(57)【要約】【課題】  光信号対雑音比（ＯＳＮＲ）を測定する。【解決手段】  光バンドパスフィルタ（ＯＢＰＦ）２０が、測定対象の波長又はチャネルの信号光成分を抽出する。光スプリッタ２２は、ＯＢＰＦ２０の出力光を７つに等分割する。偏光子２４，２８，３２，３６及びフォトダイオード２６，３０，３４，３８により、水平方向、垂直方向、＋４５度方向及び−４５度方向の各直線偏光成分の光強度Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を得る。１／４波長板４０，４６、偏光子４２，４８及びフォトダイオード４４，５０により、右回り及び左回りの各円偏光成分の光強度Ｐ５，Ｐ６を得る。フォトダイオード５２により測定対象の信号光の光強度Ｓ０を得る。減算器５４、５８，６２が、Ｓ１（＝Ｐ１−Ｐ２）、Ｓ２（＝Ｐ３−Ｐ４）及びＳ３（＝Ｐ５−Ｐ６）をそれぞれ算出する。演算装置６８はＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ０から偏光度（ＤＯＰ）を算出し、換算装置７０はＤＯＰをＯＳＮＲに換算する。【選択図】  図１
2006042234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号光の偏光度を計測する偏光度計測ステップと、
当該偏光度計測ステップで計測された偏光度を、当該入力信号光の光信号対雑音比（ＯＳＮＲ）を代表する値に換算するＯＳＮＲ換算ステップ
とからなることを特徴とするＯＳＮＲ測定方法。
【請求項２】
当該偏光度計測ステップが、
当該入力信号光を７つの成分に分割する分割ステップと、
当該分割ステップで分割された７つの成分から、水平直線偏波成分、垂直直線偏波成分、＋４５直線偏波成分、−４５度直線偏波成分、右回り回転偏波成分及び左周り回転偏波成分の各光強度、並びに当該入力信号光の光強度を計測する強度計測ステップと、
水平直線偏波成分の光強度と垂直直線偏波成分の光強度の差分、＋４５直線偏波成分の光強度と−４５度直線偏波成分の光強度の差分、右回り回転偏波成分の光強度と左周り回転偏波成分の光強度の差分を算出する差分算出ステップと、
当該差分算出ステップで算出される各差分の二乗の和の平方根を、当該入力信号光の光強度で規格化する規格化ステップ
とを具備することを特徴とする請求項１に記載のＯＳＮＲ測定方法。
【請求項３】
当該ＯＳＮＲ換算ステップが、当該偏光度計測ステップで計測された偏光度を、偏光度とＯＳＮＲの対応関係に照合するＯＳＮＲ決定ステップからなる請求項１又は２に記載のＯＳＮＲ測定方法。
【請求項４】
更に、光伝送路から入力する波長分割多重光信号から測定対象の波長の信号光を抽出する抽出ステップを具備する請求項一乃至３の何れか１項に記載のＯＳＮＲ測定方法。
【請求項５】
入力信号光の偏光度を計測する偏光度計測装置（２２〜６８）と、
当該偏光度計測装置で計測された偏光度を、当該入力信号光の光信号対雑音比（ＯＳＮＲ）を代表する値に換算するＯＳＮＲ換算装置（７０）
とを具備することを特徴とするＯＳＮＲ測定装置。
【請求項６】
当該偏光度計測装置が、
当該入力信号光を７つの成分に分割する光スプリッタ（２２）と、
当該光スプリッタで分割された７つの成分から、水平直線偏波成分、垂直直線偏波成分、＋４５直線偏波成分、−４５度直線偏波成分、右回り回転偏波成分及び左周り回転偏波成分の各光強度、並びに当該入力信号光の光強度を計測する強度計測装置（２４，２６，２８，３０，３２，３４，３６，３８，４０，４２，４４，４６，４８，５０，５２）と、
水平直線偏波成分の光強度と垂直直線偏波成分の光強度の差分（Ｓ１）、＋４５直線偏波成分の光強度と−４５度直線偏波成分の光強度の差分（Ｓ２）、右回り回転偏波成分の光強度と左周り回転偏波成分の光強度の差分（Ｓ３）を算出する差分算出装置（５４，５８，６２）と、
