JP6566361B2 - Coherent receiver test method - Google Patents
Coherent receiver test method Download PDFInfo
- Publication number
- JP6566361B2 JP6566361B2 JP2015229016A JP2015229016A JP6566361B2 JP 6566361 B2 JP6566361 B2 JP 6566361B2 JP 2015229016 A JP2015229016 A JP 2015229016A JP 2015229016 A JP2015229016 A JP 2015229016A JP 6566361 B2 JP6566361 B2 JP 6566361B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- signal
- optical
- coherent receiver
- polarization
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
本発明は、コヒーレントレシーバの試験方法に関する。 The present invention relates to a method for testing a coherent receiver.
高速かつ大容量の光通信システムとして、例えばコヒーレント光通信システムが知られている。コヒーレント光通信システムで用いられるコヒーレントレシーバでは、一例として、信号光と局部発振光(LO光)とを偏光分離素子および90度ハイブリッドで処理した後に、受光素子により光信号から電気信号への変換を行う。コヒーレントレシーバの特性評価に、例えば、SPRR(Single Port Rejection Ratio)と呼ばれるパラメータを用いる方法が提案されている(例えば、非特許文献1参照)。 As a high-speed and large-capacity optical communication system, for example, a coherent optical communication system is known. In a coherent receiver used in a coherent optical communication system, for example, signal light and local oscillation light (LO light) are processed by a polarization separation element and a 90-degree hybrid, and then converted from an optical signal to an electrical signal by a light receiving element. Do. For example, a method using a parameter called SPRR (Single Port Rejection Ratio) has been proposed for evaluating the characteristics of a coherent receiver (see Non-Patent Document 1, for example).
コヒーレントレシーバのような複数の信号光が入射される光デバイスでは、それぞれの信号光が伝搬する光経路の光路長が重要となる。そこで、光路長の調整を行う方法が提案されている。 In an optical device that receives a plurality of signal lights such as a coherent receiver, an optical path length of an optical path through which each signal light propagates is important. Therefore, a method for adjusting the optical path length has been proposed.
しかしながら、調整された光路長を有する試験系において入力光強度が一定に保持されているにもかかわらず、試験結果に光強度の変化が現れる場合がある。この場合、正確な試験が困難である。 However, there is a case where the light intensity changes in the test result even though the input light intensity is kept constant in the test system having the adjusted optical path length. In this case, accurate testing is difficult.
そこで、試験結果を補正することができるコヒーレントレシーバの試験方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object is to provide a test method for a coherent receiver capable of correcting a test result.
本発明に係るコヒーレントレシーバの試験方法は、信号光を弁別する偏波フィルタと、局部発振光と前記偏波フィルタによって弁別された信号光とが入力され、干渉による光演算をなす光演算部と、前記光演算の結果を電気信号に変換する光電変換部と、を備えたコヒーレントレシーバの試験方法であって、前記信号光あるいは前記局部発振光だけを入力し、その場合に前記光演算部から出力される光強度を取得する第1ステップと、前記信号光と前記局部発振光を入力して、前記コヒーレントレシーバの試験を実施する第2ステップと、前記第1ステップで取得された光強度に基づいて、前記第2ステップで取得された試験結果に対し、前記信号光と前記局部発振光の前記光演算部に入力する光強度差による誤差を補正する第3ステップと、を含む。 The coherent receiver test method according to the present invention includes a polarization filter that discriminates signal light, a light calculation unit that receives local oscillation light and signal light that is discriminated by the polarization filter, and performs light calculation by interference. A test method for a coherent receiver comprising a photoelectric conversion unit for converting the result of the optical calculation into an electric signal, wherein only the signal light or the local oscillation light is input, and in that case, from the optical calculation unit A first step of acquiring an output light intensity; a second step of inputting the signal light and the local oscillation light to perform a test of the coherent receiver; and a light intensity acquired in the first step. Based on the test result obtained in the second step, a third step of correcting an error due to a difference in light intensity input to the light calculation unit between the signal light and the local oscillation light; Including the.
上記発明によれば、コヒーレントレシーバの試験結果を補正することができる。 According to the above invention, the test result of the coherent receiver can be corrected.
[本願発明の実施形態の説明]
最初に本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。
[Description of Embodiment of Present Invention]
First, the contents of the embodiments of the present invention will be listed and described.
