JP3929729B2 - 光アンプの雑音指数測定装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長多重化された信号光を増幅する光アンプの雑音指数を、使用する全波長帯域にわたり効率良く測定する雑音指数測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
波長多重化された信号光を増幅する光アンプの雑音指数を測定する方法として、幾つかの雑音指数測定方法が知られている。代表的な雑音指数測定方法として、パルス法、プローブ法、又は補間法等がある。
【０００３】
図１はパルス法のブロック図を示している。測定する波長数の光源２＃１〜２＃ｎから出射された信号光は合波器４で合波され、第１光スイッチ６を介して雑音指数を測定すべき光アンプ８に入力される。
【０００４】
光アンプ８からの出力光は第２光スイッチ１０を介して光スペクトラムアナライザ１２に入力され、信号光又はアンプリファイド・スポンテイニアス・エミッション光（ＡＳＥ光）が光スペクトラムアナライザ１２で測定される。
【０００５】
信号光測定時には、図２（Ａ）に示すように、第１光スイッチ６及び第２光スイッチ１０を同時にオン／オフして、出力光の信号光レベルを光スペクトラムアナライザ１２で測定する。
【０００６】
一方、ＡＳＥ光測定時には、図２（Ｂ）に示すように、第１光スイッチ６がオン時には第２光スイッチ１０がオフ、第１光スイッチ６がオフ時には第２光スイッチ１０がオンとなるように第１及び第２光スイッチ６，１０を切り換え、光スペクトラムアナライザ１２でＡＳＥ光のレベルを測定する。即ち、光アンプ８の入力光オフ時にＡＳＥ光のレベルを測定し、光アンプ８の雑音指数を求める。
【０００７】
図３（Ａ）はプローブ法のブロック図を示している。プローブ法は、被測定光アンプ８の特性を安定化させるための数個の光源２＃１〜２＃ｎと、雑音指数を測定するためのプローブ光源１４を使用する。
【０００８】
光源２＃１〜２＃ｎからの信号光とプローブ光源１４からのプローブ光は合波器４で合波され、光アンプ８に入力される。光アンプ８からの出力光は光スペクトラムアナライザ１２で測定される。
【０００９】
図３（Ｂ）はプローブ法による雑音指数測定時の説明図である。光アンプ８の特性を安定化させるための複数個の信号光３が所定波長間隔で立っており、プローブ光源１４から出射されるプローブ光１５を矢印１６で示すようにスイープして測定を行なうことで、全波長帯域の測定を行ない、光アンプ８の雑音指数を求める。
【００１０】
図４（Ａ）は補間法のブロック図を示している。複数の光源２＃１〜２＃ｎから出射された信号光は合波器４で合波されて光アンプ８に入力される。光アンプ８の出力光は光スペクトラムアナライザ１２により測定される。
【００１１】
図４（Ｂ）に示すように、この補間法は出力光のスペクトラムからＡＳＥ光７部分を除いて信号光３に含まれるＡＳＥ光のレベルを推測し、光アンプ８の雑音指数を求める。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
パルス法は、雑音指数を測定したい波長帯域をカバーする多数の光源を用意する必要があり、また、特殊な高速光スイッチが必要となる。そのため、多重する波長数の増加に伴い設備が大規模化し高価なものとなるという問題がある。
【００１３】
プローブ法は、多重化する波長数に係わらず数個の光源と測定用の一つのプローブ光源で済むため、多重化する波長数の増加により設備が大規模化することはない。しかし、１回に測定できるのは１波長の特性に限られることから、測定波長数の増加は測定時間の増加となってしまう。
【００１４】
補間法は、パルス法と同様に測定したい波長帯域をカバーする数の光源を用意する必要があるため、多重化する波長数の増加に伴い設備は大規模化してしまう。また、波長間隔が狭くなるにつれ、ＡＳＥレベルの推測が困難になり測定誤差が大きくなりやすい。
【００１５】
よって、本発明の目的は、波長多重化された信号光を増幅する光アンプの雑音指数を、使用する全波長帯域にわたり効率良く測定可能な光アンプの雑音指数測定装置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の一側面によると、波長多重化された信号光を増幅する光アンプの雑音指数測定装置であって、それぞれ波長の異なる信号光を出射する複数の光源と、前記各光源から出射された複数の信号光を合波する光合波器と、合波された信号光を増幅する光アンプと、光スペクトラム測定装置と、合波された信号光を増幅する前記光アンプと前記スペクトラム測定装置との間の光伝送経路内に測定対象の光アンプを選択的に挿入するスイッチ手段と、前記測定対象の光アンプに入力される各信号光のパワー偏差を前記スイッチ手段により前記測定対象の光アンプをバイパスするように設定してから前記光スペクトラム測定装置により測定して得られた測定結果に基づいて検出するパワー偏差検出ユニットと、前記パワー偏差検出ユニットと前記各光源に接続され、前記測定対象の光アンプに入力される各信号光のパワーが実質上第１のパワー、第２のパワーとなるように前記各光源を異なる設定パワーに変更制御可能な光源パワー制御ユニットと、前記スイッチ手段により前記測定対象の光アンプを挿入した場合とバイパスした場合の双方について、前記各光源が、前記第１のパワー、前記第２のパワーに設定されたそれぞれの状態において、前記光スペクトラム測定装置により前記信号光の波長を除く複数の波長分について測定して得られた測定データに基づいて、該複数の波長の各波長についての前記測定対象の光アンプの増幅率を前記第１のパワー設定時、前記第２のパワー設定時のそれぞれについての入力パワー差、出力パワー差の比率により求め、該増幅率により各複数の波長についての自然放出光成分を求め、該各複数の波長についての自然放出光成分を用いて、前記測定対象の光アンプの前記各複数の波長についての雑音指数を演算する雑音指数演算ユニットと、を具備したことを特徴とする光アンプの雑音指数測定装置が提供される。
【００１７】
好ましくは、合波された信号光を増幅する光アンプの後段に設けられた光減衰器と、測定対象の光アンプに入力される光のパワーを測定する光パワー測定ユニットと、光パワー測定ユニットで測定した入力光のパワーが所望の値となるように光減衰器を制御する光入力パワー設定ユニットとをさらに具備している。
【００１８】
スイッチ手段は、測定対象の光アンプと光アンプの間に挿入され、該光アンプの出力を選択的に測定対象の光アンプに供給する第１光スイッチと、測定対象の光アンプの出力と第１光スイッチに選択的に接続可能な第２光スイッチとを含んでいる。
【００２０】
好ましくは、光源パワー制御ユニットに接続され、各光源を第１のパワーで駆動する第１パワー設定値と該第１のパワーより高い第２のパワーで駆動する第２パワー設定値を有するメモリをさらに具備している。
【００２１】
本発明の他の側面によると、波長多重化された信号光を増幅する光アンプの雑音指数測定装置であって、それぞれ波長の異なる信号光を出射する複数の光源と、前記各光源から出射された複数の信号光を合波する光合波器と、前記各光源と前記光合波器の間に挿入された複数の第１光減衰器と、合波された信号光を増幅する光アンプと、光スペクトラム測定装置と、合波された信号光を増幅する前記光アンプと前記スペクトラム測定装置との間の光伝送経路内に測定対象の光アンプを選択的に挿入するスイッチ手段と、前記測定対象の光アンプに入力される各信号光のパワー偏差を前記スイッチ手段により前記測定対象の光アンプをバイパスするように設定してから前記光スペクトラム測定装置により測定して得られた測定結果に基づいて検出するパワー偏差検出ユニットと、前記パワー偏差検出ユニットと前記各第１光減衰器に接続され、前記測定対象の光アンプに入力される各信号光のパワーが実質上第１のパワー、第２のパワーとなるように前記各第１光減衰器を制御する光源パワー制御ユニットと、前記スイッチ手段により前記測定対象の光アンプを挿入した場合とバイパスした場合の双方について、前記各第１光減衰器の出力パワーが、前記第１のパワー、前記第２のパワーに設定されたそれぞれの状態において、前記光スペクトラム測定装置により前記信号光の波長を除く複数の波長分について測定して得られた測定データに基づいて、該複数の波長の各波長についての前記測定対象の光アンプの増幅率を前記第１のパワー設定時、前記第２のパワー設定時のそれぞれについての入力パワー差、出力パワー差の比率により求め、該増幅率により各複数の波長についての自然放出光成分を求め、該各複数の波長についての自然放出光成分を用いて、前記測定対象の光アンプの前記各複数の波長についての雑音指数を演算する雑音指数演算ユニットと、を具備したことを特徴とする光アンプの雑音指数測定装置が提供される。
