JP3392284B2 - Evaluation method of optical amplifier - Google Patents

Evaluation method of optical amplifier

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JP3392284B2
JP3392284B2 JP4869196A JP4869196A JP3392284B2 JP 3392284 B2 JP3392284 B2 JP 3392284B2 JP 4869196 A JP4869196 A JP 4869196A JP 4869196 A JP4869196 A JP 4869196A JP 3392284 B2 JP3392284 B2 JP 3392284B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばエルビウム
添加光ファイバ増幅器(以下、「EDFA」という)等
のような誘導放出によって光を直接増幅する光増幅器に
おいて、多波長一括増幅特性の評価を行う光増幅器の評
価方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention evaluates multi-wavelength collective amplification characteristics in an optical amplifier such as an erbium-doped optical fiber amplifier (hereinafter referred to as "EDFA") which directly amplifies light by stimulated emission. The present invention relates to an evaluation method of an optical amplifier.

【0002】[0002]

【従来の技術】エルビウム等の希土類元素を添加した光
ファイバ増幅器の利得特性や雑音特性は、入力光信号の
光パワーの値や波長によって大幅に変化する。このた
め、例えばEDFAの特性を測定する際には、実際に使
用する入力光信号の光源を用いる必要がある。従来、特
に多数の波長の光信号を一括して増幅するEDFAで
は、実際に使用するものと等しい波長で、等しい数の光
源を用いて特性を測定していた。図2は、従来の光増幅
器の評価に使用される測定系統図である。複数のレーザ
ダイオード(以下、LDという)等の信号光源1-1,1
-2,…,1-nは、それぞれ光減衰器2-1,2-2,…,2
-nを介して光結合器3の入力側に接続されている。そし
て、この光結合器3の出力側は、測定対象となるEDF
A4の入力側に接続されている。更に、このEDFA4
の出力側は、光スペクトルアナライザ5の測定端子に接
続されている。
2. Description of the Related Art Gain characteristics and noise characteristics of an optical fiber amplifier to which a rare earth element such as erbium is added vary greatly depending on the optical power value and wavelength of an input optical signal. Therefore, for example, when measuring the characteristics of the EDFA, it is necessary to use the light source of the input optical signal actually used. Conventionally, especially in an EDFA that collectively amplifies optical signals of many wavelengths, the characteristics have been measured using the same number of light sources with the same wavelength as that actually used. FIG. 2 is a measurement system diagram used for evaluation of a conventional optical amplifier. Signal light sources 1-1, 1 such as a plurality of laser diodes (hereinafter, LD)
-2, ..., 1-n are optical attenuators 2-1, 2-2, ..., 2 respectively.
It is connected to the input side of the optical coupler 3 via -n. The output side of the optical coupler 3 is the EDF to be measured.
It is connected to the input side of A4. Furthermore, this EDFA4
The output side of is connected to the measurement terminal of the optical spectrum analyzer 5.

【0003】図3及び図4は、それぞれ図2の光スペク
トルアナライザ5で測定されたEDFA4の入力及び出
力の光スペクトル分布図である。これらの分布図では、
横軸に光の波長λを、縦軸に光パワーPを示している。
次に、これらの図2〜図4を参照して、従来の光増幅器
の評価方法の処理手順(A)〜(E)を説明する。
FIGS. 3 and 4 are optical spectrum distribution diagrams of the input and output of the EDFA 4 measured by the optical spectrum analyzer 5 of FIG. 2, respectively. In these distribution charts,
The horizontal axis shows the wavelength λ of light, and the vertical axis shows the optical power P.
Next, processing procedures (A) to (E) of a conventional optical amplifier evaluation method will be described with reference to FIGS.

【0004】(A)処理手順i 光結合器3の出力側に光スペクトルアナライザ5の測定
端子を接続し、各信号光源1-1〜1-nから、EDFA4
で実際に使用する波長λ1,λ2,…,λnの光をそれ
ぞれ出力する。そして、光スペクトルアナライザ5で各
波長λ1〜λnの光パワーPを測定しながら、光減衰器
2-1〜2-nを加減して、EDFA4の通常の使用状態に
おける入力光信号パワーPin(λ1),Pin(λ2),
…,Pin(λn)となるように調整する。 (B)処理手順ii 光スペクトルアナライザ5により、各信号光源1-1〜1
-nの自然放出光成分(SSE:Signal Spontaneous Emi
ssion )のパワーPsse(λ1),Psse(λ2),…,P
sse(λn)を測定する。ここで、自然放出光成分とは、
図3に示すように、各信号光源1-i(i=1〜n)によ
る特定の波長λiの光信号が存在しないと仮定したとき
の光信号レベルである。
(A) Processing procedure i: The measurement terminal of the optical spectrum analyzer 5 is connected to the output side of the optical coupler 3, and the signal light sources 1-1 to 1-n are connected to the EDFA 4.
, And outputs the lights of wavelengths λ1, λ2, ..., λn actually used. Then, while measuring the optical power P of each wavelength λ1 to λn with the optical spectrum analyzer 5, the optical attenuators 2-1 to 2-n are adjusted to adjust the input optical signal power Pin (λ1 in the normal use state of the EDFA 4). ), Pin (λ2),
..., Pin (λn) is adjusted. (B) Processing procedure ii Each of the signal light sources 1-1 to 1 by the optical spectrum analyzer 5
-n spontaneous emission light component (SSE: Signal Spontaneous Emi
ssion) power Psse (λ1), Psse (λ2), ..., P
Measure sse (λn). Here, the spontaneous emission light component is
As shown in FIG. 3, it is an optical signal level when it is assumed that there is no optical signal of a specific wavelength λi by each signal light source 1-i (i = 1 to n).

【0005】(C)処理手順iii 光結合器3の出力側に、測定対象となるEDFA4の入
力側を接続し、このEDFA4の出力側に、光スペクト
ルアナライザ5の測定端子を接続する。そして、各波長
λ1〜λnのEDFA4の出力パワーPout(λ1),P
out(λ2),…,Pout(λn)を測定する。 (D)処理手順iv 光スペクトルアナライザ5により、各波長λ1〜λnの
増幅後の自然放出光成分(ASE:Amplified Spontane
ous Emission)の光パワーPase(λ1),Pase(λ
2),…,Pase(λn)を測定する。ここで、増幅後の
自然放出光成分とは、図4に示すように、各信号光源1
-iによる特定の波長λiの近傍(波長λiから±数n
m)の増幅後の自然放出光成分から、例えば2次関数近
似によって補間される波長λiでの増幅後の自然放出光
レベルである。
(C) Processing procedure iii The output side of the optical coupler 3 is connected to the input side of the EDFA 4 to be measured, and the output side of the EDFA 4 is connected to the measurement terminal of the optical spectrum analyzer 5. Then, the output powers Pout (λ1), P of the EDFA 4 for the respective wavelengths λ1 to λn
out (λ2), ..., Pout (λn) are measured. (D) Processing procedure iv The spontaneous emission light component (ASE: Amplified Spontane) after amplification of each wavelength λ1 to λn by the optical spectrum analyzer 5
light power Pase (λ1), Pase (λ
2), ..., Pase (λn) is measured. Here, the amplified spontaneous emission light component means each signal light source 1 as shown in FIG.
Near a specific wavelength λi by -i (± number n from wavelength λi
It is the level of the spontaneous emission light after amplification at the wavelength λi, which is interpolated by the quadratic function approximation from the amplified spontaneous emission light component of m).

