JP3664305B2 - Polarization mode dispersion suppression device - Google Patents
Polarization mode dispersion suppression device Download PDFInfo
- Publication number
- JP3664305B2 JP3664305B2 JP2002102091A JP2002102091A JP3664305B2 JP 3664305 B2 JP3664305 B2 JP 3664305B2 JP 2002102091 A JP2002102091 A JP 2002102091A JP 2002102091 A JP2002102091 A JP 2002102091A JP 3664305 B2 JP3664305 B2 JP 3664305B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polarization
- optical
- input
- polarization component
- mode dispersion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は偏波モード分散抑制装置に関し、光ファイバを伝搬する高速光通信、光交換、光情報処理等の光伝送システムに適用され、特に偏波モード分散を抑制するのに有効な技術である。また本発明は、TE偏波成分とTM偏波成分との光強度差が大きくても、偏波モード分散を効果的に抑制することができるように工夫している。
【0002】
【従来の技術】
IT技術の発展に伴う伝送容量の増加に伴い、光信号のビットレートは2.5Gb/sから10Gb/s、さらには40Gb/sへと増加する傾向にある。ここで問題となるのが偏波モード分散である。図12は偏波モード分散を説明する図であって、1001は光ファイバ、1002は入力光パルス、1003は入力光パルス1002のTEもしくはTM偏波成分、1004は入力光パルス1002のTMもしくはTE偏波成分、1007は出力光パルス、1005は出力光パルス1007のTEもしくはTM偏波成分、1006は出力光パルス1007のTMもしくはTE偏波成分である。
【0003】
一般に光ファイバには偏波モード分散が存在し、光ファイバ中を伝搬する光信号は、偏波面によって、速く進む成分と遅く進む成分に別れて伝搬する。図12において偏波成分1003が速く進む成分であり、出力端において、偏波成分1005となる。一方で偏波成分1004は遅く進む成分であり、出力端では偏波成分1006となり偏波成分1005より遅く到着する。出力光パルス1007は偏波成分1005と偏波成分1006の和となるので、結果として出力光パルス1007の波形がなまる。
【0004】
この偏波モード分散の値としては、例えばファイバ長L(Km)に対し、
0.2×L1/2 (ps)〜2×L1/2 (ps)
程度である。すなわち、最悪の場合100Kmの光ファイバを仮定すると20psの偏波モード分散が生じる。この値は2.5Gb/s(パルス幅400ps)や10Gb/s(パルス幅100ps)ではさほど大きな問題ではないが、40Gb/s(パルス幅25ps)では致命的な波形劣化となり、符号誤り率を大きく劣化させる要因となる。
【0005】
この問題を解決するために、従来では、図13のような構成で偏波モード分散を抑圧してきた。図13において、1101は入力用光ファイバ、1102は入力光パルス、1103は入力光パルス1102のTEもしくはTM偏波成分、1104は入力光パルス1102のTMもしくはTE偏波成分、1105は偏波コントローラ、1106は偏波モード分散のとくに大きい光ファイバで、例えば偏波面保持光ファイバ、1107はTEもしくはTM偏波成分、1108はTMもしくはTE偏波成分、1109は光カプラ、1110は受光器、1111は電気バンドパスフィルタ、1112は偏波コントローラ1105の制御系、1113は出力用光ファイバ、1116は波形整形された光パルス、1114は光パルス1116のTEもしくはTM偏波成分、1115は光パルス1116のTMもしくはTE偏波成分である(参考文献 Geogre Ishikawa, Hiroki Ooi, and Yuichi Akiyama, APCC/OECC '99, pp.424-428 )。
【0006】
図13の構成では、遅延した偏波成分1103が光ファイバ1106の速く進む方向に、先行している偏波成分1104を光ファイバ1106の遅く進む方向に入力するように、偏波コントローラ1105により入力光パルス1102の偏波状態を調整することで、偏波モード分散を抑制する方式である。光ファイバ1106としては偏波モード分散の特に大きい、例えば偏波面保持光ファイバを用いる。偏波面保持光ファイバの偏波モード分散は、例えば1mあたり1ps程度である。
【0007】
上記の参考文献に基づく図13の構成によれば、光信号の一部を光カプラ1109にて分岐した後に受光器1110にて受光し、受光した光を受光器1110にて光/電気変換した電気信号を、伝送速度の半分の帯域の電気バンドパスフィルタ1111を介して制御系1112に送る。制御系1112は、電気信号の強度(つまり受光した光の強度)を最高にするように偏波コントローラ1105を制御することで、偏波モード分散を最小にするように、すなわち偏波成分1114と偏波成分1115の伝搬遅延の差を最小にし、波形整形された光パルス116を得る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図13に示す従来技術には以下のような欠点があった。第1の欠点は光信号のビットレートの制限である。図13の構成はビットレートのちょうど半分の帯域を有する電気バンドパスフィルタ1111を必要とするため、ビットレートを変更することができない。また第2の欠点として、例えば10101010…といった10符号が連続すると、ビットレートの半分の高周波成分が増え、電気のフィードバックに影響を与える問題がある。さらに第3の欠点としてビットレートの半分の速度を有する受光器1110を必要とするため、受光器1110が高価になる問題があった。
【0009】
本発明は、上記の欠点に鑑み、ビットレートを変更することができ、10符号が連続してもフィードバック系に影響を与えず、さらに低速な受光器でも構成が可能な偏波モード分散抑制装置を提供することを目的とする。また、TE偏波成分とTM偏波成分との光強度差が大きくても、偏波モード分散を効果的に抑制することができ偏波モード分散抑制装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決する本発明の構成は、光ファイバを伝搬してきた光信号が入力されると、この光信号のTE偏波成分とTM偏波成分の伝送遅延の差が最小になるように補償することによって偏波モード分散が抑制された光信号を出力する偏波モード分散補償器と、
前記偏波モード分散補償器から出力された偏波モード分散が抑制された光信号が入力され、この光信号の一部を出力すると共に残りの一部を分岐する1入力2出力の光カプラと、
前記1入力2出力の光カプラにて分岐された光信号をTE偏波成分とTM偏波成分に分ける偏波スプリッタと、
前記光信号のTE偏波成分とTM偏波成分が同一の光路長を経て個別に2つの入力ポートに入力され、光信号のTE偏波成分とTM偏波成分による光exOR演算をして演算結果を出力する光exOR回路と、
前記光exOR回路の論理結果出力が「0」となるように前記偏波モード分散補償器による補償を制御する制御系と、を有することを特徴とする。
【0011】
また本発明の構成は、光ファイバを伝搬してきた光信号が入力されると、この光信号のTE偏波成分とTM偏波成分の伝送遅延の差が最小になるように補償することによって偏波モード分散が抑制された光信号を出力する偏波モード分散補償器と、
前記偏波モード分散補償器内から偏波モード分散が抑制されたTE偏波成分の一部を分岐する第1の1入力2出力の光カプラと、
前記偏波モード分散補償器内から偏波モード分散が抑制されたTM偏波成分の一部を分岐する第2の1入力2出力の光カプラと、
第1の1入力2出力の光カプラにて分岐された一方の偏波成分と第2の1入力2出力の光カプラにて分岐された他方の偏波成分とが同一の光路長を経て個別に2つの入力ポートに入力され、光信号の一方の偏波成分と他方の偏波成分による光exOR演算をして演算結果を出力する光exOR回路と、
前記光exOR回路の論理結果出力が「0」となるように前記偏波モード分散補償器による補償を制御する制御系と、を有することを特徴とする。
【0012】
また本発明の構成は、光ファイバを伝搬してきた光信号が入力されこの光信号の偏波状態を制御する偏波コントローラと、前記偏波コントローラから偏波状態が制御された光信号が入力されこの光信号を伝搬させることにより光信号の偏波モード分散を抑制する偏波モード分散制御用光ファイバとで構成された偏波モード分散補償器と、
前記偏波モード分散制御用光ファイバから出力された偏波モード分散が抑制された光信号が入力され、この光信号の一部を出力すると共に残りの一部を分岐する1入力2出力の光カプラと、
前記1入力2出力の光カプラにて分岐された光信号をTE偏波成分とTM偏波成分に分ける偏波スプリッタと、
前記光信号のTE偏波成分とTM偏波成分が同一の光路長を経て個別に2つの入力ポートに入力され、光信号のTE偏波成分とTM偏波成分による光exOR演算をして演算結果を出力する光exOR回路と、
前記光exOR回路の論理結果出力が「0」となるように前記偏波コントローラによる偏波状態を制御する制御系と、を有することを特徴とする。
【0013】
また本発明の構成は、光ファイバを伝搬してきた光信号が入力されこの光信号の偏波状態を制御する偏波コントローラと、前記偏波コントローラから偏波状態が制御された光信号が入力されこの光信号を伝搬させることにより光信号の偏波モード分散を抑制する偏波モード分散制御用光ファイバとで構成された偏波モード分散補償器と、
前記偏波モード分散制御用光ファイバから出力された偏波モード分散が抑制された光信号が入力され、この光信号の一部を出力すると共に残りの一部を分岐する第1の1入力2出力の光カプラと、
前記第1の1入力2出力の光カプラにて分岐された光信号をTE偏波成分とTM偏波成分に分ける第1の偏波スプリッタと、
第1の偏波スプリッタにて分けられた前記光信号のTE偏波成分とTM偏波成分が同一の光路長を経て個別に2つの入力ポートに入力され、光信号のTE偏波成分とTM偏波成分による光exOR演算をして演算結果を出力する第1の光exOR回路と、
前記偏波コントローラと前記偏波モード分散制御用光ファイバとの間に配置され、偏波コントローラから出力された光信号の一部を前記偏波モード分散制御用光ファイバに向けて出力すると共に残りの一部を分岐する第2の1入力2出力の光カプラと、
前記第2の1入力2出力の光カプラにて分岐された光信号をTE偏波成分とTM偏波成分に分ける第2の偏波スプリッタと、
第2の偏波スプリッタにて分けられた前記光信号のTE偏波成分とTM偏波成分が同一の光路長を経て個別に2つの入力ポートに入力され、光信号のTE偏波成分とTM偏波成分による光exOR演算をして演算結果を出力する第2の光exOR回路と、
前記第1の光exOR回路の論理結果出力が「0」となると共に、前記第2の光exOR回路の論理結果出力が「0」とならないように、前記偏波コントローラによる偏波状態を制御する制御系と、を有することを特徴とする。
【0014】
また本発明の構成は、光ファイバを伝搬してきた光信号が入力されこの光信号の偏波状態を制御する偏波コントローラと、前記偏波コントローラから偏波状態が制御された光信号が入力されこの光信号を伝搬させることにより光信号の偏波モード分散を抑制する偏波モード分散制御用光ファイバとで構成された偏波モード分散補償器と、
前記偏波モード分散制御用光ファイバから出力された光信号が入力され、この光信号の一部を出力すると共に残りの一部を分岐する1入力2出力の光カプラと、
前記1入力2出力の光カプラにて分岐された光信号をTE偏波成分とTM偏波成分に分ける偏波スプリッタと、
前記偏波スプリッタから出力されたTE偏波成分とTM偏波成分の内の一方の偏波成分を伝搬する第1の偏波用光導波路と、
第1の偏波用光導波路と同一の光路長を有しており、前記偏波スプリッタから出力されたTE偏波成分とTM偏波成分の内の他方の偏波成分を伝搬する第2の偏波用光導波路と、
第1の偏波用光導波路及び第2の偏波用光導波路を経てTE偏波成分とTM偏波成分が個別に入力され、光信号のTE偏波成分とTM偏波成分による光exOR演算をして演算結果を出力する光exOR回路と、
前記光exOR回路の論理出力が「0」となるように前記偏波コントローラによる偏波状態を制御する制御系とを有する偏波モード分散抑制装置において、
第1の偏波用光導波路及び第2の偏波用光導波路に、入力される光の強度が異なっていても出力する光の強度を一定範囲内の強度にして出力する光レベル調整器をそれぞれ備えたことを特徴とする。
【0015】
また本発明の構成は、前記光レベル調整器は光増幅器を1段もしくは多段に設けて構成されていたり、
第1の偏波用光導波路を経て前記光exOR回路に入力される偏波成分の強度を検出する第1の受光器と、
第2の偏波用光導波路を経て前記光exOR回路に入力される偏波成分の強度を検出する第2の受光器と、
第1の受光器で受光した偏波成分の強度と、第2の受光器で受光した偏波成分の強度とが等しくなるように、前記光レベル調整器のそれぞれの増幅度を制御する制御回路とを更に備えていることを特徴とする。
【0016】
また本発明の構成は、光ファイバを伝搬してきた光信号が入力されこの光信号をTE偏波成分とTM偏波成分に分ける偏波スプリッタと、前記偏波スプリッタにより分岐されたTE偏波成分とTM偏波成分のうちの一方の偏波成分が入力されると共に可変位相遅延線が介装された一方の光導波路と、前記偏波スプリッタにより分岐されたTE偏波成分とTM偏波成分のうちの他方の偏波成分が入力される他方の光導波路と、前記一方の光導波路を伝搬してきた偏波成分と前記他方の光導波路を伝搬してきた偏波成分を合波して出力する光合波器とで構成された偏波モード分散補償器と、
前記一方の光導波路のうち前記可変位相遅延線が介装された位置よりも後段に介装され、一方の偏波成分の一部を前記光合波器に向けて出力すると共に残りの一部を分岐する第1の1入力2出力の光カプラと、
前記他方の光導波路に介装され、他方の偏波成分の一部を前記光合波器に向けて出力すると共に残りの一部を分岐する第2の1入力2出力の光カプラと、
第1の1入力2出力の光カプラにて分岐された一方の偏波成分と第2の1入力2出力の光カプラにて分岐された他方の偏波成分とが同一の光路長を経て個別に2つの入力ポートに入力され、光信号の一方の偏波成分と他方の偏波成分による光exOR演算をして演算結果を出力する光exOR回路と、
