JPH08335909A - 高速光パルス列の信号誤り率測定装置 - Google Patents
高速光パルス列の信号誤り率測定装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高速度高密度の光パルス列の信号誤り率の測
定器を提供する。 【構成】 レーザ光に強度変調かける変調信号を分岐し
て取り出し、例えばショットキーダイオードとインダク
タンスをはしご型に構成した電気短パルス発生器２１に
与えて電気短パルス列の標準信号を生成し、長距離伝送
された光パルス列と同期を取るために電気遅延回路２２
を通した上記電気短パルス列と長距離伝送された光パル
ス列とを光導波路型光強度変調器２３に導き、一致する
光パルスを消光して、一致しない光パルスのみを光電変
換器２４で電気信号に変換し、この低速の電気信号を信
号処理器２５で処理して信号誤り率を求める構成とす
る。
定器を提供する。 【構成】 レーザ光に強度変調かける変調信号を分岐し
て取り出し、例えばショットキーダイオードとインダク
タンスをはしご型に構成した電気短パルス発生器２１に
与えて電気短パルス列の標準信号を生成し、長距離伝送
された光パルス列と同期を取るために電気遅延回路２２
を通した上記電気短パルス列と長距離伝送された光パル
ス列とを光導波路型光強度変調器２３に導き、一致する
光パルスを消光して、一致しない光パルスのみを光電変
換器２４で電気信号に変換し、この低速の電気信号を信
号処理器２５で処理して信号誤り率を求める構成とす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、長距離を超高速で通
信する光通信において、光パルス列の伝送に起因する信
号の誤り率、つまりビット誤り率を測定する高速光パル
ス列の信号誤り率測定装置に関する。
信する光通信において、光パルス列の伝送に起因する信
号の誤り率、つまりビット誤り率を測定する高速光パル
ス列の信号誤り率測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近の光通信システムの進歩発展の一つ
に超高速性、高密度伝送性がある。最近特に長距離通信
の幹線系では、１０，０００ｋｍを越える超長距離を、
ほとんど減衰せずに高密度伝送ができる光ソリトン波伝
送が注目を集めている。光ソリトン波とは、光パルスが
光ファイバの非線形性でパルス圧縮された非常に狭いパ
ルス波であり、容易に時間多重化され、超高速パルス列
として情報を伝達する。
に超高速性、高密度伝送性がある。最近特に長距離通信
の幹線系では、１０，０００ｋｍを越える超長距離を、
ほとんど減衰せずに高密度伝送ができる光ソリトン波伝
送が注目を集めている。光ソリトン波とは、光パルスが
光ファイバの非線形性でパルス圧縮された非常に狭いパ
ルス波であり、容易に時間多重化され、超高速パルス列
として情報を伝達する。
【０００３】そこで、高速光パルス列の信号誤り率測定
器が必要となるが、従来のこれらの測定器は比較的速度
が遅い。例えば、ＩＳＤＮ（サービス総合デジタル網）
専用のプロトコル・アナライザも信号誤り率測定器の一
種であり、これに用いるエラー・デテクタの周波数範囲
は、最高１０Ｇｂｐｓ（１０9 ビット／秒）程度であ
る。これ以上の周波数範囲では、アイダイヤグラム（Ｅ
ｙｅ Ｄｉａｇｒａｍ）法が用いられている。
器が必要となるが、従来のこれらの測定器は比較的速度
が遅い。例えば、ＩＳＤＮ（サービス総合デジタル網）
専用のプロトコル・アナライザも信号誤り率測定器の一
種であり、これに用いるエラー・デテクタの周波数範囲
は、最高１０Ｇｂｐｓ（１０9 ビット／秒）程度であ
る。これ以上の周波数範囲では、アイダイヤグラム（Ｅ
ｙｅ Ｄｉａｇｒａｍ）法が用いられている。
【０００４】アイダイヤグラム法とは、サンプリング・
オシロスコープなどによる画面のアイパターン（Ｅｙｅ
Ｐａｔｔｅｒｎ）で評価するものである。これは伝送
経路の雑音や歪みによって劣化したパルス列を、パルス
繰り返し周波数に同期したクロック信号によって抽出
し、識別器直前の波形をオシロスコープ上に表示する。
識別時刻における上下電圧の差、つまり開口部の縦の開
き具合がアイアパーチャで、これが大きいほど信号対雑
音比が大きいことを意味する。信号波形が劣化するとア
イアパーチャが閉じてくる。そして、クロック信号の統
計的揺らぎが大きくなるとアイパターンの横の開きが閉
じてくるのである。この波形を観察して評価するもので
ある。超高速の繰り返し性のある信号に対しても、サン
プリングして同様な評価が適用できるのである。
オシロスコープなどによる画面のアイパターン（Ｅｙｅ
Ｐａｔｔｅｒｎ）で評価するものである。これは伝送
経路の雑音や歪みによって劣化したパルス列を、パルス
繰り返し周波数に同期したクロック信号によって抽出
し、識別器直前の波形をオシロスコープ上に表示する。
識別時刻における上下電圧の差、つまり開口部の縦の開
き具合がアイアパーチャで、これが大きいほど信号対雑
音比が大きいことを意味する。信号波形が劣化するとア
イアパーチャが閉じてくる。そして、クロック信号の統
計的揺らぎが大きくなるとアイパターンの横の開きが閉
じてくるのである。この波形を観察して評価するもので
ある。超高速の繰り返し性のある信号に対しても、サン
プリングして同様な評価が適用できるのである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、光ファイバ
の非線形性によって生じる光ソリトンパルスは、パルス
幅が数ピコ秒以下、繰り返しが１０〜２０ＧＨｚの超高
速で、かつ減衰の少ない光パルス列である。これは長距
離の高密度光通信に適する。
の非線形性によって生じる光ソリトンパルスは、パルス
幅が数ピコ秒以下、繰り返しが１０〜２０ＧＨｚの超高
速で、かつ減衰の少ない光パルス列である。これは長距
離の高密度光通信に適する。
【０００６】しかしながら、この長距離、超高速光通信
の実現には幾つかの困難がある。その一つが伝送誤りで
ある。例えば、長距離光通信においては光ファイバを伝
送媒体として用いるが、光パルス列がこの光ファイバを
伝搬する途中で、光ファイバの非線形屈折率によって信
号波形に自己位相変調を生じ、これが群速度分散と結び
ついて波形劣化を起こす。また、光ファイバの途中に挿
入される光増幅器の偏波分散などにより伝送品質が劣化
する。
の実現には幾つかの困難がある。その一つが伝送誤りで
ある。例えば、長距離光通信においては光ファイバを伝
送媒体として用いるが、光パルス列がこの光ファイバを
伝搬する途中で、光ファイバの非線形屈折率によって信
号波形に自己位相変調を生じ、これが群速度分散と結び
ついて波形劣化を起こす。また、光ファイバの途中に挿
入される光増幅器の偏波分散などにより伝送品質が劣化
する。
【０００７】また、光ファイバ内での信号光と雑音光と
の間の三光波混合や四光波混合は、雑音の急激な増大及
び信号波形の劣化を引き起こす。三光波混合、四光波混
合とは、非線形媒質内で２種あるいは３種の入力波が混
合すると第３あるいは第４の出力波を生じさせる非線形
過程をいう。更に、光増幅器や光ファイバを構成する素
材の不純物や外的圧力や温度変化などで偏波分散が生じ
て、超高速光パルス列の品質を低下させる。
の間の三光波混合や四光波混合は、雑音の急激な増大及
び信号波形の劣化を引き起こす。三光波混合、四光波混
合とは、非線形媒質内で２種あるいは３種の入力波が混
合すると第３あるいは第４の出力波を生じさせる非線形
過程をいう。更に、光増幅器や光ファイバを構成する素
材の不純物や外的圧力や温度変化などで偏波分散が生じ
て、超高速光パルス列の品質を低下させる。
【０００８】この超高速光パルス列の伝送品質を評価す
るために、広帯域光検出器で電気信号に変換してもその
後の電気回路の応答が追従せずに困難であった。従っ
て、前述のアイパターン法などにより波形観測をしてい
たが、この方式は繰り返し性のある超高速信号の観測に
は有効であるが、長距離の光伝送線路を伝搬する途中で
線路を構成する素材の不純物や外的圧力や温度変化など
で偏波分散が生じて超高速光パルス列が崩れた場合には
有効で無い。この発明は、これらの問題を解決せんとす
るものである。
るために、広帯域光検出器で電気信号に変換してもその
後の電気回路の応答が追従せずに困難であった。従っ
て、前述のアイパターン法などにより波形観測をしてい
たが、この方式は繰り返し性のある超高速信号の観測に
は有効であるが、長距離の光伝送線路を伝搬する途中で
線路を構成する素材の不純物や外的圧力や温度変化など
で偏波分散が生じて超高速光パルス列が崩れた場合には
有効で無い。この発明は、これらの問題を解決せんとす
るものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は超高速光パルス列を直接電気信号に変換
することを避け、超高速光パルス列のままで信号の正誤
の判断を行い、誤り信号のみを抽出して電気信号に変換
し、超高速光パルス列の正確な伝送品質を求めるもので
ある。一般に、誤り信号の発生する確率は非常に低いの
で、誤り信号のみを抽出した信号は低速であり、電気信
号として十分に応答できる。以下詳細に説明する。
に、この発明は超高速光パルス列を直接電気信号に変換
することを避け、超高速光パルス列のままで信号の正誤
の判断を行い、誤り信号のみを抽出して電気信号に変換
し、超高速光パルス列の正確な伝送品質を求めるもので
ある。一般に、誤り信号の発生する確率は非常に低いの
で、誤り信号のみを抽出した信号は低速であり、電気信
号として十分に応答できる。以下詳細に説明する。
【００１０】光通信網は、一般的にはレーザ光に電気信
号である変調信号で変調をかけて光信号を生成し、この
光信号を光ファイバを伝送線路として伝送し、光信号を
光信号受信器で電気信号に変換し復調して受信してい
る。光信号として光短パルス信号を用いることが多い。
特に光ソリトン波が実用化されてくると、益々光パルス
波の光通信が多くなる。この超短光パルス列の誤り率を
測定する。
号である変調信号で変調をかけて光信号を生成し、この
光信号を光ファイバを伝送線路として伝送し、光信号を
光信号受信器で電気信号に変換し復調して受信してい
る。光信号として光短パルス信号を用いることが多い。
特に光ソリトン波が実用化されてくると、益々光パルス
波の光通信が多くなる。この超短光パルス列の誤り率を
測定する。
【００１１】レーザ光に変調をかける変調信号を分岐し
て、その変調信号で電気短パルス列を電気短パルス発生
器で生成する。電気短パルス発生器は、電気ソリトン波
をも生成できるものが必要であるので、印加信号電圧に
よるショトキーバリアダイオードの接合容量の非線形動
作を用いて、電気ソリトン波並の超短パルス波を生成し
た。つまり、パルス幅が数ピコ秒で繰り返し周波数が２
０ＧＨｚ程度の超短パルス列の電気信号である。
て、その変調信号で電気短パルス列を電気短パルス発生
器で生成する。電気短パルス発生器は、電気ソリトン波
をも生成できるものが必要であるので、印加信号電圧に
よるショトキーバリアダイオードの接合容量の非線形動
作を用いて、電気ソリトン波並の超短パルス波を生成し
た。つまり、パルス幅が数ピコ秒で繰り返し周波数が２
０ＧＨｚ程度の超短パルス列の電気信号である。
【００１２】図２にその構成図の一例を示す。インダク
タンスＬとショトキーバリアダイオードの接合容量Ｃと
を組み合わせたはしご型電気回路である。今、ｎ番目の
容量Ｃに加わる電圧をＶｎ、ｎとｎ+1番目との容量間の
インダクタンスＬに流れる電流をＩｎとすると、Ｌ（ｄ
Ｉｎ／ｄｔ）＝Ｖｎ−Ｖｎ+1、が成り立つ。また、ｎ番
目の容量Ｃに流れる電流Ｉｎと蓄えられる電荷Ｑｎとの
間に、ｄＱｎ／ｄｔ＝Ｉｎ-1−Ｉｎ、が成り立つ。再度
微分して、両辺にＬを乗ずると、Ｌ（ｄ2 Ｑｎ／ｄ
ｔ2 ）＝Ｖｎ-1＋Ｖｎ+1−２Ｖｎ、を得る。
タンスＬとショトキーバリアダイオードの接合容量Ｃと
を組み合わせたはしご型電気回路である。今、ｎ番目の
容量Ｃに加わる電圧をＶｎ、ｎとｎ+1番目との容量間の
インダクタンスＬに流れる電流をＩｎとすると、Ｌ（ｄ
Ｉｎ／ｄｔ）＝Ｖｎ−Ｖｎ+1、が成り立つ。また、ｎ番
目の容量Ｃに流れる電流Ｉｎと蓄えられる電荷Ｑｎとの
間に、ｄＱｎ／ｄｔ＝Ｉｎ-1−Ｉｎ、が成り立つ。再度
微分して、両辺にＬを乗ずると、Ｌ（ｄ2 Ｑｎ／ｄ
ｔ2 ）＝Ｖｎ-1＋Ｖｎ+1−２Ｖｎ、を得る。
【００１３】また、ｎ番目の容量Ｃに蓄えられる電荷Ｑ
ｎとこの点の電圧Ｖｎとの間に、Ｑｎ＝ＣＶｎ、が成り
立つので、前式に挿入すると、Ｌ（ｄ2 Ｖｎ／ｄｔ2 ）
＝［Ｖｎ-1＋Ｖｎ+1−２Ｖｎ］／Ｃ、となる。ここで、
容量Ｃがダイオードの接合容量のように電圧によって変
化するような場合には、Ｃ（Ｖｎ）＝Ｃｏ（Ｖｏ／Ｖ
ｎ）ｌｏｇ（１＋Ｖｎ／Ｖｏ）、と非線形の関係とな
る。このとき、前式は、Ｌ[ｄ2Ｉｎ(１＋Ｖｎ/Ｖｏ)/ｄ
ｔ2]＝(１/Ｑ(Ｖｏ))[Ｖｎ-1＋Ｖｎ+1−２Ｖｎ],とな
り、ソリトン波を発生する。
ｎとこの点の電圧Ｖｎとの間に、Ｑｎ＝ＣＶｎ、が成り
立つので、前式に挿入すると、Ｌ（ｄ2 Ｖｎ／ｄｔ2 ）
＝［Ｖｎ-1＋Ｖｎ+1−２Ｖｎ］／Ｃ、となる。ここで、
容量Ｃがダイオードの接合容量のように電圧によって変
化するような場合には、Ｃ（Ｖｎ）＝Ｃｏ（Ｖｏ／Ｖ
ｎ）ｌｏｇ（１＋Ｖｎ／Ｖｏ）、と非線形の関係とな
る。このとき、前式は、Ｌ[ｄ2Ｉｎ(１＋Ｖｎ/Ｖｏ)/ｄ
ｔ2]＝(１/Ｑ(Ｖｏ))[Ｖｎ-1＋Ｖｎ+1−２Ｖｎ],とな
り、ソリトン波を発生する。
【００１４】電気短パルス発生器で生成した電気短パル
ス列を電気遅延回路で遅延させて、長距離伝送された光
パルス列と同期を取らせる。そしてこの光パルス列とこ
れと同期した電気短パルス列とを光導波路型光強度変調
器に入力させて、パルスが一致すると光パルスを消光さ
せるようにする。光導波路型光強度変調器の構成の一例
を図３に示しているが、要は光導波路を通過する光パル
ス列と平行して基準信号である電気短パルス列を進行さ
せて、電気短パルスが通過するときに光導波路に強度変
調を加えて、基準信号と合致する光パルスを消光させる
ようにするとよい。
ス列を電気遅延回路で遅延させて、長距離伝送された光
パルス列と同期を取らせる。そしてこの光パルス列とこ
れと同期した電気短パルス列とを光導波路型光強度変調
器に入力させて、パルスが一致すると光パルスを消光さ
せるようにする。光導波路型光強度変調器の構成の一例
を図３に示しているが、要は光導波路を通過する光パル
ス列と平行して基準信号である電気短パルス列を進行さ
せて、電気短パルスが通過するときに光導波路に強度変
調を加えて、基準信号と合致する光パルスを消光させる
ようにするとよい。
【００１５】一般的に、誤り信号の発生する確率は、例
えば１０-9程度と非常に低い。従って、超高速光パルス
列であっても、誤り信号の光パルスのみを光電変換して
電気信号にすると低速であるので、電気回路で十分に追
従でき誤り率を正確に評価できる。そこで、誤り信号の
みを光電変換器で電気信号に変換し、信号処理器で演算
処理して正確な信号誤り率を求める。以下、実施例につ
いて説明する。
えば１０-9程度と非常に低い。従って、超高速光パルス
列であっても、誤り信号の光パルスのみを光電変換して
電気信号にすると低速であるので、電気回路で十分に追
従でき誤り率を正確に評価できる。そこで、誤り信号の
みを光電変換器で電気信号に変換し、信号処理器で演算
処理して正確な信号誤り率を求める。以下、実施例につ
いて説明する。
【００１６】
【実施例】図１にこの発明の一実施例の構成図を、図２
にこの発明に用いる電気短パルス発生器の一例の構成図
を、図３にこの発明に用いる一例の光導波路型光強度変
調器を、図４にこの光導波路型光強度変調器の動作説明
図及び動作状態図を示す。先ず、図１を用いてこの発明
の構成を説明する。
にこの発明に用いる電気短パルス発生器の一例の構成図
を、図３にこの発明に用いる一例の光導波路型光強度変
調器を、図４にこの光導波路型光強度変調器の動作説明
図及び動作状態図を示す。先ず、図１を用いてこの発明
の構成を説明する。
【００１７】図１の光通信網１０は被測定光通信網の一
例である。レーザ発振器１１で生成した光ビームを強度
変調器１２でパルス幅がピコ秒（１０-12 秒）程度の超
短光パルスに変調する。強度変調器１２は繰り返し周波
数が数十Ｇｂｐｓの光ソリトン波を発生できる超高速の
ものも含む。また、半導体レーザ発振器のようにレーザ
発振器１１で直接変調をかけ、レーザ発振器１１と強度
変調器１２が合体しているものでもよい。強度変調器１
２には信号発生器であるパルスパターン発生器１３より
変調信号が印加される。パルスパターン発生器１３は１
台でもよいが、複数台を並列に配置し、その出力をＭＵ
Ｘ（マルチプレクサ）１４で時分割多重化信号に合成し
て強度変調器１２に印加してもよい。ここでは変調器と
して強度変調器１２で説明しているが、必ずしも強度変
調器とは限らずに、周波数変調器や偏波変調器であって
もよい。
例である。レーザ発振器１１で生成した光ビームを強度
変調器１２でパルス幅がピコ秒（１０-12 秒）程度の超
短光パルスに変調する。強度変調器１２は繰り返し周波
数が数十Ｇｂｐｓの光ソリトン波を発生できる超高速の
ものも含む。また、半導体レーザ発振器のようにレーザ
発振器１１で直接変調をかけ、レーザ発振器１１と強度
変調器１２が合体しているものでもよい。強度変調器１
２には信号発生器であるパルスパターン発生器１３より
変調信号が印加される。パルスパターン発生器１３は１
台でもよいが、複数台を並列に配置し、その出力をＭＵ
Ｘ（マルチプレクサ）１４で時分割多重化信号に合成し
て強度変調器１２に印加してもよい。ここでは変調器と
して強度変調器１２で説明しているが、必ずしも強度変
調器とは限らずに、周波数変調器や偏波変調器であって
もよい。
【００１８】変調信号で強度変調された光パルス列は、
伝送線路である光ファイバ１５を通して伝送される。伝
送線路は１０，０００ｋｍ以上に及ぶこともあり、必要
に応じて複数の光増幅器１６を挿入して、信号の減衰分
を補うための信号増幅をしている。光ファイバ１５を通
して伝送された光パルス列は、光電変換器や復調器など
を有する光信号受信器１８で復調されて信号の授受を行
うが、時分割多重通信の場合には、ＤＥＭＵＸ（デ・マ
ルチプレクサ）１７でそれぞれの信号に分割して、複数
の光信号受信器１８、１８1 や１８2 にそれぞれ与えて
復調する。一般的な光通信網１０は上記のようなもので
あり、本発明は、これらの光通信網１０の信号誤り率を
測定するものである。以下、本発明の構成について説明
する。
伝送線路である光ファイバ１５を通して伝送される。伝
送線路は１０，０００ｋｍ以上に及ぶこともあり、必要
に応じて複数の光増幅器１６を挿入して、信号の減衰分
を補うための信号増幅をしている。光ファイバ１５を通
して伝送された光パルス列は、光電変換器や復調器など
を有する光信号受信器１８で復調されて信号の授受を行
うが、時分割多重通信の場合には、ＤＥＭＵＸ（デ・マ
ルチプレクサ）１７でそれぞれの信号に分割して、複数
の光信号受信器１８、１８1 や１８2 にそれぞれ与えて
復調する。一般的な光通信網１０は上記のようなもので
あり、本発明は、これらの光通信網１０の信号誤り率を
測定するものである。以下、本発明の構成について説明
する。
【００１９】強度変調器１２に印加する変調信号、つま
りパルスパターン発生器１３あるいはＭＵＸ１４からの
変調信号を分岐して取り出し、電気短パルス発生器２１
で光ソリトン波に相当する電気ソリトン波のような電気
短パルスを生成する。この電気短パルス信号を基準信号
とする。電気短パルス発生器２１の構成の一例を図２に
示すが、詳細は後述する。生成された電気短パルスは電
気遅延回路２２で、被測定光伝送路つまり光ファイバで
の光パルス列の遅延時間分を遅延させて光信号と同期を
とらせ、光導波路型光強度変調器２３に与える。
りパルスパターン発生器１３あるいはＭＵＸ１４からの
変調信号を分岐して取り出し、電気短パルス発生器２１
で光ソリトン波に相当する電気ソリトン波のような電気
短パルスを生成する。この電気短パルス信号を基準信号
とする。電気短パルス発生器２１の構成の一例を図２に
示すが、詳細は後述する。生成された電気短パルスは電
気遅延回路２２で、被測定光伝送路つまり光ファイバで
の光パルス列の遅延時間分を遅延させて光信号と同期を
とらせ、光導波路型光強度変調器２３に与える。
【００２０】一方、光信号の光パルス列を光信号受信器
１８あるいはＤＥＭＵＸ１７の前方で方向性結合器１９
などを用いて取り出し、伝送された光パルス列を光導波
路型光強度変調器２３に導く。光信号の光パルス列を取
り出すには方向性結合器のみでなく光スイッチなどでも
よく、要は光パルス列を取り出せればよい。光導波路型
光強度変調器２３の構成の一例を図３に示すが、説明は
後述する。光導波路型光強度変調器２３では入力された
光パルス列を基準信号である電気短パルス列で強度変調
をかけ、パルスの有無が一致すると光パルスを消光し、
不一致のときには光パルスが通過する。
１８あるいはＤＥＭＵＸ１７の前方で方向性結合器１９
などを用いて取り出し、伝送された光パルス列を光導波
路型光強度変調器２３に導く。光信号の光パルス列を取
り出すには方向性結合器のみでなく光スイッチなどでも
よく、要は光パルス列を取り出せればよい。光導波路型
光強度変調器２３の構成の一例を図３に示すが、説明は
後述する。光導波路型光強度変調器２３では入力された
光パルス列を基準信号である電気短パルス列で強度変調
をかけ、パルスの有無が一致すると光パルスを消光し、
不一致のときには光パルスが通過する。
【００２１】しかしながら、不一致の確率は一般的には
１０-9程度と非常に低い。従って、光通信では超高速光
パルス列であっても、不一致、つまり誤り信号は低速の
光パルス列となるので、この光パルス列を電気信号に変
換して電気回路で処理しても十分に追従でき、正確な誤
り率を算出することができる。そこで、光導波路型光強
度変調器２３からの低速の光パルス列を光電変換器２４
で電気信号に変換し、そのデータを信号処理器２５で演
算処理し、正確な信号誤り率を算出する。
１０-9程度と非常に低い。従って、光通信では超高速光
パルス列であっても、不一致、つまり誤り信号は低速の
光パルス列となるので、この光パルス列を電気信号に変
換して電気回路で処理しても十分に追従でき、正確な誤
り率を算出することができる。そこで、光導波路型光強
度変調器２３からの低速の光パルス列を光電変換器２４
で電気信号に変換し、そのデータを信号処理器２５で演
算処理し、正確な信号誤り率を算出する。
【００２２】図２に電気短パルス発生器２１の構成の一
例を示している。入力側は入力抵抗Ｒｏと直流阻止コン
デンサＣｏで、ＭＵＸ１４からの変調信号を入力する。
回路構成はインダクタンスＬとショットキーバリアダイ
オードの接合容量Ｃとを組み合わせた、はしご型電気回
路であり、バイアス電圧ＶB をバイアス抵抗ＲB を通し
て印加している。出力側は直流阻止コンデンサＣ’を通
して出力する。電気ソリトン波の発生については前述し
た通りである。４０段のショットキーダイオードを接続
した回路のシュミレーションでは、繰り返し周波数が２
０ＧＨｚでパルス幅は３ｐｓの電気短パルス波を得てい
る。
例を示している。入力側は入力抵抗Ｒｏと直流阻止コン
デンサＣｏで、ＭＵＸ１４からの変調信号を入力する。
回路構成はインダクタンスＬとショットキーバリアダイ
オードの接合容量Ｃとを組み合わせた、はしご型電気回
路であり、バイアス電圧ＶB をバイアス抵抗ＲB を通し
て印加している。出力側は直流阻止コンデンサＣ’を通
して出力する。電気ソリトン波の発生については前述し
た通りである。４０段のショットキーダイオードを接続
した回路のシュミレーションでは、繰り返し周波数が２
０ＧＨｚでパルス幅は３ｐｓの電気短パルス波を得てい
る。
【００２３】図３に光導波路型光強度変調器２３の構成
の一例を示している。（Ａ）は上平面図であり、（Ｂ）
は（Ａ）のａ−ａ’での断面図である。光導波路３０は
基板３３に埋め込まれ、光伝送線路から例えば方向性結
合器１９で取り出した光パルス列を入力し、光電変換器
２４に出力する。光導波路３０の上方にコプレーナ型の
電気パルス伝送路３１が構成され、電気遅延回路２２か
らの基準信号を入力し終端器に出力する。コプレーナ型
であるので、電気パルス伝送路３１の左右にはグランド
プレイン３２1 及び３２2 が構成されて特性インピーダ
ンスがマッチングされている。この電気パルス伝送路３
１を電気パルスが通過すると、その電界で光導波路３０
の光パルスに強度変調をかける。従って、電気パルス信
号を基準信号とすると、光導波路３０を通過する光パル
ス列は基準信号と一致するものは消光され、一致しない
光パルスは残ることとなる。
の一例を示している。（Ａ）は上平面図であり、（Ｂ）
は（Ａ）のａ−ａ’での断面図である。光導波路３０は
基板３３に埋め込まれ、光伝送線路から例えば方向性結
合器１９で取り出した光パルス列を入力し、光電変換器
２４に出力する。光導波路３０の上方にコプレーナ型の
電気パルス伝送路３１が構成され、電気遅延回路２２か
らの基準信号を入力し終端器に出力する。コプレーナ型
であるので、電気パルス伝送路３１の左右にはグランド
プレイン３２1 及び３２2 が構成されて特性インピーダ
ンスがマッチングされている。この電気パルス伝送路３
１を電気パルスが通過すると、その電界で光導波路３０
の光パルスに強度変調をかける。従って、電気パルス信
号を基準信号とすると、光導波路３０を通過する光パル
ス列は基準信号と一致するものは消光され、一致しない
光パルスは残ることとなる。
【００２４】図４（Ａ）に図３の光導波路型光強度変調
器２３の動作説明図を、図４（Ｂ）から（Ｅ）に動作状
態図を示している。図４（Ａ）を見ると、横軸が変調電
圧（Ｖ）で上縦軸が光出力レベル（光透過率）である。
従って、変調電圧（Ｖ）が一定レベル以上加わると光透
過率は零になる。この光導波路型光強度変調器２３に図
４（Ａ）の下図のように基準信号である電気短パルスの
変調電圧（ｔ）を加える。
器２３の動作説明図を、図４（Ｂ）から（Ｅ）に動作状
態図を示している。図４（Ａ）を見ると、横軸が変調電
圧（Ｖ）で上縦軸が光出力レベル（光透過率）である。
従って、変調電圧（Ｖ）が一定レベル以上加わると光透
過率は零になる。この光導波路型光強度変調器２３に図
４（Ａ）の下図のように基準信号である電気短パルスの
変調電圧（ｔ）を加える。
【００２５】図４（Ｂ）は長距離伝送されて品質の低下
した光パルス列であり、（Ｃ）は基準信号である電気短
パルス列であるとする。この両者の信号を光導波路型光
強度変調器２３に通すと、（Ｄ）に示すように光パルス
列は変調されて、その結果の光パルス列の出力波形は、
（Ｅ）にようになる。この（Ｅ）の光波形を光電変換器
２４で電気信号に変換し、一定のスレッショルド・レベ
ル以上の信号のみ取り出して、信号処理する。
した光パルス列であり、（Ｃ）は基準信号である電気短
パルス列であるとする。この両者の信号を光導波路型光
強度変調器２３に通すと、（Ｄ）に示すように光パルス
列は変調されて、その結果の光パルス列の出力波形は、
（Ｅ）にようになる。この（Ｅ）の光波形を光電変換器
２４で電気信号に変換し、一定のスレッショルド・レベ
ル以上の信号のみ取り出して、信号処理する。
【００２６】今まで述べてきたように、この信号誤り率
測定器は、送信側の変調信号と受信側の長距離伝送され
た光パルス列の双方を必要とする。研究や実験のために
光ファイバ１５を束にして一工場内で行う場合には同一
場所で測定できるので問題無いが、１万ｋｍに及ぶ長距
離離れた地点での測定においては一考を要する。つま
り、信号誤り率測定器を受信側に置き、予め定めた疑似
ランダム信号の一定のシーケンスパルス列の変調信号を
双方で準備しておく。そして送受側双方で国際標準時間
を利用して同時にスタートさせるとよい。
測定器は、送信側の変調信号と受信側の長距離伝送され
た光パルス列の双方を必要とする。研究や実験のために
光ファイバ１５を束にして一工場内で行う場合には同一
場所で測定できるので問題無いが、１万ｋｍに及ぶ長距
離離れた地点での測定においては一考を要する。つま
り、信号誤り率測定器を受信側に置き、予め定めた疑似
ランダム信号の一定のシーケンスパルス列の変調信号を
双方で準備しておく。そして送受側双方で国際標準時間
を利用して同時にスタートさせるとよい。
【００２７】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明は
長距離の光ファイバ１５や光増幅器１６を経由して伝送
され、品質の低下した高密度の光ソリトン波を含む光パ
ルス列の誤り率を測定を正確に行うことができた。つま
り、従来は通常の電気回路では光ソリトン波に追随でき
るほどの高速動作は不可能に近かったが、この発明は高
速高密度光パルス列から誤り信号のみを抽出するので、
電気信号に変換しても低速となり、信号の伝送品質を正
確に評価できる。よって、その技術的効果は大である。
長距離の光ファイバ１５や光増幅器１６を経由して伝送
され、品質の低下した高密度の光ソリトン波を含む光パ
ルス列の誤り率を測定を正確に行うことができた。つま
り、従来は通常の電気回路では光ソリトン波に追随でき
るほどの高速動作は不可能に近かったが、この発明は高
速高密度光パルス列から誤り信号のみを抽出するので、
電気信号に変換しても低速となり、信号の伝送品質を正
確に評価できる。よって、その技術的効果は大である。
【図１】本発明の一実施例の構成図である。
【図２】図１に用いる電気短パルス発生器の一例の構成
図である。
図である。
【図３】図１に用いる光導波路型光強度変調器の一例の
構成図である。
構成図である。
【図４】図３に示した光導波路型光強度変調器の動作説
明図及び動作状態図である。
明図及び動作状態図である。
１０ 光通信網 １１ レーザ発振器 １２ 強度変調器 １３、１３1 、１３2 パルスパターン発生器 １４ マルチプレクサ（ＭＵＸ） １５ 光ファイバ １６ 光増幅器 １７ デ・マルチプレクサ（ＤＥＭＵＸ） １８、１８1 、１８2 光信号受信器 １９ 方向性結合器 ２０ 高速光パルス列の信号誤り率測定装置 ２１ 電気短パルス発生器 ２２ 電気遅延回路 ２３ 光導波路型光強度変調器 ２４ 光電変換器 ２５ 信号処理器 ３０ 光導波路 ３１ 電気パルス伝送路 ３２1 、３２2 グランドプレイン ３３ 基板
Claims (3)
- 【請求項１】 レーザ発振器（１１）からの光ビームを
変調信号で変調して生成した光パルス列を、光ファイバ
（１５）を伝送線路として長距離伝送し、光信号受信器
（１８）で復調する光通信網（１０）の信号誤り率を測
定する装置において、 上記光ビームへの変調信号を分岐して入力し、電気短パ
ルス列を生成する電気短パルス発生器（２１）と、 上記電気短パルス発生器（２１）からの電気短パルス列
に遅延を与えて、上記長距離伝送された光パルス列と同
期させる電気遅延回路（２２）と、 上記長距離伝送された光パルス列と上記電気遅延回路
（２２）の出力電気パルス列とを入力し、パルスが一致
したときに光パルスを消光する光導波路型光強度変調器
（２３）と、 上記光導波路型光強度変調器（２３）で消光されない光
パルスを電気信号に変換する光電変換器（２４）と、 上記光電変換器（２４）の出力信号を入力して光パルス
列の信号誤り率を演算処理する信号処理器（２５）と、 を具備することを特徴とする高速光パルス列の信号誤り
率測定装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の電気短パルス発生器（２
１）は、複数のショットキーバリアダイオードを用い、
印加信号電圧によるショットキーバリアダイオードの接
合容量の非線形動作により電気ソリトン波を生成する電
気短パルス発生器（２１）であることを特徴とする高速
光パルス列の信号誤り率測定装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の光導波路型光強度
変調器（２３）は、基板（３３）内に構成された埋め込
み型の光導波路（３０）と、上記光導波路（３０）の一
部分の上方にコプレーナ型電気パルス伝送路（３１）を
構成した光導波路型光強度変調器（２３）であることを
特徴とする高速光パルス列の信号誤り率測定装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16687495A JPH08335909A (ja) | 1995-06-08 | 1995-06-08 | 高速光パルス列の信号誤り率測定装置 |
| US08/661,463 US5870211A (en) | 1995-06-08 | 1996-06-11 | Error rate measurement system for high speed optical pulse signals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16687495A JPH08335909A (ja) | 1995-06-08 | 1995-06-08 | 高速光パルス列の信号誤り率測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08335909A true JPH08335909A (ja) | 1996-12-17 |
Family
ID=15839235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16687495A Withdrawn JPH08335909A (ja) | 1995-06-08 | 1995-06-08 | 高速光パルス列の信号誤り率測定装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5870211A (ja) |
| JP (1) | JPH08335909A (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3320996B2 (ja) * | 1996-11-26 | 2002-09-03 | 株式会社東芝 | 波長多重光伝送装置 |
| US6430715B1 (en) * | 1999-09-17 | 2002-08-06 | Digital Lightwave, Inc. | Protocol and bit rate independent test system |
| US6295614B1 (en) | 2000-03-02 | 2001-09-25 | Corning Incorporated | Apparatus for estimating bit error rate by sampling in WDM communication system |
| US6366374B2 (en) * | 2000-04-26 | 2002-04-02 | Optovation (Canada) Corp. | AC performance monitor with no clock recovery |
| WO2002003602A1 (en) * | 2000-06-30 | 2002-01-10 | Harris Corporation | Digital broadcast transmission with system monitor and display |
| WO2002071221A1 (en) * | 2001-03-05 | 2002-09-12 | Circadiant Systems, Inc. | Unitary testing apparatus for performing bit error rate measurements on optical components |
| WO2002079758A1 (en) * | 2001-03-29 | 2002-10-10 | Circadiant Systems, Inc. | Error function analysis of optical components with uncertainty ranges |
| WO2002079759A1 (en) * | 2001-03-29 | 2002-10-10 | Circadiant Systems, Inc. | Error function analysis of optical components |
| FR2831004B1 (fr) * | 2001-10-11 | 2004-01-16 | Cit Alcatel | Procede de mesure du taux d'erreur d'un systeme de transmission optique et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede |
| US7149661B1 (en) * | 2003-06-04 | 2006-12-12 | The Board Of Regents Of The University Of Oklahoma | Method and circuit for statistical estimation |
| US7085561B1 (en) | 2004-05-03 | 2006-08-01 | Itt Manufacturing Enterprises, Inc. | Embedded channel analysis for RF data modem |
| US7327302B2 (en) * | 2006-02-10 | 2008-02-05 | Picosolve Inc. | Equivalent time asynchronous sampling arrangement |
| US8488962B2 (en) * | 2010-05-03 | 2013-07-16 | Verizon Patent And Licensing Inc. | Bit error generation system for optical networks |
| US20170109244A1 (en) * | 2015-10-15 | 2017-04-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Storage device and method |
| CN113611212B (zh) * | 2021-07-30 | 2023-08-29 | 北京京东方显示技术有限公司 | 光接收传感器、显示面板和电子设备 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2621614B2 (ja) * | 1990-08-22 | 1997-06-18 | 日本電気株式会社 | 符号誤り検出回路 |
| US5533055A (en) * | 1993-01-22 | 1996-07-02 | Motorola, Inc. | Carrier to interference ratio measurement |
| WO1995008879A1 (en) * | 1993-09-22 | 1995-03-30 | Massachussetts Institute Of Technology | Error-rate based laser drive control |
| JPH07154378A (ja) * | 1993-12-01 | 1995-06-16 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 光伝送特性測定装置 |
-
1995
- 1995-06-08 JP JP16687495A patent/JPH08335909A/ja not_active Withdrawn
-
1996
- 1996-06-11 US US08/661,463 patent/US5870211A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5870211A (en) | 1999-02-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020903 |