(57)【要約】【課題】少ないフォトダイオードで、光信号の測定を行なうことができるＷＤＭ信号モニタを実現することにある。【解決手段】波長分割多重された光信号の測定を行なうＷＤＭ信号モニタに改良を加えたものである。本装置は、フォトダイオードが所定の方向に複数個配置され、光信号を所定の方向に波長分散し、分散した各光信号をフォトダイオード１素子おきに受光する分光器と、光信号を受光する分光器のフォトダイオードの出力によって光信号のトータルパワーを求めるパワー演算手段とを設けたことを特徴とするものである。【選択図】図１
2007139578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長分割多重された光信号の測定を行なうＷＤＭ信号モニタにおいて、
フォトダイオードが所定の方向に複数個配置され、前記光信号を前記所定の方向に波長分散し、分散した各光信号を前記フォトダイオード１素子おきに受光する分光器と、
前記光信号を受光する分光器のフォトダイオードの出力によって光信号のトータルパワーを求めるパワー演算手段と
を設けたことを特徴とするＷＤＭ信号モニタ。
【請求項２】
前記光信号を受光するフォトダイオードの隣に位置するフォトダイオードの出力から光ノイズレベルを求めるノイズレベル演算手段を設け、
パワー演算手段は、求めたトータルパワーを、前記ノイズレベル演算手段が求めた光ノイズレベルで補正することを特徴とする請求項１記載のＷＤＭ信号モニタ。
【請求項３】
前記パワー演算手段が補正して求めたトータルパワーと前記ノイズレベル演算手段が求めた光ノイズレベルとから光ＳＮＲを求めるＳＮＲ演算手段を設けたことを特徴とする請求項２記載のＷＤＭ信号モニタ。
【請求項４】
前記光信号を受光するフォトダイオードの隣に位置するフォトダイオードの出力から光ノイズレベルを求めるノイズレベル演算手段と、
前記パワー演算手段の求めたトータルパワーと前記ノイズレベル演算手段が求めた光ノイズレベルとから光ＳＮＲを求めるＳＮＲ演算手段と
を設けたことを特徴とする請求項１記載のＷＤＭ信号モニタ。
【請求項５】
ノイズレベル演算手段は、前記光信号を受光するフォトダイオードの両隣に位置するフォトダイオードの出力を平均して求めることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のＷＤＭ信号モニタ。
【請求項６】
フォトダイオードは、前記所定の方向に対する幅が、フォトダイオードの受光面上で形成される前記光信号の光スポットの直径よりも大きいことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のＷＤＭ信号モニタ。
【請求項７】
前記分光器に入射する光信号は、あらかじめ波長が定められた波長分割多重信号であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のＷＤＭ信号モニタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＷＤＭ（wavelength division multiplexing：波長分割多重）された光信号それぞれの測定を行なうＷＤＭ信号モニタに関し、詳しくは、少ないフォトダイオードで、光信号の測定を行なうことができるＷＤＭ信号モニタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバによって光信号を伝送する光通信方式の一種に、ＷＤＭ通信がある。このＷＤＭ通信とは、波長の異なる複数の光信号を１本の光ファイバによって伝送する通信方式である。また、波長の異なる複数の光信号のことをＷＤＭ信号とも呼ぶ。そして、ＷＤＭ信号それぞれの光信号は、例えば短波側から１チャネル、２チャネルと数えられることが多い。
【０００３】
