JP3468779B2 - 光増幅器評価方法及び光増幅器評価装置 - Google Patents

光増幅器評価方法及び光増幅器評価装置

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幸夫 津田
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は光ファイバ増幅器の特性を評価する光増幅器
評価方法及び光増幅器評価装置に係わり、特に、パルス
法を用いて光ファイバ増幅器の利得と雑音指数とを評価
する光増幅器評価方法及びその装置に関する。
背景技術 周知のように、近時、光通信ネットワークの急速は発
展に伴って、光海底ケーブル等の光ケーブルを長距離に
亘って敷設する事例が多く発生している。
ところで、このような光通信ネットワークにおいて
は、光信号が光ケーブル中を伝送されている過程で生ず
る減衰により、光信号のS/Nが低下するので、一定距離
毎に中継器を設置して光信号のS/Nの低下を防止するよ
うなことが実施されている。
具体的には、一定距離毎に設置される中継器により、
ある区間の光ケーブルの端末において各光ファイバから
受信した光信号を電気信号に変換してこの電気信号を増
幅し、さらに、この増幅された電気信号を光信号に変換
して次の区間の光ケーブルの各光ファイバへ送出するこ
とにより、光信号のS/Nの低下を防止するようにしてい
る。
しかるに、近年、光信号を直接増幅する光ファイバ増
幅器が開発されている。
この光ファイバ増幅器においては、コアに、例えば、
エルビウムの希土類元素を添加した光ファイバを通信信
号光より短い波長の光で励起することにより、通信信号
光が増幅されるようになる。
したがって、この光ファイバ増幅器を光ケーブルの各
光ファイバに介挿させることによって、光信号のS/Nの
低下を簡単に防止することができるようになる。
光通信ネットワークを新規に構築した場合や、定期的
な保守点検に際して、この光ファイバ増幅器の特性を評
価することは重要なことである。
この光ファイバ増幅器の特性を評価するに際し、光フ
ァイバ増幅器は当然一種の増幅器であるので、入力光信
号の光強度PINと出力光信号の光強度POUTとの光で示さ
れる利得Ｇを測定する必要がある。
周知のように、光ファイバ増幅器は、その光の増幅メ
カニズムに起因して、たとえ、この光ファイバ増幅器の
入力端子へ光信号を入力していなくても、自然放出光が
生じ、光ファイバ増幅器の出力端子にはこの自然放出光
が増幅されて出力される。
この増幅された自然放出光（Amplified spontaneous
emission:ASE）は増幅された光信号に対して雑音として
作用する。
したがって、光ファイバ増幅器の特性を評価するに際
し、この自然放出光（ASE）の光強度PASEを測定するこ
とは重要である。
ところで、光ファイバ増幅器の特性を評価するに際
し、耐雑音性能を示す指標として前記測定された利得Ｇ
と光強度PASEとを組込んだ以下のような（１）式に示す
雑音指数NF（Noise figure）が一般に採用されている。
NF＝PASE/（ｈ・ν・Ｇ・Δν） …（１） 但し、ｈ ：プランクの定数 ν ：入力光信号の光周波数 Ｇ ：利得 Δν：光強度の測定装置の測定周波数分解能幅
（測定周波数幅） したがって、光ファイバ増幅器の特性は、利得Ｇと雑
音指数NFとで評価することができる。
この光ファイバ増幅器の特性を評価するために、従来
では、図14に示すように、レーザ光源１と光ファイバ増
幅器２とが光スイッチ３を介して光スクトラムアナライ
ザライザ４に接続される。
そして、先ず、光スイッチ３をレーザ光源１側に切り
替えて、光ファイバ増幅器２に入力される光信号の光波
長λに対する光強度PINを光スペクトラムアナライザ４
で求める（図15に示す下側の曲線）。
次に、光スイッチ３を光ファイバ増幅器２側に切り替
えて、光ファイバ増幅器２から出力される光信号の該当
光波長λにおける光強度POUTを光スペクトラムアナライ
ザ４で求める（図15に示す上側の曲線）。
この結果、光ファイバ増幅器の利得Ｇは、入力光強度
PINと出力光強度POUTとを組込んだ以下のような（２）
式で示される。
Ｇ＝POUT/PIN …（２） しかしながら、自然放出光（ASE）の光強度PASEは、
図15に示すように、増幅された出力光信号の光強度POUT
に埋もれているために、この自然放出光（ASE）の光強
度PASEを直接測定することは困難である。
この自然放出光（ASE）の光強度PASEを測定する手法
として、レベル補間法、偏光ヌリング法、パルス法が提
唱されている。
この３つの手法のうちでパルス法は、光ファイバ増幅
器の光ファイバのコアに添加されたメタステーブル状態
にあるエルビウムの希土類元素光が基底状態へ回復する
までに比較的長い回復時間を要することを利用する。
すなわち、このパルス法は、光ファイバ増幅器に対す
る入力光信号を上記回復時間より短い周期でオン・オフ
し、オン期間で出力光信号の光強度POUTを測定し、オフ
期間で自然放出光（ASE）の光強度PASEを測定する。
図16は、上述したパルス法を採用した光増幅器評価装
置の概略構成図である。
レーザ光源１から出射された波長λを有する光は、光
変調ユニット５の入力端子６を介して第１の光スイッチ
７へ入射される。
第１の光スイッチ７は、制御部14の指示に基づいて、
入射光を第２の光スイッチ８または第１の光変調器９へ
切換える。
第１の光変調器９は、図17A乃至図17Eに示すように、
入射光を、例えば、５μｓ等の前述した回復時間より短
い所定周期T0でオン・オフする矩形状の光信号に変換し
て出力端子10を介して光ファイバ増幅器２の入力端子へ
入射させる。
光ファイバ増幅器２の出力端子から出射された増幅後
の光信号は、入力端子11を介して第２の光変調器12へ入
射される。
第２の光変調器12は、光ファイバ増幅器２から出射さ
れた光信号のオン期間の一部期間TS、または、前記光信
号のオフ期間の一部期間TAだけ、前記光信号を通過する
機能を有している。
ここで、いずれの期間TS,TAを採用するかは外部の制
御部14からの指示による。
第２の光変調器12から出射された光信号は、第２の光
スイッチ８へ入射される。
第２の光スイッチ８は、制御部14の指示に基づいて、
第１の光スイッチ７からの光信号、または、第２の光変
調器12からの光信号を選択して光スペクトラムアナライ
ザ４へ入射させる。
光スペクトラムアナライザ４は、入射した光信号をス
ペクトラム解析して、該当波長λ、または、該当光周波
数νにおける光強度Ｐを求める。
このような構成の光増幅器評価装置において、先ず、
各光スイッチ7,8を互いに相手側に切換える。
すると、レーザ光源１から光変調ユニット５へ入射し
た光は、各光スイッチ7,8を通過してそのまま光スペク
トラムアナライザ４へ入射される。
光スペクトラムアナライザ４は、その入射光を光ファ
イバ増幅器２への入射光と見なして光強度PINを測定す
る。
次に、各光スイッチ7,8を各光変調器9,12側へ切換え
て、かつ第２の光変調器12でオン期間の一部期間TSを設
定する。
この状態においては、光スペクトラムアナライザ４に
は、光ファイバ増幅器２から出力された光信号における
オン期間の一部期間TSに光が入射される。
よって、この光スペクトラムアナライザ４は、その入
射光を光ファイバ増幅器２の出射光と見なして光強度P
OUTを測定する。
次に、各光スイッチ7,8が各光変調器9,12側へ切換え
られた状態において、第２の光変調器12でオフ期間の一
部期間TAが設定される。
この状態においては、光スペクトラムアナライザ４に
は、光ファイバ増幅器２から出力された光信号における
オフ期間の一部期間TAの光信号が入射される。
よって、この光スペクトラムアナライザ４は、その入
射光を光ファイバ増幅器２の自然放出光（ASE）と見な
してその光強度PASEを測定する。
制御部14は、上記（２），（１）式を用いて光ファイ
バ増幅器２の利得Ｇと雑音指数NFを求める。
このようにして、パルス法を採用した光増幅器評価装
置による光ファイバ増幅器２の利得Ｇと雑音指数NFの測
定が行われる。
しかしながら、図16に示す光増幅器評価装置において
も、まだ解消すべき次のような課題があった。
すなわち、雑音指数NFを算出するためには、光ファイ
バ増幅器２の自然放出光（ASE）の光強度PASEの絶対レ
ベルを測定する必要がある。
したがって、図16の光変調ユニット５内における入力
端子11から第２の光変調器12、第２の光スイッチ８、出
力端子13までの光経路における光損失を正確に測定し
て、光スペクトラムアナライザ４で測定された自然放出
光（ASE）の光強度PASEを補正する必要がある。
一般に、レーザ光源１から光変調ユニット５内に入射
するレーザ光は、偏波面を有している。
また、第１の光変調器９及び第２の光変調器12も入射
される光信号の偏波方向が変化すると、出射される光信
号の光強度が変化する偏波特性を有している。
レーザ光源１から光変調ユニット５内に入射するレー
ザ光の偏波方向は、常に一定であるとは限らないので偏
波方向が変動する。
すなわち、上記光経路における光損失を測定した時点
のレーザ光の偏波方向と、実際に自然放出光（ASE）の
光強度PASEを測定した時点のレーザ光の偏波方向とを常
に同一に維持することは困難である。
よって、図16に示す光増幅器評価装置では、自然放出
光（ASE）の光強度PASEを正しく補正することができな
いという問題が発生する。
また、光ファイバ増幅器２の利得Ｇは、前述したよう
に、光ファイバ増幅器２の入力光信号の光強度PINと出
力光信号の光強度POUTとの比から算出される。
しかるに、レーザ光源１から出射されて光スペクトラ
ムアナライザ４に入射するまでの入力光信号及び出力光
信号のそれぞれの光経路が異なる。
したがって、各光経路の光損失をそれぞれ個別に求め
る必要がある。
しかし、光経路に存在する光変調器は前述した偏波特
性を有しているので、正確に各光経路の光損失を正確に
求めることができない。
よって、図16に示す光増幅器評価装置では、光ファイ
バ増幅器２の利得Ｇの測定精度が低下するという問題が
発生する。
さらに、自然放出光（ASE）の光強度PASEのスペクト
ラム測定においては、単位波長当りの光強度を測定する
必要があるため、光スペクトラムアナライザの周波数
（波長）分解能幅Δνの確度を高くする必要がある。
しかしながら、波長多重化された光信号のチャンネル
間の干渉を防止するために、光スペクトラムアナライザ
４の測定周波数幅を示す設定周波数（波長）分解能幅を
狭くする必要がある。
しかし、一般的に、この設定周波数（波長）分解能幅
Δνが狭いほど分解能確度は悪くなる。
よって、図16に示す光増幅器評価装置では、分解能確
度に起因する誤差が大きくなるという欠点がある。
発明の開示 本発明は以上のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、光ファイバ増幅器の入力光信
号と出力光信号の各光経路の光損失測定を無入力状態の
光ファイバ増幅器からの出力光を用いることによって、
各光経路の光損失測定を精度良く測定することができる
と共に、光ファイバ増幅器の入出力光の光強度を高い精
度で測定することができるので、光ファイバ増幅器の利
得及び自然放出光（ASE）の光強度の測定精度を向上す
ることができるようになり、ひいては雑音指数を高い精
度で評価することができる光増幅器評価方法及びその装
置を提供することにある。
また、本発明の別の目的とするところは、利得の測定
時の光経路で第２の光変調器をバイパスすることよっ
て、光ファイバ増幅器の利得の測定精度をさらに向上す
ることができる光増幅器評価方法及びその装置を提供す
ることにある。
さらに、本発明の別の目的とするところは、光スペク
トラムアナライザにおける設定周波数（波長）分解能幅
を校正することによって、高い分解能確度が得られ、各
波長における光強度の測定精度を大幅に向上することが
できるようになり、ひいては高い精度で光ファイバ増幅
器を評価することができる光増幅器評価方法を提供する
ことにある。
本発明の一態様によると、 光源から出力される光を第１の光変調器により所定の
オン期間及びオフ期間Toを有する矩形波の光信号に変調
するステップと、 前記第１の光変調器によって変調された光信号を評価
対象の光ファイバ増幅器へ印加するステップと、 前記光ファイバ増幅器に前記光信号が印加されている
状態で、該光ファイバ増幅器から出力される光信号を前
記第１の光変調器によって変調された光信号のオフ期間
To内のある期間ＴAだけオンとなる第２の光変調器へ入
射させることにより、該第２の光変調器を前記ある期間
ＴAだけ通過する光信号に基づいて、入力光が印加され
ている状態での前記光ファイバ増幅器の自然放出光の光
強度PASEを光強度測定装置によって測定するステップ
と、 前記光ファイバ増幅器に前記光信号が印加されていな
い状態で、該光ファイバ増幅器からの出力光に基づい
て、基準光強度Prefを前記光強度測定装置によって測定
するステップと、 前記光ファイバ増幅器に前記光信号が印加されていな
い状態で、該光ファイバ増幅器からの出力光を前記第２
の光変調器へ入射させることにより、該第２の光変調器
を前記ある期間ＴAだけ通過する出力光に基づいて、入
