JP2003233033A - Polarization mode dispersion compensating device and method of polarization mode dispersion compensation using the same - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polarization mode dispersion compensating device provided with a group delay time imparting part having the dynamic range of the group delay time extended from a negative to a positive or from a positive to a negative and to provide a method of polarization mode dispersion compensation of a high follow-up ability, using the same. <P>SOLUTION: A group delay time imparting part 8 has a means for inverting the sign of the group delay time in a polarization mode dispersion compensating device A which gives the group delay time to light which is propagated in a light transmission line and where polarization mode dispersion has occurred, on the basis of the results of detection of polarization mode dispersion. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は偏波モード分散補償
装置及びそれを用いた偏波モード分散補償方法に関し、
更に詳しくは、付与する群遅延時間のダイナミックレン
ジが大きい群遅延時間付与部を備えた偏波モード分散補
償装置及びそれを用いた追従性の良好な偏波モード分散
補償方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polarization mode dispersion compensator and a polarization mode dispersion compensation method using the same.
More specifically, the present invention relates to a polarization mode dispersion compensating apparatus including a group delay time giving unit having a large dynamic range of a group delay time to be given, and a polarization mode dispersion compensating method using the same, which has good followability.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年の光伝送システムの進展、普及に伴
い、システムの伝送容量を増大させるために、波長分割
多重（ＷＤＭ）方式による多チャンネル化が進められて
いる。この多チャンネル化と並んで、伝送容量を増大さ
せる方法としては、各チャンネルの光パルスのビットレ
ートを増大させる方法があり、現在では、１０Gbpsの導
入が進んでいる。そして、最近では、今後実用化が期待
されている４０Gbpsの導入が展望されている。2. Description of the Related Art With the progress and spread of optical transmission systems in recent years, in order to increase the transmission capacity of the system, the number of channels has been increased by a wavelength division multiplexing (WDM) system. Along with this increase in the number of channels, as a method of increasing the transmission capacity, there is a method of increasing the bit rate of the optical pulse of each channel, and the introduction of 10 Gbps is currently in progress. And recently, the introduction of 40 Gbps, which is expected to be put into practical use in the future, is expected.

【０００３】このようなハイビットレートの光パルス伝
送においては、その伝送品質の劣化を招くいくつかの要
素がある。その１つが偏波モード分散（Polarization M
ode Dispersion：ＰＭＤ）である。これは、光パルスの
伝送路である光ファイバの中でランダムに発生する複屈
折に基因して、伝送されている光パルスにおいて、本来
は縮退しているべき直交偏波モードが分離してパルス幅
を拡大させるという現象である。このような現象を発現
した光パルスは、もはや、正しい光信号としての機能を
発揮しないことになる。In such high bit rate optical pulse transmission, there are several factors that cause deterioration of the transmission quality. One of them is polarization mode dispersion (Polarization M
ode Dispersion (PMD). This is because the birefringence that is randomly generated in the optical fiber that is the transmission line of the optical pulse causes the orthogonal polarization mode, which should be originally degenerated, to separate in the optical pulse being transmitted. It is a phenomenon of expanding the width. The optical pulse that exhibits such a phenomenon will no longer function as a correct optical signal.

【０００４】したがって、最近の光ファイバでは、この
ＰＭＤを小さくする努力がなされている。しかしなが
ら、その値は、せいぜい、０.２５ps／km^1/2程度であ
る。そして、そのような光ファイバを用いて４０Gbpsの
ビットレートを採用した場合、光伝送が可能な距離は長
くても９０km程度であり、それ以上の距離の光伝送を実
現することはできない。Therefore, in recent optical fibers, efforts are being made to reduce the PMD. However, the value is at most about 0.25 ps / km ^1/2 . When a bit rate of 40 Gbps is adopted using such an optical fiber, the optical transmission distance is about 90 km at the longest, and the optical transmission over the longer distance cannot be realized.

【０００５】また、これまでに敷設されてきた古い光フ
ァイバのＰＭＤは１ps／km^1/2程度であるため、ビット
レートを１０Gbpsにするとその光伝送可能な距離は１７
０km程度であり、ましてや、ビットレートを４０Gbpsに
すると１０km程度までしか光伝送を実現することができ
ない。このように、既設の光ファイバを用いた光伝送シ
ステムにおいて、ビットレートを１０Gbpsに高める場合
や、次世代光伝送システム用に新たな光ファイバを敷設
してそのビットレートを４０Gbps以上で運転しようとす
る場合には、ＰＭＤの影響が顕著に現れ、その結果、伝
送容量が大きく、実用的な光伝送システムの構築が困難
になる。Further, since the PMD of the old optical fiber laid so far is about 1 ps / km ^1/2 , the optical transmission distance is 17 when the bit rate is 10 Gbps.
It is about 0 km, and even if the bit rate is 40 Gbps, optical transmission can be realized only up to about 10 km. In this way, when increasing the bit rate to 10 Gbps in an optical transmission system using an existing optical fiber, or laying a new optical fiber for the next-generation optical transmission system and operating at a bit rate of 40 Gbps or more. In such a case, the effect of PMD appears remarkably, resulting in a large transmission capacity, which makes it difficult to construct a practical optical transmission system.

【０００６】そのため、ＰＭＤを補償する各種の偏波モ
ード分散補償装置（ＰＭＤ補償装置）が提供されてい
る。ここで、代表的な装置を例示し、その機能について
説明する。まず、Electron. Lett., vol.30, No.4, pp.
384〜349，1994や、OFC'99, Technical Digest 86/WE5-
1などの文献に記載されている装置について説明する。Therefore, various polarization mode dispersion compensators (PMD compensators) for compensating for PMD have been provided. Here, a typical device will be illustrated and the function thereof will be described. First, Electron. Lett., Vol.30, No.4, pp.
384 ~ 349, 1994, OFC'99, Technical Digest 86 / WE5-
The device described in documents such as 1 will be described.

【０００７】このＰＭＤ補償装置は、伝送路を伝搬して
きた光信号の主偏光（Principal States of Polarizati
on：ＰＳＰ）と呼ばれる、分離した２つの直交偏光成分
のそれぞれを、群遅延時間（Differential Group Dela
y：ＤＧＤ）付与部として機能する偏波保持光ファイバ
（Polarization Maintain Fiber：ＰＭＦ）における直
交する２個の固有偏光（Eigen States of Polarizatio
n：ＥＳＰ）のそれぞれに偏光変換する偏波コントロー
ラと、ＤＧＤ付与部としての上記ＰＭＦと、伝搬してき
た光パルスのＰＭＤによる波形歪みをモニタとするモニ
タ手段と、このモニタ手段からの制御信号で上記偏波コ
ントローラの運転を制御する制御装置を備えている。This PMD compensator uses the principal states (Principal States of Polarizati) of an optical signal propagating through a transmission line.
on: PSP), each of two separated orthogonal polarization components is referred to as a group delay time (Differential Group Dela).
y: DGD) Two orthogonal eigenpolarizations (Eigen States of Polarizatio) in a polarization maintaining optical fiber (PMF) that functions as an adder
n: ESP), a polarization controller for polarization conversion, the above-mentioned PMF as a DGD adding section, a monitor means for monitoring waveform distortion due to PMD of a propagating optical pulse, and a control signal from this monitor means. A control device for controlling the operation of the polarization controller is provided.

【０００８】また、J. of Lightwave Technology, vol.
12, No.15, pp891〜898, 1994や、OFC'99, paper TuS4,
1999などの文献には記載されている装置は、送信器端
から受信器端に至る伝送路全体の系のＰＳＰを、送信器
から発振している光のＳＯＰに一致させるように運転さ
れる。具体的には、前者の装置は、送信信号を周波数変
調し、その偏光状態（Stateof Polarization：ＳＯＰ）
の周波数依存性を受信側で間接的に検知する。そして、
送信信号のＳＯＰと伝送路におけるＰＳＰが一致してい
るか否かを確認しながら、送信器端に設けられている上
記偏波コントローラを制御し、伝送路への入射信号のＳ
ＯＰをＰＳＰに追随させるという態様で運転される。Also, J. of Lightwave Technology, vol.
12, No.15, pp891-898, 1994 and OFC'99, paper TuS4,
The device described in the literature such as 1999 is operated so that the PSP of the entire system of the transmission path from the transmitter end to the receiver end matches the SOP of the light oscillating from the transmitter. Specifically, the former device frequency-modulates a transmission signal, and the polarization state (State of Polarization: SOP)
The frequency dependence of is indirectly detected on the receiving side. And
While confirming whether or not the SOP of the transmission signal and the PSP of the transmission line match, the polarization controller provided at the transmitter end is controlled, and the S of the incident signal on the transmission line is controlled.
It is operated in such a manner that the OP follows the PSP.

【０００９】また後者の装置にあっては、偏波コントロ
ーラと伝送路で発生するＰＭＤの量よりも大きいＰＭＤ
を有する固定ＤＧＤ付与部（例えばＰＭＦ）を受信器の
前に配置し、ここで偏光度（Degree of Polarization：
ＤＯＰ）をモニタし、このＤＯＰが最大値を示すように
全体の系を運転制御することにより、系全体のＰＳＰを
送信信号のＳＯＰに一致させている。In the latter device, the PMD is larger than the PMD generated in the polarization controller and the transmission line.
A fixed DGD provider (eg PMF) with is placed in front of the receiver, where the Degree of Polarization:
(DOP) is monitored, and the operation of the entire system is controlled so that this DOP shows the maximum value, so that the PSP of the entire system is matched with the SOP of the transmission signal.

【００１０】なお、上記した説明において、あるＤＧＤ
が与えられている２個のＰＳＰ間の当該ＤＧＤをＰＭＤ
としている。より厳密にいえば、ＰＭＤは送信信号のス
ペクトル内における各波長間のＤＧＤの平均値である。
また、上記したＰＳＰは、ある伝送路に入射した送信信
号のＳＯＰを周波数に対して無依存としたときに、その
伝送路からの出射偏光が周波数に対して１次のオーダで
無依存であることを条件にして求められた偏光状態であ
るとしている。そして、この偏光状態ＰＳＰは、送信信
号のスペクトル幅が充分に狭いことと、ＰＭＤが極端に
大きくないということを前提にして求められている。In the above description, a certain DGD
PMD the DGD between the two PSPs
I am trying. Strictly speaking, PMD is the average value of DGD between each wavelength in the spectrum of the transmission signal.
Further, in the above-mentioned PSP, when the SOP of the transmission signal incident on a certain transmission line is made independent of the frequency, the outgoing polarization from the transmission line is independent of the frequency in the first order. It is assumed that the polarization state is obtained under the above conditions. The polarization state PSP is required on the assumption that the spectrum width of the transmission signal is sufficiently narrow and PMD is not extremely large.