【００２２】
本発明の更に他の側面によると、第１のパワーの複数の波長の第１光信号群及び第２のパワーの複数の波長の第２光信号群を出力する光信号出力手段と、該第１光信号群を合波して第１合波信号を得、該第２光信号群を合波して第２合波信号を得る合波手段と、第１合波信号及び第２合波信号をそれぞれ増幅する光アンプと、該第１合波信号と該第２合波信号のパワーを一致化する制御を行うパワー制御手段と、該制御後の該第１合波信号及び該第２合波信号それぞれについて前記第１光信号群、前記第２光信号群に含まれる波長を除く所定波長の光信号パワーを測定し、第１、第２測定値を得るとともに、測定対象の光アンプで該第１合波信号及び該第２合波信号のそれぞれを増幅した後の各合波信号について該所定波長の光信号のパワーを測定して、第３、第４測定値を得る測定手段とを具備し、前記第３、第４の測定値の差分の前記第１、第２の測定値の差分に対する比から前記測定対象のアンプの増幅率を求め、該増幅率に基づいて該測定対象アンプが発生する自然放出光を前記所定波長について得る測定器が提供される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図５は本発明第１実施形態のブロック図を示している。符号２０＃１〜２０＃ｎは雑音指数を測定すべき光アンプ３０の特性を安定化させるための複数の光源であり、被測定光アンプ３０の波長帯域をカバーするように配置する。
【００２４】
これにより、被測定光アンプ３０の全波長帯域の特性を安定化させることができる。光源の数は雑音指数を測定する波長数に比較して非常に小さな数でよい。
【００２５】
光源２０＃１〜２０＃ｎから出射された信号光は光合波器２２で合波され、合波された信号光は光増幅器（光アンプ）２４により増幅及びＡＳＥ光が付加される。信号光に対してＡＳＥ光の付加される割合は、光源２０＃１〜２０＃ｎの出力レベルを変え、光増幅器２４の入力パワーを変えることで制御できる。
【００２６】
光増幅器２４の出力光は光減衰器２６に入力され、この光減衰器２６で被測定光アンプ３０のトータル入力パワーを所望の値に設定する。即ち、第１光スイッチ２８を光パワー測定部４２に切り換え、光パワー測定部４２で測定した値とメモリ４６に格納されている設定値の差分をとり、この差分に基づいて光入力パワー設定部４４により光減衰器２６の減衰量を算出し、光減衰器２６を制御して、被測定光アンプ３０の入力パワーを設定値に一致するように制御する。
【００２７】
第１光スイッチ２８は被測定光アンプ３０、第２光スイッチ３２、光パワー測定部４２に選択的に接続されるように切り換えられる。
【００２８】
光アンプ３０に入力する各信号光は、各光源波長毎のパワーが揃っている必要がある。光増幅器２４の増幅特性や光減衰器２６の波長特性等により各信号光にパワー差が生じるため、各光源２０＃１〜２０＃ｎのパワー調整を行なう。
【００２９】
そこで、光アンプ３０をバイパスするように第１及び第２光スイッチ２８，３２を切り換えて、光アンプ３０の入力光を光スペクトラム測定部３４で測定する。パワー偏差検出部３６で光スペクトラム測定部３４の測定データから各光源２０＃１〜２０＃ｎのパワーを検出し、さらにその偏差を算出する。
【００３０】
このパワー偏差に基づいて、光源パワー制御部３８で必要な光源２０＃１〜２０＃ｎの出力パワーの制御を行ない、光アンプ３０に入力される光源２０＃１〜２０＃ｎから出射される各信号光のパワーが実質上同一になるように揃える。
【００３１】
例えば、光増幅器２４の入力パワーは、図６に示すように各信号光２１＃１〜２１＃ｎのパワーが不ぞろいでも、光増幅器２４の増幅特性の波長依存性等により異なる割合で増幅されて、被測定光アンプ３０の入力パワーは図７に示すように各信号光２１＃１〜２１＃ｎで揃ったものとなる。２３はＡＳＥ光である。
【００３２】
ＡＳＥ光を含む信号光は光アンプ３０で増幅され、ＡＳＥ光は光アンプ３０で増幅されるとともに光アンプ３０で発生したＡＳＥ光が加算されてその出力に現れる。
【００３３】
そこで、光アンプ３０の増幅率を変化させないように光パワーが同一でＡＳＥ光の割合が異なる２つの入力光、即ち図８に示すようなＡＳＥ光の割合が異なる第１入力光５４及び第２入力光５６を測定すべき光アンプ３０に入力する。
【００３４】
そして、各入力光５４，５６を測定すべき各波長λ１〜λｎについて光スペクトラム測定部３４で測定する。さらに、図９に示すように光アンプ３０の各出力光も各波長λ１〜λｎ毎に測定する。第１入力光５４の出力が第１出力光５５、第２入力光５６の出力が第２出力光５７となる。
【００３５】
高ＡＳＥである第１入力光５４は、メモリ４０に格納されているパワー設定値１で各光源２０＃１〜２０＃ｎを駆動して得られ、低ＡＳＥである第２入力光５６は、パワー設定値２で各光源２０＃１〜２０＃ｎを駆動して得られる。パワー設定値１及びパワー設置値２は、各光源２０＃１〜２０＃ｎについてそれぞれ異なった設定値がメモリ４０に格納されていることが好ましい。
【００３６】
パワー設定値１及びパワー設定値２は、各々ＡＳＥ光の高い場合と低い場合の入力光を作る場合の各光源２０＃１〜２０＃ｎの出力パワー値である。このパワー設定値１及び２は、条件に応じて変更可能である。
【００３７】
光源パワー制御部３８では、必要に応じてパワー設定値１又はパワー設定値２を用いて各光源２０＃１〜２０＃ｎの出力パワーの設定を行ない、光増幅器２４において付加されるＡＳＥ量の変更を行なう。
【００３８】
各々の測定値は、メモリとしての測定データ保管部４８で一時的に保管され、全ての測定値が揃ったところで雑音指数演算部５０で測定したい波長における雑音指数が算出される。このときの計算式は、下記の通りである。
【００３９】
【数１】
【００４０】
上述した一連の動作は、制御部５２により制御され、図１０のフローチャートに従って動作する。以下、図１０のフローチャートを参照して本発明の動作をさらに説明する。
【００４１】
まず、ステップＳ１０で各光源２０＃１〜２０＃ｎのパワーを高ＡＳＥに設定する。即ち、光源パワー制御部３８で、パワー設定値１を用いて各光源２０＃１〜２０＃ｎの出力パワーの設定を行なう。
【００４２】
次いで、ステップＳ１１で測定する光アンプ３０の入力パワーの設定を行なう。即ち、光パワー測定部４２で光アンプ３０の入力パワーを測定し、測定した値と設定値により光入力パワー設定部４４で光減衰器２６の減衰量を算出し、光減衰器２６を制御して光アンプ３０の入力パワーを所望の値に設定する。
【００４３】
次いで、ステップＳ１２に進んで光アンプ３０に入力される各光源パワーの平坦化を行なう。即ち、第１及び第２光スイッチ２８，３２を光アンプ３０をバイパスするように切り換えて、光アンプ３０の入力光を光スペクトラム測定部３４で測定する。
【００４４】
パワー偏差検出部３６で測定データから各信号光のパワー偏差を検出し、光源パワー制御部３８で必要な光源２０＃１〜２０＃ｎの出力パワーの制御を行ない、光アンプ３０に入力される各信号光のパワーが同じになるように揃える。
【００４５】
次いで、ステップＳ１３に進んで光アンプ３０に入力される入力パワーの微調整を行なう。これは、光入力パワー設定部４４で光減衰器２６の減衰量を制御することにより行なう。
【００４６】
次いで、ステップＳ１４に進んで入力光スペクトラム（Ｐｉｎ１）を測定し、測定データ（Ｐｉｎ１）を測定データ保管部４８に保管する（ステップＳ１５）。
【００４７】
次いで、ステップＳ１６に進んで出力光スペクトラム（Ｐｏｕｔ１）を測定し、測定データ（Ｐｏｕｔ１）を測定データ保管部４８に保管する（ステップＳ１７）。
【００４８】
ステップＳ１０〜ステップＳ１７は高ＡＳＥ時の測定であり、この測定終了後ステップＳ１８〜ステップＳ２５の低ＡＳＥ時の測定を実行する。
【００４９】
まず、ステップＳ１８で低ＡＳＥ時の光源パワーの設定を行なう。即ち、光源パワー制御部３８がパワー設定値２を用いて各光源２０＃１〜２０＃ｎの出力パワーの設定を行なう。
【００５０】
ステップＳ１９〜ステップＳ２５は高ＡＳＥ時の測定のステップＳ１１〜ステップＳ１７に類似しているので、各ステップＳ１９〜Ｓ２５の詳細な説明は省略する。
【００５１】
ステップＳ２６では測定データ保管部４８に保管されている測定データに基づいて、雑音指数の算出を行なう。
【００５２】
図１１は本発明第２実施形態のブロック図を示している。本実施形態では、各光源２０＃１〜２０＃ｎと光合波器２２の間に複数の光減衰器５８＃１〜５８＃ｎが挿入されている。
【００５３】
光源２０＃１〜２０＃ｎは一定パワーで駆動し、光源パワー制御部３８で各光減衰器５８＃１〜５８＃ｎを制御して、被測定光アンプ３０に入力される各信号光のパワーが実質上一定となるようにしている点が図５に示した第１実施形態と相違する。
【００５４】
さらに本実施形態では、光スペクトラム測定部３４で光アンプ３０の入力信号を測定し、この測定値から算出したパワーをもとに光入力パワー設定部４４で光減衰器２６を制御し、光アンプ３０の入力パワーが所望の値となるようにする。
【００５５】
本実施形態では、図５に示した第１実施形態の光パワー測定部４２を省略し、光スペクトトラム測定部３４の測定データから光減衰器２６を制御している点が、図５に示した第１実施形態と相違する。
【００５６】
本実施形態の他の構成は、図５に示した第１実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００５７】
本発明は以下の付記を含むものである。
【００５８】
（付記１） 波長多重化された信号光を増幅する光アンプの雑音指数測定装置であって、
それぞれ波長の異なる信号光を出射する複数の光源と、
前記各光源から出射された複数の信号光を合波する光合波器と、
合波された信号光を増幅する光アンプと、
光スペクトラム測定装置と、
合波された信号光を増幅する前記光アンプと前記スペクトラム測定装置との間の光伝送経路内に測定対象の光アンプを選択的に挿入するスイッチ手段と、
前記測定対象の光アンプに入力される前記光アンプによる増幅後の各信号光のパワー偏差を検出するパワー偏差検出ユニットと、
前記パワー偏差検出ユニットと前記各光源に接続され、前記測定対象の光アンプに入力される各信号光のパワーが実質上一定となるように前記各光源を制御する光源パワー制御ユニットと、
前記光スペクトラム測定装置で測定した複数の波長での測定データに基づいて前記測定対象の光アンプの雑音指数を演算する雑音指数演算ユニットと、
を具備したことを特徴とする光アンプの雑音指数測定装置。
【００５９】
（付記２） 合波された信号光を増幅する前記光アンプの後段に設けられた光減衰器と、
前記測定対象の光アンプに入力される光パワーを測定する光パワー測定ユニットと、
該光パワー測定ユニットで測定した入力光のパワーが所望の値となるように前記光減衰器を制御する光入力パワー設定ユニットと、
をさらに具備した付記１記載の光アンプの雑音指数測定装置。
【００６０】
（付記３） 前記スイッチ手段は、前記測定対象の光アンプと前記光アンプの間に挿入され、該光アンプの出力を選択的に前記測定対象の光アンプに供給する第１光スイッチと、
前記測定対象の光アンプの出力と前記第１光スイッチに選択的に接続可能な第２光スイッチとを含んでいる付記１記載の光アンプの雑音指数測定装置。
【００６１】
（付記４） 前記測定データは、前記各光源を第１のパワー設定値で駆動したときの前記測定対象の光アンプの入力パワー及び出力パワーと、前記第１のパワー設定値より高い第２のパワー設定値で駆動したときの前記測定対象の光アンプの入力パワー及び出力パワーのデータを含んでいる付記１記載の光アンプの雑音指数測定装置。
【００６２】
（付記５） 前記光スペクトラム測定装置で測定した複数の波長での測定データを保管するメモリをさらに具備した付記１記載の光アンプの雑音指数測定装置。
【００６３】
（付記６） 前記光源パワー制御ユニットは、少なくとも前記各光源を第１のパワー及び該第１のパワーより高い第２のパワーで駆動可能である付記１記載の光アンプの雑音指数測定装置。
【００６４】
（付記７） 前記測定データは、前記第１のパワーで前記各光源を駆動したときの前記測定対象の光アンプの入力パワー及び出力パワーと、前記第２のパワーで前記各光源を駆動したときの前記測定対象の光アンプの入力パワー及び出力パワーの各データを含んでいる付記６記載の光アンプの雑音指数測定装置。
【００６５】
（付記８） 波長多重化された信号光を増幅する光アンプの雑音指数測定装置であって、
それぞれ波長の異なる信号光を出射する複数の光源と、
前記各光源から出射された複数の信号光を合波する光合波器と、
前記各光源と前記光合波器の間に挿入された複数の第１光減衰器と、
合波された信号光を増幅する光アンプと、
光スペクトラム測定装置と、
合波された信号光を増幅する前記光アンプと前記スペクトラム測定装置との間の光伝送経路内に測定対象の光アンプを選択的に挿入するスイッチ手段と、
前記測定対象の光アンプに入力される前記光アンプによる増幅後の各信号光のパワー偏差を検出するパワー偏差検出ユニットと、
前記パワー偏差検出ユニットと前記各第１光減衰器に接続され、前記測定対象の光アンプに入力される各信号光のパワーが実質上一定となるように前記各第１光減衰器を制御する光源パワー制御ユニットと、
前記光スペクトラム測定装置で測定した複数の波長での測定データに基づいて前記測定対象の光アンプの雑音指数を演算する雑音指数演算ユニットと、
を具備したことを特徴とする光アンプの雑音指数測定装置。
【００６６】
（付記９） 合波された信号光を増幅する前記光アンプの後段に設けられた第２光減衰器と、前記光スペクトラム測定装置と前記第２光減衰器の間に挿入された光入力パワー設定ユニットをさらに具備し、
前記光スペクトラム測定装置で測定した前記測定対象の光アンプの入力パワーが所望の値となるように、前記光入力パワー設定ユニットで前記第２光減衰器を制御する付記８記載の光アンプの雑音指数測定装置。
【００６７】
（付記１０） 前記スイッチ手段は、前記測定対象の光アンプと前記光アンプの間に挿入され、該光アンプの出力を選択的に前記測定対象の光アンプに供給する第１光スイッチと、
前記測定対象の光アンプの出力と前記第１光スイッチに選択的に接続可能な第２光スイッチとを含んでいる付記８記載の光アンプの雑音指数測定装置。
【００６８】
（付記１１） 前記測定データは、前記各第１光減衰器の出力パワーが第１のパワー設定値となるように制御したときの前記測定対象の光アンプの入力パワー及び出力パワーと、前記各第１光減衰器の出力パワーが前記第１のパワー設定値より高い第２のパワー設定値となるように制御したときの前記測定対象の光アンプの入力パワー及び出力パワーのデータを含んでいる付記８記載の光アンプの雑音指数測定装置。
【００６９】
（付記１２） 前記光スペクトラム測定装置で測定した複数の波長での測定データを保管する第１メモリをさらに具備した付記８記載の光アンプの雑音指数測定装置。
【００７０】
（付記１３） 前記光源パワー制御ユニットに接続され、前記各第１光減衰器の出力パワーが第１のパワーとなるように制御する第１パワー設定値と、該第１のパワーより高い第２のパワーとなるように制御する第２パワー設定値を有する第２メモリをさらに具備した付記８記載の光アンプの雑音指数測定装置。
【００７１】
