(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定系の偏波依存性損失（以下、ＰＤＬという）の波長依存性を測定するＰＤＬ測定器において、
複数の波長の測定光を１波長ずつ出力する波長可変光源と、
前記波長可変光源から出力される前記測定光の偏波状態を変化させて前記被測定系に入力する偏波コントローラと、
前記被測定系から出力される前記測定光を入力して各波長に分波し、各波長の測定光をモニタするモニタ手段と、
前記被測定系から出力される前記測定光を入力し、前記モニタ手段のモニタ結果により前記測定光の波長が切り替わるタイミングを検出し、各波長における前記被測定系のＰＤＬを測定するＰＤＬメータと
を備えたことを特徴とするＰＤＬ測定器。
【請求項２】
請求項１に記載のＰＤＬ測定器において、
前記モニタ手段は、
前記被測定系から出力される前記測定光を入力し、ｎ波長（ｎは２以上の整数）に分波する波長分波器と、
前記波長分波器で分波された各波長の測定光のパワーをモニタし、前記ＰＤＬメータに通知するｎ個のパワーメータと、
前記波長分波器で分波された各波長の測定光を合波し、前記被測定系から出力される前記測定光として前記ＰＤＬメータに入力する波長合波器と
を備え、
前記ＰＤＬメータは、前記ｎ個のパワーメータで検出された各波長のパワーが閾値を超えたタイミングで前記測定光の波長を認識し、当該波長における前記被測定系のＰＤＬを測定する構成である
ことを特徴とするＰＤＬ測定器。
【請求項３】
請求項１に記載のＰＤＬ測定器において、
前記モニタ手段は、
前記被測定系から出力される前記測定光を２分岐し、その一方を前記ＰＤＬメータに入力する光分岐器と、
前記光分岐器で分岐された他方の前記測定光を入力し、ｎ波長（ｎは２以上の整数）に分波する波長分波器と、
前記波長分波器で分波された各波長の測定光のパワーをモニタし、前記ＰＤＬメータに通知するｎ個のパワーメータと
を備え、
前記ＰＤＬメータは、前記ｎ個のパワーメータで検出された各波長のパワーが閾値を超えたタイミングで前記測定光の波長を認識し、当該波長における前記被測定系のＰＤＬを測定する構成である
ことを特徴とするＰＤＬ測定器。
【請求項４】
被測定系の偏波依存性損失（以下、ＰＤＬという）の波長依存性を測定するＰＤＬ測定器において、
複数の波長の測定光を波長の順番に出力する波長可変光源と、
前記波長可変光源から出力される前記測定光の偏波状態を変化させて前記被測定系に入力する偏波コントローラと、
前記被測定系から出力される前記測定光を入力して所定の波長周期でｍ波長（ｍは２以上の整数）に分波し、各波長の測定光をモニタするモニタ手段と、
前記被測定系から出力される前記測定光を入力し、前記モニタ手段のモニタ結果により前記測定光の波長が所定の波長周期で順次切り替わるタイミングを検出し、各波長における前記被測定系のＰＤＬを測定するＰＤＬメータと
を備えたことを特徴とするＰＤＬ測定器。
【請求項５】
請求項４に記載のＰＤＬ測定器において、
前記モニタ手段は、
前記被測定系から出力される前記測定光を入力し、所定の波長周期でｍ波長に分波する周期性波長分波器と、
前記周期性波長分波器で分波された各波長の測定光のパワーをモニタし、前記ＰＤＬメータに通知するｍ個のパワーメータと、
前記周期性波長分波器で分波された各波長の測定光を合波し、前記被測定系から出力される前記測定光として前記ＰＤＬメータに入力する光カプラと
を備え、
前記ＰＤＬメータは、前記ｍ個のパワーメータで所定の波長周期で順次検出された各波長のパワーが閾値を超えたタイミングで前記測定光の波長を認識し、当該波長における前記被測定系のＰＤＬを測定する構成である
ことを特徴とするＰＤＬ測定器。
【請求項６】
請求項４に記載のＰＤＬ測定器において、
前記モニタ手段は、
前記被測定系から出力される前記測定光を２分岐し、その一方を前記ＰＤＬメータに入力する光分岐器と、
前記光分岐器で分岐された他方の前記測定光を入力し、所定の波長周期でｍ波長に分波する周期性波長分波器と、
前記周期性波長分波器で分波された各波長の測定光のパワーをモニタし、前記ＰＤＬメータに通知するｍ個のパワーメータと
を備え、
前記ＰＤＬメータは、前記ｍ個のパワーメータで所定の波長周期で順次検出された各波長のパワーが閾値を超えたタイミングで前記測定光の波長を認識し、当該波長における前記被測定系のＰＤＬを測定する構成である
ことを特徴とするＰＤＬ測定器。
【請求項７】
被測定系の偏波依存性損失（以下、ＰＤＬという）の波長依存性を測定するＰＤＬ測定方法において、
波長可変光源から複数の波長の測定光を１波長ずつ出力し、
前記波長可変光源から出力される前記測定光の偏波状態を偏波コントローラで変化させて前記被測定系に入力し、
前記被測定系から出力される前記測定光をモニタ手段に入力し、各波長に分波して各波長の測定光をモニタし、
前記被測定系から出力される前記測定光をＰＤＬメータに入力し、前記モニタ手段のモニタ結果により前記測定光の波長が切り替わるタイミングを検出し、各波長における前記被測定系のＰＤＬを測定する
ことを特徴とするＰＤＬ測定方法。
【請求項８】
被測定系の偏波依存性損失（以下、ＰＤＬという）の波長依存性を測定するＰＤＬ測定方法において、
波長可変光源から複数の波長の測定光を波長の順番に出力し、
前記波長可変光源から出力される前記測定光の偏波状態を偏波コントローラで変化させて前記被測定系に入力し、
前記被測定系から出力される前記測定光をモニタ手段に入力し、所定の波長周期でｍ波長（ｍは２以上の整数）に分波して各波長の測定光をモニタし、
前記被測定系から出力される前記測定光をＰＤＬメータに入力し、前記モニタ手段のモニタ結果により前記測定光の波長が所定の波長周期で順次切り替わるタイミングを検出し、各波長における前記被測定系のＰＤＬを測定する
ことを特徴とするＰＤＬ測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定系の偏波依存性損失（ＰＤＬ：Polarization Dependent Loss ）の波長依存性を測定するＰＤＬ測定器およびＰＤＬ測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
被測定系のＰＤＬは、被測定系を伝送した後の光から偏波スクランブル法（偏波スキャニング法）やミューラ法を用いて測定する方法が知られている（非特許文献１）。
【０００３】
偏波スクランブル法（偏波スキャニング法）は、入力光の偏波状態（ＳＯＰ：State of Polarization ）を偏波コントローラによりランダムにスクランブルして被測定系に入力し、全てのＳＯＰを作り出している間の出力光強度の最大値と最小値の差分によりＰＤＬを直接測定する方法である。ミューラ法は、偏波コントローラによって定義された４種類の入力偏波（水平、垂直、＋45度、右回り円）におけるパワー測定値を用いて、ミューラ・ストークス法により数学的にＰＤＬを測定する方法である。
【０００４】
また、被測定系のＰＤＬの波長依存性の測定は、上記のＰＤＬ測定法を組み込んだＰＤＬメータと波長可変光源の波長切り替えタイミングを同期させる構成により可能である。ＰＤＬ波長依存性を測定する従来のＰＤＬ測定器の構成例を図５，図６に示す。
【０００５】
図５に示すＰＤＬ測定器の構成例１は、波長可変光源１１、偏波コントローラ１２、被測定系１３、ＰＤＬメータ１４の順に接続し、波長可変光源１１とＰＤＬ測定器１４を通信ケーブルで接続し、波長可変光源１１の波長切り替えタイミングをＰＤＬ測定器１４に通知してＰＤＬの波長依存性を測定する構成である（非特許文献２）。
【０００６】
図６に示すＰＤＬ測定器の構成例２は、波長可変光源１１、偏波コントローラ１２、被測定系１３、ＰＤＬメータ１４の順に接続し、波長可変光源１１から出力する測定光に同期信号を重畳し、ＰＤＬメータ１４で同期信号から得られる波長可変光源１１の波長切り替えタイミングに同期してＰＤＬの波長依存性を測定する構成である（非特許文献３）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Agilent Application Note, “Polarization Dependent Loss Measurement of Passive  Optical Components”，http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5988-1232EN.pdf
【非特許文献２】Thorlabs, “PMD / PDL 測定システム”, http://www.thorlabs.de/catalogPages/JP-Thorlabs%20Catalog/Thorlabs JP%20987.pdf
【非特許文献３】Agilent White Paper,“最新光ネットワークにおけるファイバの性能評価パート2 偏波モード分散”, http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5989-1475JA.pdf
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図５に示すＰＤＬ測定器でＰＤＬの波長依存性を測定するには、送信側と受信側で同期をとる必要があるが、光伝送路と通信ケーブルを介する経路の違いにより、長距離伝送路においてＰＤＬの波長依存性を対向で測定することが困難であった。
【０００９】
図６に示すＰＤＬ測定器でＰＤＬの波長依存性を測定するには、長距離伝送路におけるＰＤＬ測定の際に、同期信号が雑音の影響を受けて減衰し、確実に同期をとることができない問題があった。
【００１０】
本発明は、送信側の波長可変光源の波長切り替えタイミングを受信側のＰＤＬメータで確実に検出して被測定系のＰＤＬの波長依存性を測定することができるＰＤＬ測定器およびＰＤＬ測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の発明は、被測定系のＰＤＬの波長依存性を測定するＰＤＬ測定器において、複数の波長の測定光を１波長ずつ出力する波長可変光源と、波長可変光源から出力される測定光の偏波状態を変化させて被測定系に入力する偏波コントローラと、被測定系から出力される測定光を入力して各波長に分波し、各波長の測定光をモニタするモニタ手段と、被測定系から出力される測定光を入力し、モニタ手段のモニタ結果により測定光の波長が切り替わるタイミングを検出し、各波長における被測定系のＰＤＬを測定するＰＤＬメータとを備える。
【００１２】
第１の発明のＰＤＬ測定器におけるモニタ手段は、被測定系から出力される測定光を入力し、ｎ波長（ｎは２以上の整数）に分波する波長分波器と、波長分波器で分波された各波長の測定光のパワーをモニタし、ＰＤＬメータに通知するｎ個のパワーメータと、波長分波器で分波された各波長の測定光を合波し、被測定系から出力される測定光としてＰＤＬメータに入力する波長合波器とを備え、ＰＤＬメータは、ｎ個のパワーメータで検出された各波長のパワーが閾値を超えたタイミングで測定光の波長を認識し、当該波長における被測定系のＰＤＬを測定する構成である。
【００１３】
第１の発明のＰＤＬ測定器におけるモニタ手段は、被測定系から出力される測定光を２分岐し、その一方をＰＤＬメータに入力する光分岐器と、光分岐器で分岐された他方の測定光を入力し、ｎ波長（ｎは２以上の整数）に分波する波長分波器と、波長分波器で分波された各波長の測定光のパワーをモニタし、ＰＤＬメータに通知するｎ個のパワーメータとを備え、ＰＤＬメータは、ｎ個のパワーメータで検出された各波長のパワーが閾値を超えたタイミングで測定光の波長を認識し、当該波長における被測定系のＰＤＬを測定する構成である。
【００１４】
第２の発明は、被測定系のＰＤＬの波長依存性を測定するＰＤＬ測定器において、複数の波長の測定光を波長の順番に出力する波長可変光源と、波長可変光源から出力される測定光の偏波状態を変化させて被測定系に入力する偏波コントローラと、被測定系から出力される測定光を入力して所定の波長周期でｍ波長（ｍは２以上の整数）に分波し、各波長の測定光をモニタするモニタ手段と、被測定系から出力される測定光を入力し、モニタ手段のモニタ結果により測定光の波長が所定の波長周期で順次切り替わるタイミングを検出し、各波長における被測定系のＰＤＬを測定するＰＤＬメータと備える。
【００１５】
第２の発明のＰＤＬ測定器におけるモニタ手段は、被測定系から出力される測定光を入力し、所定の波長周期でｍ波長に分波する周期性波長分波器と、周期性波長分波器で分波された各波長の測定光のパワーをモニタし、ＰＤＬメータに通知するｍ個のパワーメータと、周期性波長分波器で分波された各波長の測定光を合波し、被測定系から出力される測定光としてＰＤＬメータに入力する光カプラとを備え、ＰＤＬメータは、ｍ個のパワーメータで所定の波長周期で順次検出された各波長のパワーが閾値を超えたタイミングで測定光の波長を認識し、当該波長における被測定系のＰＤＬを測定する構成である。
【００１６】
第２の発明のＰＤＬ測定器におけるモニタ手段は、被測定系から出力される測定光を２分岐し、その一方をＰＤＬメータに入力する光分岐器と、光分岐器で分岐された他方の測定光を入力し、所定の波長周期でｍ波長に分波する周期性波長分波器と、周期性波長分波器で分波された各波長の測定光のパワーをモニタし、ＰＤＬメータに通知するｍ個のパワーメータとを備え、ＰＤＬメータは、ｍ個のパワーメータで所定の波長周期で順次検出された各波長のパワーが閾値を超えたタイミングで測定光の波長を認識し、当該波長における被測定系のＰＤＬを測定する構成である。
【００１７】
第３の発明は、被測定系のＰＤＬの波長依存性を測定するＰＤＬ測定方法において、波長可変光源から複数の波長の測定光を１波長ずつ出力し、波長可変光源から出力される測定光の偏波状態を偏波コントローラで変化させて被測定系に入力し、被測定系から出力される測定光をモニタ手段に入力し、各波長に分波して各波長の測定光をモニタし、被測定系から出力される測定光をＰＤＬメータに入力し、モニタ手段のモニタ結果により測定光の波長が切り替わるタイミングを検出し、各波長における被測定系のＰＤＬを測定する。
【００１８】
第４の発明は、被測定系のＰＤＬの波長依存性を測定するＰＤＬ測定方法において、波長可変光源から複数の波長の測定光を波長の順番に出力し、波長可変光源から出力される測定光の偏波状態を偏波コントローラで変化させて被測定系に入力し、被測定系から出力される測定光をモニタ手段に入力し、所定の波長周期でｍ波長（ｍは２以上の整数）に分波して各波長の測定光をモニタし、被測定系から出力される測定光をＰＤＬメータに入力し、モニタ手段のモニタ結果により測定光の波長が所定の波長周期で順次切り替わるタイミングを検出し、各波長における被測定系のＰＤＬを測定する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、被測定系とＰＤＬメータとの間で、被測定系から出力される測定光の波長が切り替わるタイミングを検出することにより、各波長におけるＰＤＬを測定することができる。すなわち、被測定系の後段の受信系内で検出する測定光の波長切り替えタイミングに同期したＰＤＬ測定により、被測定系が長距離伝送路であっても確実にＰＤＬの波長依存性を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のＰＤＬ測定器の実施例１を示す図である。
【図２】本発明のＰＤＬ測定器の実施例２を示す図である。
【図３】本発明のＰＤＬ測定器の実施例３を示す図である。
【図４】本発明のＰＤＬ測定器の実施例４を示す図である。
【図５】従来のＰＤＬ測定器の構成例１を示す図である。
【図６】従来のＰＤＬ測定器の構成例２を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２１】
図１は、本発明のＰＤＬ測定器の実施例１の構成例を示す。
図１において、被測定系１３の前段の送信系は、波長λ1 〜λn の測定光を１波長ずつ所定の時間間隔で出力する波長可変光源１１および偏波コントローラ１２で構成される。被測定系１３の後段の受信系は、波長λ1 〜λn に分波する出力ポートを持つ波長分波器２１と、波長分波器２１のｎ個の出力ポートそれぞれに接続されて各波長の測定光のパワーをモニタするｎ個のパワーメータ（ＰＭ）２２−１〜２２−ｎと、各パワーメータの通過光をｎ個の入力ポートに入力して合波する波長合波器２３と、波長合波器２３の出力ポートに接続されるＰＤＬメータ１４で構成される。ｎ個のパワーメータ２２−１〜２２−ｎとＰＤＬメータ１４は受信系内の通信ケーブルで接続され、各波長の測定光のパワー検出値がＰＤＬメータ１４に通知される構成である。
【００２２】
波長可変光源１１は、出力する測定光の波長を、ＰＤＬメータ１４が１波長の測定を終える時間ｔよりも長い時間間隔Ｔで自動で切り替えるように設定する。各波長のＰＤＬは、ＰＤＬメータ１４において偏波スクランブル法またはミューラ法を用いて測定される。
【００２３】
ここで、ＰＤＬメータ１４は、ｎ個のパワーメータ２２−１〜２２−ｎのパワー検出値に対する閾値Ｐthを設定し、各波長対応の各パワー検出値が閾値Ｐthを超えるタイミング、すなわち各波長の測定光が入力するタイミングを検出する。
【００２４】
波長可変光源１１の波長λ1 に対する被測定系１３のＰＤＬを測定する場合は、波長λ1 に対応するパワーメータ２２−１のパワー検出値が閾値Ｐthを超えた時に、ＰＤＬメータ１４で被測定系１３のＰＤＬ測定を開始する。そしてＴ時間経過後、波長可変光源１１の波長がλ2 に切り替わると、前測定での波長λ1 に対応するパワーメータ２２−１の検出値が閾値Ｐth以下となり、波長λ2 に対応するパワーメータ２２−２の検出値が閾値Ｐth以上となる。このパワー検出値の変化をＰＤＬメータ１４で検出した直後に、次の波長λ2 に対する被測定系１３のＰＤＬ測定を開始する。以下同様に、パワーメータ２２−３〜２２−ｎのパワー検出値をモニタして波長λ3 からλn に対する被測定系１３のＰＤＬを測定することにより、被測定系１３のＰＤＬの波長依存性を測定することができる。
【実施例２】
【００２５】
図２は、本発明のＰＤＬ測定器の実施例２の構成例を示す。
実施例２の特徴は、実施例１の測定光をモニタするための波長分波器２１、パワーメータ２２−１〜２２−ｎ、波長合波器２３に代えて、周期的な分波特性を有する周期性波長分波器２４と、１周期の分波波長数ｍに対応するパワーメータ２２−１〜２２−ｍ、各パワーメータの通過光を合波する光カプラ２５を用いた構成である。ここに示す周期性波長分波器２４は、波長λ1 ，λ2 ，…，λ2n-1，λ2nを交互に２つの出力ポートに分波する構成（ｍ＝２）であり、パワーメータ２２−１には奇数番目の波長λ1 ，λ3 ，…，λ2n-1の測定光が入力し、パワーメータ２２−２には偶数番目の波長λ2 ，λ4 ，…，λ2nの測定光が入力する。
【００２６】
波長可変光源３１は、波長λ1 ，λ2 ，…，λ2n-1，λ2nの測定光を順番に所定の時間間隔で出力する。ＰＤＬメータ１４で波長λ1 に対する被測定系１３のＰＤＬを測定する場合は、パワーメータ２２−１のパワー検出値が閾値Ｐthを超えた時に、ＰＤＬメータ１４で被測定系１３のＰＤＬ測定を開始する。そしてＴ時間経過後、波長可変光源１１の波長がλ2 に切り替わると、前測定での波長λ1 に対応するパワーメータ２２−１のパワー検出値が閾値Ｐth以下となり、波長λ2 に対応するパワーメータ２２−２のパワー検出値が閾値Ｐth以上となる。このパワー検出値の変化をＰＤＬメータ１４で検出した直後に、次の波長λ2 に対する被測定系１３のＰＤＬ測定を開始する。以下同様に、パワーメータ２２−１〜２２−２の検出値を交互にモニタし、波長λ3 からλ2nに対する被測定系１３のＰＤＬを測定することにより、被測定系１３のＰＤＬの波長依存性を測定することができる。
【００２７】
このような周期性波長分波器２１としては、ＷＳＳ（波長選択スイッチ）、光インタリーバ、ＡＷＧ（アレイ導波路回折格子）などを用いることができる。
【実施例３】
【００２８】
図３は、本発明のＰＤＬ測定器の実施例３の構成例を示す。
図３において、被測定系１３の前段の送信系は実施例１と同様である。被測定系１３の後段の受信系は、被測定系１３から出力される測定光を分岐してその一方をＰＤＬメータ１４に入力する光カプラ２６と、分岐した他方の測定光を波長λ1 〜λn に分波する出力ポートを持つ波長分波器２１と、波長分波器２１のｎ個の出力ポートそれぞれに接続されて各波長の測定光のパワーをモニタするｎ個のパワーメータ（ＰＭ）２２−１〜２２−ｎで構成される。ｎ個のパワーメータ２２−１〜２２−ｎとＰＤＬメータ１４は受信系内の通信ケーブルで接続され、各波長の測定光のパワー検出値がＰＤＬメータ１４に通知される構成である。
【００２９】
実施例１の構成に対して、各波長の測定光をモニタする手段が光カプラ２６を介して接続されるところが異なるが、被測定系１３のＰＤＬの波長依存性を測定する原理は実施例１の構成と同様である。
【実施例４】
【００３０】
図４は、本発明のＰＤＬ測定器の実施例４の構成例を示す。
実施例４の特徴は、実施例３の測定光をモニタするための周期性波長分波器２４とパワーメータ２２−１〜２２−ｎに代えて、実施例２と同様に周期的な分波特性を有する周期性波長分波器２４と、１周期の分波波長数ｍに対応するパワーメータ２２−１〜２２−ｍを用いた構成である。ここに示す周期性波長分波器２４は、波長λ1 ，λ2 ，…，λ2n-1，λ2nを交互に２つの出力ポートに分波する構成（ｍ＝２）であり、パワーメータ２２−１には奇数番目の波長λ1 ，λ3 ，…，λ2n-1の測定光が入力し、パワーメータ２２−２には偶数番目の波長λ2 ，λ4 ，…，λ2nの測定光が入力する。
【００３１】
実施例２の構成に対して、各波長の測定光をモニタする手段が光カプラ２６を介して接続されるところが異なるが、被測定系１３のＰＤＬの波長依存性を測定する原理は実施例２の構成と同様である。
【符号の説明】
【００３２】
１１  波長可変光源
１２  偏波コントローラ
１３  被測定系
１４  ＰＤＬメータ
２１  波長分波器
２２  パワーメータ
２３  波長合波器
２４  周期性波長分波器
２５  光カプラ
２６  光カプラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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