JP2011257194A - Osnr評価装置及びosnr評価方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本願発明のOSNR評価装置は、偏波コントローラ11と、波長可変バンドパスフィルタ12と、PBS13と、PD14−1と、PD14−2と、OSNR演算部15と、偏波コントローラ11及び波長可変バンドパスフィルタ12を制御する制御処理部16と、を備え、2つの信号光が偏波多重された偏波多重信号光の2つの信号光の強度を測定し、信号光の波長近傍の第1波長及び第2波長でのPD14−1及びPD14−2の受光レベルを用いてASEノイズパワーを算出し、2つの信号光の強度及びデータグループのASEノイズパワーを用いて、2つの信号光のOSNRを算出する。
【選択図】図1
Description
推定法を用いたOSNR測定法の場合、ROADM(Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer)をもつDWDMネットワークでは、ROADMフィルタによってASEノイズがフィルタリングされ、スペクトラムの形状の信号光とノイズを区別することが困難であるため、OSNR(インバンドOSNR)を測定することはできない。
偏波依存損失発生部を備えるため、2つの信号光間にパワー比をもたせることができる。したがって、本願発明のOSNR評価装置は、2つの信号光パワーが等しい場合であっても、偏波多重信号光のOSNRを算出することができる。
偏波依存損失発生部を備えるため、2つの信号光間にパワー比をもたせることができる。したがって、本願発明のOSNR評価装置は、2つの信号光パワーが等しい場合であっても、偏波多重信号光のOSNRを算出することができる。
OSNR演算部が、複数の波長のASEノイズパワーを用いて2つの信号光のASEノイズパワーを算出するため、OSNR演算部の算出する2つの信号光のASEノイズパワーの精度を高めることができる。
2つの信号光の光パワー判定手順をさらに有するため、2つの信号光にパワーが等しいか否かを判定することができる。2つの信号光のパワーが等しい場合、2つの信号光の光パワー比測定手順、偏波分離光スペクトラム測定手順及び偏波分離光OSNR算出手順において、2つの信号光にパワー比をもたせることができる。したがって、本願発明のOSNR評価方法は、2つの信号光パワーが等しい場合であっても、偏波多重信号光のOSNRを算出することができる。
2つの信号光の光パワー比測定手順において複数の波長のASEノイズパワーを用いて2つの信号光のASEノイズパワーを算出するため、2つの信号光のASEノイズパワーの精度を高めることができる。
2つの信号光の光パワー判定手順をさらに有するため、2つの信号光にパワーが等しいか否か比があるか否かを判定することができる。2つの信号光のパワーが等しい場合、2つの信号光の光パワー比測定手順、トータル光スペクトラム・偏光子通過光スペクトラム測定手順及び偏光子通過光OSNR算出手順において、2つの信号光にパワー比をもたせることができる。したがって、本願発明のOSNR評価方法は、2つの信号光パワーが等しい場合であっても、偏波多重信号光のOSNRを算出することができる。
偏光子通過光OSNR算出手順において複数の波長のASEノイズパワーを用いて算出するため、2つの信号光のASEノイズパワーの精度を高めることができる。
図1に、実施形態1に係るOSNR評価装置の一例を示す。実施形態1に係るOSNR評価装置91は、光入力部17と、入力信号調整部51と、PBS(Polarization Beam Splitter)13と、第1の受光器としてのPD(Photo Detector)14−1と、第2の受光器としてのPD14−2と、ADC(Analog−to−Digital Converter)19−1と、ADC19−2と、OSNR演算部15と、制御処理部16と、を備える。入力信号調整部51は、偏波コントローラ11及び波長可変バンドパスフィルタ12が直列に接続されている。
<第1の方法>
受光レベルPD1と受光レベルPD2の和は2つの信号光PS1とPS2の和であり(PASEは含んでいるが、ASEレベルは小さいので誤差は小さい)、この和を2つの信号光S1及びS2のパワー比Rで分配して、2つの信号光の強度を求める。DP−QPSKのような偏波多重では、1つのレーザダイオードの光を分岐した後、それぞれを変調して、再び偏波多重合成するため、変調によるスペクトラムの差異はあるものの、この方法で推定可能である。