力光が印加されていない状態での前記光ファイバ増幅器
の自然放出光の光強度Pcを前記光強度測定装置によって
測定するステップと、 それぞれ、前記入力光が印加されていない状態で前記
光強度測定装置によって測定された前記基準光強度Pref
と前記光ファイバ増幅器の自然放出光の光強度Pcとに基
づいて、前記光ファイバ増幅器から前記第２の光変調器
を経て前記光強度測定装置に至るまでの光経路の光損失
Lcを求めると共に、この求められた光損失Lcに基づいて
前記入力光が印加されている状態で前記光強度測定装置
によって測定された前記光ファイバ増幅器の自然放出光
の光強度PASEを補正するステップと、 この補正された前記光ファイバ増幅器の真の自然放出
光の光強度PASE′を用いて、前記光ファイバ増幅器の雑
音指数NFを次の式 NF＝PASE′／（ｈ・ν・Ｇ・Δν） 但し、ｈ ：プランクの定数 ν ：入力光信号の光周波数 Ｇ ：利得 Δν：光強度の測定装置の測定周波数分解能幅
（測定周波数幅） によって求めるステップと、 前記光ファイバ増幅器に印加すべき前記光信号のオン
期間の光強度PINを前記光強度測定装置によって測定す
るステップと、 前記光ファイバ増幅器に前記光信号が印加されている
状態で、前記光ファイバ増幅器から出力される前記光信
号のオン期間の光強度POUTを前記光強度測定装置によっ
て測定するステップと、 それぞれ、前記光強度測定装置によって測定された前
記光ファイバ増幅器に印加すべき前記光信号のオン期間
の光強度PINと、前記光ファイバ増幅器から出力される
光信号のオン期間の光強度POUTとに基づいて、前記光フ
ァイバ増幅器の利得Ｇを求めるステップとを具備し、 前記光ファイバ増幅器の利得Ｇを求めるステップが、 前記光ファイバ増幅器に前記光信号が印加されていな
い状態で、該光ファイバ増幅器からの出力光の光強度Pa
を前記光強度測定装置によって測定するステップと、 前記光源から前記第１の光変調器を経て前記光ファイ
バ増幅器に至るまでの光経路の光損失Laを、この求めら
れた光損失Laを用いて前記光強度測定装置によって測定
された前記光ファイバ増幅器に入力すべき前記光信号の
オン期間の光強度PINを補正するステップと、 前記光ファイバ増幅器に前記光信号が印加されていな
い状態で、該光ファイバ増幅器からの出力光に基づい
て、前記第２の光変調器を経ない状態での前記光ファイ
バ増幅器からの出力光の光強度Pbを前記光強度測定装置
によって測定するステップと、 それぞれ、前記入力光が印加されていない状態で前記
光強度測定装置によって測定された前記基準光強度Pref
と前記光ファイバ増幅器からの出力光の光強度Pbとに基
づいて、前記光ファイバ増幅器から前記第２の光変調器
を経ないで前記光強度測定装置に至るまでの光経路の光
損失Lbを求めると共に、この求められた光損失Lbに基づ
いて、前記光強度測定装置によって測定された前記光フ
ァイバ増幅器から出力される光信号のオン期間の光強度
POUTを補正するステップとを具備し、 これら補正された前記光ファイバ増幅器に入力すべき
前記光信号のオン期間の光強度PIN′と前記光ファイバ
増幅器から出力される光信号のオン期間の光強度POUT′
とから前記光ファイバ増幅器の利得Ｇを求めることを特
徴とする光増幅器評価方法が提供される。
また、本発明の別の態様によると、 光源から出力される光を第１の光変調器により所定の
オン期間及びオフ期間Toを有する矩形波の光信号に変調
するステップと、 前記第１の光変調器によって変調された光信号を評価
対象の光ファイバ増幅器へ印加するステップと、 前記光ファイバ増幅器に前記光信号が印加されている
状態で、該光ファイバ増幅器から出力される光信号を前
記第１の光変調器によって変調された光信号のオフ期間
To内のある期間ＴAだけオンとなる第２の光変調器へ入
射させることにより、該第２の光変調器を前記ある期間
ＴAだけ通過する光信号に基づいて、入力光が印加され
ている状態での前記光ファイバ増幅器の自然放出光の光
強度PASEを光強度測定装置によって測定するステップ
と、 前記光ファイバ増幅器から前記光強度測定装置までの
光経路の光損失を無偏波光発生器からの出力光を用いて
求めると共に、この求められた光損失を用いて前記光強
度測定装置によって測定された前記光ファイバ増幅器の
自然放出光の光強度PASEを補正するステップと、 この補正された前記光ファイバ増幅器の自然放出光の
光強度PASE′を用いて、前記光ファイバ増幅器の光信号
の雑音指数NFを次の式 NF＝PASE′／［ｈ・ν・Ｇ・Δν］ 但し、ｈ ：プランクの定数 ν ：入力光信号の光周波数 Ｇ ：利得 Δν：光強度の測定装置の測定周波数分解能幅
（測定周波数幅） によって求めるステップとを具備する光増幅器評価方
法が提供される。
また、本発明の別の態様によると、前記光増幅器評価
方法を実施する光増幅器評価装置であって、 それぞれ、第１端子乃至第４端子の合計４個の端子を
有する第１及び第２の光スイッチと、 「定常状態」と「切換状態」との２種類の状態を取
り、前記「定常状態」においては、前記第１及び第２の
光スイッチの各第１端子と各第２端子、及び各第３端子
と各第４端子とを接続状態とし、前記「切換状態」にお
いては、前記第１及び第２の光スイッチの各第１端子と
各第４端子とを接続状態とすると共に、各第３端子と各
第４端子とを開放状態とする制御手段とを具備し、 前記第１の光スイッチは、前記第１端子が前記第１の
光変調器からの出力端子に、前記第２端子が前記光ファ
イバ増幅器への入力端子に、前記第３端子が前記光ファ
イバ増幅器からの出力端子に、前記第４端子が前記第２
の光スイッチの第１端子への接続端子にそれぞれ接続さ
れており、 前記第２の光スイッチは、前記第２端子が前記第２の
光変調器への入力端子に、前記第３端子が前記第２の光
変調器からの出力端子に、前記第４端子が前記光強度測
定装置への出力端子にそれぞれ接続されており、 前記制御手段は、前記第１及び第２の光スイッチ手段
をそれぞれ前記「定常状態」とする第１の切り替え操作
によって前記光ファイバ増幅器の自然放出光の光強度P
ASEを測定可能とにすると共に、前記第１の光スイッチ
手段を前記「定常状態」とし、且つ、前記第２の光スイ
ッチ手段を前記「切換状態」とする第２の切り替え操作
によって前記光ファイバ増幅器の利得Ｇを測定可能と
し、第３の切り替え操作によって前記光強度測定装置の
測定周波数分解能幅（測定周波数幅）Δνを測定可能と
することを特徴とする光増幅器評価装置が提供される。
図面の簡単な説明 図１は、本発明の第１実施形態の光増幅器評価方法が
適用される光増幅器評価装置の概略構成を示すブロック
図、 図2A乃至図2Dは、同光増幅器評価装置の光強度測定動
作を示すタイミングチャート、 図３は、同光増幅器評方法における光強度の校正法を
説明するための接続図、 図４は、同光増幅器評方法における校正に用いる基準
光のスペクトラム特性を示す図、 図5Aは、同光増幅器評方法における光経路の光損失の
測定法を示す図、 図5Bは、同光増幅器評方法における光経路の光損失の
測定法の変形例を示す図、 図6Aは、同じく同光増幅器評方法における光経路の光
損失の測定法を説明するための接続図、 図6Bは、同光増幅器評方法における光経路の光損失の
測定法の変形例を示す図、 図7Aは、同じく同光増幅器評方法における光経路の光
損失の測定法を説明するための接続図、 図7Bは、同光増幅器評方法における光経路の光損失の
測定法の変形例を示す図、 図8Aは、同じく同光増幅器評方法における光経路の光
損失の測定法を説明するための接続図、 図8Bは、同光増幅器評方法における光経路の光損失の
測定法の変形例を示す図、 図９は、同じく同光増幅器評方法における光ファイバ
増幅器に対する入力光強度の測定法を説明するための接
続図、 図10は、同じく同光増幅器評方法における光ファイバ
増幅器からの出力光強度の測定法を説明するための接続
図、 図11は、同じく同光増幅器評方法における光ファイバ
増幅器の自然放出光の光強度の測定法を説明するための
接続図、 図12は、同じく同光増幅器評方法における各波長λに
おける入力光信号と出力光信号との関係を示す図、 図13Aは、本発明の第２実施形態の光増幅器評価方法
が適用される光増幅器評価装置の概略構成を示すブロッ
ク図、 図13Bは、本発明の第２実施形態の光増幅器評価方法
が適用される光増幅器評価装置の具体的構成を示すブロ
ック図、 図14は、従来の光ファイバ増幅器の評価手法を説明す
るための接続図、 図15は、光ファイバ増幅器における入力光と出力光と
自然放出光の各光強度の関係を示す波形図、 図16は、従来の光増幅器評価装置の概略構成を示すブ
ロック図、 図17A乃至図17Eは、同従来の光増幅器評価装置の光強
度測定動作を示すタイミングチャートである。
発明を実施するための最良の形態 先ず、本発明の概要について説明する。
本発明は、光源から出力される光を光変調器で所定周
期でオンオフする矩形波の光信号に変調した後、測定対
象の光ファイバ増幅器へ印加し、この光ファイバ増幅器
から出力された光信号のオン期間の光強度、オフ期間の
光強度、及び光ファイバ増幅器の入力光信号のオン期間
の光強度から、光ファイバ増幅器の利得及び雑音指数を
求める光増幅器評価方法に適用される。
そして、上記課題を解消するために、第１の光増幅器
評価方法においては、光源から光ファイバ増幅器までの
光経路及び光ファイバ増幅器から光強度の測定位置まで
の光経路に対して無入力状態の光ファイバ増幅器の出力
光を通過させることによって各光経路の光損失を求め
て、この求めた各光損失から各光強度を補正している。
前述したように、光ファイバ増幅器は、入力端子へ光
信号を入力しなくても、自然放出光が生じ、光ファイバ
増幅器の出力端子からこの自然放出光が増幅されて出射
される。
この無入力時の出力光は自然放出光に起因するので偏
波成分を有しておらず、かつ波長特性がほぼ平坦であ
る。
したがって、この無入力状態の光ファイバ増幅器の出
力光を用いて光ファイバ増幅器に対する入力光信号及び
出力光信号の各光経路の光損失を測定することによっ
て、たとえ各光経路に偏波特性を有する光部品が介在し
たとしても、常に一定した光損失を測定することができ
るようになるので、測定された各光強度を高い精度で補
正することができる。
また、第２の光増幅器評価方法においては、光ファイ
バ増幅器の入力光信号のオン期間の光強度と光ファイバ
増幅器から出力された光信号のオン期間の光強度とから
光ファイバ増幅器の利得を求め、さらに、光ファイバ増
幅器から出力された光信号のオフ期間の一部を第２の光
変調器で抽出して、この抽出した期間の光強度と先に求
めた利得とから雑音指数を求めている。
このような方法においては、光ファイバ増幅器から出
射された光信号のオフ期間の一部を抽出する機能を有す
る第２の光変調器は、光ファイバ増幅器の自然放出光
（ASE）の光強度を求める時のみに有効に作用する。
しかし、光ファイバ増幅器の利得Ｇを求める場合は特
に必要ないので、この測定時にはこの第２の光変調器を
バイパスする光経路で測定を実施している。
具体的に説明すると、光変調器は光経路内に含まれ
る、例えば、光スイッチ等の他の構成光部品に比較し
て、一般的に、偏波特性が大きい。
よって、この偏波特性をキャンセルすることができれ
ば、測定精度を向上させることができる。
自然放出光（ASE）の光強度の測定に関しては、前述
したように、自然放出光（ASE）自体は偏波特性を有し
ていないので、光ファイバ増幅器自体の光を用いて光経
路の光損失を校正すれば、この光経路に存在する光変調
器を含む各種の光部品の偏波特性をキャンセルして精度
よく自然放出光（ASE）の光強度を測定することができ
る。
一方、光ファイバ増幅器への入力光信号、及び光ファ
イバ増幅器から出力される前記入力光信号が増幅された
出力光信号は、一般的に、偏向しており、光変調器の偏
波特性の影響を受ける。
しかし、この第２の手法を採用することによって、 （ａ）第２の光変調器をバイパスすることによって、従
来、この第２の光変調器の偏波特性に起因して生じてい
た利得Ｇの測定誤差要因を排除することができる。
（ｂ）第１の光変調器においては、光ファイバ増幅器に
対する入力光信号の光強度PINの測定時と出力光信号の
光強度POUTの測定時とのいずれの場合も、光源からこの
第１の光変調器に至るまでの光経路が同一である。
したがって、各々の光強度の測定を光源の偏向状態が
変化しないように数分の期間内に連続して測定すること
によって、第１の光変調器の偏波特性の影響にて受ける
測定誤差の量を同じ値にすることができる。
したがって、前述した（２）式に示すように、各光強
度PIN,POUTの比から利得Ｇを算出するため、第１の光変
調器の偏波特性の影響にて受けた測定誤差量が相殺され
て、精度の高い利得Ｇが得られる。
すなわち、この第２の手法では、自然放出光（ASE）
の強度測定においては、光強度の絶対値を測定する必要
があるが、利得Ｇは各光強度PIN,POUTの絶対値は必要な
く、相対値（比）が正確に求まればよい。
また、第３の光増幅器評価方法においては、各光強度
の測定を光スペクトラムアナライザで実施し、かつ、無
入力状態の光ファイバ増幅器の出力光をこの光スペクト
ラムアナライザでスペクトラム解析し、設定周波数分解
能幅の校正値を、この設定周波数分解能幅の広い場合の