そして、伝送容量の拡大に伴ってＷＤＭ信号の高密度な多重化が進み、各チャネルの光信号レベルやピーク波長だけでなく、光ＳＮＲも重要な測定パラメータになっている。ここで、光ＳＮＲは光信号の各チャネルに対して個別に定義されるものであり、定義上は同一波長における光信号レベルと光ノイズレベルの比である。しかし、現実には光信号レベル直下の光ノイズレベルは測定できないので、光信号レベルとこの光信号のピーク波長から一定の距離離れた位置における光ノイズレベルとの比で表される。
【０００４】
さらに、ＷＤＭ信号は、光増幅器の一種である光ファイバアンプを用いて光増幅され、光ファイバ中を伝送されるのが一般的であり、このような光通信システムにおける光ノイズレベルは、光増幅器内の雑音源であるＡＳＥ（Amplified Spontaneous Emission：増幅自然放出光）の光信号レベルを指すことが多い。
【０００５】
ＷＤＭ信号モニタは、波長分散素子（例えば、回折格子）を用いてＷＤＭ信号を含む被測定光を波長ごとに分光し、任意の波長幅に存在する光パワーを求め、この求めた光パワーから、前述のパラメータの測定を行う装置である。また、ＷＤＭ信号モニタには、光通信システムの一部にインライン形式で組み込み常時監視できるように、例えば小型の分光器を用いて構成されるものがあり、回折格子からの波長ごとの被測定光をアレイ型検出器（例えば、フォトダイオードアレイ）で検出する（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
ここで、図４は、フォトダイオードアレイの受光面上に収束した被測定光および被測定光のスペクトラムを示した図である。図４において、複数のフォトダイオードＰＤａ〜ＰＤｊが、所定の方向に沿って配置される。ここで、配置される方向をｘ軸とする。また、図４中には、一例として、光信号ｓ１、ｓ２の２個の光信号を図示している。
【０００７】
なお、光ファイバによって伝送される被測定光中の光信号ｓ１、ｓ２それぞれは線スペクトルだが、分光器の応答特性によって、フォトダイオードアレイ上に形成される各光信号ｓ１，ｓ２の光スポットは、光パワーがガウシアン分布となる楕円状または円形状になる。ここで、光スポットとは、各光信号の光ピークパワーに対して、１／ｅ２倍の光パワーとなる部分のことであり、光スポットの中心から円周までの距離（ｘ軸方向）が、光スポットの半径ωになる。そして、この光スポットは、フォトダイオダイオードＰＤａ〜Ｐｄｊのピッチｒよりも広く（例えば、３素子以上）設定される。
【０００８】
また、各フォトダイオードＰＤａ〜Ｐｄｊには、あらかじめ波長が割り付けられ、被測定光が回折格子によって波長ごとに分光されて、フォトダイオードアレイ面上にて収束する位置と対応している。
【０００９】
そして、分光器の後段に設けられる演算部が、フォトダイオードアレイの各フォトダイオードＰＤａ〜Ｐｄｊから出力されるサンプリングデータから光信号のスペクトラムを再現し、波長、光パワー、光ＳＮＲ等を求める。
【００１０】
例えば、演算部が、光信号ｓ１のピークとなる出力値をもつサンプリングデータを検出し、検出したピークに対応するフォトダイオードＰＤｄの出力値のデータ、このフォトダイオードＰＤｄを挟むフォトダイオードＰＤｃ、ＰＤｅのデータからガウス分布を求める。そして、求めたガウス分布から、光信号ｓ１の中心波長、光パワー（トータルパワー）を求める。
【００１１】
一方、光ＳＮＲは、光ノイズレベルを求める必要があるが、ガウス近似するために光信号ｓ１、ｓ２の光スポットが少なくとも３素子にまたがるようしている。従って、光信号ｓ１、ｓ２それぞれのピークとなるフォトダイオードＰＤｄ、ＰＤｊの中間に位置する部分（フォトダイオードＰＤｇ）がもっとも迷光レベルが低い。しかし、光スポットを大きくしている光信号ｓ１、ｓ２の影響をうけ、中間位置のフォトダイオードＰＤｇであっても光ノイズレベルを精度よく求めることが困難である
【００１２】