当該差分算出装置（５４，５８，６２）で算出される各差分（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）の二乗の和の平方根を、当該入力信号光の光強度（Ｓ０）で規格化する演算装置（５６，６０，６４，６６，６８）
とを具備することを特徴とする請求項５に記載のＯＳＮＲ測定装置。
【請求項７】
当該ＯＳＮＲ換算装置（７０）が、偏光度とＯＳＮＲの対応関係を示すテーブルを具備し、当該偏光度計測装置で計測された偏光度を当該テーブルに調合して、当該入力信号光の光信号対雑音比（ＯＳＮＲ）を決定する請求項５又は６に記載のＯＳＮＲ測定装置。
【請求項８】
更に、光伝送路から入力する波長分割多重光信号から測定対象の波長の信号光を抽出し、抽出した成分を当該入力信号光として当該偏光度測定装置に供給する波長抽出装置（２０）を具備する請求項５乃至７の何れか１項に記載のＯＳＮＲ測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号対雑音比（ＯＳＮＲ）を測定するＯＳＮＲ測定方法及び装置に関し、より具体的には、オールプティカルネットワークにおける光信号対雑音比（ＯＳＮＲ）を測定するＯＳＮＲ測定方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ネットワーク、特に光パスを選択可能な光ネットワークでは、ＯＳＮＲの管理が非常に重要である。波長分割多重（ＷＤＭ）光伝送システムでは、波長毎に光パスを設定可能であるので、波長毎のＯＳＮＲの管理もまた、重要になる。光ノードの波長パス処理として、波長分離、クロスコネクト（アドドロップ）、光再生、及び波長合波があり、これらにより、ＯＳＮＲが大きく変動することがある。
【０００３】
ＷＤＭ光伝送システムにおいて波長毎のＯＳＮＲを測定する従来の方法では、光スペクトラムアナライザにより、各信号波長のピークパワーと両側のフロアの強度を測定し、その比をＯＳＮＲとしていた。
【０００４】
ＷＤＭ信号光から分離した1チャネルの光信号には、図３に示すように、信号帯域内にもノイズ光が混入する。このノイズ光は、光増幅器等で発生するＡＳＥ光からなる。
【０００５】
信号帯域内のノイズ光成分を分離できる別の方法として、ＷＤＭ信号光から目的波長又はチャネル成分を分離した後、偏波コントローラ及び偏波ビームスプリッタ（ＰＢＳ）により信号の偏波成分とこれに直交する偏波成分とに分離して、ＯＳＮＲを測定する方法が知られている。この方法では、光ノイズ光成分がＰＢＳにより２分割されるので、信号の偏波成分は信号成分以外にノイズ成分の半分を含み、直交する偏波成分がノイズ成分の残る半分を含む。信号帯域内のノイズ成分を定量的に測定できるので、ＯＳＮＲを精度良く測定できる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前者の方法では、ＷＤＭ光伝送システムでは、隣接チャネルからの漏れ込みにより、フロア強度が増大する。また、信号帯域内に存在する光ノイズ成分を見積もることが難しい。これらの理由で、従来の方法では、ＯＳＮＲを正確に評価することが困難であった。
【０００７】
後者の方法では、偏波ビームスプリッタの出力光に従い、波長分離後の信号光の偏波方向を所定方向に制御する偏波コントローラが必要になる。信号光の偏波変動に追従して、偏波コントローラを無限に帰還制御する必要があり、装置構成が複雑で大規模なものになってしまう。
【０００８】
本発明は、簡易な構成でより高精度にＯＳＮＲを測定可能なＯＳＮＲ測定方法及び装置を提示することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るＯＳＮＲ測定方法は、請求項１に記載されるように、入力信号光の偏光度を計測する偏光度計測ステップと、当該偏光度計測ステップで計測された偏光度を、当該入力信号光の光信号対雑音比（ＯＳＮＲ）を代表する値に換算するＯＳＮＲ換算ステップとからなることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るＯＳＮＲ測定装置は、請求項５に記載されるように、入力信号光の偏光度を計測する偏光度計測装置と、当該偏光度計測装置で計測された偏光度を、当該入力信号光の光信号対雑音比（ＯＳＮＲ）を代表する値に換算するＯＳＮＲ換算装置とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上の説明から容易に理解できるように、本発明によれば、非常に簡単な構成でＯＳＮＲを測定できる。信号帯域内の光ノイズ成分も考慮されているので、正確なＯＳＮＲを測定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施例の概略構成ブロック図を示す。実線は光信号を示し、破線は電気信号を示す。本出願の発明者は、偏光度（ＤＯＰ）がＯＳＮＲと相関を有することを発見した。本実施例では、ストークスパラメータにより測定対象の信号光の偏光度（ＤＯＰ）を測定し、得られたＤＯＰから対象の信号光のＯＳＮＲを決定する。
【００１４】
光送信端局１０は、波長λ１〜λｎの直線偏波の信号光からなるＷＤＭ信号光を出力する。そのＷＤＭ信号光は、光ファイバ伝送路１２を伝搬して、ＯＳＮＲ測定装置１４に入射する。ＯＳＮＲ測定装置１４は、例えば、光受信端局内に設置される。
【００１５】
測定装置１４では、光バンドパスフィルタ（ＯＢＰＦ）２０が、光ファイバ伝送路１２から入力するＷＤＭ信号光から測定対象の波長又はチャネルの信号光成分を抽出する。光バンドパスフィルタ２０の通過波長をλ１乃至λｎの所望の波長に変更可能とすることで、各波長λ１〜λｎのＯＳＮＲを測定できる。
【００１６】
光スプリッタ２２は、光バンドパスフィルタ２０の出力光を７つに等分に分割する。
【００１７】
光スプリッタ２２から出力される第１の光成分は、水平方向の偏光子２４を介してフォトダイオード２６に入力する。これにより、水平方向の直線偏光成分の光強度Ｐ１を計測する。
【００１８】
光スプリッタ２２から出力される第２の光成分は、垂直方向の偏光子２８を介してフォトダイオード３０に入力する。これにより、垂直方向の直線偏光成分の光強度Ｐ２を計測する。
【００１９】
光スプリッタ２２から出力される第３の光成分は、＋４５度の偏光子３２を介してフォトダイオード３４に入力する。これにより、＋４５度の直線偏光成分の光強度Ｐ３を計測する。
【００２０】
光スプリッタ２２から出力される第４の光成分は、−４５度の偏光子３６を介してフォトダイオード３８に入力する。これにより、−４５度の直線偏光成分の光強度Ｐ４を計測する。
【００２１】
光スプリッタ２２から出力される第５の光成分は、１／４波長板４０及び＋４５度の偏光子４２を介してフォトダイオード４４に入力する。１／４波長板４０及び＋４５度の偏光子４２により、右回り円偏光成分を抽出できる。これにより、右回り円偏光成分の光強度Ｐ５を計測する。
【００２２】
光スプリッタ２２から出力される第６の光成分は、１／４波長板４６及び−４５度の偏光子４８を介してフォトダイオード５０に入力する。１／４波長板４６及び−４５度の偏光子４８により、左回り円偏光成分を抽出できる。これにより、左回り円偏光成分の光強度Ｐ６を計測する。
【００２３】
光スプリッタ２２から出力される第７の光成分は、フォトダイオード５２に入力する。これにより、測定対象の信号光の光強度Ｓ０を測定する。
【００２４】
減算器５４は、フォトダイオード２６の出力Ｐ１からフォトダイオード３０の出力Ｐ２を減算し、その結果Ｓ１（＝Ｐ１−Ｐ２）をＡ／Ｄ変換器５６に出力する。Ａ／Ｄ変換器５６は減算器５４の出力Ｓ１をデジタル信号に変換する。
【００２５】
減算器５８は、フォトダイオード３４の出力Ｐ３からフォトダイオード３８の出力Ｐ４を減算し、その結果Ｓ２（＝Ｐ３−Ｐ４）をＡ／Ｄ変換器６０に出力する。Ａ／Ｄ変換器６０は減算器５８の出力Ｓ２をデジタル信号に変換する。
【００２６】
減算器６２は、フォトダイオード４４の出力Ｐ５からフォトダイオード５０の出力Ｐ６を減算し、その結果Ｓ３（＝Ｐ５−Ｐ６）をＡ／Ｄ変換器６４に出力する。Ａ／Ｄ変換器６４は減算器６２の出力Ｓ３をデジタル信号に変換する。
【００２７】
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３は、いわゆるストークスパラメータである。
【００２８】
Ａ／Ｄ変換器６６はフォトダイオード５２の出力Ｓ０をデジタル信号に変換する。
【００２９】
Ａ／Ｄ変換器５６，６０，６４，６６の出力は演算装置６８に入力する。演算装置６８は、Ａ／Ｄ変換器５６，６０，６４，６６の出力を使って下記式、
（Ｓ１２＋Ｓ２２＋Ｓ３２）１／２／Ｓ０
を計算する。この計算結果は、光バンドパスフィルタ２０により抽出された信号光の偏光度（ＤＯＰ）を示す。Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３は、入射光強度に依存するので、上式では、入射光強度Ｓ０で規格化している。したがって、上式で得られたＤＯＰ値は、入射光強度に依存しない。
【００３０】
図２は、光信号対雑音比ＯＳＮＲと偏光度ＤＯＰとの相関関係を実測した結果を示す。横軸は、ＯＳＮＲ（ｄＢ）を示し、縦軸はＤＯＰ（％）を示す。
【００３１】
換算装置７０は、演算装置６８から出力されるＤＯＰ値を図２に示す対応関係に照合して、ＯＳＮＲ値に換算する。換算装置７０は、例えば、図２に示す対応関係データを有するルックアップテーブルから成る。
【００３２】
信号成分は偏光度がほぼ１００％であるのに対し、ＡＳＥノイズ成分の偏光度はほぼ０％である。受信端局での入射信号光は、偏光度１００％の信号光に偏光度０％のＡＳＥノイズ光が重畳したものになっている。従って、入射光の偏光度を測定することで、ＡＳＥノイズ成分を定量的に把握できる。ここで把握されるＡＳＥノイズ成分は、勿論、信号波長帯域内のノイズ成分を含むこと。従って、本実施例では、信号帯域内のノイズ成分を考慮したＯＳＮＲを測定できる。
【００３３】
上記実施例では、ストークスパラメータの測定によるＤＯＰ測定法を採用したが、その他の方法でＤＯＰを測定した場合にも、同様に、ＯＳＮＲを測定できることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施例の概略構成ブロック図である。
【図２】ＯＳＮＲとＤＯＰの関係の測定結果を示す図である。
【図３】信号帯域内に混入するノイズ光成分を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０：光送信端局
１２：光ファイバ伝送路
１４：ＯＳＮＲ測定装置
２０：光バンドパスフィルタ（ＯＢＰＦ）
２２：光スプリッタ
２４：偏光子
２６：フォトダイオード
２８：偏光子
３０：フォトダイオード
３２：偏光子
３４：フォトダイオード
３６：偏光子
３８：フォトダイオード
４０：１／４波長板
４２：偏光子
４４：フォトダイオード
４６：１／４波長板
４８：偏光子
５０：フォトダイオード
５２：フォトダイオード
５４：減算器
５６：Ａ／Ｄ変換器
５８：減算器
６０：Ａ／Ｄ変換器
６２：減算器
６４：Ａ／Ｄ変換器
６６：Ａ／Ｄ変換器
６８：演算装置
７０：換算装置
【図１】
2006042234.tif 000003
【図２】
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【図３】
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