JP2005341439A

JP2005341439A - Dispersion detecting device

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Publication number: JP2005341439A
Application number: JP2004160240A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Inui; 哲郎乾; Kunihiko Mori; 邦彦森
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2004-05-28
Filing date: 2004-05-28
Publication date: 2005-12-08

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To shift and to extend a dispersing detection range of a dispersion detection device which detects wavelength dispersion, such as optical fiber and its fluctuations. <P>SOLUTION: A part of a signal light, transmitted on an optical fiber transmission line 100, branches at a branch means 120, and enters a path selection means 140. The path selection means 140 selects two paths from among a plurality of dispersion media 160, whose dispersion characteristics are different from each other, and inputs the signal light to a non-linear reception means 180. The non-linear reception means 180 outputs an electrical signal, in proportion to n-th power (n>1) of a strength of the signal light which have passed a dispersion medium. In a difference calculating means 200, electrical signals from two paths are compared with each other, and outputs a difference signal. From the difference signal and a dispersion characteristic of the dispersion medium 160, a dispersion value of the signal light can be detected. Also, a variable dispersion device can be substituted for the dispersion medium 160. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光ファイバなどの波長分散およびその変動を検知する分散検知装置に関し、より具体的には、超高速・大容量光通信システムの端局、線形中継器、または再生中継器において、光ファイバの波長分散およびその変動を検知する分散検知装置に関する。 The present invention relates to a dispersion detection device that detects chromatic dispersion of an optical fiber or the like and fluctuations thereof, and more specifically, in an end station, a linear repeater, or a regenerative repeater of an ultrahigh-speed, large-capacity optical communication system. The present invention relates to a dispersion detection device that detects chromatic dispersion of a fiber and fluctuations thereof.

光ファイバ伝送路には、温度変化や圧力印加などの環境変化による分散変動がある。超高速・大容量光通信システムでは、光ファイバ伝送路の分散変動を自動検知して等化する適応分散等化技術が必要になる。この分散変動を自動検知する方法には次のようなものがある。 In an optical fiber transmission line, there are dispersion fluctuations due to environmental changes such as temperature change and pressure application. An ultra-high-speed, large-capacity optical communication system requires an adaptive dispersion equalization technique that automatically detects and equalizes dispersion fluctuations in an optical fiber transmission line. There are the following methods for automatically detecting the dispersion fluctuation.

特許文献１では、分散値の絶対値が等しく符号が異なる光ファイバを２つの経路に配置する光自動等化器が提案されている。これは、分散の変動方向を含めて検知することができ、様々なタイプの光ファイバ伝送路に適用可能である。しかし、必要デバイス数が多く、また、ビットレートに対する依存性がある。 Patent Document 1 proposes an optical automatic equalizer in which optical fibers having the same dispersion value and different signs are arranged in two paths. This can be detected including the variation direction of dispersion, and can be applied to various types of optical fiber transmission lines. However, a large number of devices are required and there is a dependency on the bit rate.

特許文献２では、非線形受光手段を用いた分散検知装置および分散検知方法が提案されている。これは、ビットレートに依存することなく、様々な光ファイバ伝送路の分散変動を符号の変化も含めて検知することができる。 Patent Document 2 proposes a dispersion detection apparatus and dispersion detection method using a nonlinear light receiving means. This makes it possible to detect variations in dispersion in various optical fiber transmission lines including changes in the sign without depending on the bit rate.

図１に、特許文献２の構成例を示す。同図において、光ファイバ伝送路１０から信号光の一部を光カプラ１２で分岐し、さらに光カプラ１４で経路１および経路２に分岐する。経路１には正の分散値（＋Ｄ）を有する分散媒質１６ａが配置され、経路２には負の分散値（−Ｄ）を有する分散媒質１６ｂが配置される。各経路の分散媒質１６ａ、１６ｂを通過した信号光は、それぞれ非線形受光手段１８ａおよび１８ｂにおいて入力信号光の光強度のｎ乗（ｎ＞１）に比例する電気信号（電圧）をそれぞれ出力する。各経路の出力電気信号は、差分演算手段２０で比較され、差分信号が出力される。この差信号は、図２に示す特性を有しており、同図に示した分散検知範囲において、光ファイバ１０の分散を検知することができる。 In FIG. 1, the structural example of patent document 2 is shown. In the drawing, part of the signal light from the optical fiber transmission line 10 is branched by an optical coupler 12 and further branched to a path 1 and a path 2 by an optical coupler 14. A dispersion medium 16a having a positive dispersion value (+ D) is arranged in the path 1, and a dispersion medium 16b having a negative dispersion value (−D) is arranged in the path 2. The signal light that has passed through the dispersion media 16a and 16b in each path outputs an electrical signal (voltage) proportional to the nth power (n> 1) of the light intensity of the input signal light in the nonlinear light-receiving means 18a and 18b, respectively. The output electric signals of the respective paths are compared by the difference calculation means 20, and a difference signal is output. This difference signal has the characteristics shown in FIG. 2, and the dispersion of the optical fiber 10 can be detected within the dispersion detection range shown in FIG.

特開２００１−５３６７９号公報（図１２）Japanese Patent Laying-Open No. 2001-53679 (FIG. 12) 特開２００３−２０４３０３号公報JP 2003-204303 A Ｋ．Ｋｉｋｕｃｈｉ，Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｌｅｔｔｅｒ，１９９８，ｖｏｌ．３４，ｎｏ．１，ｐｐ．１２３K. Kikuchi, Electron. Letter, 1998, vol. 34, no. 1, pp. 123

しかしながら、特許文献２による分散検知装置の分散検知範囲は、分散媒質１６ａおよび１６ｂの分散値−Ｄから＋Ｄの範囲に限られていた。このため、環境変化等によって、この範囲を超える分散変動があった場合は、正しく分散の値を検知することができないという問題があった。 However, the dispersion detection range of the dispersion detection apparatus according to Patent Document 2 is limited to the range of dispersion values −D to + D of the dispersion media 16a and 16b. For this reason, there is a problem that the dispersion value cannot be detected correctly when there is a dispersion fluctuation exceeding this range due to an environmental change or the like.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、分散検知範囲をシフトさせたり、拡張させたりすることのできる分散検知装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a dispersion detection device capable of shifting or extending the dispersion detection range.

本発明は、上述の目的を達成するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、分散値がそれぞれ異なる分散媒質を有する複数の経路と、光ファイバ伝送路を伝搬した信号光の少なくとも一部を、前記複数の経路の中から少なくとも１つの経路を選択して分岐させる経路選択手段と、前記選択された少なくとも１つの経路を介して、分岐した前記信号光をそれぞれ受光し、該受光した信号光の強度のｎ乗（ｎ＞１）に比例した電気信号を出力する非線形受光手段とを備えたことを特徴とする。 The present invention has been made to achieve the above-described object. The invention according to claim 1 is directed to a plurality of paths having dispersion media having different dispersion values and signal light propagated through an optical fiber transmission line. Route selection means for selecting and branching at least one of the plurality of routes from at least one of the plurality of routes; and receiving the branched signal light via the selected at least one route; Non-linear light receiving means for outputting an electric signal proportional to the nth power (n> 1) of the intensity of the received signal light.

