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JP2013068670A - Polarization mode dispersion generator - Google Patents

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JP2013068670A JP2011205204A JP2011205204A JP2013068670A JP 2013068670 A JP2013068670 A JP 2013068670A JP 2011205204 A JP2011205204 A JP 2011205204A JP 2011205204 A JP2011205204 A JP 2011205204A JP 2013068670 A JP2013068670 A JP 2013068670A
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Abstract

【課題】本発明は、任意の波長プロファイルを有する偏波モード分散を発生させる。
【解決手段】本発明は、入力光信号の有する直交偏波の相互間の遅延差を、入力光信号の有する波長に依存するように、入力光信号に付与する(遅延差T(λ))第1遅延差付与装置1Aと、第1遅延差付与装置1Aからの出力光信号の有する偏波面を回転させる(回転角Ψ)偏波面回転装置2と、偏波面回転装置2からの出力光信号の有する直交偏波の相互間の遅延差を、偏波面回転装置2からの出力光信号の有する波長に依存するように、偏波面回転装置2からの出力光信号に付与する(遅延差T(λ))第2遅延差付与装置1Bと、を備えることを特徴とする偏波モード分散発生装置である。
【選択図】図3
The present invention generates polarization mode dispersion having an arbitrary wavelength profile.
The present invention provides an input optical signal with a delay difference between orthogonally polarized waves of the input optical signal so as to depend on the wavelength of the input optical signal (delay difference T 1 (λ)). ) The first delay difference providing device 1A, the polarization plane rotating device 2 that rotates the polarization plane of the output optical signal from the first delay difference providing device 1A (rotation angle Ψ), and the output light from the polarization plane rotating device 2 The delay difference between the orthogonal polarizations of the signal is given to the output optical signal from the polarization plane rotation device 2 so as to depend on the wavelength of the output optical signal from the polarization plane rotation device 2 (delay difference T 2 (λ)) a second delay difference providing device 1B.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は、偏波モード分散特性を模擬する偏波モード分散発生装置に関する。   The present invention relates to a polarization mode dispersion generator that simulates polarization mode dispersion characteristics.

データ通信需要の増大に伴い、大容量トラヒックの伝送を可能とする光信号変調技術や光信号多重技術を用いた光伝送ネットワークが普及しつつある。一方で、データ伝送速度の増大に伴い、光ファイバ伝送路が有する偏波モード分散の、光信号波形劣化への影響が懸念される。この影響を分析するに当たり、自然に発生する偏波モード分散を制御する技術は困難であり、偏波モード分散を人工的に発生させる技術が重要である。   As the demand for data communication increases, optical transmission networks using optical signal modulation technology and optical signal multiplexing technology that enable transmission of large-capacity traffic are becoming widespread. On the other hand, with an increase in data transmission speed, there is a concern about the influence of polarization mode dispersion of an optical fiber transmission line on optical signal waveform deterioration. In analyzing this effect, it is difficult to control a naturally occurring polarization mode dispersion, and a technique for artificially generating polarization mode dispersion is important.

従来技術の偏波モード分散発生装置の構成を図1に示す(例えば、非特許文献1を参照)。偏波モード分散発生装置は、第1遅延差付与装置1A、偏波面回転装置2及び第2遅延差付与装置1Bから構成される。第1遅延差付与装置1Aは、第1遅延差付与部11A’及び第1偏波分離部12Aから構成される。第2遅延差付与装置1Bは、第2遅延差付与部11B’及び第2偏波分離部12Bから構成される。   FIG. 1 shows a configuration of a polarization mode dispersion generator of the prior art (see, for example, Non-Patent Document 1). The polarization mode dispersion generator includes a first delay difference applying device 1A, a polarization plane rotating device 2, and a second delay difference applying device 1B. The first delay difference providing device 1A includes a first delay difference providing unit 11A 'and a first polarization separation unit 12A. The second delay difference providing device 1B includes a second delay difference providing unit 11B 'and a second polarization separation unit 12B.

第1遅延差付与装置1A(例えば、偏波保持ファイバ)は、入力光信号の有する直交偏波の相互間の遅延差を、入力光信号に付与する(遅延差T)。第1遅延差付与装置1Aにおいて、第1偏波分離部12Aは、入力光信号について、直交する偏波を有する光信号に分離し、第1遅延差付与部11A’は、第1偏波分離部12Aの各出力光信号の相互間で、第1偏波分離部12Aの各出力光信号の有する偏波に対応して遅延差を付与する。 The first delay difference applying device 1A (for example, polarization maintaining fiber) adds a delay difference between orthogonal polarizations of the input optical signal to the input optical signal (delay difference T 1 ). In the first delay difference providing device 1A, the first polarization separation unit 12A separates the input optical signal into optical signals having orthogonal polarizations, and the first delay difference provision unit 11A ′ performs the first polarization separation. A delay difference is provided between the output optical signals of the unit 12A corresponding to the polarizations of the output optical signals of the first polarization separation unit 12A.

偏波面回転装置2(例えば、可変ファラデー回転子)は、第1遅延差付与装置1Aからの出力光信号の有する偏波面を回転させる(回転角Ψ)。   The polarization plane rotating device 2 (for example, a variable Faraday rotator) rotates the polarization plane of the output optical signal from the first delay difference providing device 1A (rotation angle Ψ).

第2遅延差付与装置1B(例えば、偏波保持ファイバ)は、偏波面回転装置2からの出力光信号の有する直交偏波の相互間の遅延差を、偏波面回転装置2からの出力光信号に付与する(遅延差T)。第2遅延差付与装置1Bにおいて、第2偏波分離部12Bは、偏波面回転装置2からの出力光信号について、直交する偏波を有する光信号に分離し、第2遅延差付与部11B’は、第2偏波分離部12Bの各出力光信号の相互間で、第2偏波分離部12Bの各出力光信号の有する偏波に対応して遅延差を付与する。 The second delay difference providing device 1B (for example, the polarization maintaining fiber) uses the difference in delay between orthogonal polarizations of the output optical signal from the polarization plane rotating device 2 as the output optical signal from the polarization plane rotating device 2. (Delay difference T 2 ). In the second delay difference providing device 1B, the second polarization separation unit 12B separates the output optical signal from the polarization plane rotating device 2 into optical signals having orthogonal polarizations, and the second delay difference providing unit 11B ′. Gives a delay difference between the output optical signals of the second polarization separation unit 12B corresponding to the polarizations of the output optical signals of the second polarization separation unit 12B.

味村裕、池田和浩、畑野達也、高木武史、輪湖杉生、松浦寛、「PMD補償器およびPMDエミュレータ」、古河電工時報、第112号(平成15年7月)、pp.21−25。Hiroshi Amimura, Kazuhiro Ikeda, Tatsuya Hatano, Takeshi Takagi, Sugiyo Wako, Hiroshi Matsuura, “PMD Compensator and PMD Emulator”, Furukawa Electric Times, No. 112 (July 2003), pp. 21-25. 磯野秀樹、「分散補償デバイスの現状と展望」、レーザー研究、第30巻第10号(2002年10月)、pp.593−597。Hideki Kanno, “Current Status and Prospects of Dispersion Compensation Devices”, Laser Research, Volume 30 No. 10 (October 2002), pp. 593-597.

従来技術のDGD及びPCDの波長依存性を図2に示す。DGDは、PMDベクトルの大きさであり、PCDは、PMDベクトルの波長λに対する変化率のうちPMDベクトルと同一の方向の成分である。DGDは、波長に依存せず、PCDは、0である。よって、任意の波長プロファイルを有する偏波モード分散を発生させることができない。しかし、光ファイバ伝送路が有する偏波モード分散は、一般に複雑な波長依存性を示す。   The wavelength dependency of the conventional DGD and PCD is shown in FIG. DGD is the size of the PMD vector, and PCD is a component in the same direction as the PMD vector in the rate of change of the PMD vector with respect to the wavelength λ. DGD is independent of wavelength, and PCD is zero. Therefore, polarization mode dispersion having an arbitrary wavelength profile cannot be generated. However, the polarization mode dispersion of an optical fiber transmission line generally exhibits complicated wavelength dependence.

