(57)【要約】【課題】シンプルな構成で分散を感度良く正確に測定できるようにする。【解決手段】マッハツェンダ（ＭＺ）型光変調器１２を、その電圧対通過率特性の特定位置を中心に、或る変調周波数ｆ０の変調信号を用いて駆動することにより、波長チャープが交互に反転する変調光パルス列を分散測定対象２に出力し、この分散測定対象２を通過した変調光パルス列から変調周波数ｆ０の強度成分をモニタし、そのモニタ結果から分散測定対象２の波長分散を測定する。【選択図】        図１
2006138659.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マッハツェンダ（ＭＺ）型光変調器を、その電圧対通過率特性の特定位置を中心に、或る変調周波数の変調信号を用いて駆動することにより、波長チャープが交互に反転する変調光パルス列を分散測定対象に出力し、
該分散測定対象を通過した該変調光パルス列から該変調周波数の強度成分をモニタし、
そのモニタ結果から該分散測定対象の波長分散を測定することを特徴とする、分散測定方法。
【請求項２】
該変調周波数を変化させるとともに該強度成分をモニタし、そのモニタ結果が最小になる周波数と予め用意した周波数対分散の特性データとに基づいて、該分散測定対象の波長分散を求めることを特徴とする、請求項１記載の分散測定方法。
【請求項３】
該変調信号の振幅を変化させるとともに該強度成分をモニタし、そのモニタ結果が最小になる振幅条件を求め、その振幅条件を基に該分散測定対象の波長分散を求めることを特徴とする、請求項１記載の分散測定方法。
【請求項４】
該ＭＺ型光変調器を構成する２系統の導波路部分の該変調信号による位相変調効率の配分比率を変化させて該波長チャープの発生量を変化させるとともに該強度成分をモニタし、そのモニタ結果が最小になる位相変調効率条件を求め、その位相変調効率条件を基に該分散測定対象の波長分散を求めることを特徴とする、請求項１記載の分散測定方法。
【請求項５】
該変調周波数についての周波数情報を該変調光パルス列に重畳して該周波数情報を上記モニタ側へ通知することを特徴とする、請求項２記載の分散測定方法。
【請求項６】
該振幅についての振幅設定情報を該変調光パルス列に重畳して該振幅設定情報を上記モニタ側へ通知することを特徴とする、請求項３記載の分散測定方法。
【請求項７】
該特定位置が、該電圧対通過率特性のボトムもしくはピークあるいはこれらの近傍であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の分散測定方法。
【請求項８】
マッハツェンダ（ＭＺ）型光変調器と、
該ＭＺ型光変調器の電圧対通過率特性の特定位置を中心に、或る変調周波数の変調信号を用いて駆動することにより、波長チャープが交互に反転する変調光パルス列を出力させる駆動制御回路と、
該ＭＺ型光変調器からの該変調光パルス列が通過する分散測定対象と、
該分散測定対象を通過した該変調光パルス列から該変調周波数の強度成分をモニタして、そのモニタ結果から該分散測定対象の波長分散を測定する分散測定手段とをそなえたことを特徴とする、分散測定装置。
【請求項９】
該ＭＺ型光変調器に対する該変調周波数を変化させる周波数可変設定回路をそなえるとともに、
該分散測定手段が、
該強度成分をモニタするモニタ回路と、
該モニタ回路によるモニタ結果が最小になる周波数と予め用意した周波数対分散の特性データとに基づいて該分散測定対象の波長分散を求める分散演算回路とをそなえて構成されたことを特徴とする、請求項８記載の分散測定装置。
【請求項１０】
該ＭＺ型光変調器に対する該変調信号の振幅を変化させる振幅制御回路をそなえるとともに、
該分散測定手段が、
該強度成分をモニタするモニタ回路と、
該モニタ回路によるモニタ結果が最小になる振幅条件を求め、その振幅条件を基に該分散測定対象の波長分散を求める分散演算回路とをそなえて構成されたことを特徴とする、請求項８記載の分散測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信において生じる波長分散を測定する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
長距離の波長多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplex）光伝送を行なうためには、波長分散の管理が非常に重要である。ここで、下記特許文献２の段落０００２にも記載されているように、波長分散（群速度分散ともいう）とは、光の進む速度が波長（周波数）によって異なる現象をいい、波長分散を有する光伝送路（光ファイバ）等の光部品を光パルスが伝搬すると、その光パルスを構成する光周波数成分ごとに速度が異なるため、光デバイスを伝搬するにつれて波形が歪むことになる。
【０００３】
このような波形歪みは伝送速度を制限するため、光通信システムを設計・構築する上で波長分散（以下、単に「分散」という）を正確に測定できるようにすることは重要である。特に、光伝送路や装置内光デバイスの分散を簡便に測定できるようにすることは非常に重要である。そこで、従来、分散を測定する方法として、下記非特許文献１で提案されているような、位相シフト法及びベースバンドＡＭ（Amplitude Modulation）レスポンス法や、下記特許文献１で提案されているような、異なるパルスの到達時間差を測定する方法などが提案されている。
【特許文献１】特開平１１−７２７６１号公報
【特許文献２】特開２００３−１４９０８３号公報
【非特許文献１】Dennis Derickson編、“Fiber Optic Test and Measurement”、Hewlett-Packard Company、１９９８年、第１２章、p.482-487
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の位相シフト法では、リファレンス信号を必要とするため装置規模が増大し、上記のＡＭレスポンス法では、ＡＭ変調成分しかモニタしないため感度が鈍いなどの課題がある。
また、異なる波長のパルスの到達時間差を測定する方法では、波長間隔を十分に長くする必要があるため、例えば、ＷＤＭ光伝送システムなどで、狭帯域フィルタを通過させる場合には、該当波長の分散を正しく測定できないという課題がある。そのため、ＷＤＭ光伝送システムのように、送信から受信の間に、光合分波器、光増幅器、ＯＡＤＭ（Optical Add/Drop Multiplexer）等の光部品を通過するシステムにおいては、該当波長の分散を測定することができない。
【０００５】
本発明は、以上のような課題に鑑み創案されたもので、シンプルな構成で分散を簡便に且つ感度良く、また正確に測定できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明の分散測定方法（請求項１）は、マッハツェンダ（ＭＺ）型光変調器を、その電圧対通過率特性の特定位置を中心に、或る変調周波数の変調信号を用いて駆動することにより、波長チャープが交互に反転する変調光パルス列を分散測定対象に出力し、該分散測定対象を通過した該変調光パルス列から該変調周波数の強度成分をモニタし、そのモニタ結果から該分散測定対象の波長分散を測定することを特徴としている。
【０００７】
ここで、該変調周波数を変化させるとともに該強度成分をモニタし、そのモニタ結果が最小になる周波数と予め用意した周波数対分散の特性データとに基づいて、該分散測定対象の波長分散を求めてもよいし（請求項２）、該変調信号の振幅を変化させるとともに該強度成分をモニタし、そのモニタ結果が最小になる振幅条件を求め、その振幅条件を基に該分散測定対象の波長分散を求めてもよい（請求項３）。
【０００８】
また、該ＭＺ型光変調器を構成する２系統の導波路部分の該変調信号による位相変調効率の配分比率を変化させて該波長チャープの発生量を変化させるとともに該強度成分をモニタし、そのモニタ結果が最小になる位相変調効率条件を求め、その位相変調効率条件を基に該分散測定対象の波長分散を求めるようにしてもよい（請求項４）。
なお、該変調周波数についての周波数情報あるいは該振幅についての振幅設定情報を該変調光パルス列に重畳して上記モニタ側へ通知するようにしてもよい（請求項５，６）。
【０００９】
また、該特定位置は、該電圧対通過率特性のボトムもしくはピークあるいはこれらの近傍であるのが好ましい（請求項７）。
さらに、本発明の分散測定装置（請求項８）は、マッハツェンダ（ＭＺ）型光変調器と、該ＭＺ型光変調器の電圧対通過率特性の特定位置を中心に、或る変調周波数の変調信号を用いて駆動することにより、波長チャープが交互に反転する変調光パルス列を出力させる駆動制御回路と、該ＭＺ型光変調器からの該変調光パルス列が通過する分散測定対象と、該分散測定対象を通過した該変調光パルス列から該変調周波数の強度成分をモニタして、そのモニタ結果から該分散測定対象の波長分散を測定する分散測定手段とをそなえたことを特徴としている。
【００１０】
ここで、該ＭＺ型光変調器に対する該変調周波数を変化させる周波数可変設定回路をそなえるとともに、該分散測定手段が、該強度成分をモニタするモニタ回路と、該モニタ回路によるモニタ結果が最小になる周波数と予め用意した周波数対分散の特性データとに基づいて該分散測定対象の波長分散を求める分散演算回路とをそなえて構成されていてもよい（請求項９）。
【００１１】
また、該ＭＺ型光変調器に対する該変調信号の振幅を変化させる振幅制御回路をそなえるとともに、該分散測定手段が、該強度成分をモニタするモニタ回路と、該モニタ回路によるモニタ結果が最小になる振幅条件を求め、その振幅条件を基に該分散測定対象の波長分散を求める分散演算回路とをそなえて構成されていてもよい（請求項１０）。
【発明の効果】
【００１２】
上記の本発明によれば、狭帯域の光源にＭＺ型光変調器により変調を加える、より詳細には、ＭＺ型光変調器の変調周波数、変調振幅あるいは位相変調効率を変化させて光変調動作を制御するというシンプルな構成で、測定対象物の分散を簡便に且つ感度良く、また正確に測定することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
〔Ａ〕一実施形態の説明
図１は本発明の一実施形態としての分散測定装置の基本構成を示すブロック図で、この図１に示す分散測定装置は、モニタ信号発生部（送信部）１と、このモニタ信号発生部１の出力光が入力される、光ファイバ等の分散測定対象である測定対象物２と、この測定対象物２を通過した光が入力される受信部３とをそなえて構成され、モニタ信号発生部１は、さらに、光源１１，マッハツェンダ（ＭＺ）型光変調器１２及び交番パターン／動作点制御回路１３をそなえて構成される。
【００１４】
ここで、モニタ信号発生部１において、光源１１は、レーザダイオード等により構成され、ある波長の連続光を出力するものであり、ＭＺ型光変調器１２は、入力光を２分岐する入力側Ｙ分岐と、２分岐後の光を合流する出力側Ｙ分岐とを有し、各Ｙ分岐間の２系統の光導波路部分（以下、アーム部分ということもある）に対して送信データ（ディジタル信号）に応じた駆動電圧波形（変調振幅がいわゆる半波長電圧Ｖπの電圧波形）を印加することにより、出力側Ｙ分岐で合流する各光波の位相を制御して送信データに応じた光パルス列（変調光）を出力するものである。なお、このＭＺ型光変調器１２としては、ＬＮ（リチウムナイオベート）基板を用いたＬＮ変調器が代表的である。
【００１５】
交番パターン／動作点制御回路１３は、ＭＺ型光変調器１２に分散測定のためのモニタ信号光（例えば、周波数ｆ０の交番波形）を供給するもので、ここでは、図２に示すように、ＭＺ型光変調器１２の駆動動作点を分散測定用（モニタ用）の交番波形（パターン）１００（変調周波数ｆ０）の中心で変調曲線とも呼ばれる電圧対通過率特性（以下、単に「通過特性」という）２００の特定位置、即ち、ボトム（あるいは、ピークでもよい）にくるように調整（バイアス電圧制御）するようになっている。このようにすると、図３（Ａ）に示すごとく変調周波数ｆ０成分のスペクトル成分をもたない強度変調波形が出力光パルスとして得られる。
【００１６】
このときの時間に対する位相及び波長チャープの変化をそれぞれ図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）に示す。ここで、「波長チャープ」とは、光パルスの立上り及び立下り部分で生じる波長変動（揺らぎ）のことであり、以下、単に「チャープ」と称したり「チャーピング」と称したりすることがある。これらの図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）から分かるように、同時に位相状態が交互に反転する光パルス列（変調光）の生成が可能となる。なお、このような光パルス列の生成方法については、例えば前記特許文献１にも開示されているように既知である。
【００１７】
さて、上記変調光（光パルス列）は、通過する媒体（測定対象物２）の分散が零である場合には、測定対象物２を通過しても交番パターン１００の変調周波数ｆ０のスペクトル成分（以下、周波数ｆ０成分ともいう）が現れないため受信側で検出できないが、分散が存在する場合には、当該分散に対する波形歪みが大きく現れるため、周波数ｆ０成分が検出されることになる。例えば図３（Ａ）〜図３（Ｃ）に示す特性の光パルス列が、分散をもつ測定対象物２を通過すると、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）に示すように、正のチャーピングが進み、負のチャーピングが遅れることにより、パルス幅が時間的に圧縮される部分と拡大される部分とが生じて、光パルス列の光強度に周波数ｆ０成分に応じた変動が生じる（つまり、交番パターン１００の変調周波数ｆ０が強度成分に変換される）のである。
【００１８】
したがって、変調光が通過する測定対象物２が零分散になる条件を検出する方法として用いることができる。例えば、既知の分散量Ｘ（ps/nm）の媒体と可変分散補償器など（未知）の分散を通過した後に零分散になる条件を求めることが可能となり、結果的に、「未知」の分散量は“−Ｘ”であることを知ることが可能になる。あるいは、単に、零分散になる条件を検出する方法として有効になる。また、発生チャープ量と変調の周期と変調光が通過する分散量との間にある一定の関係がある場合にも変調周波数ｆ０のスペクトル成分は最小になる。これは、例えば図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、特定の分散（非常に大きな分散等）を通過すると正負反対のチャープをもつ強度成分の遅延が相重なるようになるためである。
【００１９】
ここで、パルスの移動量ΔＴは、「ΔＴ＝チャープ（nm）×分散（ps/nm）」で表され、「２ΔＴ＝Ｔ（周期）」になったときに基本周波数成分は最小になる。その場合のＴを“Ｔ０”、チャープを“chirp０”とすると、「分散＝Ｔ０／chirp０」で表現される。したがって、分散を求めるためには、ＭＺ型光変調器１２の光変調動作を制御して、周期Ｔ（つまりは、変調周波数）及びチャープ（つまりは、変調振幅）のいずれか一方を固定し、他方を変化させて最小になる条件を求めればよいことが分かる。
【００２０】
本発明は、このような性質を利用して、光が通過する媒体（測定対象物２）の分散量の絶対値を求めることを可能とするものである。
そのため、本実施形態の分散測定装置は、図１に示すように、受信部３として、例えば、受光部３１，狭帯域電気フィルタ３２，パワー検出回路３３及び分散演算回路３４をそなえて構成され、測定対象物２を通過してきた光をフォトダイオード（ＰＤ）等の受光部３１で受光して、その受光量に応じた電気信号を、通過帯域の中心周波数が変調周波数ｆ０に設定された狭帯域電気フィルタ３２に出力し、当該フィルタ３２により変調周波数ｆ０成分のみを通過させ、当該変調周波数ｆ０成分のパワーをパワー検出回路３３で検出（モニタ）するようになっている。つまり、狭帯域電気フィルタ３２及びパワー検出回路３３は、測定対象物２を通過した変調光（光パルス列）から変調周波数ｆ０の強度成分をモニタするモニタ回路として機能する。そして、分散演算回路３４により、パワー検出回路３３で検出された変調周波数ｆ０成分のモニタ値を基に送受間（測定対象物２）の分散を演算により求めることができる。
【００２１】
以下、より具体的な分散測定方法について説明する。
（１）第１の分散測定方法（変調周波数を変化させてスペクトルが最小になる周波数を求めて分散を逆算する方法）
この場合は、例えば図６に示すように、モニタ信号発生部１に、周波数可変設定回路１４を付加するとともに、受信部３に周波数可変設定回路３５を付加し、モニタ信号発生部１において、周波数可変設定回路１４により、図７に示すごとくＭＺ型光変調器１２に与える交番パターン１００の周波数を変化させるとともに、受信部３において、周波数可変設定回路３５により上記周波数変化に同期して狭帯域可変電気フィルタ３２の通過帯域を変化させて交番パターン１００の周波数成分を通過させるよう制御する。
【００２２】
ここで、上記周波数同期をとるためには、例えば、モニタ信号発生部１において、周波数可変設定回路１４による設定周波数信号情報を交番パターン１００に重畳させる等すればよい。つまり、周波数可変設定回路１４によって変化させた変調周波数についての周波数情報を変調光パルス列に重畳して受信部３（モニタ側）へ通知すればよい。この場合、交番パターン／動作点制御回路１３が周波数情報重畳手段として機能する。
【００２３】
図８に、本手法によるシミュレーションで変調周波数ｆ０成分が最小になる条件を求めた例を示す。この図８において、（Ａ）が送信部（モニタ信号発生部１）の出力波形、（Ｂ）が当該出力波形に対して変調周波数ｆ０成分が最大となっているときの波形（４００ps/nmの分散通過後）、（Ｃ）が変調周波数ｆ０成分が最小となっているときの波形（７５０ps/nmの分散通過後）をそれぞれ示している。
【００２４】
同じく、シミュレーションで分散値をパラメータとして変化させた場合の｜α｜＝０と｜α｜＝１の場合について計算した例をそれぞれ図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示す。なお、「α」は、位相および光の強度が変化したとき、それぞれの変化量の比で表される量であり、電圧が変化したとき、位相が変化しなければ（α＝０）、波長変化はなく、波長チャープは生じないことを意味し、屈折率が変化する場合には、光の位相変化により等価的に波長が変化したように見え、波長チャープが生じることを意味する。ここで、ＭＺ型光変調器１２の各アーム部分の位相変調効率をＡ：Ｂとすると、α＝（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）と表される。つまり、｜α｜＝０は各アーム部分に対する位相変調効率が対称（Ａ＝Ｂ）の場合を意味し、α＜０又はα＞０の場合は非対称の場合〔特に、｜α｜＝１は完全に非対称（Ａ＝０又はＢ＝０）の場合〕を意味している。
【００２５】
そして、図９（Ａ）から、位相変調効率が非対称の場合は、零分散の場合以外に分散が約７２０ps/nmのときにも変調周波数ｆ０成分が最小になることが理解される。つまり、α＜０又はα＞０の場合は強度のボトムとなる分散値が“０”と“ｘ”（ｘは正の実数）との２箇所存在する（枠３００，４００参照）。これに対し、位相変調効率が対称な場合は、チャープが発生しないため、図９（Ｂ）に示すように、零分散以外に変調周波数ｆ０成分が最小になるポイントは存在しないことが分かる。したがって、本実施形態において、ＭＺ型光変調器１２は、各アーム部分に対する位相変調効率が非対称となるように設定（駆動）される。
【００２６】
ここで、分散値Ｄの最小値Ｄdutと変調周波数ｆ０成分が最小になるｆ０との関係は、次式（１）により近似的に表される。
Ｄdut≒１／１６／ｆ０2  …（１）
この式（１）からＭＺ型光変調器１２の変調周波数（つまり、ビットレート）と分散値Ｄとを１対１に対応付けることが可能なことが分かる。つまり、ＭＺ型光変調器１２に供給する交番パターン１００の変調周波数ｆ０を変化させ、測定対象物２を通過した変調光のパワー（強度成分）が最小になる周波数から測定対象物２の分散値を算出することができる。また、図１０に示すように、分散値Ｄを固定し、周波数（ビットレート）を変化させると同周波数の成分がある周波数で最小値になる。
【００２７】
以上のことを調べるために、周波数と分散を変化させてシミュレーションした結果を図１１（Ａ）に示す。変調周波数ｆ０成分が最小となる分散値と周波数（ビットレート）との関係をプロットしたのが図１１（Ｂ）である。これより、ビットレートから分散を求めることが原理的に可能であることが分かる。
したがって、図１１（Ｂ）に示す周波数（ビットレート）対分散値の特性データをＲＡＭやＲＯＭ等のメモリに格納して、分散演算回路３４に予めもたせておけば、上述のごとく交番パターン１００の変調周波数ｆ０を変化させるとともに、パワー検出回路３３で受信光の強度成分をモニタし、それが最小になる周波数から送受間の分散値を分散演算回路３４において算出することができる。つまり、変調周波数ｆ０の強度成分のモニタ結果が最小になる周波数と予め用意した周波数対分散の特性データとに基づいて、測定対象物２の分散を求めることができる。
【００２８】
（２）第２の分散測定方法（変調の振幅を変化させてスペクトルが最小になる変調量を求める方法）
本分散測定方法では、例えば図１２に示すように、図１の基本構成に対して、モニタ信号発生部１において駆動振幅制御回路１５を付加して、図１３に示すごとくＭＺ型光変調器１２に与える交番パターン１００の振幅（変調振幅）を変化させるようにする。なお、この図１２において、既述の符号と同一符号を付した部分は、特に断らない限り、既述のものと同一もしくは同様のものであり、以降の説明で用いる図面についても同様である。
【００２９】
さて、この測定方法では、チャープの発生量とも関連する。そこで、変調周波数を固定し変調振幅をパラメータに周波数ｆ０成分を計算したシミュレーション結果を図１４（Ａ）に示す。ここで、図１４（Ａ）中の“０．８”，“１．０”，“１．４”等の数値は変調度を示しており、ＭＺ型光変調器１２の半波長電圧Ｖπに対する相対値で示している。そして、相対強度（ｄＢ）が最小になる条件（分散）と変調度（変調振幅）とをプロットすると図１４（Ｂ）に示すようになる。
【００３０】
このように、限定された範囲ではあるが、変調度と分散とを対応付ける（変調度対分散の特性データを得る）ことが可能である。したがって、変調振幅を変化させることにより最小になる振幅条件から分散値を求めることができることが分かる。つまり、上記特性データをＲＡＭやＲＯＭ等のメモリに格納して、分散演算回路３４にもたせておけば、受信部３において変調周波数ｆ０成分のパワーをパワー検出回路３３でモニタし、そのモニタ値から測定対象物２の分散を分散演算回路３４により求めることが可能になる。
【００３１】
ここで、分散量を算出するためには受信部３に変調振幅の設定量を通知する必要があるが、そのためには、例えば図１５に示すように、モニタ信号発生部１において、ＭＺ型光変調器１２への交番パターン１００に振幅設定情報を低周波数変調成分として重畳する等すればよい。つまり、上記振幅についての振幅設定情報を変調光パルス列に重畳してその振幅設定情報を受信部３（モニタ側）へ通知すればよい。この場合、交番パターン／動作点制御回路１３が、振幅設定情報重畳手段として機能する。
【００３２】
そして、受信部３側には、低周波数復調回路３６を付加して、この低周波数復調回路３６により、受光部３１の出力を復調して上記低周波数変調成分として重畳された振幅設定情報を抽出し、当該振幅設定情報を分散演算回路３４に供給するようにすればよい。
本例の場合、ＭＺ型光変調器１２の変調周波数が固定であっても変調度（変調振幅）を変化させることにより分散を求めることが可能になるので、上記項目（１）で述べたような周波数を変化させる機構（周波数可変設定回路１４，３５）が不要であり、より簡易な構成で分散測定装置を提供することが可能になる。
【００３３】
（３）第３の分散測定方法（αパラメータを変化させてスペクトルが最小になる変調量を求める方法）
ＭＺ型光変調器１２の各アーム部分１２１，１２２の位相変調効率をＡ：Ｂとすると、チャーピングは「Ａ−Ｂ」に比例〔チャーピング∝（Ａ−Ｂ）〕し、強度変調は「Ａ＋Ｂ」に比例〔強度変調∝（Ａ＋Ｂ）〕するという関係があるので、「Ａ＋Ｂ」を一定にしたまま、その配分比率を変える、つまり、αパラメータ〔α＝（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）〕を変えることで、チャーピングの発生量を変えることができる。したがって、前記の「分散＝Ｔ０／chirp０」とう関係から、Ｔ０（つまり、変調周波数）を固定し、αパラメータを変化させることでも分散を求めることが理解される。
【００３４】
そこで、この測定方法では、例えば図１６に示すように、モニタ信号発生部１において、ＭＺ型光変調器１２の各アーム部分１２１，１２２の位相変調効率を、交番パターン／動作点制御回路１３による制御の下、駆動振幅制御回路１５Ａ，１５Ｂにより独立して制御できるようにして、上記αパラメータの可変を実現する。なお、受信側の構成は図１２に示す受信部３と同じでよい。
【００３５】
図１７に、変調周波数を固定しαパラメータをパラメータに周波数ｆ０成分を計算したシミュレーション結果（αパラメータに対する強度対分散特性例）を示す。この図１７においても、図１４（Ａ）の場合と同様に、“０．４”，“０．６”，“１．０”等の数値は変調度を示しており、ＭＺ型光変調器１２の半波長電圧Ｖπに対する相対値で示している。そして、図１４（Ｂ）と同様に、相対強度（ｄＢ）が最小になる条件（分散）と変調度（変調振幅）とをプロットすれば、変調度と分散とを対応付けた特性データを得ることが可能である。
【００３６】
したがって、αパラメータを変化させることにより最小になる振幅（位相変調効率）条件から分散値を求めることができることが分かる。つまり、上記特性データをＲＡＭやＲＯＭ等のメモリに格納して、分散演算回路３４にもたせておけば、受信部３において変調周波数ｆ０成分のパワーをパワー検出回路３３でモニタし、そのモニタ値から測定対象物２の分散を分散演算回路３４により求めることが可能になる。
【００３７】
以上のように、本実施形態の分散測定装置（分散測定方法）によれば、狭帯域の光源１１にＭＺ型光変調器１２により変調を加えるシンプルな構成で、測定対象物２の分散を簡便に且つ感度良く、また正確に測定することが可能となる。
〔Ｂ〕その他
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることはいうまでもない。
【００３８】
例えば、上述した実施形態では、図２により前述したように、ＭＺ型光変調器１２の駆動動作点を交番パターン１００の中心で通過特性２００のボトム（あるいは、ピーク）にくるように調整しているが、本発明はこれに限定されず、通過特性２００の他の位置に調整しても、上述した実施形態と同様にして分散測定を行なえる可能性がある。
また、上述した実施形態では、受信部３において、変調周波数ｆ０成分をモニタしているが、例えば周波数２ｆ０成分をモニタするようにしても、上述した実施形態と同様にして分散測定を行なえる可能性がある。
【００３９】
さらに、前述したように、「分散＝Ｔ０／chirp０」なる関係があることから、分散を求めるためには周期Ｔ（つまりは、変調周波数）及びチャープ（つまりは、変調振幅）のいずれか一方を固定し、他方を変化させて最小になる条件を求めればよいので、これを実現できれば、変調周波数又はチャープを変化させる手法については不問である。
〔Ｃ〕付記
（付記１）
マッハツェンダ（ＭＺ）型光変調器を、その電圧対通過率特性の特定位置を中心に、或る変調周波数の変調信号を用いて駆動することにより、波長チャープが交互に反転する変調光パルス列を分散測定対象に出力し、
該分散測定対象を通過した該変調光パルス列から該変調周波数の強度成分をモニタし、
そのモニタ結果から該分散測定対象の波長分散を測定することを特徴とする、分散測定方法。
【００４０】
（付記２）
該変調周波数を変化させるとともに該強度成分をモニタし、そのモニタ結果が最小になる周波数と予め用意した周波数対分散の特性データとに基づいて、該分散測定対象の波長分散を求めることを特徴とする、付記１記載の分散測定方法。
（付記３）
該変調信号の振幅を変化させるとともに該強度成分をモニタし、そのモニタ結果が最小になる振幅条件を求め、その振幅条件を基に該分散測定対象の波長分散を求めることを特徴とする、付記１記載の分散測定方法。
【００４１】
（付記４）
該ＭＺ型光変調器を構成する２系統の導波路部分の該変調信号による位相変調効率の配分比率を変化させて該波長チャープの発生量を変化させるとともに該強度成分をモニタし、そのモニタ結果が最小になる位相変調効率条件を求め、その位相変調効率条件を基に該分散測定対象の波長分散を求めることを特徴とする、付記１記載の分散測定方法。
【００４２】
（付記５）
該変調周波数についての周波数情報を該変調光パルス列に重畳して該周波数情報を上記モニタ側へ通知することを特徴とする、付記２記載の分散測定方法。
（付記６）
該振幅についての振幅設定情報を該変調光パルス列に重畳して該振幅設定情報を上記モニタ側へ通知することを特徴とする、付記３記載の分散測定方法。
【００４３】
（付記７）
該特定位置が、該電圧対通過率特性のボトムもしくはピークあるいはこれらの近傍であることを特徴とする、付記１〜６のいずれか１項に記載の分散測定方法。
（付記８）
マッハツェンダ（ＭＺ）型光変調器と、
該ＭＺ型光変調器の電圧対通過率特性の特定位置を中心に、或る変調周波数の変調信号を用いて駆動することにより、波長チャープが交互に反転する変調光パルス列を出力させる駆動制御回路と、
該ＭＺ型光変調器からの該変調光パルス列が通過する分散測定対象と、
該分散測定対象を通過した該変調光パルス列から該変調周波数の強度成分をモニタして、そのモニタ結果から該分散測定対象の波長分散を測定する分散測定手段とをそなえたことを特徴とする、分散測定装置。
【００４４】
（付記９）
該ＭＺ型光変調器に対する該変調周波数を変化させる周波数可変設定回路をそなえるとともに、
該分散測定手段が、
該強度成分をモニタするモニタ回路と、
該モニタ回路によるモニタ結果が最小になる周波数と予め用意した周波数対分散の特性データとに基づいて該分散測定対象の波長分散を求める分散演算回路とをそなえて構成されたことを特徴とする、付記８記載の分散測定装置。
【００４５】
（付記１０）
該ＭＺ型光変調器に対する該変調信号の振幅を変化させる振幅制御回路をそなえるとともに、
該分散測定手段が、
該強度成分をモニタするモニタ回路と、
該モニタ回路によるモニタ結果が最小になる振幅条件を求め、その振幅条件を基に該分散測定対象の波長分散を求める分散演算回路とをそなえて構成されたことを特徴とする、付記８記載の分散測定装置。
【００４６】
（付記１１）
該ＭＺ型光変調器を構成する２系統の導波路部分の該変調信号による位相変調効率の配分比率を変化させて該波長チャープの発生量を変化させる位相変調効率可変回路をそなえるとともに、
該分散測定手段が、
該強度成分をモニタするモニタ回路と、
該モニタ回路によるモニタ結果が最小になる位相変調効率条件を求め、その位相変調効率条件を基に該分散測定対象の波長分散を求める分散演算回路とをそなえて構成されたことを特徴とする、付記８記載の分散測定装置。
【００４７】
（付記１２）
該周波数可変設定回路によって変化させた該変調周波数についての周波数情報を該変調光パルス列に重畳して該分散測定手段へ通知する周波数情報重畳手段をさらにそなえたことを特徴とする、付記９記載の分散測定装置。
（付記１３）
該振幅制御回路によって変化させた該振幅についての振幅設定情報を該変調光パルス列に重畳して該振幅設定情報を該分散測定手段へ通知する振幅設定情報重畳手段をさらにそなえたことを特徴とする、付記１０記載の分散測定装置。
【００４８】
（付記１４）
該特定位置が、該電圧対通過率特性のボトムもしくはピークあるいはこれらの近傍であることを特徴とする、付記８〜１３のいずれか１項に記載の分散測定装置。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態としての分散測定装置の基本構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す分散測定装置におけるマッハツェンダ（ＭＺ）型光変調器による光変調動作を説明するための図である。
【図３】図１に示すＭＺ型光変調器の出力光（変調光）の分散通過前の特性例を示す図で、（Ａ）は時間に対する光強度変化、（Ｂ）は時間に対する位相変化、（Ｃ）は時間に対する波長チャープをそれぞれ示す図である。
【図４】図１に示すＭＺ型光変調器の出力光（変調光）の分散通過後の特性例を示す図で、（Ａ）は時間に対する光強度変化、（Ｂ）は時間に対する位相変化、（Ｃ）は時間に対する波長チャープをそれぞれ示す図である。
【図５】図１に示すＭＺ型光変調器の出力光（変調光）の分散通過後の特性例を示す図で、（Ａ）は時間に対する光強度変化、（Ｂ）は時間に対する波長チャープをそれぞれ示す図である。
【図６】図１に示す分散測定装置を基本構成として第１の分散測定方法を実現する分散測定装置の構成を示すブロック図である。
【図７】図６に示す分散測定装置におけるＭＺ型光変調器による光変調動作（変調周波数可変）を説明するための図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｃ）はいずれも第１の分散測定方法によるシミュレーション結果の一例を示す図である。
【図９】（Ａ）は第１の分散測定方法において分散値をパラメータとして変化させた場合（｜α｜＝１の場合）のシミュレーション結果、（Ｂ）は同じく第１の分散測定方法において分散値をパラメータとして変化させた場合（｜α｜＝０の場合）のシミュレーション結果の一例をそれぞれ示す図である。
【図１０】第１の分散測定方法における分散固定時の周波数依存性を示す図である。
【図１１】（Ａ）は第１の分散測定方法において周波数と分散を変化させてシミュレーションした結果の一例を示す図、（Ｂ）は変調周波数成分が最小となる分散値と周波数（ビットレート）との関係をプロットした図である。
【図１２】図１に示す分散測定装置を基本構成として第２の分散測定方法を実現する分散測定装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】図１２に示す分散測定装置におけるＭＺ型光変調器による光変調動作（変調振幅可変）を説明するための図である。
【図１４】（Ａ）は第２の分散測定方法において変調周波数を固定し変調振幅をパラメータに変調周波数成分を計算したシミュレーション結果の一例を示す図、（Ｂ）は第２の分散測定方法において相対強度が最小になる条件（分散）と変調度（変調振幅）とをプロットした図である。
【図１５】図１２に示す分散測定装置に対して振幅設定情報の重畳機能を付加した構成を示すブロック図である。
【図１６】図１に示す分散測定装置を基本構成として第３の分散測定方法を実現する分散測定装置の構成を示すブロック図である。
【図１７】第３の分散測定方法において変調周波数を固定しαパラメータをパラメータに変調周波数成分を計算したシミュレーション結果（αパラメータに対する強度対分散特性例）を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  モニタ信号発生部（送信部）
１１  光源
１２  マッハツェンダ（ＭＺ）型光変調器
１３  交番パターン／動作点制御回路
１４  周波数可変設定回路
１５  駆動振幅制御回路
１５Ａ，１５Ｂ  駆動振幅制御回路
２  測定対象物（分散測定対象）
３  受信部
３１  受光部
３２  狭帯域電気フィルタ（モニタ回路）
３３  パワー検出回路（モニタ回路）
３４  分散演算回路
３５  周波数可変設定回路
３６  低周波数復調回路
１００  交番波形（パターン）
２００  電圧−通過率特性（変調曲線）
【図１】
2006138659.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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