JP2008042250A - Ｄｇｄ補償装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数波長の光の時間的に変化するＤＧＤを補償することができるＤＧＤ補償装置を提供する。
【解決手段】 入力した複数波長の光は、ＤＧＤモニタ部２により波長毎にＤＧＤがモニタされ、偏波分離部４により互いに直交する第１偏波成分と第２偏波成分とに偏波分離される。偏波分離部４により偏波分離されて出力された複数波長の光の第１偏波成分は、光分波部５により波長毎に分波され、ＤＧＤモニタ部２によるモニタにより得られた波長毎のＤＧＤに応じた遅延が遅延付与部６により付与され、その後に光合波部７により合波される。そして、光合波部７により合波された複数波長の光の第１偏波成分と、偏波分離部４により偏波分離されて出力された複数波長の光の第２偏波成分とは、偏波合成部８により偏波合成されて出力される。
【選択図】図１

Description

本発明は、光が伝搬する間に生じる互いに直交する第１偏波成分と第２偏波成分との間の群遅延時間差（Differential Group Delay、以下「ＤＧＤ」という。）を補償する装置に関するものである。

光伝送システムにおいて信号光を伝送する光伝送路として光ファイバが用いられる。光ファイバ伝送路により信号光が伝送する間に、その信号光は波長分散や偏波モード分散により波形劣化する。この信号光の波形劣化が大きいと、高ビットレート伝送や長距離伝送が困難となる。したがって、光ファイバ伝送路における波長分散や偏波モード分散は小さいことが望まれる。

そのうち偏波モード分散は、光の偏波成分によって群遅延時間が異なる現象であり、光ファイバのコア断面形状が非円であったり光ファイバに側圧が加えられたりすることで生じる。偏波モード分散による信号光の分散量は、互いに直交する第１偏波成分と第２偏波成分との間の群遅延時間差（ＤＧＤ）で表される。

ところで、ＤＧＤは、波長によって異なるだけでなく、時間的にも変化することが知られている（非特許文献１を参照）。
P. K. Kondamuri, et al.,"Study of variation of the Laplacian parameter of DGD time derivative withfiber length using measured DGD data", Symposium on Optical FiberMeasurements 2004, Technical Digest, pp.91-94 (2004).

ＤＧＤを補償する装置については種々の提案がなされている。しかし、複数波長の光の時間的に変化するＤＧＤを補償することができるＤＧＤ補償装置は知られていない。

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、複数波長の光の時間的に変化するＤＧＤを補償することができるＤＧＤ補償装置を提供することを目的とする。

本発明に係るＤＧＤ補償装置は、光が伝搬する間に生じる互いに直交する第１偏波成分と第２偏波成分との間の群遅延時間差（ＤＧＤ）を補償する装置であって、(1) 入力した複数波長の光それぞれのＤＧＤをモニタするＤＧＤモニタ部と、(2) 複数波長の光を第１偏波成分と第２偏波成分とに偏波分離する偏波分離部と、(3)偏波分離部により偏波分離されて出力された複数波長の光の第１偏波成分を波長毎に分波する光分波部と、(4) 光分波部により分波された各波長の光の第１偏波成分に対して、ＤＧＤモニタ部によるモニタにより得られた波長毎のＤＧＤに応じた遅延を付与する遅延付与部と、(5)遅延付与部により遅延を付与された各波長の光の第１偏波成分を合波する光合波部と、(6) 光合波部により合波された複数波長の光の第１偏波成分と、偏波分離部により偏波分離されて出力された複数波長の光の第２偏波成分とを入力して、これら入力した複数波長の光の第１偏波成分および第２偏波成分を偏波合成する偏波合成部と、を備えることを特徴とする。

このＤＧＤ補償装置では、入力した複数波長の光は、ＤＧＤモニタ部により波長毎にＤＧＤがモニタされ、偏波分離部により互いに直交する第１偏波成分と第２偏波成分とに偏波分離される。偏波分離部により偏波分離されて出力された複数波長の光の第１偏波成分は、光分波部により波長毎に分波され、ＤＧＤモニタ部によるモニタにより得られた波長毎のＤＧＤに応じた遅延が遅延付与部により付与され、その後に光合波部により合波される。そして、光合波部により合波された複数波長の光の第１偏波成分と、偏波分離部により偏波分離されて出力された複数波長の光の第２偏波成分とは、偏波合成部により偏波合成されて出力される。

本発明によれば、複数波長の光の時間的に変化するＤＧＤを補償することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本実施形態に係るＤＧＤ補償装置１の構成図である。この図に示されるＤＧＤ補償装置１は、ＤＧＤモニタ部２、偏波コントローラ３、偏波分離部４、光分波部５、遅延付与部６、光合波部７、偏波合成部８およびバイパス光ファイバ９を備える。

ＤＧＤモニタ部２は、複数波長の光を入力して、その入力した各波長の光のＤＧＤをモニタするとともに、これらの光の偏波主軸方向をも検出する。偏波コントローラ３は、ＤＧＤモニタ部２による偏波主軸方向の検出結果に基づいて、入力した複数波長の光の偏波面を回転させて、当該回転後の複数波長の光の偏波主軸方向を偏波分離部４の偏波主軸方向と一致させる。

偏波分離部４は、入力した複数波長の光を互いに直交する第１偏波成分と第２偏波成分とに偏波分離して出力する。偏波分離部４は、例えば偏光ビームスプリッタである。光分波部５は、偏波分離部４により偏波分離されて出力された複数波長の光の第１偏波成分を波長毎に分波し、その分波した各波長（最短波長λmin〜最長波長λmax）の光を空間的に展開する。

遅延付与部６は、光分波部５により分波された各波長の光の第１偏波成分に対して、ＤＧＤモニタ部２によるモニタにより得られた波長毎のＤＧＤに応じた遅延を付与する。遅延付与部６は、例えば、波長毎に対応して設けられた複数の反射ミラーが当該反射面に垂直な方向に個々独立に移動することが可能である可変遅延ミラーであるのが好適であり、この場合、波長毎のＤＧＤに応じた変位量だけ可変遅延ミラーを移動させて、各波長の光に対して変位量に応じた遅延時間を与え、これにより、波長毎にＤＧＤを補償することができる。このように構成される遅延付与部６は、ＭＥＭＳ（micro-electro mechanical system）技術により好適に実現され得る。

光合波部７は、遅延付与部６により遅延を付与された各波長の光の第１偏波成分を合波する。偏波合成部８は、光合波部７により合波された複数波長の光の第１偏波成分を入力するとともに、偏波分離部４により偏波分離されて出力されバイパス光ファイバ９を経て到達した複数波長の光の第２偏波成分をも入力して、これら入力した複数波長の光の第１偏波成分および第２偏波成分を偏波合成する。偏波合成部８は、例えば偏光ビームスプリッタである。

本実施形態に係るＤＧＤ補償装置１は以下のように動作する。ＤＧＤ補償装置１に入力された複数波長の光は、ＤＧＤモニタ部２により、波長毎にＤＧＤがモニタされるとともに、偏波主軸方向が検出される。また、これら複数波長の光は、偏波コントローラ３により、ＤＧＤモニタ部２による偏波主軸方向の検出結果に基づいて偏波面が回転されて、当該回転後の複数波長の光の偏波主軸方向が偏波分離部４の偏波主軸方向と一致され、偏波分離部４により、互いに直交する第１偏波成分と第２偏波成分とに偏波分離されて出力される。

