(57)【要約】【課題】  広範囲の波長分散を測定可能にする。【解決手段】  強度変調された試験信号光を光伝送路２０に入力する。分波装置２０及び光フィルタ３４Ｕ，３４Ｌが、光伝送路２０からの試験信号光から上サイドバンド（ウＳＢ）と下サイドバンド（ＬＳＢ）を分離する。可変遅延線４０は、ＬＳＢを遅延する。ＥＡ変調器３８によりＵＳＢとＬＳＢの相関をとる。フォトダイオード５０が相関出力を電気信号に変換し、ピーク検出回路５２が、フォトダイオードの出力のピークを検出する。タイマ５４は、可変遅延線４０のスタートからピーク検出回路５２によるピーク検出までの時間を計測する。ｔ／σ変換装置５６は、計測時間を波長分散に変換する。【選択図】  図１
2005156339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光伝送路（２０）の波長分散を測定する方法であって、
テストデータで強度変調された試験信号光を生成して、当該光伝送路（２０）に入力する入力ステップと、
当該光伝送路（２０）から出力される当該試験信号光から、主信号光、上サイドバンド成分及び下サイドバンド成分の内の何れかである第１及び第２の成分光を抽出する抽出ステップと、
当該当該第１の成分光と当該第２の成分光との間の時間差を計測する時間差計測ステップと、
計測された時間差を波長分散に変換する変換ステップ
とを具備することを特徴とする波長分散測定方法。
【請求項２】
当該時間差計測ステップが、当該第１の成分光と当該第２の成分光との間の位相差を変更しつつ、当該第１の成分光と遅延された当該第２の成分との間の相関をとることで、当該第１の成分光と当該第２の成分光との間の時間差を計測することを特徴とする請求項１に記載の波長分散測定方法。
【請求項３】
当該時間差計測ステップは、当該第１の成分光と当該第２の成分光との間の位相差を鉅歯状波形で変化させることを特徴とする請求項２に記載の波長分散測定方法。
【請求項４】
当該時間差計測ステップは、当該第１の成分光と当該第２の成分光との間の位相差を三角波形で変化させ、当該位相差の増加方向と当該位相差の減少方向の両方で当該第１の成分光と当該第２の成分光との間の時間差を計測することを特徴とする請求項２に記載の波長分散測定方法。
【請求項５】
当該時間差計測ステップが、
当該第１及び第２の成分光のうちの一方に一定の遅延を与える固定遅延ステップと、
当該第１及び第２の成分光のうちの他方に可変の遅延時間を与える可変遅延ステップと、
当該固定遅延ステップ及び当該可変遅延ステップで遅延された当該第１及び第２の成分光との間の相関をとる相関ステップと、
当該相関ステップで算出される当該相関が最大になる当該可変遅延ステップの遅延時間を検出する遅延計測ステップ
とを具備することを特徴とする請求項２に記載の波長分散測定方法。
【請求項６】
当該第１の成分光が、上サイドバンド成分及び下サイドバンド成分の一方からなり、当該第２の成分光が上サイドバンド成分及び下サイドバンド成分の他方からなることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の波長分散測定方法。
【請求項７】
当該第１の成分光が主信号光からなり、当該第２の成分光が上サイドバンド成分及び下サイドバンド成分の一方からなることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の波長分散測定方法。
【請求項８】
当該可変遅延ステップの可変遅延時間が鉅歯状波形で変化することを特徴とする請求項５に記載の波長分散測定方法。
【請求項９】
当該可変遅延ステップの可変遅延時間が三角波形で変化し、当該遅延計測ステップは、当該可変遅延時間の増加方向と当該可変遅延時間の減少方向の両方で、当該相関ステップで算出される当該相関が最大になる当該可変遅延ステップの遅延時間を検出することを特徴とする請求項５に記載の波長分散測定方法。
【請求項１０】