そこで、分光器の応答特性をあらかじめ求めておき、演算部が、フォトダイオードＰＤｇの出力値、分光器の応答特性、光信号のｓ１、ｓ２の中心波長、光信号のｓ１、ｓ２のトータルパワーをパラメータとする連立方程式によって、光信号ｓ１、ｓ２が、フォトダイオードＰＤｇに及ぼす影響分を求め、光ノイズレベルを演算する。そして、トータルパワーおよび光ノイズレベルから光ＳＮＲを求める（例えば、特許文献２、３参照）。
【００１３】
【特許文献１】特許第３２３０５６５号
【特許文献２】特開２００３−４５３１号公報
【特許文献３】特許第３６７８２０１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
このようにサンプリングデータを用いて光信号ｓ１、ｓ２のスペクトラム形状を再現し、さらに、分光器の応答特性を用いることによって、波長、トータルパワー、光ＳＮＲを求めている。
【００１５】
被測定対象であるＷＤＭ信号の光信号の周波数（波長）は、通信の標準を制定する国際的な組織であるＩＴＵ（International Telecommunications Union：国際通信連合）によって決められている。そして、近年は、レーザ光源の技術的進歩、レーザ光源を安定的に動作させる技術の進歩等により、ＷＤＭ通信システムにおいて、特に送信システム側が適度に調整されていれば、ＩＴＵで定められたＩＴＵグリッドから光信号ｓ１、ｓ２の波長が大きくずれることがなく、送信システム側の光パワー、光ＳＮＲは、適度な大きさとなるように調整されている。一方、長距離伝送によって複数段の光増幅が行なわれることにより、中継地点や受信システム側における光パワー、光ＳＮＲの測定が重要である。
【００１６】
一方、ＷＤＭ信号は、変調されたレーザ光であり、そのスペクトラムは比較的狭い。従って、従来のようにガウス分布で近似してスペクトラムの形状を再現し、分光器の応答特性を用いて、各光信号の光パワー、光ＳＮＲを正確に測定するためには、光信号の中心波長の演算が必要となり、適正な間隔でサンプリングする必要があり、必然的にピッチｒの狭いフォトダイオードアレイが必要となる。
【００１７】
しかしながら、ＷＤＭ信号の高密度な多重化が進み、ＷＤＭ信号数（つまり、チャネル数）が多くなると、それに伴い、よりフォトダイオードＰＤａ〜ＰＤｊの高密度化（ピッチｒの極小化）、フォトダイオードＰＤａ〜ＰＤｊの素子数の増加によって大規模なフォトダイオードアレイが必要になるという問題があった。さらに、フォトダイオードＰＤａ〜ＰＤｊからの出力を順に読み出すための掃引時間および演算時間等に時間がかかり、高速な測定が難しくなるという問題もあった。そして、高密度・大規模なフォトダイオードアレイは、製造する際の歩留まりが悪く、コスト高になるという問題もあった。
【００１８】
そこで本発明の目的は、少ないフォトダイオードで、光信号の光パワーや光ＳＮＲ等の測定を行なうことができるＷＤＭ信号モニタを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
請求項１記載の発明は、
波長分割多重された光信号の測定を行なうＷＤＭ信号モニタにおいて、
フォトダイオードが所定の方向に複数個配置され、前記光信号を前記所定の方向に波長分散し、分散した各光信号を前記フォトダイオード１素子おきに受光する分光器と、
前記光信号を受光する分光器のフォトダイオードの出力によって光信号のトータルパワーを求めるパワー演算手段と
を設けたことを特徴とするものである。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、
前記光信号を受光するフォトダイオードの隣に位置するフォトダイオードの出力から光ノイズレベルを求めるノイズレベル演算手段を設け、