受光レベルPD1又は受光レベルPD2が最大となるように偏波コントローラ11で偏波状態を変化させた状態では、2つの信号光は直交する直線偏光であることから、この状態での受光レベルPD1又はPD2は2つの信号光に分離されている。したがって、この状態での受光レベルPD1又は受光レベルPD2から2つの信号光の強度を求める。この場合、信号光S1をPD14−1で受光し、信号光S2をPD14−2で受光している場合、PD1[λi](ただしi=1,2,・・・N)から信号光S1のスペクトラムを求め、PD2[λi](ただしi=1,2,・・・N)から信号光S2のスペクトラムを求めることができる。そして、OSNR演算部15は、信号光S1及び信号光S2のスペクトラムをメモリに記憶する。
図5に、実施形態2に係るOSNR評価装置の一例を示す。実施形態2に係るOSNR評価装置92は、実施形態1のPBS13に代えて、BS(Beam Splitter)21と、偏光子22と、を備える。
<第1の方法>
受光レベルPD1は2つの信号光PS1とPS2の和であり(PASEは含んでいるが、ASEレベルは小さいので誤差は小さい)、受光レベルPD1を2つの信号光S1及びS2のパワー比Rで分配して、2つの信号光の強度を求める。
DP−QPSKのような偏波多重では、1つのレーザダイオードの光を分岐した後、それぞれを変調して、再び偏波多重合成するため、変調によるスペクトラムの差異はあるものの、この方法で推定可能である。
受光レベルPD2が最大となるように偏波コントローラで偏波状態を変化させた状態では、2つの信号光は直交する直線偏光であることから、この状態での受光レベルPD1と受光レベルPD2の差と、受光レベルPD2から2つの信号光の強度を求める。
図7に、実施形態3に係るOSNR評価装置の一例を示す。実施形態3に係るOSNR評価装置93は、実施形態1に係るOSNR評価装置91に、さらに、偏波依存損失発生部33と、を備える。これらの構成を備えるため、信号光S1の信号光パワーと信号光S2の信号光パワーに差を持たせてOSNRの評価を行うことができる。
また、ASEノイズパワーPASEについては、演算によって求めたASEノイズパワーPASEを各偏光方向の偏波依存損失特性の平均値で損失補正(損失(Lp+Ls)/2の逆数を掛ける)を行い、それらの信号光パワーPS及びASEノイズパワーPASEを用いてOSNRを求める。
図9に、実施形態4に係るOSNR評価装置の一例を示す。実施形態4に係るOSNR評価装置94は、実施形態2に係るOSNR評価装置92に、さらに、偏波依存損失発生部33と、を備える。これらの構成を備えるため、信号光S1の信号光パワーと信号光S2の信号光パワーに差を持たせてOSNRの評価を行うことができる。
<第1の方法>
予め偏波依存損失発生部33の偏光子22の偏光軸方向とそれに直交する方向の偏波依存損失特性[Lp(λ),Ls(λ)]を測定してOSNR演算部15のメモリに記憶しておく。受光レベルPD2が最大となるように偏波コントローラ11で偏波状態を変化させた状態では、2つの信号光は直交する直線偏光であることから、この状態で受光レベルPD1と受光レベルPD2の差及び受光レベルPD2をそれぞれ偏波依存損失特性の損失補正(損失Lp及び損失Lsの逆数を掛ける)を行い、2つの信号光の強度を求める。
また、ASEノイズパワーPASEについては、演算によって求めたASEノイズパワーPASEを各偏光方向の偏波依存損失特性の平均値で損失補正(損失(Lp+Ls)/2の逆数を掛ける)を行い、それらの信号光パワーPS及びASEノイズパワーPASEを用いてOSNRを求める。
12:波長可変バンドパスフィルタ
13:PBS
14−1,14−2:PD
15:OSNR演算部
16:制御処理部
17:光入力部
19−1,19−2:ADC
21:BS
22:偏光子
33:偏波依存損失発生部
41、43:光スイッチ
42:回折格子
51:入力信号調整部
91、92、93、94:OSNR評価装置
Claims (11)
- 2つの信号光が偏波多重された偏波多重信号光が入力され、偏波コントローラ(11)が前記偏波多重信号光の偏波状態を任意の偏波状態に変化させると共に、波長可変バンドパスフィルタ(12)が前記偏波多重信号光のうちの任意の波長の光を透過する入力信号調整部(51)と、
前記入力信号調整部からの光を直交する偏波成分に分離するPBS(Polarization Beam Splitter)(13)と、
前記PBSで分離された一方の光を受光する第1の受光器(14−1)と、
前記PBSで分離されたもう一方の光を受光する第2の受光器(14−2)と、
前記第1の受光器及び前記第2の受光器の受光レベルを用いて前記2つの信号光の強度及びOSNR(Optical Signal−to−Noise Ratio)を算出するOSNR演算部(15)と、
前記偏波コントローラの変化させる偏波状態を可変し、前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を可変する制御処理部(16)と、
を備え、
前記OSNR演算部は、
前記偏波コントローラの偏波状態を変化させながら受光した前記第1の受光器及び前記第2の受光器の受光レベルを用いて前記2つの信号光のパワー比を算出し、
前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を変化させながら受光した前記第1の受光器及び前記第2の受光器の受光レベルを用いて前記2つの信号光の強度を測定し、
前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記信号光の波長近傍の第1波長に設定したときの前記第1の受光器及び前記第2の受光器の受光レベル並びに前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記第1波長とは異なる前記信号光の波長近傍の第2波長に設定したときの前記第1の受光器及び前記第2の受光器の受光レベルからなるデータグループを求め、前記データグループ及び前記2つの信号光のパワー比を用いて前記データグループのASE(Amplified Spontaneous Emission)ノイズパワーを算出し、
前記信号光の強度及び前記ASEノイズパワーを用いて、前記2つの信号光のOSNRを算出する
OSNR評価装置。 - 前記入力信号調整部及び前記PBSの間の光路に挿入され、前記偏波多重信号光を偏波成分によって異なる損失で通過させる偏波依存損失発生部(33)をさらに備え、
前記PBSは、前記偏波依存損失発生部からの光を直交する偏波成分に分離する
ことを特徴とする請求項1に記載のOSNR評価装置。 - 2つの信号光が偏波多重された偏波多重信号光が入力され、偏波コントローラ(11)が前記偏波多重信号光の偏波状態を任意の偏波状態に変化させると共に、波長可変バンドパスフィルタ(12)が前記偏波多重信号光のうちの任意の波長の光を透過する入力信号調整部(51)と、
前記入力信号調整部からの光を2つに分岐するBS(Beam Splitter)(21)と、
前記BSで分岐された一方の光を受光する第1の受光器(14−1)と、
前記BSで分岐されたもう一方の光が入力され、任意の偏波成分のみの光を通過させる偏光子(22)と、
前記偏光子からの光を受光する第2の受光器(14−2)と、
前記第1の受光器及び前記第2の受光器の受光レベルを用いてOSNR(Optical Signal−to−Noise Ratio)を算出するOSNR演算部(15)と、
前記偏波コントローラの変化させる偏波状態を可変し、前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を可変する制御処理部(16)と、
を備え、
前記OSNR演算部は、
前記偏波コントローラの偏波状態を変化させながら受光した前記第1の受光器及び前記第2の受光器の受光レベルを用いて前記2つの信号光のパワー比を算出し、
前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を変化させながら受光した前記第1の受光器及び前記第2の受光器の受光レベルを用いて前記2つの信号光の強度を測定し、
前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記信号光の波長近傍の第1波長に設定したときの前記第1の受光器及び前記第2の受光器の受光レベル並びに前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記第1波長とは異なる前記信号光の波長近傍の第2波長に設定したときの前記第1の受光器及び前記第2の受光器の受光レベルからなるデータグループを求め、前記データグループ及び前記2つの信号光のパワー比を用いて前記データグループのASE(Amplified Spontaneous Emission)ノイズパワーを算出し、
前記信号光の強度及び前記ASEノイズパワーを用いて、前記2つの信号光のOSNRを算出する
OSNR評価装置。 - 前記入力信号調整部及び前記BSの間の光路に挿入され、前記偏波多重信号光を偏波成分によって異なる損失で通過させる偏波依存損失発生部(33)をさらに備え、
前記BSは、前記偏波依存損失発生部からの光を分岐する
ことを特徴とする請求項3に記載のOSNR評価装置。 - 前記OSNR演算部は、
前記データグループを複数求め、
複数の前記データグループのASEノイズパワーを算出し、
複数の前記データグループのASEノイズパワーを用いて前記信号光の波長におけるASEノイズパワー及びOSNRを算出する
請求項1から4のいずれかに記載のOSNR評価装置。 - 2つの信号光が偏波多重された偏波多重信号光の偏波状態を変化させながら、前記偏波多重信号光を直交する偏波成分に分離した各分離光を受光し、前記各分離光の受光レベルを用いて前記2つの信号光のパワー比を測定する2つの信号光の光パワー比測定手順(S101)と、
前記偏波多重信号光の任意の波長の光を透過する波長可変バンドパスフィルタの透過波長を変化させながら、前記偏波多重信号光を直交する偏波成分に分離した各分離光を受光し、前記各分離光の受光レベルを前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長に関連付けて記憶し、受光レベルを用いて前記2つの信号光の強度を測定する偏波分離光スペクトラム測定手順(S102)と、
前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記信号光の波長近傍の第1波長に設定したときの前記各分離光の受光レベル並びに前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記第1波長とは異なる前記信号光の波長近傍の第2波長に設定したときの前記各分離光の受光レベルからなるデータグループを求め、
前記データグループ及び前記2つの信号光の光パワー比測定手順で測定した前記2つの信号光のパワー比を用いて前記2つの信号光のASE(Amplified Spontaneous Emission)ノイズパワーを算出し、
前記2つの信号光のASEノイズパワー及び前記偏波分離光スペクトラム測定手順で測定した前記2つの信号光の強度を用いて、前記2つの信号光のOSNRを算出する偏波分離光OSNR算出手順(S103)と、
を順に有するOSNR評価方法。 - 前記2つの信号光の光パワー比測定手順における前記各分離光の受光レベルが等しいか否かを判定する2つの信号光の光パワー判定手順を、前記2つの信号光の光パワー比測定手順の前にさらに有し、
前記各分離光の受光レベルが等しい場合、
前記2つの信号光の光パワー比測定手順において、前記偏波多重信号光を偏波成分によって損失の異なる偏波依存損失発生部に通過させ、前記偏波依存損失発生部を通過後の前記偏波多重信号光の各分離光を受光し、
前記偏波分離光スペクトラム測定手順において、前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を変化させながら、前記波長可変バンドパスフィルタの透過光を前記偏波依存損失発生部に透過させ、前記偏波依存損失発生部を通過後の前記偏波多重信号光の各分離光を受光し、前記波長可変バンドパスフィルタの透過光を分岐した前記一方の光の受光レベルを用いて前記2つの信号光の強度を測定し、
前記偏波分離光OSNR算出手順において、前記第1波長及び前記第2波長に設定したときの前記偏波依存損失発生部を通過後の前記偏波多重信号光の各分離光の受光レベル及び前記2つの信号光の光パワー比測定手順で測定した2つの信号光のパワー比を用いて前記2つの信号光のASEノイズパワーを算出する
ことを特徴とする請求項6に記載のOSNR評価方法。 - 前記偏波分離光OSNR算出手順において、
前記データグループを複数求め、
複数の前記データグループのASEノイズパワーを算出し、
複数の前記データグループのASEノイズパワーを用いて前記2つの信号光の波長におけるASEノイズパワー及びOSNRを算出する
請求項6又は7に記載のOSNR評価方法。 - 2つの信号光が偏波多重された偏波多重信号光の偏波状態を変化させながら、前記偏波多重信号光を分岐した一方の分岐光を受光するとともに、前記偏波多重信号光を分岐したもう一方の分岐光を偏光子に通過させ、前記偏光子を通過後の分岐光を受光し、前記各分岐光の受光レベルを用いて前記2つの信号光のパワー比を測定する2つの信号光の光パワー比測定手順(S201)と、
前記偏波多重信号光の任意の波長の光を透過する波長可変バンドパスフィルタの透過波長を変化させながら、前記偏波多重信号光を分岐した一方の分岐光を受光するとともに、前記偏波多重信号光を分岐したもう一方の分岐光を偏光子に通過させ、前記偏光子を通過後の分岐光を受光し、前記各分岐光の受光レベルを前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長に関連付けて記憶し、前記各分岐光の受光レベルを用いて前記2つの信号光の強度を測定するトータル光スペクトラム・偏光子通過光スペクトラム測定手順(S202)と、
前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記信号光の波長近傍の第1波長に設定したときの前記各分岐光の受光レベル並びに前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記第1波長とは異なる前記信号光の波長近傍の第2波長に設定したときの前記各分岐光の受光レベルからなるデータグループを求め、
前記データグループ及び前記2つの信号光の光パワー比測定手順で測定した前記2つの信号光のパワー比を用いて前記2つの信号光のASE(Amplified Spontaneous Emission)ノイズパワーを算出し、
前記2つの信号光のASEノイズパワー及び前記トータル光スペクトラム・偏光子通過光スペクトラム測定手順で測定した前記2つの信号光の強度を用いて、前記2つの信号光のOSNRを算出する偏光子通過光OSNR算出手順(S203)と、
を順に有するOSNR評価方法。 - 前記2つの信号光の光パワー比測定手順における前記各分岐光の差と前記もう一方の分岐光の受光レベルが等しいか否かを判定する2つの信号光の光パワー判定手順を、前記2つの信号光の光パワー比測定手順の前にさらに有し、
前記各分岐光の差と前記もう一方の分岐光の受光レベルが等しい場合、
前記2つの信号光の光パワー比測定手順において、前記偏波多重信号光を偏波成分によって損失の異なる偏波依存損失発生部に通過させ、前記偏波依存損失発生部を通過後の前記偏波多重信号光の各分岐光を受光し、
前記トータル光スペクトラム・偏光子通過光スペクトラム測定手順において、前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を変化させながら、前記波長可変バンドパスフィルタの透過光を前記偏波依存損失発生部に透過させ、前記偏波依存損失発生部を通過後の前記偏波多重信号光の各分岐光を受光し、前記波長可変バンドパスフィルタの透過光を分岐した前記一方の光の受光レベルを用いて前記2つの信号光の強度を測定し、
前記偏光子通過光OSNR算出手順において、
前記第1波長及び前記第2波長に設定したときの前記偏波依存損失発生部を通過後の前記偏波多重信号光の各分岐光の受光レベル及び前記2つの信号光の光パワー比測定手順で測定した2つの信号光のパワー比を用いて前記2つの信号光のASEノイズパワーを算出する
ことを特徴とする請求項9に記載のOSNR評価方法。 - 前記偏光子通過光OSNR算出手順において、
前記データグループを複数求め、
複数の前記データグループのASEノイズパワーを算出し、
複数の前記データグループのASEノイズパワーを用いて前記2つの信号光の波長におけるASEノイズパワー及びOSNRを算出する
請求項9又は10に記載のOSNR評価方法。
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