特許 5987523 受信器及び受信器の故障検出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5987523

(24)【登録日】2016年8月19日

(45)【発行日】2016年9月7日

(54)【発明の名称】受信器及び受信器の故障検出方法

(51)【国際特許分類】

   H04B 10/079 20130101AFI20160825BHJP

   H04B 10/61 20130101ALI20160825BHJP

【ＦＩ】

   H04B9/00 179

   H04B9/00 610

【請求項の数】9

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-162559(P2012-162559)

(22)【出願日】2012年7月23日

(65)【公開番号】特開2014-23092(P2014-23092A)

(43)【公開日】2014年2月3日

【審査請求日】2015年6月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004237

【氏名又は名称】日本電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】坪内 隆史

【審査官】 川口 貴裕

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０４−１２９４３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１０９８４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２７１５２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１４７４４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２４５７７２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｊ １４／００ − １４／０８

Ｈ０４Ｂ １０／００ − １０／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

局部発振光を出力する局部発振光光源と、
入力する光信号と前記局部発振光とを干渉させることにより前記光信号を位相分離し、前記位相分離した光信号に対応するアナログ電気信号を出力する光受信部と、
前記アナログ電気信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換部と、
前記デジタル信号を用いてデジタル信号処理を行う処理部と、
前記光信号の光強度と、前記光受信部で前記アナログ電気信号が生成できるか否かと、前記光受信部から出力される前記アナログ電気信号の振幅と、に基づいて、前記光受信部に前記光信号が入力しているか否か、又は、前記局部発振光光源、前記光受信部、前記アナログ／デジタル変換部もしくは前記処理部の故障を検出する故障検出部と、を備える、
受信器。

【請求項2】

前記光受信部は、
前記光信号を位相分離するハイブリッド素子と、
前記ハイブリッド素子から出力される前記位相分離された光信号のそれぞれを光電変換して前記アナログ電気信号を出力する複数の光電変換器と、
前記複数の光電変換器から出力される前記アナログ電気信号をそれぞれ増幅する複数の増幅器と、を備え、
前記故障検出部は、
前記光信号の一部が分岐されて入力され、前記光信号の一部の光強度に応じた第１のモニタ信号を出力する光信号モニタ回路と、
前記複数の光電変換器が光電変換動作を行う際に流れる電流に応じた第２のモニタ信号を出力する直流電流モニタ部と、
前記複数の増幅器の出力での電圧振幅を検出し、前記電圧振幅に応じた第３のモニタ信号を出力するＡＣ振幅モニタ部と、
前記第１乃至３のモニタ信号に基づいて、前記光受信部に前記光信号が入力しているか否か、又は、前記局部発振光光源、前記光受信部、前記アナログ／デジタル変換部もしくは前記処理部に故障が生じているかを判定する判定部と、を備える、
請求項１に記載の受信器。

【請求項3】

前記光受信部は、
偏波多重かつ位相変調された前記光信号を第１及び第２の偏波光信号に偏波分離する第１の偏波分離手段と、
前記局部発振光を、前記第１の偏波光信号と同じ偏波面を有する第１の偏波局部発振光と、前記第２の偏波光信号と同じ偏波面を有する第２の偏波局部発振光と、に偏波分離する第２の偏波分離手段と、
前記第１の偏波局部発振光と干渉させることにより前記第１の偏波光信号を位相分離して第１及び第２の光信号を出力する第１の位相分離手段と、
前記第２の偏波局部発振光と干渉させることにより前記第２の偏波光信号を位相分離して第３及び第４の光信号を出力する第２の位相分離手段と、
前記第１乃至第４の光信号をそれぞれ光電変換して第１乃至第４のアナログ電気信号を出力する第１乃至第４の光電変換器を含む複数の光電変換器と、
前記第１乃至第４のアナログ電気信号をそれぞれ増幅する第１乃至第４の増幅器を含む複数の増幅器と、を備え、
前記アナログ／デジタル変換部は、増幅された前記第１乃至第４のアナログ電気信号をそれぞれアナログ／デジタル変換する第１乃至第４のアナログ／デジタル変換器を備える、
請求項１に記載の受信器。

【請求項4】

前記故障検出部は、
前記光信号の一部が分岐されて入力され、前記光信号の一部の光強度に応じた第１のモニタ信号を出力する光信号モニタ回路と、
前記第１乃至第４の光電変換器が光電変換動作を行う際に流れる電流に応じた第２のモニタ信号を出力する直流電流モニタ部と、
前記第１乃至第４の増幅器の出力での電圧振幅に応じた第３のモニタ信号を出力するＡＣ振幅モニタ部と、
前記第１乃至第３のモニタ信号に基づいて、前記光受信部に前記光信号が入力しているか否か、又は、前記局部発振光光源、前記光受信部、前記アナログ／デジタル変換部もしくは前記処理部に故障が生じているかを判定する判定部と、を備える、
請求項３に記載の受信器。

【請求項5】

前記判定部は、
前記光信号モニタ回路に前記光信号が入力されていない場合には、前記光信号が当該受信器に入力される経路から前記光信号モニタ回路の前記光信号の入力部までの間の第１の故障箇所に故障が発生しているものと判定する、
請求項２又は４に記載の受信器。

【請求項6】

前記故障検出部は、前記判定部から出力される制御信号に応じて前記局部発振光光源の局部発振光の出力動作を制御する局部発振光光源制御部を更に備え、
前記判定部は、
前記光信号モニタ回路に所定の強度の前記光信号が入力されている状態で、前記制御信号を用いて前記局部発振光光源からの前記局部発振光の出力を停止させ、
前記第２のモニタ信号が所定値よりも小さい場合には、前記光信号が分岐された位置から前記複数の光電変換器までの間の第２の故障箇所に故障が発生しているものと判定する、
請求項５に記載の受信器。

【請求項7】

前記判定部は、
前記光信号モニタ回路に所定の強度の前記光信号が入力されており、且つ、前記局部発振光の出力を停止させたときの前記第２のモニタ信号が所定値よりも大きい状態で、前記制御信号を用いて前記局部発振光光源からの前記局部発振光の出力を再開させ、
前記第２のモニタ信号が所定値よりも小さい場合には、前記局部発振光光源から前記複数の光電変換器までの間の第３の故障箇所に故障が発生しているものと判定する、
請求項６に記載の受信器。

【請求項8】

前記判定部は、
前記光信号モニタ回路に所定の強度の前記光信号が入力されており、且つ、前記局部発振光の出力を停止させたときの前記第２のモニタ信号が所定値よりも大きく、且つ、前記局部発振光の出力を再開させたときの前記第２のモニタ信号が所定値よりも大きい状態で、
前記第３のモニタ信号が所定値よりも小さい場合には、前記光信号の波長と前記局部発振光の波長とが一致してないものと判定し、
前記第３のモニタ信号が所定値以上である場合には、前記複数の増幅器の出力から前記アナログ／デジタル変換部を経由して前記処理部までの間の第４の故障箇所に故障が発生しているものと判定する、
請求項７に記載の受信器。

【請求項9】

光受信部は、光信号及び局部発振光が入力され、前記光信号と前記局部発振光とを干渉させることにより前記光信号を位相分離し、前記位相分離した光信号に対応するアナログ電気信号を出力し、
アナログ／デジタル変換部は、前記アナログ電気信号をデジタル信号に変換し、
処理部は、前記デジタル信号を用いてデジタル信号処理を行い、
前記光信号の光強度と、前記光受信部で前記アナログ電気信号が生成できるか否かと、前記光受信部から出力される前記アナログ電気信号の振幅と、を検出し、
検出結果に基づいて、前記光受信部に前記光信号が入力しているか否か、又は、局部発振光光源、前記光受信部、前記アナログ／デジタル変換部もしくは前記処理部の故障を検出する、
受信器の故障検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は受信器及び受信器の故障検出方法に関し、例えば光通信にかかる受信器及び受信器の故障検出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

インターネットトラフィックの増大に伴い、基幹伝送システムの更なる大容量化が求められている。更なる大容量化を実現する技術として、デジタルコヒーレント伝送技術が注目されている。デジタルコヒーレント伝送技術の受信側では、コヒーレント光受信部が組み込まれた受信器が用いられる。

【0003】

コヒーレント受信部は、入力する光信号を局発光と干渉させることにより、同相光信号（Ｉ成分）及び直交位相光信号（Ｑ成分）を分離する。そして、分離した光信号を光電変換してアナログ信号を生成する。その後、アナログ信号はデジタル信号に変換される。更に、デジタル信号はＤＳＰ（Digital Signal Processor）でデジタル信号処理されることで、所望のデータが復調される。

【0004】

このようなデジタルコヒーレント伝送技術で用いられる受信器である光受信機が開示されている（特許文献１）。この光受信機は、デジタルコヒーレント通信を行う際の受信信号品質を向上させるため、光信号と局発光との間の強度比を調整する構成を有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０−２４５７７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところが、発明者は、上述のような受信器には、以下に示す問題点が有ることを見出した。送信器から光信号が出力されている状態で、故障の発生により、受信器から正常にデジタル信号が出力されない場合がある。通常、受信器は、組み込まれたコヒーレント光受信部に正常に光信号が入力されているかを確認する手段を有しない。よって、故障の原因が、コヒーレント光受信部に光信号が入力していないことによるものか、受信器自体の故障によるものかを特定することができない。また、受信器の故障が原因である場合でも、受信器の故障箇所など故障の態様を特定することも困難である。

【0007】

本発明は上記の事情に鑑みて成されたものであり、本発明の目的は、故障原因の特定を行うことができる受信器及び受信器の故障検出方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様である受信器は、局部発振光を出力する局部発振光光源と、入力する光信号と前記局部発振光とを干渉させることにより前記光信号を位相分離し、前記位相分離した光信号に対応するアナログ電気信号を出力する光受信部と、前記アナログ電気信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換部と、前記デジタル信号を用いてデジタル信号処理を行う処理部と、前記光信号の光強度と、前記光受信部で前記アナログ電気信号が生成できるか否かと、前記受信部から出力される前記アナログ電気信号の振幅と、に基づいて、前記光受信部に前記光信号が入力しているか否か、又は、前記光受信部、前記アナログ／デジタル変換部もしくは前記処理部の故障を検出する故障検出部と、を備えるものである。
受信器。

【0009】

本発明の一態様である受信器の故障検出方法は、光受信部は、光信号及び局部発振光が入力され、前記光信号と前記局部発振光とを干渉させることにより前記光信号を位相分離し、前記位相分離した光信号に対応するアナログ電気信号を出力し、アナログ／デジタル変換部は、前記アナログ電気信号をデジタル信号に変換し、処理部は、前記デジタル信号を用いてデジタル信号処理を行い、前記光信号の光強度と、前記光受信部で前記アナログ電気信号が生成できるか否かと、前記光受信部から出力される前記アナログ電気信号の振幅と、を検出し、検出結果に基づいて、前記光受信部に前記光信号が入力しているか否か、又は、前記光受信部、前記アナログ／デジタル変換部もしくは前記処理部の故障を検出するものである。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、故障原因の特定を行うことができる受信器及び受信器の故障検出方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施の形態１にかかる受信器１００の構成を模式的に示すブロック図である。

【図2】図１に示す受信器１００の構成を詳細に示すブロック図である。

【図3】実施の形態１にかかる受信器１００の故障検出動作を示すフローチャートである。

【図4】故障個所を表示した受信器１００のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。各図面においては、同一要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略される。

【0013】

実施の形態１
まず、本発明の実施の形態１にかかる受信器１００について説明する。図１は、実施の形態１にかかる受信器１００の構成を模式的に示すブロック図である。また、図２は、図１に示す受信器１００の構成を詳細に示すブロック図である。受信器１００は、コヒーレント光受信部１、デジタル信号処理部（Digital Signal Processor：以下、ＤＳＰと表記する）２、局部発振光光源（ＬＯ光源とも称する）３、故障検出部４及びアナログ／デジタル変換部（Analog to Digital Converting Unit：以下、Ａ／Ｄ変換部と表記する）５０を有する。

【0014】

コヒーレント光受信部１は、偏光ビームスプリッタ（Polarization Beam Splitter：以下、ＰＢＳと表記する）１１及び１２、９０°ハイブリッド２１及び２２、光電変換器（Ｏ／Ｅ：Optical/Electrical converter）３１〜３４、トランスインピーダンスアンプ（TransImpedance Amplifier：以下、ＴＩＡと表記する）４１〜４４を有する。

【0015】

ＰＢＳ１１には、送信器（図示せず）から、ＤＰ−ＱＰＳＫ光信号Ｌ＿Ｑが入力する。ＰＢＳ１１は、入力したＤＰ−ＱＰＳＫ光信号Ｌ＿Ｑを、直交する２つの偏波成分（水平偏波Ｌ＿ＴＥ及び垂直偏波Ｌ＿ＴＭ）に分離する。具体的には、ＰＢＳ１１は、入力したＤＰ−ＱＰＳＫ光信号を、互いに直交する水平偏波Ｌ＿ＴＥと垂直偏波Ｌ＿ＴＭとに分離する。水平偏波Ｌ＿ＴＥは９０°ハイブリッド２１に入力し、垂直偏波Ｌ＿ＴＭは９０°ハイブリッド２２に入力する。

【0016】

局部発振光光源３は、ＰＢＳ１２に局部発振光ＬＯを出力する。局部発振光光源３は、例えば半導体レーザを用いることができる。本実施の形態では、局部発振光光源３は、所定の周波数を有するＣＷ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）光を出力するものとする。ＰＢＳ１２は、局部発振光ＬＯを、直交する２つの偏波成分（水平偏波局部発振光ＬＯ＿ＴＥ及び垂直偏波局部発振光ＬＯ＿ＴＭ）に分離する。水平偏波局部発振光ＬＯ＿ＴＥは９０°ハイブリッド２１に入力し、垂直偏波局部発振光ＬＯ＿ＴＭは９０°ハイブリッド２２に入力する。

【0017】

９０°ハイブリッド２１は、水平偏波局部発振光ＬＯ＿ＴＥを用いて、水平偏波Ｌ＿ＴＥを検波し、Ｉ（In-phase：同相）成分（以下、ＴＥ−Ｉ成分）と、Ｉ成分と位相が９０°異なるＱ（Quadrature：直交）成分（以下、ＴＥ−Ｑ成分）と、を検波光として出力する。９０°ハイブリッド２２は、垂直偏波局部発振光ＬＯ＿ＴＭを用いて、垂直偏波Ｌ＿ＴＭを検波し、Ｉ成分（以下、ＴＭ−Ｉ成分）及びＱ成分（以下、ＴＭ−Ｑ成分）を検波光として出力する。

【0018】

光電変換器３１〜３４は、電源５から電源供給を受け、９０°ハイブリッド２１及び２２が出力する４つの光信号（ＴＥ−Ｉ成分、ＴＥ−Ｑ成分、ＴＭ−Ｉ成分及びＴＭ−Ｑ成分）のそれぞれを光電変換する。そして、光電変換器３１〜３４は、光電変換により生成した差動アナログ電気信号を、それぞれＴＩＡ４１〜４４に出力する。具体的には、光電変換器３１は、ＴＥ−Ｉ成分を光電変換し、生成した差動アナログ電気信号をＴＩＡ４１に出力する。光電変換器３２は、ＴＥ−Ｑ成分を光電変換し、生成した差動アナログ電気信号をＴＩＡ４２に出力する。光電変換器３３は、ＴＭ−Ｉ成分を光電変換し、生成した差動アナログ電気信号をＴＩＡ４３に出力する。光電変換器３４は、ＴＭ−Ｑ成分を光電変換し、生成した差動アナログ電気信号をＴＩＡ４４に出力する。光電変換器３１〜３４は、例えば電源５から電源供給を受けるフォトダイオードにより構成される。すなわち、光電変換器３１〜３４は、光信号が入力することにより、電流が流れる構造を有する。なお、図面の簡略化のため、図１では電源５を省略している。

【0019】

ＴＩＡ４１〜４４は、光電変換器３１〜３４が出力する差動アナログ電気信号を増幅し、増幅した差動アナログ電気信号をそれぞれＡ／Ｄ変換部５０のＡ／Ｄ変換器５１〜５４に出力する。

【0020】

Ａ／Ｄ変換器５１〜５４は、入力される差動アナログ電気信号をデジタル信号に変換し、変換したデジタル信号をＤＳＰ２に出力する。ＤＳＰ２は、入力するデジタル信号を処理し、外部にＴＥ−Ｉ成分、ＴＥ−Ｑ成分、ＴＭ−Ｉ成分及びＴＭ−Ｑ成分を示す復調信号を出力する。

【0021】

故障検出部４は、光信号モニタ部６１、局部発振光光源制御部（ＬＯ光源制御部とも称する）６２、直流電流モニタ部６３、ＡＣ振幅モニタ部６４及び判定部６５を有する。

【0022】

光信号モニタ部６１は、入力するＤＰ−ＱＰＳＫ光信号Ｌ＿Ｑの光強度を検出する。光信号モニタ部６１での光信号モニタ値Ｍ_ｓｉｇは、光信号モニタ部定数ａを正の値、Ｐ_ｓｉｇをＤＰ−ＱＰＳＫ光信号の光強度として、以下の式（１）で表される。

【数1】

そして、光信号モニタ部６１は、光信号モニタ値Ｍ_ｓｉｇを示すモニタ信号ＳＩＧ１を判定部６５に出力する。

【0023】

局部発振光光源制御部６２は、判定部６５からの制御信号ＣＯＮ及び直流電流モニタ部６３からのモニタ信号ＳＩＧ２に応じて、局部発振光光源３の局部発振光ＬＯの出力動作を制御する。

【0024】

直流電流モニタ部６３は、光電変換器３１〜３４が光信号をアナログ電気信号に変換する際に発生させる電流をモニタする。これにより、直流電流モニタ部６３は、光電変換器３１〜３４が光信号をアナログ電気信号に変換する際に発生する電流信号の大きさを示す直流電流モニタ値Ｍ_ＤＣを検出する。直流電流モニタ値Ｍ_ＤＣは、直流電流モニタ部定数ｃを正の値、Ｐ_ＬＯを局部発振光ＬＯの光強度として、以下の式（２）で表される。

【数2】

【0025】

そして、直流電流モニタ部６３は、直流電流モニタ値Ｍ_ＤＣを示すモニタ信号ＳＩＧ２を判定部６５に出力する。直流電流モニタ部６３は、例えば、コヒーレント光受信部１に正常にＤＰ−ＱＰＳＫ光信号Ｌ＿Ｑが入力している状態で、光電変換器３１〜３４が電流を出力していない場合、すなわち正常に光電変換動作が行われていない場合には、モニタ信号ＳＩＧ２として「ＨＩＧＨ」を出力する。一方、正常に光電変換動作が行われている場合には、直流電流モニタ部６３は、モニタ信号ＳＩＧ２として「ＬＯＷ」を出力する。

【0026】

ＡＣ振幅モニタ部６４は、ＴＩＡ４１〜４４のＡＣ電圧振幅をモニタする。ＡＣ振幅モニタ部６４でのＡＣ電圧振幅モニタ値Ｍ_ＡＣは、ＡＣ振幅モニタ部定数ｂを正の値として、以下の式（３）で表される。

【数3】

【0027】

そして、ＡＣ振幅モニタ部６４は、ＡＣ電圧振幅モニタ値Ｍ_ＡＣを示すモニタ信号ＳＩＧ３を判定部６５に出力する。ＡＣ振幅モニタ部６４は、例えば、コヒーレント光受信部１に正常にＤＰ−ＱＰＳＫ光信号Ｌ＿Ｑが入力し、かつ、光電変換器３１〜３４にて正常に光電変換動作が行われている状態で、Ａ／Ｄ変換器５１〜５４の出力での振幅が０又は所定の値より小さい場合には、モニタ信号ＳＩＧ３として「ＨＩＧＨ」を出力する。一方、Ａ／Ｄ変換器５１〜５４の出力での振幅が所定の値以上で正常である場合には、ＡＣ振幅モニタ部６４は、モニタ信号ＳＩＧ３として「ＬＯＷ」を出力する。

【0028】

判定部６５は、制御信号ＣＯＮを局部発振光光源制御部６２に出力する。また、判定部６５は、モニタ信号ＳＩＧ１〜ＳＩＧ３に応じて、故障発生位置を判定する。判定部６５は、例えば、モニタ信号ＳＩＧ１のレベルに応じて、ＤＰ−ＱＰＳＫ光信号Ｌ＿Ｑの光強度を判定する。判定部６５は、例えば、モニタ信号ＳＩＧ２が「ＨＩＧＨ」である場合には異常を検出し、「ＬＯＷ」である場合には異常なし判定する。判定部６５は、例えば、モニタ信号ＳＩＧ３が「ＨＩＧＨ」である場合には異常を検出し、「ＬＯＷ」である場合には異常なしと判定する。換言すれば、判定部６５は、モニタ信号ＳＩＧ１〜ＳＩＧ３のレベルと所定の値との大小関係を検出することにより、異常の有無を検出することができる。

【0029】

続いて、受信器１００の故障検出動作について説明する。デジタルコヒーレント通信では、送信器（不図示）が正常にＤＰ−ＱＰＳＫ光信号Ｌ＿Ｑを出力している場合でも、受信器１００を含む通信システムの故障により、受信器１００から復調信号が正常に出力されない場合がある。このような場合に故障検出動作を行うことで、受信器１００の内部及び外部における故障原因を特定することが可能となる。

【0030】

図３は、実施の形態１にかかる受信器１００の故障検出動作を示すフローチャートである。また、図４は、故障個所を表示した受信器１００のブロック図である。以下では、上述の式（１）〜（３）で示す光信号モニタ部定数ａ、ＡＣ振幅モニタ部定数ｂ、直流電流モニタ部定数ｃが予め把握できているものとする。すなわち、故障発生が無い正常時における光信号モニタ値Ｍ_ｓｉｇ、直流電流モニタ値Ｍ_ＤＣ、ＡＣ電圧振幅モニタ値Ｍ_ＡＣが予め判明しているものとする。

【0031】

まず、故障検出動作を開始するにあたり、受信器１００にＤＰ−ＱＰＳＫ光信号Ｌ＿Ｑを入力する（図３のステップＳ１）。

【0032】

この状態で、光信号モニタ部６１が正常にＤＰ−ＱＰＳＫ光信号Ｌ＿Ｑの光強度を検出できるか否かを判定する（図３のステップＳ２）。具体的には、判定部６５は、光信号モニタ部６１から出力されるモニタ信号ＳＩＧ１の信号レベルを所定値と比較する。

【0033】

モニタ信号ＳＩＧ１の信号レベルが所定値以下であれば、判定部６５は、ＤＰ−ＱＰＳＫ光信号Ｌ＿Ｑを出力する送信器（図示せず）から光信号モニタ部６１までの間（図４の故障箇所Ａ）に断線等の故障があるものと判定する（図３のＭＯＤＥ１）。そして、判定部６５は判定結果を出力する。

【0034】

モニタ信号ＳＩＧ１の信号レベルが所定値よりも大きければ、判定部６５は、光信号モニタ部６１が正常にＤＰ−ＱＰＳＫ光信号Ｌ＿Ｑの光強度を検出していると判定する。そして、判定部６５は、制御信号ＣＯＮにより、局部発振光光源３からの局部発振光ＬＯの出力を停止させる（図３のステップＳ３）。

【0035】

この状態で、直流電流モニタ部６３が正常に直流電流値を検出できるか否かを判定する（図３のステップＳ４）。具体的には、判定部６５は、直流電流モニタ部６３から出力されるモニタ信号ＳＩＧ２の信号レベルを所定値と比較する。局部発振光ＬＯはオフであるので、ＤＰ−ＱＰＳＫ光信号Ｌ＿Ｑの一部が、９０°ハイブリッド２１及び２２を介して光電変換器３１〜３４に入力される。従って、受信器１００が正常であれば、入力されるＤＰ−ＱＰＳＫ光信号Ｌ＿Ｑに応じた電流が光電変換器３１〜３４に流れる。

【0036】

モニタ信号ＳＩＧ２の信号レベルが所定値以下であれば、判定部６５は、ＤＰ−ＱＰＳＫ光信号Ｌ＿Ｑが光信号モニタ部６１へ分岐される分岐部から光電変換器３１〜３４までの間（図４の故障箇所Ｂ）に断線等の故障があるものと判定する（図３のＭＯＤＥ２）。そして、判定部６５は判定結果を出力する。

【0037】

モニタ信号ＳＩＧ２の信号レベルが所定値よりも大きければ、判定部６５は、正常に光電変換器３１〜３４にＤＰ−ＱＰＳＫ光信号Ｌ＿Ｑが入力されていると判定する。そして、判定部６５は、制御信号ＣＯＮにより、局部発振光光源３からの局部発振光ＬＯの出力を再開させる（図３のステップＳ５）。

【0038】

この状態で、直流電流モニタ部６３が正常に直流電流値を検出できるか否かを、再度判定する（図３のステップＳ６）。具体的には、判定部６５は、直流電流モニタ部６３から出力されるモニタ信号ＳＩＧ２の信号レベルを所定値と比較する。局部発振光ＬＯはオンであるので、受信器１００が正常であれば、光電変換器３１〜３４には、それぞれＴＥ＿Ｉ成分、ＴＥ＿Ｑ成分、ＴＭ＿Ｉ成分及びＴＭ＿Ｑ成分が入力される。

【0039】

モニタ信号ＳＩＧ２の信号レベルが所定値以下であれば、判定部６５は、局部発振光光源３から光電変換器３１〜３４までの間（図４の故障箇所Ｃ）に断線等の故障があるものと判定する（図３のＭＯＤＥ３）。そして、判定部６５は判定結果を出力する。

【0040】

モニタ信号ＳＩＧ２の信号レベルが所定値よりも大きければ、判定部６５は、光電変換器３１〜３４には、それぞれ正常にＴＥ＿Ｉ成分、ＴＥ＿Ｑ成分、ＴＭ＿Ｉ成分及びＴＭ＿Ｑ成分が入力されていると判定する。

【0041】

次に、ＴＩＡ４１〜４４の出力におけるＡＣ振幅を正常に検出できるか否かを判定する（図３のステップＳ７）。具体的には、判定部６５は、ＡＣ振幅モニタ部６４から出力されるモニタ信号ＳＩＧ３の信号レベルを所定値と比較する。局部発振光ＬＯはオンであるので、ＴＥ＿Ｉ成分、ＴＥ＿Ｑ成分、ＴＭ＿Ｉ成分及びＴＭ＿Ｑ成分に応じて光電変換器３１〜３４のそれぞれから出力される電圧信号がＴＩＡ４１〜４４に入力される。従って、受信器１００が正常であれば、ＴＩＡ４１〜４４では、入力される電圧信号が増幅される。

【0042】

モニタ信号ＳＩＧ３の信号レベルが所定値以下であれば、判定部６５は、ＤＰ−ＱＰＳＫ光信号Ｌ＿Ｑと局部発振光ＬＯとの間に波長ズレが有るものと判定する（図３のＭＯＤＥ４）。そして、判定部６５は判定結果を出力する。

【0043】

モニタ信号ＳＩＧ３の信号レベルが所定値よりも大きければ、判定部６５は、ＴＡＩ４１〜４４の出力からＡ／Ｄ変換器５１〜５４までの間、又はＤＳＰ２（図４の故障箇所Ｄ）に断線等の故障が有るものと判定する（図３のＭＯＤＥ５）。そして、判定部６５は判定結果を出力する。

【0044】

以上のように、受信器１００は、受信器１００の内部及び外部において、故障の有無を判断できる。更に、受信器１００は、受信器１００の内部及び外部において、故障原因を特定することができる。

【0045】

また、受信器１００のようにコヒーレント受信を行う場合には、Ａ／Ｄ変換部５０への入力には、受信感度が最良になるための最適なＡＣ振幅が存在する。ＡＣ振幅、ＤＰ−ＱＰＳＫ光信号の光強度及び局部発振光ＬＯの光強度の関係は、上記の式（１）〜（３）にて示した通りである。

【0046】

受信器１００を組み込んだトランシーバの出荷直後では、最大の受信感度が得られるよう、ＤＰ−ＱＰＳＫ光信号の光強度及び局部発振光ＬＯの光強度は最適に設定されている。しかし、長期間トランシーバが使用された場合、局部発振光光源３の劣化やコヒーレント光受信部１内の光伝搬部（例えば９０°ハイブリッド）の劣化が起こることで、強度比がずれてしまう現象が生じ得る。ここで、局部発振光光源３の劣化とは、局部発振光光源３の出力強度設定値に対して実際のコヒーレント光受信部へ入力される局部発振光ＬＯの光強度が低下することを指す。また、９０°ハイブリッドの劣化とは、９０°ハイブリッドの光伝搬損失の増大を指す。これらの劣化を補うには、局部発振光光源３の出力強度設定値を適切な値にまで上げてやればよい。例えば、光信号モニタ部６１と直流電流モニタ部６３とを用いて、Ａ／Ｄ変換部５０に対してＡＣ振幅が最適になる局部発振光光源３の光強度が求まる。そして、求めた光強度を、、局部発振光光源３の出力強度設定値として設定すればよい。

【0047】

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、受信器１００に入力される光信号はＤＰ−ＱＰＳＫ光信号に限らず、他の変調方式により変調された光信号が入力されてもよい。また、２偏波多重に限らず、３偏波以上の多重信号の受信に応用することも可能である。

【0048】

上述の実施の形態においては、光電変換器が差動アナログ信号を出力する例について示したが、必ずしも差動構成である必要はない。

【0049】

また、コヒーレント光受信部１の構成は例示に過ぎず、ＤＰ−ＱＰＳＫ信号から２偏波のそれぞれについてＩ成分及びＱ成分を分離できるならば、光電変換部の電流値及び増幅器のＡＣ振幅をモニタできる限り、他の構成とすることができる。

【符号の説明】

【0050】

１ コヒーレント光受信部
２ ＤＳＰ
３ 局部発振光光源
４ 故障検出部
５ 電源
２１、２２ ９０°ハイブリッド
３１〜３４ 光電変換器
４１〜４４ ＴＩＡ
５０ Ａ／Ｄ変換部
５１〜５４ Ａ／Ｄ変換器
６１ 光信号モニタ部
６２ 局部発振光光源制御部
６３ 直流電流モニタ部
６４ ＡＣ振幅モニタ部
６５ 判定部
１００ 受信器
Ａ〜Ｄ 故障箇所
ＣＯＮ 制御信号
Ｌ＿Ｑ ＤＰ−ＱＰＳＫ光信号
Ｌ＿ＴＥ 水平偏波
Ｌ＿ＴＭ 垂直偏波
ＬＯ 局部発振光
ＬＯ＿ＴＥ 水平偏波局部発振光
ＬＯ＿ＴＭ 垂直偏波局部発振光
Ｍ_ＡＣ 電圧振幅モニタ値
Ｍ_ＤＣ 直流電流モニタ値
Ｍ_ｓｉｇ 光信号モニタ値
ＳＩＧ１〜ＳＩＧ３ モニタ信号

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】