（付記１４） 前記測定データは、前記第１パワー設定値で前記各第１光減衰器を制御したときの前記測定対象の光アンプの入力パワー及び出力パワーと、前記第２パワー設定値で前記各第１光減衰器を制御したときの前記測定対象の光アンプの入力パワー及び出力パワーの各データを含んでいる付記１３記載の光アンプの雑音指数測定装置。
【００７２】
（付記１５） 波長多重化された信号光を増幅する光アンプの雑音指数測定装置であって、
雑音指数を測定すべき第１光アンプと、
それぞれ波長の異なる信号光を出射する複数の光源と、
前記各光源から出射された複数の信号光を合波する光合波器と、
合波された信号光を増幅する第２光アンプと、
前記第１及び第２光アンプの出力信号を選択的に測定可能な光スペクトラム測定装置と、
前記第１及び第２光アンプを選択的に前記光スペクトラム測定装置に接続するスイッチ手段と、
前記光スペクトラム測定装置に接続され、前記第１光アンプに入力される各信号光のパワー偏差を検出するパワー偏差検出ユニットと、
前記パワー偏差検出ユニットと前記各光源に接続され、前記第１光アンプに入力される各信号光のパワーが実質上一定となるように前記各光源を制御する光源パワー制御ユニットと、
前記光スペクトラム測定装置で測定した複数の波長での測定データを保管する第１メモリと、
前記第１メモリで保管した測定データに基づいて前期第１光アンプの雑音指数を演算する雑音指数演算ユニットと、
を具備したことを特徴とする光アンプの雑音指数測定装置。
【００７３】
（付記１６） 波長多重化された信号光を増幅する光アンプの雑音指数測定装置であって、
雑音指数を測定すべき第１光アンプと、
それぞれ波長の異なる信号光を出射する複数の光源と、
前記各光源から出射された複数の信号光を合波する光合波器と、
前記各光源と前記光合波器の間に挿入された複数の第１光減衰器と、
合波された信号光を増幅する第２光アンプと、
前記第１及び第２光アンプの出力信号を選択的に測定可能な光スペクトラム測定装置と、
前記第１及び第２光アンプを選択的に前記光スペクトラム測定装置に接続するスイッチ手段と、
前記光スペクトラム測定装置に接続され、前記第１光アンプに入力される各信号光のパワー偏差を検出するパワー偏差検出ユニットと、
前記パワー偏差検出ユニットと前記各第１光減衰器に接続され、前記第１光アンプに入力される各信号光のパワーが実質上一定となるように前記各第１光減衰器を制御する光源パワー制御ユニットと、
前記光スペクトラム測定装置で測定した複数の波長での測定データを保管する第１メモリと、
前記第１メモリで保管した測定データに基づいて前記第１光アンプの雑音指数を演算する雑音指数演算ユニットと、
を具備したことを特徴とする光アンプの雑音指数測定装置。
【００７４】
（付記１７） 第１のパワーの複数の波長の第１光信号群及び第２のパワーの複数の波長の第２光信号群を出力する光信号出力手段と、
該第１光信号群を合波して第１合波信号を得、該第２光信号群を合波して第２合波信号を得る合波手段と、
第１合波信号及び第２合波信号をそれぞれ増幅する光アンプと、
該第１合波信号と該第２合波信号のパワーを一致化する制御を行うパワー制御手段と、
該制御後の該第１合波信号及び該第２合波信号それぞれについて所定波長の光信号のパワーを測定するとともに、測定対象の光アンプで該第１合波信号及び該第２合波信号のそれぞれを増幅した後の各合波信号について該所定波長の光信号のパワーを測定する測定手段とを具備し、
該測定の結果から所定の演算により、測定対象のアンプが発生する自然放出光又は増幅率を前記所定波長について得る測定器。
【００７５】
（付記１８） 付記１７記載の測定器において、
前記第１合波信号及び前記第２合波信号それぞれに含まれる前記複数波長の各光信号のパワーを一致化する制御手段を更に具備した、
ことを特徴とする測定器。
【００７６】
【発明の効果】
本発明は以上詳述したように構成したので、波長多重化された信号光を増幅する光アンプの雑音指数を多重化された波長数によらない簡易な測定系で全波長帯域にわたり一括して測定することができる。その結果、測定時間の高速化、測定装置の低コスト化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のパルス法ブロック図である。
【図２】図２（Ａ）は信号光測定時のパルス法の動作説明図、図２（Ｂ）はＡＳＥ光測定時のパルス法の動作説明図である。
【図３】図３（Ａ）は従来のプローブ法のブロック図、図３（Ｂ）はその動作説明図である。
【図４】図４（Ａ）は従来の補間法ブロック図、図４（Ｂ）はその動作説明図である。
【図５】本発明第１実施形態のブロック図である。
【図６】光増幅器の入力光パワーを示す図である。
【図７】被測定光アンプの入力光パワーを示す図である。
【図８】被測定光アンプの入力光のパワーを示す図である。
【図９】被測定光アンプの出力光のパワーを示す図である。
【図１０】雑音指数の算出フローチャートである。
【図１１】本発明第２実施形態のブロック図である。
【符号の説明】
２０＃１〜２０＃ｎ 光源
２２ 光合波器
２４ 光増幅器
２６ 光減衰器
３０ 被測定光アンプ
３４ 光スペクトラム測定部
３６ パワー偏差検出部
３８ 光源パワー制御部
４２ 光パワー測定部
４４ 光入力パワー設定部
４８ 測定データ保管部
５０ 雑音指数演算部
５８＃１〜５８＃ｎ 光減衰器
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長多重化された信号光を増幅する光アンプの雑音指数を、使用する全波長帯域にわたり効率良く測定する雑音指数測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
波長多重化された信号光を増幅する光アンプの雑音指数を測定する方法として、幾つかの雑音指数測定方法が知られている。代表的な雑音指数測定方法として、パルス法、プローブ法、又は補間法等がある。
【０００３】
図１はパルス法のブロック図を示している。測定する波長数の光源２＃１〜２＃ｎから出射された信号光は合波器４で合波され、第１光スイッチ６を介して雑音指数を測定すべき光アンプ８に入力される。
【０００４】
光アンプ８からの出力光は第２光スイッチ１０を介して光スペクトラムアナライザ１２に入力され、信号光又はアンプリファイド・スポンテイニアス・エミッション光（ＡＳＥ光）が光スペクトラムアナライザ１２で測定される。
【０００５】
信号光測定時には、図２（Ａ）に示すように、第１光スイッチ６及び第２光スイッチ１０を同時にオン／オフして、出力光の信号光レベルを光スペクトラムアナライザ１２で測定する。
【０００６】
一方、ＡＳＥ光測定時には、図２（Ｂ）に示すように、第１光スイッチ６がオン時には第２光スイッチ１０がオフ、第１光スイッチ６がオフ時には第２光スイッチ１０がオンとなるように第１及び第２光スイッチ６，１０を切り換え、光スペクトラムアナライザ１２でＡＳＥ光のレベルを測定する。即ち、光アンプ８の入力光オフ時にＡＳＥ光のレベルを測定し、光アンプ８の雑音指数を求める。
【０００７】
図３（Ａ）はプローブ法のブロック図を示している。プローブ法は、被測定光アンプ８の特性を安定化させるための数個の光源２＃１〜２＃ｎと、雑音指数を測定するためのプローブ光源１４を使用する。
【０００８】
光源２＃１〜２＃ｎからの信号光とプローブ光源１４からのプローブ光は合波器４で合波され、光アンプ８に入力される。光アンプ８からの出力光は光スペクトラムアナライザ１２で測定される。
【０００９】
図３（Ｂ）はプローブ法による雑音指数測定時の説明図である。光アンプ８の特性を安定化させるための複数個の信号光３が所定波長間隔で立っており、プローブ光源１４から出射されるプローブ光１５を矢印１６で示すようにスイープして測定を行なうことで、全波長帯域の測定を行ない、光アンプ８の雑音指数を求める。
【００１０】
図４（Ａ）は補間法のブロック図を示している。複数の光源２＃１〜２＃ｎから出射された信号光は合波器４で合波されて光アンプ８に入力される。光アンプ８の出力光は光スペクトラムアナライザ１２により測定される。
【００１１】
図４（Ｂ）に示すように、この補間法は出力光のスペクトラムからＡＳＥ光７部分を除いて信号光３に含まれるＡＳＥ光のレベルを推測し、光アンプ８の雑音指数を求める。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
パルス法は、雑音指数を測定したい波長帯域をカバーする多数の光源を用意する必要があり、また、特殊な高速光スイッチが必要となる。そのため、多重する波長数の増加に伴い設備が大規模化し高価なものとなるという問題がある。
【００１３】
プローブ法は、多重化する波長数に係わらず数個の光源と測定用の一つのプローブ光源で済むため、多重化する波長数の増加により設備が大規模化することはない。しかし、１回に測定できるのは１波長の特性に限られることから、測定波長数の増加は測定時間の増加となってしまう。
【００１４】
補間法は、パルス法と同様に測定したい波長帯域をカバーする数の光源を用意する必要があるため、多重化する波長数の増加に伴い設備は大規模化してしまう。また、波長間隔が狭くなるにつれ、ＡＳＥレベルの推測が困難になり測定誤差が大きくなりやすい。
【００１５】
よって、本発明の目的は、波長多重化された信号光を増幅する光アンプの雑音指数を、使用する全波長帯域にわたり効率良く測定可能な光アンプの雑音指数測定装置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の一側面によると、波長多重化された信号光を増幅する光アンプの雑音指数測定装置であって、それぞれ波長の異なる信号光を出射する複数の光源と、前記各光源から出射された複数の信号光を合波する光合波器と、合波された信号光を増幅する光アンプと、光スペクトラム測定装置と、合波された信号光を増幅する前記光アンプと前記スペクトラム測定装置との間の光伝送経路内に測定対象の光アンプを選択的に挿入するスイッチ手段と、前記測定対象の光アンプに入力される各信号光のパワー偏差を前記スイッチ手段により前記測定対象の光アンプをバイパスするように設定してから前記光スペクトラム測定装置により測定して得られた測定結果に基づいて検出するパワー偏差検出ユニットと、前記パワー偏差検出ユニットと前記各光源に接続され、前記測定対象の光アンプに入力される各信号光のパワーが実質上第１のパワー、第２のパワーとなるように前記各光源を異なる設定パワーに変更制御可能な光源パワー制御ユニットと、前記スイッチ手段により前記測定対象の光アンプを挿入した場合とバイパスした場合の双方について、前記各光源が、前記第１のパワー、前記第２のパワーに設定されたそれぞれの状態において、前記光スペクトラム測定装置により前記信号光の波長を除く複数の波長分について測定して得られた測定データに基づいて、該複数の波長の各波長についての前記測定対象の光アンプの増幅率を前記第１のパワー設定時、前記第２のパワー設定時のそれぞれについての入力パワー差、出力パワー差の比率により求め、該増幅率により各複数の波長についての自然放出光成分を求め、該各複数の波長についての自然放出光成分を用いて、前記測定対象の光アンプの前記各複数の波長についての雑音指数を演算する雑音指数演算ユニットと、を具備したことを特徴とする光アンプの雑音指数測定装置が提供される。
【００１７】
好ましくは、合波された信号光を増幅する光アンプの後段に設けられた光減衰器と、測定対象の光アンプに入力される光のパワーを測定する光パワー測定ユニットと、光パワー測定ユニットで測定した入力光のパワーが所望の値となるように光減衰器を制御する光入力パワー設定ユニットとをさらに具備している。
【００１８】
スイッチ手段は、測定対象の光アンプと光アンプの間に挿入され、該光アンプの出力を選択的に測定対象の光アンプに供給する第１光スイッチと、測定対象の光アンプの出力と第１光スイッチに選択的に接続可能な第２光スイッチとを含んでいる。
【００２０】
好ましくは、光源パワー制御ユニットに接続され、各光源を第１のパワーで駆動する第１パワー設定値と該第１のパワーより高い第２のパワーで駆動する第２パワー設定値を有するメモリをさらに具備している。
【００２１】
本発明の他の側面によると、波長多重化された信号光を増幅する光アンプの雑音指数測定装置であって、それぞれ波長の異なる信号光を出射する複数の光源と、前記各光源から出射された複数の信号光を合波する光合波器と、前記各光源と前記光合波器の間に挿入された複数の第１光減衰器と、合波された信号光を増幅する光アンプと、光スペクトラム測定装置と、合波された信号光を増幅する前記光アンプと前記スペクトラム測定装置との間の光伝送経路内に測定対象の光アンプを選択的に挿入するスイッチ手段と、前記測定対象の光アンプに入力される各信号光のパワー偏差を前記スイッチ手段により前記測定対象の光アンプをバイパスするように設定してから前記光スペクトラム測定装置により測定して得られた測定結果に基づいて検出するパワー偏差検出ユニットと、前記パワー偏差検出ユニットと前記各第１光減衰器に接続され、前記測定対象の光アンプに入力される各信号光のパワーが実質上第１のパワー、第２のパワーとなるように前記各第１光減衰器を制御する光源パワー制御ユニットと、前記スイッチ手段により前記測定対象の光アンプを挿入した場合とバイパスした場合の双方について、前記各第１光減衰器の出力パワーが、前記第１のパワー、前記第２のパワーに設定されたそれぞれの状態において、前記光スペクトラム測定装置により前記信号光の波長を除く複数の波長分について測定して得られた測定データに基づいて、該複数の波長の各波長についての前記測定対象の光アンプの増幅率を前記第１のパワー設定時、前記第２のパワー設定時のそれぞれについての入力パワー差、出力パワー差の比率により求め、該増幅率により各複数の波長についての自然放出光成分を求め、該各複数の波長についての自然放出光成分を用いて、前記測定対象の光アンプの前記各複数の波長についての雑音指数を演算する雑音指数演算ユニットと、を具備したことを特徴とする光アンプの雑音指数測定装置が提供される。
【００２２】
本発明の更に他の側面によると、第１のパワーの複数の波長の第１光信号群及び第２のパワーの複数の波長の第２光信号群を出力する光信号出力手段と、該第１光信号群を合波して第１合波信号を得、該第２光信号群を合波して第２合波信号を得る合波手段と、第１合波信号及び第２合波信号をそれぞれ増幅する光アンプと、該第１合波信号と該第２合波信号のパワーを一致化する制御を行うパワー制御手段と、該制御後の該第１合波信号及び該第２合波信号それぞれについて前記第１光信号群、前記第２光信号群に含まれる波長を除く所定波長の光信号パワーを測定し、第１、第２測定値を得るとともに、測定対象の光アンプで該第１合波信号及び該第２合波信号のそれぞれを増幅した後の各合波信号について該所定波長の光信号のパワーを測定して、第３、第４測定値を得る測定手段とを具備し、前記第３、第４の測定値の差分の前記第１、第２の測定値の差分に対する比から前記測定対象のアンプの増幅率を求め、該増幅率に基づいて該測定対象アンプが発生する自然放出光を前記所定波長について得る測定器が提供される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図５は本発明第１実施形態のブロック図を示している。符号２０＃１〜２０＃ｎは雑音指数を測定すべき光アンプ３０の特性を安定化させるための複数の光源であり、被測定光アンプ３０の波長帯域をカバーするように配置する。
【００２４】
これにより、被測定光アンプ３０の全波長帯域の特性を安定化させることができる。光源の数は雑音指数を測定する波長数に比較して非常に小さな数でよい。
【００２５】
光源２０＃１〜２０＃ｎから出射された信号光は光合波器２２で合波され、合波された信号光は光増幅器（光アンプ）２４により増幅及びＡＳＥ光が付加される。信号光に対してＡＳＥ光の付加される割合は、光源２０＃１〜２０＃ｎの出力レベルを変え、光増幅器２４の入力パワーを変えることで制御できる。
【００２６】
光増幅器２４の出力光は光減衰器２６に入力され、この光減衰器２６で被測定光アンプ３０のトータル入力パワーを所望の値に設定する。即ち、第１光スイッチ２８を光パワー測定部４２に切り換え、光パワー測定部４２で測定した値とメモリ４６に格納されている設定値の差分をとり、この差分に基づいて光入力パワー設定部４４により光減衰器２６の減衰量を算出し、光減衰器２６を制御して、被測定光アンプ３０の入力パワーを設定値に一致するように制御する。