前記光exOR回路の論理結果出力が「0」となるように前記可変位相遅延線による位相遅延量を制御する制御系と、を有することを特徴とする。
【0017】
また本発明の構成は、光ファイバを伝搬してきた光信号が入力されこの光信号をTE偏波成分とTM偏波成分に分ける偏波スプリッタと、前記偏波スプリッタにより分岐されたTE偏波成分とTM偏波成分のうちの一方の偏波成分が入力されると共に可変位相遅延線が介装された一方の光導波路と、前記偏波スプリッタにより分岐されたTE偏波成分とTM偏波成分のうちの他方の偏波成分が入力される他方の光導波路と、前記一方の光導波路を伝搬してきた偏波成分と前記他方の光導波路を伝搬してきた偏波成分を合波して出力する光合波器とにより構成された偏波モード分散補償器と、
前記一方の光導波路のうち前記可変位相遅延線が介装された位置よりも後段に介装され、一方の偏波成分の一部を前記光合波器に向けて出力すると共に残りの一部を分岐する第1の1入力2出力の光カプラと、
前記他方の光導波路に介装され、他方の偏波成分の一部を前記光合波器に向けて出力すると共に残りの一部を分岐する第2の1入力2出力の光カプラと、
第1の1入力2出力の光カプラにて分岐された一方の偏波成分と第2の1入力2出力の光カプラにて分岐された他方の偏波成分とが同一の光路長を経て個別に2つの入力ポートに入力され、光信号の一方の偏波成分と他方の偏波成分による光exOR演算をして演算結果を出力する光exOR回路と、
前記光exOR回路の論理結果出力が「0」となるように前記可変位相遅延線による位相遅延量を制御する第1の制御系と、
前記一方の光導波路のうち前記可変位相遅延線が介装された位置よりも前段に介装され、一方の偏波成分の一部を前記光合波器に向けて出力すると共に残りの一部を分岐する第3の1入力2出力の光カプラと、
前記他方の光導波路に介装され、他方の偏波成分の一部を前記光合波器に向けて出力すると共に残りの一部を分岐する第4の1入力2出力の光カプラと、
前記光ファイバと前記偏波スプリッタとの間に介装され、前記光ファイバから出力された光信号の偏波状態を制御してから前記偏波スプリッタに向けて出力する偏波コントローラと、
第3の光カプラにて分岐された偏波成分と第4の光カプラにて分岐された偏波成分の強度の差が最小になるように、前記偏波コントローラによる偏波状態を制御する第2の制御系と、を有することを特徴とする。
【0018】
また本発明の構成は、前記偏波モード分散補償器は、プレーナ光回路型の偏波モード分散補償器であり、
このプレーナ光回路型の偏波モード分散補償器は、
第1の偏波スプリッタと、第1の位相調整領域と、第1の可変カプラと、第2の位相調整領域と、第2の可変カプラと、偏波遅延領域と、第2の偏波スプリッタが順に接続されて形成されており、
第1及び第2の偏波スプリッタは、対称型のマッハ・ツェンダ干渉計の一方の導波路にアモルファスシリコンを備えると共に、他方の導波路にヒータを備えて構成され、
第1及び第2の位相調整領域ならびに第1及び第2の可変カプラは、対称型のマッハ・ツェンダ干渉計の両方の導波路にヒータを備えて構成され、
前記偏波遅延領域は、マッハ・ツェンダ干渉計であって一方の導波路と他方の導波路の長さが異なって構成され、
更に、第1の位相調整領域の一方の導波路のうち、ヒータが備えられている部分よりも入力側の位置に第1の半波長板が介装され、
前記偏波遅延領域の2つの導波路の何れか1つに第2の半波長板が介装されており、
このプレーナ光回路型の偏波モード分散補償器のヒータの発熱量を変化させることにより偏波状態を変化させることができるようになっていることを特徴とする。
【0019】
また本発明の構成は、前記偏波モード分散補償器は、リチウムナイオブレート型の偏波モード分散補償器であり、このリチウムナイオブレート型の偏波モード分散補償器は、
リチウムナイオブレートにより形成された導波路の上に、第1の電圧値の電圧が印加される複数の第1群の櫛型電極と、第2の電圧値の電圧が印加される複数の第2群の櫛形電極とが、交互に配置されると共に、各櫛型電極の間に更にアース電極を配置しており、
光信号のビート長をΛとしたときに、各櫛型電極の相互間の間隔が、入力側から出力側に向かい交互にΛ/4と3Λ/4とになっており、前記櫛形電極に印加する電圧を変化させることにより偏波状態を変化させることができるようになっていることを特徴とする。
【0020】
また本発明の構成は、前記光exOR回路の動作速度が、入力する光信号の伝送速度よりも遅く、「0」または「1」の判定を光信号の平均値で行うことを特徴とする。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【0022】
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る偏波モード分散抑制装置を示す。同図において、101は入力用光ファイバ、102は入力光パルス、103は入力光パルス102のTEもしくはTM偏波成分、104は入力光パルス102のTMもしくはTE偏波成分、105は偏波コントローラ、106は偏波モード分散の特に大きい光ファイバで、例えば偏波面保持光ファイバ、107はTEもしくはTM偏波成分、108はTMもしくはTE偏波成分、109は光カプラ、110は光導波路、111は出力用光ファイバ、112は偏波スプリッタ、113,114は光導波路、115は相互位相変調型の波長変換素子、116は波長変換素子115の光源、117,118は光導波路、119は受光器、120は偏波コントローラ105の制御系、123は波形整形された光パルス、121は光パルス123のTEもしくはTM偏波成分、122は光パルス123のTMもしくはTE偏波成分である。
【0023】
図1に示す第1の実施の形態では、遅延した偏波成分103が光ファイバ106の速く進む方向に、先行している偏波成分104を光ファイバ106の遅く進む方向に入力するように、偏波コントローラ105により入力光パルス102の偏波状態を調整することで、偏波モード分散を抑制する方式である。
【0024】
本実施の形態では、偏波コントローラ105と、偏波モード分散の特に大きい光ファイバ(偏波面保持光ファイバ)106とにより、偏波モード分散補償器を構成している。
【0025】
ここで光信号の一部を光カプラ109で分岐して、その偏波成分を偏波スプリッタ112でさらに分岐する。この結果、光導波路113にはTEもしくはTM偏波成分が、光導波路114にはTMもしくはTE偏波成分が出力される。ここで、光導波路113と光導波路114の光路長を等しくしたうえで波長変換素子115の2つの信号入力ポートに個別に入力する。
【0026】
波長変換素子115は相互位相変調型の波長変換素子であり、入力側の光導波路113,114の双方の光信号レベルが「0」レベルのときには、光源116からの連続光を出力側の光導波路117に出力する。すなわち、このとき出力側の光導波路118の光信号レベルは「0」レベルである。
一方、入力側の光導波路113または光導波路114の光信号レベルのうちのどちらか一方だけが「1」レベルになると、波長変換素子115の原理により、出力側の光導波路118の光信号レベルは「1」レベルとなる。
さらに入力側の光導波路113,114の双方の光信号レベルが「1」レベルのとき、双方が打ち消し合って、出力側の光導波路118の光信号レベルは「0」レベルとなる。
【0027】
これはすなわち光導波路113と光導波路114の光信号レベルが等しいときは、光導波路118の光信号レベルは「0」レベルとなり、光導波路113と光導波路114の光信号レベルが等しくない場合には、光導波路118の光信号レベルは「1」レベルとなるいわゆるexOR(排他的論理和)動作を意味する。
なお光exOR回路として動作する波長変換素子115の動作速度が、入力する光信号の伝送速度よりも遅く、「0」または「1」の判定を光信号の平均値で行うようにしている。もちろん、動作速度の速い波長変換素子を用いてもよい。
【0028】
従って光導波路118の光信号レベルを常に「0」レベルとすることは、光導波路113と光導波路114を伝搬する光信号がまったく等しいことになり、出力用光ファイバ111を伝搬する偏波成分121と偏波成分122との間に位相遅延がないことを意味する。
【0029】
受光器119は受光した光強度に応じた電気信号を出力するので、受光器119から出力される電気信号の強度を最小にするように(つまり受光した光強度を最小にするように)、制御系120にて偏波コントローラ105による入力光パルス102に対する偏波状態を制御することで、偏波モード分散を最小にするように、すなわち偏波成分121と偏波成分122の伝搬遅延の差を最小にするように調整する。このような制御動作をすることにより、波形整形された光パルス123を得ることができる。
【0030】
なお、図2に示すように、光源116を光導波路117に接続して、波長変換素子115において、光パルス(TE偏波成分,TM偏波成分)と、光源116からの光との進行方向が逆方向になるようにしても、図1と同様な動作が行われる。
【0031】
なお、図1及び図2の実施の形態では、以下のような望ましくない状態になる可能性がある。すなわち偏波コントローラ105を制御する際に、偏波成分103を光導波路113に、偏波成分104を光導波路114に分離する望ましい状態Aだけでなく、偏波成分103の半分の光出力パワーと偏波成分104の半分の出力パワーを光導波路113に出力し、残りの偏波成分103,104の半分の光出力パワーを光導波路114に出力した上に、偏波成分103,104の偏波方向を光ファイバ106の偏波モード分散が0になる方向(最も速く進む方向と最も遅く進む方向のちょうど真ん中45度の角度)に合わせてしまう、望ましくない状態Bになる可能性がある。このような不具合を解消するには、次に示す第2の実施の形態を採用すればよい。
【0032】
[第2の実施の形態]
図3は本発明の第2の実施の形態に係る偏波モード分散抑制装置を示す。同図において、201は入力用光ファイバ、202は入力光パルス、203は入力光パルス202のTEもしくはTM偏波成分、204は入力光パルス202のTMもしくはTE偏波成分、205は偏波コントローラ、206は偏波モード分散のとくに大きい光ファイバで、例えば偏波面保持光ファイバ、207はTEもしくはTM偏波成分、208はTMもしくはTE偏波成分、209は光カプラ、210は光導波路、211は出力用光ファイバ、212は偏波スプリッタ、213,214は光導波路、215は相互位相変調型の波長変換素子、216は波長変換素子215の光源、217,218は光導波路、219は受光器、220は偏波コントローラ205の制御系、223は波形整形された光パルス、221は光パルス223のTEもしくはTM偏波成分、222は光パルス223のTMもしくはTE偏波成分である。これらの201〜223は、図1に示すものと同様であり、動作原理も同様である。
【0033】
そして、偏波コントローラ205と、偏波モード分散の特に大きい光ファイバ(偏波面保持光ファイバ)206とにより、偏波モード分散補償器を構成している。
【0034】
第2の実施の形態では、更に、光カプラ224、偏波スプリッタ225、光導波路226,227、相互位相変調型の波長変換素子228、光源229、光導波路230,231、受光器232を具備することで、第1の実施の形態における不具合を解消する。
【0035】
ここで光信号の一部を、偏波コントローラ205と光ファイバ206との間に配置した光カプラ224によって分岐し、偏波スプリッタ225によって、光路長が等しい光導波路226,227に分岐したうえで波長変換素子228に入力する。上述したのと同様に波長変換素子228はexOR回路として動作する。
【0036】
ここで望ましい状態Aのときには、受光器232においては偏波成分203,204の光信号レベルは等しくなく、受光器219においては偏波成分203,204の光信号レベルは等しい。すなわち、受光器219を最小に調整したときに、受光器232が最小でなければ、状態Aであることがわかる。一方、望ましくない状態Bでは、受光器219を最小にしたとき、受光器232も同様に最小になってしまう。この状態は望ましくない状態であるので、制御器220により偏波コントローラ205による入力光パルス202に対する偏波状態を更に調整し、状態Aになるように調整する。
【0037】
なお、図3において、光源216を光導波路217に接続したり、光源229を光導波路230に接続するようにしてもよい。
【0038】
ところで、図1〜図3に示す第1及び第2の実施の形態では、以下のような望ましくない状態になる可能性がある。すなわち、入力用光ファイバ101(201)に入力されるTE偏波成分とTM偏波成分の光強度が等しい、もしくは光強度差が小さい(例えば5dB程度)場合にはexOR動作が正常動作し、偏波モード分散の抑制を行うことができるが、光強度差が5dB以上になると光強度が強い方の偏波成分のみ引きずられ、exOR回路(波長変換素子115(215))が正常動作しない可能性がある。
【0039】
実際の光伝送路においては、両偏波成分の強度差は大きく、時として20dBにも達することがある。このときには、図1〜図3に示す第1及び第2の実施の形態にかかる偏波モード分散抑制装置では、偏波モード分散を抑制することはできない。このようにTE/TM偏波成分の強度差が大きい場合には、次に示す第3の実施の形態を採用すればよい。
【0040】
[第3の実施の形態]
図4は本発明の第3の実施の形態にかかる偏波モード分散抑制装置を示す。同図において、301は入力用光ファイバ、302は入力光パルス、303は入力光パルス302のTEもしくはTM偏波成分、304は入力光パルス302のTMもしくはTE偏波成分、305は偏波コントローラ、306は偏波モード分散の特に大きい光ファイバで、例えば偏波面保持光ファイバ、307はTEもしくはTM偏波成分、308はTMもしくはTE偏波成分、309は1入力2出力の光カプラ、310は光導波路、311は出力用光ファイバ、312は偏波スプリッタ、313,314は偏波用光導波路、315は相互位相変調型の波長変換素子、316は波長変換素子315の光源、317,318は光導波路、319は平均出力のみを検知する受光器、320は偏波コントローラ305の制御系、323は波形整形された光パルス、321は光パルス323のTEもしくはTM偏波成分、322は光パルス323のTMもしくはTE偏波成分である。
【0041】
更に、光導波路313に備えた(介装した)光レベル調整器324と、光導波路314に備えた(介装した)光レベル調整器325とを有する。光レベル調整器324,325は、入力される光の強度が異なっていても、出力する光の強度を一定範囲内の強度にして出力する機能を有している。その具体的特性は、図5を参照して後述する。
【0042】
そして、偏波コントローラ305と、偏波モード分散の特に大きい光ファイバ(偏波面保持光ファイバ)306とにより、偏波モード分散補償器を構成している。