そこで、前記課題を解決するために、本発明は、任意の波長プロファイルを有する偏波モード分散を発生させる偏波モード分散発生装置を提供することを目的とする。   Accordingly, in order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to provide a polarization mode dispersion generating apparatus that generates polarization mode dispersion having an arbitrary wavelength profile.

上記目的を達成するために、光信号の有する直交偏波の相互間の遅延差を、光信号の有する波長に依存するように、光信号に付与することとした。   In order to achieve the above object, a delay difference between orthogonal polarizations of an optical signal is given to the optical signal so as to depend on the wavelength of the optical signal.

具体的には、本発明は、入力光信号の有する直交偏波の相互間の遅延差を、前記入力光信号の有する波長に依存するように、前記入力光信号に付与する第1遅延差付与装置と、前記第1遅延差付与装置からの出力光信号の有する偏波面を回転させる偏波面回転装置と、前記偏波面回転装置からの出力光信号の有する直交偏波の相互間の遅延差を、前記偏波面回転装置からの出力光信号の有する波長に依存するように、前記偏波面回転装置からの出力光信号に付与する第2遅延差付与装置と、を備えることを特徴とする偏波モード分散発生装置である。   Specifically, the present invention provides a first delay difference that is added to the input optical signal such that a delay difference between orthogonal polarizations of the input optical signal depends on the wavelength of the input optical signal. A delay difference between a device, a polarization plane rotation device that rotates a polarization plane of an output optical signal from the first delay difference applying device, and an orthogonal polarization of an output optical signal from the polarization plane rotation device And a second delay difference providing device that imparts to the output optical signal from the polarization plane rotating device so as to depend on the wavelength of the output optical signal from the polarization plane rotating device. It is a mode dispersion generator.

この構成によれば、任意の波長プロファイルを有する偏波モード分散を発生させる偏波モード分散発生装置を提供することができる。   According to this configuration, it is possible to provide a polarization mode dispersion generating apparatus that generates polarization mode dispersion having an arbitrary wavelength profile.

また、本発明は、光信号の有する波長λ、前記第1遅延差付与装置の付与する遅延差T(λ)、前記偏波面回転装置の付与する回転角Ψ、前記第2遅延差付与装置の付与する遅延差T(λ)、PMD(Polarization Mode Dispersion)ベクトルの所望の大きさDGD(Differential Group Delay)、PMDベクトルの波長λに対する変化率のうちPMDベクトルと同一の方向の所望の成分PCD(Polarization−dependent Chromatic Dispersion)、及びPMDベクトルの波長λに対する変化率のうちPMDベクトルと垂直な方向の所望の成分Depol(Depolarization)について、

Figure 2013068670
の3式が成立するように、前記第1遅延差付与装置が遅延差T(λ)を付与し、前記偏波面回転装置が回転角Ψを付与し、前記第2遅延差付与装置が遅延差T(λ)を付与することを特徴とする偏波モード分散発生装置である。 Further, the present invention provides a wavelength λ of an optical signal, a delay difference T 1 (λ) provided by the first delay difference applying device, a rotation angle Ψ provided by the polarization plane rotating device, and the second delay difference applying device. The desired difference in the same direction as the PMD vector among the delay difference T 2 (λ), the desired size of the PMD (Polarization Mode Dispersion) vector DGD (Differential Group Delay), and the rate of change of the PMD vector with respect to the wavelength λ About a desired component Depol (Depolarization) in the direction perpendicular to the PMD vector among the rate of change with respect to the wavelength λ of the PMD (Polarization-dependent Chromatic Dispersion) and the PMD vector,
Figure 2013068670
The first delay difference giving device gives the delay difference T 1 (λ), the polarization plane rotating device gives the rotation angle Ψ, and the second delay difference giving device delays so that It is a polarization mode dispersion generating apparatus characterized by giving a difference T 2 (λ).

この構成によれば、遅延差T(λ)、回転角Ψ及び遅延差T(λ)を制御して、所望の波長プロファイルを有する偏波モード分散を発生させることができる。 According to this configuration, polarization mode dispersion having a desired wavelength profile can be generated by controlling the delay difference T 1 (λ), the rotation angle Ψ, and the delay difference T 2 (λ).

また、本発明は、前記第1遅延差付与装置は、前記入力光信号について、直交する偏波を有する光信号に分離するとともに、異なる波長を有する光信号に分離する第1偏波波長分離部と、前記第1偏波波長分離部の各出力光信号の相互間で、前記第1偏波波長分離部の各出力光信号の有する偏波及び波長に対応して遅延差を付与する第1遅延差付与部と、を備え、前記第2遅延差付与装置は、前記偏波面回転装置からの出力光信号について、直交する偏波を有する光信号に分離するとともに、異なる波長を有する光信号に分離する第2偏波波長分離部と、前記第2偏波波長分離部の各出力光信号の相互間で、前記第2偏波波長分離部の各出力光信号の有する偏波及び波長に対応して遅延差を付与する第2遅延差付与部と、を備えることを特徴とする偏波モード分散発生装置である。   In the present invention, the first delay difference providing device separates the input optical signal into optical signals having orthogonal polarizations and separates the input optical signals into optical signals having different wavelengths. And a delay difference corresponding to the polarization and wavelength of each output optical signal of the first polarization wavelength separation unit between the output optical signals of the first polarization wavelength separation unit. A delay difference providing unit, wherein the second delay difference providing device separates the output optical signal from the polarization plane rotating device into optical signals having orthogonal polarizations, and converts the output optical signals into optical signals having different wavelengths. Corresponding to the polarization and wavelength of each output optical signal of the second polarization wavelength separation unit between the second polarization wavelength separation unit to be separated and the output optical signals of the second polarization wavelength separation unit And a second delay difference providing unit for providing a delay difference. A polarization mode dispersion generator for.

この構成によれば、任意の波長プロファイルを有する偏波モード分散を発生させる偏波モード分散発生装置を提供することができる。   According to this configuration, it is possible to provide a polarization mode dispersion generating apparatus that generates polarization mode dispersion having an arbitrary wavelength profile.

また、本発明は、前記第1偏波波長分離部のうちの波長分離部分及び前記第2偏波波長分離部のうちの波長分離部分の少なくともいずれかは、回折格子であることを特徴とする偏波モード分散発生装置である。   The present invention is characterized in that at least one of the wavelength separation portion of the first polarization wavelength separation portion and the wavelength separation portion of the second polarization wavelength separation portion is a diffraction grating. It is a polarization mode dispersion generator.

この構成によれば、回折格子を用いて、波長分離を行なうことができる。   According to this configuration, wavelength separation can be performed using a diffraction grating.

また、本発明は、前記第1偏波波長分離部のうちの波長分離部分及び前記第2偏波波長分離部のうちの波長分離部分の少なくともいずれかは、VIPA(Virtual Imaging Phased Array)ガラス板であることを特徴とする偏波モード分散発生装置である。   According to the present invention, at least one of the wavelength separation portion of the first polarization wavelength separation portion and the wavelength separation portion of the second polarization wavelength separation portion is a VIPA (Virtual Imaging Phased Array) glass plate. This is a polarization mode dispersion generating device.

この構成によれば、VIPAガラス板を用いて、波長分離を行なうことができる。   According to this configuration, wavelength separation can be performed using a VIPA glass plate.

また、本発明は、前記第1遅延差付与部及び第2遅延差付与部の少なくともいずれかは、LCoS(Liquid Crystal on Silicon)であることを特徴とする偏波モード分散発生装置である。   Further, the present invention is the polarization mode dispersion generating device, wherein at least one of the first delay difference providing unit and the second delay difference providing unit is LCoS (Liquid Crystal on Silicon).

この構成によれば、LCoSを用いて、遅延差付与を行なうことができる。   According to this configuration, it is possible to add a delay difference using LCoS.

また、本発明は、前記第1遅延差付与部及び第2遅延差付与部の少なくともいずれかは、三次元ミラーであることを特徴とする偏波モード分散発生装置である。   Further, the present invention is the polarization mode dispersion generating device, wherein at least one of the first delay difference providing unit and the second delay difference providing unit is a three-dimensional mirror.

この構成によれば、三次元ミラーを用いて、遅延差付与を行なうことができる。   According to this configuration, the delay difference can be given using the three-dimensional mirror.

また、本発明は、前記第1偏波波長分離部のうちの波長分離部分及び前記第1遅延差付与部の組み合わせ、並びに前記第2偏波波長分離部のうちの波長分離部分及び前記第2遅延差付与部の組み合わせのうち、少なくともいずれかの組み合わせは、FBG(Fiber Bragg Grating)であることを特徴とする偏波モード分散発生装置である。   In addition, the present invention provides a combination of a wavelength separation part and the first delay difference providing part in the first polarization wavelength separation part, and a wavelength separation part and the second part in the second polarization wavelength separation part. Of the combinations of the delay difference providing units, at least one of the combinations is a FBG (Fiber Bragg Grating).

この構成によれば、FBGを用いて、波長分離及び遅延差付与を行なうことができる。   According to this configuration, wavelength separation and delay difference provision can be performed using FBG.

本発明は、任意の波長プロファイルを有する偏波モード分散を発生させる偏波モード分散発生装置を提供することができる。   The present invention can provide a polarization mode dispersion generating apparatus that generates polarization mode dispersion having an arbitrary wavelength profile.

従来技術の偏波モード分散発生装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the polarization mode dispersion | distribution generator of a prior art. 従来技術のDGD及びPCDの波長依存性を示す図である。It is a figure which shows the wavelength dependence of DGD and PCD of a prior art. 本発明の偏波モード分散発生装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the polarization mode dispersion generator of this invention. 本発明のDGD及びPCDの波長依存性を示す図である。It is a figure which shows the wavelength dependence of DGD and PCD of this invention. 本発明の遅延差付与の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of delay difference provision of this invention. 本発明の遅延差付与の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of delay difference provision of this invention. 実施形態1の偏波モード分散発生装置の構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration of a polarization mode dispersion generating apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施形態2の偏波モード分散発生装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the polarization mode dispersion generation apparatus of Embodiment 2. FIG. 実施形態3の偏波モード分散発生装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the polarization mode dispersion generator of Embodiment 3. 実施形態4の偏波モード分散発生装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the polarization mode dispersion generator of Embodiment 4. 実施形態5の偏波モード分散発生装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the polarization mode dispersion generator of Embodiment 5. 実施形態6の偏波モード分散発生装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the polarization mode dispersion generator of Embodiment 6.

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments. In the present specification and drawings, the same reference numerals denote the same components.

(本発明の概略)
本発明の偏波モード分散発生装置の構成を図3に示す。偏波モード分散発生装置は、第1遅延差付与装置1A、偏波面回転装置2及び第2遅延差付与装置1Bから構成される。第1遅延差付与装置1Aは、第1波長分離遅延差付与部11A及び第1偏波分離部12Aから構成される。第2遅延差付与装置1Bは、第2波長分離遅延差付与部11B及び第2偏波分離部12Bから構成される。
(Outline of the present invention)
The configuration of the polarization mode dispersion generator of the present invention is shown in FIG. The polarization mode dispersion generator includes a first delay difference applying device 1A, a polarization plane rotating device 2, and a second delay difference applying device 1B. The first delay difference providing device 1A includes a first wavelength separation delay difference providing unit 11A and a first polarization separation unit 12A. The second delay difference providing device 1B includes a second wavelength separation delay difference providing unit 11B and a second polarization separation unit 12B.

第1遅延差付与装置1Aは、入力光信号の有する直交偏波の相互間の遅延差を、入力光信号の有する波長に依存するように、入力光信号に付与する(遅延差T(λ))。第1遅延差付与装置1Aにおいて、第1偏波分離部12Aは、入力光信号について、直交する偏波を有する光信号に分離し、第1波長分離遅延差付与部11Aは、第1偏波分離部12Aの各出力光信号について、異なる波長を有する光信号に分離し、波長分離後の各光信号の相互間で、波長分離後の各光信号の有する偏波及び波長に対応して遅延差を付与する。 The first delay difference applying device 1A adds a delay difference between orthogonal polarizations of the input optical signal to the input optical signal so as to depend on the wavelength of the input optical signal (delay difference T 1 (λ )). In the first delay difference providing device 1A, the first polarization separation unit 12A separates the input optical signal into optical signals having orthogonal polarization, and the first wavelength separation delay difference providing unit 11A Each output optical signal of the separation unit 12A is separated into optical signals having different wavelengths, and is delayed between the optical signals after wavelength separation in accordance with the polarization and wavelength of each optical signal after wavelength separation. Give the difference.

偏波面回転装置2(例えば、可変ファラデー回転子)は、第1遅延差付与装置1Aからの出力光信号の有する偏波面を回転させる(回転角Ψ)。   The polarization plane rotating device 2 (for example, a variable Faraday rotator) rotates the polarization plane of the output optical signal from the first delay difference providing device 1A (rotation angle Ψ).

第2遅延差付与装置1Bは、偏波面回転装置2からの出力光信号の有する直交偏波の相互間の遅延差を、偏波面回転装置2からの出力光信号の有する波長に依存するように、偏波面回転装置2からの出力光信号に付与する(遅延差T(λ))。第2遅延差付与装置1Bにおいて、第2偏波分離部12Bは、偏波面回転装置2からの出力光信号について、直交する偏波を有する光信号に分離し、第2波長分離遅延差付与部11Bは、第2偏波分離部12Bの各出力光信号について、異なる波長を有する光信号に分離し、波長分離後の各光信号の相互間で、波長分離後の各光信号の有する偏波及び波長に対応して遅延差を付与する。 The second delay difference providing device 1B depends on the wavelength of the output optical signal from the polarization plane rotating device 2 for the delay difference between the orthogonal polarizations of the output optical signal from the polarization plane rotating device 2. To the output optical signal from the polarization plane rotating device 2 (delay difference T 2 (λ)). In the second delay difference providing device 1B, the second polarization separation unit 12B separates the output optical signal from the polarization plane rotating device 2 into optical signals having orthogonal polarizations, and the second wavelength separation delay difference providing unit. 11B separates the output optical signals of the second polarization separation unit 12B into optical signals having different wavelengths, and polarizations of the optical signals after wavelength separation between the optical signals after wavelength separation. And a delay difference corresponding to the wavelength.

本発明のDGD及びPCDの波長依存性を図4に示す。DGDは、PMDベクトルの大きさであり、PCDは、PMDベクトルの波長λに対する変化率のうちPMDベクトルと同一の方向の成分である。DGDは、波長に依存して、PCDも、波長に依存する。よって、任意の波長プロファイルを有する偏波モード分散を発生させることができる。   The wavelength dependence of DGD and PCD of the present invention is shown in FIG. DGD is the size of the PMD vector, and PCD is a component in the same direction as the PMD vector in the rate of change of the PMD vector with respect to the wavelength λ. DGD depends on wavelength, and PCD also depends on wavelength. Therefore, polarization mode dispersion having an arbitrary wavelength profile can be generated.