スペクトラムのレベル値と狭い場合のレベル値との比か
ら求めている。
このような手法で設定周波数分解能幅を校正している
ので、校正を実施しなかった従来手法に比較して、高い
分解能確度が得られる。
その結果、前述した（１）式における設定周波数分解
能幅Δνが高い精度で求まる。
よって、この第３の手法では、光スペクトラムアナラ
イザにおける設定周波数分解能幅Δνの校正を実施する
ことによって、光ファイバ増幅器における雑音指数NFを
より高い精度で測定することができる。
さらに、第４の発明は、光源から出力される光を第１
の光変調器で所定周期でオンオフする矩形波の光信号に
変調した後、測定対象の光ファイバ増幅器へ印加し、こ
の光ファイバ増幅器から出力された光信号のオン期間の
光強度、オフ期間の光強度、及び光ファイバ増幅器の入
力光信号のオン期間の光強度から、光ファイバ増幅器の
利得及び雑音指数を求める光増幅器評価装置に適用され
る。
そして、第４の発明による光増幅器評価装置は、光フ
ァイバ増幅器から出力された光信号のオン期間の一部を
抽出するための第２の光変調器と、第１の光変調器の出
力端子と光ファイバ増幅器の入出力端子と第２の光変調
器の入出力端子と光強度の測定装置の入力端子との間の
光経路を外部指示に基づいて切換える光スイッチと、光
スイッチを操作して、光ファイバ増幅器の入力光信号の
オン期間の光強度と光ファイバ増幅器から出力された光
信号のオン期間の光強度とから光ファイバの増幅器の利
得を求める手段と、光スイッチを操作して、光ファイバ
増幅器から出力された光信号のオフ期間の一部を第２の
光変調器で抽出して、この抽出した期間の光強度と求め
た利得とから雑音指数を求める手段と、光スイッチを操
作して、光源から光ファイバ増幅器までの光経路及び光
ファイバ増幅器から光強度の測定位置までの光経路を形
成し、無入力状態の光ファイバ増幅器の出力光を各光経
路に通過させてることによって各光経路の光損失を求め
て、この求めた各光損失から各光強度を補正する手段と
を備えている。
このように構成された第４の発明による光増幅器評価
装置においては、第１の光変調器の出力端子と光ファイ
バ増幅器の入出力端子と第２の光変調器の入出力端子と
光強度の測定装置の入力端子との間の光経路を外部指示
に基づいて切換える光スイッチを設けている。
そして、この光スイッチを操作することによって、上
述した第1,2の各方法を、例えば、制御装置によって自
動的に実施することができるようになる。
次に、以上のような概要に基づく本発明の各実施形態
を図面を用いて説明する。
（第１実施形態） 図１は本発明の第１実施形態に係わる光増幅器評価方
法が適用される光増幅器評価装置の概略構成を示すブロ
ック図である。
図１において、図16に示した従来の光増幅器評価装置
と同一部分には同一符号を付して重複する部分の詳細説
明を省略する。
レーザ光源１は、図12における入力光信号のスペクト
ラム解析波形に示すように、波長多重化されている光を
出射する。
すなわち、この入力光信号は、各波長λ1,λ2,λ3,…
λn-1、λn,…毎にそれぞれピーク値を有する。
レーザ光源１から出射された複数の波長λ1,λ2,λ3,
…λn-1、λn,…を有する波長多重化された光は、光変
調ユニット21の入力端子22を介して第１の光変調器23へ
入射される。
第１の光変調器23は、図16に示した従来装置の第１の
光変変調器９と同一構成を有しており、図2A乃至図2Dの
タイミングチャートに示すように、入射光を、例えば、
５μｓ等の前述した回復時間より短い所定周期T0でオン
オフする矩形状の光信号に変換して端子24を介して光ス
イッチ25の第１端子へ入射させる。
光スイッチ25は、第１端子乃至第４端子の合計４個の
端子を有しており、通常状態においては、図中実線で示
すように、第１端子と第２端子、及び第３端子と第４端
子とが接続されている。
この状態を「定常状態」と称する。
また、外部の制御部35の切換指令に応動して、図中点
線で示すように、第１端子と第４端子とが接続され、第
２端子と第３端子とが開放される「切換状態」へ移行す
る。
すなわち、光スイッチ25は、制御部35の指令により、
実線で示す「定常状態」と点線で示す「切換状態」との
２種類の状態を取り得る。
「定常状態」の光スイッチ25の第１端子と第２端子と
を経由した光信号は、光変調ユニット21の出力端子26を
介して光ファイバ増幅器２の入力端子へ入射される。
光ファイバ増幅器２の出力端子から出射された増幅後
の光信号は、光変調ユニット21の入力端子27を介して前
記光スイッチ25の第３端子へ入射される。
「定常状態」の光スイッチ25の第３端子へ入射された
光信号は、第４端子及び端子28を介して、この光スイッ
チ25と同一構成の光スイッチ29の第１端子へ入射され
る。
光スイッチ29の第１端子へ入射されされた光信号は、
第２端子及び端子30を介して第２の光変調器31へ入射さ
れる。
第２の光変調器31は、図2A乃至図2Dのタイミングチャ
ートに示すように、光ファイバ増幅器２から出射した光
信号のオフ期間の一部期間TAだけ、前記光信号を通過さ
せる機能を有している。
第２の光変調器31から出射された変調後の光信号は、
端子32を介して「定常状態」の元の光スイッチ29の第３
端子へ入射される。
光スイッチ29の第３端子へ入射されされた光信号は、
第４端子及び光変調ユニット21の出力端子33を介して外
部の光スペクトラムアナライザ34へ入射される。
この光スペクトラムアナライザ34は、光変調ユニット
21の出力端子33から出射された光信号に対するスペクト
ラム解析を実施して、各波長（λ＝λ1,λ2,λ3,…λ
n-1、λn,…）、または、各光周波数（ν＝ν1,ν2,
ν3,…νn-1、νn,…）の光強度Ｐ（λ）.P（ν）を求
める。
制御部35は、光変調ユニット21の各光スイッチ25,29
を「定常状態」、または、「切換状態」に切換制御する
と共に、光スペクトラムアナライザ34で測定された各光
信号の光強度を用いて光ファイバ増幅器２の利得Ｇ及び
雑音指数NFを算出する。
以下、このように構成された光増幅器評価装置を用い
て、光ファイバ増幅器２の利得Ｇ及び雑音指数NFを求め
る具体的手順（１）〜（９）を順番に説明していく。
（１）基準光強度Prefの測定及び分解能幅の校正 まず、光変調ユニット21内における各光信号が通過す
る各光経路の各光損失を測定するために用いる基準光の
基準光強度Prefを求める。
すなわち、図３に示すように、無入力状態の測定対象
の光ファイバ増幅器２の出力端子に光スペクトラムアナ
ライザ34を直接接続して、前述した自然放出光に起因し
てこの無入力状態の光ファイバ増幅器２から出射される
基準光としての出力光をスペクトラム解析を実施して、
各波長λにおける基準光強度Prefを測定する。
なお、前述したように、この光ファイバ増幅器２から
出射される基準光は、図４に示すように、自然放出光に
起因するので偏波成分を有しておらず、かつ波長特性が
ほぼ平坦である。
なお、同一の基準光をスペクトラム解析を実施すると
き、光スペクトラムアナライザ34の波長分解能幅を広く
設定した場合に得られる光強度P1（λ）と、波長分解能
幅を実際の測定に使用する狭く設定した場合に得られる
光強度P2（λ）とを比較すると、図４に示すように、広
く設定した光強度P1（λ）の方が、狭く設定した光強度
P2（λ）よりも高い。
そして、広く設定した場合の分解能（実効値）Res1の
精度は、測定に使用する狭い場合の分解能（実効値）Re
s2の精度に比較して格段に高い精度で求まるので、実際
の測定に使用する狭い場合の分解能（実効値）Res2を下
記（３）式に基づいて計算で算出する。
Res2＝Res1｛P2（λ）/P1（λ）｝ …（３） したがって、波長分解能幅を実際の測定に使用する波
長分解能幅に設定した場合の測定と、実際の測定に使用
する波長分解能幅より広い波長分解能幅に設定した場合
の測定との２回の測定を実施して、（３）式を用いて実
際の測定に使用する分解能（実効値）Res2を算出する。
（２）入力端子22から出力端子26までの光経路の損失La
測定 次に、図5Aに示すように、無入力状態の光ファイバ増
幅器２からの出力光を光変調ユニット21の入力端子22へ
印加する。
制御部35を操作して、光スイッチ25を「定常状態」に
設定する。
そして、この「定常状態」において、光変調ユニット
21の出力端子26に光スペクトラムアナライザ34を接続し
て、光ファイバ増幅器２から第１の光変調器23及び光ス
イッチ25を含む光経路を通過した光信号の各波長λにお
ける光強度Pa（λ）を測定する。
光ファイバ増幅器２から出射される基準光の光強度P
ref（λ）は既に測定済みであるので、この光経路にお
ける光損失La（λ）は、以下に示す（４）式で求まる。
La（λ）＝Pa（λ）/Pref（λ） λ…（４） （３）入力端子22から出力端子33までの光経路の損失Ld
測定 続いて、図6Aに示すように、無入力状態の光ファイバ
増幅器２からの出力光を光変調ユニット21の入力端子22
へ印加する。
制御部35を操作して、各光スイッチ25,29を「切換状
態」に設定する。
そして、この「切換状態」において、光変調ユニット
21の出力端子33に光スペクトラムアナライザ34を接続し
て、光ファイバ増幅器２から第１の光変調器23,光スイ
ッチ25,29を含む光経路を通過した光信号の各波長λに
おける光強度Pd（λ）を測定する。
光ファイバ増幅器２から出射される基準光の光強度P
ref（λ）は既に測定済みであるので、この光経路にお
ける光損失Ld（λ）は、以下に示す（５）式で求まる。
Ld（λ）＝Pd（λ）/Pref（λ） …（５） （４）入力端子27から出力端子33までの光経路の損失Lb
測定 続いて、図7Aに示すように、無入力状態の光ファイバ
増幅器２からの出力光を光変調ユニット21の入力端子27
へ印加する。
制御部35を操作して、光スイッチ25を「定常状態」に
設定し、光スイッチ29を［切換状態］に設定する。
そして、この状態において、光変調ユニット21の出力
端子33に光スペクトラムアナライザ34を接続して、光フ
ァイバ増幅器２から各光スイッチ25,29のみを含む光経
路を通過した光信号の各波長λにおける光強度Pb（λ）
を測定する。
光ファイバ増幅器２から出力される基準光の光強度P
ref（λ）は既に測定済みであるので、この第２の光変
調器31を含まない光経路における光損失Lb（λ）は、以
下に示す（６）式で求まる。
Lb（λ）＝Pb（λ）/Pref（λ） …（６） （５）入力端子27から出力端子33までの光経路の損失Lc
測定 続いて、図8Aに示すように、無入力状態の光ファイバ
増幅器２からの出力光を光変調ユニット21の入力端子27
へ印加する。
制御部35を操作して、各光スイッチ25,29を「定常状
態」に設定する。
そして、この「定常状態」において、光変調ユニット
21の出力端子33に光スペクトラムアナライザ34を接続し
て、光ファイバ増幅器２から各光スイッチ25,29及び第
２の光変調器31を含む光経路を通過した光信号の各波長
λにおける光強度Pc（λ）を測定する。
光ファイバ増幅器２から出力される基準光の光強度P
ref（λ）は既に測定済みであるので、この第２の光変
調器31を含む光経路における光損失Lc（λ）は、以下に
示す（７）式で求まる。
Lc（λ）＝Pc（λ）/Pref（λ） …（７） 以上説明した具体的手順（１）〜（５）の処理で、光
変調ユニット21に内に形成される各光経路の各光損失La
（λ）、Lb（λ）,Lc（λ）、Ld（λ）に対する測定処
理が終了する。
そして、測定された各光経路の光損失La（λ）〜Ld
（λ）は、制御部35内の記憶装置35aに記憶される。
次に、測定対象の光ファイバ増幅器２の利得Ｇ及び雑
音指標NFの測定を下記の手順で実施する。
なお、この利得Ｇ及び雑音指標NFの測定算出処理は、
制御部35の制御プログラムに従って自動的に実施され
る。
以下の処理は、レーザ光源１、光ファイバ増幅器２及
び光スペクトラムアナライザ34が、図１に示すように、
光変調ユニット21の各正規位置に接続された状態で自動
的に実施される。
（６）光ファイバ増幅器２の入力光強度（PIN）測定 次に、図９に示すように、制御部35は、光スイッチ2
5、29を「切換状態」に設定すると共に、光スペクトラ
ムアナライザ34に対して光強度の測定指令を送出する。
この状態においては、レーザ光源１から出射された図
12で示した複数の波長λ1,λ2,λ3,…λn-1、λn,…を
有する波長多重化された光は、第１の光変調器23によ
り、図2A乃至図2Dに示すように、所定周期T0でオン、オ
フする矩形波の光信号に変調される。
この変調された光信号は、各光スイッチ25、29を介し
て光スペクトラムアナライザ34へ入射される。
光スペクトラムアナライザ34は、この入射光をスペク
トラム解析して、各波長λにおける光強度PINM（λ＝λ
1,λ2,λ3,…λn-1、λn,…）を得る。
ここで、光スペクトラムアナライザ34は、測定した光
強度PINM（λ）を制御部35内の記憶装置35aへ送出して
記憶させる。
制御部35は、測定された光強度PINM（λ）を先に測定
された各光損失Ld（λ）、La（λ）を用いて、以下に示
す（８）式に従って補正して、光ファイバ増幅器２に対
する正しい入力光強度PIN（λ）を求める。
PIN（λ）＝PINM（λ）・La（λ）/Ld（λ）…（８） （７）光ファイバ増幅器２の出力光強度（POUT）測定 続いて、図10に示すように、制御部35は、光スイッチ
25を「定常状態」に設定し、光スイッチ29を「切換状
態」に設定すると共に、光スペクトラムアナライザ34に
対して光強度の測定指令を送出する。
そして、この状態において、レーザ光源１から出射さ
れた複数の波長λ1,λ2,λ3,…λn-1、λn,…を有する
波長多重化された光は、第１の光変調器23により、図２
に示すように、所定周期T0でオン・オフする矩形波の光
信号に変調される。
この変調された光信号は、測定対象の光ファイバ増幅
器２へ入射されて光増幅される。
光ファイバ増幅器２から出射された増幅後の光信号
は、各光スイッチ25、29を介して直接光スペクトラムア
ナライザ34へ入射される。
光スペクトラムアナライザ34は、この入射光をスペク
トラム解析して、各波長λにおける光強度POUTM（λ＝
λ1,λ2,λ3,…λn-1、λn,…）を得る。
光スペクトラムアナライザ34は測定した光強度POUTM
（λ）を制御部35内の記憶装置35aへ送出して記憶させ
る。
制御部35は、測定されたPOUTM（λ）を先に測定され
た各光損失Lb（λ）を用いて以下に示す（９）式に従っ
て補正して、光ファイバ増幅器２に対する正しい出力光
強度POUT（λ）を求める。
POUT（λ）＝POUTM（λ）/Lb（λ） …（９） （８）光ファイバ増幅器２のASE光強度（PASE）測定 続いて、図11に示すように、制御部35は、各光スイッ
チ25,29を「定常状態」に設定し、光スペクトラムアナ
ライザ34に対して光強度の測定指令を送出する。
この状態においては、レーザ光源１から出射された複
数の波長λ1,λ2,λ3,…λn-1、λn,…を有する波長多
重化された光は、第１の光変調器23により、図2A乃至図
2Bに示すように、所定周期T0でオン・オフする矩形波の
光信号に変調される。
この変調された光信号は、測定対象の光ファイバ増幅
器２へ入射されて光増幅される。
光ファイバ増幅器２から出射された増幅後の光信号
は、各光スイッチ25、29を介して第２の光変調器31へ入
射される。
第２の光変調器31へ入射された増幅後の光信号におけ
るオフ期間の一部の期間TAのみが抽出されて光スイッチ
29を介して光スペクトラムアナライザ34へ入射される。
光スペクトラムアナライザ34は、この入射された増幅
された光信号におけるオフ期間の一部の期間TAの光信号
を自然放出光（ASE）として、この自然放出光の各波長
λにおける光強度PASEM（λ＝λ1,λ2,λ3,…λn-1、λ
n,…）を得る。
光スペクトラムアナライザ34は、測定した光強度P
ASEM（λ）を制御部35内の記憶装置35aへ送出して記憶
させる。
制御部35は、測定されたPASEM（λ）を先に測定され
た各光損失Lc（λ）を用いて以下に示す（10）式に従っ
て補正して、光ファイバ増幅器２における自然放出光
（ASE）の正しい光強度PASE（λ）を求める。
PASE（λ）＝PASEM（λ）/Lc（λ） …（10） （９）光ファイバ増幅器２の利得Ｇ、雑音指数NFの算出 続いて、制御部35は、補正された入力光強度P
IN（λ）、出力光強度POUT（λ）及び自然放出光（AS
E）の光強度PASE（λ）を用いて、前述した（２），
（１）式と同様の以下に示す（２）',（１）’式を用い
て光ファイバ増幅器２の利得Ｇ（λ）、雑音指数NF
（λ）を算出する。
Ｇ（λ）＝POUT（λ）/PIN（λ） …（２）’ NF（λ）＝PASE（λ）／［ｈ・ν・Ｇ・Δν］ …
（１）’ このように構成された第１実施形態の光増幅器評価装
置において、利得Ｇ（λ）を算出するために、光ファイ
バ増幅器２に対する入力光強度PIN（λ）、出力光強度P
OUT（λ）を求める過程や自然放出光（ASE）の光強度P
ASE（λ）を求める過程で、光信号が通過する光変調ユ
ニット21内に形成される図5A,図6A,図7A,図8Aに示す各
光経路の光損失La（λ）,Lb（λ）,Lc（λ）,Ld（λ）
をそれぞれ求める必要がある。
そして、この第１実施形態においては、各光経路に入
力する基準光を、レーザ光源１のレーザ光ではなくて、
無入力状態の光ファイバ増幅器２の出力光としている。
この無入力状態の光ファイバ増幅器２の出力光は、自
然放出光（ASE）に起因するので偏波特性を有しておら
ず、かつ波長特性がほぼ平坦である。
一方、レーザ光源１を含むコヒーレントな測定に適し
た単波長又は複数波長を有する測定用の光信号に適した
光を出力する各種の光源から出力される光は、偏波特性
を有しており、偏波方向が変動する。
したがって、偏波特性を有していない光ファイバ増幅
器２の出力光を用いることによって、たとえ各光経路に
光変調器等の入力される光の偏波方向に応じて出力光の
光強度が変化する光部品が組込まれていたとしても、こ
の光部品から出射される光信号の光強度は常に一定値を
維持する。
よって、第１実施形態においては、常に一定した正し
い光損失La（λ）,Lb（λ）,Lc（λ）,Ld（λ）を測定
することができるので、前述した各光強度PIN（λ）、P
OUT（λ）、光強度PASE（λ）の測定精度を大幅に向上
することができる。
また、光ファイバ増幅器２から出力された光信号のオ
フ期間の一部期間TAの光信号を抽出する機能を有する第
２の光変調器31は、光ファイバ増幅器２の自然放出光
（ASE）の光強度PASEを求めるときのみに有効に作用す
る。
しかし、この第２の光変調器31は、光ファイバ増幅器
２の利得Ｇ（λ）を求める場合には、特に、必要ない。
したがって、この利得Ｇ（λ）を算出するための出力
光強度POUT（λ）を測定するときには、この第２の光変
調器31をバイパスする光経路を用いることができる。
よって、第１実施形態においては、光ファイバ増幅器
２に対する入力光信号の光経路と出力光信号の光経路に
含まれる光部品を共に第１の光変調器23に限定できるの
で、利得Ｇの算出時にこの第１の光変調器23に起因する
測定誤差量を相殺して、利得Ｇの測定精度を向上するこ
とができる。
さらに、第１実施形態においては、各光スイッチ25,2
9の切換操作、光スペクトラムアナライザ34における各
光強度の測定処理指示、測定された各光強度の光損失を
用いた補正処理、及び最終の光ファイバ増幅器２の利得
Ｇ、雑音指数NFの算出処理を、制御部35が自動的に実施
しているので、測定対象の光ファイバ増幅器２の評価作
業能率を大幅に向上することができる。
また、光スペクトラムアナライザ34における設定周波
数分解能幅の校正値を、この設定周波数分解能幅の広い
場合のスペクトラムのレベル値と狭い場合のレベル値と
の比から求めている。
このように設定周波数分解能幅を校正しているので、
校正を実施しなかった従来手法に比較して、高い分解能
確度が得られる。
したがって、第１実施形態においては、雑音指数NFの
測定精度をさらに向上することができる。
なお、上述した第１実施形態において、具体的手順
（２）乃至（５）では、光ファイバ増幅器２に代えて図
5B,図6B,図7B,図8Bに示すように、無偏波光発生器72を
用いるようにしてもよい。
（第２実施形態） 図13Aは、本発明の第２実施形態に係わる光増幅器評
価装置の概略構成を示すブロック図である。
図13Aにおいて、図１に示した第１実施形態の光増幅
器評価装置と同一部分には同一符号を付して、重複する
部分の詳細説明を省略する。
この第２実施形態の光増幅器評価装置における光変調
ユニット21内には、図１に示した第１実施形態における
２つの光スイッチ25,29の代りに、１つの光スイッチユ
ニット36が組込まれている。
この光スイッチユニット36には、レーザ光源１の光変
調ユニット21に対する入力端子22、光ファイバ増幅器２
に対する出力端子26及び光ファイバ増幅器２からの入力
端子27、光スペクトラムアナライザ34に対する出力端子
33、第１の光変調器23に対する入力端子22a、第１の光
変調器23からの出力端子24、第２の光変調器31に対する
入力端子30、第２の光変調器23からの出力端子32の合計
８個の端子が設けられている。
そして、この光スイッチユニット36に組込まれた各端
子相互間の接続は、制御部35によって任意に切換え接続
される。
したがって、制御部35は、前述の第１実施形態の具体
的手順（１）乃至（９）で説明した各光経路が形成され
るように、光スイッチユニット36の各端子を接続するこ
とによって、前述した各光損失La（λ）,Lb（λ）,Lc
（λ）,Ld（λ）、及び各光強度PINM（λ）、P
OUTM（λ）、PASEM（λ）を測定することが可能であ
る。
したがって、この第２実施形態においては、前述した
第１実施形態の光増幅器評価装置の効果とほぼ同様の効
果を得ることができる。
さらに、この第２実施形態においては、各光損失La
（λ）,Lb（λ）,Lc（λ）,Ld（λ）を測定する場合に
おいても、光スイッチユニット36の切換え操作のみで、
図３、図5A、図6A、図7A、図8Aに示す光経路及び光ファ
イバ増幅器２及び光スペクトラムアナライザ34に対する
接続状態も実現できるので、各光損失La（λ）〜Ld
（λ）の測定作業能率を向上することができる。
図13Bは、本発明の第２実施形態の光増幅器評価方法
が適用される光増幅器評価装置の具体的構成を示すブロ
ック図である。
図13Bにおいて、図13Aに示した第２実施形態の光増幅
器評価装置と同一部分には同一符号を付して、重複する
部分の詳細説明を省略する。
この図13Bにおいて、光変調ユニット21Bの光スイッチ
ユニット36Aは、光変調ユニット21に対する入力端子22
と第１の光変調器23に対する入力端子22aとの間に設け
られる第１の光スイッチ25Aと、第１の光変調器23から
の出力端子24と光ファイバ増幅器２に対する出力端子26
との間に設けられる第２の光スイッチ25Bと、光ファイ
バ増幅器２からの入力端子27と第２の光変調器31に対す
る入力端子30との間に設けられる第３の光スイッチ29A
と、第２の光変調器31からの出力端子32と光スペクトラ
ムアナライザ34に対する出力端子33との間に設けられる
第４の光スイッチ29Bとを有している。
ここで、第１及び第２の光スイッチ25A,25Bは、それ
ぞれ外部の制御部35によって切り替え制御されるポート
０乃至ポート２の合計３個のポートを有している。
また、第３及び第４の光スイッチ29A,29Bは、それぞ
れ外部の制御部35によって切り替え制御されるポート０
乃至ポート３の合計４個のポートを有している。
次に、以上のような構成による光変調ユニット21Bの
校正（損失測定）及び測定手順を示す。
まず、光変調ユニット21B内の校正される損失を以下
に示す。
なお、以下の説明では、第１乃至第４の光スイッチ25
A,25B,29A,29Bを光スイッチ1,2,3,4と記すと共に、第１
及び第２の光変調器23,31を光変調器1,2と記す。
（Lao1（λ）：光変調器１の損失） Lao2（λ）：光変調器２の損失 Ls11（λ）：光スイッチ１のポート１〜ポート０間の
損失 Ls12（λ）：光スイッチ１のポート２〜ポート０間の
損失 Ls21（λ）：光スイッチ２のポート１〜ポート０間の
損失 Ls22（λ）：光スイッチ２のポート２〜ポート０間の
損失 Ls31（λ）：光スイッチ３のポート１〜ポート０間の
損失 Ls32（λ）：光スイッチ３のポート２〜ポート０間の
損失 Ls33（λ）：光スイッチ３のポート３〜ポート０間の
損失 Ls41（λ）：光スイッチ４のポート１〜ポート０間の
損失 Ls42（λ）：光スイッチ４のポート２〜ポート０間の
損失 Ls43（λ）：光スイッチ４のポート３〜ポート０間の
損失 このうち〜 の損失は、光スイッチ1,2,3,4の損失
である。
ここで、光スイッチ1,2,3,4は、例えば、ソレノイド
によって反射ミラーの向きを変化させることにより光路
を切り替えるような機械式の構造である。
このような光スイッチ1,2,3,4の損失特性は、非常に
安定しているので、測定者が測定毎に校正を行う必要が
無く、光変調ユニット21Bの作成後に一度だけ測定を行
い、制御部35内の記憶装置35aに記憶させておけばよ
い。
しかしながら、音響光学素子等を用いた光変調器の損
失特性は、環境の影響を受けやすいので、測定者は、測
定の開始前に校正（損失測定）を行う。
また、の値は補正時に使用しないため、校正（損失
測定）を行う必要が無い。
以下に、校正の手順について説明するが、まず、分解
能幅の校正を行う。
制御部35により、光スイッチ１〜４を各々ポート０に
対してポート2,2,3,2が接続される位置（光ファイバ増
幅器20を無入力状態とする必要があるため）に設定し、
光スペクトラムアナライザ34を分解能確度の高い分解能
幅Δν０に設定し、パワーＰν０（λ）を測定して制御
部35内の記憶装置35aに記憶させる。
次に、制御部35により、光スイッチ１〜４の設定はそ
のままで、光スペクトラムアナライザ34の分解能を実際
に測定するときの分解能幅Δν１に設定し、パワーＰν
１（λ）を測定して制御部35内の記憶装置35aに記憶さ
せる。
そして、以下の式（11）により、分解能幅Δν（λ）
を計算する。
Δν（λ）＝Δν０（λ）×Ｐν１（λ）/Pν０（λ）
…（11） 以下に、校正の手順を示す。
（ａ）制御部35により、光スイッチ1,2,3,4を各々ポー
ト０に対してポート2,2,3,2が接続される位置（光ファ
イバ増幅器20を無入力状態とする必要があるため）に設
定し、光スペクトラムアナライザ34によって参照レベル
Pref（λ）を測定して制御部35内の記憶装置35aに記憶
させる。
（ｂ）制御部35により、光スイッチ1,2,3,4を各々ポー
ト０に対してポート1,2,2,1が接続される位置に設定
し、光スペクトラムアナライザにてパワーP1（λ）を測
定して制御部35内の記憶装置35aに記憶させる。
（ｃ）次に、制御部35により、以下の計算式（12）から
Lao2（λ）を計算して制御部35内の記憶装置35aに記憶
させる。
Lao2（λ）＝｛Pref（λ）＋Ls33（λ）＋Ls42（λ）｝ −｛P1（λ）＋Ls32（λ）＋Ls41（λ）｝ …（12） 次に測定の手順を示す。
（ｄ）制御部35により、光スイッチ1,2,3,4を各々ポー
ト０に対してポート1,2,2,3が接続される位置に設定
し、光スペクトラムアナライザ34にてパワーP3（λ）を
測定して制御部35内の記憶装置35aに記憶させる。
（ｅ）次に、制御部35により、以下の計算式（13）から
入力光パワーPinを計算して制御部35内の記憶装置35aに
記憶させる。
Pin＝P3（λ）＋Ls22＋Ls43−Ls21 …（13） （ｆ）次に、制御部35により、光スイッチ1,2,3,4を各
々ポート０に対してポート1,1,2,1が接続される位置に
設定し、光スペクトラムアナライザ34にてパワーP4
（λ）を測定して制御部35内の記憶装置35aに記憶させ
る。
（ｇ）次に、制御部35により、以下の計算式（14）から
自然放出光パワーPaseを計算して制御部35内の記憶装置
35aに記憶させる。
Pase＝P4（λ）−Lao2−Ls32−Ls41 …（14） （ｈ）次に、制御部35により、光スイッチ1,2,3,4を各
々ポート０に対してポート1,1,3,2が接続される位置を
設定し、光スペクトラムアナライザ34にてパワーP5
（λ）を測定して制御部35内の記憶装置35aに記憶させ
る。
（ｉ）次に、制御部35により、以下の計算式（15）から
出力光パワーPoutを計算して制御部35内の記憶装置35a
に記憶させる。
Pout＝P5（λ）−Ls33−Ls42 …（15） （ｊ）次に、制御部35により、以下の計算式（16）から
利得Ｇを計算して制御部35内の記憶装置35aに記憶させ
る。
Ｇ＝｛Pout（λ）−Pase（λ）｝/Pin（λ）…（16） （Ｋ）次に、制御部35により、以下の計算式（17）から
雑音指数NFを計算して制御部35内の記憶装置35aに記憶
させる。
NF＝NF｛G.Pase、Δν、λ｝ …（17） なお、上述した第２実施形態においても、第１実施形
態の具体的手順（２）乃至（５）と対応する測定では、
光ファイバ増幅器２に代えて第１実施形態の図5B,図6B,
図7B,図8Bに示すように、無偏波光発生器72を用いるよ
うにしてもよい。
以上説明したように、本発明の光増幅器評価方法及び
光増幅器評価装置においては、光ファイバ増幅器の入力
光信号と出力光信号の各光経路の光損失測定を無入力状
態の光ファイバ増幅器からの出力光を用いて実施してい
る。
したがって、本発明の光増幅器評価方法及び光増幅器
評価装置においては、各光経路の光損失測定を精度良く
測定することができると共に、光ファイバ増幅器の入出
力光の光強度を高い精度で測定することができるので、
光ファイバ増幅器の利得及び自然放出光強度の測定精度
を向上することができ、ひいては雑音指数を高い精度で
評価することができる。
また、本発明の光増幅器評価方法及び光増幅器評価装
置においては、利得測定時の光経路において第２の光変
調器をバイパスしている。
よって、本発明の光増幅器評価方法及び光増幅器評価
装置においては、光ファイバ増幅器の利得の測定精度を
さらに向上することができる。
さらに、本発明の光増幅器評価方法及び光増幅器評価
装置においては、光スペクトラムアナライザにおける設
定周波数（波長）分解能幅の校正を実施している。
したがって、本発明の光増幅器評価方法及び光増幅器
評価装置においては、高い分解能確度が得られ、この設
定周波数（波長）分解能幅を用いて求められる光ファイ
バ増幅器における雑音指数の測定精度を向上することが
できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−33394（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−264811（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−12955（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−226549（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01S 3/00 - 3/30

Claims (33)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】光源から出力される光を第１の光変調器に
    より所定のオン期間及びオフ期間Toを有する矩形波の光
    信号に変調するステップと、 前記第１の光変調器によって変調された光信号を評価対
    象の光ファイバ増幅器へ印加するステップと、 前記光ファイバ増幅器に前記光信号が印加されている状
    態で、該光ファイバ増幅器から出力される光信号を前記
    第１の光変調器によって変調された光信号のオフ期間To
    内のある期間ＴAだけオンとなる第２の光変調器へ入射
    させることにより、該第２の光変調器を前記ある期間Ｔ
    Aだけ通過する光信号に基づいて、入力光が印加されて
    いる状態での前記光ファイバ増幅器の自然放出光の光強
    度PASEを光強度測定装置によって測定するステップと、 前記光ファイバ増幅器に前記光信号が印加されていない
    状態で、該光ファイバ増幅器からの出力光に基づいて、
    基準光強度Prefを前記光強度測定装置によって測定する
    ステップと、 前記光ファイバ増幅器に前記光信号が印加されていない
    状態で、該光ファイバ増幅器からの出力光を前記第２の
    光変調器へ入射させることにより、該第２の光変調器を
    前記ある期間ＴAだけ通過する出力光に基づいて、入力
    光が印加されていない状態での前記光ファイバ増幅器の
    自然放出光の光強度Pcを前記光強度測定装置によって測
    定するステップと、 それぞれ、前記入力光が印加されていない状態で前記光
    強度測定装置によって測定された前記基準光強度Prefと
    前記光ファイバ増幅器の自然放出光の光強度Pcとに基づ
    いて、前記光ファイバ増幅器から前記第２の光変調器を
    経て前記光強度測定装置に至るまでの光経路の光損失Lc
    を求めると共に、この求められた光損失Lcに基づいて前
    記入力光が印加されている状態で前記光強度測定装置に
    よって測定された前記光ファイバ増幅器の自然放出光の
    光強度PASEを補正するステップと、 この補正された前記光ファイバ増幅器の真の自然放出光
    の光強度PASE′を用いて、前記光ファイバ増幅器の雑音
    指数NFを次の式 NF＝PASE′／（ｈ・ν・Ｇ・Δν） 但し、h:プランクの定数 ν：入力光信号の光周波数 G:利得 Δν：光強度の測定装置の測定周波数分解能幅（測定周
    波数幅） によって求めるステップと、 前記光ファイバ増幅器に印加すべき前記光信号のオン期
    間の光強度PINを前記光強度測定装置によって測定する
    ステップと、 前記光ファイバ増幅器に前記光信号が印加されている状
    態で、前記光ファイバ増幅器から出力される前記光信号
    のオン期間の光強度POUTを前記光強度測定装置によって
    測定するステップと、 それぞれ、前記光強度測定装置によって測定された前記
    光ファイバ増幅器に印加すべき前記光信号のオン期間の
    光強度PINと、前記光ファイバ増幅器から出力される光
    信号のオン期間の光強度POUTとに基づいて、前記光ファ
    イバ増幅器の利得Ｇを求めるステップとを具備し、 前記光ファイバ増幅器の利得Ｇを求めるステップが、 前記光ファイバ増幅器に前記光信号が印加されていない
    状態で、該光ファイバ増幅器からの出力光の光強度Paを
    前記光強度測定装置によって測定するステップと、 前記光源から前記第１の光変調器を経て前記光ファイバ
    増幅器に至るまでの光経路の光損失Laを求め、この求め
    られた光損失Laを用いて前記光強度測定装置によって測
    定された前記光ファイバ増幅器に入力すべき前記光信号
    のオン期間の光強度PINを補正するステップと、 前記光ファイバ増幅器に前記光信号が印加されていない
    状態で、該光ファイバ増幅器からの出力光に基づいて、
    前記第２の光変調器を経ない状態での前記光ファイバ増
    幅器からの出力光の光強度Pbを前記光強度測定装置によ
    って測定するステップと、 それぞれ、前記入力光が印加されていない状態で前記光
    強度測定装置によって測定された前記基準光強度Prefと
    前記光ファイバ増幅器からの出力光の光強度Pbとに基づ
    いて、前記光ファイバ増幅器から前記第２の光変調器を
    経ないで前記光強度測定装置に至るまでの光経路の光損
    失Lbを求めると共に、この求められた光損失Lbに基づい
    て、前記光強度測定装置によって測定された前記光ファ
    イバ増幅器から出力される光信号のオン期間の光強度P
    OUTを補正するステップとを具備し、 これら補正された前記光ファイバ増幅器に入力すべき前
    記光信号のオン期間の光強度PIN′と前記光ファイバ増
    幅器から出力される光信号のオン期間の光強度POUT′と
    から前記光ファイバ増幅器の利得Ｇを求めることを特徴
    とする光増幅器評価方法。
  2. 【請求項２】前記光強度測定装置として光スペクトラム
    アナライザを用いると共に、前記光ファイバ増幅器に前
    記光信号が印加されていない状態で、前記光ファイバ増
    幅器からの出力光を前記光スペクトラムアナライザでス
    ペクトラム解析することにより、前記光強度測定装置の
    測定周波数分解能幅（測定周波数幅）Δνとして用いる
    設定周波数分解能幅の校正値を、この設定周波数分解能
    幅の広い場合のスペクトラムのレベル値と狭い場合のレ
    ベル値との比から求めるステップとをさらに具備するこ
    とを特徴とする請求の範囲１に記載の光増幅器評価方
    法。
  3. 【請求項３】前記光ファイバ増幅器に入力すべき前記光
    信号のオン期間の光強度PINを前記光強度測定装置によ
    って測定するステップと、 前記光ファイバ増幅器から出力される光信号のオン期間
    の光強度POUTを前記光強度測定装置によって測定するス
    テップと、 前記光強度測定装置によって測定された前記光ファイバ
    増幅器に入力すべき前記光信号のオン期間の光強度PIN
    と前記光ファイバ増幅器から出力される光信号のオン期
    間の光強度POUTとから前記光ファイバ増幅器の利得Ｇを
    求めるステップと、 前記光強度測定装置として光スペクトラムアナライザを
    用いると共に、前記入力光が印加されていない状態での
    前記光ファイバ増幅器からの出力光を前記光スペクトラ
    ムアナライザでスペクトラム解析することにより、前記
    光強度測定装置の測定周波数分解能幅（測定周波数幅）
    Δνとして用いる設定周波数分解能幅の校正値を、この
    設定周波数分解能幅の広い場合のスペクトラムのレベル
    値と狭い場合のレベル値との比から求めるステップとを
    さらに具備することを特徴とする請求の範囲１に記載の
    光増幅器評価方法。
  4. 【請求項４】請求の範囲3.に記載の光増幅器評価方法を
    実施する光増幅器評価装置であって、 それぞれ、第１端子乃至第４端子の合計４個の端子を有
    する第１及び第２の光スイッチと、 「定常状態」と「切換状態」との２種類の状態を取り、
    前記「定常状態」においては、前記第１及び第２の光ス
    イッチの各第１端子と各第２端子、及び各第３端子と各
    第４端子とを接続状態とし、前記「切換状態」において
    は、前記第１及び第２の光スイッチの各第１端子と各第
    ４端子とを接続状態とすると共に、各第３端子と各第４
    端子とを開放状態とする制御手段とを具備し、 前記第１の光スイッチは、前記第１端子が前記第１の光
    変調器からの出力端子に、前記第２端子が前記光ファイ
    バ増幅器への入力端子に、前記第３端子が前記光ファイ
    バ増幅器からの出力端子に、前記第４端子が前記第２の
    光スイッチの第１端子への接続端子にそれぞれ接続され
    ており、 前記第２の光スイッチは、前記第２端子が前記第２の光
    変調器への入力端子に、前記第３端子が前記第２の光変
    調器からの出力端子に、前記第４端子が前記光強度測定