偏波分離部４から出力された複数波長の光の第１偏波成分は、光分波部５により波長毎に分波され、遅延付与部６により波長毎に遅延が付与され、その後、光合波部７により合波されて、偏波合成部８に入力される。一方、偏波分離部４から出力された複数波長の光の第２偏波成分は、バイパス光フィルタ９を経て、偏波合成部８に入力される。そして、偏波合成部８により、光合波部７から到達した複数波長の光の第１偏波成分と、偏波分離部４からバイパス光ファイバ９を経て到達した複数波長の光の第２偏波成分とは、互いに偏波合成されて出力される。

このように、本実施形態に係るＤＧＤ補償装置１では、入力された複数波長の光は、偏波分離部４により第１偏波成分と第２偏波成分とに偏波分離され、そのうちの第１偏波成分が光分波部５により波長毎に分波され、各波長の光の第１偏波成分に対して遅延付与部６により遅延が付与された後に、各波長の光の第１偏波成分が光合波部７により合波され、そして、第１偏波成分と第２偏波成分とが偏波合成部８により偏波合成されて出力される。

ここで、遅延付与部６により各波長の光の第１偏波成分に付与される遅延は、ＤＧＤモニタ部２によるモニタにより得られた入力光の波長毎のＤＧＤに応じたものであり、偏波合成部８による偏波合成後の各波長の光のＤＧＤを最小化するものである。したがって、ＤＧＤ補償装置１に入力された複数波長の光のＤＧＤが時間的に変化する場合であっても、波長毎にＤＧＤが補償されてＤＧＤ補償装置１から出力される。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、回折方向の偏波依存性が大きい（すなわち、回折方向が偏波によって大きく異なる）回折格子などを使用すれば、この１個の回折格子により偏波分離部４および光合波部５の双方の機能を実現することも可能である。光合波部７および偏波合成部８についても同様である。

また、例えば、遅延付与部６は、液晶材料からなる複数の画素を有する透過型遅延素子を用いて、光分波部５により分波された波長毎の光を透過型遅延素子の異なる画素に入射させ、各画素の液晶材料の屈折率を入射位置毎に変化させることで、液晶材料を透過する光の遅延時間が入射位置（すなわち、波長）によって異なるようにすることも可能である。

また、例えば、遅延付与部６は、複数のコア（光が伝搬する部分）を有する光ファイバまたは光導波路を使用して、これらの光路長（すなわち、遅延時間）を物理的な引張、熱光学効果、電気光学効果、非線形光学効果等によって変化させることで、波長毎に遅延を付与することも可能である。

本実施形態に係るＤＧＤ補償装置１の構成図である。

符号の説明

１…ＤＧＤ補償装置、２…ＤＧＤモニタ部、３…偏波コントローラ、４…偏波分離部、５…光分波部、６…遅延付与部、７…光合波部、８…偏波合成部、９…バイパス光ファイバ。

Claims (1)

1. 光が伝搬する間に生じる互いに直交する第１偏波成分と第２偏波成分との間の群遅延時間差（DifferentialGroup Delay、以下「ＤＧＤ」という。）を補償する装置であって、
   入力した複数波長の光それぞれのＤＧＤをモニタするＤＧＤモニタ部と、
   前記複数波長の光を第１偏波成分と第２偏波成分とに偏波分離する偏波分離部と、
   前記偏波分離部により偏波分離されて出力された複数波長の光の第１偏波成分を波長毎に分波する光分波部と、
   前記光分波部により分波された各波長の光の第１偏波成分に対して、前記ＤＧＤモニタ部によるモニタにより得られた波長毎のＤＧＤに応じた遅延を付与する遅延付与部と、
   前記遅延付与部により遅延を付与された各波長の光の第１偏波成分を合波する光合波部と、
   前記光合波部により合波された複数波長の光の第１偏波成分と、前記偏波分離部により偏波分離されて出力された複数波長の光の第２偏波成分とを入力して、これら入力した複数波長の光の第１偏波成分および第２偏波成分を偏波合成する偏波合成部と、
   を備えることを特徴とするＤＧＤ補償装置。

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