次に、制御パラメータについて説明する。光信号の有する波長をλとする。必要な制御パラメータは、第1遅延差付与装置1Aの付与する遅延差T(λ)、偏波面回転装置2の付与する回転角Ψ、及び第2遅延差付与装置1Bの付与する遅延差T(λ)である。所望のPMDパラメータは、PMDベクトルの大きさDGD、PMDベクトルの波長λに対する変化率のうちPMDベクトルと同一の方向の成分PCD、及びPMDベクトルの波長λに対する変化率のうちPMDベクトルと垂直な方向の成分Depolである。 Next, control parameters will be described. Let λ be the wavelength of the optical signal. The necessary control parameters are the delay difference T 1 (λ) provided by the first delay difference applying device 1A, the rotation angle Ψ provided by the polarization plane rotating device 2, and the delay difference T provided by the second delay difference applying device 1B. 2 (λ). The desired PMD parameters are the PMD vector magnitude DGD, the component PCD in the same direction as the PMD vector of the change rate of the PMD vector with respect to the wavelength λ, and the direction perpendicular to the PMD vector of the change rate of the PMD vector with respect to the wavelength λ. Component Depol.

必要な制御パラメータ(T(λ)、Ψ、T(λ))及び所望のPMDパラメータ(DGD、PCD、Depol)は、数2の関係を満たす。

Figure 2013068670
(λ)=T(λ)=T(λ)が成立するとき、数3及び数4が成立する。
Figure 2013068670
Figure 2013068670
よって、遅延差T(λ)、回転角Ψ及び遅延差T(λ)を制御して、所望の波長プロファイルを有する偏波モード分散を発生させることができる。 Necessary control parameters (T 1 (λ), ψ, T 2 (λ)) and desired PMD parameters (DGD, PCD, Depol) satisfy the relationship of Equation 2.
Figure 2013068670
When T 1 (λ) = T 2 (λ) = T (λ) holds, Equations 3 and 4 hold.
Figure 2013068670
Figure 2013068670
Therefore, polarization mode dispersion having a desired wavelength profile can be generated by controlling the delay difference T 1 (λ), the rotation angle Ψ, and the delay difference T 2 (λ).

次に、遅延差付与の概略について説明する。本発明の遅延差付与の概略を図5及び図6に示す。ここで、LCoSは、シリコン基板上にセル状に液晶を配置したデバイスであり、各セルに電圧を印加することで、液晶の屈折率を位置に応じて変化させるデバイスである。そして、三次元ミラーは、曲面の曲率を位置に応じて変化させるミラーである。   Next, an outline of delay difference provision will be described. The outline of delay difference application of the present invention is shown in FIGS. Here, LCoS is a device in which liquid crystals are arranged in a cell shape on a silicon substrate, and is a device that changes the refractive index of liquid crystals depending on the position by applying a voltage to each cell. The three-dimensional mirror is a mirror that changes the curvature of the curved surface according to the position.

図5は、異なる波長を有する光信号が、LCoS又は三次元ミラーの異なる位置で反射するときに、異なる位相差及び遅延差を付与されることを示す。位相差、遅延差及び波長分散の波長プロファイルは、例えば、図5の下図のようになる。図6は、異なる偏波及び波長を有する光信号が、LCoS又は三次元ミラーの異なる位置で反射するときに、異なる位相差及び遅延差を付与されることを示す。位相差及び遅延差の波長プロファイルは、例えば、図6の上図及び中図のようになり、DGDの波長プロファイルは、例えば、図6の下図のようになる。ここで、TEモードに付与する遅延差の最大値をTeとしており、TMモードに付与する遅延差の最小値をTmとするため、DGDの最大値はTe−Tmとなる。   FIG. 5 shows that optical signals having different wavelengths are given different phase and delay differences when reflected at different positions of the LCoS or 3D mirror. The wavelength profile of the phase difference, the delay difference, and the chromatic dispersion is, for example, as shown in the lower diagram of FIG. FIG. 6 shows that optical signals having different polarizations and wavelengths are given different phase differences and delay differences when reflected at different positions on the LCoS or three-dimensional mirror. For example, the wavelength profile of the phase difference and the delay difference is as shown in the upper diagram and middle diagram of FIG. 6, and the wavelength profile of the DGD is as shown in the lower diagram of FIG. Here, since the maximum value of the delay difference to be applied to the TE mode is Te and the minimum value of the delay difference to be applied to the TM mode is Tm, the maximum value of DGD is Te−Tm.

(実施形態1)
実施形態1の偏波モード分散発生装置の構成を図7に示す。実施形態1では、T(λ)=T(λ)であり、第1遅延差付与装置1A及び第2遅延差付与装置1Bは、同一の装置により実現されている。波長分離遅延差付与部のうち、波長分離手段として回折格子が利用されており、遅延差付与手段としてLCoSが利用されている。
(Embodiment 1)
The configuration of the polarization mode dispersion generating apparatus of the first embodiment is shown in FIG. In the first embodiment, T 1 (λ) = T 2 (λ), and the first delay difference providing device 1A and the second delay difference providing device 1B are realized by the same device. Of the wavelength separation delay difference providing unit, a diffraction grating is used as the wavelength separation means, and LCoS is used as the delay difference providing means.

光信号は、入力端子及び光サーキュレータ3を経て、空間光学系に入射し、レンズ4において平行光線となり、偏波分離部12においてTEモード及びTMモードに分離する。   The optical signal enters the spatial optical system through the input terminal and the optical circulator 3, becomes a parallel light beam in the lens 4, and is separated into a TE mode and a TM mode in the polarization separation unit 12.

TEモードは、4枚のミラー111を経由するが、TMモードは、4枚のミラー111を経由しない。よって、TEモード及びTMモードの間に、波長に依存しない遅延差Tが付与される。ここで、4枚のミラー111の間の距離を調整することにより、TEモード及びTMモードの間の遅延差Tを調整することができる。 The TE mode passes through the four mirrors 111, but the TM mode does not pass through the four mirrors 111. Therefore, a delay difference Ta independent of wavelength is given between the TE mode and the TM mode. Here, by adjusting the distance between the four mirrors 111, it is possible to adjust the delay difference T a between the TE and TM modes.

TEモード及びTMモードは、回折格子112において反射し、異なる波長を有する光信号に分離する。ここで、波長の分離の方向は、紙面に垂直な方向である。異なる偏波及び波長を有する光信号は、LCoS113の異なる位置において反射する。よって、異なる偏波の間に波長に依存する遅延差T(λ)が付与される。 The TE mode and the TM mode are reflected by the diffraction grating 112 and separated into optical signals having different wavelengths. Here, the direction of wavelength separation is a direction perpendicular to the paper surface. Optical signals having different polarizations and wavelengths are reflected at different positions of the LCoS 113. Therefore, a delay difference T b (λ) depending on the wavelength is given between the different polarizations.

TEモード及びTMモードは、回折格子112において再度反射し、異なる波長を有する光信号を合波し、偏波分離部12において自身を合波する。   The TE mode and the TM mode are reflected again by the diffraction grating 112, combine optical signals having different wavelengths, and combine themselves in the polarization separation unit 12.

光信号は、可変ファラデー回転子21において、偏波面の回転角Ψ/2を付与され、ミラー22において反射し、可変ファラデー回転子21において、再度偏波面の回転角Ψ/2を付与される。よって、光信号に偏波面の回転角Ψが付与される。   The optical signal is given a rotation angle Ψ / 2 of the polarization plane at the variable Faraday rotator 21, reflected by the mirror 22, and again given a rotation angle Ψ / 2 of the polarization plane at the variable Faraday rotator 21. Therefore, the rotation angle Ψ of the polarization plane is given to the optical signal.

