JP5793854B2 - 通信システム、測定装置、測定方法および制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、通信システム、測定装置、送信装置、測定方法および制御方法に関する。

たとえば４０Ｇ［ｂｉｔ／ｓ］以上の高速な光伝送システムを実現するために、偏波多重方式（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）が検討されている（たとえば、下記特許文献１〜３参照。）。偏波多重方式は、たとえば互いに直交する二つの偏波の信号を同一波長に多重し、二つの独立した信号情報を伝送する方式である。

偏波多重方式においては、複数の偏波状態を利用できるため、伝送信号のボーレートを低減し、周波数利用効率が向上する。また、偏波多重方式においては、光部品や光伝送路のＰＤＬ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｌｏｓｓ：偏波依存損失）により、光信号の偏波間にパワー偏差が生じ、伝送性能が劣化することが知られている（たとえば、下記非特許文献１参照。）。

特開２００２−３４４４２６号公報 特開２００３−３３８８０５号公報 特開２００５−６５０２７号公報

Ｏ．Ｖａｓｓｉｌｉｅｖａ１等、「Ｉｍｐａｃｔ ｏｆ Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｌｏｓｓ ａｎｄ Ｃｒｏｓｓ−Ｐｈａｓｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｏｎ Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ ＤＱＰＳＫ Ｓｉｇｎａｌｓ」、ＯＦＣ／ＮＦＯＥＣ、２００８年

しかしながら、上述した従来技術では、偏波間のパワー偏差を測定することが困難という問題がある。このため、たとえば、偏波間のパワー偏差を精度よく制御することができず、光の伝送性能が劣化する。これに対して、たとえば偏波コントローラと偏波分離スプリッタを用いてそれぞれの偏波成分ごとに分離した後にパワーモニタすることが考えられるが、偏波状態が高速に変動する場合は偏波分離が困難という問題がある。また、偏波コントローラや偏波分離スプリッタなどの光部品の増加により装置の複雑化および大型化につながるという問題がある。

開示の通信システム、測定装置、送信装置、測定方法および制御方法は、上述した問題点を解消するものであり、簡単な構成によって偏波間のパワー偏差を測定することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、開示技術は、送信装置が、複数の光にそれぞれ異なる周波数の各信号を重畳し、前記各信号を重畳した各光を偏波多重して送信する。また、測定装置が、前記送信装置によって送信された偏波多重光の伝送路上に設けられる。また、測定装置が、前記偏波多重光に含まれる前記各信号の強度を測定し、前記強度の測定結果を出力する。

開示の通信システム、測定装置、送信装置、測定方法および制御方法によれば、簡単な構成によって偏波間のパワー偏差を測定することができるという効果を奏する。

実施の形態にかかる送信装置の一例を示す図である。 図１に示した変調部の一例を示す図である。 図２−１に示した変調部の変形例１を示す図である。 図２−１に示した変調部の変形例２を示す図である。 偏波ローテータの偏波回転角度による偏波間のパワー制御を示す図である。 実施の形態にかかる測定装置の一例を示す図である。 図４−１に示した測定装置の変形例１を示す図である。 図４−１に示した測定装置の変形例２を示す図である。 図４−１に示した測定装置の変形例３を示す図である。 図４−１に示した測定装置の変形例４を示す図である。 通信システムの一例を示す図である。 測定装置のノードへの設置例を示す図である。 図１に示した送信装置の制御の一例を示すフローチャートである。 所定情報の送受信の一例を示す図である。 所定情報の送受信の他の例を示す図である。 伝送路における光パワーの特性の一例を示す図である。 偏波間のパワー偏差の制御例１を示す図である。 偏波間のパワー偏差の制御例２を示す図である。 測定装置へ入力される低周波の波形の例１を示す図である。 測定装置へ入力される低周波のスペクトルの例１を示す図である。 測定装置へ入力される低周波の波形の例２を示す図である。 測定装置へ入力される低周波のスペクトルの例２を示す図である。 図１に示した送信装置の変形例１を示す図である。 図１２に示した送信装置の制御の一例を示すフローチャートである。 図１２に示した送信装置の制御の他の例を示すフローチャートである。 図１に示した送信装置の変形例２を示す図である。 図１に示した送信装置の変形例３を示す図である。 図１６に示した変調部の一例を示す図である。 図１６に示した送信装置の制御の一例を示すフローチャートである。 図１に示した送信装置の変形例４を示す図である。 図１に示した送信装置の変形例５を示す図である。 図１に示した送信装置の変形例６を示す図である。 図２１に示した変調部の一例を示す図である。

以下に添付図面を参照して、開示技術の好適な実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態）
図１は、実施の形態にかかる送信装置の一例を示す図である。図１に示すように、実施の形態にかかる送信装置１００は、ＬＤ１１０と、偏波ローテータ１２０と、偏波分離部１３０と、変調部１４１，１４２と、偏波合成部１５０と、受信部１６０と、制御部１７０と、を備えている。送信装置１００は、入力される主信号ＤＡＴＡ１，ＤＡＴＡ２（データ信号）によって変調した光信号を送信する。

ＬＤ１１０（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ：レーザダイオード）は、光を生成して偏波ローテータ１２０へ出力する。ＬＤ１１０が出力する光は、たとえばほぼ直線偏光とする。偏波ローテータ１２０は、ＬＤ１１０から出力された光の偏波を回転させる。偏波ローテータ１２０による偏波の回転量は制御部１７０によって制御される。偏波ローテータ１２０は、偏波を回転させた光を偏波分離部１３０へ出力する。

偏波分離部１３０は、偏波ローテータ１２０から出力された光を偏波ごとに分離する偏波スプリッタである。たとえば、偏波分離部１３０は、偏波ローテータ１２０から出力された光を直交する各偏波成分（Ｘ偏波およびＹ偏波とする）に分離する。偏波分離部１３０は、分離したＸ偏波の光を変調部１４１へ出力し、分離したＹ偏波の光を変調部１４２へ出力する。

複数の光にそれぞれ異なる周波数の各信号を重畳する重畳部には変調部１４１，１４２を用いることができる。変調部１４１は、入力される主信号ＤＡＴＡ１および低周波ｆ１によって、偏波分離部１３０から出力された光を変調する。低周波ｆ１は、主信号ＤＡＴＡ１と周波数が異なる信号である。たとえば、低周波ｆ１は、主信号ＤＡＴＡ１より周波数が十分に低いサイン波（クロック信号）である。これにより、Ｘ偏波の光に低周波ｆ１を重畳することができる。変調部１４１は、変調した光を偏波合成部１５０へ出力する。

変調部１４２は、入力される主信号ＤＡＴＡ２および低周波ｆ２によって、偏波分離部１３０から出力された光を変調する。低周波ｆ２は、主信号ＤＡＴＡ２および低周波ｆ１と周波数が異なる信号である。たとえば、低周波ｆ２は、主信号ＤＡＴＡ２より周波数が十分に低く、低周波ｆ１と周波数が異なるサイン波（クロック信号）である。これにより、Ｙ偏波の光に低周波ｆ２を重畳することができる。変調部１４２は、変調した光を偏波合成部１５０へ出力する。

重畳部によって各信号を重畳された各光を偏波多重する多重化部には、偏波合成部１５０を用いることができる。偏波合成部１５０は、変調部１４１から出力された光（Ｘ偏波）と、変調部１４２から出力された光（Ｙ偏波）と、を合成することで偏波多重する。偏波合成部１５０は、合成した光（偏波多重光）を出力する。偏波合成部１５０は、たとえば偏波合成器や光カプラによって実現することができる。偏波合成部１５０によって出力された光は、送信装置１００の出力部から伝送路（たとえば光ファイバ）へ送信される。

受信部１６０は、偏波合成部１５０によって偏波多重されて送信された光の伝送路上に設けられた測定装置（たとえば図４−１〜図４−４参照）からの所定情報を受信する通信インターフェースである。受信部１６０の通信方式には、光通信に限らず、電気通信、無線通信などの各種通信方式を用いることができる。受信部１６０は、受信した所定情報を制御部１７０へ出力する。

所定情報は、測定装置において測定された低周波ｆ１および低周波ｆ２（各信号）のパワー（強度）に基づく所定情報である。たとえば、所定情報は、測定装置において測定された低周波ｆ１および低周波ｆ２の各パワーを示す情報である。または、所定情報は、測定装置において測定された低周波ｆ１および低周波ｆ２の各パワーの差分を示す情報であってもよい。または、所定情報は、測定装置において測定された低周波ｆ１および低周波ｆ２の各パワーの差分に基づいて生成された、偏波間のパワー偏差の制御指示を示す情報であってもよい。

制御部１７０は、受信部１６０から出力された所定情報に基づいて、偏波ローテータ１２０による光に対する偏波の回転量を制御する。これにより、偏波分離部１３０における偏波間のパワー分岐比を変化させ、送信装置１００から送信される偏波多重信号の偏波間のパワー偏差（強度偏差）を制御することができる。制御部１７０は、たとえばＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などの演算手段によって実現することができる。

たとえば、制御部１７０は、測定装置において測定された低周波ｆ１および低周波ｆ２の各パワーの差が小さくなるように偏波間のパワー偏差を制御する。また、制御部１７０は、測定装置において測定された低周波ｆ１および低周波ｆ２の各パワーの差が閾値以下になるように偏波間のパワー偏差を制御してもよい。また、制御部１７０は、測定装置において測定された低周波ｆ１および低周波ｆ２の各パワーの差が所定の範囲内になるように偏波間のパワー偏差を制御してもよい。

このように、送信装置１００は、偏波多重光の各偏波成分にそれぞれ異なる周波数の低周波ｆ１，ｆ２（各信号）を重畳し、伝送路上の測定装置で測定された低周波ｆ１，ｆ２の強度に基づく所定情報を受信する。これにより、伝送路上の測定装置におけるＰＤＬによる偏波間のパワー差を測定することができる。このため、偏波多重光の偏波間のパワー偏差を制御し、簡単な構成によって偏波間のパワー偏差を測定することができる。

図２−１は、図１に示した変調部の一例を示す図である。図２−１は、図１に示した送信装置１００の一部を示している。図２−１に示すように、図１に示した変調部１４１は、光変調器２１１，２１２を備えている。また、図１に示した変調部１４２は、光変調器２２１，２２２を備えている。また、図１に示した送信装置１００は、信号生成部２１３，２２３と、低周波発振器２１４，２２４と、を備えている。

信号生成部２１３は、主信号ＤＡＴＡ１を生成して光変調器２１１へ出力する。低周波発振器２１４は、低周波ｆ１を発振して光変調器２１２へ出力する。低周波発振器２１４が出力する低周波ｆ１は、主信号ＤＡＴＡ１に対して十分に低速な信号であり、かつ、送信装置１００を制御する周波数と重複しない周波数とする。

光変調器２１１には、変調部１４１へ入力された光（Ｘ偏波）が入力される。光変調器２１１は、信号生成部２１３から出力された主信号ＤＡＴＡ１によって、入力された光を変調する。光変調器２１１は、変調した光（光信号）を光変調器２１２へ出力する。光変調器２１２は、低周波発振器２１４から出力された低周波ｆ１によって、光変調器２１１から出力された光を変調する。光変調器２１２は、変調した光を変調部１４１の後段へ出力する。これにより、変調部１４１へ入力された光を主信号ＤＡＴＡ１によって変調するとともに、変調した光に低周波ｆ１を重畳することができる。

信号生成部２２３は、主信号ＤＡＴＡ２を生成して光変調器２２１へ出力する。低周波発振器２２４は、低周波ｆ２を発振して光変調器２２２へ出力する。低周波発振器２２４が出力する低周波ｆ２は、主信号ＤＡＴＡ２に対して十分に低速な信号であり、かつ、送信装置１００を制御する周波数および低周波ｆ１の周波数と重複しない周波数とする。

光変調器２２１には、変調部１４２へ入力された光（Ｙ偏波）が入力される。光変調器２２１は、信号生成部２２３から出力された主信号ＤＡＴＡ２によって、入力された光を変調する。光変調器２２１は、変調した光（光信号）を光変調器２２２へ出力する。光変調器２２２は、低周波発振器２２４から出力された低周波ｆ２によって、光変調器２２１から出力された光を変調する。光変調器２２２は、変調した光を変調部１４２の後段へ出力する。これにより、変調部１４２へ入力された光を主信号ＤＡＴＡ２によって変調するとともに、変調した光に低周波ｆ２を重畳することができる。

光変調器２１１，２２１における変調には、たとえば、ＮＲＺ（Ｎｏｎ Ｒｅｔｕｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ）やＲＺ（Ｒｅｔｕｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ）などの強度変調を用いることができる。また、光変調器２１１，２２１における変調には、ＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、ＤＰＳＫ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ＰＳＫ）、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ ＰＳＫ）、ＤＱＰＳＫ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ＱＰＳＫ）などの位相変調方式を用いることもできる。

また、光変調器２１１，２２１における変調には、強度と位相の両方を用いるＮ−ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調方式などを用いることもできる。光変調器２１１，２１２，２２１，２２２のそれぞれには、たとえばＭＺ型（マッハツェンダ型）のＬＮ（ＬｉＮｂＯ３：ニオブ酸リチウム）変調器や半導体変調器を用いることができる。

また、ここでは光変調器２１２，２２２をそれぞれ光変調器２１１，２２１の後段に設ける構成について説明したが、光変調器２１２，２２２をそれぞれ光変調器２１１，２２１の前段に設ける構成としてもよい。

図２−２は、図２−１に示した変調部の変形例１を示す図である。図２−２において、図２−１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図２−２に示すように、送信装置１００は、図２−１に示した構成に加えて重畳部２１５，２２５を備えていてもよい。この構成においては、図２−１に示した光変調器２１２，２２２を省いた構成としてもよい。

信号生成部２１３は、主信号ＤＡＴＡ１を重畳部２１５へ出力する。低周波発振器２１４は、低周波ｆ１を重畳部２１５へ出力する。重畳部２１５は、信号生成部２１３から出力された主信号ＤＡＴＡ１に低周波発振器２１４から出力された低周波ｆ１を重畳する。たとえば、重畳部２１５は、主信号ＤＡＴＡ１に低周波ｆ１を加算することで重畳する。重畳部２１５は、低周波ｆ１を重畳した主信号ＤＡＴＡ１を光変調器２１１へ出力する。光変調器２１１は、重畳部２１５からの主信号ＤＡＴＡ１によって光を変調する。

信号生成部２２３は、主信号ＤＡＴＡ２を重畳部２２５へ出力する。低周波発振器２２４は、低周波ｆ２を重畳部２２５へ出力する。重畳部２２５は、信号生成部２２３から出力された主信号ＤＡＴＡ２に低周波発振器２２４から出力された低周波ｆ２を重畳する。たとえば、重畳部２２５は、主信号ＤＡＴＡ２に低周波ｆ２を加算することで重畳する。重畳部２２５は、低周波ｆ２を重畳した主信号ＤＡＴＡ２を光変調器２２１へ出力する。光変調器２２１は、重畳部２２５からの主信号ＤＡＴＡ２によって光を変調する。

このように、低周波ｆ１，ｆ２をそれぞれ主信号ＤＡＴＡ１，ＤＡＴＡ２に重畳することで、光変調器２１２，２２２を省き、光部品を少なくすることができる。これにより、簡単な構成によって各偏波にそれぞれ低周波ｆ１，ｆ２を重畳することができる。

図２−３は、図２−１に示した変調部の変形例２を示す図である。図２−３において、図２−１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図２−３に示すように、送信装置１００は、図２−１に示した光変調器２１２，２２２に代えてＶＯＡ２１６，２２６（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｔｔｅｎｕａｔｏｒ：光可変減衰器）を備えていてもよい。

光変調器２１１は、変調した光をＶＯＡ２１６へ出力する。ＶＯＡ２１６は、光変調器２１１から出力された光を、低周波発振器２１４から出力される低周波ｆ１に応じて減衰させる。これにより、光変調器２１１から出力された光を低周波ｆ１によって変調することができる。光変調器２１１は、減衰させた光を変調部１４１の後段へ出力する。

光変調器２２１は、変調した光をＶＯＡ２２６へ出力する。ＶＯＡ２２６は、光変調器２２１から出力された光を、低周波発振器２２４から出力される低周波ｆ２に応じて減衰させる。これにより、光変調器２２１から出力された光を低周波ｆ２によって変調することができる。光変調器２２１は、減衰させた光を変調部１４２の後段へ出力する。このように、ＶＯＡ２１６，２２６を用いて低周波ｆ１，ｆ２の変調を行う構成としてもよい。

図３は、偏波ローテータの偏波回転角度による偏波間のパワー制御を示す図である。図３において、横軸は偏波ローテータ１２０の偏波回転角度［度］を示している。縦軸は、光のパワーを示している。特性３０１は、偏波ローテータ１２０の偏波回転角度に対する、偏波分離部１３０から変調部１４１へ出力されるＸ偏波の光のパワーの特性を示している。特性３０２は、偏波ローテータ１２０の偏波回転角度に対する、偏波分離部１３０から変調部１４２へ出力されるＹ偏波の光のパワーの特性を示している。

制御範囲３１０（０［度］〜９０［度］）は、偏波ローテータ１２０の偏波回転角度の制御範囲の一例である。たとえば制御範囲３１０において偏波ローテータ１２０の偏波回転角度を変化させることで、偏波分離部１３０による光パワー分岐比を変化させることができる。これにより、変調部１４１へ出力されるＸ偏波の光と、変調部１４２へ出力されるＹ偏波の光と、のパワー偏差を制御することができる。したがって、送信装置１００から送信される偏波多重光の偏波間のパワー偏差を制御することができる。

たとえば、偏波ローテータ１２０の偏波回転角度を０［度］の方向に変化させると、Ｘ偏波の光のパワーが増加し、Ｙ偏波の光のパワーが減少する。また、偏波ローテータ１２０の偏波回転角度を９０［度］の方向に変化させると、Ｘ偏波の光のパワーが減少し、Ｙ偏波の光のパワーが増加する。

図４−１は、実施の形態にかかる測定装置の一例を示す図である。図４−１に示す測定装置４００は、図１に示した送信装置１００によって送信された光の伝送路上（中間ノードまたは受信ノード）に設けられる。測定装置４００は、光電変換部４１０と、パワー分岐部４２０と、周波数フィルタ４３１，４３２と、パワーモニタ４４１，４４２と、処理部４５０と、送信部４６０と、を備えている。送信装置１００によって送信された偏波多重光に含まれる低周波ｆ１，ｆ２（各信号）の強度を測定する測定部には、光電変換部４１０、パワー分岐部４２０、周波数フィルタ４３１，４３２およびパワーモニタ４４１，４４２を用いることができる。

光電変換部４１０には、送信装置１００によって送信された光が入力される。光電変換部４１０は、入力された光を光電変換するＰＤ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）である。光電変換部４１０は、光電変換により得られた信号（電気信号）をパワー分岐部４２０へ出力する。パワー分岐部４２０は、光電変換部４１０から出力された信号を分岐（パワー分岐）する。パワー分岐部４２０は、分岐した信号をそれぞれ周波数フィルタ４３１，４３２へ出力する。パワー分岐部４２０には、たとえば光カプラを用いることができる。

周波数フィルタ４３１は、パワー分岐部４２０から出力された信号における低周波ｆ１の周波数成分を抽出する。周波数フィルタ４３１は、抽出した信号をパワーモニタ４４１へ出力する。周波数フィルタ４３２は、パワー分岐部４２０から出力された信号における低周波ｆ２の周波数成分を抽出する。周波数フィルタ４３２は、抽出した信号をパワーモニタ４４２へ出力する。周波数フィルタ４３１，４３２のそれぞれは、たとえばバンドパスフィルタである。

パワーモニタ４４１は、周波数フィルタ４３１から出力された信号のパワーを測定する。これにより、送信装置１００によって送信された光に含まれるＸ偏波のパワーを測定することができる。パワーモニタ４４１は、測定結果を処理部４５０へ出力する。パワーモニタ４４２は、周波数フィルタ４３２から出力された信号のパワーを測定する。これにより、送信装置１００によって送信された光に含まれるＹ偏波のパワーを測定することができる。パワーモニタ４４２は、測定結果を処理部４５０へ出力する。

測定部によって測定された強度に基づく所定情報を出力する出力部には、処理部４５０および送信部４６０を用いることができる。処理部４５０は、パワーモニタ４４１，４４２から出力される各測定結果に基づいて、低周波ｆ１および低周波ｆ２のパワーに基づく所定情報を生成する。所定情報は、たとえば低周波ｆ１および低周波ｆ２のパワーを示す情報である。または、所定情報は、低周波ｆ１および低周波ｆ２のパワーの差を示す情報であってもよい。または、所定情報は、低周波ｆ１および低周波ｆ２のパワーの差に基づいて生成された、送信装置１００に対して偏波多重光の偏波間のパワー差を制御させる制御指示を示す情報であってもよい。

処理部４５０は、生成した所定情報を送信部４６０へ出力する。処理部４５０は、たとえばＤＳＰなどの演算手段により実現することができる。送信部４６０は、処理部４５０から出力された所定情報を送信装置１００へ送信（出力）する通信インターフェースである。送信部４６０の通信方式には、光通信に限らず、電気通信、無線通信などの各種通信方式を用いることができる。

なお、低周波ｆ１，ｆ２の各周波数は、光電変換部４１０の周波数応答特性がフラット（偏差が小さい）な周波数領域に設定することが望ましい。これにより、光パワーと電気パワーを容易かつ高精度に対応付けることができる。このため、送信装置１００によって送信された光に含まれる各偏波のパワーを精度よく測定することができる。また、図４−１に示した測定装置４００において、パワー分岐部４２０に代えて光スイッチを設けた構成としてもよい。

図４−２は、図４−１に示した測定装置の変形例１を示す図である。図４−２において、図４−１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図４−２に示すように、測定装置４００は、光電変換部４１０と、可変周波数フィルタ４７０と、パワーモニタ４４１と、処理部４５０と、送信部４６０と、を備えていてもよい。この場合は、図４−１に示したパワー分岐部４２０、周波数フィルタ４３１，４３２およびパワーモニタ４４２を省いた構成にしてもよい。

送信装置１００によって送信された偏波多重光に含まれる低周波ｆ１，ｆ２（各信号）の強度を測定する測定部には、光電変換部４１０、可変周波数フィルタ４７０およびパワーモニタ４４１を用いることができる。光電変換部４１０は、光電変換により得られた信号を可変周波数フィルタ４７０へ出力する。可変周波数フィルタ４７０は、光電変換部４１０から出力された信号における可変の周波数帯域（中心波長）の成分を抽出する。可変周波数フィルタ４７０が抽出する周波数帯域は、処理部４５０によって制御される。可変周波数フィルタ４７０は、抽出した信号をパワーモニタ４４１へ出力する。

処理部４５０は、可変周波数フィルタ４７０が抽出する周波数帯域を、低周波ｆ１の周波数および低周波ｆ２の周波数に切り替えながらパワーモニタ４４１からの測定結果を取得する。これにより、処理部４５０は、低周波ｆ１および低周波ｆ２の各パワーを取得することができる。ここでは一つの可変周波数フィルタ４７０によって低周波ｆ１および低周波ｆ２を抽出する構成について説明したが、複数の可変周波数フィルタによって各低周波（たとえば３つ以上の各低周波）を抽出する構成としてもよい。

このように、偏波多重光に含まれる各信号（低周波）の強度を測定する測定部には、光電変換部４１０、可変周波数フィルタ４７０、パワーモニタ４４１を用いることができる。また、測定部によって測定された強度に基づく所定情報を出力する出力部には処理部４５０および送信部４６０を用いることができる。

図４−３は、図４−１に示した測定装置の変形例２を示す図である。図４−３において、図４−１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図４−３に示すように、測定装置４００は、図４−１に示した光電変換部４１０およびパワー分岐部４２０に代えて光分岐部４８０および光電変換部４９１，４９２を備えていてもよい。送信装置１００によって送信された偏波多重光に含まれる低周波ｆ１，ｆ２（各信号）の強度を測定する測定部には、光分岐部４８０、光電変換部４９１，４９２、周波数フィルタ４３１，４３２およびパワーモニタ４４１，４４２を用いることができる。

測定装置４００へ入力された光は光分岐部４８０へ入力される。光分岐部４８０は、入力された光を分岐（パワー分岐）し、分岐した各光をそれぞれ光電変換部４９１，４９２へ出力する。光分岐部４８０は、たとえば光カプラである。

光電変換部４９１，４９２のそれぞれは、光分岐部４８０から出力された光を光電変換する。光電変換部４９１，４９２は、光電変換により得られた信号（電気信号）をそれぞれ周波数フィルタ４３１，４３２へ出力する。周波数フィルタ４３１，４３２は、それぞれ光電変換部４９１，４９２から出力された信号における周波数成分を抽出する。このように、信号を電気段で分岐する構成に限らず、光段で分岐する構成としてもよい。また、図４−３に示した測定装置４００において、光分岐部４８０に代えて光スイッチを設けた構成としてもよい。

図４−４は、図４−１に示した測定装置の変形例３を示す図である。図４−４において、図４−１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図４−４に示すように、測定装置４００は、図４−１に示したパワーモニタ４４２に代えてスイッチ４９３を備えていてもよい。送信装置１００によって送信された偏波多重光に含まれる低周波ｆ１，ｆ２（各信号）の強度を測定する測定部には、光電変換部４１０、パワー分岐部４２０、周波数フィルタ４３１，４３２、スイッチ４９３およびパワーモニタ４４１を用いることができる。