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記各分散媒質の分散値は、定数Ｄ（Ｄ＞０）を用いて、−αＤからαＤ（α＝０，１，２，．．．，α）のいずれかであることを特徴とする。 The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the dispersion value of each dispersion medium is a constant D (D> 0), and −αD to αD (α = 0, 1). , 2,..., Α).

また、請求項３に記載の発明は、光ファイバ伝送路を伝搬した信号光の少なくとも一部を、少なくとも１つの経路に分岐させる分岐手段と、前記少なくとも１つの経路のそれぞれの分散値を変えることができる可変分散デバイスと、分岐した前記信号光を前記可変分散デバイスからそれぞれ受光し、該受光した信号光の強度のｎ乗（ｎ＞１）に比例した電気信号を出力する非線形受光手段と、前記非線形受光手段から出力される電気信号の差分を出力する差分演算手段とを備えたことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided branching means for branching at least part of the signal light propagated through the optical fiber transmission path into at least one path, and changing a dispersion value of each of the at least one path. And a non-linear light receiving means for receiving the branched signal light from the variable dispersion device and outputting an electric signal proportional to the nth power (n> 1) of the intensity of the received signal light, And a difference calculating means for outputting a difference between the electrical signals output from the nonlinear light receiving means.

また、請求項４に記載の発明は、分散値がそれぞれ異なる分散媒質を有する複数の経路と、光ファイバ伝送路を伝搬した信号光の少なくとも一部を、前記複数の経路の中から２つの経路を選択して第１の経路と第２の経路とに分岐させる経路選択手段と、前記選択された第１の経路を介して、分岐した前記信号光をそれぞれ受光し、該受光した信号光の強度のｎ乗（ｎ＞１）に比例した電気信号を出力する第１の非線形受光手段と、前記選択された第２の経路を介して、分岐した前記信号光をそれぞれ受光し、該受光した信号光の強度のｎ乗（ｎ＞１）に比例した電気信号を出力する第２の非線形受光手段と、前記第１の非線形受光手段と前記第２の非線形受光手段とから出力される電気信号の差分を出力する差分演算手段とを備えたことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, a plurality of paths having dispersion media having different dispersion values and at least a part of signal light propagated through an optical fiber transmission path are divided into two paths out of the plurality of paths. And a path selection means for branching to the first path and the second path, and the branched signal light through the selected first path, respectively, and the received signal light The first non-linear light receiving means for outputting an electrical signal proportional to the nth power of the intensity (n> 1) and the branched signal light are respectively received via the selected second path and received. Second nonlinear light receiving means for outputting an electric signal proportional to the nth power (n> 1) of the intensity of the signal light, and an electric signal output from the first nonlinear light receiving means and the second nonlinear light receiving means Difference calculation means for outputting the difference of And butterflies.

また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記各分散媒質の分散値は、定数Ｄ（Ｄ＞０）を用いて、−αＤからαＤ（α＝０，１，２，．．．，α）のいずれかであることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, the dispersion value of each dispersion medium is determined from -αD to αD (α = 0, 1) using a constant D (D> 0). , 2,..., Α).

また、請求項６に記載の発明は、光ファイバ伝送路を伝搬した信号光の少なくとも一部を、第１の経路と第２の経路とに分岐させる分岐手段と、前記第１の経路の分散値を可変することができる第１の可変分散デバイスと、前記第２の経路の分散値を可変することができる第２の可変分散デバイスと、分岐した前記信号光を前記第１の可変分散デバイスから受光し、該受光した信号光の強度のｎ乗（ｎ＞１）に比例した電気信号を出力する第１の非線形受光手段と、分岐した前記信号光を前記第２の可変分散デバイスから受光し、該受光した信号光の強度のｎ乗（ｎ＞１）に比例した電気信号を出力する第２の非線形受光手段と、前記第１の非線形受光手段と前記第２の非線形受光手段とから出力される電気信号の差分を出力する差分演算手段とを備えたことを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided branching means for branching at least part of the signal light propagated through the optical fiber transmission path into the first path and the second path, and dispersion of the first path. A first variable dispersion device capable of varying the value, a second variable dispersion device capable of varying the dispersion value of the second path, and the first variable dispersion device that splits the signal light. And receiving the branched signal light from the second variable dispersion device. The first nonlinear light receiving means outputs an electrical signal proportional to the nth power (n> 1) of the intensity of the received signal light. And a second nonlinear light receiving means for outputting an electric signal proportional to the nth power (n> 1) of the intensity of the received signal light, the first nonlinear light receiving means and the second nonlinear light receiving means. A differential operator that outputs the difference between the output electrical signals Characterized by comprising and.

また、請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の発明において、前記各非線形受光手段は、二光子吸収を示すことを特徴とする。 The invention according to claim 7 is the invention according to any one of claims 1 to 6, wherein each of the nonlinear light receiving means exhibits two-photon absorption.

また、請求項８に記載の発明は、請求項１から６いずれか１項に記載の発明において、前記各非線形受光手段は、第２次高調波発生を示すことを特徴とする。 The invention described in claim 8 is characterized in that, in the invention described in any one of claims 1 to 6, each of the nonlinear light receiving means exhibits second harmonic generation.

また、請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、前記選択された各経路において、前記信号光の第２次高調波を通過させるフィルタをさらに備えたことを特徴とする。 The invention according to claim 9 is the invention according to claim 8, further comprising a filter that passes the second harmonic of the signal light in each of the selected paths. .

また、請求項１０に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の発明において、少なくとも１つの前記選択された経路において、前記非線形受光手段に対する信号光の入力強度を制御する光増幅器をさらに備えたことを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the input intensity of the signal light to the nonlinear light receiving means is controlled in at least one selected path. An optical amplifier is further provided.

また、請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の発明において、少なくとも１つの前記光増幅器の利得を調整するフィードバック手段をさらに備えたことを特徴とする。 The invention described in claim 11 is the invention described in claim 10, further comprising feedback means for adjusting the gain of at least one of the optical amplifiers.

また、請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の発明において、前記利得の調整は、前記非線形受光手段の出力に基づくことを特徴とする。 According to a twelfth aspect of the invention, in the invention of the eleventh aspect, the gain adjustment is based on an output of the nonlinear light receiving means.

また、請求項１３に記載の発明は、請求項４から６のいずれか１項に記載の発明において、少なくとも１つの前記選択された経路において、前記非線形受光手段に対する信号光の入力強度を制御する光増幅器をさらに備えたことを特徴とする。 The invention according to claim 13 controls the input intensity of the signal light to the non-linear light receiving means in at least one of the selected paths in the invention according to any one of claims 4 to 6. An optical amplifier is further provided.

また、請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の発明において、少なくとも１つの前記光増幅器の利得を調整するフィードバック手段をさらに備えたことを特徴とする。 The invention according to claim 14 is the invention according to claim 13, further comprising feedback means for adjusting a gain of at least one of the optical amplifiers.

また、請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載の発明において、前記利得の調整は、前記差分演算手段の出力に基づくことを特徴とする。 The invention according to claim 15 is the invention according to claim 14, wherein the adjustment of the gain is based on an output of the difference calculating means.

