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Title:
OPTICAL PHASE-MODULATION EVALUATING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/087854
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided is an optical phase-modulation evaluating device capable of evaluating the modulated state of an optical phase-modulated signal more precisely than the prior art. An optical phase-modulation evaluating module (10) comprises a bit delay device (15) disposed on the optical paths of a third light (103) and a fifth light (105), for giving an optical path length corresponding to the delay of one bit of a symbol rate, and an optical phase-difference setter (16) for giving a delay of a predetermined optical phase excepting zero, to at least one of a ninth light (109) and a tenth light (110). The optical phase-difference setter (16) includes a transparent plate (16a) disposed on the optical path of the ninth light (109), and a transparent plate (16b) disposed on the optical path of the tenth light (110).

Inventors:
TANIMOTO TAKAO
KAWAKITA KOJI
Application Number:
PCT/JP2008/000011
Publication Date:
July 24, 2008
Filing Date:
January 10, 2008
Export Citation:
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Assignee:
ANRITSU CORP (JP)
TANIMOTO TAKAO
KAWAKITA KOJI
International Classes:
G01J9/00; H04B10/079
Foreign References:
JP2006287493A2006-10-19
JP2004093926A2004-03-25
JPH1031126A1998-02-03
JP2007306371A2007-11-22
Attorney, Agent or Firm:
ARIGA, Gunichiro (1-1-14 Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo 22, JP)
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Claims:
データ信号によって所定のシンボルレートで位相変調された光位相変調信号(a)を入力する光入力部(11)と、入力された前記光位相変調信号(a)を第1の光(101)と第2の光(102)とに分岐する光分岐部(12)と、前記第1の光(101)を第3の光(103)と第4の光(104)とに分波するとともに前記第2の光(102)を第5の光(105)と第6の光(106)とに分波する分波器(13a)と、前記第3の光(103)を反射して第7の光(107)として出力するとともに前記第5の光(105)を反射して第8の光(108)として出力する第1ミラー(14a)と、前記第4の光(104)を反射して第9の光(109)として出力するとともに前記第6の光(106)を反射して第10の光(110)として出力する第2ミラー(14b)と、前記第8の光(108)と前記第10の光(110)とを合波することによって前記光位相変調信号(a)の位相の変化を光強度の変化に変換して互いにπの光位相差を有する第1及び第2の光強度変換信号(111、112)を出力するとともに前記第7の光(107)と前記第9の光(109)とを合波することによって前記光位相変調信号(a)の位相の変化を光強度の変化に変換して互いにπの光位相差を有する第3及び第4の光強度変換信号(113、114)を出力する合波器(13b)と、前記分波器(13a)から前記第1ミラー(14a)を経由して前記合波器(13b)に至る2つの光路と前記分波器(13a)から前記第2ミラー(14b)を経由して前記合波器(13b)に至る2つの光路とのいずれかにおいて前記光位相変調信号(a)に前記シンボルレートの1ビットに相当する遅延を与えるビット遅延器(15)と、前記分波器(13a)から前記第1ミラー(14a)を経由して前記合波器(13b)に至る2つの光路と前記分波器(13a)から前記第2ミラー(14b)を経由して前記合波器(13b)に至る2つの光路との少なくとも一方において前記光位相変調信号(a)に所望の光位相の遅延を与える光位相差設定手段(16)と、前記第1及び前記第2の光強度変換信号(111、112)の少なくとも一方の光信号を受けて電気信号に変換する第1の受光部(120)と、前記第3及び前記第4の光強度変換信号(113、114)の少なくとも一方の光信号を受けて電気信号に変換する第2の受光部(130)と、前記第1及び前記第2の受光部(120、130)の出力信号に基づいて前記光位相変調信号(a)を解析する信号処理部(140)とを備えたことを特徴とする光位相変調評価装置。
前記光位相差設定手段(16)は、前記第9の光(109)に与える光位相の遅延量と前記第10の光(110)に与える光位相の遅延量との差をπ/2に設定することを特徴とする請求項1に記載の光位相変調評価装置。
前記ビット遅延器(15)は、前記シンボルレートに応じて予め定められた複数の光路長の1つを選択することを特徴とする請求項1に記載の光位相変調評価装置。
前記ビット遅延器(15)が、前記シンボルレートの1ビットに相当する遅延量を与える厚さを持つ透過性材質の平行板(21a、21b)であって、複数の前記シンボルレートのそれぞれに対応する厚さの前記平行板(21a、21b)を複数個備え、これらを切り替えて前記シンボルレートに対応した遅延量を設定できることを特徴とする請求項1に記載の光位相変調評価装置。
前記ビット遅延器(15)が、第1の平行板(23a 1 、23b 1 )と第2の平行板(23a 2 、23b 2 )とをハの字型に配置した2枚の透過性材質の平行板のペア(23a、23b)であって、複数の前記シンボルレートのそれぞれに対応する厚さの前記平行板のペア(23a、23b)を複数個備え、当該平行板のペア(23a、23b)を切り替えて前記シンボルレートに対応した遅延量を設定できることを特徴とする請求項1に記載の光位相変調評価装置。
前記ビット遅延器(15)が、互いに透過面が対向するように配置されたくさび形状の透過体(24a、24b)のペアであって、該透過体(24a、24b)の少なくともいずれか一方を移動して光路長を調整し、複数の前記シンボルレートのそれぞれに対応した前記遅延量を設定できることを特徴とする請求項1に記載の光位相変調評価装置。
前記信号処理部(140)は前記光位相変調信号(a)の変調位相を評価する信号処理部であって、前記分波器(13a)から前記第1ミラー(14a)を経由して前記合波器(13b)に至る2つの光路と前記分波器(13a)から前記第1ミラー(14b)を経由して前記合波器(13b)に至る2つの光路とのいずれかにおいて光位相の遅延を与える光位相調整手段(31)を備え、該光位相の遅延量を可変して前記信号処理部(140)が算出する相対ビット間位相差の初期位相(φ)を調整可能にしたことを特徴とする請求項1に記載の光位相変調評価装置。
前記第1の受光部(120)は、前記第1及び前記第2の光強度変換信号(111、112)をバランスド受信するバランスドレシーバであり、前記第2の受光部(130)は、前記第3及び前記第4の光強度変換信号(113、114)をバランスド受信するバランスドレシーバであることを特徴とする請求項1に記載の光位相変調評価装置。
前記光分岐部(12)は、光カプラ(12b)を備えたことを特徴とする請求項1に記載の光位相変調評価装置。
前記光位相差設定手段(16)が、透過性材質の平行板(16a、16b)であって、該平行板(16a、16b)を回転して当該平行板(16a、16b)への光の入射角を変えることによって任意の遅延量に設定できることを特徴とする請求項1に記載の光位相変調評価装置。
前記光位相差設定手段(16)が、ハの字型に配置された透過性材質の2枚の平行板(16e、16f)のペアであって、2枚の該平行板(16e、16f)の少なくともいずれか一方を回転して当該平行板(16e、16f)への光の入射角を変えることによって任意の遅延量に設定できることを特徴とする請求項1に記載の光位相変調評価装置。
前記信号処理部(140)は前記光位相変調信号(a)の変調位相を評価する信号処理部であって、前記合波器(13b)と前記第1及び前記第2の受光部(120、130)のうち少なくとも一方の受光部との間の光路上において光路長を調整する光路長調整手段(41)を備え、前記第1及び前記第2の受光部(120、130)がそれぞれ変換した電気信号の位相を調整可能にしたことを特徴とする請求項1に記載の光位相変調評価装置。
データ信号によって所定のシンボルレートで位相変調された光位相変調信号(a)を入力する光入力部(11)と、入力された前記光位相変調信号(a)を第1の光(101)と第2の光(102)とに分岐する光分岐部(12)と、前記第1の光(101)を第3の光(103)と第4の光(104)とに分波するとともに前記第2の光(102)を第5の光(105)と第6の光(106)とに分波する分波器(13a)と、前記第4の光(104)を反射して第7の光(107)として出力するとともに前記第6の光(106)を反射して第8の光(108)として出力する第1ミラー(51a)と、前記第7の光(107)を反射して第9の光(109)として出力するとともに前記第8の光(108)を反射して第10の光(110)として出力する第2ミラー(51b)と、前記第5の光(105)と前記第10の光(110)とを合波することによって前記光位相変調信号(a)の位相の変化を光強度の変化に変換して互いにπの光位相差を有する第1及び第2の光強度変換信号(111、112)を出力するとともに前記第3の光(103)と前記第9の光(109)とを合波することによって前記光位相変調信号(a)の位相の変化を光強度の変化に変換して互いにπの光位相差を有する第3及び第4の光強度変換信号(113、114)を出力する合波器(13b)と、前記分波器(13a)から前記合波器(13b)に至る2つの光路において前記光位相変調信号(a)に前記シンボルレートの1ビットに相当する遅延を与えるビット遅延器(52)と、前記分波器(13a)から前記第1ミラー(51a)及び前記第2ミラー(51b)を経由して前記合波器(13b)に至る2つの光路と前記分波器(13a)から前記ビット遅延器(52)を経由して前記合波器(13b)に至る2つの光路との少なくとも一方において前記光位相変調信号(a)に所望の光位相の遅延を与える光位相差設定手段(16)と、前記第1及び前記第2の光強度変換信号(111、112)の少なくとも一方の光信号を受けて電気信号に変換する第1の受光部(120)と、前記第3及び前記第4の光強度変換信号(113、114)の少なくとも一方の光信号を受けて電気信号に変換する第2の受光部(130)と、前記第1及び前記第2の受光部(120、130)の出力信号に基づいて前記光位相変調信号(a)を解析する信号処理部(140)とを備えたことを特徴とする光位相変調評価装置。
前記光位相差設定手段(16)は、前記第7の光(107)に与える光位相の遅延量と前記第8の光(108)に与える光位相の遅延量との差をπ/2に設定することを特徴とする請求項13に記載の光位相変調評価装置。
前記ビット遅延器(52)は、前記分波器(13a)からの光を反射する入力側ミラー(52a)と、該入力側ミラー(52a)の反射光を該反射光の進行方向と逆方向に反射するコーナーミラー(52b)と、該コーナーミラー(52b)の反射光を前記合波器(13b)に出力する出力側ミラー(52c)とを備え、前記入力側ミラー(52a)から前記コーナーミラー(52b)までの光路長及び前記コーナーミラー(52b)から前記出力側ミラー(52c)までの光路長を可変する方向に移動可能であることを特徴とする請求項13に記載の光位相変調評価装置。
Description:
光位相変調評価装置