周波数フィルタ４３１，４３２のそれぞれは、抽出した信号をスイッチ４９３へ出力する。スイッチ４９３は、周波数フィルタ４３１，４３２から出力された各信号のうちのいずれかの信号をパワーモニタ４４１へ出力する。スイッチ４９３によって出力される信号の切り替えは、処理部４５０によって制御される。

パワーモニタ４４１は、スイッチ４９３から出力された信号のパワーを測定する。パワーモニタ４４１は、測定結果を処理部４５０へ出力する。処理部４５０は、スイッチ４９３が出力する信号を、周波数フィルタ４３１，４３２から出力された各信号の間で切り替えながらパワーモニタ４４１からの測定結果を取得する。これにより、処理部４５０は、低周波ｆ１および低周波ｆ２の各パワーを取得することができる。また、図４−４に示した測定装置４００において、パワー分岐部４２０に代えて光スイッチを設けた構成としてもよい。この場合は、スイッチ４９３に代えてパワー合成器を設けた構成としてもよい。

図４−５は、図４−１に示した測定装置の変形例４を示す図である。図４−５において、図４−１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図４−５に示すように、測定装置４００は、図４−１に示した構成において、ｎ個（ｎ＝３，４，５，６，…）の周波数フィルタ４３１〜４３ｎと、ｎ個のパワーモニタ４４１〜４４ｎと、を備えていてもよい。このように、測定装置４００は、３つ以上の周波数フィルタおよびパワーモニタを設けた構成としてもよい。同様に、図４−２〜図４−３に示した測定装置４００において、３つ以上の光電変換部、周波数フィルタおよびパワーモニタなどを設けた構成としてもよい。

図５は、通信システムの一例を示す図である。図５に示すように、通信システム５００は、ノード５１１〜５１７，５２０，５３１〜５３７を含んでいる。ノード５１１〜５１７，５２０はリング状ネットワークを構成している。また、ノード５２０，５３１〜５３７はリング状ネットワークを構成している。したがって、ノード５２０は、各リング状ネットワークを接続するハブノードとなっている。

一例として、図５に示すように、ノード５１２に送信装置５０１を接続し、ノード５１１，５２０，５３１，５３２を中継ノードとし、ノード５３３に受信装置５０２を接続する場合について説明する。この場合は、たとえば、図１に示した送信装置１００を送信装置５０１に適用することができる。また、図４に示した測定装置４００をノード５１１，５２０，５３１，５３２またはノード５３３に設けることができる。

図６は、測定装置のノードへの設置例を示す図である。図６に示すノード６００は、測定装置４００が設けられるノードの一例である（たとえば図５に示したノード５１１，５２０，５３１，５３２またはノード５３３のいずれか）。ノード６００は、増幅器６１０と、分離部６２０と、受信部６２１〜６２２と、送信部６３１〜６３２と、挿入部６３０と、増幅器６４０と、を備えている。増幅器６１０には、前段のノードから伝送路６０１を介して伝送された光（波長多重光）が入力される。増幅器６１０は、入力された光を増幅し、増幅した光を分離部６２０へ出力する。

分離部６２０は、増幅器６１０から出力された光に含まれる任意の波長成分の光を分離して受信部６２１〜６２２へ出力（Ｄｒｏｐ）するとともに、残りの波長成分の光を挿入部６３０へ出力する。受信部６２１〜６２２は、分離部６２０から出力された光を受信する。送信部６３１〜６３２は、任意の波長の光を挿入部６３０へ出力する。

挿入部６３０は、分離部６２０から出力された光に、送信部６３１〜６３２から出力された光を波長多重することで挿入（Ａｄｄ）する。挿入部６３０は、分離部６２０から出力された光および送信部６３１〜６３２から出力された光を含む光（波長多重光）を増幅器６４０へ出力する。増幅器６４０は、挿入部６３０から出力された光を増幅し、増幅した光を出力する。増幅器６４０によって出力された光は、伝送路６０２を介して後段のノードへ出力される。

たとえば、ノード６００の測定ポイントａ１，ａ２，ｂ，ｃ，ｄ１，ｄ２のいずれかの光を分岐する分岐部を設け、分岐部によって分岐した光を図４に示した測定装置４００へ入力する。これにより、送信装置５０１（送信装置１００）から送信された光に含まれる低周波ｆ１および低周波ｆ２のパワーを測定することができる。

図７は、図１に示した送信装置の制御の一例を示すフローチャートである。図１に示した送信装置１００の制御部１７０は、たとえば図７に示す各ステップを繰り返し実行する。ここでは、測定装置４００から送信装置１００へ送信される所定情報は、低周波ｆ１および低周波ｆ２のパワーを示す情報であるとする。

まず、制御部１７０は、受信部１６０からの所定情報に基づいて、低周波ｆ１のパワーＰ１と、低周波ｆ２のパワーＰ２と、を取得する（ステップＳ７０１）。つぎに、制御部１７０は、ステップＳ７０１によって取得されたパワーＰ１およびパワーＰ２の差（Ｐ１−Ｐ２）が閾値以下であるか否かを判断する（ステップＳ７０２）。

ステップＳ７０２において、パワーＰ１およびパワーＰ２の差が閾値以下である場合（ステップＳ７０２：Ｙｅｓ）は、制御部１７０は、一連の処理を終了する。パワーＰ１およびパワーＰ２の差が閾値以下でない場合（ステップＳ７０２：Ｎｏ）は、制御部１７０は、パワーＰ１がパワーＰ２より小さいか否かを判断する（ステップＳ７０３）。

ステップＳ７０３において、パワーＰ１がパワーＰ２より小さい場合（ステップＳ７０３：Ｙｅｓ）は、制御部１７０は、Ｘ偏波の光のパワーが大きくなるように偏波ローテータ１２０を制御し（ステップＳ７０４）、ステップＳ７０１へ戻る。ステップＳ７０４において、たとえば図３に示した例では、偏波ローテータ１２０の偏波回転角度を０［度］の方向に変化させることでＸ偏波の光のパワーを増加させることができる。

ステップＳ７０３において、パワーＰ１がパワーＰ２より小さくない場合（ステップＳ７０３：Ｎｏ）は、制御部１７０は、Ｙ偏波の光のパワーが大きくなるように偏波ローテータ１２０を制御し（ステップＳ７０５）、ステップＳ７０１へ戻る。ステップＳ７０５において、たとえば図３に示した例では、偏波ローテータ１２０の偏波回転角度を９０［度］の方向に変化させることでＹ偏波の光のパワーを増加させることができる。以上の各ステップにより、制御部１７０は、測定装置４００における各偏波のパワー差（Ｐ１−Ｐ２）が閾値以下になるように偏波多重光の偏波間のパワー差を制御することができる。

以上の各ステップを測定装置４００の処理部４５０において行ってもよい。この場合は、処理部４５０は、ステップＳ７０１において、パワーモニタ４４１，４４２（図４−１の例の場合）からのモニタ結果に基づいてパワーＰ１，Ｐ２を取得する。

また、処理部４５０は、ステップＳ７０４において、Ｘ偏波の光のパワーが大きくなるように偏波ローテータ１２０を制御すべき旨の制御指示を所定情報として送信装置１００へ送信する。また、処理部４５０は、ステップＳ７０５において、Ｘ偏波の光のパワーが小さくなるように偏波ローテータ１２０を制御すべき旨の制御指示を所定情報として送信装置１００へ送信する。

図８−１は、所定情報の送受信の一例を示す図である。図８−１に示す通信システム８００は、図５に示した通信システム５００を簡略化した通信システムである。通信システム８００は、ノード８１１〜８１４を含んでいる。ノード８１１〜８１４は、通信システム８００における各光通信を管理するＮＭＳ８２０（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ）に接続されている。ノード８１１〜８１４は、ＮＭＳ８２０との間でそれぞれ監視制御信号８０１〜８０４を送受信する。ノード８１１〜８１４の間の上述した所定情報は、監視制御信号８０１〜８０４によって送受信することができる。

図８−２は、所定情報の送受信の他の例を示す図である。図８−２において、図８−１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図８−２に示すように、ノード８１１〜８１４は、互いにＯＳＣ８３１〜８３４（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ Ｃｈａｎｎｅｌ）を送受信する。ノード８１１〜８１４の間の上述した所定情報は、ＯＳＣ８３１〜８３４によって送受信することができる。

図９−１は、伝送路における光パワーの特性の一例を示す図である。図９−１において、横軸のＮ１〜Ｎ３は、図５に示した送信装置５０１から受信装置５０２へ伝送される光の伝送路の各ノードを示している。たとえば、Ｎ１はノード５１２に対応する。Ｎ２はノード５１１，５２０，５３１，５３２のいずれかに対応する。Ｎ３はノード５３３に対応する。また、図９−１において、縦軸は光のパワーを示している。

特性９０１は、送信装置５０１から受信装置５０２へ伝送される光（偏波多重光）に含まれるＸ偏波の成分のパワー特性を示している。特性９０２は、送信装置５０１から受信装置５０２へ伝送される光に含まれるＹ偏波の成分のパワー特性を示している。

図９−１においては、ＰＤＬの影響により、伝送距離が長くなるほどＸ偏波のパワーが増加し、Ｙ偏波のパワーが減少する例を示している（図９−２，図９−３においても同様）。また、図９−１においては、送信装置１００から伝送される時点での光に含まれるＸ偏波およびＹ偏波の各成分が同じパワーである例を示している。

したがって、図９−１に示す例においては、伝送距離が長くなるほどＸ偏波およびＹ偏波の間のパワー偏差が大きくなる。このため、Ｎ３に設けられた受信装置５０２におけるＸ偏波およびＹ偏波の間のパワー偏差９１１が大きくなり、Ｘ偏波およびＹ偏波の各成分が受信装置５０２の受信ダイナミックレンジ範囲に収まらない可能性がある。

また、Ｘ偏波の成分の平均パワー９２１と、Ｙ偏波の成分の平均パワー９２２と、に大きな差９２０が生じる。したがって、Ｘ偏波およびＹ偏波のうちの平均パワーが低い偏波（この例ではＹ偏波）のＯＳＮＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）が低くなり、ＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）が劣化する。

また、Ｘ偏波およびＹ偏波のうちの平均パワーが高い偏波（この例ではＸ偏波）のファイバ非線形効果による伝送品質劣化が大きくなり、ＢＥＲが劣化する。このように、送信装置１００から伝送される時点での光に含まれるＸ偏波およびＹ偏波の各成分が同じパワーである場合は、ＰＤＬによって受信装置５０２における伝送品質が劣化する。なお、ＰＤＬによる伝送品質の劣化については、たとえば上記非特許文献１に開示されている。

図９−２は、偏波間のパワー偏差の制御例１を示す図である。図９−２において、図９−１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。たとえば、Ｎ２（中間ノード）に測定装置４００を設け、測定装置４００におけるＸ偏波およびＹ偏波の各成分のパワー偏差が最も小さくなるように送信装置１００における偏波間のパワー偏差を制御する。これにより、図９−２に示すように、Ｎ２（中間ノード）におけるＸ偏波およびＹ偏波の各成分のパワー偏差を最も小さくすることができる。

この例においては、Ｘ偏波の成分の平均パワー９２１と、Ｙ偏波の成分の平均パワー９２２と、をほぼ等しくすることができる。このため、上述したＯＳＮＲの低下やファイバ非線形効果による伝送品質劣化を抑制することができる。

図９−３は、偏波間のパワー偏差の制御例２を示す図である。図９−３において、図９−１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。たとえば、Ｎ３（受信ノード）に測定装置４００を設け、測定装置４００におけるＸ偏波およびＹ偏波の各成分のパワー偏差が最も小さくなるように送信装置１００による偏波間のパワー偏差を制御する。これにより、図９−３に示すように、Ｎ３（受信ノード）におけるＸ偏波およびＹ偏波の各成分のパワー偏差を最も小さくすることができる。

この例においては、受信装置５０２におけるＸ偏波およびＹ偏波の各成分のパワーをほぼ等しくすることができる。このため、Ｘ偏波およびＹ偏波の各成分を受信装置５０２の受信ダイナミックレンジ範囲に容易に収めることができる。図９−２および図９−３において偏波間のパワー偏差の制御例を説明したが、偏波間のパワー偏差の制御はこれに限らず、通信システム５００において要求される条件にしたがって種々の変形が可能である。

図１０−１は、測定装置へ入力される低周波の波形の例１を示す図である。図１０−１において、横軸は時間を示し、縦軸は光のパワーを示している。図１０−１においては、送信装置１００による偏波間のパワー偏差の制御前の例を示している。波形１０１１は、測定装置４００へ入力される光に含まれる低周波ｆ１の波形を示している。波形１０１２は、測定装置４００へ入力される光に含まれる低周波ｆ２の成分の波形を示している。

図１０−１に示すように、送信装置１００による偏波間のパワー偏差の制御前においては、測定装置４００へ入力される光に含まれる低周波ｆ１，ｆ２の間にＰＤＬによるパワー偏差が生じている。したがって、測定装置４００へ入力される光の偏波間にパワー偏差が生じていることが分かる。

図１０−２は、測定装置へ入力される低周波のスペクトルの例１を示す図である。図１０−２において、横軸は周波数を示し、縦軸は光のパワーを示している。スペクトル１０２１は、図１０−１に示した低周波ｆ１の波形１０１１に対応するスペクトルである。スペクトル１０２２は、図１０−１に示した低周波ｆ２の波形１０１２に対応するスペクトルである。パワー差１０３０は、スペクトル１０２１とスペクトル１０２２との間のパワーの差を示している。

測定装置４００は、パワー差１０３０を測定し、測定結果に基づく制御信号を送信装置１００へ送信する。送信装置１００は、測定装置４００からの制御信号に基づいて、たとえばパワー差１０３０が小さくなるように偏波間のパワー偏差を制御する。

図１１−１は、測定装置へ入力される低周波の波形の例２を示す図である。図１１−１において、図１０−１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１１−１においては、送信装置１００による偏波間のパワー偏差の制御後の例を示している。

図１１−２は、測定装置へ入力される低周波のスペクトルの例２を示す図である。図１１−２において、図１０−２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１１−２に示すスペクトル１０２１は、図１１−１に示した低周波ｆ１の波形１０１１に対応するスペクトルである。図１１−２に示すスペクトル１０２２は、図１１−１に示した低周波ｆ２の波形１０１２に対応するスペクトルである。

図１１−１および図１１−２に示すように、送信装置１００による偏波間のパワー偏差の制御を行うことで、測定装置４００へ入力される光に含まれる各偏波成分のパワーをほぼ等しくすることができる。ただし、送信装置１００による偏波間のパワー偏差の制御はこれに限らず、測定装置４００へ入力される光に含まれる各偏波成分のパワーの差を所定の範囲にするようにしてもよい。

図１２は、図１に示した送信装置の変形例１を示す図である。図１２において、図１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１２に示すように、送信装置１００は、図１に示した偏波ローテータ１２０に代えて偏波コントローラ１２１０（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を備えていてもよい。この場合は、ＬＤ１１０は偏波分離部１３０に接続される。偏波合成部１５０は、合成した光を偏波コントローラ１２１０へ出力する。

偏波コントローラ１２１０は、偏波合成部１５０から出力された光の偏波を調整する。偏波コントローラ１２１０は、たとえば１／２波長板によって実現することができる。これにより、偏波コントローラ１２１０は偏波ローテータとして動作し、光の偏光方向を変化させることができる。また、偏波コントローラ１２１０は、１／２波長板および１／４波長板の組み合わせによって実現してもよい。これにより、光の偏光方向および偏光状態を変化させることができる。

偏波コントローラ１２１０による光に対する偏波の調整は、制御部１７０によって制御される。偏波コントローラ１２１０は、偏波を調整した光を送信装置１００の後段へ出力する。制御部１７０は、受信部１６０から出力された所定情報に基づいて、偏波コントローラ１２１０による偏波の調整を制御する。

図１３は、図１２に示した送信装置の制御の一例を示すフローチャートである。図１２に示した送信装置１００の制御部１７０は、たとえば図１３に示す各ステップを繰り返し実行する。図１３においては、偏波コントローラ１２１０によって光の偏光方向を変化させる（偏光状態については変化させない）場合について説明する。

まず、制御部１７０は、受信部１６０からの所定情報に基づいて、Ｘ偏波のパワーＰ１と、Ｙ偏波のパワーＰ２と、を取得する（ステップＳ１３０１）。つぎに、制御部１７０は、ステップＳ１３０１によって取得されたパワーＰ１およびパワーＰ２の差（Ｐ１−Ｐ２）が閾値以下であるか否かを判断する（ステップＳ１３０２）。

ステップＳ１３０２において、パワーＰ１およびパワーＰ２の差が閾値以下である場合（ステップＳ１３０２：Ｙｅｓ）は、制御部１７０は、一連の処理を終了する。パワーＰ１およびパワーＰ２の差が閾値以下でない場合（ステップＳ１３０２：Ｎｏ）は、制御部１７０は、偏波コントローラ１２１０の偏波回転角度を大きくする（ステップＳ１３０３）。つぎに、制御部１７０は、受信部１６０からの所定情報に基づいて、Ｘ偏波のパワーＰ１と、Ｙ偏波のパワーＰ２と、を取得する（ステップＳ１３０４）。

つぎに、制御部１７０は、ステップＳ１３０４によって取得されたパワーＰ１およびパワーＰ２の差が、ステップＳ１３０１によって取得されたパワーＰ１およびパワーＰ２の差より減少したか否かを判断する（ステップＳ１３０５）。

ステップＳ１３０５において、パワーＰ１およびパワーＰ２の差が減少した場合（ステップＳ１３０５：Ｙｅｓ）は、制御部１７０は、ステップＳ１３０１へ戻る。パワーＰ１およびパワーＰ２の差が減少していない場合（ステップＳ１３０５：Ｎｏ）は、制御部１７０は、偏波コントローラ１２１０の偏波回転角度を小さくし（ステップＳ１３０６）、ステップＳ１３０１へ戻る。以上の各ステップにより、制御部１７０は、測定装置４００における各偏波のパワー差（Ｐ１−Ｐ２）が閾値以下になるように偏波多重光の偏波状態を制御することができる。

以上の各ステップを測定装置４００の処理部４５０において行ってもよい。この場合は、処理部４５０は、ステップＳ１３０１，Ｓ１３０４において、パワーモニタ４４１，４４２（図４−１の例の場合）からのモニタ結果に基づいてパワーＰ１，Ｐ２を取得する。また、処理部４５０は、ステップＳ１３０３において、偏波回転角度が大きくなるように偏波コントローラ１２１０を制御すべき旨の制御指示を所定情報として送信装置１００へ送信する。また、処理部４５０は、ステップＳ１３０６において、偏波回転角度が小さくなるように偏波コントローラ１２１０を制御すべき旨の制御指示を所定情報として送信装置１００へ送信する。

図１４は、図１２に示した送信装置の制御の他の例を示すフローチャートである。図１２に示した送信装置１００の制御部１７０は、たとえば図１４に示す各ステップを繰り返し実行してもよい。図１４においては、偏波コントローラ１２１０によって光の偏光方向および偏光状態を変化させる場合について説明する。したがって、偏波コントローラ１２１０は、１／２波長板および１／４波長板の組み合わせによって実現されているとする。

まず、制御部１７０は、受信部１６０からの所定情報に基づいて、Ｘ偏波のパワーＰ１と、Ｙ偏波のパワーＰ２と、を取得する（ステップＳ１４０１）。つぎに、制御部１７０は、ステップＳ１４０１によって取得されたパワーＰ１およびパワーＰ２の差が閾値以下であるか否かを判断する（ステップＳ１４０２）。

ステップＳ１４０２において、パワーＰ１およびパワーＰ２の差が閾値以下である場合（ステップＳ１４０２：Ｙｅｓ）は、制御部１７０は、一連の処理を終了する。パワーＰ１およびパワーＰ２の差が閾値以下でない場合（ステップＳ１４０２：Ｎｏ）は、制御部１７０は、偏波コントローラ１２１０の１／４波長板の角度を大きくする（ステップＳ１４０３）。つぎに、制御部１７０は、受信部１６０からの所定情報に基づいて、Ｘ偏波のパワーＰ１と、Ｙ偏波のパワーＰ２と、を取得する（ステップＳ１４０４）。

つぎに、制御部１７０は、ステップＳ１４０４によって取得されたパワーＰ１およびパワーＰ２の差が、ステップＳ１４０１によって取得されたパワーＰ１およびパワーＰ２の差より減少したか否かを判断する（ステップＳ１４０５）。パワーＰ１およびパワーＰ２の差が減少した場合（ステップＳ１４０５：Ｙｅｓ）は、制御部１７０は、ステップＳ１４０８へ移行する。パワーＰ１およびパワーＰ２の差が減少していない場合（ステップＳ１４０５：Ｎｏ）は、制御部１７０は、偏波コントローラ１２１０の１／４波長板の角度を小さくする（ステップＳ１４０６）。

つぎに、制御部１７０は、受信部１６０からの所定情報に基づいて、Ｘ偏波のパワーＰ１と、Ｙ偏波のパワーＰ２と、を取得する（ステップＳ１４０７）。つぎに、制御部１７０は、偏波コントローラ１２１０の１／２波長板の角度を大きくする（ステップＳ１４０８）。つぎに、制御部１７０は、受信部１６０からの所定情報に基づいて、Ｘ偏波のパワーＰ１と、Ｙ偏波のパワーＰ２と、を取得する（ステップＳ１４０９）。

つぎに、制御部１７０は、ステップＳ１４０９によって取得されたパワーＰ１およびパワーＰ２の差が、前回取得されたパワーＰ１およびパワーＰ２の差より減少したか否かを判断する（ステップＳ１４１０）。前回取得されたパワーＰ１およびパワーＰ２は、ステップＳ１４０４，Ｓ１４０７のうちの最後に実行されたステップによって取得されたパワーＰ１およびパワーＰ２である。

ステップＳ１４１０において、パワーＰ１およびパワーＰ２の差が減少した場合（ステップＳ１４１０：Ｙｅｓ）は、制御部１７０は、ステップＳ１４０１へ戻る。パワーＰ１およびパワーＰ２の差が減少していない場合（ステップＳ１４１０：Ｎｏ）は、制御部１７０は、偏波コントローラ１２１０の１／２波長板の角度を小さくし（ステップＳ１４１１）、ステップＳ１４０１へ戻る。以上の各ステップにより、制御部１７０は、測定装置４００における各偏波のパワー差（Ｐ１−Ｐ２）が閾値以下になるように偏波多重光の偏波間のパワー差を制御することができる。

以上の各ステップを測定装置４００の処理部４５０において行ってもよい。この場合は、処理部４５０は、ステップＳ１４０１，Ｓ１４０４，Ｓ１４０７，Ｓ１４０９において、パワーモニタ４４１，４４２（図４−１の例の場合）からのモニタ結果に基づいてパワーＰ１，Ｐ２を取得する。

また、処理部４５０は、ステップＳ１４０３において、１／４波長板の角度が大きくなるように偏波コントローラ１２１０を制御すべき旨の制御指示を所定情報として送信装置１００へ送信する。また、処理部４５０は、ステップＳ１４０６において、１／４波長板の角度が小さくなるように偏波コントローラ１２１０を制御すべき旨の制御指示を所定情報として送信装置１００へ送信する。また、処理部４５０は、ステップＳ１４０８において、１／２波長板の角度が大きくなるように偏波コントローラ１２１０を制御すべき旨の制御指示を所定情報として送信装置１００へ送信する。また、処理部４５０は、ステップＳ１４１１において、１／２波長板の角度が小さくなるように偏波コントローラ１２１０を制御すべき旨の制御指示を所定情報として送信装置１００へ送信する。

偏波コントローラ１２１０の１／４波長板と１／２波長板とを交互に制御する手順としたが、１／４波長板と１／２波長板のうちのいずれか一方を可変範囲内で調整し、つぎに他方を調整する手順としてもよい。また、ここでは１／４波長板、１／２波長板の順に制御する手順としたが、１／２波長板、１／４波長板の順に制御する手順としてもよい。

また、測定装置４００における各偏波のパワー差（Ｐ１−Ｐ２）が閾値以下になるまで、偏波コントローラ１２１０によって偏波をランダムに変化させてもよい。この場合は、たとえば初期立ち上げ時に偏波コントローラ１２１０による偏波の調整を行う。これにより、偏波をランダムに変化させることによる信号品質への影響を回避することができる。

図１５は、図１に示した送信装置の変形例２を示す図である。図１５において、図１２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１５に示すように、送信装置１００は、図１２に示した偏波コントローラ１２１０に代えて偏波ローテータ１５１０およびＰＤＬ素子１５２０を備えていてもよい。偏波合成部１５０は、合成した光を偏波ローテータ１５１０へ出力する。

偏波ローテータ１５１０は、偏波合成部１５０から出力された光の偏波を回転させる。偏波ローテータ１５１０は、偏波を回転させた光をＰＤＬ素子１５２０へ出力する。ＰＤＬ素子１５２０は、偏波ローテータ１５１０から出力された光を透過させて送信装置１００の後段へ出力する。ＰＤＬ素子１５２０は、偏波依存性損失を有する素子である。

したがって、偏波合成部１５０によって光の偏波を回転させることで、ＰＤＬ素子におけるＸ偏波およびＹ偏波のパワーロス比を変化させることができる。これにより、送信装置１００から送信される光の偏波間のパワー偏差を制御することが可能になる。制御部１７０は、受信部１６０から出力された所定情報に基づいて、偏波ローテータ１５１０による偏波の回転量を制御する。

図１５に示した送信装置の制御の例は、図７に示した各ステップと同様である。ただし、図７に示したステップＳ７０４，Ｓ７０５において、制御部１７０は、偏波ローテータ１５１０を制御することによって偏波間のパワー偏差を制御する。

図１６は、図１に示した送信装置の変形例３を示す図である。図１７は、図１６に示した変調部の一例を示す図である。図１６において、図１２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１７において、図２−３に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。

図１６に示すように、送信装置１００の制御部１７０は、変調部１４１を制御することによって偏波間のパワー偏差を制御してもよい。この場合は、変調部１４１は、図１７に示すように、低周波ｆ１による変調をＶＯＡ２１６で行う構成とする。また、ＶＯＡ２１６は、制御部１７０の制御によって光のパワー（たとえば平均パワー）を減衰させる。

これにより、Ｘ偏波の成分に低周波ｆ１を重畳するとともに、Ｘ偏波の成分のパワーを変化させ、Ｘ偏波およびＹ偏波の間のパワー偏差を制御することができる。このように、ＶＯＡ２１６を偏波間のパワー偏差の制御部として併用してもよい。ここでは制御部１７０がＶＯＡ２１６を制御する場合について説明したが、制御部１７０がＶＯＡ２２６を制御する構成としてもよい。また、制御部１７０がＶＯＡ２１６およびＶＯＡ２２６を制御する構成としてもよい。

また、制御部１７０がＶＯＡ２１６およびＶＯＡ２２６を制御する構成とする場合は、制御部１７０は、ＶＯＡ２１６およびＶＯＡ２２６の各出力光の合計パワーが一定になるように制御してもよい。たとえば、制御部１７０は、ＶＯＡ２１６の減衰量を変化量Δだけ増加させる場合は、ＶＯＡ２２６の減衰量を変化量Δだけ減少させる。これにより、送信装置１００から送信される光のパワーを一定にし、後段に対する悪影響を抑制することができる。また、ＶＯＡ２１６およびＶＯＡ２２６の各出力光の合計パワーを一定にするためのＶＯＡを、ＶＯＡ２１６およびＶＯＡ２２６とは別に設けてもよい。

図１８は、図１６に示した送信装置の制御の一例を示すフローチャートである。図１６に示した送信装置１００の制御部１７０は、たとえば図１８に示す各ステップを繰り返し実行する。図１８に示すステップＳ１８０１〜Ｓ１８０３は、図７に示したステップＳ７０１〜Ｓ７０３と同様であるため説明を省略する。

ステップＳ１８０３において、パワーＰ１がパワーＰ２より小さい場合（ステップＳ１８０３：Ｙｅｓ）は、制御部１７０は、Ｘ偏波側のＶＯＡ２１６の減衰量を減少させ（ステップＳ１８０４）、ステップＳ１８０１へ戻る。これにより、送信装置１００から送信される光に含まれるＸ偏波のパワーを増加させることができる。

パワーＰ１がパワーＰ２より小さくない場合（ステップＳ１８０３：Ｎｏ）は、制御部１７０は、Ｘ偏波側のＶＯＡ２１６の減衰量を増加させ（ステップＳ１８０５）、ステップＳ１８０１へ戻る。これにより、送信装置１００から送信される光に含まれるＸ偏波のパワーを減少させることができる。以上の各ステップにより、制御部１７０は、測定装置４００における各偏波のパワー差（Ｐ１−Ｐ２）が閾値以下になるように偏波多重光の偏波間のパワー差を制御することができる。

以上の各ステップを測定装置４００の処理部４５０において行ってもよい。この場合は、処理部４５０は、ステップＳ１８０１において、パワーモニタ４４１，４４２（図４−１の例の場合）からのモニタ結果に基づいてパワーＰ１，Ｐ２を取得する。

また、処理部４５０は、ステップＳ１８０４において、減衰量が減少するようにＶＯＡ２１６を制御すべき旨の制御指示を所定情報として送信装置１００へ送信する。また、処理部４５０は、ステップＳ１８０５において、減衰量が減少するようにＶＯＡ２１６を制御すべき旨の制御指示を所定情報として送信装置１００へ送信する。

図１９は、図１に示した送信装置の変形例４を示す図である。図１９において、図１２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１９に示すように、送信装置１００は、図１２に示したＬＤ１１０および偏波分離部１３０に代えてＬＤ１９１１，１９１２を備えていてもよい。

ＬＤ１９１１は、Ｘ偏波の光を生成して変調部１４１へ出力する。ＬＤ１９１２は、Ｙ偏波の光を生成して変調部１４２へ出力する。変調部１４１は、ＬＤ１９１１から出力された光を変調する。変調部１４２は、ＬＤ１９１２から出力された光を変調する。

また、図１９に示した送信装置１００において、図１６および図１７に示したように、制御部１７０が変調部１４１を制御することによって偏波間のパワー偏差を制御してもよい。この場合は、図１９に示した偏波コントローラ１２１０を省いた構成としてもよい。

図２０は、図１に示した送信装置の変形例５を示す図である。図２０において、図１２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図２０に示すように、送信装置１００は、図１２に示した偏波分離部１３０に代えて光カプラ２０１０および偏波ローテータ２０２０を備えていてもよい。ＬＤ１１０は、Ｘ偏波の光を生成して光カプラ２０１０へ出力する。

光カプラ２０１０は、ＬＤ１１０から出力された光を分岐（パワー分岐）し、分岐した各光をそれぞれ変調部１４１および偏波ローテータ２０２０へ出力する。変調部１４１は、光カプラ２０１０から出力された光を変調する。偏波ローテータ２０２０は、光カプラ２０１０から出力されたＸ偏波の光の偏波を９０［度］回転させてＹ偏波にする。偏波ローテータ２０２０は、偏波を回転させた光を変調部１４２へ出力する。変調部１４２は、偏波ローテータ２０２０から出力された光を変調する。

また、図２０に示した送信装置１００において、図１６および図１７に示したように、制御部１７０が変調部１４１を制御することによって偏波間のパワー偏差を制御してもよい。この場合は、図２０に示した偏波コントローラ１２１０を省いた構成としてもよい。

図２１は、図１に示した送信装置の変形例６を示す図である。図２１において、図１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図２２は、図２１に示した変調部の一例を示す図である。図２２において、図２−１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。

図２１および図２２に示すように、送信装置１００の変調部１４１は、低周波ｆ１による光の変調を行い、主信号ＤＡＴＡ１による変調は行わなくてもよい。また、変調部１４２は、低周波ｆ２による光の変調を行い、主信号ＤＡＴＡ２による変調は行わなくてもよい。この場合は、送信装置１００は、図２−１に示した信号生成部２１３，２２３および光変調器２１１，２２１を省いた構成としてもよい。

このように、送信装置１００をＰＤＬ測定用の送信装置としてもよい。この場合は、送信装置１００は、偏波間のパワー差を制御しなくてもよい。したがって、送信装置１００は、図１に示した受信部１６０および制御部１７０を省いた構成としてもよい。

また、たとえば図４−１〜図４−４に示した測定装置４００は、送信部４６０を省いた構成としてもよい。この場合は、処理部４５０（出力部）は、たとえば、取得した低周波ｆ１，ｆ２のパワーの差分を示す情報を管理者へ出力する。管理者は、測定装置４００から出力された情報に基づいて、送信装置１００から測定装置４００までのＰＤＬによる偏波間のパワー偏差を把握し、通信システムの調整や設計を行うことができる。

以上説明したように、開示の通信システム、測定装置、送信装置、測定方法および制御方法によれば、偏波多重光の偏波ごとに周波数の異なる各信号（たとえば低周波ｆ１，ｆ２）を重畳し、伝送路上の測定装置において各信号のパワーを測定することができる。これにより、簡単な構成によってＰＤＬによる偏波間のパワー偏差を測定することができる。このため、偏波多重光の偏波間のパワー偏差を制御し、伝送品質を向上させることができる。または、偏波多重光の偏波状態を制御し、伝送品質を向上させることができる。

また、ここでは送信装置５０１から受信装置５０２の一つの伝送路（たとえば図５参照）について説明したが、通信システム５００における複数の伝送路のＰＤＬによる偏波間のパワー偏差の測定および制御を行うことも可能である。この場合は、複数の伝送路のそれぞれにおいて、送信ノードに送信装置１００を接続し、中継ノードまたは受信ノードに測定装置４００を接続する。このとき、複数の送信装置１００における低周波ｆ１，ｆ２は、互いに異なる周波数になるように設定する。

また、測定装置４００によれば、波長ごとに測定装置４００を設けなくても、波長多重光の全波長のＰＤＬの測定を行うことができる。また、ＰＤＬによる偏波間のパワー偏差をインサービス中にリアルタイムに測定することができる。このため、インサービス中にＰＤＬによる偏波間のパワー偏差が変動しても、偏波間のパワー偏差を制御し、簡単な構成によって偏波間のパワー偏差を測定することができる。

上述した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

（付記１）複数の光にそれぞれ異なる周波数の各信号を重畳し、前記各信号を重畳した各光を偏波多重して送信する送信装置と、
前記送信装置によって送信された偏波多重光の伝送路上に設けられ、前記偏波多重光に含まれる前記各信号の強度を測定し、前記強度の測定結果を出力する測定装置と、
を含むことを特徴とする通信システム。

（付記２）前記測定装置は、前記測定結果に基づく所定情報を前記送信装置へ送信し、
前記送信装置は、前記測定装置によって送信された所定情報に基づいて前記偏波多重光の偏波間の強度偏差を制御することを特徴とする付記１に記載の通信システム。

（付記３）前記測定装置は、前記測定結果に基づく所定情報を前記送信装置へ送信し、
前記送信装置は、前記測定装置によって送信された所定情報に基づいて前記偏波多重光の偏波状態を制御することを特徴とする付記１に記載の通信システム。

（付記４）複数の光にそれぞれ異なる周波数の各信号を重畳し、前記各信号を重畳した各光を偏波多重して送信する送信装置から送信された偏波多重光の伝送路上に設けられ、
前記偏波多重光に含まれる前記各信号の強度を測定する測定部と、
前記測定部によって測定された強度に基づく所定情報を出力する出力部と、
を備えることを特徴とする測定装置。

（付記５）前記出力部は、前記所定情報を前記送信装置へ送信する送信部であることを特徴とする付記４に記載の測定装置。

（付記６）複数の光にそれぞれ異なる周波数の各信号を重畳する重畳部と、
前記重畳部によって前記各信号を重畳された各光を偏波多重する多重化部と、
前記多重化部によって偏波多重された偏波多重光を、前記各信号の強度を測定する測定装置が設けられた伝送路へ送信する送信部と、
を備えることを特徴とする送信装置。

（付記７）前記測定装置で測定された前記各信号の強度に基づく所定情報を受信する受信部と、
前記受信部によって受信された所定情報に基づいて前記偏波多重光の偏波間の強度偏差を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする付記６に記載の送信装置。

（付記８）光の偏波を回転させる偏波ローテータと、
前記偏波ローテータによって偏波を回転された光を偏波ごとに分離して前記複数の光とする偏波分離部と、
を備え、
前記制御部は、前記偏波ローテータによる偏波の回転量を制御することを特徴とする付記７に記載の送信装置。

（付記９）前記多重化部によって偏波多重された偏波多重光の偏波を回転させる偏波ローテータと、
前記偏波ローテータによって偏波を回転された光を透過させ、偏波依存性損失を有する素子と、
を備え、
前記制御部は、前記偏波ローテータによる偏波の回転量を制御することを特徴とする付記７に記載の送信装置。

（付記１０）前記複数の光の少なくとも一方を可変の減衰量で減衰させる可変減衰器を備え、
前記制御部は、前記可変減衰器の前記減衰量を制御することを特徴とする付記７に記載の送信装置。

（付記１１）前記測定装置で測定された前記各信号の強度に基づく所定情報を受信する受信部と、
前記受信部によって受信された所定情報に基づいて前記偏波多重光の偏波状態を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする付記６に記載の送信装置。

（付記１２）前記送信装置は、
前記多重化部によって偏波多重された偏波多重光の偏波状態を調整する偏波コントローラを備え、
前記制御部は、前記偏波コントローラを制御することを特徴とする付記１１に記載の送信装置。

（付記１３）前記複数の光をそれぞれデータ信号によって変調する変調部を備え、
前記重畳部は、前記データ信号とは異なる周波数の前記各信号を重畳することを特徴とする付記６〜１２のいずれか一つに記載の送信装置。

（付記１４）前記重畳部は、前記データ信号の周波数より低い周波数の前記各信号を重畳することを特徴とする付記１３に記載の送信装置。

（付記１５）前記重畳部は、前記データ信号に前記信号を重畳することを特徴とする付記１３または１４に記載の送信装置。

（付記１６）送信装置が、複数の光にそれぞれ異なる周波数の各信号を重畳し、前記各信号を重畳した各光を偏波多重して送信し、
前記送信装置によって送信された偏波多重光の伝送路上に設けられた測定装置が、前記偏波多重光に含まれる前記各信号の強度を測定し、
前記測定装置が、測定した前記強度に基づく所定情報を出力することを特徴とする測定方法。

（付記１７）送信装置が、複数の光にそれぞれ異なる周波数の各信号を重畳し、前記各信号を重畳した各光を偏波多重して送信し、
前記送信装置によって送信された偏波多重光の伝送路上に設けられた測定装置が、前記偏波多重光に含まれる前記各信号の強度を測定し、
前記測定装置が、測定した前記強度に基づく所定情報を前記送信装置へ送信し、
前記送信装置が、前記測定装置によって送信された所定情報に基づいて前記偏波多重光の偏波間の強度偏差を制御することを特徴とする制御方法。

（付記１８）送信装置が、複数の光にそれぞれ異なる周波数の各信号を重畳し、前記各信号を重畳した各光を偏波多重して送信し、
前記送信装置によって送信された偏波多重光の伝送路上に設けられた測定装置が、前記偏波多重光に含まれる前記各信号の強度を測定し、
前記測定装置が、測定した前記強度に基づく所定情報を前記送信装置へ送信し、
前記送信装置が、前記測定装置によって送信された所定情報に基づいて前記偏波多重光の偏波状態を制御することを特徴とする制御方法。

１００，５０１ 送信装置
３１０ 制御範囲
５００，８００ 通信システム
５０２ 受信装置
５１１〜５１７，５２０，５３１〜５３７，６００，８１１〜８１４ ノード
６０１，６０２ 伝送路
６１０，６４０ 増幅器
８０１〜８０４ 監視制御信号
８３１〜８３４ ＯＳＣ
９１１ パワー偏差
９２１，９２２ 平均パワー
１０１１，１０１２ 波形
１０２１，１０２２ スペクトル
１０３０ パワー差
１２１０ 偏波コントローラ
ＤＡＴＡ１，ＤＡＴＡ２ 主信号
ｆ１，ｆ２ 低周波

Claims (6)

1. 複数の光にそれぞれ異なる周波数の各信号を重畳し、前記各信号を重畳した各光を偏波多重して送信する送信装置と、
   前記送信装置によって送信された偏波多重光の伝送路上に設けられ、前記偏波多重光に含まれる前記各信号の強度を測定し、前記強度の測定結果の差分に基づいて、前記伝送路上の前記偏波多重光における偏波依存損失による偏波間の強度偏差を測定する測定装置と、
   を含むことを特徴とする通信システム。
2. 前記測定装置は、前記偏波間の強度偏差の測定結果に応じた所定情報を前記送信装置へ送信し、
   前記送信装置は、前記測定装置によって送信された所定情報に基づいて前記偏波多重光の偏波間の強度偏差を制御することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
3. 前記測定装置は、前記偏波間の強度偏差の測定結果に応じた所定情報を前記送信装置へ送信し、
   前記送信装置は、前記測定装置によって送信された所定情報に基づいて前記偏波多重光の偏波状態を制御することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
4. 複数の光にそれぞれ異なる周波数の各信号を重畳し、前記各信号を重畳した各光を偏波多重して送信する送信装置から送信された偏波多重光の伝送路上に設けられ、
   前記偏波多重光に含まれる前記各信号の強度を測定し、測定した前記強度の差分に基づいて、前記伝送路上の前記偏波多重光における偏波依存損失による偏波間の強度偏差を測定する測定部を備えることを特徴とする測定装置。
5. 送信装置が、複数の光にそれぞれ異なる周波数の各信号を重畳し、前記各信号を重畳した各光を偏波多重して送信し、
   前記送信装置によって送信された偏波多重光の伝送路上に設けられた測定装置が、前記偏波多重光に含まれる前記各信号の強度を測定し、
   前記測定装置が、測定した前記強度の差分に基づいて、前記伝送路上の前記偏波多重光における偏波依存損失による偏波間の強度偏差を測定することを特徴とする測定方法。
6. 送信装置が、複数の光にそれぞれ異なる周波数の各信号を重畳し、前記各信号を重畳した各光を偏波多重して送信し、
   前記送信装置によって送信された偏波多重光の伝送路上に設けられた測定装置が、前記偏波多重光に含まれる前記各信号の強度を測定し、
   前記測定装置が、測定した前記強度に基づく、前記伝送路上の前記偏波多重光における偏波依存損失による偏波間の強度偏差を示す情報に応じた所定情報を前記送信装置へ送信し、
   前記送信装置が、前記測定装置によって送信された所定情報に基づいて前記偏波多重光の偏波間の強度偏差を制御することを特徴とする制御方法。

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