また、請求項１６に記載の発明は、請求項１４に記載の発明において、前記利得の調整は、前記非線形受光手段の出力に基づくことを特徴とする。 The invention described in claim 16 is characterized in that, in the invention described in claim 14, the adjustment of the gain is based on an output of the nonlinear light receiving means.

また、請求項１７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の発明において、少なくとも１つの前記非線形受光手段は、前記電気信号のレベルを調整する出力調整手段を有することを特徴とする。 According to a seventeenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to sixth aspects, at least one of the nonlinear light receiving means includes an output adjusting means for adjusting a level of the electric signal. It is characterized by.

また、請求項１８に記載の発明は、請求項４から６のいずれか１項に記載の発明において、少なくとも１つの前記非線形受光手段は、前記電気信号のレベルを調整する出力調整手段を有し、該出力調整手段は前記差分演算手段の出力に基づいて前記電気信号のレベルを調整することを特徴とする。 According to an eighteenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the fourth to sixth aspects, at least one of the nonlinear light receiving means includes an output adjusting means for adjusting a level of the electric signal. The output adjusting means adjusts the level of the electric signal based on the output of the difference calculating means.

また、請求項１９に記載の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の発明において、前記各非線形受光手段に入力する前記信号光を分岐して、該分岐した前記信号光により前記電気信号を規格化する規格化手段をさらに備えたことを特徴とする。 According to a nineteenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to sixth aspects, the signal light input to each of the nonlinear light receiving means is branched, and the branched signal light is used. The apparatus further comprises normalization means for normalizing the electrical signal.

本発明の分散検知装置によれば、従来の分散検知装置では固定されていた分散検知範囲をシフトさせたり、拡張させたりすることができる。また、本発明の分散検知装置によれば、特許文献２に記載のように、１つの非線形受光手段のみを用いる構成とし、装置の小型化および簡易化を実現することもできる。 According to the dispersion detection apparatus of the present invention, it is possible to shift or expand the dispersion detection range that has been fixed in the conventional dispersion detection apparatus. Moreover, according to the dispersion | distribution detection apparatus of this invention, as described in patent document 2, it can be set as the structure which uses only one nonlinear light-receiving means, and can also achieve size reduction and simplification of an apparatus.

本発明の分散検知装置の基本構成を図３に示す。本発明の分散検知装置は、光ファイバ伝送路１００から信号光を分岐する分岐手段１２０と、それぞれ異なる分散値を有する複数の分散媒質１６０と、複数の分散媒質に対する経路を選択する経路選択手段１４０と、２つの非線形受光手段１８０ａおよび１８０ｂ（以下、「非線形受光手段１８０」と略記する場合がある）と、差分演算手段２００から構成される。他の実施形態として、図３の基本構成において、２つの非線形受光手段１８０ａおよび１８０ｂ、ならびに差動演算手段２００に代えて、１つの非線形受光手段のみを用いる構成とすることもできる。 FIG. 3 shows the basic configuration of the dispersion detection apparatus of the present invention. The dispersion detection apparatus of the present invention includes a branching unit 120 that branches signal light from the optical fiber transmission line 100, a plurality of dispersion media 160 having different dispersion values, and a route selection unit 140 that selects paths for the plurality of dispersion media. And two non-linear light receiving means 180a and 180b (hereinafter sometimes abbreviated as “non-linear light receiving means 180”) and a difference calculating means 200. As another embodiment, in the basic configuration of FIG. 3, only one nonlinear light receiving unit may be used instead of the two nonlinear light receiving units 180 a and 180 b and the differential operation unit 200.

図３において、光ファイバ伝送路１００を伝搬した信号光パルスの一部は、分岐手段１２０で分岐し、経路選択手段１４０に入る。経路選択手段１４０は、複数の分散媒質１６０の中から２つの経路を選択し、それぞれの信号光パルスを非線形受光手段１８０ａおよび１８０ｂに入力する。非線形受光手段１８０は、分散媒質を通過した信号光パルスの強度のｎ乗（ｎ＞１）に比例する電気信号を出力する。差分演算手段２００は、それぞれの非線形受光手段１８０から出力される電気信号を比較し、差分信号を出力する。 In FIG. 3, a part of the signal light pulse propagated through the optical fiber transmission line 100 is branched by the branching unit 120 and enters the path selection unit 140. The path selection means 140 selects two paths from among the plurality of dispersion media 160 and inputs the respective signal light pulses to the nonlinear light receiving means 180a and 180b. The nonlinear light receiving means 180 outputs an electrical signal proportional to the nth power (n> 1) of the intensity of the signal light pulse that has passed through the dispersion medium. The difference calculation means 200 compares the electric signals output from the respective nonlinear light receiving means 180 and outputs a difference signal.

ここで、分散媒質１６０は、図３においては、分散値Ｄ（Ｄ＞０）を基本単位とする複数の分散値−αＤからαＤ（α＝０，１，２，．．．，α）の分散媒質から構成されている。信号光パルスが分散の影響を受けてチャープして、パルス幅が広がっている場合、その分散をキャンセルする分散値を有する経路では、パルス幅が狭まりピークパワーが大きくなるので非線形受光手段の出力電圧が大きく、他方の経路では非線形受光手段の出力電圧が小さくなる。この差分信号（電圧差）によって、分散（チャープ）の大きさを検知することができる。ちなみに、１つの非線形受光手段のみを用いる構成の実施形態では、非線形受光手段の出力電圧によって、分散の大きさを検知することになる。 Here, in FIG. 3, the dispersion medium 160 has a plurality of dispersion values −αD to αD (α = 0, 1, 2,..., Α) having the dispersion value D (D> 0) as a basic unit. It is composed of a dispersion medium. When the signal light pulse is chirped by the influence of dispersion and the pulse width is widened, in the path having a dispersion value for canceling the dispersion, the pulse width is narrowed and the peak power is increased. Is large, and the output voltage of the nonlinear light receiving means is small in the other path. Based on this difference signal (voltage difference), the magnitude of dispersion (chirp) can be detected. Incidentally, in an embodiment in which only one nonlinear light receiving means is used, the magnitude of dispersion is detected by the output voltage of the nonlinear light receiving means.

図３の分散検知装置における信号光の分散値と差分演算手段２００の差分信号出力との関係（分散検知特性）を図４に示す。 FIG. 4 shows the relationship (dispersion detection characteristic) between the dispersion value of signal light and the difference signal output of the difference calculation means 200 in the dispersion detection apparatus of FIG.