 本発明は、コヒーレント光通信方式にお る光搬送波がデータ信号によって位相変調 れた光位相変調信号を評価する光位相変調 価装置に関する。

 従来、光搬送波がデータ信号によって所 のシンボルレートで位相変調された光位相 調信号を評価する光位相変調評価装置とし 、1つのビット遅延干渉計で光位相変調信号 の光位相検波を行って当該光位相変調信号の 位相変調特性を評価するものが知られている (例えば、特許文献1参照)。

 特許文献1に示された従来の光位相変調評 価装置1を図16に示す。図16に示すように、光 相変調評価装置1は、ビット遅延干渉計2と PD(受光器)3と、信号処理部4とを備えている

 光位相変調評価装置1の被測定光である光 位相変調信号は、光搬送波がデータ信号で位 相変調されることによって発生されており、 光位相検波器としてのビット遅延干渉計2に 力される。ビット遅延干渉計2は、光導波路 用いたマッハツェンダ型干渉計で構成され おり、ポート2aから入力された光位相変調 号を分波部2bにおいて、アーム2cを通る光と ーム2d(ビット遅延器2fを含んで構成される )を通る光とに分波するとともに、アーム2c 通った光とアーム2dを通った光とを合波部2e 合波し干渉させる。それによって、光位相 調信号の位相の変化を光強度の変化に変換 、互いの位相が180°(π)異なる2つの光強度変 調信号を2つのポート2g、2hからそれぞれ出力 る。なお、上記ビット遅延器2fは、2つのア ム間の遅延量(遅延時間差)が上記シンボル ートの1ビット分に相当する遅延量(時間)に るように、その遅延量分アーム2dの光路長を アーム2cの光路長より長くしている。

 PD3は、ビット遅延干渉計2のポート2gから出 される光強度変調信号を光電変換して電気 号を出力する。信号処理部4は、PD3から出力 される電気信号から上記データ信号を復調す る。したがって、光位相変調評価装置1によ 、信号処理部4が出力する復調信号を用いて り率測定や波形観測を行って光位相変調信 を評価することができる。

特開平6-21891号公報

 しかしながら、このような従来の光位相変 評価装置では、光位相変調信号の相対的な ット間位相差(以下適宜「相対ビット間位相 差」という。)を測定することができないの 、光位相変調信号の変調状態を正確に評価 ることができないという課題があった。以 、その理由について数式を用いて説明する なお、相対ビット間位相差をδφ mod で示す。

 まず、相対ビット間位相差δφ mod で位相変調されて、ビット遅延干渉計2のポ ト2aに入力される光位相変調信号の電界強度 を(1)式で表す。

 E=E 0 ・exp{j(ωt+δφ mod )}   (1)

 次に、この光位相変調信号が分波部2bにお て、アーム2cを通る光とアーム2dを通る光と 分波され、それぞれが合波部2eに入力され とき、アーム2cを通った光及びアーム2dを通 た光のそれぞれの電界強度E a 、E b 並びに光強度P a 、P b をそれぞれ(2)~(5)式で表す。

 E a =A a ・exp{j(ωt+φ a )}   (2)
 E b =A b ・exp{j(ωt+φ b )}   (3)
 P a =|E a ・E a * |            (4)
 P b =|E b ・E b * |            (5)

 ここで、φ a はアーム2cにおける光位相、φ b はアーム2dにおける光位相を示す。また、E a * はE a の共役複素数、E b * はE b の共役複素数を示す。なお、(2)、(3)式におい ては、理解を容易にするために、上記(1)式に おける相対ビット間位相差δφ mod を省いている。

 合波部2eにおける合波光の光強度Pは、上 (2)、(3)式を用いて(6)式のように表される。

 P=(E a +E b )・(E a * +E b * )
  =A a 2 +A b 2 +2・A a ・A b ・cos(φ a b )   (6)

 そして、電界強度をA a =A b =1/2とし、上述の相対ビット間位相差δφ mod を考慮すると、合波光(干渉光)の光強度Pは(7) 式で表される。また、アーム2cとアーム2d間( 宜2つのアーム間という。)の光位相差(φ a b )をφで表すと(7)式から(8)式が得られる。

 P=0.5+0.5cos(δφ mod a b )   (7)
 P=0.5+0.5cos(δφ mod +φ)      (8)

 さらに、アーム2cにおける光位相φ a とアーム2dにおける光位相φ b とが等しい(φ a b )、すなわち2つのアーム間の光位相差φ=0とす ると、合波光の光強度Pは(9)式で与えられる

 P=0.5+0.5cos(δφ mod )   (9)

 ところで、(9)式で表される光強度Pは、ポー ト2g又はポート2hから出力される光強度変調 号の光強度である。したがって、(9)式で表 れる光強度Pをポート2gから出力される光強 変調信号P 1 として(10)式で表すとすると、ポート2hからは 、(11)式で表されるように、位相が180°(π)異 った光強度変調信号P 2 が出力される。

 P 1 =0.5+0.5cos(δφ mod )   (10)
 P 2 =0.5-0.5cos(δφ mod )   (11)

 その結果、(10)式で表される光強度変調信号 P 1 が、PD3に入力されて光電変換され、その後に オフセットパワーがキャンセルされると、(12 )式で与えられる光強度I α を表す電気信号となって信号処理部4に出力 れる。

 I α ∝0.5cos(δφ mod )   (12)

 したがって、信号処理部4では、上記(12)式 基づいて、相対ビット間位相差δφ mod と光強度I α の関係とを予め求めておくことによって、光 強度I α から相対ビット間位相差δφ mod が測定できるように思われるが、図17に示す うに、1つの光強度I α に対して2つの相対ビット間位相差δφ mod が該当することとなり、いずれかを特定する ことができない。すなわち、従来の光位相変 調評価装置1では、相対ビット間位相差δφ mod を測定することができないので、光位相変調 信号の変調状態を正確に評価することができ ないという課題があった。

 本発明は、従来の課題を解決するために されたものであり、光位相変調信号の変調 態を従来よりも正確に評価することができ 光位相変調評価装置を提供することを目的 する。

 本発明の請求項1に記載の光位相変調評価 装置は、データ信号によって所定のシンボル レートで位相変調された光位相変調信号(a)を 入力する光入力部(11)と、入力された前記光 相変調信号(a)を第1の光(101)と第2の光(102)と 分岐する光分岐部(12)と、前記第1の光(101)を 3の光(103)と第4の光(104)とに分波するととも 前記第2の光(102)を第5の光(105)と第6の光(106) に分波する分波器(13a)と、前記第3の光(103) 反射して第7の光(107)として出力するととも 前記第5の光(105)を反射して第8の光(108)とし 出力する第1ミラー(14a)と、前記第4の光(104) 反射して第9の光(109)として出力するととも 前記第6の光(106)を反射して第10の光(110)とし 出力する第2ミラー(14b)と、前記第8の光(108) 前記第10の光(110)とを合波することによって 前記光位相変調信号(a)の位相の変化を光強度 の変化に変換して互いにπの光位相差を有す 第1及び第2の光強度変換信号(111、112)を出力 するとともに前記第7の光(107)と前記第9の光(1 09)とを合波することによって前記光位相変調 信号(a)の位相の変化を光強度の変化に変換し て互いにπの光位相差を有する第3及び第4の 強度変換信号(113、114)を出力する合波器(13b) 、前記分波器(13a)から前記第1ミラー(14a)を 由して前記合波器(13b)に至る2つの光路と前 分波器(13a)から前記第2ミラー(14b)を経由して 前記合波器(13b)に至る2つの光路とのいずれか において前記光位相変調信号(a)に前記シンボ ルレートの1ビットに相当する遅延を与える ット遅延器(15)と、前記分波器(13a)から前記 1ミラー(14a)を経由して前記合波器(13b)に至る 2つの光路と前記分波器(13a)から前記第2ミラ (14b)を経由して前記合波器(13b)に至る2つの光 路との少なくとも一方において前記光位相変 調信号(a)に所望の光位相の遅延を与える光位 相差設定手段(16)と、前記第1及び前記第2の光 強度変換信号(111、112)の少なくとも一方の光 号を受けて電気信号に変換する第1の受光部 (120)と、前記第3及び前記第4の光強度変換信 (113、114)の少なくとも一方の光信号を受けて 電気信号に変換する第2の受光部(130)と、前記 第1及び前記第2の受光部(120、130)の出力信号 基づいて前記光位相変調信号(a)を解析する 号処理部(140)とを備えた構成を有している。

 この構成により、本発明の請求項1に記載 の光位相変調評価装置は、2つの光干渉計を えることとなり、一方の光干渉計における 相差と、他方の光干渉計における位相差と 差を所定の値に設定するので、従来のもの は異なり、相対ビット間位相差を別個に特 することができる。したがって、本発明の 位相変調評価装置は、光位相変調信号の変 状態を従来よりも正確に評価することがで る。

 また、本発明の請求項2に記載の光位相変 調評価装置は、前記光位相差設定手段(16)は 前記第9の光(109)に与える光位相の遅延量と 記第10の光(110)に与える光位相の遅延量との をπ/2に設定する構成を有している。

 この構成により、本発明の請求項2に記載 の光位相変調評価装置は、相対ビット間位相 差を最も識別しやすくすることができるので 、光位相変調信号の変調状態を従来よりも正 確に評価することができる。

 さらに、本発明の請求項3に記載の光位相 変調評価装置は、前記ビット遅延器(15)は、 記シンボルレートに応じて予め定められた 数の光路長の1つを選択する構成を有してい 。

 この構成により、本発明の請求項3に記載 の光位相変調評価装置は、異なるシンボルレ ートの光位相変調信号の評価も1台の装置で 確に行うことができる。

 さらに、本発明の請求項4に記載の光位相 変調評価装置は、前記ビット遅延器(15)が、 記シンボルレートの1ビットに相当する遅延 を与える厚さを持つ透過性材質の平行板(21a 、21b)であって、複数の前記シンボルレート それぞれに対応する厚さの前記平行板(21a、2 1b)を複数個備え、これらを切り替えて前記シ ンボルレートに対応した遅延量を設定できる 構成を有している。

