(57)【要約】【課題】非線形干渉雑音のパワースペクトル密度を測定できる測定装置を提供する。【解決手段】測定装置は、第１周波数、第２周波数及び第３周波数の光信号を生成して、測定対象の光伝送路に出力する出力手段と、前記光伝送路が出力する、前記第１周波数、前記第２周波数及び前記第３周波数の光信号の四光波混合により前記光伝送路で生じる第４周波数の光信号のパワーを測定する測定手段と、前記第４周波数の光信号のパワーに調整値を乗ずることで、前記光伝送路で生じる非線形干渉雑音のパワースペクトル密度を判定する判定手段と、を備えている。【選択図】図１
2020028089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１周波数、第２周波数及び第３周波数の光信号を生成して、測定対象の光伝送路に出力する出力手段と、
前記光伝送路が出力する、前記第１周波数、前記第２周波数及び前記第３周波数の光信号の四光波混合により前記光伝送路で生じる第４周波数の光信号のパワーを測定する測定手段と、
前記第４周波数の光信号のパワーに調整値を乗ずることで、前記光伝送路で生じる非線形干渉雑音のパワースペクトル密度を判定する判定手段と、
を備えていることを特徴とする測定装置。
【請求項２】
第１周波数、第２周波数及び第３周波数の光信号を生成して、測定対象の光伝送路に出力する出力手段であって、前記第１周波数、第２周波数及び第３周波数の内の１つの光信号は変調された変調光であり、その他の周波数の光信号は連続光である、前記出力手段と、
前記光伝送路が出力する、前記変調光のパワーを測定する第１測定手段と、
前記光伝送路が出力する、前記変調光と、前記第１周波数、前記第２周波数及び前記第３周波数の光信号の四光波混合により前記光伝送路で生じる第４周波数の光信号と、をそれぞれ光電変換し、前記変調光に対応する第１電気信号と、前記第４周波数の光信号に対応する第２電気信号と、を出力する変換手段と、
前記変換手段が出力する前記第１電気信号のパワーと、前記第２電気信号のパワーを測定する第２測定手段と、
前記変調光のパワーに、前記第１電気信号のパワーに対する前記第２電気信号のパワーの比を乗じて、前記第４周波数の光信号のパワーを求め、前記第４周波数の光信号のパワーに調整値を乗ずることで、前記光伝送路で生じる非線形干渉雑音のパワースペクトル密度を判定する判定手段と、
を備えていることを特徴とする測定装置。
【請求項３】
前記第３周波数は、前記第１周波数と前記第２周波数との和から前記第４周波数を減じた周波数に等しいことを特徴とする請求項１又は２に記載の測定装置。
【請求項４】
前記第１周波数、前記第２周波数、前記第３周波数及び前記第４周波数の内の周波数軸上で隣接する２つの周波数それぞれの間隔は同じであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項５】
前記第４周波数の前記光伝送路における利得は、前記光伝送路の伝送帯域に渡る利得の平均値を含む所定範囲内であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項６】
前記第４周波数の前記光伝送路における利得は、前記光伝送路の伝送帯域に渡る利得の最大値であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項７】
前記判定手段は、周波数と調整係数との関係を示す係数情報を保持しており、
前記第４周波数の光信号のパワーに乗じる前記調整値は、前記係数情報が示す前記第４周波数の調整係数に基づく値であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項８】
前記判定手段は、前記光伝送路のスパン数に基づきスパン数補正値を求め、
前記第４周波数の光信号のパワーに乗じる前記調整値は、前記係数情報が示す前記第４周波数の調整係数を、少なくとも前記スパン数補正値を使用して補正した値であることを特徴とする請求項７に記載の測定装置。
【請求項９】
前記判定手段は、前記光伝送路のスパン長の平均値に基づきスパン長補正値を求め、
前記第４周波数の光信号のパワーに乗じる前記調整値は、前記係数情報が示す前記第４周波数の調整係数を、少なくとも前記スパン長補正値を使用して補正した値であることを特徴とする請求項７に記載の測定装置。