一般に、分散値が−αＤからαＤの範囲内にある任意の分散値Ｄ_ｐを求める場合、次のようになる。分散値Ｄ_ｐを有する信号光は、経路選択手段１４０において、分散検出範囲−（α−１）Ｄ±Ｄから分散検出範囲（α−１）Ｄ±Ｄの中から分散検出範囲を経路選択する。次に、差分演算手段２００において、それぞれの分散検出範囲について差分信号ｐ_{−（α−１）}からｐ_{（α−１）}の値を得る。ここで、差分信号ｐ_ｍおよびｐ_ｍ＋１（ｍ≦α−１）の間で符号が変化したとすると、分散値Ｄ_ｐは分散検出範囲Ｄ_ｍ±Ｄおよび分散検出範囲Ｄ_ｍ＋１±Ｄのオーバラップした範囲に存在することになる。さらに、図４から解るように、分散検出範囲Ｄ_ｍ±Ｄの分散検知特性上の差分信号ｐ_ｍおよび分散検出範囲Ｄ_ｍ＋１±Ｄの分散検知特性上の差分信号ｐ_ｍ＋１から分散値Ｄ_ｐをそれぞれ求めることができる。 In general, when an arbitrary dispersion value D _p whose dispersion value is within a range of −αD to αD is obtained, the following is obtained. Signal light having a dispersion value D _p is the path selection unit 140, the dispersion detection range - (α-1) D ± dispersion detection range D (α-1) to route the dispersion detection range from the D ± D . Next, the difference calculation means 200 obtains a value of p _(α−1) from the difference signal p _{− (α−1)} for each dispersion detection range. Here, assuming that the sign changes between the difference signals p _m and p _{m + 1} (m ≦ α−1), the dispersion value D _p is an overlap between the dispersion detection range D _m ± D and the dispersion detection range D _{m + 1} ± D. Will exist in the range. Moreover, as can be seen from FIG. 4, the difference signal p _m and variance detection range D _{m + 1} dispersion value D _p from the difference signal p _{m + 1} on the variance detection characteristic of ± D on distributed sensing characteristics of dispersion detection range D _m ± D Each can be requested.

例えば、光ファイバ伝送路１０を伝搬した信号光が分散範囲＋Ｄ〜＋２Ｄの間にある分散値Ｄ_ｐの影響を受けているとする。ここで、経路選択手段において、一方の経路に分散値−Ｄを有する分散媒質を選択し、もう一方の経路に分散値＋Ｄを有する分散媒質を選択する場合（分散検出範囲０±Ｄ）、図４より差分信号ｐ_０の符号は差分演算手段２００の出力において＋となる。次に、経路選択手段において、一方の経路に分散値０を有する分散媒質を選択し、もう一方の経路に分散値＋２Ｄの分散を有する分散媒質を選択する場合（分散検出範囲Ｄ±Ｄ）、図４より差分信号ｐ_１の符号は差分演算手段２００の出力において＋となる。次に、経路選択手段において、一方の経路に分散値＋Ｄを有する分散媒質を選択し、もう一方の経路に分散値＋３Ｄを有する分散媒質を選択する場合（分散検出範囲２Ｄ±Ｄ）、図４より差分信号ｐ_２の符号は差分演算手段２００の出力において−となる。同様に、分散媒質をそれぞれ＋２Ｄおよび＋４Ｄとした場合（分散検出範囲３Ｄ±Ｄ）、差分信号ｐ_３の符号は差分演算手段２００の出力において−となる。 For example, a signal light propagated through the optical fiber transmission path 10 is affected by the dispersion value D _p which is between the dispersion range + D to + 2D. Here, in the path selection means, when a dispersion medium having a dispersion value −D is selected for one path and a dispersion medium having a dispersion value + D is selected for the other path (dispersion detection range 0 ± D), FIG. 4, the sign of the difference signal p ₀ is + at the output of the difference calculation means 200. Next, when the path selection means selects a dispersion medium having a dispersion value of 0 for one path and selects a dispersion medium having a dispersion of dispersion value + 2D for the other path (dispersion detection range D ± D), From FIG. 4, the sign of the difference signal p ₁ is + at the output of the difference calculation means 200. Next, when the path selection means selects the dispersion medium having the dispersion value + D for one path and selects the dispersion medium having the dispersion value + 3D for the other path (dispersion detection range 2D ± D), FIG. Therefore, the sign of the difference signal p ₂ is − at the output of the difference calculation means 200. Similarly, when a dispersion medium were respectively + 2D and + 4D (dispersion detection range 3D ± D), the sign of the difference signal p ₃ in the output of the difference calculation means 200 - and made.

このように、差分信号出力の値の符号の変化により、光ファイバ伝送路１００を通過した信号光の分散値Ｄ_ｐは、分散＋Ｄと＋２Ｄの間にあることが判る。また、図４の分散検出範囲Ｄ±Ｄの分散検知特性上の差分信号出力ｐ_１および分散検出範囲２Ｄ±Ｄの分散検知特性上の差分信号出力ｐ_２の値からそれぞれ分散値Ｄ_ｐを読み取ることができる。 Thus, by changing the sign of the value of the differential signal output, the dispersion value D _p of the signal light passed through the optical fiber transmission line 100 is seen to be between the dispersed + D and + 2D. Further, reading the respective dispersion value D _p from the value of the differential signal output p ₂ on distributed sensing characteristics of the differential signal output p ₁ and dispersion detection range 2D ± D on distributed sensing characteristics of dispersion detection range D ± D in FIG. 4 be able to.

以上のように、複数の異なる分散値を有する分散媒質を用い、分散検知範囲をシフトさせることによって、分散検出範囲を実質的に拡張することができる。また、複数の異なる分散値を有する分散媒質に代えて、可変分散デバイスを用いることもできる。この場合、２つの可変分散デバイスの分散値を変化させることにより、環境変化などによって光ファイバ伝送路の分散値が変動した場合に対応することができる。以下に、具体的な実施形態について説明する。 As described above, the dispersion detection range can be substantially extended by using a dispersion medium having a plurality of different dispersion values and shifting the dispersion detection range. Further, a variable dispersion device can be used instead of a dispersion medium having a plurality of different dispersion values. In this case, by changing the dispersion values of the two variable dispersion devices, it is possible to cope with the case where the dispersion value of the optical fiber transmission line fluctuates due to an environmental change. Specific embodiments will be described below.

（第１の実施形態）
図５に第１の実施形態の基本構成例を示す。本実施形態では、分岐手段に光カプラ１２１、経路選択手段に光スイッチ１４１、分散媒質に光ファイバ１６１、非線形受光手段にシリコンアバランシェフォトダイオード（Ｓｉ−ＡＰＤ）１８１ａおよび１８１ｂ（以下、「Ｓｉ−ＡＰＤ１８１」と略記する場合がある）を使用している。 (First embodiment)
FIG. 5 shows an example of the basic configuration of the first embodiment. In this embodiment, the optical coupler 121 is used as a branching unit, the optical switch 141 is used as a path selection unit, the optical fiber 161 is used as a dispersion medium, and the silicon avalanche photodiodes (Si-APD) 181a and 181b (hereinafter referred to as “Si-APD181”) are used as nonlinear light receiving units. Is sometimes abbreviated as “).

図５では、９０：１０光カプラ１２１によって１０分の１のパワーに分岐した光ファイバ伝送路１０１からの信号光を経路選択手段である光スイッチ１４１に入力する。光スイッチ１４１には、異なる分散値を有する２つの経路の分散媒質を接続する。本実施形態においては、分散媒質１６０として、１．３μｍシングルモードファイバや分散補償ファイバなどの光ファイバを用いる。光ファイバ１６１は、基本単位として分散Ｄを４０ｐｓ／ｎｍとし、分散値−αＤからαＤ（α＝０，１，２，．．．，α）で構成される。 In FIG. 5, the signal light from the optical fiber transmission line 101 branched to 1/10 power by the 90:10 optical coupler 121 is input to the optical switch 141 which is a path selection unit. Two optical paths 141 having different dispersion values are connected to the optical switch 141. In this embodiment, an optical fiber such as a 1.3 μm single mode fiber or a dispersion compensating fiber is used as the dispersion medium 160. The optical fiber 161 has a dispersion D of 40 ps / nm as a basic unit, and is composed of dispersion values −αD to αD (α = 0, 1, 2,..., Α).