光信号は、上述と逆の方向を辿って、出力端子に到達する。よって、遅延差T(λ)=T(λ)=T(λ)=T+T(λ)及び回転角Ψが、光信号に付与される。 The optical signal reaches the output terminal following the reverse direction. Therefore, the delay difference T 1 (λ) = T 2 (λ) = T (λ) = T a + T b (λ) and the rotation angle Ψ are added to the optical signal.

(実施形態2)
実施形態2の偏波モード分散発生装置の構成を図8に示す。実施形態2では、T(λ)≠T(λ)であり、第1遅延差付与装置1A及び第2遅延差付与装置1Bは、異なる装置により実現されている。波長分離遅延差付与部のうち、波長分離手段として回折格子が利用されており、遅延差付与手段としてLCoSが利用されている。
(Embodiment 2)
The configuration of the polarization mode dispersion generating apparatus of the second embodiment is shown in FIG. In the second embodiment, T 1 (λ) ≠ T 2 (λ), and the first delay difference providing device 1A and the second delay difference providing device 1B are realized by different devices. Of the wavelength separation delay difference providing unit, a diffraction grating is used as the wavelength separation means, and LCoS is used as the delay difference providing means.

光信号は、入力端子及び第1光サーキュレータ3Aを経て、空間光学系に入射し、第1レンズ4Aにおいて平行光線となり、第1偏波分離部12AにおいてTEモード及びTMモードに分離する。   The optical signal enters the spatial optical system via the input terminal and the first optical circulator 3A, becomes a parallel light beam in the first lens 4A, and is separated into the TE mode and the TM mode in the first polarization separation unit 12A.

TEモードは、4枚の第1ミラー111Aを経由するが、TMモードは、4枚の第1ミラー111Aを経由しない。よって、TEモード及びTMモードの間に、波長に依存しない遅延差T1a/2が付与される。ここで、4枚の第1ミラー111Aの間の距離を調整することにより、TEモード及びTMモードの間の遅延差T1a/2を調整することができる。 The TE mode passes through the four first mirrors 111A, but the TM mode does not pass through the four first mirrors 111A. Therefore, a delay difference T 1a / 2 independent of the wavelength is given between the TE mode and the TM mode. Here, the delay difference T 1a / 2 between the TE mode and the TM mode can be adjusted by adjusting the distance between the four first mirrors 111A.

TEモード及びTMモードは、第1回折格子112Aにおいて透過し、異なる波長を有する光信号に分離する。ここで、波長の分離の方向は、紙面に垂直な方向である。異なる偏波及び波長を有する光信号は、第1LCoS113Aの異なる位置において反射する。よって、異なる偏波の間に波長に依存する遅延差T1b(λ)が付与される。 The TE mode and the TM mode are transmitted through the first diffraction grating 112A and separated into optical signals having different wavelengths. Here, the direction of wavelength separation is a direction perpendicular to the paper surface. Optical signals having different polarizations and wavelengths are reflected at different positions of the first LCoS 113A. Therefore, a delay difference T 1b (λ) depending on the wavelength is given between the different polarizations.

光信号は、第1波長分離遅延差付与部11A及び第1偏波分離部12Aにおいて、上述と逆の方向を辿って、偏波面回転装置2において、偏波面の回転角Ψを付与され、第2波長分離遅延差付与部11B及び第2偏波分離部12Bにおいて、上述と同じそして逆の方向を辿って、出力端子に到達する。   The optical signal follows the direction opposite to the above in the first wavelength separation delay difference providing unit 11A and the first polarization separation unit 12A, and is given the rotation angle Ψ of the polarization plane in the polarization plane rotating device 2, In the two-wavelength separation delay difference providing unit 11B and the second polarization separation unit 12B, the output terminal is reached by following the same and opposite directions as described above.

ここで、第2光サーキュレータ3B、第2レンズ4B、第2偏波分離部12B、4枚の第2ミラー111B、第2回折格子112B及び第2LCoS113Bは、それぞれ第1光サーキュレータ3A、第1レンズ4A、第1偏波分離部12A、4枚の第1ミラー111A、第1回折格子112A及び第1LCoS113Aに相当する。   Here, the second optical circulator 3B, the second lens 4B, the second polarization separation unit 12B, the four second mirrors 111B, the second diffraction grating 112B, and the second LCoS 113B are the first optical circulator 3A and the first lens, respectively. This corresponds to 4A, the first polarization separation unit 12A, the four first mirrors 111A, the first diffraction grating 112A, and the first LCoS 113A.

ただし、4枚の第2ミラー111Bによる遅延差はT2a/2であり、第2LCoS113Bによる遅延差はT2b(λ)である。よって、遅延差T(λ)=T1a/2+T1b(λ)+T1a/2=T1a+T1b(λ)、遅延差T(λ)=T2a/2+T2b(λ)+T2a/2=T2a+T2b(λ)及び回転角Ψが、光信号に付与される。 However, the delay difference due to the four second mirrors 111B is T 2a / 2, and the delay difference due to the second LCoS 113B is T 2b (λ). Therefore, delay difference T 1 (λ) = T 1a / 2 + T 1b (λ) + T 1a / 2 = T 1a + T 1b (λ), delay difference T 2 (λ) = T 2a / 2 + T 2b (λ) + T 2a / 2 = T 2a + T 2b (λ) and the rotation angle Ψ are given to the optical signal.

(実施形態3)
実施形態3の偏波モード分散発生装置の構成を図9に示す。実施形態3では、T(λ)=T(λ)であり、第1遅延差付与装置1A及び第2遅延差付与装置1Bは、同一の装置により実現されている。波長分離遅延差付与部のうち、波長分離手段としてVIPAガラス板が利用されており、遅延差付与手段として三次元ミラーが利用されている。ここで、VIPAガラス板は、薄板の両面に反射膜をコーティングし、その多重反射を利用して仮想点光源による高角度分散素子を実現するものである(例えば、非特許文献2を参照)。
(Embodiment 3)
FIG. 9 shows the configuration of the polarization mode dispersion generating apparatus of the third embodiment. In the third embodiment, T 1 (λ) = T 2 (λ), and the first delay difference providing device 1A and the second delay difference providing device 1B are realized by the same device. Of the wavelength separation delay difference providing unit, a VIPA glass plate is used as the wavelength separation means, and a three-dimensional mirror is used as the delay difference providing means. Here, the VIPA glass plate is a material in which a reflection film is coated on both surfaces of a thin plate, and a high-angle dispersion element using a virtual point light source is realized by using the multiple reflection (for example, see Non-Patent Document 2).

光信号は、入力端子及び光サーキュレータ3を経て、空間光学系に入射し、レンズ4において平行光線となり、偏波分離部12においてTEモード及びTMモードに分離する。   The optical signal enters the spatial optical system through the input terminal and the optical circulator 3, becomes a parallel light beam in the lens 4, and is separated into a TE mode and a TM mode in the polarization separation unit 12.

TEモードは、4枚のミラー111を経由するが、TMモードは、4枚のミラー111を経由しない。よって、TEモード及びTMモードの間に、波長に依存しない遅延差Tが付与される。ここで、4枚のミラー111の間の距離を調整することにより、TEモード及びTMモードの間の遅延差Tを調整することができる。 The TE mode passes through the four mirrors 111, but the TM mode does not pass through the four mirrors 111. Therefore, a delay difference Ta independent of wavelength is given between the TE mode and the TM mode. Here, by adjusting the distance between the four mirrors 111, it is possible to adjust the delay difference T a between the TE and TM modes.

