WO2001061302A1

WO2001061302A1 - Group velocity dispersion measuring device and group velocity dispersion measuring method

Info

Publication number: WO2001061302A1
Application number: PCT/JP2000/006508
Authority: WO
Inventors: Hiromasa Ito; Masato Yoshida; Koichiro Nakamura
Original assignee: Japan Science and Technology Corp
Current assignee: Japan Science and Technology Agency
Priority date: 2000-02-21
Filing date: 2000-09-22
Publication date: 2001-08-23
Anticipated expiration: 2002-08-21
Also published as: US6856723B1; EP1258718A1; EP1258718A4; JP2001228053A; JP3631653B2

Description

群速度分散測定装置及び群速度分散測定方法明

技術分野

田

本発明は、光伝送用フアイバの群速度分散を測定する群速度分散測定装置および群速度分散測定方法に関する。

背景技術

長距離光通信の分野では、光通信システムの高性能化に伴なつて、光伝送用ファイバの波長分散特性の管理および制御が重要となりつつある。一般に、光伝送用ファイバは、光通信波長帯（例えば帯）において負の群速度分散（G V D ： Group Velocity Dispersion)をもち、この G V Dは光パルス信号の伝送特性の劣化要因となる。このため、光伝送路の分散特性を制御 · 補償する必要があり、光ファイバのもつ総分散量を測定することはきわめて重要である。 G V Dの測定手法の一つに、波長を可変可能な CW光源やパルス光源を用いて光伝搬時間の波長依存性を測定する手法がある。この手法では、波長をパラメータとした多点計測方式を採用するが、計測に時間を要し、リアルタイムでの G V D特性の制御が困難である。これまでに、本発明者は、光周波数領域リフレタトメトリ（O F D R： Optical Frequency Domain Ref lectometry)法を用いた新しい G V D測定法を提案した (吉田真人，宫本敏行，原武文，中村孝一郎，伊藤弘昌， "周波数シフト帰還型レーザを用いた光ファイバの群速度分散測定，" 信学技報， OCS98-103 (1999) 25) 。また、周波数チヤープ光源として周波数シフト帰還型レーザ

(Frequency-Shifted Feedbackレーザ： F S F レーザ）を用いた G V D測定装置 (宫本敏行，吉田真人，原武文，中村孝一郎，伊藤弘昌， "周波数シフト帰還型ファイバレーザを用いた群速度分散自動測定システム，" 春信学会， C- 3 (1999) ) とを提案している。本発明者がこれまでに提案した G V D測定法は、光伝搬時における光のチヤ一プレートの変化量に基づいて、光伝送路のもつ G V D値を直接算出するものであり、短時間で測定可能であるという特徴をもつ。

発明の開示

図 1 3は、本発明者がこれまでに提案した G V D測定法の概略を説明する模式図である。この図の G V D測定法は、自己遅延へテロダイン検波信号を測定対象としている。この測定方法は、 F S F レーザから出射された周波数チヤ一プ光を被測定光ファイバ（F U T ) 1に伝搬させた後、ビート信号のスぺクトルの広がりにより G V D値を算出するものである。詳細には、光分岐手段 1 0 0の一方の第 1端子には光源が接続され、第 2端子には光電変換手段が接続される。また、他方の端子には、被測定光ファイバ 1が接続される。光源から出力された周波数チヤープ光（測定光）は、光分岐手段 1 0 0により 2方向に分岐され、一方の周波数チヤ一プ光は被測定光ファィバ 1に入射される。このとき、被測定光ファイバ 1中を伝播する測定光のチヤープレートは、被測定フアイバ 1の波長分散の影響により変化する。被測定光ファイバの出口端等からの反射光は、その入射端から出射され、光分岐手段 1 0 0を経て光電変換手段により受光され、ビート信号を受信する。受信されたビート信号により、 G V D値が算出される。しかしながら、上述の測定法は、被測定光ファイバ長の揺らぎに起因した測定誤差が大きいという課題があり、測定精度に限界がある（例えば、

0. 36ps/nm/km) 。本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構成で短時間に G V Dを測定可能な群速度分散測定装置および群速度分散測定方法を提供することにある。すなわち、本発明は、等周波数間隔にある複数本の周波数チヤ一プ光を被測定光ファイバに伝搬させる前後でのチヤープ光間で生じるビート信号の周波数の差により G V D値を算出することにより、従来のように計測用光源の波長をパラメータとして多点計測を行う方式と比較して、高速かつ短時間で G V D値を計測することを目的とする。また、本発明は、周波数チヤープ光源として、測定に O F D R法を用いることにより、被測定光ファイバの入力端のみでの計測を可能とし、既設の光伝送網にも容易に適用可能とすることを目的とする。また、本発明は、レーザー共振器の安定化や発振スぺクトル幅の広帯域化により、測定精度の改善を図ることを目的とする。上述した課題を解決するために、本発明の第 1の解決手段によると、所定周波数間隔にある少なくとも 2つの又は等周波数間隔にある複数本の周波数チヤープ光を生成するチヤ一プ光生成手段と、被測定光ファイバへ前記チヤ一プ光生成手段により生成された周波数チヤ一プ光が伝搬された際に、その伝播前後におけるチヤープ光間で生じるビート信号の周波数の変化量を検出する周波数変化量検出手段と、前記周波数変化量検出手段により検出された変化量に基づいて、被測定光フアイバの群速度分散値を検出する群速度分散検出手段とを備えた群速度分散測定装置を提供する。また、本発明の第 2の解決手段によると、所定周波数間隔にある少なくとも 2つの又は等周波数間隔にある複数本の周波数チヤ一プ光を生成するステップと、被測定光フアイバへ前記生成するステップにより生成された周波数チヤープ光を伝搬するステップと、その伝播前後におけるチヤープ光間で生じるビート信号の周波数の変化量を検出するステップと、検出された変化量に基づいて、被測定光ファイバの群速度分散値を検出するステップとを含む群速度分散測定方法を提供する。また、本発明では、等周波数間隔にある複数本の周波数チヤープ光の被測定光フアイバへの伝搬前後におけるチヤープ光間で生じるビート信号の周波数の変化量を検出し、その検出結果に基づいて群速度分散値を求めるため、被測定光ファイバのもつ群速度分散値を簡易かつ短時間で測定できる。また、本発明では、測定に O F D R法を用いるため、被測定光ファイバの入力端での計測が可能になり、既設の光伝送網にも容易に適用できる。また、本発明では、被測定光ファイバへの周波数チヤープ光の伝搬前後における中心周波数同士のずれにより、ビート周波数の変化量を検出することで、変化量を簡易に検出することができる。また、本発明では、複数回のスペクトル波形の観測結果を考慮に入れて中心周波数同士のずれを検出することにより、測定誤差を相殺することができる。また、本発明では、リング共振器内に周波数シフト素子を挿入し、ドッブラ効果により周波数シフトを受けた 1次回折光を帰還させることにより、等周波数間隔にある複数本の周波数チヤ一プ光を生成することができる。また、本発明では、リング共振器内のバンドバスフィルタにより、発振波長を同調させることができる。また、本発明では、あるいは、前記周波数シフト素子として音響光学波長可変フィルタ（A O T F ： Acousto- Opt ic Tunable Fi lter) を用いて、その駆動周波数により発振波長を電子同調できる。また、本発明では、前記周波数シフト素子として媒体に光ファイバを用いた全ファイバ構成の音響光学素子を用い、測定装置を全ファイバ構成にできる。また、本発明では、時間に対して発振周波数がシフトするような周波数チヤ一プ光を分岐し、一方の光に遅延を与えた後、他方の光と結合することにより、等周波数間隔にある複数本の周波数チヤ一プ光を生成することができる。

図面の簡単な説明

図 1は、本発明に係る群速度分散測定装置の G V D測定原理を説明する図である。図 2は、本発明に係る群速度分散測定装置の第 1の実施形態の全体構成を示すブ口ック図である。図 3は、 F S Fレーザ出力の瞬時周波数成分を模式的に表した図である。図 4は、 F S Fレーザの詳細構成を示すブロック図である。図 5は、図 4の F S Fレーザの発振スぺクトルを光スぺクトラムアナライザで観測した結果を示す図である。図 6は、被測定光フアイバに周波数チヤープ光を伝搬させる前後におけるチヤープ光間で生ずるビート信号のスぺクトル波形図である。図 7は、 G V Dの測定結果を示す図である。図 8は、 G V D測定を 100回行った結果を示すヒストグラム図である。図 9は、本発明に係る群速度分散測定装置の第 2の実施形態の全体構成を示すブロック図である。図 1 0は、チヤープ光生成手段の第 2の実施の形態の構成図を示す図である。図 1 1は、チヤープ光生成手段の第 3の実施の形態の構成図を示す図である。図 1 2は、チヤープ光生成手段の第 4の実施の形態の構成図を示す図である。図 1 3は、本発明者がこれまでに提案した G V D測定法の概略を説明する模式図である。

発明を実施するための最良の形態

以下、本発明に係る群速度分散測定装置および群速度分散測定方法について、図面を参照しながら具体的に説明する。本発明は、主に、光周波数領域リフレクトメトリ (O F D R ： Optical Frequency Domain Reflectometry) 用レヽて G V D測定を行っている。まず、本発明の原理について説明する。周波数が時間に応じて変化するような周波数チヤープ光が光ファイバ中を伝搬する際、光ファイバのもつ G V Dの影響により、光のチヤ一プレート γが変化する。ここで、チヤ一プレートとは、周波数が変化する速さをいう。光ファイバ伝搬後のチヤ一プレート γ 'は次式で与えられる。 ²DLy² fc

χ'= y + ÷ DLy²1 c

1 +？ i DLylc

ここで、え² y²DL/cはチヤ一プレートの変化量、えは周波数チヤープ光源の中心波長、 Dは光ファイバの GVD値、 Lは光ファイバ長、 cは光速である。 (1) 式は周波数チヤ一プレートの変化量より光ファイバの GVD値を直接測定可能であることを示している。図 1は、本発明に係る群速度分散測定装置の GVD測定原理を説明する図である。本発明の GVD測定法では、光の自己ビート信号を用いている。この測定法では、遅延時間 ΔΤからなる複数本の周波数チヤ一プ光を光源とし、各周波数成分間で生じるビート信号の中心周波数を測定対象とする。詳細には、サーキュレータ 5の一方の第 1端子（図中左上端子）には光源が接続され、第 2端子（図中左下端子）には光電変換手段が接続される。また、他方の端子（図中右端子）には、被測定光ファイバ 1が接続される。光源から出力された周波数チヤープ光（測定光）は、サーキユレータ 5により被測定光フアイバ 1に入射される。このとき、被測定光ファイバ 1中を伝播する測定光のチヤ一プレートは、被測定ファイバ 1の波長分散の影響により変化する。被測定光ファイバの出口端（又は、出口に設けられた反射鏡）等からの反射光は、被測定光ファイバ 1の入射端から出射され、サーキユレータ 5を経て光電変換手段により受光され、ビート信号を受信する。受信されたビート信号により、 GV D値が算出される。被測定光ファイバ 1の伝搬前後におけるビート周波数の変化量 S_fBより、 GV D値 Dは次式で与えられる。

D= c δ f _B/l²L y²AT · · · (2)

(2) 式に基づいて GVD値 Dを求める場合、ビート周波数の読み取り精度により、 GVDの総分散量 DLの測定精度が制限される。したがって、計測用光源としてはチヤープの線形性が高く、周波数チヤープ幅の広帯域な光源が有用である。図 2は、本発明に係る群速度分散測定装置の一実施形態の全体構成を示すブロック図である。図 2の群速度分散測定装置は、周波数チヤ一プ光を生成する F S Fレ一ザ（F S F L ：チヤープ光生成手段） 2と、周波数チヤ一プ光を増幅する光増幅器（Amp) 3と、光力ブラ 4と、光信号の分岐制御を行うサーキュレータ 5と、被測定光ファイバ 1を伝搬する前後の光を受光する光検出器 6と、光のスぺクトル波形を観測する RFスぺクトルアナライザ（RF S A：周波数変化量検出手段、スぺクトル観測手段） 7と、 R F S A 7の観測結果に基づいて G VD値を検出するコンピュータ（PC ：中心周波数検出手段）とを備えている：なお、被測定光ファイバ 1の出口端（サーキユレータ 5と反对側の端子）又はその近傍には、反射鏡を設けるようにしてもよレ、。この群速度分散測定装置では、 F S Fレーザ 2から出射された複数本の周波数チヤープ光の被測定光ファイバ 1 (例えば、 SMF、ファイバ長 20km) への伝搬前後における、チヤープ光間で生ずるビート信号を交互に観測し、これらビート信号のビート周波数の差より GVD値を算出する。そのため、光検出器 6と RF SA7とは、切り替えスィッチを設けること、又は、時分割的に検出信号を伝送することなどにより、周波数チヤープ光が被測定光ファイバ 1を伝播する前及び伝播する後のビート周波数を、それぞれ検出することができる：ここで、周波数チヤ一プ光を発生するための F S Fレーザ 2について、詳説する。図 2における F S Fレーザ 2は、共振器内部に周波数シフト素子である音響光学変調器（AOM： Acoust-Optic Modulator)を挿入し、ドップラー効果によつて周波数シフトされた 1次回折光を帰還させて発振するレーザである。本発明者は、 F S Fレーザ 2の出力の瞬時周波数成分が時間とともにプする複数の成分（チヤープ周波数コム）からなることを理論的'実験的に解明している。このような共振器では、定在波は存在できず、その瞬時周波数 v^t) は

(3) 式で与えられる。

, (0 = + 一 i) (3)

RT V FS

(3) 式において、ここで、 r_RTは共振器の周回時間（1/T _rtは共振器の縦モード周波数）、 v_FSは共振器の周回当たりの周波数シフト量、 qは整数である。

F S Fレーザ 2で用いられる周波数シフト帰還型の共振器では、ある瞬間に許される瞬時周波数は共振器縦モード周波数（1/τ_κτ) 間隔毎に存在し、かつそれぞれの瞬時周波数成分（周波数コム成分）は、共振器周回当りの周波数シフト量に等しい割合（_y = V_fs /_{T rt}) で連続に周波数チヤープを受けている。また、周波数チヤープ幅 v_BWは利得媒質のスぺクトル形状によりある一定の幅に制限され、各周波数成分は利得のスぺクトル形状に従って強度変化しながら周波数チヤープする。図 3は、 F S Fレーザ 2の出力の瞬時周波数成分を模式的に表した図である。図中、グレー階調はその強度変化を示している。また、チヤ一プレート yは、 F_S I τ _RTとなってレヽる。

ここで、 F S Fレーザを用いた GVD測定の原理について説明する。

F S Fレーザの出力はチヤープする周波数成分が等時間間隔 ΔΤ= l/v_FS

5 にコム状に存在するチヤ一プ周波数コムからなり、等周波数間隔に自己ビート信号が生ずる。このビート信号を用いて上述のような方式により GVD測定をおこなう場合、（2) 式の関係は次式で与えられる。

D= c 0 f _ΒΝτ_κτ ²/Ν 1²L v_FS · · · (4) ここで、 δ fBNは Ν本隣り合う周波数コム成分間で生ずるビート信号の周波数 10 変化量であり、 Νをビートの次数と定義する。（4) 式は、高次のビート信号を用いるほど高精度な測定が可能であることを示しており、光検出系の性能により測定精度が決まる。図 4は F S Fレーザ 2の詳細構成を示すブロック図である。 F S Fレーザ 2 は、周波数シフト素子である音響光学素子（ΑΟΜ:伝搬媒質は、例えば、 Te0₂)

15 2 1を用いて、リング状のレーザ共振器を構成している。このレーザ共振器内には、光ファイバとの整合性に優れたエルビウム添加ファイバ（EDF ：例えば、 Er³⁺ドープ量 900ppm、ファイバ長 15m) 22と、励起光源である半導体レーザ（LD:例えば、 1.48 πι帯、最大励起電力 67mW)が入射される波長分割用光結合器（WDM： Wavelength Division Multiplexing coupler) 23と、光アイソ

20 レータ（O I ： Optical Isolator ) 24と、出力カプラ（Output Coupler, 分岐比は、例えば、 90 : 1 0 (lOdB) ) 25と、偏波制御素子（PC ： Polarization Controller) 26と、コリメータ 27と、バンドパスフィルタ（B P F) 28と A OM21を駆動する信号発生器（SG ： Signal Generator) 29を備える。

AOM21は一対のコリメータ 27の間に挿入されており、その回折効率を 25含む光結合効率は、例えば 25%である。共振器一周回当りの周波数シフト量 v_FS は、 AOM2 1の駆動周波数に等しく、例えば 120MHzであり、共振器縦モード周波数 1/τ_ΒΤは、例えば約 7.60MHzである。これにより、周波数が変化する速さを表すチヤ一プレ一ト Y = v_FS /て _RTは 912THz/sとなる。図 5は、図 4の F S Fレーザ 2の発振スぺクトルを光スぺクトラムアナライザ（OSA) で観測した結果を示す図である。この例では、レーザ出力光は、このスぺクトル形状に沿つて強度変化しながらチヤ一プする周波数コム成分 (チヤープ周波数コム）からなり、発振スぺクトル半値全幅より周波数チヤープ幅 v_BWは 90GHzであった。また、発振波長; は共振器内に挿入した B P Fにより同調を行い、同調範囲 1530〜1560nmを得た。なお、周波数シフト素子として AOMの代わりに音響光学波長可変フィルタ (Acousto-Optic Tunable Filter： AOTF)を用いるようにしてもよい。 AO TFは、狭帯域な波長透過特性をもつ周波数シフト素子である。 AOTFにより、発振波長の電子同調が可能となるので、共振器内の B PFが不要となり、装置構成の簡素化が可能となる。つぎに、 GVD測定の結果について説明する。本実施の形態において、一例として、 1 GHzの周波数帯域の光検出器と N = 131次のビート信号（Ν/τ_κτ = 995.6MHz) を用いて GVD値の測定実験を行った。レーザの発振スぺクトルはほぼガウス波形であるため、 RF S A 7より観測したビートスぺクトルをガウス近似した波形により、ビート信号の中心周波数を求めた。より詳細には、図 4の F S Fレーザ 2のレーザ共振器内に挿入したバンドパスフィルタ（B S F) 28により発振波長を同調し、上述した（2) 式に基づいて光通信波長帯（例えば、 1530〜1560nm) における G V D値を測定した。図 6は、被測定光ファイバ 1に周波数チヤ一プ光を伝搬させる前後における光の自己ビート信号のスペクトル波形図である。実線は実測波形、破線はガウス近似波形をそれぞれ示す。ここでは、一例として、各ビートスぺクトルは 50 回平均した波形であり、計測時間は 15秒以下である。 SMF伝搬後における中心周波数の変化量 δ f _B131は、 δ f _B131= + 5. 00kHzであり、この値を（4 ) 式（又は（2 ) 式）に代入すると、 & 0値0は、 D = 17. 0± 0· 14_Ps/nm/kmと求まる _c 図 7は、 G V Dの測定結果を示す図であり、出力波長と G V D値との関係を示している。図示のように、 G V D値は波長にほぼ線形に変化しており、本方式の妥当性が実証できる。なお、波長 1540nm付近において利得媒質である E D Fの利得が低いため、発振スペクトル幅が狭まり、 G V Dの測定精度が幾分低下しているものの、概して大きな影響はなく、線形性が認められる。図 8は、 G V D測定を 100回行った結果を示すヒストグラム図である。この例では、測定値の標準分散値は 0. 14 ps/nm/kraである。測定精度の劣化要因としては、共振器長の変動による自己ビート信号の中心周波数の読み取り誤差が挙げられる。測定に高次の自己ビート信号を用いることにより、 G V Dの影響による中心周波数の変動量が増大し測定感度は向上するが、同時に共振器長の変動による測定誤差が大きくなる場合がある。測定精度の改善法としては、共振器長の安定化、光検出系の周波数帯域の拡大、光ファイバ伝搬前後における光のビート信号を同時計測することなどが挙げられる。つぎに、本発明の他の実施の形態及び変形例について説明する。本発明において、自動的に周波数変化量を求めるために、周波数変化量検出手段として、ビート信号のスぺクトル波形を観測するスぺクトル観測手段と、スぺクトル観測手段により観測されたスぺクトル波形を近似することによりビ一ト信号の中心周波数を検出する中心周波数検出手段とを備えるようにしてもよい。そして、周波数変化量検出手段は、被測定光ファイバへの周波数チヤ一プ光の伝搬前後における中心周波数同士のずれにより、ビート周波数の変化量を検出することができる。さらに、中心周波数検出手段は、スペクトル観測手段による複数回のスぺクトル波形の観測結果に基づいて、周波数チヤープ光の伝搬前後における中心周波数同士のずれを検出するようにしてもよい。また、図 9に、本発明に係る群速度分散測定装置の第 2の実施形態の全体構成を示すブロック図を示す。ここでは、第 1及び第 2の周波数カウンタ 6 1及び 6 2をさらに備える。第 1及び第 2の周波数力ゥンタ 6 1及び 6 2は、被測定ファイノくへの伝搬前及び伝播後における光の自己ビート信号の中心周波数を測定する。これにより、被測定光フアイバ伝播前後のビート信号を同時に測定することができる。また、各周波数カウンタ 6 1及び 6 2は、それらの入力側にバンドパスフィルタ 6 3及び 6 4をそれぞれ設け、所望の信号のみを入力する。周波数カウンタ 6 1及び 6 2によるビート周波数の測定結果に基づいて G V D値を検出するコンピュータ（P C ) 8を備えている。以下に、チヤープ光生成手段の他の実施の形態を示す。これらのチヤ一プ光生成手段は、上述の測定装置における F S Fレーザ 2に置換され得る構成である。図 1 0に、チヤープ光生成手段の他の実施の形態 2の構成図を示す。図 4における周波数チヤープ素子として音響光学波長可変フィルタ（A O T F ) 2 0 0を用い、 B P F 2 8を省略したものである。駆動信号源である信号発生器 2 9を P C 8で制御することで、発振波長を電子制御できる。図 1 1に、チヤ一プ光生成手段の他の実施の形態 3の構成図を示す。図 4における周波数チヤープ素子として、媒体に光ファイバを用いた全ファイバ構成の音響光学素子（AU-fiber A0M) 3 0 0を用レ、、コリメータ 2 7を省略したものであるり、測定装置を全ファイバ構成にできる。図 1 2に、チヤープ光生成手段の他の実施の形態 4の構成図を示す。チヤープ光生成手段 4 0 0は、時間に対して発振周波数がシフトするような周波数チヤープ光源 4 0 1と、周波数チヤープ光源 4 0 1を分岐し、一方の光に遅延 4 0 3を与えた後、他方の光と結合する光分岐結合部 4 0 2を備える。このような構成により、少なくとも 2つの周波数チヤ一プ光を生成することができる。なお、周波数チヤープ光源は、時間に対して発振周波数がシフトするような光源であれば、適宜のものを採用することができる。また、以上のベたように、被測定光ファイバ 1の入射側で測定する場合のほかに、出口側に測定系を設けるようにしても良い。

産業上の利用の可能性

以上詳細に説明したように、本発明によれば、簡易な構成で短時間に G V D を測定可能な群速度分散測定装置および群速度分散測定方法を提供することができる。すなわち、本発明によれば、等周波数間隔にある複数本の周波数チヤ一プ光を被測定光ファイバに伝搬させる前後でのチヤープ光間で生ずるビート信号の周波数の差により G V D値を算出するため、従来のように計測用光源の波長をパラメータとして多点計測を行う方式と比較して、短時間で G V D値を計測できる。また、測定に O F D R法を用いるため、被測定光ファイバの入力端での計測が可能となり、また、既設の光伝送網にも容易に適用可能である。また、本発明によれば、レーザー共振器長の安定化や周波数チヤープ幅の広帯域化により、測定精度の改善を図ることができる。

Claims

請求の範囲

1 . 所定周波数間隔にある少なくとも 2つの又は等周波数間隔にある複数本の周波数チヤ一プ光を生成するチヤープ光生成手段と、被測定光フアイバへ前記チヤープ光生成手段により生成された周波数チャ一プ光が伝搬された際に、その伝播前後におけるチヤープ光間で生じるビート信号の周波数変化量を検出する周波数変化量検出手段と、前記周波数変化量検出手段により検出された変化量に基づいて、被測定光フバの群速度分散値を検出する群速度分散検出手段とを備えた群速度分散測定装置。

2 . 前記チヤープ光生成手段は、周波数をシフトするための周波数シフト素子を有し、周波数シフトされた回折光を帰還させて周波数チヤ一プ光を生成することを特徴とする請求項 1に記載の群速度分散測定装置。

3 . 前記チヤ一プ光生成手段は、利得媒質、励起光源、光結合器、及び、周波数シフト素子をリング状に接続したリング共振器を有することを特徴とする請求項 1又は 2に記載の群速度分散測定装置。

4 . 前記チヤープ光生成手段は、前記リング共振器内の光波が前記周波数シフト素子により共振器周回毎に受ける周波数シフト量に等しい割合で周波数が変化する周波数チヤ一プ光を生成することを特徴とする請求項 1乃至 3のいずれかに記載の群速度分散測定装置。

5 . 前記チヤープ光生成手段は、バンドパスフィルタをさらに備え、周波数チヤープ光の発振波長を同調させることを特徴とする請求項 3又は 4 に記載の群速度分散測定装置。

6 . 前記チヤープ光生成手段は、周波数シフト素子として音響光学波長可変フィルタを用い、その駆動周波数により発振波長を同調させることを特徴とする請求項 3又は 4に記載の群速度分散測定装置。

7 . 前記チヤ一プ光生成手段は、周波数シフト素子として媒体に光ファイバを用いた全ファイバ構成の音響光学素子を用い、測定装置を全ファィバ構成にできることを特徴とする請求項 3 又は 4に記載の群速度分散測定装置。

8 . 前記チヤープ光生成手段は、時間に対して発振周波数がシフトするような周波数チヤープ光源と、前記周波数チヤープ光源を分岐し、一方の光に遅延を与えた後、他方の光と結合する光分岐結合部とを備え、少なくとも 2つの周波数チヤ一プ光を生成することを特徴とする請求項 1に記載の群速度分散測定装置。

9 . 前記周波数変化量検出手段は、ビート信号のスぺクトル波形を観測するスぺクトル観測手段と、前記スぺクトル観測手段により観測されたスぺクトル波形を近似することによりビート信号の中心周波数を検出する中心周波数検出手段とを備え、前記周波数変化量検出手段は、被測定光ファイバへの周波数チヤーブ光の伝搬前後における中心周波数同士のずれにより、ビ一ト周波数の変化量を検出することを特徴とする請求項 1乃至 8のいずれかに記載の群速度分散測定装置。

1 0 . 前記周波数変化量検出手段は、周波数チヤープ光の伝搬前のビート周波数を検出する第 1の検出手段と、周波数チヤープ光の伝搬後のビート周波数を検出する第 2の検出手段と、前記第 1又は第 2の検出手段を切り替える切り替え手段とを備え、前記切り替え手段により切り替えることで、周波数チヤープ光の伝搬前後における中心周波数同士のずれを検出することを特徴とする請求項 1乃至 9のいずれかに記載の群速度分散測定装置。

1 1 . 前記周波数変化量検出手段は、被測定ファィバへの伝搬前及び伝播後における光の自己ビート信号の中心周波数を測定する第 1及び第 2の周波数力ゥンタを備えたことを特徴とする請求項 1乃至 1 0のいずれかに記載の群速度分散測定装置。

1 2 . 所定周波数間隔にある少なくとも 2つの又は等周波数間隔にある複数本の周波数チヤ一プ光を生成するステップと、被測定光フアイバへ前記生成するステツプにより生成された周波数チヤープ光を伝搬するステップと、その伝播前後におけるチヤ一プ光間で生じるビート信号の周波数の変化量を検出するステップと、検出された変化量に基づいて、被測定光ファイバの群速度分散値を検出するステップとを含む群速度分散測定方法。

1 3 . 前記検出するステップは、隣り合う又は複数離れた周波数成分間で生じるビート周波数の変化量を検出することを特徴とする請求項 1 2に記載の群速度分散測定方法。