    装置への出力端子にそれぞれ接続されており、 前記制御手段は、前記第１及び第２の光スイッチ手段を
    それぞれ前記「定常状態」とする第１の切り替え操作に
    よって前記光ファイバ増幅器の自然放出光の光強度PASE
    を測定可能とすると共に、前記第１の光スイッチ手段を
    前記「定常状態」とし、且つ、前記第２の光スイッチ手
    段を前記「切換状態」とする第２の切り替え操作によっ
    て前記光ファイバ増幅器の利得Ｇを測定可能とし、第３
    の切り替え操作によって前記光強度測定装置の測定周波
    数分解能幅（測定周波数幅）Δνを測定可能とすること
    を特徴とする光増幅器評価装置。
  5. 【請求項５】前記制御手段は、予め、前記光ファイバ増
    幅器に前記光信号が印加されていない状態で、該光ファ
    イバ増幅器の出力端子に前記光強度測定装置としての光
    スペクトラムアナライザを直接接続して、前記光信号が
    印加されていない状態で前記光ファイバ増幅器から出射
    される基準光としての出力光をスペクトラム解析を実施
    することによって得られる各波長λにおける基準光強度
    Pref（λ）の測定値を記憶することを特徴とする請求の
    範囲４に記載の光増幅器評価装置。
  6. 【請求項６】前記制御手段により、前記光ファイバ増幅
    器に前記光信号が印加されていない状態での該光ファイ
    バ増幅器からの出力光を前記第１の光変調器への入力端
    子へ印加すると共に、前記第１の光スイッチを「定常状
    態」に設定して、この状態において、前記光ファイバ増
    幅器への出力端子に前記光スペクトラムアナライザを接
    続することにより、前記光ファイバ増幅器から前記第１
    の光変調器及び前記第１の光スイッチとを含む光経路を
    通過した前記光信号の各波長λにおける光強度Pa（λ）
    を測定すると共に、 前記制御手段に記憶されている前記基準光光強度P
    ref（λ）を用いて、この光経路における光損失La
    （λ）を、以下に示す式 La（λ）＝Pa（λ）/Pref（λ） により求めて前記制御手段に記憶させると共に、 前記制御手段により、前記光信号が印加されていない状
    態での前記光ファイバ増幅器からの出力光を前記第１の
    光変調器への入力端子へ印加すると共に、前記第１及び
    第２の光スイッチを「切換状態」に設定して、この「切
    換状態」において、前記光強度測定装置への出力端子に
    前記光スペクトラムアナライザを接続することにより、
    前記光ファイバ増幅器から前記第１の光変調器、前記第
    １及び第２の光スイッチを含む光経路を通過した前記光
    信号の各波長λにおける光強度Pd（λ）を測定すると共
    に、 前記制御手段に記憶されている前記基準光光強度P
    ref（λ）を用いて、この光経路における光損失Ld
    （λ）を以下に示す式 Ld（λ）＝Pd（λ）/Pref（λ） により求めて前記制御手段に記憶させることを特徴とす
    る請求の範囲５に記載の光増幅器評価装置。
  7. 【請求項７】前記制御手段により、前記光ファイバ増幅
    器に前記光信号が印加されていない状態での該光ファイ
    バ増幅器からの出力光を前記光ファイバ増幅器からの入
    力端子へ印加すると共に、前記第１の光スイッチを「定
    常状態」に設定し、且つ、前記第２の光スイッチを「切
    換状態」に設定し、この状態において、前記光強度測定
    装置への出力端子に前記光スペクトラムアナライザを接
    続することにより、前記光ファイバ増幅器から前記第１
    及び第２の光スイッチのみを含む光経路を通過した前記
    光信号の各波長λにおける光強度Pb（λ）を測定すると
    共に、 前記制御手段に記憶されている前記基準光光強度P
    ref（λ）を用いて、前記第２の光変調器を含まない光
    経路における光損失Lb（λ）を以下に示す式 Lb（λ）＝Pb（λ）/Pref（λ） により求めて前記制御手段に記憶させることを特徴とす
    る請求の範囲５に記載の光増幅器評価装置。
  8. 【請求項８】前記制御手段により、前記光ファイバ増幅
    器に前記光信号が印加されていない状態での該光ファイ
    バ増幅器からの出力光を前記光ファイバ増幅器からの入
    力端子へ印加すると共に、前記第１及び第２の光スイッ
    チを「定常状態」に設定して、この状態において、前記
    光強度測定装置への出力端子に前記光スペクトラムアナ
    ライザを接続することにより、前記光ファイバ増幅器か
    ら前記第１及び第２の光スイッチ及び前記第２の光変調
    器を含む光経路を通過した前記光信号の各波長λにおけ
    る光強度Pc（λ）を測定すると共に、 前記制御手段に記憶されている前記基準光光強度P
    ref（λ）を用いて、この第２の光変調器を含む光経路
    における光損失Lc（λ）を以下に示す式 Lc（λ）＝Pc（λ）/Pref（λ） により求めて前記制御手段に記憶させることを特徴とす
    る請求の範囲５に記載の光増幅器評価装置。
  9. 【請求項９】前記制御手段により、前記第１及び第２の
    光スイッチをそれぞれ「切換状態」に設定すると共に、
    この状態において、前記光スペクトラムアナライザに対
    して光強度の測定指令を送出することにより、入射光を
    スペクトラム解析して、各波長λにおける光強度PINMを
    得ると共に、 この光強度PINMを前記制御手段に記憶されている前記光
    損失Ld（λ）、La（λ）を用いて、以下に示す式 PIN（λ）＝PINM（λ）・La（λ）/Ld（λ） に従って補正して、前記光ファイバ増幅器に対する正し
    い入力光強度PIN（λ）を求め、この求められた前記光
    ファイバ増幅器に対する正しい入力光強度PIN（λ）を
    前記制御手段に記憶させることを特徴とする請求の範囲
    ６に記載の光増幅器評価装置。
  10. 【請求項１０】前記制御手段により、前記第１の光スイ
    ッチを「定常状態」に設定し、且つ、前記第２の光スイ
    ッチを「切換状態」に設定すると共に、この状態におい
    て、前記光スペクトラムアナライザに対して光強度の測
    定指令を送出することにより、入射光をスペクトラム解
    析して、各波長λにおける光強度POUTMを得ると共に、 この光強度POUTMを前記制御手段に記憶されている前記
    光損失Lb（λ）を用いて、以下に示す式 POUT（λ）＝POUTM（λ）/Lb（λ） に従って補正して、前記光ファイバ増幅器の正しい出力
    光強度POUT（λ）を求め、この求められた前記光ファイ
    バ増幅器の正しい出力光強度POUT（λ）を前記制御手段
    に記憶させることを特徴とする請求の範囲７に記載の光
    増幅器評価装置。
  11. 【請求項１１】前記制御手段により、前記第１及び第２
    の光スイッチをそれぞれ「定常状態」に設定すると共
    に、この状態において、前記光スペクトラムアナライザ
    に対して光強度の測定指令を送出することにより、入射
    ・増幅された前記光信号におけるオフ期間の一部の期間
    TAの光信号を自然放出光（ASE）として、この自然放出
    光の各波長λにおける光強度PASEMを得ると共に、 この光強度PASEMを前記制御手段に記憶されている前記
    光損失Lc（λ）を用いて、以下に示す式 PASE（λ）＝PASEM（λ）/Lc（λ） に従って補正して、前記光ファイバ増幅器における自然
    放出光（ASE）の正しい光強度PASE（λ）を求め、この
    求められた前記光ファイバ増幅器における自然放出光
    （ASE）の正しい光強度PASE（λ）を前記制御手段に記
    憶させることを特徴とする請求の範囲８に記載の光増幅
    器評価装置。
  12. 【請求項１２】前記制御手段により、前記光ファイバ増
    幅器に前記光信号が印加されていない状態での該光ファ
    イバ増幅器からの出力光を前記第１の光変調器への入力
    端子へ印加すると共に、前記第１の光スイッチを「定常
    状態」に設定して、この状態において、前記光ファイバ
    増幅器への出力端子に前記強度測定装置としての光スペ
    クトラムアナライザを接続することにより、前記光ファ
    イバ増幅器から前記第１の光変調器及び前記第１の光ス
    イッチとを含む光経路を通過した前記光信号の各波長λ
    における光強度Pa（λ）を測定すると共に、 前記制御手段に記憶されている前記基準光光強度P
    ref（λ）を用いて、この光経路における光損失La
    （λ）を、以下に示す式 La（λ）＝Pa（λ）/Pref（λ） により求めて前記制御手段に記憶させると共に、 前記制御手段により、前記光ファイバ増幅器に前記光信
    号が印加されていない状態での該光ファイバ増幅器から
    の出力光を前記第１の光変調器への入力端子へ印加する
    と共に、前記第１及び第２の光スイッチをそれぞれ「切
    換状態」に設定して、この状態において、前記光強度測
    定装置への出力端子に前記光スペクトラムアナライザを
    接続することにより、前記光ファイバ増幅器から前記第
    １の光変調器、前記第１及び第２の光スイッチを含む光
    経路を通過した前記光信号の各波長λにおける光強度Pd
    （λ）を測定すると共に、 前記制御手段に記憶されている前記基準光光強度P
    ref（λ）を用いて、この光経路における光損失Ld
    （λ）を以下に示す式 Ld（λ）＝Pd（λ）/Pref（λ） により求めて前記制御手段に記憶させると共に、 前記制御手段により、前記光ファイバ増幅器に前記光信
    号が印加されていない状態での該光ファイバ増幅器から
    の出力光を前記光ファイバ増幅器からの入力端子へ印加
    すると共に、前記第１の光スイッチを「定常状態」に設
    定し、且つ、前記第２の光スイッチを「切換状態」に設
    定し、この状態において、前記光強度測定装置への出力
    端子に前記光スペクトラムアナライザを接続することに
    より、前記光ファイバ増幅器から前記第１及び第２の光
    スイッチのみを含む光経路を通過した前記光信号の各波
    長λにおける光強度Pd（λ）を測定すると共に、 前記制御手段に記憶されている前記基準光光強度P
    ref（λ）を用いて、この第２の光変調器を含まない光
    経路における光損失Lb（λ）を以下に示す式 Lb（λ）＝Pb（λ）/Pref（λ） により求めて前記制御手段に記憶させると共に、 前記制御手段により、前記光ファイバ増幅器に前記光信
    号が印加されていない状態での該光ファイバ増幅器から
    の出力光を前記光ファイバ増幅器からの入力端子へ印加
    すると共に、前記第１及び第２の光スイッチを「定常状
    態」に設定して、この状態において、前記光強度測定装
    置への出力端子に光スペクトラムアナライザを接続する
    ことにより、前記光ファイバ増幅器から前記第１及び第
    ２の光スイッチ及び前記第２の光変調器を含む光経路を
    通過した前記光信号の各波長λにおける光強度Pb（λ）
    を測定すると共に、 前記制御手段に記憶されている前記基準光光強度P
    ref（λ）を用いて、この第２の光変調器を含む光経路
    における光損失Lc（λ）を以下に示す式 Lc（λ）＝Pc（λ）/Pref（λ） により求めて前記制御手段に記憶させることを特徴とす
    る請求の範囲５に記載の光増幅器評価装置。
  13. 【請求項１３】前記制御手段により、前記第１及び第２
    の光スイッチをそれぞれ「切換状態」に設定すると共
    に、この状態において、前記光スペクトラムアナライザ
    に対して光強度の測定指令を送出することにより、入射
    光をスペクトラム解析して、各波長λにおける光強度P
    INMを得ると共に、 この光強度PINMを前記制御手段に記憶されている前記光
    損失Ld（λ）、La（λ）を用いて、以下に示す式 PIN（λ）＝PINM（λ）・La（λ）/Ld（λ） に従って補正して、前記光ファイバ増幅器に対する正し
    い入力光強度PIN（λ）を求めると共に、 前記制御手段により、前記第１の光スイッチを「定常状
    態」に設定し、且つ、前記第２の光スイッチを「切換状
    態」に設定すると共に、この状態において、前記光スペ
    クトラムアナライザに対して光強度の測定指令を送出す
    ることにより、入射光をスペクトラム解析して、各波長
    λにおける光強度POUTMを得ると共に、この光強度POUTM
    を前記制御手段に記憶されている前記光損失Lb（λ）を
    用いて、以下に示す式 POUT（λ）＝POUTM（λ）/Lb（λ） に従って補正して、前記光ファイバ増幅器の正しい出力
    光強度POUT（λ）を求めると共に、 前記制御手段により、前記第１及び第２の光スイッチを
    それぞれ「定常状態」に設定すると共に、この状態にお
    いて、前記光スペクトラムアナライザに対して光強度の
    測定指令を送出することにより、入射・増幅された前記
    光信号におけるオフ期間の一部の期間TAの光信号を自然
    放出光（ASE）として、この自然放出光の各波長λにお
    ける光強度PASEMを得ると共に、 この光強度PASEMを前記制御手段に記憶されている前記
    光損失Lc（λ）を用いて、以下に示す式 PASE（λ）＝PASEM（λ）/Lc（λ） に従って補正して、前記光ファイバ増幅器における自然
    放出光（ASE）の正しい光強度PASE（λ）を求めること
    を特徴とする請求の範囲12に記載の光増幅器評価装置。
  14. 【請求項１４】前記制御手段により、補正された入力光
    強度PIN（λ）、出力光強度POUT（λ）及び自然放出光
    （ASE）の光強度PASE（λ）を用いて、前記光ファイバ
    増幅器の利得Ｇ（λ）、雑音指数NF（λ）を以下に示す
    式 Ｇ（λ）＝POUT（λ）/PIN（λ）， NF（λ）＝PASE（λ）／（ｈ・ν・Ｇ・Δν） 但し、h:プランクの定数 ν：入力光信号の光周波数 G:利得 Δν：光強度の測定装置の測定周波数分解能幅（測定周
    波数幅） を用いて算出することを特徴とする請求の範囲13に記載
    の光増幅器評価装置。
  15. 【請求項１５】前記第１の光スイッチは、前記制御手段
    からの指令による「定常状態」では、前記第１端子と第
    ２端子とを経由した光信号を前記光ファイバ増幅器への
    出力端子を介して前記光ファイバ増幅器の入力端子へ入
    射させる共に、前記光ファイバ増幅器の出力端子から出
    射された増幅後の光信号を前記光ファイバ増幅器からの
    入力端子を介して前記第３端子へ入射させた後、第４端
    子を介して前記第２の光スイッチの第１端子へ入射さ
    せ、 前記第２の光スイッチは、前記制御手段からの指令によ
    る「定常状態」では、前記第１端子へ入射された光信号
    を第２端子及び第２の光変調器への入力端子を介して前
    記第２の光変調器へ入射させ、前記第２の光変調器から
    出射された変調後の光信号を前記第２の光変調器からの
    出力端子を介して第３端子へ入射させると共に、前記第
    ３端子へ入射された光信号を第４端子及び前記光強度測
    定装置への出力端子を介して前記光強度測定装置として
    の外部の光スペクトラムアナライザへ入射させることに
    より、前記第１の切り替え操作による前記光ファイバ増
    幅器の自然放出光の光強度PASEを測定可能とすることを
    特徴とする請求の範囲14に記載の光増幅器評価装置。
  16. 【請求項１６】光源から出力される光を第１の光変調器
    により所定のオン期間及びオフ期間Toを有する矩形波の
    光信号に変調するステップと、 前記第１の光変調器によって変調された光信号を評価対
    象の光ファイバ増幅器へ印加するステップと、 前記光ファイバ増幅器に前記光信号が印加されている状
    態で、該光ファイバ増幅器から出力される光信号を前記
    第１の光変調器によって変調された光信号のオフ期間To
    内のある期間ＴAだけオンとなる第２の光変調器へ入射
    させることにより、該第２の光変調器を前記ある期間Ｔ
    Aだけ通過する光信号に基づいて、入力光が印加されて
    いる状態での前記光ファイバ増幅器の自然放出光の光強
    度PASEを光強度測定装置によって測定するステップと、 前記光ファイバ増幅器から前記光強度測定装置までの光
    経路の光損失を無偏波光発生器からの出力光を用いて求
    めると共に、この求められた光損失を用いて前記光強度
    測定装置によって測定された前記光ファイバ増幅器の自
    然放出光の光強度PASEを補正するステップと、 この補正された前記光ファイバ増幅器の自然放出光の光
    強度PASE′を用いて、前記光ファイバ増幅器の光信号の
    雑音指数NFを次の式 NF＝PASE′／［ｈ・ν・Ｇ・Δν］ 但し、h:プランクの定数 ν：入力光信号の光周波数 G:利得 Δν：光強度の測定装置の測定周波数分解能幅（測定周
    波数幅） によって求めるステップとを具備する光増幅器評価方
    法。
  17. 【請求項１７】前記光ファイバ増幅器に入力すべき前記
    光信号のオン期間の光強度を前記光強度測定装置によっ
    て測定するステップと、 前記光ファイバ増幅器に前記光信号が印加されている状
    態で、前記光ファイバ増幅器から出力される前記光信号
    のオン期間の光強度を前記光強度測定装置によって測定
    するステップと、 前記光強度測定装置によって測定された前記光ファイバ
    増幅器に入力すべき前記光信号のオン期間の光強度と前
    記光ファイバ増幅器から出力される光信号のオン期間の
    光強度に基づき、前記光ファイバ増幅器の利得Ｇを求め
    るステップとをさらに具備することを特徴とする請求の
    範囲16に記載の光増幅器評価方法。
  18. 【請求項１８】前記光強度測定装置として光スペクトラ
    ムアナライザを用いると共に、前記無偏波光発生器から
    の出力光を前記光スペクトラムアナライザでスペクトラ
    ム解析することにより、前記光強度の測定装置の測定周
    波数分解能幅（測定周波数幅）Δνとして用いる設定周
    波数分解能幅の校正値を、この設定周波数分解能幅の広
    い場合のスペクトラムのレベル値と狭い場合のレベル値
    との比から求めるステップとをさらに具備することを特
    徴とする請求の範囲16に記載の光増幅器評価方法。
  19. 【請求項１９】前記光ファイバ増幅器の利得Ｇを求める
    ステップが、 前記光源から前記光ファイバ増幅器までの光経路の光損
    失を無偏波光発生器からの出力光を用いて求めると共
    に、この求められた光損失を用いて前記光強度測定装置
    によって測定された前記光ファイバ増幅器に入力すべき
    前記光信号のオン期間の光強度を補正するステップと、 前記光ファイバ増幅器から前記光強度測定装置までの光
    経路の光損失を前記無偏波光発生器からの出力光を用い
    て求めると共に、この求められた光損失を用いて前記光
    強度測定装置によって測定された前記光ファイバ増幅器
    から出力される光信号のオン期間の光強度を補正するス
    テップと、 を具備し、 これら補正された前記光ファイバ増幅器に入力すべき前
    記光信号のオン期間の光強度と前記光ファイバ増幅器か
    ら出力される光信号のオン期間の光強度とから前記光フ
    ァイバ増幅器の利得Ｇを求めることを特徴とする請求の
    範囲16に記載の光増幅器評価方法。
  20. 【請求項２０】前記光ファイバ増幅器に入力すべき前記
    光信号のオン期間の光強度を前記光強度測定装置によっ
    て測定するステップと、 前記光ファイバ増幅器から出力される光信号のオン期間
    の光強度を前記光強度測定装置によって測定するステッ
    プと、 前記光強度測定装置によって測定された前記光ファイバ
    増幅器に入力すべき前記光信号のオン期間の光強度と前
    記光ファイバ増幅器から出力される光信号のオン期間の
    光強度とから前記光ファイバ増幅器の利得Ｇを求めるス
    テップ、 前記光強度測定装置として光スペクトラムアナライザを
    用いると共に、前記無偏波光発生器からの出力光を前記
    光スペクトラムアナライザでスペクトラム解析すること
    により、前記光強度の測定装置の測定周波数分解能幅
    （測定周波数幅）Δνとして用いる設定周波数分解能幅
    の校正値を、この設定周波数分解能幅の広い場合のスペ
    クトラムのレベル値と狭い場合のレベル値との比から求
    めるステップとをさらに具備することを特徴とする請求
    の範囲16に記載の光増幅器評価方法。
  21. 【請求項２１】前記光ファイバ増幅器の利得Ｇを求める
    ステップが、 前記光源から前記光ファイバ増幅器までの光経路の光損
    失を前記無偏波光発生器からの出力光を用いて求めると
    共に、この求められた光損失を用いて前記光強度測定装
    置によって測定された前記光ファイバ増幅器に入力すべ
    き前記光信号のオン期間の光強度を補正するステップ
    と、 前記光ファイバ増幅器から前記光強度測定装置までの光
    経路の光損失を前記無偏波光発生器からの出力光を用い
    て求めると共に、この求められた光損失を用いて前記光
    強度測定装置によって測定された前記光ファイバ増幅器
    から出力される光信号のオン期間の光強度を補正するス
    テップとを具備し、 これら補正された前記光ファイバ増幅器に入力される前
    記光信号のオン期間の光強度と前記光ファイバ増幅器か
    ら出力される光信号のオン期間の光強度とから前記光フ
    ァイバ増幅器の利得Ｇを求めることを特徴とする請求の
    範囲20に記載の光増幅器評価方法。
  22. 【請求項２２】請求の範囲21に記載の光増幅器評価方法
    を実施する光増幅器評価装置であって、 それぞれ、第１端子乃至第４端子の合計４個の端子を有
    する第１及び第２の光スイッチと、 「定常状態」と「切換状態」との２種類の状態を取り、
    前記「定常状態」においては、前記第１及び第２の光ス
    イッチの各第１端子と各第２端子、及び各第３端子と各
    第４端子とを接続状態とし、前記「切換状態」において
    は、前記第１及び第２の光スイッチの各第１端子と各第
    ４端子とを接続状態とすると共に、各第３端子と各第４
    端子とを開放状態とする制御手段とを具備し、 前記第１の光スイッチは、前記第１端子が前記第１の光
    変調器からの出力端子に、前記第２端子が前記光ファイ
    バ増幅器への入力端子に、前記第３端子が前記光ファイ
    バ増幅器からの出力端子に、前記第４端子が前記第２の
    光スイッチの第１端子への接続端子にそれぞれ接続され
    ており、 前記第２の光スイッチは、前記第２端子が前記第２の光
    変調器への入力端子に、前記第３端子が前記第２の光変
    調器からの出力端子に、前記第４端子が前記光強度測定
    装置への出力端子にそれぞれ接続されており、 前記制御手段は、前記第１及び第２の光スイッチ手段を
    それぞれ前記「定常状態」とする第１の切り替え操作に
    よって前記光ファイバ増幅器の自然放出光の光強度PASE
    を測定可能とにすると共に、前記第１の光スイッチ手段
    を前記「定常状態」とし、且つ、前記第２の光スイッチ
    手段を前記「切換状態」とする第２の切り替え操作によ
    って前記光ファイバ増幅器の利得Ｇを測定可能とし、第
    ３の切り替え操作によって前記光強度測定装置の測定周
    波数分解能幅（測定周波数幅）Δνを測定可能とするこ
    とを特徴とする光増幅器評価装置。
  23. 【請求項２３】前記制御手段は、予め、前記無偏波光発
    生器の出力端子に前記光スペクトラムアナライザを直接
    接続して、前記無偏波光発生器から出射される基準光と
    しての出力光をスペクトラム解析を実施することによっ
    て得られる各波長λにおける基準光強度Prefの測定値を
    記憶させることを特徴とする請求の範囲22に記載の光増
    幅器評価装置。
  24. 【請求項２４】前記制御手段により、前記無偏波光発生
    器からの出力光を前記第１の光変調器への入力端子へ印
    加すると共に、前記第１の光スイッチを「定常状態」に
    設定して、この状態において、前記光ファイバ増幅器へ
    の出力端子に前記光スペクトラムアナライザを接続する
    ことにより、前記光ファイバ増幅器から前記第１の光変
    調器及び前記第１の光スイッチとを含む光経路を通過し
    た前記光信号の各波長λにおける光強度Pa（λ）を測定
    すると共に、 前記制御手段に記憶されている前記基準光光強度P
    ref（λ）を用いて、この光経路における光損失La
    （λ）を、以下に示す式 La（λ）＝Pa（λ）/Pref（λ） により求めて前記制御手段に記憶させると共に、 前記制御手段により、前記無偏波光発生器からの出力光
    を前記第１の光変調器への入力端子へ印加すると共に、
    前記第１及び第２の光スイッチをそれぞれ「切換状態」
    に設定して、この状態において、前記光強度測定装置へ
    の出力端子に前記光スペクトラムアナライザを接続する
    ことにより、前記光ファイバ増幅器から前記第１の光変
    調器，前記第１及び第２の光スイッチを含む光経路を通
    過した前記光信号の各波長λにおける光強度Pd（λ）を
    測定すると共に、 前記制御手段に記憶されている前記基準光光強度P
    ref（λ）を用いて、この光経路における光損失Ld
    （λ）を以下に示す式 Ld（λ）＝Pd（λ）/Pref（λ） により求めて前記制御手段に記憶させることを特徴とす
    る請求の範囲23に記載の光増幅器評価装置。
  25. 【請求項２５】前記制御手段により、前記無偏波光発生
