JP3216519B2 - 光ファイバ増幅器の測定装置の較正方法 - Google Patents
光ファイバ増幅器の測定装置の較正方法Info
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Description
器の諸特性を測定する光ファイバ増幅器の測定装置の較
正方法に関する。
置の構成を示すブロック図である。図3において、51
は光源である。この光源51の出力光は、光ファイバ線
路52を介して音響光学変調器53に供給される。なお
音響光学変調器53には、この他に変調信号(例えば低
周波の音響信号)が入力されるが、ここでは図示ならび
に詳細な説明は省略する。
コネクタ54が挿入されているが、これらについての説
明も省略する。さらにこれ以降、これらと同様のものに
ついても、その説明は省略する。
調が与えられて出力される光信号は、光カプラ55によ
って2つに(光電力が1:1に)分割される。その一方
の光信号は、光ファイバ増幅器56に入力されて所定の
利得で増幅される。
信号の他方と、光ファイバ増幅器56によって増幅され
た光信号とは、光スイッチ57に入力される。この光ス
イッチ57の入力端子57-1には、光カプラ55によっ
て分割された光信号が直接入力され、入力端子57-2に
は光ファイバ増幅器56によって増幅された光信号が入
力される。
された光信号と入力端子57-2に入力された光信号の何
れか一方を選択して出力端子57-3から出力する。
音響光学変調器58に入力され、所定の強度変調が与え
られて出力される。なお音響光学変調器58にも、この
他に変調信号が入力されるが、図示ならびに詳細な説明
は省略する。
上述の各部の光電力を測定するためのものである。また
60は、光スペクトラムアナライザ59を較正するため
の基準光パワーメータである。
おける較正手順を説明する。ここでは、まず光スペクト
ラムアナライザ59により光ファイバ増幅器56に入力
される信号光電力Pinと光ファイバ増幅器56から出力
される信号光電力Pout、ならびに当該光ファイバ増幅器
56から出力される自然放出光電力Pase とを測定す
る。
ら出力される光信号と音響光学変調器58から出力され
る光信号とのタイミングを示す図である。
電力Poutを測定する際には、光源51の出力光が光ファ
イバ増幅器56に入力される前のパワーと出力された後
のパワーとを測定するため、音響光学変調器53と音響
光学変調器58との位相関係を同相に調整して行う。
は、光スイッチ57の入力端子57-1と出力端子57-3
とを接続状態にし、また信号光電力Poutを測定する際
には、入力端子57-2と出力端子57-3とを接続状態に
して、これらを光スペクトラムアナライザ59によって
測定する。
る際の音響光学変調器53から出力される光信号と音響
光学変調器58から出力される光信号とのタイミングを
示す図である。
る際には、音響光学変調器53と音響光学変調器58と
の位相関係を逆相に調整して行う。これは、自然放出光
電力Paseは光ファイバ増幅器56の持つ自然放出光成
分(連続光)のパワーであるため、これを測定するため
には、光ファイバ増幅器56に光信号が入力されない状
態を作る必要があるためである。
バ増幅器56への光信号の入力がない時のパワーを光ス
ペクトラムアナライザ59によって測定する。
力Poutと自然放出光電力Paseとに基づいて光ファイバ
増幅器56の利得Gならびに雑音指数NFとを算出す
る。この算出式は、次による。
光信号の光周波数、またΔνは光スペクトラムアナライ
ザ59の測定分解能を示している。
幅器56の測定に際しては、光スペクトラムアナライザ
59によるパワーの測定確度が、利得Gおよび雑音指数
NFの測定結果に影響を与える。このため、高確度な測
定を行うためには、基準光パワーメータ60により光ス
ペクトラムアナライザ59の較正を行う必要がある。
増幅器56へ入力される光信号のパワーを光スペクトラ
ムアナライザ59で測定し、つぎに同じ光信号を基準光
パワーメータ60により測定し、これらの差を算出し、
較正値として記憶する。
際には、光スペクトラムアナライザ59によって得られ
た光信号のパワーに、上述の較正値を加味して利得Gお
よび雑音指数NFの計算を行う。
力Poutは、光源51の出力光信号を音響光学変調器5
3により強度変調した光成分を測定するため、較正時に
はこの強度変調光を基準光パワーメータ60と光スペク
トラムアナライザ59とによって測定する。
増幅器56の出力光信号に含まれる自然放出光(連続
光)を測定するため、較正時には連続光を基準光パワー
メータ60と光スペクトラムアナライザ59とによって
測定する必要がある。
調器53を変調状態とし、音響光学変調器53から出力
される変調光を用い、信号光電力Pinおよび信号光電力
Poutを基準光パワーメータ60と、光スペクトラムアナ
ライザ59とによって測定する。
(無変調状態)に設定し、音響光学変調器53から出力
される連続光を用い、自然放出光電力Paseを基準光パワ
ーメータ60および光スペクトラムアナライザ59で測
定する。
は58には、変調状態の切り替えを行うと入出力間の損
失値が安定するまでに数分間を要するという特性があ
る。このため、正確な較正を行うためには変調状態を切
り替えた後に、数分間の待ち時間を設ける必要がある。
変調器53、音響光学変調器58ともに変調状態で行う
ため、較正終了後に測定に移る際にも音響光学変調器5
3の状態が安定するまで待機する必要がある。
く、較正と測定を繰り返し行うよう場合に測定の安定度
にも影響を与えるという問題がある。
たもので、較正時間の短縮および測定の安定化を図るこ
とが可能である光ファイバ増幅器の測定装置、該装置の
較正方法を提供することを目的としている。
ために、請求項1に記載の発明にあっては、被測定光フ
ァイバ増幅器に与える基準光を、当該基準光に変調を与
える第1の変調手段と当該第1の変調手段を動作状態に
保持したまま当該第1の変調手段を短絡させるかあるい
は当該基準光に変調を与えるかを選択する第1の選択手
段とを有する光伝送路によって、当該基準光を第1の光
信号と第2の光信号とに分割する光カプラに供給し、前
記第1の選択手段によって前記第1の変調手段を短絡さ
せて前記第2の光信号を第1の測定手段によって測定す
る第1の行程と、前記第1の選択手段によって前記第1
の変調手段で前記基準光に変調を与えて前記第2の信号
光を前記第1の測定手段によって測定する第2の行程
と、前記第1の選択手段によって前記第1の変調手段を
短絡させて前記第2の変調手段が出力する光信号を第2
の測定手段によって測定する第3の行程と、前記第1の
選択手段によって前記第1の変調手段で前記基準光に変
調を与えて前記第2の変調手段が出力する信号光を前記
第2の測定手段によって測定する第4の行程と、前記第
1の行程における測定結果と前記第3の行程における測
定結果と差に基づいて連続光の較正値を算出し前記第2
の行程における測定結果と前記第4の行程における測定
結果と差に基づいて変調光の較正値を算出する第5の行
程とからなることを特徴とする。
は、本発明の一実施の形態にかかる光ファイバ増幅器の
測定装置の構成を示すブロック図である。
1の出力光は、光コネクタ4-1i、4-1oを有する光ファ
イバ線路2を介して、光スイッチ11の端子11-2に入
力される。
ファイバ線路2によって伝送されるが、図1においては
符号の図示ならびに詳細な説明は省略する。
1-1、11-2、11-3および11-4を有しており、端子
11-1と11-4の間ならびに端子11-2と11-3との間
を接続する(図中実線接続)か、端子11-1と11-2の
間ならびに端子11-3と11-4との間を接続する(図中
破線接続)かを選択することができる。
との間には、音響光学変調器3が接続されている。なお
音響光学変調器3には、この他に変調信号(例えば低周
波の音響信号:図示省略)が入力され、光信号には所定
の強度変調が与えられて出力される。
る光信号は、光カプラ5によって2つに分割される。こ
こで光カプラ5は、入力された光信号の電力を1:1に
分割する。その一方の光信号は、光コネクタ4-2i、4
-2oを介して光ファイバ増幅器6に入力され、所定の利
得で増幅される。
号の他方は、光スイッチ7の入力端子7-1に直接入力さ
れる。一方の光スイッチ7の入力端子7-2には、光コネ
クタ4-3i、4-3oを介して光ファイバ増幅器6によって
増幅された光信号が入力される。
た光信号と入力端子7-2に入力された光信号の何れか一
方を選択して出力端子7-3から出力する。
響光学変調器8に入力され、所定の強度変調が与えられ
て出力される。なお音響光学変調器8にも、この他に変
調信号が入力されるが、図示ならびに詳細な説明は省略
する。
述の各部の光電力を測定するためのものである。図1で
は、光スペクトラムアナライザ9は光コネクタ4-4i、
4-4oを介して音響光学変調器8の出力側に接続されて
いる。また10は、光スペクトラムアナライザ9を較正
するための基準光パワーメータである。
を説明する。図2は、本実施の形態にかかる光ファイバ
増幅器の測定装置の較正方法を説明するフローチャート
である。
調器8に変調信号を供給し、変調状態にする(ステップ
St1)。次に光コネクタ4-6oと光コネクタ4-5iとを
接続し、光カプラ5の出力の一方を基準光パワーメータ
10に入力する(ステップSt2)。
11-4との間を接続状態、また端子11-2と11-3との
間を接続状態にし(ステップSt3)、基準光パワーメ
ータ10により、光源1から出力される連続光の基準パ
ワーを測定する(ステップSt4)。
-2との間を接続状態、また端子11-3と11-4との間を
接続状態にし(ステップSt5)、基準光パワーメータ
10により、変調された光信号の基準パワーを測定する
(ステップSt6)。
-7iとを接続し、音響光学変調器3によって変調された
光信号の一部を光スイッチ7の入力端子7-2に入力する
(ステップSt7)。
-4との間を接続状態、端子11-2と11-3との間を接続
状態にする(ステップSt8)とともに、光スイッチ7
の入力端子7-2と出力端子7-3との間を接続状態にする
(ステップSt9)。
9により、光源1から出力される連続光のパワーを測定
する(ステップSt10)。
-2との間を接続状態、また端子11-3と11-4との間を
接続状態にし(ステップSt11)、光スペクトラムア
ナライザ9により、音響光学変調器3で変調された光信
号のパワーを測定する(ステップSt12)。
た信号光パワーとステップSt10において測定された
信号光パワーとの差を計算してこれを連続光の較正値と
し、ステップSt6において測定された信号光パワーと
ステップSt12において測定された信号光パワーとの
差を計算してこれを変調光の較正値とする(ステップS
t13)。
端子7-1と出力端子7-3とを接続状態にして光スペクト
ラムアナライザ9によって信号光電力Pinを測定し、入
力端子7-2と出力端子7-3とを接続状態にして信号光電
力Poutを測定する。
光信号と音響光学変調器8から出力される光信号とは、
図4に示したように同相とし、一方自然放出光電力Pase
を測定する際には図5に示したように逆相とする。
outならびに自然放出光電力Paseを求め後、前述した
(1)式および(2)式に基づいて利得Gならびに雑音
指数NFを算出するが、このときにステップSt13で
求めた各較正値を用いる。
は、音響光学変調器の変調状態変更時の待ち時間が不要
となり、従って較正時間の短縮と測定の安定化を図るこ
とができる。
ば、被測定光ファイバ増幅器に与える基準光を、当該基
準光に変調を与える第1の変調手段と当該第1の変調手
段を動作状態に保持したまま当該第1の変調手段を短絡
させるかあるいは当該基準光に変調を与えるかを選択す
る第1の選択手段とを有する光伝送路によって、当該基
準光を第1の光信号と第2の光信号とに分割する光カプ
ラに供給し、第1の行程において第1の選択手段によっ
て第1の変調手段を短絡させて第2の光信号を第1の測
定手段によって測定し、第2の行程において第1の選択
手段によって第1の変調手段で基準光に変調を与えて第
2の信号光を第1の測定手段によって測定し、第3の行
程において第1の選択手段によって第1の変調手段を短
絡させて第2の変調手段が出力する光信号を第2の測定
手段によって測定し、第4の行程において第1の選択手
段によって第1の変調手段で基準光に変調を与えて第2
の変調手段が出力する信号光を第2の測定手段によって
測定し、第5の行程において第1の行程における測定結
果と第3の行程における測定結果との差に基づいて連続
光の較正値を算出し第2の行程における測定結果と第4
の行程における測定結果との差に基づいて変調光の較正
値を算出するので、較正時間の短縮および測定の安定化
を図ることが可能である光ファイバ増幅器の測定装置、
該装置の較正方法が実現可能であるという効果が得られ
る。
器の測定装置の構成を示すブロック図である。
装置の較正方法を説明するフローチャートである。
すブロック図である。
信号光電力Pinと信号光電力Poutとを測定する際の、音
響光学変調器53から出力される光信号と音響光学変調
器58から出力される光信号とのタイミングを示す図で
ある。
自然放出光電力Paseを測定する際の、音響光学変調器5
3から出力される光信号と音響光学変調器58から出力
される光信号とのタイミングを示す図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 被測定光ファイバ増幅器に与える基準光
を、当該基準光に変調を与える第1の変調手段と当該第
1の変調手段を動作状態に保持したまま当該第1の変調
手段を短絡させるかあるいは当該基準光に変調を与える
かを選択する第1の選択手段とを有する光伝送路によっ
て、当該基準光を第1の光信号と第2の光信号とに分割
する光カプラに供給し、 前記第1の選択手段によって前記第1の変調手段を短絡
させて前記第2の光信号を第1の測定手段によって測定
する第1の行程(St3、St4)と、 前記第1の選択手段によって前記第1の変調手段で前記
基準光に変調を与えて前記第2の信号光を前記第1の測
定手段によって測定する第2の行程(St5、St6)
と、 前記第1の光信号と前記被測定光ファイバ増幅器によっ
て増幅された前記第2の光信号とを択一的に選択する第
2の選択手段に入力するとともに当該第2の選択手段に
よって当該第2の光信号を選択し、当該第2の選択手段
が出力する光信号に第2の変調手段によって変調を与
え、 前記第1の選択手段によって前記第1の変調手段を短絡
させて前記第2の変調手段が出力する光信号を第2の測
定手段によって測定する第3の行程(St8、St1
0)と、 前記第1の選択手段によって前記第1の変調手段で前記
基準光に変調を与えて前記第2の変調手段が出力する信
号光を前記第2の測定手段によって測定する第4の行程
(St11、St12)と、 前記第1の行程における測定結果と前記第3の行程にお
ける測定結果と差に基づいて連続光の較正値を算出し前
記第2の行程における測定結果と前記第4の行程におけ
る測定結果と差に基づいて変調光の較正値を算出する第
5の行程(St13)とからなることを特徴とする光フ
ァイバ増幅器の測定装置の較正方法。
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