光スイッチ１４１によって、これらの分散値から分散値Ｄ_ｍ±Ｄ（ｍ≦α−１）の２つの経路を選択する。これらの２つの経路を通って光ファイバ１６１を通過した信号光は、１．５μｍ帯で二光子吸収を示すＳｉ−ＡＰＤ１８１に入力される（非特許文献１参照）。ここで、Ｓｉ−ＡＰＤ１８１の応答周波数は、伝送レートに比べ十分に低いものとする。本実施形態では、４０Ｇｂｉｔ／ｓの伝送システムにおいて、応答周波数が十分に低い１００ｋＨｚのものを用いる。応答周波数が十分低くければ、Ｓｉ−ＡＰＤ１８１の出力には４０ＧＨｚ成分は現れず、直流電圧信号を得ることができる。必要に応じて、Ｓｉ−ＡＰＤ１８１の出力に低域通過フィルタを挿入することもできる。 The optical switch 141 selects two paths of dispersion values D _m ± D (m ≦ α−1) from these dispersion values. The signal light that has passed through the optical fiber 161 through these two paths is input to the Si-APD 181 that exhibits two-photon absorption in the 1.5 μm band (see Non-Patent Document 1). Here, it is assumed that the response frequency of the Si-APD 181 is sufficiently lower than the transmission rate. In the present embodiment, a 40 Gbit / s transmission system having a sufficiently low response frequency of 100 kHz is used. If the response frequency is sufficiently low, a 40 GHz component does not appear in the output of the Si-APD 181 and a DC voltage signal can be obtained. If necessary, a low-pass filter can be inserted into the output of the Si-APD 181.

例えば、分散値が−Ｄと＋Ｄの光ファイバ１６１を選択している場合、温度変化などの環境変化による光ファイバ伝送路１０１の分散変動は、−Ｄ〜＋Ｄの範囲で検知することができる。温度変化によって、分散値がさらに大きくおよそ＋８０ｐｓ／ｎｍに変化した場合、光スイッチ１４１によって＋４０ｐｓ／ｎｍと＋１２０ｐｓ／ｎｍの分散値を有する光ファイバ１６１を選択することによって、＋４０ｐｓ／ｎｍから＋１２０ｐｓ／ｎｍの範囲においても分散検知が可能となる。 For example, when the optical fiber 161 having the dispersion values of −D and + D is selected, the dispersion fluctuation of the optical fiber transmission line 101 due to the environmental change such as the temperature change can be detected in the range of −D to + D. When the dispersion value is further increased to approximately +80 ps / nm due to the temperature change, by selecting the optical fiber 161 having dispersion values of +40 ps / nm and +120 ps / nm by the optical switch 141, +40 ps / nm to +120 ps / nm. Even within this range, distributed detection is possible.

なお、本実施形態において、異なる分散値を有する分散媒質として、チャープファイバグレーティングを用いることができる。 In this embodiment, a chirped fiber grating can be used as a dispersion medium having different dispersion values.

（第２の実施形態）
図６に第２の実施形態の基本構成例を示す。本実施形態では、分岐手段に光カプラ１２２、経路選択手段に光カプラ１４２、分散媒質に可変分散デバイス１６２ａおよび１６２ｂ（以下、「可変分散デバイス１６２」と略記する場合がある）、非線形受光手段にシリコンアバランシェフォトダイオード（Ｓｉ−ＡＰＤ）１８２ａおよび１８２ｂ（以下、「Ｓｉ−ＡＰＤ１８２」と略記する場合がある）を使用している。 (Second Embodiment)
FIG. 6 shows a basic configuration example of the second embodiment. In this embodiment, the optical coupler 122 is used as the branching unit, the optical coupler 142 is used as the path selection unit, the variable dispersion devices 162a and 162b are used as the dispersion medium (hereinafter may be abbreviated as “variable dispersion device 162”), and the nonlinear light receiving unit is used. Silicon avalanche photodiodes (Si-APD) 182a and 182b (hereinafter may be abbreviated as “Si-APD182”) are used.

また、他の実施形態では、可変分散デバイス１６２を２つ以上使用することもできる。例えば、図５の分散媒質１６１のそれぞれを可変分散デバイスで構成してもよい。 In other embodiments, more than one variable dispersion device 162 may be used. For example, each of the dispersion media 161 in FIG. 5 may be configured by a variable dispersion device.

図６では、９０：１０光カプラ１２２によって１０分の１のパワーに分岐した光ファイバ伝送路１０２からの信号光を経路選択手段である光カプラ１４２に入力する。光カプラ１４２は、入力された信号光を５０：５０の比率でさらに２つの経路に分岐する。本実施形態においては、分散媒質として、分散値を可変制御することができる可変分散デバイス１６２を用いている。一方の経路の可変分散デバイス１６２ａの分散値を＋Ｄ（ｔ）とし、他方の可変分散デバイス１６２ｂの分散値を−Ｄ（ｔ）とする。例えば、初期値としてそれぞれ＋４０ｐｓ／ｎｍ、−４０ｐｓ／ｎｍとする。これら可変分散デバイスからの出力光を非線形手段であるＳｉ−ＡＰＤ１８２に入力する。これら２つの経路におけるＳｉ−ＡＰＤからの差分信号によって光ファイバ伝送路１０２を通過してきた信号光の分散を検知することができる。 In FIG. 6, the signal light from the optical fiber transmission line 102 branched to a tenth power by the 90:10 optical coupler 122 is input to the optical coupler 142 which is a path selection unit. The optical coupler 142 further branches the input signal light into two paths at a ratio of 50:50. In this embodiment, a variable dispersion device 162 capable of variably controlling the dispersion value is used as the dispersion medium. The dispersion value of the variable dispersion device 162a on one path is + D (t), and the dispersion value of the other variable dispersion device 162b is -D (t). For example, the initial values are +40 ps / nm and −40 ps / nm, respectively. Output light from these variable dispersion devices is input to Si-APD 182 which is nonlinear means. The dispersion of the signal light that has passed through the optical fiber transmission line 102 can be detected by the difference signal from the Si-APD in these two paths.

本実施形態では、環境変化などによって、光ファイバ伝送路の分散が経時的に変動したとき、可変分散デバイスの分散値を変化させることにより、分散検知範囲をシフトさせる。例えば、光ファイバ伝送路の分散がおおよそ＋８０ｐｓ／ｎｍ変化した場合、一方の可変分散デバイスを＋４０ｐｓ／ｎｍ、他方の可変分散デバイスを＋１２０ｐｓ／ｎｍと変化させることによって、分散検知が可能となる。 In this embodiment, when the dispersion of the optical fiber transmission line fluctuates with time due to environmental changes or the like, the dispersion detection range is shifted by changing the dispersion value of the variable dispersion device. For example, when the dispersion of the optical fiber transmission line changes by approximately +80 ps / nm, dispersion detection can be performed by changing one variable dispersion device to +40 ps / nm and the other variable dispersion device to +120 ps / nm.

本実施形態における可変分散デバイスとしては、温度制御チャープファイバグレーティング、張力制御チャープファイバグレーティング、ＶＩＰＡ（ＶｉｒｔｕａｌｌｙＩｍａｇｅｄＰｈａｓｅｄＡｒｒａｙ）、平面光波回路（ＰＬＣ）による可変分散等化器、アレイ導波路格子（ＡＷＧ）による可変分散等化器、ＬＯＴＡＤＥなど、様々な分散制御可能なデバイスを用いることができる。 As the variable dispersion device in the present embodiment, a temperature-controlled chirped fiber grating, a tension-controlled chirped fiber grating, a VIPA (Virtually Imaged Phased Array), a variable dispersion equalizer using a planar lightwave circuit (PLC), an arrayed waveguide grating (AWG) Various dispersion controllable devices such as a variable dispersion equalizer and LOTADE can be used.

（第３の実施形態）
図７に第３の実施形態の基本構成例を示す。本実施形態では、非線形受光手段の一部としてＳＨＧ結晶１８３ａおよび１８３ｂ（以下、「ＳＨＧ１８３」と略記する場合がある）を使用している。ＳＨＧ結晶としては、ＫＨ_２ＰＯ_４（ＫＤＰ）、ＫＴｉＯＰＯ_４（ＫＴＰ）、ＬｉＮｂＯ_３（ＬＮ）などの無機材料、またはＰＭＭＡなどの有機材料などを使用することができる。本実施形態では、経路選択手段としての光スイッチ１４３から出力された光をＳＨＧ１８３に照射する。このＳＨＧは、出力が入力光の強度の２乗に比例する第２次高調波光を発生する。次に、その出力光（７００ｎｍ波長帯）を光電子増倍管１９３ａおよび１９３ｂ（感度波長範囲：３００〜８２０ｎｍ）に入射する。光ファイバ伝送路１０３を通過した信号光が分散の影響を受けている場合、２つの光電子増倍管１９３ａおよび１９３ｂの出力電圧が異なり、この電圧差に対応した差分演算手段２０３の出力によって、分散の大きさを検知することができる。 (Third embodiment)
FIG. 7 shows a basic configuration example of the third embodiment. In the present embodiment, SHG crystals 183a and 183b (hereinafter sometimes abbreviated as “SHG183”) are used as a part of the nonlinear light receiving means. As the SHG crystal, an inorganic material such as KH ₂ PO ₄ (KDP), KTiOPO ₄ (KTP), LiNbO ₃ (LN), or an organic material such as PMMA can be used. In the present embodiment, the SHG 183 is irradiated with light output from the optical switch 143 as route selection means. This SHG generates second harmonic light whose output is proportional to the square of the intensity of the input light. Next, the output light (700 nm wavelength band) is incident on photomultiplier tubes 193a and 193b (sensitivity wavelength range: 300 to 820 nm). When the signal light that has passed through the optical fiber transmission line 103 is affected by dispersion, the output voltages of the two photomultiplier tubes 193a and 193b are different, and dispersion is caused by the output of the difference calculation means 203 corresponding to this voltage difference. Can be detected.

本実施形態において、光電子増倍管１９３ａおよび１９３ｂに代えて、７００〜８００ｎｍ波長帯に感度波長を有するフォトダイオードを用いてもよい。一例として、シリコンアバランシェフォトダイオードを用いることができる。 In the present embodiment, a photodiode having a sensitivity wavelength in the 700 to 800 nm wavelength band may be used in place of the photomultiplier tubes 193a and 193b. As an example, a silicon avalanche photodiode can be used.

また、ＳＨＧ結晶に入射した信号光の周波数の第２次高調波を通過帯域とした帯域通過光フィルタを光電子増倍管１９３ａおよび１９３ｂの出力に設置し、第２次高調波光以外の雑音を除去するようにしてもよい。 In addition, a band-pass optical filter having a pass band of the second harmonic of the frequency of the signal light incident on the SHG crystal is installed at the output of the photomultiplier tubes 193a and 193b to remove noise other than the second harmonic light. You may make it do.

（他の実施形態）
図８に他の実施形態の基本構成例を示す。本実施形態では、同図に示すように非線形受光手段であるＳｉ−ＡＰＤ１８４ａおよび１８４ｂの前段に、光増幅器（ＥＤＦＡ）１７４ａおよび１７４ｂを配置している。これにより、各経路の信号光の光パワーレベルを調節し、各経路の信号光のパワーバランス、および非線形受光手段に対する入力信号光のパワーレベルを調整することができるようになる。 (Other embodiments)
FIG. 8 shows a basic configuration example of another embodiment. In this embodiment, as shown in the figure, optical amplifiers (EDFA) 174a and 174b are arranged in front of Si-APDs 184a and 184b which are nonlinear light receiving means. Thereby, the optical power level of the signal light of each path can be adjusted, and the power balance of the signal light of each path and the power level of the input signal light to the nonlinear light receiving means can be adjusted.

さらに、図９に示すように、差動増幅器などの差分演算手段２０５から出力される差分信号に基づきコントローラ２１５を介して、光増幅器（ＥＤＦＡ）１７５ａおよび１７５ｂの少なくとも一方にフィードバックし、光増幅器の利得を調整する構成とすることもできる。これにより、所定のレベルを有する信号光に対して各経路の利得／減衰量を自動調整することができる。なお、光増幅器１７５ａおよび１７５ｂの少なくとも一方に可変光減衰器を加えるか、または可変光減衰器と置き換えてもよい。 Furthermore, as shown in FIG. 9, feedback is provided to at least one of the optical amplifiers (EDFA) 175a and 175b via the controller 215 based on the differential signal output from the differential calculation means 205 such as a differential amplifier, and the optical amplifier It can also be set as the structure which adjusts a gain. Thereby, the gain / attenuation amount of each path can be automatically adjusted for signal light having a predetermined level. A variable optical attenuator may be added to at least one of the optical amplifiers 175a and 175b, or may be replaced with a variable optical attenuator.

また、図１０に示すように、差動増幅器などの差分演算手段２０６から出力される差分信号に基づきコントローラ２１６を介して、非線形受光手段に備えた電気信号増幅器の少なくとも１つにフィールドバックし、非線形受光手段１８６ａおよび／または１８６ｂの利得を調整する構成としてもよい。 In addition, as shown in FIG. 10, based on the difference signal output from the difference calculation means 206 such as a differential amplifier, the controller 216 is used to field-back to at least one of the electric signal amplifiers provided in the nonlinear light receiving means, A configuration may be adopted in which the gain of the nonlinear light receiving means 186a and / or 186b is adjusted.

