(57)【要約】【課題】光信号の消光比(ER)モニター装置の提供。【解決手段】光信号の消光比(ER)モニター装置５００と方法は、光スペクトラム解析ユニット５１０、ERモニター制御ユニット５２０、ERモニター出力ユニット５３０を備え、光スペクトラム解析ユニット５１０は、光カプラー５０１からの光信号の２つのピーク値、すなわちレベル「１」とレベル「０」の値を測定し、この２つのピーク値の光波長を取得し、ERモニター出力ユニット５３０は、この２つピーク値の光波長の差をERモニター制御ユニット５２０へと出力し、ERモニター制御ユニット５２０はこの光波長の差の関係式に基づき、光スペクトラム解析ユニット５１０を設定するのに最適な解析バンド幅を算出し、これにより、光スペクトラム解析ユニット５１０は光信号のレベル「１」とレベル「０」のオプティカルパワーを測定し、ERモニター出力ユニット５３０は、この２つのオプティカルパワーにより光信号のER値を算出する。【選択図】図５
2010145387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号消光比(ER)モニター装置は、光スペクトラム解析ユニット、ERモニター出力ユニット、ERモニター制御ユニットを備え、
前記光スペクトラム解析ユニットは、光カプラーからの光信号の２つのピーク値、すなわちレベル「１」とレベル「０」の値を測定し、前記２つのピーク値の光波長を取得し、
前記ERモニター出力ユニットは、前記２つピーク値の光波長の差を出力し、
前記ERモニター制御ユニットは、前記光スペクトラム解析ユニット及び前記ERモニター出力ユニットとそれぞれ接続し、前記光波長の差の関係式に基づき、最適な解析バンド幅値を算出し、
前記光スペクトラム解析ユニットは、前記最適な解析バンド幅に基づき、光信号のレベル「１」とレベル「０」のオプティカルパワー値を測定し、前記ERモニター出力ユニットは、前記２つのオプティカルパワー値により、光信号の消光比値を算出することを特徴とする光信号の消光比(ER)モニター装置。
【請求項２】
前記光信号の消光比(ER)モニター装置内には、光スペクトラム分析器を内蔵することを特徴とする請求項１に記載の光信号の消光比(ER)モニター装置。
【請求項３】
前記最適な解析バンド幅値と前記２つピーク値の波長の差は、リニア関係を呈することを特徴とする請求項１に記載の光信号の消光比(ER)モニター装置。
【請求項４】
前記光スペクトラム解析ユニットは、１組の可変解析バンド幅調整可能式光フィルター及び光検出器により構成することを特徴とする請求項１に記載の光信号の消光比(ER)モニター装置。
【請求項５】
前記光スペクトラム解析ユニットは、２組の調整可能式光フィルター及び光検出器により構成し、内、１組の調整可能式光フィルターの解析バンド幅は、１nmレベルの予定値より小さく、もう１組の調整可能式光フィルターの解析バンド幅は、予定値のn倍であることを特徴とする請求項１に記載の光信号の消光比(ER)モニター装置。
【請求項６】
前記光スペクトラム解析ユニットは、回折格子フィルター及びフォトダイオードアレーにより構成することを特徴とする請求項１に記載の光信号の消光比(ER)モニター装置。
【請求項７】
前記光信号の消光比(ER)モニター装置において、単一の光チャンネル信号については、もし前記２つピーク値の光波長の差が既知の固定数値であるなら、前記光スペクトラム解析ユニットは、１組の固定解析バンド幅設定値で、しかもレベル「１」とレベル「０」がそれぞれろ過する光フィルター、及びそれが必要な光検出器により構成することを特徴とする請求項１に記載の光信号の消光比(ER)モニター装置。
【請求項８】
前記ERモニター出力ユニットは、さらにオプティカルパワー、光波長、２つのピーク値の光信号差、及び光信号の消光比値の計算を含むことを特徴とする請求項１に記載の光信号の消光比(ER)モニター装置。
【請求項９】
前記光スペクトラム解析ユニットは、解析バンド幅の予定値に基づき、前記２つのピーク値を測定することを特徴とする請求項１に記載の光信号の消光比(ER)モニター装置。
【請求項１０】
前記光信号の消光比(ER)モニター装置は、前記光スペクトラム分析器の既存の機能を結び付け、波長分割多重マルチチャンネルのパラメーターのモニターを達成することを特徴とする請求項２に記載の光信号の消光比(ER)モニター装置。
【請求項１１】
光信号の消光比(ER)モニター方法は、以下を含み、
光スペクトラム解析ユニットを用い、光信号レベル「１」とレベル「０」の２つのピーク値の光波長を測定し、
前記２つの光波長の差△λp-p(real)の関係式に基づき、最適な解析バンド幅値を算出し、
前記最適な解析バンド幅値を備える光スペクトラム解析ユニットを使用し、光信号レベル「１」とレベル「０」の２つのピーク値のオプティカルパワーを測定し、前記２つのオプティカルパワーに基づき光信号の消光比値を算出することを特徴とする光信号の消光比(ER)モニター方法。
【請求項１２】
前記最適な解析バンド幅値は、以下のリニア関係式により算出され、
前記最適な解析バンド幅値＝α＋β×△λp-p(real)、αとβは０の定数より大きいことを特徴とする請求項１１に記載の光信号の消光比(ER)モニター方法。
【請求項１３】
前記光信号の消光比値は、前記２つのオプティカルパワー値(mW)の比により算出されることを特徴とする請求項１１に記載の光信号の消光比(ER)モニター方法。
【請求項１４】
前記光信号の消光比値は、前記２つのオプティカルパワー値(dBM)の差により算出されることを特徴とする請求項１１に記載の光信号の消光比(ER)モニター方法。
【請求項１５】
前記光信号の消光比値は、レーザー操作温度変動の影響を受けないことを特徴とする請求項１１に記載の光信号の消光比(ER)モニター方法。
【請求項１６】
前記光信号の消光比(ER)モニター方法は、異なる△λp-p(real)値に基づき、異なる最適解析バンド幅を得ることを特徴とする請求項１１に記載の光信号の消光比(ER)モニター方法。
【請求項１７】
前記光信号の消光比(ER)モニター方法は、前記光スペクトラム分析器の既存の機能を結び付け、波長分割多重マルチチャンネルのパラメーターのモニターを達成することを特徴とする請求項１１に記載の光信号の消光比(ER)モニター方法。
【請求項１８】
前記光信号の消光比(ER)モニター方法において、前記光波長の差△λp-p(real)が既知である時、前記光信号の消光比(ER)モニター方法は、前記光スペクトラム解析ユニットを使用し、光信号のレベル「１」とレベル「０」の２つのピーク値の光波長を測定するステップを執行する必要はないことを特徴とする請求項１１に記載の光信号の消光比(ER)モニター方法。
【請求項１９】
前記光信号の消光比(ER)モニター方法は、光スペクトラム分析器上において執行することを特徴とする請求項１１に記載の光信号の消光比(ER)モニター方法。
【請求項２０】
前記光スペクトラム解析ユニットは、解析バンド幅の予定値に基づき、前記２つのピーク値を測定することを特徴とする請求項１１に記載の光信号の消光比(ER)モニター方法。
【請求項２１】
前記予定値は、０nm以上０.０１nm以下であることを特徴とする請求項２０に記載の光信号の消光比(ER)モニター方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光信号の消光比(Extinction Ratio、ER)モニター装置と方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ネットワークノードを内蔵する一般の光スペクトラム分析器(Optical Spectrum Analyzer、OSA)の既存の機能は、オプティカルパワー、光波長、光路径損失、光信号ノイズ比(Optical Signal To Noise Ratio、OSNR)等のパラメーターをモニターすることである。現在常用される技術中においては、しばしばデジタル通信分析器(Digital Communication Analyzer、DCA)により光信号のアイダイアグラム(Eye Diagram)を観測し、これにより光信号のER値等光信号関連のパラメーターを分析する。該アイダイアグラムは、擬似ランダムビットシーケンス(Pseudo-Random Binary Sequence、PRBS)信号が逐次サンプリング(Sequential Sampling)を経て、再建されるものである。
【０００３】
図１は、光信号のER値を計算する実施形態のフローチャートである。図に示すように、受信した光信号１０１は光電転換を経て１１０、電気信号パルス１１０aになり、さらに逐次サンプリングを経て、アイダイアグラムを再建し１２０、対応するアイダイアグラム１２０aとし、この中から光信号のレベル「１」と「０」の２つのオプティカルパワー値を分析し１３０、このようにしてER値を求める。
【０００４】
Christopher M. Miller等は、１９９４年に発表した文献中において、アイダイアグラム分析器(Eye Diagram Analyzer)を使用し、デジタル伝送システムの光信号関連パラメーターの設定を執行している。内、光信号のER値の計算公式を、以下のように定義している。
【数１】
2010145387.tif 000003
光信号のレベル「１」と「０」の平均オプティカルパワーP1とP0の位置は、ヒストグラム(Histogram)のピーク値(Peak Value)により決まり、ピーク値の位置は、レベル「１」(Level １)とレベル「０」(Level Zero)の位置である。
【０００５】
特許文献１は、オプティカルパワーを直接測定しER値を決める装置と方法を掲示する。パワーを直接測定することによりER値を決定する装置の実施形態概略図である図２に示すように、パワー測定器(Means for Measuring Power)２１０により変調信号(Modulated Sgnal)のパワー値Pmodを測定し、ボルト計(Voltmeter)(オプティカルパワー測定に同等)２２０等により、オプティカルパワー平均値Pavを測定し、さらに以下の公式を利用しER値を決定する。
【数２】
2010145387.tif 000004
この装置は、光電転換２３０により、光信号を電気信号に転換する必要がある。
【０００６】
特許文献２は、非サンプリング式のQ値測定(Non-Sampling-Based Q-Factor Measuring)装置と方法を掲示する。図３に示すように、該技術は光信号領域転換モジュールを通して、モニターしようとする光信号オプティカルパワー波形を、他の領域の信号形式に転換する。例えば、パワー波長転換モジュール(Power-Wavelength Conversion Module)３１０を通して、光波長変化波形に転換する。
光信号が、オプティカルパワー変化波形から光波長変化波形に転換する時、光信号は、光波長領域のQ値において以下のように定義される。
【数３】
2010145387.tif 000005
内、μ1(nm)とμ0 (nm)は光信号レベル「１」と「０」の平均光波長で、σ1(nm)とσ0(nm)は光信号レベル「１」と「０」光波長の標準差である。
すなわち、上記した従来の技術はすべて、フィルターを通さなければ、波長分割多重(wavelength division multiplexing、WDM) マルチチャンネル(multi-channel)光信号を処理することはできない。
【０００７】
図４は、単一波長により直接レーザーに変調する出力オプティカルパワー波形と周波波形の実施形態概略図である。図４に示すように、タイムドメイン(Time Domain)において、光信号を光ファイバーを経て伝送後、単一波長直接変調レーザー(Directly Modulated Laser、DML)の出力オプティカルパワー波形４１０(実線で示す)とチャープ(Chirp)波形４２０(点線で示す)の両者には、極めて高い相似性(Resemblance)が存在する。光信号レベル「１」とレベル「０」には、異なる光スペクトラム偏移量がそれぞれ存在し、これがチャープ効果である。よって、光スペクトラム分析器等の光スペクトラム解析ユニットにより、光領域(Optical Domain)上において、光信号のER値の直接モニターを達成する必要がある。本発明は、従来の光信号の消光比(ER)モニター装置と方法の上記した欠点に鑑みてなされたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許５,５３５,０３８号
【特許文献２】米国特許公開２００７/０１９５３３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする主要な課題は、光信号の消光比(ER)モニター装置と方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明は下記の光信号の消光比(ER)モニター装置と方法を提供する。
光信号の消光比(ER)モニター装置は、光スペクトラム解析ユニット(Optical Spectrum Analyzing Unit)、ERモニター制御ユニット(ER Monitoring Control Unit)、ERモニター出力ユニットを備え、
該光スペクトラム解析ユニットは、光カプラーからの光信号の２つのピーク値、すなわちレベル「１」とレベル「０」の値を測定し、該レベル「１」とレベル「０」の２つのピーク値の光波長を取得する。
該ERモニター出力ユニットは、該２つのピーク値の光波長の差、すなわち△・p-p(real)を該ERモニター制御ユニットへと出力する。
該ERモニター制御ユニットは、該光スペクトラム解析ユニット及び該ERモニター出力ユニットとそれぞれ接続し、該光波長の差に基づき、該光スペクトラム解析ユニットを設定するのに最適な解析バンド幅(Resolution Bandwidth、RBW)値を算出する。
これにより、該光スペクトラム解析ユニットは光信号のレベル「１」とレベル「０」のオプティカルパワーを測定し、該ERモニター出力ユニットは、該２つのオプティカルパワー値、P1とP0により光信号の消光比(ER)値を算出する。
光信号の消光比(ER)モニター方法は、光スペクトラム解析ユニットを使用し、光信号の２つのピーク値、レベル「１」とレベル「０」の光波長の差(Difference)を測定する。
該光波長の差に基づき、最適な解析バンド幅値を算出する。
該最適な解析バンド幅値を備える設定値の光スペクトラム解析ユニットを使用し、光信号の２つのピーク値、レベル「１」とレベル「０」のオプティカルパワー値、P1とP0を測定し、該２つのオプティカルパワー値、P1とP0により、光信号の消光比値を算出する。  
【発明の効果】
【００１１】
本発明の光信号消光比(ER)モニター装置と方法は、OSAにおいて光信号ER値を測定でき、光信号のER値を正確にモニター可能で、しかも同時に、波長分割多重(wavelength division multiplexing、WDM)マルチチャンネルの波長モニター機能と、光信号ER値のリモートエンドモニター特性をも備え、レーザー操作温度変動の影響を受けることはない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】光信号のER値を計算する実施形態のフローチャートである。
【図２】パワーを直接測定することによりER値を決定する装置の実施形態概略図である。
【図３】オプティカルパワー変化波形を光波長変化波形に転換する光スペクトラム分析の実施形態概略図である。
【図４】単一波長により直接レーザーに変調する出力オプティカルパワー波形と週は波形の実施形態概略図である。
【図５】本発明一実施形態による光信号の消光比(ER)モニター装置と一致する光信号の消光比(ER)モニター装置の実施形態概略図である。
【図６】本発明一実施形態による光信号の消光比(ER)モニター装置と一致する図５の一実験環境下での作動実施形態の一概略図である。
【図７】本発明一実施形態による光信号の消光比(ER)モニター装置と一致する２.５Gbps直接変調DFBレーザーの光スペクトラム、及び２５kmシングルモード光ファイバー(Single Mode Fiber、SMF)伝送後の光スペクトラムである。
【図８】チャープ影響下での光スペクトラムと光スペクトラム分析器を使用し、バンド幅を同様に解析する実施形態概略図である。
【図９】本発明一実施形態による光信号の消光比(ER)モニター装置と一致する△λp-p(real)、ER誤差値及びRBW値の間の関係の実施形態概略図である。
【図１０】本発明一実施形態による光信号の消光比(ER)モニター装置と一致し、異なるレートで光信号を直接調整する時、△λp-p(real)と最適なRBW値には、良好なリニア関係が存在することを示す概略図である。
【図１１】本発明一実施形態による光信号の消光比(ER)モニター装置と一致する本発明一実施形態による光信号の消光比(ER)モニター方法のフローチャートである。
【図１２】本発明一実施形態による光信号の消光比(ER)モニター装置と一致する、異なるレーザー操作温度の変動において、本発明がモニターして得られたER値と、デジタル通信分析器が測定して得られたER値の関係の実施形態図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。直接変調レーザーの駆動下で、光信号の出力は、最高値と次最高値の波形を生じる。２つのピーク値の間隔距離(すなわち、波長差)は静態チャープ(Adiabatic Chirp)である。  上記したように、直接変調レーザーがチャープ影響下で出力する光信号のオプティカルパワー波形と、チャープ波形は極めて相似している。よって、レベル「１」とレベル「０」は、それぞれ異なる光周波数(光波長)を備える。本発明のカギとなる技術の一つは、光スペクトラム解析法を使用し、光信号のER値をモニターし、光スペクトラム上から光信号のER値を直接分析することである。光スペクトラムから分析すると、短波長のピーク値信号は、レベル「１」で、平均オプティカルパワーはP1で、長波長のピーク値信号は、レベル「０」で、平均オプティカルパワーはP0である。光スペクトラム解析ユニット上において、P1(dBm)とP0(dBm)を直接読み取ることができ、２つのオプティカルパワー値(dBm)を通して、光信号の消光比ER(dB)値を算出することができる。
【００１４】
直接変調レーザーの、光信号オプティカルパワーP(t)とチャープ△v(t)出力の関係式は以下の通りである。
【数４】
2010145387.tif 000006
内、αは線幅増強因子(Linewidth Enhancement Factor)で、kは静態(Adiabatic)チャープ係数である。
【００１５】
図５は、本発明一実施形態による光信号の消光比(ER)モニター装置と一致する光信号の消光比(ER)モニター装置の実施形態概略図である。図５に示すように、光信号消光比(ER)モニター装置５００は、光スペクトラム解析ユニット５１０、ERモニター制御ユニット５２０、ERモニター出力ユニット５３０を備える。
【００１６】
光スペクトラム解析ユニット５１０は、光カプラー５０１からの光信号の２つのピーク値、すなわちレベル「１」とレベル「０」の値を測定し、レベル「１」とレベル「０」の２つのピーク値の光波長を取得する。例えば、解析バンド幅の予定値に基づき、２つのピーク値を測定することができる。ERモニター出力ユニット５３０は、２つピーク値の光波長の差、すなわち△λp-p(real)値をERモニター制御ユニット５２０へと出力する。
ERモニター制御ユニット５２０は、光スペクトラム解析ユニット５１０及びERモニター出力ユニット５３０とそれぞれ接続し、△λp-p(real)値の関係式に基づき、最適解析バンド幅値５２０aを算出し、これにより、光スペクトラム解析ユニット５１０を設定する。このようにして、光スペクトラム解析ユニット５１０は、最適解析バンド幅値５２０aを備え、光信号のレベル「１」とレベル「０」のオプティカルパワー、P1とP0を測定し、ERモニター出力ユニット５３０に提供する。ERモニター出力ユニット５３０は、２つのオプティカルパワー値、P1とP0により、光信号の消光比値５３０aを算出する。
【００１７】
図６は、本発明一実施形態による光信号の消光比(ER)モニター装置と一致する光信号の消光比(ER)モニター装置５００の一実験環境下での作動実施形態の一概略図である。先ずは、この実験環境について以下に説明する。直接変調式の分布帰還型(Distributed Feedback、DFB)レーザー６０１をレーザー光源として採用し、擬似ランダムビットシーケンス(Pseudo-Random Binary Sequence、PRBS)信号発生器６０３のPRBS長さを２7-１とする。つまり、擬似ランダムビットシーケンス信号発生器６０３は、２7-１の循環レベルを生じることができる。そのデータレート(Data Rate)はそれぞれ、２.５Gbpsと１０Gbpsである。直接変調信号電流は、４０mAで、光スペクトラム分析器のRBWの初期値は、０.０６nmに設定する。
【００１８】
この実験環境下では、光信号伝送端は一般に、単一波長直接変調レーザー方式によりデータ信号を搬送し、既に変調した光信号は、チャープ特性に従う。これにより、光スペクトラム解析下において、光信号のレベル「１」とレベル「０」の光スペクトラムは、ER値の計算に有利とするため、光スペクトラム上において分離される。
【００１９】
本発明の実施形態は、マルチチャンネルモニター機能を備える他、光信号は光ファイバーにより伝送を経て、本発明の実施形態を通して、リモートエンド光信号ソースのモニターを行うことができる。例えば、符合６０５に示すように、光信号は２５kmシングルモード光ファイバー(Single Mode Fiber、SMF)を経て伝送後、光信号消光比(ER)モニター装置５００は、リモートエンド光信号ソースのER値をモニターする。比例ER値は３.３dBである。
【００２０】
図７は、本発明一実施形態による光信号の消光比(ER)モニター装置と一致する、この実験環境下で、光信号がデータレート２.５Gbpsの光ファイバーを経て伝送された後の、直接変調DFBレーザーの光スペクトラム７１０、及び２５kmシングルモード光ファイバー(Single Mode Fiber、SMF)伝送後の光スペクトラム７２０である。上記したタイムドメイン上のチャープ効果のように、オプティカルパワー波形とチャープ波形には、極めて高い相似性がある。光スペクトラム平均パワー全体は、光伝送減退により下降するが、図７に示すように、波長域(Wavelength Domain)上の全体光スペクトラム輪郭(Profile)は依然として不変を保持している。よって、本発明一実施形態による光信号消光比(ER)モニター装置５００により、リモートエンド光信号ソースのER値をモニターすることができる。
【００２１】
光信号消光比(ER)モニター装置５００は光スペクトラム分析器に内蔵可能で、既存の機能と結合させ、WDMマルチチャンネルの光波長、オプティカルパワー、光路径損失、光信号ノイズ比、光信号消光費等のパラメーターのモニターを達成することができ、高価な機器-高速デジタル通信分析器のアイダイアグラム分析とER計算は不要である。ERモニター出力ユニットは、さらにオプティカルパワー、△λp-p(real) 、光信号のER値等の計算を含む。
【００２２】
光スペクトラム解析ユニット５１０は、多種の方式を用い構成可能である。例えば、１組の可変解析バンド幅調整可能式光フィルター及び光検出器(photodetector)を採用し構成することができる。或いは、２組の調整可能式光フィルター及び光検出器(photodetector)を採用し構成することができる。内、１組の調整可能式光フィルターの解析バンド幅は、１nmレベルの予定値より小さく、例えば０.０１nm等で、もう１組の調整可能式光フィルターの解析バンド幅は、予定値のn倍である。或いは、回折格子フィルター(Diffraction Grating Filter)及びフォトダイオードアレー(Photodiode Array)により構成する。単一の光チャンネル信号については、もし△λp-p(real)値が既知で、しかも固定数値であるなら、光スペクトラム解析ユニットは、１組の固定RBW設定値で、しかもレベル「１」とレベル「０」がそれぞれろ過する光フィルター、及びそれが必要な光検出器に単純化することができる。
【００２３】
通常、２つのピーク値、レベル「１」とレベル「０」の波長は、一定の値には維持されず、オプティカルパワーの変動に応じて変化する。よって一般には、十分な幅の解析バンド幅(RBW)により、２つのピーク値、レベル「１」とレベル「０」のオプティカルパワーをろ過測定し、平均値を正確に取得しようとする。２つのピーク値、レベル「１」とレベル「０」の光波長の差が比較的大きい時には、比較的大きい解析バンド幅に設定し、オプティカルパワー平均値を正確に取得することができる。２つのピーク値、レベル「１」とレベル「０」の光波長の差が縮まった時には、相同の解析バンド幅を使用することはできない。なぜなら、レベル「０」のオプティカルパワーを測定する時には、過大な解析バンド幅により、レベル「１」のオプティカルパワーを容易に覆い隠してしまうからで、これによりER値を低く見積もってしまう。この現象については、図８に示す。
【００２４】
図８の上図に示すように、２つのピーク値、レベル「１」とレベル「０」の光波長の差が比較的大きい時には、光スペクトラム分析器は、比較的大きい解析バンド幅に設定され、光信号のレベル「１」とレベル「０」のオプティカルパワー値P1とP0を正確に取得する。図８の下図に示すように、光スペクトラム分析器が異なる解析バンド幅を使用すると、測定されたレベル「０」のオプティカルパワーP0値は、レベル「１」のオプティカルパワーP1値を覆ってしまう。そのため、異なる△λp-p(real)値により、最適な解析バンド幅を取得する必要がある。つまり、この最適なRBW値と光信号レベル「１」とレベル「０」の２つのピーク値の光波長の差(△λp-p(real))とは関係がある。
【００２５】
光スペクトラム解析ユニット５１０に、正しい２つのピーク値、レベル「１」とレベル「０」のオプティカルパワーを正確に測定させ、ER値を算出させるため、本発明は最適なRBW値と△λp-p(real)との関係を探し出す。図９は、本発明一実施形態による光信号の消光比(ER)モニター装置と一致する、測定された△λp-p(real)、ER誤差値及びRBW値の間の関係の実施形態概略図である。図９に示すように、各ER値に対して異なるRBW設定値を使用し測定された△λp-p(real)は、RBWが０.０１nmである時、平均値０.１１９０７nmに収斂する。しかも、ER誤差値の最小値は、RBWが０.０８nmである時に出現する。ER値が小さければ小さいほど、モニターで得られるER値は、RBWの影響を受けない。
【００２６】
図１０は、異なるレートで光信号を直接調整する時、△λp-p(real)と最適なRBW値には、良好なリニア関係が存在することを示す概略図である。図１０に示すように、円とダイヤモンド型のデータ数値は、光信号を２.５Gbpsと１０ Gbpsのデータレートの光ファイバーを経て伝送後、異なる△λp-p(real)値に基づき得られた、異なる最適解析バンド幅である。これにより、△λp-p(real)値と最適なRBW値には、良好なリニア関係が存在することが明らかである。よって、△λp-p(real)値が既知である時には、最適なRBW設定値は、△λp-p(real)のリニア関係式を採用し見積もることができる。つまり、最適RBWの算出値＝α＋β×△λp-p(real)で、αとβは０の定数より大きい。例えば、擬似分析結果において、有用な算出公式は、以下の通りである。RBWの算出値＝０.０１３９７９＋０.５４４２５・△λp-p(real)で、△λp-p(real)＝０.０８８nmである時、算出される最適なRBW設定値は、光スペクトラム解析ユニット５１０の設定に用いることができる。
【００２７】
図１１は、本発明一実施形態による光信号の消光比(ER)モニター装置と一致する本発明一実施形態による光信号の消光比(ER)モニター方法のフローチャートである。図１１に示すように、光スペクトラム解析ユニット５１０を使用し、光信号の２つのピーク値、レベル「１」とレベル「０」の光波長を測定する(ステップ１１０５)。この２つ光波長の差の関係式により最適な解析バンド幅を算出する(ステップ１１１５)。この最適な解析バンド幅設定値を備える光スペクトラム解析ユニット５１０を使用し、光信号の２つのピーク値、レベル「１」とレベル「０」のオプティカルパワー値P1とP0を正確に測定し、この２つのオプティカルパワー値P1とP0により、光信号の消光比値を算出する（ステップ１１２５）。
【００２８】
図１１に示す実施形態のフローチャートは、光スペクトラム分析器上で執行することができる。ステップ１１０５中において、光スペクトラム解析ユニット５１０の解析バンド幅は、０nm以上で、しかも０.０１nm以下の予定値等に予定値として初期設定可能である。２つのピーク値の光波長差△λp-p(real)が既知であるなら、ステップ１１０５を省略することができる。ステップ１１１５中において、前記のように、最適なRBW設定値は、△λp-p(real)のリニア関係式を採用し算出することができる。ステップ１１２５中において、光信号の消光比は、例えばP1(mW)とP0(mW)の比較値、或いはP1(dBm)とP0(dBm)の差により算出する。つまり、光信号の消光比ER(dB)値は、以下の２つの式により算出することができる。ER(dB)=１０×log10(P1(mW)/P0(mW))、或いはER(dB)=P1(dBm)-P0(dB)。
【００２９】
図１２は、本発明一実施形態による光信号の消光比(ER)モニター装置と一致する、２０℃、２５℃、３０℃等の異なるレーザー操作温度の変動において、本発明がモニターして得られたER値と、デジタル通信分析器が測定して得られたER値の関係の実施形態図である。図１２に示すように、縦軸が表すOSA上において直接モニターし得られるER値は、レーザー操作温度変動の影響を受けず、しかも横軸が表すデジタル通信分析器が測定して得られたER値と、ほとんど相同である。
【００３０】
上記したように、本発明一実施形態による光信号消光比(ER)モニター装置と方法は、OSAにおいて光信号ER値を測定でき、光信号のER値を正確にモニター可能で、しかも同時に、波長分割多重(wavelength division multiplexing、WDM)マルチチャンネルの波長モニター機能と、光信号ER値のリモートエンドモニター特性をも備え、レーザー操作温度変動の影響を受けることはない。
【符号の説明】
【００３１】
１０１  受信した光信号
１１０  光電転換
１１０a  電気信号パルス
１２０  逐次サンプリングとアイダイアグラム再建
１２０a  アイダイアグラム
１３０  光信号レベル「１」とレベル「０」のオプティカルパワー値を分析
P1  光信号レベル「１」のオプティカルパワー値
P0  光信号レベル「０」のオプティカルパワー値
２１０  パワー測定器
２２０  ボルト計
２３０  光電転換
Pmod  変調信号のパワー値
Pav  オプティカルパワー平均値
３１０  パワー波長転換モジュール
μ1  光信号レベル「１」の平均光波長
μ0  光信号レベル「０」の平均光波長
σ1  光信号レベル「１」光波長の標準差
σ0  光信号レベル「０」光波長の標準差
４１０  出力オプティカルパワー波形
４２０  チャープ波形
５００  光信号消光比(ER)モニター装置
５０１  光カプラー
５１０  光スペクトラム解析ユニット
５２０  ERモニター制御ユニット
５３０  ERモニター出力ユニット
５２０a  最適解析バンド幅値
５３０a  光信号の消光比
△λp-p(real)  光信号レベル「１」とレベル「０」の２つのピーク値の光波長差値
６０１  分布帰還型(Distributed Feedback、DFB)レーザー
６０３  擬似ランダムビットシーケンス信号発生器
６０５  ２５kmシングルモード光ファイバー
７１０  直接変調DFBレーザーの光スペクトラム
７２０  シングルモード光ファイバー伝送後の光スペクトラム
１１０５  光スペクトラム解析ユニットを使用し、光信号の２つのピーク値、レベル「１」とレベル「０」の光波長の差を測定する。
１１１５  この光波長の差の関係式に基づき、最適な解析バンド幅値を算出する。
１１２５  この最適な解析バンド幅設定値を備える光スペクトラム解析ユニットを使用し、光信号の２つのピーク値、レベル「１」とレベル「０」のオプティカルパワー値P1とP0を正確に測定し、この２つのオプティカルパワー値P1とP0により、光信号の消光比値を算出する。
【図１】
2010145387.tif 000007
【図２】
2010145387.tif 000008
【図３】
2010145387.tif 000009
【図４】
2010145387.tif 000010
【図５】
2010145387.tif 000011
【図６】
2010145387.tif 000012
【図７】
2010145387.tif 000013
【図８】
2010145387.tif 000014
【図９】
2010145387.tif 000015
【図１０】
2010145387.tif 000016
【図１１】
2010145387.tif 000017
【図１２】
2010145387.tif 000018