【0043】
図4に示す偏波モード分散抑制装置では、遅延した偏波成分303が偏波面保持光ファイバ306の速く進む方向に、先行している偏波成分304が偏波面保持光ファイバ306の遅く進む方向に入力するように、制御系320にて偏波コントローラ305を制御することにより、入力光パルス302の偏波状態を調整して、偏波モード分散を抑制している。
【0044】
ここで光信号の一部を光カプラ309で分岐して、その偏波成分を偏波スプリッタ312でさらに分岐する。この結果、偏波用光導波路313にはTEもしくはTM偏波成分が、偏波用光導波路314にはTMもしくはTE偏波成分が出力される。ここで、偏波用光導波路313と偏波用光導波路314の光路長を等しくしたうえで、波長変換素子315の信号入力ポートに、TE偏波成分とTM偏波成分が個別に入力する。
【0045】
波長変換素子315は相互位相変調型の波長変換素子であり、偏波用光導波路313,314の双方の光強度が「0」レベルのときには光源316からの連続光を光導波路317に出力する。すなわち、このとき出力側の光導波路318は「0」レベルである。
一方、偏波用光導波路313または偏波用光導波路314の光強度のうちのどちらか一方だけが「1」レベルになると、波長変換素子315の原理により出力側の光導波路318の光強度は「1」レベルとなる。
さらに偏波用光導波路313,314の双方の光強度が「1」レベルのとき、双方が打ち消し合って、出力側の光導波路318の光強度は「0」レベルとなる。
【0046】
光レベル調整器324を通過して波長変換素子315に入力される偏波成分の光強度と、光レベル調整器325を通過して波長変換素子315に入力される偏波成分の光強度は、一定範囲内の強度になっており、ほぼ一定である。
【0047】
したがって、偏波スプリッタ312にて分岐して、偏波用光導波路313,314に入力したTE偏波成分とTM偏波成分の光強度差が大きい場合であっても、光レベル調整器324を通過して波長変換素子315に入力される偏波成分の光強度と、光レベル調整器325を通過して波長変換素子315に入力される偏波成分の光強度は、ほぼ等しくなるため、
▲1▼偏波用光導波路313に入力された偏波成分と、偏波用光導波路314に入力された偏波成分との入力タイミングが等しいときには、光導波路318の光強度は「0」レベルとなり、
▲2▼偏波用光導波路313に入力された偏波成分と、偏波用光導波路314に入力された偏波成分との入力タイミングが等しくないときには、光導波路318の光強度は「1」レベルとなる。
つまり、偏波スプリッタ312にて分岐して偏波用光導波路313,314に入力したTE偏波成分とTM偏波成分の光強度に大きな差があった場合でも、波長変換素子315における、exOR動作を確保することができる。
【0048】
受光器319は受光した光強度に応じた電気信号を出力するので、受光器319から出力される電気信号の強度を最小にするように(つまり受光した光強度を最小にするように)、制御系320にて偏波コントローラ305による入力光パルス302に対する偏波状態を制御することで、偏波モード分散を最小にするように、すなわち偏波成分321と偏波成分322の伝搬遅延の差を最小にするように調節する。このような制御動作をすることにより、波形成形された光パルス323を得ることができる。しかも、偏波成分303と偏波成分304の光強度差が大きくても、exOR動作を確保することができるので、波形成形された光パルス323を得ることができる。
【0049】
なお、図4において、光源316を光導波路317に接続するようにしてもよい。
【0050】
[光レベル調整器の特性]
図5は、第3の実施の形態における光レベル調整器324,325の特性を示す特性図であって、具体的には増幅度20dB、飽和出力3dBmの半導体光増幅器の光入力に対する光出力を図示したものである。同図により、−20dBmを越えるいかなる光強度に対しても、出力強度は0〜+3dBmの範囲に収まる。すなわち例えば、入力される光強度が−20dBmと0dBmのように20dBを越える光強度差が存在しても、光レベル調整の結果、出力する光強度を0〜+3dBmと3dBの範囲に収めることができる。
【0051】
なお通常、半導体光増幅器をこのように光レベル調整器として用いると信号のパターンによって増幅度が変化するいわゆるパターン効果による波形歪みが問題となるが、本発明においては受光器319における平均出力のみを検知するため、波形が歪んでも問題にならない。
【0052】
なお、半導体光増幅器1段で増幅度20dBの達成が困難な場合には、半導体光増幅器を2段、3段とカスケード接続しても構わない。
また、入力される光の強度が低い光伝送システムに用いる場合には、増幅度が高い光増幅器を採用し、入力される光の強度が高い光伝送システムに用いる場合には、増幅度が低い光増幅器を採用する。
また、半導体光増幅器の代わりに、光ファイバアンプ等を用いて光レベル調整器を構成しても良い。
【0053】
[第4の実施の形態]
図6は本発明の第4の実施の形態にかかる偏波モード分散抑制装置を示す。この実施の形態では、図4に示す第3の実施の形態にかかる偏波モード分散抑制装置に、更に、受光器326,327と、制御回路328と、フィードバック回路329,330を付加した構成となっている。
【0054】
受光器326には、光レベル調整器324を通過して波長変換素子315に入力される偏波成分が入力され、受光器326は、この偏波成分の強度に応じた電気信号を出力する。また、受光器327には、光レベル調整器325を通過して波長変換素子315に入力される偏波成分が入力され、受光器327は、この偏波成分の強度に応じた電気信号を出力する。制御回路328は、受光器326及び受光器327からの電気信号を監視することにより、偏波用光導波路313を介して波長変換素子315に入力される偏波光の強度、及び、偏波用光導波路314を介して波長変換素子315に入力される偏波光の強度をモニタすることができる。
【0055】
そして、制御回路328は、両偏波光の強度の差が最小になるように、フィードバック回路329,330を介して、光レベル調整器324,325の増幅度を個別に調整している。つまり、光強度が弱いときには光レベル調整器324,325の電流を増加することで増幅度を上げ、光強度が強いときには光レベル調整器324,325の電流を減少することで増幅度を下げる。このような光強度調整制御によって、偏波用光導波路313を介して波長変換素子315に入力される偏波光の強度と、偏波用光導波路314を介して波長変換素子315に入力される偏波光の強度を、より厳密に一致させることができ、更に確実に偏波モード分散の制御が可能になる。
【0056】
[第5の実施の形態]
図7は本発明の第5の実施の形態に係る偏波モード分散抑制装置を示す。図7において、401は入力用光ファイバ、402は入力光パルス、403は入力光パルス402のTEもしくはTM偏波成分、404は入力光パルス402のTMもしくはTE偏波成分、405は偏波スプリッタ、406,407は光導波路、408は光導波路406に介装された可変位相遅延線、409は光合波器、411,412は光カプラ、413は相互位相変調型の波長変換素子、414は波長変換素子413の光源、415,416は光導波路、417は受光器、418は可変位相遅延線408の制御系、419は出力用光ファイバ、422は波形整形された光パルス、420は光パルス422のTEもしくはTM偏波成分、421は光パルス422のTMもしくはTE偏波成分である。
【0057】
本実施の形態では、偏波スプリッタ405と、光導波路406,407と、可変位相遅延線408と光合波器409とにより、偏波モード分散補償器を構成している。
【0058】
図7に示す第5の実施の形態では、入力光パルス402を偏波スプリッタ405にて分岐することにより、遅延した(もしくは先行した)偏波成分403を光導波路406に、偏波成分404を光導波路407に分岐すると共に、遅延した(もしくは先行した)偏波成分403の光路長を短く(もしくは長く)するよう可変位相遅延線408を調整することで、偏波モード分散を抑制する方式である。
【0059】
ここで光カプラ411,412によって一部の光信号を分岐し、同一光路長の光導波路を経て波長変換素子413に入力する。前述のように波長変換素子413はexOR回路として動作するので、光導波路416の出力値を最小にするように制御系418にて可変位相遅延線408による位相遅延量を制御することで、偏波モード分散を最小にするように、すなわち偏波成分420と偏波成分421の伝搬遅延の差を最小にし、波形整形された光パルス422を得る。
【0060】
なお、図8に示すように、光源414を光導波路415に接続して、波長変換素子413において、光パルス(TE偏波成分,TM偏波成分)と、光源414からの光との進行方向が逆方向になるようにしても、図7と同様な動作が行われる。
【0061】
しかしながら、図7及び図8に示す第5の実施の形態では、偏波成分403が光導波路406に、偏波成分404が光導波路407にうまく分岐するような偏波状態にあるとは限らないという不具合がある。このような不具合を解消するには、次に示す第6の実施の形態を採用すればよい。
【0062】
[第6の実施の形態]
図9は本発明の第6の実施の形態に係る偏波モード分散抑制装置を示す。図6において、401は入力用光ファイバ、402は入力光パルス、403は入力光パルス402のTEもしくはTM偏波成分、404は入力光パルス402のTMもしくはTE偏波成分、405は偏波スプリッタ、406,407は光導波路、408は光導波路406に介装された可変位相遅延線、409は光合波器、411,412は光カプラ、413は相互位相変調型の波長変換素子、414は波長変換素子413の光源、415,416は光導波路、417は受光器、418は可変位相遅延線408の制御系、419は出力用光ファイバ、422は波形整形された光パルス、420は光パルス422のTEもしくはTM偏波成分、421は光パルス422のTMもしくはTE偏波成分である。これらの401〜422は、図8に示すものと同様であり、動作原理も同様である。
【0063】
そして、本実施の形態では、偏波スプリッタ405と、光導波路406,407と、可変位相遅延線408と光合波器409とにより、偏波モード分散補償器を構成している。
【0064】
第6の実施の形態では、更に、光カプラ423,424、受光器425,426、偏波コントローラ427、制御系428を具備することで、第5の実施の形態における不具合を解消する。すなわち、光導波路406,407を伝搬する光信号の一部を光カプラ423,424にて分岐し、分岐した光信号の強度を受光器425,426で測定し、その強度の差が最小になるように、制御系428にて偏波コントローラ427による入力光パルス402に対する偏波状態を制御することで、偏波成分403が光導波路406に、偏波成分404が光導波路407にうまく分岐するような偏波状態にすることができる。
【0065】
なお、図9において、光源416を光導波路415に接続するようにしてもよい。
【0066】
本発明で特筆すべきことは、図1〜図9における位相変調型波長変換素子115,215,228,315,413がいずれも入力信号に追従しなくてもいい点である。すなわち、exOR動作が1ビット1ビットに追従する必要はなく、平均値として検出できればよい。同様のことは受光器119,219,232,319,326,327,417,425,426にも言える。すなわち本発明の構成はいずれも光信号の平均出力パワーで動作するので、ビットレートに依存しない。また1010信号が連続しても、フィードバック系に影響を与えない。さらには安価な低速な受光器を使うことができる。
【0067】
〔偏波モード分散補償器の他の例〕
上述した実施の形態では、偏波モード分散補償器として、
(イ)偏波コントローラ(偏波ローテータ)と、偏波モード分散の特に大きい光ファイバ(例えば偏波面保持光ファイバ)との組合せ(図1〜図4,図6参照)や、
(ロ)偏波スプリッタと、2本の光導波路と、一方の光導波路に介装した可変位相遅延線と、光合波器との組合せ(図7〜図9)を採用しているが、
偏波モード分散補償器としては他の種類の物も採用することができる。以下に他の偏波モード分散補償器を説明する。
【0068】
〔PLC(プレーナ光波回路)を使った偏波モード分散補償器〕
PLC(シリコン基板上の石英系導波路:プレーナ光波回路)を使った偏波モード分散補償器を、図10を参照して説明する。このタイプの偏波モード分散補償器は、T.Saida et al.,"planar Lightwave Circuit Polarization Mode Compensator",ECOC’2001,Amsterdamに開示されており、2つの偏波スプリッタ501,502と、2つの半波長板503,504と、2つの位相調整領域505,506と、2つの可変カプラ507,508と、1つの偏波遅延領域509とにより構成されている。つまり、第1の偏波スプリッタ501と、第1の位相調整領域505と、第1の可変カプラ507と、第2の位相調整領域506と、第2の可変カプラ508と、偏波遅延領域509と、第2の偏波スプリッタ502がこの順に直列的に接続されて構成されている。
【0069】
偏波スプリッタ501,502は対称型のマッハ・ツェンダ干渉計の一方の導波路にアモルファスシリコンAS1,AS2を、他方の導波路にヒータH1,H2を備えて構成されたものであり、TE・TM偏波を分離または結合する。
【0070】
可変カプラ507,508も同じく対称型のマッハ・ツェンダ干渉計の構造をとり、両方の導波路に備えたヒータH7−1,H7−2,H8−1,H8−2に加える電力を調整することで、光信号の分岐比を変化させることができる。
【0071】
位相調整領域505,506も同じく対称型のマッハ・ツェンダ干渉計の構造をとり、各導波路にヒータH5−1,H5−2,H6−1,H6−2を備えており、光信号の位相を変化させる。
【0072】
半波長板503は、位相調整領域505の下側の導波路のうち、ヒータH5−1よりも入力側の位置に介装されており、半波長板504は、偏波遅延領域509の短い方の導波路に介装されている。半波長板503,504はTE偏波をTM偏波に、TM偏波をTE偏波へと逆転する機能を持つ。
【0073】
偏波遅延領域509は2つの長さの異なる導波路からなり、両者を伝搬する光信号の伝搬遅延の差は20psに設定されている。
【0074】
図10に示す偏波モード分散補償器は、以下のように動作する。入力された光信号は第1の偏波スプリッタ501によってTE偏波とTM偏波に分離される。さらにTM偏波は半波長板503によってTE偏波に変換される。すなわち、入力信号はTE偏波成分と、TM偏波成分(但し偏光はTE偏波)に分離される。
【0075】