 この構成により、本発明の請求項4に記載 の光位相変調評価装置は、異なるシンボルレ ートに応じた遅延量を容易に与えることがで きる。

 さらに、本発明の請求項5に記載の光位相変 調評価装置は、前記ビット遅延器(15)が、第1 平行板(23a 1 、23b 1 )と第2の平行板(23a 2 、23b 2 )とをハの字型に配置した2枚の透過性材質の 行板のペア(23a、23b)であって、複数の前記 ンボルレートのそれぞれに対応する厚さの 記平行板のペア(23a、23b)を複数個備え、当該 平行板のペア(23a、23b)を切り替えて前記シン ルレートに対応した遅延量を設定できる構 を有している。

 この構成により、本発明の請求項5に記載 の光位相変調評価装置は、ビット遅延器が、 2枚の透過性材質の平行板のペアを切り替え ことにより、シンボルレートに応じて光路 を切り替えることができる。

 さらに、本発明の請求項6に記載の光位相 変調評価装置は、前記ビット遅延器(15)が、 いに透過面が対向するように配置されたく び形状の透過体(24a、24b)のペアであって、該 透過体(24a、24b)の少なくともいずれか一方を 動して光路長を調整し、複数の前記シンボ レートのそれぞれに対応した前記遅延量を 定できる構成を有している。

 この構成により、本発明の請求項6に記載 の光位相変調評価装置は、ビット遅延器が、 くさび形状の透過体のペアの少なくともいず れか一方を移動して光路長を調整することに より、複数のシンボルレートのそれぞれに対 応した遅延量を設定することができる。

 さらに、本発明の請求項7に記載の光位相 変調評価装置は、前記信号処理部(140)は前記 位相変調信号(a)の変調位相を評価する信号 理部であって、前記分波器(13a)から前記第1 ラー(14a)を経由して前記合波器(13b)に至る2 の光路と前記分波器(13a)から前記第1ミラー(1 4b)を経由して前記合波器(13b)に至る2つの光路 とのいずれかにおいて光位相の遅延を与える 光位相調整手段(31)を備え、該光位相の遅延 を可変して前記信号処理部(140)が算出する相 対ビット間位相差の初期位相(φ)を調整可能 した構成を有している。

 この構成により、本発明の請求項7に記載 の光位相変調評価装置は、異なる波長の被測 定光に対しても初期位相(φ)を任意に設定す ことができる。

 さらに、本発明の請求項8に記載の光位相 変調評価装置は、前記第1の受光部(120)は、前 記第1及び前記第2の光強度変換信号(111、112) バランスド受信するバランスドレシーバで り、前記第2の受光部(130)は、前記第3及び前 第4の光強度変換信号(113、114)をバランスド 信するバランスドレシーバである構成を有 ている。

 この構成により、本発明の請求項8に記載 の光位相変調評価装置は、第1の受光部が第1 光強度変換信号と第2の光強度変換信号との 差分を電気信号に変換し、第2の受光部が第3 光強度変換信号と第4の光強度変換信号との 差分を電気信号に変換し、それぞれ、信号処 理部に出力することができる。

 さらに、本発明の請求項9に記載の光位相 変調評価装置は、前記光分岐部(12)は、光カ ラ(12b)を備えた構成を有している。

 この構成により、本発明の請求項9に記載 の光位相変調評価装置は、光カプラによって 、入力された前記光位相変調信号を第1の光 第2の光とに分岐することができる。

 さらに、本発明の請求項10に記載の光位 変調評価装置は、前記光位相差設定手段(16) 、透過性材質の平行板(16a、16b)であって、 平行板(16a、16b)を回転して当該平行板(16a、16 b)への光の入射角を変えることによって任意 遅延量に設定できる構成を有している。

 この構成により、本発明の請求項10に記 の光位相変調評価装置は、光位相変調信号 波長の変更に応じて光位相の遅延量を設定 たり、温度変化等に伴う光路長の変動によ 光位相の遅延量を設定したりする際に、小 な遅延量も正確に設定できるため光位相変 信号の変調状態を従来よりも正確に評価す ことができる。

 さらに、本発明の請求項11に記載の光位 変調評価装置は、前記光位相差設定手段(16) 、ハの字型に配置された透過性材質の2枚の 平行板(16e、16f)のペアであって、2枚の該平行 板(16e、16f)の少なくともいずれか一方を回転 て当該平行板(16e、16f)への光の入射角を変 ることによって任意の遅延量に設定できる 成を有している。

 この構成により、本発明の請求項11に記 の光位相変調評価装置は、光位相遅延器の 過光のビームシフトを抑えることができる

 さらに、本発明の請求項12に記載の光位 変調評価装置は、前記信号処理部(140)は前記 光位相変調信号(a)の変調位相を評価する信号 処理部であって、前記合波器(13b)と前記第1及 び前記第2の受光部(120、130)のうち少なくとも 一方の受光部との間の光路上において光路長 を調整する光路長調整手段(41)を備え、前記 1及び前記第2の受光部(120、130)がそれぞれ変 した電気信号の位相を調整可能にした構成 有している。

 この構成により、本発明の請求項12に記 の光位相変調評価装置は、光路長調整手段 、光路長を調整することにより、第1の受光 及び第2の受光部がそれぞれ変換した電気信 号の位相を180°(π)の位相差に調整することが できる。

 さらに、本発明の請求項13に記載の光位 変調評価装置は、データ信号によって所定 シンボルレートで位相変調された光位相変 信号(a)を入力する光入力部(11)と、入力され 前記光位相変調信号(a)を第1の光(101)と第2の 光(102)とに分岐する光分岐部(12)と、前記第1 光(101)を第3の光(103)と第4の光(104)とに分波す るとともに前記第2の光(102)を第5の光(105)と第 6の光(106)とに分波する分波器(13a)と、前記第4 の光(104)を反射して第7の光(107)として出力す とともに前記第6の光(106)を反射して第8の光 (108)として出力する第1ミラー(51a)と、前記第7 の光(107)を反射して第9の光(109)として出力す とともに前記第8の光(108)を反射して第10の (110)として出力する第2ミラー(51b)と、前記第 5の光(105)と前記第10の光(110)とを合波するこ によって前記光位相変調信号(a)の位相の変 を光強度の変化に変換して互いにπの光位相 差を有する第1及び第2の光強度変換信号(111、 112)を出力するとともに前記第3の光(103)と前 第9の光(109)とを合波することによって前記 位相変調信号(a)の位相の変化を光強度の変 に変換して互いにπの光位相差を有する第3 び第4の光強度変換信号(113、114)を出力する 波器(13b)と、前記分波器(13a)から前記合波器( 13b)に至る2つの光路において前記光位相変調 号(a)に前記シンボルレートの1ビットに相当 する遅延を与えるビット遅延器(52)と、前記 波器(13a)から前記第1ミラー(51a)及び前記第2 ラー(51b)を経由して前記合波器(13b)に至る2つ の光路と前記分波器(13a)から前記ビット遅延 (52)を経由して前記合波器(13b)に至る2つの光 路との少なくとも一方において前記光位相変 調信号(a)に所望の光位相の遅延を与える光位 相差設定手段(16)と、前記第1及び前記第2の光 強度変換信号(111、112)の少なくとも一方の光 号を受けて電気信号に変換する第1の受光部 (120)と、前記第3及び前記第4の光強度変換信 (113、114)の少なくとも一方の光信号を受けて 電気信号に変換する第2の受光部(130)と、前記 第1及び前記第2の受光部(120、130)の出力信号 基づいて前記光位相変調信号(a)を解析する 号処理部(140)とを備えた構成を有している。

 この構成により、本発明の請求項13に記 の光位相変調評価装置は、2つの光干渉計を えることとなり、一方の光干渉計における 相差と、他方の光干渉計における位相差と 差を所定の値に設定するので、従来のもの は異なり、相対ビット間位相差を別個に特 することができる。したがって、本発明の 位相変調評価装置は、光位相変調信号の変 状態を従来よりも正確に評価することがで る。

 さらに、本発明の請求項14に記載の光位 変調評価装置は、前記光位相差設定手段(16) 、前記第7の光(107)に与える光位相の遅延量 前記第8の光(108)に与える光位相の遅延量と 差をπ/2に設定する構成を有している。

 この構成により、本発明の請求項14に記 の光位相変調評価装置は、相対ビット間位 差を最も識別しやすくすることができるの 、光位相変調信号の変調状態を従来よりも 確に評価することができる。

 さらに、本発明の請求項15に記載の光位 変調評価装置は、前記ビット遅延器(52)は、 記分波器(13a)からの光を反射する入力側ミ ー(52a)と、該入力側ミラー(52a)の反射光を該 射光の進行方向と逆方向に反射するコーナ ミラー(52b)と、該コーナーミラー(52b)の反射 光を前記合波器(13b)に出力する出力側ミラー( 52c)とを備え、前記入力側ミラー(52a)から前記 コーナーミラー(52b)までの光路長及び前記コ ナーミラー(52b)から前記出力側ミラー(52c)ま での光路長を可変する方向に移動可能である 構成を有している。

 この構成により、本発明の請求項15に記 の光位相変調評価装置は、ビット遅延器が けられた光路上において遅延量を任意に設 することができる。

 本発明は、光位相変調信号の変調状態を 来よりも正確に評価することができるとい 効果を有する光位相変調評価装置を提供す ことができるものである。

図1は本発明に係る光位相変調評価モジ ュールの第1の実施の形態における構成を示 ブロック図である。 図2は本発明に係る光位相変調評価モジ ュールの第1の実施の形態において、ビット 延器の他の構成例を示す図である。 図3は本発明に係る光位相変調評価モジ ュールの第1の実施の形態において、光位相 設定器の他の構成例を示す図である。 図4は本発明に係る光位相変調評価モジ ュールを備えた光位相変調評価装置の構成を 示すブロック図である。 図5は本発明に係る光位相変調評価モジュー の第1の実施の形態における光強度I α 及びI β の位相関係を示す図である。 図6は本発明に係る光位相変調評価モジ ュールの第1の実施の形態において、光分岐 の他の構成例を示すブロック図である。 図7は本発明に係る光位相変調評価モジ ュールの第2の実施の形態における構成を示 ブロック図である。 図8は本発明に係る光位相変調評価モジ ュールの第2の実施の形態において、ビット 延器の他の構成例を示す図である。 図9は本発明に係る光位相変調評価モジ ュールの第3の実施の形態における構成を示 ブロック図である。 図10は本発明に係る光位相変調評価モ ュールの第4の実施の形態における構成を示 すブロック図である。 図11は本発明に係る光位相変調評価モ ュールの第5の実施の形態における構成を示 すブロック図である。 図12は本発明に係る光位相変調評価モ ュールを備えた光位相変調評価装置の構成 示すブロック図である。 図13は本発明に係る光位相変調評価モ ュールの第6の実施の形態における構成を示 すブロック図である。 図14は本発明に係る光位相変調評価装 の第7の実施の形態における構成を示すブロ ック図である。 図15は本発明に係る光位相変調評価装 の第7の実施の形態において、2つのバラン ドレシーバを垂直方向に並べて設けた構成 示すブロック図である。 図16は従来の光位相変調評価モジュー の構成を示すブロック図である。 図17は従来の光位相変調評価装置における光 度I α の位相を示す図である。