【００２７】
第１光スイッチ２８は被測定光アンプ３０、第２光スイッチ３２、光パワー測定部４２に選択的に接続されるように切り換えられる。
【００２８】
光アンプ３０に入力する各信号光は、各光源波長毎のパワーが揃っている必要がある。光増幅器２４の増幅特性や光減衰器２６の波長特性等により各信号光にパワー差が生じるため、各光源２０＃１〜２０＃ｎのパワー調整を行なう。
【００２９】
そこで、光アンプ３０をバイパスするように第１及び第２光スイッチ２８，３２を切り換えて、光アンプ３０の入力光を光スペクトラム測定部３４で測定する。パワー偏差検出部３６で光スペクトラム測定部３４の測定データから各光源２０＃１〜２０＃ｎのパワーを検出し、さらにその偏差を算出する。
【００３０】
このパワー偏差に基づいて、光源パワー制御部３８で必要な光源２０＃１〜２０＃ｎの出力パワーの制御を行ない、光アンプ３０に入力される光源２０＃１〜２０＃ｎから出射される各信号光のパワーが実質上同一になるように揃える。
【００３１】
例えば、光増幅器２４の入力パワーは、図６に示すように各信号光２１＃１〜２１＃ｎのパワーが不ぞろいでも、光増幅器２４の増幅特性の波長依存性等により異なる割合で増幅されて、被測定光アンプ３０の入力パワーは図７に示すように各信号光２１＃１〜２１＃ｎで揃ったものとなる。２３はＡＳＥ光である。
【００３２】
ＡＳＥ光を含む信号光は光アンプ３０で増幅され、ＡＳＥ光は光アンプ３０で増幅されるとともに光アンプ３０で発生したＡＳＥ光が加算されてその出力に現れる。
【００３３】
そこで、光アンプ３０の増幅率を変化させないように光パワーが同一でＡＳＥ光の割合が異なる２つの入力光、即ち図８に示すようなＡＳＥ光の割合が異なる第１入力光５４及び第２入力光５６を測定すべき光アンプ３０に入力する。
【００３４】
そして、各入力光５４，５６を測定すべき各波長λ１〜λｎについて光スペクトラム測定部３４で測定する。さらに、図９に示すように光アンプ３０の各出力光も各波長λ１〜λｎ毎に測定する。第１入力光５４の出力が第１出力光５５、第２入力光５６の出力が第２出力光５７となる。
【００３５】
高ＡＳＥである第１入力光５４は、メモリ４０に格納されているパワー設定値１で各光源２０＃１〜２０＃ｎを駆動して得られ、低ＡＳＥである第２入力光５６は、パワー設定値２で各光源２０＃１〜２０＃ｎを駆動して得られる。パワー設定値１及びパワー設置値２は、各光源２０＃１〜２０＃ｎについてそれぞれ異なった設定値がメモリ４０に格納されていることが好ましい。
【００３６】
パワー設定値１及びパワー設定値２は、各々ＡＳＥ光の高い場合と低い場合の入力光を作る場合の各光源２０＃１〜２０＃ｎの出力パワー値である。このパワー設定値１及び２は、条件に応じて変更可能である。
【００３７】
光源パワー制御部３８では、必要に応じてパワー設定値１又はパワー設定値２を用いて各光源２０＃１〜２０＃ｎの出力パワーの設定を行ない、光増幅器２４において付加されるＡＳＥ量の変更を行なう。
【００３８】
各々の測定値は、メモリとしての測定データ保管部４８で一時的に保管され、全ての測定値が揃ったところで雑音指数演算部５０で測定したい波長における雑音指数が算出される。このときの計算式は、下記の通りである。
【００３９】
【数１】
【００４０】
上述した一連の動作は、制御部５２により制御され、図１０のフローチャートに従って動作する。以下、図１０のフローチャートを参照して本発明の動作をさらに説明する。
【００４１】
まず、ステップＳ１０で各光源２０＃１〜２０＃ｎのパワーを高ＡＳＥに設定する。即ち、光源パワー制御部３８で、パワー設定値１を用いて各光源２０＃１〜２０＃ｎの出力パワーの設定を行なう。
【００４２】
次いで、ステップＳ１１で測定する光アンプ３０の入力パワーの設定を行なう。即ち、光パワー測定部４２で光アンプ３０の入力パワーを測定し、測定した値と設定値により光入力パワー設定部４４で光減衰器２６の減衰量を算出し、光減衰器２６を制御して光アンプ３０の入力パワーを所望の値に設定する。
【００４３】
次いで、ステップＳ１２に進んで光アンプ３０に入力される各光源パワーの平坦化を行なう。即ち、第１及び第２光スイッチ２８，３２を光アンプ３０をバイパスするように切り換えて、光アンプ３０の入力光を光スペクトラム測定部３４で測定する。
【００４４】
パワー偏差検出部３６で測定データから各信号光のパワー偏差を検出し、光源パワー制御部３８で必要な光源２０＃１〜２０＃ｎの出力パワーの制御を行ない、光アンプ３０に入力される各信号光のパワーが同じになるように揃える。
【００４５】
次いで、ステップＳ１３に進んで光アンプ３０に入力される入力パワーの微調整を行なう。これは、光入力パワー設定部４４で光減衰器２６の減衰量を制御することにより行なう。
【００４６】
次いで、ステップＳ１４に進んで入力光スペクトラム（Ｐｉｎ１）を測定し、測定データ（Ｐｉｎ１）を測定データ保管部４８に保管する（ステップＳ１５）。
【００４７】
次いで、ステップＳ１６に進んで出力光スペクトラム（Ｐｏｕｔ１）を測定し、測定データ（Ｐｏｕｔ１）を測定データ保管部４８に保管する（ステップＳ１７）。
【００４８】
ステップＳ１０〜ステップＳ１７は高ＡＳＥ時の測定であり、この測定終了後ステップＳ１８〜ステップＳ２５の低ＡＳＥ時の測定を実行する。
【００４９】
まず、ステップＳ１８で低ＡＳＥ時の光源パワーの設定を行なう。即ち、光源パワー制御部３８がパワー設定値２を用いて各光源２０＃１〜２０＃ｎの出力パワーの設定を行なう。
【００５０】
ステップＳ１９〜ステップＳ２５は高ＡＳＥ時の測定のステップＳ１１〜ステップＳ１７に類似しているので、各ステップＳ１９〜Ｓ２５の詳細な説明は省略する。
【００５１】
ステップＳ２６では測定データ保管部４８に保管されている測定データに基づいて、雑音指数の算出を行なう。
【００５２】
図１１は本発明第２実施形態のブロック図を示している。本実施形態では、各光源２０＃１〜２０＃ｎと光合波器２２の間に複数の光減衰器５８＃１〜５８＃ｎが挿入されている。
【００５３】
光源２０＃１〜２０＃ｎは一定パワーで駆動し、光源パワー制御部３８で各光減衰器５８＃１〜５８＃ｎを制御して、被測定光アンプ３０に入力される各信号光のパワーが実質上一定となるようにしている点が図５に示した第１実施形態と相違する。
【００５４】
さらに本実施形態では、光スペクトラム測定部３４で光アンプ３０の入力信号を測定し、この測定値から算出したパワーをもとに光入力パワー設定部４４で光減衰器２６を制御し、光アンプ３０の入力パワーが所望の値となるようにする。
【００５５】
本実施形態では、図５に示した第１実施形態の光パワー測定部４２を省略し、光スペクトトラム測定部３４の測定データから光減衰器２６を制御している点が、図５に示した第１実施形態と相違する。
【００５６】
本実施形態の他の構成は、図５に示した第１実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００５７】
本発明は以下の付記を含むものである。
【００５８】
（付記１） 波長多重化された信号光を増幅する光アンプの雑音指数測定装置であって、
それぞれ波長の異なる信号光を出射する複数の光源と、
前記各光源から出射された複数の信号光を合波する光合波器と、
合波された信号光を増幅する光アンプと、
光スペクトラム測定装置と、
合波された信号光を増幅する前記光アンプと前記スペクトラム測定装置との間の光伝送経路内に測定対象の光アンプを選択的に挿入するスイッチ手段と、
前記測定対象の光アンプに入力される前記光アンプによる増幅後の各信号光のパワー偏差を検出するパワー偏差検出ユニットと、
前記パワー偏差検出ユニットと前記各光源に接続され、前記測定対象の光アンプに入力される各信号光のパワーが実質上一定となるように前記各光源を制御する光源パワー制御ユニットと、