このTE偏波成分とTM偏波成分を、2つの位相調整領域505,506と2つの可変カプラ507,508に導波させる。ここで、各ヒータH5−1,H5−2,H6−1,H6−2,H7−1,H7−2,H8−1,H8−2に加える電力を調整し(この結果、発熱量を調整し)、位相調整領域505,506の位相と可変カプラ507,508の分岐比を変化させることで、TE偏波成分とTM偏波成分(ただし偏光はTE成分)の比を自由に変化させることができる(これは、上記(イ)のタイプの偏波モード分散補償器において、偏波コントローラを調整することで、TE偏波成分とTM偏波成分の比を変化させることに対応する)。
【0076】
その後、TE偏波成分は偏波遅延領域509の長い方の導波路に、TM偏波成分(偏光はTE偏波)は短い方の導波路に入力される。導波路の伝搬時間の差は20psであるので、TE偏波成分が20ps遅れることになる(これは上記(イ)のタイプの偏波モード分散補償器において、偏波面保持光ファイバを用いて一方の偏波成分を他方の偏波成分に比べて遅延させることに対応する)。
【0077】
なお、TM偏波成分(TE偏光)は半波長板504によって再びTM偏波に戻され、TE偏波成分とTM偏波成分を偏波スプリッタ502によって結合して出力する。
【0078】
本構成は基本的に、偏波コントローラ(偏波ローテータ)と偏波面保持光ファイバによって偏波モード分散を補償する、上記(イ)のタイプの偏波モード分散補償器と等しい。即ち、位相調整領域505と可変カプラ507が偏波コントローラに、偏波遅延領域509が偏波面保持光ファイバに相当する。
【0079】
〔LNを使った偏波モード分散補償器〕
LN(リチウムナイオブレート、LiNbO3)を使った偏波モード分散補償器を、図11を参照して説明する。このタイプの偏波モード分散補償器は、R.Noe et al .,"Integrated optical LiNbO3 distributed polarization mode dispersion compensator in 20 Gb/s transmission system"Electronics Letters,vol.35,no.8,pp.652-654,1999に開示されており、光信号が伝搬する光導波路600の上に、電圧V1を印加する櫛型電極601a,601bと、0Vのアース電極602と、電圧V2を印加する櫛型電極603a,603bを順に配置したものである。つまり、櫛型電極603a,601a,603b, 601bがこの順に配列され、これら櫛型電極603a,601a,603b,601bの間(櫛型電極の相互間および各櫛の間)にアース電極602が配置されている。
【0080】
光信号のビート長をΛとしたとき、櫛型電極間の間隔を、図11のようにΛ/4と3Λ/4となるようにする。LN基板としてはX軸方向にカットし、Y軸方向に光信号が伝搬するものを利用する。V1,V2に±69Vの電圧を印加することで、光信号の偏波を±45度回転することができる。LN導波路には0.26ps/mmの偏波モード分散があるので、光信号を回転することで光信号の偏波モード分散をわずかに変えることができる。Noe らは、Λ/4と3Λ/4の間隔を持つ櫛型電極2つを1組として、73組を縦列接続することによって43psの偏波モード分散補償に成功している。挿入損は約7dBである。
【0081】
なお、上述した他にも、偏波モード分散補償器は各種存在するが、これらの偏波モード分散補償器を組み込んで、本発明の偏波モード分散抑制装置を構成することができる。
【0082】
例えば図1における偏波コントローラ105と光ファイバ106による偏波モード分散補償器の代わりに、上述した各種の偏波モード分散補償器を採用することにより、本発明の偏波モード分散抑制装置を構成することができる。
また例えば図7における偏波スプリッタ405と、光導波路406,407と、可変位相遅延線408と、光合波器409とによる偏波モード分散補償器の代わりに、上述した各種の偏波モード分散補償器を採用することにより、本発明の偏波モード分散抑制装置を構成することができる。
【0083】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ビットレートを変更することができ、10符号が連続してもフィードバック系に影響を与えず、さらに低速な受光器でも構成が可能な偏波モード分散抑制装置を提供することができる。
【0084】
また、本発明によれば、TE偏波成分とTM偏波成分との強度差が大きい場合にもexOR回路が正常に動作し、偏波モード分散を抑制することが可能な偏波モード分散抑制装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る偏波モード分散抑制装置を示す構成図。
【図2】本発明の第1の実施の形態に係る偏波モード分散抑制装置の変形例を示す構成図。
【図3】本発明の第2の実施の形態に係る偏波モード分散抑制装置を示す構成図。
【図4】本発明の第3の実施の形態に係る偏波モード分散抑制装置を示す構成図。
【図5】第3の実施の形態における光レベル調整器の特性を示す特性図
【図6】本発明の第4の実施の形態に係る偏波モード分散抑制装置を示す構成図。
【図7】本発明の第5の実施の形態に係る偏波モード分散抑制装置を示す構成図。
【図8】本発明の第5の実施の形態に係る偏波モード分散抑制装置の変形例を示す構成図。
【図9】本発明の第6の実施の形態に係る偏波モード分散抑制装置を示す構成図。
【図10】PLCを使った偏波モード分散補償器を示す構成図。
【図11】LNを使った偏波モード分散補償器を示す構成図。
【図12】偏波モード分散を説明する説明図。
【図13】従来の偏波モード分散抑制装置を示す構成図。
【符号の説明】
101は入力用光ファイバ、
102は入力光パルス、
103,104は偏波成分、
105は偏波コントローラ、
106は偏波モード分散のとくに大きい光ファイバで、例えば偏波面保持光ファイバ、
107,108は偏波成分、
109は光カプラ、
110は光導波路、
111は出力用光ファイバ、
112は偏波スプリッタ、
113,114は光導波路、
115は相互位相変調型の波長変換素子、
116は光源、
117,118は光導波路、
119は受光器、
120は制御系、
121,122は偏波成分、
123は波形整形された光パルス、
201は入力用光ファイバ、
202は入力光パルス、
203,204は偏波成分、
205は偏波コントローラ、
206は偏波モード分散のとくに大きい光ファイバで、例えば偏波面保持光ファイバ、
207,208は偏波成分、
209は光カプラ、
210は光導波路、
211は出力用光ファイバ、
212は偏波スプリッタ、
213,214は光導波路、
215は相互位相変調型の波長変換素子、
216は光源、
217,218は光導波路、
219は受光器、
220は制御系、
221,222は偏波成分、
223は波形整形された光パルス、
224は光カプラ、
225は偏波スプリッタ、
226,227は光導波路、
228は相互位相変調型の波長変換素子、
229は光源、
230,231は光導波路、
232は受光器、
301は入力用光ファイバ、
302は入力光パルス、
303,304は偏波成分、
305は偏波スプリッタ、
306は偏波面保持光ファイバ、
307,308は偏波成分、
309は光カプラ、
310は光導波路、
311は出力用光ファイバ、
312は偏波スプリッタ、
313,314は偏波用光導波路、
315は波長変換素子、
316は光源、
317,308は光導波路、
319は受光器、
320は制御系、
321,322は偏波成分、
323は波形整形された光パルス、
324,325は光レベル調整器、
326,327は受光器、
328は制御回路、
329,330はフィードバック回路、
401は入力用光ファイバ、
402は入力光パルス、
403,404は偏波成分、
405は偏波スプリッタ、
406,407は光導波路、
408は可変位相遅延線、
409は光合波器、
411,412は光カプラ、
413は相互位相変調型の波長変換素子、
414は光源、
415,416は光導波路、
417は受光器、
418は制御系、
419は出力用光ファイバ、
420,421は偏波成分、
422は波形整形された光パルス、
423,424は光カプラ、
425,426は受光器、
427は偏波コントローラ、
428は制御系、
501,502は偏波スプリッタ、
503,504は半波長板、
505,506は位相調整領域、
507,508は可変カプラ、
509は偏波遅延領域、
601a,601b,,603a,603bは櫛型電極、
602a〜602dはアース電極、
1001は光ファイバ、
1002は入力光パルス、
1003,1004,1005,1006は偏波成分、
1007は光パルスである。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a polarization mode dispersion suppressing device, and is applied to an optical transmission system such as high-speed optical communication, optical switching, and optical information processing propagating through an optical fiber, and is particularly effective for suppressing polarization mode dispersion. . Further, the present invention is devised so that the polarization mode dispersion can be effectively suppressed even if the difference in light intensity between the TE polarization component and the TM polarization component is large.
[0002]
[Prior art]
As the transmission capacity increases with the development of IT technology, the bit rate of optical signals tends to increase from 2.5 Gb / s to 10 Gb / s, and further to 40 Gb / s. The problem here is polarization mode dispersion. FIG. 12 is a diagram illustrating polarization mode dispersion, where 1001 is an optical fiber, 1002 is an input optical pulse, 1003 is a TE or TM polarization component of the input
[0003]
In general, polarization mode dispersion exists in an optical fiber, and an optical signal propagating through the optical fiber propagates into a component that advances fast and a component that advances slowly depending on the plane of polarization. In FIG. 12, the
[0004]
As the polarization mode dispersion value, for example, for the fiber length L (Km),
0.2 × L 1/2 (Ps) ~ 2 × L 1/2 (Ps)
Degree. That is, assuming a 100 km optical fiber in the worst case, polarization mode dispersion of 20 ps occurs. This value is not a big problem at 2.5 Gb / s (pulse width 400 ps) or 10 Gb / s (
[0005]
In order to solve this problem, conventionally, polarization mode dispersion has been suppressed with the configuration shown in FIG. In FIG. 13, 1101 is an input optical fiber, 1102 is an input optical pulse, 1103 is a TE or TM polarization component of the input
[0006]
In the configuration of FIG. 13, the
[0007]
According to the configuration of FIG. 13 based on the above-mentioned reference, a part of the optical signal is branched by the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the prior art shown in FIG. 13 has the following drawbacks. The first drawback is a limitation on the bit rate of the optical signal. Since the configuration of FIG. 13 requires an electric bandpass filter 1111 having a band that is exactly half the bit rate, the bit rate cannot be changed. Further, as a second drawback, when 10 codes such as 10101010... Continue, a high-frequency component that is half the bit rate increases, which affects electric feedback. Further, as a third drawback, since the light receiver 1110 having a half speed of the bit rate is required, the light receiver 1110 becomes expensive.
