７と偏波モード分散モニタ４
９と制御器４８とから構成され、１つの光入力と１つの
光出力を有している。この場合、第１〜第８の偏波制御
器１０１〜１０８は、それぞれ１つの電気信号入力と１
つの光入力と１つの光出力とを有しており、第１〜第８
の光遅延器２０１〜２０８は、それぞれ１つの光入力と
１つの光出力とを有している。光分岐器７は１つの光入
力と２つの光出力を有しており、偏波モード分散モニタ
４９は１つの光入力と１つの電気信号出力を有してい
る。制御器４８は１つの電気信号入力と８つの電気信号
出力を有している。

【００４３】ここで、偏波制御器と、この偏波制御器の
出力側に接続される光遅延器とによって構成される偏波
モード分散補償器が８個直列に接続され、第１の偏波制
御器１０１の光入力が偏波モード分散補償装置４６の入
力として、光フィルタ５の光出力に接続されている。ま
た、第８の光遅延器２０８の光出力が光分岐器７の光入
力に接続されている。光分岐器７の第１の光出力は、偏
波モード分散補償装置４６の光出力として光受信器８の
光入力に接続されている。また、光分岐器７の第２の光
出力は、偏波モード分散モニタ４９の光入力に接続され
ている。偏波モード分散モニタ４９の電気信号出力は、
制御器４８の電気信号入力に接続されている。制御器４
８の第１の電気信号出力は第１の偏波制御器１０１の電
気信号入力に接続されており、同様に第２〜第８の電気
信号出力が第２〜第８の偏波制御器１０２〜１０８の電
気信号入力に接続されている。

【００４４】この場合、第１〜第８の偏波制御器１０１
〜１０８には、第１の実施の形態で用いた偏波制御器と
同じものが用いられている。第１〜第８の光遅延器２０
１〜２０８には、第１の実施の形態と同じ偏波保存ファ
イバが用いられており、これらの遅延時間差は同一に設
定されている。この場合、各偏波保存ファイバは遅延時
間差が２０ｐｓとなる長さに設定している。この偏波保
存ファイバは１．５ｐｓ／ｍの偏波モード分散を持つた
め、実際に使用した偏波保存ファイバの長さは、それぞ
れ１３．３ｍである。光分岐器７は、第１の実施の形態
と同じであるので、説明を省略する。

【００４５】偏波モード分散モニタ４９は、光検出器１
０と増幅器１１と電気フィルタ２６と強度検出器１３と
から構成されている。この場合、光検出器１０は、１つ
の光入力と１つの電気出力を有しており、増幅器１１と
電気フィルタ２６と強度検出器１３は、それぞれ１つの
電気信号入力と１つの電気信号出力を有している。ここ
で、光検出器１０の光入力が偏波モード分散モニタ４９
の入力として、光分岐器７の第２の光出力に接続されて
いる。また、光検出器１０の電気出力は、増幅器１１の
入力に接続され、増幅器１１の出力は、電気フィルタ２
６の入力に接続されている。電気フィルタ２６の出力
は、強度検出器１３の入力に接続され、強度検出器１３
の出力は、偏波モード分散モニタ４９の出力として制御
器４８の電気信号入力に接続されている。

【００４６】この場合、光検出器１０と増幅器１１と強
度検出器１３は、第１の実施の形態と同じであるので、
説明を省略する。電気フィルタ２６には、２ＧＨｚから
５ＧＨｚまでの周波数成分を通過させるバンドパスフィ
ルタを用いる。制御器４８は、マイクロプロセッサを内
蔵しており、８つの制御信号３０１〜３０８を順次出力
して信号光２の偏波状態に小さい摂動を加え、入力信号
の最大値を探す「山登り法」の制御を行う。

【００４７】次に図５を用いて第３の実施の形態による
偏波モード分散補償装置の動作を説明する。光送信器１
で発生させた１０Ｇｂ／ｓで強度変調された波長１．５
５μｍの信号光２を、偏波モード分散をもった光ファイ
バ３で伝送し、受信端で光アンプ４に入力して増幅す
る。その出力を３ｄＢ光帯域１ｎｍの光フィルタ５に通
すことにより、不要な自然放出光雑音を除去する。この
光フィルタ５の出力を、８個直列に接続された偏波モー
ド分散補償器に通した後、光分岐器７で２つに分岐さ
せ、一方を光受信器８に入力して信号を復調させる。他
方を偏波モード分散モニタ４９に入力し、第１〜第８の
偏波制御器１０１〜１０８を制御するためのモニタ信号
１７を得る。

【００４８】ここで、偏波モード分散モニタ９は、光検
出器１０で受光した信号を増幅器１１で増幅した後、バ
ンドパス特性を持つ電気フィルタ２６で受光した信号の
ベースバンドスペクトル中から２ＧＨｚから５ＧＨｚま
での周波数成分を抽出して強度検出器１３に入力する。
これにより、２ＧＨｚから５ＧＨｚまでの周波数成分の
強度が得られ、これをモニタ信号１７として用いる。制
御器４８は、このモニタ信号１７の強度が常に最大とな
るように、第１〜第８の偏波制御器１０１〜１０８を制
御する。この制御方法として、信号光２の偏波状態に小
さい摂動を加えることによってモニタ信号１７の最大値
を探す「山登り法」を用いる。

【００４９】このような構成において、伝送特性を測定
した結果、伝送線路の偏波モード分散の値がほぼ０ｐｓ
から１５０ｐｓまでの範囲で時間的に変化した（平均値
は約５０ｐｓ）が、偏波保存ファイバの偏波モード分散
の最小値を２０ｐｓに設定したので、受信感度劣化を常
に０．５ｄＢ以下に抑えることができた。以上の結果か
ら、本発明の有効性が確認された。

【００５０】この第３の実施の形態では、第１〜第８の
光遅延器の遅延時間差を同一にすることにより、それぞ
れの数の和とその数を使用しないことで０から８までの
すべての整数を作ることができる。その結果、図６の曲
線ｅに示すように、伝送線路の偏波モード分散が０ｐ
ｓ、２０ｐｓ、４０ｐｓ、６０ｐｓ、８０ｐｓ、１００
ｐｓ、１２０ｐｓ、１４０ｐｓ及び１６０ｐｓの時に受
信感度劣化が極小となり、受信感度劣化を０．５ｄＢ以
内にする制御可能範囲を１７０ｐｓまで拡大することが
できる。ここで、図６は、図５の構成において伝送速度
１０Ｇｂ／ｓで光伝送を行った場合の偏波モード分散の
値に対する受信感度劣化を表す図である。同図におい
て、曲線ａが偏波モード分散補償の制御をしない場合を
示し、曲線ｅが偏波モード分散補償の制御をした場合を
示す。

【００５１】この第３の実施の形態では、各光遅延器２
０１〜２０８の遅延時間差を同一としたので、偏波モー
ド分散の比がすべて１となり、第１の実施の形態である
３のべき乗となる比や第２の実施の形態である２のべき
乗となる比を選んだ場合よりも、光遅延器の個数当たり
の制御可能範囲は減少するが、偏波モード分散補償器を
多段に接続することにより、細かな制御が可能となり高
次の偏波モード分散まで補償できる。この結果、残留す
る劣化量を小さくすることができる。

【００５２】なお、この発明の第１〜第３の実施の形態
では１０Ｇｂ／ｓの信号光を用いたので、基本となる遅
延時間差τ0として２０ｐｓや４０ｐｓを用いたが、ビ
ットレイトを変えると遅延時間差τ0を変える必要があ
る。この場合、１ビットの時間幅をＴとすれば、τ0と
して０よりも大きく０．８Ｔ以下の範囲で選ぶことによ
り、劣化量を所定値以下に抑えることができる。なお、
Ｔはデータ伝送に使用するクロック周波数の逆数でもあ
る。よって、１０Ｇｂ／ｓの場合は１ビットの時間幅は
１００ｐｓとなり、０．８Ｔは遅延時間差τ0の８０ｐ
ｓに相当する。この場合の最大劣化量は約５ｄＢであ
る。したがって、最大劣化量を約５ｄＢ以下に抑えるこ
とができる。ただし、この５ｄＢという値は使用する送
受信器の特性によって変わるものであり、絶対的な値で
はない。

【００５３】以上、この発明の実施の形態について説明
したが、この発明はこれらの構成に限定されるものでは
なく、いろいろな変形が可能である。例えば、信号光２
の波長は通常光通信で使用される１．５５μｍに限定さ
れるものではなく、ほかの波長であってもよい。光ファ
イバ３も限定されるものではなく、いかなる種類、分散
の光ファイバに対しても、この発明は有効である。ま
た、この発明の実施の形態では光遅延器として偏波保存
ファイバを用いたが、これに限定されるものではない。
例えば、偏波分離素子を使って信号光を直交する２偏波
に分離し、分離した信号光間に遅延時間差を与えた後、
偏波多重素子（偏波分離素子と同じ構造）で合波する光
遅延器を用いてもよい。また、この光遅延器において、
可動ミラーなどを使って光路長差を可変にし、偏波モー
ド分散の値を変えられるような構造の可変光遅延器を用
いてもよい。また、光結晶中の複屈折を使って偏波モー
ド分散を発生させる光部品を用いてもよい。

【００５４】また、ビットレイトとして１０Ｇｂ／ｓの
結果について示したが、これに限定されるものではな
く、これより速くても遅くてもよい。もちろん波長分割
多重（ＷＤＭ）光通信にも適用できる。受信感度を向上
させるために光プリアンプ受信を用いたが、ここで使用
する光アンプは光ファイバアンプ以外に、半導体光アン
プ、ラマンアンプ、パラメトリックアンプ等、いかなる
タイプのアンプでも使用可能である。また、光プリアン
プ受信を用いなくても、本発明の動作には関係しない。
光検出器としてｐｉｎフォトダイオード以外に、アバラ
ンシェ・フォトダイオード（ＡＰＤ）など、どのような
構造の光検出器でも使用できる。

【００５５】変復調方式として強度変調・直接検波受信
方式を用いたが、これに限定されるものではなく、変調
方式として周波数変調、位相変調、偏波変調、デュオバ
イナリ変調など、いかなる変調方式でも適用可能であ
る。復調方式も同様で、光干渉計と直接検波を組み合わ
せたものなどいかなる復調方式でも適用可能である。こ
の発明の実施の形態では偏波モード分散補償器を２段、
３段又は８段直列接続した構成の偏波モード分散補償装
置を示したが、これ以下の段数でも、これ以上の段数で
もよいことは当然である。

【００５６】また、偏波制御器と光遅延器を１セットと
してこれらを複数段接続する際の位置関係は、それぞれ
の光遅延器の遅延時間差の大小に関係はなく、順番が反
対になってもよいし、一部だけ順番が入れ替わってもよ
い。また、光遅延器の遅延時間差の比がすべて異なって
いる必要はなく、例えば１：３：１のように同じ遅延時
間差のものが含まれていてもよい。

【００５７】また、この発明の実施の形態では１０Ｇｂ
／ｓの信号光を用いたので、基本となる遅延時間差τ0
として、２０ｐｓや４０ｐｓを用いたが、この値よりも
大きくても小さくてもよく、許容する劣化量によって変
わる。例えば５ｄＢ程度の劣化を許容すれば、τ0は８
０ｐｓ程度に設定することもできる。また、０．５ｄＢ
以下の劣化に抑えたい場合は、τ0を２０ｐｓ以下に設
定するとともに偏波モード分散補償器の段数を多くする
ことによって、小さい劣化量と広い制御可能範囲を両立
することができる。

【００５８】偏波制御器は、ファイバスクイーザ型以外
に、光導波路型、波長板回転型、光ファイバループ回転
型、液晶型など、いかなるタイプの偏波制御器でも使用
できる。また、偏波制御器と光遅延器を、ニオブ酸リチ
ウム基板、石英基板、光半導体基板、有機材料基板など
に集積し、小型化することもできる。偏波制御器の制御
方法として、最大値（又は最小値）制御法である「山登
り法」を用いたが、これに限定されるものではなく、正
弦波信号で偏波状態を微小変調し、同期検波で最適点を
探すような制御方法でも適用可能である。