【００１１】ところで、これらのＰＭＤ補償装置に組み
込まれるＤＧＤ付与部としては、例えばＰＭＦで構成さ
れた固定タイプのＤＧＤ付与部がある。また、図１１で
示したように、偏光成分を分離する偏光分離素子を備
え、分離されたそれぞれの偏光成分の伝搬距離を可動鏡
により空間的に変化させて各偏光成分間のＤＧＤをゼロ
化する可変タイプのものがある。このＤＧＤ付与部は、
変換の対象である偏光が直線偏光である場合にのみ機能
することができる。By the way, as a DGD imparting unit incorporated in these PMD compensators, there is a fixed type DGD imparting unit composed of, for example, PMF. Further, as shown in FIG. 11, a polarization separation element for separating the polarization components is provided, and the propagation distance of each of the separated polarization components is spatially changed by a movable mirror to zero the DGD between the polarization components. There is a variable type. This DGD application unit
It can work only if the polarized light to be converted is linearly polarized light.

【００１２】そして、可変タイプのＤＧＤ付与部として
は、図１２で示したように、τ₁のＤＧＤを与えるＰＭ
Ｆのような一軸性複屈折媒質と、τ₂のＤＧＤを与える
別のＰＭＦのような一軸性複屈折媒質の間に偏光回転子
が配置された可変タイプのものもある。この可変タイプ
のＤＧＤ付与部は、変換の対象である偏光が直線偏光で
ある場合に限らず、例えば楕円偏光を含む任意偏光に対
しても機能することができる。As shown in FIG. 12, the variable-type DGD adding unit is a PM that gives a DGD of τ _1.
There is also a variable type in which a polarization rotator is arranged between a uniaxial birefringent medium such as F and another uniaxial birefringent medium such as PMF that gives a DGD of τ ₂ . The variable type DGD adding unit can function not only when the polarized light to be converted is linearly polarized light but also for arbitrary polarized light including elliptically polarized light.

【００１３】ところで。このようなＰＭＤの補償方法と
しては次のような２種類の方法が知られている。その説
明を進めるに当たり、まず、ストークス空間を想定す
る。このストークス空間とは、その直交基底が０°直線
偏光成分の強度Ｓ₁、４５°直線偏光成分の強度Ｓ₂、お
よび右回り円偏光の強度Ｓ₃である３次元空間であり、
その空間内の単位円がポアンカレ球に相当する。Ｓ₁，
Ｓ₂，Ｓ₃はストークスパラメータと呼ばれる。By the way The following two types of methods are known as such PMD compensation methods. In advancing the explanation, first, a Stokes space is assumed. The Stokes space is a three-dimensional spatial intensity S _2, and the intensity S ₃ of the right-handed circularly polarized light of intensity S _1, 45 ° linearly polarized light component of the orthogonal basis of 0 ° linearly polarized light component,
The unit circle in the space corresponds to the Poincare sphere. S ₁ ,
S ₂ and S ₃ are called Stokes parameters.

【００１４】そして、このストークス空間内において、
変調直後の伝送路への送信信号のＳＯＰを示すベクトル
をＳ_in、伝送路で発生するＰＭＤのベクトルをΩｔ、偏
波コントローラが備える偏光変換をＴ₁，ＤＧＤ付与部
におけるＰＭＤのベクトルをΩｃとして想定する。ここ
で、ＰＭＤのベクトルΩｔは、その単位ベクトルが遅い
ＰＳＰを表すものとする。そして、ベクトルの向きは遅
いＰＳＰの向きと同じであり、ベクトルの大きさは２個
のＰＳＰ間のＤＧＤで与えられる。In this Stokes space,
Let S _{in be} the vector indicating the SOP of the transmission signal to the transmission line immediately after modulation, Ωt be the PMD vector generated _in the transmission line, T _{1 be the} polarization conversion included in the polarization controller, and be Ωc be the PMD vector in the DGD adding section. Suppose. Here, the PMD vector Ωt represents a PSP whose unit vector is slow. The direction of the vector is the same as the direction of the slow PSP, and the magnitude of the vector is given by the DGD between the two PSPs.

【００１５】以上の表示規定を踏まえて、最初に、ＰＭ
Ｄの補償に関する第一の補償方法の作用を図１３に示
す。この方法は、図１１及び１２で示したＤＧＤ付与部
を含む系に適用され、伝送路で発生したＰＭＤを直接補
償する方法である。この方法では、伝送路の入射端にお
ける送信信号のＳＯＰであるベクトルＳ_inには、伝送路
を伝搬する過程でベクトルΩｔで示されるＰＭＤが与え
られる。このベクトルΩｔは、伝送路の状態（例えば外
部から圧力が加わっているなど）に応じて、その大きさ
と方向が常に変化している。Based on the above display regulations, first, PM
The operation of the first compensation method for compensation of D is shown in FIG. This method is applied to the system including the DGD adding unit shown in FIGS. 11 and 12, and is a method for directly compensating for PMD generated in the transmission path. In this method, the PMD represented by the vector Ωt is given to the vector S _in , which is the SOP of the transmission signal at the incident end of the transmission line, in the process of propagating through the transmission line. The magnitude and direction of the vector Ωt are constantly changing depending on the state of the transmission line (for example, pressure is applied from the outside).

【００１６】ＤＧＤ付与部は、大きさが可変であるＰＭ
ＤベクトルΩｃを有し、偏波コントローラは、それが有
する偏光変換作用に対応した偏光変換Ｔ₁を有してい
る。偏波コントローラが偏光変換Ｔ₁によりＰＭＤベク
トルΩｃの方向を変化させながら、ＤＧＤ付与部がＰＭ
Ｄベクトルの大きさを変化させることにより、ＰＭＤベ
クトルΩｔと大きさが等しく、かつ、方向が逆であるＰ
ＭＦベクトルΩｃ’・Ｔが得られる。その結果、ベクト
ルΩｔとベクトルΩ'c・Ｔ₁とが打ち消しあい、ここ
に、ベクトルΩｔの補償が実現する。The DGD adding unit is a PM whose size is variable.
The polarization controller has a D vector Ωc, and the polarization controller has a polarization conversion T ₁ corresponding to the polarization conversion operation that it has. While the polarization controller changes the direction of the PMD vector Ωc by the polarization conversion T ₁ , the DGD giving unit changes the PM
By changing the magnitude of the D vector, P that has the same magnitude as the PMD vector Ωt and has the opposite direction.
The MF vector Ωc ′ · T is obtained. As a result, the vector Ωt and the vector Ω'c · T ₁ cancel each other, and the vector Ωt is compensated there.

【００１７】なお、上記した補償方法では、ＤＧＤ付与
部として、図１１及び１２で示した可変タイプのものを
用いてベクトルΩｃの大きさを変化させているが、固定
タイプのＤＧＤ付与部を用いる場合には、当然のことな
がら、ベクトルΩｃを変化させることができない。した
がって、固定タイプのＤＧＤ付与部を用いる場合は、例
えば、｜Ωｔ＋Ωｃ・Ｔ₁｜＜｜Ωｔ｜のときには上記
した補償方法を実施し、その他のときには、全く補償を
行なわないか、あるいは、後述する第二の補償方法を採
用するという態様で補償方法を適宜選択することが必要
となる。In the above-mentioned compensation method, the variable type shown in FIGS. 11 and 12 is used as the DGD adding section to change the magnitude of the vector Ωc, but the fixed type DGD adding section is used. In this case, the vector Ωc cannot be changed as a matter of course. Therefore, in the case of using the fixed type DGD imparting unit, for example, when | Ωt + Ωc · T ₁ | <| Ωt |, the compensation method described above is performed, and in other cases, no compensation is performed or it will be described later. It is necessary to appropriately select the compensation method in the form of adopting the second compensation method.

【００１８】次に、ＰＭＤの補償に関する第二の補償方
法の作用を図１４に示す。なお、一般に、この第二の方
法は固定タイプのＤＧＤ付与部に適用されているが、可
変タイプのＤＧＤ付与部に適用してもよい。この第二の
補償方法では、伝送路によって送信信号に与えられたＰ
ＭＤベクトルΩｔと、偏光変換Ｔ₂によって変換された
ＤＧＤ付与部のＰＭＤのベクトルΩｃ・Ｔ₂の和が、伝
送路の入射端における送信信号のＳＯＰであるベクトル
Ｓ_inと同じ方向を向くように設定される。Next, FIG. 14 shows the operation of the second compensation method for PMD compensation. Note that, generally, the second method is applied to the fixed type DGD giving unit, but it may be applied to the variable type DGD giving unit. In this second compensation method, P given to the transmission signal by the transmission line is used.
The sum of the MD vector Ωt and the PMD vector Ωc · T ₂ of the DGD imparting unit converted by the polarization conversion T ₂ is directed _{in the} same direction as the vector S _in which is the SOP of the transmission signal at the incident end of the transmission path. Is set.

【００１９】伝送路の入射端における送信信号のＳＯＰ
のベクトルＳ_inと、伝送路、偏波コントローラ、および
ＤＧＤ付与部から成る系全体のＰＭＤのベクトル（Ωｔ
＋Ωｃ・Ｔ₂）とが同じ方向を向いているということ
は、送信信号が系全体のＰＳＰに入射されていることを
意味する。ここで、ベクトルＳ_inで示される任意の偏光
が系に入射した際には、この光は系の２つの直交するＰ
ＳＰで示される偏光に分離して伝搬し、これら分離した
偏光間にＤＧＤすなわちＰＭＤが与えられる。したがっ
て、送信信号（光パルス）が一方のＰＳＰに入射した場
合、他方のＰＳＰで示される偏光は発生しないのでＰＭ
Ｄが発生することない。そしてこのことは、前記したよ
うにＰＳＰが１次のオーダで周波数無依存である場合に
は常に成立する。SOP of the transmission signal at the incident end of the transmission line
Vector S _in and the PMD vector (Ωt of the entire system including the transmission line, the polarization controller, and the DGD adding unit).
The fact that + Ωc · T ₂ ) points in the same direction means that the transmitted signal is incident on the PSP of the entire system. Here, when an arbitrary polarized light represented by the vector S _in is incident on the system, this light is transmitted by two orthogonal P of the system.
The polarized light indicated by SP is propagated separately, and DGD, that is, PMD is given between these separated polarized lights. Therefore, when the transmission signal (optical pulse) is incident on one PSP, the polarization indicated by the other PSP does not occur, so PM
D does not occur. This is always true when the PSP is frequency independent on the first order, as described above.

【００２０】この第二の補償方法において、ＰＳＰによ
る伝送を実現するためにＤＧＤ付与部に要求される特性
としては、系全体のＰＭＤのベクトル和（Ωｔ＋Ωｃ・
Ｔ₂）が必ず入射ＳＯＰのベクトルＳ_inの方向に向く条
件のみを備えていればよい。具体的には、｜Ωｔ｜≦｜
Ωｃ｜のみが成立していればよい。すなわち、ＤＧＤ付
与部におけるＤＧＤ｜Ωｃ｜は固定値になっていてもよ
いのである。In the second compensation method, the characteristics required for the DGD imparting unit to realize the transmission by the PSP are the PMD vector sum (Ωt + Ωc.multidot.m) of the entire system.
It suffices that the condition T ₂ ) is always directed _in the direction of the vector S _in of the incident SOP. Specifically, | Ωt | ≦ |
Only Ωc | should be established. That is, DGD | Ωc | in the DGD adding section may be a fixed value.

【００２１】したがって、この第二の方法は第一の方法
に比べて実施が容易であり、しかも、前記した１次のオ
ーダでのＰＳＰの周波数無依存が成立していれば、ＰＭ
Ｄは完全に補償されることになる。第一の方法におい
て、ＰＭＤ補償を制御する一般的な方法としては、系全
体の最終的なＰＭＤ量、すなわち、｜Ωｔ＋Ωｃ’・Ｔ
₁｜量と相関のある、強度変調されている送信信号の特
定周波数（通常は送信信号のビットレートの半周波数が
採用される）の光強度Inをモニタする。このモニタ動作
は、送信信号のパルス広がりを直接観察していることに
相当する。Therefore, this second method is easier to carry out than the first method, and if the above-described PSP frequency independence in the first order is established, PM
D will be fully compensated. In the first method, as a general method of controlling PMD compensation, the final PMD amount of the entire system, that is, | Ωt + Ωc ′ · T
₁ | Monitors the light intensity In of a specific frequency of the intensity-modulated transmission signal (usually the half frequency of the bit rate of the transmission signal is adopted), which is correlated with the amount. This monitor operation corresponds to directly observing the pulse spread of the transmission signal.

【００２２】したがって、この光強度Inが最大であると
きには、系全体のＰＭＤ量が最小（パルスが最も広がら
ない状態）になっているため、光強度Inの最大値制御を
行って、系全体の最終的なＰＭＤ量がモニタされる（El
ectron, Lett., vol.30, No.4, pp.384〜349，1994や、
OFC'99, Technical Digest 86/WE5-1などを参照）。一
方、第二の方法の場合は、ＰＳＰで伝送する送信信号は
周波数について１次のオーダではＰＭＤを受けない。す
なわちＰＭＤ＝０であるため、ＤＯＰの劣化は起こらな
い。Therefore, when the light intensity In is maximum, the PMD amount of the entire system is the minimum (the state in which the pulse does not spread most). Therefore, the maximum value control of the light intensity In is performed to make the entire system. The final PMD amount is monitored (El
ectron, Lett., vol.30, No.4, pp.384 ~ 349, 1994,
See OFC'99, Technical Digest 86 / WE5-1, etc.). On the other hand, in the case of the second method, the transmission signal transmitted by the PSP does not receive PMD in the first order of frequency. That is, since PMD = 0, the DOP does not deteriorate.

【００２３】したがって、第二の方法においては、ＤＯ
Ｐをモニタしてその最大値制御を行うことにより、ＰＭ
Ｄ補償制御が実施される（OFC'99, paper TuS4, 199
9）。Therefore, in the second method, DO
By monitoring P and controlling its maximum value, PM
D compensation control is implemented (OFC'99, paper TuS4, 199
9).

【００２４】[0024]

【発明が解決しようとする課題】いま、光伝送路の状態
が、統計的にみて、特定の状態に偏っておらず、伝送路
の２つの直交ＰＳＰのうち、特定の一方が常に光の伝搬
速度の速い軸（速いＰＳＰ）、他方が遅い軸（遅いＰＳ
Ｐ）というように偏っておらず、そのどちらにも成り得
る場合を考える。The state of the optical transmission line is not statistically biased to a specific state, and one of the two orthogonal PSPs of the transmission line always propagates the light. Fast speed axis (fast PSP), slow speed axis (slow PS)
Consider the case where there is no bias such as P) and both can be applied.

【００２５】この場合、図１に模式的に示したように、
光伝送路における補償対象のＰＭＤベクトルΩｔは、ス
トークス空間において連続的に方向及び長さを変え、長
さがゼロとなる瞬間の近傍で方向が逆転することがあ
る。ＰＭＤベクトルの方向が逆転するということは、速
いＰＳＰと遅いＰＳＰが入れ替わったことを意味し、こ
の方向転換の瞬間前のＤＧＤを正にとった場合、この瞬
間後のＤＧＤは負となる。In this case, as schematically shown in FIG.
The PMD vector Ωt to be compensated for in the optical transmission line may continuously change its direction and length in the Stokes space, and the direction may be reversed near the moment when the length becomes zero. The reversal of the direction of the PMD vector means that the fast PSP and the slow PSP are interchanged, and if the DGD before the moment of this direction change is taken positive, the DGD after this moment becomes negative.

【００２６】ところで、例えば図１１に示した可変ＤＧ
Ｄ付与部にあっては、常に遅延経路を伝搬する光に対し
てのみ群遅延時間が付与され、ＤＧＤのダイナミックレ
ンジは正から負、或いは負から正の範囲にわたっていな
い。かかる可変ＤＧＤ付与部を用いて、伝送路のＰＭＤ
ベクトルΩｔを上記した２つの補償方法のいずれかにて
補償するためには、偏波コントローラの偏光変換Ｔによ
ってΩｔを逆転させなければならない。このことは、図
１２に示したＤＧＤ付与部の場合にもあてはまる。By the way, for example, the variable DG shown in FIG.
In the D adding unit, the group delay time is always added only to the light propagating through the delay path, and the dynamic range of DGD does not extend from the positive range to the negative range or from the negative range to the positive range. By using the variable DGD adding unit, the PMD of the transmission line
In order to compensate the vector Ωt by either of the above two compensation methods, Ωt must be reversed by the polarization conversion T of the polarization controller. This also applies to the case of the DGD providing unit shown in FIG.

【００２７】しかしながら、偏波コントローラの制御と
いう観点からいえば、Ωｔを逆転させるということは不
連続な制御であって、その連続的な制御に一瞬の断絶が
不可避であるだけではなく、アルゴリズムが複雑になる
という問題がある。そして、可変ＤＧＤ付与部のＤＧＤ
のダイナミックレンジがゼロをまたいでいないと、その
ＰＭＤベクトルΩｃが常に一つの方向を向いているため
に、偏波コントローラに要求される偏波可変範囲が全偏
波に渡り、その構成が複雑になるという問題もある。However, from the viewpoint of controlling the polarization controller, reversing Ωt is a discontinuous control, and the continuous control requires not only a momentary break but also an algorithm. There is the problem of complexity. Then, the DGD of the variable DGD adding unit
The PMD vector Ωc always points in one direction unless the dynamic range of the signal crosses zero, the polarization variable range required for the polarization controller extends over all polarizations, and the configuration becomes complicated. There is also the problem of becoming.

【００２８】本発明は、上記した問題を解決し、群遅延
時間のダイナミックレンジが負から正、あるいは正から
負の範囲に及ぶ群遅延時間付与部を備えた偏波モード分
散補償装置と、それを用いた偏波モード分散補償方法の
提供を目的とする。The present invention solves the above-mentioned problems, and a polarization mode dispersion compensator having a group delay time giving section whose dynamic range of group delay time ranges from negative to positive or from positive to negative, and An object of the present invention is to provide a polarization mode dispersion compensation method using.

【００２９】[0029]

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、光伝送路を伝搬して偏波モ
ード分散が発生した光に、前記偏波モード分散を検出し
た結果に基づいて群遅延時間を付与する偏波モード分散
補償装置において、前記群遅延時間付与部は、前記群遅
延時間の符号を逆転させる手段を有することを特徴とす
る偏波モード分散補償装置が提供される。In order to achieve the above-mentioned object, in the present invention, the result of detecting the polarization mode dispersion in the light propagated through the optical transmission line and in which the polarization mode dispersion occurs In the polarization mode dispersion compensator for adding a group delay time based on the above, there is provided a polarization mode dispersion compensator, wherein the group delay time adding unit has means for inverting the sign of the group delay time. It

【００３０】そして好ましくは、前記逆転手段は、互い
に直交する２つの偏光の一方の光路長に対して、他方の
光路長を長短自在に可変する手段である。また好ましく
は、前記逆転手段は、互いに直交する２つの偏光を入れ
替える手段である。また、本発明においては、光伝送路
を伝搬した光の偏波モード分散を検出し、前記検出結果
に基づいて前記光に付与する群遅延時間をフィードバッ
ク制御する偏波モード分散補償方法において、前記フィ
ードバック制御は、一の群遅延時間にて検出された前記
群遅延時間が所定の閾値以下となったときに、前記一の
群遅延時間の符号を逆転させた他の遅延時間にて前記偏
波モード分散を検出し、これら一の群遅延時間及び他の
群遅延時間のうち、検出された前記偏波モード分散が小
さい方を選択することを特徴とする偏波モード分散補償
方法が提供される。Preferably, the reversing means is a means for changing the optical path length of one of the two polarized light beams orthogonal to each other so that the other optical path length can be freely shortened or shortened. Further preferably, the reversing means is means for exchanging two polarizations orthogonal to each other. Further, in the present invention, a polarization mode dispersion compensating method for detecting polarization mode dispersion of light propagating through an optical transmission line, and performing feedback control of a group delay time given to the light based on the detection result, In the feedback control, when the group delay time detected at one group delay time becomes equal to or less than a predetermined threshold value, the polarization is performed at another delay time by reversing the sign of the one group delay time. A polarization mode dispersion compensating method, characterized in that mode dispersion is detected, and one of the one group delay time and the other group delay time having the smaller detected polarization mode dispersion is selected. .

【００３１】そして好ましくは、前記フィードバック制
御は、更に前記郡遅延時間付与部へ入射する光の偏光状
態の制御を含み、前記一の群遅延時間の符合を逆転させ
る際に、前記偏光状態の制御は固定されている。[0031] Preferably, the feedback control further includes control of a polarization state of the light incident on the group delay time giving unit, and the polarization state control is performed when the sign of the one group delay time is reversed. Is fixed.

【００３２】[0032]

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係わる実施形態
を図面に基づいて説明する。図２の偏波分散補償装置Ａ
は、光伝送路である光ファイバ２からの光を受光して、
光伝送路を伝搬することによりその光に生じた偏波モー
ド分散を補償しながら、例えば受信器に繋がる光ファイ
バ４を通して出射させる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Polarization dispersion compensator A of FIG.
Receives light from the optical fiber 2 which is an optical transmission line,
The light is emitted through the optical fiber 4 connected to the receiver, for example, while compensating for the polarization mode dispersion generated in the light by propagating through the optical transmission line.

【００３３】図２の偏波分散補償装置Ａ（以下、ＰＭＤ
補償装置Ａという）は、偏波コントローラ６と、郡遅延
時間付与部８（以下、ＤＧＤ付与部８という）と、モニ
タ制御手段１０とを備えている。光伝送路である光ファ
イバ２からＰＭＤ補償装置Ａに入射した光は、まず、偏
波コントローラ６に入射する。偏波コントローラ６とし
ては、公知のものを使用することができ、光伝送路であ
る光ファイバ２の終端における光の偏光状態、すなわち
偏波コントローラ６に入射した任意の偏光状態の光を、
所定の偏光状態の光へと変換して出射させるものであれ
ば良い。The polarization dispersion compensator A shown in FIG. 2 (hereinafter referred to as PMD
The compensator A) includes a polarization controller 6, a group delay time giving unit 8 (hereinafter referred to as a DGD giving unit 8), and a monitor control unit 10. The light that has entered the PMD compensation device A from the optical fiber 2 that is the optical transmission path first enters the polarization controller 6. A known polarization controller can be used as the polarization controller 6, and the polarization state of light at the end of the optical fiber 2 which is the optical transmission path, that is, the light having any polarization state incident on the polarization controller 6,
Any light may be used as long as it can be converted into light of a predetermined polarization state and emitted.

【００３４】偏波コントローラ６から出射した光は、短
尺な偏光保持光ファイバ１２（以下、ＰＭＦ１２とい
う）を介してＤＧＤ付与部８に入射する。なお、偏波コ
ントローラ６の後段に短尺なＰＭＦ１２が配置されてい
るのは、偏波コントローラ６から出射した光の偏光状態
を維持しながらＤＧＤ付与部８へと入射させるためであ
って、ＰＭＦ１２を用いずに偏波コントローラ６とＤＧ
Ｄ付与部８を直接接続して空間的に一体化しても良い。
また、光の偏光状態を維持する必要がないときにはシン
グルモード光ファイバを用いても良い。The light emitted from the polarization controller 6 enters the DGD imparting section 8 through a short polarization maintaining optical fiber 12 (hereinafter referred to as PMF 12). The short PMF 12 is arranged after the polarization controller 6 in order to allow the light emitted from the polarization controller 6 to enter the DGD imparting unit 8 while maintaining the polarization state thereof. Polarization controller 6 and DG without using
The D giving portion 8 may be directly connected and spatially integrated.
Further, when it is not necessary to maintain the polarization state of light, a single mode optical fiber may be used.

【００３５】本発明では、ＤＧＤ付与部８は図２に示し
た構成を有する。すなわち、ＤＧＤ付与部８は、入射用
コリメータ１４と、入射用コリメータ１４から出射した
光を、互いに直交する２つの直線偏光、例えば図中、紙
面に直交する方向に振動する直線偏光と紙面内にて振動
する直線偏光に分離する偏光分離素子１６と、分離され
た一方の直線偏光が伝搬する光路長が可変な可変遅延光
路部１８と、他方の直線偏光が伝搬する光路長が可変ま
たは固定であるオフセット遅延光路部２０と、これらの
光路部を伝搬した偏光を再び合波する偏光分離素子２２
と、合波された光をＤＧＤ付与部８から出射させる出射
用コリメータ２４とを備える。In the present invention, the DGD imparting section 8 has the structure shown in FIG. That is, the DGD imparting unit 8 divides the incident collimator 14 and the light emitted from the incident collimator 14 into two linearly polarized lights that are orthogonal to each other, for example, a linearly polarized light that vibrates in a direction orthogonal to the paper surface in the figure and a paper surface. The polarized light separating element 16 for separating the linearly polarized light that vibrates by vibrating, the variable delay optical path portion 18 having a variable optical path length for propagating one of the separated linearly polarized light, and the optical path length for propagating the other linearly polarized light is variable or fixed. A certain offset delay optical path section 20 and a polarization separation element 22 for recombining the polarized lights propagating through these optical path sections.
And an emitting collimator 24 that causes the combined light to be emitted from the DGD imparting unit 8.

【００３６】可変遅延光路部１８は、２枚のミラー２
６，２８と、プリズム３０と、可動鏡３２とから構成さ
れ、可動鏡３２は互いに直交する２枚の反射面３４，３
６を有する。そして、可動鏡３２及びプリズム３０は同
軸上に配置されており、可動鏡３２は、この軸方向、す
なわち図中矢印で示した方向にプリズム３２との相対位
置を変化させる移動手段（図示しない）を備えている。The variable delay optical path unit 18 includes two mirrors 2
6, 28, a prism 30, and a movable mirror 32. The movable mirror 32 has two reflecting surfaces 34, 3 orthogonal to each other.
Have six. The movable mirror 32 and the prism 30 are coaxially arranged, and the movable mirror 32 is a moving means (not shown) for changing the relative position with respect to the prism 32 in this axial direction, that is, the direction shown by the arrow in the figure. Is equipped with.

【００３７】オフセット遅延光路部２０は、プリズム３
８、可変減衰器４０、およびミラー４２から構成され、
ミラー４２は互いに直交する２枚の反射面４４，４６を
有する。本発明では、２つの偏光分離素子１６,２２間
において可変遅延光路部１８により形成される可変遅延
光路の光路長は、オフセット遅延光路部２０により形成
されるオフセット遅延光路の光路長に対し、可動鏡３２
を移動手段により移動させることにより、長くすること
も短くすることも可能である。The offset delay optical path section 20 includes the prism 3
8, a variable attenuator 40, and a mirror 42,
The mirror 42 has two reflecting surfaces 44 and 46 which are orthogonal to each other. In the present invention, the optical path length of the variable delay optical path formed by the variable delay optical path unit 18 between the two polarization separation elements 16 and 22 is movable with respect to the optical path length of the offset delay optical path formed by the offset delay optical path unit 20. Mirror 32
Can be lengthened or shortened by moving the moving means.

【００３８】ＤＧＤ付与部８の出射用コリメータ２４か
らは光ファイバ４が延び、光ファイバ４には分波器４８
が介挿されている。分波器４８は、ＤＧＤ付与部８の出
射用コリメータ２４から出射した光の一部を分離してモ
ニタ制御手段１０へと導き、残りの光はＰＭＤ補償装置
Ａから出射する。なお、分波器４８からモニタ制御手段
１０までの光の伝搬距離（ファイバ長さ）は、光伝送路
（光ファイバ２）により与えられる又は補償する偏波モ
ード分散の値（ＰＭＤ値）よりも十分小さい値となるよ
うに設定される。The optical fiber 4 extends from the outgoing collimator 24 of the DGD imparting section 8, and the optical fiber 4 has a demultiplexer 48.
Has been inserted. The demultiplexer 48 separates a part of the light emitted from the emission collimator 24 of the DGD imparting unit 8 and guides it to the monitor control means 10, and the remaining light is emitted from the PMD compensation device A. The light propagation distance (fiber length) from the demultiplexer 48 to the monitor control means 10 is more than the polarization mode dispersion value (PMD value) given or compensated by the optical transmission line (optical fiber 2). It is set to a sufficiently small value.

【００３９】モニタ制御手段１０は、分波器４８により
導かれた光を検出し、その検出結果に基づいて、偏波コ
ントローラ６の偏光変換及びＤＧＤ付与部８のＤＧＤを
適宜フィードバック制御でき、かつ、後述する逆転制御
を実行できるものであればよい。具体的には、特定周波
数の光強度をモニタする場合、モニタ制御手段１０は、
例えばフォトダイオードによって光信号を電気信号に変
換した後、狭帯域バンドパスフィルタによってモニタす
る周波数を切り出し、その強度を制御量とする。The monitor control means 10 detects the light guided by the demultiplexer 48, and based on the detection result, can perform feedback control on the polarization conversion of the polarization controller 6 and the DGD of the DGD adding section 8 as appropriate, and It is sufficient that the reverse rotation control described later can be executed. Specifically, when monitoring the light intensity of a specific frequency, the monitor control means 10
For example, after converting an optical signal into an electric signal by a photodiode, a frequency to be monitored is cut out by a narrowband bandpass filter, and its intensity is set as a control amount.

【００４０】また、ＤＯＰをモニタする場合、モニタ制
御手段１０は、光の強度Ｓ₀を含めた４つのストークス
パラメータ（Ｓ₀，Ｓ₁，Ｓ₂，Ｓ₃）をモニタできる一般
的なポラリメータによって得た値から、ＤＯＰをＶとし
たときに、次式：When monitoring the DOP, the monitor control means 10 uses a general polarimeter capable of monitoring the four Stokes parameters (S ₀ , S ₁ , S ₂ , S ₃ ) including the light intensity S ₀ . From the obtained value, when DOP is V, the following formula:

【００４１】[0041]

【数１】 [Equation 1]

【００４２】よりＤＯＰを算出し、これを制御量とす
る。上述したＰＭＤ補償装置Ａは以下の作用を有する。
光ファイバ２を伝搬してきた光は、互いに直交する任意
の２つの主偏光（ＰＳＰ）からなる。まず、偏波コント
ローラ６は、これらの任意偏光を、互いに直交する２つ
の直線偏光であって、ＤＧＤ付与部８の偏光分離素子１
６により互いに分離可能な直線偏光へと偏光変換する。The DOP is calculated from the above, and this is used as the control amount. The PMD compensation device A described above has the following actions.
The light propagating through the optical fiber 2 is composed of arbitrary two principal polarizations (PSP) orthogonal to each other. First, the polarization controller 6 converts these arbitrary polarized lights into two linearly polarized lights that are orthogonal to each other, and the polarized light separating element 1 of the DGD imparting unit 8
6 converts the polarized light into linearly polarized light that can be separated from each other.

【００４３】そして、ＤＧＤ付与部８に入射したこれら
２つの直線偏光は、一方は可変遅延光路部１８を伝搬
し、他方はオフセット遅延光路部２０を伝搬する。各光
路部を伝搬する光の所要時間をそれぞれＴｖ、Ｔｓとす
ると、ＤＧＤ付与部８がこれらの直線偏光間に付与する
ＤＧＤは、これらＴｖとＴｓの差となる。本発明では、
オフセット遅延光路部２０をＤＧＤ付与部８に設けたこ
とによって、２つの直交偏光間の光路長を、一方に対し
て長短自在に可変させることができる。具体的には、Ｔ
ｖ≧Ｔｓとなるように可変群遅延光路部１８の光路長を
調整してＤＧＤを正の値としたり、Ｔｖ≦Ｔｓとなるよ
うに可変群遅延光路部１８の光路長を調整してＤＧＤを
負の値とすることができる。The two linearly polarized lights incident on the DGD imparting section 8 propagate through the variable delay optical path section 18 and the other through the offset delay optical path section 20. Assuming that the time required for light propagating through each optical path portion is Tv and Ts, the DGD that the DGD imparting unit 8 imparts between these linearly polarized lights is the difference between these Tv and Ts. In the present invention,
By providing the offset delay optical path unit 20 in the DGD providing unit 8, the optical path length between the two orthogonally polarized lights can be freely changed with respect to one. Specifically, T
The DGD is adjusted by adjusting the optical path length of the variable group delay optical path unit 18 so that v ≧ Ts and making the DGD a positive value, or by adjusting the optical path length of the variable group delay optical path unit 18 so that Tv ≦ Ts. It can be negative.

【００４４】かくして、本発明では、ＤＧＤ付与部８が
付与するＤＧＤのダイナミックレンジを、正から負、あ
るいは負から正へとゼロをまたぐように設定することが
できる。すなわち、ＤＧＤ付与部８が付与するＤＧＤの
符号を逆転させることができる。そしてこのことは、ス
トークス空間内において、ＤＧＤ付与部８のＰＭＤベク
トルΩｃの方向を逆転可能であることと等価である。そ
して、このＰＭＤベクトルΩｃの方向が逆転するという
ことは、別の表現によれば、ＤＧＤ付与部８の速いＰＳ
Ｐと遅いＰＳＰを入れ替えるということと同義になる。Thus, in the present invention, the dynamic range of the DGD given by the DGD giving section 8 can be set so as to cross zero from positive to negative or from negative to positive. That is, the sign of the DGD given by the DGD giving unit 8 can be reversed. And, this is equivalent to being able to reverse the direction of the PMD vector Ωc of the DGD imparting unit 8 in the Stokes space. Then, the fact that the direction of the PMD vector Ωc is reversed means that, in another expression, the fast PS of the DGD adding unit 8
It is synonymous with swapping P and slow PSP.

【００４５】したがって、本発明では、光伝送路のＰＭ
ＤベクトルΩｔが逆転した時に、ＤＧＤ付与部８のＰＭ
ＤベクトルΩｃを逆転させることができ、偏波コントロ
ーラ６による偏光変換Ｔのみで光伝送路のＰＭＤベクト
ルΩｔの逆転を補償する必要がない。そしてその結果、
偏波コントローラ６の制御は容易となり、高精度に光伝
送路の偏波モード分散を補償することができる。Therefore, according to the present invention, the PM of the optical transmission line is
When the D vector Ωt is reversed, the PM of the DGD imparting unit 8
The D vector Ωc can be inverted, and it is not necessary to compensate for the inversion of the PMD vector Ωt of the optical transmission line only by the polarization conversion T by the polarization controller 6. And as a result,
The polarization controller 6 can be easily controlled, and the polarization mode dispersion of the optical transmission line can be compensated with high accuracy.

【００４６】なお、このオフセット遅延経路２０の光路
長は、ミラー４２を可動鏡として可変としても構わな
い。また、ＰＭＤ補償装置Ａの作用を、ＰＭＤ補償装置
Ａを第一の補償方法に適用した場合について説明した
が、ＰＭＤ補償装置Ａを第二の補償方法に適用可能であ
るのはもちろんのことである。The optical path length of the offset delay path 20 may be variable by using the mirror 42 as a movable mirror. Further, the operation of the PMD compensator A has been described in the case where the PMD compensator A is applied to the first compensation method, but it goes without saying that the PMD compensator A can be applied to the second compensation method. is there.

【００４７】図３は、本発明の第二の実施形態に係るＤ
ＧＤ付与部５０を示している。このＤＧＤ付与部５０
は、ＤＧＤ付与部８の偏光分離素子１６，２２及びミラ
ー２６，２８をプリズム５４，５６で、プリズム３０，
３８をプリズム５８で置換した以外は、ＤＧＤ付与部８
と同一の構成および作用を有する。そのため、ＤＧＤ付
与部５０はＤＧＤ付与部８に代えてＰＭＤ補償装置Ａに
適用することができる。FIG. 3 shows a D according to the second embodiment of the present invention.
The GD providing unit 50 is shown. This DGD giving section 50
Are the prisms 54 and 56 for the polarization separation elements 16 and 22 and the mirrors 26 and 28 of the DGD imparting unit 8, and the prisms 30 and
DGD providing unit 8 except that 38 is replaced by a prism 58
It has the same configuration and operation as. Therefore, the DGD imparting unit 50 can be applied to the PMD compensating device A instead of the DGD imparting unit 8.

【００４８】このＤＧＤ付与部５０は、プリズム等を用
いて構成されているので、作製が容易であり、ＰＭＤ補
償装置Ａの生産性向上に資する。図４は、本発明の第三
の実施形態に係るＤＧＤ付与部６０を示し、ＤＧＤ付与
部６０もＤＧＤ付与部８に代えてＰＭＤ補償装置Ａに適
用することができる。ＤＧＤ付与部６０は、偏光分離素
子１６,２２の間に図１２あるいは図１３で例示したよ
うなオフセット遅延光路を備えていないが、出射用コリ
メータ２４に接続されたＰＭＦ６２を備えており、これ
がオフセット遅延経路として機能する。以下では、この
ＰＭＦ６２の作用について述べる。Since the DGD imparting section 50 is constructed by using a prism or the like, it is easy to manufacture and contributes to improving the productivity of the PMD compensator A. FIG. 4 shows a DGD imparting unit 60 according to the third embodiment of the present invention, and the DGD imparting unit 60 can also be applied to the PMD compensating device A in place of the DGD imparting unit 8. The DGD imparting unit 60 does not include the offset delay optical path as illustrated in FIG. 12 or FIG. 13 between the polarization separation elements 16 and 22, but includes the PMF 62 connected to the emitting collimator 24, which is the offset. Functions as a delay path. The operation of the PMF 62 will be described below.

【００４９】ＤＧＤ付与部６０にあっては、可変遅延光
路部１８により形成される光路は、可動鏡３２により可
変ではあるものの、偏光分離素子１６,２２間を真直に
延びる光路に対して常に長い。すなわち、出射用コリメ
ータ２４から出射する時点では、可変遅延光路部１８を
伝搬した直線偏光は、他方の直線偏光に対して常に遅
い。In the DGD adding section 60, the optical path formed by the variable delay optical path section 18 is variable by the movable mirror 32, but is always longer than the optical path extending straight between the polarization separation elements 16 and 22. . That is, at the time of exiting from the exiting collimator 24, the linearly polarized light propagating through the variable delay optical path section 18 is always slower than the other linearly polarized light.

【００５０】そこで本発明では、可変遅延光路部を伝搬
した遅い直線偏光がＰＭＦ６２の速い軸に、他方の可変
減衰器４０を通過してきた速い直線偏光がＰＭＦ６２の
遅い軸に入射するようにＰＦＭ６２は接続されている。
ここで、ＰＭＦ６２の速い軸を伝搬するということは、
ＰＭＦ６２の遅い軸を伝播した場合に比べ、光路長が短
いということである。したがって、適当な群遅延時間を
有するＰＭＦ６２を用いた場合、可動鏡３２を移動させ
ることにより、ＤＧＤ付与部６０全体として、偏波分離
素子１６より分波された一方の光の光路長を、他方の光
の光路長に対して長短自在に可変することができる。Therefore, in the present invention, the PFM 62 is arranged so that the slow linearly polarized light propagating through the variable delay optical path portion enters the fast axis of the PMF 62 and the fast linearly polarized light passing through the other variable attenuator 40 enters the slow axis of the PMF 62. It is connected.
Here, propagating along the fast axis of the PMF 62 means
This means that the optical path length is shorter than in the case of propagating along the slow axis of the PMF 62. Therefore, when the PMF 62 having an appropriate group delay time is used, by moving the movable mirror 32, the optical path length of one light demultiplexed by the polarization demultiplexing element 16 is changed to the other by the movement of the movable mirror 32. It is possible to freely change the length with respect to the optical path length of the light.

【００５１】図５は、本発明の第四の実施形態に係るＤ
ＧＤ付与部６４を示し、ＤＧＤ付与部６４もＤＧＤ付与
部８に代えてＰＭＤ補償装置Ａに適用することができ
る。ＤＧＤ付与部６４は、入射用コリメータ１４と偏波
分離素子１６の間に、直交偏波を入れ替える偏光変換器
６６を備えている。すなわち、ＤＧＤ付与部６４におい
ては、偏光変換器６６によりその遅い軸と速い軸を入れ
替え、全体としてＤＧＤのダイナミックレンジがゼロを
またぐように構成されている。FIG. 5 shows a D according to the fourth embodiment of the present invention.
The GD imparting unit 64 is shown, and the DGD imparting unit 64 can be applied to the PMD compensating device A instead of the DGD imparting unit 8. The DGD imparting unit 64 includes a polarization converter 66 that switches the orthogonal polarization between the incident collimator 14 and the polarization separation element 16. That is, in the DGD imparting unit 64, the slow axis and the fast axis are switched by the polarization converter 66 so that the dynamic range of DGD as a whole crosses zero.

【００５２】偏光変換器６６を配置する位置は、偏波コ
ントローラ６と偏波分離素子１６の間であれば格段限定
されない。そして偏光変換器６６としては、リチウムナ
イオベート導波路や、ファラデー回転子などを用いるこ
とができる。なお、上記した第一乃至四の実施形態にお
いては、その可変遅延光路部１８及びオフセット遅延光
路部２０に、屈折率の大きな媒質を挿入して光路長を長
くすることで小型化を図ることができる。The position where the polarization converter 66 is arranged is not particularly limited as long as it is between the polarization controller 6 and the polarization separation element 16. As the polarization converter 66, a lithium niobate waveguide, a Faraday rotator, or the like can be used. In the above-described first to fourth embodiments, a medium having a large refractive index is inserted into the variable delay optical path section 18 and the offset delay optical path section 20 to increase the optical path length, thereby achieving miniaturization. it can.

【００５３】図６は本発明の第五の実施形態に係るＤＧ
Ｄ付与部６８を示し、ＤＧＤ付与部６８もＤＧＤ付与部
８に代えてＰＭＤ補償装置Ａに適用可能である。ＤＧＤ
付与部６８は、２つのＰＭＦ７０及びＰＭＦ７２を備
え、これらＰＭＦ７０，７２の間に偏光回転子が介挿さ
れている。本発明では、これらＰＭＦ７０及びＰＭＦ７
２のＤＧＤをそれぞれτ₁及びτ₂としたときに、τ₁と
τ₂の差がτ₁あるいはτ₂の１％以下となっている。な
お、この場合、τ₁とτ₂のどちらが大きくとも良い。以
下では、このτ₁とτ₂の関係について詳細に説明する。FIG. 6 shows a DG according to the fifth embodiment of the present invention.
The D imparting unit 68 is shown, and the DGD imparting unit 68 is also applicable to the PMD compensating apparatus A in place of the DGD imparting unit 8. DGD
The imparting unit 68 includes two PMFs 70 and 72, and a polarization rotator is interposed between the PMFs 70 and 72. In the present invention, these PMF70 and PMF7 are used.
2 of the DGD is taken as tau ₁ and tau ₂ respectively, the difference tau ₁ and tau ₂ is less than or equal to 1% of the tau ₁ or tau _2. In this case, either τ ₁ or τ ₂ may be larger. The relationship between τ ₁ and τ ₂ will be described in detail below.

【００５４】図６に示した可変ＤＧＤ付与部６８におい
ては、偏光回転子７４の回転角θを変化させることによ
って与えるＰＭＤの量を変えることができる。すなわ
ち、ＰＭＦ７０およびＰＭＦ７２の複屈折軸の相対角度
をφ、および、可変ＤＧＤ付与部６８全体のＤＧＤをτ
_tとしたとき、τ_tは次式：In the variable DGD imparting section 68 shown in FIG. 6, the amount of PMD given can be changed by changing the rotation angle θ of the polarization rotator 74. That is, the relative angle of the birefringence axes of the PMF 70 and the PMF 72 is φ, and the DGD of the entire variable DGD imparting unit 68 is τ.
when the _{t, τ t} is expressed by the following equation:

【００５５】[0055]

【数２】 [Equation 2]

【００５６】で表わされる。ただし、式（２）中では、
回転角θによる位相量が小さいとして、偏光回転子５の
回転角θの周波数依存性を無視している。そして、式
（２）より、このＤＧＤ付与部６８にあっては、回転角
θを可変にすることによって、τ_tの値を｜τ₁−τ₂｜
から｜τ₁＋τ₂｜の範囲で変化させることができること
がわかる。It is represented by However, in equation (2),
The frequency dependence of the rotation angle θ of the polarization rotator 5 is ignored, assuming that the phase amount due to the rotation angle θ is small. Then, according to the equation (2), in the DGD imparting unit 68, the value of τ _t is changed to | τ ₁ −τ ₂ | by changing the rotation angle θ.
Therefore, it can be seen that it can be changed within the range of | τ ₁ + τ ₂ |.

【００５７】ここで、φ＝０（rad）に固定しながらτ₁
及びτ₂を変化させた３つの場合、すなわちτ₁＝５０
（ps）かつτ₂＝５０（ps）、τ₁＝５０（ps）かつτ₂
＝４０（ps）、および、τ₁＝４０（ps）かつτ₂＝５０
（ps）の場合における、τ_tのθ依存性を図７（ａ）に
示し、また、ストークス空間におけるＰＳＰのθ依存性
を図７（ｂ）〜（ｄ）に示す。Here, τ ₁ while fixing φ = 0 (rad)
And τ ₂ in three cases, that is, τ ₁ = 50
(Ps) and τ ₂ = 50 (ps), τ ₁ = 50 (ps) and τ ₂
= 40 (ps), and τ ₁ = 40 (ps) and τ ₂ = 50
FIG. 7A shows the θ dependence of τ _t in the case of (ps), and FIGS. 7B to 7D show the θ dependence of PSP in the Stokes space.

【００５８】なお、図７（ａ）中、一点鎖線はτ₁＝５
０かつτ₂＝５０、破線はτ₁＝５０かつτ₂＝４０、実
線はτ₁＝４０かつτ₂＝５０のときのτ_tを示してい
る。図７（ａ）より、τ₁とτ₂の間の大小関係にかかわ
らず、τ_tはあらゆる回転角θに対して常に正の値をと
ることがわかる。これは、そもそもτ_tを定義する段階
で、遅いＰＳＰのＤＧＤから速いＰＳＰのＤＧＤを差し
引くようにしている為である。従って、τ₁とτ₂の値を
入れ替えたとしても、τ_tのθ依存性は何ら変わること
はない。このことは、図７（ａ）において、τ₁＝５０
（ps）かつτ₂＝４０（ps）の場合と、τ₁＝４０（ps）
及びτ₂＝５０（ps）の場合のとで、τ _tのθ依存性が一
致していることからわかる。In FIG. 7A, the alternate long and short dash line is τ₁= 5
0 and τ₂= 50, the broken line is τ₁= 50 and τ₂= 40, real
The line is τ₁= 40 and τ₂Τ when = 50_tShows
It From FIG. 7A, τ₁And τ₂Concerned about the magnitude relationship between
Not, τ_tAlways has a positive value for every rotation angle θ.
I understand that This is τ_tThe stage of defining
Then, insert the fast PSP DGD from the slow PSP DGD
This is because I try to pull it. Therefore, τ₁And τ₂The value of
Even if they are replaced, τ_tThe θ dependence of
There is no. This means that in FIG.₁= 50
(Ps) and τ₂= 40 (ps) and τ₁= 40 (ps)
And τ₂= 50 (ps) and τ _tThe θ dependence of
You can tell from what you are doing.

【００５９】しかし、実際には、τ₁とτ₂の間の大小関
係によってＤＧＤ付与部の特性は異なっており、そのこ
とは、τ₁＝５０（ps）かつτ₂＝５０（ps）、τ₁＝５
０（ps）かつτ₂＝４０（ps）、および、τ₁＝４０（p
s）かつτ₂＝５０（ps）の場合におけるＰＳＰのθ依存
性（図７（ｂ）〜（ｄ））を見ればわかる。なお、図７
（ｂ）〜（ｄ）では、回転角θを０．１rad毎に０radか
ら２radまで変化させたときの、各回転角θにおける遅
いＰＳＰ及び速いＰＳＰをそれぞれ●印及びｘ印で示
し、これらＰＳＰの変化の方向を矢印で示している。However, in reality, the characteristics of the DGD imparting part differ depending on the magnitude relationship between τ ₁ and τ ₂ , which means that τ ₁ = 50 (ps) and τ ₂ = 50 (ps), τ ₁ = 5
0 (ps) and τ ₂ = 40 (ps) and τ ₁ = 40 (p
s) and τ ₂ = 50 (ps), the dependence of PSP on θ (FIGS. 7B to 7D) can be seen. Note that FIG.
In (b) to (d), the slow PSP and the fast PSP at each rotation angle θ when the rotation angle θ is changed from 0 rad to 2 rad every 0.1 rad are indicated by ● and x, respectively. The direction of change of is indicated by an arrow.

【００６０】例えば、図７（ｃ）に示したτ₁＝５０
（ｐｓ）およびτ₂＝４０（ｐｓ）の場合（τ₁≧
τ₂）、遅いＰＳＰ及び速いＰＳＰは、回転角θの変化
に伴って、ストークス空間の原点を挟んで互いに異なる
軌跡を描く。これらの軌跡を含む領域Ｒ,Ｒ’を図７
（ｃ）に示したように破線で描画した場合、２つの軌跡
はそれぞれ領域Ｒ,Ｒ’内を折り返しながら変化し、遅
いＰＳＰと速いＰＳＰの変化の軌跡が互いに重なること
はない。For example, τ ₁ = 50 shown in FIG.
(Ps) and τ ₂ = 40 (ps) (τ ₁ ≧
τ ₂ ), the slow PSP and the fast PSP draw different trajectories across the origin of the Stokes space as the rotation angle θ changes. The regions R and R'containing these trajectories are shown in FIG.
When drawn with a broken line as shown in (c), the two trajectories change while folding back in the regions R and R ′, and the trajectories of changes in the slow PSP and fast PSP do not overlap each other.

【００６１】そして、τ₁の値がτ₂の値に対して大きく
なるほど、遅いＰＳＰ及び速いＰＳＰの軌跡はより狭い
領域Ｒ,Ｒ’内に収まるようになる。また、これらのＰ
ＳＰは、回転角θがπだけ変化すると、変化前と同じ元
のＰＳＰに戻る。図７（ｄ）に示したτ₁＝４０（ｐ
ｓ）およびτ₂＝５０（ｐｓ）の場合（τ₁＜τ₂）、遅
いＰＳＰと速いＰＳＰの変化の軌跡が重なって、ストー
クス空間内で同じ円を描く。そして、回転角θが０〜π
変化したときに、これらＰＳＰはそれぞれ一周して元に
戻るので、図７（ｃ）で示したτ₁≧τ₂の場合に比べ、
ＰＳＰの変動範囲が大きいことがわかる。Then, as the value of τ ₁ becomes larger than the value of τ ₂ , the loci of the slow PSP and the fast PSP fall within the narrower regions R and R '. Also, these P
When the rotation angle θ changes by π, the SP returns to the same original PSP as before the change. Τ ₁ = 40 (p shown in FIG.
s) and τ ₂ = 50 (ps) (τ ₁ <τ ₂ ), the trajectories of changes in the slow PSP and fast PSP overlap and draw the same circle in the Stokes space. The rotation angle θ is 0 to π
When they change, each of these PSPs makes one round and returns to the original state, so compared to the case of τ ₁ ≧ τ ₂ shown in FIG. 7C,
It can be seen that the variation range of PSP is large.

【００６２】また、τ₁≧τ₂およびτ₁＜τ₂の両方の場
合において、回転角θの変化量に対するＰＳＰの変化量
が、回転角θの値によって異なっている。具体的には、
ＰＳＰはθ＝π／２（rad）付近で急激に変化する。そ
してこのことは、τ₁とτ₂の値の差が小さい場合ほど顕
著であって、τ₁とτ₂の値の差を小さくしていくと、Ｐ
ＳＰはθ＝π／２（rad）付近でより急激に変化するよ
うになり、やがてτ₁＝τ₂となると、ＰＳＰはθ＝π／
２（rad）付近で不連続に変化する。In both cases of τ ₁ ≧ τ ₂ and τ ₁ <τ ₂ , the amount of change in PSP with respect to the amount of change in rotation angle θ differs depending on the value of rotation angle θ. In particular,
PSP changes rapidly near θ = π / 2 (rad). This is more remarkable as the difference between the values of τ ₁ and τ ₂ is smaller, and as the difference between the values of τ ₁ and τ ₂ is reduced, P
SP changes more rapidly in the vicinity of θ = π / 2 (rad), and eventually τ ₁ = τ ₂ , PSP becomes θ = π /
It changes discontinuously near 2 (rad).

【００６３】このＰＳＰの不連続な変化は、図７（ｂ）
に示したτ₁＝５０ｐｓ及びτ₂＝５０ｐｓの場合のＰＳ
Ｐのθ依存性から明らかで、θ＝π／２（rad）におい
て、遅いＰＳＰと速いＰＳＰが入れ替わっている。θ＝
π／２（rad）の時にτ_tの値は０ｐｓであって、ＰＳＰ
が入れ替わっていることを考慮すれば、一方のＰＳＰに
ついて見れば、θ≧π／２（rad）の領域において負の
ＤＧＤを持っていることになる。This discontinuous change in PSP is shown in FIG.
PS for τ ₁ = 50 ps and τ ₂ = 50 ps shown in
It is clear from the dependence of P on θ, that at θ = π / 2 (rad), the slow PSP and the fast PSP are interchanged. θ =
When π / 2 (rad), the value of τ _t is 0 ps,
In consideration of the fact that the two are swapped, one of the PSPs has a negative DGD in the region of θ ≧ π / 2 (rad).

【００６４】したがって、ＤＧＤが一方のＰＳＰに対し
て０をまたぐように構成するには、τ₁＝τ₂とすること
が効果的である。しかし、現実的には完全に一致させる
ことは不可能である。そこで本発明では、τ₁とτ₂とが
ほぼ一致するように構成される。τ₁とτ₂の差が非常に
小さければ、先に述べたようにθ＝π／２（rad）にお
いてその変化量は非常に急峻であり、ＤＧＤ付与部６８
の前段に設けられる偏波コントローラ６が追従しなけれ
ば、ほとんど遅いＰＳＰと速いＰＳＰが入れ替わったと
みなすことができる。すなわち、ＤＧＤ付与部６８が与
えるＤＧＤの符号を逆転させることができる。Therefore, it is effective to set τ ₁ = τ _{2 in} order to configure the DGD so as to cross over 0 for one PSP. However, in reality, it is impossible to make a perfect match. Therefore, the present invention is configured so that τ ₁ and τ ₂ substantially match. If the difference between τ ₁ and τ ₂ is very small, the change amount is very steep at θ = π / 2 (rad) as described above, and the DGD imparting unit 68
If the polarization controller 6 provided in the preceding stage does not follow, it can be considered that the slow PSP and the fast PSP have been exchanged. That is, the sign of the DGD given by the DGD giving unit 68 can be reversed.

【００６５】そして、τ₁とτ₂とをほぼ一致させるとい
うことは、具体的には、τ₁とτ₂の差がτ₁あるいはτ₂
のＤＧＤの１％程度以下とすることである。なお、この
とき、τ₁とτ₂のどちらが大きくなっていても構わな
い。図８は、本発明の第６の実施形態に係わるＤＧＤ付
与部７６である。ＤＧＤ付与部７６もＤＧＤ付与部８に
代えてＰＭＤ補償器Ａに適用することができる。Then, making τ ₁ and τ ₂ substantially coincide with each other means that specifically, the difference between τ ₁ and τ ₂ is τ ₁ or τ _2.
It is about 1% or less of the DGD. At this time, either τ ₁ or τ ₂ may be larger. FIG. 8 shows a DGD imparting unit 76 according to the sixth embodiment of the present invention. The DGD imparting unit 76 can also be applied to the PMD compensator A instead of the DGD imparting unit 8.

【００６６】ＤＧＤ付与部７６においては、ＰＭＦ７０
とＰＭＦ７８のＤＧＤは互いに１％以上異なっており、
ＤＧＤ付与部７６のＰＳＰはθの変化に対して連続的に
変化する。そのため、速いＰＳＰは常に遅いＰＳＰに対
して速く、このことは、速いＰＳＰの光路長は、常に遅
いＰＳＰの光路長に対して短いということと等価であ
る。In the DGD adding section 76, the PMF 70
And DMF of PMF78 differ from each other by more than 1%,
The PSP of the DGD giving unit 76 continuously changes with respect to the change of θ. Therefore, the fast PSP is always faster than the slow PSP, which is equivalent to the fact that the optical path length of the fast PSP is always shorter than the optical path length of the slow PSP.

【００６７】そこで本発明では、ＤＧＤ付与部７６は、
オフセット遅延経路として、偏波コントローラ８０及び
ＰＭＦ８２を更に備えている。偏波コントローラ８０
は、ＰＭＦ７０，偏光回転子７４，およびＰＭＦ７８か
ら成る系における速いＰＳＰ及び遅いＰＳＰが、それぞ
れ、ＰＭＦ８２の遅い軸及び速い軸に入射するよう偏光
変換する。Therefore, in the present invention, the DGD giving unit 76 is
A polarization controller 80 and a PMF 82 are further provided as an offset delay path. Polarization controller 80
Performs polarization conversion so that the fast PSP and the slow PSP in the system including the PMF 70, the polarization rotator 74, and the PMF 78 are incident on the slow axis and the fast axis of the PMF 82, respectively.

【００６８】ここで、ＰＭＦ８２の速い軸を伝搬すると
いうことは、遅い軸を伝播する場合に比べて光路長が短
いということである。そのため、適当なＤＧＤを有する
ＰＭＦ８２を用いれば、ＤＧＤ付与部７６の一方のＰＳ
Ｐの光路長を、他方のＰＳＰの光路長に対して長短自在
に可変することができる。なお、ＰＭＦ７０のＤＧＤを
τ₁，ＰＭＦ７８のＤＧＤをτ₃、および、ＰＭＦ８２の
ＤＧＤをτｓとしたときに、τｓの大きさは、ＤＧＤ付
与部７６全体としてＤＧＤの符号が逆転可能となるよう
に、次式： ｜τ₁−τ₃｜＜τｓ＜｜τ₁＋τ₃｜ で示される。Here, propagating along the fast axis of the PMF 82 means that the optical path length is shorter than that of propagating along the slow axis. Therefore, if the PMF 82 having an appropriate DGD is used, one PS of the DGD imparting unit 76
The optical path length of P can be freely changed with respect to the optical path length of the other PSP. When the DGD of the PMF 70 is τ ₁ , the DGD of the PMF 78 is τ ₃ , and the DGD of the PMF 82 is τs, the magnitude of τs is such that the sign of DGD can be reversed in the DGD imparting unit 76 as a whole. , The following equation: | τ ₁ −τ ₃ | <τs <| τ ₁ + τ ₃ |.

【００６９】なお、ＰＭＦ７０，偏光回転子７４，およ
びＰＭＦ７８のＰＳＰはθの変化に伴って変化する。従
って、偏波コントローラ８０の回転角は可変となってい
る。また、ＰＭＦ８２は複屈折結晶などの別の複屈折媒
質で置き換えてもよい。図９は、本発明の第七の実施形
態に係わるＤＧＤ付与部８４を示している。ＤＧＤ付与
部８４もＤＧＤ付与部８に代えてＰＭＤ補償器Ａに適用
することができる。The PSP of the PMF 70, the polarization rotator 74, and the PMF 78 changes as θ changes. Therefore, the rotation angle of the polarization controller 80 is variable. Further, the PMF 82 may be replaced with another birefringent medium such as a birefringent crystal. FIG. 9 shows a DGD imparting section 84 according to the seventh embodiment of the present invention. The DGD imparting unit 84 can also be applied to the PMD compensator A instead of the DGD imparting unit 8.

【００７０】ＤＧＤ付与部８４においては、ＰＭＦ７０
とＰＭＦ７８のＤＧＤは互いに１％以上異なっており、
ＰＳＰがθの変化に対して連続的に変化する。そのため
本発明では、ＤＧＤ付与部７６は、偏波コントローラ６
とＰＭＦ７０の間に偏光変換器８６を備え、この偏光変
換器８６により、ＤＧＤの符号を逆転させることができ
る。In the DGD adding section 84, the PMF 70
And DMF of PMF78 differ from each other by more than 1%,
PSP changes continuously with changes in θ. Therefore, in the present invention, the DGD assigning unit 76 uses the polarization controller 6
A polarization converter 86 is provided between the PMF 70 and the PMF 70, and the sign of DGD can be reversed by the polarization converter 86.

【００７１】偏光変換器８６は、ＤＧＤ付与部８４の前
段に設けられている偏波コントローラ６の出射光の遅い
ＰＳＰを速いＰＳＰに、速いＰＳＰを遅いＰＳＰにそれ
ぞれ変換できる偏光変換器であって、互いに直交する任
意の偏光同士を入替える場合と入替えない場合のスイッ
チングができればよく、可変でなくとも構わない。以下
では、上述したＤＧＤ付与部を備えたＰＭＤ補償装置Ａ
を用いて、光伝送路の偏波モード分散を補償するための
好適な方法を説明する。The polarization converter 86 is a polarization converter capable of converting a slow PSP of the light emitted from the polarization controller 6 provided in the preceding stage of the DGD adding section 84 into a fast PSP and a fast PSP into a slow PSP. , It suffices that switching can be performed in the case of exchanging arbitrary polarized lights orthogonal to each other and in the case of not exchanging them, and it is not necessary to be variable. In the following, a PMD compensating device A including the above-mentioned DGD providing unit
A suitable method for compensating the polarization mode dispersion of the optical transmission line will be described using.

【００７２】従来の制御方法では、光伝送路のＰＭＤベ
クトルの大小とは無関係に、モニタ制御手段１０は、モ
ニタ値、例えばＤＯＰまたは特定周波数強度に基づい
て、モニタ値が最大となるように、偏波コントローラ６
及びＤＧＤ付与部８をフィードバック制御する。具体的
には、偏波コントローラ６の偏光変換Ｔ及びＤＧＤ付与
部８の可動鏡３２の変位量を、ＤＧＤ付与部８のＤＧＤ
の正負を逆転させることなくフィードバック制御する。In the conventional control method, the monitor control means 10 maximizes the monitor value based on the monitor value, for example, the DOP or the specific frequency intensity, regardless of the magnitude of the PMD vector of the optical transmission line. Polarization controller 6
And feedback control of the DGD giving unit 8. Specifically, the polarization conversion T of the polarization controller 6 and the displacement amount of the movable mirror 32 of the DGD giving unit 8 are calculated by the DGD of the DGD giving unit 8.
Feedback control is performed without reversing the sign of.

【００７３】しかし、光伝送路のＰＭＤベクトルΩｔの
方向が逆転した場合、そのままモニタ値の最大値制御を
行なうと、偏波コントローラ６によってフィードバック
制御してきた偏光方向が逆転してしまう為、逆転した後
の偏光方向を検索するためにフィードバック制御に遅れ
が発生してしまう。また、偏光方向を逆転させる偏光変
換Ｔは最も遠い変換であるため、偏波コントローラ６に
は全偏光を全偏光に変換できる最も高い性能が必要であ
り、偏波コントローラ６の複雑化及び高価格化が避けら
れない。However, when the direction of the PMD vector Ωt in the optical transmission line is reversed, if the maximum monitor value control is performed as it is, the polarization direction that has been feedback-controlled by the polarization controller 6 will be reversed. A delay occurs in the feedback control because the later polarization direction is searched. Further, since the polarization conversion T for reversing the polarization direction is the farthest conversion, the polarization controller 6 needs to have the highest performance capable of converting all polarizations into all polarizations, which makes the polarization controller 6 complicated and expensive. Inevitable.

【００７４】そこで本発明では、モニタ値が所定の閾値
を超えた場合、あるいは、光伝送路の偏波モード分散が
所定値以下となり、光伝送路のＰＭＤベクトルΩｔが逆
転する可能性が高まった場合に限り、以下の逆転制御を
行なう。この逆転制御では、まず、ＤＧＤ付与部８のＤ
ＧＤを０に近い、例えば１ps程度の最小値Ｇ_D、に設定
してモニタ値１を取得する。次に、ＤＧＤ付与部８のＧ
_Dの符号を逆転させてモニタ値２を取得し、Ｇ_Dの符号を
逆転させた前後でのモニタ値１，２を比較し、モニタ値
が高い方の符号を有するＧ_DをＤＧＤ付与部８のＤＧＤ
として選択する。Therefore, in the present invention, when the monitor value exceeds a predetermined threshold value or the polarization mode dispersion of the optical transmission line becomes a predetermined value or less, the possibility that the PMD vector Ωt of the optical transmission line will be reversed increases. Only in this case, the following reverse rotation control is performed. In this reverse rotation control, first, D of the DGD giving unit 8
GD is set close to 0, for example, the minimum value G _{D of} about 1 ps, and the monitor value 1 is acquired. Next, the G of the DGD giving unit 8
_The monitor value 2 is obtained by reversing the sign of _D , the monitor values 1 and 2 before and after reversing the sign of G _D are compared, and G _D having the sign with the higher monitor value is added to the DGD adding unit 8 DGD
To choose as.

【００７５】そして、Ｇ_Dの符号を逆転させる際には、
偏波コントローラ６の偏光変換は維持し、Ｇ_Dの符号の
逆転のみによって、モニタ値を最大とする。ここで、図
１０はストークス空間におけるＧ_Dの符号変換を模式的
に示している。球８８は半径がＧ_Dであって、光伝送路
のＰＭＤベクトルΩｔが球８８の内部にあるときに、上
記した逆転制御が行なわれる。When reversing the sign of G _D ,
The polarization conversion of the polarization controller 6 is maintained, and the monitor value is maximized only by reversing the sign of G _D. Here, FIG. 10 schematically shows the code conversion of G _{D in} the Stokes space. The sphere 88 has a radius of G _D , and when the PMD vector Ωt of the optical transmission line is inside the sphere 88, the above-described reverse rotation control is performed.

【００７６】図中、ＤＧＤ付与部８のＤＧＤを示すベク
トルΩｃ’は大きさがＧ_Dである。モニタ制御手段１０
は、このΩｃ’が偏光変換されたベクトルΩｃ’・Ｔ
と、ベクトルΩｃ’の符号を逆転して偏光変換されたベ
クトル−Ωｃ’・Ｔとでモニタ値をそれぞれ測定する。
図１０の場合、ベクトル−Ωｃ’・Ｔのときの方が、ベ
クトルΩｃ’・Ｔのときに比べ、光伝送路のＰＭＤベク
トルΩｔとの和が０に近くなる。したがって、このとき
は符号が逆転されたＧ_DがＤＧＤとして選択される。In the figure, the magnitude of the vector Ωc 'indicating the DGD of the DGD giving unit 8 is G _D. Monitor control means 10
Is the vector Ωc ′ · T obtained by polarization conversion of this Ωc ′.
And the vector −Ωc ′ · T which is polarization-converted by reversing the sign of the vector Ωc ′.
In the case of FIG. 10, the sum of the vector −Ωc ′ · T and the PMD vector Ωt of the optical transmission line is closer to 0 than that of the vector Ωc ′ · T. Therefore, at this time, G _D whose sign is reversed is selected as DGD.

【００７７】そして、モニタ値が閾値Ｒ_Dよりも小さく
なった場合には、上記した逆転制御を止めて、ＤＧＤを
正および負のうちいずれかモニタ値を高くする方に固定
し、偏波コントローラ６とＤＧＤ付与部１０により従来
のフィードバック制御を行なう。したがって、本発明の
逆転制御によれば、光伝送路のＰＭＤベクトルΩｔが逆
転した時に、偏波コントローラ６によって、光伝送路の
ＰＭＤベクトルΩｔの向きを探すときに、その偏光を変
化させる範囲を小さくすることができるので、制御に要
する時間を短縮できる。When the monitor value becomes smaller than the threshold value R _D , the above-described reverse rotation control is stopped and DGD is fixed to either positive or negative, whichever has a higher monitor value. 6 and the DGD giving unit 10 perform the conventional feedback control. Therefore, according to the reversal control of the present invention, when the PMD vector Ωt of the optical transmission line is reversed, when the direction of the PMD vector Ωt of the optical transmission line is searched by the polarization controller 6, the range of changing the polarization is set. Since the size can be reduced, the time required for control can be shortened.

【００７８】さらに、このＤＧＤ付与部８のＤＧＤの符
号の逆転、すなわち、ＰＭＤベクトルΩｃの逆転を利用
すれば、偏波コントローラ６の偏光可変範囲がポアンカ
レ球の半球に限定されていても、ＤＧＤ付与部と偏波コ
ントローラにより得られるＰＭＤベクトルΩｃ’・Ｔ
を、ポアンカレ球の全球にわたって可変とすることがで
きる。Further, by utilizing the reversal of the sign of the DGD of the DGD adding section 8, that is, the reversal of the PMD vector Ωc, even if the polarization variable range of the polarization controller 6 is limited to the Poincare sphere hemisphere, PMD vector Ωc '· T obtained by the adder and polarization controller
Can be variable over the entire Poincaré sphere.

【００７９】なお、上記した逆転制御は、ベクトルΩｔ
をベクトル±Ωｃ’・Ｔのいずれかで打ち消すＰＭＤ補
償の第一の方法（図１３参照）に適用した場合について
説明したが、ベクトルΩｔと、ベクトル±Ωｃ’・Ｔの
いずれかとのベクトル和を、光伝送路に入射する光を示
すベクトルＳｉｎと同方向とするＰＭＤ補償の第二の方
法（図１４参照）に適用できるのはもちろんである。The above-described reverse rotation control is performed by the vector Ωt.
Was applied to the first method of PMD compensation (see FIG. 13) that cancels with any of the vectors ± Ωc ′ · T, the vector sum of the vector Ωt and any of the vectors ± Ωc ′ · T Of course, it can be applied to the second method of PMD compensation (see FIG. 14) in which the direction is the same as the vector Sin indicating the light incident on the optical transmission line.

【００８０】[0080]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
ＰＭＤ補償装置が具備するＤＧＤ付与部は、付与するＤ
ＧＤの符号を逆転することができ、これを用いて光伝送
路の偏波モード分散を補償した場合、光伝送路のＰＭＤ
ベクトルの方向が逆転した場合にも容易に偏波モード分
散の補償制御を追従させることができる。As is apparent from the above description, the DGD imparting section provided in the PMD compensating apparatus of the present invention is
The sign of GD can be reversed, and if this is used to compensate the polarization mode dispersion of the optical transmission line, the PMD of the optical transmission line
Even when the vector direction is reversed, the polarization mode dispersion compensation control can be easily followed.

【００８１】また、本発明のＰＭＤ補償装置が具備する
偏波コントローラは、偏光の可変範囲が全偏波にわたる
必要がなく、機能が単純で低価格のものでよい。したが
って、本発明の偏波モード分散補償装置およびそれを用
いた偏波モード分散補償方法は、ハイビットレートの光
伝送システムに用いてその工業的価値は大である。The polarization controller provided in the PMD compensator of the present invention does not need to have a variable polarization range for all polarizations, and may have a simple function and low cost. Therefore, the polarization mode dispersion compensating apparatus and the polarization mode dispersion compensating method using the same according to the present invention have great industrial value when used in a high bit rate optical transmission system.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】光伝送路のＰＭＤベクトル逆転の説明図であ
る。FIG. 1 is an explanatory diagram of PMD vector inversion of an optical transmission line.

【図２】ＰＭＤ補償装置Ａの概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a PMD compensation device A.

【図３】ＰＭＤ補償装置Ａに具備されるＤＧＤ付与部の
変形例１の概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a modified example 1 of a DGD imparting unit included in the PMD compensation device A.

【図４】ＰＭＤ補償装置Ａに具備されるＤＧＤ付与部の
変形例２の概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a modified example 2 of the DGD imparting unit included in the PMD compensation device A.

【図５】ＰＭＤ補償装置Ａに具備されるＤＧＤ付与部の
変形例３の概略構成図である。5 is a schematic configuration diagram of a modified example 3 of the DGD imparting unit included in the PMD compensation device A. FIG.

【図６】ＰＭＤ補償装置Ａに具備されるＤＧＤ付与部の
変形例４の概略構成図である。6 is a schematic configuration diagram of a modified example 4 of the DGD imparting unit included in the PMD compensating apparatus A. FIG.

【図７】ＤＧＤτ_t及びＰＳＰのθ依存性を示す図であ
る。FIG. 7 is a diagram showing θ dependence of DGDτ _t and PSP.

【図８】ＰＭＤ補償装置Ａに具備されるＤＧＤ付与部の
変形例５の概略構成図である。FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a modified example 5 of the DGD imparting unit included in the PMD compensation device A.

【図９】ＰＭＤ補償装置Ａに具備されるＤＧＤ付与部の
変形例６の概略構成図である。9 is a schematic configuration diagram of a modified example 6 of the DGD imparting unit included in the PMD compensation device A. FIG.

【図１０】ＤＧＤの符号を逆転させるフィードバック制
御方法の作用説明図である。FIG. 10 is an operation explanatory view of a feedback control method for reversing the sign of DGD.

【図１１】従来のＰＭＤ補償装置に具備されるＤＧＤ付
与部の一例を示す概略構成図である。FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing an example of a DGD imparting unit included in a conventional PMD compensation device.

【図１２】従来のＰＭＤ補償装置に具備されるＤＧＤ付
与部の他の例を示す概略構成図である。FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing another example of the DGD imparting unit included in the conventional PMD compensating apparatus.

【図１３】ＰＭＤ補償装置による第一のＰＭＤ補償方法
の作用説明図である。FIG. 13 is an operation explanatory view of the first PMD compensation method by the PMD compensation device.

【図１４】ＰＭＤ補償装置による第二のＰＭＤ補償方法
の作用説明図である。FIG. 14 is an operation explanatory view of a second PMD compensation method by the PMD compensation device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

６ 偏波コントローラ ８，５０，６０，６４，６８，７６，８４ ＤＧＤ付与
部 １０ モニタ制御手段 １８ 可変群遅延光路部 ２０ オフセット群遅延光路部 ６２，８２ ＰＭＦ ６６，８６ 偏光変換器 Ｓ_in 光伝送路の入射端における光の偏光状態を示すベ
クトル Ｔ，Ｔ₁，Ｔ₂ 偏波コントローラによる偏光変換 Ωｔ 光伝送路のＰＭＤベクトル Ωｃ ＤＧＤ付与部のＰＭＤベクトル6 Polarization Controller 8, 50, 60, 64, 68, 76, 84 DGD Applicator 10 Monitor Control Means 18 Variable Group Delay Optical Path Unit 20 Offset Group Delay Optical Path Unit 62, 82 PMF 66, 86 Polarization Converter S _in Optical Transmission Vector T, T ₁ , T ₂ showing polarization state of light at the incident end of the optical path Polarization conversion by polarization controller Ωt PMD vector of optical transmission path Ωc PMD vector of DGD imparting section

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 光伝送路を伝搬して偏波モード分散が発
生した光に、前記偏波モード分散を検出した結果に基づ
いて群遅延時間を付与する偏波モード分散補償装置にお
いて、 前記群遅延時間付与部は、前記群遅延時間の符号を逆転
させる手段を有することを特徴とする偏波モード分散補
償装置。1. A polarization mode dispersion compensator for adding a group delay time to light propagated through an optical transmission line and in which polarization mode dispersion has occurred, based on a result of detecting the polarization mode dispersion. The polarization mode dispersion compensating device, wherein the delay time giving unit has means for inverting the sign of the group delay time. 【請求項２】 前記逆転手段は、互いに直交する２つの
偏光の一方の光路長に対して、他方の光路長を長短自在
に可変する手段であることを特徴とする請求項１の偏波
モード分散補償装置。2. The polarization mode according to claim 1, wherein the reversing means is a means for changing the optical path length of one of two polarizations orthogonal to each other so that the other optical path length can be freely shortened or shortened. Dispersion compensator. 【請求項３】 前記逆転手段は、互いに直交する２つの
偏光を入れ替える手段であることを特徴とする請求項１
の偏波モード分散補償装置。3. The inversion means is means for exchanging two polarizations orthogonal to each other.
Polarization mode dispersion compensator. 【請求項４】 光伝送路を伝搬した光の偏波モード分散
を検出し、前記検出結果に基づいて前記光に付与する群
遅延時間をフィードバック制御する偏波モード分散補償
方法において、 前記フィードバック制御は、一の群遅延時間にて検出さ
れた前記群遅延時間が所定の閾値以下となったときに、
前記一の群遅延時間の符号を逆転させた他の遅延時間に
て前記偏波モード分散を検出し、これら一の群遅延時間
及び他の群遅延時間のうち、検出された前記偏波モード
分散が小さい方を選択することを特徴とする偏波モード
分散補償方法。4. A polarization mode dispersion compensating method for detecting polarization mode dispersion of light propagating through an optical transmission line, and performing feedback control of a group delay time given to the light based on the detection result. Is, when the group delay time detected in one group delay time becomes equal to or less than a predetermined threshold value,
The polarization mode dispersion is detected at another delay time in which the sign of the one group delay time is reversed, and the polarization mode dispersion detected among the one group delay time and the other group delay time is detected. A polarization mode dispersion compensating method characterized by selecting a smaller one. 【請求項５】 前記フィードバック制御は、更に前記郡
遅延時間付与部へ入射する光の偏光状態の制御を含み、
前記一の群遅延時間の符合を逆転させる際に、前記偏光
状態の制御は固定されていることを特徴とする請求項４
の偏波モード分散補償方法。5. The feedback control further includes control of a polarization state of light incident on the group delay time giving unit,
5. The control of the polarization state is fixed when the sign of the one group delay time is reversed.
Polarization mode dispersion compensation method.