[0009]
In view of the above-described drawbacks, the present invention can change the bit rate, does not affect the feedback system even if 10 codes are continuous, and can also be configured with a low-speed light receiver. The purpose is to provide. It is another object of the present invention to provide a polarization mode dispersion suppressing device that can effectively suppress polarization mode dispersion even if the difference in light intensity between the TE polarization component and the TM polarization component is large.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The configuration of the present invention that solves the above problem is such that when an optical signal propagating through an optical fiber is input, the difference in transmission delay between the TE polarization component and the TM polarization component of the optical signal is minimized. A polarization mode dispersion compensator that outputs an optical signal in which polarization mode dispersion is suppressed by compensation;
A 1-input 2-output optical coupler that receives an optical signal with suppressed polarization mode dispersion output from the polarization mode dispersion compensator, outputs a part of the optical signal and branches the other part; ,
A polarization splitter that divides an optical signal branched by the 1-input 2-output optical coupler into a TE polarization component and a TM polarization component;
The TE polarization component and TM polarization component of the optical signal are individually input to two input ports via the same optical path length, and are calculated by performing an optical exOR operation using the TE polarization component and TM polarization component of the optical signal. An optical exOR circuit that outputs the result;
And a control system for controlling compensation by the polarization mode dispersion compensator so that a logical result output of the optical exOR circuit becomes “0”.
[0011]
In addition, the configuration of the present invention compensates for an optical signal propagating through an optical fiber by compensating so that a difference in transmission delay between the TE polarization component and the TM polarization component of the optical signal is minimized. A polarization mode dispersion compensator that outputs an optical signal with suppressed wave mode dispersion;
A first 1-input 2-output optical coupler for branching a part of the TE polarization component in which polarization mode dispersion is suppressed from within the polarization mode dispersion compensator;
A second 1-input 2-output optical coupler for branching a part of the TM polarization component whose polarization mode dispersion is suppressed from within the polarization mode dispersion compensator;
One polarization component branched by the first 1-input 2-output optical coupler and the other polarization component branched by the second 1-input 2-output optical coupler individually through the same optical path length And an optical exOR circuit that performs an optical exOR operation on one polarization component and the other polarization component of the optical signal and outputs a calculation result,
And a control system for controlling compensation by the polarization mode dispersion compensator so that a logical result output of the optical exOR circuit becomes “0”.
[0012]
In the configuration of the present invention, an optical signal propagating through an optical fiber is input and a polarization controller that controls the polarization state of the optical signal, and an optical signal whose polarization state is controlled by the polarization controller are input. A polarization mode dispersion compensator configured with a polarization mode dispersion control optical fiber that suppresses polarization mode dispersion of the optical signal by propagating the optical signal;
1-input 2-output light that is input from the polarization mode dispersion controlling optical fiber and whose polarization mode dispersion is suppressed, outputs a part of the optical signal and branches the remaining part. A coupler,
A polarization splitter that divides an optical signal branched by the 1-input 2-output optical coupler into a TE polarization component and a TM polarization component;
The TE polarization component and TM polarization component of the optical signal are individually input to two input ports via the same optical path length, and are calculated by performing an optical exOR operation using the TE polarization component and TM polarization component of the optical signal. An optical exOR circuit that outputs the result;
And a control system for controlling a polarization state by the polarization controller so that a logical result output of the optical exOR circuit becomes “0”.
[0013]
In the configuration of the present invention, an optical signal propagating through an optical fiber is input and a polarization controller that controls the polarization state of the optical signal, and an optical signal whose polarization state is controlled by the polarization controller are input. A polarization mode dispersion compensator configured with a polarization mode dispersion control optical fiber that suppresses polarization mode dispersion of the optical signal by propagating the optical signal;
A first input 1 that receives an optical signal with suppressed polarization mode dispersion output from the polarization mode dispersion controlling optical fiber, outputs a part of the optical signal, and branches the remaining part. An output optical coupler;
A first polarization splitter that splits an optical signal branched by the first 1-input 2-output optical coupler into a TE polarization component and a TM polarization component;
The TE polarization component and TM polarization component of the optical signal divided by the first polarization splitter are individually input to two input ports through the same optical path length, and the TE polarization component and TM of the optical signal are input. A first optical exOR circuit that performs an optical exOR operation on the polarization component and outputs a calculation result;
A portion of the optical signal that is arranged between the polarization controller and the polarization mode dispersion control optical fiber and that is output from the polarization controller is output toward the polarization mode dispersion control optical fiber and the rest A second 1-input 2-output optical coupler that branches a portion of
A second polarization splitter for dividing the optical signal branched by the second 1-input 2-output optical coupler into a TE polarization component and a TM polarization component;
The TE polarization component and the TM polarization component of the optical signal divided by the second polarization splitter are individually input to the two input ports through the same optical path length, and the TE polarization component of the optical signal and TM A second optical exOR circuit that performs an optical exOR operation on the polarization component and outputs a calculation result;
The polarization state is controlled by the polarization controller so that the logical result output of the first optical exOR circuit becomes “0” and the logical result output of the second optical exOR circuit does not become “0”. And a control system.
[0014]
In the configuration of the present invention, an optical signal propagating through an optical fiber is input and a polarization controller that controls the polarization state of the optical signal, and an optical signal whose polarization state is controlled by the polarization controller are input. A polarization mode dispersion compensator configured with a polarization mode dispersion control optical fiber that suppresses polarization mode dispersion of the optical signal by propagating the optical signal;
A 1-input 2-output optical coupler that receives an optical signal output from the polarization mode dispersion controlling optical fiber, outputs a part of the optical signal, and branches the remaining part;
A polarization splitter that divides an optical signal branched by the 1-input 2-output optical coupler into a TE polarization component and a TM polarization component;
A first polarization optical waveguide that propagates one of the TE polarization component and the TM polarization component output from the polarization splitter;
A second polarization component having the same optical path length as the first polarization optical waveguide and propagating the other polarization component of the TE polarization component and the TM polarization component output from the polarization splitter; An optical waveguide for polarization;
The TE polarization component and the TM polarization component are individually input via the first polarization optical waveguide and the second polarization optical waveguide, and the optical exOR operation is performed using the TE polarization component and the TM polarization component of the optical signal. An optical exOR circuit that outputs a calculation result and
In a polarization mode dispersion suppressing apparatus having a control system for controlling a polarization state by the polarization controller so that a logical output of the optical exOR circuit is “0”,
An optical level adjuster that outputs the intensity of output light within a certain range even if the intensity of input light is different between the first polarization optical waveguide and the second polarization optical waveguide. It is characterized by having each.
[0015]
The configuration of the present invention is such that the optical level adjuster is configured by providing an optical amplifier in one stage or multiple stages,
A first light receiver for detecting the intensity of the polarization component input to the optical exOR circuit via the first polarization optical waveguide;
A second light receiver for detecting the intensity of the polarization component input to the optical exOR circuit via the second polarization optical waveguide;
A control circuit for controlling each amplification degree of the optical level adjuster so that the intensity of the polarization component received by the first light receiver is equal to the intensity of the polarization component received by the second light receiver. And further comprising.
[0016]
The configuration of the present invention also includes a polarization splitter that receives an optical signal propagated through an optical fiber and divides the optical signal into a TE polarization component and a TM polarization component, and a TE polarization component branched by the polarization splitter. And one of the TM polarization components and one optical waveguide having a variable phase delay line interposed therebetween, and the TE polarization component and the TM polarization component branched by the polarization splitter. The other optical waveguide to which the other polarization component is input, the polarization component propagating through the one optical waveguide, and the polarization component propagating through the other optical waveguide are combined and output. A polarization mode dispersion compensator configured with an optical multiplexer;
Among the one optical waveguide, it is interposed downstream from the position where the variable phase delay line is interposed, and outputs a part of one polarization component to the optical multiplexer and the remaining part. A first 1-input 2-output optical coupler that branches;
A second one-input two-output optical coupler that is interposed in the other optical waveguide, outputs a part of the other polarization component to the optical multiplexer, and branches the remaining part;
One polarization component branched by the first 1-input 2-output optical coupler and the other polarization component branched by the second 1-input 2-output optical coupler individually through the same optical path length And an optical exOR circuit that performs an optical exOR operation on one polarization component and the other polarization component of the optical signal and outputs a calculation result,
And a control system for controlling a phase delay amount by the variable phase delay line so that a logical result output of the optical exOR circuit becomes “0”.
[0017]
The configuration of the present invention also includes a polarization splitter that receives an optical signal propagated through an optical fiber and divides the optical signal into a TE polarization component and a TM polarization component, and a TE polarization component branched by the polarization splitter. And one of the TM polarization components and one optical waveguide having a variable phase delay line interposed therebetween, and the TE polarization component and the TM polarization component branched by the polarization splitter. The other optical waveguide to which the other polarization component is input, the polarization component propagating through the one optical waveguide, and the polarization component propagating through the other optical waveguide are combined and output. A polarization mode dispersion compensator configured with an optical multiplexer;
Among the one optical waveguide, it is interposed downstream from the position where the variable phase delay line is interposed, and outputs a part of one polarization component to the optical multiplexer and the remaining part. A first 1-input 2-output optical coupler that branches;
A second one-input two-output optical coupler that is interposed in the other optical waveguide, outputs a part of the other polarization component to the optical multiplexer, and branches the remaining part;
One polarization component branched by the first 1-input 2-output optical coupler and the other polarization component branched by the second 1-input 2-output optical coupler individually through the same optical path length And an optical exOR circuit that performs an optical exOR operation on one polarization component and the other polarization component of the optical signal and outputs a calculation result,
A first control system for controlling a phase delay amount by the variable phase delay line so that a logical result output of the optical exOR circuit is “0”;
Among the one optical waveguide, it is interposed before the position where the variable phase delay line is interposed, and outputs a part of one polarization component to the optical multiplexer and the remaining part. A third 1-input 2-output optical coupler that branches;
A fourth one-input two-output optical coupler that is interposed in the other optical waveguide and outputs a part of the other polarization component to the optical multiplexer and branches the remaining part;
A polarization controller that is interposed between the optical fiber and the polarization splitter, and controls the polarization state of the optical signal output from the optical fiber and then outputs the polarization signal to the polarization splitter;
The polarization state is controlled by the polarization controller so that the difference in intensity between the polarization component branched by the third optical coupler and the polarization component branched by the fourth optical coupler is minimized. And 2 control systems.
[0018]
In the configuration of the present invention, the polarization mode dispersion compensator is a planar optical circuit type polarization mode dispersion compensator,
This planar optical circuit type polarization mode dispersion compensator
First polarization splitter, first phase adjustment region, first variable coupler, second phase adjustment region, second variable coupler, polarization delay region, and second polarization splitter Are connected in order,
The first and second polarization splitters include amorphous silicon in one waveguide of a symmetric Mach-Zehnder interferometer and a heater in the other waveguide.
The first and second phase adjustment regions and the first and second variable couplers are configured with heaters in both waveguides of the symmetric Mach-Zehnder interferometer,
The polarization delay region is a Mach-Zehnder interferometer, and the length of one waveguide is different from the other waveguide,
Furthermore, among the one waveguide of the first phase adjustment region, the first half-wave plate is interposed at a position closer to the input side than the portion provided with the heater,
A second half-wave plate is interposed in any one of the two waveguides in the polarization delay region;
This planar optical circuit type polarization mode dispersion compensator is characterized in that the polarization state can be changed by changing the amount of heat generated by the heater.
[0019]
Further, in the configuration of the present invention, the polarization mode dispersion compensator is a lithium niobate type polarization mode dispersion compensator, and the lithium niobate type polarization mode dispersion compensator is:
A plurality of first group of comb electrodes to which a voltage of a first voltage value is applied and a plurality of second electrodes to which a voltage of a second voltage value is applied on a waveguide formed of lithium niobate. The comb electrodes of the group are alternately arranged, and a ground electrode is further arranged between the comb electrodes,
When the beat length of the optical signal is Λ, the interval between the comb electrodes is alternately Λ / 4 and 3Λ / 4 from the input side to the output side, and is applied to the comb electrodes. The polarization state can be changed by changing the voltage to be applied.
[0020]
The configuration of the present invention is characterized in that the operation speed of the optical exOR circuit is slower than the transmission speed of the input optical signal, and “0” or “1” is determined based on the average value of the optical signal.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
[0022]
[First Embodiment]
FIG. 1 shows a polarization mode dispersion suppressing apparatus according to a first embodiment of the present invention. In the figure, 101 is an input optical fiber, 102 is an input optical pulse, 103 is a TE or TM polarization component of the input
[0023]
In the first embodiment shown in FIG. 1, the delayed
[0024]
In this embodiment, a polarization mode dispersion compensator is configured by the
[0025]
Here, a part of the optical signal is branched by the
[0026]
The wavelength conversion element 115 is a mutual phase modulation type wavelength conversion element, and when the optical signal levels of both of the
On the other hand, when only one of the optical signal levels of the input-side
Further, when the optical signal levels of both of the input-side
[0027]
That is, when the optical signal levels of the
The operating speed of the wavelength conversion element 115 operating as an optical exOR circuit is slower than the transmission speed of the input optical signal, and “0” or “1” is determined based on the average value of the optical signal. Of course, a wavelength conversion element having a high operating speed may be used.
[0028]
Therefore, when the optical signal level of the
[0029]
Since the
[0030]
As shown in FIG. 2, the light source 116 is connected to the
[0031]
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, there is a possibility that the following undesirable state may occur. That is, when controlling the
[0032]
[Second Embodiment]
FIG. 3 shows a polarization mode dispersion suppressing apparatus according to the second embodiment of the present invention. In the figure, 201 is an input optical fiber, 202 is an input light pulse, 203 is a TE or TM polarization component of the input
[0033]
A polarization mode dispersion compensator is configured by the polarization controller 205 and an optical fiber (polarization plane maintaining optical fiber) 206 having a particularly large polarization mode dispersion.
[0034]
The second embodiment further includes an optical coupler 224, a polarization splitter 225,
[0035]
Here, a part of the optical signal is branched by an optical coupler 224 disposed between the polarization controller 205 and the
[0036]
Here, in the desired state A, the optical signal levels of the
[0037]
In FIG. 3, the
[0038]
By the way, in the 1st and 2nd embodiment shown in FIGS. 1-3, there exists a possibility of the following undesirable states. That is, when the light intensity of the TE polarization component and the TM polarization component input to the input optical fiber 101 (201) is equal or the difference in light intensity is small (for example, about 5 dB), the exOR operation operates normally. Polarization mode dispersion can be suppressed, but when the light intensity difference is 5 dB or more, only the polarization component with the higher light intensity is dragged, and the exOR circuit (wavelength conversion element 115 (215)) may not operate normally. There is sex.
[0039]
In an actual optical transmission line, the difference in intensity between both polarization components is large, and sometimes reaches 20 dB. At this time, the polarization mode dispersion suppression device according to the first and second embodiments shown in FIGS. 1 to 3 cannot suppress polarization mode dispersion. Thus, when the intensity difference of the TE / TM polarization component is large, the following third embodiment may be adopted.
[0040]
[Third Embodiment]
FIG. 4 shows a polarization mode dispersion suppressing apparatus according to a third embodiment of the present invention. In the figure, 301 is an input optical fiber, 302 is an input light pulse, 303 is a TE or TM polarization component of the input
[0041]
Furthermore, the optical level adjuster 324 provided (interposed) in the
[0042]
A polarization mode dispersion compensator is configured by the
[0043]
In the polarization mode dispersion suppressing apparatus shown in FIG. 4, the delayed
[0044]
Here, a part of the optical signal is branched by the
[0045]
The wavelength conversion element 315 is a cross-phase modulation type wavelength conversion element, and outputs continuous light from the light source 316 to the
On the other hand, when only one of the light intensities of the polarization
Further, when the light intensities of both of the polarization
[0046]
The light intensity of the polarization component input to the wavelength conversion element 315 through the light level adjuster 324 and the light intensity of the polarization component input to the wavelength conversion element 315 through the light level adjuster 325 are as follows: The intensity is within a certain range and is almost constant.
[0047]
Therefore, even if the light intensity difference between the TE polarization component and the TM polarization component branched by the
(1) When the input timings of the polarization component input to the polarization
(2) When the input timings of the polarization component input to the polarization
In other words, even if there is a large difference in light intensity between the TE polarization component and the TM polarization component branched by the
[0048]
Since the
[0049]
In FIG. 4, the light source 316 may be connected to the
[0050]
[Characteristics of light level adjuster]
FIG. 5 is a characteristic diagram showing the characteristics of the optical level adjusters 324 and 325 in the third embodiment. Specifically, the optical output with respect to the optical input of the semiconductor optical amplifier having an amplification degree of 20 dB and a saturation output of 3 dBm is shown. It is illustrated. According to the figure, the output intensity falls within the range of 0 to +3 dBm for any light intensity exceeding −20 dBm. That is, for example, even if there is a difference in light intensity exceeding 20 dB such as -20 dBm and 0 dBm, the output light intensity can be within the range of 0 to +3 dBm and 3 dB as a result of light level adjustment. it can.
[0051]
Normally, when a semiconductor optical amplifier is used as an optical level adjuster in this way, waveform distortion due to a so-called pattern effect in which the degree of amplification changes depending on the signal pattern becomes a problem. However, in the present invention, only the average output from the
[0052]
When it is difficult to achieve an amplification degree of 20 dB with one stage of the semiconductor optical amplifier, the semiconductor optical amplifiers may be cascaded in two stages and three stages.
In addition, when used in an optical transmission system with low intensity of input light, an optical amplifier with high amplification is adopted, and when used in an optical transmission system with high intensity of input light, the amplification is low. Adopt an optical amplifier.
Further, the optical level adjuster may be configured using an optical fiber amplifier or the like instead of the semiconductor optical amplifier.
[0053]
[Fourth Embodiment]
FIG. 6 shows a polarization mode dispersion suppressing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, a configuration in which
[0054]
The
[0055]
The control circuit 328 individually adjusts the amplification levels of the optical level adjusters 324 and 325 via the
[0056]
[Fifth Embodiment]
FIG. 7 shows a polarization mode dispersion suppressing apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. In FIG. 7, 401 is an input optical fiber, 402 is an input optical pulse, 403 is a TE or TM polarization component of the input
[0057]
In this embodiment, the polarization mode dispersion compensator is configured by the
[0058]
In the fifth embodiment shown in FIG. 7, the input
[0059]
Here, some optical signals are branched by the
[0060]
As shown in FIG. 8, the
[0061]
However, in the fifth embodiment shown in FIGS. 7 and 8, the
[0062]
[Sixth Embodiment]
FIG. 9 shows a polarization mode dispersion suppressing apparatus according to the sixth embodiment of the present invention. In FIG. 6, 401 is an input optical fiber, 402 is an input optical pulse, 403 is a TE or TM polarization component of the input
[0063]
In this embodiment, the polarization mode dispersion compensator is configured by the
[0064]
In the sixth embodiment, the optical couplers 423 and 424, the light receivers 425 and 426, the polarization controller 427, and the control system 428 are further provided to solve the problems in the fifth embodiment. That is, a part of the optical signal propagating through the
[0065]
In FIG. 9, the
[0066]
What should be noted in the present invention is that none of the phase modulation type wavelength conversion elements 115, 215, 228, 315, and 413 in FIGS. 1 to 9 need to follow the input signal. That is, it is not necessary for the exOR operation to follow 1 bit and 1 bit, as long as it can be detected as an average value. The same applies to the
[0067]
[Other examples of polarization mode dispersion compensator]
In the embodiment described above, as a polarization mode dispersion compensator,
(A) a combination of a polarization controller (polarization rotator) and an optical fiber having a particularly large polarization mode dispersion (for example, a polarization-maintaining optical fiber) (see FIGS. 1 to 4 and 6),
(B) A combination of a polarization splitter, two optical waveguides, a variable phase delay line interposed in one optical waveguide, and an optical multiplexer (FIGS. 7 to 9) is employed.
Other types of polarization mode dispersion compensators can also be employed. Other polarization mode dispersion compensators will be described below.
[0068]
[Polarization mode dispersion compensator using PLC (planar lightwave circuit)]
A polarization mode dispersion compensator using a PLC (quartz waveguide on a silicon substrate: planar lightwave circuit) will be described with reference to FIG. This type of polarization mode dispersion compensator is disclosed in T. Saida et al., “Planar Lightwave Circuit Polarization Mode Compensator”, ECOC '2001, Amsterdam, two
[0069]
The polarization splitters 501 and 502 include amorphous silicon AS1 and AS2 in one waveguide of a symmetrical Mach-Zehnder interferometer, and heaters H1 and H2 in the other waveguide. Separate or combine polarizations.
[0070]
The variable couplers 507 and 508 also have a symmetrical Mach-Zehnder interferometer structure, and adjust the power applied to the heaters H7-1, H7-2, H8-1, and H8-2 provided in both waveguides. Thus, the branching ratio of the optical signal can be changed.
[0071]
Similarly, the
[0072]
The half-wave plate 503 is interposed at a position closer to the input side than the heater H5-1 in the waveguide below the
[0073]
The
[0074]
The polarization mode dispersion compensator shown in FIG. 10 operates as follows. The input optical signal is separated into TE polarization and TM polarization by the first polarization splitter 501. Further, the TM polarized wave is converted into the TE polarized wave by the half-wave plate 503. That is, the input signal is separated into a TE polarization component and a TM polarization component (where the polarization is TE polarization).
[0075]
The TE polarization component and the TM polarization component are guided to the two
[0076]
Thereafter, the TE polarization component is input to the longer waveguide of the
[0077]
The TM polarization component (TE polarization) is returned to the TM polarization again by the half-wave plate 504, and the TE polarization component and the TM polarization component are combined by the
[0078]
This configuration is basically the same as the polarization mode dispersion compensator of the type (a) in which the polarization mode dispersion is compensated by the polarization controller (polarization rotator) and the polarization maintaining optical fiber. That is, the
[0079]
[Polarization mode dispersion compensator using LN]
LN (lithium niobate, LiNbO Three ) Will be described with reference to FIG. This type of polarization mode dispersion compensator is described by R. Noe et al., “Integrated optical LiNbO Three distributed polarization mode dispersion compensator in 20 Gb / s transmission system "Electronics Letters, vol. 35, no. 8, pp. 652-654, 1999, and a voltage is applied to the
[0080]
When the beat length of the optical signal is Λ, the interval between the comb electrodes is set to Λ / 4 and 3Λ / 4 as shown in FIG. An LN substrate that cuts in the X-axis direction and propagates an optical signal in the Y-axis direction is used. By applying a voltage of ± 69 V to V1 and V2, the polarization of the optical signal can be rotated by ± 45 degrees. Since the LN waveguide has a polarization mode dispersion of 0.26 ps / mm, the polarization mode dispersion of the optical signal can be slightly changed by rotating the optical signal. Noe et al. Succeeded in polarization mode dispersion compensation of 43 ps by cascading 73 pairs of two comb-shaped electrodes having an interval of Λ / 4 and 3Λ / 4 as one set. The insertion loss is about 7 dB.
[0081]
In addition to the above, there are various types of polarization mode dispersion compensators. However, the polarization mode dispersion suppression apparatus of the present invention can be configured by incorporating these polarization mode dispersion compensators.
[0082]
For example, in place of the polarization mode dispersion compensator using the
Further, for example, instead of the polarization mode dispersion compensator using the
[0083]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the bit rate can be changed, and even if 10 codes are continuous, the feedback system is not affected, and the polarization mode dispersion suppression can be configured even with a low-speed receiver. An apparatus can be provided.
[0084]
Further, according to the present invention, the polarization mode dispersion suppression that allows the exOR circuit to operate normally and suppress polarization mode dispersion even when the difference in intensity between the TE polarization component and the TM polarization component is large. An apparatus can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a polarization mode dispersion suppressing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram showing a modification of the polarization mode dispersion suppressing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram showing a polarization mode dispersion suppressing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram showing a polarization mode dispersion suppressing apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a characteristic diagram showing characteristics of an optical level adjuster according to the third embodiment.
FIG. 6 is a configuration diagram showing a polarization mode dispersion suppressing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing a polarization mode dispersion suppressing apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a configuration diagram showing a modification of the polarization mode dispersion suppressing apparatus according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram showing a polarization mode dispersion suppressing apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a configuration diagram showing a polarization mode dispersion compensator using a PLC.
FIG. 11 is a configuration diagram showing a polarization mode dispersion compensator using LN.
FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining polarization mode dispersion.
FIG. 13 is a configuration diagram showing a conventional polarization mode dispersion suppressing device.
[Explanation of symbols]
101 is an input optical fiber,
102 is an input light pulse,
103 and 104 are polarization components,
105 is a polarization controller,
106 is an optical fiber having particularly large polarization mode dispersion, for example, a polarization maintaining optical fiber,
107 and 108 are polarization components,
109 is an optical coupler,
110 is an optical waveguide,
111 is an optical fiber for output,
112 is a polarization splitter,
113 and 114 are optical waveguides,
115 is a mutual phase modulation type wavelength conversion element,
116 is a light source,
117 and 118 are optical waveguides,
119 is a light receiver,
120 is a control system,
121 and 122 are polarization components,
123 is a light pulse whose waveform is shaped,
201 is an input optical fiber;
202 is an input light pulse;
203 and 204 are polarization components,
205 is a polarization controller,
206 is an optical fiber having particularly large polarization mode dispersion, for example, a polarization maintaining optical fiber,
207 and 208 are polarization components,
209 is an optical coupler,
210 is an optical waveguide,
211 is an output optical fiber,
212 is a polarization splitter,
213 and 214 are optical waveguides,
215 is a mutual phase modulation type wavelength conversion element,
216 is a light source,
217 and 218 are optical waveguides,
219 is a light receiver,
220 is a control system,
221 and 222 are polarization components,
223 is a light pulse whose waveform is shaped,
224 is an optical coupler,
225 is a polarization splitter,
226 and 227 are optical waveguides,
228 is a mutual phase modulation type wavelength conversion element,
229 is a light source,
230 and 231 are optical waveguides,
232 is a light receiver,
301 is an input optical fiber;
302 is an input light pulse;
303 and 304 are polarization components,
305 is a polarization splitter,
306 is a polarization maintaining optical fiber,
307 and 308 are polarization components,
309 is an optical coupler,
310 is an optical waveguide;
311 is an optical fiber for output,
312 is a polarization splitter,
313 and 314 are optical waveguides for polarization,
315 is a wavelength conversion element,
316 is a light source,
317 and 308 are optical waveguides,
319 is a light receiver,
320 is a control system,
321 and 322 are polarization components,
323 is a light pulse whose waveform is shaped,
324 and 325 are light level adjusters,
326 and 327 are light receivers,
328 is a control circuit,
329 and 330 are feedback circuits,
401 is an input optical fiber;
402 is an input light pulse;
403 and 404 are polarization components,
405 is a polarization splitter,
406 and 407 are optical waveguides,
408 is a variable phase delay line,
409 is an optical multiplexer,
411 and 412 are optical couplers,
413 is a mutual phase modulation type wavelength conversion element,
414 is a light source,
415 and 416 are optical waveguides,
417 is a light receiver,
418 is a control system,
419 is an optical fiber for output,
420 and 421 are polarization components,
422 is a light pulse whose waveform is shaped,
423 and 424 are optical couplers,
425 and 426 are light receivers,
427 is a polarization controller,
428 is a control system,
501 and 502 are polarization splitters,
503 and 504 are half-wave plates,
505 and 506 are phase adjustment regions,
507 and 508 are variable couplers,
509 is a polarization delay region,
601a, 601b, 603a, 603b are comb electrodes,
602a to 602d are ground electrodes,
1001 is an optical fiber,
1002 is an input light pulse,
1003, 1004, 1005, 1006 are polarization components,
Claims (12)
前記偏波モード分散補償器から出力された偏波モード分散が抑制された光信号が入力され、この光信号の一部を出力すると共に残りの一部を分岐する1入力2出力の光カプラと、
前記1入力2出力の光カプラにて分岐された光信号をTE偏波成分とTM偏波成分に分ける偏波スプリッタと、
前記光信号のTE偏波成分とTM偏波成分が同一の光路長を経て個別に2つの入力ポートに入力され、光信号のTE偏波成分とTM偏波成分による光exOR演算をして演算結果を出力する光exOR回路と、
前記光exOR回路の論理結果出力が「0」となるように前記偏波モード分散補償器による補償を制御する制御系と、を有することを特徴とする偏波モード分散抑制装置。When an optical signal propagated through an optical fiber is input, polarization mode dispersion is suppressed by compensating for the difference in transmission delay between the TE polarization component and the TM polarization component of the optical signal. A polarization mode dispersion compensator for outputting an optical signal;
A 1-input 2-output optical coupler that receives an optical signal with suppressed polarization mode dispersion output from the polarization mode dispersion compensator, outputs a part of the optical signal and branches the other part; ,
A polarization splitter that divides an optical signal branched by the 1-input 2-output optical coupler into a TE polarization component and a TM polarization component;
The TE polarization component and TM polarization component of the optical signal are individually input to two input ports via the same optical path length, and are calculated by performing an optical exOR operation using the TE polarization component and TM polarization component of the optical signal. An optical exOR circuit that outputs the result;
And a control system that controls compensation by the polarization mode dispersion compensator so that a logical result output of the optical exOR circuit becomes “0”.
前記偏波モード分散補償器内から偏波モード分散が抑制されたTE偏波成分の一部を分岐する第1の1入力2出力の光カプラと、
前記偏波モード分散補償器内から偏波モード分散が抑制されたTM偏波成分の一部を分岐する第2の1入力2出力の光カプラと、
第1の1入力2出力の光カプラにて分岐された一方の偏波成分と第2の1入力2出力の光カプラにて分岐された他方の偏波成分とが同一の光路長を経て個別に2つの入力ポートに入力され、光信号の一方の偏波成分と他方の偏波成分による光exOR演算をして演算結果を出力する光exOR回路と、
前記光exOR回路の論理結果出力が「0」となるように前記偏波モード分散補償器による補償を制御する制御系と、を有することを特徴とする偏波モード分散抑制装置。When an optical signal propagated through an optical fiber is input, polarization mode dispersion is suppressed by compensating for the difference in transmission delay between the TE polarization component and the TM polarization component of the optical signal. A polarization mode dispersion compensator for outputting an optical signal;
A first 1-input 2-output optical coupler for branching a part of the TE polarization component in which polarization mode dispersion is suppressed from within the polarization mode dispersion compensator;
A second 1-input 2-output optical coupler for branching a part of the TM polarization component whose polarization mode dispersion is suppressed from within the polarization mode dispersion compensator;
One polarization component branched by the first 1-input 2-output optical coupler and the other polarization component branched by the second 1-input 2-output optical coupler individually through the same optical path length And an optical exOR circuit that performs an optical exOR operation on one polarization component and the other polarization component of the optical signal and outputs a calculation result,
And a control system that controls compensation by the polarization mode dispersion compensator so that a logical result output of the optical exOR circuit becomes “0”.
前記偏波モード分散制御用光ファイバから出力された偏波モード分散が抑制された光信号が入力され、この光信号の一部を出力すると共に残りの一部を分岐する1入力2出力の光カプラと、
前記1入力2出力の光カプラにて分岐された光信号をTE偏波成分とTM偏波成分に分ける偏波スプリッタと、
前記光信号のTE偏波成分とTM偏波成分が同一の光路長を経て個別に2つの入力ポートに入力され、光信号のTE偏波成分とTM偏波成分による光exOR演算をして演算結果を出力する光exOR回路と、
前記光exOR回路の論理結果出力が「0」となるように前記偏波コントローラによる偏波状態を制御する制御系と、を有することを特徴とする偏波モード分散抑制装置。A polarization controller that controls the polarization state of an optical signal that has been propagated through an optical fiber, and a polarization controller that controls the polarization state of the optical signal is input to propagate the optical signal. A polarization mode dispersion compensator configured with a polarization mode dispersion control optical fiber that suppresses polarization mode dispersion of an optical signal,
1-input 2-output light that is input from the polarization mode dispersion controlling optical fiber and whose polarization mode dispersion is suppressed, outputs a part of the optical signal and branches the remaining part. A coupler,
A polarization splitter that divides an optical signal branched by the 1-input 2-output optical coupler into a TE polarization component and a TM polarization component;
The TE polarization component and TM polarization component of the optical signal are individually input to two input ports via the same optical path length, and are calculated by performing an optical exOR operation using the TE polarization component and TM polarization component of the optical signal. An optical exOR circuit that outputs the result;
A polarization mode dispersion suppressing apparatus, comprising: a control system that controls a polarization state by the polarization controller so that a logical result output of the optical exOR circuit becomes “0”.
前記偏波モード分散制御用光ファイバから出力された偏波モード分散が抑制された光信号が入力され、この光信号の一部を出力すると共に残りの一部を分岐する第1の1入力2出力の光カプラと、
前記第1の1入力2出力の光カプラにて分岐された光信号をTE偏波成分とTM偏波成分に分ける第1の偏波スプリッタと、
第1の偏波スプリッタにて分けられた前記光信号のTE偏波成分とTM偏波成分が同一の光路長を経て個別に2つの入力ポートに入力され、光信号のTE偏波成分とTM偏波成分による光exOR演算をして演算結果を出力する第1の光exOR回路と、
前記偏波コントローラと前記偏波モード分散制御用光ファイバとの間に配置され、偏波コントローラから出力された光信号の一部を前記偏波モード分散制御用光ファイバに向けて出力すると共に残りの一部を分岐する第2の1入力2出力の光カプラと、
前記第2の1入力2出力の光カプラにて分岐された光信号をTE偏波成分とTM偏波成分に分ける第2の偏波スプリッタと、
第2の偏波スプリッタにて分けられた前記光信号のTE偏波成分とTM偏波成分が同一の光路長を経て個別に2つの入力ポートに入力され、光信号のTE偏波成分とTM偏波成分による光exOR演算をして演算結果を出力する第2の光exOR回路と、
前記第1の光exOR回路の論理結果出力が「0」となると共に、前記第2の光exOR回路の論理結果出力が「0」とならないように、前記偏波コントローラによる偏波状態を制御する制御系と、を有することを特徴とする偏波モード分散抑制装置。A polarization controller that controls the polarization state of an optical signal that has been propagated through an optical fiber, and a polarization controller that controls the polarization state of the optical signal is input to propagate the optical signal. A polarization mode dispersion compensator configured with a polarization mode dispersion control optical fiber that suppresses polarization mode dispersion of an optical signal,
A first input 1 that receives an optical signal with suppressed polarization mode dispersion output from the polarization mode dispersion controlling optical fiber, outputs a part of the optical signal, and branches the remaining part. An output optical coupler;
A first polarization splitter that splits an optical signal branched by the first 1-input 2-output optical coupler into a TE polarization component and a TM polarization component;
The TE polarization component and TM polarization component of the optical signal divided by the first polarization splitter are individually input to two input ports through the same optical path length, and the TE polarization component and TM of the optical signal are input. A first optical exOR circuit that performs an optical exOR operation on the polarization component and outputs a calculation result;
A portion of the optical signal that is arranged between the polarization controller and the polarization mode dispersion control optical fiber and that is output from the polarization controller is output toward the polarization mode dispersion control optical fiber and the rest A second 1-input 2-output optical coupler that branches a portion of
A second polarization splitter for dividing the optical signal branched by the second 1-input 2-output optical coupler into a TE polarization component and a TM polarization component;
The TE polarization component and the TM polarization component of the optical signal divided by the second polarization splitter are individually input to the two input ports through the same optical path length, and the TE polarization component of the optical signal and TM A second optical exOR circuit that performs an optical exOR operation on the polarization component and outputs a calculation result;
The polarization state is controlled by the polarization controller so that the logical result output of the first optical exOR circuit becomes “0” and the logical result output of the second optical exOR circuit does not become “0”. And a polarization mode dispersion suppressing device.
前記偏波モード分散制御用光ファイバから出力された光信号が入力され、この光信号の一部を出力すると共に残りの一部を分岐する1入力2出力の光カプラと、
前記1入力2出力の光カプラにて分岐された光信号をTE偏波成分とTM偏波成分に分ける偏波スプリッタと、
前記偏波スプリッタから出力されたTE偏波成分とTM偏波成分の内の一方の偏波成分を伝搬する第1の偏波用光導波路と、
第1の偏波用光導波路と同一の光路長を有しており、前記偏波スプリッタから出力されたTE偏波成分とTM偏波成分の内の他方の偏波成分を伝搬する第2の偏波用光導波路と、
第1の偏波用光導波路及び第2の偏波用光導波路を経てTE偏波成分とTM偏波成分が個別に入力され、光信号のTE偏波成分とTM偏波成分による光exOR演算をして演算結果を出力する光exOR回路と、
前記光exOR回路の論理出力が「0」となるように前記偏波コントローラによる偏波状態を制御する制御系とを有する偏波モード分散抑制装置において、
第1の偏波用光導波路及び第2の偏波用光導波路に、入力される光の強度が異なっていても出力する光の強度を一定範囲内の強度にして出力する光レベル調整器をそれぞれ備えたことを特徴とする偏波モード分散抑制装置。A polarization controller that controls the polarization state of an optical signal that has been propagated through an optical fiber, and a polarization controller that controls the polarization state of the optical signal is input to propagate the optical signal. A polarization mode dispersion compensator configured with a polarization mode dispersion control optical fiber that suppresses polarization mode dispersion of an optical signal,
A 1-input 2-output optical coupler that receives an optical signal output from the polarization mode dispersion controlling optical fiber, outputs a part of the optical signal, and branches the remaining part;
A polarization splitter that divides an optical signal branched by the 1-input 2-output optical coupler into a TE polarization component and a TM polarization component;
A first polarization optical waveguide that propagates one of the TE polarization component and the TM polarization component output from the polarization splitter;
A second polarization component having the same optical path length as the first polarization optical waveguide and propagating the other polarization component of the TE polarization component and the TM polarization component output from the polarization splitter; An optical waveguide for polarization;
The TE polarization component and the TM polarization component are individually input via the first polarization optical waveguide and the second polarization optical waveguide, and the optical exOR operation is performed using the TE polarization component and the TM polarization component of the optical signal. An optical exOR circuit that outputs a calculation result and
In a polarization mode dispersion suppressing apparatus having a control system for controlling a polarization state by the polarization controller so that a logical output of the optical exOR circuit is “0”,
An optical level adjuster that outputs the intensity of output light within a certain range even if the intensity of input light is different between the first polarization optical waveguide and the second polarization optical waveguide. A polarization mode dispersion suppressing device characterized by comprising each.
第1の偏波用光導波路を経て前記光exOR回路に入力される偏波成分の強度を検出する第1の受光器と、
第2の偏波用光導波路を経て前記光exOR回路に入力される偏波成分の強度を検出する第2の受光器と、
第1の受光器で受光した偏波成分の強度と、第2の受光器で受光した偏波成分の強度とが等しくなるように、前記光レベル調整器のそれぞれの増幅度を制御する制御回路とを更に備えていることを特徴とする偏波モード分散抑制装置。In claim 5 or claim 6,
A first light receiver for detecting the intensity of the polarization component input to the optical exOR circuit via the first polarization optical waveguide;
A second light receiver for detecting the intensity of the polarization component input to the optical exOR circuit via the second polarization optical waveguide;
A control circuit for controlling each amplification degree of the optical level adjuster so that the intensity of the polarization component received by the first light receiver is equal to the intensity of the polarization component received by the second light receiver. And a polarization mode dispersion suppressing device.