パワー演算手段は、求めたトータルパワーを、前記ノイズレベル演算手段が求めた光ノイズレベルで補正することを特徴とするものである。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、
前記パワー演算手段が補正して求めたトータルパワーと前記ノイズレベル演算手段が求めた光ノイズレベルとから光ＳＮＲを求めるＳＮＲ演算手段を設けたことを特徴とするものである。
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、
前記光信号を受光するフォトダイオードの隣に位置するフォトダイオードの出力から光ノイズレベルを求めるノイズレベル演算手段と、
前記パワー演算手段の求めたトータルパワーと前記ノイズレベル演算手段が求めた光ノイズレベルとから光ＳＮＲを求めるＳＮＲ演算手段と
を設けたことを特徴とするものである。
請求項５記載の発明は、請求項２〜４のいずれかに記載の発明において、
ノイズレベル演算手段は、前記光信号を受光するフォトダイオードの両隣に位置するフォトダイオードの出力を平均して求めることを特徴とするものである。
請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、
フォトダイオードは、前記所定の方向に対する幅が、フォトダイオードの受光面上で形成される前記光信号の光スポットの直径よりも大きいことを特徴とするものである。
請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、
前記分光器に入射する光信号は、あらかじめ波長が定められた波長分割多重信号であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、以下のような効果がある。
請求項１〜７によれば、分光器を調整して、分散された各光信号をフォトダイオード１素子おきに受光する。そして、光信号を受光した１素子おきのフォトダイオードの出力によって光信号のトータルパワーを求めるので、ＷＤＭ信号が高密度に多重化されたとしても、フォトダイオードの素子数を従来のように大幅に増やす必要が無い。これにより、少ないフォトダイオードで、光信号の測定を行なうことができ、フォトダイオードの掃引時間および演算時間を抑え、高速な測定を行なうことができる。また、従来のように、フォトダイオードのピッチ、幅を狭くする必要ないので、製造する際の歩留まりもよくなり、コストを抑えることができる。
請求項２によれば、ノイズレベル演算手段が、光信号を受光するフォトダイオードの隣に位置するフォトダイオードの出力から光ノイズレベルを求め、パワー演算手段が、求めたトータルパワーを、ノイズレベル演算手段が求めた光ノイズレベルで補正するので、光ノイズレベルを含まない光信号の正味のトータルパワーが求まる。
請求項３、４によれば、ＳＮＲ演算手段が、パワー演算手段からのトータルパワーとノイズレベル演算手段からの光ノイズレベルとから光ＳＮＲを求めるので、ＷＤＭ信号が高密度に多重化されたとしても、フォトダイオードの素子数を従来のように大幅に増やす必要が無い。これにより、少ないフォトダイオードで、光信号の測定を行なうことができ、フォトダイオードの掃引時間および演算時間を抑え、高速な測定を行なうことができる。また、従来のように、フォトダイオードのピッチ、幅を狭くする必要ないので、製造する際の歩留まりもよくなり、コストを抑えることができる。
請求項５によれば、ノイズレベル演算手段が、光信号を受光するフォトダイオードの両隣に位置するフォトダイオードの出力を平均して光ノイズレベルを求めるので、精度よく光ノイズレベルを求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施例を示した構成図である。図１において、分光器１０はポリクロメータ型であり、ＷＤＭ信号を含む被測定光１００が入力され、この被測定光１００を測定してサンプリングデータである測定データを出力する。本発明のＷＤＭ信号モニタは、通信システムの中継地点、受信システム側での使用が望ましく、送信側の光ＳＮＲは、２５〜３０［ｄＢ］程度であるが、中継地点、受信システム側の光ＳＮＲは劣化して１５［ｄＢ］程度になることが多い。
【００２２】
分光器１０は、光ファイバ１１、コリメーティングレンズ１２、波長分散素子である回折格子１３、フォーカシングレンズ１４、フォトダイオードアレイモジュール（以下ＰＤＭと略す）１５から構成される。
【００２３】
光ファイバ１１は、被測定光１００を分光器１０に入射する伝送路である。コリメーティングレンズ１２は、光ファイバ１１の出射口に対向して設置され、光ファイバ１１から出射された被測定光１００を平行光にして出射する。
【００２４】
回折格子１３は、コリメーティングレンズ１２からの出射光を所望の角度に回折するため、コリメーティングレンズ１２に対して傾けて設置してある。また、回折格子１３は、被測定光１００を波長ごと異なる角度に分光して出射する。フォーカシングレンズ１４は、回折格子１３からの出射光の光路上に設置され、出射光を収束させる。
【００２５】
ＰＤＭ１５は、被測定光１００が収束する位置に設置される。ＰＤＭ１５は、短冊状または点状の受光素子であるフォトダイオードＰＤ（１）〜ＰＤ（Ｎ）が所定の方向に複数個配置されたフォトダイオードアレイが設けられている。なお、Ｎは、自然数であり、（ＷＤＭ信号のチャネル数）×２≦Ｎである。このフォトダイオードＰＤ（１）〜ＰＤ（Ｎ）は、入射した被測定光１００の光パワーに応じた電流（光電流）が生ずる。ＰＤＭ１５は、フォトダイオードＰＤ（１）〜ＰＤ（Ｎ）の光電流を電圧に変換した測定データを順番に、例えば短波長側のフォトダイオードＰＤ（１）から出力する。
【００２６】
また、各フォトダイオードＰＤ（１）〜ＰＤ（Ｎ）は、ＩＴＵグリッドの光信号に対応するように割り付けられている。割り付けは、被測定光１００が回折格子１３によってフォトダイオードＰＤ（１）〜ＰＤ（Ｎ）の配列方向に波長ごとに波長分散されて、フォトダイオードアレイにて収束する位置と対応している。そして、ＩＴＵによって決められたチャネルの光信号に対し、１チャネルあたり１素子のフォトダイオードＰＤ（１）〜ＰＤ（Ｎ）で受光するように調整される。
【００２７】
ここで、図２は、フォトダイオードＰＤ（１）〜ＰＤ（Ｎ）の一部でのＩＴＵグリッドの一例を示した図である。図２において、フォトダイオードＰＤ（１）〜ＰＤ（Ｎ）が、並ぶ方向をｘ軸として、５素子のフォトダイオードＰＤ（１）〜ＰＤ（５）を図示している。もちろん、フォトダイオードＰＤ（６）以降も配置され、光信号が照射されるが、ここでは図示を省略している。
【００２８】
例えば、ＷＤＭ信号が、Ｃ−Ｂａｎｄ帯で１００［ＧＨｚ］間隔であれば、一番短波側のフォトダイオードＰＤ（１）は、１９０．０５［ＴＨｚ］に対応し、フォトダイオードＰｄ（２）は、１９０．１［ＴＨｚ］に対応し、以下同様に、フォトダイオードＰＤ（３）、ＰＤ（４）…は、１９０．１５［ＴＨｚ］，１９０．２［ＴＨｚ］に対応する。
【００２９】
そして、各フォトダイオードＰＤ（１）〜ＰＤ（Ｎ）の幅をΔｐとし、フォトダイオードＰＤ（１）〜ＰＤ（Ｎ）間の不感帯部の幅をΔｑとすれば、（Δｑ）＜（光スポットの直径（２ω））＜（Δｐ）とするのがよい。
【００３０】
例えば、フォトダイオードＰＤ（１）〜ＰＤ（Ｎ）のピッチがｒで、Δｐ：Δｑ＝７：１程度であれば、（ピッチｒ）／（２・ω）＝２．０程度にするとよい。これにより、例えば、フォトダイオードＰＤ（ｊ）で受光する光パワーに対して、隣のフォトダイオードＰＤ（ｊ＋１）またはＰＤ（ｊ−１）で受光する光パワーは、約−３０［ｄＢ］になり、光ＳＮＲが１５［ｄＢ］程度であれば、測定にほとんど影響はない。
【００３１】
そして、ＩＴＵグリッドが、１００［ＧＨｚ］（約０．８［ｎｍ］）間隔であれば、フォトダイオードＰＤ（１）〜ＰＤ（Ｎ）の１ピッチが、５０［ＧＨｚ］（約０．４［ｎｍ］）となるようにレンズ１２、１４の焦点距離を調整して割り当てる。
【００３２】
さらに、１チャネル目の光信号の光スポット（フォトダイオードの受光面上で形成される光スポット）のｘ軸方向における中心が、フォトダイオードＰＤ（２）のｘ軸方向における中央部分、２チャネル目の光スポットの中心が、フォトダイオードＰＤ（４）の中央部分、以降同様に、ｊチャネル目の光スポットの中心が、フォトダイオードＰＤ（２×ｊ）の中央部分にくるように光ファイバ１１、レンズ１２、１４、回折格子１３、ＰＤＭ１５等の調整する。つまり、光信号が照射されるフォトダイオードＰＤ（ｊ）、光信号照射されないフォトダイオードＰＤ（ｊ＋１）とが交互に並ぶことになる。言い換えると、回折格子１３によって波長分散された各光信号を、フォトダイオードＰＤ（２）、ＰＤ（４）、…、ＰＤ（２×ｊ）、…、１素子おきに受光する。
【００３３】
なお、分光器１０のうち、被測定光をフォトダイオードＰＤ（１）〜ＰＤ（Ｎ）が配列される方向に波長分散させて、ＰＤＡ１５上に収束させる部分（光ファイバ１１、レンズ１２、１４、回折格子１３）は、分散光学系と呼ばれ、波長分散された被測定光を受光するＰＤＭ１５は、光検出部とも呼ばれる。
【００３４】
演算部２０は、ノイズレベル演算手段２１、パワー演算手段２２、ＳＮＲ演算手段２３を有し、分光器１０の測定データから光信号ｓ１、ｓ２それぞれの光パワー（トータルパワー）、光ＳＮＲを演算する。
【００３５】
ノイズレベル演算手段２１は、光信号を受光するフォトダイオードＰＤ（２）、ＰＤ（４）、…の隣に位置するフォトダイオードＰＤ（１）、ＰＤ（３）、ＰＤ（５）、…の出力から光ノイズレベルを求める。
【００３６】
パワー演算手段２２は、各チャネルに対応するフォトダイオードＰＤ（１）〜ＰＤ（Ｎ）の出力とノイズレベル演算手段２１の求めた光ノイズレベルとから、各チャネルの光信号のトータルパワーを演算する。
【００３７】
ＳＮＲ演算手段２３は、パワー演算手段２２の求めたトータルパワーとノイズレベル演算手段２１の求めた光ノイズレベルとから光ＳＮＲを求める。
【００３８】
このような装置の動作を説明する。まず、分光器１０が、測定データを演算部２０に出力するまでの動作を説明する。
被測定光１００は、ＩＴＵグリッドで周波数間隔（波長間隔）が定められた複数個の光信号が多重化されている。光ファイバ１１から出射された被測定光１００が、コリメーティングレンズ１２によって平行光となり、回折格子１３に入射する。そして、被測定光１００が、回折格子１３によって波長ごとに分光される。回折格子１３によって分光された被測定光１００が、フォーカシングレンズ１４によってＰＤＭ１５のフォトダイオードアレイの受光面上に収束するが、収束する位置は被測定光１００の波長に対応してずれる。
【００３９】
そして、各フォトダイオードＰＤ（１）〜ＰＤ（Ｎ）で生じた光電流は、短波長側のＰＤ（１）から順に出力される。ＰＤＭ１５の図示しない変換部は、ＰＤ（１）〜ＰＤ（Ｎ）から出力された光電流を電圧に変換する。またこの電圧に変換された信号はアナログ信号なので、変換部はこのアナログ信号をデジタル信号に変換し、測定データとして演算部２０に出力する。このように、測定データはフォトダイオードＰＤ（１）〜ＰＤ（Ｎ）によってサンプリングされたサンプリングデータとなっている。
【００４０】
図３は、フォトダイオードアレイの受光面上に収束した被測定光１００の光信号ｓ１、ｓ２および被測定光のスペクトラムを示した図である。ここで、図２と同一のものは同一符号を付し、説明を省略する。図３において、各フォトダイオードＰＤ（１）〜ＰＤ（Ｎ）から出力される測定データを、Ｐ（１）〜Ｐ（Ｎ）とする。
【００４１】
続いて、演算部２０の動作を説明する。なお、一例として、図３に示す１チャネル目の光信号ｓ１の中心波長、光パワーを求める例から説明する。
まず、演算部２０が、記憶手段（図示せず）に記憶されている各チャネルの光信号とフォトダイオードＰＤ（１）〜ＰＤ（Ｎ）との対応関係より、分光器１０からの測定データＰ（２）が１番目のチャネルの光信号ｓ１のものであることを判断する。
【００４２】
そして、ノイズレベル演算手段２１が、光信号ｓ１を受光するフォトダイオードＰＤ（２）を挟む、両隣のフォトダイオードＰＤ（１）、ＰＤ（３）の出力Ｐ（１）、Ｐ（３）から光ノイズレベルを求める。例えば、ノイズレベル演算手段２１が、光ノイズレベルとして、両方の出力Ｐ（１）、Ｐ（３）の平均値を求める。
【００４３】
そして、パワー演算手段２２が、光信号ｓ１を受光するフォトダイオードＰＤ（２）の出力Ｐ（２）からトータルパワーを求め、求めたトータルパワーを、ノイズレベル演算手段２１が求めた光信号ｓ１に対するノイズレベル（（Ｐ（１）＋Ｐ（３））／２）で減算し補正する。これにより、光ノイズレベルを含まない光信号ｓ１の正味の光パワー（トータルパワー）が求まる。すなわち、フォトダイオードＰＤ（２）からの出力Ｐ（２）は、光信号ｓ１のトータルパワーだけでなく、光ノイズレベル（光信号ｓ１近傍に一様に存在）を含んでいるからである。
【００４４】
さらに、ＳＮＲ演算手段２３が、パワー演算手段２２が求めた光信号ｓ１の正味のトータルパワー、ノイズレベル演算手段２１が求めた光信号ｓ１近傍のノイズレベルから、光信号ｓ１の光ＳＮＲを求める。
【００４５】
２チャネル目の光信号ｓ２も同様に、ノイズレベル演算手段２１が、光信号ｓ２を受光するフォトダイオードＰＤ（４）を挟む両隣のフォトダイオードＰＤ（３）、ＰＤ（５）の出力Ｐ（３）、Ｐ（５）から光ノイズレベルを求める。そして、パワー演算手段２２が、光信号ｓ２を受光するフォトダイオードＰＤ（４）の出力Ｐ（４）から、ノイズレベル演算手段２１が求めたノイズレベルで減算し、光ノイズレベルを含まない光信号ｓ２の正味の光パワー（トータルパワー）を求める。さらに、ＳＮＲ演算手段２３が、パワー演算手段２２が求めた光信号ｓ２の正味のトータルパワー、ノイズレベル演算手段２１が求めた光信号ｓ２近傍のノイズレベルから、光信号ｓ２の光ＳＮＲを求める。
【００４６】
３チャネル目以降も同様に、ノイズレベル演算手段２１、パワー演算手段２２、ＳＮＲ演算手段２３それぞれが、光ノイズレベル、トータルパワー、光ＳＮＲを求める。
【００４７】
このように、分光器の分散光学系を調整して、測定する光信号ｓ１をフォトダイオードＰＤ（２）で受光し、光信号ｓ２をフォトダイオードＰＤ（４）で受光し、以下、同様に、分散光学系で分散した各光信号をフォトダイオード１素子おきに受光する。そして、光信号を受光したフォトダイオードＰＤ（２），ＰＤ（４）、…の出力Ｐ（２），Ｐ（４）によって光信号のトータルパワーを求めるので、ＷＤＭ信号が高密度に多重化されたとしても、フォトダイオードの素子数を従来のように大幅に増やす必要が無い。これにより、少ないフォトダイオードで、光信号の測定を行なうことができ、フォトダイオードの掃引時間および演算時間を抑え、高速な測定を行なうことができる。また、従来のように、フォトダイオードのピッチ、幅を狭くする必要ないので、製造する際の歩留まりもよくなり、コストを抑えることができる。
【００４８】
また、ノイズレベル演算手段２１が、光信号ｓ１、ｓ２を受光するフォトダイオードＰＤ（２）、ＰＤ（４）、…の隣に位置するフォトダイオードＰＤ（１）、ＰＤ（３）、ＰＤ（５）、…の出力から光ノイズレベルを求め、パワー演算手段２２が、求めたトータルパワーを、ノイズレベル演算手段２１が求めた光ノイズレベルで補正するので、光ノイズレベルを含まない光信号ｓ１、ｓ２の正味の光パワー（トータルパワー）が求まる。
【００４９】
また、ＳＮＲ演算手段２３が、パワー演算手段２２からのトータルパワーとノイズレベル演算手段２１からの光ノイズレベルとから光ＳＮＲを求めるので、ＷＤＭ信号が高密度に多重化されたとしても、フォトダイオードの素子数を従来のように大幅に増やす必要が無い。これにより、少ないフォトダイオードで、光信号の測定を行なうことができ、フォトダイオードの掃引時間および演算時間を抑え、高速な測定を行なうことができる。また、従来のように、フォトダイオードのピッチ、幅を狭くする必要ないので、製造する際の歩留まりもよくなり、コストを抑えることができる。
【００５０】
さらに、ノイズレベル演算手段２１が、例えば、光信号ｓ１を受光するフォトダイオードＰＤ（２）の両隣に位置するフォトダイオードＰＤ（１），ＰＤ（３）の出力Ｐ（１），Ｐ（３）を平均（（Ｐ（１）＋Ｐ（３））／２）して光ノイズレベルを求めるので、精度よく光ノイズレベルを求めることができる。
【００５１】
なお、本発明はこれに限定されるものではなく、以下に示すようなものでもよい。
ノイズレベル演算手段２１が、光信号ｓ１が照射されるフォトダイオードＰＤ（２）の両側のフォトダイオードＰＤ（１），ＰＤ（３）の出力値Ｐ（１），Ｐ（３）を平均して光ノイズレベルを求める構成を示したが、フォトダイオードＰＤ（１）、ＰＤ（３）のいずれか一方の出力Ｐ（１）、Ｐ（３）から光ノイズレベルを求めてもよい。これにより、演算速度が向上する。
【００５２】
また、分散光学系に、レンズ１２、１４を用いる構成を示したが、放物面鏡を用いてもよく、回折格子の代わりに波長分散素子にファイバーグレーティング、プリズム等を用いてもよい。
【００５３】
また、光スポットのビーム半径ωは、光信号のピーク値に対して、１／ｅ２倍の光パワーとなる部分における光スポットの中心から円周までの距離（ｘ軸方向）としたが、光信号のスペクトラム形状がガウス分布ならば、ビーム半径ωを、半値全幅（FWHM：full width half maximum）としてもよい。
【００５４】
また、ＩＴＵグリッドを、１００［ＧＨｚ］間隔とする構成を示したが、どのような間隔であってもよい。
【００５５】
また、パワー演算手段２２が、ノイズレベル演算手段２１によって求められた光ノイズレベルで、求めたトータルパワーを補正する構成を示したが、求めたトータルパワーを光ノイズレベルで減算する補正をしなくともよい。
【００５６】
また、光信号ｓ１、ｓ２の光パワー（トータルパワー）および光ＳＮＲの両方を求める構成を示したが、光パワーだけを求めてもよい。この場合、ＳＮＲ演算手段２３は設けなくともよい。
【００５７】
また、パワー演算手段２２が、ノイズレベル演算手段２１によって求められた光ノイズレベルで求めたトータルパワーを補正し、ＳＮＲ演算手段２３が、光ＳＮＲを求める構成を示したが、光パワーだけを求め、光ノイズレベルでトータルパワーを補正しなくてもよい。この場合、ノイズレベル演算手段２１、ＳＮＲ演算手段２３は、設けなくともよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施例を示した構成図である。
【図２】図１に示す装置のフォトダイオードの一部でのＩＴＵグリッドの一例を示した図である
【図３】図１に示す装置のフォトダイオードアレイの受光面上に収束した被測定光および被測定光のスペクトラムを示した図である
【図４】従来のＷＤＭ信号モニタのフォトダイオードアレイの受光面上に収束した被測定光および被測定光のスペクトラムを示した図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０  分光器
２１  ノイズレベル演算手段
２２  パワー演算手段
２３  ＳＮＲ演算手段
ＰＤ（１）〜ＰＤ（５）  フォトダイオード
【図１】
2007139578.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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