また、図１１に示すように、非線形受光手段である二光子吸収素子（ＴＰＡ）１８７ａおよび１８７ｂへ入力される信号光をそれぞれ光カプラ１７７ａおよび１７７ｂでタップして、二光子吸収素子の出力信号Ｖ_２（経路１ではＶ_２１、経路２ではＶ_２２）を線形受光素子であるフォトダイオード（ＰＤ）１９７ａおよび１９７ｂの出力信号Ｖ_１（経路１ではＶ_１１、経路２ではＶ_１２）でそれぞれ規格化（経路１ではＶ_２１／Ｖ_１１ ^２、経路２ではＶ_２２／Ｖ_１２ ^２）することにより、入力パワーの変動を補償する構成とすることもできる。 Further, as shown in FIG. 11, the signal light input to the two-photon absorption elements (TPA) 187a and 187b which are nonlinear light receiving means is tapped by the optical couplers 177a and 177b, respectively, and the output signal V of the two-photon absorption element ₂ (V ₂₁ in path 1 and V ₂₂ in path 2) are normalized by output signals V ₁ (V ₁₁ in path 1 and V ₁₂ in path 2) of photodiodes (PD) 197a and 197b, which are linear light receiving elements, respectively. (V ₂₁ / V ₁₁ ^{2 in} the path 1 and V ₂₂ / V ₁₂ ^{2 in} the path ² ) to compensate for fluctuations in the input power.

以上、本発明について、いくつかの実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明の原理を適用できる多くの可能な実施形態に鑑みて、図面との関係でここに記載した実施形態は、単に例示に過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。ここに例示した実施形態は、本発明の趣旨から逸脱することなく構成と詳細を変更することができる。さらに、説明のための構成要素は、本発明の趣旨から逸脱することなく変更、補足、および／またはその順序を変えてもよい。 The present invention has been specifically described above based on some embodiments, but in view of many possible embodiments to which the principles of the present invention can be applied, the embodiments described herein in relation to the drawings are It is merely illustrative and does not limit the scope of the invention. The embodiments exemplified herein can be modified in configuration and details without departing from the spirit of the present invention. Further, the illustrative components may be changed, supplemented, and / or reordered without departing from the spirit of the invention.

従来の分散検知装置の基本構成例を一般的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of a basic composition of the conventional dispersion | distribution detection apparatus generally. 従来の分散検知装置の分散検知特性例を一般的に示すグラフ図である。It is a graph which shows generally the dispersion | distribution detection characteristic example of the conventional dispersion | distribution detection apparatus. 本発明の分散検知装置の基本構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the basic structural example of the dispersion | distribution detection apparatus of this invention. 図３の分散検知装置の分散検知特性（理論値）を示すグラフ図である。It is a graph which shows the dispersion | distribution detection characteristic (theoretical value) of the dispersion | distribution detection apparatus of FIG. 本発明の分散検知装置の一実施形態における基本構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the basic structural example in one Embodiment of the dispersion | distribution detection apparatus of this invention. 本発明の分散検知装置の一実施形態における基本構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the basic structural example in one Embodiment of the dispersion | distribution detection apparatus of this invention. 本発明の分散検知装置の一実施形態における基本構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the basic structural example in one Embodiment of the dispersion | distribution detection apparatus of this invention. 本発明の分散検知装置の一実施形態における基本構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the basic structural example in one Embodiment of the dispersion | distribution detection apparatus of this invention. 本発明の分散検知装置の一実施形態における基本構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the basic structural example in one Embodiment of the dispersion | distribution detection apparatus of this invention. 本発明の分散検知装置の一実施形態における基本構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the basic structural example in one Embodiment of the dispersion | distribution detection apparatus of this invention. 本発明の分散検知装置の一実施形態における基本構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the basic structural example in one Embodiment of the dispersion | distribution detection apparatus of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０光ファイバ伝送路
１２、１４光カプラ
１６ａ、１６ｂ分散媒質
１８ａ、１８ｂ非線形受光手段
２０差分演算手段
１００、１０１、１０２、１０３光ファイバ伝送路
１２０分岐手段
１２１、１２２光カプラ
１４０経路選択手段
１４１、１４３光スイッチ
１４２光カプラ
１６０分散媒質
１６１光ファイバ
１６２ａ、１６２ｂ可変分散デバイス
１７４ａ、１７４ｂ、１７５ａ、１７５ｂＥＤＦＡ
１７７ａ、１７７ｂ光カプラ
１８０ａ、１８０ｂ、１８６ａ、１８６ｂ非線形受光手段
１８１ａ、１８１ｂ、１８２ａ、１８２ｂ、１８４ａ、１８４ｂＳｉ−ＡＰＤ
１８３ａ、１８３ｂＳＨＧ
１８７ａ、１８７ｂＴＰＡ
１９３ａ、１９３ｂ光電子増倍管
１９７ａ、１９７ｂＰＤ
２００、２０３、２０５、２０６差分演算手段
２１５、２１６コントローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Optical fiber transmission path 12, 14 Optical coupler 16a, 16b Dispersion medium 18a, 18b Nonlinear light receiving means 20 Difference calculating means 100, 101, 102, 103 Optical fiber transmission path 120 Branch means 121, 122 Optical coupler 140 Path selection means 141, 143 Optical switch 142 Optical coupler 160 Dispersion medium 161 Optical fiber 162a, 162b Variable dispersion device 174a, 174b, 175a, 175b EDFA
177a, 177b Optical coupler 180a, 180b, 186a, 186b Non-linear light receiving means 181a, 181b, 182a, 182b, 184a, 184b Si-APD
183a, 183b SHG
187a, 187b TPA
193a, 193b Photomultiplier tubes 197a, 197b PD
200, 203, 205, 206 Difference calculation means 215, 216 Controller

Claims

分散値がそれぞれ異なる分散媒質を有する複数の経路と、
光ファイバ伝送路を伝搬した信号光の少なくとも一部を、前記複数の経路の中から少なくとも１つの経路を選択して分岐させる経路選択手段と、
前記選択された少なくとも１つの経路を介して、分岐した前記信号光をそれぞれ受光し、該受光した信号光の強度のｎ乗（ｎ＞１）に比例した電気信号を出力する非線形受光手段と、
を備えたことを特徴とする分散検知装置。 A plurality of paths each having a dispersion medium having different dispersion values;
Path selection means for selecting at least one path from among the plurality of paths and branching at least a part of the signal light propagated through the optical fiber transmission path;
Non-linear light receiving means for receiving the branched signal light through the selected at least one path and outputting an electric signal proportional to the nth power (n> 1) of the intensity of the received signal light;
A dispersion detection apparatus comprising:

前記各分散媒質の分散値は、定数Ｄ（Ｄ＞０）を用いて、−αＤからαＤ（α＝０，１，２，．．．，α）のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の分散検知装置。 The dispersion value of each dispersion medium is any one of −αD to αD (α = 0, 1, 2,..., Α) using a constant D (D> 0). Item 4. The dispersion detection device according to Item 1.

光ファイバ伝送路を伝搬した信号光の少なくとも一部を、少なくとも１つの経路に分岐させる分岐手段と、
前記少なくとも１つの経路のそれぞれの分散値を変えることができる可変分散デバイスと、
分岐した前記信号光を前記可変分散デバイスからそれぞれ受光し、該受光した信号光の強度のｎ乗（ｎ＞１）に比例した電気信号を出力する非線形受光手段と、
を備えたことを特徴とする分散検知装置。 Branching means for branching at least part of the signal light propagated through the optical fiber transmission path into at least one path;
A variable dispersion device capable of changing a dispersion value of each of the at least one path;
Nonlinear light receiving means for receiving the branched signal light from the variable dispersion device and outputting an electrical signal proportional to the nth power (n> 1) of the intensity of the received signal light;
A dispersion detection apparatus comprising:

分散値がそれぞれ異なる分散媒質を有する複数の経路と、
光ファイバ伝送路を伝搬した信号光の少なくとも一部を、前記複数の経路の中から２つの経路を選択して第１の経路と第２の経路とに分岐させる経路選択手段と、
前記選択された第１の経路を介して、分岐した前記信号光をそれぞれ受光し、該受光した信号光の強度のｎ乗（ｎ＞１）に比例した電気信号を出力する第１の非線形受光手段と、
前記選択された第２の経路を介して、分岐した前記信号光をそれぞれ受光し、該受光した信号光の強度のｎ乗（ｎ＞１）に比例した電気信号を出力する第２の非線形受光手段と、
前記第１の非線形受光手段と前記第２の非線形受光手段とから出力される電気信号の差分を出力する差分演算手段と
を備えたことを特徴とする分散検知装置。 A plurality of paths each having a dispersion medium having different dispersion values;
Path selection means for selecting at least a part of the signal light propagated through the optical fiber transmission path from among the plurality of paths and branching the path into a first path and a second path;
A first nonlinear light-receiving device that receives the branched signal light through the selected first path and outputs an electrical signal proportional to the nth power (n> 1) of the intensity of the received signal light. Means,
Second nonlinear light receiving that receives the branched signal light through the selected second path and outputs an electrical signal proportional to the nth power (n> 1) of the intensity of the received signal light. Means,
A dispersion detection apparatus comprising: a difference calculation unit that outputs a difference between electrical signals output from the first nonlinear light receiving unit and the second nonlinear light receiving unit.

前記各分散媒質の分散値は、定数Ｄ（Ｄ＞０）を用いて、−αＤからαＤ（α＝０，１，２，．．．，α）のいずれかであることを特徴とする請求項４に記載の分散検知装置。 The dispersion value of each dispersion medium is any one of −αD to αD (α = 0, 1, 2,..., Α) using a constant D (D> 0). Item 5. The dispersion detection apparatus according to Item 4.

光ファイバ伝送路を伝搬した信号光の少なくとも一部を、第１の経路と第２の経路とに分岐させる分岐手段と、
前記第１の経路の分散値を可変することができる第１の可変分散デバイスと、
前記第２の経路の分散値を可変することができる第２の可変分散デバイスと、
分岐した前記信号光を前記第１の可変分散デバイスから受光し、該受光した信号光の強度のｎ乗（ｎ＞１）に比例した電気信号を出力する第１の非線形受光手段と、
分岐した前記信号光を前記第２の可変分散デバイスから受光し、該受光した信号光の強度のｎ乗（ｎ＞１）に比例した電気信号を出力する第２の非線形受光手段と、
前記第１の非線形受光手段と前記第２の非線形受光手段とから出力される電気信号の差分を出力する差分演算手段と
を備えたことを特徴とする分散検知装置。 Branching means for branching at least a part of the signal light propagated through the optical fiber transmission path into a first path and a second path;
A first variable dispersion device capable of varying a dispersion value of the first path;
A second variable dispersion device capable of varying a dispersion value of the second path;
First nonlinear light receiving means for receiving the branched signal light from the first variable dispersion device and outputting an electrical signal proportional to the nth power (n> 1) of the intensity of the received signal light;
Second nonlinear light receiving means for receiving the branched signal light from the second variable dispersion device and outputting an electrical signal proportional to the nth power (n> 1) of the intensity of the received signal light;
A dispersion detection apparatus comprising: a difference calculation unit that outputs a difference between electrical signals output from the first nonlinear light receiving unit and the second nonlinear light receiving unit.

前記各非線形受光手段は、二光子吸収を示すことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の分散検知装置。 The dispersion detection apparatus according to claim 1, wherein each nonlinear light receiving unit exhibits two-photon absorption.

前記各非線形受光手段は、第２次高調波発生を示すことを特徴とする請求項１から６いずれか１項に記載の分散検知装置。 7. The dispersion detection apparatus according to claim 1, wherein each of the nonlinear light receiving means indicates second harmonic generation. 8.

前記選択された各経路において、前記信号光の第２次高調波を通過させるフィルタをさらに備えたことを特徴とする請求項８に記載の分散検知装置。 The dispersion detection apparatus according to claim 8, further comprising a filter that passes the second harmonic of the signal light in each of the selected paths.

少なくとも１つの前記選択された経路において、前記非線形受光手段に対する信号光の入力強度を制御する光増幅器をさらに備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の分散検知装置。 4. The dispersion detection apparatus according to claim 1, further comprising an optical amplifier that controls an input intensity of the signal light to the nonlinear light receiving unit in at least one selected path. 5. .

少なくとも１つの前記光増幅器の利得を調整するフィードバック手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１０に記載の分散検知装置。 The dispersion detection apparatus according to claim 10, further comprising feedback means for adjusting a gain of at least one of the optical amplifiers.

前記利得の調整は、前記非線形受光手段の出力に基づくことを特徴とする請求項１１に記載の分散検知装置。 The dispersion detection apparatus according to claim 11, wherein the adjustment of the gain is based on an output of the nonlinear light receiving unit.

少なくとも１つの前記選択された経路において、前記非線形受光手段に対する信号光の入力強度を制御する光増幅器をさらに備えたことを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載の分散検知装置。 The dispersion detection apparatus according to claim 4, further comprising an optical amplifier that controls an input intensity of the signal light to the nonlinear light receiving unit in at least one selected path. .

少なくとも１つの前記光増幅器の利得を調整するフィードバック手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１３に記載の分散検知装置。 The dispersion detection apparatus according to claim 13, further comprising feedback means for adjusting a gain of at least one of the optical amplifiers.

前記利得の調整は、前記差分演算手段の出力に基づくことを特徴とする請求項１４に記載の分散検知装置。 The dispersion detection apparatus according to claim 14, wherein the gain adjustment is based on an output of the difference calculation unit.

前記利得の調整は、前記非線形受光手段の出力に基づくことを特徴とする請求項１４に記載の分散検知装置。 The dispersion detection apparatus according to claim 14, wherein the adjustment of the gain is based on an output of the nonlinear light receiving unit.

少なくとも１つの前記非線形受光手段は、前記電気信号のレベルを調整する出力調整手段を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の分散検知装置。 The dispersion detection apparatus according to claim 1, wherein at least one of the nonlinear light receiving units includes an output adjustment unit that adjusts a level of the electric signal.

少なくとも１つの前記非線形受光手段は、前記電気信号のレベルを調整する出力調整手段を有し、該出力調整手段は前記差分演算手段の出力に基づいて前記電気信号のレベルを調整することを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載の分散検知装置。 At least one of the nonlinear light receiving means includes output adjusting means for adjusting the level of the electric signal, and the output adjusting means adjusts the level of the electric signal based on the output of the difference calculating means. The dispersion detection apparatus according to any one of claims 4 to 6.

前記各非線形受光手段に入力する前記信号光を分岐して、該分岐した前記信号光により前記電気信号を規格化する規格化手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の分散検知装置。
7. The apparatus according to claim 1, further comprising a normalizing unit that branches the signal light input to each nonlinear light receiving unit and normalizes the electrical signal by the branched signal light. The dispersion detection apparatus according to item 1.