JPH0442618B2 - - Google Patents
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- JPH0442618B2 JPH0442618B2 JP58031000A JP3100083A JPH0442618B2 JP H0442618 B2 JPH0442618 B2 JP H0442618B2 JP 58031000 A JP58031000 A JP 58031000A JP 3100083 A JP3100083 A JP 3100083A JP H0442618 B2 JPH0442618 B2 JP H0442618B2
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- chromatic dispersion
- dispersion coefficient
- optical
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- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- G01M11/30—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides
- G01M11/33—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides with a light emitter being disposed at one fibre or waveguide end-face, and a light receiver at the other end-face
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- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
- G01M11/30—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides
- G01M11/33—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides with a light emitter being disposed at one fibre or waveguide end-face, and a light receiver at the other end-face
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- Dispersion Chemistry (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
(1) 発明の技術分野
本発明は光フアイバにおける波長分散係数の測
定方法に関する。
定方法に関する。
(2) 技術の背景
光フアイバの高性能化に伴い、長距離光通信シ
ステムが実用に供せられている。特にシングルモ
ードの光フアイバを伝送路とする光通信システム
では、光パルスの送信系から光パルスの受信系に
至る間での光パルス幅の不要な広がりが非常に少
なく高周波のデータ伝送に好適である。すなわち
大容量のデータ伝送に好適である。然しながら高
周波のデータ伝送とは言つても、例えば400MHz
を超えるようなデータ伝送にまで十分供し得るも
のではない。これは、「波長分散」に起因して生
ずる光パルス幅の広がりが無視し得なくなるから
である。すなわち符号間干渉が顕著になつてく
る。この波長分散は、送信される光パルスに含ま
れる光の波長（半導体レーザであれば３，４種程
度の種類の波長λ1，λ2，λ3……が含まれる）に応
じて受信系に至る該光パルスの到達時間に差がで
きるという事実により、光パルスの分布が受信系
において分散してしまうことを意味する。この原
因として偏波分散、材料分散、構造分散等が解明
されているが、結論的には光の伝搬速度に波長依
存性があるということが言える。
ステムが実用に供せられている。特にシングルモ
ードの光フアイバを伝送路とする光通信システム
では、光パルスの送信系から光パルスの受信系に
至る間での光パルス幅の不要な広がりが非常に少
なく高周波のデータ伝送に好適である。すなわち
大容量のデータ伝送に好適である。然しながら高
周波のデータ伝送とは言つても、例えば400MHz
を超えるようなデータ伝送にまで十分供し得るも
のではない。これは、「波長分散」に起因して生
ずる光パルス幅の広がりが無視し得なくなるから
である。すなわち符号間干渉が顕著になつてく
る。この波長分散は、送信される光パルスに含ま
れる光の波長（半導体レーザであれば３，４種程
度の種類の波長λ1，λ2，λ3……が含まれる）に応
じて受信系に至る該光パルスの到達時間に差がで
きるという事実により、光パルスの分布が受信系
において分散してしまうことを意味する。この原
因として偏波分散、材料分散、構造分散等が解明
されているが、結論的には光の伝搬速度に波長依
存性があるということが言える。
かくして、波長分散の程度、すなわち波長分散
係数の値を知ることは光通信システムの設計、施
工上欠くことができない。この波長分散係数が、
光フアイバ伝送路の品質を決定し、どの程度の容
量のデータ伝送が可能かを決定する目安となるか
らである。
係数の値を知ることは光通信システムの設計、施
工上欠くことができない。この波長分散係数が、
光フアイバ伝送路の品質を決定し、どの程度の容
量のデータ伝送が可能かを決定する目安となるか
らである。
(3) 従来技術と問題点
波長分散係数をＭとすると、一般にＭは、
Ｍ＝Δt／Δλ×Ｌ (1)
で表わされる。ここに、Ｌは光フアイバの伝送路
長（Km）、Δλは波長の違い（nm）で既述の波長
の差｜λ1−λ2｜，｜λ2−λ3｜に相当するもの、Δt
は受信系に到達するまでの各波長間の時間差
（pS）であり、Ｍの単位は、pS／Km／nmである。
つまり、Ｍの意味するところは、波長λが1nm異
なるとすると、光フアイバの伝送路長１Km当り、
Δt（pS）の信号到達遅れを生ずるということであ
る。
長（Km）、Δλは波長の違い（nm）で既述の波長
の差｜λ1−λ2｜，｜λ2−λ3｜に相当するもの、Δt
は受信系に到達するまでの各波長間の時間差
（pS）であり、Ｍの単位は、pS／Km／nmである。
つまり、Ｍの意味するところは、波長λが1nm異
なるとすると、光フアイバの伝送路長１Km当り、
Δt（pS）の信号到達遅れを生ずるということであ
る。
第１図は波長分散係数を測定するための従来の
測定装置の一例を示す模式図である。本図におい
て、１４が波長分散係数Ｍを測定すべき対象とな
る光フアイバであり、その光入力側にはYAGレ
ーザ源１１、短尺の光フアイバ１２および分光器
１３が設けられる。又、その光出力側には計測装
置１５が設けられる。YAGレーザ源１１と光フ
アイバ１２は、いわゆるラマン効果によるフアイ
バラマンレーザを形成し、ここに種々の周波数の
発振が起る。つまり波長λ1，λ2，λ3……の発振が
起る。そこで、これら種々の波長を有する光を分
光器１３によつて１つ１つ選択し、λ1の光の到達
時間t1、λ2の光の到達時間t2等を順次、計測装置
１５において計測する。ここに上記(1)式における
Δt，Δλが実測され、Ｌは既知の値であるから、
波長分散係数Ｍが求まる。
測定装置の一例を示す模式図である。本図におい
て、１４が波長分散係数Ｍを測定すべき対象とな
る光フアイバであり、その光入力側にはYAGレ
ーザ源１１、短尺の光フアイバ１２および分光器
１３が設けられる。又、その光出力側には計測装
置１５が設けられる。YAGレーザ源１１と光フ
アイバ１２は、いわゆるラマン効果によるフアイ
バラマンレーザを形成し、ここに種々の周波数の
発振が起る。つまり波長λ1，λ2，λ3……の発振が
起る。そこで、これら種々の波長を有する光を分
光器１３によつて１つ１つ選択し、λ1の光の到達
時間t1、λ2の光の到達時間t2等を順次、計測装置
１５において計測する。ここに上記(1)式における
Δt，Δλが実測され、Ｌは既知の値であるから、
波長分散係数Ｍが求まる。
上述した測定方法には１つの大きな問題点があ
る。これは現場での測定が不可能という問題であ
る。その理由の第１は、分光器１３からの光の送
出時間と計測装置１５での計測時間との間に同期
を保たなければならないから、被測定光フアイバ
１４の光入力側と光出力側は同一箇所にあること
が望ましく、光フアイバを実際に敷設した状態で
の測定は非常に困難となる、ことにある。つまり
工場での出荷試験としての意義（光フアイバ１４
がドラムに巻回されている状態での試験）しかな
い。第２の理由は、特にフアイバラマンレーザ１
１，１２，１３が大きく且つ重いことから、可搬
式であることが要件であるフイールドテストには
向ないことにある。
る。これは現場での測定が不可能という問題であ
る。その理由の第１は、分光器１３からの光の送
出時間と計測装置１５での計測時間との間に同期
を保たなければならないから、被測定光フアイバ
１４の光入力側と光出力側は同一箇所にあること
が望ましく、光フアイバを実際に敷設した状態で
の測定は非常に困難となる、ことにある。つまり
工場での出荷試験としての意義（光フアイバ１４
がドラムに巻回されている状態での試験）しかな
い。第２の理由は、特にフアイバラマンレーザ１
１，１２，１３が大きく且つ重いことから、可搬
式であることが要件であるフイールドテストには
向ないことにある。
結局、現時点では光フアイバを実際に敷設した
状態で正確に波長分散係数Ｍを測定する方法は無
い。この係数Ｍは、工場生産時の光フアイバと現
場敷設時の光フアイバとの間で異なるものであ
り、究極的には現場敷設時の係数Ｍを把握しなけ
れば意味がない。上記の工場生産時と現場敷設時
の差は、光フアイバに加わる応力の違い、芯線の
配列状態の違い、光フアイバのロツト毎の値Ｍと
これらを長尺につなぎ合わせたときの値Ｍとの間
にできる当然の相違等に起因すると思われる。
状態で正確に波長分散係数Ｍを測定する方法は無
い。この係数Ｍは、工場生産時の光フアイバと現
場敷設時の光フアイバとの間で異なるものであ
り、究極的には現場敷設時の係数Ｍを把握しなけ
れば意味がない。上記の工場生産時と現場敷設時
の差は、光フアイバに加わる応力の違い、芯線の
配列状態の違い、光フアイバのロツト毎の値Ｍと
これらを長尺につなぎ合わせたときの値Ｍとの間
にできる当然の相違等に起因すると思われる。
(4) 発明の目的
従つて本発明の目的は、上記の問題点に鑑み、
工場での測定は勿論、光フアイバを現実に敷設し
た後における現場での測定にも適した、波長分散
係数の測定方法提案することである。
工場での測定は勿論、光フアイバを現実に敷設し
た後における現場での測定にも適した、波長分散
係数の測定方法提案することである。
(5) 発明の構成
上記目的を達成するために本発明は、被測定対
象となる光フアイバの光入力端より、周波数で
変調された光を送出し、その光出力端においてそ
のレベルを選択レベルメータにより測定し、この
場合、前記周波数を変化させたときにそのレベ
ルも変動することに着目し且つそのレベル変動
が、波長分散係数ｍ（ｍの最適値をＭとする）を
含む理論近似関数に沿つて変わることを利用し
て、前記光出力端で実測されたレベルデータの分
布に最も近いプロフイルを有する前記理論近似関
数を決定する係数ｍを捨い出してこれを、求める
波長分散係数Ｍとすることを特徴とするものであ
る。
象となる光フアイバの光入力端より、周波数で
変調された光を送出し、その光出力端においてそ
のレベルを選択レベルメータにより測定し、この
場合、前記周波数を変化させたときにそのレベ
ルも変動することに着目し且つそのレベル変動
が、波長分散係数ｍ（ｍの最適値をＭとする）を
含む理論近似関数に沿つて変わることを利用し
て、前記光出力端で実測されたレベルデータの分
布に最も近いプロフイルを有する前記理論近似関
数を決定する係数ｍを捨い出してこれを、求める
波長分散係数Ｍとすることを特徴とするものであ
る。
(6) 発明の実施例
第２図は波長分散係数を測定するための本発明
の測定装置の一例を示す模式図である。本図にお
いて、被測定対象となる光フアイバ１４の両端に
は電気／光・変換器（Ｅ／Ｏ）２２および光／電
気・変換器（Ｏ／Ｅ）２３を介して発振器２１お
よび選択レベルメータ２４が接続される。発振器
２１は発振周波数が可変の、例えば正弦波交流
信号を出力し、これをもつて、Ｅ／Ｏ２２内の光
出力を変調する。Ｅ／Ｏ２２は例えば半導体レー
ザからなる。ここでベースバンド特性なる語を導
入すれば、ベースバンド特性とは、前記半導体レ
ーザの出力光を、発振器２１により直接振幅変調
した光信号を光フアイバ１４の光入力側に印加
し、その光出力側において実測される、前記変調
周波数の変化に対する受信光の振幅応答特性を
いうものと定義される。もう少し詳しく述べる
と、先ず一本の光フアイバを想定し、その入力を
ベクトルP〓io(t)、その出力をベクトルP〓put(t)とす
る
と、P〓io(t)＝P〓ioej〓t (2) P〓put(t)＝P〓putej〓t (3) と表現できる。ただし、ωはベースバンド角周波
数である。そして、光フアイバに角周波数ωで入
力された信号P〓io(t)が出力P〓put(t)をもつて出力さ
れ
たのであるから、光フアイバの伝達関数H〓(t)は、
上記(2)，(3)式より H〓(t)＝P〓put(t)／P〓jo(t)＝P〓put／P〓io (4) となる。従つて、角周波数ωの信号の減衰量は、 −10・log｜H〓(t)｜＝10・log｜P〓put／P〓io｜（d
B）(5) となる。一般に上記(5)式で与えられる信号の減衰
量は、角周波数ωの関数となつており、これがベ
ースバンド特性と称される。すなわち、光フアイ
バのベースバンド特性は、 −10・log｜H〓(t)ω＝ω′｜／｜H〓(t)ω＝０｜（d
B）(6) となり、さらに書き換えて −10・log｜P〓put／P〓io｜〓=〓′＋10・log｜P〓p
ut／P〓io｜〓=0（dB）(7) となる。ただし、ω′はある任意の角周波数
（ω′≠０）である。上記(7)式の第２項は、光の損
失を表わしている。
の測定装置の一例を示す模式図である。本図にお
いて、被測定対象となる光フアイバ１４の両端に
は電気／光・変換器（Ｅ／Ｏ）２２および光／電
気・変換器（Ｏ／Ｅ）２３を介して発振器２１お
よび選択レベルメータ２４が接続される。発振器
２１は発振周波数が可変の、例えば正弦波交流
信号を出力し、これをもつて、Ｅ／Ｏ２２内の光
出力を変調する。Ｅ／Ｏ２２は例えば半導体レー
ザからなる。ここでベースバンド特性なる語を導
入すれば、ベースバンド特性とは、前記半導体レ
ーザの出力光を、発振器２１により直接振幅変調
した光信号を光フアイバ１４の光入力側に印加
し、その光出力側において実測される、前記変調
周波数の変化に対する受信光の振幅応答特性を
いうものと定義される。もう少し詳しく述べる
と、先ず一本の光フアイバを想定し、その入力を
ベクトルP〓io(t)、その出力をベクトルP〓put(t)とす
る
と、P〓io(t)＝P〓ioej〓t (2) P〓put(t)＝P〓putej〓t (3) と表現できる。ただし、ωはベースバンド角周波
数である。そして、光フアイバに角周波数ωで入
力された信号P〓io(t)が出力P〓put(t)をもつて出力さ
れ
たのであるから、光フアイバの伝達関数H〓(t)は、
上記(2)，(3)式より H〓(t)＝P〓put(t)／P〓jo(t)＝P〓put／P〓io (4) となる。従つて、角周波数ωの信号の減衰量は、 −10・log｜H〓(t)｜＝10・log｜P〓put／P〓io｜（d
B）(5) となる。一般に上記(5)式で与えられる信号の減衰
量は、角周波数ωの関数となつており、これがベ
ースバンド特性と称される。すなわち、光フアイ
バのベースバンド特性は、 −10・log｜H〓(t)ω＝ω′｜／｜H〓(t)ω＝０｜（d
B）(6) となり、さらに書き換えて −10・log｜P〓put／P〓io｜〓=〓′＋10・log｜P〓p
ut／P〓io｜〓=0（dB）(7) となる。ただし、ω′はある任意の角周波数
（ω′≠０）である。上記(7)式の第２項は、光の損
失を表わしている。
本発明の測定においては、Ｏ／Ｅ２３の光パワ
ーレベルとＥ／Ｏ２２における光パワーレベルと
の差に起因する周波数特性の変化をなくすため
に、減衰器（ATT）２６により予めレベル調整 （｜P〓io｜〓=0＝｜P〓put｜〓=0）が行われており
、
結局、上記(7)式の第２項目は零となる。
ーレベルとＥ／Ｏ２２における光パワーレベルと
の差に起因する周波数特性の変化をなくすため
に、減衰器（ATT）２６により予めレベル調整 （｜P〓io｜〓=0＝｜P〓put｜〓=0）が行われており
、
結局、上記(7)式の第２項目は零となる。
次に光源スペクトルとベースバンド特性の関係
について考察する。光源スペクトルとは、第２図
のＥ／Ｏ２２からの出力光のスペクトルを意味す
る。ここで光のスペクトル分布と波長分散特性に
ついてみると、第３図および第４図のグラフの如
く表わすことができる。第３図は波長λと振幅ai
の関係によつて光源スペクトル分布を表わすグラ
フであり、第４図は波長λと波長分散係数ｍの関
係によつて波長分散特性を表わすグラフである。
つまり、光源のスペクトル分布はai（λi）（ただ
し、ｉ＝０，±１，±２……）で表わされ、波長分
散係数ｍは光源のスペクトルの範囲内でm0一定
と近似される。なお、第４図中の実線カーブ４１
は実際の特性を示す。このｍ＝m0なる関係式か
ら、λ0を持つ信号とλを持つ信号との間の、受信
系へ到達するまでの遅延時間差δは、 δ＝∫0 xｍ dx×Ｌ＝m0x×Ｌ (8) （ただしｘ＝λ−λ0である） 前述したaiなるスペクトル分布を持つ信号が、
第２図の２１，２２によつて正弦波で変調されて
光フアイバ１４を伝搬し、Ｏ／Ｅ２３に至つたと
きの受信光信号Ａ・は、前記角周波数ω（＝2π）
を用いて、 Ａ・exp（−jωt）＝ 〓i ai・exp｛−jω（ｔ−ti）｝ (9) で表わされる。ただし、tiはｉ番目のスペクトル
モードによる信号の遅延時間を示す。上記(9)よ
り、 Ａ・＝ 〓i ai・exp｛jωti） (10) を得るので、これを複素振幅表示してみる。第５
図は受信光信号Ａ・を複素振幅表示したベクトル図
である。本図に示すベクトルは、波長λ0の信号の
振幅a0を基準ベクトルにとつて示す。なお、横軸
Ｒは実軸（real）、縦軸Ｉは虚軸（imaginary）
である。
について考察する。光源スペクトルとは、第２図
のＥ／Ｏ２２からの出力光のスペクトルを意味す
る。ここで光のスペクトル分布と波長分散特性に
ついてみると、第３図および第４図のグラフの如
く表わすことができる。第３図は波長λと振幅ai
の関係によつて光源スペクトル分布を表わすグラ
フであり、第４図は波長λと波長分散係数ｍの関
係によつて波長分散特性を表わすグラフである。
つまり、光源のスペクトル分布はai（λi）（ただ
し、ｉ＝０，±１，±２……）で表わされ、波長分
散係数ｍは光源のスペクトルの範囲内でm0一定
と近似される。なお、第４図中の実線カーブ４１
は実際の特性を示す。このｍ＝m0なる関係式か
ら、λ0を持つ信号とλを持つ信号との間の、受信
系へ到達するまでの遅延時間差δは、 δ＝∫0 xｍ dx×Ｌ＝m0x×Ｌ (8) （ただしｘ＝λ−λ0である） 前述したaiなるスペクトル分布を持つ信号が、
第２図の２１，２２によつて正弦波で変調されて
光フアイバ１４を伝搬し、Ｏ／Ｅ２３に至つたと
きの受信光信号Ａ・は、前記角周波数ω（＝2π）
を用いて、 Ａ・exp（−jωt）＝ 〓i ai・exp｛−jω（ｔ−ti）｝ (9) で表わされる。ただし、tiはｉ番目のスペクトル
モードによる信号の遅延時間を示す。上記(9)よ
り、 Ａ・＝ 〓i ai・exp｛jωti） (10) を得るので、これを複素振幅表示してみる。第５
図は受信光信号Ａ・を複素振幅表示したベクトル図
である。本図に示すベクトルは、波長λ0の信号の
振幅a0を基準ベクトルにとつて示す。なお、横軸
Ｒは実軸（real）、縦軸Ｉは虚軸（imaginary）
である。
ここで、上記(8)式を再び参照すると、波長λ0を
持つ受信光信号と波長λiを持つ受信光信号との間
の遅延時間差δiは、 δi＝ti−t0＝∫〓〓i 0mdx×Ｌ ＝m0 Δλi×Ｌ (11) で表わされる（ただし、Δλi＝λi−λ0）。従つて、
ベースバンド特性は、 で表わされることになり、これが理論近似関数と
なる。一方、この理論近似関数は、選択レベルメ
ータ２４との関連において、(13)式の様にも表現で
きる。
持つ受信光信号と波長λiを持つ受信光信号との間
の遅延時間差δiは、 δi＝ti−t0＝∫〓〓i 0mdx×Ｌ ＝m0 Δλi×Ｌ (11) で表わされる（ただし、Δλi＝λi−λ0）。従つて、
ベースバンド特性は、 で表わされることになり、これが理論近似関数と
なる。一方、この理論近似関数は、選択レベルメ
ータ２４との関連において、(13)式の様にも表現で
きる。
最初の20はレベルメータの表示に合わせたもの
である。
である。
ところで(13)式において、aiももΔλiもＬも全
て既知であり、波長分散係数m0が未知数となる。
そこで、一方において選択レベルメータの実測デ
ータをプロツトして実測ベースバンド特性を得る
と共に、他方において、例えばコンピユータシミ
ユレーシヨンにより、(13)式のm0を種々に変化さ
せて計算ベースバンド特性を得る。そして、その
実測ベースバンド特性のプロフイルに最も適合す
るプロフイルを持つた計算ベースバンド特性を割
り出し、当該計算ベースバンド特性を定めるm0
から、求める波長分散係数Ｍを導出する。
て既知であり、波長分散係数m0が未知数となる。
そこで、一方において選択レベルメータの実測デ
ータをプロツトして実測ベースバンド特性を得る
と共に、他方において、例えばコンピユータシミ
ユレーシヨンにより、(13)式のm0を種々に変化さ
せて計算ベースバンド特性を得る。そして、その
実測ベースバンド特性のプロフイルに最も適合す
るプロフイルを持つた計算ベースバンド特性を割
り出し、当該計算ベースバンド特性を定めるm0
から、求める波長分散係数Ｍを導出する。
第６Ａ図は実測ベースバンド特性と計算ベース
バンド特性の第１例を示すグラフであり、第６Ｂ
図は第６Ａ図のグラフを得るのに用いた光源スペ
クトルの分布図である。同様に、第７Ａ図は実測
ベースバンド特性と計算ベースバンド特性の第２
例を示すグラフであり、第７Ｂ図は第７Ａ図のグ
ラフを得るのに用いた光源スペクトルの分布図で
ある。第６Ａ図（第７Ａ図も同じ）の横軸には変
調周波数（ＭHz）を採り（対数表示で）、その縦
軸には減衰量Loss（dB）を採る。この縦軸の読み
は第２図の選択レベルメータ２４の読みである。
グラフ中の〇印は実測データをプロツトしたもの
であり、カーブＨは、上記(13)式に則り、m0を変
えてコンピユータシミユレーシヨンしたカーブで
あつて且つ実測データに最も近似したカーブを示
す。従つて、このカーブＨをシミユレーシヨンし
たときのm0が、求める波長分散係数Ｍとなる。
第６Ｂ図および第７Ｂ図において縦軸は振幅、横
軸は波長である。波長は１目盛1nmである。従つ
て、第６ｂ図のΔλiは約0.73×（ｉ−１）nm、第
７Ｂ図では約1.43×（ｉ−１）nmである。
バンド特性の第１例を示すグラフであり、第６Ｂ
図は第６Ａ図のグラフを得るのに用いた光源スペ
クトルの分布図である。同様に、第７Ａ図は実測
ベースバンド特性と計算ベースバンド特性の第２
例を示すグラフであり、第７Ｂ図は第７Ａ図のグ
ラフを得るのに用いた光源スペクトルの分布図で
ある。第６Ａ図（第７Ａ図も同じ）の横軸には変
調周波数（ＭHz）を採り（対数表示で）、その縦
軸には減衰量Loss（dB）を採る。この縦軸の読み
は第２図の選択レベルメータ２４の読みである。
グラフ中の〇印は実測データをプロツトしたもの
であり、カーブＨは、上記(13)式に則り、m0を変
えてコンピユータシミユレーシヨンしたカーブで
あつて且つ実測データに最も近似したカーブを示
す。従つて、このカーブＨをシミユレーシヨンし
たときのm0が、求める波長分散係数Ｍとなる。
第６Ｂ図および第７Ｂ図において縦軸は振幅、横
軸は波長である。波長は１目盛1nmである。従つ
て、第６ｂ図のΔλiは約0.73×（ｉ−１）nm、第
７Ｂ図では約1.43×（ｉ−１）nmである。
ところで、第６Ａ，７Ａ図で示した実測データ
に最も近いプロフイルを持つカーブＨを割り出す
のにコンピユータシミユレーシヨンが最も効率的
であり、具体的には例えば最小二乗近似により、
最も近いカーブＨを割り出す。すなわち、 AF＝N 〓k=1 （Fk−Ｈ（k））2 (14) で表わされる評価関数AFを最小とするようなｍ
の値をサーチする。Fkは、周波数kにおいて実測
されたベースバンド値であり、Ｈ（k）はその周
波数における上(13)式による理論近似関数の計算値
である。
に最も近いプロフイルを持つカーブＨを割り出す
のにコンピユータシミユレーシヨンが最も効率的
であり、具体的には例えば最小二乗近似により、
最も近いカーブＨを割り出す。すなわち、 AF＝N 〓k=1 （Fk−Ｈ（k））2 (14) で表わされる評価関数AFを最小とするようなｍ
の値をサーチする。Fkは、周波数kにおいて実測
されたベースバンド値であり、Ｈ（k）はその周
波数における上(13)式による理論近似関数の計算値
である。
第８図は最小二乗近似の計算アルゴリズムを図
解的に説明する図であり、横軸には、波長分散係
数ｍを少しずつ変化させる量Δmをとり、縦軸に
は上記(14)式のAFの値をとる。
解的に説明する図であり、横軸には、波長分散係
数ｍを少しずつ変化させる量Δmをとり、縦軸に
は上記(14)式のAFの値をとる。
AFの値が１つ前のΔmでの値よりも小さけ
ればΔm→Δm＋Δとし計算を続ける。
ればΔm→Δm＋Δとし計算を続ける。
AFの値が１つ前のΔmでの値よりも大きけ
ればΔ→−Δ／２，Δm→Δm＋Δとして計算
を続ける。
ればΔ→−Δ／２，Δm→Δm＋Δとして計算
を続ける。
｜Δ｜／Δm＜５×10-3となつたら収束したと見
なす。 第９図は最小二乗近似の計算アルゴリ
ズムをフローチヤートとして示す図である。本フ
ローチヤートにおいてステツプは、第６Ｂ，７
Ｂ図に示すデータの入力を行うことを表わし、第
２図のプロセツサ２５に入力データD1として予
め与えられる（既知だから）。本フローチヤート
のステツプは第２図の選択レベルメータ２４か
ら、第６Ａ，７Ａ図に示す実測データを収集する
ことを意味し、収集データはデータD2としてプ
ロセツサ２５に与えられ、最小二乗近似によつて
求める波長分散係数Ｍをサーチする。
ズムをフローチヤートとして示す図である。本フ
ローチヤートにおいてステツプは、第６Ｂ，７
Ｂ図に示すデータの入力を行うことを表わし、第
２図のプロセツサ２５に入力データD1として予
め与えられる（既知だから）。本フローチヤート
のステツプは第２図の選択レベルメータ２４か
ら、第６Ａ，７Ａ図に示す実測データを収集する
ことを意味し、収集データはデータD2としてプ
ロセツサ２５に与えられ、最小二乗近似によつて
求める波長分散係数Ｍをサーチする。
(7) 発明の効果
以上説明したように本発明によれば、光フアイ
バを現場に敷設した状態での波長分散係数Ｍを簡
単に求めることができる。
バを現場に敷設した状態での波長分散係数Ｍを簡
単に求めることができる。
第１図は波長分散係数を測定するための従来の
測定装置の一例を示す模式図、第２図は波長分散
係数を測定するための本発明の測定装置の一例を
示す模式図、第３図は波長λと振幅aiの関係によ
つて光源スペクトル分布を表わすグラフ、第４図
は波長λと波長分散係数ｍの関係によつて波長分
散特性を表わすグラフ、第５図は受信光信号Ａ・を
複素振幅表示したベクトル図、第６Ａ図は実測ベ
ースバンド特性と計算ベースバンド特性の第１例
を示すグラフ、第６Ｂ図は第６Ａ図のグラフを得
るのに用いた光スペクトルの分布図、第７Ａ図は
実測ベースバンド特性と計算ベースバンド特性の
第２例を示すグラフ、第７Ｂ図は第７Ａ図のグラ
フを得るのに用いた光源スペクトルの分布図、第
８図は最小二乗近似の計算アルゴリズムを図解的
に説明する図、第９図は最小二乗近似の計算アル
ゴリズムをフローチヤートとして示す図である。 １４……被測定対象となる光フアイバ、２１…
…発振器、２２……電気／光・変換器、２３……
光／電気・変換器、２４……選択レベルメータ、
２５……プロセツサ。
測定装置の一例を示す模式図、第２図は波長分散
係数を測定するための本発明の測定装置の一例を
示す模式図、第３図は波長λと振幅aiの関係によ
つて光源スペクトル分布を表わすグラフ、第４図
は波長λと波長分散係数ｍの関係によつて波長分
散特性を表わすグラフ、第５図は受信光信号Ａ・を
複素振幅表示したベクトル図、第６Ａ図は実測ベ
ースバンド特性と計算ベースバンド特性の第１例
を示すグラフ、第６Ｂ図は第６Ａ図のグラフを得
るのに用いた光スペクトルの分布図、第７Ａ図は
実測ベースバンド特性と計算ベースバンド特性の
第２例を示すグラフ、第７Ｂ図は第７Ａ図のグラ
フを得るのに用いた光源スペクトルの分布図、第
８図は最小二乗近似の計算アルゴリズムを図解的
に説明する図、第９図は最小二乗近似の計算アル
ゴリズムをフローチヤートとして示す図である。 １４……被測定対象となる光フアイバ、２１…
…発振器、２２……電気／光・変換器、２３……
光／電気・変換器、２４……選択レベルメータ、
２５……プロセツサ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 複数の変調周波数の信号によつて振幅変調さ
れた光信号の単一モード光フアイバ出力端での受
信レベルから、該光フアイバのベースバンド特性
を実測し、 該実測されたベースバンド特性と最も近似した
計算ベースバンド特性を、該変調周波数と、該光
信号のスペクトルに含まれる複数の発振モードの
波長および振幅と、仮想の波長分散係数とにより
算出し、 該算出された計算ベースバンド特性を定める仮
想の波長分散係数を該光フアイバの実際の波長分
散係数とすることを特徴とする光フアイバの波長
分散係数測定方法。 ２ 前記計算ベースバンド特性が理論近似関数Ｈ
(f)、すなわち によつて定義され、ここに、aiは前記光信号のス
ペクトルに含まれるｎ個の発振モードのうちｉ番
目のモードの振幅、ｆは前記の変調周波数、Δλi
はｉ番目のモードと１番目のモードとの間の波長
差、ｍは前記仮想の波長分散係数、Ｌは前記光フ
アイバの長さを示す特許請求の範囲第１項記載の
光フアイバの波長分散係数測定方法。 ３ 前記理論近似関数Ｈ(f)を定めるのに必要な第
１データはプロセツサにて保持し、前記実測され
たベースバンド特性を定める第２データを該プロ
セツサに入力して、コンピユータシミユレーシヨ
ンにより波長分散係数を求める特許請求の範囲第
２項記載の光フアイバの波長分散係数測定方法。 ４ 前記コンピユータシミユレーシヨンは、評価
関数AF＝N 〓k=1 （Fk−Ｈ（fk））2を用いた最小二乗近
似によつて行われ、ここにFkは前記変調周波数fk
において実測されたベースバンド特性の値、Ｎは
測定点の数である特許請求の範囲第３項記載の光
フアイバの波長分散係数測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58031000A JPS59157524A (ja) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | 光フアイバの波長分散係数測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58031000A JPS59157524A (ja) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | 光フアイバの波長分散係数測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59157524A JPS59157524A (ja) | 1984-09-06 |
| JPH0442618B2 true JPH0442618B2 (ja) | 1992-07-14 |
Family
ID=12319304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58031000A Granted JPS59157524A (ja) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | 光フアイバの波長分散係数測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59157524A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999028723A1 (en) * | 1997-11-28 | 1999-06-10 | Fujitsu Limited | Polarization mode dispersion measuring method, and a dispersion compensation control device and a dispersion compensation control method |
| JP4004720B2 (ja) | 2000-08-09 | 2007-11-07 | 富士通株式会社 | 波長分散測定装置及びその方法 |
-
1983
- 1983-02-28 JP JP58031000A patent/JPS59157524A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59157524A (ja) | 1984-09-06 |
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