【００５９】また、この発明の実施の形態では、装置の
小型化のために１つの制御器で複数の偏波制御器を制御
したが、もちろん偏波制御器ごとに１つの制御器を使用
するようにしてもよい。この場合は、制御器ごとに摂動
の周波数を変えるなどの工夫が必要である。また、この
発明の実施の形態では、偏波モード分散モニタとして、
ベースバンドスペクトルの強度を検出する方式と、光Ｆ
Ｍ−ＡＭ変換を用いた方式について述べたが、これに限
定されるものではなく、信号光の偏光度を検出する方法
など、他のいかなるモニタ方式でも用いることができ
る。また、強度検出器は、二乗検波器に限られるもので
はなく強度を検出できるものならばどのような回路形式
でもよい。また、ベースバンドスペクトルの強度に限ら
ず、振幅検出器を用いてベースバンドスペクトルの振幅
を検出し、これを偏波制御に用いることもできる。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、少数の偏波制御器と光遅延器で、偏波モード分散の
補償範囲を効率的に広げることのできる偏波モード分散
補償装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施の形態の構成を示すブロック図で
ある。

【図２】 図１の構成における偏波モード分散の値に対
する受信感度劣化を表す図である。

【図３】 第２の実施の形態の構成を示すブロック図で
ある。

【図４】 図３の構成における偏波モード分散の値に対
する受信感度劣化を表す図である。

【図５】 第３の実施の形態の構成を示すブロック図で
ある。

【図６】 図５の構成における偏波モード分散の値に対
する受信感度劣化を表す図である。

【図７】 従来技術の構成を示すブロック図である。

【図８】 従来技術の偏波モード分散の値に対する受信
感度劣化を表す図である。

【符号の説明】

１，２１…光送信器、２…信号光、３…光ファイバ、４
…光アンプ、５…光フィルタ、６，３６，４６，５６…
偏波モード分散補償装置、７…光分岐器、８…光受信
器、９，２９，４９…偏波モード分散モニタ、１０，２
４…光検出器、１１…増幅器、１２，１４，２５，２６
…電気フィルタ、１３，１５…強度検出器、１６…加算
器、１７…モニタ信号、１８，３８，４８，５８…制御
器、１９…発振器、２０…低周波信号、２２…偏波保存
光分岐器、２３…偏波分離素子、１０１〜１０８…偏波
制御器、２０１〜２０８…光遅延器（偏波保存ファイ
バ）、３０１〜３０８…制御信号。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 信号光が入射されると共に、前記信号光
   の偏波状態を制御することのできる偏波制御器と、 この偏波制御器の出射側に接続されて前記偏波制御器か
   ら出射される前記信号光を通すと共に、前記信号光の直
   交する２偏波間に遅延時間差を生じさせる光遅延器とに
   よって構成される偏波モード分散補償器がｎ個（ｎは２
   以上の整数）直列に接続された偏波モード分散補償器群
   と、 ｎ個目の前記偏波モード分散補償器から出射される前記
   信号光の偏波モード分散が最小となるように前記偏波制
   御器を制御する制御手段とを備えた偏波モード分散補償
   装置であって、 ｎ個の前記光遅延器の内、ｍ個（ｍは２以上ｎ以下の整
   数）の光遅延器間の各遅延時間差が、所定の比例関係を
   有することを特徴とする偏波モード分散補償装置。
2. 【請求項２】 ｎ個（ｎは２以上の整数）の前記光遅延
   器の内、ｍ個（ｍは２以上ｎ以下の整数）の光遅延器の
   遅延時間差τi（iは１からｍまでの整数）が τi＝ａi・τ0 ただし、 ａi＝３^(i-1) τ0は所定の遅延時間差、であることを特徴とする請求
   項１記載の偏波モード分散補償装置。
3. 【請求項３】 ｎ個（ｎは２以上の整数）の前記光遅延
   器の内、ｍ個（ｍは２以上ｎ以下の整数）の光遅延器の
   遅延時間差τi（iは１からｍまでの整数）が τi＝ａi・τ0 ただし、 ａi＝２^(i-1) τ0は所定の遅延時間差、であることを特徴とする請求
   項１記載の偏波モード分散補償装置。
4. 【請求項４】 ｎ個（ｎは２以上の整数）の前記光遅延
   器の内、ｍ個（ｍは２以上ｎ以下の整数）の光遅延器の
   遅延時間差τi（iは１からｍまでの整数）が τi＝ａi・τ0 ただし、 ａi＝１^(i-1) τ0は所定の遅延時間差、であることを特徴とする請求
   項１記載の偏波モード分散補償装置。
5. 【請求項５】 前記所定の遅延時間差τ0が、０よりも
   大きく０．８Ｔ以下の範囲（Ｔは１ビットの時間幅）で
   あることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか
   に記載の偏波モード分散補償装置。