【請求項１０】
前記判定手段は、前記光伝送路の波長分散に基づき波長分散補正値を求め、
前記第４周波数の光信号のパワーに乗じる前記調整値は、前記係数情報が示す前記第４周波数の調整係数を、少なくとも前記波長分散補正値を使用して補正した値であることを特徴とする請求項７に記載の測定装置。
【請求項１１】
前記判定手段は、前記光伝送路の分散スロープ及び前記光伝送路の各スパンの分散スロープの分散又は標準偏差に基づき分散スロープ補正値を求め、
前記第４周波数の光信号のパワーに乗じる前記調整値は、前記係数情報が示す前記第４周波数の調整係数を、少なくとも前記分散スロープ補正値を使用して補正した値であることを特徴とする請求項７に記載の測定装置。
【請求項１２】
前記判定手段は、複数のスパン長の平均値それぞれに対応する複数の前記係数情報を保持しており、
前記第４周波数の光信号のパワーに乗じる前記調整値は、前記光伝送路のスパン長の平均値に基づき複数の前記係数情報から選択された前記係数情報が示す前記第４周波数の調整係数に基づく値であることを特徴とする請求項７に記載の測定装置。
【請求項１３】
前記判定手段は、複数の波長分散それぞれに対応する複数の前記係数情報を保持しており、
前記第４周波数の光信号のパワーに乗じる前記調整値は、前記光伝送路の分散に基づき複数の前記係数情報から選択された前記係数情報が示す前記第４周波数の調整係数に基づく値であることを特徴とする請求項７に記載の測定装置。
【請求項１４】
前記判定手段は、分散スロープと、分散スロープの分散又は標準偏差との組み合わせそれぞれに対応する複数の前記係数情報を保持しており、
前記第４周波数の光信号のパワーに乗じる前記調整値は、前記光伝送路の分散と、前記光伝送路の各スパンの分散スロープの分散又は標準偏差との組み合わせに基づき複数の前記係数情報から選択された前記係数情報が示す前記第４周波数の調整係数に基づく値であることを特徴とする請求項７に記載の測定装置。
【請求項１５】
前記判定手段は、前記光伝送路で生じる非線形干渉雑音のパワースペクトル密度に基づき前記光伝送路の汎用光信号対雑音比をさらに判定することを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信システムの品質測定技術に関し、より詳しくは、光通信システムの汎用光信号対雑音比（Ｇ−ＯＳＮＲ）の測定技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信システムにおいて、光増幅器は光雑音を発生する。したがって、光通信システムの品質を評価するパラメータの１つとして、光信号対雑音比（ＯＳＮＲ）が使用されている。また、光通信システムにおいては、その線形光学特性及び非線形光学特性に基づく光信号の品質劣化が生じる。なお、波長分散に代表される線形光学特性については、現在、電気的に補償する種々の技術が確立されており、光通信システムのパフォーマンスを劣化させる主要因ではなくなっている。一方、自己位相変調等の非線形光学特性に対しては、現在においても効果的な補償技術が確立されておらず、光通信システムのパフォーマンスを劣化させる主要因となっている。
【０００３】
非特許文献１は、非線形光学特性による光信号の品質劣化を非線形干渉雑音として定量化することを開示している。また、非特許文献２は、光雑音及び定量化した非線形干渉雑音を考慮した光通信システムの品質評価パラメータである汎用光信号対雑音比（Ｇ−ＯＳＮＲ）を提案している。具体的には、光信号、光雑音及び非線形干渉雑音のパワーを、それぞれ、ＰＣＨ、ＰＡＳＥ及びＰＮＬとすると、Ｇ−ＯＳＮＲは、ＰＣＨ／（ＰＡＳＥ＋ＰＮＬ）で求められる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｐ．Ｐｏｇｇｉｏｌｉｎｉ，ｅｔ．ａｌ．，"Ｔｈｅ  ＧＮ−Ｍｏｄｅｌ  ｏｆ  Ｆｉｂｅｒ  Ｎｏｎ−Ｌｉｎｅａｒ  Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｉｔｓ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ"，ＪＬＴ−３２，ｎｏ．４，ｐｐ．６９４−７２１，２０１４年２月１５日
