JP2000275143A

JP2000275143A - 波長分散測定装置

Info

Publication number: JP2000275143A
Application number: JP11080149A
Authority: JP
Inventors: Madoka Hamada; 圓濱田
Original assignee: Ando Electric Co Ltd
Current assignee: Ando Electric Co Ltd
Priority date: 1999-03-24
Filing date: 1999-03-24
Publication date: 2000-10-06

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の課題は、単一波長の従来の測定光を
用いて、光ファイバ等の光学素子の波長分散値及び符号
を受光側で容易に測定することのできる波長分散測定装
置を提供することである。【解決手段】ＤＵＴ５へ測定光を入射する入射側にお
いては、光源２から出射される単一光周波数のＣＷ光
が、位相変調器４に入射され、位相変調器４が、信号発
生器３から入力する変調信号により入射ＣＷ光を位相変
調して、測定光としてＤＵＴ５へ出力する。ＤＵＴ５か
ら出力される測定光の受光側においては、ＤＵＴ５を伝
播した測定光が光分岐結合器（不図示）等によって分岐
されて、直接、受光器６と、波長分散値の大きさと符号
が既知の分散素子９を介した受光器１０へ入射される。
そして、信号処理演算部７が、上記分散素子９の波長分
散値に基づいて、受光器６及び受光器１０の信号処理を
行って、波長分散の絶対値と符号を演算する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ等の光
伝送路の波長分散値を測定する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光通信伝送路として利用されている光フ
ァイバには、光信号の群速度が波長によって異なる波長
分散特性がある。このため、光信号の搬送波に含まれる
波長成分の間で伝播遅延差が生じ、受信部では光信号波
形の歪み、劣化が生じる。

【０００３】このような波長分散による光信号の劣化を
最小限に抑えるためには、光信号の搬送波を光ファイバ
の波長分散が零になる波長に一致させる等の、なんらか
の方法で波長分散を精密に補償する対策が必要となる。
そのため、光通信システムを設計する上では、光ファイ
バの波長分散を正確に測定する技術が重要となってい
る。

【０００４】さらに、海底光通信システムのように、長
距離の光ファイバ通信を行うためには、光信号の強度を
強めるための中継器を光ファイバケーブルの途中に設置
する必要があるが、中継器として光ファイバ増幅器を用
いた多中継伝送路においては、補償を行わずに線形に再
生中継が行われている場合が多く、長い伝送路にわたっ
て波長分散の効果が累積されるという問題がある。この
ようなシステムにおいては、全伝送路の総波長分散が重
要な設計パラメータとなる。

【０００５】また、光ファイバ増幅器を用いたシステム
で超高速、長距離伝送を実用化するためには、光ファイ
バ増幅器によって発生される自然放出光間のビート雑音
による受信感度の劣化を低減しなければならない問題も
ある。この対策としては、各中継器に波長幅で１ｎｍ程
度の光帯域フィルタを挿入し、この帯域外の自然放出光
の雑音を除去する方法が取られている。しかし、このよ
うなシステムの総波長分散を測定するためには、波長分
散測定に使用できる波長範囲が光フィルタの帯域内に限
定されるといった問題が生じる。

【０００６】これらの問題を解決あるいは回避するため
に、単一波長の位相変調光を測定光とし、測定光の波長
分散に依存する強度変調振幅から総波長分散値を求める
方法が提案されている(A.R.CHRAPLYVY etc.(AT&T Bell
Laboratories), ELECTRONICSLETTERS, Vol.22, No.8, 4
09, 1986)。

【０００７】以下、この方法を簡単に説明する。ある単
一光周波数のＣＷ（連続）光を位相変調して被測定物で
ある光ファイバに入射すると、元の光周波数から変調周
波数の整数倍ずれた複数の光を入射することとなり、光
ファイバの波長分散特性によって各周波数の光に速度差
が生じる。その結果、被測定物である光ファイバを伝播
した出射光は、この速度差によって強度変調を受ける。
すなわち、入射光の位相変調成分が光ファイバの波長分
散のために強度変調成分に変換されるため、この強度変
調成分を測定することによって、総波長分散値を求める
ことができる。

【０００８】この波長分散量に依存する強度変調成分を
測定することによって、総波長分散値を求める方法は、
光帯域フィルタを通過する単一波長の測定光のみを測定
することによって実現できるため、上述の海底光通信シ
ステムのような多中継伝送路の評価においても適用が可
能である。

【０００９】図４は、この報告で使用された波長分散測
定装置１００の構成を示すブロック図である。

【００１０】図４において、波長分散測定装置１００
は、光源２と、信号発生器３と、位相変調器４と、被測
定物（以下ＤＵＴと呼ぶ。）５と、受光器６と、信号処
理演算部７とから構成されており、波長 1.5μｍのＤＦ
Ｂ（Distributed Feed Back）レーザで光源２から出射
される出射光は、位相変調器４に入射され、信号発生器
３の信号に応じた位相変調を受ける。そして、位相変調
を受けた光は、長さ約５０ｋｍの1.3μｍ零分散単一モ
ード光ファイバであるＤＵＴ５に入射され、ＤＵＴ５か
らの出射光が受光器６で光強度に応じた電気信号に変換
された後、その電気信号が信号処理演算部７に入力され
る。信号処理演算部７では、測定光強度の変調周波数成
分と直流成分との比が取られる。この比は変調条件と総
波長分散値の関数であり、上記報告書中では、変調指数
π／２（ｒａｄ）、変調周波数４ＧHz付近で、従来の測
定法による実験値との一致が確認された旨、記載されて
いる。

【００１１】ここで、単一光角周波数をωcとおき、位
相変調をＡsin(Ωｔ)とすれば、測定光の位相ψ(ｔ)は
（１）式で表せる。ただし、Ａは変調指数、Ωは変調角
周波数、ｔは時間である。 ψ(ｔ)＝ωcｔ＋Ａsin(Ωｔ) ・・・（１）

【００１２】また、mを整数とすると、この式は、
（２）式で表せる位相ψｍ(ｔ)の光に展開できる。 ψｍ(ｔ)＝(ωc＋mΩ)ｔ・・・（２）すなわち、搬送波の角周波数ωcを中心として、角周波
数間隔Ωで配置された光に展開される。また、変調指数
Ａによって、各周波数の光の振幅が決定される。

【００１３】これらの光が光ファイバ中を伝播すると、
波長分散によって各周波数に応じた遅延が生じる。伝播
した後の位相ψｍ(ｔ)の光は、例えば（３）式のように
表せる。 ψｍ(ｔ)＝(ωc＋mΩ)ｔ＋φｍ・・・（３）

【００１４】位相遅れφｍは、波長分散に依存している
ため、各周波数ごとに異なる。また、受光部の出力光
（測定光）に観測される各周波数どうしのビート周波数
からビート角周波数Ωの成分をフィルタによって取り出
すと、その振幅は波長分散量Ｄに依存していることが分
かる。

【００１５】定性的であるが、このビート角周波数Ωの
振幅をδｉとおき、ＤＣレベルをｉ ₀とすれば、概ね
（４）式のような関係となる。 δｉ/ｉ₀＝ｇ(Ａ)sin(ｈ(Ω)Ｄ) ・・・（４）ここで、ｇ(Ａ)とｈ(Ω)は、それぞれ変調指数Ａとビー
ト角周波数Ωの関数である。

【００１６】図５（ａ）〜（ｃ）は、受光部において、
フィルタを通過した測定光の受光強度を示す図であり、
図５（ａ）は、強度変調された測定光強度の時間変化を
示し、図５（ｂ）、（ｃ）は、波長分散値に対する強度
変調振幅の変化、すなわち（４）式を示す図である。図
５（ｂ）に示すように、変調指数Ａによって振幅の大き
さが変化し、図５（ｃ）に示すように、変調周波数（ビ
ート角周波数）Ωによって振幅の変動周期が変化する。
したがって、変調指数や変調周波数を大きくすることは
測定感度を上げることとなる。ただし、周期性を考慮す
ると、（５）式の条件内で、適当な変調周波数Ωの値を
選び、波長分散量を測定する必要がある。｜ｈ(Ω)Ｄ｜≦π／２・・・（５）

【００１７】以上のように、従来の波長分散測定装置１
００では、単一波長光を用いることにより、遠端での波
長分散量を測定することが可能である。このため、利得
帯域の狭い光増幅器を用いた線形中継器を含む多中継伝
送路の波長分散値を一括して測定できる利点がある。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな単一波長光を用いた従来の波長分散測定装置１００
では、変調周波数の振幅を測定しているために、波長分
散の絶対値を測定していることとなり、符号はわからな
いという問題点がある。

【００１９】波長分散値の符号を知るための手段として
は、日本電信電話株式会社の富沢将人らによって発明さ
れた波長分散測定装置（特開平7-113722）がある。この
波長分散測定装置は、測定光強度を上げた時に光ファイ
バ中で発生する自己位相変調と、測定光に加えた位相変
調とが強め合うかどうかで波長分散の符号を求める装置
である。

【００２０】この波長分散測定装置は、上記従来例の図
４と同じ構成であり、光源が測定光強度を変えて出射で
きるように構成されている。この波長分散測定装置の動
作原理を簡単に説明する。まず、通常の測定光強度で
（４）式の振幅δｉ/ｉ₀を測定し、この時に、波長分散
の絶対値も測定する。次に、測定光強度を光ファイバ伝
播に際して自己位相変調が生じる程度に十分強くして、
（４）式の振幅δｉ/ｉ₀を測定し、通常測定の場合と比
較して波長分散の符号を求める。

【００２１】ここで、自己位相変調とは、光ファイバ中
の光強度が十分強いと光ファイバの屈折率が変化するた
めに、自分自身の光強度によって屈折率変化を介して位
相変調が生じる現象であり、強い短パルス光を伝送する
場合などに問題となる非線形現象の１つである。

【００２２】さて、波長分散により位相変調が強度変調
に変換された測定光は、光強度変化に応じて自己位相変
調を生じるが、測定光の位相変調と自己位相変調が同位
相か逆位相かによって、みかけの変調指数Ａが変化する
ことにより、図５（ｂ）の点線のように、振幅δｉ/ｉ₀
が変化する。これは、単に変調指数Ａを変えた場合の変
化と異なり、波長分散の符号に依存して変わっているた
め、２つの測定の振幅δｉ/ｉ₀を比較すれば、波長分散
の符号が求められる。

【００２３】しかし、この波長分散測定装置では、自己
位相変調という非線形現象を取り扱うために、単一波長
の高出力の光源を、例えばＬＤ（Laser Diode）と光ア
ンプと光可変減衰器で構成する必要があるため、構成が
複雑で、かつ高価な装置となってしまう。

【００２４】また、他の手段として、日本電信電話株式
会社の吉田誠史によって発明された波長分散測定装置
（特開平8-5516）がある。この波長分散測定装置は、測
定光にあらかじめ位相変調に同期した強度変調も加えて
おき、この強度変調と、波長分散により位相変調が変換
された結果の強度変調との位相関係から波長分散の符号
を求める装置である。

【００２５】図６は、この波長分散測定装置２００の構
成を示すブロック図である。波長分散測定装置２００
は、上記図４の波長分散装置１００の位相変調器４とＤ
ＵＴ５の間に強度変調器８を備え、信号発生器３が位相
変調器４と強度変調器８の変調同期を取るように構成さ
れており、他の波長分散装置１００と同一の部分には同
一符号を付している。

【００２６】波長分散測定装置２００は、上記の自己位
相変調を利用した波長分散測定装置（特開平7-113722）
と同様に、測定される強度変調光の位相が波長分散の符
号によって、π（ｒａｄ）ずれていることを利用して、
位相変調に同期して加えた強度変調により、振幅δｉ/
ｉ₀が強められるかどうかに基づいて、波長分散の符号
を判定する装置である。

【００２７】しかし、波長分散測定装置２００は、光変
調器を２つ使用し、この２つの光変調器の同期を適切に
制御しなければならず、装置構成及び制御が複雑となる
ために、高価な装置となってしまっていた。

【００２８】また、先の波長分散測定装置（特開平7-11
3722）は、測定光の入射側で測定光の強度を変更する必
要があり、後の波長分散測定装置２００は、測定光の入
射側で測定光の制御を行うことが必要である。このた
め、両装置とも、従来の測定光のままでは波長分散の符
号を求めることができず、測定光を制御するための入射
側の装置構成によって、装置全体が複雑かつ高価なもの
となっている。

【００２９】本発明の課題は、単一波長の従来の測定光
を用いて、光ファイバ等の光学素子の波長分散値及び符
号を受光側で容易に測定することのできる波長分散測定
装置を提供することである。

【００３０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の波
長分散測定装置は、光伝送路を伝播した測定光を直接受
光し、受光強度に応じた信号を出力する第１の受光手段
と、前記測定光を波長分散値が既知の分散素子を介して
受光し、受光強度に応じた信号を出力する第２の受光手
段と、前記第１の受光手段から出力される信号と、前記
第２の受光手段から出力される信号と、前記分散素子の
既知の波長分散値とに基づいて、前記光伝送路の波長分
散値を演算する演算手段と、を備えることを特徴として
いる。

【００３１】この請求項１記載の発明の波長分散測定装
置によれば、第１の受光手段は、光伝送路を伝播した測
定光を直接受光して、受光強度に応じた信号を出力し、
第２の受光手段は、前記測定光を波長分散値が既知の分
散素子を介して受光して、受光強度に応じた信号を出力
し、演算手段は、前記第１の受光手段から出力される信
号と、前記第２の受光手段から出力される信号と、前記
分散素子の既知の波長分散値とに基づいて、前記光伝送
路の波長分散値を演算する。

【００３２】また、請求項２記載の発明の波長分散測定
装置は、光伝送路を伝播した測定光を入射し、出射先を
切り替える光スイッチと、前記光スイッチから出射され
る測定光を直接受光し、受光強度に応じた信号を出力す
る第１の受光手段と、前記光スイッチから出射される測
定光を波長分散値が既知の分散素子を介して受光し、受
光強度に応じた信号を出力する第２の受光手段と、前記
光スイッチに出射先を切り替える信号を出力して、前記
第１の受光手段から出力される信号と、前記第２の受光
手段から出力される信号と、前記分散素子の既知の波長
分散値とに基づいて、前記光伝送路の波長分散値を演算
する演算手段と、を備えることを特徴としている。

【００３３】この請求項２記載の発明の波長分散測定装
置によれば、光スイッチは、光伝送路を伝播した測定光
を入射して、出射先を切り替え、第１の受光手段は、前
記光スイッチから出射される測定光を直接受光して、受
光強度に応じた信号を出力し、第２の受光手段は、前記
光スイッチから出射される測定光を波長分散値が既知の
分散素子を介して受光して、受光強度に応じた信号を出
力し、演算手段は、前記光スイッチに出射先を切り替え
る信号を出力して、前記第１の受光手段から出力される
信号と、前記第２の受光手段から出力される信号と、前
記分散素子の既知の波長分散値とに基づいて、前記光伝
送路の波長分散値を演算する。

【００３４】したがって、請求項１及び請求項２記載の
発明によって、単一波長の従来の測定光を用いて、総波
長分散値の絶対値及び符号を受光側で容易に測定するこ
とができる。また、光伝送路に入射される測定光は、従
来の単一波長の測定光と同一であるため、測定光を光伝
送路に入射する入射側に新たな機器を構成したり、入射
する測定光を制御するといった必要がない。このため、
構成が単純であり、かつ安価な波長分散測定装置を提供
することができる。

【００３５】また、請求項３記載の発明は、請求項２記
載の波長分散測定装置において、分散素子の波長分散値
が異なる前記第２の受光手段を複数備え、前記演算手段
は、前記第１の受光手段を選択させる信号と、前記光伝
送路に応じて択一的に前記第２の受光手段を選択させる
信号を前記光スイッチに出力し、前記第１の受光手段か
ら出力される信号と、前記択一選択した第２の受光手段
から出力される信号と、前記択一選択した第２の受光手
段における分散素子の既知の波長分散値とに基づいて、
前記光伝送路の波長分散値を演算することを特徴として
いる。

【００３６】この請求項３記載の発明によれば、請求項
２記載の発明の効果に加えて、光スイッチによって、受
光した光の光路を切り替えることができるため、光伝送
路の波長分散値に応じた受光光路を選択することによ
り、光伝送路の適用範囲を広げたり、光伝送路の波長分
散値に応じた細かな光路選択を行うことが可能となるた
め、より実用的な波長分散測定装置を提供することがで
きる。

【００３７】また、請求項４記載の発明は、請求項１〜
３のいずれか記載の波長分散測定装置において、測定光
を前記光伝送路に入射する可変波長光源を更に備えるこ
とを特徴としている。

【００３８】この請求項４記載の発明によれば、可変波
長光源が測定光の波長を任意に設定できるため、例えば
光伝送路に光帯域フィルタが含まれる時のような、伝送
できる波長に制限がある場合であっても、波長分散測定
が可能となる。

【００３９】請求項５記載の発明は、請求項１〜４のい
ずれか記載の波長分散測定装置において、前記光伝送路
を伝播した測定光を増幅する光増幅手段を更に備えるこ
とを特徴としている。

【００４０】この請求項５記載の発明によれば、光増幅
手段が測定光を増幅することができるため、測定光に対
するノイズの影響を低減することが可能となる。

【００４１】請求項６記載の発明は、請求項１〜５のい
ずれか記載の波長分散測定装置において、前記測定光
は、位相変調された単一波長ＣＷ光であることを特徴と
している。

【００４２】この請求項６記載の発明によれば、従来利
用されている測定光である、位相変調された単一波長Ｃ
Ｗ光を用いて、総波長分散値の絶対値及び符号を受光側
で容易に測定することができる。

【００４３】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
の形態を詳細に説明する。（第１の実施の形態）図１〜図２は、本発明を適用した
第１の実施の形態における波長分散測定装置１を示す図
である。

【００４４】まず構成を説明する。図１は、本実施の形
態における波長分散測定装置１の構成を示すブロック図
である。本実施の形態の波長分散測定装置１では、上記
従来の波長分散測定装置１００の構成と同一の部分には
同一符号を付している。

【００４５】図１において、波長分散測定装置１（請求
項１記載の波長分散測定装置に対応する。）は、光源２
と、信号発生器３と、位相変調器４と、ＤＵＴ５と、受
光器６（請求項１記載の第１の受光手段に対応する。）
と、信号処理演算部７（請求項１記載の演算手段に対応
する。）と、分散素子９と、受光器１０（請求項１記載
の第２の受光手段に対応する。）とから構成されてい
る。

【００４６】まずＤＵＴ５へ測定光を入射する入射側の
構成は、上記従来の波長分散測定装置１００と同様に、
光源２と、信号発生器３と、位相変調器４とにより構成
されており、波長 1.5μｍのＤＦＢレーザ等により構成
される光源２から出射される単一光周波数のＣＷ光は、
位相変調器４に入射される。位相変調器４は、例えば光
周波数コム発生器のような変調指数の高い変調器から構
成されており、信号発生器３から入力する変調信号によ
り入射ＣＷ光を位相変調し、測定光としてＤＵＴ５へ出
力する。ＤＵＴ５は、例えば、長さ約５０ｋｍの1.3μ
ｍ零分散単一モード光ファイバ等により構成されてい
る。

【００４７】そして、ＤＵＴ５から出力される測定光の
受光側では、ＤＵＴ５を伝播した測定光が光分岐結合器
（不図示）等によって分岐され、直接受光器６と、分散
素子９を介した受光器１０へ入射される。分散素子９
は、測定波長にも依るが1.3μｍ零分散光ファイバや各
種光ファイバ、あるいはファイバーグレーティングのよ
うな特定波長帯で大きな分散値を有する素子によって構
成されており、この素子の波長分散値の大きさと符号は
既知である。また、受光器６及び受光器１０に入射され
た光は、光強度に応じた電気信号に変換されて信号処理
演算部７に入力される。そして、信号処理演算部７で
は、受光器６及び受光器１０から入力される電気信号の
信号処理を行って、波長分散の絶対値と符号を演算す
る。

【００４８】以下、本実施例における信号処理演算部７
等によって波長分散値の絶対値及び符号が測定・演算さ
れる動作原理について説明する。

【００４９】まず、ＤＵＴ５から出力される測定光を直
接受光した受光器６の出力信号から求められるのは、上
記従来例で説明したように、波長分散値の絶対値｜Ｄ｜
である。続いて、分散素子９を介した受光器１０の出力
信号から測定できるのは、ＤＵＴ５の波長分散値Ｄと分
散素子９の波長分散値Ｄaの和の絶対値｜Ｄ＋Ｄa｜であ
る。ただし、分散素子９の波長分散値Ｄaは、上記の通
り、値の大きさと符号が既知である。

【００５０】ここで、測定された絶対値を以下のように
おく。Ｄ₁＝｜Ｄ｜・・・（６）Ｄ₂＝｜Ｄ＋Ｄa｜・・・（７）両辺２乗すると以下の式となる。Ｄ₁ ²＝Ｄ² ・・・（８）Ｄ₂ ²＝(Ｄ＋Ｄa)²＝Ｄ²＋２ＤＤa＋Ｄa² ・・・（９）

【００５１】また、（８）、（９）式より、Ｄ＝(Ｄ₂ ²−Ｄ₁ ²−Ｄa²)／(２Ｄa) ・・・（１０）となり、波長分散値Ｄを符号つきで求めることができ
る。

【００５２】また、測定する振幅δｉ／ｉ₀は、（５）
式あるいは図５に示したように、波長分散値によって正
弦波として変化するため、波長分散値Ｄaの値には条件
が必要である。以下、図２を用いて具体的に説明する。

【００５３】図２は縦軸を振幅、波長分散値Ｄを角度と
して測定光を複素平面に表した図である。この図２にお
いて、今、測定光の波長分散値Ｄの符号がプラス、振幅
がδであるとする。まず、波長分散値Ｄaがプラスの時
を考える。この時、振幅はδより大きい必要があるた
め、図から明らかなように、０＜Ｄa＜π−２Ｄ・・・（１１）が条件となる。

【００５４】また、波長分散値Ｄaがマイナスの場合に
は、振幅が−δ以下にならない、 −２Ｄ＜Ｄa＜０・・・（１２）が条件となる。勿論、（１１）式、（１２）式共に、角
度表現であるため、２πを加える等の条件設定が可能で
ある。

【００５５】以上のように、本発明を適用した第１の実
施の形態における波長分散測定装置１によれば、上記
（１０）〜（１２）式に基づいて、演算・測定を行うこ
とにより、波長分散値Ｄを符号つきで求めることができ
るため、単一波長の従来の測定光を用いて、総波長分散
値の絶対値及び符号を受光側で容易に測定することがで
きる。また、測定光の入射側は従来の波長分散測定装置
１００と同一構成であるため、入射側に新たな機器を構
成したり、入射する測定光を制御するといった必要がな
くなり、構成が単純であり、かつ安価な波長分散測定装
置を提供することができる。

【００５６】なお、本発明は、上記実施の形態の内容に
限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範
囲で適宜変更可能であり、例えば、光源２を可変波長光
源（請求項４記載の可変波長光源に対応する。）として
構成することとしてもよい。その場合には、可変波長光
源により、測定光の波長は任意に設定できるので、ＤＵ
Ｔ５に光帯域フィルタが含まれる時のような伝送できる
波長に制限がある場合であっても、波長分散測定が可能
となる。

【００５７】また、ＤＵＴ５と受光器６の間に少なくと
も１つの光アンプ（請求項５記載の光増幅手段に対応す
る。）を備えるように波長分散測定装置を構成すること
としてもよい。その場合には、微小信号時に光アンプを
用いることで、ノイズの影響を低減することができる。

【００５８】（第２の実施の形態）次に、本発明を適用
した第２の実施の形態における波長分散測定装置（請求
項２記載の波長分散測定装置に対応する。）について、
図３を参照して説明する。図３は、本第２の実施の形態
における波長分散測定装置２０の構成を示すブロック図
である。

【００５９】波長分散測定装置２０は、光源２、信号発
生器３、位相変調器４、ＤＵＴ５、光スイッチ１１（請
求項２記載の光スイッチに対応する。）、分散素子１
２、分散素子１３、受光器６、信号処理演算部７（請求
項２及び請求項３記載の演算手段に対応する。）によっ
て構成されており、測定光をＤＵＴ５へ入射する入射側
は、上記従来の波長分散測定装置１００における入射
側、及び第１の実施の形態の波長分散装置１における入
射側と同様の構成であるため、同一の部分には同一符号
を付し、重複する説明を省略する。

【００６０】図３において、波長分散測定装置２０は、
第１の実施の形態の波長分散測定装置１と同様に、位相
変調された測定光がＤＵＴ５に入射される。そして、Ｄ
ＵＴ５を伝播した測定光は、光スイッチ１１に入射され
る。そして、光スイッチ１１は、受光器６へ直接出射す
る光路を選択して、直接受光器６へ入射光を出射する
（請求項２記載の第１の受光手段に対応する。）ととも
に、分散素子１１を介して受光器６へ出射する光路と、
分散素子１２を介して受光器６へ出射する光路との何れ
か一方（この２つの光路が請求項２記載の第２の受光手
段及び請求項３記載の複数の第２の受光手段に対応す
る。）を、信号処理演算部７から入力される指示信号に
応じて、適宜切り替えて出射する。分散素子１１と分散
素子１２は、波長分散値が異なる素子であり、これら２
つの分散素子それぞれに光路を設けた理由は、分散素子
の波長分散値には（１１）式、（１２）式に示したよう
な制約があるため、ＤＵＴ５に応じた適当な分散素子を
選べるようにするためである。

【００６１】受光器６は、入射された光を光強度に応じ
た電気信号に変換して信号処理演算部７に出力する。信
号処理演算部７は、この電気信号を入力し、光スイッチ
１１によって切り替えられた各光路に対応した波長分散
値の絶対値を求める。また、信号処理演算部７は、光ス
イッチ１１から直接受光器６に入射した時の測定値以外
に、最低もう１経路の測定値が入力されるため、これら
の測定値を用いて、（６）〜（１０）式のように波長分
散値の符号を求める。

【００６２】以上のように、本発明を適用した第２の実
施の形態における波長分散測定装置２０によれば、ＤＵ
Ｔ５の波長分散値に応じた受光光路を選択することがで
きるため、ＤＵＴ５の波長分散値によって装置構成を変
える必要がなく、容易に単一波長の従来の測定光を用い
た総波長分散値の絶対値と符号を求めることができるた
め、実用的な波長分散測定装置を提供することができ
る。

【００６３】なお、本発明は、上記説明内容に限定され
るものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜
変更可能であり、例えば、波長分散値の異なる分散素子
を３以上備えて、３以上の光路の中から光路を選択する
ように構成することとしてもよい。その場合には、ＤＵ
Ｔ５の適用範囲をさらに広げたり、ＤＵＴ５の波長分散
値に応じた細かな光路選択を行うことが可能となるた
め、より実用的な波長分散測定装置を提供することがで
きる。また、光路を１とすることにより第１の実施の形
態の波長分散測定装置と同様の構成とすることも可能で
ある。

【００６４】また、上記第１の実施の形態において説明
した通り、光源２を可変波長光源とした構成を本第２の
実施の形態の波長分散測定装置に適用することとしても
よい。同様に、その場合には、可変波長光源により、測
定光の波長は任意に設定できるため、ＤＵＴ５に光帯域
フィルタが含まれる時のような伝送できる波長に制限が
ある場合であっても、波長分散測定が可能となる。

【００６５】また、ＤＵＴ５と受光器６の間に光アンプ
を備えるように構成することとしてもよく、その場合に
は、微小信号時に光アンプを用いることで、ノイズの影
響を低減することが可能となる。

【００６６】

【発明の効果】請求項１及び請求項２記載の発明によれ
ば、単一波長の従来の測定光を用いて、総波長分散値の
絶対値及び符号を受光側で容易に測定することができ
る。また、光伝送路に入射される測定光は、従来の単一
波長の測定光と同一であるため、測定光を光伝送路に入
射する入射側に新たな機器を構成したり、入射する測定
光を制御するといった必要がない。このため、構成が単
純であり、かつ安価な波長分散測定装置を提供すること
ができる。

【００６７】請求項３記載の発明によれば、請求項２記
載の発明の効果に加えて、光スイッチによって、受光し
た光の光路を切り替えることができるため、光伝送路の
波長分散値に応じた受光光路を選択することにより、光
伝送路の適用範囲を広げたり、光伝送路の波長分散値に
応じた細かな光路選択を行うことが可能となるため、よ
り実用的な波長分散測定装置を提供することができる。

【００６８】請求項４記載の発明によれば、請求項１〜
３記載の発明の効果に加えて、可変波長光源が測定光の
波長を任意に設定できるため、例えば光伝送路に光帯域
フィルタが含まれる時のような、伝送できる波長に制限
がある場合であっても、波長分散測定が可能となる。

【００６９】請求項５記載の発明によれば、請求項１〜
４記載の発明の効果に加えて、光増幅手段が測定光を増
幅することができるため、測定光に対するノイズの影響
を低減することが可能となる。

【００７０】請求項６記載の発明によれば、請求項１〜
５記載の発明の効果に加えて、従来利用されている測定
光である、位相変調された単一波長ＣＷ光を用いて、総
波長分散値の絶対値及び符号を受光側で容易に測定する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態における波長分散測定装置１
の構成を示すブロック図。

【図２】第１の実施の形態における測定光を、縦軸を振
幅、波長分散値Ｄを角度として複素平面に表した図。

【図３】第２の実施の形態における波長分散測定装置２
０の構成を示すブロック図。

【図４】従来の波長分散測定装置１００の構成を示すブ
ロック図。

【図５】従来の波長分散測定装置１００の受光部におい
て、フィルタを通過した測定光の受光強度を示す図。

【図６】従来の波長分散測定装置２００の構成を示すブ
ロック図。

【符号の説明】

１、２０波長分散測定装置２光源３信号発生器４位相変調器５ＤＵＴ６、１０受光器７信号処理演算部９、１２、１３分散素子１１光スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光伝送路を伝播した測定光を直接受光し、
受光強度に応じた信号を出力する第１の受光手段と、前記測定光を波長分散値が既知の分散素子を介して受光
し、受光強度に応じた信号を出力する第２の受光手段
と、前記第１の受光手段から出力される信号と、前記第２の
受光手段から出力される信号と、前記分散素子の既知の
波長分散値とに基づいて、前記光伝送路の波長分散値を
演算する演算手段と、を備えることを特徴とする波長分散測定装置。
【請求項２】光伝送路を伝播した測定光を入射し、出射
先を切り替える光スイッチと、前記光スイッチから出射される測定光を直接受光し、受
光強度に応じた信号を出力する第１の受光手段と、前記光スイッチから出射される測定光を波長分散値が既
知の分散素子を介して受光し、受光強度に応じた信号を
出力する第２の受光手段と、前記光スイッチに出射先を切り替える信号を出力して、
前記第１の受光手段から出力される信号と、前記第２の
受光手段から出力される信号と、前記分散素子の既知の
波長分散値とに基づいて、前記光伝送路の波長分散値を
演算する演算手段と、を備えることを特徴とする波長分散測定装置。
【請求項３】分散素子の波長分散値が異なる前記第２の
受光手段を複数備え、前記演算手段は、前記第１の受光手段を選択させる信号
と、前記光伝送路に応じて択一的に前記第２の受光手段
を選択させる信号を前記光スイッチに出力し、前記第１
の受光手段から出力される信号と、前記択一選択した第
２の受光手段から出力される信号と、前記択一選択した
第２の受光手段における分散素子の既知の波長分散値と
に基づいて、前記光伝送路の波長分散値を演算すること
を特徴とする請求項２記載の波長分散測定装置。
【請求項４】測定光を前記光伝送路に入射する可変波長
光源を更に備えることを特徴とする請求項１〜３のいず
れか記載の波長分散測定装置。
【請求項５】前記光伝送路を伝播した測定光を増幅する
光増幅手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜４
のいずれか記載の波長分散測定装置。
【請求項６】前記測定光は、位相変調された単一波長Ｃ
Ｗ光であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか記
載の波長分散測定装置。