TEモード及びTMモードは、VIPAガラス板114において反射し、異なる波長を有する光信号に分離する。ここで、波長の分離の方向は、紙面に垂直な方向である。異なる偏波及び波長を有する光信号は、三次元ミラー115の異なる位置において反射する。よって、異なる偏波の間に波長に依存する遅延差T(λ)が付与される。 The TE mode and the TM mode are reflected by the VIPA glass plate 114 and separated into optical signals having different wavelengths. Here, the direction of wavelength separation is a direction perpendicular to the paper surface. Optical signals having different polarizations and wavelengths are reflected at different positions on the three-dimensional mirror 115. Therefore, a delay difference T b (λ) depending on the wavelength is given between the different polarizations.

TEモード及びTMモードは、VIPAガラス板114において再度反射し、異なる波長を有する光信号を合波し、偏波分離部12において自身を合波する。   The TE mode and the TM mode are reflected again by the VIPA glass plate 114, combine optical signals having different wavelengths, and combine themselves in the polarization separation unit 12.

光信号は、可変ファラデー回転子21において、偏波面の回転角Ψ/2を付与され、ミラー22において反射し、可変ファラデー回転子21において、再度偏波面の回転角Ψ/2を付与される。よって、光信号に偏波面の回転角Ψが付与される。   The optical signal is given a rotation angle Ψ / 2 of the polarization plane at the variable Faraday rotator 21, reflected by the mirror 22, and again given a rotation angle Ψ / 2 of the polarization plane at the variable Faraday rotator 21. Therefore, the rotation angle Ψ of the polarization plane is given to the optical signal.

光信号は、上述と逆の方向を辿って、出力端子に到達する。よって、遅延差T(λ)=T(λ)=T(λ)=T+T(λ)及び回転角Ψが、光信号に付与される。 The optical signal reaches the output terminal following the reverse direction. Therefore, the delay difference T 1 (λ) = T 2 (λ) = T (λ) = T a + T b (λ) and the rotation angle Ψ are added to the optical signal.

(実施形態4)
実施形態4の偏波モード分散発生装置の構成を図10に示す。実施形態4では、T(λ)≠T(λ)であり、第1遅延差付与装置1A及び第2遅延差付与装置1Bは、異なる装置により実現されている。波長分離遅延差付与部のうち、波長分離手段としてVIPAガラス板が利用されており、遅延差付与手段として三次元ミラーが利用されている。
(Embodiment 4)
The configuration of the polarization mode dispersion generating apparatus according to the fourth embodiment is shown in FIG. In the fourth embodiment, T 1 (λ) ≠ T 2 (λ), and the first delay difference providing device 1A and the second delay difference providing device 1B are realized by different devices. Of the wavelength separation delay difference providing unit, a VIPA glass plate is used as the wavelength separation means, and a three-dimensional mirror is used as the delay difference providing means.

光信号は、入力端子及び第1光サーキュレータ3Aを経て、空間光学系に入射し、第1レンズ4Aにおいて平行光線となり、第1偏波分離部12AにおいてTEモード及びTMモードに分離する。   The optical signal enters the spatial optical system via the input terminal and the first optical circulator 3A, becomes a parallel light beam in the first lens 4A, and is separated into the TE mode and the TM mode in the first polarization separation unit 12A.

TEモードは、4枚の第1ミラー111Aを経由するが、TMモードは、4枚の第1ミラー111Aを経由しない。よって、TEモード及びTMモードの間に、波長に依存しない遅延差T1a/2が付与される。ここで、4枚の第1ミラー111Aの間の距離を調整することにより、TEモード及びTMモードの間の遅延差T1a/2を調整することができる。 The TE mode passes through the four first mirrors 111A, but the TM mode does not pass through the four first mirrors 111A. Therefore, a delay difference T 1a / 2 independent of the wavelength is given between the TE mode and the TM mode. Here, the delay difference T 1a / 2 between the TE mode and the TM mode can be adjusted by adjusting the distance between the four first mirrors 111A.

TEモード及びTMモードは、第1VIPAガラス板114Aにおいて透過し、異なる波長を有する光信号に分離する。ここで、波長の分離の方向は、紙面に垂直な方向である。異なる偏波及び波長を有する光信号は、第1三次元ミラー115Aの異なる位置において反射する。よって、異なる偏波の間に波長に依存する遅延差T1b(λ)が付与される。 The TE mode and the TM mode are transmitted through the first VIPA glass plate 114A and separated into optical signals having different wavelengths. Here, the direction of wavelength separation is a direction perpendicular to the paper surface. Optical signals having different polarizations and wavelengths are reflected at different positions of the first three-dimensional mirror 115A. Therefore, a delay difference T 1b (λ) depending on the wavelength is given between the different polarizations.

光信号は、第1波長分離遅延差付与部11A及び第1偏波分離部12Aにおいて、上述と逆の方向を辿って、偏波面回転装置2において、偏波面の回転角Ψを付与され、第2波長分離遅延差付与部11B及び第2偏波分離部12Bにおいて、上述と同じそして逆の方向を辿って、出力端子に到達する。   The optical signal follows the direction opposite to the above in the first wavelength separation delay difference providing unit 11A and the first polarization separation unit 12A, and is given the rotation angle Ψ of the polarization plane in the polarization plane rotating device 2, In the two-wavelength separation delay difference providing unit 11B and the second polarization separation unit 12B, the output terminal is reached by following the same and opposite directions as described above.

ここで、第2光サーキュレータ3B、第2レンズ4B、第2偏波分離部12B、4枚の第2ミラー111B、第2VIPAガラス板114B及び第2三次元ミラー115Bは、それぞれ第1光サーキュレータ3A、第1レンズ4A、第1偏波分離部12A、4枚の第1ミラー111A、第1VIPAガラス板114A及び第1三次元ミラー115Aに相当する。   Here, the second optical circulator 3B, the second lens 4B, the second polarization separation unit 12B, the four second mirrors 111B, the second VIPA glass plate 114B, and the second three-dimensional mirror 115B are respectively the first optical circulator 3A. This corresponds to the first lens 4A, the first polarization separation unit 12A, the four first mirrors 111A, the first VIPA glass plate 114A, and the first three-dimensional mirror 115A.

ただし、4枚の第2ミラー111Bによる遅延差はT2a/2であり、第2三次元ミラー115Bによる遅延差はT2b(λ)である。よって、遅延差T(λ)=T1a/2+T1b(λ)+T1a/2=T1a+T1b(λ)、遅延差T(λ)=T2a/2+T2b(λ)+T2a/2=T2a+T2b(λ)及び回転角Ψが、光信号に付与される。 However, the delay difference due to the four second mirrors 111B is T 2a / 2, and the delay difference due to the second three-dimensional mirror 115B is T 2b (λ). Therefore, delay difference T 1 (λ) = T 1a / 2 + T 1b (λ) + T 1a / 2 = T 1a + T 1b (λ), delay difference T 2 (λ) = T 2a / 2 + T 2b (λ) + T 2a / 2 = T 2a + T 2b (λ) and the rotation angle Ψ are given to the optical signal.

(実施形態5)
実施形態5の偏波モード分散発生装置の構成を図11に示す。実施形態5では、T(λ)=T(λ)であり、第1遅延差付与装置1A及び第2遅延差付与装置1Bは、同一の装置により実現されている。波長分離遅延差付与部としてFBGが利用されている。ここで、FBGは、可変デバイスではないため、付与する遅延差は、可変値に制御できず、一定値に固定されるが、空間光学系を使用しなくてもよくなる。なお、偏波分離部12は、光導波路を用いたものでもよく、空間光学系を用いたものでもよい。
(Embodiment 5)
FIG. 11 shows the configuration of the polarization mode dispersion generating apparatus of the fifth embodiment. In the fifth embodiment, T 1 (λ) = T 2 (λ), and the first delay difference providing device 1A and the second delay difference providing device 1B are realized by the same device. An FBG is used as the wavelength separation delay difference providing unit. Here, since the FBG is not a variable device, the delay difference to be applied cannot be controlled to a variable value and is fixed to a constant value, but a spatial optical system need not be used. The polarization separation unit 12 may use an optical waveguide or may use a spatial optical system.

光信号は、入力端子及び光サーキュレータ3を経て、偏波分離部12においてTEモード及びTMモードに分離する。   The optical signal passes through the input terminal and the optical circulator 3 and is separated into the TE mode and the TM mode in the polarization separation unit 12.

TEモードは、遅延線116、FBG117及び光サーキュレータ118を経由するが、TMモードは、遅延線116、FBG117及び光サーキュレータ118を経由しない。よって、TEモード及びTMモードの間に、波長に依存しない遅延差T及び波長に依存する遅延差T(λ)が付与される。TEモード及びTMモードは、偏波分離部12において自身を合波し、光サーキュレータ23に到達し、可変ファラデー回転子21において偏波面の回転角Ψを付与される。 The TE mode passes through the delay line 116, the FBG 117, and the optical circulator 118, but the TM mode does not pass through the delay line 116, the FBG 117, and the optical circulator 118. Therefore, a delay difference Ta that does not depend on the wavelength and a delay difference T b (λ) that depends on the wavelength are given between the TE mode and the TM mode. In the TE mode and the TM mode, the polarization separation unit 12 multiplexes itself and reaches the optical circulator 23, and the variable Faraday rotator 21 is given a rotation angle Ψ of the polarization plane.

光信号は、上述と逆の方向を辿って、出力端子に到達する。よって、遅延差T(λ)=T(λ)=T(λ)=T+T(λ)及び回転角Ψが、光信号に付与される。 The optical signal reaches the output terminal following the reverse direction. Therefore, the delay difference T 1 (λ) = T 2 (λ) = T (λ) = T a + T b (λ) and the rotation angle Ψ are added to the optical signal.

(実施形態6)
実施形態6の偏波モード分散発生装置の構成を図12に示す。実施形態6では、T(λ)≠T(λ)であり、第1遅延差付与装置1A及び第2遅延差付与装置1Bは、異なる装置により実現されている。波長分離遅延差付与部としてFBGが利用されている。
(Embodiment 6)
The configuration of the polarization mode dispersion generator of Embodiment 6 is shown in FIG. In the sixth embodiment, T 1 (λ) ≠ T 2 (λ), and the first delay difference providing device 1A and the second delay difference providing device 1B are realized by different devices. An FBG is used as the wavelength separation delay difference providing unit.

光信号は、入力端子を経て、第1偏波分離部12AにおいてTEモード及びTMモードに分離する。   The optical signal is separated into a TE mode and a TM mode in the first polarization separation unit 12A via the input terminal.

TEモードは、第1遅延線116A、第1FBG117A及び第1光サーキュレータ118Aを経由するが、TMモードは、第1遅延線116A、第1FBG117A及び第1光サーキュレータ118Aを経由しない。よって、TEモード及びTMモードの間に、波長に依存しない遅延差T1a及び波長に依存する遅延差T1b(λ)が付与される。TEモード及びTMモードは、第1偏波分離部12Aにおいて自身を合波し、偏波面回転装置2において偏波面の回転角Ψを付与される。 The TE mode passes through the first delay line 116A, the first FBG 117A, and the first optical circulator 118A, but the TM mode does not pass through the first delay line 116A, the first FBG 117A, and the first optical circulator 118A. Therefore, a delay difference T 1a that does not depend on the wavelength and a delay difference T 1b (λ) that depends on the wavelength are given between the TE mode and the TM mode. The TE mode and the TM mode are combined by the first polarization separation unit 12A, and the polarization plane rotation angle Ψ is given by the polarization plane rotation device 2.

第2遅延線116B、第2FBG117B及び第2光サーキュレータ118Bは、それぞれ第1遅延線116A、第1FBG117A及び第1光サーキュレータ118Aに相当する。ただし、第2遅延線116Bによる遅延差はT2aであり、第2FBG117Bによる遅延差はT2b(λ)である。よって、遅延差T(λ)=T1a+T1b(λ)、遅延差T(λ)=T2a+T2b(λ)及び回転角Ψが、光信号に付与される。 The second delay line 116B, the second FBG 117B, and the second optical circulator 118B correspond to the first delay line 116A, the first FBG 117A, and the first optical circulator 118A, respectively. However, the delay difference due to the second delay line 116B is T 2a , and the delay difference due to the second FBG 117B is T 2b (λ). Therefore, the delay difference T 1 (λ) = T 1a + T 1b (λ), the delay difference T 2 (λ) = T 2a + T 2b (λ), and the rotation angle Ψ are added to the optical signal.

(変形例)
実施形態1、2では、波長分離手段として回折格子を利用しており、遅延差付与手段としてLCoSを利用している。実施形態3、4では、波長分離手段としてVIPAガラス板を利用しており、遅延差付与手段として三次元ミラーを利用している。ここで、第1の変形例として、波長分離手段として回折格子を利用してもよく、遅延差付与手段として三次元ミラーを利用してもよい。そして、第2の変形例として、波長分離手段としてVIPAガラス板を利用してもよく、遅延差付与手段としてLCoSを利用してもよい。
(Modification)
In the first and second embodiments, a diffraction grating is used as the wavelength separating unit, and LCoS is used as the delay difference providing unit. In the third and fourth embodiments, a VIPA glass plate is used as the wavelength separation unit, and a three-dimensional mirror is used as the delay difference providing unit. Here, as a first modification, a diffraction grating may be used as the wavelength separation unit, and a three-dimensional mirror may be used as the delay difference providing unit. As a second modification, a VIPA glass plate may be used as the wavelength separation unit, and LCoS may be used as the delay difference providing unit.

実施形態1−6では、第1遅延差付与装置1A及び第2遅延差付与装置1Bは、同様な波長分離遅延差付与手段を用いて実現されている。ここで、第3の変形例として、第1遅延差付与装置1A及び第2遅延差付与装置1Bは、異なる波長分離遅延差付与手段を用いて実現されてもよい。実施形態1−6では、遅延差付与装置は2段である。ここで、第4の変形例として、遅延差付与装置は多段でもよく、光サーキュレータを用いて多段連結が可能である。実施形態1−6では、第1遅延差付与装置1A及び第2遅延差付与装置1Bは、偏波分離を行なった後に波長分離を行なっている。ここで、第5の変形例として、第1遅延差付与装置1A及び第2遅延差付与装置1Bは、波長分離を行なった後に偏波分離を行なってもよい。   In Embodiment 1-6, the first delay difference providing device 1A and the second delay difference providing device 1B are realized by using similar wavelength separation delay difference providing means. Here, as a third modification, the first delay difference applying device 1A and the second delay difference applying device 1B may be realized by using different wavelength separation delay difference applying means. In Embodiment 1-6, the delay difference providing apparatus has two stages. Here, as a fourth modification, the delay difference providing device may be multi-staged, and multistage connection is possible using an optical circulator. In Embodiment 1-6, the first delay difference providing device 1A and the second delay difference providing device 1B perform wavelength separation after performing polarization separation. Here, as a fifth modification, the first delay difference providing apparatus 1A and the second delay difference providing apparatus 1B may perform polarization separation after performing wavelength separation.

本発明に係る偏波モード分散発生装置は、偏波モード分散を模擬的に発生させるにあたり、偏波依存性及び波長依存性を含む複雑な偏波モード分散を模擬的に発生できる。   The polarization mode dispersion generating apparatus according to the present invention can generate complex polarization mode dispersion including polarization dependence and wavelength dependence in a simulated manner when generating the polarization mode dispersion in a simulated manner.

1A:第1遅延差付与装置
1B:第2遅延差付与装置
2:偏波面回転装置
3:光サーキュレータ
4:レンズ
11:波長分離遅延差付与部
12:偏波分離部
21:可変ファラデー回転子
22:ミラー
23:光サーキュレータ
111:ミラー
112:回折格子
113:LCoS
114:VIPAガラス板
115:三次元ミラー
116:遅延線
117:FBG
118:光サーキュレータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A: 1st delay difference provision apparatus 1B: 2nd delay difference provision apparatus 2: Polarization surface rotation apparatus 3: Optical circulator 4: Lens 11: Wavelength separation delay difference provision part 12: Polarization separation part 21: Variable Faraday rotator 22 : Mirror 23: Optical circulator 111: Mirror 112: Diffraction grating 113: LCoS
114: VIPA glass plate 115: Three-dimensional mirror 116: Delay line 117: FBG
118: Optical circulator

Claims (8)

入力光信号の有する直交偏波の相互間の遅延差を、前記入力光信号の有する波長に依存するように、前記入力光信号に付与する第1遅延差付与装置と、
前記第1遅延差付与装置からの出力光信号の有する偏波面を回転させる偏波面回転装置と、
前記偏波面回転装置からの出力光信号の有する直交偏波の相互間の遅延差を、前記偏波面回転装置からの出力光信号の有する波長に依存するように、前記偏波面回転装置からの出力光信号に付与する第2遅延差付与装置と、
を備えることを特徴とする偏波モード分散発生装置。
A first delay difference providing device that applies a delay difference between orthogonal polarizations of the input optical signal to the input optical signal so as to depend on a wavelength of the input optical signal;
A polarization plane rotating device that rotates the polarization plane of the output optical signal from the first delay difference providing device;
Output from the polarization rotator so that the delay difference between orthogonal polarizations of the output optical signal from the polarization rotator depends on the wavelength of the output optical signal from the polarization rotator. A second delay difference applying device for applying to an optical signal;
A polarization mode dispersion generator comprising:
光信号の有する波長λ、前記第1遅延差付与装置の付与する遅延差T(λ)、前記偏波面回転装置の付与する回転角Ψ、前記第2遅延差付与装置の付与する遅延差T(λ)、PMD(Polarization Mode Dispersion)ベクトルの所望の大きさDGD(Differential Group Delay)、PMDベクトルの波長λに対する変化率のうちPMDベクトルと同一の方向の所望の成分PCD(Polarization−dependent Chromatic Dispersion)、及びPMDベクトルの波長λに対する変化率のうちPMDベクトルと垂直な方向の所望の成分Depol(Depolarization)について、
Figure 2013068670
の3式が成立するように、前記第1遅延差付与装置が遅延差T(λ)を付与し、前記偏波面回転装置が回転角Ψを付与し、前記第2遅延差付与装置が遅延差T(λ)を付与することを特徴とする、請求項1に記載の偏波モード分散発生装置。
The wavelength λ of the optical signal, the delay difference T 1 (λ) provided by the first delay difference applying device, the rotation angle Ψ provided by the polarization plane rotating device, and the delay difference T provided by the second delay difference applying device. 2 (λ), the desired magnitude of the PMD (Polarization Mode Dispersion) vector DGD (Differential Group Delay), and the desired component PCD (Polarization-Dependent Chromatic in the same direction as the PMD vector among the rate of change of the PMD vector with respect to the wavelength λ Dispersion) and a desired component Depol (Depolarization) in the direction perpendicular to the PMD vector among the rate of change of the PMD vector with respect to the wavelength λ.
Figure 2013068670
The first delay difference giving device gives the delay difference T 1 (λ), the polarization plane rotating device gives the rotation angle Ψ, and the second delay difference giving device delays so that The polarization mode dispersion generating apparatus according to claim 1, wherein a difference T 2 (λ) is given.
前記第1遅延差付与装置は、
前記入力光信号について、直交する偏波を有する光信号に分離するとともに、異なる波長を有する光信号に分離する第1偏波波長分離部と、
前記第1偏波波長分離部の各出力光信号の相互間で、前記第1偏波波長分離部の各出力光信号の有する偏波及び波長に対応して遅延差を付与する第1遅延差付与部と、を備え、
前記第2遅延差付与装置は、
前記偏波面回転装置からの出力光信号について、直交する偏波を有する光信号に分離するとともに、異なる波長を有する光信号に分離する第2偏波波長分離部と、
前記第2偏波波長分離部の各出力光信号の相互間で、前記第2偏波波長分離部の各出力光信号の有する偏波及び波長に対応して遅延差を付与する第2遅延差付与部と、を備える
ことを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の偏波モード分散発生装置。
The first delay difference providing device includes:
A first polarization wavelength separation unit for separating the input optical signal into optical signals having orthogonal polarizations and separating optical signals having different wavelengths;
A first delay difference that gives a delay difference corresponding to the polarization and wavelength of each output optical signal of the first polarization wavelength separation unit between the output optical signals of the first polarization wavelength separation unit. A granting unit,
The second delay difference providing device includes:
The output optical signal from the polarization plane rotating device is separated into optical signals having orthogonal polarizations, and a second polarization wavelength separation unit that separates optical signals having different wavelengths;
A second delay difference that gives a delay difference corresponding to the polarization and wavelength of each output optical signal of the second polarization wavelength separation unit between the output optical signals of the second polarization wavelength separation unit. The polarization mode dispersion generating apparatus according to claim 1, further comprising: an adding unit.
前記第1偏波波長分離部のうちの波長分離部分及び前記第2偏波波長分離部のうちの波長分離部分の少なくともいずれかは、回折格子であることを特徴とする、請求項3に記載の偏波モード分散発生装置。   The wavelength separation part of the first polarization wavelength separation part and at least one of the wavelength separation part of the second polarization wavelength separation part is a diffraction grating. Polarization mode dispersion generator. 前記第1偏波波長分離部のうちの波長分離部分及び前記第2偏波波長分離部のうちの波長分離部分の少なくともいずれかは、VIPA(Virtual Imaging Phased Array)ガラス板であることを特徴とする、請求項3に記載の偏波モード分散発生装置。   At least one of the wavelength separation part of the first polarization wavelength separation part and the wavelength separation part of the second polarization wavelength separation part is a VIPA (Virtual Imaging Phased Array) glass plate, The polarization mode dispersion generator according to claim 3. 前記第1遅延差付与部及び第2遅延差付与部の少なくともいずれかは、LCoS(Liquid Crystal on Silicon)であることを特徴とする、請求項3に記載の偏波モード分散発生装置。   4. The polarization mode dispersion generating apparatus according to claim 3, wherein at least one of the first delay difference providing unit and the second delay difference providing unit is LCoS (Liquid Crystal on Silicon). 5. 前記第1遅延差付与部及び第2遅延差付与部の少なくともいずれかは、三次元ミラーであることを特徴とする、請求項3に記載の偏波モード分散発生装置。   4. The polarization mode dispersion generating apparatus according to claim 3, wherein at least one of the first delay difference providing unit and the second delay difference providing unit is a three-dimensional mirror. 前記第1偏波波長分離部のうちの波長分離部分及び前記第1遅延差付与部の組み合わせ、並びに前記第2偏波波長分離部のうちの波長分離部分及び前記第2遅延差付与部の組み合わせのうち、少なくともいずれかの組み合わせは、FBG(Fiber Bragg Grating)であることを特徴とする、請求項3に記載の偏波モード分散発生装置。   A combination of the wavelength separation part and the first delay difference providing part in the first polarization wavelength separation part, and a combination of the wavelength separation part and the second delay difference providing part in the second polarization wavelength separation part. 4. The polarization mode dispersion generating apparatus according to claim 3, wherein at least one of the combinations is FBG (Fiber Bragg Grating). 5.
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