前記一方の光導波路のうち前記可変位相遅延線が介装された位置よりも後段に介装され、一方の偏波成分の一部を前記光合波器に向けて出力すると共に残りの一部を分岐する第1の1入力2出力の光カプラと、
前記他方の光導波路に介装され、他方の偏波成分の一部を前記光合波器に向けて出力すると共に残りの一部を分岐する第2の1入力2出力の光カプラと、
第1の1入力2出力の光カプラにて分岐された一方の偏波成分と第2の1入力2出力の光カプラにて分岐された他方の偏波成分とが同一の光路長を経て個別に2つの入力ポートに入力され、光信号の一方の偏波成分と他方の偏波成分による光exOR演算をして演算結果を出力する光exOR回路と、
前記光exOR回路の論理結果出力が「0」となるように前記可変位相遅延線による位相遅延量を制御する制御系と、を有することを特徴とする偏波モード分散抑制装置。A polarization splitter that splits the optical signal into a TE polarization component and a TM polarization component, and a TE polarization component and a TM polarization component branched by the polarization splitter. One polarization component is input and a variable phase delay line is interposed, and the other polarization of the TE polarization component and the TM polarization component branched by the polarization splitter. The other optical waveguide to which the component is input, and an optical multiplexer that combines and outputs the polarization component propagating through the one optical waveguide and the polarization component propagating through the other optical waveguide. Polarization mode dispersion compensator
Among the one optical waveguide, it is interposed downstream from the position where the variable phase delay line is interposed, and outputs a part of one polarization component to the optical multiplexer and the remaining part. A first 1-input 2-output optical coupler that branches;
A second one-input two-output optical coupler that is interposed in the other optical waveguide, outputs a part of the other polarization component to the optical multiplexer, and branches the remaining part;
One polarization component branched by the first 1-input 2-output optical coupler and the other polarization component branched by the second 1-input 2-output optical coupler individually through the same optical path length And an optical exOR circuit that performs an optical exOR operation on one polarization component and the other polarization component of the optical signal and outputs a calculation result,
And a control system that controls a phase delay amount by the variable phase delay line so that a logical result output of the optical exOR circuit becomes “0”.
前記一方の光導波路のうち前記可変位相遅延線が介装された位置よりも後段に介装され、一方の偏波成分の一部を前記光合波器に向けて出力すると共に残りの一部を分岐する第1の1入力2出力の光カプラと、
前記他方の光導波路に介装され、他方の偏波成分の一部を前記光合波器に向けて出力すると共に残りの一部を分岐する第2の1入力2出力の光カプラと、
第1の1入力2出力の光カプラにて分岐された一方の偏波成分と第2の1入力2出力の光カプラにて分岐された他方の偏波成分とが同一の光路長を経て個別に2つの入力ポートに入力され、光信号の一方の偏波成分と他方の偏波成分による光exOR演算をして演算結果を出力する光exOR回路と、
前記光exOR回路の論理結果出力が「0」となるように前記可変位相遅延線による位相遅延量を制御する第1の制御系と、
前記一方の光導波路のうち前記可変位相遅延線が介装された位置よりも前段に介装され、一方の偏波成分の一部を前記光合波器に向けて出力すると共に残りの一部を分岐する第3の1入力2出力の光カプラと、
前記他方の光導波路に介装され、他方の偏波成分の一部を前記光合波器に向けて出力すると共に残りの一部を分岐する第4の1入力2出力の光カプラと、
前記光ファイバと前記偏波スプリッタとの間に介装され、前記光ファイバから出力された光信号の偏波状態を制御してから前記偏波スプリッタに向けて出力する偏波コントローラと、
第3の光カプラにて分岐された偏波成分と第4の光カプラにて分岐された偏波成分の強度の差が最小になるように、前記偏波コントローラによる偏波状態を制御する第2の制御系と、を有することを特徴とする偏波モード分散抑制装置。A polarization splitter that splits the optical signal into a TE polarization component and a TM polarization component, and a TE polarization component and a TM polarization component branched by the polarization splitter. One polarization component is input and a variable phase delay line is interposed, and the other polarization of the TE polarization component and the TM polarization component branched by the polarization splitter. The other optical waveguide to which the component is input, and an optical multiplexer that combines and outputs the polarization component propagating through the one optical waveguide and the polarization component propagating through the other optical waveguide. Polarization mode dispersion compensator
Among the one optical waveguide, it is interposed downstream from the position where the variable phase delay line is interposed, and outputs a part of one polarization component to the optical multiplexer and the remaining part. A first 1-input 2-output optical coupler that branches;
A second one-input two-output optical coupler that is interposed in the other optical waveguide, outputs a part of the other polarization component to the optical multiplexer, and branches the remaining part;
One polarization component branched by the first 1-input 2-output optical coupler and the other polarization component branched by the second 1-input 2-output optical coupler individually through the same optical path length And an optical exOR circuit that performs an optical exOR operation on one polarization component and the other polarization component of the optical signal and outputs a calculation result,
A first control system for controlling a phase delay amount by the variable phase delay line so that a logical result output of the optical exOR circuit is “0”;
Among the one optical waveguide, it is interposed before the position where the variable phase delay line is interposed, and outputs a part of one polarization component to the optical multiplexer and the remaining part. A third 1-input 2-output optical coupler that branches;
A fourth one-input two-output optical coupler that is interposed in the other optical waveguide and outputs a part of the other polarization component to the optical multiplexer and branches the remaining part;
A polarization controller that is interposed between the optical fiber and the polarization splitter, and controls the polarization state of the optical signal output from the optical fiber and then outputs the polarization signal to the polarization splitter;
The polarization state is controlled by the polarization controller so that the difference in intensity between the polarization component branched by the third optical coupler and the polarization component branched by the fourth optical coupler is minimized. And a polarization mode dispersion suppressing apparatus.
このプレーナ光回路型の偏波モード分散補償器は、
第1の偏波スプリッタと、第1の位相調整領域と、第1の可変カプラと、第2の位相調整領域と、第2の可変カプラと、偏波遅延領域と、第2の偏波スプリッタが順に接続されて形成されており、
第1及び第2の偏波スプリッタは、対称型のマッハ・ツェンダ干渉計の一方の導波路にアモルファスシリコンを備えると共に、他方の導波路にヒータを備えて構成され、
第1及び第2の位相調整領域ならびに第1及び第2の可変カプラは、対称型のマッハ・ツェンダ干渉計の両方の導波路にヒータを備えて構成され、
前記偏波遅延領域は、マッハ・ツェンダ干渉計であって一方の導波路と他方の導波路の長さが異なって構成され、
更に、第1の位相調整領域の一方の導波路のうち、ヒータが備えられている部分よりも入力側の位置に第1の半波長板が介装され、
前記偏波遅延領域の2つの導波路の何れか1つに第2の半波長板が介装されており、
このプレーナ光回路型の偏波モード分散補償器のヒータの発熱量を変化させることにより偏波状態を変化させることができるようになっていることを特徴とする偏波モード分散抑制装置。The polarization mode dispersion compensator according to any one of claims 1 to 9, wherein the polarization mode dispersion compensator is a planar optical circuit type polarization mode dispersion compensator.
This planar optical circuit type polarization mode dispersion compensator
First polarization splitter, first phase adjustment region, first variable coupler, second phase adjustment region, second variable coupler, polarization delay region, and second polarization splitter Are connected in order,
The first and second polarization splitters include amorphous silicon in one waveguide of a symmetric Mach-Zehnder interferometer and a heater in the other waveguide.
The first and second phase adjustment regions and the first and second variable couplers are configured with heaters in both waveguides of the symmetric Mach-Zehnder interferometer,
The polarization delay region is a Mach-Zehnder interferometer, and the length of one waveguide is different from the other waveguide,
Furthermore, among the one waveguide of the first phase adjustment region, the first half-wave plate is interposed at a position closer to the input side than the portion provided with the heater,
A second half-wave plate is interposed in any one of the two waveguides in the polarization delay region;
A polarization mode dispersion suppressing apparatus characterized in that the polarization state can be changed by changing the amount of heat generated by a heater of a polarization mode dispersion compensator of this planar optical circuit type.
リチウムナイオブレートにより形成された導波路の上に、第1の電圧値の電圧が印加される複数の第1群の櫛型電極と、第2の電圧値の電圧が印加される複数の第2群の櫛形電極とが、交互に配置されると共に、各櫛型電極の間に更にアース電極を配置しており、
光信号のビート長をΛとしたときに、各櫛型電極の相互間の間隔が、入力側から出力側に向かい交互にΛ/4と3Λ/4とになっており、前記櫛形電極に印加する電圧を変化させることにより偏波状態を変化させることができるようになっていることを特徴とする偏波モード分散抑制装置。11. The polarization mode dispersion compensator according to claim 1, wherein the polarization mode dispersion compensator is a lithium niobate type polarization mode dispersion compensator, and the lithium niobate type polarization mode dispersion compensator is ,
A plurality of first group of comb electrodes to which a voltage of a first voltage value is applied and a plurality of second electrodes to which a voltage of a second voltage value is applied on a waveguide formed of lithium niobate. The comb electrodes of the group are alternately arranged, and a ground electrode is further arranged between the comb electrodes,
When the beat length of the optical signal is Λ, the interval between the comb electrodes is alternately Λ / 4 and 3Λ / 4 from the input side to the output side, and is applied to the comb electrodes. A polarization mode dispersion suppressing device characterized in that the polarization state can be changed by changing the voltage to be applied.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002102091A JP3664305B2 (en) | 2001-07-27 | 2002-04-04 | Polarization mode dispersion suppression device |
EP02016801A EP1280289B1 (en) | 2001-07-27 | 2002-07-26 | Polarization mode dispersion compensating device using optical XOR circuit |
DE60238232T DE60238232D1 (en) | 2001-07-27 | 2002-07-26 | Device for compensating polarization mode dispersion with XOR optical circuit |
US10/207,357 US6775426B2 (en) | 2001-07-27 | 2002-07-29 | Polarization mode dispersion compensating device using optical XOR circuit |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001227286 | 2001-07-27 | ||
JP2001-227286 | 2001-07-27 | ||
JP2001266858 | 2001-09-04 | ||
JP2001-266858 | 2001-09-04 | ||
JP2002102091A JP3664305B2 (en) | 2001-07-27 | 2002-04-04 | Polarization mode dispersion suppression device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003156721A JP2003156721A (en) | 2003-05-30 |
JP3664305B2 true JP3664305B2 (en) | 2005-06-22 |
Family
ID=27347235
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002102091A Expired - Fee Related JP3664305B2 (en) | 2001-07-27 | 2002-04-04 | Polarization mode dispersion suppression device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3664305B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6157250B2 (en) * | 2013-07-11 | 2017-07-05 | 三菱電機株式会社 | Quantum cryptography device and transmission signal light processing method used in quantum cryptography device |
-
2002
- 2002-04-04 JP JP2002102091A patent/JP3664305B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003156721A (en) | 2003-05-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6775426B2 (en) | Polarization mode dispersion compensating device using optical XOR circuit | |
US7340114B2 (en) | Optical waveguide device and optical modulator | |
US6594408B1 (en) | Method for compensating polarization mode dispersion in a waveguide and a polarization mode dispersion compensator | |
US10935820B2 (en) | Method and system for integrated power combiners | |
AU712993B2 (en) | Optical receiver with equalizing circuit | |
US6882760B2 (en) | Polarization dispersion compensating apparatus | |
JP4241622B2 (en) | Light modulator | |
JP2012519873A (en) | Improved optical waveguide splitter | |
AU3167001A (en) | Attenuator integrated with modulator and transmitting module for wdm system using the same | |
US6934433B2 (en) | Control method and control apparatus of optical device | |
US10605991B2 (en) | Optical equalizer for photonics system | |
JPH07281215A (en) | Optical signal processor and its control method and designing method and its production | |
US5764396A (en) | Optical regenerative circuit | |
JP3664305B2 (en) | Polarization mode dispersion suppression device | |
JP3755762B2 (en) | Optical add / drop switch and output light intensity adjusting method of optical add / drop switch | |
WO2008089582A1 (en) | Method and system for dynamic dispersion compensation | |
US20100046879A1 (en) | Optical Modulator | |
JP4949620B2 (en) | Optical waveform shaper | |
US11863238B2 (en) | Dual-mode receiver integrated with dispersion compensator | |
JP3319681B2 (en) | Optical transmission line simulator | |
JP4241061B2 (en) | Optical waveguide device and polarization mode compensator | |
EP1109051A1 (en) | Polarisation independent optical phase modulator | |
JP2004132999A (en) | Waveguide type optical attenuator | |
JP3809948B2 (en) | Polarization mode dispersion suppression method and apparatus | |
JP2004048542A (en) | Polarization mode dispersion suppressing and transmitting device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050322 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7426 Effective date: 20050323 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20050323 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20050323 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050323 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090408 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090408 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100408 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110408 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120408 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130408 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140408 Year of fee payment: 9 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |