(57)【要約】【課題】簡易な構成により光信号雑音比（ＯＳＮＲ）の評価を可能にすること。【解決手段】ＯＳＮＲ評価装置１００は、応答速度が高速な高速光検出器１０３と、応答速度が低速な低速光検出器１０５と、信号処理部１０７とを備える。高速光検出器１０３は、入力された光信号の、信号光成分と雑音光成分とによる強度に加えて、雑音光同士の干渉によるビート成分の強度を検出する。低速光検出器１０５は、入力された光信号の信号光成分と雑音光成分とによる強度を検出する。信号処理部１０７は、高速光検出器１０３および低速光検出器１０５の各検出結果と、高速光検出器１０３および低速光検出器１０５の各検出結果とＯＳＮＲの評価値との対応情報とに基づいて、ＯＳＮＲの評価値を導出する。【選択図】図１
2018182485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された光信号の強度を検出する第１検出器と、
前記光信号の強度を検出し、前記第１検出器よりも低速な第２検出器と、
前記第１検出器および前記第２検出器の各検出結果の組み合わせと、前記各検出結果の組み合わせと光信号雑音比との対応情報と、に基づいて前記光信号の光信号雑音比の評価値を導出する処理部と、
を備えることを特徴とする評価装置。
【請求項２】
前記光信号の波長分散量を示す情報を取得する取得部を備え、
前記対応情報は、前記各検出結果および前記取得部によって取得された情報が示す波長分散量の組み合わせと光信号雑音比との対応情報であり、
前記処理部は、前記各検出結果および前記波長分散量の組み合わせと、前記対応情報と、に基づいて前記光信号の光信号雑音比の評価値を導出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の評価装置。
【請求項３】
前記光信号に所定の雑音光を合波させる合波部を備え、
前記第１検出器および前記第２検出器は、前記所定の雑音光が合波された光信号の強度を検出し、
前記対応情報は、前記光信号に前記所定の雑音光が合波された場合の前記組み合わせと光信号雑音比との対応情報である、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の評価装置。
【請求項４】
前記光信号を、第１光信号と、前記第１光信号より強度の低い第２光信号とに分岐する分岐部を備え、
前記第１検出器は、前記第１光信号の強度を検出し、
前記第２検出器は、前記第２光信号の強度を検出する、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の評価装置。
【請求項５】
前記第２検出器は、前記第１検出器の検出結果を示す信号の強度を検出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の評価装置。
【請求項６】
第１検出器により、入力された光信号の強度を検出し、
前記第１検出器よりも低速な第２検出器により、前記光信号の強度を検出し、
前記第１検出器および前記第２検出器の各検出結果の組み合わせと、前記各検出結果の組み合わせと光信号雑音比との対応情報と、に基づいて前記光信号の光信号雑音比の評価値を導出する、
ことを特徴とする評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、評価装置、および評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の光伝送には、ＱＰＳＫ、８ＱＡＭ、１６ＱＡＭなどの多値変調方式が用いられている。多値変調方式を用いた光伝送では信号の品質への要求が厳しくなる。光伝送における信号の品質を表すものにＯＳＮＲがある。ＱＰＳＫはＱｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇの略である。ＱＡＭはＱｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎの略である。ＯＳＮＲはＯｐｔｉｃａｌ  Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ（光信号雑音比）の略である。
【０００３】
従来、信号光に関する時間波形の自己相関関数により信号光のＯＳＮＲを算出する技術が知られている（たとえば、下記特許文献１参照。）。また、光学自己相関器により取得した自己相関波形からＯＳＮＲを算出する技術が知られている（たとえば、下記特許文献２参照。）。また、２光子吸収型光検出器によるＮＲＺ−ＤＰＳＫ光信号に対するＯＳＮＲ  ｍｏｎｉｔｏｒの実験結果を示すものがある（たとえば、下記非特許文献１参照。）。また、Ｓｉｌｉｃｏｎ  ＴＰＡによるＮＲＺ−ＤＰＳＫ光信号に対するＯＳＮＲ  ｍｏｎｉｔｏｒの実験結果を示すものがある（たとえば、下記非特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１２４７５５号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２００５／０２４４１５４号明細書
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｄｏｕｇｌａｓ  Ａ．Ｒｅｉｄ，Ｋｒｚｙｓｚｔｏｆ  Ｂｏｎｄａｒｃｚｕｋ，Ｋａｒｌ  Ｊ．Ｄｅｘｔｅｒ等、“Ｔｗｏ−Ｐｈｏｔｏｎ−Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ−Ｂａｓｅｄ  ＯＳＮＲ  Ｍｏｎｉｔｏｒ  ｆｏｒ  ＮＲＺ−ＰＳＫ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ”、ＩＥＥＥ  ＰＨＯＴＯＮＩＣＳ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ  ＬＥＴＴＥＲＳ、ＶＯＬ．２２，ＮＯ．５、２０１０年３月１日、ｐ．２７５−ｐ．２７７
【非特許文献２】Ｋｅ  Ｘｕ，Ｈｏｎ  Ｋｉ  Ｔｓａｎｇ，Ｇｏｒｄｏｎ  Ｋ．Ｐ．Ｌｅｉ等、“ＯＳＮＲ  Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  ｆｏｒ  ＮＲＺ−ＰＳＫ  Ｓｉｇｎａｌｓ  Ｕｓｉｎｇ  Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ  Ｔｗｏ−Ｐｈｏｔｏｎ  Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ”、ＩＥＥＥ  Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ  Ｊｏｕｒｎａｌ、Ｖｏｌ．３，Ｎｏ．５、２０１１年１０月、ｐ．９６８−ｐ．９７４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術では、光信号雑音比の評価を簡易な構成により行うことができないという問題がある。たとえば、光信号雑音比の算出に自己相関波形を用いる従来技術では、光学自己相関器を備える測定装置などの大型の装置を要する。
【０００７】
１つの側面では、本発明は、簡易な構成により光信号雑音比の評価を可能にすることができる、評価装置、および評価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】
【０００８】
１つの実施態様では、評価装置は、入力された光信号の強度を検出する第１検出器と、前記光信号の強度を検出し、前記第１検出器よりも低速な第２検出器と、前記第１検出器および前記第２検出器の各検出結果の組み合わせと、前記各検出結果の組み合わせと光信号雑音比との対応情報と、に基づいて前記光信号の光信号雑音比の評価値を導出する信号処理部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、１つの実施態様では、第１検出器により、入力された光信号の強度を検出し、前記第１検出器よりも低速な第２検出器により、前記光信号の強度を検出し、前記第１検出器および前記第２検出器の各検出結果の組み合わせと、前記各検出結果の組み合わせと光信号雑音比との対応情報と、に基づいて前記光信号の光信号雑音比の評価値を導出する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
１つの側面では、本発明は、簡易な構成により光信号雑音比の評価を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施の形態１にかかるＯＳＮＲ評価装置の一例を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１にかかる高速光検出器側および低速光検出器側の各出力電圧の一例を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態１にかかる高速光検出器側および低速光検出器側の各出力電圧とＯＳＮＲとの関係の一例を示す図（その１）である。
【図４】図４は、実施の形態１にかかる高速光検出器側および低速光検出器側の各出力電圧とＯＳＮＲとの関係の一例を示す図（その２）である。
【図５】図５は、実施の形態１にかかるＯＳＮＲ評価装置におけるＬＵＴの一例を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態１のＯＳＮＲ評価装置を適用したＲＯＡＤＭ装置の一例を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態１にかかるＯＳＮＲ評価装置によりＯＳＮＲの評価値の導出に用いられるＸの分布の一例を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態２にかかるＯＳＮＲ評価装置の一例を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態２にかかる既知の雑音光を追加した場合の高速光検出器側および低速光検出器側の各出力電圧とＯＳＮＲとの関係の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、実施の形態３にかかるＯＳＮＲ評価装置の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、実施の形態３にかかる評価対象の光信号に波長分散が生じた場合の高速光検出器側および低速光検出器側の各出力電圧とＯＳＮＲとの関係の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、実施の形態３にかかるＯＳＮＲ評価装置におけるＬＵＴの一例を示す図である。