光伝送路（２０）から出力される試験信号光であって、主信号光、上サイドバンド成分及び下サイドバンド成分の内の何れかである第１及び第２の成分光を具備する試験信号光から光伝送路（２０）の波長分散を測定する装置であって、
当該光伝送路（２０）からの当該試験信号光から当該第１及び第２の成分光を抽出する抽出装置（３２，３４Ｕ，３４Ｌ）と、
当該当該第１の成分光と当該第２の成分光との間の時間差を計測する時間差計測装置（３６〜５４）と、
計測された時間差を波長分散に変換する変換装置（５６）
とを具備することを特徴とする波長分散測定装置。
【請求項１１】
当該時間差計測装置が、
当該第１及び第２の成分光のうちの一方に一定の遅延を与える固定遅延器（３６）と、
当該第１及び第２の成分光のうちの他方に可変の遅延時間を与える可変遅延器（４０，４４）と、
当該固定遅延器（３６）及び当該可変遅延器（４０，４４）により遅延されたと当該第１及び第２の成分光との間の相関をとる光相関器（３８，４２，４８；４１，３８，４８）と、
当該光相関器（３８，４２，４８；４１，３８，４８）で算出される当該相関が最大になる当該可変遅延器の遅延時間を検出する遅延計測器（５０，５２，５４）
とを具備することを特徴とする請求項１０に記載の波長分散測定装置。
【請求項１２】
当該光相関器が、電気吸収型光変調器（３８）と、光サーキュレータ（４２）と、当該第１及び第２の成分光の何れか一方の波長成分を抽出する光フィルタ（４８）とを具備し、
当該固定遅延器（３６）及び当該可変遅延器（４０，４４）の内の一方の出力光が直接、当該電気吸収型光変調器（３８）に入力するとともに、当該固定遅延器（３６）及び当該可変遅延器（４０，４４）の内の他方の出力光が当該光サーキュレータ（４２）を介して当該電気吸収型光変調器（３８）入力する
ことを特徴とする請求項１０に記載の波長分散測定装置。
【請求項１３】
当該光相関器が、
当該固定遅延器（３６）及び可変遅延器（４０，４４）の出力光が入力する電気吸収型光変調器（３８）と、
当該電気吸収型光変調器（３８）の出力光から、当該第１及び第２の成分光の何れか一方の波長成分を抽出する光フィルタ（４８）
とを具備することを特徴とする請求項１０に記載の波長分散測定装置。
【請求項１４】
当該遅延計測器が、
当該光相関器の光相関出力信号光を電気信号に変換する光電変換器（５０）と、
当該光電変換器（５０）の電気出力信号のピークを検出するピーク検出装置（５２）と、
当該可変遅延器の遅延時間の変化に同期して、計時をスタートし、当該ピーク検出装置（５２）のピーク検出に応じて計時をストップするタイマ（５４）
とを具備することを特徴とする請求項１２に記載の波長分散計測装置。
【請求項１５】
当該可変遅延器が、鉅歯状波形で駆動される可変遅延線（４０）を具備することを特徴とする請求項１１に記載の波長分散計測装置。
【請求項１６】
当該可変遅延器が、三角波で駆動される可変遅延線（４０）を具備し、
当該遅延計測器が、当該可変遅延線の遅延時間の増加方向と減少方向の両方で、当該光相関器で算出される当該相関が最大になる当該可変遅延線の遅延時間を検出することを特徴とする請求項１１に記載の波長分散測定装置。
【請求項１７】
当該第１の成分光が、上サイドバンド成分及び下サイドバンド成分の一方からなり、当該第２の成分光が上サイドバンド成分及び下サイドバンド成分の他方からなることを特徴とする請求項１０乃至１６の何れか１項に記載の波長分散測定装置。
【請求項１８】
当該第１の成分光が主信号光からなり、当該第２の成分光が上サイドバンド成分及び下サイドバンド成分の一方からなることを特徴とする請求項１０乃至１６の何れか１項に記載の波長分散測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝送路の波長分散を測定する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ伝送システムでは、光ファイバ伝送路の波長分散の影響を避けえない。そこで、光伝送路の波長分散量を測定する技術が必要になり、従来、非特許文献１，２，３に記載される方法が知られている。
【０００３】
