(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変調によってチャネル数よりも多くの線スペクトルを有するＷＤＭ信号の測定を行うＷＤＭ信号測定装置において、
前記変調されたＷＤＭ信号のスペクトルをサンプリングし、出力する分光器と、
この分光器からのサンプリングデータを格納する記憶部と、
同一チャネルから生じた線スペクトルかを判別する判別条件によって、前記記憶部のサンプリングデータから、同一チャネルの線スペクトルを特定し、チャネルの波長を演算するデータ処理部と
を設け、前記判別条件として、サンプリングデータの線スペクトルのピークの波長差が、下限値と上限値の間に含まれることを特徴とするＷＤＭ信号測定装置。
【請求項２】
データ処理部は、サンプリングデータの光信号レベル差または半値全幅の少なくとも一方を加えた判別条件により、波長を求めることを特徴とする請求項１記載のＷＤＭ信号測定装置。
【請求項３】
データ処理部は、
記憶部のサンプリングデータから、線スペクトルのピークを検出するピーク検出手段と、
このピーク検出手段が検出したピークごとにピーク波長と光信号レベルを求める演算手段と、
この演算手段が求めたピーク波長と、判別条件から、隣接するピークが同一チャネルの出力かを判別する判別手段と、
この判別手段によって、同一チャネルと判別されたピーク波長の補正を行い、チャネルの波長を求める補正手段と
を設けたことを特徴とする請求項１または２記載のＷＤＭ信号測定装置。
【請求項４】
分光器は、ＷＤＭ信号をサンプリングするときの波長分解能幅が０．１［ｎｍ］以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＷＤＭ信号測定装置。
【請求項５】
変調によってチャネル数よりも多くの線スペクトルを有するＷＤＭ信号が分光によって測定されたサンプリングデータから、線スペクトルのピークを検出し、
このピークごとにピーク波長を求め、
このピーク波長の波長差が、下限値と上限値の間に含まれるかにより同一チャネルのピークかを判別し、
この判別結果のピーク波長からチャネルの波長を求めることを特徴とするＷＤＭ信号測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＷＤＭ（wavelength division multiplexing：波長分割多重）信号の波長や光信号レベル等のパラメータを求めるＷＤＭ信号測定装置に関し、詳しくは、変調されたＷＤＭ信号のチャネルの波長を精度良く求めることができるＷＤＭ信号測定装置およびＷＤＭ信号測定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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通信は、波長の異なる複数の光信号（ＷＤＭ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。そして、ＷＤＭ信号の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】
ＷＤＭ信号の品質を維持する上で、各チャネルの光信号レベル、波長、光ＳＮＲ等は、重要な測定パラメータであり、これらのパラメータを測定するものがＷＤＭ信号測定装置である。このＷＤＭ信号測定装置は、波長分散素子を用いてＷＤＭ信号のスペクトルを波長軸上に分光し、任意の波長分解能幅に存在する光パワーを求め、この求めた光パワーから、これらのパラメータの演算を行う装置である。
【０００４】
図３は、ＷＤＭ信号を測定する従来のＷＤＭ信号測定装置の例を示した構成図である。図３において、分光器１０はＷＤＭ信号が入力され、このＷＤＭ信号を波長軸上にサンプリングし、このサンプリングデータを測定データとして出力する。
【０００５】
メモリ２０は、記憶部であり、分光器１０からの測定データを格納する。データ処理部３０は、ピーク検出手段３１、演算手段３２を有し、メモリ２０から測定データを読み出し、この読み出した測定データからピーク波長、光信号レベルを演算し、この演算結果を出力する。
【０００６】
ピーク検出手段３１は、メモリ２０の測定データから、各チャネルのピークを検出する。そして、演算手段３２は、ピーク検出手段３１が検出したピークごとにピーク波長と光信号レベルを求める。
【０００７】
このような装置の動作を説明する。ＷＤＭ信号が、分光器１０に入射される。分光器１０が、ＷＤＭ信号を図示しない波長分散素子によって分光し、この分光した光信号を波長軸上で掃引しつつ、所望の波長分解能幅でサンプリングし、このサンプリングしたデータを、測定データとして、メモリ２０に格納する。この際、サンプリングするときの波長分解能幅が狭いほど（高波長分解能と呼ぶ）、入射されたＷＤＭ信号のスペクトルを正確に測定できる。
【０００８】
そして、データ処理部３０が、メモリ２０から測定データを読み出し、データ処理部３０のピーク検出手段３１が、測定データからピークを検出する。例えば、ｎ（ｎ：整数）番目の測定データの値が、しきい値よりも大きく、かつ前後（ｎ−１番目、ｎ＋１番目）の測定データの値よりも大きければ、ピークとして検出する。
【０００９】
このピーク検出手段３１が検出したピークごとに、データ処理部３０の演算手段３２が、測定データからピーク波長、光信号レベルを求める。ここで、ピークごとに求めたピーク波長、および光信号レベルが、各チャネルの波長、光信号レベル（トータルパワー）となる。
【００１０】
そして、データ処理部３０が、これらの演算結果、またはメモリ２０の測定データを、例えば図示しない表示部の表示画面に表示したり、図示しない外部装置に出力する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
近年、伝送容量を拡大するため、変調速度が高速化され、開発レベルでは２０〜４０［Ｇｂｐｓ］の変調速度が主流となっている。また、変調方式についても、光ファイバの波長分散や非線形効果の影響を抑えたり、光通信システムの構成を最適化するために様々な方式が提案されている。例えば、光キャリア周波数成分を抑圧し、かつ占有波長域を狭くしたＣＳ−ＲＺ（carrier suppressed return to zero）変調や、片側のみのサイドバンドを用いるＳＳＢ−ＲＺ（signal side band return to zero）変調等がある。
【００１２】
また、より正確にＷＤＭ信号のスペクトルを測定するため、分光器１０がサンプリングするときの波長分解能幅も非常に狭く、例えば０．１［ｎｍ］以下に設定され、高波長分解能でサンプリングされる。
【００１３】
このように高速変調されたＷＤＭ信号を、高波長分解能のサンプリングで分光器１０が測定した具体例を図４に示す。図４は、ＷＤＭ信号がＣＳ−ＲＺ変調によって変調され、この変調されたＷＤＭ信号を分光器１０で測定したスペクトルの例である。ただし、１チャネルのみを図示し、他のチャネルの図示は省略している。
【００１４】
図４に示す（ａ）は変調前のＷＤＭ信号であり、（ｂ）はＣＳ−ＲＺ変調によって変調されたＷＤＭ信号であり、（ｃ）は変調されたＷＤＭ信号を分光器１０が測定した測定データを示している。
【００１５】
図４において、（ａ）に示すように波長λ０のキャリア１００があり、このキャリア１００をＣＳ−ＲＺ変調すると、（ｂ）に示すようにキャリア１００の光信号レベルはほとんど無視できるレベルに減少し、キャリア１００の両サイドのほぼ対称な位置に波長λ―と波長λ＋のサイドバンド１０１、１０２が生じる。このサイドバンド１０１、１０２の光信号レベルの和と、変調前のキャリア１００の光信号レベルは同等とみなせる。もちろん、サイドバンド１０１、１０２以外にも多数のサイドバンドが生じるが、無視できる光信号レベルなので図示を省略している。そして、（ｃ）に示すように、サイドバンド１０１、１０２を高波長分解能の分光器１０で測定すると、各サイドバンド１０１、１０２のピークが潰れずに、多峰的な形状のスペクトル１０３となる。
【００１６】
つまり、ＷＤＭ信号を所望の変調方式、かつ高速度に変調すると、各チャネルのキャリア１００ごとに無視できない信号レベルの複数のサイドバンド１０１、１０２が生じる。そして、高波長分解能の分光器１０で測定すると、多峰的な形状のスペクトル１０３となる測定データが出力される。
【００１７】
そして、ピーク検出手段３１が、測定データからサイドバンド１０１、１０２それぞれをピークと検出し、演算手段３２がそれぞれのピークを異なるチャネルの波長、光信号レベルとして演算する。そのため、実際のチャネル数より多いチャネル数で波長、光信号レベルが求まり、ＷＤＭ信号の各チャネルの波長、光信号レベルの測定を精度よく行えなかった。
【００１８】
そこで、本発明の目的は、変調されたＷＤＭ信号のチャネルの波長を精度良く求めることができるＷＤＭ信号測定装置を実現することを目的にする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、
変調によってチャネル数よりも多くの線スペクトルを有するＷＤＭ信号の測定を行うＷＤＭ信号測定装置において、
前記変調されたＷＤＭ信号のスペクトルをサンプリングし、出力する分光器と、
この分光器からのサンプリングデータを格納する記憶部と、
同一チャネルから生じた線スペクトルかを判別する判別条件によって、前記記憶部のサンプリングデータから、同一チャネルの線スペクトルを特定し、チャネルの波長を演算するデータ処理部と
を設け、前記判別条件として、サンプリングデータの線スペクトルのピークの波長差が、下限値と上限値の間に含まれることを特徴とするものである。
【００２１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、データ処理部は、サンプリングデータの光信号レベル差または半値全幅の少なくとも一方を加えた判別条件により、波長を求めることを特徴とするものである。
【００２２】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、
データ処理部は、
記憶部のサンプリングデータから、線スペクトルのピークを検出するピーク検出手段と、
このピーク検出手段が検出したピークごとにピーク波長と光信号レベルを求める演算手段と、
この演算手段が求めたピーク波長と、判別条件から、隣接するピークが同一チャネルの出力かを判別する判別手段と、
この判別手段によって、同一チャネルと判別されたピーク波長の補正を行い、チャネルの波長を求める補正手段と
を設けたことを特徴とするものである。
【００２３】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、分光器は、ＷＤＭ信号をサンプリングするときの波長分解能幅が０．１［ｎｍ］以下であることを特徴とするものである。
【００２４】
請求項５記載の発明は、
変調によってチャネル数よりも多くの線スペクトルを有するＷＤＭ信号が分光によって測定されたサンプリングデータから、線スペクトルのピークを検出し、
このピークごとにピーク波長を求め、
このピーク波長の波長差が、下限値と上限値の間に含まれるかにより同一チャネルのピークかを判別し、
この判別結果のピーク波長からチャネルの波長を求めることを特徴とする方法である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
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すブロック構成図である。ここで、図３と同一のものは同一符号を付し、説明を省略する。図１において、データ処理部３０の代わりにデータ処理部５０が設けられる。また、設定部４０が新たに設けらる。
【００２６】
設定部４０は、キーボードやボタン等であり、判別条件をデータ処理部５０に出力する。データ処理部５０は、ピーク検出手段５１、演算手段５２、判別手段５３、補正手段５４を有し、設定部４０からの判別条件によって、メモリ２０の測定データから各チャネルの波長、光信号レベルを演算し、この演算結果を出力する。
【００２７】
ピーク検出手段５１は、メモリ２０の測定データから、各チャネルのピークを検出する。そして、演算手段５２は、ピーク検出手段５１が検出したピークごとにピーク波長と光信号レベルを求める。判別手段５３は、設定部４０の判別条件に基づいて、演算手段５２の演算結果から、ピーク検出手段５１が検出したピークが同一チャネルかどうかを判別する。補正手段５４は、判別手段５３の判別結果によって、演算手段５２の求めた演算結果の補正を行い、チャネルの波長、光信号レベルを求める。
【００２８】
続いて、図１に示す装置の動作を説明する。設定部４０のキーボードやボタンを介して、同一チャネルから生じたピークかを判別する判別条件が入力される。つまり、変調方式、および変調速度によって、同一チャネルから生じる線スペクトルの位置は一義的に求まり、また一般的に、通信システムのチャネル間隔は、変調による占有帯域よりも十分に大きく設定されている。
【００２９】
従って判別条件は、例えば図４に示す（ｂ）のように、変調によって生じるサイドバンド１０１、１０２の波長差（λ−、λ＋）を考慮して波長差の下限値λｍｉｎが設定され、チャネル間の波長差を考慮して波長差の上限値λｍａｘが設定される。
【００３０】
図１に示す装置のデータ処理部５０の動作を、図２のフローチャートを用いて説明する。まず、データ処理部５０がメモリ２０から測定データを読み出し、この読み出した測定データからピーク検出手段５１がピークを検出し（Ｓ１０）、演算手段５２が、ピーク検出手段５１が検出したピークごとに、測定データからピーク波長、光信号レベルを求める（Ｓ１１）。
【００３１】
そして、判別手段５３が、隣接するピークの波長差Δλを求め（Ｓ１２）、この波長差Δλが判別条件（λｍｉｎ＜Δλ＜λｍａｘ）を満たす場合、隣接するピーク同士のピーク波長、光信号レベルから、このチャネルの波長、光信号レベル（トータルパワー）を補正する。例えば、隣接ピークそれぞれのピーク波長をλ１、λ２とすれば、波長λｃ＝（λ１＋λ２）／２と補正する。また、隣接ピークそれぞれの光信号レベルをＰ１、Ｐ２とすれば、トータルパワーＰｃ＝Ｐ１＋Ｐ２と補正する（Ｓ１３、Ｓ１４）。
【００３２】
波長差Δλが判別条件を満たさない場合、それぞれのピークは、異なるチャネルのピークなので、補正を行わない（Ｓ１３）。そして、検出したピーク全てに対して、判別が終了していない場合、再度、隣接するピークの波長差Δλを判別条件で判別し、この判別結果に基づいて各チャネルの波長、トータルパワーの補正を行う（Ｓ１５、Ｓ１２〜Ｓ１４）。検出したピーク全てに対して判別が終了した場合、処理を終了する（Ｓ１５）。
【００３３】
そして、データ処理部５０が各チャネルの波長、光信号レベル、またはメモリ２０の測定データを、例えば図示しない表示部の表示画面に表示したり、図示しない外部装置に出力する。
【００３４】
ここで、データ処理部５０の判別手段５３が、設定部４０からの判別条件によって、同一チャネルのピークかを判別し、この判別結果によって、補正手段５４が、ピーク波長、光信号レベルの補正を行い、各チャネルの波長、光信号レベルを出力する動作以外は図３に示す装置と同様なので、説明を省略する。
【００３５】
このように、ピーク検出手段５１が検出したピークに対して、判別手段５３が、判別条件に従って同一チャネルから生じたピークかを判別する。そして、同一チャネルから生じたピークの場合は、補正手段５４が、ピーク波長、光信号レベルの補正を行うので、チャネル数より多くのピークが検出されても、各チャネルの波長、光信号レベルを正しく測定できる。これにより、変調されたＷＤＭ信号のチャネルの波長を精度良く求めることができる。
【００３６】
なお、本発明はこれに限定されるものではなく、以下のようなものでもよい。判別条件は、波長差Δλとしたが、検出したピークの光信号レベル差も判別する条件に付け加えてもよい。例えば、ＳＳＢ−ＲＺ変調の場合、ＣＳ−ＲＺ変調と異なり、サイドバンドの光信号レベルが、キャリアから離れるほどパワーが減少していくので、隣接するピークの光信号レベル差を判別条件に加えてもよい。これにより、ＷＤＭ信号に複数の変調方式が混在する場合でも、より正確に同一チャネルのものかどうかの判別ができ、各チャネルのピーク波長、光信号レベルを正確に求めることができる。従って、変調されたＷＤＭ信号のチャネルの波長を精度良く求めることができる
【００３７】
また、変調方式や変調速度によって、検出したピークの半値全幅が異なるので、波長差の判別条件に検出したピークの半値全幅を付け加えてもよい。これにより、ＷＤＭ信号に複数の変調方式が混在する場合でも、より正確に同一チャネルのものかどうかの判別ができ、各チャネルのピーク波長、光信号レベルを正確に求めることができる。従って、変調されたＷＤＭ信号のチャネルの波長を精度良く求めることができる。
【００３８】
また、データ処理部５０は、各チャネルの波長、光信号レベルを測定する構成を示したが、所望のチャネルのみの波長、光信号レベルを測定するようにしてもよい。
【００３９】
また、データ処理部５０は、チャネルの波長、光信号レベルを演算し、これらの演算結果を出力する構成を示したが、波長のみを演算結果として出力するようにしてもよい。
【００４０】
さらに、データ処理部５０は、ノイズレベルを測定データから求め、このノイズレベルと各チャネルの光信号レベルから、光ＳＮＲ（signal to noise ratio）を求めてもよい。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、以下のような効果がある。
請求項１〜４によれば、データ処理部が、判別条件によって、分光器からのサンプリングデータに基づき、同一チャネルの線スペクトルか判定し、チャネルの波長を演算するので、同一チャネルから複数のピークが生じていても、それぞれのピーク波長からチャネルの波長を求めることができる。これにより、変調されたＷＤＭ信号のチャネルの波長を精度良く求めることができる。
【００４２】
また、請求項２によれば、データ処理部は、判別条件に波長差だけでなく、光信号レベル差、または半値全幅の少なくとも一方を判別条件に付加するので、ＷＤＭ信号に複数の変調方式が混在する場合でも、より正確にチャネルの波長、光信号レベルを正確に求めることができる。従って、変調されたＷＤＭ信号のチャネルの波長を精度良く求めることができる。
【００４３】
さらに、請求項５によれば、ＷＤＭ信号のサンプリングデータから、ピークを検出し、このピークごとにピーク波長を求め、さらに求めたピーク波長の波長差により同一チャネルのピークかを判別し、この判別結果のピーク波長からチャネルの波長を求める。これにより、変調されたＷＤＭ信号のチャネルの波長を精度良く求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示した構成図である。
【図２】図１に示す装置のデータ処理部３０の動作を示すフローチャートである。
【図３】従来のＷＤＭ信号測定装置の構成図である。
【図４】変調されたＷＤＭ信号を測定したスペクトル例である。
【符号の説明】
１０  分光器
２０  メモリ
４０  設定部
５０  データ処理部
５１  ピーク検出手段
５２  演算手段
５３  判別手段
５４  補正手段
【図１】
0004081292.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004081292.tif 000004
【図４】
0004081292.tif 000005