JP2003209522A - 光波長分割多重信号監視装置および方法、並びに光信号品質監視装置および光信号波形測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光波長分割多重信号の光信号品質劣化監視を
行う装置の小型化を実現する。 【解決手段】 光信号強度分布を基に光信号品質パラメ
ータを評価する電気信号処理を１系統にして、複数の波
長チャネルを一括で処理する。光波長分割多重信号の光
信号品質劣化を監視する場合でも、装置構成をできるだ
け簡易にするために、光波長分割分離部１１とサンプリ
ングクロック発生部１７を用いて電気信号処理装置１９
の電気信号処理を１つにする構成や、サンプリング光パ
ルス列発生部、光合波部、非線形光学媒質、光波長分割
分離部を用いて電気信号処理装置の電気信号処理を１つ
にする構成や、あるいは選択波長制御部、光波長選択
部、サンプリングクロック発生部を用いて電気信号を１
つにする構成にしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光波長分割多重信
号監視装置および方法、並びに光信号品質監視装置およ
び光信号波形測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】波長分割多重（ＷＤＭ；Wavelength Div
ision Multiplexing）は、一本の光ファイバ中に、異な
るキャリア光波長を有する複数の光信号チャネル（以
下、ＷＤＭチャネルと称する）を多重して伝送するもの
であり、伝送容量拡大に有用な技術である。従来、この
ＷＤＭ技術において信号のモニタ装置（監視装置と同義
である。）の代表的なものには次のものがある。すなわ
ち、 従来の第１例：ＷＤＭチャネルごとに、Synchronous Op
tical Network （ＳＯＮＥＴ）／Synchronous Digital
Hierarchy （ＳＤＨ）伝送方式（参考文献［１］：ITU-
T Recommendation G.707）において定められたオーバー
ヘッドを用いて、Bit Interleaved Parityと呼ばれるパ
リティ検査を中継器間や多重化端局相互間でそれぞれ実
施して、故障区間の同定と切替起動信号を得る。 従来の第２例：光スペクトルを観測し、光信号対雑音強
度比を監視することにより、ＷＤＭチャネルごとの信号
品質劣化を測定する。

【０００３】図１に従来の第１例の波長分割多重信号モ
ニタ装置の構成を示す。この従来例の信号モニタ装置
は、ビットレートｆ_０（ｂｉｔ／ｓ）の光信号がＮ波長
多重（Ｎは２以上の整数）された光波長分割多重信号を
光波長分割分離する光波長分割分離部６１と、光波長分
割分離部６１で分割分離されたＮチャンネル（Ｎは２以
上の複数）の光波長分割分離信号を処理するＮ個の電気
信号処理部６２を有する。各電気信号処理部６２は光電
変換部（受信回路）６３、クロック抽出部（クロック抽
出回路）６４、およびパリティ検査回路または照合回路
からなる誤り検出部６５を含む。この従来の第１例で
は、ＷＤＭチャネルごとの信号ビットレートの増大や信
号形式の多様化が起きると、対象とする信号のビットレ
ートや信号形式や変調形式（ＮＲＺ（Non Return to Ze
ro）またはＲＺ（Return to Zero））ごとに、それに応
じた受信系（電気信号処理部６２）が必要となる上、Ｗ
ＤＭチャネル数がＮ倍に増大するとそれらの受信系がＮ
個ずつ必要となり、装置規模が極端に増大してしまう。

【０００４】図２に従来の第２例の波長分割多重信号モ
ニタ装置の構成を示す。この従来例の信号モニタ装置
は、光波長分割分離信号の光スペクトルを観測し、光信
号対雑音強度比を監視することにより、ＷＤＭチャネル
ごとの信号品質劣化を測定するための光スペクトラムア
ナライザ６２−１を有する。この従来の第２例では、光
の信号対雑音強度比が解るだけで、光ファイバ中の波長
分散による波形劣化や偏波分散による波形劣化などによ
る伝送劣化を検出できない、ビット誤り率を直接反映し
ないという問題がある。

【０００５】図３は、従来の第３例の波長分割多重信号
モニタ装置の構成を示す。この従来例の信号モニタ装置
は、１波長の光波長分割分離信号を電気強度変調信号に
変換する光電変換部６３、繰り返し周波数がｆ_１（Ｈ
ｚ）（ｆ_１＝（ｎ／ｍ）ｆ_０＋ａ：ｎ，ｍは自然数、ａ
はオフセット周波数）のサンプリングクロックを発生す
るサンプリングクロック発生部６６、および電気信号処
理部６７を有する。電気信号処理部６７は、光電変換部
６３から出力される電気強度変調信号を、サンプリング
クロック発生部６６から発生するサンプリングクロック
によってサンプリングし、得られるサンプリング信号か
ら光信号強度分布を求め、光信号強度分布を基に光信号
品質パラメータを評価する。

【０００６】図４は従来の第４例の波長分割多重信号モ
ニタ装置の構成を示す。この従来例の信号モニタ装置
は、サンプリング光パルス列発生部６８、光合波部６
９、非線形光学媒質７０、光分波部７１、光電変換部７
２、および電気信号処理部７３を有する。サンプリング
光パルス列発生部６８は、繰り返し周波数がｆ_１（Ｈ
ｚ）（ｆ_１＝（ｎ／ｍ）ｆ_０＋ａ：ｎ，ｍは自然数、ａ
はオフセット周波数）でパルス幅がビットレートｆ
_０（ｂｉｔ／ｓ）の光信号のタイムスロットよりも十分
狭いサンプリング光パルス列を発生する。光合波部６９
は、１波長の光波長分割分離信号とサンプリング光パル
ス列発生部６８から発生するサンプリング光パルス列と
を合波する。非線形光学媒質７０は、光合波部６９で合
波された光波長分割分離信号とサンプリング光パルス列
の非線形相互作用を誘起する。光分波部７１は、非線形
光学媒質７０における非線形相互作用の結果により発生
する相互相関光信号を、上記光波長分割分離信号や上記
サンプリング光から分波する。光電変換部７２は、光分
波部７１から出力する相互相関光信号を受光して電気強
度変調信号に変換する。電気信号処理部７３は、光電変
換部７２から得られる電気強度変調信号から光信号強度
分布を求め、その光信号強度分布を基に光信号品質パラ
メータを評価する。

【０００７】図３および図４の従来例は、振幅ヒストグ
ラムから光信号品質パラメータを評価する方法（参考文
献［２］：ＥＰＣ公開番号 EP0920150A2, 米国出願
（未公開）出願番号０９／２０４、００１）であり、信
号ビットレートの増大、信号形式の多様化に柔軟に対応
でき、光ファイバ中の波長分散による波形劣化などの光
信号劣化を監視できるが、１波長の光信号にのみ適用で
きるものであった。

【０００８】図５に従来の第５例の波長分割多重信号モ
ニタ装置の構成を示すが、これは光波長分割分離部７４
を用いて図３の構成をＷＤＭチャネル数だけ並列に構成
したものである。また、図６に従来の第６例の波長分割
多重信号モニタ装置の構成を示すが、上記第５例と同様
に、これは光波長分割分離部７８を用いて図４の構成を
ＷＤＭチャネル数だけ並列に構成したものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来例の
第５例および第６例は従来例の第３例および第４例の構
成をＷＤＭチャネル数だけ並列に構成したものであり、
したがってＷＤＭチャネル数がＮチャネルであれば、装
置規模もＮ倍と増大してしまうという問題がある。

【００１０】一方、近年、マルチメディアサービス需要
が急速に高まり、個々のサービスの通信容量を拡大する
必要が生じてきた上に、映像、音声、データ等、多様な
信号ビットレート・信号形式に効率的に対応するネット
ワークが必要となると、ＷＤＭチャネル数の増大やＷＤ
Ｍチャネルごとの信号ビットレートの増大、信号形式の
多様化が必要となるので、それに柔軟に対応できる光波
長分割多重信号モニタ装置が必要となる。また、それに
伴って監視すべき光信号劣化要因も多様化し、特に光フ
ァイバ中の波長分散による波形劣化や、偏波分散による
波形劣化などに対応した監視が必要となる。

【００１１】そこで、光ファイバ中の波長分散による波
形劣化など多様な光信号劣化要因を監視でき、ＷＤＭチ
ャネル数の増大やＷＤＭチャネルごとの信号ビットレー
トの増大、信号形式の多様化に柔軟に対応できる、光波
長分割多重信号監視装置が切望されている。

【００１２】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、光信号強度分布を基に光信号品質パラ
メータを評価する電気信号処理手段を１系統にして、複
数の波長チャネルを一括で処理することにより、装置規
模の小型化が得られる光波長分割多重信号監視装置を提
供することにある。

【００１３】また、本発明の付随する目的は、被測定対
象である光波長分割多重信号のビットレート、信号形式
および変調形式によらず、単一の回路で雑音劣化や波形
歪みなどの光信号品質劣化を監視できる光波長分割多重
信号監視装置を提供することにある。

【００１４】また、本発明の付随する目的は、従来の光
信号品質監視装置および光信号波形測定装置と同等以上
の時間分解能を有し、広帯域光電変換装置でのリンギン
グによる波形歪みがなく、正確で精密な光信号の品質監
視が可能で、かつ、小型化で廉価な光信号品質監視装置
および光信号波形測定装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の光波長分割多重信号監視装置は、ビットレ
ートｆ_０（ｂｉｔ／ｓ）の光信号がＮ波長多重（Ｎは２
以上の整数）された光波長分割多重信号を光波長分割分
離する光波長分割分離手段と、前記光波長分割分離手段
により分割分離された光波長分割分離信号を受光して電
気強度変調信号に変換する１またはＮ個の光電変換手段
と、前記光電変換手段で変換された前記電気強度変調信
号を基に光信号品質評価を行う電気信号処理手段とを有
する光波長分割多重信号監視装置であって、前記電気信
号処理手段が１系統である。

【００１６】ここで、好ましくは、前記電気信号処理手
段への入力がＮ系統あって、該電気信号処理手段はＮ個
の前記光電変換手段から入力するＮチャネルの電気信号
をＮ系統のバッファでそれぞれ一定時間記憶し、それら
を順次読み出して処理することを特徴とする。

【００１７】また、好ましくは、前記電気信号処理手段
への入力がＮ系統あって、該電気信号処理手段はＮ個の
前記光電変換手段から入力するＮチャネルのアナログ電
気信号の接続を順次切り替えることにより該アナログ電
気信号を順次読み出して処理する。

【００１８】また、好ましくは、前記電気信号処理手段
に至るまでに波長分割分離において波長選択を行う波長
選択手段を用いることにより該電気信号処理手段への入
力が１系統にでき、該電気信号処理手段は１個の前記光
電変換手段から入力する電気信号を１系統のバッファで
一定時間記憶し、読み出して処理する。

【００１９】また、好ましくは、繰り返し周波数がｆ_１
（Ｈｚ）（ｆ_１＝（ｎ／ｍ）ｆ_０＋ａ：ｎ，ｍは自然
数、ａはオフセット周波数）のサンプリングクロックを
発生するサンプリングクロック発生手段を更に有し、前
記電気信号処理手段は、前記Ｎ個の光電変換手段から出
力される前記Ｎチャネルの電気強度変調信号を、前記サ
ンプリングクロック発生手段により発生する前記サンプ
リングクロックによってサンプリングし、得られるサン
プリング信号から光信号強度分布を求め、該光信号強度
分布を基に前記Ｎチャネルそれぞれについて光信号品質
パラメータを評価する。

【００２０】また、好ましくは、繰り返し周波数がｆ_１
（Ｈｚ）（ｆ_１＝（ｎ／ｍ）ｆ_０＋ａ：ｎ，ｍ自然数、
ａはオフセット周波数）のパルス幅がビットレートｆ_０
（ｂｉｔ／ｓ）の光信号のタイムスロットよりも十分狭
いサンプリング光パルス列を発生するサンプリング光パ
ルス列発生手段と、前記サンプリング光パルス列発生手
段から発生した前記サンプリング光パルス列をＮ系列に
分波するサンプリング光パルス列分波手段と、前記光波
長分割分離手段によって分離されたＮチャネルの光波長
分割分離信号と前記サンプリング光パルス列分波手段に
よって分波されたＮ系列のサンプリング光パルス列を合
波するＮ個の光合波手段と、前記光合波手段で合波され
た前記光波長分割分離信号と前記サンプリング光パルス
列の非線形相互作用を誘起するＮ個の非線形光学媒質
と、前記非線形光学媒質における非線形相互作用の結果
により発生する相互相関光信号を前記光波長分割多重信
号や前記サンプリング光パルス列から分波するＮ個の光
分波手段とを更に有し、前記光電変換手段は、前記光分
波手段により分波された前記Ｎチャネルの相互相関光信
号を受光して電気強度変調信号に変換するＮ個の光電変
換手段であり、前記電気信号処理手段は、前記光電変換
手段で変換された前記Ｎチャネルの電気強度変調信号か
ら光信号強度分布を求め、該光信号強度分布を基に該Ｎ
チャネルのそれぞれについて光信号品質パラメータを評
価する。

【００２１】また、好ましくは、繰り返し周波数がｆ_１
（Ｈｚ）（ｆ_１＝（ｎ／ｍ）ｆ_０＋ａ：ｎ，ｍは自然
数、ａはオフセット周波数）のサンプリングクロックを
発生するサンプリングクロック発生手段と、各チャネル
ごとに備えられ、前記光波長分割分離手段で分割分離さ
れたＮチャネルのビットレートｆ_０（ｂｉｔ／ｓ）の光
波長分割分離信号の強度を、前記サンプリングクロック
発生手段から発生する前記サンプリングクロックにより
サンプリングするＮ個の光ゲート手段とを更に有し、Ｎ
個の前記光電変換手段は、各チャネルごとの前記光ゲー
ト手段でサンプリングされた光信号を受光して電気強度
変調信号に変換する。

【００２２】また、好ましくは、繰り返し周波数がｆ_１
（Ｈｚ）（ｆ_１＝（ｎ／ｍ）ｆ_０＋ａ：ｎ，ｍは自然
数、ａはオフセット周波数）のサンプリングクロックを
発生するサンプリングクロック発生手段と、前記光波長
分割多重信号を光波長分割分離する前にＮチャネル一括
して前記サンプリングクロック発生手段から発生する前
記サンプリングクロックによりサンプリングする１個の
光ゲート手段とを更に有し、前記光ゲート手段により得
られた光ゲート信号に対して前記光波長分割分離手段を
用いて光波長分割を行う。

【００２３】また、好ましくは、繰り返し周波数がｆ_１
（Ｈｚ）（ｆ_１＝（ｎ／ｍ）ｆ_０＋ａ：ｎ，ｍは自然
数、ａはオフセット周波数）でパルス幅がビットレート
ｆ_０（ｂｉｔ／ｓ）の光信号のタイムスロットよりも十
分狭いサンプリング光パルス列を発生するサンプリング
光パルス列発生手段と、ビットレートｆ_０（ｂｉｔ／
ｓ）の光信号がＮ波長多重（Ｎは２以上の整数）された
光波長分割多重信号と前記サンプリング光パルス列発生
手段で発生した前記サンプリング光パルス列とを合波す
る光合波手段と、前記光合波手段で合波された前記光波
長分割多重信号と前記サンプリング光パルス列の非線形
相互作用を誘起する非線形光学媒質とを更に有し、前記
光波長分割分離手段は、前記非線形光学媒質における非
線形相互作用の結果により発生する前記相互相関光信号
をＮチャネルに波長分割分離し、前記光電変換手段は、
前記光波長分割分離手段により分割分離された前記Ｎチ
ャネルの相互相関光信号を受光してＮチャネルの電気強
度変調信号に変換するＮ個の光電変換手段であり、前記
電気信号処理手段は、前記光電変換手段により変換され
た前記Ｎチャネルの電気強度変調信号から光信号強度分
布を求め、該光信号強度分布を基に前記Ｎチャネルのそ
れぞれについて光信号品質パラメータを評価する。

【００２４】また、好ましくは、ビットレートｆ_０（ｂ
ｉｔ／ｓ）の光信号がＮ波長多重（Ｎは２以上の整数）
された光波長分割多重信号から任意の１チャネルを選択
し、光波長分割分離する光波長選択手段と、前記光波長
選択手段によって選択される波長を制御する選択波長制
御手段と、繰り返し周波数がｆ_１（Ｈｚ）（ｆ_１＝（ｎ
／ｍ）ｆ_０＋ａ：ｎ，ｍは自然数、ａはオフセット周波
数）のサンプリングクロックを発生するサンプリングク
ロック発生手段とを更に有し、前記光電変換手段は、前
記光波長選択手段によって選択・分離された１チャネル
の光波長分割分離信号を受光して電気強度変調信号に変
換する１個の光電変換手段であり、前記電気信号処理手
段は、前記光電変換手段から出力される１チャネルの電
気強度変調信号を、前記サンプリングクロック発生手段
から発生する前記サンプリングクロックによってサンプ
リングし、得られるサンプリング信号から光信号強度分
布を求め、該光信号強度分布を基に光信号品質パラメー
タを評価する。

【００２５】また、好ましくは、ビットレートｆ_０（ｂ
ｉｔ／ｓ）の光信号がＮ波長多重（Ｎは２以上の整数）
された光波長分割多重信号から任意の１チャネルを選択
し、光波長分割分離する光波長選択手段と、前記光波長
選択手段によって選択される波長を制御する選択波長制
御手段と、繰り返し周波数がｆ_１（Ｈｚ）（ｆ_１＝（ｎ
／ｍ）ｆ_０＋ａ：ｎ，ｍは自然数、ａはオフセット周波
数）のサンプリングクロックを発生するサンプリングク
ロック発生手段と、前記光波長選択手段によって選択・
分離された１チャネルの光波長分割分離信号の強度を、
前記サンプリングクロック発生手段から発生する前記サ
ンプリングクロックによりサンプリングする１個の光ゲ
ート手段とを更に有し、前記光電変換手段は、前記光ゲ
ート手段から出力する１チャネルの光ゲート信号を受光
して電気強度変調信号に変換する１個の光電変換手段で
あり、前記電気信号処理手段は、前記光電変換手段から
得られる前記１チャネルの電気強度変調信号から光信号
強度分布を求め、該光信号強度分布を基に光信号品質パ
ラメータを評価する。

【００２６】また、好ましくは、ビットレートｆ_０（ｂ
ｉｔ／ｓ）の光信号がＮ波長多重（Ｎは２以上の整数）
された光波長分割多重信号から任意の１チャネルを選択
し、光波長分割分離する光波長選択手段と、前記光波長
選択手段によって選択される波長を制御する選択波長制
御手段と、繰り返し周波数がｆ_１（Ｈｚ）（ｆ_１＝（ｎ
／ｍ）ｆ_０＋ａ：ｎ，ｍは自然数、ａはオフセット周波
数）でパルス幅がビットレートｆ_０（ｂｉｔ／ｓ）の光
信号のタイムスロットよりも十分狭いサンプリング光パ
ルス列を発生するサンプリング光パルス列発生手段と、
前記光波長選択手段によって選択・分離された１チャネ
ルの光波長分割分離信号と前記サンプリング光パルス列
発生手段から発生する前記サンプリング光パルス列とを
合波する光合波手段と、前記光合波手段で合波された前
記光波長分割分離信号と前記サンプリング光パルス列の
非線形相互作用を誘起する１個の非線形光学媒質と、前
記非線形光学媒質における非線形相互作用の結果により
発生する相互相関光信号を、前記光波長分割分離信号や
前記サンプリング光から分波する１個の光分波手段とを
更に有し、前記光電変換手段は、前記光分波手段から出
力する前記１チャネルの相互相関光信号を受光して電気
強度変調信号に変換する１個の光電変換手段であり、前
記電気信号処理手段は、前記光電変換手段から得られる
前記１チャネルの電気強度変調信号から光信号強度分布
を求め、該光信号強度分布を基に光信号品質パラメータ
を評価する。

【００２７】また、好ましくは、繰り返し周波数がｆ_１
（Ｈｚ）（ｆ_１＝（ｎ／ｍ）ｆ_０＋ａ：ｎ，ｍは自然
数、ａはオフセット周波数）のサンプリングクロックを
発生するサンプリングクロック発生手段と、ビットレー
トｆ_０（ｂｉｔ／ｓ）の光信号がＮ波長多重（Ｎは２以
上の整数）された光波長分割多重信号の強度を、前記サ
ンプリングクロック発生手段から発生する前記サンプリ
ングクロックによりサンプリングする１個の光ゲート手
段と、前記光ゲート手段から出力する１チャネルの光ゲ
ート信号から任意の１チャネルを選択し、光波長分割分
離する光波長選択手段と、前記光波長選択手段によって
選択される波長を制御する選択波長制御手段とを更に有
し、前記光電変換手段は、前記光波長選択手段によって
選択・分離された１チャネルの光波長分割分離信号を受
光して電気強度変調信号に変換する１個の光電変換手段
であり、前記電気信号処理手段は、前記光電変換手段か
ら得られる前記１チャネルの電気強度変調信号から光信
号強度分布を求め、該光信号強度分布を基に光信号品質
パラメータを評価する。

【００２８】また、好ましくは、繰り返し周波数がｆ_１
（Ｈｚ）（ｆ_１＝（ｎ／ｍ）ｆ_０＋ａ：ｎ，ｍは自然
数、ａはオフセット周波数）でパルス幅がビットレート
ｆ_０（ｂｉｔ／ｓ）の光信号のタイムスロットよりも十
分狭いサンプリング光パルス列を発生するサンプリング
光パルス列発生手段と、ビットレートｆ_０（ｂｉｔ／
ｓ）の光信号がＮ波長多重（Ｎは２以上の整数）された
光波長分割多重信号と前記サンプリング光パルス列発生
手段から発生する前記サンプリング光パルス列とを合波
する光合波手段と、前記光合波手段で合波された前記光
波長分割多重信号と前記サンプリング光パルス列の非線
形相互作用を誘起する１個の非線形光学媒質と、前記非
線形光学媒質における非線形相互作用の結果により発生
するＮチャネルの相互相関光信号から任意の１チャネル
を選択し、光波長分割分離する光波長選択手段と、前記
光波長選択手段によって選択される波長を制御する選択
波長制御手段とを更に有し、前記光電変換手段は、前記
光波長選択手段によって選択・分離された１チャネルの
光波長分割分離信号を受光して電気強度変調信号に変換
する１個の光電変換手段であり、前記電気信号処理手段
は、前記光電変換手段から得られる前記１チャネルの電
気強度変調信号から光信号強度分布を求め、該光信号強
度分布を基に光信号品質パラメータを評価する。

【００２９】また、好ましくは、前記光波長分割多重信
号の全チャネルの偏波状態を一括して制御して、前記サ
ンプリング光パルス列発生手段から出力される前記サン
プリング光パルス列の偏波状態、または前記サンプリン
グクロック発生手段から出力される前記サンプリングク
ロックの偏波状態に対して一定の偏波関係を持たせる偏
波制御手段を更に有する。

【００３０】また、好ましくは、前記光波長分割多重信
号の波長分散を制御して、該光波長分割多重信号の全チ
ャネルの波長分散を―括して補償する光信号波長分散制
御手段を更に有する。

【００３１】また、好ましくは、前記電気信号処理手段
は、光信号受信端局に配置されて、ある光ノードの光信
号送信端局と他の光ノードの光信号受信端局間の光信号
経路を伝送した光信号の信号対雑音比係数を測定する信
号対雑音比係数測定部と、システム導入時にあらかじめ
障害がない状態に前記信号対雑音比係数測定部で測定し
た信号対雑音比係数を記憶する初期状態記憶部と、シス
テム運用時において一定の時間間隔で前記信号対雑音比
係数測定部で測定して得られる信号対雑音比係数の値を
導入時に前記初期状態記憶部に記憶した信号対雑音比係
数の値と比較する光信号品質評価部とを有し、光信号変
調形式・フォーマット・ビットレートに無依存なアナロ
グ監視をする。

【００３２】また、好ましくは、前記信号対雑音比係数
測定部は、クロック周波数ｆ_１（Ｈｚ）（ｆ_１＝（Ｎ／
Ｍ）ｆ_０＋ａ、Ｎ，Ｍは正数、ａはオフセット周波数）
で前記電気強度変調信号の強度をサンプリングすること
によって、光信号の強度分布を測定する光信号強度分布
測定手段と、ある平均時間内の前記光信号強度分布から
得られる振幅ヒストグラムを用いて信号対雑音比係数を
評価する信号対雑音比係数評価手段とを有し、前記信号
対雑音比係数評価手段は、ある平均時間内の前記光信号
の強度分布から振幅ヒストグラムを求めるヒストグラム
評価手段と、あらかじめ定めた強度しきい値（Ａ）より
も高い前記振幅ヒストグラム部分から「レベル１」に相
当する振幅ヒストグラム分布関数ｇ１を推定し、別途定
めた強度しきい値（Ｂ）よりも低い前記振幅ヒストグラ
ム部分から「レベル０」に相当する振幅ヒストグラム分
布関数ｇ０を推定する分布関数評価手段と、「レベル
１」と「レベル０」のそれぞれの平均値強度と標準偏差
値を前記振幅ヒストグラム分布関数ｇ１及びｇ０からそ
れぞれ求め、「レベル１」と「レベル０」のそれぞれの
平均値強度の差と、「レベル１」と「レベル０」のそれ
ぞれの標準偏差値の和の比として得られる信号対雑音比
係数を評価する光信号品質評価手段とを有する。

【００３３】また、好ましくは、前記分布関数評価手段
は、被測定光信号の強度分布から得られる前記振幅ヒス
トグラムから２つの極大値を求め、振幅強度の高い方を
前記強度しきい値（Ａ）とし、低い方を前記強度しきい
値（Ｂ）とする。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。

【００３５】（第１の実施形態）図７に、本発明の第１
の実施形態における光波長分割多重信号モニタ装置の構
成を示す。ビットレートｆ_０（ｂｉｔ／ｓ）の光信号が
Ｎ波長多重（Ｎは１以上の整数）された光波長分割多重
信号は、波長分割分離部１１により波長分割分割された
後、Ｎ個の光電変換部１５を経てＮチャネルの電気信号
として、電気信号処理部１９に至る。本実施形態は、後
述のように、電気信号処理部１９でＮチャネルの電気信
号をそれぞれ一定時間記憶し、それらを順次読み出して
処理することにより、電気信号処理工程を１系統にした
例である。

【００３６】電気信号処理部１９では、Ｎチャネルの電
気信号を入力するＮ個の入力ボートと、Ｎ系統それぞれ
個別の電圧保持部１９２とを備え、さらに順次読み出し
部１９３、クロック分配部１９４、およびデータ処理部
１９５を備える。この電圧保持部１９２は、入力された
電気信号のアナログ・デジタル変換を行い、デジタル信
号電圧を一時的に保持し、外部からのトリガ信号に従っ
てそれを出力する機能を有する。順次読み出し部１９３
は、クロック分配部１９４により分配されたクロックに
同期して動作し、チャネル１からＮまでの電圧保持部１
９２に対して順にトリガ信号を送出することにより電圧
保持部１９２から順にデジタル信号電圧を読み出して、
１からＮチャネルのデータを時系列でデータ処理部１９
５に送出する。データ処理部１９５では、Ｎチャネルの
デジタル信号電圧から光信号強度分布を求め、その光信
号強度分布を基にＮチャネルのそれぞれについて光信号
品質パラメータを評価する。品質評価パラメータの評価
方法の詳細は後述するが、参考文献［２］に記載のよう
な公知の品質評価パラメータ評価方法も適用できる。

【００３７】（第２の実施形態）図８に、本発明の第２
の実施形態における光波長分割多重信号モニタ装置の構
成を示す。ビットレートｆ_０（ｂｉｔ／ｓ）の光信号が
Ｎ波長多重（Ｎは１以上の整数）された光波長分割多重
信号は、波長分割分離部１１により波長分割分畿された
後、Ｎ個の光電変換部１５を経てＮチャネルの電気信号
として電気信号処理部１９に至る。本実施形態は、後述
のように、電気信号処理部１９内の切替部１９１でＮチ
ャネルのアナログ電気信号の接続を順次切り替えること
で、電気信号処理工程を１系統にした例である。

【００３８】電気信号処理部１９では、Ｎチャネルの電
気信号を入力するＮ個の入力ポートと一つの切替部１９
１とを備え、さらに電圧保持部１９２、クロック分配部
１９４、およびデータ処理部１９５を備える。この切替
部１９１は、Ｎ個の入力ポートと１個の電圧保持部１９
２の接続をチャネル１からＮまで、クロック分配部１９
４により分配されたクロックに同期して順に切り替える
機能を有する。ここで切替の時間間隔（これはあるチャ
ネルに接続している時間にほぼ等しい）は任意に調整で
きるものとする。この電圧保持部１９２は、入力された
電気信号のアナログ・テジタル変換を行い、デジタル信
号電圧を一時的に保持し、外部からのトリガ信号（クロ
ック分配部１９４により分配されたクロック）に同期し
てそれを出力する機能を有する。データ処理部１９５で
は、Ｎチャネルのデジタル信号電圧から光信号強度分布
を求め、その光信号強度分布を基にＮチャネルのそれぞ
れについて光信号品質パラメータを評価する。品質評価
パラメータの評価方法の詳細は後述するが、参考文献
［２］に記載のような公知の品質評価パラメータ評価方
法も適用できる。

【００３９】（第３の実施形態）図９に、本発明の第３
の実施形態における光波長分割多重信号モニタ装置の構
成を示す。ビットレートｆ_０（ｂｉｔ／ｓ）の光信号が
Ｎ波長多重（Ｎは１以上の整数）された光波長分割多重
信号は、波長選択部４２により１チャネルだけ選択され
た後、１個の光電変換部１５を経て１チャネルの電気信
号として電気信号処理部１９に至る。

【００４０】電気信号処理部１９では、１チャネルの電
気信号を入力する１個の入力ポートと電圧保持部１９２
と、クロック分配部１９４と、データ処理部１９５とを
備える。この電圧保持部１９２は、入力された電気信号
のアナログ・デジタル変換を行い、デジタル信号電圧を
一時的に保持し、外部からのトリガ信号（クロック分配
部１９４により分配されたクロック）に同期してそれを
出力する機能を有する。データ処理部１９５では、Ｎチ
ャネルのデジタル信号電圧から光信号強度分布を求め、
その光信号強度分布を基にＮチャネルのそれぞれについ
て光信号品質パラメータを評価する。品質評価パラメー
タの評価方法の詳細は後述するが、参考文献［２］に記
載のような公知の品質評価パラメータ評価方法も適用で
きる。

【００４１】（第４の実施形態）図１０に、本発明の第
４の実施形態における光波長分割多重信号モニタ装置の
構成を示す。本実施形態の光波長分割多重信号モニタ装
置は、光波長分割分離部１１、Ｎ個の光電変換部１５、
サンプリングクロック発生部１７、および電気信号処理
部１９を有する。光波長分割分離部１１は、ビットレー
トｆ_０（ｂｉｔ／ｓ）の光信号がＮ波長多重（Ｎは２以
上の整数）された光波長分割多重信号を光波長分割分離
する。Ｎ個の光電変換部１５は、光波長分割分離部１１
で分割分離されたＮチャネルの光波長分割分離信号を受
光して電気強度変調信号に変換する。サンプリングクロ
ック発生部１７は、繰り返し周波数がｆ_１（Ｈｚ）（ｆ
_１＝（ｎ／ｍ）ｆ_０＋ａ：ｎ，ｍは自然数、ａはオフセ
ット周波数）のサンプリングクロックを発生する。電気
信号処理部１９は、Ｎ個の光電変換部１５から出力され
るＮチャネルの電気強度変調信号を、サンプリングクロ
ック発生部１７により発生するそのサンプリングクロッ
クによってサンプリングし、得られるサンプリング信号
から光信号強度分布を求め、この光信号強度分布を基に
Ｎチャネルそれぞれについて光信号品質パラメータを評
価する。

【００４２】以上の構成において、光波長分割分離部１
１と光電変換部１５により、ビットレートｆ_０（ｂｉｔ
／ｓ）を有する光信号を電気強度変調信号に変換し、電
気信号処理部１９では、電気サンプリング法を用いてお
り、サンプリングクロック発生部１７から発生するクロ
ック周波数ｆ_１（Ｈｚ）（ｆ_１＝（Ｎ／Ｍ）ｆ_０＋ａ、
ａはオフセット周波数）のサンプリングクロックによ
り、上記電気強度変調信号の強度をサンプリングするこ
とによって光信号強度分布を測定する。

【００４３】電気サンプリング法による光信号強度分布
測定には、市販の電気サンプリング装置などを用いるこ
とができる。また、品質評価パラメータの評価方法の詳
細は後述するが、前述の参考文献［２］に記載のような
公知の品質評価パラメータ評価方法も適用できる。

【００４４】本実施形態は、信号ビットレート、信号形
式および変調形式によらず単一の回路で雑音劣化や波形
歪みなどの光信号品質劣化を監視する方法を、光波長分
割分離部１１を用いることにより、Ｎ波長の光波長分割
多重信号に拡張した構成のものであり、光波長分割多重
信号の光信号品質監視が可能となる。光信号強度分布を
基に光信号品質パラメータを評価する方法は、電気信号
処理に波長依存性がなく、また統計的手法であるため時
系列での処理が可能であるので、電気信号処理部１９は
１系統にでき、装置規模の小型化・低価格化が可能とな
る。

【００４５】また、本実施形態では、電気サンプリング
を用いているため、光サンプリング法にくらべて装置規
模が小さい。ただし、適用できる光信号ビットレートは
光電変換部１５の帯域で制限される。

【００４６】（第５の実施形態）図１１に、本発明の第
５の実施形態のおける光波長分割多重信号モニタ装置の
構成を示す。本実施形態の光波長分割多重信号モニタ装
置は、光波長分割分離部１１、サンプリング光パルス列
発生部２１、サンプリング光パルス列分波部２２、Ｎ個
の光合波部２３（Ｎは２以上の整数）、Ｎ個の非線形光
学媒質２４、Ｎ個の光分波部２５、Ｎ個の光電変換部１
５および電気信号処理部２６を有する。

【００４７】光波長分割分離部１１は、ビットレートｆ
_０（ｂｉｔ／ｓ）の光信号がＮ波長多重（Ｎは２以上の
整数）された光波長分割多重信号を光波長分割分離す
る。サンプリング光パルス列発生部２１は、繰り返し周
波数がｆ_１（Ｈｚ）（ｆ_１＝（ｎ／ｍ）ｆ_０＋ａ：ｎ，
ｍ自然数、ａはオフセット周波数）のパルス幅がビット
レートｆ_０（ｂｉｔ／ｓ）の光信号のタイムスロットよ
りも十分狭いサンプリング光パルス列を発生する。サン
プリング光パルス列分波部２２は、サンプリング光パル
ス列発生部２１から発生したサンプリング光パルス列を
Ｎ系列に分波する。Ｎ個の光合波部２３は、光波長分割
分離部１１によって分離されたＮチャネルの光波長分割
分離信号と、サンプリング光パルス列分波部２２によっ
て分波されたＮ系列のサンプリング光パルス列を合波す
る。

【００４８】Ｎ個の非線形光学媒質２４は、光合波部２
３で合波された光波長分割分離信号とサンプリング光パ
ルス列の非線形相互作用を誘起する。Ｎ個の光分波部２
５は、非線形光学媒質２４における非線形相互作用の結
果により発生する相互相関光信号を、上記光波長分割多
重信号や上記サンプリング光パルス列から分波する。Ｎ
個の光電変換部１５は光分波部２５により分波されたＮ
チャネルの相互相関光信号を受光して電気強度変調信号
に変換する。

【００４９】電気信号処理部２６は、光電変換部１５で
変換されたＮチャネルの電気強度変調信号から光信号強
度分布を求め、その光信号強度分布を基にＮチャネルの
それぞれについて光信号品質パラメータを評価する。品
質評価パラメータの評価方法の詳細は後述するが、参考
文献［２］に記載のような公知の品質評価パラメータ評
価方法も適用できる。

【００５０】以上の構成において、本実施形態では光サ
ンプリング法を用いて光信号の強度分布を測定する。す
なわち、光波長分割分離部１１、サンプリング光パルス
列発生部２１、サンプリング光パルス列分波部２２、Ｎ
個の光合波部２３（Ｎは２以上の整数）、Ｎ個の非線形
光学媒質２４、およびＮ個の光分波部２５により、ビッ
トレートｆ_０（ｂｉｔ／ｓ）を有する光信号と、繰り返
し周波数がｆ_１（Ｈｚ）（ｆ_１＝（Ｎ／Ｍ）ｆ_０＋ａ、
ａはオフセット周波数）でパルス幅が光信号のタイムス
ロットより十分狭いサンプリング光パルス列を用いて、
これら２つの光と異なる光周波数の相互相関信号を発生
させる。そして、その相関光信号をＮ個の光電変換部１
５で光電変換した後に、電気信号処理部２６において、
電気信号処理を行って光信号の強度分布を測定する。

【００５１】上記光サンプリング法による光信号強度分
布測定には、参考文献［３］の光サンプリングなどの公
知技術を用いることができる（参考文献［３］ 高良
秀彦他：「和周波光発生を用いた光サンプリングによる
超高速光波形測定法」，電子情報通信学会論文誌，Ｂ−
１，ｖｏｌ，Ｊ７５−Ｂ−１，Ｎｏ．５，ｐｐ．３７２
−３８０，１９９２年）。

【００５２】また、上記相互相関信号は、第２次高調波
発生、和周波光発生、差周波光発生、四光波混合光発生
などを利用することにより得ることができる。なお、非
線形光学媒質２４はそれぞれ入射する光信号の波長に適
用できれば良く、広波長帯域性は要求されない。

【００５３】本実施形態は、前述の第４の実施形態と同
様に、信号ビットレート、信号形式および変調形式によ
らずに単一の回路で雑音劣化や波形歪みなどの光信号品
質劣化を監視する方法を、光波長分割分離部１１を用い
ることにより、Ｎ波長の光波長分割多重信号に拡張した
構成のものであり、光波長分割多重信号の光信号品質監
視が可能となる。光信号強度分布を基に光信号品質パラ
メータを評価する電気信号処理に波長依存性がないた
め、電気信号処理部２６は１系統にでき、装置規模の小
型化・低価格化が可能となる。

【００５４】また、本実施形態は、光サンプリングを用
いるため、適用できる光信号ビットレートが光電変換部
１５の帯域で制限されず、電気サンプリングを用いる前
述の第４の実施形態に比べて適用できる光信号ビットレ
ートが広範囲となる。また、光電変換の帯域はｆ_１によ
って決めることができ、信号ビットレートｆ_０が大きい
場合でもｆ_１を小さく設定できるので、光電変換部をそ
れ以後の電気処理部の必要帯域を小さくすることがで
き、電気処理を行う装置部分の低価格化が可能となる。

【００５５】（第６の実施形態）図１２に、本発明の第
６の実施形態のおける光波長分割多重信号モニタ装置の
構成を示す。本実施形態の光波長分割多重信号モニタ装
置は、光波長分割分離部１１、Ｎ個の光ゲート部１７
１、Ｎ個の光電変換部１５、サンプリングクロック発生
部１７、および電気信号処理部１９を有する。光波長分
割分離部１１は、ビットレートｆ_０（ｂｉｔ／ｓ）の光
信号がＮ波長多重（Ｎは２以上の整数）された光波長分
割多重信号を光波長分割分離する。サンプリングクロッ
ク発生部１７は、繰り返しクロック周波数がｆ_１（Ｈ
ｚ）（ｆ_１＝（ｎ／ｍ）ｆ_０＋ａ：ｎ，ｍは自然数、ａ
はオフセット周波数）のサンプリングクロックを発生す
る。

【００５６】光ゲート部１７１は各チャネルごとに備え
られ、光波長分割分離部１１で分割分離されたＮチャネ
ルのビットレートｆ_０（ｂｉｔ／ｓ）の光波長分割分離
信号の強度を、サンプリングクロック発生部１７の上記
サンプリングクロックによりサンプリングする。Ｎ個の
光電変換部１５は、各チャネルごとの光ゲート部１７１
でサンプリングされた光信号を受光して電気強度変調信
号に変換する。電気信号処理部１９は、Ｎ個の光電変換
部１５から出力されるＮチャネルの電気強度変調信号を
信号処理を行なうことにより光信号強度分布を測定し、
この光信号強度分布を基にＮチャネルそれぞれについて
光信号品質パラメータを評価する。

【００５７】具体的には、光ゲート部１７１は、繰り返
し周波数ｆ_１（Ｈｚ）のタイムスロット（＝１／ｆ_０）
以下のゲート幅で信号光をサンプリングし、電気信号処
理部１９は、光電変換部１５により得られたサンプリン
グ電気信号を光ゲート部１７１のサンプリングに同期し
て記憶し、そのサンプリング電気信号を基に光信号強度
分布を求め、その分布を基に「レベル１」と「レベル
０」それぞれのある平均時間内での平均値レベル及び標
準偏差値を求めて光信号の品質を検査する。

【００５８】すなわち、この構成の光信号品質モニタ装
置は、従来の光信号品質モニタ装置で採用されていた光
−光サンプリング方法や電気−電気サンプリング方法と
は異なり、サンプリングクロックの電気信号によって光
信号をサンプリングする、電気−光サンプリング方法が
採用されている。なお、品質評価パラメータの評価方法
は、参考文献［２］に記載されているものと同様であ
る。

【００５９】図１３は、本発明の光信号品質モニタ装置
に備える電気信号処理部１９で測定される光強度ヒスト
グラムのレベル設定法の一例を説明するための図であ
る。光電変換部１５によって電気信号に変換された光信
号が電気信号処理部１９に入力されると、電気信号処理
部１９は電気信号のピーク値の検出及び分析を行ない、
図１３に示すような光強度のヒストグラムを測定する。
そして、この光強度のヒストグラムを構成するサンプリ
ング点のうち、予め定めた閾値レベルＬ_ｔｈ１より高い
点群を「レベル１」とし、また別途定めた閾値レベルＬ
_ｔｈ０より低い点群を「レベル０」として、「レベル
１」と「レベル０」それぞれのある平均時間内での平均
値レベル及び標準偏差値（σ_１及びσ_０）を求めて光信
号の品質を評価している。

【００６０】図１４は、本発明の光信号品質モニタ装置
に備えられる光ゲート部１７１の第１の構成例を説明す
るための図で、光ゲート部１７１は、コムジェネレータ
１７１１と、バイアスＴ１７１２と、直流電源１７１３
と、電界吸収型光変調器１７１４とから構成されてい
る。

【００６１】コムジェネレータ１７１１は、周波数ｆ_１
の正弦波のサンプリングクロックをデューティの小さい
繰り返し周波数ｆ_１の電気パルス列に変換し、この電気
パルス列と直流電源１７１３からの直流電圧をバイアス
Ｔ１７１２によって重畳し、電界吸収型光変調器１７１
４の駆動信号とする。ゲート幅は、電気パルスのピーク
値や直流電圧の値を適当に設定することによって調整が
可能であり、例えば、周波数１ＧＨｚのサンプリングク
ロックの場合には８ｐｓ程度のゲート幅とすることがで
きる。このゲート幅は、市販の光電変換器と電気サンプ
リング装置を組み合わせて用いた場合の時間分解能であ
る約１０ｐｓよりも短く、ビットレート４０Ｇｂｉｔ／
ｓ程度の光信号には充分に対応が可能である。

【００６２】図１５は、本発明の光信号品質モニタ装置
に備えられる光ゲート部１７２の第２の構成例を説明す
るための図である。光ゲート部１７２は、コムジェネレ
ータ１７２１と、バイアスＴ１７２２と、直流電源１７
２３と、位相調整装置１７２４と、第１の電界吸収型光
変調器１７２５および第２の電界吸収型光変調器１７２
６とから構成される。

【００６３】この構成の光ゲート部１７２では、バイア
スＴ１７２２からの電気信号は２つに分割されて、各々
の電気信号が第１の電界吸収型光変調器１７２５と第２
の電界吸収型光変調器１７２６とに入力され、これらの
電界吸収型光変調器１７２５、１７２６によって順番に
光信号がサンプリングされる。このサンプリングの過程
において、光信号が第１の電界吸収型光変調器１７２５
と第２の電界吸収型光変調器１７２６でサンプリングさ
れるタイミングを調節することにより、図１４に示した
１段構成の光ゲート部１７１よりも狭いゲート幅のサン
プリングが可能となる。例えば、周波数が１ＧＨｚのサ
ンプリングクロックの場合には５〜６ｐｓ程度のゲート
幅を得ることができ、７０〜８０Ｇｂｉｔ／ｓ程度のビ
ットレートの光信号の品質監視が可能となる。

【００６４】なお、図１５に示した２段構成の光ゲート
では電界吸収型変調器の損失は２倍になるから、透過す
るサンプリング光信号のレベルが低下して信号品質監視
の特性劣化が生じる場合には、第１の電界吸収型光変調
器１７２５と第２の電界吸収型光変調器１７２６との
間、若しくは、これらの電界吸収型光変調器１７２５、
１７２６の前後に、希土類添加ファイバ光増幅器や半導
体光増幅器等の光増幅器１７２７を配置する構成として
もよい。

【００６５】（第７の実施形態）図１６に、本発明の第
７の実施形態のおける光波長分割多重信号モニタ装置の
構成を示す。本実施形態の光波長分割多重信号モニタ装
置は、１個の光ゲート部１７１、サンプリングクロック
発生部１７、光波長分割分離部１１、Ｎ個の光電変換部
１５、および電気信号処理部１９を有する。サンプリン
グクロック発生部１７は、繰り返し周波数がｆ_１（Ｈ
ｚ）（ｆ_１＝（ｎ／ｍ）ｆ_０＋ａ：ｎ，ｍは自然数、ａ
はオフセット周波数）でパルス幅がビットレートｆ
_０（ｂｉｔ／ｓ）の光信号のタイムスロットよりも十分
狭いサンプリングクロックを発生する。光ゲート部１７
１の動作は前述の第６の実施形態と同じであるが、光波
長分割多重信号を光波長分割分離する前に、Ｎチャネル
一括して光ゲート部１７１を用いて得られた光ゲート信
号に対して、光波長分割分離部１１を用いて光波長分割
分雄を行うことが特徴である。

【００６６】（第８の実施形態）図１７に本発明の第８
の実施形態における光波長分割多重信号モニタ装置の構
成を示す。本実施形態の光波長分割多重信号モニタ装置
は、サンプリング光パルス列発生部２１、光合波部３
１、非線形光学媒質２４、光波長分割分離部１１、Ｎ個
の光電変換部１５、および電気信号処理部２６を有す
る。

【００６７】サンプリング光パルス列発生部２１は、繰
り返し周波数がｆ_１（Ｈｚ）（ｆ_１＝（ｎ／ｍ）ｆ_０＋
ａ：ｎ，ｍは自然数、ａはオフセット周波数）でパルス
幅がビットレートｆ_０（ｂｉｔ／ｓ）の光信号のタイム
スロットよりも十分狭いサンプリング光パルス列を発生
する。光合波部３１は、ビットレートｆ_０（ｂｉｔ／
ｓ）の光信号がＮ波長多重（Ｎは２以上の整数）された
光波長分割多重信号と、サンプリング光パルス列発生部
２１で発生したそのサンプリング光パルス列とを合波す
る。非線形光学媒質２４は光合波部３１で合波された光
波長分割多重信号とサンプリング光パルス列の非線形相
互作用を誘起する。光波長分割分離部１１は、非線形光
学媒質２４における非線形相互作用の結果により発生す
るその相互相関光信号をＮチャネルに波長分割分離す
る。

【００６８】Ｎ個の光電変換部１５は、光波長分割分離
部１１により分割分離されたＮチャネルの相互相関光信
号を受光して、Ｎチャネルの電気強度変調信号に変換す
る。電気信号処理部２６は、光電変換部１５により変換
されたそのＮチャネルの電気強度変調信号から光信号強
度分布を求め、その光信号強度分布を基にＮチャネルの
それぞれについて光信号品質パラメータを評価する。品
質評価パラメータの評価方法の詳細は後述するが、参考
文献［２］に記載のような公知の品質評価パラメータ評
価方法も適用できる。

【００６９】以上の構成において、サンプリング光パル
ス列発生部２１、光合波部３１、非線形光学媒質２４、
および光波長分割分離部１１により、ビットレートｆ_０
（ｂｉｔ／ｓ）を有する光信号と、繰り返し周波数がｆ
_１（Ｈｚ）（ｆ_１＝（Ｎ／Ｍ）ｆ_０＋ａ、ａはオフセッ
ト周波数）でパルス幅が光信号のタイムスロットよりも
十分狭いサンプリング光パルス列を用いて、これら２つ
の光と異なる光周波数の相互相関信号を発生させる。

【００７０】続いて、Ｎ個の光電変換部１５により相互
相関光信号を光電変換した後に、電気信号処理部２６に
おいて電気信号処理を行って光信号の強度分布を測定す
る光サンプリング法を用いる。この光サンプリング法に
よる光信号強度分布測定には、前述の参考文献［３］に
記載の光サンプリングなどを用いることができる。ま
た、上記相互相関信号は、第２次高調波発生、和周波光
発生、差周波光発生、四光波混合光発生などを利用する
ことにより得ることができる。

【００７１】本実施形態では、非線形光学媒質２４とし
て、相互相関信号の発生効率が広帯域にわたって大きい
非線形光学媒質を用いることにより、光合波手段、非線
形光学媒質、光分波手段を１系統にすることができ、回
路全体を小型化・低価格化できる。

【００７２】また、本実施形態では、被測定対象である
光波長分割多重信号のビットレート、信号形式および変
調形式によらず、単一の回路で、雑音劣化や波形歪みな
どの光信号品質劣化を監視できる。また、本実施形態
は、電気サンプリングを用いる第４の実施形態１に比べ
て適用できる光信号ビットレートが広範囲である。ま
た、非線形光学媒質２４はすべての光信号波長に適用で
きねばならない（広波長帯域性）が、光合波部３１、非
線形光学媒質２４の数が一つでよいので前述の第１、第
５の実施形態に比べて構成が簡易化できる。

【００７３】（第９の実施形態）図１８に、本発明の第
９の実施形態における光波長分割多重信号モニタ装置の
構成を示す。本実施形態の光波長分割多重信号モニタ装
置は、光波長選択部４２、選択波長制御部４１、１個の
光電変換部１５、サンプリングクロック発生部１７、お
よび電気信号処理部１９を有する。

【００７４】光波長選択部４２は、ビットレートｆ
_０（ｂｉｔ／ｓ）の光信号がＮ波長多重（Ｎは２以上の
整数）された光波長分割多重信号から任意の１チャネル
を選択し、光波長分割分離する。選択波長制御部４１
は、光波長選択部４２によって選択される波長を制御す
る。光電変換部１５は光波長選択部４２によって選択・
分離された１チャネルの光波長分割分離信号を受光して
電気強度変調信号に変換する。

【００７５】サンプリングクロック発生部１７は、繰り
返し周波数がｆ_１（Ｈｚ）（ｆ_１＝（ｎ／ｍ）ｆ_０＋
ａ：ｎ，ｍは自然数、ａはオフセット周波数）のサンプ
リングクロックを発生する。電気信号処理部１９は、光
電変換部１５から出力される１チャネルの電気強度変調
信号を、そのサンプリングクロック発生部１７のサンプ
リングクロックによってサンプリングし、得られるサン
プリング信号から光信号強度分布を求め、その光信号強
度分布を基に光信号品質パラメータを評価する。品質評
価パラメータの評価方法の詳細は後述するが、参考文献
「２」に記載のような公知の品質評価パラメータ評価方
法も適用できる。

【００７６】以上の構成において、光波長選択部４２は
ビットレートｆ_０（ｂｉｔ／ｓ）の光波長分割多重信号
から任意の１チャネルを選択・分離し、光電変換部１５
はその選択・分離された１チャネルの光波長分割分離信
号を受光して電気強度変調信号に変換する。電気信号処
理部１９は、サンプリングクロック発生部１７からのク
ロック周波数ｆ_１（Ｈｚ）（ｆ_１＝（Ｎ／Ｍ）ｆ_０＋
ａ、ａはオフセット周波数）で、上記電気強度変調信号
強度をサンプリングすることによって光信号強度分布を
測定する電気サンプリング法を用いる。電気サンプリン
グ法による光信号強度分布測定には、市販の電気サンプ
リング装置などを用いることができる。

【００７７】本実施形態では、電気信号処理部１９に至
るまでに光波長選択部４２と選択波長制御部４１を用い
て、波長分離工程において波長選択を行うことで、Ｎ波
長の光波長分割多重信号の各波長を時系列で順番に評価
し、光波長分割多重信号評価を実現する。このため、電
気信号処理部１９への入力が１系統にでき、電気信号処
理部１９の構成が１系統バッファ、読み出しで済み、装
置が簡潔化される。

【００７８】本実施形態では、被測定対象である光波長
分割多重信号のビットレート、信号形式および変調形式
によらず単一の回路で雑音劣化や波形歪みなどの光信号
品質劣化を監視できる。また、本実施形態における、光
信号強度分布を基に光信号品質パラメータを評価する方
法は、電気信号処理に波長依存性がなく、また統計的手
法であるため時系列での処理が可能であるので、電気信
号処理部１９が１系統にでき、装置規模の小型化・低価
格化が可能となる。

【００７９】また、本実施形態では電気サンプリングを
用いるため、光サンプリング法にくらべて装置規模が小
さい。ただし適用できる光信号ビットレートが光電変換
部１５の帯域で制限される。また、本実施形態では光電
変換部１５を１つにすることができるため、回路全体を
小型化・低価格化できる。

【００８０】（第１０の実施形態）図１９に、本発明の
第１０の実施形態における光波長分割多重信号モニタ装
置の構成を示す。本実施形態の光波長分割多重信号モニ
タ装置は、光波長選択部４２、選択波長制御部４１、サ
ンプリングクロック発生部１７、１個の光ゲート部１７
１、１個の光電変換部１５、および電気信号処理部２６
を有する。

【００８１】本実施形態は、後述の第１１の実施形態を
説明する図２０に示す光サンプリング部（光非線形光学
媒質２４、サンプリング光パルス列発生部２１、光分波
部２５）のかわりに、第５の実施形態に記載の光ゲート
部１７１およびサンプリングクロック発生部１７を用い
たことが特徴である。後述のように、本実施形態では、
ＷＤＭ信号を一括して光クロック光サンプリングし、波
長分割分離した後、Ｎ系統並列光電変換することで、１
系統の電気信号処理部を実現しており、電気信号処理に
至るまで光サンプリングを用いることで、電気信号処理
の電気帯域を小さくする。

【００８２】光波長選択部４２は、ビットレートｆ
_０（ｂｉｔ／ｓ）の光信号がＮ波長多重（Ｎは２以上の
整数）された光波長分割多重信号から任意の１チャネル
を選択し、光波長分割分離する。選択波長制御部４１
は、光波長選択部４２によって選択される波長を制御す
る。サンプリングクロック発生部１７は、繰り返し周波
数がｆ_１（Ｈｚ）（ｆ_１＝（ｎ／ｍ）ｆ_０＋ａ：ｎ，ｍ
は自然数、ａはオフセット周波数）のサンプリングクロ
ックを発生する。光ゲート部１７１は光波長選択部４２
によって選択・分離された１チャネルの光波長分割分離
信号の強度を、サンプリングクロック発生部１７のサン
プリングクロックによりサンプリングする。

【００８３】光電変換部１５は、光ゲート部１７１から
出力する光ゲート信号（繰り返し周波数ｆ_１（ｂｉｔ／
ｓ）×１波長）を受光して電気強度変調信号に変換す
る。電気信号処理部２６は、光電変換部１５から得られ
る１チャネルの電気強度変調信号から光信号強度分布を
求め、その光信号強度分布を基に光信号品質パラメータ
を評価する。品質評価パラメータの評価方法の詳細は後
述するが、参考文献［２］に記載のような公知の品質評
価パラメータ評価方法も適用できる。

【００８４】（第１１の実施形態）図２０に本発明の第
１１の実施形態のおける光波長分割多重信号モニタ装置
の構成を示す。本実施形態の光波長分割多重信号モニタ
装置は、光波長選択部４２、選択波長制御部４１、サン
プリング光パルス列発生部２１、光合波部３１、１個の
非線形光学媒質２４、１個の光分波部２５、１個の光電
変換部１５、および電気信号処理部２６を有する。

【００８５】光波長選択部４２は、ビットレートｆ
_０（ｂｉｔ／ｓ）の光信号がＮ波長多重（Ｎは２以上の
整数）された光波長分割多重信号から任意の１チャネル
を選択し、光波長分割分離する。選択波長制御部４１
は、光波長選択部４２によって選択される波長を制御す
る。サンプリング光パルス列発生部２１は、繰り返し周
波数がｆ_１（Ｈｚ）（ｆ_１＝（ｎ／ｍ）ｆ_０＋ａ：ｎ，
ｍは自然数、ａはオフセット周波数）でパルス幅がビッ
トレートｆ_０（ｂｉｔ／ｓ）の光信号のタイムスロット
よりも十分狭いサンプリング光パルス列を発生する。光
合波部３１は、光波長選択部４２によって選択・分離さ
れた１チャネルの光波長分割分離信号とサンプリング光
パルス列発生部２１から発生するサンプリング光パルス
列とを合波する。

【００８６】非線形光学媒質２４は、光合波部３１で合
波された上記光波長分割分離信号と上記サンプリング光
パルス列の非線形相互作用を誘起する。光分波部２５
は、非線形光学媒質２４における非線形相互作用の結果
により発生する相互相関光信号を、上記光波長分割分離
信号や上記サンプリング光から分波する。

【００８７】光電変換部１５は、光分波部２５から出力
する１チャネルの相互相関光信号を受光して電気強度変
調信号に変換する。電気信号処理部２６は、光電変換部
１５から得られる１チャネルの電気強度変調信号から光
信号強度分布を求め、その光信号強度分布を基に光信号
品質パラメータを評価する。品質評価パラメータの評価
方法の詳細は後述するが、参考文献［２］に記載のよう
な公知の品質評価パラメータ評価方法も適用できる。

【００８８】以上の構成において、光波長選択部４２、
選択波長制御部４１、サンプリング光パルス列発生部２
１、光合波部３１、１個の非線形光学媒質２４、および
１個の光分波部２５により、ビットレートｆ_０（ｂｉｔ
／ｓ）を有する光信号と、繰り返し周波数がｆ_１（Ｈ
ｚ）（ｆ_１＝（Ｎ／Ｍ）ｆ_０＋ａ、ａはオフセット周波
数）でパルス幅が光信号のタイムスロットよりも十分狭
いサンプリング光パルス列を用いて、これら２つの光と
異なる光周波数の相互相関信号を発生させる。

【００８９】続いて、光電変換部１５により上記相関光
信号を光電変換した後に、電気信号処理部２６において
電気信号処理を行って、光信号の強度分布を測定する光
サンプリング法を用いる。この光サンプリング法による
光信号強度分布測定には、前述の参考文献［３］の光サ
ンプリングなどを用いることができる。また、上記相互
相関信号は、第２次高調波発生、和周波光発生、差周波
光発生、四光波混合光発生などを利用することにより得
ることができる。

【００９０】本実施形態では、被測定対象である光波長
分割多重信号のビットレート、信号形式および変調形式
によらず単一の回路で雑音劣化や波形歪みなどの光信号
品質劣化を監視できる。また、本実施形態では、光波長
選択部４２と選択波長制御部４１を用いることにより、
Ｎ波長の光波長分割多重信号の各波長を時系列で順番に
評価し、光波長分割多重信号評価を実現する。また本実
施形態では、非線形光学媒質２４として相互相関信号の
発生効率が広帯域にわたって大きい非線形光学媒質を用
い、かつ、波長選択部４２により時系列で光信号品質監
視を行うことにより、光合波部３１、非線形光学媒質２
４、光分波部２５、および光電変換部１５を１系統にす
ることができ、回路全体を小型化・低価格化できる。

【００９１】また、本実施形態では、電気サンプリング
を用いる第１、第９の実施形態に比べて適用できる光信
号ビットレートが広範囲である。また、非線形光学媒質
２４はすべての光信号波長に適用できねばならない（広
波長帯域性）が、光合波部３１、非線形光学媒質２４、
光電変換部１５の数が一つでよいので第５、第８の実施
形態に比べて構成が簡易化できる。

【００９２】（第１２の実施形態）図２１は、本発明の
第１２の実施形態における光波長分割多重信号モニタ装
置の構成を示す。本実施形態の光波長分割多重信号モニ
タ装置は、サンプリングクロック発生部１７、１個の光
ゲート部１７１、光波長選択部４２、選択波長制御部４
１、１個の光電変換部１５、および電気信号処理部２６
を有する。本実施形態は、前述の第１０の実施形態の光
波長選択部４２と選択波長制御部４１が、光ゲート部１
７１の後段に配置されていることが特徴である。

【００９３】サンプリングクロック発生部１７は、繰り
返し周波数がｆ_１（Ｈｚ）（ｆ_１＝（ｎ／ｍ）ｆ_０＋
ａ：ｎ，ｍは自然数、ａはオフセット周波数）のサンプ
リングクロックを発生する。光ゲート部１７１はビット
レートｆ_０（ｂｉｔ／ｓ）の光信号がＮ波長多重（Ｎは
２以上の整数）された光波長分割多重信号の強度を、サ
ンプリングクロック発生部１７のサンプリングクロック
によりサンプリングする。光波長選択部４２は、光ゲー
ト部１７１から出力する繰り返し周波数ｆ_１（ｂｉｔ／
ｓ）×Ｎ波長のゲート信号から任意の１チャネルを選択
し、光波長分割分離する。選択波長制御部４１は、光波
長選択部４２によって選択される波長を制御する。

【００９４】光電変換部１５は、光波長選択部４２から
出力する光ゲート信号（繰り返し周波数ｆ_１（ｂｉｔ／
ｓ）×１波長）を受光して電気強度変調信号に変換す
る。電気信号処理部２６は、光電変換部１５から得られ
る１チャネルの電気強度変調信号から光信号強度分布を
求め、その光信号強度分布を基に光信号品質パラメータ
を評価する。品質評価パラメータの評価方法の詳細は後
述するが、参考文献［２］に記載のような公知の品質評
価パラメータ評価方法も適用できる。

【００９５】（第１３の実施形態）図２２に本発明の第
１３の実施形態のおける光波長分割多重信号モニタ装置
の構成を示す。本実施形態の光波長分割多重信号モニタ
装置は、サンプリング光パルス列発生部２１、光合波部
３１、１個の非線形光学媒質２４、光波長選択部４２、
選択波長制御部４１、１個の光電変換部１５、および電
気信号処理部２６を有する。本実施形態は、前述の第１
１の実施形態の光分波部がなく、光波長選択部４２およ
び選択波長制御部４１が非線形光学媒質２４の後段に配
置されていることが特徴である。

【００９６】サンプリング光パルス列発生部２１は、繰
り返し周波数がｆ_１（Ｈｚ）（ｆ_１＝（ｎ／ｍ）ｆ_０＋
ａ：ｎ，ｍは自然数、ａはオフセット周波数）でパルス
幅がビットレートｆ_０（ｂｉｔ／ｓ）の光信号のタイム
スロットよりも十分狭いサンプリング光パルス列を発生
する。光合波部３１は、ビットレートｆ_０（ｂｉｔ／
ｓ）の光信号がＮ波長多重（Ｎは２以上の整数）された
光波長分割多重信号とサンプリング光パルス列発生部２
１から発生するサンプリング光パルス列とを合波する。

【００９７】非線形光学媒質２４は、光合波部３１で合
波された上記光波長分割多重信号と上記サンプリング光
パルス列の非線形相互作用を誘起する。光波長選択部４
２は、非線形光学媒質２４から出力するビットレートｆ
_０（ｂｉｔ／ｓ）×Ｎ波長の相互相関光信号から任意の
１チャネルを選択し、光波長分割分離する。選択波長制
御部４１は、光波長選択部４２によって選択される波長
を制御する。

【００９８】光電変換部１５は、光波長選択部４２から
出力する１チャネルの相互相関光信号を受光して電気強
度変調信号に変換する。電気信号処理部２６は、光電変
換部１５から得られる１チャネルの電気強度変調信号か
ら光信号強度分布を求め、その光信号強度分布を基に光
信号品質パラメータを評価する。品質評価パラメータの
評価方法の詳細は後述するが、参考文献［２］に記載の
ような公知の品質評価パラメータ評価方法も適用でき
る。

【００９９】（第１４の実施形態）図２３に本発明の第
１４の実施形態として、本発明の第８、第１３の実施形
態の光波長分割多重信号モニタ装置における光サンプリ
ング工程サンプリング光バルス列発生部２１と光合波部
３１と非線形光学媒質２４を用いた部分）の構成例を示
す。本実施形態の構成は、光サンプリング工程におい
て、光波長分割多重信号の偏波状態を制御する偏波制御
部２７を備えることを特徴としている。この偏波制御部
２７は光波長分割多重信号の全チャネルの偏波状態を一
括して制御し、サンプリング光パルス列発生部２１から
出力されるサンプリング光パルス列の偏波状態に対して
一定の偏波関係を持たせるようにする機能を有する。

【０１００】ここで、光サンプリング工程が光ゲート部
１７１とサンプリングクロック発生部１７とで構成され
る場合（第７および第１２の実施形態の図１６と２１）
は、光ゲート部１７１に用いられる電界吸収型光変調器
の偏波依存性に応じて偏波制御部２７が用いられる。こ
の偏波制御部２７としては１個の偏波制御器を用いるこ
とができる。または、光波長分割多重信号の各チャネル
の偏波状態が相互に異なる場合は、２個以上の偏波制御
器と光波長分割分離部、および光波長分割多重部（図示
しない）を用いることができる。

【０１０１】また、光波長分割多重信号のかわりに１チ
ャネル（１波長）の光信号が、非線形光学媒質に入射さ
れるような場合（第４および第１１の実施形態の図１０
と２０）、または光ゲート部１７１に入射されるような
場合（第５および第１０の実施形態の図１１と１９）に
は、用いる偏波御器２７は１個でよい。

【０１０２】（第１５の実施形態）図２４に本発明の第
１５の実施形態として、本発明の第５、第８、第１１、
第１３の実施形態の光波長分割多重信号モニタ装置にお
ける光サンプリング工程（サンプリング光バルス列発生
部２１と光合波部２３（または３１）と非線形光学媒質
２４を用いた部分）の他の構成例を示す。本実施形態の
構成は、この光サンプリング工程において、光波長分割
多重信号の波長分散を制御する波長分散制御部２８を備
えることを特徴としている。この波長分散制御部２８は
光波長分割多重信号の全チャネルの波長分散を―括して
補償する機能を有する。この波長分散制御部２８として
は、１個の波長分散補償器を用いることができる。また
は、２個以上の波長分散補償器と光波長分割分離部およ
び光波長分割多重部（図示しない）を用いることができ
る。波長分散補償器としては光ファイバやファイバグレ
ーティング、位相制御型の波長分散補償器などを用いる
ことができる。また、光波長分割多重信号のかわりに１
チャネル（１波長）の光信号が非線形光学媒質に入射さ
れるような場合（第４および第１１の実施形態の図１０
と２０）には、用いる波長分散補償器は１個でよい。

【０１０３】以下に、上述の第１〜第１５の実施形態に
おける電気信号処理部１９、２６で遂行される品質評価
パラメータの評価方法の具体例を例示する。

【０１０４】（第１６の実施形態）図２５の（Ａ)、図
２５の（Ｂ)は本発明の第１６の実施形態の光ネットワ
ークの構成を示す。図２５の（Ａ)は予備回線を備える
リング構成の光ネットワークであり、光ＡＤＭリングな
どもこれに含まれる。また、図２５の（Ｂ)はメッシュ
構成の光ネットワークである。

【０１０５】どちらの場合も、光ネットワークは、ＳＯ
ＮＥＴ／ＳＤＨフレームやＡＴＭセルやＩＰパケットな
どの多様な変調形式・フォーマット・ビットレートの電
気信号を適当なキャリア波長の光信号に変換することに
より収容することができる、光レイヤを含む階層構造を
備える。また、その光ネットワークを構成する各光ノー
ド１０２は、それぞれ１対または複数対の光信号送信端
局および光信号受信端局（送受信端局１０４）を含んで
おり、ある光ノードの光信号送信端局１０４と他の光ノ
ードの光信号受信端局１０４との間で光信号が終端され
る。また、この光ネットワークは、光信号の終端毎に、
変調形式・フォーマット・ビットレートに無依存な光信
号経路を形成する。ここで、光ノード１０２において光
信号がスルーされる場合も含まれる。また、光送受信端
局１０４間で光増幅中継を行う場合も含まれる。

【０１０６】本発明では、後述のように、光信号受信端
局において光信号監視を行い、光送受信端局間の制御チ
ャネルを利用して、モニタ情報（監視情報と同義であ
る。）を光信号送信端局に送り、モニタ情報に基づいて
適宜に光信号切替を行う。

【０１０７】図２６に本実施形態における光送受信端局
１０４内の構成例を示す。上位の光レイヤに収容された
信号は光信号送信端局２０２の光送信器２０４で受信さ
れ、経路切替部２０６を介して伝送路２１２に送信され
る。光信号受信端局２１６において、入力した光信号の
一部を光分岐器２１８により分岐し、分岐した光信号を
利用して光信号モニタ部（光信号監視部と同義であ
る。）２２０により光信号監視を行う。

【０１０８】ここで、光分岐器２１８は前述の本発明の
第４、第５、第７、第８、第１１の実施形態における図
１０〜図２０の構成において電気信号処理部１９、２６
を除く構成部分とする。そして、光信号モニタ部２２０
が前述の本発明の第４、第５、第７、第８、第１１の実
施形態における電気信号処理部１９、２６中の品質評価
パラメータの評価を実行する部分である。

【０１０９】光信号モニタ部２２０は、信号対雑音比係
数測定部２２２と初期状態記憶部２２４と光信号品質評
価部２２６とで構成し、光信号変調形式・フォーマット
・ビットレートに無依存なアナログ監視をする。信号対
雑音比係数測定部２２２は、ある光ノードの光信号送信
端局２０２と他の光ノードの光信号受信端局２１６間の
伝送路２１２を伝送した光信号の信号対雑音比係数を測
定する。初期状態記憶部２２４は、システム導入時にあ
らかじめ障害がない状態に信号対雑音比係数測定部２２
２で測定した信号対雑音比係数を記憶する。光信号品質
評価部２２６は、システム運用時において一定の時間間
隔で信号対雑音比係数測定部２２２で測定して得られる
信号対雑音比係数の値を、導入時に初期状態記憶部２２
４に記憶した信号対雑音比係数の値とを比較する。

【０１１０】ある光ノードの光信号受信端局２１６と他
の光ノードの光信号送信端局２０２間には、伝送路２１
２の他に、光信号モニタ部２２０のモニタ情報を光信号
送信端局２０２へ伝送するための制御チャネル２１４が
設けられ、また、光信号受信端局２１６と光信号送信端
局２０２のそれぞれに、モニタ情報制御部２２８、２１
０が設けられる。モニタ情報制御部２２８、２１０は、
光信号品質評価部２２６における光信号品質評価に基づ
いて、伝送路２１２における障害などに起因する光信号
劣化または光信号波形歪みによりネットワーク障害が発
生したことを認識し、認識した情報を含むモニタ情報を
制御チャネル２１４を通じてやりとりする。

【０１１１】光信号送信端局２０２に経路切替部２０６
が設けられる。モニタ情報制御部から２１０のモニタ情
報に基づいて、経路切替部２０６により伝送路２１２の
経路切替を行うことで、ネットワーク障害を回復する。

【０１１２】図１８は本発明の第１６の実施形態の光信
号モニタシステム（光信号監視システムと同義であ
る。）における経路制御の動作手順を示す。

【０１１３】ステップＳ１：障害がない状態のシステム
導入時に信号対雑音比係数測定部２２２において信号対
雑音比係数を測定する。

【０１１４】ステップＳ２：上記ステップＳ１で測定し
た信号対雑音比係数を初期状態記憶部２２４に記憶す
る。

【０１１５】ステップＳ３：システム運用開始後は信号
対雑音比係数測定部２２２において一定の時間間隔で信
号対雑音比係数を測定する。

【０１１６】ステップＳ４：信号対雑音比係数を測定す
るごとにその測定値を光信号品質評価部２２６において
初期状態記憶部２２４の値と比較する。

【０１１７】ステップＳ５：光信号品質評価部２２６
は、初期状態からの信号対雑音比係数値の変化をモニタ
情報としてモニタ情報制御部２２８に伝える。また、こ
こで、信号対雑音比係数値の変化の度合いから障害が発
生したことを認識した場合は、経路切替が必要な旨の警
報情報もモニタ情報としてモニタ情報制御部２２８に伝
える。

【０１１８】ステップＳ６：モニタ情報制御部２２８は
制御チャネル２１４を用いて上記モニタ情報を光信号送
信端局２０２側のモニタ情報制御部２１０に伝える。

【０１１９】ステップＳ７：光信号送信端局２０２のモ
ニタ情報制御部２１０は受信した上記モニタ情報に基づ
いて必要に応じて経路切替を行う旨を経路切替部２０６
に伝える。

【０１２０】ステップＳ８：経路切替部２０６はモニタ
情報制御部２１０の指示に従って伝送路２１２の経路切
替を行う。

【０１２１】ここで、信号対雑音比係数測定部２２２に
は、例えば、参考文献［２］の光信号品質監視などを用
いることができる（参考文献［２］）。これは、ビット
レートや信号形式や変調形式に応じた受信系（クロック
抽出回路、受信回路、フレーム検出回路、バリティ検査
回路または照合回路からなる誤り検出回路）が必要な
く、単一の受信系で任意のビットレートや信号形式や変
調形式の信号に対応できる。

【０１２２】図２８、図２９は光信号品質監視を利用し
た信号対雑音比係数測定部２２２の構成例を示し、図２
８は電気サンプリングオシロスコープ４０４を用いる場
合、図２９は光サンプリングオシロスコープ４１４を用
いる場合を示す。

【０１２３】図２８の電気サンプリングオシロスコープ
４０４を用いる場合は、所定のビットレートｆ_０（ｂｉ
ｔ／ｓ）を有する光強度変調信号を光電変換部４０２に
より電気強度変調信号に変換し、電気サンプリングオシ
ロスコープ４０４によって、所定のクロック周波数ｆ_１
（Ｈｚ）（ｆ_１＝（Ｎ／Ｍ）ｆ_０＋ａ，Ｎ，Ｍは整数、
ａはオフセット周波数）で上記電気強度変調信号の強度
をサンプリングすることによって一定時間における信号
強度分布を得たのち、信号処理部４０６において信号対
雑音比係数評価を行う。信号処理部は４０６はヒストグ
ラム評価部４０８と信号対雑音比係数評価部とで構成す
る。ヒストグラム評価部４０８は、電気サンプリングオ
シロスコープ４０４で得られる信号強度分布から振幅ヒ
ストグラムを求める。信号対雑音比係数評価部４１０
は、その求めた振幅ヒストグラムから２値デジタル符号
の「レベル１」と「レベル０」の分布を求め、「レベル
１」と「レベル０」それぞれの平均値強度の差と、「レ
ベル１」と「レベル０」それぞれの標準偏差値の和の比
として得られる信号対雑音比係数を評価する。

【０１２４】図２８の構成は簡易であるが、適応可能な
光信号ビットレートが光電変換部４０２の帯域で制限さ
れる。

【０１２５】一方、図２９の光サンプリングオシロスコ
ープ４１４を用いる場合は、光サンプリングオシロスコ
ープ４１４によって一定時間における信号強度分布を得
たのち、信号処理部４１６において信号対雑音比係数評
価を行う。光サンプリングオシロスコープ４１４による
光信号強度分布測定には、参考文献［３］に記載の光サ
ンプリングなどを用いることができる。（参考文献
［３］：高良 秀彦 他「和周波光発生を用いた光サン
プリングによる超高速光波形測定法」，電子情報通信学
会論文誌，Ｂ−ｌ，vol.Ｊ７５−Ｂ−ｌ，No.5,pp.３７
２−３８０，１９９２年）。

【０１２６】この光サンプリングは相互相関信号を得る
ために、第２次高調波発生、和周波光発生、差周波光発
生、四光波混合光発生などを利用することが特徴であ
り、相互相関信号から信号強度分布を得る。

【０１２７】例えば、光サンプリングオシロスコープ４
１４は、所定のビットレートｆ_０（ｂｉｔ／ｓ）を有す
る光信号と、繰り返し周波数が所定のｆ_１（Ｈｚ）（ｆ
_１＝（Ｎ／Ｍ）ｆ_０＋ａ、Ｎ，Ｍは整数、ａはオフセッ
ト周波数）で、パルス幅が光信号のタイムスロットより
も十分に狭いサンプリング光パルス列を用いて、これら
２つの光と異なる光周波数の相互相関光信号を発生さ
せ、相互相関光信号を電気信号に変換し、相互相関光信
号を光電変換した後に、電気信号処理を行って光信号の
一定時間における強度分布を測定する。

【０１２８】信号処理部４１６は、ヒストグラム評価部
４１８と信号対雑音比係数評価部４２０とから構成す
る。ヒストグラム評価部４１８は、光サンプリングオシ
ロスコープ４１４で得られる信号強度分布から振幅ヒス
トグラムを求める。信号対雑音比係数評価部４２０は、
求めた上記振幅ヒストグラムから２値デジタル符号の
「レベル１」と「レベル０」の分布を求め、「レベル
１」と「レベル０」それぞれの平均値強度の差と、「レ
ベル１」と「レベル０」それぞれの標準偏差値の和の比
として得られる信号対雑音比係数を評価する。

【０１２９】図２９の構成は図２８よりも高速の光信号
に適用できる。

【０１３０】次に、図３０の（Ａ)〜図３３の（Ｂ)に、
光信号品質監視を行う信号対雑音比係数測定部２２２に
おける信号対雑音比係数測定のアルゴリズムの一例を示
す。

【０１３１】図３０の（Ａ)：光サンプリングオシロス
コープ４１４による光サンプリング、または電気サンプ
リングオシロスコープ４０４による電気サンプリングに
より、ある平均時間内の強度分布を求める。

【０１３２】図３０の（Ｂ)：得られた上記強度分布か
ら振幅ヒストグラムを求める。

【０１３３】図３１の（Ａ)：振幅ヒストグラムのうち
強度レベルの小さい方から調べたときの極大値をｍ０′
と定める。

【０１３４】図３１の（Ｂ)：強度レベル最大のサンプ
リング点から強度レベルが小さい方に向かってサンプリ
ング点数を積分して、 Ｎ(middle)＝Ｎ(total) ×Ｄ×Ｍ …（１） （但し、Ｎ(total) は全サンプリング点数、Ｄは光信号
のデューティー比（パルス幅とタイムスロットの比）、
Ｍはマーク率（ディジタル伝送におけるレベル１の発生
確率））で求まるサンプリング点数Ｎ(middle)と積分値
が等しくなったときの、積分したサンプリング点の最小
レベルをｍ(middle)とする。

【０１３５】図３２の（Ａ)： 次の（２）式で求まるm
1′を定める。 m1′＝２×｛ｍ(middle)−m0′｝ …（２）

【０１３６】図３２の（Ｂ)：次の（３）式と（４）式
で求まる強度レベルをしきい値Ａ、図しきい値Ｂと定め
る。 Ａ＝m1′−alpha(m1′−m0′） …（３） Ｂ＝m0′＋alpha(m1′−m0′） …（４） 但し、alpha は０＜alpha ＜０．５の実数である。強度
レベルがしきい値Ａ以上の分布をレベル１の分布、しき
い値Ｂ以下の分布をレベル０の分布とする。

【０１３７】図３３の（Ａ)：図３２の（Ｂ)で定めたレ
ベル１およびレベル０の分布において、それぞれ平均値
ｍ１，ｍ０と標準偏差ｓ１，ｓ０を求める。

【０１３８】図３３の（Ｂ)：図３３の（Ａ)で求めた平
均値と標準偏差から、次の（５）式で求まるＱ値を信号
対雑音比係数として品質評価パラメータとする。 Ｑ＝｜ｍ１−ｍ０｜／（ｓ１＋ｓ０） …（５）

【０１３９】図３４は図３０の（Ａ)〜図３３の（Ｂ)に
示すような手順で得られた信号対雑音比係数の実験デー
タ例を示す。一例として、１０Ｇｂｉｔ／ｓのＮＲＺ信
号を用い、電気サンプリングを用いた。ａｌｐｈａの値
は０．３とした。横軸が測定したビット誤り率（ＢＥ
Ｒ）から換算したＱ値であり、雑音による実際の光信号
品質変化を表している。縦軸が図３０の（Ａ)〜図３３
の（Ｂ)のアルゴリズムで求めた信号対雑音比係数であ
る。

【０１４０】図３４は、図２８および図３３の（Ａ)〜
図３３の（Ｂ)で述べた光信号品質監視を利用した信号
対雑音比係数が雑音劣化を知るためのパラメータとして
利用できることを示しており、経路切替を行う上でのモ
ニタ情報として利用できることを示している。

【０１４１】図３５は波長分散の影響がある場合の実験
データ例を示す。上記図３４の場合と同様に、１０Ｇｂ
ｉｔ／ｓのＮＲＺ信号を用い、電気サンプリングを用い
た。ａｌｐｈａの値は０．３とした。横軸が測定したビ
ット誤り率（ＢＥＲ）から換算したＱ値であり、雑音に
よる実際の光信号品質変化を表している。縦軸が図３０
の（Ａ)〜図３３の（Ｂ)のアルゴリズムで求めた信号対
雑音比係数である。図３５中の三角のプロットは光信号
の受ける波長分散値が０ｐｓ／ｎｍの場合を示してお
り、円のプロットは光信号の受ける波長分散値が１４０
０ｐｓ／ｎｍの場合を示している。

【０１４２】図３５は、光信号品質監視を利用した信号
対雑音比係数が、波長分散による波形歪みに対しても感
度があること、および波長分散による波形歪みがある状
態での雑音劣化に対しても感度があることを示してい
る。

【０１４３】（第１７の実施形態）図３６の（Ａ)、図
３６の（Ｂ)は本発明の第１７の実施形態の光ネットワ
ークの構成を示す。特に、本実施形態では、光送受信端
局間で光増幅中継を行う場合に障害区間を光増幅中継区
間単位で同定する例を示す。図３６の（Ａ)は予備回線
５１０を備えるリング構成の光ネットワークであり、光
ＡＤＭリングなどもこれに含まれる。また、図３６の
（Ｂ)はメッシュ構成の光ネットワークである。

【０１４４】図３６の（Ａ)、図３６の（Ｂ)のどちらの
場合も、光ネットワークを構成する各光ノード５０２
は、それぞれ１対または複数対の光信号送信端局および
光信号受信端局（送受信端局５０４）を含んでおり、あ
る光ノードの光送受信端局１０４と他の光ノードの光送
受信端局１０４との間で光信号は終端される。また、こ
の光ネットワークには、光ノード５０２において光信号
がスルーされる場合も含まれる。

【０１４５】上述の第１６の実施形態と同様に、光信号
受信端局において光信号監視を行い、光送受信端局間の
制御チャネルを利用してモニタ情報を光信号送信端局に
送り、障害区間の同定を行う。

【０１４６】図３７に、図３６の（Ａ)、図３６の（Ｂ)
の光送受信端局５０４の内部構成例を示す。ここで、図
２６の第１６の実施形態と同様な機能を有する構成部分
は同一符号を付すこととする。ある光信号送信端局６０
２の光送信器６０４において上位光レイヤに収容された
光信号は、経路切替部６０６を介して伝送路２１２に送
信される。そして、光信号受信端局２１６において入力
した光信号の一部を利用して、光信号モニタ部２２０に
おいて光信号監視を行う。光信号モニタ部２２０は、信
号対雑音比係数測定部２２２と初期状態記憶部２２４と
光信号品質評価部２２６とで構成され、後述の図３９に
示すような手順で障害区間の同定を行う。

【０１４７】ここで、光分岐器２１８は前述の本発明の
第４、第５、第７、第８、第１１の実施形態における図
１０〜図２０の構成において電気信号処理部１９、２６
を除く構成部分とする。そして、光信号モニタ部２２０
が前述の本発明の第４、第５、第７、第８、第１１の実
施形態における電気信号処理部１９、２６中の品質評価
パラメータの評価を実行する部分である。

【０１４８】図３８は図３７の光増幅中継系５０６の内
部構成例を示す。光増幅中継系５０６は、伝送路２１２
を伝送されてきた光信号を増幅する光増幅器７１６と、
増幅された光信号の一部を取り出す光分岐器７１８と、
分岐された光信号の監視を行う光信号モニタ部７２０
と、光信号モニタ部７２０からのモニタ情報を制御チャ
ネル２１２を介して光信号送信端局６０２側へ送信する
モニタ情報制御部７２８とを有する。光増幅後の光分岐
器７１８により分岐した光信号を光信号モニタ部７２０
で処理することによりモニタ情報を得る。ここで、光分
岐器７１２は光増幅器７１６の前段に用いても良い。

【０１４９】光信号モニタ部７２０は、光信号受信端局
２１６の光信号モニタ部７２０と同様に、信号対雑音比
係数測定部７２２と初期状態記憶部７２４と光信号品質
評価部７２６とで構成され、後述の図３９に示すような
手順で障害区間の同定を行う。

【０１５０】次に、図３９のフローチャートを参照し
て、本発明の第１７の実施形態における動作手順を説明
する。なお、図２７の第１６の実施形態におけると同様
な内容の手順に対しては、同一のステップ番号を付し
た。

【０１５１】ステップＳ１：光信号受信端局２１６と光
増幅中継系５０６において、障害がない状態のシステム
導入時に信号対雑音比係数測定部２２２，７２２におい
て信号対雑音比係数を測定する。

【０１５２】ステップＳ２：ステップＳ１で測定した信
号対雑音比係数をそれぞれの初期状態記憶部２２４、７
２４において記憶する。

【０１５３】ステップＳ３：システム運用開始後は、光
信号受信端局２１６と光増幅中継系５０６において、信
号対雑音比係数測定部２２２、７２２において一定の時
間間隔で信号対雑音比係数を測定する。

【０１５４】ステップＳ４：信号対雑音比係数を測定す
るごとに、それぞれの光信号品質評価部２２６、７２６
においてその信号対雑音比係数の値と初期状態記憶部２
２４、７２４の値と比較する。

【０１５５】ステップＳ５：光信号品質評価部２２６、
７２６は、初期状態からの信号対雑音比係数値の変化を
モニタ情報としてそれぞれのモニタ情報制御部２２８、
７２８に伝える。ここで、信号対雑音比係数値の変化の
度合いから障害が発生したことを認識した場合は、経路
切替が必要な旨の警報情報もモニタ情報として伝える。

【０１５６】ステップＳ６：それぞれのモニタ情報制御
部２２８、７２８は制御チャネル２１４を用いてモニタ
情報を光信号送信端局６０２側のモニタ情報制御部６１
０に伝える。

【０１５７】ステップＳ７１：光信号送信端局６０２の
モニタ情報制御部６１０は、光信号受信端局２１６や光
増幅中継系５０６のモニタ情報制御部２２８、７２８か
ら送られてくるモニタ情報を障害区間同定部６１２に伝
える。

【０１５８】ステップＳ７２：光信号送信端局６０２の
障害区間同定部６１２は各光増幅中継系５０６や光信号
受信端局２１６から送られてくるモニタ情報から、どの
区間で信号劣化が生じたかを認識する。

【０１５９】なお、この場合も本発明の第４の実施形態
と同様に経路切替を同時に行うこともできる。その場合
は、ステップＳ７３：光信号送信端局６０２のモニタ情
報制御部６１０は、各光増幅中継系５０６や光信号受信
端局２１６から送られてくるモニタ情報に基づいて必要
に応じて経路切替を行う旨を経路切替部６０６に伝え
る。

【０１６０】ステップＳ８：経路切替部６０６はモニタ
情報制御部６１０の指示に従って伝送路２１２の経路切
替を行う。

【０１６１】図３７、図３８の信号対雑音比係数測定部
２２２、７２２には参考文献［２］の光信号品質監視な
どを用いることができる。光信号品質監視を利用した信
号対雑音比係数部の構成や測定アルゴリズムなどは本発
明の第１６の実施形態で図２８〜図３３の（Ａ)、図３
３の（Ｂ)を用いて示したとおりである。

【０１６２】また、本発明の第１７の実施形態のよう
に、光増幅中継系５０６にアナログ監視を用いる場合、
分散補償のされていない光信号を監視することになるた
め、波長分散による波形歪みが大きい場合の雑音劣化を
監視する可能性があるが、図３５のデータ例に示すよう
に、この場合にも光信号品質監視による信号対雑音比係
数は十分利用できることがわかる。よって、光信号品質
監視による信号対雑音比係数は障害区間の同定にも利用
できる。

【０１６３】（第１８の実施形態）次に、図４０の
（Ａ)〜図４３に、本発明の第１８の実施形態として、
光信号品質監視を行う信号対雑音比係数測定部２２２、
７２２における信号対雑音比係数測定のアルゴリズムの
他の例を示す。

【０１６４】図４０の（Ａ)：まず、図２９のような構
成を用いた光サンプリングオシロスコープ４１４による
光サンプリング、または図２８のような構成を用いた電
気サンプリングオシロスコープ４０４による電気サンプ
リングにより、ある平均時間内の強度分布を求める。

【０１６５】図４０の（Ｂ)：得られた強度分布から振
幅ヒストグラムを求める。

【０１６６】図４１の（Ａ)：振幅ヒストグラムのうち
強度レベルの大きい方から調べたときの最初の極大値を
しきい値Ａと定める。

【０１６７】図４１の（Ｂ)：振幅ヒストグラムのうち
強度レベルの小さい方から調べたときの最初の極大値を
しきい値Ｂと定める。

【０１６８】図４２の（Ａ)：振幅ヒストグラムのう
ち、強度レベルがしきい値Ａ以上の部分を正規分布ｇ１
と仮定し、最小二乗法などによりフィッテング（近似）
して、レベル１の平均値ｍ１と標準偏差ｓ１を求める。

【０１６９】図４２の（Ｂ)：図４２の（Ａ)と同様に、
振幅ヒストグラムのうち、強度レベルがしきい値Ｂ以下
の部分を正規分布ｇ０と仮定し、最小二乗法などにより
フィッテングして、レベル０の平均値ｍ０と標準偏差ｓ
０を求める。

【０１７０】図４３：図４２の（Ａ)と図４２の（Ｂ)で
求めた平均値ｍ１、ｍ０と標準偏差ｓ１、ｓ０から、次
の（６）式で求まるＱ値を信号対雑音係数として光信号
品質評価パラメータとする。 Ｑ＝｜ｍ１−ｍ０｜／（ｓ１＋ｓ０） …（６）

【０１７１】上記の分布関数ｇ０，ｇ１としては、カイ
二乗分布を仮定することもできる（参考文献［４］：D.
Marcuse, "Derivation of Analytycal Expressions fo
r the Bit-Error Probability in Lightwave Systems w
ith Optical Amplifiers, "IEEE J. Lightwave Techno
l.,Vol.8, No.12, pp1816−1823, 1990）。

【０１７２】（第１９の実施形態）図４４の（Ａ)〜図
４７に、本発明の第１９の実施形態として、光信号品質
監視を行う信号対雑音比係数測定部２２２、７２２にお
ける信号対雑音比係数測定のアルゴリズムの更に他の例
を示す。本実施形態はアルゴリズムにおいて、しきい値
Ａ，Ｂを求める部分が上述の本発明の第１８の実施の形
態と異なる。

【０１７３】図４４の（Ａ)：まず、図２９のような構
成を用いた光サンプリングオシロスコープ４１４による
光サンプリング、または図２８のような構成を用いた電
気サンプリングオシロスコープ４０４による電気サンプ
リングにより、ある平均時間内の強度分布を求める。

【０１７４】図４４の（Ｂ)：得られた強度分布から振
幅ヒストグラムを求める。

【０１７５】図４５の（Ａ)：振幅ヒストグラムのうち
強度レベルの小さい方から調べたときの最初の極大値を
しきい値Ｂと定める。

【０１７６】図４５の（Ｂ)：強度レベル最大のサンプ
リング点から強度レベルが小さい方に向かってサンプリ
ング点数を積分して、 Ｎ（middle）＝Ｎ(total) ×Ｄ×Ｍ …（７） （但し、Ｎ(total) は全サンプリング点数、Ｄは光信号
のデューティ比（パルス幅とタイムスロットの比）、Ｍ
はマーク率（ディジタル伝送におけるレベル１の発生確
率））で求まるサンプリング点数Ｎ（middle）と積分値
が等しくなったときの、積分したサンプリング点の最小
レベルをｍ（middle）とする。

【０１７７】図４６の（Ａ)：次の（８）式でしきい値
Ａを求める。 しきい値Ａ＝２×｛ｍ（middle）−しきい値Ｂ｝ …（８）

【０１７８】図４６の（Ｂ)：振幅ヒストグラムのう
ち、強度レベルがしきい値Ａ以上の部分を正規分布ｇ１
の一部と仮定し、強度レベルがしきい値Ｂ以下の部分を
正規分布ｇ０の一部と仮定し、最小二乗法などによりフ
ィッテングして、レベル１、レベル０の平均値ｍ１，ｍ
０と標準偏差ｓ１，ｓ０を求める。

【０１７９】図４７：図４６の（Ｂ)で求めた平均値ｍ
１，ｍ０と標準偏差ｓ１，ｓ０から、次の（９）式で求
まるＱ値を信号対雑音係数として光信号品質評価パラメ
ータとする。 Ｑ＝｜ｍ１−ｍ０｜／（ｓ１＋ｓ０） …（９）

【０１８０】上記分布関数ｇ０，ｇ１としては、カイ二
乗分布を仮定することもできる（参考文献［４］）。

【０１８１】前述した本発明の第１８の実施形態は、最
も簡単な方法であるという利点があるが、適用の範囲が
ＮＲＺ信号に限られる。これに対し、本第１９の実施形
態は、第１８の実施形態よりも複雑であるが、ＮＲＺ信
号だけでなく、ＲＺ信号にも適用できるという利点があ
る。但し、上式（７）に示すように、信号パルスのデュ
ーティ比Ｄとマーク率Ｍを予め知っておく必要がある。

【０１８２】（第２０の実施形態）図４８の（Ａ)〜図
５１に、本発明の第２０の実施形態として、光信号品質
監視を行う信号対雑音比係数測定部２２２、７２２にお
ける信号対雑音比係数測定のアルゴリズムの更に他の例
を示す。本実施形態はアルゴリズムにおいて、しきい値
Ａ，Ｂを求める部分が上述の本発明の第１８の実施形態
および第１９の実施形態と異なる。

【０１８３】図４８の（Ａ)：まず、図２９のような構
成を用いた光サンプリングオシロスコープ４１４による
光サンプリング、または図２８のような構成を用いた電
気サンプリングオシロスコープ４０４による電気サンプ
リングにより、ある平均時間内の強度分布を求める。

【０１８４】図４８の（Ｂ)：得られた強度分布から振
幅ヒストグラムを求める。

【０１８５】図４９の（Ａ)：振幅ヒストグラムのうち
強度レベルの小さい方から調べたときの最初の極大値を
しきい値Ｂと定める。

【０１８６】図４９の（Ｂ)：振幅ヒストグラムのう
ち、強度レベルがしきい値Ｂ以下の部分を正規分布ｇ０
の一部と仮定し、最小二乗法などによりフィッテングし
て、レベル０の平均値ｍ０と標準偏差ｓ０をそれぞれ求
める。

【０１８７】図５０の（Ａ)：振幅ヒストグラム全体か
ら図４９の（Ｂ)で求めた関数ｇ０を差し引いた分布ｇ
１ｘを求め、分布ｇ１ｘのうちで強度レベルの大きい方
から調べたときの最初の最大値をしきい値Ａと定める。
ｇ１ｘは、レベル１の分布関数ｇ１とクロスポイントの
分布関数ｇｘを重ね合わせと考えられる。

【０１８８】図５０の（Ｂ)：分布ｇ１ｘのうちで強度
レベルがしきい値Ａ以上の部分を正規分布ｇ１の一部と
仮定し、最小二乗法などによりフィッテングして、レベ
ル１の平均値ｍ１と標準偏差ｓ１をそれぞれ求める。

【０１８９】図５１：図５０の（Ｂ)と図４９の（Ｂ)で
求めた平均値ｍ１、ｍ０と標準偏差ｓ１、ｓ０から Ｑ＝｜ｍ１−ｍ０｜／（ｓ１＋ｓ０） …（１０） で求まるＱ値を信号対雑音係数として光信号品質評価パ
ラメータとする。

【０１９０】上記分布関数ｇ０，ｇ１としては、カイ二
乗分布を仮定することもできる（参考文献［４］）。

【０１９１】本第２０の実施形態は、前述の第１９の実
施形態よりも複雑であるが、ＲＺ信号にも適用でき、し
かも信号パルスのデューティ比とマーク率を予め知って
おく必要がないという利点がある。

【０１９２】（第２１の実施形態）本実施形態では、非
同期サンプリングを行って平均Ｑ値評価を行うために最
適なサンプリング分解能、全サンプリング数、光バンド
パスフィルタ帯域、および測定可能領域について数値計
算を用いて設計する例を示す。図５２はビットレートＢ
bit／sのＮＲＺ光信号について平均Ｑ値評価を８回繰
り返した場合の標準偏差値（縦軸）と、平均Ｑ値評価に
用いたデータ数（横軸）との関係を示す。Alphaの値は
０．３、光バンドパスフィルタは４×Ｂ Ｈｚ、受光系
の帯域は０．７×Ｂ Ｈｚ、サンプル分解能が１／２５
６×１／Ｂｓのときの結果であり、ＢＥＲが１０^−１０
に相当するＳＮＲの場合について評価している。グラフ
から解るように、標準偏差０．１８以下（これは上記の
条件のときに、ＢＥＲに換算して最大１０^−９〜１０
^−１０のばらつきに相当する）を必須条件とすれば、必
要な全サンプリング数は約１５０００ポイントとなる。

【０１９３】図５３の（ａ），５３の（ｂ)は、図５２
と同じ条件で、全サンプリング数を１６３８４ポイント
とし、横軸をサンプリング分解能、縦軸を８回測定の標
準偏差（図５３の（ａ））または平均値（図５３の
（ｂ)）とした場合のグラフである。図５３の（ａ）
で、標準偏差０．１８以下を実現するのに必要な分解能
は約２０ｐｓであるが、図５３の（ｂ)に示すように、
平均Ｑ値のづれを考慮すれば、必要な分解能は約１０ｐ
ｓ以下となる。

【０１９４】図５４の（ａ）は、Ｂ bit／ｓＮＲＺ光
信号について平均Ｑ値とＱ値の関係をプロットしたグラ
フであり、Alphaの値は０．３、受光系の帯域は０．７
×ＢＨｚ、分解能が１／２５６×１／Ｂｓ、サンプリン
グ数１６３８４ポイントで、光バンドフイルタ帯域を４
×Ｂ、１４×Ｂ、２４×Ｂ、４０×Ｂ Ｈｚと変化させ
た場合を示している。光バンドパスフィルタ帯域が大き
くなるほど傾きが増加しており、ＢＥＲの変化に対する
平均Ｑ値の変化の感度が大きくなっていることがわか
る。図５４の（ｂ）は、傾きと光バンドパスフィルタ帯
域の関係を示す。これを光バンドパスフィルタ帯域設定
の目安とすることができる。

【０１９５】（他の実施の形態）なお、本発明の目的
は、前述した実施の形態の機能を実現するソフトウエア
のプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システムあ
るいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコン
ピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納さ
れたプログラムコードを読み出し、実行することによっ
ても、達成されることは言うまでもない。この場合、記
憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述し
た実施の形態の機能を実現することになり、そのプログ
ラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成すること
になる。そのプログラムコードを記憶し、またテーブル
等の変数データを記憶する記憶媒体としては、例えばフ
ロッピディスク、ハードディスクなどを用いことができ
る。

【０１９６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
信号ビットレート、信号形式および変調形式によらず単
一の回路で雑音劣化や波形歪みなどの光信号品質劣化を
監視する手法を、光波長分割分離手段を用いることによ
り、Ｎ波長の光波長分割多重信号に拡張したものであ
り、光信号強度分布を基に光信号品質パラメータを評価
する電気信号処理に波長依存性がないため、電気信号処
理手段は１系統にでき、装置規模の小型化が得られる。

【０１９７】また、本発明によれば、被測定対象である
光波長分割多重信号のビットレート、信号形式および変
調形式によらず、単一の回路で雑音劣化や波形歪みなど
の光信号品質劣化を監視できる。

【０１９８】また、本発明では、非線形光学媒質を使用
した場合、各非線形光学媒質はそれぞれ入射する光信号
の波長に適用できれば良く、広波長帯域性は要求されな
い。また、それら非線形光学媒質は全体としてすべての
光信号波長に適用できねばならない（広波長帯域性）
が、光合波手段、非線形光学媒質、光電変換手段の数が
一つでよいので構成が簡易化できる。

【０１９９】また、本発明では、光サンプリング法を用
いることで、電気サンプリングを用いる方法に比べて適
用できる光信号ビットレートが広範囲となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の第１例の光波長分割多重信号モニタ装置
の構成を示すブロック図である。

【図２】従来の第２例の光波長分割多重信号モニタ装置
の構成を示すブロック図である。

【図３】従来の第３例の光波長分割多重信号モニタ装置
の構成を示すブロック図である。

【図４】従来の第４例の光波長分割多重信号モニタ装置
の構成を示すブロック図である。

【図５】従来の第５例の光波長分割多重信号モニタ装置
の構成を示すブロック図である。

【図６】従来の第６例の光波長分割多重信号モニタ装置
の構成を示すブロック図である。

【図７】本発明の第１の実施形態における光波長分割多
重信号モニタ装置の構成を示すブロック図である。

【図８】本発明の第２の実施形態における光波長分割多
重信号モニタ装置の構成を示すブロック図である。

【図９】本発明の第３の実施形態における光波長分割多
重信号モニタ装置の構成を示すブロック図である。

【図１０】本発明の第４の実施形態における光波長分割
多重信号モニタ装置の構成を示すブロック図である。

【図１１】本発明の第５の実施形態における光波長分割
多重信号モニタ装置の構成を示すブロック図である。

【図１２】本発明の第６の実施形態における光波長分割
多重信号モニタ装置の構成を示すブロック図である。

【図１３】本発明の第６の実施形態における光波長分割
多重信号モニタ装置に備える電気信号処理部で測定され
る光強度ヒストグラムのレベル測定法の一例を説明する
図である。

【図１４】本発明の第６の実施形態における光波長分割
多重信号モニタ装置に備える光ゲート部の第１の構成例
を示すブロック図である。

【図１５】本発明の第６の実施形態における光波長分割
多重信号モニタ装置に備える光ゲート部の第２の構成例
を示すブロック図である。

【図１６】本発明の第７の実施形態における光波長分割
多重信号モニタ装置の構成を示すブロック図である。

【図１７】本発明の第８の実施形態における光波長分割
多重信号モニタ装置の構成を示すブロック図である。

【図１８】本発明の第９の実施形態における光波長分割
多重信号モニタ装置の構成を示すブロック図である。

【図１９】本発明の第１０の実施形態における光波長分
割多重信号モニタ装置の構成を示すブロック図である。

【図２０】本発明の第１１の実施形態における光波長分
割多重信号モニタ装置の構成を示すブロック図である。

【図２１】本発明の第１２の実施形態における光波長分
割多重信号モニタ装置の構成を示すブロック図である。

【図２２】本発明の第１３の実施形態における光波長分
割多重信号モニタ装置の構成を示すブロック図である。

【図２３】本発明の第１４の実施形態における光波長分
割多重信号モニタ装置の構成を示すブロック図である。

【図２４】本発明の第１５の実施形態における光波長分
割多重信号モニタ装置の構成を示すブロック図である。

【図２５】本発明の第１６の実施形態の光ネットワーク
の構成を示すブロック図で、（Ａ)は予備回線を備える
リング構成の光ネットワークであり、（Ｂ)はメッシュ
構成の光ネットワークである。

【図２６】本発明の第１６の実施形態における光送受信
端局１０４内の構成例を示すブロック図である。

【図２７】本発明の第１６の実施形態の光信号モニタシ
ステムにおける経路制御の動作手順を示すフローチャー
トである。

【図２８】本発明の各実施形態において、電気サンプリ
ングオシロスコープを用いる場合の信号対雑音比係数測
定部の構成例を示すブロック図である。

【図２９】本発明の各実施形態において、光サンプリン
グオシロスコープを用いる場合の信号対雑音比係数測定
部の構成例を示すブロック図である。

【図３０】本発明の第１６の実施形態における信号対雑
音比係数測定アルゴリズムの最初の段階を示す概念図で
ある。

【図３１】図３０に続く本発明の第１６の実施形態にお
ける信号対雑音比係数測定アルゴリズムを示す概念図で
ある。

【図３２】図３１に続く本発明の第１６の実施形態にお
ける信号対雑音比係数測定アルゴリズムを示す概念図で
ある。

【図３３】図３２に続く本発明の第１６の実施形態にお
ける信号対雑音比係数測定アルゴリズムを示す概念図で
ある。

【図３４】図３０〜図３３に示すような手順で得られた
信号対雑音比係数の実験データ例を示すグラフで、横軸
が測定したビット誤り率から換算したＱ値であり、縦軸
が図３０〜図３３のアルゴリズムで求めた信号対雑音比
係数である。

【図３５】波長分散の影響がある場合の実験データ例を
示すグラフで、横軸が測定したビット誤り率から換算し
たＱ値であり、縦軸が図３０〜図３３のアルゴリズムで
求めた信号対雑音比係数である。

【図３６】本発明の第１７の実施形態の光ネットワーク
の構成を示すブロック図で、（Ａ)は予備回線を備える
リング構成の光ネットワークであり、（Ｂ)はメッシュ
構成の光ネットワークである。

【図３７】本発明の第１７の実施形態における送受信端
局の内部構成を示すブロック図である。

【図３８】図３７の光増幅中継系の内部構成を示すブロ
ック図である。

【図３９】本発明の第１７の実施形態の光信号モニタシ
ステムにおける障害区間同定と経路制御の動作手順を示
すフローチャートである。

【図４０】本発明の第１８の実施形態における信号対雑
音比係数測定アルゴリズムの最初の段階を示す概念図で
ある。

【図４１】図４０に続く本発明の第１８の実施形態にお
ける信号対雑音比係数測定アルゴリズムを示す概念図で
ある。

【図４２】図４１に続く本発明の第１８の実施形態にお
ける信号対雑音比係数測定アルゴリズムを示す概念図で
ある。

【図４３】図４２に続く本発明の第１８の実施形態にお
ける信号対雑音比係数測定アルゴリズムを示す概念図で
ある。

【図４４】本発明の第１９の実施形態における信号対雑
音比係数測定アルゴリズムの最初の段階を示す概念図で
ある。

【図４５】図４４に続く本発明の第１９の実施形態にお
ける信号対雑音比係数測定アルゴリズムを示す概念図で
ある。

【図４６】図４５に続く本発明の第１９の実施形態にお
ける信号対雑音比係数測定アルゴリズムを示す概念図で
ある。

【図４７】図４６に続く本発明の第１９の実施形態にお
ける信号対雑音比係数測定アルゴリズムを示す概念図で
ある。

【図４８】本発明の第２０の実施形態における信号対雑
音比係数測定アルゴリズムの最初の段階を示す概念図で
ある。

【図４９】（Ａ)、（Ｂ)は図４８の（Ａ)、図４８の
（Ｂ)に続く本発明の第２０の実施形態における信号対
雑音比係数測定アルゴリズムを示す概念図でである。

【図５０】図４９に続く本発明の第２０の実施形態にお
ける信号対雑音比係数測定アルゴリズムを示す概念図で
ある。

【図５１】図５０に続く本発明の第２０の実施形態にお
ける信号対雑音比係数測定アルゴリズムを示す概念図で
ある。

【図５２】本発明の第２１の実施形態におけるビットレ
ートＢ bit／sのＮＲＺ光信号について平均Ｑ値評価を
８回繰り返した場合の標準偏差値（縦軸）と、平均Ｑ値
評価に用いたデータ数（横軸）との関係を示すグラフで
ある。

【図５３】図５２と同じ条件で、全サンプリング数を１
６３８４ポイントとし、横軸をサンプリング分解能、縦
軸を８回測定の標準偏差（Ａ）または平均値（Ｂ）とし
た場合のグラフである。

【図５４】（ａ)は、本発明の第２１の実施形態におけ
る、Ｂ bit／ｓＮＲＺ光信号について平均Ｑ値とＱ値
の関係をプロットしたグラフであり、（ｂ)は、傾きと
光バンドパスフィルタ帯域の関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１１ 光波長分割分離部 １５ 光電変換部 １７ サンプリングクロック発生部 １９ 電気信号処理部 ２１ サンプリング光パルス列発生部 ２２ サンプリング光パルス列分波部 ２３ 光合波部 ２４ 非線形光学媒質 ２５ 光分波部 ２６ 電気信号処理部 ２７ 偏波制御部 ２８ 波長分散制御部 ３１ 光合波部 ４１ 選択波長制御部 ４２ 光波長選択部 １０２、５０２ 光ノード １０４、５０４ 光信号送受信端局 １０８、５０８ 現用回線 １１０、５１０ 予備回線 １１２、５１２ 光信号 １９１ 切替部 １９２ 電圧保持部 １９３ 順次読み出し部 １９４ クロック分配部 １９５ データ処理部 １７１ 光ゲート部 ２０２、６０２ 光信号送信端局 ２０４、６０４ 光送信器 ２０６、６０６ 経路切替部 ２０８、６０８ スイッチ ２１０、６１０ モニタ情報制御部 ２１２ 伝送路 ２１４ 制御チャネル ２１６ 光信号受信端局 ２１８、７１８ 光分岐器 ２２０、７２０ 光信号モニタ部 ２２２、７２２ 信号対雑音比係数測定部 ２２４、７２４ 初期状態記憶部 ２２６、７２６ 光信号品質評価部 ２２８、７２８ モニタ情報制御部 ２３０ 光受信器 ４０２ 光電変換部 ４０４ 電気サンプリングオシロスコープ ４０６、４１６ 信号処理部 ４０８、４１８ ヒストグラム評価部 ４１０、４２０ 信号対雑音比係数評価部 ４１４ 光サンプリングオシロスコープ ５０６ 光増幅中継系 ６１２ 障害区間同定部 ７１６ 光増幅器 １７１１ コムジェネレータ １７１２ バイアスＴ １７１３ 直流電源 １７１４ 電界吸収型光変調器 １７２１ コムジェネレータ １７２２ バイアスＴ １７２４ 位相調整装置 １７２５ 第１の電界吸収型光変調器 １７２６ 第２の電界吸収型光変調器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K002 AA07 BA02 DA02 DA05 EA05 FA01 5K042 CA10 CA23 DA13 DA16 DA24 DA27 EA15 FA25

Claims (56)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ビットレートｆ０（ｂｉｔ／ｓ）の光信
   号がＮ波長多重（Ｎは２以上の整数）された光波長分割
   多重信号を光波長分割分離する光波長分割分離工程と、 前記光波長分割分離工程で分割分離されたＮチャネルの
   光波長分割分離信号を受光して電気強度変調信号に変換
   する光電変換工程と、 繰り返し周波数がｆ１（Ｈｚ）（ｆ１＝（ｎ／ｍ）ｆ０
   ＋ａ：ｎ，ｍは自然数、ａはオフセット周波数）のサン
   プリングクロックを発生するサンプリングクロック発生
   工程と、 前記光電変換工程で出力される前記Ｎチャネルの電気強
   度変調信号を、前記サンプリングクロック発生工程で発
   生する前記サンプリングクロックによってサンプリング
   し、得られるサンプリング信号から光信号強度分布を求
   め、該光信号強度分布を基に前記Ｎチャネルそれぞれに
   ついて光信号品質パラメータを評価する電気信号処理工
   程とを有することを特徴とする光波長分割多重信号監視
   方法。
2. 【請求項２】 ビットレートｆ０（ｂｉｔ／ｓ）の光信
   号がＮ波長多重（Ｎは２以上の整数）された光波長分割
   多重信号を光波長分割分離する光波長分割分離工程と、 繰り返し周波数がｆ１（Ｈｚ）（ｆ１＝（ｎ／ｍ）ｆ０
   ＋ａ：ｎ，ｍ自然数、ａはオフセット周波数）のパルス
   幅がビットレートｆ０（ｂｉｔ／ｓ）の光信号のタイム
   スロットよりも十分狭いサンプリング光パルス列を発生
   するサンプリング光パルス列発生工程と、 前記サンプリング光パルス列発生工程で発生した前記サ
   ンプリング光パルス列をＮ系列に分波するサンプリング
   光パルス列分波工程と、 前記光波長分割分離工程で分離されたＮチャネルの光波
   長分割分離信号と前記サンプリング光パルス列分波工程
   で分波されたＮ系列のサンプリング光パルス列を合波す
   る光合波工程と、 前記光合波工程で合波された前記光波長分割分離信号と
   前記サンプリング光パルス列の非線形相互作用を誘起す
   るＮ個の非線形光学媒質における非線形相互作用の結果
   により発生する相互相関光信号を前記光波長分割多重信
   号や前記サンプリング光パルス列から分波する光分波工
   程と、 前記光分波工程で分波された前記Ｎチャネルの相互相関
   光信号を受光して電気強度変調信号に変換する光電変換
   工程と、 前記光電変換工程で変換された前記Ｎチャネルの電気強
   度変調信号から光信号強度分布を求め、該光信号強度分
   布を基に該Ｎチャネルのそれぞれについて光信号品質パ
   ラメータを評価する電気信号処理工程とを有することを
   特徴とする光波長分割多重信号監視方法。
3. 【請求項３】 繰り返し周波数がｆ１（Ｈｚ）（ｆ１＝
   （ｎ／ｍ）ｆ０＋ａ：ｎ，ｍは自然数、ａはオフセット
   周波数）でパルス幅がビットレートｆ０（ｂｉｔ／ｓ）
   の光信号のタイムスロットよりも十分狭いサンプリング
   光パルス列を発生するサンプリング光パルス列発生工程
   と、 ビットレートｆ０（ｂｉｔ／ｓ）の光信号がＮ波長多重
   （Ｎは２以上の整数）された光波長分割多重信号と前記
   サンプリング光パルス列発生工程で発生した前記サンプ
   リング光パルス列とを合波する光合波工程と、 前記光合波工程で合波された前記光波長分割多重信号と
   前記サンプリング光パルス列の非線形相互作用を誘起す
   る非線形光学媒質における非線形相互作用の結果により
   発生する前記相互相関光信号をＮチャネルに波長分割分
   離する光波長分割分離工程と、 前記光波長分割分離工程で分割分離された前記Ｎチャネ
   ルの相互相関光信号を受光してＮチャネルの電気強度変
   調信号に変換する光電変換工程と、 前記光電変換工程で変換された前記Ｎチャネルの電気強
   度変調信号から光信号強度分布を求め、該光信号強度分
   布を基に前記Ｎチャネルのそれぞれについて光信号品質
   パラメータを評価する電気信号処理工程とを有すること
   を特徴とする光波長分割多重信号監視方法。
4. 【請求項４】 ビットレートｆ０（ｂｉｔ／ｓ）の光信
   号がＮ波長多重（Ｎは２以上の整数）された光波長分割
   多重信号から任意の１チャネルを選択し、光波長分割分
   離する光波長選択工程と、 前記光波長選択工程で選択される波長を制御する選択波
   長制御工程と、 前記光波長選択工程で選択・分離された１チャネルの光
   波長分割分離信号を受光して電気強度変調信号に変換す
   る光電変換工程と、 繰り返し周波数がｆ１（Ｈｚ）（ｆ１＝（ｎ／ｍ）ｆ０
   ＋ａ：ｎ，ｍは自然数、ａはオフセット周波数）のサン
   プリングクロックを発生するサンプリングクロック発生
   工程と、 前記光電変換工程で出力される１チャネルの電気強度変
   調信号を、前記サンプリングクロック発生工程での前記
   サンプリングクロックによってサンプリングし、得られ
   るサンプリング信号から光信号強度分布を求め、該光信
   号強度分布を基に光信号品質パラメータを評価する電気
   信号処理工程とを有することを特徴とする光波長分割多
   重信号監視方法。
5. 【請求項５】 ビットレートｆ０（ｂｉｔ／ｓ）の光信
   号がＮ波長多重（Ｎは２以上の整数）された光波長分割
   多重信号から任意の１チャネルを選択し、光波長分割分
   離する光波長選択工程と、 前記光波長選択工程で選択される波長を制御する選択波
   長制御工程と、 繰り返し周波数がｆ１（Ｈｚ）（ｆ１＝（ｎ／ｍ）ｆ０
   ＋ａ：ｎ，ｍは自然数、ａはオフセット周波数）でパル
   ス幅がビットレートｆ０（ｂｉｔ／ｓ）の光信号のタイ
   ムスロットよりも十分狭いサンプリング光パルス列を発
   生するサンプリング光パルス列発生工程と、 前記光波長選択工程で選択・分離された１チャネルの光
   波長分割分離信号と前記サンプリング光パルス列発生工
   程で発生する前記サンプリング光パルス列とを合波する
   光合波工程と、 前記光合波工程で合波された前記光波長分割分離信号と
   前記サンプリング光パルス列の非線形相互作用を誘起す
   る１個の非線形光学媒質における非線形相互作用の結果
   により発生する相互相関光信号を、前記光波長分割分離
   信号や前記サンプリング光から分波する光分波工程と、 前記光分波工程で出力する前記１チャネルの相互相関光
   信号を受光して電気強度変調信号に変換する光電変換工
   程と、 前記光電変換工程で得られる前記１チャネルの電気強度
   変調信号から光信号強度分布を求め、該光信号強度分布
   を基に光信号品質パラメータを評価する電気信号処理工
   程とを有することを特徴とする光波長分割多重信号監視
   方法。
6. 【請求項６】 ビットレートｆ０（ｂｉｔ／ｓ）の光信
   号がＮ波長多重（Ｎは２以上の整数）された光波長分割
   多重信号を光波長分割分離する光波長分割分離手段と、 前記光波長分割分離手段により分割分離されたＮチャネ
   ルの光波長分割分離信号を受光して電気強度変調信号に
   変換するＮ個の光電変換手段と、 繰り返し周波数がｆ１（Ｈｚ）（ｆ１＝（ｎ／ｍ）ｆ０
   ＋ａ：ｎ，ｍは自然数、ａはオフセット周波数）のサン
   プリングクロックを発生するサンプリングクロック発生
   手段と、 前記Ｎ個の光電変換手段から出力される前記Ｎチャネル
   の電気強度変調信号を、前記サンプリングクロック発生
   手段により発生する前記サンプリングクロックによって
   サンプリングし、得られるサンプリング信号から光信号
   強度分布を求め、該光信号強度分布を基に前記Ｎチャネ
   ルそれぞれについて光信号品質パラメータを評価する電
   気信号処理手段とを有することを特徴とする光波長分割
   多重信号監視装置。
7. 【請求項７】 ビットレートｆ０（ｂｉｔ／ｓ）の光信
   号がＮ波長多重（Ｎは２以上の整数）された光波長分割
   多重信号を光波長分割分離する光波長分割分離手段と、 繰り返し周波数がｆ１（Ｈｚ）（ｆ１＝（ｎ／ｍ）ｆ０
   ＋ａ：ｎ，ｍ自然数、ａはオフセット周波数）のパルス
   幅がビットレートｆ０（ｂｉｔ／ｓ）の光信号のタイム
   スロットよりも十分狭いサンプリング光パルス列を発生
   するサンプリング光パルス列発生手段と、 前記サンプリング光パルス列発生手段から発生した前記
   サンプリング光パルス列をＮ系列に分波するサンプリン
   グ光パルス列分波手段と、 前記光波長分割分離手段によって分離されたＮチャネル
   の光波長分割分離信号と前記サンプリング光パルス列分
   波手段によって分波されたＮ系列のサンプリング光パル
   ス列を合波するＮ個の光合波手段と、 前記光合波手段で合波された前記光波長分割分離信号と
   前記サンプリング光パルス列の非線形相互作用を誘起す
   るＮ個の非線形光学媒質と、 前記非線形光学媒質における非線形相互作用の結果によ
   り発生する相互相関光信号を前記光波長分割多重信号や
   前記サンプリング光パルス列から分波するＮ個の光分波
   手段と、 前記光分波手段により分波された前記Ｎチャネルの相互
   相関光信号を受光して電気強度変調信号に変換するＮ個
   の光電変換手段と、 前記光電変換手段で変換された前記Ｎチャネルの電気強
   度変調信号から光信号強度分布を求め、該光信号強度分
   布を基に該Ｎチャネルのそれぞれについて光信号品質パ
   ラメータを評価する電気信号処理手段とを有することを
   特徴とする光波長分割多重信号監視装置。
8. 【請求項８】 繰り返し周波数がｆ１（Ｈｚ）（ｆ１＝
   （ｎ／ｍ）ｆ０＋ａ：ｎ，ｍは自然数、ａはオフセット
   周波数）でパルス幅がビットレートｆ０（ｂｉｔ／ｓ）
   の光信号のタイムスロットよりも十分狭いサンプリング
   光パルス列を発生するサンプリング光パルス列発生手段
   と、 ビットレートｆ０（ｂｉｔ／ｓ）の光信号がＮ波長多重
   （Ｎは２以上の整数）された光波長分割多重信号と前記
   サンプリング光パルス列発生手段で発生した前記サンプ
   リング光パルス列とを合波する光合波手段と、 前記光合波手段で合波された前記光波長分割多重信号と
   前記サンプリング光パルス列の非線形相互作用を誘起す
   る非線形光学媒質と、 前記非線形光学媒質における非線形相互作用の結果によ
   り発生する前記相互相関光信号をＮチャネルに波長分割
   分離する光波長分割分離手段と、 前記光波長分割分離手段により分割分離された前記Ｎチ
   ャネルの相互相関光信号を受光してＮチャネルの電気強
   度変調信号に変換するＮ個の光電変換手段と、 前記光電変換手段により変換された前記Ｎチャネルの電
   気強度変調信号から光信号強度分布を求め、該光信号強
   度分布を基に前記Ｎチャネルのそれぞれについて光信号
   品質パラメータを評価する電気信号処理手段とを有する
   ことを特徴とする光波長分割多重信号監視装置。
9. 【請求項９】 ビットレートｆ０（ｂｉｔ／ｓ）の光信
   号がＮ波長多重（Ｎは２以上の整数）された光波長分割
   多重信号から任意の１チャネルを選択し、光波長分割分
   離する光波長選択手段と、 前記光波長選択手段によって選択される波長を制御する
   選択波長制御手段と、 前記光波長選択手段によって選択・分離された１チャネ
   ルの光波長分割分離信号を受光して電気強度変調信号に
   変換する１個の光電変換手段と、 繰り返し周波数がｆ１（Ｈｚ）（ｆ１＝（ｎ／ｍ）ｆ０
   ＋ａ：ｎ，ｍは自然数、ａはオフセット周波数）のサン
   プリングクロックを発生するサンプリングクロック発生
   手段と、 前記光電変換手段から出力される１チャネルの電気強度
   変調信号を、前記サンプリングクロック発生手段の前記
   サンプリングクロックによってサンプリングし、得られ
   るサンプリング信号から光信号強度分布を求め、該光信
   号強度分布を基に光信号品質パラメータを評価する電気
   信号処理手段とを有することを特徴とする光波長分割多
   重信号監視装置。
10. 【請求項１０】 ビットレートｆ０（ｂｉｔ／ｓ）の光
    信号がＮ波長多重（Ｎは２以上の整数）された光波長分
    割多重信号から任意の１チャネルを選択し、光波長分割
    分離する光波長選択手段と、 前記光波長選択手段によって選択される波長を制御する
    選択波長制御手段と、 繰り返し周波数がｆ１（Ｈｚ）（ｆ１＝（ｎ／ｍ）ｆ０
    ＋ａ：ｎ，ｍは自然数、ａはオフセット周波数）でパル
    ス幅がビットレートｆ０（ｂｉｔ／ｓ）の光信号のタイ
    ムスロットよりも十分狭いサンプリング光パルス列を発
    生するサンプリング光パルス列発生手段と、 前記光波長選択手段によって選択・分離された１チャネ
    ルの光波長分割分離信号と前記サンプリング光パルス列
    発生手段から発生する前記サンプリング光パルス列とを
    合波する光合波手段と、 前記光合波手段で合波された前記光波長分割分離信号と
    前記サンプリング光パルス列の非線形相互作用を誘起す
    る１個の非線形光学媒質と、 前記非線形光学媒質における非線形相互作用の結果によ
    り発生する相互相関光信号を、前記光波長分割分離信号
    や前記サンプリング光から分波する１個の光分波手段
    と、 前記光分波手段から出力する前記１チャネルの相互相関
    光信号を受光して電気強度変調信号に変換する１個の光
    電変換手段と、 前記光電変換手段から得られる前記１チャネルの電気強
    度変調信号から光信号強度分布を求め、該光信号強度分
    布を基に光信号品質パラメータを評価する電気信号処理
    手段とを有することを特徴とする光波長分割多重信号監
    視装置。
11. 【請求項１１】 前記電気信号処理手段は、光信号受信
    端局に配置されて、 ある光ノードの光信号送信端局と他の光ノードの光信号
    受信端局間の光信号経路を伝送した光信号の信号対雑音
    比係数を測定する信号対雑音比係数測定部と、 システム導入時にあらかじめ障害がない状態に前記信号
    対雑音比係数測定部で測定した信号対雑音比係数を記憶
    する初期状態記憶部と、 システム運用時において一定の時間間隔で前記信号対雑
    音比係数測定部で測定して得られる信号対雑音比係数の
    値を導入時に前記初期状態記憶部に記憶した信号対雑音
    比係数の値と比較する光信号品質評価部とを有し、 光信号変調形式・フォーマット・ビットレートに無依存
    なアナログ監視をすることを特徴とする請求項６ないし
    １０のいずれかに記載の光波長分割多重信号監視装置。
12. 【請求項１２】 前記信号対雑音比係数測定部は、 クロック周波数ｆ１（Ｈｚ）（ｆ１＝（Ｎ／Ｍ）ｆ０＋
    ａ、Ｎ，Ｍは正数、ａはオフセット周波数）で前記電気
    強度変調信号の強度をサンプリングすることによって、
    光信号の強度分布を測定する光信号強度分布測定手段
    と、 ある平均時間内の前記光信号強度分布から得られる振幅
    ヒストグラムを用いて信号対雑音比係数を評価する信号
    対雑音比係数評価手段とを有することを特徴とする請求
    項１１に記載の光波長分割多重信号監視装置。
13. 【請求項１３】 前記信号対雑音比係数評価手段は、 ある平均時間内の前記光信号の強度分布から振幅ヒスト
    グラムを求めるヒストグラム評価手段と、 あらかじめ定めた強度しきい値（Ａ）よりも高い前記振
    幅ヒストグラム部分から「レベル１」に相当する振幅ヒ
    ストグラム分布関数ｇ１を推定し、別途定めた強度しき
    い値（Ｂ）よりも低い前記振幅ヒストグラム部分から
    「レベル０」に相当する振幅ヒストグラム分布関数ｇ０
    を推定する分布関数評価手段と、 「レベル１」と「レベル０」のそれぞれの平均値強度と
    標準偏差値を前記振幅ヒストグラム分布関数ｇ１及びｇ
    ０からそれぞれ求め、「レベル１」と「レベル０」のそ
    れぞれの平均値強度の差と、「レベル１」と「レベル
    ０」のそれぞれの標準偏差値の和の比として得られる信
    号対雑音比係数を評価する光信号品質評価手段とを具備
    することを特徴とする請求項１２に記載の光波長分割多
    重信号監視装置。
14. 【請求項１４】 前記分布関数評価手段は、被測定光信
    号の強度分布から得られる前記振幅ヒストグラムから２
    つの極大値を求め、振幅強度の高い方を前記強度しきい
    値（Ａ）とし、低い方を前記強度しきい値（Ｂ）とする
    ことを特徴とする請求項１３に記載の光波長分割多重信
    号監視装置。
15. 【請求項１５】 「レベル１」と「レベル０」の２値の
    デジタル信号であってビットレートがｆ_０（ｂｉｔ／
    ｓ）の光信号をサンプリングして光信号強度分布を求
    め、該光信号強度分布に基づいて光信号品質を監視する
    光信号品質監視装置であって、 繰り返し周波数がｆ_１（Ｈｚ）（ｆ_１＝（ｎ／ｍ）ｆ_０
    ＋ａ：ｎ，ｍは自然数、ａはオフセット周波数）のサン
    プリングクロック信号を発生するサンプリングクロック
    発生手段と、 信号光を受光する電界吸収型変調手段と、前記サンプリ
    ングクロック発生手段からのサンプリングクロック信号
    を受信する電気コムジェネレータとを備え、繰り返し周
    波数ｆ_１（Ｈｚ）のタイムスロット（＝１／ｆ_０）以下
    のゲート幅で前記信号光をサンプリングする光ゲート手
    段と、 該光ゲート手段から出力されたサンプリング光信号を受
    光してサンプリング電気信号に変換する光電変換手段
    と、 該光電変換手段により得られたサンプリング電気信号を
    前記光ゲート手段のサンプリングに同期して記憶し、該
    サンプリング電気信号を基に光信号強度分布を求め、該
    光信号強度分布を基に「レベル１」と「レベル０」それ
    ぞれのある平均時間内での平均値レベル及び標準偏差値
    を求め、前記光信号の品質を検査する電気信号処理手段
    とを備えることを特徴とする光信号品質監視装置。
16. 【請求項１６】 ビットレートｆ_０（ｂｉｔ／ｓ）の光
    信号をサンプリングして光信号の波形を測定する光信号
    波形測定装置であって、 光信号のビットレートに同期する周波数の外部クロック
    信号を受信して、繰り返し周波数がｆ_１（Ｈｚ）（ｆ_１
    ＝（ｎ／ｍ）ｆ_０＋ａ：ｎ，ｍは自然数、ａはオフセッ
    ト周波数）のサンプリングクロック信号を発生するサン
    プリングクロック発生手段と、 信号光を受光する電界吸収型変調手段と、前記サンプリ
    ングクロック発生手段からのサンプリングクロック信号
    を受信する電気コムジェネレータとを備え、繰り返し周
    波数ｆ_１（Ｈｚ）のタイムスロット（＝１／ｆ_０）以下
    のゲート幅で信号光をサンプリングする光ゲート手段
    と、 該光ゲート手段から出力されたサンプリング光信号を受
    光してサンプリング電気信号に変換する光電変換手段
    と、 該光電変換手段により得られたサンプリング電気信号を
    前記光ゲート手段のサンプリングに同期して記憶し、該
    サンプリング電気信号を基に光信号の波形を求める電気
    信号処理手段と、 該電気信号処理手段により求めた光信号の波形を表示す
    る表示手段とを備えることを特徴とする光信号波形測定
    装置。
17. 【請求項１７】 ビットレートｆ_０（ｂｉｔ／ｓ）の光
    信号がＮ波長多重（Ｎは２以上の整数）された光波長分
    割多重信号を光波長分割分離する光波長分割分離手段
    と、 前記光波長分割分離手段により分割分離された光波長分
    割分離信号を受光して電気強度変調信号に変換する１ま
    たはＮ個の光電変換手段と、 前記光電変換手段で変換された前記電気強度変調信号を
    基に光信号品質評価を行う電気信号処理手段とを有する
    光波長分割多重信号監視装置であって、 前記電気信号処理手段が１系統であることを特徴とする
    光波長分割多重信号監視装置。
18. 【請求項１８】 前記電気信号処理手段への入力がＮ系
    統あって、該電気信号処理手段はＮ個の前記光電変換手
    段から入力するＮチャネルの電気信号をＮ系統のバッフ
    ァでそれぞれ一定時間記憶し、それらを順次読み出して
    処理することを特徴とする請求項１７に記載の光波長分
    割多重信号監視装置。
19. 【請求項１９】 前記電気信号処理手段への入力がＮ系
    統あって、該電気信号処理手段はＮ個の前記光電変換手
    段から入力するＮチャネルのアナログ電気信号の接続を
    順次切り替えることにより該アナログ電気信号を順次読
    み出して処理することを特徴とする請求項１７に記載の
    光波長分割多重信号監視装置。
20. 【請求項２０】 前記電気信号処理手段に至るまでに波
    長分割分離において波長選択を行う波長選択手段を用い
    ることにより該電気信号処理手段への入力が１系統にで
    き、該電気信号処理手段は１個の前記光電変換手段から
    入力する電気信号を１系統のバッファで一定時間記憶
    し、読み出して処理することを特徴とする請求項１７に
    記載の光波長分割多重信号監視装置。
21. 【請求項２１】 繰り返し周波数がｆ_１（Ｈｚ）（ｆ_１
    ＝（ｎ／ｍ）ｆ_０＋ａ：ｎ，ｍは自然数、ａはオフセッ
    ト周波数）のサンプリングクロックを発生するサンプリ
    ングクロック発生手段を更に有し、 前記電気信号処理手段は、前記Ｎ個の光電変換手段から
    出力される前記Ｎチャネルの電気強度変調信号を、前記
    サンプリングクロック発生手段により発生する前記サン
    プリングクロックによってサンプリングし、得られるサ
    ンプリング信号から光信号強度分布を求め、該光信号強
    度分布を基に前記Ｎチャネルそれぞれについて光信号品
    質パラメータを評価することを特徴とする請求項１８に
    記載の光波長分割多重信号監視装置。
22. 【請求項２２】 繰り返し周波数がｆ_１（Ｈｚ）（ｆ_１
    ＝（ｎ／ｍ）ｆ_０＋ａ：ｎ，ｍ自然数、ａはオフセット
    周波数）のパルス幅がビットレートｆ_０（ｂｉｔ／ｓ）
    の光信号のタイムスロットよりも十分狭いサンプリング
    光パルス列を発生するサンプリング光パルス列発生手段
    と、 前記サンプリング光パルス列発生手段から発生した前記
    サンプリング光パルス列をＮ系列に分波するサンプリン
    グ光パルス列分波手段と、 前記光波長分割分離手段によって分離されたＮチャネル
    の光波長分割分離信号と前記サンプリング光パルス列分
    波手段によって分波されたＮ系列のサンプリング光パル
    ス列を合波するＮ個の光合波手段と、 前記光合波手段で合波された前記光波長分割分離信号と
    前記サンプリング光パルス列の非線形相互作用を誘起す
    るＮ個の非線形光学媒質と、 前記非線形光学媒質における非線形相互作用の結果によ
    り発生する相互相関光信号を前記光波長分割多重信号や
    前記サンプリング光パルス列から分波するＮ個の光分波
    手段とを更に有し、 前記光電変換手段は、前記光分波手段により分波された
    前記Ｎチャネルの相互相関光信号を受光して電気強度変
    調信号に変換するＮ個の光電変換手段であり、 前記電気信号処理手段は、前記光電変換手段で変換され
    た前記Ｎチャネルの電気強度変調信号から光信号強度分
    布を求め、該光信号強度分布を基に該Ｎチャネルのそれ
    ぞれについて光信号品質パラメータを評価することを特
    徴とする請求項１８に記載の光波長分割多重信号監視装
    置。
23. 【請求項２３】 繰り返し周波数がｆ_１（Ｈｚ）（ｆ_１
    ＝（ｎ／ｍ）ｆ_０＋ａ：ｎ，ｍは自然数、ａはオフセッ
    ト周波数）のサンプリングクロックを発生するサンプリ
    ングクロック発生手段と、 各チャネルごとに備えられ、前記光波長分割分離手段で
    分割分離されたＮチャネルのビットレートｆ_０（ｂｉｔ
    ／ｓ）の光波長分割分離信号の強度を、前記サンプリン
    グクロック発生手段から発生する前記サンプリングクロ
    ックによりサンプリングするＮ個の光ゲート手段とを更
    に有し、 Ｎ個の前記光電変換手段は、各チャネルごとの前記光ゲ
    ート手段でサンプリングされた光信号を受光して電気強
    度変調信号に変換することを特徴とする請求項１８に記
    載の光波長分割多重信号監視装置。
24. 【請求項２４】 繰り返し周波数がｆ_１（Ｈｚ）（ｆ_１
    ＝（ｎ／ｍ）ｆ_０＋ａ：ｎ，ｍは自然数、ａはオフセッ
    ト周波数）のサンプリングクロックを発生するサンプリ
    ングクロック発生手段と、 前記光波長分割多重信号を光波長分割分離する前にＮチ
    ャネル一括して前記サンプリングクロック発生手段から
    発生する前記サンプリングクロックによりサンプリング
    する１個の光ゲート手段とを更に有し、 前記光ゲート手段により得られた光ゲート信号に対して
    前記光波長分割分離手段を用いて光波長分割を行うこと
    を特徴とする請求項１８に記載の光波長分割多重信号監
    視装置。
25. 【請求項２５】 繰り返し周波数がｆ_１（Ｈｚ）（ｆ_１
    ＝（ｎ／ｍ）ｆ_０＋ａ：ｎ，ｍは自然数、ａはオフセッ
    ト周波数）でパルス幅がビットレートｆ_０（ｂｉｔ／
    ｓ）の光信号のタイムスロットよりも十分狭いサンプリ
    ング光パルス列を発生するサンプリング光パルス列発生
    手段と、 ビットレートｆ_０（ｂｉｔ／ｓ）の光信号がＮ波長多重
    （Ｎは２以上の整数）された光波長分割多重信号と前記
    サンプリング光パルス列発生手段で発生した前記サンプ
    リング光パルス列とを合波する光合波手段と、 前記光合波手段で合波された前記光波長分割多重信号と
    前記サンプリング光パルス列の非線形相互作用を誘起す
    る非線形光学媒質とを更に有し、 前記光波長分割分離手段は、前記非線形光学媒質におけ
    る非線形相互作用の結果により発生する前記相互相関光
    信号をＮチャネルに波長分割分離し、 前記光電変換手段は、前記光波長分割分離手段により分
    割分離された前記Ｎチャネルの相互相関光信号を受光し
    てＮチャネルの電気強度変調信号に変換するＮ個の光電
    変換手段であり、 前記電気信号処理手段は、前記光電変換手段により変換
    された前記Ｎチャネルの電気強度変調信号から光信号強
    度分布を求め、該光信号強度分布を基に前記Ｎチャネル
    のそれぞれについて光信号品質パラメータを評価するこ
    とを特徴とする請求項１８に記載の光波長分割多重信号
    監視装置。
26. 【請求項２６】 ビットレートｆ_０（ｂｉｔ／ｓ）の光
    信号がＮ波長多重（Ｎは２以上の整数）された光波長分
    割多重信号から任意の１チャネルを選択し、光波長分割
    分離する光波長選択手段と、 前記光波長選択手段によって選択される波長を制御する
    選択波長制御手段と、 繰り返し周波数がｆ_１（Ｈｚ）（ｆ_１＝（ｎ／ｍ）ｆ_０
    ＋ａ：ｎ，ｍは自然数、ａはオフセット周波数）のサン
    プリングクロックを発生するサンプリングクロック発生
    手段とを更に有し、 前記光電変換手段は、前記光波長選択手段によって選択
    ・分離された１チャネルの光波長分割分離信号を受光し
    て電気強度変調信号に変換する１個の光電変換手段であ
    り、 前記電気信号処理手段は、前記光電変換手段から出力さ
    れる１チャネルの電気強度変調信号を、前記サンプリン
    グクロック発生手段から発生する前記サンプリングクロ
    ックによってサンプリングし、得られるサンプリング信
    号から光信号強度分布を求め、該光信号強度分布を基に
    光信号品質パラメータを評価することを特徴とする請求
    項２０に記載の光波長分割多重信号監視装置。
27. 【請求項２７】 ビットレートｆ_０（ｂｉｔ／ｓ）の光
    信号がＮ波長多重（Ｎは２以上の整数）された光波長分
    割多重信号から任意の１チャネルを選択し、光波長分割
    分離する光波長選択手段と、 前記光波長選択手段によって選択される波長を制御する
    選択波長制御手段と、 繰り返し周波数がｆ_１（Ｈｚ）（ｆ_１＝（ｎ／ｍ）ｆ_０
    ＋ａ：ｎ，ｍは自然数、ａはオフセット周波数）のサン
    プリングクロックを発生するサンプリングクロック発生
    手段と、 前記光波長選択手段によって選択・分離された１チャネ
    ルの光波長分割分離信号の強度を、前記サンプリングク
    ロック発生手段から発生する前記サンプリングクロック
    によりサンプリングする１個の光ゲート手段とを更に有
    し、 前記光電変換手段は、前記光ゲート手段から出力する１
    チャネルの光ゲート信号を受光して電気強度変調信号に
    変換する１個の光電変換手段であり、 前記電気信号処理手段は、前記光電変換手段から得られ
    る前記１チャネルの電気強度変調信号から光信号強度分
    布を求め、該光信号強度分布を基に光信号品質パラメー
    タを評価することを特徴とする請求項２０に記載の光波
    長分割多重信号監視装置。
28. 【請求項２８】 ビットレートｆ_０（ｂｉｔ／ｓ）の光
    信号がＮ波長多重（Ｎは２以上の整数）された光波長分
    割多重信号から任意の１チャネルを選択し、光波長分割
    分離する光波長選択手段と、 前記光波長選択手段によって選択される波長を制御する
    選択波長制御手段と、 繰り返し周波数がｆ_１（Ｈｚ）（ｆ_１＝（ｎ／ｍ）ｆ_０
    ＋ａ：ｎ，ｍは自然数、ａはオフセット周波数）でパル
    ス幅がビットレートｆ_０（ｂｉｔ／ｓ）の光信号のタイ
    ムスロットよりも十分狭いサンプリング光パルス列を発
    生するサンプリング光パルス列発生手段と、 前記光波長選択手段によって選択・分離された１チャネ
    ルの光波長分割分離信号と前記サンプリング光パルス列
    発生手段から発生する前記サンプリング光パルス列とを
    合波する光合波手段と、 前記光合波手段で合波された前記光波長分割分離信号と
    前記サンプリング光パルス列の非線形相互作用を誘起す
    る１個の非線形光学媒質と、 前記非線形光学媒質における非線形相互作用の結果によ
    り発生する相互相関光信号を、前記光波長分割分離信号
    や前記サンプリング光から分波する１個の光分波手段と
    を更に有し、 前記光電変換手段は、前記光分波手段から出力する前記
    １チャネルの相互相関光信号を受光して電気強度変調信
    号に変換する１個の光電変換手段であり、 前記電気信号処理手段は、前記光電変換手段から得られ
    る前記１チャネルの電気強度変調信号から光信号強度分
    布を求め、該光信号強度分布を基に光信号品質パラメー
    タを評価することを特徴とする請求項２０に記載の光波
    長分割多重信号監視装置。
29. 【請求項２９】 繰り返し周波数がｆ_１（Ｈｚ）（ｆ_１
    ＝（ｎ／ｍ）ｆ_０＋ａ：ｎ，ｍは自然数、ａはオフセッ
    ト周波数）のサンプリングクロックを発生するサンプリ
    ングクロック発生手段と、 ビットレートｆ_０（ｂｉｔ／ｓ）の光信号がＮ波長多重
    （Ｎは２以上の整数）された光波長分割多重信号の強度
    を、前記サンプリングクロック発生手段から発生する前
    記サンプリングクロックによりサンプリングする１個の
    光ゲート手段と、 前記光ゲート手段から出力する１チャネルの光ゲート信
    号から任意の１チャネルを選択し、光波長分割分離する
    光波長選択手段と、 前記光波長選択手段によって選択される波長を制御する
    選択波長制御手段とを更に有し、 前記光電変換手段は、前記光波長選択手段によって選択
    ・分離された１チャネルの光波長分割分離信号を受光し
    て電気強度変調信号に変換する１個の光電変換手段であ
    り、 前記電気信号処理手段は、前記光電変換手段から得られ
    る前記１チャネルの電気強度変調信号から光信号強度分
    布を求め、該光信号強度分布を基に光信号品質パラメー
    タを評価することを特徴とする請求項２０に記載の光波
    長分割多重信号監視装置。
30. 【請求項３０】 繰り返し周波数がｆ_１（Ｈｚ）（ｆ_１
    ＝（ｎ／ｍ）ｆ_０＋ａ：ｎ，ｍは自然数、ａはオフセッ
    ト周波数）でパルス幅がビットレートｆ_０（ｂｉｔ／
    ｓ）の光信号のタイムスロットよりも十分狭いサンプリ
    ング光パルス列を発生するサンプリング光パルス列発生
    手段と、 ビットレートｆ_０（ｂｉｔ／ｓ）の光信号がＮ波長多重
    （Ｎは２以上の整数）された光波長分割多重信号と前記
    サンプリング光パルス列発生手段から発生する前記サン
    プリング光パルス列とを合波する光合波手段と、 前記光合波手段で合波された前記光波長分割多重信号と
    前記サンプリング光パルス列の非線形相互作用を誘起す
    る１個の非線形光学媒質と、 前記非線形光学媒質における非線形相互作用の結果によ
    り発生するＮチャネルの相互相関光信号から任意の１チ
    ャネルを選択し、光波長分割分離する光波長選択手段
    と、 前記光波長選択手段によって選択される波長を制御する
    選択波長制御手段とを更に有し、 前記光電変換手段は、前記光波長選択手段によって選択
    ・分離された１チャネルの光波長分割分離信号を受光し
    て電気強度変調信号に変換する１個の光電変換手段であ
    り、 前記電気信号処理手段は、前記光電変換手段から得られ
    る前記１チャネルの電気強度変調信号から光信号強度分
    布を求め、該光信号強度分布を基に光信号品質パラメー
    タを評価することを特徴とする請求項２０に記載の光波
    長分割多重信号監視装置。
31. 【請求項３１】 繰り返し周波数がｆ_１（Ｈｚ）（ｆ_１
    ＝（ｎ／ｍ）ｆ_０＋ａ：ｎ，ｍは自然数、ａはオフセッ
    ト周波数）のサンプリングクロックを発生するサンプリ
    ングクロック発生手段を更に有し、 前記電気信号処理手段は、前記Ｎ個の光電変換手段から
    出力される前記Ｎチャネルの電気強度変調信号を、前記
    サンプリングクロック発生手段により発生する前記サン
    プリングクロックによってサンプリングし、得られるサ
    ンプリング信号から光信号強度分布を求め、該光信号強
    度分布を基に前記Ｎチャネルそれぞれについて光信号品
    質パラメータを評価することを特徴とする請求項１９に
    記載の光波長分割多重信号監視装置。
32. 【請求項３２】 繰り返し周波数がｆ_１（Ｈｚ）（ｆ_１
    ＝（ｎ／ｍ）ｆ_０＋ａ：ｎ，ｍ自然数、ａはオフセット
    周波数）のパルス幅がビットレートｆ_０（ｂｉｔ／ｓ）
    の光信号のタイムスロットよりも十分狭いサンプリング
    光パルス列を発生するサンプリング光パルス列発生手段
    と、 前記サンプリング光パルス列発生手段から発生した前記
    サンプリング光パルス列をＮ系列に分波するサンプリン
    グ光パルス列分波手段と、 前記光波長分割分離手段によって分離されたＮチャネル
    の光波長分割分離信号と前記サンプリング光パルス列分
    波手段によって分波されたＮ系列のサンプリング光パル
    ス列を合波するＮ個の光合波手段と、 前記光合波手段で合波された前記光波長分割分離信号と
    前記サンプリング光パルス列の非線形相互作用を誘起す
    るＮ個の非線形光学媒質と、 前記非線形光学媒質における非線形相互作用の結果によ
    り発生する相互相関光信号を前記光波長分割多重信号や
    前記サンプリング光パルス列から分波するＮ個の光分波
    手段とを更に有し、 前記光電変換手段は、前記光分波手段により分波された
    前記Ｎチャネルの相互相関光信号を受光して電気強度変
    調信号に変換するＮ個の光電変換手段であり、 前記電気信号処理手段は、前記光電変換手段で変換され
    た前記Ｎチャネルの電気強度変調信号から光信号強度分
    布を求め、該光信号強度分布を基に該Ｎチャネルのそれ
    ぞれについて光信号品質パラメータを評価することを特
    徴とする請求項１９に記載の光波長分割多重信号監視装
    置。
33. 【請求項３３】 繰り返し周波数がｆ_１（Ｈｚ）（ｆ_１
    ＝（ｎ／ｍ）ｆ_０＋ａ：ｎ，ｍは自然数、ａはオフセッ
    ト周波数）のサンプリングクロックを発生するサンプリ
    ングクロック発生手段と、 各チャネルごとに備えられ、前記光波長分割分離手段で
    分割分離されたＮチャネルのビットレートｆ_０（ｂｉｔ
    ／ｓ）の光波長分割分離信号の強度を、前記サンプリン
    グクロック発生手段から発生する前記サンプリングクロ
    ックによりサンプリングするＮ個の光ゲート手段とを更
    に有し、 Ｎ個の前記光電変換手段は、各チャネルごとの前記光ゲ
    ート手段でサンプリングされた光信号を受光して電気強
    度変調信号に変換することを特徴とする請求項１９に記
    載の光波長分割多重信号監視装置。
34. 【請求項３４】 繰り返し周波数がｆ_１（Ｈｚ）（ｆ_１
    ＝（ｎ／ｍ）ｆ_０＋ａ：ｎ，ｍは自然数、ａはオフセッ
    ト周波数）のサンプリングクロックを発生するサンプリ
    ングクロック発生手段と、 前記光波長分割多重信号を光波長分割分離する前にＮチ
    ャネル一括して前記サンプリングクロック発生手段から
    発生する前記サンプリングクロックによりサンプリング
    する１個の光ゲート手段とを更に有し、 前記光ゲート手段により得られた光ゲート信号に対して
    前記光波長分割分離手段を用いて光波長分割を行うこと
    を特徴とする請求項１９に記載の光波長分割多重信号監
    視装置。
35. 【請求項３５】 繰り返し周波数がｆ_１（Ｈｚ）（ｆ_１
    ＝（ｎ／ｍ）ｆ_０＋ａ：ｎ，ｍは自然数、ａはオフセッ
    ト周波数）でパルス幅がビットレートｆ_０（ｂｉｔ／
    ｓ）の光信号のタイムスロットよりも十分狭いサンプリ
    ング光パルス列を発生するサンプリング光パルス列発生
    手段と、 ビットレートｆ_０（ｂｉｔ／ｓ）の光信号がＮ波長多重
    （Ｎは２以上の整数）された光波長分割多重信号と前記
    サンプリング光パルス列発生手段で発生した前記サンプ
    リング光パルス列とを合波する光合波手段と、 前記光合波手段で合波された前記光波長分割多重信号と
    前記サンプリング光パルス列の非線形相互作用を誘起す
    る非線形光学媒質とを更に有し、 前記光波長分割分離手段は、前記非線形光学媒質におけ
    る非線形相互作用の結果により発生する前記相互相関光
    信号をＮチャネルに波長分割分離し、 前記光電変換手段は、前記光波長分割分離手段により分
    割分離された前記Ｎチャネルの相互相関光信号を受光し
    てＮチャネルの電気強度変調信号に変換するＮ個の光電
    変換手段であり、 前記電気信号処理手段は、前記光電変換手段により変換
    された前記Ｎチャネルの電気強度変調信号から光信号強
    度分布を求め、該光信号強度分布を基に前記Ｎチャネル
    のそれぞれについて光信号品質パラメータを評価するこ
    とを特徴とする請求項１９に記載の光波長分割多重信号
    監視装置。
36. 【請求項３６】 前記光波長分割多重信号の全チャネル
    の偏波状態を一括して制御して、前記サンプリング光パ
    ルス列発生手段から出力される前記サンプリング光パル
    ス列の偏波状態、または前記サンプリングクロック発生
    手段から出力される前記サンプリングクロックの偏波状
    態に対して一定の偏波関係を持たせる偏波制御手段を更
    に有することを特徴とする請求項２２に記載の光波長分
    割多重信号監視装置。
37. 【請求項３７】 前記光波長分割多重信号の全チャネル
    の偏波状態を一括して制御して、前記サンプリング光パ
    ルス列発生手段から出力される前記サンプリング光パル
    ス列の偏波状態、または前記サンプリングクロック発生
    手段から出力される前記サンプリングクロックの偏波状
    態に対して一定の偏波関係を持たせる偏波制御手段を更
    に有することを特徴とする請求項２３に記載の光波長分
    割多重信号監視装置。
38. 【請求項３８】 前記光波長分割多重信号の全チャネル
    の偏波状態を一括して制御して、前記サンプリング光パ
    ルス列発生手段から出力される前記サンプリング光パル
    ス列の偏波状態、または前記サンプリングクロック発生
    手段から出力される前記サンプリングクロックの偏波状
    態に対して一定の偏波関係を持たせる偏波制御手段を更
    に有することを特徴とする請求項２４に記載の光波長分
    割多重信号監視装置。
39. 【請求項３９】 前記光波長分割多重信号の全チャネル
    の偏波状態を一括して制御して、前記サンプリング光パ
    ルス列発生手段から出力される前記サンプリング光パル
    ス列の偏波状態、または前記サンプリングクロック発生
    手段から出力される前記サンプリングクロックの偏波状
    態に対して一定の偏波関係を持たせる偏波制御手段を更
    に有することを特徴とする請求項２５に記載の光波長分
    割多重信号監視装置。
40. 【請求項４０】 前記光波長分割多重信号の全チャネル
    の偏波状態を一括して制御して、前記サンプリング光パ
    ルス列発生手段から出力される前記サンプリング光パル
    ス列の偏波状態、または前記サンプリングクロック発生
    手段から出力される前記サンプリングクロックの偏波状
    態に対して一定の偏波関係を持たせる偏波制御手段を更
    に有することを特徴とする請求項２７に記載の光波長分
    割多重信号監視装置。
41. 【請求項４１】 前記光波長分割多重信号の全チャネル
    の偏波状態を一括して制御して、前記サンプリング光パ
    ルス列発生手段から出力される前記サンプリング光パル
    ス列の偏波状態、または前記サンプリングクロック発生
    手段から出力される前記サンプリングクロックの偏波状
    態に対して一定の偏波関係を持たせる偏波制御手段を更
    に有することを特徴とする請求項２８に記載の光波長分
    割多重信号監視装置。
42. 【請求項４２】 前記光波長分割多重信号の全チャネル
    の偏波状態を一括して制御して、前記サンプリング光パ
    ルス列発生手段から出力される前記サンプリング光パル
    ス列の偏波状態、または前記サンプリングクロック発生
    手段から出力される前記サンプリングクロックの偏波状
    態に対して一定の偏波関係を持たせる偏波制御手段を更
    に有することを特徴とする請求項２９に記載の光波長分
    割多重信号監視装置。
43. 【請求項４３】 前記光波長分割多重信号の全チャネル
    の偏波状態を一括して制御して、前記サンプリング光パ
    ルス列発生手段から出力される前記サンプリング光パル
    ス列の偏波状態、または前記サンプリングクロック発生
    手段から出力される前記サンプリングクロックの偏波状
    態に対して一定の偏波関係を持たせる偏波制御手段を更
    に有することを特徴とする請求項３０に記載の光波長分
    割多重信号監視装置。
44. 【請求項４４】 前記光波長分割多重信号の全チャネル
    の偏波状態を一括して制御して、前記サンプリング光パ
    ルス列発生手段から出力される前記サンプリング光パル
    ス列の偏波状態、または前記サンプリングクロック発生
    手段から出力される前記サンプリングクロックの偏波状
    態に対して一定の偏波関係を持たせる偏波制御手段を更
    に有することを特徴とする請求項３２に記載の光波長分
    割多重信号監視装置。
45. 【請求項４５】 前記光波長分割多重信号の全チャネル
    の偏波状態を一括して制御して、前記サンプリング光パ
    ルス列発生手段から出力される前記サンプリング光パル
    ス列の偏波状態、または前記サンプリングクロック発生
    手段から出力される前記サンプリングクロックの偏波状
    態に対して一定の偏波関係を持たせる偏波制御手段を更
    に有することを特徴とする請求項３３に記載の光波長分
    割多重信号監視装置。
46. 【請求項４６】 前記光波長分割多重信号の全チャネル
    の偏波状態を一括して制御して、前記サンプリング光パ
    ルス列発生手段から出力される前記サンプリング光パル
    ス列の偏波状態、または前記サンプリングクロック発生
    手段から出力される前記サンプリングクロックの偏波状
    態に対して一定の偏波関係を持たせる偏波制御手段を更
    に有することを特徴とする請求項３４に記載の光波長分
    割多重信号監視装置。
47. 【請求項４７】 前記光波長分割多重信号の全チャネル
    の偏波状態を一括して制御して、前記サンプリング光パ
    ルス列発生手段から出力される前記サンプリング光パル
    ス列の偏波状態、または前記サンプリングクロック発生
    手段から出力される前記サンプリングクロックの偏波状
    態に対して一定の偏波関係を持たせる偏波制御手段を更
    に有することを特徴とする請求項３５に記載の光波長分
    割多重信号監視装置。
48. 【請求項４８】 前記光波長分割多重信号の波長分散を
    制御して、該光波長分割多重信号の全チャネルの波長分
    散を―括して補償する光信号波長分散制御手段を更に有
    することを特徴とする請求項２３に記載の光波長分割多
    重信号監視装置。
49. 【請求項４９】 前記光波長分割多重信号の波長分散を
    制御して、該光波長分割多重信号の全チャネルの波長分
    散を―括して補償する光信号波長分散制御手段を更に有
    することを特徴とする請求項２５に記載の光波長分割多
    重信号監視装置。
50. 【請求項５０】 前記光波長分割多重信号の波長分散を
    制御して、該光波長分割多重信号の全チャネルの波長分
    散を―括して補償する光信号波長分散制御手段を更に有
    することを特徴とする請求項２８に記載の光波長分割多
    重信号監視装置。
51. 【請求項５１】 前記光波長分割多重信号の波長分散を
    制御して、該光波長分割多重信号の全チャネルの波長分
    散を―括して補償する光信号波長分散制御手段を更に有
    することを特徴とする請求項３０に記載の光波長分割多
    重信号監視装置。
52. 【請求項５２】 前記光波長分割多重信号の波長分散を
    制御して、該光波長分割多重信号の全チャネルの波長分
    散を―括して補償する光信号波長分散制御手段を更に有
    することを特徴とする請求項３３に記載の光波長分割多
    重信号監視装置。
53. 【請求項５３】 前記光波長分割多重信号の波長分散を
    制御して、該光波長分割多重信号の全チャネルの波長分
    散を―括して補償する光信号波長分散制御手段を更に有
    することを特徴とする請求項３５に記載の光波長分割多
    重信号監視装置。
54. 【請求項５４】 前記電気信号処理手段は、光信号受信
    端局に配置されて、 ある光ノードの光信号送信端局と他の光ノードの光信号
    受信端局間の光信号経路を伝送した光信号の信号対雑音
    比係数を測定する信号対雑音比係数測定部と、 システム導入時にあらかじめ障害がない状態に前記信号
    対雑音比係数測定部で測定した信号対雑音比係数を記憶
    する初期状態記憶部と、 システム運用時において一定の時間間隔で前記信号対雑
    音比係数測定部で測定して得られる信号対雑音比係数の
    値を導入時に前記初期状態記憶部に記憶した信号対雑音
    比係数の値と比較する光信号品質評価部とを有し、 光信号変調形式・フォーマット・ビットレートに無依存
    なアナログ監視をすることを特徴とする請求項２１ない
    し５３のいずれか１つに記載の光波長分割多重信号監視
    装置。
55. 【請求項５５】 前記電気信号処理手段は、光信号受信
    端局に配置されて、 ある光ノードの光信号送信端局と他の光ノードの光信号
    受信端局間の光信号経路を伝送した光信号の信号対雑音
    比係数を測定する信号対雑音比係数測定部と、 システム導入時にあらかじめ障害がない状態に前記信号
    対雑音比係数測定部で測定した信号対雑音比係数を記憶
    する初期状態記憶部と、 システム運用時において一定の時間間隔で前記信号対雑
    音比係数測定部で測定して得られる信号対雑音比係数の
    値を導入時に前記初期状態記憶部に記憶した信号対雑音
    比係数の値と比較する光信号品質評価部とを有し、 前記信号対雑音比係数測定部は、 クロック周波数ｆ_１（Ｈｚ）（ｆ_１＝（Ｎ／Ｍ）ｆ_０＋
    ａ、Ｎ，Ｍは正数、ａはオフセット周波数）で前記電気
    強度変調信号の強度をサンプリングすることによって、
    光信号の強度分布を測定する光信号強度分布測定手段
    と、 ある平均時間内の前記光信号強度分布から得られる振幅
    ヒストグラムを用いて信号対雑音比係数を評価する信号
    対雑音比係数評価手段とを有し、 前記信号対雑音比係数評価手段は、 ある平均時間内の前記光信号の強度分布から振幅ヒスト
    グラムを求めるヒストグラム評価手段と、 あらかじめ定めた強度しきい値（Ａ）よりも高い前記振
    幅ヒストグラム部分から「レベル１」に相当する振幅ヒ
    ストグラム分布関数ｇ１を推定し、別途定めた強度しき
    い値（Ｂ）よりも低い前記振幅ヒストグラム部分から
    「レベル０」に相当する振幅ヒストグラム分布関数ｇ０
    を推定する分布関数評価手段と、 「レベル１」と「レベル０」のそれぞれの平均値強度と
    標準偏差値を前記振幅ヒストグラム分布関数ｇ１及びｇ
    ０からそれぞれ求め、「レベル１」と「レベル０」のそ
    れぞれの平均値強度の差と、「レベル１」と「レベル
    ０」のそれぞれの標準偏差値の和の比として得られる信
    号対雑音比係数を評価する光信号品質評価手段とを有
    し、 光信号変調形式・フォーマット・ビットレートに無依存
    なアナログ監視をすることを特徴とすることを特徴とす
    る請求項２１ないし５３のいずれか１つに記載の光波長
    分割多重信号監視装置。
56. 【請求項５６】 前記電気信号処理手段は、光信号受信
    端局に配置されて、 ある光ノードの光信号送信端局と他の光ノードの光信号
    受信端局間の光信号経路を伝送した光信号の信号対雑音
    比係数を測定する信号対雑音比係数測定部と、 システム導入時にあらかじめ障害がない状態に前記信号
    対雑音比係数測定部で測定した信号対雑音比係数を記憶
    する初期状態記憶部と、 システム運用時において一定の時間間隔で前記信号対雑
    音比係数測定部で測定して得られる信号対雑音比係数の
    値を導入時に前記初期状態記憶部に記憶した信号対雑音
    比係数の値と比較する光信号品質評価部とを有し、 前記信号対雑音比係数測定部は、 クロック周波数ｆ_１（Ｈｚ）（ｆ_１＝（Ｎ／Ｍ）ｆ_０＋
    ａ、Ｎ，Ｍは正数、ａはオフセット周波数）で前記電気
    強度変調信号の強度をサンプリングすることによって、
    光信号の強度分布を測定する光信号強度分布測定手段
    と、 ある平均時間内の前記光信号強度分布から得られる振幅
    ヒストグラムを用いて信号対雑音比係数を評価する信号
    対雑音比係数評価手段とを有し、 前記信号対雑音比係数評価手段は、 ある平均時間内の前記光信号の強度分布から振幅ヒスト
    グラムを求めるヒストグラム評価手段と、 あらかじめ定めた強度しきい値（Ａ）よりも高い前記振
    幅ヒストグラム部分から「レベル１」に相当する振幅ヒ
    ストグラム分布関数ｇ１を推定し、別途定めた強度しき
    い値（Ｂ）よりも低い前記振幅ヒストグラム部分から
    「レベル０」に相当する振幅ヒストグラム分布関数ｇ０
    を推定する分布関数評価手段と、 「レベル１」と「レベル０」のそれぞれの平均値強度と
    標準偏差値を前記振幅ヒストグラム分布関数ｇ１及びｇ
    ０からそれぞれ求め、「レベル１」と「レベル０」のそ
    れぞれの平均値強度の差と、「レベル１」と「レベル
    ０」のそれぞれの標準偏差値の和の比として得られる信
    号対雑音比係数を評価する光信号品質評価手段とを有
    し、 前記分布関数評価手段は、被測定光信号の強度分布から
    得られる前記振幅ヒストグラムから２つの極大値を求
    め、振幅強度の高い方を前記強度しきい値（Ａ）とし、
    低い方を前記強度しきい値（Ｂ）するものであって、 光信号変調形式・フォーマット・ビットレートに無依存
    なアナログ監視をすることを特徴とする請求項２１ない
    し５３のいずれか１つに記載の光波長分割多重信号監視
    装置。