【図１３】図１３は、実施の形態４にかかるＯＳＮＲ評価装置の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、各実施の形態にかかるＯＳＮＲ評価装置の評価対象の光信号に含まれる各成分の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に図面を参照して、本発明にかかる評価装置、および評価方法の実施の形態を詳細に説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
（実施の形態１にかかるＯＳＮＲ評価装置の一例）
図１は、実施の形態１にかかるＯＳＮＲ評価装置の一例を示す図である。図１に示す実施の形態１にかかるＯＳＮＲ評価装置１００には、たとえば、ＯＳＮＲ評価装置１００と接続された他の装置などから光信号が入力される。ＯＳＮＲ評価装置１００へ入力される光信号は、たとえばＷＤＭ信号である。ＷＤＭはＷａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘの略である。
【００１４】
ＷＤＭ信号は、たとえば、複数のチャネルの各光信号を光学段で波長多重して得られた信号光である。また、ＷＤＭ信号は、複数のチャネルの各光信号を電気段で波長多重して光信号に変換して得られた信号光であってもよい。また、ＷＤＭ信号は、光学段での波長多重と電気段での波長多重とを組み合わせて得られた信号光であってもよい。ＯＳＮＲ評価装置１００は、たとえば、入力されたＷＤＭ信号の各チャネルのＯＳＮＲの評価値を導出する。
【００１５】
ＯＳＮＲ評価装置１００は、図１に示すように、たとえば、波長可変フィルタ１０１、光分岐部１０２、高速光検出器１０３、電流／電圧変換部１０４、低速光検出器１０５、電流／電圧変換部１０６、および信号処理部１０７を備える処理装置である。
【００１６】
波長可変フィルタ１０１は、ＯＳＮＲ評価装置１００へ入力された光信号から特定の波長の光信号を抽出し、抽出した光信号を光分岐部１０２へ出射する。ＯＳＮＲ評価装置１００へ入力された光信号がＷＤＭ信号である場合に、波長可変フィルタ１０１は、たとえば、ＯＳＮＲの評価対象とされた帯域に含まれるチャネルの信号光と雑音光とを抽出し、光分岐部１０２へ出射する。
【００１７】
これにより、入力されたＷＤＭ信号の特定チャネルにおけるＯＳＮＲの評価値を信号処理部１０７に導出させることができる。また、波長可変フィルタ１０１が抽出する帯域は可変であってもよい。これにより、たとえば、入力されたＷＤＭ信号の各チャネルにおけるＯＳＮＲの評価値を信号処理部１０７に導出させることができる。
【００１８】
波長可変フィルタ１０１は、たとえば、抽出対象の帯域幅が固定（たとえば通常の１チャネルを想定した５０［ＧＨｚ］程度）の光フィルタとすることができるが、これに限らない。たとえば、波長可変フィルタ１０１は、１チャネルあたり１００［Ｇｂｐｓ］超となるＳｕｐｅｒ  Ｃｈａｎｎｅｌへの対応を考慮して、抽出対象の帯域幅が可変の光フィルタとしてもよい。
【００１９】
光分岐部１０２は、波長可変フィルタ１０１から出射された光信号を強度（パワー）で分岐し、分岐した一方の光信号を高速光検出器１０３へ出射し、分岐した他方の光信号を低速光検出器１０５へ出射する。光分岐部１０２は、たとえば、高速光検出器１０３へ出射する光信号の強度と、低速光検出器１０５へ出射する光信号の強度との比が同じ（すなわち１：１）となるように分岐する。光分岐部１０２は、たとえば、分岐比が固定の光カプラとすることができるが、これに限らない。たとえば、光分岐部１０２は、分岐比が可変の光カプラとしてもよいし、光カプラと異なる光部品により実現してもよい。
【００２０】
高速光検出器１０３は、光分岐部１０２から高速光検出器１０３側へ分岐された光信号の強度を検出する。すなわち、高速光検出器１０３は、光分岐部１０２から高速光検出器１０３側へ分岐された光信号の強度に応じた電流を発生させ、発生させた電流を電流／電圧変換部１０４へ出力する。
【００２１】
高速光検出器１０３は、たとえば、応答速度（モニタリング速度）が比較的高い光検出器である。このため、高速光検出器１０３は、たとえば、信号光成分と雑音光成分とによる強度に加えて、信号光と雑音光との干渉によるビート成分の強度、および雑音光同士の干渉によるビート成分の強度を検出することができる。ビートは、たとえば、周波数の異なる２つの光が干渉することにより生じる合成波である。
【００２２】
詳細は図１４などを用いて説明するが、信号光成分による強度や雑音光成分による強度は、変化が低速、すなわち単位時間あたりの変化回数が比較的少ない性質を有する。これに対して、信号光と雑音光との干渉によるビート成分の強度や、雑音光同士の干渉によるビート成分の強度は、変化が高速、すなわち単位時間あたりの変化回数が比較的多い性質を有する。また、雑音光同士の干渉によるビート成分の強度は、信号光と雑音光との干渉によるビート成分の強度よりも変化が高速である。
【００２３】
高速光検出器１０３は、たとえば、波長可変フィルタ１０１により抽出される波長の半分程度の波長を受光波長帯域（たとえば８００［ｎｍ］帯）に含むＳｉ（シリコン）型光検出器により実現することができる。このようなＳｉ型光検出器によれば、二光子吸収が生じるため、応答速度を高速化し易い。また、高速光検出器１０３は、たとえば、波長可変フィルタ１０１により抽出される波長を受光波長帯域（たとえば１５５０［ｎｍ］帯）に含むＩｎＧａＡｓ型光検出器により実現してもよい。ただし、高速光検出器１０３はこれらに限らず各種の光検出器により実現することができる。
【００２４】
また、高速光検出器１０３は、たとえば、低域遮断周波数と高域遮断周波数との間の帯域幅（いわゆる「３［ｄＢ］帯域幅」）がＯＳＮＲ評価装置１００へ入力される光信号の変調速度（たとえば２０［ＧＨｚ］〜２５［ＧＨｚ］程度）以上の光検出器としてもよい。高速光検出器１０３を３［ｄＢ］帯域幅が変調速度以上の光検出器とすることにより、高速光検出器１０３による信号光成分の強度の検出精度を高めることができる。これにより、評価結果として得られるＯＳＮＲの精度（実際のＯＳＮＲに対する正確さ）を向上させることができる。
【００２５】
電流／電圧変換部１０４は、高速光検出器１０３から出力された電流を電圧に変換し、信号処理部１０７に適合する電圧まで増幅した電圧信号を信号処理部１０７へ出力する。電流／電圧変換部１０４は、たとえば、ＴＩＡ（Ｔｒａｎｓ  Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）により実現することができる。以下、電流／電圧変換部１０４の出力電圧を「高速光検出器１０３側の出力電圧」と表記する場合がある。
【００２６】
低速光検出器１０５は、光分岐部１０２から低速光検出器１０５側へ分岐された光信号の強度を検出する。すなわち、低速光検出器１０５は、光分岐部１０２から低速光検出器１０５側へ分岐された光信号の強度に応じた電流を発生させ、発生させた電流を電流／電圧変換部１０６へ出力する。
【００２７】
低速光検出器１０５は、高速光検出器１０３よりも応答速度が低い光検出器である。たとえば、低速光検出器１０５は、信号光成分と雑音光成分とによる強度を検出することができる。一方で、低速光検出器１０５は、雑音光同士の干渉によるビート成分の強度を検出しない程度に、または雑音光同士の干渉によるビート成分の検出強度が高速光検出器１０３より小さくなる程度に、応答速度が低い光検出器とすることができる。これにより、高速光検出器１０３の検出結果と低速光検出器１０５の検出結果とを、光信号に含まれる雑音光同士の干渉によるビート成分に応じて異ならせることができる。
【００２８】
低速光検出器１０５は、たとえば、高速光検出器１０３と同様に、Ｓｉ型光検出器やＩｎＧａＡｓ型光検出器により実現することができる。ただし、低速光検出器１０５はこれらに限らず各種の光検出器により実現することができる。また、低速光検出器１０５には、高速光検出器１０３とは異なる光検出器を用いてもよい。たとえば、応答速度に対する要求が高速光検出器１０３よりも低いため、低速光検出器１０５には、高速光検出器１０３よりも安価な光検出器（応答性能の低い光検出器）を用いてもよい。
【００２９】
また、低速光検出器１０５は、たとえば、低域遮断周波数と高域遮断周波数との間の帯域（いわゆる「３［ｄＢ］帯域幅」）が高速光検出器１０３よりも狭い（たとえば数［ＫＨｚ］程度の）光検出器としてもよい。
【００３０】
電流／電圧変換部１０６は、低速光検出器１０５から出力された電流を電圧に変換し、信号処理部１０７に適合する電圧まで増幅した電圧信号を信号処理部１０７へ出力する。電流／電圧変換部１０６は、電流／電圧変換部１０４と同様に、たとえば、ＴＩＡにより実現することができる。以下、電流／電圧変換部１０６の出力電圧を「低速光検出器１０５側の出力電圧」と表記する場合がある。
【００３１】
前述したように、高速光検出器１０３と低速光検出器１０５とは応答速度の異なる光検出器であるため、高速光検出器１０３の検出結果と低速光検出器１０５の検出結果とは光信号に含まれる雑音光同士の干渉によるビート成分に応じて異なる。したがって、高速光検出器１０３側の出力電圧と低速光検出器１０５側の出力電圧とも、光信号に含まれる雑音光同士の干渉によるビート成分に応じて異なる。
【００３２】
信号処理部１０７は、高速光検出器１０３側および低速光検出器１０５側の各出力電圧の組み合わせとＯＳＮＲの評価値との対応情報を取得する。そして、信号処理部１０７は、高速光検出器１０３側および低速光検出器１０５側の各出力電圧の組み合わせと、取得した対応情報と、に基づいてＯＳＮＲの評価値を導出する。ＯＳＮＲの評価値は、たとえば、ＯＳＮＲを示す値［ｄＢ］であってもよいし、ＯＳＮＲの範囲を示すインデックス等の値であってもよいし、ＯＳＮＲと閾値との比較結果（たとえば「高」または「低」）などであってもよい。また、信号処理部１０７は、たとえば、導出したＯＳＮＲの評価値を出力する。
【００３３】
対応情報は、たとえば、ＯＳＮＲ評価装置１００の製造者や使用者により信号処理部１０７のメモリに予め記憶される。また、対応情報は、ＯＳＮＲ評価装置１００の製造者や使用者により信号処理部１０７の外部に設けられた記憶部に記憶され、信号処理部１０７が記憶部に記憶された対応情報を参照するようにしてもよい。
【００３４】
また、対応情報は、たとえば、高速光検出器１０３側および低速光検出器１０５側の各出力電圧の組み合わせごとに、ＯＳＮＲの評価値を示す情報（たとえば後述するＬＵＴ５００）である。このような対応情報を用いてＯＳＮＲの評価を行うことにより、簡易な処理でＯＳＮＲの評価値を導出することができる。これにより、信号処理部１０７の処理負担の低減および信号処理部１０７の消費電力の低減を図ることができる。
【００３５】
また、対応情報は、高速光検出器１０３側および低速光検出器１０５側の各出力電圧の組み合わせから、ＯＳＮＲの評価値を導出可能な計算式（たとえば後述する（１１）式〜（１５）式）を示す情報であってもよい。このような対応情報を用いてＯＳＮＲの評価値の導出を行うことにより、各出力電圧の組み合わせごとにＯＳＮＲの評価値を示す情報が記憶されていなくても、ＯＳＮＲの評価値を導出することができる。
【００３６】
これにより、信号処理部１０７または記憶部に記憶される情報を削減することができる。また、これにより、ＯＳＮＲ評価装置１００の製造者や使用者の、各出力電圧の組み合わせごとにＯＳＮＲの評価値を示す情報を作成する作業の労力を削減することができる。
【００３７】
ＯＳＮＲの評価にあたり、信号処理部１０７は、たとえば、高速光検出器１０３側の出力電圧をアナログ信号からデジタル信号に変換し、所定周期ごと（たとえば１［ｍｓ］ごと）の高速光検出器１０３側の出力電圧の平均値を算出する。同様に、信号処理部１０７は、たとえば、低速光検出器１０５側の出力電圧をアナログ信号からデジタル信号に変換し、所定周期ごと（たとえば１［ｍｓ］ごと）の低速光検出器１０５側の出力電圧の平均値を算出する。
【００３８】
そして、信号処理部１０７は、たとえば、算出した高速光検出器１０３側の出力電圧の平均値と、低速光検出器１０５側の出力電圧の平均値とに基づいて、ＯＳＮＲの評価値を導出する。これにより、平均化された（ばらつきが低減された）高速光検出器１０３側の出力電圧および低速光検出器１０５側の出力電圧に基づいてＯＳＮＲの評価値の導出を行うことができ、評価結果として得られるＯＳＮＲの精度を向上させることができる。
【００３９】
また、信号処理部１０７は、たとえば、第１周期ごと（たとえば１［ｍｓ］ごと）にＯＳＮＲの評価値を導出し、第１周期ごとのＯＳＮＲの評価値から、第１周期よりも長い第２周期ごと（たとえば１０［ｍｓ］ごと）のＯＳＮＲの評価値の平均値を算出してもよい。これにより、平均化された（ばらつきが低減された）ＯＳＮＲの評価値を導出することができる。このようにした場合には、信号処理部１０７は、たとえば、算出したＯＳＮＲの評価値の平均値を出力する。
【００４０】
信号処理部１０７は、たとえば、ＦＰＧＡなどのデジタル回路によって実現することができる。ＦＰＧＡはＦｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙの略である。また、信号処理部１０７には、高速光検出器１０３および低速光検出器１０５から出力された電圧をアナログ信号からデジタル信号に変換するＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：アナログ／デジタル変換器）が含まれてもよい。
【００４１】
なお、以上に説明した例では、光分岐部１０２が、高速光検出器１０３へ出射する光信号の強度と、低速光検出器１０５へ出射する光信号の強度との比が同じになるように分岐するようにしたが、これに限らない。
【００４２】
たとえば、光分岐部１０２は、高速光検出器１０３へ出射する光信号の強度と、低速光検出器１０５へ出射する光信号の強度との比が異なるように（たとえば２：１となるように）分岐してもよい。具体的に、たとえば、高速光検出器１０３へ出射する光信号の強度を、低速光検出器１０５へ出射する光信号の強度より大きくしてもよい。これにより、たとえば、高速光検出器１０３によるビート成分（たとえば後述する雑音光同士の干渉によるビート成分）の検出精度を高めることができる。光分岐部１０２による高速光検出器１０３へ出射する光信号の強度と、低速光検出器１０５へ出射する光信号の強度との比は、たとえば、１：１から２０：１程度とすることができる。
【００４３】
また、図１には波長可変フィルタ１０１を設けた例を示したが、これに限らない。たとえば、ＯＳＮＲ評価装置１００へ入力される光信号が単一波長の信号光である場合には、波長可変フィルタ１０１を省いた構成にしてもよい。また、たとえば、ＯＳＮＲの評価対象とされる帯域にＷＤＭ信号全体が含まれる場合には、波長可変フィルタ１０１を省いた構成にしてもよい。
【００４４】
（実施の形態１にかかる高速光検出器側および低速光検出器側の各出力電圧）
図２は、実施の形態１にかかる高速光検出器側および低速光検出器側の各出力電圧の一例を示す図である。図２の各式において、Ａsは波長可変フィルタ１０１から出射される信号光の振幅、ωsは波長可変フィルタ１０１から出射される信号光の周波数、θsは波長可変フィルタ１０１から出射される信号光の位相を示す。
【００４５】
また、図２の各式において、Ａn(k)は波長可変フィルタ１０１から出射される雑音光の振幅、ωn(k)は波長可変フィルタ１０１から出射される雑音光の周波数、θn(k)は波長可変フィルタ１０１から出射される雑音光の位相を示す。ここで、ｋは、１以上の自然数であり、たとえば波長可変フィルタ１０１から出射される雑音光（の波長）ごとに異なる値である。
【００４６】
たとえば、波長可変フィルタ１０１から出射される雑音光のうち、波長が最も短い雑音光をｋ＝１の雑音光とすることができる。この場合、Ａn(1)はｋ＝１の雑音光の振幅、ωn(1)はｋ＝１の雑音光の周波数、θn(1)はｋ＝１の雑音光の位相を示す。また、図２の各式において、ｋ’は、ｋがとり得る値のうち、ｋと異なる値（たとえばｋ＋１）であることを意味する。
【００４７】
波長可変フィルタ１０１から出射される光信号による光電場は、波長可変フィルタ１０１から出射される信号光成分による光電場と、波長可変フィルタ１０１から出射される雑音光成分による光電場との和により表すことができる。このため、波長可変フィルタ１０１から出射される光信号による光電場は、たとえば図２の（１）式のＥのように表すことができる。
【００４８】
（１）式において、第１項２１１は、波長可変フィルタ１０１から出射される信号光成分による光電場を表す。（１）式において、第２項２１２は、波長可変フィルタ１０１から出射される雑音光成分による光電場を表す。ここで、波長可変フィルタ１０１から出射される雑音光成分による光電場は、第２項２１２に示すように、波長可変フィルタ１０１から出射される各々の雑音光による光電場を累積したものである。
【００４９】
（１）式から、波長可変フィルタ１０１から出射される光信号の強度は、たとえば図２の（２）式の｜Ｅ｜2のように表すことができる。（２）式において、第１項２２１は、波長可変フィルタ１０１から出射される信号光成分の強度を表す。（２）式において、第２項２２２は、波長可変フィルタ１０１から出射される雑音光成分の強度を表す。ここで、波長可変フィルタ１０１から出射される雑音光成分の強度は、第２項２２２に示すように、波長可変フィルタ１０１から出射される各々の雑音光の強度を累積したものである。
【００５０】
（２）式において、第３項２２３は、波長可変フィルタ１０１から出射される信号光と雑音光との干渉によるビート成分の強度を表す。ここで、波長可変フィルタ１０１から出射される信号光と雑音光との干渉によるビート成分の強度は、第３項２２３に示すように、波長可変フィルタ１０１から出射される各々の雑音光と信号光との干渉のビートの強度を累積したものである。
【００５１】
（２）式において、第４項２２４は、波長可変フィルタ１０１から出射される雑音光同士の干渉によるビート成分の強度を表す。ここで、波長可変フィルタ１０１から出射される雑音光同士の干渉によるビート成分の強度は、第４項２２４に示すように、波長可変フィルタ１０１から出射される各々の雑音光同士の干渉によるビートの強度を累積したものである。
【００５２】
高速光検出器１０３には、たとえば、（２）式で示した｜Ｅ｜2のうち、光分岐部１０２における高速光検出器１０３側への分岐比に応じた強度の光信号が入射される。同様に、低速光検出器１０５には、たとえば、（２）式で示した｜Ｅ｜2のうち、光分岐部１０２における低速光検出器１０５側への分岐比に応じた強度の光信号が入射される。
【００５３】
前述したように、低速光検出器１０５は、たとえば、雑音光同士の干渉によるビートの強度を検出できない程度に応答速度が低速な光検出器である。このため、低速光検出器１０５側の出力電圧は、低速光検出器１０５に入射された光信号の、信号光成分の強度と、雑音光成分の強度と、信号光と雑音光との干渉によるビート成分の強度とに応じたものとなる。したがって、低速光検出器１０５側の出力電圧は、たとえば図２の（３）式のＶLのように表すことができる。
【００５４】
（３）式の第１項２３１は信号光成分の強度に応じた成分、（３）式の第２項２３２は雑音光成分の強度に応じた成分、（３）式の第３項２３３は信号光と雑音光との干渉によるビート成分の強度に応じた成分である。なお、（３）式の第３項２３３における上付き横棒は、単位時間あたりの時間平均であることを意味する。信号光と雑音光との干渉によるビート成分の強度は高速に変化するため、低速光検出器１０５では、（３）式の第３項２３３に示すように、たとえば単位時間あたりの時間平均で検出される。また、信号光と雑音光とはランダムな位相関係であるため、信号光と雑音光との干渉によるビート成分の強度の時間平均は、たとえば０とみなすことができる。
【００５５】
これに対して、高速光検出器１０３は、たとえば、雑音光同士の干渉によるビートの強度も検出できる程度に応答速度が高速な光検出器である。このため、高速光検出器１０３側の出力電圧は、高速光検出器１０３に入射された光信号の、信号光成分の強度と、雑音光成分の強度と、信号光と雑音光との干渉によるビート成分の強度と、雑音光同士の干渉によるビート成分の強度とに応じたものとなる。したがって、高速光検出器１０３側の出力電圧は、たとえば図２の（４−１）式のＶHのように表すことができる。
【００５６】
（４−１）式の第１項２４１は信号光成分の強度に応じた成分、（４−１）式の第２項２４２は雑音光成分の強度に応じた成分である。また、（４−１）式の第３項２４３は信号光と雑音光との干渉によるビート成分の強度に応じた成分、（４−１）式の第４項２４４は雑音光同士の干渉によるビート成分の強度に応じた成分である。（３）式と（４−１）式とから、高速光検出器１０３側の出力電圧は、たとえば図２の（４−２）式のように表すことができる。（４−２）式から、高速光検出器１０３側の出力電圧は、低速光検出器１０５側の出力電圧よりも、少なくとも雑音光同士の干渉によるビート成分の強度に応じた分だけ高くなることが分かる。
【００５７】
（実施の形態１にかかる高速光検出器側および低速光検出器側の各出力電圧とＯＳＮＲとの関係−その１）
図３は、実施の形態１にかかる高速光検出器側および低速光検出器側の各出力電圧とＯＳＮＲとの関係の一例を示す図（その１）である。図３において、縦軸は出力電圧［Ｖ］を示し、横軸はＯＳＮＲ［ｄＢ］を示す。なお、図３には、高速光検出器１０３および低速光検出器１０５に入射される光信号（波長可変フィルタ１０１から出射される光信号）の強度を一定とした場合の例を示している。
【００５８】
図３において、出力電圧３１１〜３１６は、光信号が各々のＯＳＮＲであるときの低速光検出器１０５側の出力電圧を示す。また、出力電圧３２１〜３２６は、光信号が各々のＯＳＮＲであるときの高速光検出器１０３側の出力電圧を示す。
【００５９】
入射される光信号の強度が一定の場合、出力電圧３１１〜３１６に示すように、低速光検出器１０５側の出力電圧はＯＳＮＲにかかわらず一定の電圧となる。これに対して、出力電圧３２１〜３２６に示すように、高速光検出器１０３側の出力電圧は、ＯＳＮＲが低いときほど高くなり、ＯＳＮＲが高くなるにつれて低速光検出器１０５側の出力電圧に近づいていく。すなわち、高速光検出器１０３側の出力電圧は、雑音光が多いほど高くなり、雑音光が減るにつれて低速光検出器１０５側の出力電圧に近づいていく。
【００６０】
（実施の形態１にかかる高速光検出器側および低速光検出器側の各出力電圧とＯＳＮＲとの関係−その２）
図４は、実施の形態１にかかる高速光検出器側および低速光検出器側の各出力電圧とＯＳＮＲとの関係の一例を示す図（その２）である。図４において、横軸は低速光検出器１０５側の出力電圧を示し、縦軸は高速光検出器１０３側の出力電圧を示す。なお、図４には、ＯＳＮＲを一定に保ちつつ、高速光検出器１０３および低速光検出器１０５に入射される光信号の強度を高めていった場合における、高速光検出器１０３側および低速光検出器１０５側の各出力電圧の例を示している。
【００６１】
特性４０１は、ＯＳＮＲが５［ｄＢ］となる光信号の強度を高めていった場合の高速光検出器１０３側および低速光検出器１０５側の各出力電圧の特性の一例を示す。また、特性４０２は、ＯＳＮＲが７［ｄＢ］となる光信号の強度を高めていった場合の高速光検出器１０３側および低速光検出器１０５側の各出力電圧の特性の一例を示す。特性４０３は、ＯＳＮＲが１０［ｄＢ］となる光信号の強度を高めていった場合の高速光検出器１０３側および低速光検出器１０５側の各出力電圧の特性の一例を示す。
【００６２】
特性４０１〜４０３などから、ＯＳＮＲごとに、高速光検出器１０３側および低速光検出器１０５側の各出力電圧の組み合わせが異なることが分かる。したがって、各々のＯＳＮＲ時における、高速光検出器１０３側および低速光検出器１０５側の各出力電圧を事前に測定し、測定結果を上述の対応情報としてＬＵＴ化しておくことで、このＬＵＴを参照してＯＳＮＲの評価値を導出することが可能となる。
【００６３】
（実施の形態１にかかるＯＳＮＲ評価装置におけるＬＵＴの一例）
図５は、実施の形態１にかかるＯＳＮＲ評価装置におけるＬＵＴの一例を示す図である。ＬＵＴは、ルックアップテーブルの略である。図５に示すように、ＬＵＴ５００は、高速光検出器１０３側および低速光検出器１０５側の各出力電圧の組み合わせごとにＯＳＮＲの評価値を対応付けた対応情報である。ＬＵＴ５００において、「ＶH1」、「ＶH2」、…は高速光検出器１０３側の出力電圧［Ｖ］を示し、「ＶL1」、「ＶL2」、…は低速光検出器１０５側の出力電圧［Ｖ］を示す。
【００６４】
たとえば、ＬＵＴ５００において、低速光検出器１０５側の出力電圧「ＶL3」と、高速光検出器１０３側の出力電圧「ＶH5」との組み合わせには、ＯＳＮＲの評価値「ＯＳＮＲ（３，５）」が対応付けられている。したがって、信号処理部１０７は、低速光検出器１０５側の出力電圧が「ＶL3」であり、高速光検出器１０３側の出力電圧が「ＶH5」であった場合は、ＬＵＴ５００を参照し、ＯＳＮＲの評価値として「ＯＳＮＲ（３，５）」を導出する。
【００６５】
（実施の形態１のＯＳＮＲ評価装置を適用したＲＯＡＤＭ装置の一例）
図６は、実施の形態１のＯＳＮＲ評価装置を適用したＲＯＡＤＭ装置の一例を示す図である。図６には、ＯＳＮＲ評価装置１００をＲＯＡＤＭ装置に適用した場合の例を示す。ＲＯＡＤＭは、Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒの略である。
【００６６】
ＲＯＡＤＭ装置６００は、ＯＳＮＲ評価装置１００と、ＷＳＳ６１１と、ＷＳＳ６１２と、光増幅器６１３と、ＷＳＳ６２１と、ＷＳＳ６２２と、光増幅器６２３と、トランスポンダＴｐ１と、トランスポンダＴｐ２と、スイッチＳｗと、を含む。ＷＳＳはＷａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｓｗｉｔｃｈの略である。
【００６７】
ＷＳＳ６１１には、たとえば、ＲＯＡＤＭ装置６００の対向装置から送信されたＷＤＭ信号６０１が入力される。ＷＳＳ６１１は、入力された光信号を波長ごとの光信号に分離し、分離した光信号ごとに、ＷＳＳ６１２へ出力（スルー）するか、トランスポンダＴｐ１へ出力（ドロップ）するかを切替可能である。
【００６８】
ＷＤＭ信号６０１は、たとえば、波長λa1〜λai（ｉは１以上の自然数とする）の光信号を波長多重して得られた光信号である。図６に示す例では、ＷＳＳ６１１は、波長λa1〜λai-1の光信号についてはＷＳＳ６１２へ出力し、波長λaiの光信号についてはトランスポンダＴｐ１へ出力している。
【００６９】
ＷＳＳ６１２には、たとえば、図６に示すように、ＷＳＳ６１１から出力（スルー）された波長λa1〜λai-1の光信号と、トランスポンダＴｐ２から出力（アド）された波長λaxの光信号とが入力される。波長λaxは、たとえば波長λaiと同じ波長である。ＷＳＳ６１２は、入力された波長の異なる光信号を合波して、合波した光信号を光増幅器６１３へ出力する。図６に示す例の場合、ＷＳＳ６１２は、波長λa1〜λai-1の光信号と、波長λaxの光信号とを波長多重したＷＤＭ信号６０２を光増幅器６１３へ出力する。
【００７０】
光増幅器６１３は、ＷＳＳ６１２から入力された光信号を増幅して、光分岐器６１４へ出力する。たとえば、光増幅器６１３は、ＷＳＳ６１２から入力されたＷＤＭ信号６０２を増幅して、光分岐器６１４へ出力する。一例としては、光増幅器６１３は光ファイバ増幅器により実現することができる。
【００７１】
光分岐器６１４は、光増幅器６１３から入力された光信号を分岐して、分岐した一方の光信号をＯＳＮＲ評価装置１００へ出力し、分岐した他方の光信号をＲＯＡＤＭ装置６００の対向装置へ出力する。たとえば、光分岐器６１４は、ＷＤＭ信号６０２を分岐して、分岐した一方のＷＤＭ信号６０２−１をＯＳＮＲ評価装置１００へ出力する。光分岐器６１４は、たとえば光カプラにより実現することができる。
【００７２】
ＷＳＳ６２１には、たとえば、ＲＯＡＤＭ装置６００の対向装置から送信されたＷＤＭ信号６０３が入力される。ＷＳＳ６２１は、入力された光信号を波長ごとの光信号に分離し、分離した光信号ごとに、ＷＳＳ６２２へ出力（スルー）するか、トランスポンダＴｐ２へ出力（ドロップ）するかを切替可能である。
【００７３】
ＷＤＭ信号６０３は、たとえば、波長λb1〜λbj（ｊは１以上の自然数とする）の光信号を多重化して得られた光信号である。図６に示す例では、ＷＳＳ６２１は、波長λb1〜λbj-1の光信号についてはＷＳＳ６２２へ出力し、波長λbjの光信号についてはトランスポンダＴｐ２へ出力している。
【００７４】
ＷＳＳ６２２には、たとえば、図６に示すように、ＷＳＳ６２１から出力（スルー）された波長λb1〜λbj-1の光信号と、トランスポンダＴｐ１から出力（アド）された波長λbyの光信号とが入力される。波長λbyは、たとえば波長λbjと同じ波長である。ＷＳＳ６２２は、入力された波長の異なる光信号を合波して、合波した光信号を光増幅器６２３へ出力する。図６に示す例の場合、ＷＳＳ６２２は、波長λb1〜λbj-1の光信号と、波長λbyの光信号とを波長多重したＷＤＭ信号６０４を光増幅器６２３へ出力する。
【００７５】
光増幅器６２３は、ＷＳＳ６２２から入力された光信号を増幅して、光分岐器６２４へ出力する。たとえば、光増幅器６２３は、ＷＳＳ６２２から入力されたＷＤＭ信号６０４を増幅して、光分岐器６２４へ出力する。一例としては、光増幅器６２３は、光増幅器６１３と同様に、たとえば光ファイバ増幅器により実現することができる。
【００７６】
光分岐器６２４は、光増幅器６２３から入力された光信号を分岐して、分岐した一方の光信号をＯＳＮＲ評価装置１００へ出力し、分岐した他方の光信号をＲＯＡＤＭ装置６００の対向装置へ出力する。たとえば、光分岐器６２４は、ＷＤＭ信号６０４を分岐して、分岐した一方のＷＤＭ信号６０４−１をＯＳＮＲ評価装置１００へ出力する。光分岐器６２４は、光分岐器６１４と同様に、たとえば光カプラにより実現することができる。
【００７７】
スイッチＳｗは、ＯＳＮＲ評価装置１００（波長可変フィルタ１０１）へ入力する光信号を切替可能である。たとえば、スイッチＳｗは、光分岐器６１４からＯＳＮＲ評価装置１００へ出力された光信号と、光分岐器６２４からＯＳＮＲ評価装置１００へ出力された光信号とを切り替えてＯＳＮＲ評価装置１００へ入力する。
【００７８】
これにより、ＯＳＮＲ評価装置１００へは、ＷＤＭ信号６０２−１が入力されたり、ＷＤＭ信号６０４−１が入力されたりする。図６に示す例では、ＷＤＭ信号６０４−１がＯＳＮＲ評価装置１００へ入力されている。この場合、波長可変フィルタ１０１にはＷＤＭ信号６０４−１が入射され、ＯＳＮＲ評価装置１００はＷＤＭ信号６０４−１についてのＯＳＮＲの評価値を導出する。
【００７９】
トランスポンダＴｐ１には、たとえば、図６に示すように、ＷＳＳ６１１から波長λaiの光信号が入力される。トランスポンダＴｐ１は、入力された光信号を電気信号に変換して出力する。また、トランスポンダＴｐ１は、入力された光信号の波長分散を補償し、補償後の光信号を電気信号に変換して出力してもよい。図６に示す例の場合、トランスポンダＴｐ１は、波長λaiの光信号の波長分散を補償し、補償後の光信号を電気信号に変換して出力する。
【００８０】
また、トランスポンダＴｐ１は、入力された電気信号を光信号に変換して出力する。たとえば、トランスポンダＴｐ１は、図６に示すように、入力された電気信号を波長λbyの光信号に変換して、ＷＳＳ６２２へ出力する。
【００８１】
トランスポンダＴｐ２には、たとえば、図６に示すように、ＷＳＳ６２１から波長λbjの光信号が入力される。トランスポンダＴｐ２も、トランスポンダＴｐ１と同様に、入力された光信号を電気信号に変換して出力する。また、トランスポンダＴｐ２は、入力された光信号の波長分散を補償し、補償後の光信号を電気信号に変換して出力してもよい。図６に示す例の場合、トランスポンダＴｐ２は、波長λbjの光信号の波長分散を補償し、補償後の光信号を電気信号に変換して出力する。
【００８２】
また、トランスポンダＴｐ２は、入力された電気信号を光信号に変換して出力する。たとえば、トランスポンダＴｐ２は、図６に示すように、入力された電気信号を波長λaxの光信号に変換して、ＷＳＳ６１２へ出力する。
【００８３】
なお、トランスポンダＴｐ１、またはトランスポンダＴｐ１を制御する制御装置は、トランスポンダＴｐ１が補償した波長分散の補償量（すなわちトランスポンダＴｐ１に入力された光信号の波長分散量）を示す情報をＯＳＮＲ評価装置１００へ出力してもよい。これにより、ＯＳＮＲ評価装置１００は、ＯＳＮＲ評価装置１００へ入力される光信号（たとえばＷＤＭ信号６０２−１）の波長分散の補償量を示す情報を取得することができる。
【００８４】
また、トランスポンダＴｐ２、またはトランスポンダＴｐ２を制御する制御装置は、トランスポンダＴｐ２が補償した波長分散の補償量（すなわちトランスポンダＴｐ２に入力された光信号の波長分散量）を示す情報をＯＳＮＲ評価装置１００へ出力してもよい。これにより、ＯＳＮＲ評価装置１００は、ＯＳＮＲ評価装置１００へ入力される光信号（たとえばＷＤＭ信号６０４−１）の波長分散の補償量を示す情報を取得することができる。
【００８５】
なお、以上に説明した例では、ＯＳＮＲ評価装置１００は、ＬＵＴ５００を用いてＯＳＮＲの評価値を導出するようにしたが、これに限らない。たとえば、ＯＳＮＲ評価装置１００は、下記に示す計算式を用いた関数処理を行うことにより、ＬＵＴ５００を用いずにＯＳＮＲの評価値を導出することができる。
【００８６】
（実施の形態１のＯＳＮＲ評価装置によるＯＳＮＲの評価値導出の他の一例）
低速光検出器１０５側の出力電圧は、たとえば下記（５）式のＶLのように表すことができる。εは、たとえば光分岐部１０２における低速光検出器１０５側へのパワー透過率である。ＲesLは、たとえば低速光検出器１０５の受光感度である。ＲLは、たとえば電流／電圧変換部１０６のトランスインピーダンス・ゲインである。
【００８７】
【数１】
2018182485.tif 000003
【００８８】
波長可変フィルタ１０１から出射される信号光と雑音光との干渉によるビート成分の強度の時間平均は、前述したように０とみなすことができる。このため、低速光検出器１０５側の出力電圧は、たとえば下記（６）式に示すように近似することができる。
【００８９】
【数２】
2018182485.tif 000004
【００９０】
また、高速光検出器１０３側の出力電圧は、たとえば下記（７）式のＶHのように表すことができる。１−εは、たとえば光分岐部１０２における高速光検出器１０３側へのパワー透過率である。ＲesHは、たとえば高速光検出器１０３の受光感度である。ＲHは、たとえば電流／電圧変換部１０４のトランスインピーダンス・ゲインである。
【００９１】
【数３】
2018182485.tif 000005
【００９２】
（６）式および（７）式から、高速光検出器１０３側の出力電圧は、たとえば下記（８）式に示すように近似することができる。
【００９３】
【数４】
2018182485.tif 000006
【００９４】
ここで、（８）式の第２項の一部を、下記（９）式のようにＸで表す。
【００９５】
【数５】
2018182485.tif 000007
【００９６】
（８）式および（９）式から、高速光検出器１０３側の出力電圧は、たとえば下記（１０）式のように表すことができる。
【００９７】
【数６】
2018182485.tif 000008
【００９８】
（１０）式から分かるように、低速光検出器１０５側へのパワー透過率ε（すなわち高速光検出器１０３側へのパワー透過率１−ε）の値を変化させると、高速光検出器１０３側の出力電圧におけるＸの割合が変化する。たとえば、低速光検出器１０５側へのパワー透過率εの値を減少、すなわち高速光検出器１０３側へのパワー透過率１−εの値を増加させたとする。この場合には、高速光検出器１０３側の出力電圧におけるＸの割合は増加する。
【００９９】
これにより、低速光検出器１０５側へのパワー透過率εの値を減少、すなわち高速光検出器１０３側へのパワー透過率１−εの値を増加させることにより、Ｘの値の変動を大きくすることができる。したがって、信号処理部１０７が高速光検出器１０３側の出力電圧をモニタリングした際の、Ｘの変化を検出する感度が向上する。
【０１００】
また、（１０）式を変形することにより、Ｘについて、たとえば下記（１１）式のように表すことができる。
【０１０１】
【数７】
2018182485.tif 000009
【０１０２】
（実施の形態１にかかるＯＳＮＲ評価装置によりＯＳＮＲの評価値の導出に用いられるＸの分布の一例）
図７は、実施の形態１にかかるＯＳＮＲ評価装置によりＯＳＮＲの評価値の導出に用いられるＸの分布の一例を示す図である。図７において、横軸はＸの値を示し、縦軸はＸの頻度を示す。図７において、分布７０１は、ＯＳＮＲが「＃１」であるときのＸの分布である。図７において、分布７０２は、ＯＳＮＲが「＃２（＃２＜＃１とする）」であるときのＸの分布である。また、図７において、分布７０３は、ＯＳＮＲが「＃３（＃３＜＃２とする）」であるときのＸの分布である。図７において、分布７０４は、ＯＳＮＲが「＃４（＃４＜＃３とする）」であるときのＸの分布である。
【０１０３】
分布７０１〜７０４から、Ｘの平均値はＯＳＮＲにかかわらず中央の０となることが分かる。また、分布７０１〜７０４から、ＯＳＮＲが低くなる（すなわち雑音光が増加する）につれて、Ｘが分散し易くなる（すなわちＸのばらつきが増加する）ことが分かる。すなわち、Ｘの分散値や標準偏差値は、ＯＳＮＲとの関連性を有する。
【０１０４】
これにより、波長可変フィルタ１０１から出射される雑音光成分の強度は、たとえば下記（１２）式のＰNのように近似することができる。σ2は、たとえばＸの分散値である。σは、たとえばＸの標準偏差値である。αおよびβは、たとえば高速光検出器１０３の特性により決定される係数である。αおよびβは、たとえば、ＯＳＮＲが既知の値となるような光信号を高速光検出器１０３へ入射した場合の高速光検出器１０３側の出力電圧から得ることができる。
【０１０５】
【数８】
2018182485.tif 000010
【０１０６】
また、波長可変フィルタ１０１の帯域幅をＢwとすると、帯域０．１［ｎｍ］あたりのＰN［ｄＢｍ／０．１ｎｍ］は、たとえば下記（１３）式のように表すことができる。
【０１０７】
【数９】
2018182485.tif 000011
【０１０８】
また、波長可変フィルタ１０１から出射される信号光成分の強度をＰsとし、波長可変フィルタ１０１から出射される雑音光成分の強度をＰNとした場合、Ｐsは、（６）式から、たとえば下記（１４）式のように表すことができる。
【０１０９】
【数１０】
2018182485.tif 000012
【０１１０】
ここで、Ｐsがとり得る最大値をＰs_Peakとすると、Ｐs_Peak［ｄＢｍ／０．１ｎｍ］は、Ｐs（すなわち信号光）の変調方式や変調速度などから求めることができる。
【０１１１】
したがって、下記（１５）式からＯＳＮＲの評価値を導出することができる。
【０１１２】
【数１１】
2018182485.tif 000013
【０１１３】
このため、信号処理部１０７は、たとえば下記処理を行うことにより、ＯＳＮＲの評価値を導出することができる。たとえば、信号処理部１０７は、高速光検出器１０３側および低速光検出器１０５側の各出力電圧を取得する。つづいて、信号処理部１０７は、取得した高速光検出器１０３側および低速光検出器１０５側の各出力電圧を、（１１）式のＶHおよびＶLに入力することによりＸを算出する。ε、ＲesL、ＲL、ＲesH、およびＲHの各値は、たとえば、ＯＳＮＲ評価装置１００の製造者や使用者により信号処理部１０７または記憶部に予め記憶される。信号処理部１０７は、ここで説明した一連の処理を、たとえば所定周期ごとに行う。
【０１１４】
そして、信号処理部１０７は、算出した複数のＸに基づいてＸの分散値または標準偏差値を算出し、算出した分散値または標準偏差値を（１２）式に入力することによりＰNを算出する。αまたはβの値は、たとえば、ＯＳＮＲ評価装置１００の製造者や使用者により信号処理部１０７または記憶部に予め記憶される。つづいて、信号処理部１０７は、取得した低速光検出器１０５側の出力電圧と、算出したＰNとを（１４）式に入力することによりＰSを算出する。
【０１１５】
そして、信号処理部１０７は、上記で算出したＰNを（１３）式に入力することによりＰN［ｄＢｍ／０．１ｎｍ］を算出するとともに、信号光の変調方式や変調速度に基づいて上記で算出したＰSからＰs_Peak［ｄＢｍ／０．１ｎｍ］を算出する。そして、信号処理部１０７は、算出したＰN［ｄＢｍ／０．１ｎｍ］とＰs_Peak［ｄＢｍ／０．１ｎｍ］とを（１５）式に入力することによりＯＳＮＲの評価値を導出することができる。
【０１１６】
このように、ＯＳＮＲ評価装置１００は、ＬＵＴ５００を用いなくても、所定の計算式を用いることにより、ＯＳＮＲの評価値を導出することができる。このようにした場合は、ＬＵＴ５００がなくてもよい分、ＬＵＴ５００を記憶しておくための記憶領域を減らすことができる。また、ＯＳＮＲ評価装置１００の製造者や使用者などによるＬＵＴ５００を用意するための労力を削減することができる。
【０１１７】
以上に説明したように、実施の形態１にかかるＯＳＮＲ評価装置１００は、高速光検出器１０３側および低速光検出器１０５側の各出力電圧と、各出力電圧とＯＳＮＲとの対応情報と、に基づいてＯＳＮＲの評価値を導出することができる。したがって、ＯＳＮＲ評価装置１００は、たとえば光学自己相関器を備える測定装置などの大型の装置を要さない簡易な構成により、ＯＳＮＲの評価値を導出することができる。
【０１１８】
（実施の形態２）
実施の形態２について、実施の形態１と異なる部分について説明する。たとえば、評価対象の光信号のＯＳＮＲが高い場合、雑音光同士の干渉によるビート成分の強度が小さくなる。このため、低速光検出器１０５側の出力電圧と、高速光検出器１０３側の出力電圧との差が小さくなり、これらに基づくＯＳＮＲの評価が困難になる場合がある。実施の形態２は、評価対象の光信号のＯＳＮＲが高い場合（すなわち雑音光が少ない場合）のＯＳＮＲの評価精度を高める例である。
【０１１９】
（実施の形態２にかかるＯＳＮＲ評価装置の一例）
図８は、実施の形態２にかかるＯＳＮＲ評価装置の一例を示す図である。図８において、図１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図８に示すＯＳＮＲ評価装置１００は、たとえば、図１に示した構成に加えて、光源８０１と、合波部８０２と、を備える。
【０１２０】
光源８０１は、所定の雑音光（既知の雑音光）を発生させ、発生させた雑音光を合波部８０２へ出射する。たとえば、光源８０１は、インコヒーレントな光を発生させることが可能なＬＥＤなどの光源により実現することができる。ＬＥＤはＬｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅの略である。
【０１２１】
合波部８０２は、ＯＳＮＲ評価装置１００へ入力された光信号に、光源８０１から入射された既知の雑音光を合波させ、既知の雑音光を合波させた光信号を波長可変フィルタ１０１へ出射する。これにより、波長可変フィルタ１０１へ入射される光信号には既知の雑音光が追加される。合波部８０２は、たとえば、光カプラにより実現することができる。また、たとえば、合波部８０２は、光カプラと異なる光部品により実現してもよい。
【０１２２】
この場合、波長可変フィルタ１０１から出射される既知の雑音光の強度は、たとえば下記（１６）式のＰN_LEDのように表すことができる。
【０１２３】
【数１２】
2018182485.tif 000014
【０１２４】
合波される既知の雑音光も、ＯＳＮＲ評価装置１００へ入力された光信号に元から含まれる他の雑音光と同様にインコヒーレントな性質を有する。このため、合波される既知の雑音光も、他の雑音光とまとめて扱うことが可能である。したがって、この場合、波長可変フィルタ１０１から出射される光信号の光電場は、たとえば下記（１７）式のＥのように表すことができる。
【０１２５】
【数１３】
2018182485.tif 000015
【０１２６】
（１７）式で示したＥを、（５）式に適用すれば、既知の雑音光を合波させた場合の低速光検出器１０５側の出力電圧を表す式を得ることができる。また、（１７）式で示したＥを、（７）式に適用すれば、既知の雑音光を合波させた場合の高速光検出器１０３側の出力電圧を表す式を得ることができる。そして、既知の雑音光を合波させた場合の低速光検出器１０５側および高速光検出器１０３側の各出力電圧を表す式から、既知の雑音光を合波させた場合のＸを表す式を得ることができる。
【０１２７】
したがって、信号処理部１０７は、実施の形態１と同様に、高速光検出器１０３側および低速光検出器１０５側の各出力電圧と、既知の雑音光を合波させた場合のＸを表す式とから、Ｘの分散値または標準偏差値を算出することができる。そして、信号処理部１０７は、算出したＸの分散値または標準偏差値からＰNを算出することができる。
【０１２８】
ただし、この場合に算出されるＰNは、既知の雑音光も含む強度となっている。このため、信号処理部１０７は、下記（１８）式で示すように、算出したＰNから、（１６）式で示した既知の雑音光の強度を減算し、ＰN’を求める。
【０１２９】
【数１４】
2018182485.tif 000016
【０１３０】
そして、信号処理部１０７は、（１８）式で算出したＰN’を、ＰNの代わりに（１３）式に入力し、ＰN’［ｄＢｍ／０．１ｎｍ］を算出する。つづいて、信号処理部１０７は、算出したＰN’［ｄＢｍ／０．１ｎｍ］を、ＰN［ｄＢｍ／０．１ｎｍ］の代わりに（１５）式に入力することにより、ＯＳＮＲの評価値を導出することができる。
【０１３１】
（実施の形態２にかかる既知の雑音光を追加した場合の高速光検出器側および低速光検出器側の各出力電圧とＯＳＮＲとの関係の一例）
図９は、実施の形態２にかかる既知の雑音光を追加した場合の高速光検出器側および低速光検出器側の各出力電圧とＯＳＮＲとの関係の一例を示す図である。図９において、図３と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図９において、縦軸は出力電圧［Ｖ］を示し、横軸はＯＳＮＲ［ｄＢ］を示す。なお、図９には、既知の雑音光を追加しない場合（すなわち図３に示した場合）の低速光検出器側および高速光検出器側の各出力電圧の特性とＯＳＮＲとの関係も示している。
【０１３２】
図９において、出力電圧９１１〜９１６は、既知の雑音光を追加した場合における各々のＯＳＮＲであるときの低速光検出器１０５側の出力電圧を示す。出力電圧９２１〜９２６は、既知の雑音光を追加した場合における各々のＯＳＮＲであるときの高速光検出器１０３側の出力電圧を示す。
【０１３３】
また、図９において、差分９０１〜９０４は、高速光検出器１０３側の出力電圧と低速光検出器１０５側の出力電圧との差分を示す。たとえば、差分９０１は、出力電圧９２４と出力電圧９１４との差分を示し、差分９０２は、出力電圧３２４と出力電圧３１４と差分を示す。
【０１３４】
出力電圧９１１〜９１６および出力電圧３１１〜３１６に示すように、低速光検出器１０５側の出力電圧は、既知の雑音光を追加した場合には、既知の雑音光を追加しなかった場合に比べて、ＯＳＮＲにかかわらず一定量増加する。これに対して、出力電圧９２１〜９２６および出力電圧３２１〜３２６に示すように、高速光検出器１０３側の出力電圧は、既知の雑音光を追加した場合には、既知の雑音光を追加しなかった場合に比べて、ＯＳＮＲの変化にともなう出力の減少量が小さくなる。これは、既知の雑音光を追加したことによって、（２）式の第２項〜第４項の成分（すなわち雑音光に関する成分）が増加するためである。
【０１３５】
したがって、差分９０１〜９０４などに示すように、既知の雑音光を追加した場合には、既知の雑音光を追加しなかった場合に比べて、低速光検出器１０５側の出力電圧と高速光検出器１０３側の出力電圧との差分が大きくなる。したがって、既知の雑音光追加前のＯＳＮＲが高い場合であっても、評価結果として得られるＯＳＮＲの精度を向上させることができる。
【０１３６】
このように、実施の形態２にかかるＯＳＮＲ評価装置１００によれば、評価対象の光信号に所定の雑音光を合波させ、所定の雑音光を合波した光信号の強度を高速光検出器１０３および低速光検出器１０５により検出する。そして、光信号に所定の雑音光が合波された場合の高速光検出器１０３および低速光検出器１０５の各出力電圧の組み合わせと光信号雑音比との対応情報を用いてＯＳＮＲの評価値を導出することができる。これにより、光信号のＯＳＮＲが高くても、精度が高いＯＳＮＲの評価値を導出することができる。
【０１３７】
（実施の形態３）
実施の形態３について、実施の形態１、２と異なる部分について説明する。実施の形態３は、光信号の波長分散を考慮してＯＳＮＲの評価精度を高める例である。
【０１３８】
実際の光伝送に用いられる光信号では、伝送路において波長分散が生じる。たとえば、ＱＰＳＫ、８ＱＡＭ、１６ＱＡＭなどの位相変調信号では、各タイムスロットにおける信号光は様々な位相で変調されている。また、伝送路の波長分散によって、各タイムスロットにおける信号光は時間的に広がっていき、２つの信号光に時間的な重なりが生じる。そして、重なりの領域における各信号光は、コヒーレンスであり、各々が様々な位相で変調されているため干渉が生じ、これらの信号光の波形は変化する。このとき、信号光の波形の変化量は、伝送路における波長分散量（累積波長分散量）に応じて決まる。したがって、波長分散量を考慮することによってＯＳＮＲの評価精度を高めることができる。
【０１３９】
（実施の形態３にかかるＯＳＮＲ評価装置の一例）
図１０は、実施の形態３にかかるＯＳＮＲ評価装置の一例を示す図である。図１０において、図１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。まずはＲＯＡＤＭ装置６００と関係なく説明する。
【０１４０】
図１０に示すＯＳＮＲ評価装置１００は、図１０に示すように、たとえば、取得部１００１を備える。取得部１００１は、ＯＳＮＲの評価対象の光信号の波長分散量を示す情報を取得する。波長分散量を示す情報は、波長分散量を直接的に示す情報であってもよいし、波長分散量を間接的に示す情報であってもよい。波長分散量を間接的に示す情報は、たとえば、波長分散の補償量を示す情報とすることができる。
【０１４１】
また、波長分散量を示す情報は、ＯＳＮＲの評価対象の光信号についての波長分散量を直接的に示す情報であってもよいし、ＯＳＮＲの評価対象の光信号についての波長分散量を間接的に示す情報であってもよい。ＯＳＮＲの評価対象の光信号についての波長分散量を間接的に示す情報は、たとえば、ＯＳＮＲの評価対象の光信号と同様の波長分散が生じていると推定される他の光信号についての波長分散量を示す情報とすることができる。
【０１４２】
取得部１００１は、たとえば、トランスポンダＴｐ１、トランスポンダＴｐ２、またはこれらを制御する制御装置から、ＯＳＮＲの評価対象の光信号の波長分散の補償量を示す情報を取得する。
【０１４３】
たとえば、スイッチＳｗの切り替えによりＷＤＭ信号６０２−１がＯＳＮＲの評価対象の光信号とされた場合、取得部１００１は、トランスポンダＴｐ１またはトランスポンダＴｐ１の制御装置からＷＤＭ信号６０２−１の波長分散の補償量を示す情報を取得する。ＷＤＭ信号６０２−１の波長分散の補償量を示す情報は、たとえば、λaiの信号光の波長分散を補償した量を示す情報であり、λaiの信号光の伝送路における波長分散量（累積波長分散量）を示す情報である。
【０１４４】
λaiの信号光は、ＯＳＮＲの評価対象の光信号（たとえばλa1〜λai-1の信号光）と同じ伝送路により伝送されている。このため、λaiの信号光の伝送路における波長分散量を示す情報は、ＯＳＮＲの評価対象の光信号の波長分散量（累積波長分散量）を間接的に示すものである。
【０１４５】
また、スイッチＳｗの切り替えによりＷＤＭ信号６０４−１がＯＳＮＲの評価対象の光信号とされた場合、取得部１００１は、トランスポンダＴｐ２またはトランスポンダＴｐ２の制御装置からＷＤＭ信号６０４−１の波長分散の補償量を示す情報を取得する。ＷＤＭ信号６０４−１の波長分散の補償量を示す情報は、たとえば、λbjの信号光の波長分散を補償した量を示す情報であり、λbjの信号光の伝送路における波長分散量（累積波長分散量）を示す情報である。
【０１４６】
λbjの信号光は、ＯＳＮＲの評価対象の光信号（たとえばλb1〜λbj-1の信号光）と同じ伝送路により伝送されている。このため、λbjの信号光の伝送路における波長分散量を示す情報は、ＯＳＮＲの評価対象の光信号の波長分散量（累積波長分散量）を間接的に示すものである。
【０１４７】
ここで説明した例では、取得部１００１は、トランスポンダＴｐ１，Ｔｐ２、またはこれらを制御する制御装置から波長分散量を示す情報を取得するようにしたが、これに限らない。たとえば、ＯＳＮＲ評価装置１００に入力された光信号の波長分散量を検出可能な波長分散モニタをＯＳＮＲ評価装置１００に設けて、取得部１００１は、この波長分散モニタから波長分散量を示す情報を取得してもよい。
【０１４８】
波長分散が生じる場合の低速光検出器１０５側の出力電圧は、たとえば下記（１９）式のＶLのように表すことができる。ｄは、たとえば、ＯＳＮＲの評価対象の光信号の波長分散の補償量、すなわちＯＳＮＲの評価対象の光信号の伝送路における波長分散量である。すなわち、（１９）式は、第１項にｄの係数がかかる点で（３）式と異なる。
【０１４９】
【数１５】
2018182485.tif 000017
【０１５０】
また、波長分散が生じる場合の高速光検出器１０３側の出力電圧は、たとえば下記（２０−１）式のＶHのように表すことができる。すなわち、（２０−１）式は、（１９）式と同様に、第１項にｄの係数がかかる点で（４−１）式と異なる。（１９）式と（２０−１）式とから、波長分散が生じる場合の高速光検出器１０３側の出力電圧は、たとえば（２０−２）式のように表すことができる。
【０１５１】
【数１６】
2018182485.tif 000018
【０１５２】
（実施の形態３にかかる評価対象の光信号に波長分散が生じた場合の高速光検出器側および低速光検出器側の各出力電圧とＯＳＮＲとの関係の一例）
図１１は、実施の形態３にかかる評価対象の光信号に波長分散が生じた場合の高速光検出器側および低速光検出器側の各出力電圧とＯＳＮＲとの関係の一例を示す図である。図１１において、縦軸は出力電圧［Ｖ］を示し、横軸はＯＳＮＲ［ｄＢ］を示す。なお、図１１には、高速光検出器１０３および低速光検出器１０５に入射される光信号（波長可変フィルタ１０１から出射される光信号）の強度が一定であり、これらの光信号に波長分散が生じている場合の例を示している。
【０１５３】
図１１において、出力電圧１１１１〜１１１６は、各々のＯＳＮＲであるときの低速光検出器１０５側の出力電圧を示す。また、出力電圧１１２１〜１１２６は、各々のＯＳＮＲであるときの高速光検出器１０３側の出力電圧を示す。
【０１５４】
入射される光信号の強度が一定であり波長分散が生じている場合、出力電圧１１１１〜１１１６に示すように、低速光検出器１０５側の出力電圧は、ＯＳＮＲが高くなるにつれて、わずかに減少していく。これは、ＯＳＮＲが高くなる（すなわち信号光の割合が増加する）につれて、干渉により打ち消しあう信号光が増加するためである。
【０１５５】
また、入射される光信号の強度が一定であり波長分散が生じている場合、出力電圧１１２１〜１１２６に示すように、高速光検出器１０３側の出力電圧は、波長分散が生じていない場合（たとえば図３に示した例）と同様の傾向である。すなわち、この場合も、高速光検出器１０３側の出力電圧は、ＯＳＮＲが低いときほど高くなり、ＯＳＮＲが高くなるにつれて低速光検出器１０５側の出力電圧に近づいていく。
【０１５６】
波長分散が生じた場合も、波長分散が生じない場合と同様に、ＯＳＮＲごとに、高速光検出器１０３側および低速光検出器１０５側の各出力電圧の組み合わせは異なる。このため、波長分散が生じる場合も、波長分散が生じない場合と同様に、高速光検出器１０３側および低速光検出器１０５側の各出力電圧の組み合わせから、ＯＳＮＲの評価値を導出することができる。
【０１５７】
したがって、各々の波長分散量およびＯＳＮＲ時における、高速光検出器１０３側および低速光検出器１０５側の各出力電圧を事前に測定し、測定結果を上述の対応情報としてＬＵＴ化しておく。そして、このＬＵＴを参照することにより、ＯＳＮＲの評価値を導出することが可能となる。
【０１５８】
ただし、高速光検出器１０３側および低速光検出器１０５側の各出力電圧と光信号のＯＳＮＲとの対応関係は、光信号の波長分散によって異なる場合がある。このため、信号処理部１０７は、高速光検出器１０３側および低速光検出器１０５側の各出力電圧と光信号のＯＳＮＲとの対応関係を光信号の波長分散量ごとに示す対応情報を用いてＯＳＮＲの評価値を導出してもよい。
【０１５９】
（実施の形態３にかかるＯＳＮＲ評価装置におけるＬＵＴの一例）
図１２は、実施の形態３にかかるＯＳＮＲ評価装置におけるＬＵＴの一例を示す図である。図１２において、ＬＵＴ１２０１は、たとえば累積波長分散量がｄ１である場合のＯＳＮＲの評価に用いるＬＵＴである。ＬＵＴ１２０２は、たとえば累積波長分散量がｄ２である場合のＯＳＮＲの評価に用いるＬＵＴである。また、ＬＵＴ１２０３は、たとえば累積波長分散量がｄ３である場合のＯＳＮＲの評価に用いるＬＵＴである。
【０１６０】
信号処理部１０７は、たとえば、取得部１００１により取得された波長分散量（波長分散の補償量）を示す情報が「ｄ１」を示した場合は、ＬＵＴ１２０１を用いてＯＳＮＲの評価値を導出する。そして、たとえば、低速光検出器１０５側の出力電圧が「ＶL3-1」であり、高速光検出器１０３側の出力電圧が「ＶH5-1」であった場合、信号処理部１０７は、ＬＵＴ１２０１から、ＯＳＮＲを「ＯＳＮＲ（３，５）」と評価する。
【０１６１】
また、ここでは３通りの波長分散に対応するＬＵＴ１２０１〜１２０３を用いる構成について説明したが、このような構成に限らない。たとえば、２通りの波長分散に対応する２つのＬＵＴを用いる構成や、４通り以上の波長分散に対応する４つ以上のＬＵＴを用いる構成としてもよい。
【０１６２】
なお、以上に説明した例では、ＯＳＮＲ評価装置１００がＬＵＴ１２０１〜１２０３などを用いてＯＳＮＲの評価値を導出するようにしたが、これに限らない。ＯＳＮＲ評価装置１００は、たとえば、下記計算式などを用いることにより、ＬＵＴ１２０１〜１２０３などを用いずにＯＳＮＲの評価値を導出することが可能となる。
【０１６３】
（実施の形態３のＯＳＮＲ評価装置によるＯＳＮＲの評価値導出の他の一例）
波長分散を考慮した場合、波長可変フィルタ１０１から出射される光の強度は、たとえば下記（２１）式の｜Ｅ｜2のように表すことができる。Ｋ（ｄ）は、波長分散量（累積波長分散量）に応じた係数である。すなわち、（２１）式は、第１項にＫ（ｄ）の係数がかかる点で（２）式と異なる。
【０１６４】
【数１７】
2018182485.tif 000019
【０１６５】
このため、波長分散を考慮した場合の低速光検出器１０５側の出力電圧は、たとえば下記（２２）式のＶLのように表すことができる。
【０１６６】
【数１８】
2018182485.tif 000020
【０１６７】
また、波長分散を考慮した場合の高速光検出器１０３側の出力電圧は、たとえば下記（２３）式のＶHのように表すことができる。
【０１６８】
【数１９】
2018182485.tif 000021
【０１６９】
（２２）式で示したＶLおよび（２３）式で示したＶHから、（５）式から（１１）式までの変形と同様の変形を行うことにより、波長分散を考慮した場合のＸを表す式を得ることができる。
【０１７０】
したがって、信号処理部１０７は、実施の形態１と同様に、高速光検出器１０３側および低速光検出器１０５側の各出力電圧と、波長分散を考慮した場合のＸを表す式とから、Ｘの分散値または標準偏差値を算出することができる。そして、信号処理部１０７は、算出したＸの分散値または標準偏差値を（１２）式に入力することによりＰNを算出することができる。また、信号処理部１０７は、上記で算出したＰNを（１３）式に入力することによりＰN［ｄＢｍ／０．１ｎｍ］を算出することができ、上記で算出したＰNを（１４）式に入力することによりＰsを算出することができる。
【０１７１】
そして、信号処理部１０７は、上記で算出したＰsからＰs_Peak［ｄＢｍ／０．１ｎｍ］を算出することができる。このため、信号処理部１０７は、算出したＰN［ｄＢｍ／０．１ｎｍ］とＰs_Peak［ｄＢｍ／０．１ｎｍ］とを（１５）式に入力することによりＯＳＮＲの評価値を導出することができる。
【０１７２】
このように、実施の形態３のＯＳＮＲ評価装置１００は、評価対象の光信号の波長分散量を示す情報を取得する。そして、ＯＳＮＲ評価装置１００は、高速光検出器１０３および低速光検出器１０５の各検出結果および波長分散量の組み合わせと対応情報とに基づいてＯＳＮＲの評価値を導出することができる。これにより、信号光に波長分散が生じた場合であっても、簡易な構成により精度の高いＯＳＮＲの評価値を導出することができる。
【０１７３】
また、実施形態３のＯＳＮＲ評価装置１００において、実施の形態２にかかるＯＳＮＲ評価装置１００と同様に、評価対象の光信号に所定の雑音光を合波させる構成としてもよい。
【０１７４】
（実施の形態４）
実施の形態４について、実施の形態１〜３と異なる部分について説明する。以上に説明した実施の形態１〜３では、高速光検出器１０３よりも低速な検出器として低速光検出器１０５を設けた構成を説明したが、これに限らない。実施の形態４は、高速光検出器１０３よりも低速な検出器として、高速光検出器１０３の出力信号を低速で検出する検出器を設けることによって、ＯＳＮＲの評価値を導出する例である。
【０１７５】
（実施の形態４にかかるＯＳＮＲ評価装置の一例）
図１３は、実施の形態４にかかるＯＳＮＲ評価装置の一例を示す図である。図１３において、図１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図１３に示すＯＳＮＲ評価装置１００は、図１，図８，図１０に示した光分岐部１０２および低速光検出器１０５に代えてＬＰＦ１３０１を含む。ＬＰＦはＬｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ（ローパスフィルタ）の略である。
【０１７６】
この場合、波長可変フィルタ１０１は、たとえば、抽出した光信号を高速光検出器１０３へ出射する。高速光検出器１０３は、波長可変フィルタ１０１から出射された光信号の強度を検出し、検出した強度に応じた電流を出力する。また、この場合、電流／電圧変換部１０４は、図１３に示すように、たとえば１つ設けられる。高速光検出器１０３から出力された電流は、電流／電圧変換部１０４へ入力され、電流／電圧変換部１０４により電圧信号に変換される。
【０１７７】
そして、電流／電圧変換部１０４から出力された電圧信号は分岐され、一方の電圧信号はそのまま信号処理部１０７へ入力され、他方の電圧信号はＬＰＦ１３０１を介して信号処理部１０７へ入力される。
【０１７８】
ＬＰＦ１３０１は、入力された電圧信号の高周波成分を逓減することにより、入力された電圧信号を低速な電圧信号に変換する。これにより、光信号の強度を検出し、高速光検出器１０３よりも低速な検出器を実現することができる。ＬＰＦ１３０１は、変換した電圧信号を信号処理部１０７へ出力する。信号処理部１０７は、ＬＰＦ１３０１を介さず入力された電圧信号と、ＬＰＦ１３０１を介して入力された電圧信号と、に基づいてＯＳＮＲの評価値を導出する。
【０１７９】
これにより、低速光検出器１０５を設けなくても、信号処理部１０７は、実施の形態１〜３で説明した方法によりＯＳＮＲの評価値を導出することができる。このため、簡易な構成によりＯＳＮＲの評価が可能になる。また、図１３に示した構成において、信号処理部１０７とＬＰＦ１３０１とは同じＦＰＧＡなどのデジタル回路によって実現されてもよい。これにより、簡易な構成によりＯＳＮＲの評価が可能になる。
【０１８０】
なお、以上で説明した例では、ＬＰＦ１３０１を電流／電圧変換部１０４の後方（信号処理部１０７側）に設けたが、これに限らない。たとえば、高速光検出器１０３の後方に２つの電流／電圧変換部１０４を並列して設け、このうち一方の電流／電圧変換部１０４と高速光検出器１０３との間にＬＰＦ１３０１を設けるようにしてもよい。この場合、高速光検出器１０３から出力された電流は、各々の電流／電圧変換部１０４へ向けて分岐される。そして、ＬＰＦ１３０１が設けられた側へ分岐された電流は、まずＬＰＦ１３０１へ入力される。
【０１８１】
そして、この場合、ＬＰＦ１３０１は、入力された電流の高周波成分を逓減し、高周波成分を逓減した電流をＬＰＦ１３０１側の電流／電圧変換部１０４へ出力する。ＬＰＦ１３０１側の電流／電圧変換部１０４は、ＬＰＦ１３０１から入力された電流を電圧信号に変換して、この電圧信号を信号処理部１０７へ出力する。また、この場合、ＬＰＦ１３０１が設けられていない側へ分岐された電流は、そのままＬＰＦ１３０１が設けられていない側の電流／電圧変換部１０４へ入力される。ＬＰＦ１３０１が設けられていない側の電流／電圧変換部１０４は、入力された電流を電圧信号に変換して、この電圧信号を信号処理部１０７へ出力する。なお、このようにした場合、ＬＰＦ１３０１は、たとえば、ＦＰＧＡなどにより実現される信号処理部１０７の外部に設けるアナログ回路によって実現してもよい。
【０１８２】
また、実施形態４のＯＳＮＲ評価装置１００において、実施の形態２にかかるＯＳＮＲ評価装置１００と同様に、評価対象の光信号に所定の雑音光を合波させる構成としてもよい。また、実施形態４のＯＳＮＲ評価装置１００において、実施の形態３にかかるＯＳＮＲ評価装置１００と同様に、評価対象の光信号の波長分散量に基づいてＯＳＮＲの評価値を導出する構成としてもよい。
【０１８３】
（各成分の強度についての説明）
つぎに、信号光成分の強度と、雑音光成分の強度と、信号光と雑音光との干渉によるビート成分の強度と、雑音光同士の干渉によるビート成分の強度について説明する。図１４は、各実施の形態にかかるＯＳＮＲ評価装置の評価対象の光信号に含まれる各成分の一例を示す図である。
【０１８４】
図１４に示すように、波長可変フィルタ１０１から出射される信号光１４１０は、たとえば、信号光１４１１と、信号光１４１２と、信号光１４１３と、信号光１４１４と、信号光１４１５と、を含む。信号光１４１１〜１４１５は、波長および位相が同じ信号光である。このため、信号光１４１１〜１４１５は、自身または波長可変フィルタ１０１から出射された自身以外の信号光と干渉する。この干渉結果が信号光１４１０となる。そして、信号光１４１０の成分による強度の波形は、たとえば、図１４に示す波形Ｗｆ１のようになる。信号光１４１０の成分による強度は、波形Ｗｆ１に示すように、単位時間あたりの変化回数が少ない、すなわち変化が低速な性質を有する。
【０１８５】
また、図１４に示すように、波長可変フィルタ１０１から出射される雑音光１４２０は、たとえば、雑音光１４２１と、雑音光１４２２と、雑音光１４２３と、を含む。雑音光１４２１〜１４２３は、信号光１４１１〜１４１５と波長および位相が異なる。また、雑音光１４２１〜１４２３は、各々で波長および位相が異なる。雑音光１４２０の成分による強度は、雑音光１４２１〜１４２３の各々の強度の和である。このため、雑音光１４２０の成分による強度の波形は、たとえば、図１４に示す波形Ｗｆ２のようになる。雑音光１４２０の成分による強度は、波形Ｗｆ２に示すように、単位時間あたりの変化回数が少ない、すなわち変化が低速な性質を有する。
【０１８６】
また、波長可変フィルタ１０１から出射される信号光１４１０と、波長可変フィルタ１０１から出射される雑音光１４２０とは干渉する。具体的には、信号光１４１０における各信号光１４１１〜１４１５と、雑音光１４２０における各雑音光１４２１〜１４２３との各々が干渉する。この干渉結果が信号光１４１０と雑音光１４２０との干渉によるビートとなる。そして、信号光１４１０と雑音光１４２０との干渉によるビート成分の強度の波形は、たとえば、図１４に示す波形Ｗｆ３のようになる。信号光１４１０と雑音光１４２０との干渉によるビート成分の強度は、波形Ｗｆ３に示すように、単位時間あたりの変化回数が多い、すなわち変化が高速な性質を有する。
【０１８７】
また、波長可変フィルタ１０１から出射される雑音光１４２０、すなわち雑音光１４２１〜１４２３同士も干渉する。この干渉結果が雑音光１４２０同士の干渉によるビートとなる。そして、雑音光１４２０同士の干渉によるビート成分の強度の波形は、たとえば、図１４に示す波形Ｗｆ４のようになる。雑音光１４２０同士の干渉によるビート成分の強度は、波形Ｗｆ４に示すように、単位時間あたりの変化回数が多い、すなわち変化が高速な性質を有する。
【０１８８】
前述したように、高速光検出器１０３は、応答速度が高速な光検出器である。このため、高速光検出器１０３は、波形Ｗｆ１，Ｗｆ２に示すような低速な強度変化にも、波形Ｗｆ３，Ｗｆ４に示すような高速な強度変化にも応答（追従）することができる。これにより、高速光検出器１０３によれば、たとえば、波形Ｗｆ１，Ｗｆ２に示すような信号光成分と雑音光成分との強度が検出される。また、高速光検出器１０３によれば、波形Ｗｆ３に示すような信号光と雑音光との干渉によるビート成分の強度、および波形Ｗｆ４に示すような雑音光同士の干渉によるビート成分の強度も検出される。
【０１８９】
これに対して、低速光検出器１０５は、応答速度が低速な光検出器である。このため、低速光検出器１０５は、波形Ｗｆ１，Ｗｆ２に示すような低速な強度変化には応答することができるものの、波形Ｗｆ４に示すような高速な強度変化には応答することができない。これにより、低速光検出器１０５によれば、たとえば、波形Ｗｆ１，Ｗｆ２に示すような信号光成分と雑音光成分との強度については検出されるものの、波形Ｗｆ４に示すような雑音光同士の干渉によるビート成分の強度については検出されない。また、低速光検出器１０５によれば、波形Ｗｆ３に示すような信号光と雑音光との干渉によるビート成分の強度については時間平均で検出される。
【０１９０】
以上に説明したように、本発明の評価装置、および評価方法によれば、簡易な構成により光信号雑音比の評価を可能にすることができる。
【０１９１】
たとえば、ＯＳＮＲ算出方法の一例として、ＯＣＭなどによって光信号の光スペクトルを掃引して得られる信号光の帯域外の雑音光の強度を、信号光の帯域内の雑音光の強度として外挿し、ＯＳＮＲを算出するという方法が考えられる。しかしながら、この方法は、信号光の帯域外の雑音光からＯＳＮＲを算出するため、算出されるＯＳＮＲの精度が悪い場合がある。
【０１９２】
また、この方法では、光フィルタなどにより信号光の帯域外の雑音光が減衰される場合、すなわち、信号光の帯域外の雑音光の強度と信号光の帯域内の雑音光の強度とが異なる場合、算出されるＯＳＮＲの精度が低下する。なお、ＯＣＭはＯｐｔｉｃａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｍｏｎｉｔｏｒ（光チャネルモニタ）の略である。
【０１９３】
本発明の評価装置、および評価方法によれば、信号光と、信号光と同じ帯域内の雑音光との強度に基づいて、ＯＳＮＲの評価値を導出することができる。このため、信号光の帯域外の雑音光が減衰される場合であっても、精度の高いＯＳＮＲの評価値を導出することができる。
【０１９４】
上述した各実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【０１９５】
（付記１）入力された光信号の強度を検出する第１検出器と、
前記光信号の強度を検出し、前記第１検出器よりも低速な第２検出器と、
前記第１検出器および前記第２検出器の各検出結果の組み合わせと、前記各検出結果の組み合わせと光信号雑音比との対応情報と、に基づいて前記光信号の光信号雑音比の評価値を導出する処理部と、
を備えることを特徴とする評価装置。
【０１９６】
（付記２）前記光信号の波長分散量を示す情報を取得する取得部を備え、
前記対応情報は、前記各検出結果および前記取得部によって取得された情報が示す波長分散量の組み合わせと光信号雑音比との対応情報であり、
前記処理部は、前記各検出結果および前記波長分散量の組み合わせと、前記対応情報と、に基づいて前記光信号の光信号雑音比の評価値を導出する、
ことを特徴とする付記１に記載の評価装置。
【０１９７】
（付記３）前記光信号に所定の雑音光を合波させる合波部を備え、
前記第１検出器および前記第２検出器は、前記所定の雑音光が合波された光信号の強度を検出し、
前記対応情報は、前記光信号に前記所定の雑音光が合波された場合の前記組み合わせと光信号雑音比との対応情報である、
ことを特徴とする付記１または２に記載の評価装置。
【０１９８】
（付記４）前記光信号を、第１光信号と、前記第１光信号より強度の低い第２光信号とに分岐する分岐部を備え、
前記第１検出器は、前記第１光信号の強度を検出し、
前記第２検出器は、前記第２光信号の強度を検出する、
ことを特徴とする付記１〜３のいずれか一つに記載の評価装置。
【０１９９】
（付記５）前記第２検出器は、前記第１検出器の検出結果を示す信号の強度を検出することを特徴とする付記１〜３のいずれか一つに記載の評価装置。
【０２００】
（付記６）波長が異なる各信号光を波長多重して得られた前記光信号から特定の波長の光信号を抽出する光フィルタをさらに備え、
前記第１検出器および前記第２検出器は、前記光フィルタにより抽出された光信号の強度を検出することを特徴とする付記１〜５のいずれか一つに記載の評価装置。
【０２０１】
（付記７）前記光フィルタは、抽出対象の波長を切替可能であることを特徴とする付記６に記載の評価装置。
【０２０２】
（付記８）前記対応情報は、前記組み合わせごとに光信号雑音比の評価値を示す情報であることを特徴とする付記１〜７のいずれか一つに記載の評価装置。
【０２０３】
（付記９）前記対応情報は、前記組み合わせから光信号雑音比の評価値を導出可能な計算式を示す情報であることを特徴とする付記１〜７のいずれか一つに記載の評価装置。
【０２０４】
（付記１０）第１検出器により、入力された光信号の強度を検出し、
前記第１検出器よりも低速な第２検出器により、前記光信号の強度を検出し、
前記第１検出器および前記第２検出器の各検出結果の組み合わせと、前記各検出結果の組み合わせと光信号雑音比との対応情報と、に基づいて前記光信号の光信号雑音比の評価値を導出する、
ことを特徴とする評価方法。
【符号の説明】
【０２０５】
１００  ＯＳＮＲ評価装置
１０１  波長可変フィルタ
１０２  光分岐部
１０３  高速光検出器
１０４，１０６  電流／電圧変換部
１０５  低速光検出器
１０７  信号処理部
５００，１２０１〜１２０３  ＬＵＴ
６００  ＲＯＡＤＭ装置
６１１，６１２，６２１，６２２  ＷＳＳ
６１３，６２３  光増幅器
６１４，６２４  光分岐器
８０１  光源
８０２  合波部
１００１  取得部
１３０１  ＬＰＦ
【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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【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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