(57)【要約】【課題】従来の測定方法ではポラライザの偏光軸に直交する直線偏光を入力する必要があり、偏波コントローラの制御に時間を要し、短時間での測定が困難という課題がある。本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、偏波コントローラの調整が容易であり、高精度かつ高速にＯＳＮＲを測定できる光信号対雑音比測定装置及び光信号対雑音比測定方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る光信号対雑音比測定装置及び光信号対雑音比測定方法は、信号光について偏波コントローラで互いに異なる偏光状態を順次作り出し、偏波スクランブラを介した後の光について互いに偏波面が直交する２つの光強度をそれぞれの偏光状態で測定することとした。【選択図】図１
2009257971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光した光からなる信号光と無偏光からなる自然放出光とを含む被測定光の偏光状態を第一偏光状態と前記第一偏光状態とは異なる第二偏光状態とに制御する偏波コントローラと、
前記偏波コントローラで偏光状態を制御された前記被測定光のうち特定の偏光方向の成分のみを透過させる主ポラライザと、
前記主ポラライザを透過した前記特定の偏光方向の成分のうち前記自然放出光に相当する成分のみを無偏光状態にする偏光スクランブラと、
前記偏光スクランブラから出射された光から、前記第一偏光状態における互いに偏波面が直交する２つの光強度、及び前記第二偏光状態における互いに偏波面が直交する２つの光強度を測定する自然放出光検出部と、
前記偏波コントローラに入射する被測定光の光強度を測定する被測定光受光部と、
前記被測定光受光部で測定された前記被測定光の光強度と前記自然放出光検出部で測定された４つの光強度とに基づいて前記被測定光の光信号対雑音比を算出する光信号対雑音比演算部と、
を備えることを特徴とする光信号対雑音比測定装置。
【請求項２】
前記自然放出光検出部は、
前記偏光スクランブラからの光を互いに偏波面が直交する光に分離する偏光プリズムと、
前記偏光プリズムで分離された一方の光を受光する第一受光器と、
前記偏光プリズムで分離された他方の光を受光する第二受光器と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の光信号対雑音比測定装置。
【請求項３】
前記自然放出光検出部は、
前記偏光スクランブラからの光を分岐する検出部光分岐器と、
前記検出部光分岐器で分岐された光の一方が入力され、特定の偏光方向の成分のみの光を透過する検出部第一ポラライザと、
前記検出部第一ポラライザを透過した光を受光する第一受光器と、
前記検出部光分岐器で分岐された光の他方が入力され、前記検出部第一ポラライザを透過した光の偏光方向と直交する偏光方向の成分のみの光を透過させる検出部第二ポラライザと、
前記検出部第二ポラライザを透過した光を受光する第二受光器と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の光信号対雑音比測定装置。
【請求項４】
偏光した光からなる信号光と無偏光からなる自然放出光とを含む被測定光の偏光状態を第一偏光状態と前記第一偏光状態とは異なる第二偏光状態とに制御する偏波コントローラと、
前記偏波コントローラで偏光状態を制御された前記被測定光のうち特定の偏光方向の成分のみを透過させる主ポラライザと、
前記主ポラライザを透過した前記特定の偏光方向の成分のうち前記自然放出光に相当する成分のみを無偏光状態にする偏光スクランブラと、
前記偏光スクランブラからの光を分岐する検出部光分岐器、前記検出部光分岐器で分岐された光の一方が入力され、所定の偏光方向の成分のみの光を透過する検出部第一ポラライザ、前記検出部第一ポラライザを透過した光を受光する第一受光器及び前記検出部光分岐器で分岐された光の他方を受光する第二受光器を有し、前記第一偏光状態及び前記第二偏光状態毎に前記第一受光器及び前記第二受光器で光強度を測定する自然放出光検出部と、
前記偏波コントローラに入射する被測定光の光強度を測定する被測定光受光部と、
前記被測定光受光部で測定された前記被測定光の光強度と前記自然放出光検出部で測定された４つの光強度とに基づいて前記被測定光の光信号対雑音比を算出する光信号対雑音比演算部と、
を備えることを特徴とする光信号対雑音比測定装置。
【請求項５】
無偏光からなる自然放出光と波長の異なる偏光した光からなる複数の信号光とを有する波長多重信号から、前記複数の信号光のうち一つの信号光の属する任意の波長帯を透過させて前記偏波コントローラに前記被測定光として出力する波長可変バンドパスフィルタをさらに備えることを特徴とする請求項１から４に記載のいずれかの光信号対雑音比測定装置。
【請求項６】
前記偏波コントローラは、
前記被測定光が連続して透過するコントローラ用１／４波長板及びコントローラ用１／２波長板を有し、前記コントローラ用１／４波長板及び前記コントローラ用１／２波長板の光学軸の回転角度を組み合わることにより前記被測定光の偏波状態を前記第一偏光状態と前記第二偏光状態に制御することを特徴とする請求項１から５に記載のいずれかの光信号対雑音比測定装置。
【請求項７】
前記偏波コントローラと前記主ポラライザとの間に配置され、前記偏波コントローラからの前記被測定光の一部をモニタ光として取り出す光取出手段と、
モニタ用１／４波長板、前記モニタ用１／４波長板の光学軸に対して結晶軸が４５度傾いたモニタ用ポラライザ及び前記光取出手段からの前記モニタ光を前記モニタ用１／４波長板と前記モニタ用ポラライザを介して受光するモニタ用受光器を有する楕円偏光モニタと、
をさらに備え、
前記楕円偏光モニタは、前記モニタ光の楕円率がゼロとなるように前記偏波コントローラに対して前記コントローラ用１／４波長板及び前記コントローラ用１／２波長板の光学軸を回転させることを特徴とする請求項１から６に記載のいずれかの光信号対雑音比測定装置。
【請求項８】
前記偏波コントローラと前記主ポラライザとの間に配置され、前記偏波コントローラからの前記被測定光の一部をモニタ光として取り出す光取出手段と、
前記光取出手段からのモニタ光のストークスパラメータを検出するストークスパラメータモニタと、
をさらに備え、
前記ストークスパラメータモニタは、前記ストークスパラメータから求めた前記モニタ光の楕円率がゼロとなるように前記偏波コントローラに対して前記コントローラ用１／４波長板及び前記コントローラ用１／２波長板の光学軸を回転させることを特徴とする請求項１から６に記載のいずれかの光信号対雑音比測定装置。
【請求項９】