符号の説明

 10 光位相変調評価モジュール
 11 光入力部
 12 光分岐部
 12a 複数のミラー
 12b 光カプラ
 13a BS(分波器)
 13b BS(合波器)
 14a 第1ミラー
 14b 第2ミラー
 15 ビット遅延器
 15a、15b 透光性板
 16 光位相差設定器(光位相差設定手段)
 16a~16f 透光性板
 16g 保持板
 17 位相制御手段
 18a 第1の光出力部
 18b 第2の光出力部
 18c 第3の光出力部
 18d 第4の光出力部
 19a~19d 光ファイバ
 20 光位相変調評価モジュール
 21 ビット遅延器
 21a、21b 透光性板
 22 遅延量設定手段
 23 ビット遅延器
 23a(23a 1 、23a 2 )、23b(23b 1 、23b 2 ) 透光性板
 24(24a、24b) 透過体
 30 光位相変調評価モジュール
 31 位相調整用遅延器(光位相差調整手段)
 40 光位相変調評価モジュール
 41 位相調整器(光路長調整手段)
 41a、41c、41d、41f ミラー
 41b、41e コーナーミラー
 50 光位相変調評価モジュール
 51a 第1ミラー
 51b 第2ミラー
 52 ビット遅延器
 52a 入力側ミラー
 52b コーナーミラー
 52c 出力側ミラー
 60 光位相変調評価モジュール
 70 光位相変調評価装置
 71、72 ミラー
 73a~73d レンズ
 100、200 光位相変調評価装置
 101 第1の光
 102 第2の光
 103 第3の光
 104 第4の光
 105 第5の光
 106 第6の光
 107 第7の光
 108 第8の光
 109 第9の光
 110 第10の光
 111 第1の光強度変換信号
 112 第2の光強度変換信号
 113 第3の光強度変換信号
 114 第4の光強度変換信号
 120、130 バランスドレシーバ
 121、122、131、132 PD
 123、133 減算器
 140 信号処理部
 150 表示部
 201 光サンプリング部

 以下、本発明の実施の形態について図面 用いて説明する。

 (第1の実施の形態)
 まず、本発明に係る光位相変調評価装置の 1の実施の形態における構成について説明す る。最初に、光位相変調評価装置が備える光 位相変調評価モジュールの構成について説明 する。

 図1に示すように、光位相変調評価モジュ ール10は、光位相変調信号aを入力する光入力 部11と、入力された光位相変調信号aを第1の 101と第2の光102とに分岐する光分岐部12と、 1の光101を第3の光103と第4の光104とに分波す とともに第2の光102を第5の光105と第6の光106 に分波するビームスプリッタ(以下「BS」と う。)13aと、第3の光103を反射して第7の光107 して出力するとともに第5の光105を反射して 8の光108として出力する第1ミラー14aと、第4 光104を反射して第9の光109として出力すると ともに第6の光106を反射して第10の光110として 出力する第2ミラー14bとを備えている。

 また、光位相変調評価モジュール10は、 8の光108と第10の光110とを合波することによ て光位相変調信号aの位相の変化を光強度の 化に変換して互いにπの光位相差を有する 1の光強度変換信号111及び第2の光強度変換信 号112を出力するとともに第7の光107と第9の光1 09とを合波することによって光位相変調信号a の位相の変化を光強度の変化に変換して互い にπの光位相差を有する第3の光強度変換信号 113及び第4の光強度変換信号114を出力するBS13b と、シンボルレートの1ビットの遅延に相当 る光路長を与えるビット遅延器15と、光位相 差を設定する光位相差設定器16と、光位相差 設定値を光位相差設定器16に指示する位相 御手段17とを備えている。

 さらに、光位相変調評価モジュール10は 第1の光強度変換信号111を入力して光ファイ 19aに出力する第1の光出力部18aと、第2の光 度変換信号112を入力して光ファイバ19bに出 する第2の光出力部18bと、第3の光強度変換信 号113を入力して光ファイバ19cに出力する第3 光出力部18cと、第4の光強度変換信号114を入 して光ファイバ19dに出力する第4の光出力部 18dとを備えている。

 ここで、光位相変調評価モジュール10は 2つのマッハツェンダ干渉計を備える構成と っている。

 まず、第1のマッハツェンダ干渉計は、光 入力部11から光分岐部12、BS13a、第2ミラー14b びBS13bを経由して第1の光出力部18aに至る光 (以下「第11光路」という。)と、光入力部11 ら光分岐部12、BS13a、第1ミラー14a及びBS13bを 由して第2の光出力部18bに至る光路(以下「 12光路」という。)とを含む。

 次に、第2のマッハツェンダ干渉計は、光 入力部11から光分岐部12、BS13a、第2ミラー14b びBS13bを経由して第3の光出力部18cに至る光 (以下「第21光路」という。)と、光入力部11 ら光分岐部12、BS13a、第1ミラー14a及びBS13bを 由して第4の光出力部18dに至る光路(以下「 22光路」という。)とを含む。

 光入力部11は、入力光をコリメートする ンズを備え、光搬送波がデータ信号によっ 所定のシンボルレートで位相変調された光 相変調信号aを入力するようになっている。 体的には、光入力部11は、シンボルレート20 Gbpsや40GbpsのDPSK(Differential Phase Shift Keying)やD QPSK(Differential Quadrature Phase Shift Keying)等で 相変調された光位相変調信号aを入力するよ になっている。なお、前述の位相変調方式 シンボルレートは一例であり、光入力部11 入力される光位相変調信号aはこれらに限定 れるものではない。

 光分岐部12は、例えば図示のように複数 ミラー12aを備え、光入力部11が入力した光を 第1の光101と第2の光102とに分岐するようにな ている。

 BS13aは、例えば無偏光ビームスプリッタ 構成され、入力された光を透過光と反射光 に分波して出力するようになっている。な 、BS13aは、本発明の分波器に対応している。

 具体的には、BS13aは、光分岐部12からの第 1の光101を透過して第3の光103として出力する ともに、光分岐部12からの第1の光101を反射 て第4の光104として出力するようになってい る。また、BS13aは、光分岐部12からの第2の光1 02を透過して第5の光105として出力するととも に、光分岐部12からの第2の光102を反射して第 6の光106として出力するようになっている。

 ビット遅延器15は、第3の光103及び第5の光 105を透過し、屈折率が同一で平行な透光性板 、例えば石英ガラス板を備え、第3の光103及 第5の光105の光路上においてシンボルレート 1ビットの遅延に相当する光路長を与えるよ うになっている。

 ここで、シンボルレートの1ビットに相当 する遅延時間t[s]、透光性板の屈折率をn、真 中の光速をcで表すと、第3の光103及び第5の 105の進行方向における透光性板の厚さをdは (13)式で示される。

 d=c×t/(n-1)   (13)
 (13)式において、1ビットに相当する遅延時 t[s]は、光入力部11に入力される光位相変調 号aのシンボルレートをSR[bps]で表すと、t=1/SR [s]であるので、シンボルレートSR=40[Gbps]の場 はt=25[ps]、シンボルレートSR=20[Gbps]の場合は t=50[ps]となる。よって、透過性板の屈折率が1 .5のときシンボルレートSR=40[Gbps]の場合は、 光性板の厚さd=15[mm]となる。また、シンボル レートSR=20[Gbps]の場合は、透光性板の厚さd=30 [mm]となる。

 以上のように、ビット遅延器15は、光位 変調信号aのシンボルレートに応じて、第1及 び第2のマッハツェンダ干渉計がそれぞれ有 る2つの光路間に1ビットに相当する光路差を 与えることができるようになっている。

 ところで、ビット遅延器15は、前述の構 に限定されるものではなく、例えば図2に示 ような構成としてもよい。図2に示されたビ ット遅延器15は、第3の光103及び第5の光105の 射面と出射面とが平行で屈折率が同一の2つ 透光性板15a及び15bを備えている。透光性板1 5a及び15bは、第3の光103及び第5の光105のそれ れに対し、透光性板15aにおける入射角と、 光性板15bにおける出射角とが等しくなるよ ハの字型に対称に傾けて設けられている。

 なお、ビット遅延器15を例えば透光性板15 a又は15bのみで構成することもできる。例え 、透光性板15aのみを用いるとき、透光性板15 aが第3の光103及び第5の光105を屈折させるので 、図示のように第3の光103及び第5の光105の入 光軸と出射光軸とが異なる現象(以下「ビー ムシフト」という。)が生じる。このビーム フトは、ビーム自体がある程度の幅を持っ いるので実用上問題にはならないが、図示 ようにハの字型に対称に傾けて設けること より、ビームシフトの影響をさらに除くこ ができて好ましい。また、図2に示されたビ ト遅延器15の構成では、第3の光103及び第5の 光105の入射角がほぼ0°で設けられたものとは 異なり、入射面からの戻り光を抑えることが できて好ましい。

 図1に戻り、光位相変調評価モジュール10 構成の説明を続ける。

 第1ミラー14aは、ビット遅延器15を透過し 第3の光103及び第5の光105をそれぞれ反射し 第7の光107及び第8の光108とし、BS13bに出力す ようになっている。

 第2ミラー14bは、BS13aからの第4の光104及び 第6の光106をそれぞれ反射して第9の光109及び 10の光110とし、光位相差設定器16に出力する ようになっている。

 光位相差設定器16は、第9の光109の光路上に けられた透光性板16aと、第10の光110の光路 に設けられた透光性板16bとを備え、位相制 手段17の指示に従って、第11光路と第12光路 の位相差(δφ 1 )と、第21光路と第22光路との位相差(δφ 2 )との差(δφ 1 -δφ 2 )をπ/2の光位相差に設定するようになってい 。透光性板16a及び16bは、それぞれ、第9の光 109及び第10の光110を透過し、屈折率が同一で 行な透光性板、例えば石英ガラス板を備え いる。なお、透光性板16a及び16bのそれぞれ 厚さは、同一でもよいし、互いに異なって てもよい。また、透光性板16a及び16bのいず かのみで光位相差設定器16を構成し、光位 差(δφ 1 -δφ 2 )をπ/2に設定するようにしてもよい。また、 位相差設定器16は、本発明の光位相差設定 段に対応している。

 なお、光位相差設定器16で生じる遅延量 加味したビット遅延器15の遅延量が設定でき るよう、すなわちマッハツェンダ干渉計の2 の光路差がシンボルレートの1ビット分の遅 となるようにする。

 透光性板16aは、図示した矢印の方向に回 できるようになっており、第9の光109の光路 長を変更できるものである。一方、透光性板 16bは、第10の光110を一定の入射角で入射する 成となっている。

 また、光位相差設定器16は、前述の構成 限定されるものではなく、例えば図3に示す うな構成とすることもできる。図3に示され た光位相差設定器16は、第10の光110の光路上 設けられた透光性板16c及び16dと、第9の光109 光路上に設けられた透光性板16e及び16fと、 光性板16e及び16fをそれぞれ保持する保持板1 6g及び16hとを備えている。

 透光性板16c及び16dは、第10の光110に対し 透光性板16cにおける入射角と、透光性板16d おける出射角とが等しくなるようハの字型 対称に傾けて設けられている。

 透光性板16e及び16fは、第9の光109に対し、 透光性板16eにおける入射角と、透光性板16fに おける出射角とが等しくなるようハの字型に 対称に傾けて設けられている。また、透光性 板16e及び16fは、それぞれを保持する保持板16g 及び16hの少なくとも一方を、図中のA方向又 B方向に回転させることにより、第10の光110 光位相に対する第9の光109の光位相を設定で るようになっている。

 この構成により、図3に示された光位相差 設定器16は、透光性板16cと透光性板16dとを、 た、透光性板16eと透光性板16fとを所定の角 でハの字型に対称に傾けて設けることによ 、ビームシフトの影響を除くことができて ましい。さらに、この構成では、第9の光109 及び第10の光110の入射角がほぼ0°で設けられ ものとは異なり、入射面からの戻り光を抑 ることができて好ましい。

 再び図1に戻り、光位相変調評価モジュー ル10の構成の説明を続ける。

 BS13bは、例えば無偏光ビームスプリッタ 備え、入力された2組の光をそれぞれ合波し 干渉させることによって光位相の変化を光 度の変化に変換し、互いにπの光位相差を する2つの光強度変換信号を出力するように っている。なお、BS13bは、本発明の合波器 対応している。

 具体的には、BS13bは、第8の光108と第10の 110とを合波することによって光位相変調信 aの位相の変化を光強度の変化に変換して互 にπの光位相差を有する第1の光強度変換信 111及び第2の光強度変換信号112を出力すると ともに、第7の光107と第9の光109とを合波する とによって光位相変調信号aの位相の変化を 光強度の変化に変換して互いにπの光位相差 有する第3の光強度変換信号113及び第4の光 度変換信号114を出力するようになっている

 第1~4の光出力部18a~18dは、それぞれレンズ を備え、光強度変換信号111~114はそれぞれ光 ァイバ19a~19dに集光されている。

 第1の光出力部18aは、第1の光強度変換信 111を入力して光ファイバ19aに出力するよう なっている。第2の光出力部18bは、第2の光強 度変換信号112を入力して光ファイバ19bに出力 するようになっている。第3の光出力部18cは 第3の光強度変換信号113を入力して光ファイ 19cに出力するようになっている。第4の光出 力部18dは、第4の光強度変換信号114を入力し 光ファイバ19dに出力するようになっている

 次に、前述の光位相変調評価モジュール1 0を備えた光位相変調評価装置の構成につい 説明する。

 図4に示すように、本実施の形態における 光位相変調評価装置100は、光位相変調評価モ ジュール10と、バランスドレシーバ120及び130 、信号処理部140と、表示部150とを備えてい 。光位相変調評価モジュール10とバランス レシーバ120及び130との間には、4つの光ファ バ19a~19dが接続されている。

 バランスドレシーバ120は、光位相変調評 モジュール10からの光強度変換信号を受光 て光電変換する受光器(以下「PD」という。)1 21及び122と、PD121及び122が光電変換した電気 号(以下「光電変換信号」という。)の減算を 行う減算器123とを備えている。

 PD121は、光ファイバ19aを介し、光位相変 評価モジュール10の第1の光出力部18a(図1参照 )から第1の光強度変換信号111を入力して光電 換し、光電変換信号を減算器123に出力する うになっている。PD122は、光ファイバ19bを し、光位相変調評価モジュール10の第2の光 力部18b(図1参照)から第2の光強度変換信号112 入力して光電変換し、光電変換信号を減算 123に出力するようになっている。

 減算器123は、PD121が出力する光電変換信 とPD122が出力する光電変換信号との差分を出 力するようになっている。

 以上の構成により、バランスドレシーバ1 20は、光ファイバ19a及び19bからの光強度変換 号、すなわち、第1のマッハツェンダ干渉計 からの光強度変換信号をバランスド受信して 信号処理部140に出力するようになっている。

 バランスドレシーバ130は、光位相変調評 モジュール10からの光強度変換信号を受光 て光電変換するPD131及び132と、PD131及び132が 電変換した光電変換信号の減算を行う減算 133とを備えている。

 PD131は、光ファイバ19cを介し、光位相変 評価モジュール10の第3の光出力部18c(図1参照 )から第3の光強度変換信号113を入力して光電 換し、光電変換信号を減算器133に出力する うになっている。PD132は、光ファイバ19dを し、光位相変調評価モジュール10の第4の光 力部18d(図1参照)から第4の光強度変換信号114 入力して光電変換し、光電変換信号を減算 133に出力するようになっている。

 減算器133は、PD131が出力する光電変換信 とPD132が出力する光電変換信号との差分を出 力するようになっている。

 以上の構成により、バランスドレシーバ1 30は、光ファイバ19c及び19dからの光強度変換 号、すなわち、第2のマッハツェンダ干渉計 からの光強度変換信号をバランスド受信して 信号処理部140に出力するようになっている。

 信号処理部140は、バランスドレシーバ120及 130の出力信号に基づいて、光位相変調評価 ジュール10に入力される光位相変調信号aの 相変調による相対ビット間位相差δφ mod を算出するとともに、相対ビット間位相差ヒ ストグラム、コンスタレーション及び相対ビ ット間位相差対時間グラフ等を求めるように なっている。

 すなわち、信号処理部140は、図示を省略し が、バランスドレシーバ120及び130がそれぞ 出力する出力信号と光位相変調信号aの相対 ビット間位相差δφ mod との関係を予め測定して記憶した位相差テー ブルと、この位相差テーブルに記憶されたデ ータに基づき、バランスドレシーバ120及び130 がそれぞれ出力する出力信号の相対ビット間 位相差δφ mod を算出する位相差算出手段と、算出した相対 ビット間位相差δφ mod に基づいて相対ビット間位相差ヒストグラム 、コンスタレーション及び相対ビット間位相 差対時間グラフ等を算出する手段等を備えて いる。

 表示部150は、例えば液晶ディスプレイを え、信号処理部140が算出した相対ビット間 相差ヒストグラム、コンスタレーション及 相対ビット間位相差対時間グラフ等を表示 るようになっている。

 次に、本実施の形態における光位相変調 価装置100の動作について説明する。

 最初に、図1を用いて光位相変調評価モジ ュール10の動作について説明する。

 まず、光入力部11は、光位相変調信号aを 力し、光分岐部12に出力する。

 次いで、光分岐部12は、光入力部11が入力 した光を第1の光101と第2の光102とに分岐し、B S13aに出力する。

 さらに、BS13aは、入力された第1の光101を 3の光103と第4の光104とに分波し、第3の光103 ビット遅延器15に出力し、第4の光104を第2ミ ラー14bに出力する。また、BS13aは、入力され 第2の光102を第5の光105と第6の光106とに分波 、第5の光105をビット遅延器15に出力し、第6 の光106を第2ミラー14bに出力する。

 続いて、第2ミラー14bは、入力された第4 光104を反射して第9の光109として光位相差設 器16の透光性板16aに出力し、この第9の光109 、透光性板16aを透過してBS13bに入力される また、第2ミラー14bは、入力された第6の光106 を反射して第10の光110として光位相差設定器1 6の透光性板16bに出力し、この第10の光110は、 透光性板16bを透過してBS13bに入力される。こ で、透光性板16aに入力された第9の光109は、 透光性板16aによって、第21光路が第11光路に して所定の位相差を有するように遅延され BS13bに出力される。

 一方、ビット遅延器15に入力された第3の 103及び第5の光105は、ビット遅延器15によっ 、シンボルレートの1ビットに相当する遅延 時間だけそれぞれ遅延させられ、第1ミラー14 aに入力される。

 次いで、第1ミラー14aは、ビット遅延器15 よって遅延された第3の光103を反射して第7 光107としてBS13bに出力する。また、第1ミラ 14aは、ビット遅延器15によって遅延された第 5の光105を反射して第8の光108としてBS13bに出 する。

 引き続き、BS13bは、第8の光108と第10の光11 0とを合波して干渉させることによって位相 変化を光強度の変化に変換し、互いにπの光 位相差を有する第1の光強度変換信号111及び 2の光強度変換信号112を出力する。また、BS13 bは、第7の光107と第9の光109とを合波して干渉 させることによって位相の変化を光強度の変 化に変換し、互いにπの光位相差を有する第3 の光強度変換信号113及び第4の光強度変換信 114を出力する。

 そして、第1の光出力部18aは、第1の光強 変換信号111を入力して光ファイバ19aに出力 る。また、第2の光出力部18bは、第2の光強度 変換信号112を入力して光ファイバ19bに出力す る。また、第3の光出力部18cは、第3の光強度 換信号113を入力して光ファイバ19cに出力す 。また、第4の光出力部18dは、第4の光強度 換信号114を入力して光ファイバ19dに出力す 。

 次に、図4を用いて光位相変調評価モジュ ール10の後段の動作について説明する。

 まず、バランスドレシーバ120において、P D121は、光ファイバ19aを介し、第1の光出力部1 8a(図1参照)から第1の光強度変換信号111を入力 して光電変換し、光電変換信号を減算器123に 出力する。

 同様に、PD122は、光ファイバ19bを介し、 2の光出力部18b(図1参照)から第2の光強度変換 信号112を入力して光電変換し、光電変換信号 を減算器123に出力する。