前記光スペクトラム測定装置で測定した複数の波長での測定データに基づいて前記測定対象の光アンプの雑音指数を演算する雑音指数演算ユニットと、
を具備したことを特徴とする光アンプの雑音指数測定装置。
【００５９】
（付記２） 合波された信号光を増幅する前記光アンプの後段に設けられた光減衰器と、
前記測定対象の光アンプに入力される光パワーを測定する光パワー測定ユニットと、
該光パワー測定ユニットで測定した入力光のパワーが所望の値となるように前記光減衰器を制御する光入力パワー設定ユニットと、
をさらに具備した付記１記載の光アンプの雑音指数測定装置。
【００６０】
（付記３） 前記スイッチ手段は、前記測定対象の光アンプと前記光アンプの間に挿入され、該光アンプの出力を選択的に前記測定対象の光アンプに供給する第１光スイッチと、
前記測定対象の光アンプの出力と前記第１光スイッチに選択的に接続可能な第２光スイッチとを含んでいる付記１記載の光アンプの雑音指数測定装置。
【００６１】
（付記４） 前記測定データは、前記各光源を第１のパワー設定値で駆動したときの前記測定対象の光アンプの入力パワー及び出力パワーと、前記第１のパワー設定値より高い第２のパワー設定値で駆動したときの前記測定対象の光アンプの入力パワー及び出力パワーのデータを含んでいる付記１記載の光アンプの雑音指数測定装置。
【００６２】
（付記５） 前記光スペクトラム測定装置で測定した複数の波長での測定データを保管するメモリをさらに具備した付記１記載の光アンプの雑音指数測定装置。
【００６３】
（付記６） 前記光源パワー制御ユニットは、少なくとも前記各光源を第１のパワー及び該第１のパワーより高い第２のパワーで駆動可能である付記１記載の光アンプの雑音指数測定装置。
【００６４】
（付記７） 前記測定データは、前記第１のパワーで前記各光源を駆動したときの前記測定対象の光アンプの入力パワー及び出力パワーと、前記第２のパワーで前記各光源を駆動したときの前記測定対象の光アンプの入力パワー及び出力パワーの各データを含んでいる付記６記載の光アンプの雑音指数測定装置。
【００６５】
（付記８） 波長多重化された信号光を増幅する光アンプの雑音指数測定装置であって、
それぞれ波長の異なる信号光を出射する複数の光源と、
前記各光源から出射された複数の信号光を合波する光合波器と、
前記各光源と前記光合波器の間に挿入された複数の第１光減衰器と、
合波された信号光を増幅する光アンプと、
光スペクトラム測定装置と、
合波された信号光を増幅する前記光アンプと前記スペクトラム測定装置との間の光伝送経路内に測定対象の光アンプを選択的に挿入するスイッチ手段と、
前記測定対象の光アンプに入力される前記光アンプによる増幅後の各信号光のパワー偏差を検出するパワー偏差検出ユニットと、
前記パワー偏差検出ユニットと前記各第１光減衰器に接続され、前記測定対象の光アンプに入力される各信号光のパワーが実質上一定となるように前記各第１光減衰器を制御する光源パワー制御ユニットと、
前記光スペクトラム測定装置で測定した複数の波長での測定データに基づいて前記測定対象の光アンプの雑音指数を演算する雑音指数演算ユニットと、
を具備したことを特徴とする光アンプの雑音指数測定装置。
【００６６】
（付記９） 合波された信号光を増幅する前記光アンプの後段に設けられた第２光減衰器と、前記光スペクトラム測定装置と前記第２光減衰器の間に挿入された光入力パワー設定ユニットをさらに具備し、
前記光スペクトラム測定装置で測定した前記測定対象の光アンプの入力パワーが所望の値となるように、前記光入力パワー設定ユニットで前記第２光減衰器を制御する付記８記載の光アンプの雑音指数測定装置。
【００６７】
（付記１０） 前記スイッチ手段は、前記測定対象の光アンプと前記光アンプの間に挿入され、該光アンプの出力を選択的に前記測定対象の光アンプに供給する第１光スイッチと、
前記測定対象の光アンプの出力と前記第１光スイッチに選択的に接続可能な第２光スイッチとを含んでいる付記８記載の光アンプの雑音指数測定装置。
【００６８】
（付記１１） 前記測定データは、前記各第１光減衰器の出力パワーが第１のパワー設定値となるように制御したときの前記測定対象の光アンプの入力パワー及び出力パワーと、前記各第１光減衰器の出力パワーが前記第１のパワー設定値より高い第２のパワー設定値となるように制御したときの前記測定対象の光アンプの入力パワー及び出力パワーのデータを含んでいる付記８記載の光アンプの雑音指数測定装置。
【００６９】
（付記１２） 前記光スペクトラム測定装置で測定した複数の波長での測定データを保管する第１メモリをさらに具備した付記８記載の光アンプの雑音指数測定装置。
【００７０】
（付記１３） 前記光源パワー制御ユニットに接続され、前記各第１光減衰器の出力パワーが第１のパワーとなるように制御する第１パワー設定値と、該第１のパワーより高い第２のパワーとなるように制御する第２パワー設定値を有する第２メモリをさらに具備した付記８記載の光アンプの雑音指数測定装置。
【００７１】
（付記１４） 前記測定データは、前記第１パワー設定値で前記各第１光減衰器を制御したときの前記測定対象の光アンプの入力パワー及び出力パワーと、前記第２パワー設定値で前記各第１光減衰器を制御したときの前記測定対象の光アンプの入力パワー及び出力パワーの各データを含んでいる付記１３記載の光アンプの雑音指数測定装置。
【００７２】
（付記１５） 波長多重化された信号光を増幅する光アンプの雑音指数測定装置であって、
雑音指数を測定すべき第１光アンプと、
それぞれ波長の異なる信号光を出射する複数の光源と、
前記各光源から出射された複数の信号光を合波する光合波器と、
合波された信号光を増幅する第２光アンプと、
前記第１及び第２光アンプの出力信号を選択的に測定可能な光スペクトラム測定装置と、
前記第１及び第２光アンプを選択的に前記光スペクトラム測定装置に接続するスイッチ手段と、
前記光スペクトラム測定装置に接続され、前記第１光アンプに入力される各信号光のパワー偏差を検出するパワー偏差検出ユニットと、
前記パワー偏差検出ユニットと前記各光源に接続され、前記第１光アンプに入力される各信号光のパワーが実質上一定となるように前記各光源を制御する光源パワー制御ユニットと、
前記光スペクトラム測定装置で測定した複数の波長での測定データを保管する第１メモリと、
前記第１メモリで保管した測定データに基づいて前期第１光アンプの雑音指数を演算する雑音指数演算ユニットと、
を具備したことを特徴とする光アンプの雑音指数測定装置。
【００７３】
（付記１６） 波長多重化された信号光を増幅する光アンプの雑音指数測定装置であって、
雑音指数を測定すべき第１光アンプと、
それぞれ波長の異なる信号光を出射する複数の光源と、
前記各光源から出射された複数の信号光を合波する光合波器と、
前記各光源と前記光合波器の間に挿入された複数の第１光減衰器と、
合波された信号光を増幅する第２光アンプと、
前記第１及び第２光アンプの出力信号を選択的に測定可能な光スペクトラム測定装置と、
前記第１及び第２光アンプを選択的に前記光スペクトラム測定装置に接続するスイッチ手段と、
前記光スペクトラム測定装置に接続され、前記第１光アンプに入力される各信号光のパワー偏差を検出するパワー偏差検出ユニットと、
前記パワー偏差検出ユニットと前記各第１光減衰器に接続され、前記第１光アンプに入力される各信号光のパワーが実質上一定となるように前記各第１光減衰器を制御する光源パワー制御ユニットと、
前記光スペクトラム測定装置で測定した複数の波長での測定データを保管する第１メモリと、
前記第１メモリで保管した測定データに基づいて前記第１光アンプの雑音指数を演算する雑音指数演算ユニットと、
を具備したことを特徴とする光アンプの雑音指数測定装置。
【００７４】
（付記１７） 第１のパワーの複数の波長の第１光信号群及び第２のパワーの複数の波長の第２光信号群を出力する光信号出力手段と、
該第１光信号群を合波して第１合波信号を得、該第２光信号群を合波して第２合波信号を得る合波手段と、
第１合波信号及び第２合波信号をそれぞれ増幅する光アンプと、
該第１合波信号と該第２合波信号のパワーを一致化する制御を行うパワー制御手段と、