光路の切り替えにより、前記被測定光を前記偏波コントローラ又は前記被測定光受光部に結合する光スイッチをさらに備えることを特徴とする請求項１から８に記載のいずれかの光信号対雑音比測定装置。
【請求項１０】
偏波コントローラのコントローラ用１／４波長板及びコントローラ用１／２波長板を任意の回転角度に設定し、偏光した光からなる信号光と無偏光からなる自然放出光とを含む被測定光を透過させて偏光状態を第一偏光状態とした後、前記コントローラ用１／４波長板及び前記コントローラ用１／２波長板の少なくとも一方の回転角度を前記第一偏光状態の回転角度とは異なる回転角度に設定して前記被測定光の偏光状態を前記第一偏光状態とは異なる第二偏光状態とに制御し、
前記偏波コントローラで偏光状態を制御された前記被測定光を所定の偏光方向の成分のみの光とし、
前記所定の偏光方向の成分の光のうち前記自然放出光に相当する成分のみを無偏光状態にした光とし、
前記第一偏光状態での前記無偏光状態にした光について互いに偏波面が直交する２つの光強度を測定した後、前記第二偏光状態での前記無偏光状態にした光について互いに偏波面が直交する２つの光強度を測定するとともに、
前記偏波コントローラに入射する前記被測定光の光強度を測定し、
前記被測定光の光強度、前記第一偏光状態における互いに偏波面が直交する２つの光強度及び前記第二偏光状態における互いに偏波面が直交する２つの光強度から被測定光の光信号対雑音比を算出することを特徴とする光信号対雑音比測定方法。
【請求項１１】
偏波コントローラのコントローラ用１／４波長板及びコントローラ用１／２波長板を任意の回転角度に設定し、偏光した光からなる信号光と無偏光からなる自然放出光とを含む被測定光を透過させて偏光状態を第一偏光状態とした後、前記コントローラ用１／４波長板及び前記コントローラ用１／２波長板の少なくとも一方の回転角度を前記第一偏光状態の回転角度とは異なる回転角度に設定して前記被測定光の偏光状態を前記第一偏光状態とは異なる第二偏光状態とに制御し、
前記偏波コントローラで偏光状態を制御された前記被測定光を特定の偏光方向の成分のみの光とし、
前記所定の偏光方向の成分の光のうち前記自然放出光に相当する成分のみを無偏光状態にした光とし、
前記無偏光状態にした光を２つに分岐した測定用光の一方を所定の偏光方向の成分のみとし、前記測定用光のそれぞれの光強度を前記第一偏光状態及び前記第二偏光状態で測定するとともに、
前記偏波コントローラに入射する前記被測定光の光強度を測定し、
前記被測定光の光強度、前記第一偏光状態における前記測定用光の２つの光強度及び前記第二偏光状態における前記測定用光の２つの光強度から被測定光の光信号対雑音比を算出することを特徴とする光信号対雑音比測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号光の光強度に対するノイズとなる光源の自然放出光（ＡＳＥ：Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ  Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）の光強度の比率である光信号対雑音比（ＯＳＮＲ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）を測定する光信号対雑音比測定装置及びその光信号対雑音比測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
波長分割多重（ＷＤＭ）ネットワークでは、各チャネルのパワー、波長、およびＯＳＮＲ等の特性に関し、光ネットワークの性能を維持することが必須である。特に、ＯＳＮＲは、伝送信号品質の維持するために、極めて重要な測定項目である。しかし、ダイナミックな経路設定が可能なＷＤＭネットワークでは、ＷＤＭ信号は自由にＡｄｄ／Ｄｒｏｐされて各チャネルの光信号は異なる経路および異なる光ファイバアンプ段数を通過するため、各チャネルにおけるＡＳＥの光強度も大きく異なることになる。以下、ＡＳＥの光強度をＡＳＥノイズと記載する。さらに、各チャネルの光信号は光フィルタでフィルタリングされ、ＡＳＥノイズはより複雑な波長特性を示す。
【０００３】
従来、偏波ヌリング法でＯＳＮＲ測定を行うことが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。偏波ヌリング法は、偏波コントローラとポラライザを用い、偏波コントローラで信号光を直線偏光としてポラライザの偏光軸に直交する直線偏光を入力することで信号光を除去し、ＡＳＥノイズを直接測定してＯＳＮＲを求める。
【特許文献１】米国特許  ７１０６４４３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載される測定方法ではポラライザの偏光軸に直交する直線偏光を入力する必要があり、偏波コントローラの制御に時間を要し、短時間での測定が困難という課題がある。これは、ポラライザの偏光軸と完全に直交しない直線偏光を入力すれば、信号光がＡＳＥノイズに含まれて測定誤差を生じてしまうためである。このため、高精度にＯＳＮＲを測定しようとすれば、例えば偏波コントローラの１／２波長板と１／４波長板を繰り返し設定しながらパワーをモニタしてポラライザの偏光軸と直交する直線偏光を作ることが必要となるからである。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、偏波コントローラの調整が容易であり、高精度かつ高速にＯＳＮＲを測定できる光信号対雑音比測定装置及び光信号対雑音比測定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】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明に係る光信号対雑音比測定装置は、信号光について偏波コントローラで互いに異なる偏光状態を順次作り出し、偏波スクランブラを介した後の光について互いに偏波面が直交する２つの光強度をそれぞれの偏光状態で測定することとした。
【０００７】
具体的には、本発明に係る光信号対雑音比測定装置は、偏光した光からなる信号光と無偏光からなる自然放出光とを含む被測定光の偏光状態を第一偏光状態と前記第一偏光状態とは異なる第二偏光状態とに制御する偏波コントローラと、前記偏波コントローラで偏光状態を制御された前記被測定光のうち特定の偏光方向の成分のみを透過させる主ポラライザと、前記主ポラライザを透過した前記特定の偏光方向の成分のうち前記自然放出光に相当する成分のみを無偏光状態にする偏光スクランブラと、前記偏光スクランブラから出射された光から、前記第一偏光状態における互いに偏波面が直交する２つの光強度、及び前記第二偏光状態における互いに偏波面が直交する２つの光強度を測定する自然放出光検出部と、前記偏波コントローラに入射する被測定光の光強度を測定する被測定光受光部と、
前記被測定光受光部で測定された前記被測定光の光強度と前記自然放出光検出部で測定された４つの光強度とに基づいて前記被測定光の光信号対雑音比を算出する光信号対雑音比演算部と、を備える。
【０００８】
また、本発明に係る光信号対雑音比測定方法は、偏波コントローラのコントローラ用１／４波長板及びコントローラ用１／２波長板を任意の回転角度に設定し、偏光した光からなる信号光と無偏光からなる自然放出光とを含む被測定光を透過させて偏光状態を第一偏光状態とした後、前記コントローラ用１／４波長板及び前記コントローラ用１／２波長板の少なくとも一方の回転角度を前記第一偏光状態の回転角度とは異なる回転角度に設定して前記被測定光の偏光状態を前記第一偏光状態とは異なる第二偏光状態とに制御し、前記偏波コントローラで偏光状態を制御された前記被測定光を所定の偏光方向の成分のみの光とし、前記所定の偏光方向の成分の光のうち前記自然放出光に相当する成分のみを無偏光状態にした光とし、前記第一偏光状態での前記無偏光状態にした光について互いに偏波面が直交する２つの光強度を測定した後、前記第二偏光状態での前記無偏光状態にした光について互いに偏波面が直交する２つの光強度を測定するとともに、前記偏波コントローラに入射する前記被測定光の光強度を測定し、前記被測定光の光強度、前記第一偏光状態における互いに偏波面が直交する２つの光強度及び前記第二偏光状態における互いに偏波面が直交する２つの光強度から被測定光の光信号対雑音比を算出することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る光信号対雑音比測定装置及び光信号対雑音比測定方法は、信号光について偏波コントローラで第一偏光状態及び第二偏光状態を作り出し、それぞれの偏光状態で偏波面が直交する光の光強度を２つずつ測定する。すなわち全部で４つの光強度を測定する。偏波コントローラで信号光の偏光状態を任意に調整した場合、自然放出光検出部で測定する光の光強度にはＡＳＥ以外に信号光が含まれることになるが、本発明に係る光信号対雑音比測定装置では、測定された４つの測定結果から信号光分の光強度を消去し、ＡＳＥノイズのみを算出することができる。このため、本発明に係る光信号対雑音比測定装置及び光信号対雑音比測定方法は、偏波コントローラで信号光の偏波状態を高精度に調整することが不要である。さらに、本発明に係る光信号対雑音比測定装置及び光信号対雑音比測定方法は、別途測定した被測定光の光強度と算出したＡＳＥノイズから高精度なＯＳＮＲを算出することができる。
【００１０】
従って、本発明は、偏波コントローラの調整が容易であり、高精度かつ高速にＯＳＮＲを測定できる光信号対雑音比測定装置及び光信号対雑音比測定方法を提供することができる。
【００１１】
本発明に係る光信号対雑音比測定装置の前記自然放出光検出部は、前記偏光スクランブラからの光を互いに偏波面が直交する光に分離する偏光プリズムと、前記偏光プリズムで分離された一方の光を受光する第一受光器と、前記偏光プリズムで分離された他方の光を受光する第二受光器と、を有してもよい。偏光プリズムを有することで、偏光スクランブラからの光を互いに偏波面が直交する２つの光に分岐することができる。
【００１２】
本発明に係る光信号対雑音比測定装置の前記自然放出光検出部は、前記偏光スクランブラからの光を分岐する検出部光分岐器と、前記検出部光分岐器で分岐された光の一方が入力され、特定の偏光方向の成分のみの光を透過する検出部第一ポラライザと、前記検出部第一ポラライザを透過した光を受光する第一受光器と、前記検出部光分岐器で分岐された光の他方が入力され、前記検出部第一ポラライザを透過した光の偏光方向と直交する偏光方向の成分のみの光を透過させる検出部第二ポラライザと、前記検出部第二ポラライザを透過した光を受光する第二受光器と、を有してもよい。検出部光分岐器、検出部第一ポラライザ及び検出部第二ポラライザを調整することで、偏光スクランブラからの光を互いに偏波面が直交する２つの光に分岐することができる。
【００１３】
本発明に係る光信号対雑音比測定装置は、偏光した光からなる信号光と無偏光からなる自然放出光とを含む被測定光の偏光状態を第一偏光状態と前記第一偏光状態とは異なる第二偏光状態とに制御する偏波コントローラと、前記偏波コントローラで偏光状態を制御された前記被測定光のうち特定の偏光方向の成分のみを透過させる主ポラライザと、前記主ポラライザを透過した前記特定の偏光方向の成分のうち前記自然放出光に相当する成分のみを無偏光状態にする偏光スクランブラと、前記偏光スクランブラからの光を分岐する検出部光分岐器、前記検出部光分岐器で分岐された光の一方が入力され、特定の偏光方向の成分のみの光を透過する検出部第一ポラライザ、前記検出部第一ポラライザを透過した光を受光する第一受光器及び前記検出部光分岐器で分岐された光の他方を受光する第二受光器を有し、前記第一偏光状態及び前記第二偏光状態毎に前記第一受光器及び前記第二受光器で光強度を測定する自然放出光検出部と、前記偏波コントローラに入射する被測定光の光強度を測定する被測定光受光部と、前記被測定光受光部で測定された前記被測定光の光強度と前記自然放出光検出部で測定された４つの光強度とに基づいて前記被測定光の光信号対雑音比を算出する光信号対雑音比演算部と、を備えることでもよい。
【００１４】
また、本発明に係る光信号対雑音比測定方法は、偏波コントローラのコントローラ用１／４波長板及びコントローラ用１／２波長板を任意の回転角度に設定し、偏光した光からなる信号光と無偏光からなる自然放出光とを含む被測定光を透過させて偏光状態を第一偏光状態とした後、前記コントローラ用１／４波長板及び前記コントローラ用１／２波長板の少なくとも一方の回転角度を前記第一偏光状態の回転角度とは異なる回転角度に設定して前記被測定光の偏光状態を前記第一偏光状態とは異なる第二偏光状態とに制御し、前記偏波コントローラで偏光状態を制御された前記被測定光を特定の偏光方向の成分のみの光とし、前記所定の偏光方向の成分の光のうち前記自然放出光に相当する成分のみを無偏光状態にした光とし、前記無偏光状態にした光を２つに分岐した測定用光の一方を所定の偏光方向の成分のみとし、前記測定用光のそれぞれの光強度を前記第一偏光状態及び前記第二偏光状態で測定するとともに、前記偏波コントローラに入射する前記被測定光の光強度を測定し、前記被測定光の光強度、前記第一偏光状態における前記測定用光の２つの光強度及び前記第二偏光状態における前記測定用光の２つの光強度から被測定光の光信号対雑音比を算出することを特徴とする。検出部光分岐器で分岐された偏光スクランブルからの光の一方を検出部第一ポラライザで偏光方向を調整し、第一受光部で検出した光強度と第二受光部で検出した光強度からＡＳＥノイズを算出することができる。
【００１５】
本発明に係る光信号対雑音比測定装置は、無偏光からなる自然放出光と波長の異なる偏光した光からなる複数の信号光とを有する波長多重信号から、前記複数の信号光のうち一つの信号光の属する任意の波長帯を透過させて前記偏波コントローラに前記被測定光として出力する波長可変バンドパスフィルタをさらに備える。信号光毎にＯＳＮＲを測定することができる。
【００１６】
本発明に係る光信号対雑音比測定装置の前記偏波コントローラは、前記被測定光が連続して透過するコントローラ用１／４波長板及びコントローラ用１／２波長板を有し、前記コントローラ用１／４波長板及び前記コントローラ用１／２波長板の光学軸の回転角度を組み合わることにより前記被測定光の偏波状態を前記第一偏光状態と前記第二偏光状態に制御してもよい。
【００１７】
本発明に係る光信号対雑音比測定装置は、前記偏波コントローラと前記主ポラライザとの間に配置され、前記偏波コントローラからの前記被測定光の一部をモニタ光として取り出す光取出手段と、モニタ用１／４波長板、前記モニタ用１／４波長板の光学軸に対して結晶軸が４５度傾いたモニタ用ポラライザ及び前記光取出手段からの前記モニタ光を前記モニタ用１／４波長板と前記モニタ用ポラライザを介して受光するモニタ用受光器を有する楕円偏光モニタと、をさらに備え、前記楕円偏光モニタは、前記モニタ光の楕円率がゼロとなるように前記偏波コントローラに対して前記コントローラ用１／４波長板及び前記コントローラ用１／２波長板の光学軸を回転させることを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る光信号対雑音比測定装置は、前記偏波コントローラと前記主ポラライザとの間に配置され、前記偏波コントローラからの前記被測定光の一部をモニタ光として取り出す光取出手段と、前記光取出手段からのモニタ光のストークスパラメータを検出するストークスパラメータモニタと、をさらに備え、前記ストークスパラメータモニタは、前記ストークスパラメータから求めた前記モニタ光の楕円率がゼロとなるように前記偏波コントローラに対して前記コントローラ用１／４波長板及び前記コントローラ用１／２波長板の光学軸を回転させることを特徴とする。
【００１９】
楕円偏光モニタ又はストークスパラメータモニタで偏波コントローラから出力される信号光の偏波状態をモニタし、これをもとに偏波コントローラを直接設定することで偏波コントローラの設定時間を短縮することができる。
【００２０】
本発明に係る光信号対雑音比測定装置は、光路の切り替えにより、前記被測定光を前記偏波コントローラ又は前記被測定光受光部に結合する光スイッチをさらに備える。光分岐器より損失が少ないため、ＯＳＮＲを高精度に測定することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る光信号対雑音比測定装置を用いれば、光強度を実測する際に信号光の光強度とＡＳＥノイズとの強度差を小さくして測定することができるため、測定精度や演算時の誤差の影響を小さくすることができる。さらに、信号光の偏光方向と主ポラライザが透過する光の偏光方向とを高精度に設定することが不要であるため、偏波コントローラの設定時間も大幅に短縮でき、短時間での測定が可能となる。従って、本発明は、偏波コントローラの調整が容易であり、高精度かつ高速にＯＳＮＲを測定できる光信号対雑音比測定装置及び光信号対雑音比測定方法を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下に説明する実施の形態は本発明の構成の例であり、本発明は、以下の実施の形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００２３】
（実施の形態１）
図１に本実施形態の光信号対雑音比測定装置の構成を説明するブロック図を示す。図１の光信号対雑音比測定装置は、偏光した光からなる信号光と無偏光からなる自然放出光とを含む被測定光の偏光状態を第一偏光状態と前記第一偏光状態とは異なる第二偏光状態とに制御する偏波コントローラ２０と、偏波コントローラ２０で偏光状態を制御された前記被測定光のうち特定の偏光方向の成分のみを透過させる主ポラライザ１３と、主ポラライザ１３を透過した前記特定の偏光方向の成分のうち前記自然放出光に相当する成分のみを無偏光状態にする偏光スクランブラ１４と、偏光スクランブラ１４から出射された光から、前記第一偏光状態における互いに偏波面が直交する２つの光強度、及び前記第二偏光状態における互いに偏波面が直交する２つの光強度を測定する自然放出光検出部３０Ａと、偏波コントローラ２０に入射する被測定光の光強度を測定する被測定光受光部１５と、被測定光受光部１５で測定された前記被測定光の光強度と自然放出光検出部３０Ａで測定された４つの光強度とに基づいて前記被測定光の光信号対雑音比を算出する光信号対雑音比演算部１６と、を備える。例えば、被測定光はＷＤＭ信号光である。
【００２４】
また、図１の光信号対雑音比測定装置は、無偏光からなる自然放出光と波長の異なる偏光した光からなる複数の信号光とを有する波長多重信号から、前記複数の信号光のうち一つの信号光の属する任意の波長帯を透過させて偏波コントローラ２０に前記被測定光として出力する波長可変バンドパスフィルタ１１をさらに備える。波長可変バンドパスフィルタ１１は制御部１７で制御されており、制御部１７が指示した波長の信号光を含む波長範囲の光を透過させる。入力された被測定光は、波長可変バンドパスフィルタ１１で測定対象となる波長（チャネル）が抽出される。また、本実施例では、制御部１７が波長可変バンドパスフィルタ１１を制御するように説明するが、作業者が波長可変バンドパスフィルタ１１を直接調整し、被測定光から測定対象となる波長を抽出してもよい。
【００２５】
さらに、図１の光信号対雑音比測定装置は、波長可変バンドパスフィルタ１１からの光を分岐して被測定光受光部１５に結合する光分岐手段１２を備える。光分岐手段１２は波長可変バンドパスフィルタ１１からの光を２光束に分岐する。光分岐手段１２は、入力される光の一部を分岐する光分岐器であってもよいし、光路の切り替えにより、前記被測定光を偏波コントローラ２０又は被測定光受光部１５に結合する光スイッチでもよい。例えば、光分岐手段１２は無偏光ビームスプリッタである。分岐された光束の一方は偏波コントローラ２０に、もう一方は被測定光受光部１５に入力される。光分岐手段１２が光スイッチである場合、光スイッチを偏波コントローラ２０に接続して自然放出光検出部３０で４つの光強度を測定し、光スイッチを被測定光受光部１５へ切り替えて非測定光の光強度を測定する。例えば、被測定光受光部１５はフォトダイオードを有する。
【００２６】
偏波コントローラ２０は、前記被測定光が連続して透過するコントローラ用１／４波長板２１及びコントローラ用１／２波長板２２を有し、コントローラ用１／４波長板２１及びコントローラ用１／２波長板２２の光学軸の回転角度を組み合わることにより被測定光の偏波状態を第一偏光状態と第二偏光状態に制御する。コントローラ用１／４波長板２１及びコントローラ用１／２波長板２２は制御部１７で制御されており、制御部１７が指示した偏光状態となるようにコントローラ用１／４波長板２１及びコントローラ用１／２波長板２２の光学軸を回転させる。偏波コントローラ２０から出力される光の偏光状態は、直線偏光、円偏光又は楕円偏光のいずれでもよい。また、本実施例では、制御部１７が偏波コントローラ２０を制御するように説明するが、作業者が偏波コントローラ２０を直接調整し、被測定光の偏波状態を第一偏光状態と第二偏光状態に制御してもよい。
【００２７】
主ポラライザ１３は、偏波コントローラ２０で任意の偏光状態とした信号光が入力され、信号光とＡＳＥのうち特定方向の偏光成分のみを透過させる。主ポラライザ１３が透過させる光の偏光方向は特定方向に固定されており、この特定方向以外の偏光方向の光は透過されない。このため、偏波コントローラ２０は、コントローラ用１／４波長板２１及びコントローラ用１／２波長板２２の光学軸を回転させて信号光の偏光方向を主ポラライザ１３の特定方向とずらすことで、主ポラライザ１３を透過した光に含まれる信号光の成分を小さくすることができる。一方、ＡＳＥは非偏光であるため、ＡＳＥノイズは主ポラライザ１３を透過すると１／２となる。
【００２８】
偏光スクランブラ１４は、主ポラライザ１３を通過した光、すなわち信号光の一部とＡＳＥの１／２の光が入射され、ＡＳＥを非偏光化する。例えば、偏光スクランブラ１４は偏波保存光ファイバを有している。偏光スクランブラ１４は、主ポラライザ１３の出力偏光を任意長の偏波保存光ファイバのＦａｓｔ軸（Ｙ軸）またはＳｌｏｗ軸（ｘ軸）に対して４５度の角度に入射した後通常の光ファイバに接続して複数ポイントでランダムな応力を加える等によりＡＳＥを非偏光化する。
【００２９】
偏波保存光ファイバは、Ｘ、Ｙ各偏波モードで伝搬定数（βｘ，βｙ）が異なり、その伝搬定数の差（Δβ）によって各偏波モード間に遅延を生じさせる。複屈折率をＢ、波長をλ、波長可変バンドパスフィルタ１１の波長分解能幅をΔλとすると、各偏波モードの位相差が２πとなる偏波保存光ファイバ長Ｌ２πは、数式（１）で表される。
【数１】
2009257971.tif 000003
従って、偏波保存ファイバ長Ｌは、数式（２）で表される。
【数２】
2009257971.tif 000004
λ＝１５５０ｎｍ、Δλ＝１ｎｍ、Ｂ＝３×１０−４の場合には数式（３）のように８ｍ以上、λ＝１５５０ｎｍ、Δλ＝０．１１ｎｍ、Ｂ＝３×１０−４の場合には８０ｍ以上の偏波保存光ファイバを用いれば実現可能である。
【数３】
2009257971.tif 000005
【００３０】
自然放出光検出部３０Ａは、偏光スクランブラ１４からの光を互いに偏波面が直交する光に分離する偏光プリズム３１と、偏光プリズム３１で分離された一方の光を受光する第一受光器３２と、偏光プリズム３１で分離された他方の光を受光する第二受光器３３と、を有する。例えば、偏光プリズム３１は、偏光ビームスプリッタ、ローションプリズム、セナルモンプリズム、ウォラストンプリズム等を用いる。例えば、第一受光器３２及び第二受光器３３はフォトダイオードを有する。
【００３１】
偏光プリズム３１は、偏光スクランブラ１４の出力光を互いに直交する偏光成分に分離して測定用光とし、それぞれ第一受光器３２及び第二受光器３３で受光して各測定用光の光強度を測定する。
【００３２】
光信号対雑音比演算部１６は、被測定光受光部１５で測定した被測定光の光強度、第一受光器３２と第二受光器３３とで測定した第一偏光状態の光強度並びに受光器３２と第二受光器３３とで測定した第二偏光状態の光強度から被測定光のＯＳＮＲを算出する。なお、光信号対雑音比演算部１６に代わって作業者がＯＳＮＲを算出してもよい。
【００３３】
本実施例の光信号対雑音比測定装置のＯＳＮＲの測定方法について以下に説明する。本実施例の光信号対雑音比測定方法は、偏波コントローラ２０のコントローラ用１／４波長板２１及びコントローラ用１／２波長板２２を任意の回転角度に設定し、偏光した光からなる信号光と無偏光からなる自然放出光とを含む被測定光を透過させて偏光状態を第一偏光状態とした後、コントローラ用１／４波長板２１及びコントローラ用１／２波長板２２の少なくとも一方の回転角度を第一偏光状態の回転角度とは異なる回転角度に設定し、被測定光の偏光状態を第一偏光状態とは異なる第二偏光状態とに制御する。第一偏光状態とした光及び第二偏光状態とした光を主ポラライザ１３に透過させることで、偏波コントローラ２０で偏光状態を制御された被測定光のうち所定の偏光方向の成分のみの光とし、偏光スクランブラ１４で、主ポラライザ１３を透過した所定の偏光方向の成分のうち前記自然放出光に相当する成分のみを無偏光状態にし、自然放出光検出部３０Ａで、偏光スクランブラ１４から出射された光から、第一偏光状態における互いに偏波面が直交する２つの測定用光の光強度を測定した後、第二偏光状態における互いに偏波面が直交する２つの測定用光の光強度を測定し、被測定光受光部１５で、偏波コントローラ２０に入射する被測定光の光強度を測定し、光信号対雑音比演算部１６で、被測定光の光強度、第一偏光状態における互いに偏波面が直交する２つの光強度及び第二偏光状態における互いに偏波面が直交する２つの光強度から被測定光のＯＳＮＲを算出する。
【００３４】
具体的には、以下のようにＯＳＮＲを求める。主ポラライザ１３から出力する光のうち信号光の光強度（Ｐ’ｓｉｇｎａｌ）とＡＳＥノイズ（Ｐ’ａｓｅ）が適当な光強度差になるように、偏波コントローラ２０で任意の偏光状態（第一偏光状態：ｍ１）を設定し、その時の第一受光器３２、第二受光器３３及び被測定光受光部１５が受光する光の光強度を測定する。例えば、Ｐ’ｓｉｇｎａｌがＰ’ａｓｅの２倍以下となるように設定する。第一偏光状態で第一受光器３２、第二受光器３３及び被測定光受光部１５が測定した光強度をそれぞれＰＤ１［ｍ１］、ＰＤ２［ｍ１］及びＰＤ３［ｍ１］とする。
【００３５】
次に、偏波コントローラ２０でわずかに異なる偏光状態（第二偏光状態：ｍ２）を設定し、同様に第一受光器３２、第二受光器３３及び被測定光受光部１５が受光する光の光強度を測定する。第二偏光状態で第一受光器３２、第二受光器３３及び被測定光受光部１５が測定した光強度をそれぞれ各光強度をそれぞれＰＤ１［ｍ２］、ＰＤ２［ｍ２］、ＰＤ３［ｍ２］とする。
【００３６】
これらの検出結果、すなわちＰＤ１［ｍ１］、ＰＤ２［ｍ１］、ＰＤ１［ｍ２］、ＰＤ２［ｍ２］からＡＳＥノイズ（Ｐａｓｅ）を算出する。またＰＤ３［ｍ１］は信号光の光強度（Ｐｓｉｇｎａｌ）とＡＳＥノイズ（Ｐａｓｅ）を含む被測定光の光強度（Ｐｔｏｔａｌ）である。これらの値からＯＳＮＲ（Ｐｓｉｇｎａｌ／Ｐａｓｅ）を算出する。
【００３７】
以下に、ＯＳＮＲの算出について説明する。第一偏光状態における偏光スクランブラ１４から出力された信号光の光強度をＰａ１とする。また、第二偏光状態における偏光スクランブラ１４から出力された光のうち信号光分の光強度をＰａ２とする。また、偏光プリズム３１における信号光の直交成分分離比率をα、可変波長バンドパスフィルタ１１の分解能をＢＯとする。分解能ＢＯは帯域幅（Ｈｚ）で表される。なお、ＰＤ１［ｍ１］、ＰＤ２［ｍ１］とＰＤ１［ｍ２］、ＰＤ２［ｍ２］は波長感度補正やロス補正後の値である。以降の実施の形態でも同様である。
【００３８】
ここで、第一偏光状態と第二偏光状態の測定とで直交成分分離比率αは変わらない。これは、第一偏光状態と第二偏光状態とで主ポラライザ１３への信号光の入力偏光状態は異なるが、主ポラライザ１３から出力される信号光は光強度が変わるだけで偏光状態は変わらないためである。
【００３９】
また、偏光スクランブラ１４後のＡＳＥは非偏光であるため、偏光プリズム３１で直交成分分離後、ＡＳＥノイズはそれぞれ主ポラライザ１３後のＡＳＥノイズＰ’ａｓｅの１／２となる。すなわち、被測定光のＡＳＥノイズは主ポラライザ１３で１／２となり、偏光プリズム３１でさらに１／２となる。
【００４０】
従って、第一受光器３２及び第二受光器３３で測定する光強度ＰＤ１［ｍ１］、ＰＤ２［ｍ１］、ＰＤ１［ｍ２］、ＰＤ２［ｍ２］は数式（４）〜数式（７）で表すことができる。
【数４】
2009257971.tif 000006
【数５】
2009257971.tif 000007
【数６】
2009257971.tif 000008
【数７】
2009257971.tif 000009
【００４１】
次に、数式（４）〜数式（７）より、Ｐ’ａｓｅを求める。
数式（４）−数式（６）より、数式（８）を得る。
【数８】
2009257971.tif 000010
数式（５）−数式（７）より、数式（９）を得る。
【数９】
2009257971.tif 000011
数式（９）より、数式（１０）を得る。
【数１０】
2009257971.tif 000012
数式（１０）を数式（８）に代入し、数式（１１）のように両辺を整理する。
【数１１】
2009257971.tif 000013
よって、直交成分分離比率αは数式（１２）で表される。
【数１２】
2009257971.tif 000014
ここで、数式（４）×αより数式（１３）を得る。
【数１３】
2009257971.tif 000015
また、数式（５）×（１−α）より数式（１４）を得る。
【数１４】
2009257971.tif 000016
数式（１３）−数式（１４）より数式（１５）のＰ’ａｓｅを得る。
【数１５】
2009257971.tif 000017
【００４２】
数式（１５）で計算されるＡＳＥノイズ（Ｐ’ａｓｅ）から、被測定光に含まれるＡＳＥノイズ（Ｐａｓｅ）を求める。被測定光に含まれるＡＳＥノイズ（Ｐａｓｅ）は、波長可変バンドパスフィルタ１１や光分岐手段１２等の損失分（Ｌｏｓｓ）を予め測定しておけば、主ポラライザ１３でＡＳＥノイズが１／２になることを考慮して数式（１６）で表される。
【数１６】
2009257971.tif 000018
【００４３】
また、ＰＤ３［ｍ１］である被測定光の光強度Ｐｔｏｔａｌから、数式（１７）でＯＳＮＲを算出する。
【数１７】
2009257971.tif 000019
【００４４】
（実施の形態２）
図２に本実施形態の光信号対雑音比測定装置の構成を説明するブロック図を示す。図１の光信号対雑音比測定装置との違いは、図２の光信号対雑音比測定装置が自然放出光検出部３０Ａの代替として自然放出光検出部３０Ｂを備えている点である。自然放出光検出部３０Ｂは自然放出光検出部３０Ａの偏光プリズム３１の代替に、検出部光分岐器３７、検出部第一ポラライザ３４及び検出部第二ポラライザ３５を用いて構成したものである。
【００４５】
自然放出光検出部３０Ｂは、偏光スクランブラ１４からの光を分岐する検出部光分岐器３７と、検出部光分岐器３７で分岐された光の一方が入力され、特定の偏光方向の成分のみの光を透過する検出部第一ポラライザ３４と、検出部第一ポラライザ３４を透過した光を受光する第一受光器３２と、検出部光分岐器３７で分岐された光の他方が入力され、検出部第一ポラライザ３４を透過した光の偏光方向と直交する偏光方向の成分のみの光を透過させる検出部第二ポラライザ３５と、検出部第二ポラライザ３５を透過した光を受光する第二受光器３３と、を有する。検出部光分岐器３７は、例えば、無偏光ビームスプリッタである。
【００４６】
本実施例の光信号対雑音比測定装置の動作について以下に説明する。偏光スクランブラ１４から光を出力するまでは図１の光信号対雑音比測定装置と同様である。第一偏光状態及び第二偏光状態において第一受光器３２及び第二受光器３３が測定した光強度、並びに偏光スクランブラ１４から出力された光信号の信号光の光強度については、実施の形態１で説明した記号を用いる。可変波長バンドパスフィルタ１１の分解能も実施の形態１で説明した記号を用いる。また、第一受光器３２及び第二受光器３３に入射する信号光の直交成分比率をαとする。
【００４７】
偏光スクランブラ１４からの出力光は、検出部光分岐器３７（分岐比１：１とする）で２分岐されて測定用光となる。測定用光は、それぞれ検出部第一ポラライザ３４及び検出部第二ポラライザ３５を透過して第一受光器３２及び第二受光器３３で受光される。
【００４８】
第一受光器３２及び第二受光器３３で検出される光強度は数式（１８）〜数式（２１）で表される。
【数１８】
2009257971.tif 000020
【数１９】
2009257971.tif 000021
【数２０】
2009257971.tif 000022
【数２１】
2009257971.tif 000023
【００４９】
数式（１８）〜数式（２１）から、数式（２２）のように主ポラライザ１３後のＡＳＥノイズＰ’ａｓｅを求めることができる。
【数２２】
2009257971.tif 000024
従って、実施例１と同様にＯＳＮＲを算出することができる。
【００５０】
（実施の形態３）
図３に本実施形態の光信号対雑音比測定装置の構成を説明するブロック図を示す。図１の光信号対雑音比測定装置との違いは、図３の光信号対雑音比測定装置が自然放出光検出部３０Ａの代替として自然放出光検出部３０Ｃを備えている点である。自然放出光検出部３０Ｃは、検出部光分岐器３７で２つの測定用光に分岐し、一方は検出部第一ポラライザ３４を通した後に第一受光器３２で受光し、もう一方は直接第二受光器３３で受光するようにした。
【００５１】
自然放出光検出部３０Ｃは、偏光スクランブラ１４からの光を分岐する検出部光分岐器３７と、検出部光分岐器３７で分岐された光の一方が入力され、特定の偏光方向の成分のみの光を透過する検出部第一ポラライザ３４と、検出部第一ポラライザ３４を透過した光を受光する第一受光器３２と、検出部光分岐器３７で分岐された光の他方を受光する第二受光器３３と、を有する。
【００５２】
本実施例の光信号対雑音比測定装置のＯＳＮＲの測定方法について以下に説明する。偏光スクランブラ１４から光を出力するまでは図１の光信号対雑音比測定装置と同様である。第一偏光状態及び第二偏光状態において第一受光器３２及び第二受光器３３が測定した光強度、並びに偏光スクランブラ１４から出力された光信号の信号光の光強度については、実施の形態１で説明した記号を用いる。可変波長バンドパスフィルタ１１の分解能も実施の形態１で説明した記号を用いる。また、第一受光器３２及び第二受光器３３に入射する信号光の直交成分比率をαとする。
【００５３】
偏光スクランブラ１４からの出力光は、検出部光分岐器３７（分岐比１：１とする）で分岐された後に、一方は検出部第一ポラライザ３４を透過して第一受光器３２で受講される。もう一方はダイレクトに第二受光器３３で受光される。
【００５４】
第一受光器３２、第二受光器３３で測定される光強度は数式（２３）〜数式（２６）で表される。
【数２３】
2009257971.tif 000025
【数２４】
2009257971.tif 000026
【数２５】
2009257971.tif 000027
【数２６】
2009257971.tif 000028
【００５５】
数式（２４）−数式（２３）より、数式（２７）を得る。
【数２７】
2009257971.tif 000029
数式（２６）−数式（２５）より、数式（２８）を得る。
【数２８】
2009257971.tif 000030
【００５６】
数式（２３）、数式（２５）、数式（２７）、数式（２８）は、右辺の係数である１／２を除けば、実施例１の数式（４）〜数式（７）においてＰＤ１［ｍ１］をＰＤ２１［ｍ１］に、ＰＤ２［ｍ１］をＰＤ１［ｍ１］に、ＰＤ１［ｍ２］をＰＤ２１［ｍ２］に、ＰＤ２［ｍ２］をＰＤ１［ｍ２］に置き換えた式であり、実施例１と同様の計算によって、以下の数式（２９）及び数式（３０）が得られる。
【数２９】
2009257971.tif 000031
【数３０】
2009257971.tif 000032
従って、実施例１と同様にＯＳＮＲを算出することができる。
【００５７】
（実施の形態４）
図４に本実施形態の光信号対雑音比測定装置の構成を説明するブロック図を示す。図１の光信号対雑音比測定装置との違いは、図４の光信号対雑音比測定装置が楕円偏光モニタ４０を備えている点である。
【００５８】
図４の光信号対雑音比測定装置は、偏波コントローラ２０と主ポラライザ１３との間に配置され、偏波コントローラ２０からの被測定光の一部をモニタ光として取り出す光取出手段１８と、モニタ用１／４波長板４３、モニタ用１／４波長板４３の光学軸に対して結晶軸が４５度傾いたモニタ用ポラライザ４４及び光取出手段１８からのモニタ光をモニタ用１／４波長板４３とモニタ用ポラライザ４４を介して受光するモニタ用受光器４７を有する楕円偏光モニタ４０と、をさらに備える。また、制御部１７は、モニタ用受光器４７の測定結果と被測定光受光部１５の測定結果とが入力され、これらの結果に基づいて偏波コントローラ２０を制御する。光取出手段１８は、例えば、無偏光ビームスプリッタである。モニタ用受光器４７は、例えば、フォトダイオードを有する。
【００５９】
図４の光信号対雑音比測定装置は、偏波コントローラ２０の出力光を光取出手段１８で分岐し、１／４波長板４３、モニタ用ポラライザ４４及びモニタ用受光器４７からなる楕円偏光モニタ４０で分岐した光の偏光状態をモニタする。楕円偏光モニタ４０内では、光の進行方向に対し垂直な面内での１／４波長板４３の結晶軸とモニタ用ポラライザ４４の偏光子の結晶軸との角度が４５度である。楕円偏光モニタ４０は、制御部１７にモニタ用受光器４７の測定結果を通知し、制御部１７は、モニタ光の楕円率がゼロとなるように偏波コントローラ２０に対してコントローラ用１／４波長板２１及びコントローラ用１／２波長板２２の光学軸を回転させる。楕円偏光モニタ４０が偏波コントローラ２０を直接制御する構成により、偏波コントローラ２０の設定時間を短縮することができる。
【００６０】
制御部１７が行う偏波コントローラ２０の設定方法について説明する。被測定光受光部１５で検出した非測定光の光強度ＰＤ３［ｍｘ］、モニタ用受光器４７で検出した光強度ＰＤ４［ｍｘ］とする。数式（３１）からＳ０及び数式（３２）からＳ３を求める。
【数３１】
2009257971.tif 000033
【数３２】
2009257971.tif 000034
【００６１】
楕円率（χ）は、２χ＝ｓｉｎ−１（Ｓ３／Ｓ０）で表される。制御部１７は楕円率を元に偏波コントローラ２０にコントローラ用１／４波長板２１の光学軸を回転させ、信号光を直線偏光化する。制御部１７は、偏波コントローラ２０にコントローラ用１／２波長板２２の光学軸を回転させることで直線偏光化にした光の偏光面を回転させて、主ポラライザ１３を通過する信号光の光量を調整する。
【００６２】
図６にポアンカレ球を示す。Ｓ３＝Ｓ０・ｓｉｎ２χであり、Ｓ０はポアンカレ球の半径を示し、楕円率（χ）の２倍は緯度を表している。コントローラ用１／４波長板２１を回転することは、ポアンカレ球のＳ１軸回りの回転に相当する。また、光の進行方向に垂直な平面内でコントローラ用１／４波長板２１を光学軸についてθだけ回転させることは、ポアンカレ球ではＳ１軸回りの２θの回転に相当する。従って、コントローラ用１／４波長板２１の光学軸を楕円率（χ）分回転させれば、信号光を直線偏光化をすることができる。
【００６３】
次に、コントローラ用１／２波長板２２を回転させながら第一受光器３２及び第二受光器３３で光強度を検出すれば、信号光の光強度とＡＳＥノイズとを測定に適した比率に設定することができる。このように、図４の光信号対雑音比測定装置は、楕円偏光モニタ４０で偏波コントローラ２０を調整し、実施例１と同様にＯＳＮＲを算出することができる。
【００６４】
（実施の形態５）
図５に本実施形態の光信号対雑音比測定装置の構成を説明するブロック図を示す。図４の光信号対雑音比測定装置との違いは、図５の光信号対雑音比測定装置が楕円偏光モニタの代替としてストークスパラメータモニタを備えている点である。
【００６５】
図５の光信号対雑音比測定装置は、偏波コントローラ２０と主ポラライザ１３との間に配置され、偏波コントローラ２０からの被測定光の一部をモニタ光として取り出す光取出手段１８と、光取出手段１８からのモニタ光のストークスパラメータを検出するストークスパラメータモニタ５０と、をさらに備える。また、制御部１７は、ストークスパラメータモニタ５０が測定したストークスパラメータと被測定光受光部１５の測定結果とが入力され、これらの結果に基づいて偏波コントローラ２０を制御する。
【００６６】
ストークスパラメータモニタ５０について説明する。入射した光は４分岐され、１つ目の光はそのままＳＯＰ受光器５７ａで受光される。２つ目の光は主ポラライザ１３の偏光方向と同じ偏光方向のＳＯＰポラライザ５１を介してＳＯＰ受光器５７ｂで受光される。３つ目の光はＳＯＰポラライザ５１の偏光方向に対して４５度の偏光方向をもつＳＯＰポラライザ５２を介してＳＯＰ受光器５７ｃで受光される。４つ目の光はＳＯＰ１／４波長板５３とＳＯＰポラライザ５１の偏光方向に対して４５度の偏光方向をもつＳＯＰポラライザ５４を介してＳＯＰ受光器５７ｄで受光される。ＳＯＰ受光器５７ａからＳＯＰ受光器５７ｄは、例えば、フォトダイオードである。
【００６７】
ストークスパラメータモニタ５０が測定するストークスパラメータ（Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）はそれぞれ下記の意味を持つ。
Ｓ０：全光量                            
；Ｓ０＝＜｜Ｅｘ｜２＞＋＜｜Ｅｙ｜２＞
Ｓ１：ｘ偏光とｙ偏光の光量差              
；Ｓ１＝＜｜Ｅｘ｜２＞−＜｜Ｅｙ｜２＞
Ｓ２：４５°偏光と１３５°偏光の光量差        
；Ｓ２＝２Ｒｅ（Ｅｘ・Ｅｙ＊）＝＜２Ｅｘ・Ｅｙ・ｃｏｓδ＞
Ｓ３：右円偏光と左円偏光の光量差        
；Ｓ３＝２Ｉｍ（Ｅｘ・Ｅｙ＊）＝＜２Ｅｘ・Ｅｙ・ｓｉｎδ＞
ここで、｜Ｅｘ｜２：ｘ偏光の光量、｜Ｅｙ｜２：ｙ偏光の光量、両偏光間の位相差：δ＝δｘ−δｙを示す。また、複素数ｚの複素共役をＺ＊で表す。
【００６８】
ＳＯＰ受光器５７ａが測定した光強度Ｉｔｏｔａｌがモニタ光の光強度である。ＳＯＰ受光器５７ｂが測定した光強度Ｉ０がＳＯＰポラライザ５１を透過したモニタ光の光強度である。ＳＯＰ受光器５７ｃが測定した光強度Ｉ４５がＳＯＰポラライザ５２を透過したモニタ光の光強度である。ＳＯＰ受光器５７ｄが測定した光強度Ｉｑ４５がＳＯＰ１／４波長板５３とＳＯＰポラライザ５４を透過したモニタ光の光強度である。ストークスパラメータモニタ５０の演算部５８は、ＳＯＰ受光器５７ａからＳＯＰ受光器５７ｄが測定した４つの光強度から数式（３３）の演算によってＳ０〜Ｓ３のストークスパラメータを算出する。
【数３３】
2009257971.tif 000035
【００６９】
ストークスパラメータモニタ５０は、演算部１７にストークスパラメータを通知し、制御部１７は、ストークスパラメータ（Ｓ０〜Ｓ３）から求めたモニタ光の楕円率がゼロとなるように偏波コントローラ２０に対してコントローラ用１／４波長板２１及びコントローラ用１／２波長板２２の光学軸を回転させる。ストークスパラメータモニタ５０が偏波コントローラ２０を直接制御する構成により、偏波コントローラ２０の設定時間を短縮することができる。
【００７０】
制御部１７が行う偏波コントローラ２０の設定方法について説明する。ストークスパラメータ（Ｓ０〜Ｓ３）から楕円率［χ：２χ＝ｓｉｎ−１（Ｓ３／Ｓ０）］を計算する。制御部１７は、計算した楕円率（χ）をもとに、実施例４で説明したようにコントローラ用１／４波長板２１の光学軸を回転して信号光を直線偏光化をする。また、楕円偏光方位［ψ：２ψ＝ｔａｎ−１（Ｓ２／Ｓ１）］とすると、楕円偏光方位（ψ）は楕円偏光の方位を示し、信号光の光強度とＡＳＥノイズとを測定に適したコントローラ用１／２波長板２２の光学軸の回転角を求めることができる。図６のポアンカレ球上では経度が楕円偏光方位（ψ）の２倍を表す。このように、図５の光信号対雑音比測定装置は、ストークスパラメータモニタ５０で偏波コントローラ２０を調整し、実施例１と同様にＯＳＮＲを算出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明に係る光信号対雑音比測定装置及び光信号対雑音比測定方法は、高密度波長分割多重方式（ＤＷＤＭ；Ｄｅｎｓｅ  Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）や低密度波長多重（ＣＷＤＭ；Ｃｏａｒｓｅ  Ｗａｖｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本実施形態の光信号対雑音比測定装置の構成を説明するブロック図である。
【図２】本実施形態の光信号対雑音比測定装置の構成を説明するブロック図である。
【図３】本実施形態の光信号対雑音比測定装置の構成を説明するブロック図である。
【図４】本実施形態の光信号対雑音比測定装置の構成を説明するブロック図である。
【図５】本実施形態の光信号対雑音比測定装置の構成を説明するブロック図である。
【図６】楕円率を説明するポアンカレ球の図である。
【符号の説明】
【００７３】
１１：波長可変バンドパスフィルタ
１２：光分岐手段
１３：主ポラライザ
１４：偏光スクランブラ
１５：被測定光受光部
１６：光信号対雑音比演算部
１７：制御部
１８：光取出手段
２０：偏波コントローラ
２１：コントローラ用１／４波長板
２２：コントローラ用１／２波長板
３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ：自然放出光検出部
３１：偏光プリズム
３２：第一受光器
３３：第二受光器
３４：検出部第一ポラライザ
３５：検出部第二ポラライザ
４０：楕円偏光モニタ
４３：モニタ用１／４波長板
４４：モニタ用ポラライザ
４７：モニタ用受光器
５０：ストークスパラメータモニタ
５１、５２、５４：ＳＯＰポラライザ
５３：ＳＯＰ１／４波長板
５７ａ、５７ｂ、５７ｃ、５７ｄ：ＳＯＰ受光器
５８：演算部
【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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