 次いで、減算器123は、PD121が出力する光 変換信号とPD122が出力する光電変換信号との 差分を信号処理部140に出力する。

 ここで、[発明が解決しようとする課題]の で説明した内容と同じ条件に基づいて、第1 光強度変換信号111及び第2の光強度変換信号 112をそれぞれP 1 及びP 2 として数式で表すと、P 1 及びP 2 は(10)、(11)式(再掲)で表される。

 P 1 =0.5+0.5cos(δφ mod )   (10)
 P 2 =0.5-0.5cos(δφ mod )   (11)

 したがって、減算器123が出力する出力信号P は(14)式で表され、オフセットパワーがキャ セルされるとともに、光強度が2倍となる。 の結果、減算器123が出力する出力信号Pに対 応する光強度I α は(15)式で表される。

 P=P 1 -P 2 =cos(δφ mod )   (14)
 I α ∝cos(δφ mod )        (15)

 次に、バランスドレシーバ130において、P D131は、光ファイバ19cを介し、第3の光出力部1 8c(図1参照)から第3の光強度変換信号113を入力 して光電変換し、光電変換信号を減算器133に 出力する。

 同様に、PD132は、光ファイバ19dを介し、 4の光出力部18d(図1参照)から第4の光強度変換 信号114を入力して光電変換し、光電変換信号 を減算器133に出力する。

 次いで、減算器133は、PD131が出力する光 変換信号とPD132が出力する光電変換信号との 差分を信号処理部140に出力する。

 ここで、[発明が解決しようとする課題]の で説明した内容と同じ条件に基づいて、第3 光強度変換信号113及び第4の光強度変換信号 114をそれぞれP 1 及びP 2 として数式で表すと、光位相差設定器16(図1 照)を設けているので、P 1 及びP 2 は(16)、(17)式で表される。

 P 1 =0.5+0.5cos(δφ mod +π/2)  (16)
 P 2 =0.5-0.5cos(δφ mod +π/2)  (17)

 したがって、減算器133が出力する出力信号P は(18)式で表され、オフセットパワーがキャ セルされるとともに、光強度が2倍となる。 の結果、減算器133が出力する出力信号Pに対 応する光強度I β は(19)式で表される。

 P=P 1 -P 2 =cos(δφ mod +π/2)   (18)
 I β ∝cos(δφ mod +π/2)        (19)

 (19)式で表される光強度I β は、(15)式で表される光強度I α に対し、図5に示すような関係となる。すな ち、光強度I β は、光強度I α よりも位相がπ/2(90°)だけ遅れたものとなる

 引き続き、信号処理部140は、バランスドレ ーバ120及び130がそれぞれ出力する出力信号 光位相変調信号aの相対ビット間位相差δφ mod との関係を予め測定して記憶した位相差テー ブル(図示省略)を参照し、バランスドレシー 120及び130がそれぞれ出力する出力信号に基 いて相対ビット間位相差δφ mod を算出する。さらに、信号処理部140は、算出 した相対ビット間位相差δφ mod に基づいて、相対ビット間位相差ヒストグラ ム、コンスタレーション及び相対ビット間位 相差対時間グラフ等を求め、これらのデータ を表示部150に出力する。

 ここで、前述したように、光強度I α の位相と光強度I β の位相との間にはπ/2の位相差があるので、 号処理部140は、光強度I α 及びI β に基づいて、相対ビット間位相差δφ mod を特定することができる(図5参照)。

 最後に、表示部150は、信号処理部140が算 した相対ビット間位相差ヒストグラム、コ スタレーション及び相対ビット間位相差対 間グラフ等を表示する。

 以上のように、本実施の形態における光 相変調評価モジュール10によれば、ビット 延器15は、BS13bに入力される第7の光107及び第 8の光108に対し、入力された光位相変調信号a シンボルレートの1ビット分だけ遅延させ、 光位相差設定器16は、BS13bに入力される第9の 109及び第10の光110に対し、互いの光位相差 ゼロを除く所定の光位相差に設定する構成 したので、従来のものとは異なり、1つのモ ュールで2つの光干渉計が構成され、光位相 差0及びπ/2の信号を同時に出力することがで 、任意の波長に対して光位相差の設定が可 となった。したがって、本実施の形態にお る光位相変調評価モジュール10は、光位相 調信号aの変調状態を従来よりも正確に評価 ることができる。

 また、本実施の形態における光位相変調 価装置100によれば、光位相変調信号aの相対 的なビット間位相差を測定することができる 光位相変調評価モジュール10を備える構成と たので、光位相変調信号aの相対的なビット 間位相差に基づいて相対ビット間位相差ヒス トグラム、コンスタレーション及び相対ビッ ト間位相差対時間グラフ等を算出することが でき、算出したこれらの結果に基づいて従来 よりも正確に光位相変調信号aを評価するこ ができる。

 なお、前述の実施の形態において、光分 部12が複数のミラーを備えた構成を例に挙 て説明したが、本発明はこれに限定される のではなく、例えば図6に示すように、光分 部12が光カプラ12bを備える構成としても同 な効果が得られる。

 また、前述の実施の形態において、第3の 光103及び第5の光105の光路上にビット遅延器15 を設け、第9の光109及び第10の光110の光路上に 光位相差設定器16を設けた構成を例に挙げて 明したが、本発明はこれに限定されるもの はない。

 具体的には、ビット遅延器15は、第3の光1 03及び第5の光105の光路上以外に、第4の光104 び第6の光106の光路上、第7の光107及び第8の 108の光路上、第9の光109及び第10の光110の光 上のいずれかに設ける構成とすることがで る。

 一方、光位相差設定器16は、第9の光109及 第10の光110の光路上以外に、第3の光103及び 5の光105の光路上、第4の光104及び第6の光106 光路上、第7の光107及び第8の光108の光路上 いずれかに設ける構成とすることができる

 (第2の実施の形態)
 次に、本発明に係る光位相変調評価装置の 2の実施の形態について説明する。

 図7に示すように、本実施の形態における 光位相変調評価装置が備える光位相変調評価 モジュール20は、第1の実施の形態における光 位相変調評価モジュール10(図1参照)のビット 延器15をビット遅延器21に変更し、遅延量設 定手段22を追加したものである。したがって 光位相変調評価モジュール10と同様な構成 は同一の符号を付し、重複する説明は省略 る。

 ビット遅延器21は、第3の光103及び第5の光105 の進行方向における厚さがd 1 の透光性板21aと、厚さがd 2 の透光性板21bとを備えている。図示を省略し たが、ビット遅延器21は、図示した矢印の方 に移動可能な移動保持部に保持され、シン ルレートの1ビットの遅延に相当する光路長 をシンボルレートに応じて切り替えて与える ようになっている。

 遅延量設定手段22は、シンボルレート指 信号を受けてビット遅延器21に対して、透光 性板21a及び21bの切替え指示を示す信号を出力 するようになっている。

 透光性板21a及び21bは、例えば石英ガラス板 構成される。透光性板21aは、例えば屈折率 1.5で厚さd 1 =30[mm]であり、シンボルレートSR=20[Gbps]の光位 相変調信号aを1ビット分遅延するようになっ いる。透光性板21bは、例えば屈折率が1.5で さd 2 =15[mm]であり、シンボルレートSR=40[Gbps]の光位 相変調信号aを1ビット分遅延するようになっ いる。

 なお、ビット遅延器21の構成は、図7に示 ものに限定されるものではなく、例えば図8 に示すようなものでもよい。

 まず、図8(a)に示されたビット遅延器23は、 さが互いに異なり、同じ材質の平行板で構 された2つの透光性板23a 1 及び23b 1 と23a 2 及び23b 2 とを備え、第3の光103及び第5の光105に対し、 光性板23a 1 、23b 1 の入射角と透光性板23a 2 、23b 2 の出射角とが等しくなるよう透光性板23a 1 及び23b 1 と23a 2 及び23b 2 とをハの字型に対称に傾けて配置したもので ある。ここで、透光性板の厚さが厚い23a側は シンボルレートSR=20[Gbps]用であり、透光性板 厚さが薄い23b側はシンボルレートSR=40[Gbps] である。この構成により、図8(a)に示された ット遅延器23は、図示した矢印の方向にビ ト遅延器23を移動することにより、シンボル レートに応じて光路長を切り替えることがで きる。

 次に、図8(b)に示されたビット遅延器24は 第3の光103及び第5の光105の進行方向に平行 断面が三角形(くさび形)である2つの透過体24 a及び24bを備えている。透過体24aは保持部(図 省略)に固定されており、透過体24bは図示し た矢印の方向に移動できるようになっている 。この構成により、図8(b)に示されたビット 延器24は、透過体24bを図示した矢印の方向に 移動することにより、シンボルレートに応じ て光路長を切り替えることができる。

 なお、2つの透過体24a及び24bを移動可能な 構成としてもよい。また、図8(b)においては 第3の光103及び第5の光105の入射角及び出射角 がほぼ0°となる構成としているが、透過体24a 及び24bを傾けて、第3の光103及び第5の光105の 射角及び出射角を所定角度に設定する構成 してもよい。この構成により、入射面での 射を抑えることができて好ましい。

 以上のように、本実施の形態における光 相変調評価モジュール20によれば、ビット 延器21は、第3の光103及び第5の光105の進行方 における厚さが互いに異なる透光性板21a及 21bを備える構成としたので、シンボルレー の1ビットの遅延に相当する光路長をシンボ ルレートに応じて切り替えて与えることがで きる。

 なお、シンボルレートが20[Gbps]及び40[Gbps] の場合の例を挙げて説明したが、本発明はこ れに限定されるものではない。例えば、厚さ が互いに異なる3つの平行板でビット遅延器21 を構成することにより、3とおりのシンボル ートに対しても対応することができる。

 (第3の実施の形態)
 次に、本発明に係る光位相変調評価装置の 3の実施の形態について説明する。

 図9に示すように、本実施の形態における 光位相変調評価装置が備える光位相変調評価 モジュール30は、第1の実施の形態における光 位相変調評価モジュール10(図1参照)に位相調 用遅延器31を追加したものである。したが て、光位相変調評価モジュール10と同様な構 成には同一の符号を付し、重複する説明は省 略する。

 位相調整用遅延器31は、第3の光103及び第5 の光105を透過し、屈折率が同一で平行な透光 性板、例えば石英ガラス板を備えている。位 相調整用遅延器31は、図示した矢印の方向に 転できるようになっており、第3の光103及び 第5の光105の光路上において所定の光路長を えるようになっている。なお、位相調整用 延器31は、本発明の光位相差調整手段に対応 している。

 したがって、位相調整用遅延器31を図示し 矢印の方向に回転させることにより、第3の 103及び第5の光105の光路長が変化し、その結 果、第1~4の光出力部18a~18dからそれぞれ出力 れる光強度変換信号の相対ビット間位相差δ φ mod に対する光強度が変動する。この位相調整用 遅延器31の遅延量を調整することで、光強度 換信号の光強度に基づいて算出される相対 ット間位相差の初期位相(φ)を調整すること ができる。

 なお、位相調整用遅延器31の構成は、図9 示されたものに限定されるものではなく、 えば図3において説明した光位相差設定器16 透光性板16e及び16fと同様に、回転可能な2つ の透光性板を設け、第3の光103及び第5の光105 対し、一方の透光性板における入射角と、 方の透光性板における出射角とが等しくな ようハの字型に対称に傾けて設ける構成と ることもできる。

 光位相変調評価モジュール30は、前述の うに構成されているので、図4に示された光 相変調評価モジュール10に代えて光位相変 評価モジュール30を用いることにより、PD121 122、131及び132がそれぞれ出力する光電変換 号をモニタすることで、バランスドレシー 120及び130に入力される光強度変換信号の光 相を容易に調整することができる。

 以上のように、本実施の形態における光位 変調評価モジュール30によれば、位相調整 遅延器31は、第3の光103及び第5の光105を透過 、回転可能な透光性板を備えた構成とした で、第3の光103及び第5の光105の光路長を変 させることにより、第1~4の光出力部18a~18dが れぞれ出力する光強度変換信号の相対ビッ 間位相差δφ mod に対する光強度を調整し、光強度変換信号の 光強度に基づいて算出される相対ビット間位 相差δφ mod を校正することができる。

 なお、前述の実施の形態において、第3の 光103及び第5の光105の光路上に位相調整用遅 器31を設ける構成について説明したが、本発 明はこれに限定されるものではなく、BS13aか 第1ミラー14aを経由してBS13bに至る2つの光路 とBS13aから第2ミラー14bを経由してBS13bに至る2 つの光路とのいずれかに位相調整用遅延器31 設ける構成とすることができる。

 (第4の実施の形態)
 次に、本発明に係る光位相変調評価装置の 4の実施の形態について説明する。

 図10に示すように、本実施の形態におけ 光位相変調評価装置が備える光位相変調評 モジュール40は、第1の実施の形態における 位相変調評価モジュール10(図1参照)に位相調 整器41を追加したものである。したがって、 位相変調評価モジュール10と同様な構成に 同一の符号を付し、重複する説明は省略す 。

 位相調整器41は、バランスドレシーバ120 び130(図4参照)における光電変換信号の位相 調整するものであり、図10に示すように、第 2の光強度変換信号112の光路上に設けられた ラー41a、コーナーミラー41b及びミラー41cと 第4の光強度変換信号114の光路上に設けられ ミラー41d、コーナーミラー41e及びミラー41f を備えている。コーナーミラー41b及び41eは それぞれ別個に保持手段(図示省略)に保持 れ、互いに独立して図中の矢印方向に移動 きるようになっている。ここで、位相調整 41は、本発明の光路長調整手段に対応してい る。

 この構成により、位相調整器41は、第2の 強度変換信号112の光路長と、第4の光強度変 換信号114の光路長とをそれぞれ独立して変化 させることができる。

 なお、図10において、コーナーミラー41b 初期位置は、BS13bからPD121(図4参照)までの光 長(111、18a、19a)と、BS13bからPD122(図4参照)ま の光路長(112、18b、19b)とがほぼ等しくなる 置とするのが好ましい。また、コーナーミ ー41eの初期位置は、BS13bからPD131(図4参照)ま の光路長(113、18c、19c)と、BS13bからPD132(図4 照)までの光路長(114、18d、19d)とがほぼ等し なる位置とするのが好ましい。

 光位相変調評価モジュール40は、前述の うに構成されているので、図4に示された光 相変調評価モジュール10に代えて光位相変 評価モジュール40を用いることにより、バラ ンスドレシーバ120及び130における光電変換信 号の位相を位相差180°(π)に調整することがで きる。

 したがって、例えば、図4に示された光フ ァイバ19a及び19bのそれぞれの長さが互いに多 少異なることにより、PD121及び122の光電変換 号の位相が所望値に対してずれている場合 も、位相調整器41を調整することによって 望値と一致させることができる。

 以上のように、本実施の形態における光 相変調評価モジュール40によれば、位相調 器41は、第2の光強度変換信号112の光路長及 第4の光強度変換信号114の光路長を互いに独 して変化させる構成としたので、バランス レシーバ120及び130における光電変換信号の 相を調整することができる。

 なお、前述の実施の形態において、第2の 光強度変換信号112及び第4の光強度変換信号11 4の光路上に位相調整器41を設ける構成につい て説明したが、本発明はこれに限定されるも のではなく、BS13bとバランスドレシーバ120及 130のうち少なくとも一方のバランスドレシ バとの間の光路上に位相調整器41を設ける 成としても同様の効果が得られる。

 また、位相調整器41の構成は、図10に示さ れたものに限定されるものではなく、例えば 第2の光強度変換信号112及び第4の光強度変換 号114の光路上にそれぞれ透光性板を設け、 の2つの透光性板をそれぞれ別個に回転させ て光路長を変更する構成とすることもできる 。

 (第5の実施の形態)
 次に、本発明に係る光位相変調評価装置の 5の実施の形態について説明する。なお、本 実施の形態の説明において、第1の実施の形 における光位相変調評価モジュール10(図1参 )と同様な構成には同一の符号を付し、重複 する説明は省略する。

 図11に示すように、光位相変調評価モジ ール50は、光位相変調信号aを入力する光入 部11と、入力された光位相変調信号aを第1の 101と第2の光102とに分岐する光分岐部12と、 1の光101を第3の光103と第4の光104とに分波す とともに第2の光102を第5の光105と第6の光106 に分波するBS13aと、第4の光104を反射して第7 の光107として出力するとともに第6の光106を 射して第8の光108として出力する第1ミラー51a と、第7の光107を反射して第9の光109として出 するとともに第8の光108を反射して第10の光1 10として出力する第2ミラー51bとを備えている 。

 また、光位相変調評価モジュール50は、 5の光105と第10の光110とを合波することによ て光位相変調信号aの位相の変化を光強度の 化に変換して互いにπの光位相差を有する 1の光強度変換信号111及び第2の光強度変換信 号112を出力するとともに第3の光103と第9の光1 09とを合波することによって光位相変調信号a の位相の変化を光強度の変化に変換して互い にπの光位相差を有する第3の光強度変換信号 113及び第4の光強度変換信号114を出力するBS13b と、シンボルレートの1ビットの遅延に相当 る光路長を与えるビット遅延器52と、光位相 差を設定する光位相差設定器16と、光位相差 設定値を光位相差設定器16に指示する位相 御手段17とを備えている。

 さらに、光位相変調評価モジュール50は 第1の光強度変換信号111を入力して光ファイ 19aに出力する第1の光出力部18aと、第2の光 度変換信号112を入力して光ファイバ19bに出 する第2の光出力部18bと、第3の光強度変換信 号113を入力して光ファイバ19cに出力する第3 光出力部18cと、第4の光強度変換信号114を入 して光ファイバ19dに出力する第4の光出力部 18dとを備えている。

 ここで、光位相変調評価モジュール50は 2つのマッハツェンダ干渉計を備える構成と っている。

 まず、第1のマッハツェンダ干渉計は、光 入力部11から光分岐部12、BS13a、第1ミラー51a 第2ミラー51b及びBS13bを経由して第1の光出力 18aに至る光路(以下「第31光路」という。)と 、光入力部11から光分岐部12、BS13a及びBS13bを 由して第2の光出力部18bに至る光路(以下「 32光路」という。)とを含む。

 次に、第2のマッハツェンダ干渉計は、光 入力部11から光分岐部12、BS13a、第1ミラー51a 第2ミラー51b及びBS13bを経由して第3の光出力 18cに至る光路(以下「第41光路」という。)と 、光入力部11から光分岐部12、BS13a及びBS13bを 由して第4の光出力部18dに至る光路(以下「 42光路」という。)とを含む。

 なお、本実施の形態において、光入力部1 1、光分岐部12、BS13a、第1~4の光出力部18a~18dの 構成は、第1の実施の形態における光位相変 評価モジュール10(図1参照)と同様であるので 説明を省略する。

 第1ミラー51aは、BS13aからの第4の光104及び 第6の光106をそれぞれ反射して第7の光107及び 8の光108とし、光位相差設定器16に出力する うになっている。

 第2ミラー51bは、光位相差設定器16を透過 た第7の光107及び第8の光108をそれぞれ反射 て第9の光109及び第10の光110とし、BS13bに出力 するようになっている。

 他方、BS13aを透過した第3の光103及び第5の 光105は、ビット遅延器52を通過後、BS13bでそ ぞれ第9の光109及び第10の光110と合波される うになっている。

 ビット遅延器52は、例えば図示のように 数のミラーで構成され、第3の光103及び第5の 光105の光路上において、マッハツェンダ干渉 計の両アーム間の光路長差間にシンボルレー トの1ビットの遅延に相当する光路長を与え ようになっている。本実施の形態において 、ビット遅延器52は、入力側ミラー52a、コー ナーミラー52b及び出力側ミラー52cを備え、コ ーナーミラー52bは、例えばモータで平行移動 される保持手段(図示省略)に保持され、図中 矢印方向に移動できるようになっている。

 具体的には、本実施の形態において、BS13 a~第1ミラー51a間の光路長と、BS13b~第2ミラー51 b間の光路長とが等しい構成となっており、 れらの光路長と、入力側ミラー52a~コーナー ラー52b間の光路長及びコーナーミラー52b~出 力側ミラー52c間の光路長とが等しい位置にコ ーナーミラー52bの初期位置(ゼロ点)が設定さ るようビット遅延器52が構成されている。

 ビット遅延器52は、前述のように構成さ ているので、光位相変調評価モジュール50は 、コーナーミラー52bの位置調整によって、第 1及び第2のマッハツェンダ干渉計における両 ーム間の光路長差を任意に設定することが き、被測定信号のシンボルレートに応じて 意の光路長差を設定することができる。

 ここで、ビット遅延器52において、シン ルレートの1ビットに相当する光路長差dは、 遅延時間t[s]、空間の屈折率をn、真空中の光 をcで表すと、(20)式で示される。

 d=c×t/n   (20)

 (20)式において、1ビットに相当する遅延 間t[s]は、光入力部11に入力される光位相変 信号aのシンボルレートをSR[bps]で表すと、t=1 /SR[s]であるので、シンボルレートSR=40[Gbps]の 合はt=25[ps]、シンボルレートSR=20[Gbps]の場合 はt=50[ps]となる。よって、シンボルレートSR=4 0[Gbps]の場合に与えるべき光路長差d=7.5[mm]と る。また、シンボルレートSR=20[Gbps]の場合に 与えるべき光路長差d=15[mm]となる。

 以上のように、ビット遅延器52は、光位 変調信号aのシンボルレートに応じて、第1及 び第2のマッハツェンダ干渉計がそれぞれ有 る2つの光路間に1ビットに相当する光路差を 与えることができるようになっている。

 光位相差設定器16は、第7の光107の光路上 設けられた透光性板16aと、第8の光108の光路 上に設けられた透光性板16bとを備え、位相制 御手段17の指示に従って、第31光路と第32光路 との位相差(δφ1)と、第41光路と第42光路との 相差(δφ2)との差(δφ1-δφ2)をπ/2の光位相差 設定するようになっている。透光性板16a及 16bは、それぞれ、第7の光107及び第8の光108 透過し、屈折率が同一で平行な透光性板、 えば石英ガラス板を備えている。なお、透 性板16a及び16bのそれぞれの厚さは、同一で よいし、互いに異なっていてもよい。また 透光性板16a及び16bのいずれかのみで光位相 設定器16を構成し、光位相差(δφ1-δφ2)をπ/2 設定するようにしてもよい。

 透光性板16aは、図示した矢印の方向に回 できるようになっており、第7の光107の光路 長を変更できるものである。一方、透光性板 16bは、第8の光108を一定の入射角で入射する 成となっている。

 BS13bは、例えば無偏光ビームスプリッタ 備え、第5の光105と第10の光110とを合波する とによって光位相変調信号aの位相の変化を 強度の変化に変換して互いにπの光位相差 有する第1の光強度変換信号111及び第2の光強 度変換信号112を出力するとともに第3の光103 第9の光109とを合波することによって光位相 調信号aの位相の変化を光強度の変化に変換 して互いにπの光位相差を有する第3の光強度 変換信号113及び第4の光強度変換信号114を出 するようになっている。

 前述のように構成された光位相変調評価モ ュール50を、第1の実施の形態において説明 た光位相変調評価装置100(図4参照)に適用す ことにより、第1の実施の形態と同様に、信 号処理部140は、光強度I α 及びI β に基づいて、相対ビット間位相差δφ mod を特定することができる(図5参照)。

 なお、第1の実施の形態の光位相変調評価 装置100において、受光部(PD)の応答特性が十 でない場合には、図12に示すような光位相変 調評価装置200を構成することもできる。図12 おいて、第1の実施の形態における光位相変 調評価装置100と同様な構成には同一の符号を 付している。

 光位相変調評価装置200は、光位相変調評 モジュール50と、光サンプリング部201と、 号処理部140と、表示部150とを備えている。 位相変調評価モジュール50と光サンプリング 部201との間には、2つの光ファイバ19a及び19c 接続されている。

 光サンプリング部201は、光ファイバ19a及 19cからそれぞれ入射される光に対し非線形 学効果を用いて光サンプリングを行うよう なっており、例えば、非線形光学材料、光 ィルタ、受光素子等を備えている。

 この構成により、光位相変調評価装置200は 非線形光学効果を用いて光サンプリングさ た光学信号を受光素子で電気信号に変換し この電気信号に基づいて相対ビット間位相 δφ mod を特定することができる。

 以上のように、本実施の形態における光 相変調評価モジュール50によれば、1つのモ ュールで2つの光干渉計が構成され、しかも ビット遅延器52によって光干渉計の両アーム にシンボルレートの1ビット分の遅延を与え ることができ、さらに光位相差設定器16によ て2つの光干渉計の出力信号間に光位相差π/ 2を与えることができる構成としたので、光 相変調信号aの直交成分の信号強度が検出で 、位相測定を容易に行うことができる。ま 、任意の波長に対して光位相差の設定が可 である。したがって、本実施の形態におけ 光位相変調評価モジュール50は、光位相変 信号aの変調状態を従来よりも正確に評価す ことができる。

 また、本実施の形態における光位相変調 価モジュール50を光位相変調評価装置100(図4 参照)に適用すれば、光位相変調信号aの相対 なビット間位相差に基づいて相対ビット間 相差ヒストグラム、コンスタレーション及 相対ビット間位相差対時間グラフ等を算出 ることができ、算出したこれらの結果に基 いて従来よりも正確に光位相変調信号aを評 価することができる。

 また、本実施の形態における光位相変調 価モジュール50を光位相変調評価装置200(図1 2参照)に適用すれば、非線形光学効果を用い 光サンプリングした光信号に基づき、より 速に光位相変調信号aを評価することができ る。

 (第6の実施の形態)
 次に、本発明に係る光位相変調評価装置の 6の実施の形態について説明する。

 図13に示すように、本実施の形態におけ 光位相変調評価装置が備える光位相変調評 モジュール60は、第5の実施の形態における 位相変調評価モジュール50(図11参照)に、第4 実施の形態における位相調整器41(図10参照) 追加したものである。したがって、光位相 調評価モジュール50と同様な構成には同一 符号を付し、重複する説明は省略する。

 位相調整器41は、バランスドレシーバ120 び130(図4参照)における光電変換信号の位相 調整するものであり、図13に示すように、第 2の光強度変換信号112の光路上に設けられた ラー41a、コーナーミラー41b及びミラー41cと 第4の光強度変換信号114の光路上に設けられ ミラー41d、コーナーミラー41e及びミラー41f を備えている。コーナーミラー41b及び41eは それぞれ別個に保持手段(図示省略)に保持 れ、互いに独立して図中の矢印方向に移動 きるようになっている。

 この構成により、位相調整器41は、第2の 強度変換信号112の光路長と、第4の光強度変 換信号114の光路長とをそれぞれ独立して変化 させることができる。

 なお、図13において、コーナーミラー41b 初期位置は、BS13bからPD121(図4参照)までの光 長(111、18a、19a)と、BS13bからPD122(図4参照)ま の光路長(112、18b、19b)とがほぼ等しくなる 置とするのが好ましい。また、コーナーミ ー41eの初期位置は、BS13bからPD131(図4参照)ま の光路長(113、18c、19c)と、BS13bからPD132(図4 照)までの光路長(114、18d、19d)とがほぼ等し なる位置とするのが好ましい。

 光位相変調評価モジュール60は、前述の うに構成されているので、図4に示された光 相変調評価モジュール10に代えて光位相変 評価モジュール60を用いることにより、バラ ンスドレシーバ120及び130における光電変換信 号の位相を位相差180°(π)に調整することがで きる。

 したがって、例えば、図4に示された光フ ァイバ19a及び19bのそれぞれの長さが互いに多 少異なることにより、PD121及び122の光電変換 号の位相が所望値に対してずれている場合 も、位相調整器41を調整することによって 望値と一致させることができる。

 以上のように、本実施の形態における光 相変調評価モジュール60によれば、位相調 器41は、第2の光強度変換信号112の光路長及 第4の光強度変換信号114の光路長を互いに独 して変化させる構成としたので、バランス レシーバ120及び130における光電変換信号の 相を調整することができる。

 なお、前述の実施の形態において、第2の 光強度変換信号112及び第4の光強度変換信号11 4の光路上に位相調整器41を設ける構成につい て説明したが、本発明はこれに限定されるも のではなく、BS13bとバランスドレシーバ120及 130のうち少なくとも一方のバランスドレシ バとの間の光路上に位相調整器41を設ける 成としても同様の効果が得られる。

 また、位相調整器41の構成は、図13に示さ れたものに限定されるものではなく、例えば 第2の光強度変換信号112及び第4の光強度変換 号114の光路上にそれぞれ透光性板を設け、 の2つの透光性板をそれぞれ別個に回転させ て光路長を変更する構成とすることもできる 。

 (第7の実施の形態)
 次に、本発明に係る光位相変調評価装置の 7の実施の形態について説明する。

 図14に示すように、本実施の形態におけ 光位相変調評価装置70は、第1の実施の形態 おける光位相変調評価モジュール10(図1参照) の後段部を変更し、図4に示したバランスド シーバ120及び130等を付加したものである。 たがって、図1及び図4に示したものと同様な 構成には同一の符号を付し、重複する説明は 省略する。なお、図14において、図4に示した 信号処理装置140及び表示部150の図示を省略し ている。

 光位相変調評価装置70は、BS13bが出力する 第1の光強度変換信号111及び第3の光強度変換 号113を反射するミラー71と、BS13bが出力する 第2の光強度変換信号112及び第4の光強度変換 号114を反射するミラー72と、第1~第4の光強 変換信号の光をそれぞれ集光するレンズ73a~7 3dと、第1の光強度変換信号111と第2の光強度 換信号112とをバランスド受信するバランス レシーバ120と、第3の光強度変換信号113と第4 の光強度変換信号114とをバランスド受信する バランスドレシーバ130とを備えている。

 この構成により、光位相変調評価装置70 、ミラー71及び72を用いることによって、光 相変調評価モジュールとバランスドレシー 120及び130とを空間的に結合することができ 図4に示した光ファイバ19a~19dを用いること く、BS13bからバランスドレシーバ120及び130ま でのそれぞれの光路長をほぼ等しくすること ができる。

 なお、前述の構成において、レンズ73a~73d を備えることは必須ではない。また、レンズ 73a及び73bとバランスドレシーバ120とを、また 、レンズ73c及び73dとバランスドレシーバ130と をそれぞれ一体化する構成としてもよい。

 さらに、図15に示すように、第1の光強度 換信号111及び第2の光強度変換信号112を出力 する干渉計の光軸がなす平面と、第3の光強 変換信号113及び第4の光強度変換信号114を出 する干渉計の光軸がなす平面とが、図14に いて紙面と垂直な方向にずれた2重干渉計と るように構成すれば、バランスドレシーバ1 20及び130の図14における水平方向の位置を同 くすることができる。

 以上のように、本発明に係る光位相変調 価装置は、光位相変調信号の変調状態を従 よりも正確に評価することができるという 果を有し、コヒーレント光通信方式におけ 光搬送波がデータ信号によって位相変調さ た光位相変調信号を評価する光位相変調評 装置等として有用である。