該制御後の該第１合波信号及び該第２合波信号それぞれについて所定波長の光信号のパワーを測定するとともに、測定対象の光アンプで該第１合波信号及び該第２合波信号のそれぞれを増幅した後の各合波信号について該所定波長の光信号のパワーを測定する測定手段とを具備し、
該測定の結果から所定の演算により、測定対象のアンプが発生する自然放出光又は増幅率を前記所定波長について得る測定器。
【００７５】
（付記１８） 付記１７記載の測定器において、
前記第１合波信号及び前記第２合波信号それぞれに含まれる前記複数波長の各光信号のパワーを一致化する制御手段を更に具備した、
ことを特徴とする測定器。
【００７６】
【発明の効果】
本発明は以上詳述したように構成したので、波長多重化された信号光を増幅する光アンプの雑音指数を多重化された波長数によらない簡易な測定系で全波長帯域にわたり一括して測定することができる。その結果、測定時間の高速化、測定装置の低コスト化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のパルス法ブロック図である。
【図２】図２（Ａ）は信号光測定時のパルス法の動作説明図、図２（Ｂ）はＡＳＥ光測定時のパルス法の動作説明図である。
【図３】図３（Ａ）は従来のプローブ法のブロック図、図３（Ｂ）はその動作説明図である。
【図４】図４（Ａ）は従来の補間法ブロック図、図４（Ｂ）はその動作説明図である。
【図５】本発明第１実施形態のブロック図である。
【図６】光増幅器の入力光パワーを示す図である。
【図７】被測定光アンプの入力光パワーを示す図である。
【図８】被測定光アンプの入力光のパワーを示す図である。
【図９】被測定光アンプの出力光のパワーを示す図である。
【図１０】雑音指数の算出フローチャートである。
【図１１】本発明第２実施形態のブロック図である。
【符号の説明】
２０＃１〜２０＃ｎ 光源
２２ 光合波器
２４ 光増幅器
２６ 光減衰器
３０ 被測定光アンプ
３４ 光スペクトラム測定部
３６ パワー偏差検出部
３８ 光源パワー制御部
４２ 光パワー測定部
４４ 光入力パワー設定部
４８ 測定データ保管部
５０ 雑音指数演算部
５８＃１〜５８＃ｎ 光減衰器
Claims (6)
- 波長多重化された信号光を増幅する光アンプの雑音指数測定装置であって、
それぞれ波長の異なる信号光を出射する複数の光源と、
前記各光源から出射された複数の信号光を合波する光合波器と、
合波された信号光を増幅する光アンプと、
光スペクトラム測定装置と、
合波された信号光を増幅する前記光アンプと前記スペクトラム測定装置との間の光伝送経路内に測定対象の光アンプを選択的に挿入するスイッチ手段と、
前記測定対象の光アンプに入力される各信号光のパワー偏差を、前記スイッチ手段により前記測定対象の光アンプをバイパスするように設定してから前記光スペクトラム測定装置により測定して得られた測定結果に基づいて検出するパワー偏差検出ユニットと、
前記パワー偏差検出ユニットと前記各光源に接続され、前記測定対象の光アンプに入力される各信号光のパワーが実質上第１のパワー、第２のパワーとなるように前記各光源を異なる設定パワーに変更制御可能な光源パワー制御ユニットと、
前記スイッチ手段により前記測定対象の光アンプを挿入した場合とバイパスした場合の双方について、前記各光源が、前記第１のパワー、前記第２のパワーに設定されたそれぞれの状態において、前記光スペクトラム測定装置により前記信号光の波長を除く複数の波長分について測定して得られた測定データに基づいて、該複数の波長の各波長についての前記測定対象の光アンプの増幅率を前記第１のパワー設定時、前記第２のパワー設定時のそれぞれについての入力パワー差、出力パワー差の比率により求め、該増幅率により各複数の波長についての自然放出光成分を求め、該各複数の波長についての自然放出光成分を用いて、前記測定対象の光アンプの前記各複数の波長についての雑音指数を演算する雑音指数演算ユニットと、
を具備したことを特徴とする光アンプの雑音指数測定装置。 - 合波された信号光を増幅する前記光アンプの後段に設けられた光減衰器と、
前記測定対象の光アンプに入力される光のパワーを測定する光パワー測定ユニットと、
該光パワー測定ユニットで測定した入力光パワーが所望の値となるように前記光減衰器を制御する光入力パワー設定ユニットと、
をさらに具備した請求項１記載の光アンプの雑音指数測定装置。 - 波長多重化された信号光を増幅する光アンプの雑音指数測定装置であって、
それぞれ波長の異なる信号光を出射する複数の光源と、
前記各光源から出射された複数の信号光を合波する光合波器と、
前記各光源と前記光合波器の間に挿入された複数の第１光減衰器と、
合波された信号光を増幅する光アンプと、
光スペクトラム測定装置と、
合波された信号光を増幅する前記光アンプと前記スペクトラム測定装置との間の光伝送経路内に測定対象の光アンプを選択的に挿入するスイッチ手段と、
前記測定対象の光アンプに入力される各信号光のパワー偏差を、前記スイッチ手段により前記測定対象の光アンプをバイパスするように設定してから前記光スペクトラム測定装置により測定して得られた測定結果に基づいて検出するパワー偏差検出ユニットと、
前記パワー偏差検出ユニットと前記各第１光減衰器に接続され、前記測定対象の光アンプに入力される各信号光のパワーが実質上第１のパワー、第２のパワーとなるように前記各第１光減衰器を制御する光源パワー制御ユニットと、
前記スイッチ手段により前記測定対象の光アンプを挿入した場合とバイパスした場合の双方について、前記各第１光減衰器の出力パワーが、前記第１のパワー、前記第２のパワーに設定されたそれぞれの状態において、前記光スペクトラム測定装置により前記信号光の波長を除く複数の波長分について測定して得られた測定データに基づいて、該複数の波 長の各波長についての前記測定対象の光アンプの増幅率を前記第１のパワー設定時、前記第２のパワー設定時のそれぞれについての入力パワー差、出力パワー差の比率により求め、該増幅率により各複数の波長についての自然放出光成分を求め、該各複数の波長についての自然放出光成分を用いて、前記測定対象の光アンプの前記各複数の波長についての雑音指数を演算する雑音指数演算ユニットと、
を具備したことを特徴とする光アンプの雑音指数測定装置。 - 合波された信号光を増幅する前記光アンプの後段に設けられた第２光減衰器と、前記光スペクトラム測定装置と前記第２光減衰器の間に挿入された光入力パワー設定ユニットをさらに具備し、
前記光スペクトラム測定装置で測定した前記測定対象の光アンプの入力パワーが所望の値となるように、前記光入力パワー設定ユニットで前記第２光減衰器を制御する請求項３記載の光アンプの雑音指数測定装置。 - 第１のパワーの複数の波長の第１光信号群及び第２のパワーの複数の波長の第２光信号群を出力する光信号出力手段と、
該第１光信号群を合波して第１合波信号を得、該第２光信号群を合波して第２合波信号を得る合波手段と、
第１合波信号及び第２合波信号をそれぞれ増幅する光アンプと、
該第１合波信号と該第２合波信号のパワーを一致化する制御を行うパワー制御手段と、
該制御後の該第１合波信号及び該第２合波信号それぞれについて前記第１光信号群、前記第２光信号群に含まれる波長を除く所定波長の光信号パワーを測定し、第１、第２測定値を得るとともに、測定対象の光アンプで該第１合波信号及び該第２合波信号のそれぞれを増幅した後の各合波信号について該所定波長の光信号のパワーを測定して、第３、第４測定値を得る測定手段とを具備し、
前記第３、第４の測定値の差分の前記第１、第２の測定値の差分に対する比から前記測定対象のアンプの増幅率を求め、該増幅率に基づいて該測定対象アンプが発生する自然放出光を前記所定波長について得る測定器。 - 請求項５記載の測定器において、
前記第１合波信号及び前記第２合波信号それぞれに含まれる前記複数波長の各光信号のパワーを一致化する制御手段を更に具備した、
ことを特徴とする測定器。
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