【非特許文献２】Ｍａｔｅｏ，ｅｔ．ａｌ．，ＳｕｂＯｐｔｉｃ  ２０１６，Ｐａｐｅｒ  Ｔｈ１Ａ.１，２０１６年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非特許文献１は、ＧＮＲＦ（Ｇａｕｓｓｉａｎ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｆｏｒｍｕｌａ）と呼ばれる計算式を用いて非線形干渉雑音量を求めることを提案している。具体的には、周波数ｆにおける非線形干渉雑音のパワースペクトル密度ＧＮＬＩ（ｆ）を、以下の式（１）で求めることを提案している。
【０００６】
【数１】
2020028089.tif 000003
（１）
【０００７】
なお、上記式（１）の各変数は、対象とする光通信システムの損失、波長分散、分散スロープといった、種々のパラメータであるが、その詳細については非特許文献１に記載されているためここでは省略する。非特許文献１は、光通信システムの種々のパラメータ等に基づき非常に複雑な２重積分の計算を行うことで非線形干渉雑音のパワースペクトル密度ＧＮＬＩ（ｆ）を理論的に求めることを開示している。しかしながら、非特許文献１は、非線形干渉雑音のパワースペクトル密度ＧＮＬＩ（ｆ）を測定する具体的な方法については開示していない。
【０００８】
本発明は、非線形干渉雑音のパワースペクトル密度を測定できる測定装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によると、測定装置は、第１周波数、第２周波数及び第３周波数の光信号を生成して、測定対象の光伝送路に出力する出力手段と、前記光伝送路が出力する、前記第１周波数、前記第２周波数及び前記第３周波数の光信号の四光波混合により前記光伝送路で生じる第４周波数の光信号のパワーを測定する測定手段と、前記第４周波数の光信号のパワーに調整値を乗ずることで、前記光伝送路で生じる非線形干渉雑音のパワースペクトル密度を判定する判定手段と、を備えていることを特徴とする
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、非線形干渉雑音のパワースペクトル密度を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態による測定装置の構成図。
【図２】一実施形態による測定装置が出力する光信号の周波数の関係を示す図。
【図３】一実施形態による係数情報を示す図。
【図４】一実施形態による測定装置の構成図。
【図５】一実施形態による係数情報を生成するためのモデルを示す図。
【図６】一実施形態による測定の態様を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。また、以下の実施形態は例示であり本発明を実施形態の内容に限定するものではない。
【００１３】
本発明者は、ＧＮＬＩ（ｆ）を求める上記式（１）の内、絶対値を求める部分が、３つの周波数ｆ１、ｆ２及びｆ３＝ｆ１＋ｆ２＋ｆの非縮退四光波混合により生じる周波数ｆの光信号のパワーに相当し、よって、当該パワーを測定し、測定したパワーに適切な調整値を乗ずることで、非線形干渉雑音のパワースペクトル密度を求めることができることを見出し、本発明に至った。なお、３つの周波数ｆ１、ｆ２及びｆ３＝ｆ１＋ｆ２＋ｆの非縮退四光波混合により生じる周波数ｆの光信号のパワーは、理論的には以下の式（２）で求めることができる。
【００１４】
【数２】
2020028089.tif 000004
なお、上記式（２）の各パラメータは、式（１）と同様である。
【００１５】
＜第一実施形態＞
図１は、本実施形態による測定装置の構成図である、測定装置は、３つの光源部１１〜１３と、多重部２と、光パワー測定部３と、演算部４と、を有し、光通信システム（光伝送路）８０の非線形干渉雑音のパワースペクトル密度を測定する。また、測定した非線形干渉雑音のパワースペクトル密度に基づき非線形干渉雑音量を求め、さらに、Ｇ−ＯＳＮＲを求める様に構成することもできる。
【００１６】