【0006】(E)処理手順v 次式を用いて各波長λiにおける利得G(λi)及び雑
音指数NF(λi)をコンピュータ等で算出する。 G(λi)={Pout(λi)−Pase(λi)}/Pin
(λi) NF(λi)={Pase(λi)−Psse(λi)・G(λ
i)}/{h・νn・Δν・G(λi)} 但し、h ;プランク定数(6.626×10-34 ) νn;信号光周波数(c/λi) c ;光速(2.998×108 [m/s]) Δν;光スペクトルアナライザ5の測定帯域幅[Hz]
(E) Processing procedure v The gain G (λi) and noise figure NF (λi) at each wavelength λi are calculated by a computer or the like using the following equations. G (λi) = {Pout (λi) -Pase (λi)} / Pin
(Λi) NF (λi) = {Pase (λi) −Psse (λi) · G (λ
i)} / {hνnΔνG (λi)} where h 1; Planck's constant (6.626 × 10 −34 ) νn; Signal light frequency (c / λi) c; Light velocity (2.998 × 10 8 [m / s]) Δν; Measurement bandwidth of optical spectrum analyzer 5 [Hz]

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
EDFA4等の光増幅器の評価方法では、測定したい波
長λiの光信号パワーPin(λi)に対応する個数の光
源1−iと光減衰器2−iを必要とするため、波長λi
の数が多くなると、測定系が複雑化するという問題があ
った。また、光結合器3等の構成部品が増加し、それに
伴う結合損失等の増加により、EDFA4への入力光信
号パワーPin(λi)が低下する等の問題があった。特
に、EDFA4の広帯域化に伴い、一括増幅する入力光
信号の数も増加し、例えば波長λiが32波或いはそれ
以上になると、従来の方法では限界があった。本発明
は、前記従来技術が持っていた課題として、広帯域で複
数信号の光増幅器の特性を、容易かつ精度良く測定する
光増幅器の評価方法を提供するものである。
However, in the conventional evaluation method of the optical amplifier such as the EDFA 4, the number of the light sources 1-i and the optical attenuators 2-corresponding to the optical signal power Pin (λi) of the wavelength λi to be measured are used. Since i is required, the wavelength λi
There is a problem that the measurement system becomes complicated when the number of is large. Further, the number of components such as the optical coupler 3 increases, and the coupling loss and the like increase accordingly, which causes a problem that the input optical signal power Pin (λi) to the EDFA 4 decreases. In particular, as the band of the EDFA 4 becomes wider, the number of input optical signals to be collectively amplified also increases. For example, when the wavelength λi becomes 32 waves or more, the conventional method has a limit. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an optical amplifier evaluation method for easily and accurately measuring the characteristics of an optical amplifier for a plurality of signals in a wide band, as a problem that the above-mentioned conventional technique has.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、前記課題
を解決するため、パワーが均一で波長の異なる複数の入
力光信号の合計を規定入力光パワーとしたとき、励起光
により形成された反転分布の状態を変化させる所定のエ
ネルギー範囲を持つ入力光信号が入力され、この入力光
信号による誘導放出によって該入力光信号が直接増幅さ
れ、この増幅された光信号の波長帯域内における複数の
波長に対してピーク利得を有する出力光信号を出力する
光増幅器において、次のような手順で特性の評価を行っ
ている。まず、前記出力光信号における増幅された自然
放出光成分の波長分布を測定し、前記複数のピーク利得
に対応するピーク利得波長を検出するピーク利得波長測
定処理を行い、前記複数の入力光信号の波長をそれぞれ
前記複数のピーク利得波長に設定する入力光信号波長設
定処理を行う。
In order to solve the above-mentioned problems, the first invention is formed by pumping light when the total of a plurality of input optical signals having uniform power and different wavelengths is defined as the specified input optical power. An input optical signal having a predetermined energy range that changes the state of the population inversion is input, the input optical signal is directly amplified by stimulated emission by the input optical signal, and a plurality of optical signals in the wavelength band of the amplified optical signal are input. In an optical amplifier that outputs an output optical signal having a peak gain with respect to the wavelength, the characteristics are evaluated by the following procedure. First, the wavelength distribution of the amplified spontaneous emission light component in the output optical signal is measured, and a peak gain wavelength measurement process for detecting a peak gain wavelength corresponding to the plurality of peak gains is performed. An input optical signal wavelength setting process is performed to set the wavelength to each of the plurality of peak gain wavelengths.

【0009】次に、前記波長帯域内において波長の切り
替え可能なプローブ光と、前記複数の入力光信号とを多
重化して多重化光信号を生成し、この多重化光信号を前
記光増幅器に入力する光多重化処理を行い、前記光多重
化信号における複数の入力光信号とプローブ光のうち、
該複数の入力光信号の光パワーの合計を前記規定入力光
パワーの値にほぼ等しくなるように調整すると共に、該
プローブ光の光パワーを前記反転分布に非影響でかつ測
定可能な所定の光パワー値に調整する光パワー調整処理
を行う。そして、前記光多重化処理前のプローブ光の波
長を逐次切り替えて、これらの各波長毎に前記光増幅器
で増幅する前の前記多重化光信号中のプローブ光の入力
光パワーと、該光増幅器で増幅された該多重化光信号中
のプローブ光の出力光パワー及び増幅された自然放出光
成分の光パワーとを測定する入出力光パワー測定処理を
行った後、前記入出力光パワー測定処理の測定値をもと
に前記光増幅器の増幅度/雑音指数を算出してこの光増
幅器の評価を行う。
Next, the wavelength-switchable probe light in the wavelength band and the plurality of input optical signals are multiplexed to generate a multiplexed optical signal, and the multiplexed optical signal is input to the optical amplifier. Performing an optical multiplexing process to, among the plurality of input optical signals and probe light in the optical multiplexed signal,
The total optical power of the plurality of input optical signals is adjusted so as to be substantially equal to the value of the specified input optical power, and the optical power of the probe light is a predetermined light that does not affect the population inversion and can be measured. Optical power adjustment processing for adjusting to a power value is performed. Then, the wavelength of the probe light before the optical multiplexing process is sequentially switched, and the input optical power of the probe light in the multiplexed optical signal before being amplified by the optical amplifier for each of these wavelengths, and the optical amplifier. After performing the input / output optical power measurement process for measuring the output optical power of the probe light and the amplified optical power of the spontaneous emission component in the multiplexed optical signal amplified by The optical amplifier is evaluated by calculating the amplification factor / noise figure of the optical amplifier based on the measured value of.

【0010】第2の発明では、第1の発明の光パワー調
整処理における前記複数の入力光信号の光パワーの調整
において、これらの各入力光信号の光パワーの値がほぼ
等しくなるように調整する。第3の発明では、第2の発
明の光パワーの調整の対象となる複数の入力光信号は、
2つの入力光信号とする。そして、前記入力光信号波長
設定処理では、2つの入力光信号の波長を前記ピーク利
得波長測定処理で得られた第1と第2のピーク利得を有
する波長にそれぞれ設定し、更に、これらの2つの入力
光信号の光パワーの値がほぼ等しくなるように調整す
る。本発明によれば、以上のように光増幅器の評価方法
を構成したので、次のように作用する。
In the second invention, in adjusting the optical powers of the plurality of input optical signals in the optical power adjusting process of the first invention, the optical powers of the respective input optical signals are adjusted to be substantially equal. To do. In the third invention, the plurality of input optical signals to be the targets of the optical power adjustment of the second invention are
Two input optical signals. Then, in the input optical signal wavelength setting process, the wavelengths of the two input optical signals are set to the wavelengths having the first and second peak gains obtained in the peak gain wavelength measurement process, respectively, and further, these 2 The optical power values of the two input optical signals are adjusted to be substantially equal. According to the present invention, since the optical amplifier evaluation method is configured as described above, it operates as follows.

【0011】測定対象の光増幅器のピーク利得波長に合
わせた複数の入力光信号をその光増幅器に入力すること
により、実際の使用時における多波長入力の場合と類似
する波長特性を得ることができる。更に、これらの入力
光パワーの合計を実際の使用時と同様に、波長の異なる
複数の入力光信号の合計に等しくしている。このため、
使用状態と同等の反転分布が形成され、光増幅器の利得
特性は、実際の使用状態の利得特性と等しくなる。この
ような状態に光増幅器を設定し、この光増幅器内の反転
分布に影響を与えないようなプローブ光を該光増幅器に
入力し、そのプローブ光の波長を逐次切り替えて、各波
長に対するプローブ光の入出力レベルを測定することに
より、複数信号入力時の光増幅器の評価が行える。
By inputting a plurality of input optical signals matching the peak gain wavelength of the optical amplifier to be measured to the optical amplifier, wavelength characteristics similar to those in the case of multi-wavelength input during actual use can be obtained. . Further, the total of these input optical powers is made equal to the total of a plurality of input optical signals having different wavelengths, as in the actual use. For this reason,
The population inversion equivalent to that in the used state is formed, and the gain characteristic of the optical amplifier becomes equal to the gain characteristic in the actually used state. The optical amplifier is set in such a state, the probe light that does not affect the population inversion in the optical amplifier is input to the optical amplifier, the wavelength of the probe light is sequentially switched, and the probe light for each wavelength is changed. By measuring the input / output level of, the optical amplifier can be evaluated when multiple signals are input.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施形態を示す
光増幅器の評価に使用される測定系統図である。この測
定系では、入力光信号Lin(λ1),Lin(λ2)を発
生するLD等で構成さた信号光源10-1,10-2と、測
定対象の波長帯域のプローブ光Lpr(λ)を出力する可
変波長LD等で構成されたプローブ光源20とを、有し
ている。これらの信号光源10-1,10-2は、波長を調
整できる可変波長のものでも良いし、固定波長のもので
も良い。各信号光源10-1,10-2及びプローブ光源2
0の出力側には、光パワーの減衰率を調節可能な光減衰
器30-1,30-2及び40がそれぞれ接続されている。
光減衰器30-1,30-2及び40の出力側には、3入力
光結合器50が接続されている。この光結合器50は、
3つの波長の異なる光入力を多重化するもので、この出
力側に測定対象のEDFA60が接続されている。ED
FA60は、信号光源10-1等から入力された入力光信
号Lin(λ)による誘導放出によってその入力光信号を
直接増幅して、出力光信号Lout(λ)を出力するもので
あり、この出力側は光スペクトルアナライザ70に接続
されている。光スペクトルアナライザ70は、測定する
帯域の光の波長に対する光信号パワーの分布を測定する
ための測定器である。この測定系により、例えば、次の
処理手順(a)〜(k)によって、EDFA60の評価
を行う。
1 is a measurement system diagram used for evaluation of an optical amplifier showing an embodiment of the present invention. In this measurement system, signal light sources 10-1 and 10-2 formed of LDs or the like for generating input optical signals Lin (λ1) and Lin (λ2) and probe light Lpr (λ) in a wavelength band to be measured are provided. It has a probe light source 20 composed of an output variable wavelength LD or the like. These signal light sources 10-1 and 10-2 may have variable wavelengths whose wavelengths can be adjusted, or may have fixed wavelengths. Each signal light source 10-1, 10-2 and probe light source 2
Optical attenuators 30-1, 30-2, and 40 capable of adjusting the attenuation rate of optical power are connected to the output side of 0, respectively.
A three-input optical coupler 50 is connected to the output sides of the optical attenuators 30-1, 30-2 and 40. This optical coupler 50 is
The optical inputs of three different wavelengths are multiplexed, and the EDFA 60 to be measured is connected to the output side. ED
The FA 60 directly amplifies the input optical signal by stimulated emission by the input optical signal Lin (λ) input from the signal light source 10-1 or the like, and outputs the output optical signal Lout (λ). The side is connected to the optical spectrum analyzer 70. The optical spectrum analyzer 70 is a measuring device for measuring the distribution of the optical signal power with respect to the wavelength of the light in the measurement band. With this measurement system, the EDFA 60 is evaluated, for example, by the following processing procedures (a) to (k).

【0013】(a)処理手順1 信号光源10-1、10-2及びプローブ光源20の出力を
オフの状態にして、EDFA60の出力側に現れる増幅
後の自然放出光成分ASEのスペクトル分布を光スペク
トルアナライザ70で測定する。図5は、図1の光スペ
クトルアナライザ70で測定したEDFA60の出力側
の増幅されたの自然放出光(ASE)成分のスペクトル
分布の例を示す図である。このスペクトル分布図では、
横軸に光の波長λを、縦軸に光パワーPを示している。
図5の状態のEDFA60には、光信号Lin(λ)が入
力されていない。そのため、スペクトルが均一に分布し
た自然放出光成分SSEがEDFA60で増幅され、こ
の増幅後の自然放出光成分ASEが該EDFA60から
出力される。EDFA60の波長特性のため、増幅後の
自然放出光成分ASEは、均一ではなく、図5に示すよ
うに複数の波長(例えばλa,λb)に対してピーク特
性を有するスペクトル分布となる。
(A) Processing procedure 1 The outputs of the signal light sources 10-1 and 10-2 and the probe light source 20 are turned off, and the spectral distribution of the amplified spontaneous emission component ASE appearing on the output side of the EDFA 60 is measured. It is measured by the spectrum analyzer 70. FIG. 5 is a diagram showing an example of the spectral distribution of the amplified spontaneous emission (ASE) component on the output side of the EDFA 60 measured by the optical spectrum analyzer 70 of FIG. In this spectrum distribution diagram,
The horizontal axis shows the wavelength λ of light, and the vertical axis shows the optical power P.
The optical signal Lin (λ) is not input to the EDFA 60 in the state of FIG. Therefore, the spontaneous emission light component SSE having a uniform spectrum distribution is amplified by the EDFA 60, and the amplified spontaneous emission light component ASE is output from the EDFA 60. Due to the wavelength characteristic of the EDFA 60, the spontaneous emission light component ASE after amplification is not uniform and has a spectral distribution having peak characteristics for a plurality of wavelengths (for example, λa and λb) as shown in FIG.

【0014】(b)処理手順2 処理手順1で測定した自然放出光成分ASEのスペクト
ル分布により、光パワーPが最大のピーク値を示す波長
λaと、2番目に大きなピーク値を示す波長λbを光ス
ペクトルアナライザ70の測定出力から求める。 (c)処理手順3 EDFA60を測定系から外し、光結合器50の出力側
を光スペクトルアナライザ70に直接接続する。 (d)処理手順4 光スペクトルアナライザ70で観測しながら、信号光源
10-1,10-2の出力波長λを、それぞれλa,λbに
ほぼ等しくなるように設定する。信号光源10-1,10
-2は、波長の調整可能な信号光源を用いても良いし、λ
a,λbの固定波長の信号光源を使用しても良い。
(B) Processing procedure 2 Based on the spectral distribution of the spontaneous emission light component ASE measured in processing procedure 1, the wavelength λa at which the optical power P shows the maximum peak value and the wavelength λb at which the light power P has the second largest peak value are determined. It is obtained from the measurement output of the optical spectrum analyzer 70. (C) Processing procedure 3 The EDFA 60 is removed from the measurement system, and the output side of the optical coupler 50 is directly connected to the optical spectrum analyzer 70. (D) Processing procedure 4 While observing with the optical spectrum analyzer 70, the output wavelengths λ of the signal light sources 10-1 and 10-2 are set to be substantially equal to λa and λb, respectively. Signal light sources 10-1, 10
-2 may use a signal light source whose wavelength is adjustable,
A signal light source having a fixed wavelength of a or λb may be used.

【0015】(e)処理手順5 光スペクトルアナライザ70で観測しながら、信号光源
10-1,10-2から光スペクトルアナライザ70に入力
される光信号パワーPin(λa),Pin(λb)が、そ
れぞれEDFA60の規定入力光パワーPtot の値のほ
ぼ50%となるように、光減衰器30-1,30-2の減衰
率を調整する。 (f)処理手順6 プローブ光源20の出力をオンの状態にする。そして、
光スペクトルアナライザ70に入力されるプローブ光L
pr(λ)の光パワーPprin(λ)を、EDFA60内に
形成される反転分布に影響を与えずかつ測定可能な値、
例えば信号光源10-1の光パワーPin(λa)の100
分の1となるように光減衰器40の減衰率を調整する。
(E) Processing procedure 5 While observing with the optical spectrum analyzer 70, the optical signal powers Pin (λa) and Pin (λb) input from the signal light sources 10-1 and 10-2 to the optical spectrum analyzer 70 are The attenuation factors of the optical attenuators 30-1 and 30-2 are adjusted so that they are approximately 50% of the value of the specified input optical power Ptot of the EDFA 60. (F) Processing procedure 6 The output of the probe light source 20 is turned on. And
Probe light L input to the optical spectrum analyzer 70
The optical power Pprin (λ) of pr (λ) is a value that can be measured without affecting the population inversion formed in the EDFA 60,
For example, the optical power Pin (λa) of the signal light source 10-1 is 100
The attenuation rate of the optical attenuator 40 is adjusted so that it becomes one-half.

【0016】(g)処理手順7 プローブ光源20の出力波長λを測定波長帯域に亘って
スイープし、その入力プローブ光パワーPprin(λ)が
波長に対して均一で、信号光源10-1の光パワーPin
(λa)の100分の1を越えることがないことを確認
する。もし、越えることがあれば、光減衰器40の減衰
率を再調整する。 (h)処理手順8 光減衰器40の調整が完了した後、プローブ光源20の
出力波長λを測定波長帯域に亘ってスイープし、各波長
λにおけるプローブ光Lpr(λ)の光スペクトルアナラ
イザ70への入力プローブ光パワーPprin(λ)を測定
する。図6は、この測定中の光スペクトルアナライザ7
0に表示された図1のEDFA60の入力光のスペクト
ル分布図である。
(G) Processing procedure 7 The output wavelength λ of the probe light source 20 is swept over the measurement wavelength band, the input probe light power Pprin (λ) is uniform with respect to the wavelength, and the light of the signal light source 10-1 is emitted. Power Pin
Confirm that the value does not exceed 1/100 of (λa). If it exceeds, readjust the attenuation factor of the optical attenuator 40. (H) Processing procedure 8 After the adjustment of the optical attenuator 40 is completed, the output wavelength λ of the probe light source 20 is swept over the measurement wavelength band, and the probe light Lpr (λ) at each wavelength λ is transferred to the optical spectrum analyzer 70. The input probe light power Pprin (λ) is measured. FIG. 6 shows the optical spectrum analyzer 7 during this measurement.
2 is a spectrum distribution diagram of input light of the EDFA 60 of FIG. 1 displayed at 0. FIG.

【0017】(i)処理手順9 光結合器50の出力側をEDFA60の入力側に接続
し、EDFA60の出力側を光スペクトルアナライザ7
0に接続して、図1の測定系を構成する。 (j)処理手順10 信号光源10-1,10-2をオンにした状態で、プローブ
光源20の出力波長λを測定波長帯域に亘ってスイープ
し、EDFA60で増幅されたプローブ光Lpr(λ)の
各波長λにおける出力プローブ光パワーPprout(λ)及
び各波長λにおける増幅された自然放出光成分ASEの
光パワーPprase(λ)を、光スペクトルアナライザ70
で測定する。図7は、この測定中の光スペクトルアナラ
イザ70に表示された図1のEDFA60の出力光のス
ペクトル分布図である。
(I) Processing procedure 9 The output side of the optical coupler 50 is connected to the input side of the EDFA 60, and the output side of the EDFA 60 is connected to the optical spectrum analyzer 7.
0 to configure the measurement system of FIG. (J) Processing procedure 10 With the signal light sources 10-1 and 10-2 turned on, the output wavelength λ of the probe light source 20 is swept over the measurement wavelength band, and the probe light Lpr (λ) amplified by the EDFA 60 is used. Of the output probe light power Pprout (λ) at each wavelength λ and the optical power Pprase (λ) of the amplified spontaneous emission light component ASE at each wavelength λ of the optical spectrum analyzer 70
To measure. FIG. 7 is a spectrum distribution diagram of the output light of the EDFA 60 of FIG. 1 displayed on the optical spectrum analyzer 70 during the measurement.

【0018】(k)処理手順11 次式を用いて各波長λにおける利得G(λ)及び雑音指
数NF(λ)をコンピュータ等で算出する。 G(λ)={Pprout(λ)−Pprase(λ)}/Pprin
(λ) NF(λ)=Pprase(λ)/{h・νn・Δν・G
(λ)} 但し、h ;プランク定数(6.626×10-34 ) νn;信号光周波数(c/λ) c ;光速(2.998×108 [m/s]) Δν;光スペクトルアナライザ70の測定帯域幅[H
z] 以上のような処理手順1〜11により、EDFA60の
増幅動作と特性は、図8〜図10に示すように、次のよ
うな内容になる。
(K) Processing procedure 11 The gain G (λ) and the noise figure NF (λ) at each wavelength λ are calculated by a computer or the like using the following equations. G (λ) = {Pprout (λ) -Pprase (λ)} / Pprin
(Λ) NF (λ) = Pprase (λ) / {h ・ νn ・ Δν ・ G
(Λ)} where h is Planck's constant (6.626 × 10 −34 ) νn; Signal light frequency (c / λ) c is the speed of light (2.998 × 10 8 [m / s]) Δν; Optical spectrum analyzer 70 measurement bandwidth [H
z] Through the processing procedures 1 to 11 as described above, the amplification operation and characteristics of the EDFA 60 have the following contents, as shown in FIGS.

【0019】図8は図1のEDFA60の一例を示す構
成図であり、図9は図8のEDFA60内における増幅
のメカニズムを説明するためのエネルギ準位図である。
図8のEDFA60は、増幅すべき入力光信号Lin
(λ)が入力される入力端子61を有し、この入力端子
61に光アイソレータ62が接続されている。光アイソ
レータ62は、図示されていない光コネクタでの反射や
光伝搬路の光ファイバにおけるレーリー散乱によって光
信号が逆方向に伝搬するのを防止するものである。この
光アイソレータ62の出力側は、波長多重器63の第1
の入力側に接続されており、この波長多重器63の第2
の入力側に、例えば波長980nmの励起光Lpumpを出
力するLD64が接続されている。波長多重器63の出
力側は、エルビウム添加光ファイバ(以下、EDFとい
う)65の一端に接続され、このEDF65の他端が、
光アイソレータ66を介して、出力光信号Pout(λ)を
出力する出力端子67に接続されている。
FIG. 8 is a block diagram showing an example of the EDFA 60 of FIG. 1, and FIG. 9 is an energy level diagram for explaining the amplification mechanism in the EDFA 60 of FIG.
The EDFA 60 of FIG. 8 has an input optical signal Lin to be amplified.
It has an input terminal 61 to which (λ) is input, and an optical isolator 62 is connected to this input terminal 61. The optical isolator 62 prevents an optical signal from propagating in the opposite direction due to reflection at an optical connector (not shown) and Rayleigh scattering in the optical fiber of the optical propagation path. The output side of the optical isolator 62 is connected to the first side of the wavelength multiplexer 63.
Is connected to the input side of the
The LD 64 that outputs the excitation light Lpump having a wavelength of 980 nm is connected to the input side of the LD. The output side of the wavelength multiplexer 63 is connected to one end of an erbium-doped optical fiber (hereinafter referred to as EDF) 65, and the other end of the EDF 65 is
It is connected via an optical isolator 66 to an output terminal 67 which outputs an output optical signal Pout (λ).

【0020】EDFA60の入力端子61に入力された
入力光信号Lin(λ)と、LD64から出力された励起
光Lpumpとは、波長多重器63で波長多重され、EDF
65に入力される。EDF65内のエルビウムイオン
(以下、単にイオンという)Er3+が、この入力された
励起光Lpumpを吸収し、図9に示すように、基底準位E
1のエネルギ準位から上準位E2のエネルギ準位に遷移
する。入力された励起光Lpumpが一定値を越えると、基
底準位E1のイオン数N1よりも上準位E2のイオン数
N2が上回るいわゆるエネルギ準位の反転分布状態が形
成される。この反転分布が形成された状態で入力光信号
をEDF65内に伝搬させると、誘導放出によって伝搬
中の光信号が増幅される。この時のEDF65による利
得係数g(λ)は、次式のように表される。 g(λ)=σe(λ)・N2−σa(λ)・N1 =σe(λ){N2−(σa(λ)/σe(λ))N1} ここで、σe(λ)は誘導放出断面積、σa(λ)は誘
導吸収断面積であり、光信号の波長λに依存している。
The input optical signal Lin (λ) input to the input terminal 61 of the EDFA 60 and the pumping light Lpump output from the LD 64 are wavelength-multiplexed by the wavelength multiplexer 63, and EDF is added.
65 is input. The erbium ion (hereinafter simply referred to as ion) Er 3+ in the EDF 65 absorbs the input excitation light Lpump, and as shown in FIG.
The energy level of 1 transits to the energy level of E2. When the input excitation light Lpump exceeds a certain value, a so-called energy level inversion distribution state in which the number of ions N2 in the upper level E2 exceeds the number N1 of ions in the ground level E1 is formed. When the input optical signal is propagated in the EDF 65 with this population inversion formed, the optical signal being propagated is amplified by stimulated emission. The gain coefficient g (λ) by the EDF 65 at this time is expressed by the following equation. g (λ) = σe (λ) · N2-σa (λ) · N1 = σe (λ) {N2- (σa (λ) / σe (λ)) N1} where σe (λ) is the induced emission interruption The area, σa (λ), is the stimulated absorption cross section and depends on the wavelength λ of the optical signal.

【0021】図10は、図8のEDF65における誘導
放出断面積σe(λ)及び誘導吸収断面積σa(λ)の
波長特性を示す特性図である。この特性図では、横軸に
波長λ、縦軸に各断面積σe,σaを示している。図1
0に示すように、誘導放出断面積σe(λ)は波長λ=
1530nmの時に最大となるので、基底準位E1のイ
オン数N1が小さいときには利得係数g(λ)は波長λ
=1530nmで最大となる。入力光信号Lin(λ)の
光パワーPin(λ)が小さいと、上準位E2のイオン数
N2が大きくなり、利得係数g(λ)の波長依存性は誘
導放出断面積σe(λ)の影響が大きくなり、波長λ=
1530nmとλ=1550nm付近に利得のピークが
発生する。この時、利得係数g(λ)の状態は、波長λ
によって異なっているので、入力光信号パワーPin
(λ)が等しくても、波長λにより、例えば1530n
mと1550nmとでは、利得係数g(λ)が大きく異
なる。1530nm〜1560nmの波長帯域を増幅す
るEDFA60では、1530nm帯と1550nm帯
の2つのピーク利得に対応した波長、例えばλa,λb
の多重光を用いると、EDF65内の利得係数g(λ)
が実際の多波長光増幅特性に近い状態となる。
FIG. 10 is a characteristic diagram showing wavelength characteristics of the stimulated emission cross section σe (λ) and the stimulated absorption cross section σa (λ) in the EDF 65 of FIG. In this characteristic diagram, the horizontal axis shows the wavelength λ and the vertical axis shows the respective cross-sectional areas σe and σa. Figure 1
As shown in FIG. 0, the stimulated emission cross section σe (λ) has a wavelength λ =
Since it becomes maximum at 1530 nm, when the number of ions N1 of the ground level E1 is small, the gain coefficient g (λ) is the wavelength λ.
It becomes maximum at = 1530 nm. When the optical power Pin (λ) of the input optical signal Lin (λ) is small, the number of ions N2 in the upper level E2 is large, and the wavelength dependence of the gain coefficient g (λ) is the stimulated emission cross section σe (λ). The influence increases, and the wavelength λ =
Gain peaks occur near 1530 nm and λ = 1550 nm. At this time, the state of the gain coefficient g (λ) is the wavelength λ
The input optical signal power Pin
Even if (λ) is equal, depending on the wavelength λ, for example, 1530n
The gain coefficient g (λ) greatly differs between m and 1550 nm. In the EDFA 60 that amplifies a wavelength band of 1530 nm to 1560 nm, wavelengths corresponding to two peak gains of 1530 nm band and 1550 nm band, for example, λa and λb.
When the multiplexed light of is used, the gain coefficient g (λ) in the EDF 65 is
Is close to the actual multi-wavelength optical amplification characteristic.

【0022】一方、誘導吸収断面積σa(λ)は、波長
λが1530nm付近で大きい。従って、基底準位E1
のイオン数N1が大きいときは、1530nm付近のピ
ークが減少するので、利得係数g(λ)の波長依存性が
小さい。入力光信号パワーPin(λ)が大きくなると、
N1が大きくなり、利得係数g(λ)に対する誘導吸収
断面積σa(λ)の影響は大きくなる。従って、入力光
信号パワーPin(λ)を大きくして、N1がN2と等し
い状態、即ち飽和状態となるような信号光パワーに調整
することにより、利得係数g(λ)の波長依存性を小さ
くすることができる。本実施形態では、上記処理手順
1,2で、EDFA60の出力側の自然放出光成分AS
Eの分布を測定することによって2つのピーク利得の波
長λa,λbを求めている。処理手順4では、信号光源
10-1,10-2の波長λをピーク利得に対応する2つの
波長λa,λbにそれぞれ設定している。更に、処理手
順5で信号光源10-1,10-2による入力光信号パワー
Pin(λa),Pin(λb)の合計をEDFA60の規
定入力光パワーPtot の値となるように調整している。
これにより、EDFA60内のEDF65に、実際に複
数の波長の入力光信号Lin(λi)が入力された時に形
成されるエネルギ準位の反転分布に近い状態が形成され
る。
On the other hand, the induced absorption cross section σa (λ) is large when the wavelength λ is around 1530 nm. Therefore, the ground level E1
When the number N1 of ions is large, the peak near 1530 nm decreases, and thus the wavelength dependence of the gain coefficient g (λ) is small. When the input optical signal power Pin (λ) increases,
N1 increases, and the influence of the induced absorption cross section σa (λ) on the gain coefficient g (λ) increases. Therefore, the wavelength dependence of the gain coefficient g (λ) is reduced by increasing the input optical signal power Pin (λ) and adjusting the signal light power such that N1 is equal to N2, that is, a saturated state. can do. In the present embodiment, the spontaneous emission light component AS on the output side of the EDFA 60 is processed by the processing procedures 1 and 2 described above.
The wavelengths λa and λb of the two peak gains are obtained by measuring the distribution of E. In the processing procedure 4, the wavelengths λ of the signal light sources 10-1 and 10-2 are set to two wavelengths λa and λb corresponding to the peak gain, respectively. Further, in processing procedure 5, the sum of the input optical signal powers Pin (λa) and Pin (λb) from the signal light sources 10-1 and 10-2 is adjusted so as to be the value of the specified input optical power Ptot of the EDFA 60.
As a result, a state close to the population inversion of energy levels formed when the input optical signals Lin (λi) of a plurality of wavelengths are actually input to the EDF 65 in the EDFA 60 is formed.

【0023】このような状態を形成した後に、処理手順
6,7で、プローブ光源20による入力プローブ光パワ
ーPprin(λ)を、EDFA60内に形成された反転分
布に影響を与えない程度の低いレベルでかつ測定可能な
レベルに調整している。そして、処理手順8,10で
は、この様に調整されたプローブ光Lpr(λ)を使っ
て、EDFA60におけるプローブ光Lpr(λ)の各波
長λについて入力プローブ光パワーPprin(λ)、増幅
された自然放出光成分Pprase(λ)、及び出力プローブ
光パワーPprout(λ)をそれぞれ測定している。この様
に、本実施形態の光増幅器の評価方法は、2つの信号光
源10-1,10-2で、EDFA60の増幅波長帯域に亘
って、実際の多波長が入力された場合と類似する反転分
布状態を形成しており、このような状態において、プロ
ーブ光Lpr(λ)に対する入出力特性を測定している。
このため、多くの信号光源10-iや複雑な測定系を必要
とせずに容易かつ高精度に、EDFA60の増幅帯域に
亘っての評価を行うことができるという利点がある。な
お、本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の変形
が可能である。この変形例としては、例えば、次の
(1)〜(7)のようなものがある。
After forming such a state, in processing steps 6 and 7, the input probe light power Pprin (λ) from the probe light source 20 is set to a low level that does not affect the population inversion formed in the EDFA 60. And it is adjusted to a measurable level. Then, in processing steps 8 and 10, the probe light Lpr (λ) thus adjusted is used to amplify the input probe light power Pprin (λ) for each wavelength λ of the probe light Lpr (λ) in the EDFA 60. The spontaneous emission light component Pprase (λ) and the output probe light power Pprout (λ) are measured. As described above, the evaluation method of the optical amplifier of the present embodiment is similar to the case where the two signal light sources 10-1 and 10-2 are similar to the case where the actual multiple wavelengths are input over the amplification wavelength band of the EDFA 60. A distribution state is formed, and in such a state, the input / output characteristic for the probe light Lpr (λ) is measured.
Therefore, there is an advantage that evaluation can be easily and highly accurately performed over the amplification band of the EDFA 60 without requiring many signal light sources 10-i and complicated measurement systems. The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. Examples of this modification include the following (1) to (7).

【0024】(1)図1の被測定光増幅器は、EDFA
60を対象としているが、EDFAに限らず、例えばプ
ラセオジウム添加光ファイバ増幅器やネオジウム添加光
ファイバ増幅器等、他の希土類元素を添加した光ファイ
バ増幅器、または半導体増幅器に対しても適用可能であ
る。その他、これらと同様の増幅原理を有する光増幅器
にも適用可能である。 (2)図1の測定系では、2つの信号光源10-1,10
-2を使用しているが、これに限らず、ピーク利得波長の
数にあわせた数の信号光源10-iを使うことができる。
これにより、更に実際の使用状態に近い反転分布が光増
幅器内に形成されるので、精度良い評価が可能となる。 (3)処理手順5で、複数の信号光源10-1,10-2に
よる入力光信号パワーPin(λa),Pin(λb)を等
しくなるように調整しているが、実際にEDFA60を
使用するときの入力光信号の光パワーPin(λ)が波長
毎に異なっているのであれば、実際の使用状態に近くな
るように入力光信号パワーPin(λ)を配分することに
より、更に精度良く評価ができる。
(1) The measured optical amplifier shown in FIG.
However, the present invention is not limited to the EDFA, but is also applicable to optical fiber amplifiers doped with other rare earth elements such as praseodymium-doped optical fiber amplifiers and neodymium-doped optical fiber amplifiers, or semiconductor amplifiers. In addition, it can be applied to an optical amplifier having an amplification principle similar to these. (2) In the measurement system of FIG. 1, two signal light sources 10-1 and 10 are used.
Although -2 is used, the number of signal light sources 10-i according to the number of peak gain wavelengths is not limited to this and can be used.
As a result, a population inversion that is closer to the actual state of use is formed in the optical amplifier, which enables accurate evaluation. (3) In the processing procedure 5, the input optical signal powers Pin (λa) and Pin (λb) from the plurality of signal light sources 10-1 and 10-2 are adjusted to be equal, but the EDFA 60 is actually used. If the optical power Pin (λ) of the input optical signal at this time is different for each wavelength, the input optical signal power Pin (λ) is distributed so as to be close to the actual use state, and the evaluation is performed more accurately. You can

【0025】(4)処理手順5で、複数の信号光源10
-1,10-2による入力光信号パワーPin(λa),Pin
(λb)を等しくなるように調整しているが、該複数の
信号光源を光増幅器の使用時の反転分布を再現するよう
な状態で加えるのでも良い。 (5)図1のプローブ光源20は、可変波長LDを使用
して、測定帯域内の波長λをスイープして測定を行って
いるが、必要な波長λj(j=1〜N)を逐次切り替え
可能なものであれば、他の種類の光源でも良い。 (6)図1の測定系では、入出力光信号パワーPin
(λ),Pout(λ)の測定に光スペクトルアナライザ7
0を使用しているが、光スペクトルアナライザに限ら
ず、各波長帯域での光パワーを測定できるものであれば
良い。 (7)図1の測定系は、各信号光源10-1,10-2、及
びプローブ光源20毎に光減衰器30-1,30-1,40
を備えているが、出力パワーの調節が可能な光源を使用
するのであれば、これらの光減衰器は必要無い。
(4) In the processing procedure 5, a plurality of signal light sources 10
-1, 10-2 input optical signal power Pin (λa), Pin
Although (λb) is adjusted to be equal to each other, the plurality of signal light sources may be added so as to reproduce the population inversion when the optical amplifier is used. (5) The probe light source 20 of FIG. 1 uses the variable wavelength LD to sweep the wavelength λ within the measurement band for measurement, and sequentially switches the required wavelength λj (j = 1 to N). Other types of light sources may be used if possible. (6) In the measurement system of FIG. 1, the input / output optical signal power Pin
Optical spectrum analyzer 7 for measuring (λ) and Pout (λ)
Although 0 is used, it is not limited to the optical spectrum analyzer and may be any one capable of measuring the optical power in each wavelength band. (7) In the measurement system of FIG. 1, the optical attenuators 30-1, 30-1, 40 are provided for each of the signal light sources 10-1, 10-2 and the probe light source 20.
However, these optical attenuators are not necessary if a light source whose output power can be adjusted is used.

【0026】(8)図1の測定系は、各信号光源10-
1,10-2、及びプローブ光源20毎に光減衰器30-
1,30-1,40を備えているが、各信号光源10-1,
10-2の出力レベルとプローブ光源20の出力レベルと
の間に、一定のレベル差が保てるのであれば、光結合器
50の後に1つの光減衰器を設けるだけでもよい。これ
により、構成及び調整を簡素化することができる。 (9)処理手順11で、利得G(λ)及び雑音指数NF
(λ)を算出してEDFA60の評価を行っているが、
この他のものを評価することも可能である。
(8) The measurement system shown in FIG.
1, 10-2, and an optical attenuator 30-for each probe light source 20
1, 30-1 and 40, each signal light source 10-1,
If a certain level difference can be maintained between the output level of 10-2 and the output level of the probe light source 20, one optical attenuator may be provided after the optical coupler 50. As a result, the configuration and adjustment can be simplified. (9) In the processing procedure 11, the gain G (λ) and the noise figure NF
Although (λ) is calculated and the EDFA 60 is evaluated,
Others can also be evaluated.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第1及び第
2の発明によれば、複数の入力光信号を使用して、各入
力光信号の波長を測定対象である光増幅器の複数のピー
ク利得波長にそれぞれ合わせ、各入力光信号の光パワー
の合計を光増幅器の規定入力光パワーの値に合わせてい
る。これにより、光増幅器を実際の使用時と類似する状
態にしている。この状態で、光増幅器内の反転分布に影
響を与えないようなプローブ光を入力し、そのプローブ
光の波長を逐次切り替えて、各波長に対する光増幅器の
特性を測定する。このため、多くの光源や複雑な測定系
を必要とせずに容易かつ高精度に、光増幅器の増幅帯域
に亘っての評価を行うことができるという効果がある。
第3の発明では、測定対象とする光増幅器の第1と第2
のピーク利得に対応する波長の入力光信号を2つだけ使
用しているので、第1及び第2の発明とほぼ同様の効果
が得られると共に、構成が更に単純化するという効果が
ある。
As described in detail above, according to the first and second inventions, a plurality of input optical signals are used, and the wavelengths of the respective input optical signals are measured by a plurality of optical amplifiers. The sum of the optical power of each input optical signal is adjusted to the value of the specified input optical power of the optical amplifier by adjusting to the peak gain wavelength. This brings the optical amplifier into a state similar to that in actual use. In this state, probe light that does not affect the population inversion in the optical amplifier is input, the wavelength of the probe light is sequentially switched, and the characteristics of the optical amplifier for each wavelength are measured. Therefore, there is an effect that the evaluation over the amplification band of the optical amplifier can be performed easily and with high accuracy without requiring many light sources and complicated measurement systems.
In the third invention, the first and second optical amplifiers to be measured are included.
Since only two input optical signals having a wavelength corresponding to the peak gain of 1 are used, the same effects as those of the first and second inventions are obtained, and the configuration is further simplified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施形態の光増幅器の測定系統図であ
る。
FIG. 1 is a measurement system diagram of an optical amplifier according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来の光増幅器の測定系統図である。FIG. 2 is a measurement system diagram of a conventional optical amplifier.

【図3】図2のEDFAの入力光スペクトル分布図であ
る。
FIG. 3 is a distribution diagram of an input light spectrum of the EDFA of FIG.

【図4】図2のEDFAの出力光スペクトル分布図であ
る。
4 is an output light spectrum distribution chart of the EDFA of FIG.

【図5】図1のEDFAの出力側の増幅された自然放出
光(ASE)成分の分布図である。
5 is a distribution diagram of amplified spontaneous emission (ASE) components on the output side of the EDFA of FIG. 1. FIG.

【図6】図1のEDFAの入力光スペクトル分布図であ
る。
FIG. 6 is a distribution diagram of an input light spectrum of the EDFA of FIG.

【図7】図1のEDFAの出力光スペクトル分布図であ
る。
7 is an output light spectrum distribution chart of the EDFA of FIG.

【図8】図1のEDFAの構成図である。8 is a configuration diagram of the EDFA of FIG.

【図9】図8のEDF内のエネルギ準位図である。FIG. 9 is an energy level diagram in the EDF of FIG.

【図10】図8のEDFの誘導放出断面積及び誘導吸収
断面積の波長特性図である。
10 is a wavelength characteristic diagram of a stimulated emission cross section and a stimulated absorption cross section of the EDF of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10-1,10-2 信号光源 20 プローブ光源 30-1,30-2,40 光減衰器 50 光結合器 60 EDFA 70 光スペクトルアナライザ Lin(λ) 入力光信号 Lout(λ) 出力光信号 Lpr(λ) プローブ光 Pin(λ) 入力光信号パワー Pout(λ) 出力光信号パワー Pprin(λ) 入力プローブ光パワー Pprout(λ) 出力プローブ光パワー Pprase(λ) プローブ光のASE成分パワ
ー Ptot 規定入力光パワー
10-1, 10-2 signal light source 20 probe light source 30-1, 30-2, 40 optical attenuator 50 optical coupler 60 EDFA 70 optical spectrum analyzer Lin (λ) input optical signal Lout (λ) output optical signal Lpr ( λ) Probe light Pin (λ) Input light signal power Pout (λ) Output light signal power Pprin (λ) Input probe light power Pprout (λ) Output probe light power Pprase (λ) Probe light ASE component power Ptot Specified input light power

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 パワーが均一で波長の異なる複数の入力
光信号の合計を規定入力光パワーとしたとき、励起光に
より形成された反転分布の状態を変化させる所定のエネ
ルギー範囲を持つ入力光信号が入力され、この入力光信
号による誘導放出によって該入力信号が直接増幅され、
この増幅された光信号の波長帯域内における複数の波長
に対してピーク利得を有する出力光信号を出力する光増
幅器において、 前記出力光信号における増幅された自然放出光成分の波
長分布を測定し、前記複数のピーク利得に対応するピー
ク利得波長を検出するピーク利得波長測定処理と、 前記複数の入力光信号の波長をそれぞれ前記複数のピー
ク利得波長に設定する入力光信号波長設定処理と、 前記波長帯域内において波長の切り替え可能なプローブ
光と、前記複数の入力光信号とを多重化して多重化光信
号を生成し、この多重化光信号を前記光増幅器に入力す
る光多重化処理と、 前記光多重化信号における複数の入力光信号とプローブ
光のうち、該複数の入力光信号の光パワーの合計を前記
規定入力光パワーの値にほぼ等しくなるように調整する
と共に、該プローブ光の光パワーを前記反転分布に非影
響でかつ測定可能な所定の光パワー値に調整する光パワ
ー調整処理と、 前記光多重化処理前のプローブ光の波長を逐次切り替え
て、これらの各波長毎に前記光増幅器で増幅する前の前
記多重化光信号中のプローブ光の入力光パワーと、該光
増幅器で増幅された該多重化光信号中のプローブ光の出
力光パワー及び増幅された自然放出光成分の光パワーと
を測定する入出力光パワー測定処理と、 前記入出力光パワー測定処理の測定値をもとに前記光増
幅器の増幅度/雑音指数を算出する評価処理とを、 行うことを特徴とする光増幅器の評価方法。
1. An input optical signal having a predetermined energy range for changing a state of population inversion formed by pumping light when a prescribed input optical power is defined as a total of a plurality of input optical signals having uniform power and different wavelengths. Is input, and the input signal is directly amplified by stimulated emission by the input optical signal,
In an optical amplifier that outputs an output optical signal having a peak gain for a plurality of wavelengths within the wavelength band of this amplified optical signal, measuring the wavelength distribution of the amplified spontaneous emission light component in the output optical signal, Peak gain wavelength measurement processing for detecting peak gain wavelengths corresponding to the plurality of peak gains, input optical signal wavelength setting processing for setting the wavelengths of the plurality of input optical signals to the plurality of peak gain wavelengths, respectively, the wavelength An optical multiplexing process of generating a multiplexed optical signal by multiplexing a probe light whose wavelength is switchable within a band and the plurality of input optical signals, and inputting the multiplexed optical signal to the optical amplifier, Of the plurality of input optical signals and the probe light in the optical multiplexed signal, the total of the optical powers of the plurality of input optical signals should be approximately equal to the value of the specified input optical power. And the optical power adjustment process of adjusting the optical power of the probe light to a predetermined optical power value that does not affect the population inversion and can be measured, and the wavelength of the probe light before the optical multiplexing process is sequentially performed. Input light power of the probe light in the multiplexed optical signal before being amplified by the optical amplifier for each of these wavelengths, and output of the probe light in the multiplexed optical signal amplified by the optical amplifier. Input / output optical power measurement processing for measuring the optical power and the optical power of the amplified spontaneous emission light component, and calculating the amplification factor / noise figure of the optical amplifier based on the measured values of the input / output optical power measurement processing. An evaluation method of an optical amplifier, characterized in that:
【請求項2】 前記光パワー調整処理における前記複数
の入力光信号の光パワーの調整は、これらの各入力光信
号の光パワーの値がほぼ等しくなるように調整すること
を特徴とする請求項1記載の光増幅器の評価方法。
2. The adjustment of the optical power of the plurality of input optical signals in the optical power adjustment processing is performed so that the optical power values of the respective input optical signals are substantially equal to each other. 1. The optical amplifier evaluation method described in 1.
【請求項3】 前記光パワーの調整の対象となる複数の
入力光信号は、2つの入力光信号とし、前記入力光信号
波長設定処理は、該2つの入力光信号の波長を前記ピー
ク利得波長測定処理で得られた第1と第2のピーク利得
を有する波長にそれぞれ設定することを特徴とする請求
項2記載の光増幅器の評価方法。
3. A plurality of input optical signals for which the optical power is to be adjusted are two input optical signals, and the input optical signal wavelength setting process is performed by setting the wavelengths of the two input optical signals to the peak gain wavelength. 3. The optical amplifier evaluation method according to claim 2, wherein the wavelengths having the first and second peak gains obtained by the measurement process are set respectively.
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