非特許文献１に記載の方法では、光信号を電気信号に変換し、その電気信号から、波長分散の影響を受ける電気スペクトル強度を検出する。この電気スペクトル強度は、光伝送路の波長分散量に従って低下する。第１の方法では、この関係を利用して、光伝送路の波長分散量を推定する。
【０００４】
非特許文献２に記載の第２の方法では、光送信装置において、光信号に周波数ｆ（Ｈｚ）のトーン信号を重畳して光伝送路に出力し、光受信装置では、光伝送路から出力される信号光を電気信号に変換し、その電気信号からトーン周波数ｆ（Ｈｚ）の成分を抽出する。光受信装置で検出されるトーン周波数成分の振幅は、光伝送路の波長分散量に応じて低下するので、この関係を利用して、光伝送路の波長分散量を推定する。
【０００５】
非特許文献３に記載の第３の方法では、光送信装置において、テストデータ（例えば、ランダム・データ）で強度変調した光信号を生成し、光伝送路に出力する。光受信装置では、光伝送路から入力した光信号から、強度変調の長波長側のサイドバンド成分（下サイドバンド）と短波長側のサイドバンド成分（上サイドバンド成分）を抽出し、各サイドバンド成分を電気信号に変換しクロック成分を抽出する。そして、２つのクロック成分の位相を比較する。この方法は、２つのクロックの位相差が、サイドバンド抽出の２つのフィルタのデチューニング量と信号波長における波長分散に依存することを利用する。
【非特許文献１】A. Sano et al., "Automatic dispersion equalization by monitoring extracted-clock power level in a 40-Gbit/s, 200-km transmission line," Tu3.5, Vol. 2, pp. 207-209, ECOC'96
【非特許文献２】M. N. peterson et al., "Dispersion monitoring and compensation using single in-band subcarrier tone," WH4, OFC 2001
【非特許文献３】Q. yu et al., "Chromatic Dispersion Monitoring Technique Using Sideband Optical Filtering and Clock Phase-Shift Detection," Jounal of lightwave Technology, Vol. 20, No. 12, pp. 2267-2271, 2002
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の従来の第１及び第２の方法の測定結果は、偏波モード分散（ＰＭＤ）及び光信号対雑音比（ＯＳＮＲ）等、波長分散以外の要因の影響を受けており、正確な波長分散を得ることが難しい。また、ＰＭＤ補償器と組み合わせた構成で、波長分散測定を自動化することが難しい。
【０００７】
第２の従来の方法では、送信側と受信側の両方に追加装置が必要になり、光送信装置と光受信装置の構成が複雑になるという問題点もある。
【０００８】
第３の方法は、ＰＭＤ及びＯＳＮＲへの依存性が低いという利点があるものの、高速な２つの光電変換器、２つのクロック抽出器、及びクロック抽出器の出力の位相を比較する位相比較器が必要になり、高価で大掛かりな装置が必要になる。
【０００９】
本発明は、簡易な構成でより高い精度の測定が可能な波長分散測定方法及び装置を提示することを目的とする。
【００１０】
本発明はまた、ＰＭＤ補償器を組み入れた光伝送システムにも適用可能な波長分散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】
【００１１】
本発明に係る波長分散測定方法は、光伝送路（２０）の波長分散を測定する方法でああって、テストデータで強度変調された試験信号光を生成して、当該光伝送路に入力する入力ステップと、当該光伝送路から出力される当該試験信号光から、主信号光、上サイドバンド成分及び下サイドバンド成分の内の何れかである第１及び第２の成分光を抽出する抽出ステップと、当該当該第１の成分光と当該第２の成分光との間の時間差を計測する時間差計測ステップと、計測された時間差を波長分散に変換する変換ステップとを具備することを特徴とする。
【００１２】
好ましくは、当該時間差計測ステップが、当該第１の成分光と当該第２の成分光との間の位相差を変更しつつ、当該第１の成分光と遅延された当該第２の成分との間の相関をとることで、当該第１の成分光と当該第２の成分光との間の時間差を計測する。
【００１３】
好ましくは、当該時間差計測ステップは、当該第１の成分光と当該第２の成分光との間の位相差を鉅歯状波形で変化させる。
【００１４】
好ましくは、当該時間差計測ステップは、当該第１の成分光と当該第２の成分光との間の位相差を三角波形で変化させ、当該位相差の増加方向と当該位相差の減少方向の両方で当該第１の成分光と当該第２の成分光との間の時間差を計測する。
【００１５】
好ましくは、当該時間差計測ステップが、当該第１及び第２の成分光のうちの一方に一定の遅延を与える固定遅延ステップと、当該第１及び第２の成分光のうちの他方に可変の遅延時間を与える可変遅延ステップと、当該固定遅延ステップ及び当該可変遅延ステップで遅延された当該第１及び第２の成分光との間の相関をとる相関ステップと、当該相関ステップで算出される当該相関が最大になる当該可変遅延ステップの遅延時間を検出する遅延計測ステップとを具備する。
【００１６】
好ましくは、当該第１の成分光が、上サイドバンド成分及び下サイドバンド成分の一方からなり、当該第２の成分光が上サイドバンド成分及び下サイドバンド成分の他方からなる。
【００１７】
好ましくは、当該第１の成分光が主信号光からなり、当該第２の成分光が上サイドバンド成分及び下サイドバンド成分の一方からなる。
【００１８】
好ましくは、当該可変遅延ステップの可変遅延時間が鉅歯状波形で変化する。
【００１９】
好ましくは、当該可変遅延ステップの可変遅延時間が三角波形で変化し、当該遅延計測ステップは、当該可変遅延時間の増加方向と当該可変遅延時間の減少方向の両方で、当該相関ステップで算出される当該相関が最大になる当該可変遅延ステップの遅延時間を検出する。
【００２０】
本発明に係る波長分散測定装置は、光伝送路から出力される試験信号光であって、主信号光、上サイドバンド成分及び下サイドバンド成分の内の何れかである第１及び第２の成分光を具備する試験信号光から光伝送路の波長分散を測定する装置であって、当該光伝送路からの当該試験信号光から当該第１及び第２の成分光を抽出する抽出装置と、当該当該第１の成分光と当該第２の成分光との間の時間差を計測する時間差計測装置と、計測された時間差を波長分散に変換する変換装置とを具備することを特徴とする。
【００２１】
好ましくは、当該時間差計測装置が、当該第１及び第２の成分光のうちの一方に一定の遅延を与える固定遅延器と、当該第１及び第２の成分光のうちの他方に可変の遅延時間を与える可変遅延器と、当該固定遅延器及び当該可変遅延器により遅延されたと当該第１及び第２の成分光との間の相関をとる光相関器と、当該光相関器で算出される当該相関が最大になる当該可変遅延器の遅延時間を検出する遅延計測器とを具備することを特徴とする。
【００２２】
好ましくは、当該光相関器が、電気吸収型光変調器と、光サーキュレータと、当該第１及び第２の成分光の何れか一方の波長成分を抽出する光フィルタとを具備し、当該固定遅延器及び当該可変遅延器の内の一方の出力光が直接、当該電気吸収型光変調器に入力するとともに、当該固定遅延器及び当該可変遅延器の内の他方の出力光が当該光サーキュレータを介して当該電気吸収型光変調器入力することを特徴とする。
【００２３】
好ましくは、当該光相関器が、当該固定遅延器及び可変遅延器の出力光が入力する電気吸収型光変調器と、当該電気吸収型光変調器の出力光から、当該第１及び第２の成分光の何れか一方の波長成分を抽出する光フィルタとを具備することを特徴とする。
【００２４】
好ましくは、当該遅延計測器が、当該光相関器の光相関出力信号光を電気信号に変換する光電変換器と、当該光電変換器の電気出力信号のピークを検出するピーク検出装置と、当該可変遅延器の遅延時間の変化に同期して、計時をスタートし、当該ピーク検出装置のピーク検出に応じて計時をストップするタイマとを具備することを特徴とする。
【００２５】
好ましくは、当該可変遅延器が、鉅歯状波形で駆動される可変遅延線を具備する。
【００２６】
好ましくは、当該可変遅延器が、三角波で駆動される可変遅延線を具備し、当該遅延計測器が、当該可変遅延線の遅延時間の増加方向と減少方向の両方で、当該光相関器で算出される当該相関が最大になる当該可変遅延線の遅延時間を検出する。
【００２７】
好ましくは、当該第１の成分光が、上サイドバンド成分及び下サイドバンド成分の一方からなり、当該第２の成分光が上サイドバンド成分及び下サイドバンド成分の他方からなる。
【００２８】
好ましくは、当該第１の成分光が主信号光からなり、当該第２の成分光が上サイドバンド成分及び下サイドバンド成分の一方からなる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、主要部品を光学素子で構成できるので、高速な電気回路無しで波長分散を測定できる。また、広範囲の波長分散を測定可能であり、波長分散の極性も判定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００３１】
図１は、本発明の一実施例の概略構成ブロック図を示す。試験信号光発生装置１０は、波長λｃのレーザ光源１２と、レーザ光源１２の出力光をデータにより強度変調する強度変調器１４とを具備する。強度変調器１４から出力される強度変調信号光は、試験信号光として光伝送路２０に出力される。図２は、光伝送路２０に入力される強度変調信号光のスペクトル例を示す。横軸は周波数を示し、縦軸は光強度を示す。中心のピーク１６Ｃが波長λｃの光キャリアを示し、高周波数側のピーク１６Ｕが上サイドバンド（ＵＳＢ）を示し、低周波数側のピーク１６Ｌが下サイドバンド（ＬＳＢ）を示す。
【００３２】
この説明例では、データは、光伝送路２０の波長分散を測定するためのダミーデータである。もちろん、本来のデータであってもよい。レーザ光源１２の出力レーザ光の波長λｃは、光伝送路２０の波長分散を測定したい波長である。
【００３３】
光伝送路２０を伝送した試験信号光（強度変調信号光）は、波長分散測定装置３０に入力する。波長分散測定装置３０は、通常、光受信端局内に設置される。
【００３４】
分波器３２は、光伝送路２０から入力する試験信号光を２分割し、一方をＵＳＢ１６Ｕを透過する光バンドパスフィルタ３４Ｕに印加し、他方をＬＳＢ１６Ｌを透過する光バンドパスフィルタ３４Ｌに印加する。これにより、図２に示すスペクトルのＵＳＢ１６ＵとＬＳＢ１６Ｌを分離できる。
【００３５】
ＵＳＢ１６ＵとＬＳＢ１６Ｌの間には、光伝送路２０の群遅延、従って、波長分散に依存した位相差が生じる。従って、この位相差を検出することで、光伝送路２０の波長分散量を測定できる。
【００３６】
ＵＳＢ１６ＵとＬＳＢ１６Ｌの間の位相差は、以下の構成により検出できる。光バンドパスフィルタ３４Ｕの出力光、即ちＵＳＢ１６Ｕは、位相調整装置３６を介して電気吸収型（ＥＡ）変調器３８に入射する。他方、光バンドパスフィルタ３４Ｌの出力光、即ちＬＳＢ１６Ｌは、可変遅延線４０を介して光サーキュレータ４２のポートＡに入力し、そのポートＢから出力されてＥＡ変調器３８に入力する。即ち、ＵＳＢ１６ＵとＬＳＢ１６ＬがＥＡ変調器３８に入射し、ＥＡ変調器３８内を互いに逆方向に伝搬する。
【００３７】
ＥＡ変調器３８は、相互吸収変調（ＸＡＭ）により、ＵＳＢ１６ＵとＬＳＢ１６Ｌのアンド素子、又は、ＬＳＢ１６ＬによりＵＳＢ１６Ｕをゲートする光ゲート素子として機能する。可変遅延線４０によりＬＳＢ１６Ｌの位相を調整しながら、ＥＡ変調器３８において、ＵＳＢ１６ＵとＬＳＢ１６Ｌの相関をとっているということもできる。
【００３８】
可変遅延線４０は、鉅歯状波発生装置４４からの鉅歯状波に従いその遅延時間が周期的に変化する素子である。鉅歯状波発生装置４４は、同期信号発生装置４６からの同期トリガ信号に同期した鉅歯状波を、可変遅延線４０の駆動信号として発生する。
【００３９】
可変遅延線４０の遅延時間が、光伝送路２０の波長分散に対応するＵＳＢ１６ＵとＬＳＢ１６Ｌの時間差を補償する量であるとき、ＥＡ変調器３８は、ＵＳＢ１６Ｕを光サーキュレータ４２のポートＢに出力し、それ以外のときには、ＥＡ変調器３８は、ＵＳＢ１６Ｕを吸収し、ＵＳＢ１６Ｕを光サーキュレータ４２のポートＢに出力しない。
【００４０】
ＥＡ変調器３８から出力されるＵＳＢ１６Ｕは、光サーキュレータ４２のポートＢからポートＣに転送され、ポートＣから出力される。光サーキュレータ４２のポートＣの出力光は、ＵＳＢ１６Ｕを透過する光バンドパスフィルタ４８を介してフォトダイオード５０に入射し、電気信号に変換される。
【００４１】
図３は、同期信号発生装置４６の出力する同期トリガ６０、鉅歯状波発生装置４４の出力する鉅歯状波による可変遅延線４０の遅延時間の変化６２、及びフォトダイオード５０の出力６４の関係を示す。図３では、鉅歯状波発生装置４４の出力する鉅歯状波に従い、可変遅延線４０の遅延時間は、−Ａ（ｐｓ）から＋Ａ（ｐｓ）への変化を繰り返す。可変遅延線４０の遅延時間は、実際には、正値である。しかし、本実施例では、ＵＳＢ１６Ｕに対して位相調整装置３６により固定の遅延（バイアス）を与えることで、可変遅延線４０が実質的に負の遅延時間をＬＳＢ１６Ｌに与えられるようにしている。可変遅延線４０として、負の遅延を与えられる素子を使用する場合には、位相調整装置３６を不要にすることができる。
【００４２】
可変遅延線４０の遅延時間が、光伝送路２０の波長分散によるＵＳＢ１６ＵとＬＳＢ１６Ｌの時間差を補償する量になると、フォトダイオード５０の出力６４はハイレベルになり、可変遅延線４０の遅延時間が光伝送路２０の波長分散によるＵＳＢ１６ＵとＬＳＢ１６Ｌの時間差からずれると、ノイズレベルとなる。
【００４３】
タイマ５４は、同期信号発生装置４６の出力する同期トリガ６０に従って計時をスタートする。ピーク検出回路５２は、フォトダイオード５２の出力のピークを検出すると、タイマ５４にストップ信号を印加する。タイマ５４は、同期トリガ６０からピーク検出回路５２からのストップ信号（ピーク検出信号）までの経過時間ｔｍを計測する。測定された時間ｔｍは、光伝送路２０の波長分散によるＵＳＢ１６ＵとＬＳＢ１６Ｌとの間の時間差を反映している。
【００４４】
ｔ／σ変換装置５６は、タイマ５４で計測された時間ｔｍを波長分散σに変換する。例えば、ｔ／σ変換装置５６は、同期信号発生装置４６からの同期トリガに従い、次の同期トリガが入力する直前にタイマ５４の出力を読み込み、波長分散値に変換する。鉅歯状歯発生装置４４による可変遅延線４０の遅延量の時間変化は、予め分かっている。ＵＳＢ１６ＵとＬＳＢ１６Ｌの波長差も予め分かっているので、とわかっているので、ｔ／σ変換装置５６は、タイマ５４で計測された時間ｔｍから光伝送路２０の波長分散σを算出できる。
【００４５】
実施例１では、波長分散を測定するのに全光学的な処理で済み、高速の電気回路が不要になる。可変遅延線４０の遅延時間範囲を広げることで、広い範囲の波長分散値を測定できる。波長分散の絶対値のみならず、その極性も測定可能である。可変遅延線４０の遅延時間の変化の振幅は、波長分散の測定範囲により決定される。可変遅延線４０の遅延時間の変化の周波数は、ＥＡ変調器３８における光自己相関処理の安定度等を考慮して決定される。
【実施例２】
【００４６】
実施例１では、鉅歯状歯によりＬＳＢ１６Ｌに対する遅延時間を一方向に変化させたが、ＬＳＢ１６Ｌに対する遅延時間を両方向に変化させてもよい。これにより、可変遅延線４０の入出力特性にヒステリシスがあっても、正確に光伝送路２０の波長分散を計測できる。
【００４７】
図４は、そのように図１に示す実施例を変更した第２実施例の概略構成ブロック図を示す。図１に示す実施例と同じ要素には同じ符号を付してある。波長分散測定装置３０ａは、鋸歯状波発生装置４４の代わりに三角波発生装置４４ａを用い、可変遅延線４０の遅延時間増加方向と遅延時間減少方向の両方で波長分散を計測する。そのために、タイマ５４が、可変遅延線４０の遅延時間増加方向と遅延時間減少方向の両方で時間を計測し、ｔ／σ変換装置５６ａは、２つの計測時間ｔ１，ｔ２に対して波長分散σ１，σ２を計算し、平均値算出回路５７が、ｔ／σ変換装置７２ａ，７２ｂの２つの計測値σ１，σ２の平均を算出する。
【００４８】
可変遅延線４０の遅延時間増加方向と遅延時間減少方向のそれぞれに対して、タイマとｔ／σ変換装置を設けてもよいことは明らかである。この構成も、実質的には、図４に図示する構成と等価である。
【００４９】
図５は、図４に示す実施例での、同期信号発生装置４６の出力する同期トリガ７０、三角波発生装置４４ａの出力する三角波による可変遅延線４０の遅延時間の変化７２、及びフォトダイオード５２の出力７４の関係を示す。
【００５０】
図１に示す実施例からの変更箇所の動作を説明する。三角波発生装置４４ａは、同期信号発生装置４６からの同期トリガ７０に従い同じレートで交互に増加及び減少する三角波を発生する。可変遅延線４０は三角波発生装置４４ａの出力する三角波により駆動され、可変遅延線４０の遅延時間は一定周期で交互に増加減少する。後処理が容易になるように、図５に波形７２で示すように、可変遅延線４０の遅延時間の変化の傾きは、遅延時間増加方向と遅延時間減少方向で同じにしてある。ここでも、可変遅延線４０の遅延時間は、−Ａ（ｐｓ）から＋Ａ（ｐｓ）への変化とその逆方向の変化を交互に繰り返す。
【００５１】
タイマ５４は、実施例１と同様に、同期信号発生装置４６からの同期信号をトリガ８０として、計時をスタートする。
【００５２】
可変遅延線４０の遅延時間を増加させているときも、減少させているときも、可変遅延線４０の遅延時間が、光伝送路２０の波長分散によるＵＳＢ１６ＵとＬＳＢ１６Ｌの時間差を補償する量になると、フォトダイオード５０の出力７４はハイレベルになり、可変遅延線４０の遅延時間が光伝送路２０の波長分散によるＵＳＢ１６ＵとＬＳＢ１６Ｌの時間差からずれると、ノイズレベルとなる。
【００５３】
ピーク検出回路５２は、フォトダイオード５２の出力のピークを検出すると、タイマ５４にストップ信号を印加する。タイマ５４は、同期信号発生装置４６の出力する同期トリガ７０からピーク検出回路５２からのストップ信号（ピーク検出信号）までの経過時間ｔ１，ｔ２を計測する。遅延時間の増加方向では、タイマ５４の計測時間はｔ１になり、遅延時間の減少方向では、タイマ５４の計測時間はｔ２になる。
【００５４】
ｔ／σ変換装置５６ａは、タイマ５４で計測された時間ｔ１，ｔ２を波長分散σ１，σ２に変換する。例えば、ｔ／σ変換装置５６ａは、同期信号発生装置４６からの同期トリガ７０に従い、次の同期トリガが入力する直前にタイマ５４の出力を読み込み、波長分散値に変換する。同期信号発生装置４６の出力する同期信号７０がｔ／σ変換装置５６ａにも印加されており、ｔ／σ変換装置５６ａは、その同期信号７０により、タイマ５４の計測時間ｔ１，ｔ２が遅延時間の増加方向でのものか減少方向でのものかを判別でき、従って、波長分散σ１、σ２を正しく算出できる。可変遅延線４０の三角波入力と遅延時間との間にヒステリシスが無ければ、σ１はσ２に等しい。しかし、両者間にヒステリシスがあれば、σ１とσ２の間には誤差がある。平均算出回路５７は、ｔ／σ変換装置５６ａの２つの出力値σ１，σ２の平均値を算出し、計測結果σとして出力する。
【００５５】
このように、図４に示す実施例では、可変遅延線４０を遅延時間の増加方向と減少方向の両方で計測して、その計測結果を平均化するので、図１に示す実施例よりも精度よく光伝送路２０の波長分散を計測できる。
【実施例３】
【００５６】
上述の実施例１，２では、ＵＳＢとＬＳＢがＥＡ変調器内を互いに逆方向に伝搬させたが、同方向に伝搬させても、同様の作用効果を得ることができる。
【００５７】
図６は、ＵＳＢとＬＳＢがＥＡ変調器内を互いに同方向に伝搬するように実施例１を変更した実施例の概略構成ブロック図を示す。図６に示す実施例の波長分散測定装置３０ｂでは、光サーキュレータ４２が不要になる代わりに、位相調整装置３６の出力光（ＵＳＢ１６Ｕ）と可変遅延器４０の出力光（ＬＳＢ１６Ｌ）を合波する合波器４１が必要になる。
【実施例４】
【００５８】
実施例１，２，３では、ＵＳＢとＬＳＢの相関をとったが、光伝送路からの信号光と、ＵＳＢ又はＬＳＢとの間で相関を算出してもよい。
【００５９】
図７は、そのように実施例１を変更した実施例の概略構成ブロック図を示す。図１に示す実施例と同じ構成要素には同じ符号を付してある。図７に示す実施例の波長分散測定装置３０ｃでは、分波器３２の一方の出力光は、そのまま位相調整装置３６を介してＥＡ変調器３８に入力し、分波器３２の他方の出力光は、ＵＳＢ又はＬＳＢを透過する光バンドパスフィルタ３３、可変遅延線４０及び光サーキュレータ４２を介してＥＡ変調器３８に入力する。位相調整装置３６からＥＡ変調器３８に印加される光は、光キャリア１６ｃ、ＵＳＢ１６Ｕ及びＬＳＢ１６Ｌを含む主信号光である。
【００６０】
ＥＡ変調器３６は、光サーキュレータ４２からのＵＳＢ１６Ｕ又はＬＳＢ１６Ｌに従い、位相調整装置３６からの主信号光をゲートする。可変遅延線４０の遅延時間が、光キャリア１６Ｃの波長λｃでの波長分散と、ＵＳＢ１６Ｕ又はＬＳＢ１６Ｌの波長での波長分散の差に相当する時間であるとき、ＥＡ変調器３６は、主信号光を光サーキュレータ４２のポートＢに出力する。光サーキュレータ４２は、ポートＢに入力する主信号光をポートＣから、中心波長λｃの光バンドパスフィルタ４８ｃに供給する。従って、ＥＡ変調器３６の相関出力光がフォトダイオード５０に入力する。以後の処理は、実施例１と全く同じであるので、詳細な説明を省略する。
【００６１】
いうまでもないが、実施例４に示すような変更は、実施例２，３にも適用可能である。
【００６２】
特定の説明用の実施例を参照して本発明を説明したが、特許請求の範囲に規定される本発明の技術的範囲を逸脱しないで、上述の実施例に種々の変更・修整を施しうることは、本発明の属する分野の技術者にとって自明であり、このような変更・修整も本発明の技術的範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施例１の概略構成ブロック図である。
【図２】本実施例の試験信号光のスペクトル例である。
【図３】実施例１のタイミング例を示す図である。
【図４】本発明の実施例２の概略構成ブロック図である。
【図５】実施例２のタイミング例を示す図である。
【図６】本発明の実施例３の概略構成ブロック図である。
【図７】本発明の実施例４の概略構成ブロック図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０：試験信号光発生装置
１２：レーザ光源
１４：強度変調器
１６Ｃ：光キャリア
１６Ｌ：下サイドバンド（ＬＳＢ）
１６Ｕ：上サイドバンド（ＵＳＢ）
２０：光伝送路
３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ：波長分散測定装置
３２：分波器
３３，３４Ｕ，３４Ｌ：光バンドパスフィルタ
３６：位相調整装置
３８：電気吸収型（ＥＡ）変調器
４０：可変遅延線
４１：合波器
４２：光サーキュレータ
４４：鉅歯状波発生装置
４４ａ：三角波発生装置
４６：同期信号発生装置
４８，４８ｃ：光バンドパスフィルタ
５０：フォトダイオード
５２：ピーク検出回路
５４：タイマ
５６，５６ａ：ｔ／σ変換装置
５７：平均値算出装置
６０：同期トリガ
６２：可変遅延線４０の遅延時間の変化
６４：フォトダイオード５０の出力
７０：同期トリガ
７２：可変遅延線４０の遅延時間の変化
７４：フォトダイオード５２の出力
【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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