JPH05257177A - Optical amplifier noise characteristics measurement method - Google Patents
Optical amplifier noise characteristics measurement methodInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光増幅器の雑音特性の測定方式に関し、例え
ば光電力増幅器のように信号光源の雑音と光増幅器の雑
音が同程度となる場合においても、光増幅器の雑音特
性、例えば自然放出光係数を測定可能とすることを目的
とする。また、入力信号光パワーが小さい時においても
雑音特性、特に自然放出光係数nspの測定を容易に行う
方法を提供することを目的とする。
【構成】 信号光源1からの入力光に、光増幅器2のゲ
インと自然放出光係数とが変調信号光の平均パワーで決
定される範囲の変調速度でパルス変調をかける変調手段
3と、該変調手段3の制御によって、光増幅器2の増幅
出力を、変調信号光が‘H’の状態の時に遮断する光遮
断手段4とを備え、入力信号光が‘L’の状態の時の出
力を受光して雑音電力を測定する。
(57) [Abstract] [Objective] Regarding a measurement method of noise characteristics of an optical amplifier, even when noise of a signal light source and noise of the optical amplifier are similar to each other, such as in an optical power amplifier, noise characteristics of the optical amplifier, For example, the purpose is to make it possible to measure the spontaneous emission coefficient. It is another object of the present invention to provide a method for easily measuring the noise characteristic, especially the spontaneous emission light coefficient n sp even when the input signal light power is small. A modulation means 3 for applying pulse modulation to input light from a signal light source 1 at a modulation speed in a range where a gain of an optical amplifier 2 and a spontaneous emission light coefficient are determined by an average power of modulated signal light, and the modulation means. The control means 3 controls the light output of the optical amplifier 2 when the modulated signal light is in the “H” state, and the light blocking means 4 is provided to receive the output when the input signal light is in the “L” state. And measure the noise power.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、光増幅器の雑音特性の
測定方式に関し、特に例えば光電力増幅器のように大き
な出力信号光を出力する光増幅器における雑音特性の測
定を可能とし、また入力信号光レベルが小さい時におい
ても雑音特性、特に自然放出光係数n spの測定を容易に
するものである。The present invention relates to the noise characteristics of optical amplifiers.
Regarding the measurement method, especially in the case of an optical power amplifier, for example,
Of noise characteristics in optical amplifiers that output various output signal lights
It is possible to adjust the input signal light level when it is low.
Noise characteristics, especially spontaneous emission coefficient n spEasy to measure
To do.
【0002】近年、光通信システムの研究開発が精力的
に進められているが、光増幅技術を利用したブースター
アンプ、リピーター、プリアンプの重要性が明らかにな
っており、光通信システムを設計する上でこれら光増幅
器の雑音特性を把握することは必要不可欠となってい
る。In recent years, research and development of optical communication systems have been vigorously pursued, but the importance of booster amplifiers, repeaters, and preamplifiers utilizing optical amplification technology has been clarified, and in designing optical communication systems. Therefore, it is indispensable to understand the noise characteristics of these optical amplifiers.
【0003】[0003]
【従来の技術】光増幅器としては、半導体レーザの端面
を無反射コートして発振を抑制した半導体レーザ増幅器
と、エルビウム等の希土類ドープ光ファイバを利用した
光ファイバ増幅器とが研究されている。このような光フ
ァイバ増幅器では、光ファイバに信号光とともに励起光
源からの光が入力され、光ファイバ中で誘導放出が行わ
れて、光増幅作用が実現される。2. Description of the Related Art As an optical amplifier, a semiconductor laser amplifier in which an end face of a semiconductor laser is non-reflectively coated to suppress oscillation and an optical fiber amplifier using a rare earth-doped optical fiber such as erbium have been studied. In such an optical fiber amplifier, light from a pumping light source is input to the optical fiber together with signal light, and stimulated emission is performed in the optical fiber to realize an optical amplification effect.
【0004】光増幅器の雑音特性測定法の一つとして
の、増幅された信号光と自然放出光を光バンドパスフィ
ルタを通した後に受光器(PIN−PD)で受光して、
その雑音電力を測定する方法(直接検波法と呼ぶことに
する)では、光増幅器に入射する信号光をPi 、光増幅
器の利得をG、自然放出光係数をnsp、光フィルタの帯
域幅をΔνASE 、出力側の結合損失をηL 、受光素子の
量子効率をηとすると、受光された光電流は、As one of the methods for measuring the noise characteristics of an optical amplifier, amplified signal light and spontaneous emission light are passed through an optical bandpass filter and then received by a photodetector (PIN-PD).
In the method of measuring the noise power (to be referred to as a direct detection method), the signal light incident on the optical amplifier is P i , the gain of the optical amplifier is G, the spontaneous emission coefficient is n sp , and the bandwidth of the optical filter is Is Δν ASE , the coupling loss on the output side is η L , and the quantum efficiency of the photodetector is η, the received photocurrent is
【0005】[0005]
【数1】 [Equation 1]
【0006】となる。ここでeは電子の電荷量、hはプ
ランクの定数、νは信号光の周波数である。また、2乗
平均雑音電流、即ち雑音スペクトル密度は、[0006] Here, e is the electron charge amount, h is Planck's constant, and ν is the frequency of the signal light. Also, the root mean square noise current, that is, the noise spectral density is
【0007】[0007]
【数2】 [Equation 2]
【0008】となる。ここでΔνASE とΔνASE-ASE は
それぞれASEショット雑音の等価雑音帯域幅とASE
−ASEビート雑音の等価雑音帯域である。光増幅器の
雑音指数は入力信号光のショット雑音によるSNRと出
力側のSNRとの比で与えられ、雑音指数F〔dB〕は
以下の式より求まる。[0008] Where Δν ASE and Δν ASE-ASE are the equivalent noise bandwidth of ASE shot noise and ASE, respectively.
-Equivalent noise band of ASE beat noise. The noise figure of the optical amplifier is given by the ratio of the SNR due to the shot noise of the input signal light and the SNR on the output side, and the noise figure F [dB] is obtained from the following equation.
【0009】[0009]
【数3】 [Equation 3]
【0010】ここで、Beは受信機の帯域幅である。通
常、光増幅器は利得15dB以上で使用し、ηηL も1
に近い場合は測定された全雑音をビート雑音で近似でき
る。特に、Gが20dB程度以上となると、Here, Be is the bandwidth of the receiver. Normally, an optical amplifier is used with a gain of 15 dB or more, and ηη L is 1
If it is close to, the measured total noise can be approximated by beat noise. Especially when G is about 20 dB or more,
【0011】[0011]
【数4】 [Equation 4]
【0012】という近似も良く成り立つので<in 2 >
は次の様に近似できる。Since the approximation of <i n 2 >
Can be approximated as follows.
【0013】[0013]
【数5】 [Equation 5]
【0014】したがって、Fは、Therefore, F is
【0015】[0015]
【数6】 [Equation 6]
【0016】で与えられる。さらに、入力光が大きくま
たは、ΔνASE-ASE が小さくて(9) 式右辺第1項で近似
できるSig−ASEビート雑音限界で測定を行うこと
により、光増幅器の雑音特性を決める重要なパラメータ
である自然放出光係数nspをこの測定法から求めるのは
容易である。Is given by Furthermore, when the input light is large or Δν ASE-ASE is small, measurement is performed at the Sig-ASE beat noise limit that can be approximated by the first term on the right side of Eq. (9), and it is an important parameter that determines the noise characteristics of the optical amplifier. It is easy to obtain a certain spontaneous emission coefficient n sp from this measuring method.
【0017】[0017]
【発明が解決しようとする課題】しかし、例えば、電力
増幅器の様な高い出力信号を測定するのは困難であっ
た。なぜなら、直接検波法では、光増幅により生じる雑
音に信号光源の相対強度雑音(RIN)も加わり、場合
によっては相対強度雑音の方がより大きくなるので光増
幅により生じる雑音を正確に測定できなくなる。However, it has been difficult to measure a high output signal such as a power amplifier. Because, in the direct detection method, the relative intensity noise (RIN) of the signal light source is added to the noise generated by the optical amplification, and the relative intensity noise becomes larger in some cases, so that the noise generated by the optical amplification cannot be accurately measured.
【0018】一方、受光器の最大入力光パワーには上限
があり、PIN─PDでは0dBm程度である。例え
ば、Gが10dBで出力光パワーが+10dBmの光増
幅器の雑音特性を測定することを考える。PDの最大入
力パワーの上限を守るため実効的な量子効率ηL ηを0.
1 とすると、ショット雑音電力はηL ηGに比例し、ビ
ート雑音電力は(ηL ηG)2 に比例するので両者はほ
ぼ同じ電力レベルになってしまい、前述したビート雑音
電力だけの近似は成立せず、ショット雑音成分も考慮す
る必要が生じる。相対強度雑音の雑音電力もビート雑音
電力と同様に(η L ηG)2 に比例する。この様に、電
力増幅器の出力光パワーが+10dBm程度以上の場
合、ビート雑音電力、相対強度雑音電力およびショット
雑音電力が皆ほぼ同じ大きさとなり、測定も困難とな
り、測定精度を高めるのが難しいという問題点があっ
た。On the other hand, the maximum input light power of the photoreceiver has an upper limit.
There is about 0 dBm in PIN-PD. example
For example, G is 10 dB and output light power is +10 dBm.
Consider measuring the noise characteristics of a width box. PD maximum entry
Effective quantum efficiency η to keep the upper limit of force powerLη is 0.
If 1, the shot noise power is ηLproportional to ηG,
Noise power is (ηLηG)2Since both are proportional to
The same power level, and the above-mentioned beat noise
Approximation of power alone does not hold, and shot noise component is also considered
Need to occur. The noise power of relative intensity noise is also beat noise
Like the power (η LηG)2Proportional to. In this way,
When the output optical power of the power amplifier is about +10 dBm or more
, Beat noise power, relative intensity noise power and shot
Noise power is almost the same, and measurement is difficult.
However, there is a problem that it is difficult to improve the measurement accuracy.
It was
【0019】次に雑音電力を測定するための方法として
のヘテロダイン(ホモダイン)検波方式の問題点を述べ
る。ヘテロダイン検波法は、原理的には局発光−ASE
ビート雑音電力からnspを測定する方法である。小信号
領域から飽和領域まで広範囲に常にビート雑音限界でn
spが測定でき、またデュアルバランス型光受信機(DB
OR)を用いれば、信号光および局発光の相対強度雑音
の抑圧も可能となる。ただし、信号光と局発光の2台の
光源が必要なことなど測定系が複雑になるという問題点
が存在する。Next, problems of the heterodyne (homodyne) detection method as a method for measuring noise power will be described. The heterodyne detection method is, in principle, local light-ASE
This is a method of measuring n sp from the beat noise power. A wide range from the small signal region to the saturation region, with a beat noise limit of n
sp can be measured and dual balance type optical receiver (DB
If OR) is used, it is possible to suppress the relative intensity noise of the signal light and the local light. However, there is a problem that the measurement system becomes complicated, such as the need for two light sources of signal light and local light.
【0020】本発明は、例えば光電力増幅器のように信
号光源の雑音と光増幅器の雑音が同程度となる場合、ま
たは信号光源の雑音の方が光増幅器の雑音より大きくな
る場合においても、光増幅器の雑音特性測定を可能とす
ることを目的とする。According to the present invention, even when the noise of the signal light source and the noise of the optical amplifier are similar to each other as in the case of the optical power amplifier, or when the noise of the signal light source is larger than the noise of the optical amplifier, The purpose is to enable measurement of noise characteristics of an amplifier.
【0021】さらに、入力信号光レベルが小さい時にお
いても雑音特性、特に自然放出光係数nspの測定を容易
にすることを目的とする。It is another object of the present invention to facilitate the measurement of noise characteristics, especially the spontaneous emission coefficient n sp even when the input signal light level is low.
【0022】[0022]
【課題を解決するための手段】図1〜図7は本発明の原
理ブロック図である。これらの図は信号光源1からの入
力信号光を増幅する光増幅器2の雑音特性測定方式の原
理ブロック図である。1 to 7 are block diagrams of the principle of the present invention. These figures are principle block diagrams of the noise characteristic measuring method of the optical amplifier 2 for amplifying the input signal light from the signal light source 1.
【0023】図1は第1、および第2の発明の原理ブロ
ック図である。同図において、変調手段3は信号光源1
から出力される信号光に、光増幅器2のゲインと自然放
出光係数とが変調信号光の平均パワーで決定される範囲
の変調速度でパルス変調をかけるものである。この変調
速度は、例えば光増幅器2としてエルビウム(Er)ド
ープファイバを用いる場合にはErドープファイバの反
転分布寿命が数10msec程度であるために、ゲインおよ
び自然放出光係数は数MHz 以上の変調周波数に対しては
光信号の変化に追従せず、平均光パワーによって決定さ
れることになるので、そのような周波数範囲で変調速度
が決定される。FIG. 1 is a principle block diagram of the first and second inventions. In the figure, the modulation means 3 is a signal light source 1.
The signal light output from the optical modulator 2 is pulse-modulated at a modulation speed within a range in which the gain of the optical amplifier 2 and the spontaneous emission light coefficient are determined by the average power of the modulated signal light. This modulation speed is such that when an erbium (Er) -doped fiber is used as the optical amplifier 2, the population inversion distribution of the Er-doped fiber is about several tens of msec. Therefore, the gain and the spontaneous emission coefficient are several MHz or more. However, the modulation speed is determined in such a frequency range because it is determined by the average optical power without following the change of the optical signal.
【0024】また光遮断手段4は、例えば光シャッタで
あり、第1の発明においては、変調手段3の制御によっ
て変調信号光がHレベルの状態の時には光増幅器2によ
る増幅出力を遮断し、変調信号光がLレベルの状態の時
には透過させるものであり、この光遮断手段4の出力を
光/電気変換器16によって電気信号に変換し、雑音電
力測定器17、例えばRFスペクトラムアナライザを用
いて雑音電力を測定することにより、入力信号光が
‘L’の状態の時の雑音が測定される。The light blocking means 4 is, for example, an optical shutter, and in the first aspect of the invention, by controlling the modulation means 3, when the modulated signal light is in the H level, the amplified output by the optical amplifier 2 is blocked and modulated. The signal light is transmitted when it is in the L level state, the output of the light blocking means 4 is converted into an electric signal by the optical / electrical converter 16, and noise is measured by using the noise power measuring device 17, for example, an RF spectrum analyzer. By measuring the power, the noise when the input signal light is in the “L” state is measured.
【0025】第2の発明においては、光遮断手段4が第
1の発明とは逆に光増幅器2の増幅出力を変調信号光が
‘H’の状態の時に透過させ、‘L’の状態の時に遮断
する点のみが異なっている。In the second invention, contrary to the first invention, the light blocking means 4 transmits the amplified output of the optical amplifier 2 when the modulated signal light is in the "H" state and in the "L" state. The only difference is that it sometimes shuts off.
【0026】図2は第3、第4の発明の原理ブロック図
である。第1、第2の発明においては、光増幅器2の増
幅出力を、変調信号光が‘L’または‘H’レベルの時
に光遮断手段4によって透過させ、その光を電気信号に
変換して雑音電力を測定したが、第3、第4の発明にお
いては光増幅器2の出力を電気信号に変換した後、電気
的なスイッチを通過させることにより、‘L’または
‘H’レベルの光が変換された電気信号を用いて雑音電
力が測定される。FIG. 2 is a principle block diagram of the third and fourth inventions. In the first and second aspects of the invention, the amplified output of the optical amplifier 2 is transmitted by the light blocking means 4 when the modulated signal light is at the “L” or “H” level, and the light is converted into an electric signal to cause noise. Although the electric power was measured, in the third and fourth inventions, the light of the'L 'or'H' level is converted by passing the electric switch after converting the output of the optical amplifier 2 into an electric signal. The noise power is measured using the generated electrical signal.
【0027】第3の発明においては、光受信器18は光
増幅器2の出力する光信号を受信して、その光信号を電
気信号に変換して出力する。また電気信号遮断手段19
は例えば電気スイッチ、またはゲート回路であり、変調
手段3の制御によって、光受信器18の出力する電気信
号を変調信号光が‘H’の状態の時に遮断し、‘L’の
状態の時にそのまま出力し、その出力は雑音電力測定器
17によって測定される。In the third invention, the optical receiver 18 receives the optical signal output from the optical amplifier 2, converts the optical signal into an electric signal and outputs the electric signal. Also, the electric signal interruption means 19
Is, for example, an electric switch or a gate circuit, which cuts off the electric signal output from the optical receiver 18 when the modulated signal light is in the “H” state and keeps it when the modulated signal light is in the “L” state by the control of the modulation means 3. And the output is measured by the noise power measuring device 17.
【0028】第4の発明においては、第2の発明におけ
ると同様に、電気信号遮断手段19が変調信号光が
‘H’の状態の時に光受信器18の出力する電気信号を
そのまま出力し、‘L’の状態の時に遮断する点のみが
第3の発明と異なる。In the fourth invention, as in the second invention, the electric signal blocking means 19 outputs the electric signal output from the optical receiver 18 as it is when the modulated signal light is in the "H" state, It differs from the third invention only in that it shuts off when in the “L” state.
【0029】図3は第5の発明の原理ブロック図であ
る。同図において、光分波手段6は例えば光カプラであ
り、光増幅器2の出力を2つに分岐する。また光遅延手
段7は例えばファイバによる遅延ループであり、光分波
手段6の出力した光のうちの一方をその出力の他方と互
いに無相関となるまで時間的に遅延させる。光合波手段
8は例えば光カプラであり、光遅延手段7の出力と、光
分波手段6の出力のうちで光遅延手段7に入力されない
出力とを合波するものである。FIG. 3 is a block diagram of the principle of the fifth invention. In the figure, the optical demultiplexing means 6 is, for example, an optical coupler and branches the output of the optical amplifier 2 into two. The optical delay means 7 is, for example, a delay loop made of a fiber, and delays one of the lights output from the optical demultiplexing means 6 with respect to the other of the outputs in time until it becomes uncorrelated. The optical multiplexing means 8 is, for example, an optical coupler, and combines the output of the optical delay means 7 and the output of the optical demultiplexing means 6 which is not input to the optical delay means 7.
【0030】そして光合波手段8の出力を、例えばデュ
アルバランス型光受信器(DBOR)9によって受信
し、雑音電力測定器17によって雑音電力が測定され
る。図4は第6の発明の原理ブロック図である。同図を
第5の発明の原理を示す図3と比較すると、光遅延手段
7の後段に周波数シフト手段10が追加されている点が
異なっている。周波数シフト手段10は、光分波手段6
が出力した光のうちのいずれか一方の周波数をシフトさ
せるものであり、その意味では周波数シフト手段10は
光分波手段6と光遅延手段7との間に挿入されてもよ
く、また光分波手段6と光合波手段11との間の直結の
光路側に挿入されてもよい。そして光合波手段11は、
光分波手段6の2つの出力に対する光遅延手段7および
周波数シフト手段10の作用の結果としての2つの光を
合波して、例えばデュアルバランス型光受信器(DBO
R)9に出力することになる。The output of the optical multiplexing means 8 is received by, for example, a dual balance type optical receiver (DBOR) 9, and the noise power measuring device 17 measures the noise power. FIG. 4 is a block diagram showing the principle of the sixth invention. Comparing this figure with FIG. 3 showing the principle of the fifth invention, it is different in that a frequency shift means 10 is added after the optical delay means 7. The frequency shift means 10 is the optical demultiplexing means 6
The frequency shift means 10 may be inserted between the optical demultiplexing means 6 and the optical delay means 7 in the sense that the frequency of any one of the lights outputted by It may be inserted on the optical path side of the direct connection between the wave means 6 and the optical multiplexing means 11. And the optical multiplexing means 11 is
The two lights as a result of the action of the optical delay means 7 and the frequency shift means 10 on the two outputs of the optical demultiplexing means 6 are combined, and for example, a dual balance type optical receiver (DBO).
R) 9 will be output.
【0031】図5は第7の発明の原理ブロック図であ
る。同図を第6の発明の原理を示す図4と比較すると、
光分波手段6と光合波手段13との間に光透過手段12
が追加されている点が異なっている。光透過手段12は
例えば光バンドパスフィルタであり、光分波手段6の出
力した2つの光のうちのいずれか一方に含まれる信号光
の周波数を阻止して自然放出光を透過させるものであ
る。そしてこの光透過手段12は光遅延手段7および周
波数シフト手段10と同様に、光分波手段6と光合波手
段13との間でどのようにして挿入されてもよく、光合
波手段13は光分波手段6の2つの出力に対する光遅延
手段7、周波数シフト手段10、および光透過手段12
の作用の結果としての2つの光を合波することになる。
図6は第8の発明の原理ブロックである。同図におい
て、光透過手段12は、第7の発明の原理を示す図5に
おける光透過手段12と同様に、例えば光バンドパスフ
ィルタであり、光増幅器2の出力に含まれる信号光の周
波数を阻止して自然放出光を透過させる。また光合波手
段15は光透過手段12の出力と、信号光源1とは異な
る光源である局発光14とを合波するものであり、その
合波結果に対して、デュアルバランス型光受信器(DB
OR)を用いて雑音電力が測定される。FIG. 5 is a block diagram showing the principle of the seventh invention. Comparing this figure with FIG. 4 showing the principle of the sixth invention,
Between the optical demultiplexing means 6 and the optical multiplexing means 13, the light transmitting means 12 is provided.
The difference is that is added. The light transmitting unit 12 is, for example, an optical bandpass filter, and blocks the frequency of the signal light contained in either one of the two lights output from the light demultiplexing unit 6 and allows the spontaneous emission light to pass therethrough. .. The light transmitting means 12 may be inserted between the optical demultiplexing means 6 and the optical multiplexing means 13 in the same manner as the optical delaying means 7 and the frequency shifting means 10, and the optical multiplexing means 13 may perform the optical Optical delay means 7, frequency shift means 10, and light transmission means 12 for the two outputs of the demultiplexing means 6.
Will combine the two lights as a result of the action.
FIG. 6 shows a principle block of the eighth invention. In the same figure, the light transmitting means 12 is, for example, an optical bandpass filter, like the light transmitting means 12 in FIG. 5 showing the principle of the seventh invention, and shows the frequency of the signal light included in the output of the optical amplifier 2. Blocks and transmits spontaneous emission light. Further, the optical combining means 15 combines the output of the light transmitting means 12 and the local light 14 which is a light source different from the signal light source 1, and the dual balance type optical receiver ( DB
OR) is used to measure the noise power.
【0032】図7は第9の発明の原理ブロック図であ
る。同図において、光透過手段12は、第8の発明の原
理を示す図6におけると同様に、例えば光バンドパスフ
ィルタであり、光増幅器2の出力のうちで信号光の波長
を阻止して自然放出光を透過させるものであり、この光
透過手段12の出力を例えば光パワーメータに入力させ
ることにより、単位周波数当たりの自然放出光パワーと
して雑音電力が測定される。FIG. 7 is a block diagram showing the principle of the ninth invention. In the same figure, the light transmission means 12 is, for example, an optical bandpass filter, as in FIG. 6 showing the principle of the eighth invention, and blocks the wavelength of the signal light in the output of the optical amplifier 2 to naturally The emitted light is transmitted, and the noise power is measured as the spontaneous emission light power per unit frequency by inputting the output of the light transmission means 12 to, for example, an optical power meter.
【0033】[0033]
【作用】図1に原理が示される第1の発明においては、
光遮断手段4を構成する光シャッタによって光増幅器2
の出力光のうちでパルス変調された結果としてのローレ
ベルの光のみが、例えば光受信器に入力され、雑音電力
が測定される。このようにして、光増幅器2のゲイン等
を決定する平均的な入力光パワーと、出力光のハイレベ
ルとローレベルの差とを別々に設定することが可能にな
る。そして例えば雑音電力として測定されるローレベル
の光パワーをビート雑音限界となるレベルに設定してお
けば、信号光源1の固有雑音としての相対強度雑音の影
響を受けることなく、簡単に自然放出光係数を測定する
ことがで可能となる。また逆に光増幅器2に入力される
変調信号光の平均パワーが低い場合には、第2の発明と
して光遮断手段4を構成する光シャッタにより、ハイレ
ベルの光のみを、例えば光受信器に入力させることによ
り、平均入力光パワーが低い状態においてもビート雑音
限界での測定が可能となる。In the first invention whose principle is shown in FIG. 1,
The optical amplifier 2 includes an optical shutter that constitutes the light blocking unit 4.
Only low-level light as a result of pulse-modulation of the output light of is input to, for example, an optical receiver, and noise power is measured. In this way, the average input light power that determines the gain of the optical amplifier 2 and the difference between the high level and the low level of the output light can be set separately. For example, if the low-level optical power measured as noise power is set to a level that is the beat noise limit, the spontaneous emission light can be easily received without being affected by the relative intensity noise as the intrinsic noise of the signal light source 1. It is possible to measure the coefficient. On the contrary, when the average power of the modulated signal light input to the optical amplifier 2 is low, only the high level light is transmitted to, for example, the optical receiver by the optical shutter which constitutes the light blocking means 4 according to the second invention. By inputting, the measurement can be performed at the beat noise limit even when the average input light power is low.
【0034】図2にその原理を示した第3、第4の発明
においては、第1、第2の発明において光遮断手段4に
よって‘H’または‘L’レベルの光を直接遮断する代
わりに、電気信号遮断手段19、例えばゲート回路を通
過した電気信号に変換された変調信号光を対象として雑
音電力の測定が行われる。光増幅器2のゲイン等を決定
する平均的な入力光パワーと、出力光のハイレベルとロ
ーレベルの差との設定等については、第1、第2の発明
におけると同様である。In the third and fourth inventions, the principle of which is shown in FIG. 2, instead of directly blocking the light of'H 'or'L' level by the light blocking means 4 in the first and second inventions. The noise power is measured for the modulated signal light converted into the electric signal that has passed through the electric signal cutoff means 19, for example, the gate circuit. The setting of the average input light power that determines the gain of the optical amplifier 2 and the like and the difference between the high level and the low level of the output light is the same as in the first and second inventions.
【0035】図3にその原理を示した第5の発明におい
ては、例えば光分波手段6を構成する光カプラによって
2つに分岐された光信号が、互いに相関がなくなるまで
その一方が遅延され、それがホモダイン検波における局
発光として用いられる。これによって局発光として新た
な光源を用意する必要がなくなり、DBOR9を用いて
ホモダイン検波することにより、信号光および局発光の
相対強度雑音の影響を受けることなく、雑音特性の測定
が可能となる。また光増幅器2の出力を分岐して複数の
受光器で受光するために、量子効率を低下させることな
く、受光器への入力光パワーを小さくすることができ
る。In the fifth invention whose principle is shown in FIG. 3, for example, one of the optical signals branched into two by the optical coupler forming the optical demultiplexing means 6 is delayed until there is no correlation with each other. , Which is used as local light in homodyne detection. This eliminates the need to prepare a new light source as the local light, and the homodyne detection using the DBOR 9 makes it possible to measure the noise characteristics without being affected by the relative intensity noise of the signal light and the local light. Further, since the output of the optical amplifier 2 is branched and received by a plurality of light receivers, the input light power to the light receivers can be reduced without lowering the quantum efficiency.
【0036】図4にその原理を示した第6の発明におい
ては、光分波手段6を構成する光カプラによって2つに
分岐された信号光のうちいずれか一方の周波数がシフト
され、その結果が局発光として用いられる。またいずれ
か一方の信号光は、第5の発明におけると同様に2つの
信号光が互いに相間がなくなるまで遅延され、光合波手
段11を構成する光カプラの出力をDBOR9に入力さ
せてヘテロダイン検波を行うことにより第5の発明にお
けると同様に相対強度雑音に影響されることのない雑音
特性の測定と、受光器への入力光パワーの低減とが可能
となる。In the sixth invention whose principle is shown in FIG. 4, the frequency of either one of the two signal lights branched by the optical coupler forming the optical demultiplexing means 6 is shifted, and as a result, Is used as local light. Further, either one of the signal lights is delayed until the two signal lights are no longer in phase with each other, as in the fifth aspect of the invention, and the output of the optical coupler forming the optical multiplexing means 11 is input to the DBOR 9 to perform heterodyne detection. By doing so, it becomes possible to measure the noise characteristic that is not affected by the relative intensity noise and reduce the input light power to the photodetector as in the fifth aspect of the invention.
【0037】図5にその原理を示した第7の発明におい
ては、光分波手段6の出力した2つの信号光のいずれか
一方に対して、更に信号光の波長の阻止と自然放出光の
透過を行う光透過手段12としての光バンドパスフィル
タが挿入され、遅延、周波数シフト、および信号光波長
阻止の作用が行われた2つの光が光合波手段13を構成
する光カプラによって合波された結果がDBOR9に入
力され、ヘテロダイン検波が行われることにより、雑音
特性の測定が行われる。本測定では周波数シフトを受け
た信号光の周波数(または光の波長)と光バントパスフ
ィルタの中心波長が一致する様に、周波数シフト量およ
び光フィルタの中心波長が設定される。In the seventh invention whose principle is shown in FIG. 5, for either one of the two signal lights outputted by the optical demultiplexing means 6, the wavelength of the signal light is further blocked and the spontaneous emission light is eliminated. An optical bandpass filter as a light transmitting means 12 for transmitting light is inserted, and two lights that have been delayed, frequency-shifted, and acted as a signal light wavelength blocker are combined by an optical coupler forming the optical combining means 13. The result is input to the DBOR 9 and the heterodyne detection is performed to measure the noise characteristic. In this measurement, the frequency shift amount and the center wavelength of the optical filter are set so that the frequency of the signal light subjected to the frequency shift (or the wavelength of the light) matches the center wavelength of the optical bandpass filter.
【0038】第8の発明の原理を示す図6においては、
光増幅器2の出力のうちで入力信号光の波長が光透過手
段12によって阻止され、透過された自然放出光が、別
に用意された局発光14と合波され、合波出力がDBO
R9に入力され、雑音特性の測定が可能になる。およ
び、被測定光のうち信号光を阻止するので受光器への入
力光パワーの低減が可能となる。In FIG. 6 showing the principle of the eighth invention,
Of the output of the optical amplifier 2, the wavelength of the input signal light is blocked by the light transmitting means 12, the transmitted spontaneous emission light is combined with the separately prepared local light 14, and the combined output is DBO.
It is input to R9 and the noise characteristics can be measured. Also, since the signal light of the measured light is blocked, the power of the light input to the light receiver can be reduced.
【0039】図7にその原理を示した第9の発明におい
ては、光透過手段12を構成する光バンドパスフィルタ
により入力信号光の波長が阻止され、例えば信号光波長
の近傍の波長を持つ自然放出光が光パワーメータに入力
されることにより、単位周波数当たりの自然放出光パワ
ーとして雑音電力が測定される。この方法では、所望の
入力信号光レベルにおけるnspを自然放出光パワーから
決定できる。なお、Gは事前に従来の方法から求められ
ているとする。In the ninth invention whose principle is shown in FIG. 7, the wavelength of the input signal light is blocked by the optical bandpass filter constituting the light transmitting means 12, and, for example, a natural wavelength having a wavelength near the signal light wavelength is blocked. By inputting the emitted light into the optical power meter, the noise power is measured as the spontaneous emission light power per unit frequency. In this method, n sp at a desired input signal light level can be determined from the spontaneous emission light power. Note that G is assumed to be obtained in advance from the conventional method.
【0040】以上のように、本発明によれば信号光、も
しくは局発光の相対強度雑音の影響を受けることなく、
光増幅器の雑音特性を測定することが可能となる。As described above, according to the present invention, without being affected by the relative intensity noise of the signal light or the local light,
It is possible to measure the noise characteristic of the optical amplifier.
【0041】[0041]
【実施例】図8は第1の発明の実施例である。同図
(a)は実施例の構成ブロック図であり、同図において
信号光源21から出力される信号光に対して変調器22
によって変調がかけられる。この変調の変調速度につい
て図9〜図11を用いて説明する。FIG. 8 shows an embodiment of the first invention. FIG. 3A is a configuration block diagram of the embodiment, in which the modulator 22 is applied to the signal light output from the signal light source 21.
Is modulated by. The modulation speed of this modulation will be described with reference to FIGS.
【0042】図9はエルビウム(Er)ドープファイバ
光増幅器のゲインおよび雑音指数(NF)特性を示し、
図10はその実測例を示している。第1、第2の発明で
は光増幅器として主としてエルビウムドープファイバを
励起光源と共に用いる場合を対象として説明するが、E
rドープファイバの反転分布寿命が数10msecと遅いた
めに、Erドープファイバ光増幅器のゲインGおよび自
然放出光係数nspは、光信号の変化(変調速度)が数MH
z 以上になるとその変化に追従できず、光パワーの平均
値Pave によって決定されることになる。本実施例では
図9(b)、および図10(b)において雑音指数NF
が最小、すなわちビート雑音限界となる光パワーの平均
値PB において雑音指数を測定することを目的とする
が、従来は出力信号光のパワーが大きくなると信号光源
の固有の雑音としての相対強度雑音が大きくなり、光増
幅器自体の雑音を測定するのは困難であった。FIG. 9 shows the gain and noise figure (NF) characteristics of an erbium (Er) -doped fiber optical amplifier,
FIG. 10 shows an example of the actual measurement. In the first and second inventions, the case where an erbium-doped fiber is mainly used as an optical amplifier together with a pumping light source will be described.
Since the population inversion distribution of the r-doped fiber is as slow as several tens of msec, the gain G and the spontaneous emission coefficient n sp of the Er-doped fiber optical amplifier are such that the change (modulation speed) of the optical signal is several MH.
When it becomes z or more, the change cannot be followed, and it is determined by the average value P ave of the optical power. In the present embodiment, the noise figure NF in FIG. 9B and FIG.
The purpose is to measure the noise figure at the average value P B of the optical power that is the minimum, that is, the beat noise limit, but conventionally, when the power of the output signal light becomes large, the relative intensity noise as the inherent noise of the signal light source. Became large, and it was difficult to measure the noise of the optical amplifier itself.
【0043】そこで図11に示すように入力信号光を変
調する、すなわちローレベルのパワーの値を図9(b)
に示したPB の値に設定し、また入力光パワーの平均値
をPaveに設定する。変調速度としては、ハイレベルおよ
びローレベルの時間を例えばそれぞれ0.1μsとするこ
とにより、繰り返し周波数5MHz として、Erドープフ
ァイバ光増幅器のゲインGおよび自然放出光係数n
spが、光パワーの平均値P ave によって決定されるよう
にする。Therefore, the input signal light is changed as shown in FIG.
To adjust, that is, the value of low level power is shown in FIG. 9 (b).
P shown inBAnd the average value of the input optical power
To Pave. The modulation speed is high level and
And the low-level time should be 0.1 μs, respectively.
By setting the repetition frequency to 5MHz, Er-doped
Gain G of fiber amplifier and spontaneous emission coefficient n
spIs the average value P of the optical power aveAs determined by
To
【0044】図8において、上述のようにして変調され
た信号光源21の出力光は光増幅器23によって増幅さ
れ、光バンドパスフィルタ(BPF)24を介して光シ
ャッタ25に入力される。光シャッタ25は変調器22
の制御により、光増幅器23の出力がローレベルの時に
のみシャッタを開き、RFスペクトラムアナライザ26
にはローレベルの光のみが入力される。In FIG. 8, the output light of the signal light source 21 modulated as described above is amplified by the optical amplifier 23 and input to the optical shutter 25 via the optical bandpass filter (BPF) 24. The optical shutter 25 is the modulator 22.
With the control of the RF spectrum analyzer 26, the shutter is opened only when the output of the optical amplifier 23 is at a low level.
Only low-level light is input to.
【0045】図8(b)は信号電力と周波数との関係を
示す。例えば、一周期τの 1/2がローレベルの時間幅の
場合、2/τ,4/τ,6/τ・・・の時には信号電力
は0となり例えばSig. ─ASEビート雑音電力で近似
することが可能となり、光パワー平均値Pave が大きい
にもかかわらず相対強度雑音の影響がない状態での雑音
測定が可能となり、また入力光パワーによらず常にビー
ト雑音限界での測定が行われる。FIG. 8B shows the relationship between signal power and frequency. For example, when 1/2 of one cycle τ is a low-level time width, the signal power becomes 0 when 2 / τ, 4 / τ, 6 / τ, ... For example, S ig. It becomes possible to perform noise measurement without influence of relative intensity noise even though the optical power average value P ave is large, and the measurement is always performed at the beat noise limit regardless of the input optical power. Be seen.
【0046】ここでビート雑音限界とは(9)式で説明
した雑音指数の対数の真数が第1項“2nsp”のみとな
った場合に対応し、ビート雑音限界で雑音測定を行うこ
とにより、自然放出光係数nspの測定も容易となり、ま
た精度も高くなる。The beat noise limit corresponds to the case where the logarithm of the noise figure explained in the equation (9) is only the first term “2n sp ”, and noise measurement is performed at the beat noise limit. This facilitates the measurement of the spontaneous emission light coefficient n sp , and also improves the accuracy.
【0047】なお図8(a)における光BPF24は光
増幅器23の出力に含まれる自然放出光成分を除去して
ビート雑音限界での雑音測定を容易もしくは可能とする
ものである。その作用について図12、13を用いて説
明する。The optical BPF 24 shown in FIG. 8A removes the spontaneous emission light component contained in the output of the optical amplifier 23 to facilitate or enable noise measurement at the beat noise limit. The operation will be described with reference to FIGS.
【0048】図12は第1の発明における光増幅器の
入、出力の説明図である。同図(a)は入力を示し、入
力はその平均値としてPave を持ち、入力信号光の波長
は、例えばレーザ光の波長である。FIG. 12 is an explanatory diagram of input / output of the optical amplifier according to the first invention. The figure (a) shows an input, the input has P ave as an average value thereof, and the wavelength of the input signal light is, for example, the wavelength of the laser light.
【0049】これに対して、出力は図12(b)に破線
で示すように、広い範囲の波長を持つ自然放出光(AS
E)を含んでおり、この出力を光BPF24に入力させ
ることにより、信号光成分に影響を与えることなく、自
然放出光成分をフィルタの帯域幅Δfの範囲のみに抑制
することが可能になる。On the other hand, the output is the spontaneous emission light (AS) having a wide range of wavelengths as shown by the broken line in FIG.
E) is included, and by inputting this output to the optical BPF 24, it becomes possible to suppress the spontaneous emission light component only within the band width Δf of the filter without affecting the signal light component.
【0050】図13は雑音指数に対する自然放出光(A
SE)成分の影響を示す図である。同図に示すようにフ
ィルタを通過するASEが大きいとビート雑音限界が達
成されないことになるため、この場合は光BPF24に
よってASE成分を除去して信号光を光シャッタ25に
入力させる必要がある。FIG. 13 shows spontaneous emission light (A
It is a figure which shows the influence of (SE) component. As shown in the figure, if the ASE passing through the filter is large, the beat noise limit cannot be achieved. In this case, therefore, it is necessary to remove the ASE component by the optical BPF 24 and input the signal light to the optical shutter 25.
【0051】第2の発明の実施例のブロック図は図8
(a)と同様であるが、光シャッタ25は第1の発明と
逆にハイレベルの光のみをPIN−PDで受光しRFス
ペクトラムアナライザ26に出力する。すなわち第2の
発明においては、入力光パワーが小さい時に図11のハ
イレベルの値をPB に定めて、ハイレベルの光のみを受
光することによって、ビート雑音限界での測定が行われ
る。A block diagram of the embodiment of the second invention is shown in FIG.
Similar to (a), the optical shutter 25 receives only high level light by the PIN-PD and outputs it to the RF spectrum analyzer 26, contrary to the first invention. That is, in the second invention, when the input light power is small, the high level value of FIG. 11 is set to P B, and only the high level light is received, whereby the measurement at the beat noise limit is performed.
【0052】第3、第4の発明の実施例については、第
1の発明の実施例を示す図8において、光バントパスフ
ィルタ24の後段に光信号を電気信号に変換するための
光受信器が挿入され、光シャッタ25が電気スイッチ、
またはゲート回路に置き換えられ、その電気スイッチま
たはゲート回路の出力が雑音電力測定器、例えばRFス
ペクトラムアナライザによって測定される点を除いては
図8〜図13によって説明される。Regarding the third and fourth embodiments of the invention, in FIG. 8 showing the embodiment of the first invention, an optical receiver for converting an optical signal into an electric signal is provided at a stage subsequent to the optical bandpass filter 24. Is inserted, the optical shutter 25 is an electric switch,
Alternatively, it is replaced by a gate circuit, and is described by FIGS. 8 to 13 except that the output of the electric switch or the gate circuit is measured by a noise power measuring device, for example, an RF spectrum analyzer.
【0053】第3、第4の発明においては第1、第2の
発明と異なり、光遮断手段4、例えば光スイッチの代わ
りに電気的なスイッチ、またはゲート回路が用いられる
が、この場合の利点と欠点を比較すると、光スイッチよ
り電気スイッチの方が高速動作可能であり、スイッチ部
での信号損失も少ないという利点があり、欠点としては
高・低両レベルの光が図2の光受信器18で受信される
ために、光増幅器2の出力の‘H’レベルの値を光受信
器18の許容最大入力光パワー以下に設定しなければな
らないという制限があげられる。しかしながら、この比
較は現在の技術に基づいており、第3、第4の発明は第
1、第2の発明に対する異なる選択枝と考えることもで
きる。In the third and fourth inventions, unlike the first and second inventions, an electric switch or a gate circuit is used instead of the light blocking means 4, for example, an optical switch, but the advantages in this case Compared with the drawbacks, the electric switch has the advantage that it can operate at a higher speed than the optical switch and the signal loss in the switch part is small, and the disadvantage is that both high and low level light is the optical receiver of FIG. There is a limitation that the value of the'H 'level of the output of the optical amplifier 2 must be set below the allowable maximum input optical power of the optical receiver 18 in order to be received by the optical amplifier 18. However, this comparison is based on current technology and the third and fourth inventions can also be considered as different alternatives to the first and second inventions.
【0054】前述のように、第1、第2の発明は光増幅
器としてErドープ光ファイバ増幅器を用いる場合を主
として対象としている。これは半導体光増幅器の反転分
布寿命が数nsecで、Erドープ光ファイバの場合より1
06 倍高速であり、図8の変調器22の変調速度を数ns
ecの逆数の周波数より十分高速、すなわち数十GHz 以上
とする必要があるためである。これに対して、以後にそ
の実施例を述べる第3〜第9の発明は光ファイバ増幅器
と半導体光増幅器のいずれにも適用可能である。As described above, the first and second inventions are mainly intended to use the Er-doped optical fiber amplifier as the optical amplifier. This is because the population inversion life of the semiconductor optical amplifier is several nanoseconds, which is 1 compared with the case of Er-doped optical fiber.
6 times faster than the modulation speed of the modulator 22 of FIG.
This is because it must be sufficiently faster than the reciprocal frequency of ec, that is, several tens of GHz or more. On the other hand, the third to ninth inventions whose embodiments will be described later are applicable to both the optical fiber amplifier and the semiconductor optical amplifier.
【0055】図14は第5の発明の実施例の構成を示す
ブロック図である。同図において、信号光源21からの
光は光増幅器23によって増幅され、カプラ28によっ
て2つに分岐される。2つに分岐された光のうち、一方
は遅延ループ29および偏光制御器30を介してカプラ
31に、また他方の光は直接カプラ31に出力され、2
つの光が合波されてデュアルバランス型光受信器(DB
OR)32に入力される。FIG. 14 is a block diagram showing the configuration of the fifth embodiment of the invention. In the figure, the light from the signal light source 21 is amplified by the optical amplifier 23, and branched into two by the coupler 28. One of the two branched lights is output to the coupler 31 via the delay loop 29 and the polarization controller 30, and the other light is directly output to the coupler 31.
The two lights are combined into a dual balanced optical receiver (DB
OR) 32.
【0056】ここで遅延ループ29は、カプラ28から
出力された2つの光を相互に無相関となるまで、一方の
光を遅延させるものである。これによって遅延ループ2
9から出力された光は局発光として用いられ、光ホモダ
イン検波が行われる。DBOR32は電気系における差
動増幅器に相当し、これを用いることにより2つのフォ
トダイオードに入力される光のうちで同相成分は抑圧さ
れるために、信号光および局発光の相対強度雑音は抑圧
されることになる。The delay loop 29 delays one of the two lights output from the coupler 28 until they are uncorrelated with each other. This allows delay loop 2
The light output from 9 is used as local light, and optical homodyne detection is performed. The DBOR 32 corresponds to a differential amplifier in an electric system, and by using the same, the in-phase component of the light input to the two photodiodes is suppressed, so that the relative intensity noise of the signal light and the local light is suppressed. Will be.
【0057】図14内の偏光制御器30は局発光として
用いられる遅延ループ29の出力光の偏光状態と被測定
光の偏光状態とを合わせるものであり、これを用いるこ
とにより効率的に被測定光を検波することができる。ま
たこの偏光制御器は放射される自然放出光に偏光依存性
のない光ファイバ増幅器に対しては不要であり、偏光依
存性のある光半導体増幅器に対して必要なものである。The polarization controller 30 in FIG. 14 is for adjusting the polarization state of the output light of the delay loop 29 used as the local light and the polarization state of the light under measurement, and by using this, the measurement under test can be performed efficiently. The light can be detected. Further, this polarization controller is not necessary for an optical fiber amplifier that does not have polarization dependence on the emitted spontaneous emission light, but is necessary for an optical semiconductor amplifier that has polarization dependence.
【0058】図15は第6の発明の実施例の構成ブロッ
ク図である。同図を第5の発明の実施例を示す図14と
比較すると、遅延ループ29と偏光制御器30の間に周
波数シフタ33が挿入されている点が異なっている。こ
の周波数シフタ33は、光カプラ28によって2つに分
岐された光の一方の周波数をシフトさせるものであり、
例えば音響光学効果に基づいて光の進行方向を回折によ
って変化させ、音波の周波数の整数倍の周波数シフトを
行うことが可能なA/O変調器が用いられる。これによ
って局発光は入力信号光の周波数と異なるものとなり、
光検波はヘテロダイン検波方式によって行われることに
なる。なお周波数シフタ33は遅延ループ29と同一の
側の光に対して挿入されているが、これをもう一方の光
に対して作用するように他方の光路に対して、すなわち
カプラ28と31の間に挿入することも可能である。FIG. 15 is a block diagram showing the configuration of the sixth embodiment of the invention. Comparing this figure with FIG. 14 showing the embodiment of the fifth invention, it is different in that a frequency shifter 33 is inserted between the delay loop 29 and the polarization controller 30. The frequency shifter 33 shifts one frequency of the light split into two by the optical coupler 28.
For example, an A / O modulator capable of changing the traveling direction of light by diffraction based on an acousto-optic effect and performing a frequency shift that is an integral multiple of the frequency of a sound wave is used. Due to this, the local light becomes different from the frequency of the input signal light,
Optical detection will be performed by the heterodyne detection method. Although the frequency shifter 33 is inserted for the light on the same side as the delay loop 29, the frequency shifter 33 is inserted for the other optical path, that is, between the couplers 28 and 31 so that it acts on the other light. It is also possible to insert into.
【0059】図16(a)は第7の発明の実施例の構成
ブロック図である。同図を第6の発明の実施例を示す図
15と比較すると、光カプラ28によって2つに分岐さ
れた光信号のうちで直接カプラ31に出力されていた光
信号に対して光バンドパスフィルタ(BPF、中心波長
λc )35が挿入されている点が異なっている。この光
バンドパスフィルタは、図16(b)に示すように、信
号光(波長λsig )を抑圧して自然放出光のみを透過さ
せるものであり、この自然放出光と、周波数シフタ33
によって周波数がシフトされた局発光、およびDBOR
32によって雑音電力の測定が行われる。したがって、
局発光の波長とλc は一致するように設定する。光バン
ドパスフィルタ35の出力光には信号光が含まれていな
いために、受光器への入力光パワーを小さくすることが
できる。なお図16においては、カプラ28によって分
岐された2つの光のうち、一方には光ハンドパスフィル
タ35が、他方には遅延ループ29と周波数シフタ33
が挿入されているがこれら全ては光カプラ28によって
分岐された2つの光のうちいずれか一方にのみ作用させ
ればよく、その挿入位置はこの実施例に限定されること
なく、例えば遅延ループ29を光BPF35の前段に挿
入することも可能である。FIG. 16A is a block diagram showing the configuration of the seventh embodiment of the invention. Comparing this figure with FIG. 15 showing the embodiment of the sixth invention, of the optical signals split into two by the optical coupler 28, the optical bandpass filter is applied to the optical signal directly output to the coupler 31. The difference is that (BPF, center wavelength λ c ) 35 is inserted. As shown in FIG. 16B, this optical bandpass filter suppresses signal light (wavelength λ sig ) and transmits only spontaneous emission light. The spontaneous emission light and the frequency shifter 33 are used.
Local light whose frequency is shifted by, and DBOR
32 measures the noise power. Therefore,
The wavelength of local light and λ c are set to match. Since the output light of the optical bandpass filter 35 does not include the signal light, it is possible to reduce the input light power to the light receiver. In FIG. 16, of the two lights branched by the coupler 28, the optical hand-pass filter 35 is provided on one side and the delay loop 29 and the frequency shifter 33 on the other side.
However, it is sufficient that all of them are applied to only one of the two lights branched by the optical coupler 28, and the insertion position is not limited to this embodiment, and for example, the delay loop 29 Can be inserted in the front stage of the optical BPF 35.
【0060】図17は第8の発明の実施例の構成を示す
ブロック図である。同図においては、信号光の周波数を
阻止して自然放出光のみを透過させる光BPF35が光
増幅器23の出力側に接続され、また信号光源と全く異
なる局発光源36を用いて、その波長λLocal と光BP
F35の中心波長λc とを等しく設定することにより雑
音電力の測定が行われる。DBOR32の出力はRFス
ペクトラムアナライザ37に入力される。FIG. 17 is a block diagram showing the structure of the embodiment of the eighth invention. In the figure, a light BPF 35 that blocks the frequency of the signal light and transmits only spontaneous emission light is connected to the output side of the optical amplifier 23, and a local light source 36 that is completely different from the signal light source is used, and its wavelength λ Local and optical BP
The noise power is measured by setting the center wavelength λ c of F35 equal. The output of the DBOR 32 is input to the RF spectrum analyzer 37.
【0061】図18は第9の発明の実施例の構成を示す
ブロック図である。同図においては、光増幅器23の出
力側に光増幅器23の出力光から信号光を抑圧する光B
PF35が設けられ、パワーメータ38により光BPF
が出力する自然放出光パワーの測定が行われる。そして
測定された自然放出光パワーPASE を用いて、例えば、
Erドープファイバ光増幅器の自然放出光係数nspが次
式によって求められる。FIG. 18 is a block diagram showing the configuration of the embodiment of the ninth invention. In the figure, the light B for suppressing the signal light from the output light of the optical amplifier 23 is output to the output side of the optical amplifier 23.
An optical BPF is provided by the power meter 38 provided with the PF 35.
The power of the spontaneous emission light output by is measured. Then, using the measured spontaneous emission power P ASE , for example,
The spontaneous emission light coefficient n sp of the Er-doped fiber optical amplifier is obtained by the following equation.
【0062】 2nsp=PASE /〔ηhν(G−1)Δf〕 ・・・・・・(10) 上式によってゲインGと光バンドパスフィルタ35の帯
域幅Δfが分かっていれば、自然放出光係数が測定でき
る。なおηは光増幅器23の出力端から光パワーメータ
38までの結合損失である。2n sp = P ASE / [ηhν (G-1) Δf] (10) If the gain G and the bandwidth Δf of the optical bandpass filter 35 are known from the above equation, spontaneous emission The light coefficient can be measured. Note that η is a coupling loss from the output end of the optical amplifier 23 to the optical power meter 38.
【0063】図19は、図14にその実施例を示した第
5の発明において光増幅器の出力を2n本に分岐する実
施例の構成ブロック図である。同図において、カプラ2
8によって2本に分岐された光増幅器23の出力は、そ
れぞれ更にカプラ41によって2本ずつに分岐され、カ
プラ41のそれぞれ2本の出力は図14におけると同様
の作用を受けた後に再びカプラ31によって合波され、
それぞれ増幅器を含むDBOR42によって受信され、
それらの出力が加算器43によって加算されて、雑音電
力として出力される。FIG. 19 is a configuration block diagram of an embodiment in which the output of the optical amplifier is branched into 2n lines in the fifth invention whose embodiment is shown in FIG. In the figure, the coupler 2
The output of the optical amplifier 23 branched into two by 8 is further branched into two by the coupler 41, and each two outputs of the coupler 41 are subjected to the same operation as in FIG. Are combined by
Received by the DBOR 42 each including an amplifier,
The outputs are added by the adder 43 and output as noise power.
【0064】図20は、図15にその実施例を示した第
6の発明において光増幅器の出力を2n本に分岐する実
施例の構成ブロック図である。同図においては、図19
と同様にカプラ28の出力がカプラ41によってそれぞ
れ2本ずつに分岐され、各2本の出力は図15における
と同様の作用を受けた後にカプラ31によってそれぞれ
合波され、DBOR42によって受信され、加算器43
によって加算されて、雑音電力として出力される。FIG. 20 is a configuration block diagram of an embodiment in which the output of the optical amplifier is branched into 2n lines in the sixth invention whose embodiment is shown in FIG. In FIG.
Similarly, the output of the coupler 28 is branched into two by the coupler 41, and the two outputs are combined by the coupler 31 after receiving the same action as in FIG. 15, received by the DBOR 42, and added. Bowl 43
Are added and output as noise power.
【0065】図21は図16にその実施例を示した第7
の発明において、光増幅器の出力を2n本に分岐する実
施例の構成ブロック図である。同図を図20とする比較
すると、それぞれカプラ41によって2本ずつに分岐さ
れた光信号のうち、直接カプラ31に入力されていた信
号光に対して、図16におけると同様に光BPF35が
挿入されている点が異なっている。FIG. 21 shows the seventh embodiment shown in FIG.
FIG. 4 is a configuration block diagram of an embodiment in which the output of the optical amplifier is branched into 2n lines in the invention of FIG. Comparing FIG. 20 with FIG. 20, the optical BPF 35 is inserted into the signal light directly input to the coupler 31 among the optical signals branched into two by the coupler 41, as in FIG. The point is different.
【0066】なお図21において、カプラ41を用いて
それぞれ2本づつに信号光を分岐して、遅延ループ29
および周波数シフタ33を用いて局発光を作成する代わ
りに、図17に示した第8の発明の実施例と同様に、信
号光と全く異なる局発光を用いてホモダイン検波、また
はヘテロダイン検波方式によって雑音電力を測定する実
施例も考えられる。In FIG. 21, the signal light is split into two by using the coupler 41, and the delay loop 29
Instead of using the frequency shifter 33 to create the local oscillation light, as in the embodiment of the eighth invention shown in FIG. 17, using the local oscillation light which is completely different from the signal light, the homodyne detection or the heterodyne detection method is used. Embodiments in which power is measured are also conceivable.
【0067】[0067]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば信号光、もしくは局発光の固有の雑音としての相対
強度雑音に影響されることなく、光増幅器の雑音特性の
測定が可能となる。そして特に相対強度雑音の低い信号
光源を用意することなく、簡単に+10dBm以上の高
い信号光レベルにおいて正確な雑音特性の測定が可能と
なり、また、入力信号光パワーが小さく従来の方法では
ASE−ASEビート雑音電力が無視できない場合も、
本測定法により容易にnspが測定できて、光増幅器を利
用する光通信システムなどに多大な貢献が期待できる。As described above in detail, according to the present invention, it is possible to measure the noise characteristic of the optical amplifier without being affected by the relative intensity noise as the inherent noise of the signal light or the local light. Become. Further, it becomes possible to easily measure the noise characteristics accurately at a high signal light level of +10 dBm or more without preparing a signal light source with a low relative intensity noise. Moreover, the input signal light power is small and the conventional method uses ASE-ASE. Even if the beat noise power cannot be ignored,
By this measuring method, n sp can be easily measured, and a great contribution can be expected to an optical communication system using an optical amplifier.
【図1】第1、第2の発明の原理ブロック図である。FIG. 1 is a principle block diagram of first and second inventions.
【図2】第3、第4の発明の原理ブロック図である。FIG. 2 is a principle block diagram of third and fourth inventions.
【図3】第5の発明の原理ブロック図である。FIG. 3 is a principle block diagram of a fifth invention.
【図4】第6の発明の原理ブロック図である。FIG. 4 is a principle block diagram of a sixth invention.
【図5】第7の発明の原理ブロック図である。FIG. 5 is a principle block diagram of a seventh invention.
【図6】第8の発明の原理ブロック図である。FIG. 6 is a principle block diagram of an eighth invention.
【図7】第9の発明の原理ブロック図である。FIG. 7 is a principle block diagram of a ninth invention.
【図8】第1の発明の実施例を説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an embodiment of the first invention.
【図9】Erドープファイバ光増幅器のゲインおよび雑
音指数特性を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing gain and noise figure characteristics of an Er-doped fiber optical amplifier.
【図10】Erドープファイバ光増幅器のゲインおよび
雑音指数特性の測定結果の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of measurement results of gain and noise figure characteristics of an Er-doped fiber optical amplifier.
【図11】信号光の変調パターンの実施例を示す図であ
る。FIG. 11 is a diagram showing an example of a modulation pattern of signal light.
【図12】第1の発明における光増幅器の入出力を説明
する図である。FIG. 12 is a diagram illustrating input / output of the optical amplifier according to the first invention.
【図13】雑音指数に対する自然放出成分の影響を説明
する図である。FIG. 13 is a diagram illustrating the influence of a spontaneous emission component on the noise figure.
【図14】第5の発明の実施例の構成を示すブロック図
である。FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of an example of the fifth invention.
【図15】第6の発明の実施例の構成を示すブロック図
である。FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of an example of the sixth invention.
【図16】第7の発明の実施例を説明する図である。FIG. 16 is a diagram illustrating an embodiment of the seventh invention.
【図17】第8の発明の実施例の構成を示すブロック図
である。FIG. 17 is a block diagram showing a configuration of an eighth embodiment of the invention.
【図18】第9の発明の実施例の構成を示すブロック図
である。FIG. 18 is a block diagram showing a configuration of an exemplary embodiment of the ninth invention.
【図19】第5の発明において光増幅器の出力を2n本
に分岐する実施例の構成を示すブロック図である。FIG. 19 is a block diagram showing the configuration of an embodiment in which the output of the optical amplifier is branched into 2n lines in the fifth invention.
【図20】第6の発明において光増幅器の出力を2n本
に分岐する実施例の構成を示すブロック図である。FIG. 20 is a block diagram showing a configuration of an embodiment in which an output of an optical amplifier is branched into 2n lines in a sixth invention.
【図21】第7の発明において光増幅器の出力を2n本
に分岐する実施例の構成を示すブロック図である。FIG. 21 is a block diagram showing the configuration of an embodiment in which the output of the optical amplifier is branched into 2n lines in the seventh invention.
1、21 信号光源 2、23 光増幅器 3 変調手段 4 光遮断手段 6 光分波手段 7 光遅延手段 8、11、13 光合波手段 9 デュアルバランス型光受信器(DBO
R) 10 周波数シフト手段 12 光透過手段 14 局発光 15 光合波手段 16 光/電気変化器 17 雑音電力測定器 18 光受信器 19 電気信号遮断手段 22 変調器 24 光バンドパスフィルタ 25 光シャッタ1, 21 Signal light source 2, 23 Optical amplifier 3 Modulating means 4 Optical blocking means 6 Optical demultiplexing means 7 Optical delaying means 8, 11, 13 Optical multiplexing means 9 Dual balance type optical receiver (DBO)
R) 10 frequency shifting means 12 light transmitting means 14 local light 15 optical combining means 16 optical / electrical converter 17 noise power measuring instrument 18 optical receiver 19 electrical signal blocking means 22 modulator 24 optical bandpass filter 25 optical shutter
Claims (20)
する光増幅器(2)の雑音特性測定方式において、 該入力信号光に、該光増幅器(2)のゲインと自然放出
光係数とが変調信号光の平均パワーで決定される範囲の
変調速度でパルス変調をかける変調手段(3)と、 該変調手段(3)の制御により、該変調信号光の光増幅
器(2)による増幅出力を該変調信号光が‘H’の状態
の時に遮断し、‘L’の状態の時に透過させる光遮断手
段(4)とを備え、入力信号光が‘L’の状態の時の光
を受光して雑音電力を測定することを特徴とする光増幅
器の雑音特性測定方式。1. A noise characteristic measuring method of an optical amplifier (2) for amplifying an input signal light from a signal light source (1), wherein the input signal light has a gain of the optical amplifier (2) and a spontaneous emission coefficient. Is a modulation means (3) for performing pulse modulation at a modulation speed within a range determined by the average power of the modulated signal light, and an amplified output of the modulated signal light by the optical amplifier (2) by the control of the modulation means (3). And a light blocking means (4) for blocking the modulated signal light when it is in the “H” state and transmitting it when it is in the “L” state, and receives the light when the input signal light is in the “L” state. A method for measuring the noise characteristic of an optical amplifier, which is characterized in that the noise power is measured.
の‘H’レベルと‘L’レベルとの値の差またはデュー
ティーを変化させ、前記光増幅器(2)への入力信号光
の平均パワーを変化させて雑音電力を測定することを特
徴とする請求項1記載の光増幅器の雑音特性測定方式。2. The modulation means (3) changes the difference between the values of the “H” level and the “L” level of the modulated signal light or the duty to change the input signal light to the optical amplifier (2). 2. The noise characteristic measuring method for an optical amplifier according to claim 1, wherein the average power is changed to measure the noise power.
該光増幅器(2)の出力光のうちの前記変調信号光成分
を透過させ、自然放出光を阻止して前記光遮断手段
(4)に入力させる光ハンドパスフィルタを備えたこと
を特徴とする請求項1記載の光増幅器の雑音特性測定方
式。3. After the optical amplifier (2), further comprising:
An optical hand-pass filter for transmitting the modulated signal light component of the output light of the optical amplifier (2), blocking spontaneous emission light and inputting it to the light blocking means (4) is provided. A method for measuring noise characteristics of an optical amplifier according to claim 1.
する光増幅器(2)の雑音特性測定方式において、 該入力信号光に、該光増幅器(2)のゲインと自然放出
光係数とが変調信号光の平均パワーで決定される範囲の
変調速度でパルス変調をかける変調手段(3)と、 該変調手段(3)の制御により、該変調信号光の光増幅
器(2)による増幅出力を該変調信号光が‘L’の状態
の時に遮断し、‘H’の状態の時に透過させる光遮断手
段(4)とを備え、入力信号光が‘H’の状態の時の光
を受光して雑音電力を測定することを特徴とする光増幅
器の雑音特性測定方式。4. A noise characteristic measuring method of an optical amplifier (2) for amplifying an input signal light from a signal light source (1), wherein the input signal light has a gain of the optical amplifier (2) and a spontaneous emission coefficient. Is a modulation means (3) for performing pulse modulation at a modulation speed within a range determined by the average power of the modulated signal light, and an amplified output of the modulated signal light by the optical amplifier (2) by the control of the modulation means (3). And a light blocking means (4) for blocking the modulated signal light when it is in the “L” state and transmitting it when it is in the “H” state, and receives the light when the input signal light is in the “H” state. A method for measuring the noise characteristic of an optical amplifier, which is characterized in that the noise power is measured.
の‘H’レベルと‘L’レベルとの差またはデューティ
ーを変化させ、前記光増幅器(2)への入力信号光の平
均パワーを変化させて雑音電力を測定することを特徴と
する請求項4記載の光増幅器の雑音特性測定方式。5. The average power of the input signal light to the optical amplifier (2), wherein the modulating means (3) changes the difference or duty between the'H 'level and the'L' level of the modulated signal light. The noise characteristic measuring method for an optical amplifier according to claim 4, wherein the noise power is measured by changing
該光増幅器(2)の出力光のうちの前記変調信号光成分
を透過させ、自然放出光を阻止して前記光遮断手段
(4)に入力させる光ハンドパスフィルタを備えたこと
を特徴とする請求項4記載の光増幅器の雑音特性測定方
式。6. The optical amplifier (2) after the optical fiber, further comprising:
An optical hand-pass filter for transmitting the modulated signal light component of the output light of the optical amplifier (2), blocking spontaneous emission light and inputting it to the light blocking means (4) is provided. A method of measuring noise characteristics of an optical amplifier according to claim 4.
る光増幅器(2)の雑音特性測定方式において、 該入力信号光に、該光増幅器(2)のゲインと自然放出
光係数とが変調信号光の平均パワーで決定される範囲の
変調速度でパルス変調をかける変調手段(3)と、 該光増幅器(2)の出力する光信号を受信して、該光信
号を電気信号に変換する光受信器(18)と、 該変調手段(3)の制御により、該光受信器(18)の
出力する電気信号を、前記変調信号光が‘H’の状態の
時に遮断し、‘L’の状態の時にそのまま出力する電気
信号遮断手段(19)を備え、入力信号光が‘L’の状
態の時の光が変換された電気信号を用いて雑音電力を測
定することを特徴とする光増幅器の雑音特性測定方式。7. A noise characteristic measuring method of an optical amplifier (2) for amplifying an input signal light from a signal light source (1), wherein the input signal light has a gain and a spontaneous emission coefficient of the optical amplifier (2). A modulation means (3) for performing pulse modulation at a modulation speed within a range determined by the average power of modulated signal light, and an optical signal output from the optical amplifier (2) are received, and the optical signal is converted into an electrical signal. The optical signal output from the optical receiver (18) is cut off when the modulated signal light is in the “H” state by the control of the optical receiver (18) that operates and the modulating means (3). It is characterized in that it is provided with an electric signal cutoff means (19) for outputting as it is in the state of "L", and measures the noise power using the electric signal obtained by converting the light when the input signal light is in the state of "L". Noise characteristics measurement method for optical amplifiers.
の‘H’レベルと‘L’レベルとの値の差またはデュー
ティーを変化させ、前記光増幅器(2)への入力信号光
の平均パワーを変化させて雑音電力を測定することを特
徴とする請求項7記載の光増幅器の雑音特性測定方式。8. The modulation means (3) changes the difference between the values of the “H” level and the “L” level of the modulated signal light or the duty to change the input signal light to the optical amplifier (2). The noise characteristic measuring method for an optical amplifier according to claim 7, wherein the average power is changed to measure the noise power.
該光増幅器(2)の出力光のうちの前記変調信号光成分
を透過させ、自然放出光を阻止して前記光受信器(1
8)に入力させる光ハンドパスフィルタを備えたことを
特徴とする請求項7記載の光増幅器の雑音特性測定方
式。9. The optical amplifier (2) is provided at a subsequent stage, further comprising:
The modulated signal light component of the output light of the optical amplifier (2) is transmitted, spontaneous emission light is blocked, and the optical receiver (1
8. An optical amplifier noise characteristic measuring method according to claim 7, further comprising an optical hand-pass filter to be inputted to 8).
幅する光増幅器(2)の雑音特定測定方式において、 該入力信号光に、該光増幅器(2)のゲインと自然放出
光係数とが変調信号光の平均パワーで決定される範囲の
変調速度でパルス変調をかける変調手段(3)と、 該光増幅器(2)の出力する光信号を受信して、該光信
号を電気信号に変換する光受信器(18)と、 該変調手段(3)の制御により、該光受信器(18)の
出力する電気信号を、前記変調信号光が‘L’の状態の
時に遮断し、‘H’の状態の時にそのまま出力する電気
信号遮断手段(19)を備え、入力信号光が‘H’の状
態の時の光が変換された電気信号を用いて雑音電力を測
定することを特徴とする光増幅器の雑音特性測定方式。10. A noise specific measurement method for an optical amplifier (2) for amplifying an input signal light from a signal light source (1), wherein the input signal light has a gain of the optical amplifier (2) and a spontaneous emission coefficient. And a modulation means (3) for performing pulse modulation at a modulation speed within a range determined by the average power of the modulated signal light, and an optical signal output from the optical amplifier (2) is received to convert the optical signal into an electrical signal. By controlling the optical receiver (18) for conversion and the modulating means (3), the electric signal output from the optical receiver (18) is blocked when the modulated signal light is in the “L” state. An electric signal blocking means (19) for outputting the signal as it is in the H state is provided, and the noise power is measured by using an electric signal obtained by converting the light when the input signal light is in the H state. Measuring method for noise characteristics of optical amplifiers.
光の‘H’レベルと‘L’レベルとの値の差またはデュ
ーティーを変化させ、前記光増幅器(2)への入力信号
光の平均パワーを変化させて雑音電力を測定することを
特徴とする請求項10記載の光増幅器の雑音特性測定方
式。11. The modulation means (3) changes the difference between the values of the “H” level and the “L” level of the modulated signal light or the duty to change the input signal light to the optical amplifier (2). 11. The noise characteristic measuring method for an optical amplifier according to claim 10, wherein the average power is changed to measure the noise power.
に、該光増幅器(2)の出力光のうちの前記変調信号光
成分を透過させ、自然放出光を阻止して前記光受信器
(18)に入力させる光ハンドパスフィルタを備えたこ
とを特徴とする請求項10記載の光増幅器の雑音特性測
定方式。12. The optical receiver (2) is further provided downstream of the optical amplifier (2) to transmit the modulated signal light component of the output light of the optical amplifier (2) and block spontaneous emission light. The method for measuring noise characteristics of an optical amplifier according to claim 10, further comprising an optical hand-pass filter for inputting to (18).
幅する光増幅器(2)の雑音特性測定方式において、 該光増幅器(2)の出力を2つに分岐させる光分波手段
(6)と、 該光分波手段(6)の出力した光のうちの一方を、該出
力の他方と互いに無相関となるまで遅延させる光遅延手
段(7)と、 該光遅延手段(7)の出力と、該光分波手段(6)の出
力のうちで該光遅延手段(7)に入力されない出力とを
合波する光合波手段(8)とを備え、該光合波手段
(8)の出力をデュアルバランス型光受信器(DBO
R)(9)により受信して雑音電力を測定することを特
徴とする光増幅器の雑音特性測定方式。13. A method of measuring a noise characteristic of an optical amplifier (2) for amplifying an input signal light from a signal light source (1), wherein an optical demultiplexing means (6) for branching an output of the optical amplifier (2) into two. ) And an optical delay means (7) for delaying one of the lights output from the optical demultiplexing means (6) until the other of the outputs becomes uncorrelated with each other, and the optical delay means (7). The optical multiplexing means (8) is provided with an output and an optical multiplexing means (8) for multiplexing the output of the optical demultiplexing means (6) that is not input to the optical delay means (7). Output is a dual-balanced optical receiver (DBO
R) A method for measuring the noise characteristic of an optical amplifier, characterized by receiving the noise power by (9) and measuring the noise power.
器(2)の出力を偶数(2n)本に分岐して出力し、 該光分波手段(6)の2n本の出力のうちの2本ずつと
してのn組の光のうちのそれぞれ一方を、該各組の出力
の他方と互いに無相関となるまで遅延させるn個の前記
光遅延手段(7)と、 該各光遅延手段(7)の出力と、該各組の光のうちで該
各光遅延手段(7)に入力されない光とを合波するn個
の前記光合波手段(8)とを備え、該n個の光合波手段
(8)の出力をそれぞれn個のデュアルバランス型光受
信器(DBOR)(9)により測定し、該測定結果を加
算して雑音電力を測定することを特徴とする請求項13
記載の光増幅器の雑音特性測定方式。14. The optical demultiplexing means (6) branches the output of the optical amplifier (2) into an even number (2n), and outputs the even number (2n), and outputs the 2n output of the optical demultiplexing means (6). N optical delay means (7) for delaying one of the n sets of light, each of which is two sets, until they are uncorrelated with the other of the outputs of each set; And n optical multiplexing means (8) for multiplexing the output of the means (7) and the light that is not input to the respective optical delay means (7) of the respective sets of light, 14. The output of the optical multiplexing means (8) is measured by n dual-balanced optical receivers (DBOR) (9), and the noise power is measured by adding the measurement results.
A method for measuring the noise characteristics of the optical amplifier described.
幅する光増幅器(2)の雑音特性測定方式において、 該光増幅器(2)の出力を2つに分岐させる光分岐手段
(6)と、 該光分波手段(6)の出力した光のうちの一方を、該出
力の他方と互いに無相関となるまで遅延させる光遅延手
段(7)と、 該光分波手段(6)の出力した光のうちのいずれか一方
の周波数をシフトさせる周波数シフト手段(10)と、 該光分波手段(6)の2つの出力に対する該光遅延手段
(7)、および周波数シフト手段(10)の作用の結果
としての2つの光を合波する光合波手段(11)とを備
え、該光合波手段(11)の出力をデュアルバランス型
光受信器(DBOR)(9)により受信して雑音電力を
測定することを特徴とする光増幅器の雑音特性測定方
式。15. A method for measuring a noise characteristic of an optical amplifier (2) for amplifying an input signal light from a signal light source (1), and an optical branching means (6) for branching an output of the optical amplifier (2) into two. And an optical delay means (7) for delaying one of the lights output from the optical demultiplexing means (6) until the other of the outputs is uncorrelated with each other, and the optical demultiplexing means (6) Frequency shift means (10) for shifting the frequency of either one of the output lights, the optical delay means (7) for the two outputs of the optical demultiplexing means (6), and the frequency shift means (10). And an optical combining means (11) for combining two lights as a result of the action of (1), the output of the optical combining means (11) is received by a dual balance type optical receiver (DBOR) (9), and noise is generated. Noise characteristics measurement of optical amplifier characterized by measuring power Method.
器(2)の出力を偶数(2n)本に分岐して出力し、 該光分波手段(6)の2n本の出力のうちの2本ずつと
してのn組の光のうちのそれぞれ一方を、該各組の出力
の他方と互いに無相関となるまで遅延させるn 個の前記光遅延手段(7)と、該各組の光のうちのいず
れか一方の周波数をシフトさせるn個の前記周波数シフ
ト手段(10)と、 該光分波手段(6)のn組の出力に対する該各光遅延手
段(7)、および各周波数シフト手段(10)の作用の
結果としてのn組のそれぞれ2つの光を合波するn個の
前記光合波手段(11)とを備え、該n個の光合波手段
(11)の出力をそれぞれn個のデュアルバランス型光
受信器(DBOR)(9)により測定し、該測定結果を
加算して雑音電力を測定することを特徴とする請求項1
5記載の光増幅器の雑音特性測定方式。16. The optical demultiplexing means (6) branches the output of the optical amplifier (2) into an even number (2n), and outputs the even number (2n), and outputs the 2n output of the optical demultiplexing means (6). N optical delay means (7) for delaying each one of the n sets of light as two of them, respectively, until they are uncorrelated with the other output of each set, and N number of the frequency shift means (10) for shifting the frequency of any one of the lights, the respective optical delay means (7) for the n sets of outputs of the optical demultiplexing means (6), and the respective frequencies And n optical combining means (11) for combining two light beams of n sets respectively as a result of the action of the shift means (10), and outputs of the n optical combining means (11) respectively. Measure with n dual-balanced optical receivers (DBOR) (9) and add the measurement results 2. The noise power is measured.
5. The method for measuring the noise characteristic of the optical amplifier according to 5.
増幅する光増幅器(2)の雑音特性測定方式において、 該光増幅器(2)の出力を2つに分岐させる光分波手段
(6)と、 該光分波手段(6)の出力した光のうちの一方を、該出
力の他方と互いに無相関となるまで遅延させる光遅延手
段(7)と、 該光分波手段(6)の出力した光のうちのいずれか一方
の周波数をシフトさせる周波数シフト手段(10)と、 該光分波手段(6)の出力した光のうちのいずれか一方
の光の成分としての該信号光の波長を阻止して自然放出
光を透過させる光透過手段(12)と、 該光分波手段(6)の2つの出力に対する該光遅延手段
(7)、周波数シフト手段(10)、および光透過手段
(12)の作用の結果としての2つの光を合波する光合
波手段(13)とを備え、該光合波手段(13)の出力
をデュアルバランス型光受信器(DBOR)(9)によ
り受信して雑音電力を測定することを特徴とする光増幅
器の雑音特性測定方式。17. A noise characteristic measuring method for an optical amplifier (2) for amplifying an input signal light from a signal light source (1), wherein an optical demultiplexing means (6) for branching an output of the optical amplifier (2) into two. ), And an optical delaying means (7) for delaying one of the lights output from the optical demultiplexing means (6) until it is uncorrelated with the other of the outputs, and the optical demultiplexing means (6). Frequency shift means (10) for shifting the frequency of any one of the lights output from the signal light, and the signal light as a component of one of the lights output from the optical demultiplexing means (6) Light transmission means (12) for blocking the wavelength of light and transmitting spontaneous emission light, the optical delay means (7) for the two outputs of the optical demultiplexing means (6), the frequency shift means (10), and the light. Optical combining means (for combining two lights as a result of the action of the transmitting means (12) ( 3) and provided with, light multiplexing means (13) dual balanced optical receiver the output (DBOR) (9) noise characteristic measurement method of an optical amplifier, characterized in that receiving and measuring the noise power by.
器(2)の出力を偶数(2n)本に分岐して出力し、 該光分波手段(6)の2n本の出力のうちの2本ずつと
してのn組の光のうちのそれぞれ一方を、該各組の出力
の他方と互いに無相関となるまで遅延させるn個の前記
光遅延手段(7)と、 該各組の光のうちのいずれか一方の周波数をシフトさせ
るn個の前記周波数シフト手段(10)と、 該各組の光のうちでいずれか一方の光の成分としての該
信号光の波長を阻止して自然放出光を透過させるn個の
前記光透過手段(12)と、 該光分波手段(6)のn組の出力に対する該各光遅延手
段(7)、各周波数シフト手段(10)、および各光透
過手段(12)の作用の結果としてのn組のそれぞれ2
つの光を合波するn個の前記光合波手段(13)とを備
え、該n個の光合波手段(13)の出力をそれぞれn個
のデュアルバランス型光受信器(DBOR)(9)によ
り測定し、該測定結果を加算して雑音電力を測定するこ
とを特徴とする請求項17記載の光増幅器の雑音特性測
定方式。18. The optical demultiplexing means (6) branches the output of the optical amplifier (2) into an even number (2n) and outputs the 2n output of the optical demultiplexing means (6). N optical delay means (7) for delaying one of the n sets of light, each of which is two sets, until the other of the outputs of the set is uncorrelated with each other; N frequency shift means (10) for shifting the frequency of any one of the lights, and blocking the wavelength of the signal light as a component of any one of the lights of each set. N said light transmitting means (12) for transmitting spontaneous emission light, said respective optical delay means (7) for said n sets of outputs of said optical demultiplexing means (6), each frequency shift means (10), and Each of the n sets of 2 as a result of the action of each light transmitting means (12)
And n optical multiplexing means (13) for multiplexing two lights, and outputs of the n optical multiplexing means (13) are respectively output by n dual-balanced optical receivers (DBOR) (9). 18. The method for measuring the noise characteristic of an optical amplifier according to claim 17, wherein the noise power is measured by measuring and adding the measurement results.
幅する光増幅器(2)の雑音特性測定方式において、 該光増幅器(2)の出力光に含まれる信号光の波長を阻
止して自然放出光を透過させる光透過手段(12)と、 信号光源と異なる光源としての局発光(14)と、 該光透過手段(12)の出力と該局発光(14)とを合
波する光合波手段(15)とを備え、該光合波手段(1
5)の出力をデュアルバランス型光受信器(DBOR)
(9)により受信して雑音電力を測定することを特徴と
する光増幅器の雑音特性測定方式。19. In a noise characteristic measuring method of an optical amplifier (2) for amplifying an input signal light from a signal light source (1), a wavelength of the signal light included in an output light of the optical amplifier (2) is blocked. A light transmitting means (12) for transmitting spontaneous emission light, a local light (14) as a light source different from the signal light source, and an optical combination for multiplexing the output of the light transmitting means (12) and the local light (14). An optical multiplexing means (1)
5) Output of dual balance type optical receiver (DBOR)
A method for measuring the noise characteristic of an optical amplifier, characterized in that the noise power is measured according to (9).
幅する光増幅器(2)の雑音特性測定方式において、 該光増幅器(2)の出力のうちで該信号光の波長を阻止
して自然放出光を透過させる光透過手段(12)を備
え、該光透過手段(12)の出力により単位周波数あた
りの自然放出光パワーとして雑音電力を測定することを
特徴とする光増幅器の雑音特性測定方式。20. A noise characteristic measuring method of an optical amplifier (2) for amplifying an input signal light from a signal light source (1), wherein a wavelength of the signal light is blocked in an output of the optical amplifier (2). A noise characteristic measurement of an optical amplifier, comprising: a light transmission means (12) for transmitting spontaneous emission light, and measuring the noise power as the spontaneous emission light power per unit frequency by the output of the light transmission means (12). method.
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| JP05825992A JP3283282B2 (en) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | Optical amplifier measuring system, optical amplifier noise characteristic measuring device, optical amplifier measuring method, and optical fiber amplifier noise characteristic measuring device |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0667688A1 (en) * | 1994-02-14 | 1995-08-16 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | A noise measurement for optical amplifier and a system therefor |
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-
1992
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|---|---|---|---|---|
| EP0667688A1 (en) * | 1994-02-14 | 1995-08-16 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | A noise measurement for optical amplifier and a system therefor |
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| US6507420B1 (en) * | 1998-07-03 | 2003-01-14 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Device and method for ascertaining noise power |
| US7312918B2 (en) | 2003-05-23 | 2007-12-25 | Fujitsu Limited | Optical transmission system having function of correcting noise light due to Raman amplification |
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