    器からの出力光を前記光ファイバ増幅器への入力端子へ
    印加すると共に、前記第１の光スイッチを「定常状態」
    に設定し、且つ、前記第１の光スイッチを「切換状態」
    に設定し、この状態において、前記光強度測定装置への
    出力端子に前記光スペクトラムアナライザを接続するこ
    とにより、前記光ファイバ増幅器から前記第１及び第２
    の光スイッチのみを含む光経路を通過した前記光信号の
    各波長λにおける光強度Pb（λ）を測定すると共に、 前記制御手段に記憶されている前記基準光光強度P
    ref（λ）を用いて、この第２の光変調器を含まない光
    経路における光損失Lb（λ）を以下に示す式 Lb（λ）＝Pb（λ）/Pref（λ） により求めて前記制御手段に記憶させることを特徴とす
    る請求の範囲23に記載の光増幅器評価装置。
  26. 【請求項２６】前記制御手段により、前記無偏波光発生
    器からの出力光を前記光ファイバ増幅器への入力端子へ
    印加すると共に、前記第１及び第２の光スイッチをそれ
    ぞれ「定常状態」に設定して、この状態において、前記
    光強度測定装置への出力端子に前記光スペクトラムアナ
    ライザを接続することにより、前記光ファイバ増幅器か
    ら前記第１及び第２の光スイッチ及び前記第２の光変調
    器を含む光経路を通過した前記光信号の各波長λにおけ
    る光強度Pc（λ）を測定すると共に、 前記制御手段に記憶されている前記基準光光強度P
    ref（λ）を用いて、この第２の光変調器を含む光経路
    における光損失Lc（λ）を以下に示す式 Lc（λ）＝Pc（λ）/Pref（λ） により求めて前記制御手段に記憶させることを特徴とす
    る請求の範囲23に記載の光増幅器評価装置。
  27. 【請求項２７】前記制御手段により、前記第１及び第２
    の光スイッチをそれぞれ「切換状態」に設定すると共
    に、この状態において、前記光スペクトラムアナライザ
    に対して光強度の測定指令を送出することにより、入射
    光をスペクトラム解析して、各波長λにおける光強度P
    INMを得ると共に、 この光強度PINMを前記制御手段に記憶されている前記光
    損失Ld（λ）、La（λ）を用いて、以下に示す式 PIN（λ）＝PINM（λ）・La（λ）/Ld（λ） に従って補正して、前記光ファイバ増幅器に対する正し
    い入力光強度PIN（λ）を求め、この求められた前記光
    ファイバ増幅器に対する正しい入力光強度PIN（λ）を
    前記制御手段に記憶させることを特徴とする請求の範囲
    24に記載の光増幅器評価装置。
  28. 【請求項２８】前記制御手段により、前記第１の光スイ
    ッチを「定常状態」に設定し、且つ、前記第２の光スイ
    ッチを「切換状態」に設定すると共に、この状態におい
    て、前記光スペクトラムアナライザに対して光強度の測
    定指令を送出することにより、入射光をスペクトラム解
    析して、各波長λにおける光強度POUTMを得ると共に、 この光強度POUTMを前記制御手段に記憶されている前記
    光損失Lb（λ）を用いて、以下に示す式 POUT（λ）＝POUTM（λ）/Lb（λ） に従って補正して、前記光ファイバ増幅器の正しい出力
    光強度POUT（λ）を求め、この求められた前記光ファイ
    バ増幅器の正しい出力光強度POUT（λ）を前記制御手段
    に記憶させることを特徴とする請求の範囲25に記載の光
    増幅器評価装置。
  29. 【請求項２９】前記制御手段により、前記無偏波光発生
    器からの出力光を前記第１の光変調器への入力端子へ印
    加すると共に、前記第１の光スイッチを「定常状態」に
    設定して、この状態において、前記光ファイバ増幅器へ
    の出力端子に前記光スペクトラムアナライザを接続する
    ことにより、前記光ファイバ増幅器から前記第１の光変
    調器及び前記第１の光スイッチとを含む光経路を通過し
    た前記光信号の各波長λにおける光強度Pa（λ）を測定
    すると共に、 前記制御手段に記憶されている前記基準光光強度P
    ref（λ）を用いて、この光経路における光損失La
    （λ）を、以下に示す式 La（λ）＝Pa（λ）/Pref（λ） により求めて前記制御手段に記憶させると共に、 前記制御手段により、前記無偏波光発生器からの出力光
    を前記第１の光変調器への入力端子へ印加すると共に、
    前記第１及び第２の光スイッチをそれぞれ「切換状態」
    に設定して、この状態において、前記光強度測定装置へ
    の出力端子に前記光スペクトラムアナライザを接続する
    ことにより、前記光ファイバ増幅器から前記第１の光変
    調器、前記第１及び第２の光スイッチを含む光経路を通
    過した前記光信号の各波長λにおける光強度Pd（λ）を
    測定すると共に、 前記制御手段に記憶されている前記基準光光強度P
    ref（λ）を用いて、この光経路における光損失Ld
    （λ）を以下に示す式 Ld（λ）＝Pd（λ）/Pref（λ） により求めて前記制御手段に記憶させると共に、 前記制御手段により、前記無偏波光発生器からの出力光
    を前記光ファイバ増幅器への入力端子へ印加すると共
    に、前記第１の光スイッチを「定常状態」に設定し、且
    つ、前記第１の光スイッチを「切換状態」に設定し、こ
    の状態において、前記光強度測定装置への出力端子に前
    記光スペクトラムアナライザを接続することにより、前
    記光ファイバ増幅器から前記第１及び第２の光スイッチ
    のみを含む光経路を通過した前記光信号の各波長λにお
    ける光強度Pd（λ）を測定すると共に、 前記制御手段に記憶されている前記基準光光強度P
    ref（λ）を用いて、この第２の光変調器を含まない光
    経路における光損失Lb（λ）を以下に示す式 Lb（λ）＝Pb（λ）/Pref（λ） により求めて前記制御手段に記憶させると共に、 前記制御手段により、前記無偏波光発生器からの出力光
    を前記光ファイバ増幅器への入力端子へ印加すると共
    に、前記第１及び第２の光スイッチをそれぞれ「定常状
    態」に設定して、この状態において、前記光強度測定装
    置への出力端子に前記光スペクトラムアナライザを接続
    することにより、前記光ファイバ増幅器から前記第１及
    び第２の光スイッチ及び前記第２の光変調器を含む光経
    路を通過した前記光信号の各波長λにおける光強度Pb
    （λ）を測定すると共に、 前記制御手段に記憶されている前記基準光光強度P
    ref（λ）を用いて、この第２の光変調器を含む光経路
    における光損失Lc（λ）を以下に示す式 Lc（λ）＝Pc（λ）/Pref（λ） により求めて前記制御手段に記憶させることを特徴とす
    る請求の範囲23に記載の光増幅器評価装置。
  30. 【請求項３０】前記制御手段により、前記第１及び第２
    の光スイッチをそれぞれ「切換状態」に設定すると共
    に、この状態において、前記光スペクトラムアナライザ
    に対して光強度の測定指令を送出することにより、入射
    光をスペクトラム解析して、各波長λにおける光強度P
    INMを得ると共に、 この光強度PINMを前記制御手段に記憶されている前記光
    損失Ld（λ）、La（λ）を用いて、以下に示す式 PIN（λ）＝PINM（λ）・La（λ）/Ld（λ） に従って補正して、前記光ファイバ増幅器に対する正し
    い入力光強度PIN（λ）を求めると共に、 前記制御手段により、前記第１の光スイッチを「定常状
    態」に設定し、且つ、前記第２の光スイッチを「切換状
    態」に設定すると共に、この状態において、前記光スペ
    クトラムアナライザに対して光強度の測定指令を送出す
    ることにより、入射光をスペクトラム解析して、各波長
    λにおける光強度POUTMを得ると共に、この光強度POUTM
    を前記制御手段に記憶されている前記光損失Lb（λ）を
    用いて、以下に示す式 POUT（λ）＝POUTM（λ）/Lb（λ） に従って補正して、前記光ファイバ増幅器の正しい出力
    光強度POUT（λ）を求めると共に、 前記制御手段により、前記第１及び第２の光スイッチを
    それぞれ「定常状態」に設定すると共に、この状態にお
    いて、前記光スペクトラムアナライザに対して光強度の
    測定指令を送出することにより、入射・増幅された前記
    光信号におけるオフ期間の一部の期間TAの光信号を自然
    放出光（ASE）として、この自然放出光の各波長λにお
    ける光強度PASEMを得ると共に、 この光強度PASEMを前記制御手段に記憶されている前記
    光損失Lc（λ）を用いて、以下に示す式 PASE（λ）＝PASEM（λ）/Lc（λ） に従って補正して、前記光ファイバ増幅器における自然
    放出光（ASE）の正しい光強度PASE（λ）を求め、この
    求められた前記光ファイバ増幅器における自然放出光
    （ASE）の正しい光強度PASE（λ）を前記制御手段に記
    憶させることを特徴とする請求の範囲29に記載の光増幅
    器評価装置。
  31. 【請求項３１】前記制御手段により、補正された入力光
    強度PIN（λ）、出力光強度POUT（λ）及び自然放出光
    （ASE）の光強度PASE（λ）を用いて、前記光ファイバ
    増幅器の利得Ｇ（λ）、雑音指数NF（λ）を以下に示す
    式 Ｇ（λ）＝POUT（λ）/PIN（λ）， NF（λ）＝PASE（λ）／（ｈ・ν・Ｇ・Δν） 但し、h:プランクの定数 ν：入力光信号の光周波数 G:利得 Δν：光強度の測定装置の測定周波数分解能幅（測定周
    波数幅） により算出することを特徴とする請求の範囲30に記載の
    光増幅器評価装置。
  32. 【請求項３２】前記第１の光スイッチは、前記制御手段
    からの指令による「定常状態」では、前記第１端子と第
    ２端子とを経由した光信号を前記光ファイバ増幅器への
    出力端子を介して前記光ファイバ増幅器の入力端子へ入
    射させる共に、前記光ファイバ増幅器の出力端子から出
    射された増幅後の光信号を前記光ファイバ増幅器からの
    入力端子を介して前記第３端子へ入射させた後、第４端
    子を介して前記第２の光スイッチの第１端子へ入射さ
    せ、 前記第２の光スイッチは、前記制御手段からの指令によ
    る「定常状態」では、前記第１端子へ入射された光信号
    を第２端子及び第２の光変調器への入力端子を介して前
    記第２の光変調器へ入射させ、前記第２の光変調器から
    出射された変調後の光信号を前記第２の光変調器からの
    出力端子を介して第３端子へ入射させると共に、前記第
    ３端子へ入射された光信号を第４端子及び前記光強度測
    定装置への出力端子を介して前記光強度測定装置として
    の外部の光スペクトラムアナライザへ入射させることに
    より、前記第１の切り替え操作による前記光ファイバ増
    幅器の自然放出光の光強度PASEを測定可能とすることを
    特徴とする請求の範囲31に記載の光増幅器評価装置。
  33. 【請求項３３】請求の範囲３または21に記載の光増幅器
    評価方法を実施する光増幅器評価装置であって、 それぞれ、前記光源からの入力端子と、前記光ファイバ
    増幅器に対する出力端子及び前記光ファイバ増幅器から
    の入力端子と、前記光スペクトラムアナライザに対する
    出力端子と、前記第１の光変調器に対する入力端子と、
    前記第１の光変調器からの出力端子と、前記第２の光変
    調器に対する入力端子と、前記第２の光変調器からの出
    力端子に接続されている合計８個の端子が設けられてい
    るスイッチ手段と、 前記スイッチ手段に組込まれた各端子相互間の接続を所
    定の状態に切換える制御手段とを具備し、 前記スイッチ手段は、前記光源からの入力端子と前記第
    １の光変調器に対する入力端子との間に設けられる第１
    の光スイッチと、前記第１の光変調器からの出力端子と
    前記光ファイバ増幅器に対する出力端子との間に設けら
    れる第２の光スイッチと、前記光ファイバ増幅器からの
    入力端子と前記第２の光変調器に対する入力端子との間
    に設けられる第３の光スイッチと、前記第２の光変調器
    からの出力端子と前記光スペクトラムアナライザに対す
    る出力端子との間に設けられる第４の光スイッチとを有
    しており、 前記第１及び第２の光スイッチは、それぞれ前記制御手
    段によって切り替え制御されるポート０乃至ポート２の
    合計３個のポートを有していると共に、 前記第３及び第４の光スイッチは、それぞれ前記制御手
    段によって切り替え制御されるポート０乃至ポート３の
    合計４個のポートを有していることを特徴とする光増幅
    器評価装置。
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