光源部１１は、周波数ｆ１の光信号を生成して多重部２に出力し、光源部１２は、周波数ｆ２の光信号を生成して多重部２に出力し、光源部１３は、周波数ｆ３＝ｆ１＋ｆ２−ｆ４の光信号を生成して多重部３に出力する。なお、光源部１１から１３は、偏波状態が時間と共に変化する光信号を生成する様に構成することが望ましい。例えば、光源部１１〜１３それぞれに、互いにインコヒーレントな光信号を生成する複数の光源を設ける構成とすることができる。この場合、光源部１１〜１３は、複数の光源が生成する光信号を合波することで、偏波状態が時間と共に変化する光信号を生成することができる。また、光源部１１から１３には、単一の光源と、単一の光源が生成して出力する光信号の偏波状態を時間と共に変化させる偏波調整器とを設ける構成とすることもできる。多重部２は、周波数ｆ１、ｆ２及びｆ３の光信号を周波数多重（波長多重）して、測定対象の光通信システム８０に出力する。
【００１７】
ここで、光通信システム８０においては、周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３＝ｆ１＋ｆ２−ｆ４の３つの光信号による非縮退四光波混合により周波数ｆ４の光信号が生成される。本実施形態では、周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３及びｆ４の４つの光信号を周波数軸上で並べたときに、隣接する２つの光信号の間隔がいずれもΔｆとなる様に、周波数ｆ１、ｆ２及びｆ３を設定する。なお、４つの周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３及びｆ４の大小関係は任意である。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、それぞれ、周波数配置の一例を示している。
【００１８】
図２（Ａ）においては、周波数ｆ４が最も低く、周波数ｆ１が２番目に低く、周波数ｆ２が２番目に高く、周波数ｆ３＝ｆ１＋ｆ２−ｆ４が最も高い配置となっている。一方、図２（Ｂ）においては、周波数ｆ１が最も低く、周波数ｆ３＝ｆ１＋ｆ２−ｆ４が２番目に低く、周波数ｆ４が２番目に高く、周波数ｆ２が最も高い配置となっている。なお、取り得る周波数配置は、図２に示す以外にも多数ある。
【００１９】
光パワー測定部３は、非縮退四光波混合により生じた周波数ｆ４の光信号のパワーを測定し、演算部４に出力する。演算部４には、例えば、図３に示す様な、周波数と係数との対応関係を示す係数情報が格納されている。演算部４は、係数情報に基づき周波数ｆ４の係数ｃ４を判定して調整値とする。そして、演算部４は、光パワー測定部３が測定した周波数ｆ４の光信号のパワーと調整値とを乗ずることでＧＮＬＩ（ｆ４）を求める。以下、演算部４に予め格納する係数情報の求め方について説明する。
【００２０】
まず、図５に示す様に、測定対象の光通信システム８０と同じスパン数の光通信システムのモデルを定義する。なお、１つのスパンとは、ある光増幅部の直後から次の光増幅部までの区間である。本例において、光通信システム８０のスパン数を５とし、よって、図５に示すモデルのスパン数も５としている。なお、図５においては、各スパンの長さ（スパン長）を８０ｋｍとしている。
【００２１】
まず、定義したモデルについて、非特許文献１に開示されている式（１）により各周波数ｆにおけるＧＮＬＩ（ｆ）を計算により求める。また、式（２）に基づき、定義したモデルにおいて非縮退四光波混合により生じる光信号のパワーも各周波数ｆについて計算で求める。なお、Δｆを大きくすると、非縮退四光波混合により生じる光信号のパワーは、周波数軸上において所定の周期で大きく増減する。したがって、Δｆについては、非縮退四光波混合により生じる光信号のパワーの周波数軸上における増減が所定値より小さくなる様に設定する。そして、各周波数ｆについて、計算により求めたＧＮＬＩを非縮退四光波混合により生じる光信号のパワーで除することで、係数情報を作成することができる。
【００２２】
以上、本実施形態では、測定対象の光通信システム８０と同じスパン数のモデルに基づき周波数と係数との対応関係を示す係数情報を予め計算して演算部４に格納しておく。そして、演算部４は、光パワー測定部３により測定された、非縮退四光波混合で生じる周波数ｆ４の光信号のパワーと、係数情報から判定される周波数ｆ４の係数ｃ４に基づく調整値とを乗ずることで、簡易にＧＮＬＩ（ｆ４）を測定することができる。そして、周波数ｆ４を測定対象の光通信システム８０で使用する帯域幅に渡り変化させながらＧＮＬＩ（ｆ４）を測定することで、非線形干渉雑音量を測定することができる。また、並行して光雑音のパワーと、光信号のパワーを測定することで、Ｇ−ＯＳＮＲを測定することができる。なお、係数情報における係数の値が、周波数に応じてそれ程変化しない場合には、ＧＮＬＩ（ｆ４）に測定対象の光通信システム８０で使用する帯域幅を乗ずることで、簡易的に非線形干渉雑音量を測定することができる。このため、例えば、係数情報については、Δｆを変化させながら、周波数による係数の変化が最も少なくなるときのΔｆを判定し、そのときの周波数と係数との関係を係数情報に設定する構成とすることができる。
【００２３】
＜第二実施形態＞
続いて、第二実施形態について第一実施形態との相違点を中心に説明する。例えば、第一実施形態において、非縮退四光波混合で生じる周波数ｆ４の光信号のパワーが弱く、光雑音レベル以下であると、光パワー測定部３は、非縮退四光波混合で生じる周波数ｆ４の光信号のパワーを測定できない。本実施形態は、非縮退四光波混合で生じる周波数ｆ４の光信号のパワーを光パワー測定部３により、直接、測定できない場合でも、ＧＮＬＩ（ｆ４）の測定を可能にするものである。
【００２４】
図４は、本実施形態による測定装置の構成図である。なお、図１の構成と同じ構成要素には同じ参照符号を使用してその説明は省略する。本実施形態においては、３つの光源部１１〜１３が出力する３つの光信号の内の任意の１つの光信号を所定のデータ、例えば、ランダムデータで変調して変調光とし、それ以外の光信号については連続光のままとする。なお、変調方式は任意である。本例では、光源部１１が出力する周波数ｆ１の光信号を変調し、よって、光源部１１と多重部２の間に変調部５を設けている。
【００２５】
光通信システム８０においては、周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３＝ｆ１＋ｆ２−ｆ４の３つの光信号による非縮退四光波混合により周波数ｆ４の光信号が生成されるが、周波数ｆ１が変調光であることより、この周波数ｆ４の光信号も変調光となる。光通信システム８０の出力は、まず、光パワー測定部３に接続され、光パワー測定部３は、周波数ｆ１の変調光のパワーＰ１を測定する。続いて、光通信システム８０の出力は、光フィルタ６に接続される。光フィルタ６は、通過帯域を変化させることできる可変フィルタであり、光フィルタ６は、まず、周波数ｆ１の変調光を通過させる様に設定される。したがって、フォトダイオードである光電変換部７は、周波数ｆ１の変調光に基づき第１変調電気信号を出力し、パワー測定部８は、第１変調電気信号のパワーＥ１を測定する。続いて、光フィルタ６は、周波数ｆ４の変調光を通過させる様に設定される。したがって、光電変換部７は、周波数ｆ４の変調光に基づき第４変調電気信号を出力し、パワー測定部８は、第４変調電気信号のパワーＥ４を測定する。なお、パワー測定部８が第４変調電気信号のパワーＥ４を測定できるのは、光雑音はランダムであるため、光電変換部７の出力に表れないからである。パワー測定部８は、測定した２つの変調電気信号のパワーＥ１及びＥ４を演算部４に出力する。
【００２６】
ここで、周波数ｆ４の変調光のパワーをＰ４とすると、周波数ｆ１の変調光のパワーＰ１とパワーＰ４との比（Ｐ４／Ｐ１）は、周波数ｆ１の変調光に基づく第１変調電気信号のパワーＥ１と、周波数ｆ４の変調光に基づく第４変調電気信号のパワーＥ４との比（Ｅ４／Ｅ１）に等しい。よって、演算部４は、非縮退四光波混合で生じる周波数ｆ４の光信号のパワーＰ４をＰ４＝Ｐ１×Ｅ４／Ｅ１により求めることができる。その後、第一実施形態と同様に、求めたパワーＰ４に、係数情報から判定される調整値を乗ずることで、演算部４は、ＧＮＬＩ（ｆ４）を求めることができる。
【００２７】
以上の構成により、光雑音により、非縮退四光波混合で生じる周波数ｆ４の光信号のパワーを直接測定できない場合においてもＧＮＬＩ（ｆ４）を求めることができる。
【００２８】
＜第三実施形態＞
続いて、第三実施形態について第一実施形態との相違点を中心に説明する。第一実施形態において、係数情報は、測定対象の光通信システム８０と同じスパン数のモデルに基づき生成されていた。したがって、様々なスパン数の光通信システムを測定するには、様々なスパン数のモデルに基づき係数情報を生成しておき、測定する光通信システムのスパン数に応じて使用する係数情報を選択する必要があった。本実施形態では、所定のスパン数の１つのモデルに基づき生成された係数情報のみを演算部４に格納しておき、測定対象の光通信システム８０のスパン数に応じて係数情報を補正して使用する構成について説明する。
【００２９】
まず、演算部４には、図３に示す、例えば、５スパンのモデルに基づく係数情報と、ＧＮＬＩ（ｆ）を求める上述した式（１）を格納しておく。また、演算部４には、測定対象の光通信システム８０のスパン数を設定する。
【００３０】
演算部４は、非縮退四光波混合で生じる周波数ｆ４により、モデルとした５スパンの場合におけるＧＮＬＩ（ｆ４）と、測定対象の光通信システム８０のスパン数でのＧＮＬＩ（ｆ４）との比をスパン数補正値として、式（１）に基づき計算する。そして、演算部４は、係数情報から判定される係数ｃ４にスパン数補正値を乗ずることで、光通信システム８０のスパン数における周波数ｆ４での調整値を求め、これを非縮退四光波混合で生じる周波数ｆ４の光信号のパワーに乗ずることでＧＮＬＩ（ｆ４）を求める。
【００３１】
例えば、ある１つのモデルについて係数情報を算出するためには、式（１）に基づき、各周波数ｆについて、つまり、周波数ｆを変数として、ＧＮＬＩ（ｆ）を計算する必要があり、その計算量は膨大である。つまり、複数のスパン数のモデルについて、それぞれ、係数情報を作成するには膨大な計算を行わなければならない。
【００３２】
本実施形態では、予め１つの係数情報を作成し、測定対象の周波数ｆ４のスパン補正値のみを、式（１）により求める。つまり、複数の周波数ｆそれぞれについて式（１）の計算を行うのではなく、所定の周波数ｆ４のみについて、２つのスパン数（その他のパラメータは同一）での比を求める計算のみ行う。このため、スパン補正値を求めるための計算量は多くはない。
【００３３】
以上の構成により、様々なスパン数の光通信システムについて、１つの係数情報により、ＧＮＬＩ（ｆ４）を測定することができる。なお、本実施形態は、第二実施形態に対しても適用できる。
【００３４】
＜第四実施形態＞
第一実施形態及び第二実施形態では、測定対象の光通信システム８０と同じスパン数のモデルに基づき求めた係数情報を使用してＧＮＬＩ（ｆ４）を測定し、第三実施形態では、係数情報の作成に使用したモデルとは異なるスパン数の光通信システム８０を測定する場合の構成について説明した。ここで、図５に示す様に、係数情報の作成に使用するモデルは、計算の簡易化のため、各スパンのパラメータ（スパン長、波長分散、分散スロープ）が同一であるものとしていた。しかしながら、測定対象の光通信システム８０とモデルのスパン数が同じであったとしても、測定対象の光通信システム８０において、各スパンのスパン長、波長分散及び分散スロープが同じとは限らない。以下では、第一実施形態〜第三実施形態と比較してより精度よくＧＮＬＩ（ｆ４）を求める構成について説明する。
【００３５】
＜スパン長＞
本発明者の研究・調査により、光通信システムの各スパンのスパン長のばらつきは、測定結果に影響を与えず、光通信システムの各スパンのスパン長の平均値のみが測定結果に影響を当たることが分かった。したがって、複数のスパン長の平均値に対応する係数情報をそれぞれ作成しておき、測定対象の光通信システム８０のスパン長の平均値に最も近い平均値に対応する係数情報を選択して使用することで、精度よくＧＮＬＩ（ｆ４）を測定することができる。或いは、各スパンの長さが同じモデル（図５では８０ｋｍ）で求めた係数情報に加えて、スパン長の平均値と、係数情報を補正するためのスパン長補正値との関係を示すスパン長補正情報を演算部４に格納しておく構成とすることもできる。この場合、演算部４は、係数情報で判定される係数をスパン長補正情報で判定されるスパン長補正値で補正して調整値を求め、この調整値によりＧＮＬＩ（ｆ４）を判定する。
【００３６】
＜波長分散＞
本発明者の研究・調査により、スパン長と同様、各スパンの波長分散（単位距離当たりの値）についても、光通信システム全体の分散とモデルの分散が同じであれば測定結果に影響を与えないことが分かった。したがって、上記、スパン長と同様に、複数の分散に対応する係数情報を演算部４に格納しておき、測定対象の光通信システムの分散に一番近い分散に対応する係数情報を使用することで、より精度よくＧＮＬＩ（ｆ４）を求めることができる。また、スパン長と同様に、１つの係数情報で求められる係数を、測定対象の光通信システムの分散に基づき補正して使用する構成とすることができる。この場合、分散と係数を補正するための分散補正値との関係を示す分散補正情報を予め作成して演算部４に格納しておく。
【００３７】
＜分散スロープ＞
本発明者の研究・調査により、分散スロープ（単位距離当たりの値）については、平均値に加えて、各スパンの分散スロープのばらつきが測定結果に影響を与えることが分かった。したがって、測定対象の分散スロープの値及び標準偏差（又は分散）の組み合わせに応じた係数情報を作成しておく構成とすることで、より精度よくＧＮＬＩ（ｆ４）を求めることができる。或いは、分散スロープの値及び標準偏差（又は分散）と、分散スロープ補正値との関係を示す分散スロープ補正情報を予め求めて演算部４に格納しておく構成とすることもできる。この場合、演算部４は、測定対象の光通信システム８０全体の分散スロープと、各スパンの分散スロープの標準偏差（又は分散）とに基づき分散スロープ補正値を求め、求めた分散スロープ補正値で係数を補正して調整値を求めることで、より精度よくＧＮＬＩ（ｆ４）を判定することができる。
【００３８】
なお、スパン長、波長分散、分散スロープによる係数の補正、又は、スパン長、波長分散、分散スロープに応じた係数情報の使用は組み合わせて使用することができる。
【００３９】
＜第五実施形態＞
第一実施形態から第四実施形態においては、測定対象の光通信システム８０の利得プロファイル（周波数と利得との関係）がフラットであることを想定していた。通常の波長多重光通信システムにおいては、各波長の利得の変動を抑える等化器が使用されており、この想定は、一般的には妥当である。しかしながら、測定対象の光通信システム８０の利得プロファイルがフラットではない場合、周波数ｆ４に応じて測定結果は異なる。
【００４０】
ここで、測定対象の光通信システム８０で使用する帯域幅に渡り周波数ｆ４を変化させながらＧＮＬＩを測定するのであれば、実測値に基づき非線形干渉雑音量を求めるため問題がないが、１つの周波数ｆ４で測定したＧＮＬＩに測定対象の光通信システム８０で使用する帯域幅を乗ずることで簡易的に非線形干渉雑音量を求める場合、周波数ｆ４の値に応じて測定結果が変動する。
【００４１】
このため、測定対象の光通信システム８０の利得プロファイルがフラットではない場合、周波数ｆ４については、利得が、信号帯域幅の利得の平均値、或いは平均値を含む所定範囲内になる周波数に設定することで測定値の誤差を抑えることができる。なお、利得が高い程、ＧＮＬＩの値が増大し、Ｇ−ＯＳＮＲが劣化するため、最悪値を判定するには、利得の最も高い周波数を周波数ｆ４とすることもできる。
【００４２】
＜その他の実施形態＞
上記各実施形態の測定装置は、周波数ｆ１、ｆ２及びｆ３＝ｆ１＋ｆ２−ｆ４の光信号を生成し、非縮退四光波混合で生じる周波数ｆ４の光信号のパワーを測定する。したがって、この４つの光信号以外の周波数に他の光信号が存在していても測定に影響はない。この様子を図６に示す。図６は、実際の通信で使用している光信号（通信用光信号）の空帯域を利用して測定している状態を示している。この様に、上記各実施形態の測定装置は、通信サービスの提供に使用されていない光通信システムのみならず、通信サービスの提供に使用されている光通信システムの測定も行える。言い換えると、上記各実施形態の測定装置は、アウト・オブ・サービス及びイン・サービスの両方で測定が可能である。
【００４３】
また、本発明による測定装置は、コンピュータを上記測定装置として動作・機能させるプログラムにより実現することができる。これらコンピュータプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶されて、又は、ネットワーク経由で配布が可能なものである。
【符号の説明】
【００４４】
１１〜１３：光源部、２：多重部、３：光パワー測定部、４：演算部
【図１】
2020028089.tif 000005
【図２】
2020028089.tif 000006
【図３】
2020028089.tif 000007
【図４】
2020028089.tif 000008
【図５】
2020028089.tif 000009
【図６】
2020028089.tif 000010