本願発明は、(1)信号光を弁別する偏波フィルタと、局部発振光と前記偏波フィルタによって弁別された信号光とが入力され、干渉による光演算をなす光演算部と、前記光演算の結果を電気信号に変換する光電変換部と、を備えたコヒーレントレシーバの試験方法であって、前記信号光あるいは前記局部発振光だけを入力し、その場合に前記光演算部から出力される光強度を取得する第1ステップと、前記信号光と前記局部発振光を入力して、前記コヒーレントレシーバの試験を実施する第2ステップと、前記第1ステップで取得された光強度に基づいて、前記第2ステップで取得された試験結果に対し、前記信号光と前記局部発振光の前記光演算部に入力する光強度差による誤差を補正する第3ステップと、を含む。
(2)前記第1ステップは、前記第2ステップの前あるいは後に実施され、前記第1ステップおよび第2ステップが複数回繰り返して実行してもよい。複数回の実行により、測定精度が向上する。
(3)前記第1ステップは、局部発振光の入力を停止し、前記信号光が前記コヒーレントレシーバに入力された場合に得られた、前記光演算部の出力光強度を測定することにより実行されてもよい。この場合、コヒーレントレシーバを用いて、偏波フィルタによって弁別された光の強度を測定することができる。
(4)前記第1ステップ〜前記第3ステップに先立ち、前記コヒーレントレシーバに入力される信号光あるいは局部発振光の偏波を制御し、前記信号光と前記局部発振光との間で偏波の相対関係を調整する偏波制御ステップを含んでいてもよい。この場合、偏波を最適化しなくとも、ラフな偏波制御によって、正確な試験結果を得ることができる。
The present invention includes (1) a polarization filter that discriminates signal light, a light calculation unit that receives local oscillation light and signal light that is discriminated by the polarization filter, and performs light calculation by interference, and the light calculation A coherent receiver test method comprising: a photoelectric conversion unit that converts the result of the step 1 into an electrical signal, wherein only the signal light or the local oscillation light is input, and in this case, the light output from the optical calculation unit Based on the first step of acquiring the intensity, the second step of inputting the signal light and the local oscillation light and performing the test of the coherent receiver, and the light intensity acquired in the first step, And a third step of correcting an error caused by a difference in light intensity input to the light calculation unit between the signal light and the local oscillation light with respect to the test result obtained in the second step.
(2) The first step may be performed before or after the second step, and the first step and the second step may be repeated a plurality of times. Measurement accuracy is improved by multiple executions.
(3) The first step is executed by stopping the input of the local oscillation light and measuring the output light intensity of the light calculation unit obtained when the signal light is input to the coherent receiver. May be. In this case, the intensity of the light discriminated by the polarization filter can be measured using a coherent receiver.
(4) Prior to the first step to the third step, the polarization of the signal light or local oscillation light input to the coherent receiver is controlled, and the polarization of the polarization between the signal light and the local oscillation light is controlled. A polarization control step for adjusting the relative relationship may be included. In this case, accurate test results can be obtained by rough polarization control without optimizing the polarization.
[本願発明の実施形態の詳細]
本発明の実施形態に係るコヒーレントレシーバの試験方法の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
[Details of the embodiment of the present invention]
A specific example of a coherent receiver test method according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to these illustrations, is shown by the claim, and intends that all the changes within the meaning and range equivalent to a claim are included.
まず、CMRR(同相信号除去比:Common-Mode Rejection Ratio)およびSPRR(Single Port Rejection Ratio)について説明する。CMRRは、図1(a)の式で定義される。図1(a)は、CMRRを説明するための図である。図1(a)で例示するように、1対の差動信号光を受光素子12a,12bで受光する場合を想定する。受光素子12a,12bは、増幅器(TIA)36に接続され、デュアルタイプの接続構成を有する。各信号光には、周波数fの強度変調がかけられていている。i1(f)は、受光素子12aから出力される光電流である。i2(f)は、受光素子12bから出力される光電流である。
First, CMRR (Common-Mode Rejection Ratio) and SPRR (Single Port Rejection Ratio) will be described. CMRR is defined by the equation of FIG. FIG. 1A is a diagram for explaining CMRR. As illustrated in FIG. 1A, it is assumed that a pair of differential signal lights is received by the
|i1(f)|は、受光素子12aが受光する光信号の強度が最大になる場合に受光素子12aから出力される電流の絶対値である。受光素子12aが受光する光信号の強度が最大になる場合、受光素子12bから出力される電流は最小となる。|i2(f)|は、受光素子12bが受光する光信号の強度が最大になる場合に受光素子12bから出力される電流の絶対値である。受光素子12bが受光する光信号の強度が最大になる場合、受光素子12aから出力される電流は最小となる。|i1(f)−i2(f)|は、受光素子12aと受光素子12bとで同じ位相の光信号を受光する場合に受光素子12a,12bから出力される光電流i1(f)とi2(f)とを合成したものである。
| I 1 (f) | is the absolute value of the current output from the
CMRRは、i1(f)とi2(f)とを個別に測定できる場合に有効である。しかしながら、光演算部を備えるコヒーレントレシーバでは、i1(f)とi2(f)とを個別に測定することが困難である。そこで、コヒーレントレシーバに対して試験を行う場合には、除去比としてSPRR(Single Port Rejection Ratio)を用いる。ここで、光演算部とは、多モード干渉導波路(MMI:Multi Mode Interference)のことである。光演算とは、入力される信号光および基準光(局部発振光:LO光)を光干渉により分光・光合成することである。例えば、光伝送信号は、等分されて出力光として出力される。この出力光を受光素子で光電変換し、得られた電気信号を復調することで、伝送信号を得ることができる。 CMRR is effective when i 1 (f) and i 2 (f) can be measured individually. However, it is difficult to measure i 1 (f) and i 2 (f) individually in a coherent receiver including an optical calculation unit. Therefore, when a test is performed on the coherent receiver, SPRR (Single Port Rejection Ratio) is used as the removal ratio. Here, the optical calculation unit is a multi-mode interference waveguide (MMI). The optical calculation is to spectrally and optically combine input signal light and reference light (local oscillation light: LO light) by optical interference. For example, the optical transmission signal is equally divided and output as output light. A transmission signal can be obtained by photoelectrically converting the output light with a light receiving element and demodulating the obtained electrical signal.
SPRRは、図1(b)の式で定義される。図1(b)は、SPRRを説明するための図である。図1(b)で例示するように、図1(a)と同様の受光素子12a,12bおよび増幅器36を用いる。コヒーレントレシーバに信号光が入力されずにLO光が入力される場合には、受光素子12aと受光素子12bとで同じ位相の光信号を受光する。この場合に増幅器36から出力される電圧がVoutLOである。コヒーレントレシーバに信号光およびLO光の両方が入力された場合に増幅器36から出力される電圧が最大となる場合の絶対値が|VoutS21|である。このSPRRを測定することによって、光演算部を備えるコヒーレントレシーバを試験することができる。
SPRR is defined by the equation in FIG. FIG.1 (b) is a figure for demonstrating SPRR. As illustrated in FIG. 1B, the
コヒーレントレシーバでは、内部において、入力光を偏波によって弁別している。このため、コヒーレントレシーバの内部には、偏波フィルタが内蔵されている。SPRR試験系においては、偏波制御部によって、偏波を最適化している。しかしながら、この偏波量は、SPRR試験系の光ファイバにかかる圧力や温度、あるいは偏波制御部の安定性によって、変動することがある。その結果、調整された光路長を有する試験系において入力光強度が一定に保持されているにもかかわらず、試験結果に光強度の変化が現れる場合がある。この場合、正確な試験が困難である。そこで、以下の実施例では、コヒーレントレシーバの試験結果を補正することができる試験方法について説明する。 In the coherent receiver, the input light is discriminated inside by the polarization. For this reason, a polarization filter is built in the coherent receiver. In the SPRR test system, the polarization control unit optimizes the polarization. However, the amount of polarization may vary depending on the pressure and temperature applied to the optical fiber of the SPRR test system or the stability of the polarization controller. As a result, a change in light intensity may appear in the test result even though the input light intensity is kept constant in the test system having the adjusted optical path length. In this case, accurate testing is difficult. Therefore, in the following embodiment, a test method capable of correcting the test result of the coherent receiver will be described.
図2は、実施例1に係る補正方法が適用される試験系を示すブロック図である。図2の試験系では、光受信器30としてコヒーレントレシーバを用いる。図2で例示するように、光コミュニケーションアナライザ14(LCA:Lightwave Communication Analyzer)から出射された強度変調信号光が、スプリッタ16によって2つに分岐される。一方の分岐光は、アッテネータ18、光路長補正手段20、及び偏波コントローラ22を経由して、光受信器30に入射される。なお、光路長補正手段20は、例えば手動操作型のディレイライン、電動型のディレイライン等、光路長を補正することが可能な装置・方法を用いることができる。他方の分岐光は、アッテネータ18、位相変調器24、及び偏波コントローラ22を経由して、光受信器30に入射される。当該他方の分岐光は、ファンクションジェネレータ26の制御による位相変調器24によって、強度変調とは同期しない低周波の位相変調がかけられている。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a test system to which the correction method according to the first embodiment is applied. In the test system of FIG. 2, a coherent receiver is used as the
光受信器30には、信号光と局部発振光(LO光)とが入射される。ここでは、位相変調がかけられていない分岐光を信号光として用い、位相変調がかけられた分岐光を局部発振光として用いる。図2で例示するように、信号光として用いられる分岐光および局部発振光として用いられる分岐光は、スプリッタ16の後段から異なる光経路を伝搬する。つまり、信号光として用いられる分岐光が伝搬する光経路28aと、局部発振光として用いられる分岐光が伝搬する光経路28bとは異なっている。
Signal light and local oscillation light (LO light) are incident on the
図3は、光受信器30を例示するブロック図である。図3で例示するように、光受信器30は、偏光分離素子32(PBS:Polarization Beam Splitter)、ビームスプリッタ34(BS:Beam splitter)、90度ハイブリッド10x及び10y、受光素子12a,12b、増幅器36、及び偏光回転素子38を含む。
FIG. 3 is a block diagram illustrating the
光受信器30に入射された信号光は、偏光分離素子32によって、互いに直交するX偏光とY偏光とに分離される。X偏光の光は、X側の90度ハイブリッド10xに入射される。Y偏光の光は、偏光回転素子38で偏光面が90°回転されてX偏光となった後、Y側の90度ハイブリッド10yに入射される。X偏光として例えばTE光、Y偏光として例えばTM光を用いることができるが、X偏光をTM光、Y偏光をTE光としてもよい。
The signal light incident on the
光受信器30に入射されたLO光は、ビームスプリッタ34によって、2つに分岐される。LO光は、予めX偏光に設定された光を偏波保持ファイバにて導入する。このため、ビームスプリッタ34で分岐された分岐光もX偏光となっている。ビームスプリッタ34で分岐された分岐光はそれぞれ、X側の90度ハイブリッド10xとY側の90度ハイブリッド10yに入射される。
The LO light incident on the
90度ハイブリッド10x、10yは、入射された信号光及びLO光を、内部の光導波路で分光・合成・遅延し、干渉光を4つのポートから出射するMMIからなる。90度ハイブリッド10x、10yは、例えば平面光導波路(PLC:Planar Lightwave Circuit)により構成することができる。X側の90度ハイブリッド10xに入射された信号光は、LO光と合成された後、同相成分(In-Phase)と直交位相成分(Quadrature-Phase)の正成分(Positive)及び負成分(negative)に分離され、4つの干渉信号光(X−Ip、X−In、X−Qp、X−Qn)として出射される。4つの干渉信号光のうちのX−IpとX−Inは1対の差動光信号であり、X−QpとX−Qnも1対の差動光信号である。
The 90-
同様に、Y側の90度ハイブリッド10yに入射された信号光は、LO光と合成された後、同相成分と直交位相成分の正成分及び負成分に分離され、4つの干渉信号光(Y−Ip、Y−In、Y−Qp、Y−Qn)として出射される。4つの干渉信号光のうちのY−IpとY−Inは1対の差動光信号であり、Y−QpとY−Qnも1対の差動光信号である。
Similarly, the signal light incident on the 90-
受光素子12a,12bは、90度ハイブリッド10x、10yから出射される干渉信号光に対応して設けられている。各受光素子12a,12bは、90度ハイブリッド10x、10yから出射される干渉信号光を受光し、光電変換によって、光電流を生成する。受光素子12a,12bは、例えばフォトダイオード(PD:Photodiode)である。また、受光素子12aは正成分を受光し、受光素子12bは負成分を受光する。1組の受光素子12a,12bは、デュアルタイプ型に配列されている。増幅器36は、1組の受光素子12a,12bから出力された対となる光電流を電圧に変換して増幅する。増幅器36は、例えばトランスインピーダンスアンプ(TIA:Trans Impedance Amplifier)である。増幅器36で増幅された1対の電気信号は、光受信器30の外部に出力される。
The
図2で例示するように、光受信器30から出力された1対の電気信号は、アナログ−デジタル変換回路40(ADC:Analog Digital Converter)によってデジタル信号に変換される。アナログ−デジタル変換回路40から出力されたデジタル信号の1つは、光コミュニケーションアナライザ14に入力される。これにより、光コミュニケーションアナライザ14で、強度変調の変調周波数と光受信器30からの出力信号の強度との関係を示す周波数特性を測定できる。また、図2および図3で例示する試験系において、SPRRを測定することによって、光受信器30の試験を行うことができる。
As illustrated in FIG. 2, the pair of electrical signals output from the
しかしながら、上述したように、入力光強度が一定に保持されているにもかかわらず、試験結果に光強度の変化が現れる場合がある。そこで、以下のように、試験結果に対して補正を行う。まず、信号光またはLO光のいずれか一方のみを光受信器30に入力した場合の光パワーを、光受信器30を用いて測定する。信号光またはLO光の一方だけを入力しているため、光受信器30の内部では、信号光とLO光とによる光演算は行われない。この場合、入力される光の偏波が所定の値からずれていれば、その分、測定される光パワーが変化する。すなわち、光受信器30の内部における、偏光分離素子32(偏波フィルタ)によってフィルタされた後の光パワーを得ることができる。これを用いて試験結果に対して補正を行えば、試験結果の精度を高めることができる。
However, as described above, a change in light intensity may appear in the test result even though the input light intensity is kept constant. Therefore, the test results are corrected as follows. First, the optical power is measured using the
図4は、上記補正方法を説明するための図である。図4で例示するように、「Single Port LO」は、光受信器30に対して信号光を入力せずにLO光を入力した場合に各受光素子12a,12bから出力される電流値ILOである。「Single Port Signal」は、光受信器30に対してLO光を入力せずに信号光を入力した場合に各受光素子12a,12bから出力される電流値ISignalである。「S21試験」は、信号光およびLO光の両方を光受信器30に入力した場合に各受光素子12a,12bから出力される電流値IS21である。IphLOは、受光素子12a,12bから出力される電流のうちLO光に起因する電流値である。IphSignalは、受光素子12a,12bから出力される電流のうち信号光に起因する電流値である。図4の例では、ILOとISignalとの間に差異が生じている。それにより、ILOおよびISignalと、IS12との間にも差異が生じている。これは、信号光とLO光とが90度ハイブリッド10x、10yに入力する光強度差による誤差が生じているためである。
FIG. 4 is a diagram for explaining the correction method. As illustrated in FIG. 4, “Single Port LO” is a current value I LO output from each of the
本実施例においては、ILOおよびISignalがIS21に近付くように補正する。好ましくは、ILOおよびISignalがIS21に一致するように補正する。そこで、LO光のSPRR(LO)を下記式(1)のように補正し、信号光のSPRR(Signal)を下記式(2)のように補正する。これにより、ILOおよびISignalがIS21に一致するように補正される。
SPRR(LO)=20×log(VoutLO×IS21/ILO/VoutS21) (1)
SPRR(Signal)=20×log(VoutSignal×IS21/ISignal/VoutS21) (2)
これらの補正により、光強度に変化が現れても、光受信器30の試験結果を補正することができる。このように、信号光とLO光が90度ハイブリッド10x、10yに入力する光強度差による誤差を補正することができる。
In this embodiment, the correction is performed so that I LO and I Signal approach I S21 . Preferably, correction is performed so that I LO and I Signal coincide with I S21 . Therefore, the SPRR (LO) of the LO light is corrected as shown in the following formula (1), and the SPRR (Signal) of the signal light is corrected as shown in the following formula (2). Thereby, I LO and I Signal are corrected so as to coincide with I S21 .
SPRR (LO) = 20 × log (Vout LO × I S21 / I LO / Vout S21 ) (1)
SPRR (Signal) = 20 × log (Vout Signal × I S21 / I Signal / Vout S21 ) (2)
With these corrections, the test result of the
なお、上記例では、光受信器30にLO光または信号光のいずれか一方だけを入力することによって、偏光分離素子32によって弁別された光の強度を測定している。この場合、光受信器30を用いて、偏光分離素子32によって弁別された光の強度を測定することができる。しかしながら、他の手法を用いてもよい。例えば、偏光分離素子32の透過光あるいは反射光を受光素子などによって測定することによって、偏光分離素子32によって弁別された光の強度の変動量を測定してもよい。
In the above example, the intensity of the light discriminated by the
また、試験系において、偏波コントローラ22によって信号光およびLO光の偏波を最適化しなくとも、本実施例に係る補正方法によって光受信器30内部の偏光分離素子32によってフィルタされた光の強度に基づく補正を行えば、信号光およびLO光の偏波をラフに制御するだけで、正確な試験結果を得ることもできる。この場合も、前述の場合と同様の補正を試験結果に与えるだけでよい。ただし、偏波方向のおおよその合わせこみを行うことが好ましい。たとえばLO光および信号光の偏波方向が同じ偏波の組み合わせになるように合わせ込み(偏波合わせ)を行うことが好ましい。この手法によれば、試験時の偏波方向の合わせこみにかかる工数を大幅に低減することができる。
Further, in the test system, the intensity of the light filtered by the
以下、光路長を調整したうえで、上記補正方法を行う試験方法の具体例について説明する。まず、実験結果について説明する。図2の試験系において、信号光及びLO光それぞれが伝搬する光経路28a、28bの光路長を最適値から故意に大きくずらし、光経路28a、28bそれぞれを伝搬する信号光の相互間の遅延時間差を53psとした。そして、この状態で、光コミュニケーションアナライザ14で周波数特性を測定した。なお、周波数特性の測定は、1回(1sweep)だけ行った。図5(a)および図5(b)は、周波数特性の測定結果を示す図である。
A specific example of a test method for performing the above correction method after adjusting the optical path length will be described below. First, experimental results will be described. In the test system of FIG. 2, the optical path lengths of the
図5(a)中の細線は測定データを示し、太線は測定データの最大値を結んだ包絡線を示している。また、参考として、光経路28a、28bの光路長が最適な場合での包絡線を破線で示している。図5(a)のように、光路長が最適値から大きくずれている場合での包絡線(太線)は、最適な場合での包絡線(破線)に比べて、光受信器30からの出力信号の強度が低下していることが分かる。
A thin line in FIG. 5A indicates measurement data, and a thick line indicates an envelope connecting the maximum values of the measurement data. For reference, envelopes in the case where the optical path lengths of the
図5(b)は、光路長が最適な場合での包絡線(以下、Aと称す)にcos(πfτ)をかけた線B(=A×cos(πfτ))を一点鎖線で、Aにsin(πfτ)/√2をかけた線C(=A×sin(πfτ)/√2)を二点鎖線で加えた図である。図5(b)のように、光路長が最適値から大きくずれた場合の測定データ(細線)は、B(=A×cos(πfτ))の線(一点鎖線)とC(=A×sin(πfτ)/√2)の線(二点鎖線)とに囲まれた領域内で位相変調に従った強度変化をしていることが分かる。その結果、測定データの最大値を結んだ包絡線(太線)は、A×cos(πfτ)とA×sin(πfτ)/√2との最大値を結んだ線にほぼ等しくなっていることが分かる。 FIG. 5B shows a line B (= A × cos (πfτ)) obtained by multiplying an envelope (hereinafter referred to as “A”) with cos (πfτ) when the optical path length is optimal as a one-dot chain line. FIG. 6 is a diagram in which a line C (= A × sin (πfτ) / √2) multiplied by sin (πfτ) / √2 is added by a two-dot chain line. As shown in FIG. 5B, the measurement data (thin line) when the optical path length deviates greatly from the optimum value is B (= A × cos (πfτ)) line (dashed line) and C (= A × sin). It can be seen that the intensity changes in accordance with the phase modulation within the region surrounded by the line (two-dot chain line) of (πfτ) / √2). As a result, the envelope (thick line) connecting the maximum values of the measurement data is almost equal to the line connecting the maximum values of A × cos (πfτ) and A × sin (πfτ) / √2. I understand.
さらに、測定データ(細線)は、B(=A×cos(πfτ))の線とC(=A×sin(πfτ)/√2)の線とが交差する周波数fでは、位相変調による振動が生じていないことが分かる。したがって、下記式(3)が成り立つ。
cos(πfτ)=sin(πfτ)/√2 (3)
上記式(3)から、周波数fが特定されることで、遅延時間差τが求まることが分かる。この遅延時間差τに光の速度をかけた値が、光経路28a、28b間の光路長差であることから、この遅延時間差τに基づいて、図2における光路長補正手段20で光路長を補正することにより、光経路28a、28b間の光路長差を適切にできる。
Furthermore, the measurement data (thin line) indicates that vibration due to phase modulation occurs at a frequency f at which the line B (= A × cos (πfτ)) and the line C (= A × sin (πfτ) / √2) intersect. It turns out that it has not occurred. Therefore, the following formula (3) is established.
cos (πfτ) = sin (πfτ) / √2 (3)
From the above equation (3), it can be seen that the delay time difference τ can be obtained by specifying the frequency f. Since the value obtained by multiplying the delay time difference τ by the speed of light is the optical path length difference between the
以下、光路長を調整したうえで、コヒーレントレシーバの試験結果を補正することができる補正方法のフローについて説明する。図6は、フローチャートの一例である。以下、図3および図6を参照しつつ、補正方法について説明する。まず、試験系をDUT(被試験デバイス)に取り付ける(ステップS1)。次に、被試験デバイス(例えば光デバイス)を測定する試験系の2つの光経路28a、28bに用いられる測定系部材(例えば、図2では、アッテネータ18、偏波コントローラ22、位相変調器24)のサイズ等の物理長を測定する(ステップS2)。物理長の測定は、例えば概算でよい。物理長を測定した後、試験系部材及び光受信器等を光ファイバ等で接続して、例えば図2のような試験系を組み立てる(ステップS3)。この際、光ファイバやアダプタ、光路長補正手段20等を必要に応じて駆使し、2つの光経路28a、28bの光路長が異なるようにする。例えば、2つの光経路28a、28b間の光路長差が4mm以上となるようにする。その後、試験系に接続された光受信器30を動作させて、光経路28a、28bごとに偏波の相対関係を調整する(ステップS4)。これにより、信号光及びLO光との間における偏波の相対関係を調整することができる。
Hereinafter, a flow of a correction method capable of correcting the test result of the coherent receiver after adjusting the optical path length will be described. FIG. 6 is an example of a flowchart. Hereinafter, the correction method will be described with reference to FIGS. 3 and 6. First, a test system is attached to a DUT (device under test) (step S1). Next, measurement system members (for example,
次いで、光コミュニケーションアナライザ14から強度変調をかけた信号光を出射させて、光受信器30に入射させる。出射された信号光は、スプリッタ16で分岐し、一方は、アッテネータ18、光路長補正手段20、及び偏波コントローラ22を経由して、光受信器30に入射する。他方は、アッテネータ18、位相変調器24、及び偏波コントローラ22を経由し、位相変調器24によって例えば1Hz程度の低周波の位相変調がかけられて、光受信器30に入射する。
Next, signal light subjected to intensity modulation is emitted from the
図3で説明したように、光受信器30は、90度ハイブリッド10x、10y、受光素子12a,12b、及び増幅器36を有する。90度ハイブリッド10x、10yは、入射された2つの信号光(信号光とLO光)を干渉させて干渉信号光を出射する。受光素子12a,12bは、干渉信号光を受光して光電流を出力する。この光電流は、増幅器36で増幅されて光受信器30の外部に出力される。
As described with reference to FIG. 3, the
光受信器30から出力された電気信号を、アナログ−デジタル変換回路40でデジタル信号に変換した後、光コミュニケーションアナライザ14に入力させて、周波数特性を測定する。周波数特性の測定は、例えば1回(1sweep)でよい。ステップS3において、2つの光経路28a、28bの光路長を異ならせているため、例えば、図5(a)及び図5(b)のような周波数特性の測定結果が得られる。
The electrical signal output from the
周波数特性の測定結果から、2つの光経路28a、28bそれぞれを伝搬する信号光の相互間の遅延時間差を求める(ステップS5)。例えば、周波数特性で位相変調の影響が見られない点の周波数f0を特定し、上記式(3)を用いて遅延時間差τを求める。即ち、τ={arctan(√2)}/(πf0)を計算して、2つの光経路28a、28bそれぞれを伝搬する信号光の相互間の遅延時間差を求める。位相変調の影響が見られない点の周波数f0は、位相変調による変動が生じていない点の周波数から±0.5GHzの範囲とすることができる。
From the measurement result of the frequency characteristic, a delay time difference between the signal lights propagating through the two
次いで、ステップS5で求めた遅延時間差から、2つの光経路28a、28bの光路長を等しくするための補正量ΔLを求める(ステップS6)。例えば、光路長を補正する光路長補正手段20での光の速度をc0とした場合、補正量ΔLは、ΔL={arctan(√2)}×c0/(πf0)の計算によって求めることができる。
Next, a correction amount ΔL for equalizing the optical path lengths of the two
次いで、光路長補正手段20を用いて、補正量ΔLだけ長くなるように光経路28aの光路長を補正する(ステップS7)。ここで、ステップS5で求めた遅延時間差だけでは、2つの光経路28a、28bのどちらの光路長が長いか(又は短いか)までは分からない。したがって、ステップS7において、光路長の補正を反対方向にしてしまった場合、つまり、光経路28aの光路長を短くすべき所を長くしてしまった場合があり得る。
Next, the optical path length of the
そこで、ステップS7で光路長の補正を行った後、光路長が正しく補正されたかを確認する(ステップS8)。例えば、光路長の補正を行った後に、光受信器30からの出力信号を光コミュニケーションアナライザ14に入力させて周波数特性を測定する。そして、周波数特性で位相変調の影響が見られない点の周波数が、補正を行う前よりも低くなっていないかどうかを確認する。周波数が低くなっている場合は、光路長が正しく補正されていないため(ステップS8でNo)、ステップS7に戻り、光路長補正手段20を用いて、補正量ΔLだけ短くなるように光経路28aの光路長を補正する。
Therefore, after correcting the optical path length in step S7, it is confirmed whether the optical path length is corrected correctly (step S8). For example, after correcting the optical path length, the output signal from the
ステップS8において、周波数特性で位相変調の影響が見られない点の周波数が高くなっているか、又は、位相変調の影響が見られない点が消滅している場合は、光路長が正しく補正されたため(ステップS8でYes)、光路長の調整を終了する。なお、上記のステップS7では、まず、補正量ΔLだけ長くなるように光経路28aの光路長を変化させているが、補正量ΔLだけ短くなるように光経路28aの光路長を変化させても勿論よい。
In step S8, if the frequency where the influence of phase modulation is not seen in the frequency characteristic is high or the point where the influence of phase modulation is not seen disappears, the optical path length has been corrected correctly. (Yes in step S8), the adjustment of the optical path length is completed. In step S7, first, the optical path length of the
次に、SPRRの測定を開始する(ステップS9)。具体的には、VoutLO、VoutSignalおよびVoutS21の測定を行う。VoutLO、VoutSignalおよびVoutS21の測定は、複数回行うことが好ましい。測定精度が向上するからである。例えば、所定の時間間隔でVoutLO、VoutSignalおよびVoutS21の測定を行い、平均値を算出してもよい。次に、各受光素子12a,12bから出力する電流量をモニタする(ステップS10)。具体的には、信号光だけを光受信器30に入力した場合、LO光だけを光受信器30に入力した場合での光強度を取得する。この光強度は、受光素子12a,12bから出力される電流量をモニタすることで取得することができる。また、LO光および信号光の両方を光受信器30に入力し、コヒーレントレシーバの試験をした場合の、受光素子12a,12bから出力される電流量をモニタする。それにより、ILO、ISignalおよびIS21が得られる。ILO、ISignalおよびIS21の測定は、複数回行うことが好ましい。測定精度が向上するからである。例えば、所定の時間間隔でILO、ISignalおよびIS21の測定を行い、平均値を算出してもよい。ステップS9およびステップS10を行う順は、特に限定されない。
Next, the SPRR measurement is started (step S9). Specifically, Vout LO , Vout Signal, and Vout S21 are measured. Vout LO , Vout Signal, and Vout S21 are preferably measured a plurality of times. This is because the measurement accuracy is improved. For example, Vout LO , Vout Signal, and Vout S21 may be measured at predetermined time intervals to calculate the average value. Next, the amount of current output from each light receiving
これらの値が得られれば、SPRRの測定を終了する(ステップS11)。この結果を用いて、各SPRRの試験結果に対して、上記式(1)および上記式(2)を用いて電流量補正を行う(ステップS12)。これにより、信号光とLO光の光演算部に入力する光強度差による誤差を補正することができる。次に、補正されたSPRRの試験結果を抽出する(ステップS13)。次に、試験系を被測定デバイス(DUT)から取り外す(ステップS14)。 If these values are obtained, the SPRR measurement is terminated (step S11). Using this result, current amount correction is performed on the test result of each SPRR using the above formula (1) and the above formula (2) (step S12). As a result, it is possible to correct an error caused by a difference in light intensity input to the optical calculation unit for the signal light and the LO light. Next, the corrected SPRR test result is extracted (step S13). Next, the test system is removed from the device under test (DUT) (step S14).
本実施例によれば、ILOおよびISignalがIS21に近付くように補正される。好ましくは、ILOおよびISignalがIS21に一致するように補正する。それにより、光強度に変化が現れても、SPRRの試験結果を補正することができる。 According to this embodiment, I LO and I Signal are corrected so as to approach I S21 . Preferably, correction is performed so that I LO and I Signal coincide with I S21 . Thereby, even if a change appears in the light intensity, the test result of SPRR can be corrected.
10x,10y 90度ハイブリッド、12a,12b 受光素子、14 光コミュニケーションアナライザ、16 スプリッタ、18 アッテネータ、20 光路長補正手段、22 偏波コントローラ、24 位相変調器、26 ファンクションジェネレータ、28a,28b 光経路、30 光受信器、32 偏光分離素子、34 ビームスプリッタ、36 増幅器、38 偏光回転素子、40 アナログ−デジタル変換回路 10x, 10y 90 degree hybrid, 12a, 12b light receiving element, 14 optical communication analyzer, 16 splitter, 18 attenuator, 20 optical path length correcting means, 22 polarization controller, 24 phase modulator, 26 function generator, 28a, 28b optical path, 30 Optical receiver, 32 Polarization separation element, 34 Beam splitter, 36 Amplifier, 38 Polarization rotation element, 40 Analog-digital conversion circuit
Claims (4)
前記信号光あるいは前記局部発振光だけを入力し、その場合に前記光演算部から出力される光強度を取得する第1ステップと、
前記信号光と前記局部発振光を入力して、前記コヒーレントレシーバの試験を実施する第2ステップと、
前記第1ステップで取得された光強度に基づいて、前記第2ステップで取得された試験結果に対し、前記信号光と前記局部発振光の前記光演算部に入力する光強度差による誤差を補正する第3ステップと、を含む、コヒーレントレシーバの試験方法。 A polarization filter for discriminating signal light, a local oscillation light and a signal light discriminated by the polarization filter are input, an optical calculation unit for performing optical calculation by interference, and converting the result of the optical calculation into an electric signal A test method for a coherent receiver comprising:
A first step of inputting only the signal light or the local oscillation light, and obtaining the light intensity output from the optical calculation unit in that case;
A second step of inputting the signal light and the local oscillation light and performing a test of the coherent receiver;
Based on the light intensity acquired in the first step, the test result acquired in the second step is used to correct an error caused by a difference in light intensity input to the light calculation unit between the signal light and the local oscillation light. A coherent receiver testing method comprising: a third step of:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015229016A JP6566361B2 (en) | 2015-11-24 | 2015-11-24 | Coherent receiver test method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015229016A JP6566361B2 (en) | 2015-11-24 | 2015-11-24 | Coherent receiver test method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017098751A JP2017098751A (en) | 2017-06-01 |
JP6566361B2 true JP6566361B2 (en) | 2019-08-28 |
Family
ID=58803892
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015229016A Active JP6566361B2 (en) | 2015-11-24 | 2015-11-24 | Coherent receiver test method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6566361B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6819158B2 (en) | 2016-09-07 | 2021-01-27 | 住友電気工業株式会社 | How to measure coherent optical receiver |
-
2015
- 2015-11-24 JP JP2015229016A patent/JP6566361B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017098751A (en) | 2017-06-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9106334B2 (en) | Method and system for common-mode-rejection-ratio (CMRR) characterization of an integrated coherent receiver | |
JP5029794B1 (en) | Coherent optical receiver, interchannel skew detection apparatus and detection method in coherent optical receiver | |
US9246599B2 (en) | Coherent optical receiver, apparatus and method for detecting interchannel skew in coherent optical receiver | |
JP6483279B2 (en) | Polarization-insensitive self-homodyne detection receiver for space division multiplexing systems | |
WO2018084106A1 (en) | Digital coherent receiver, and skew adjusting method for same | |
US10530491B2 (en) | Coherent optical receiver, device and method for detecting inter-lane skew in coherent optical receiver | |
US10644806B2 (en) | Coherent optical receiver testing | |
Matiss et al. | Novel integrated coherent receiver module for 100G serial transmission | |
CN113098595B (en) | Method, system and device for measuring group delay of few-mode optical fiber differential mode | |
US8160443B2 (en) | Calibration factor for interferometric optical signal-to-noise ratio measurement | |
US10389451B2 (en) | Coherent optical receiver testing | |
JP6566361B2 (en) | Coherent receiver test method | |
US8160442B2 (en) | Interferometric optical signal-to-noise ratio measurement using a calibration factor | |
JP6314374B2 (en) | Optical path length adjustment method | |
JP3496878B2 (en) | Chromatic dispersion and loss wavelength dependence measuring device | |
CN114448500A (en) | Phase frequency response measuring method and device | |
JP2019208111A (en) | Optical receiver and reception method | |
JP2014228277A (en) | Optical fiber polarization mode dispersion measuring device and measuring method | |
CN108781118A (en) | The system of optical linear sampling and relevant detection for optical signal | |
Rommel et al. | Polarization equalization in optical vector network analysis for SDM fiber characterization | |
Li et al. | Demonstration of Optical Signal to Noise Ratio Monitoring Based on Sagnac Interferometer in Polarization Division Multiplexed Systems | |
JP2018182708A (en) | Method of testing optical receiver |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A625 | Written request for application examination (by other person) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625 Effective date: 20180921 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190614 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190702 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190719 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6566361 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |