JP6900725B2

JP6900725B2 - 光送信機及び光受信機の周波数レスポンス特性の測定装置及び方法

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Publication number: JP6900725B2
Application number: JP2017062352A
Authority: JP
Inventors: ジュ・チョン; ドウ・リアン; タオ・ジェヌニン
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2017-03-28
Publication date: 2021-07-07
Anticipated expiration: 2037-03-28
Also published as: CN107294597B; JP2017188888A; CN107294597A; US10171162B2; US20170288771A1

Description

本発明は、通信技術分野に関し、特に、光送信機及び光受信機の周波数レスポンス特性の測定装置及び方法に関する。

光通信システムは、巨大の伝送バンド幅、極大の容量拡張潜在力、極低の伝送損失及び低廉な製造コストなどの利点を有するため、通信伝送ネットワーク中で重要な地位を占めている。高速デジタルアナログ変換（Digital-to-analog Conversion、DAC）チップ、アナログデジタル変換（Analog-to-digital Conversion、ADC）チップ及びデジタル信号処理（digital Signal Processing、DSP）チップの発展に伴い、デジタルコヒーレント光通信技術は、次世代通信の主流になっている。

周波数レスポンス特性は、振幅レスポンス及び位相レスポンスを含む。光通信システムでは、光送信機及び光受信機の周波数レスポンス特性は、重要なシステムパフォーマンス指標であり、光送信機及び光受信機の周波数レスポンス特性の正確な測定は、システムの正常動作にとって非常に重要である。光送信機及び光受信機の操作周波数が数十GHzを超えるにつれて、周波数レスポンス特性の正確な測定は、より難しくなる。

光送信機及び光受信機の周波数レスポンス特性を測定する従来の方法は、次のような幾つかのものを有し、即ち、パルス周波数スペクトル分析方法であって、高速光瞬間パルスを送信することにより、受信機は、受信パルスの周波数スペクトル形状を検出することで、受信機の周波数レスポンスを測定する方法；光ヘテロダイン検出方法であって、２つの異なる周波数のレーザーがカップリングされるようにさせ、カップリング後の光信号に対して光電検出を行い、電気周波数スペクトル分析器により電信号のパワーを検出することで、周波数レスポンス特性を測定する方法；及び光強度ノイズ方法であって、自発的な放射ノイズを含む光信号を光電変換器に入力し、電気スペクトル分析器により電信号の周波数スペクトルを測定することで、周波数レスポンス特性を測定する方法である。

しかし、光送信機及び光受信機の周波数レスポンス特性を最終的な検出信号から分離することが難しいので、上述の従来の幾つかの方法により、光受信機の位相レスポンスを測定することが困難であり、且つ、光送信機及び光受信機の各自の周波数レスポンス特徴を得ることができない。また、測定バンド幅の増大に伴い、正確な測定は、より難しくなる。

本発明の実施例は、光送信機及び光受信機の周波数レスポンス特性の測定装置及び方法を提供し、これにより、光送信機及び光受信機の各自の周波数レスポンス特性を得ることができ、且つ周波数レスポンス特性中の振幅レスポンス及び位相レスポンスをそれぞれ得ることができ、また、測定結果の正確さ及び信頼性も高い。

本発明の実施例の第一側面によれば、光送信機及び光受信機の周波数レスポンス特性の測定装置が提供され、そのうち、前記光送信機は、変調器を含み、前記光受信機は、光電検出器を含み、前記光送信機の前記変調器は、前記光受信機の前記光電検出器に接続され、前記変調器が出力した信号は、前記光電検出器に入力され、前記測定装置は、
生成ユニットであって、前記生成ユニットは、少なくとも２つの周波数を含む、前記光送信機の前記変調器を駆動するための駆動信号を生成するためのもの；及び
計算ユニットであって、前記計算ユニットは、前記光受信機の出力信号中の、検出信号中の振幅が同じであり、周波数が異なる少なくとも２つの検出信号成分に対応する出力信号成分に基づいて、前記光送信機及び光受信機の周波数レスポンス特性をそれぞれ計算するためのものを含み、
そのうち、前記検出信号は、前記光受信機の前記光電検出器により光電変換された後の検出信号である。

また、本発明の実施例の第二側面によれば、光送信機及び光受信機の周波数レスポンス特性の測定方法が提供され、そのうち、前記光送信機は、変調器を含み、前記光受信機は、光電検出器を含み、前記光送信機の前記変調器は、前記光受信機の前記光電検出器に接続され、前記変調器が出力した信号は、前記光電検出器に入力され、前記測定方法は、
少なくとも２つの周波数を含む、前記光送信機の前記変調器を駆動するための駆動信号を生成し；
前記光受信機の出力信号中の、検出信号中の振幅が同じであり、周波数が異なる少なくとも２つの検出信号成分に対応する出力信号成分に基づいて、前記光送信機及び光受信機の周波数レスポンス特性をそれぞれ計算することを含み、
そのうち、前記検出信号は、前記光受信機の前記光電検出器により光電変換された後の検出信号である。

本発明の有益な効果は、光送信機及び光受信機を直接接続することで、光電変換後の検出信号中の振幅が同じであり、周波数が異なる少なくとも２つの検出信号成分を取得し、そして、光受信機の出力信号中の、該少なくとも２つの検出信号成分に対応する出力信号成分を用いることで、光送信機及び光受信機の各自の周波数レスポンス特性をそれぞれ計算することができ、且つ、周波数レスポンス特性中の振幅レスポンス及び位相レスポンスをそれぞれ得ることができ、また、測定結果の正確さ及び信頼性も高いということにある。

本発明の実施例における光送信機を示す図である。本発明の実施例における光受信機を示す図である。本発明の実施例1における測定装置を示す図である。本発明の実施例1における測定装置による光送信機及び光受信機への測定を示す図である。本発明の実施例1における変調器の駆動信号を示す図である。本発明の実施例1における計算ユニット302を示す図である。本発明の実施例2における電子機器を示す図である。本発明の実施例2における電子機器のシステム構成図である。本発明の実施例3における測定方法を示す図である。

以下、添付した図面を参照しながら、本発明を実施するための好適な形態を詳細に説明する。

本発明の実施例による測定装置及び測定方法は、従来の光送信機及び光受信機に対して測定を行うことができる。以下、本発明の実施例における測定対象としての光送信機及び光受信機の構造について例示的に説明する。

図1は、本発明の実施例における光送信機を示す図である。図1に示すように、光送信機100は、デジタルアナログ変換器（DAC）101、第一増幅器102及び変調器103を含み、デジタル駆動信号は、デジタルアナログ変換器101及び第一増幅器102を経た後に、変調器103を駆動し、変調器103は、光源としてのレーザー104が発したレーザー光に対して変調を行い、変調後の光信号を出力する。

図2は、本発明の実施例における光受信機を示す図である。図2に示すように、光受信機200は、光電検出器201、第二増幅器202及びアナログデジタル変換器（ADC）203を含み、光電検出器201は、送信機が送信した光信号を受信し、光信号は、光電変換された後に第二増幅器202に入力され、そして、アナログデジタル変換器203を経た後に、デジタル信号になる。

図1に示す光送信機及び図2に示す光受信機は、例示に過ぎず、光送信機及び光受信機は、他の従来のものを含んでも良い。

本発明の実施例による測定装置及び測定方法を用いて測定を行う時に、光送信機と光受信機を直接接続し、例えば、光ファイバーにより光送信機と光受信機を互いに接続しても良い。光送信機の変調器は、光受信機の光電検出器に接続され、該変調器が出力した光信号は、光ファイバー伝送リンクを経由せず、該光電検出器に直接入力される。

以下、本発明の実施例による測定装置及び測定方法により、該光送信機及び光受信機の周波数レスポンス特性を測定するプロセスについて詳細に説明する。

本発明の実施例は、光送信機及び光受信機の周波数レスポンス特性の測定装置を提供する。図3は、本発明の実施例1における測定装置を示す図である。図3に示すように、測定装置300は、次のようなものを含む。

生成ユニット301：少なくとも２つの周波数を含む、光送信機の変調器を駆動するための駆動信号を生成し；
計算ユニット302：光受信機の出力信号中の、検出信号中の振幅が同じであるが、周波数が異なる少なくとも２つの検出信号成分に対応する出力信号成分に基づいて、光送信機及び光受信機の周波数レスポンス特性をそれぞれ計算し、そのうち、該検出信号は、光受信機の光電検出器により光電変換された後の検出信号である。

図4は、本発明の実施例1における測定装置による光送信機及び光受信機への測定を示す図である。図4に示すように、生成ユニット301は、光送信機100の変調器103を駆動するためのデジタル駆動信号を生成し、該デジタル駆動信号は、デジタルアナログ変換器101及び第一増幅器102を経た後に変調器103に入力されてそれを駆動し、レーザー104が発したレーザー光は、変調器103により変調された後に、変調後の光信号になり、変調された光信号は、光受信機200の光電検出器201に直接入力され、該光信号は、光電検出器201により光電変換された後に検出信号になり、該検出信号は、第二増幅器202及びアナログデジタル変換器203を経た後に計算ユニット302に入力される。そのうち、光電検出器201の光電変換後に得られた検出信号は、振幅が同じであるが、周波数が異なる少なくとも２つの検出信号成分を含む。

本実施例から分かるように、光送信機と光受信機を直接接続することで、光電変換後の検出信号中の振幅が同じであるが、周波数が異なる少なくとも２つの検出信号成分を得ることができ、そして、光受信機の出力信号中の、該少なくとも２つの検出信号成分に対応する出力信号成分に基づいて、光送信機及び光受信機の各自の周波数レスポンス特性をそれぞれ算出することができ、且つ周波数レスポンス特性中の振幅レスポンス及び位相レスポンスをそれぞれ得ることができ、また、測定結果の正確さ及び信頼性も高い。

本実施例では、光送信機中の変調器は、従来の変調器を使用しても良く、例えば、該変調器は、マッハツェンダー（Mach-Zehnder）変調器であっても良い。

本実施例では、光受信機中の光電検出器は、光電変換を行うことができる従来の光電検出器を用いても良く、例えば、光電検出器は、光電ダイオードであっても良い。

本実施例では、生成ユニット301が生成した、光送信機の変調器を駆動するための駆動信号は、少なくとも２つの周波数の信号を含み、例えば、該駆動信号は、少なくとも２つのOFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）符号（symbol）を含む一組のOFDM符号であっても良い。しかし、本発明の実施例は、該駆動信号の形式について限定しない。

本実施例では、該一組のOFDM符号中のOFDM符号の数量は、実際のニーズに応じて設定されても良く、例えば、光送信機及び光受信機のバンド幅に基づいて確定することができる。

以下、一組のOFDM符号を例とし、本実施例の変調器駆動信号について例示的に説明する。

図5は、本発明の実施例1における変調器の駆動信号を示す図である。図5に示すように、該駆動信号は、一組のOFDM符号であり、時間順に配列されるN個のOFDM符号を含み、それぞれ、S₁、S₂、S₃、…、S_Nであり、各OFDM符号は、第一サブキャリア及び第二サブキャリアを含み、図5中で、S₁〜S₄を例として説明する。第一サブキャリアは、図5中で、
(外１)

により表され、第二サブキャリアは、図5中で、
(外２)

により表される。本実施例では、第一サブキャリアは、“データサブキャリア”とも称され、第二サブキャリアは、“RF（radio frequency）サブキャリア”とも称される。

図5に示すように、第M個目のOFDM符号について、データサブキャリアは、第M個目のOFDM符号の、周波数が第2^M個目のサブキャリア以下である全ての偶数サブキャリアに設定され、RFサブキャリアは、第M個目のOFDM符号の第2^M+1個目のサブキャリアに設定され、残りのサブキャリアの位置は、空である。そのうち、RFサブキャリアのパワーは、第一サブキャリアのパワー以上であり、M及びNは、正の整数であり、且つM≦Nである。

例えば、図5に示すように、第1個目のOFDM符号S₁について、第2個目のサブキャリアは、データサブキャリアであり、第3個目のサブキャリアは、RFサブキャリアであり、残りのサブキャリアは、空であり、該RFサブキャリア及びデータサブキャリアは、各自が第1個目のOFDM符号のパワーの1/2を占める。第2個目のOFDM符号S₂について、第2、4個目のサブキャリアは、データサブキャリアであり、第5個目のサブキャリアは、RFサブキャリアであり、残りのサブキャリアは、空であり、該RFサブキャリアは、第2個目のOFDM符号のパワーの1/2を占め、第2、4個目のサブキャリア上の２つのデータサブキャリアは、共同で第2個目のOFDM符号のパワーの1/2を占める。第3個目のOFDM符号S₃について、第2、4、6、8個目のサブキャリアは、データサブキャリアであり、第9個目のサブキャリアは、RFサブキャリアであり、残りのサブキャリアは、空であり、該RFサブキャリアは、第3個目のOFDM符号のパワーの1/2を占め、第2、4、6、8個目のサブキャリア上の4個のデータサブキャリアは、共同で第3個目のOFDM符号のパワーの1/2を占める。また、その他は、これに基づいて類推することができる。

このように、第二サブキャリア（RFサブキャリア）のパワーを、第一サブキャリア（データサブキャリア）以上であるように設定することで、光電変換後の検出信号中の、振幅が同じであるが、周波数が異なる少なくとも２つの検出信号成分が占める比率が比較的大きいことを保証することができ、これにより、測定の精度をさらに向上させることができる。

本実施例では、生成ユニット301が、一組OFDMの符号により構成される駆動信号を生成する方法は、従来のOFDM変調方法を使用しても良く、例えば、直並列変換、符号マッピング、IFFT操作、並直列変換及びcyclic prefix加入などの処理ステップにより、一組のOFDM符号により構成される駆動信号を得ることができる。

本実施例では、図4に示すように、生成ユニット301が生成した駆動信号は、デジタル信号であり、それがデジタルアナログ変換器101を通過した後の駆動信号は、以下の公式（1）により表することができる。

そのうち、s(n)は、デジタルアナログ変換器を経た後の駆動信号を表し、D(k)及びθ_kは、それぞれ、第k個目のサブキャリアに変調されたデータサブキャリアの振幅及び位相情報を表し、Mは、OFDM符号の順番号であり、
(外３)

及び
(外４)

は、RFサブキャリアの振幅及び位相値であり、2^M+1は、RFサブキャリアの順番号であり、Nは、IFFT/FFTポイント数を表し、mは、サブキャリアの順番号を表し、nは、離散時間サンプリング順番号を表し、k、m、n、Mは、正の整数である。

本実施例では、駆動信号s(n)が第一増幅器102を通過した後に変調器103に入力される前の駆動信号は、以下の公式（2）により表することができる。

そのうち、s_T(n)は、第一増幅器102を経た後の駆動信号を示し、H_T(k)及びφ_kは、それぞれ、送信機の第k個目のサブキャリアにおける振幅及び位相レスポンスを示し、H_T(2^M+1)及び
(外５)

は、それぞれ、送信機のRFサブキャリア位置での振幅及び位相レスポンスを示し、D(k)及びθ_kは、それぞれ、第k個目のサブキャリアに変調されたデータサブキャリアの振幅及び位相情報を示し、Mは、OFDM符号の順番号であり、
(外６)

及び
(外７)

は、RFサブキャリアの振幅及び位相値を示し、2^M+1は、RFサブキャリアの順番号であり、Nは、IFFT/FFTポイント数であり、mは、サブキャリアの順番号を示し、nは、離散時間サンプリング順番号を示し、k、m、n、Mは、正の整数である。

本実施例では、s_T(n)は、変調器103に入力されてそれを駆動し、レーザー104が発したレーザー光が変調器103により変調された後の光信号は、以下の公式（3）により表することができる。

そのうち、e_T(n)は、変調器103により変調された後の光信号を表し、該光信号は、両側波帯（double sideband）光信号であり、上下波帯は、共軛であり、H_T(k)及びφ_kは、それぞれ、送信機の第k個目のサブキャリアにおける振幅及び位相レスポンスを表し、H_T(2^M+1)及び
(外８)

は、それぞれ、送信機のRFサブキャリア位置での振幅及び位相レスポンスを表し、D(k)及びθ_kは、それぞれ、各サブキャリアに変調されたデータサブキャリアの振幅及び位相情報を表し、kは、サブキャリアの順番号であり、Mは、OFDM符号の順番号であり、
(外９)

及び
(外１０)

本実施例では、変調後の光信号が光電検出器201により光電変換された後のものは、以下の公式（4）により表することができる。

そのうち、H_R(k)及びφ_kは、それぞれ、受信端の第k個目のサブキャリアでの振幅及び位相レスポンスを示し、H_T(k)及びφ_kは、それぞれ、送信機の第k個目のサブキャリアにおける振幅及び位相レスポンスを示し、H_T(2^M+1)及び
(外１１)

は、それぞれ、送信機のRFサブキャリア位置での振幅及び位相レスポンスを示し、D(k)及びθ_kは、それぞれ、各サブキャリアに変調されたデータサブキャリアの振幅及び位相情報を示し、kは、サブキャリアの順番号であり、Mは、OFDM符号の順番号であり、
(外１２)

及び
(外１３)

は、RFサブキャリアの振幅及び位相値を示し、2^M+1は、RFサブキャリアの順番号であり、rは、光電変換器の効率係数を表し、Nは、IFFT/FFTポイント数を示し、mは、サブキャリアの順番号を表し、nは、離散時間サンプリング順番号を示し、k、m、n、Mは、正の整数である。

そのうち、上述の公式（4）の等号の右側部分中の第2項及び第3項により、データサブキャリア及びRFサブキャリアの交差項を構成しており、即ち、光電変換後の検出信号中の振幅が同じであるが、周波数が異なる少なくとも２つの検出信号成分を構成している。

本実施例では、該検出信号は、第二増幅器202及びアナログデジタル変換器203を経た後に、該受信機の出力信号になり、該出力信号は、計算ユニット302に入力される。そのうち、該出力信号について、従来の復調方法により復調を行っても良い。例えば、符号同期化、cyclic prefix除去、直並列変換、FFT操作などの処理ステップにより、復調後のOFDM符号を得ることができる。

本実施例では、計算ユニット302は、光受信機の出力信号中の、検出信号中の振幅が同じであり、周波数が異なる少なくとも２つの検出信号成分に対応する出力信号成分に基づいて、光送信機及び光受信機の周波数レスポンス特性をそれぞれ計算する。そのうち、出力信号中の各OFDM符号の順序に従って、光送信機及び光受信機の各サブキャリアの周波数点での振幅レスポンス及び位相レスポンスを順次計算しても良い。

以下、計算ユニット302の構造並びに光送信機及び光受信機の周波数レスポンス特性の計算方法について例示的に説明する。

図6は、本発明の実施例1における計算ユニット302を示す図である。図6に示すように、計算ユニット302は、次のようなものを含む。

第一計算ユニット601：第1個目のOFDM符号について、光受信機の出力信号中の第1個目のOFDM符号の第1個目のサブキャリア及び第5個目のサブキャリアに基づいて、光受信機の、第5個目のサブキャリアの周波数点に対応する周波数レスポンス特性を計算し、光受信機の、第5個目のサブキャリアの周波数点に対応する周波数レスポンス特性及び予め設定された第1個目のサブキャリアの周波数点での周波数レスポンス特性に基づいて、光受信機の、第3個目のサブキャリアの周波数点に対応する周波数レスポンス特性を計算し；
第二計算ユニット602：第M個目のOFDM符号について、光受信機の出力信号中の第M個目のOFDM符号の第[2^M-1+1，2^M-1]個目のサブキャリア中の全ての奇数サブキャリアに基づいて、光送信機の、第[2^M+1]個目のサブキャリアの周波数点に対応する周波数レスポンス特性を計算し、そのうち、2＜M≦Nであり；
第三計算ユニット603：光受信機の出力信号中の第M個目のOFDM符号の第[1，2^M-1-1]個目のサブキャリア中の全ての奇数サブキャリアに基づいて、光送信機の、第[2^M-1+2，2^M]個目のサブキャリア中の各偶数サブキャリアの周波数点に対応する周波数レスポンス特性を計算し、そのうち、2＜M≦Nであり；
第四計算ユニット604：光受信機の出力信号中の第M個目のOFDM符号の第[2^M+3，2^M+1+1]個目のサブキャリア中の全ての奇数サブキャリアに基づいて、光受信機の、各奇数サブキャリアの周波数点に対応する周波数レスポンス特性を計算し、そのうち、2＜M≦Nである。

本実施例では、光送信機の、第2個目のサブキャリア及び第3個目のサブキャリアの周波数点における振幅レスポンスH_T(2)、H_T(3)、及び光受信機の、第1個目のサブキャリアの周波数点における振幅レスポンスH_R(1)がすべて1であり、また、光送信機の、第2、3個目のサブキャリアの周波数点における位相レスポンスφ₂、φ₃、及び光受信機の、第1個目のサブキャリアの周波数点における位相レスポンスφ₁がすべて0であると仮定する。

本実施例では、第一計算ユニット601は、上述の公式（4）により、光受信機の出力信号中の第1個目のOFDM符号の第1個目のサブキャリア及び第5個目のサブキャリアに基づいて、光受信機の、第5個目のサブキャリアの周波数点に対応する振幅レスポンスH_R(5)及び位相レスポンスφ₅を計算し、そして、該振幅レスポンスH_R(5)及び位相レスポンスφ₅、並びに予め設定された振幅レスポンスH_R(1)及び位相レスポンスφ₁に基づいて、光受信機の、第3個目のサブキャリアの周波数点に対応する振幅レスポンスH_R(3)及び位相レスポンスφ₃を計算し、例えば、平均値を求める方法により、該H_R(3)及びφ₃を得ることができる。

本実施例では、第M個目のOFDM符号について、2＜M≦Nであり、第二計算ユニット602は、光受信機の出力信号中の第M個目のOFDM符号の第[2^M-1+1，2^M-1]個目のサブキャリア中の全ての奇数サブキャリアに基づいて、光送信機の、第[2^M+1]個目のサブキャリアの周波数点に対応する周波数レスポンス特性を計算する。

例えば、以下の公式（5）に基づいて、光送信機の、第[2^M+1]個目のサブキャリアの周波数点に対応する周波数レスポンス特性を計算することができる。

そのうち、
(外１４)

は、光送信機の、第[2^M+1]個目のサブキャリアの周波数点に対応する周波数レスポンス特性を表し、Mは、OFDM符号の順番号であり、A(2^M+1)及び
(外１５)

は、RFサブキャリアの振幅及び位相値であり、2^M+1は、RFサブキャリアの順番号であり、rは、光電変換器の効率係数であり、iは、0以上の整数である。

本実施例では、第M個目のOFDM符号について、2＜M≦Nであり、第三計算ユニット603は、光受信機の出力信号中の第M個目のOFDM符号の第[1，2^M-1-1]個目のサブキャリア中の全ての奇数サブキャリアに基づいて、光送信機の、第[2^M-1+2，2^M]個目のサブキャリア中の各偶数サブキャリアの周波数点に対応する周波数レスポンス特性を計算する。

例えば、以下の公式（6）に基づいて、光送信機の、第[2^M-1+2，2^M]個目のサブキャリア中の各偶数サブキャリアの周波数点に対応する周波数レスポンス特性を計算することができる。

そのうち、
(外１６)

は、光送信機の、第[2^M-1+2，2^M]個目のサブキャリア中の各偶数サブキャリアの周波数点に対応する周波数レスポンス特性を表し、iは、サブキャリアの順番号であり、i=[0，2^M-2]であり、Mは、OFDM符号の順番号であり、A(2^M+1)及び
(外１７)

は、RFサブキャリアの振幅及び位相値であり、2^M+1は、RFサブキャリアの順番号であり、rは、光電変換器の効率係数を示す。

本実施例では、第M個目のOFDM符号について、2＜M≦Nであり、第四計算ユニット604は、光受信機の出力信号中の第M個目のOFDM符号の第[2^M+3，^2M+1+1]個目のサブキャリア中の全ての奇数サブキャリアに基づいて、光受信機の、各奇数サブキャリアの周波数点に対応する周波数レスポンス特性を計算する。

例えば、以下の公式（7）に基づいて、光受信機の、各奇数サブキャリアの周波数点に対応する周波数レスポンス特性を計算することができる。

そのうち、
(外１８)

は、光受信機の、各奇数サブキャリアの周波数点に対応する周波数レスポンス特性を示し、iは、サブキャリアの順番号であり、i=[0，2^M-1]であり、Mは、OFDM符号の順番号であり、A(2^M+1)及び
(外１９)

は、RFサブキャリアの振幅及び位相値であり、2^M+1は、RFサブキャリアの順番号であり、rは、光電変換器の効率係数を表す。

例えば、光受信機の、第5個目のサブキャリアの周波数点に対応する振幅レスポンスH_R(5)及び位相レスポンスφ₅、及び光受信機の、第3個目のサブキャリアの周波数点に対応する振幅レスポンスH_R(3)及び位相レスポンスφ₃を算出した後に、光受信機の出力信号の第2個目のOFDM符号から第1、3、7、9個目のサブキャリアデータを抽出し、第3、7個目のサブキャリアデータに基づいて、光送信機の、第5個目のサブキャリア周波数点に対応する周波数レスポンス特性及び光受信機の、第7個目のサブキャリア周波数点に対応する周波数レスポンス特性を得ることができ、光受信機の出力信号の第2個目のOFDM符号中の第1、4個目のサブキャリアデータにより、光送信機の、第4個目のサブキャリア周波数点に対応する周波数レスポンス特性及び光受信機の、第9個目のサブキャリア周波数点に対応する周波数レスポンス特性を得ることができ；その後、光受信機の出力信号の第3個目のOFDM符号から第1、3、5、7、11、13、15、17個目のデータサブキャリアを抽出し、第5、7、11、13個目のサブキャリアデータに基づいて、送信機の、第9個目のサブキャリア周波数点に対応する周波数レスポンス特性及び光受信機の、第11、13個目のサブキャリア周波数点に対応する周波数レスポンス特性を得ることができ；光受信機の出力信号の第3個目のOFDM符号中の第3、15個目のサブキャリアデータにより、光受信機の、第6個目のサブキャリア周波数点に対応する周波数レスポンス特性及び光受信機の、第15個目のサブキャリア周波数点に対応する周波数レスポンス特性を得ることができ；光受信機の出力信号の第3個目のOFDM符号中の第1、17個目のサブキャリアデータにより、光受信機の、第8個目のサブキャリア周波数点に対応する周波数レスポンス特性及び光受信機の、第17個目のサブキャリア周波数点に対応する周波数レスポンス特性を得ることができ、また、その他は、これに基づいて類推することができる。

このような漸化計算プロセスにより、光送信機及び光受信機の、各サブキャリアの周波数点に対応する振幅レスポンス及び位相レスポンスを得ることができる。

本実施例から分かるように、光送信機及び光受信機を直接接続することで、光電変換後の検出信号中の振幅が同じであるが、周波数が異なる少なくとも２つの検出信号成分を得ることができ、そして、光受信機の出力信号中の、該少なくとも２つの検出信号成分に対応する出力信号成分を用いて、光送信機及び光受信機の各自の周波数レスポンス特性をそれぞれ計算することができ、且つ周波数レスポンス特性中の振幅レスポンス及び位相レスポンスをそれぞれ得ることができ、また、測定結果の正確さ及び信頼性も高い。

本発明の実施例は、さらに電子機器を提供する。図7は、本発明の実施例2における電子機器を示す図である。図7に示すように、電子機器700は、測定装置701を含み、測定装置701の構造及び機能は、実施例1中の記載と同じであるため、ここでは、その詳しい説明を省略する。

図8は、本発明の実施例2おける電子機器のシステム構成図である。図8に示すように、電子機器800は、中央処理装置801及び記憶器802を含み、記憶器802は、中央処理装置801にカップリングされる。なお、該図は、例示に過ぎず、他の類型の構造を用いて該構造に対して補充又は代替を行うことで、電気通信機能又は他の機能を実現することもできる。

図8に示すように、該電子機器800は、さらに、入力ユニット803、表示器804及び電源805を含んでも良い。

一実施方式では、実施例1に記載の測定装置の機能は、中央処理装置801に統合することができる。そのうち、中央処理装置801は、次のように構成されても良く、即ち、少なくとも２つの周波数を含む、前記光送信機の前記変調器を駆動するための駆動信号を生成し；前記光受信機の出力信号中の、検出信号中の振幅が同じであるが、周波数が異なる少なくとも２つの検出信号成分に対応する出力信号成分に基づいて、前記光送信機及び光受信機の周波数レスポンス特性をそれぞれ計算し、そのうち、前記検出信号は、前記光受信機の前記光電検出器により光電変換された後の検出信号である。

そのうち、生成された前記駆動信号は、少なくとも２つのOFDM符号を含む一組のOFDM符号である。

そのうち、前記一組のOFDM符号中の各OFDM符号は、第一サブキャリア及び第二サブキャリアを含み、そのうち、前記第二サブキャリアのパワーは、前記第一サブキャリアのパワー以上である。

そのうち、前記一組のOFDM符号は、時間順に配列されるN個のOFDM符号を含み、そのうち、第M個目のOFDM符号について、前記第一サブキャリアは、第M個目のOFDM符号の、周波数が第2^M個目のサブキャリア以下である全ての偶数サブキャリアに設定され、前記第二サブキャリアは、第M個目のOFDM符号の第2^M+1個目のサブキャリアに設定され、そのうち、M、Nは、正の整数であり、且つM≦Nである。

そのうち、各OFDM符号について、前記検出信号中の振幅が同じであるが、周波数が異なる少なくとも２つの検出信号成分は、前記検出信号中の前記第一サブキャリア及び前記第二サブキャリアの少なくとも２つの交差項である。

本実施例では、電子機器800は、必ずしも図8に示す全ての部品を含む必要がない。

図8に示すように、中央処理装置801は、制御器又はコントローラと称される場合もあり、マイクロプロセッサ又は他の処理装置及び／又は論理装置を含んでも良い。また、中央処理装置801は、入力を受信し、電子機器800の各部品の操作を制御することができる。

記憶器802は、例えば、バッファ、フレッシュメモリ、HDD、移動可能な記憶媒体、揮発性記憶器、不揮発性記憶器又は他の適切な装置のうちの１つ又は複数であっても良い。中央処理装置801は、記憶器802に記憶されているプログラムを、情報の記憶又は処理などを実現するために実行することができる。他の部品の機能は、従来と類似したため、ここでは、その詳しい説明を省略する。また、電子機器800の各部品は、専用ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はその組み合わせにより実現することもでき、これらは、すべて、本発明の技術的範囲に属する。

本実施例から分かるように、光送信機と光受信機を直接接続することで、光電変換後の検出信号中の振幅が同じであるが、周波数が異なる少なくとも２つの検出信号成分を得ることができ、そして、光受信機の出力信号中の、該少なくとも２つの検出信号成分に対応する出力信号成分を用いて、光送信機及び光受信機の各自の周波数レスポンス特性をそれぞれ計算することができ、且つ周波数レスポンス特性中の振幅レスポンス及び位相レスポンスをそれぞれ得ることができ、また、測定結果の正確さ及び信頼性も高い。

本発明の実施例は、さらに光送信機及び光受信機の周波数レスポンス特性の測定方法を提供し、それは、実施例1の測定装置に対応する。図9は、本発明の実施例3における測定方法を示す図である。図9に示すように、該方法は、次のようなステップを含む。

ステップ901：少なくとも２つの周波数を含む、光送信機の変調器を駆動するための駆動信号を生成し；
ステップ902：光受信機の出力信号中の、検出信号中の振幅が同じであるが、周波数が異なる少なくとも２つの検出信号成分に対応する出力信号成分に基づいて、光送信機及び光受信機の周波数レスポンス特性をそれぞれ計算し、そのうち、検出信号は、光受信機の光電検出器により光電変換された後の検出信号である。

本実施例では、駆動信号の生成方法及び周波数レスポンス特性の計算方法は、実施例1中の記載相と同じであるため、ここでは、その詳しい説明を省略する。

本発明の実施例は、さらにコンピュータ可読プログラムを提供し、そのうち、測定装置又は電子機器中で前記プログラムを実行する時に、前記プログラムは、コンピュータに、前記測定装置又は電子機器中で実施例3に記載の測定方法を実行させる。

本発明の実施例は、さらにコンピュータ可読プログラムを記憶した記憶媒体を提供し、そのうち、前記コンピュータ可読プログラムは、コンピュータに、測定装置又は電子機器中で実施例3に記載の測定方法を実行させる。

また、本発明の実施例による装置及び方法は、ソフトウェアにより実現されても良く、ハードェアにより実現されてもよく、ハードェア及びソフトウェアの組み合わせにより実現されても良い。また、本発明は、このようなコンピュータ可読プログラムにも関し、即ち、前記プログラムは、ロジック部品により実行される時に、前記ロジック部品に、上述の装置又は構成要素を実現させることができ、又は、前記ロジック部品に、上述の方法又はそのステップを実現させることができる。さらに、本発明は、上述のプログラムを記憶するための記憶媒体、例えば、ハードディスク、磁気ディスク、光ディスク、DVD、flashメモリなどにも関する。

また、上述の実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

（付記1）
光送信機及び光受信機の周波数レスポンス特性の測定装置であって、
前記光送信機は、変調器を含み、前記光受信機は、光電検出器を含み、前記光送信機の前記変調器は、前記光受信機の前記光電検出器に接続され、前記変調器出力の信号は、前記光電検出器に入力され、
前記測定装置は、
少なくとも２つの周波数を含む、前記光送信機の前記変調器を駆動するための駆動信号を生成するための生成ユニット；及び
前記光受信機の出力信号中の、検出信号中の振幅が同じであるが、周波数が異なる少なくとも２つの検出信号成分に対応する出力信号成分に基づいて、前記光送信機及び光受信機の周波数レスポンス特性をそれぞれ計算するための計算ユニットを含み、
そのうち、前記検出信号は、前記光受信機の前記光電検出器により光電変換された後の検出信号である、装置。

（付記2）
付記1に記載の装置であって、
前記生成ユニットが生成した前記駆動信号は、少なくとも２つのOFDM符号を含む一組のOFDM符号である、装置。

（付記3）
付記2に記載の装置であって、
前記一組のOFDM符号中の各OFDM符号は、第一サブキャリア及び第二サブキャリアを含み、そのうち、前記第二サブキャリアのパワーは、前記第一サブキャリアのパワー以上である、装置。

（付記4）
付記3に記載の装置であって、
前記一組のOFDM符号は、時間順に配列されるN個のOFDM符号を含み、そのうち、第M個目のOFDM符号について、前記第一サブキャリアは、第M個目のOFDM符号の、周波数が第2^M個目のサブキャリア以下である全ての偶数サブキャリアに設定され、前記第二サブキャリアは、第M個目のOFDM符号の第2^M+1個目のサブキャリアに設定され、そのうち、M、Nは、正の整数であり、且つM≦Nである、装置。

（付記5）
付記3又は4に記載の装置であって、
各FDM符号について、前記検出信号中の振幅が同じであるが、周波数が異なる少なくとも２つの検出信号成分は、前記検出信号中の前記第一サブキャリア及び前記第二サブキャリアの少なくとも２つの交差項である、装置。

（付記6）
付記4に記載の装置であって、
前記計算ユニットは、
第1個目のOFDM符号について、前記光受信機の出力信号中の第1個目のOFDM符号の第1個目のサブキャリア及び第5個目のサブキャリアに基づいて、前記光受信機の、第5個目のサブキャリアの周波数点に対応する周波数レスポンス特性を計算し、前記光受信機の、第1個目のOFDM符号の第5個目のサブキャリアの周波数点に対応する周波数レスポンス特性及び予め設定された第1個目のサブキャリアの周波数点での周波数レスポンス特性に基づいて、前記光受信機の、第3個目のサブキャリアの周波数点に対応する周波数レスポンス特性を計算するための第一計算ユニットを含む、装置。

（付記7）
付記6に記載の装置であって、
前記計算ユニットは、さらに、
第M個目のOFDM符号について、前記光受信機の出力信号中の第M個目のOFDM符号の第[2^M-1+1，2^M-1]個目のサブキャリア中の全ての奇数サブキャリアに基づいて、前記光送信機の、第[2^M+1]個目のサブキャリアの周波数点に対応する周波数レスポンス特性を計算するための第二計算ユニットであって、2＜M≦Nである、第二計算ユニット；
前記光受信機の出力信号中の第M個目のOFDM符号の第[1，2^M-1-1]個目のサブキャリア中の全ての奇数サブキャリアに基づいて、前記光送信機の、第[2^M-1+2，2^M]個目のサブキャリア中の各偶数サブキャリアの周波数点に対応する周波数レスポンス特性を計算するための第三計算ユニットであって、2＜M≦Nである、第三計算ユニット；及び
前記光受信機の出力信号中の第M個目のOFDM符号の第[2^M+3，2^M+1+1]個目のサブキャリア中の全ての奇数サブキャリアに基づいて、前記光受信機の、各奇数サブキャリアの周波数点に対応する周波数レスポンス特性を計算するための第四計算ユニットであって、2＜M≦Nである、第四計算ユニットを含む、装置。

（付記8）
光送信機及び光受信機の周波数レスポンス特性の測定方法であって、
前記光送信機は、変調器を含み、前記光受信機は、光電検出器を含み、前記光送信機の前記変調器は、前記光受信機の前記光電検出器に接続され、前記変調器が出力した信号は、前記光電検出器に入力され、
前記測定方法は、
少なくとも２つの周波数を含む、前記光送信機の前記変調器を駆動するための駆動信号を生成し；及び
前記光受信機の出力信号中の、検出信号中の振幅が同じであるが、周波数が異なる少なくとも２つの検出信号成分に対応する出力信号成分に基づいて、前記光送信機及び光受信機の周波数レスポンス特性をそれぞれ計算することを含み、
そのうち、前記検出信号は、前記光受信機の前記光電検出器により光電変換された後の検出信号である、方法。

（付記9）
付記8に記載の方法であって、
生成された前記駆動信号は、少なくとも２つのOFDM符号を含む一組のOFDM符号である、方法。

（付記10）
付記9に記載の方法であって、
前記一組のOFDM符号中の各OFDM符号は、第一サブキャリア及び第二サブキャリアを含み、そのうち、前記第二サブキャリアのパワーは、前記第一サブキャリアのパワー以上である、方法。

（付記11）
付記10に記載の方法であって、
前記一組のOFDM符号は、時間順に配列されるN個のOFDM符号を含み、そのうち、第M個目のOFDM符号について、前記第一サブキャリアは、第M個目のOFDM符号の、周波数が第2^M個目のサブキャリア以下である全ての偶数サブキャリアに設定され、前記第二サブキャリアは、第M個目のOFDM符号の第2^M+1個目のサブキャリアに設定され、そのうち、M、Nは、正の整数であり、且つM≦Nである、方法。

（付記12）
付記9又は10に記載の方法であって、
各OFDM符号について、前記検出信号中の振幅が同じであるが、周波数が異なる少なくとも２つの検出信号成分は、前記検出信号中の前記第一サブキャリア及び前記第二サブキャリアの少なくとも２つの交差項である、方法。

（付記13）
付記11に記載の方法であって、
前記受信機の出力信号中の、前記振幅が同じであるが、周波数が異なる少なくとも２つの検出信号成分に対応する出力信号成分に基づいて、前記光送信機及び光受信機の周波数レスポンス特性をそれぞれ計算することは、
第1個目のOFDM符号について、前記光受信機の出力信号中の第1個目のOFDM符号の第1個目のサブキャリア及び第5個目のサブキャリアに基づいて、前記光受信機の、第5個目のサブキャリアの周波数点に対応する周波数レスポンス特性を計算し、前記光受信機の、第1個目のOFDM符号の第5個目のサブキャリアの周波数点に対応する周波数レスポンス特性及び予め設定された第1個目のサブキャリアの周波数点での周波数レスポンス特性に基づいて、前記光受信機の、第3個目のサブキャリアの周波数点に対応する周波数レスポンス特性を計算することを含む、方法。

（付記14）
付記13に記載の方法であって、
前記受信機の出力信号中の、前記振幅が同じであるが、周波数が異なる少なくとも２つの検出信号成分に対応する出力信号成分に基づいて、前記光送信機及び光受信機の周波数レスポンス特性をそれぞれ計算することは、さらに、
第M個目のOFDM符号について、2＜M≦Nであり、
第M個目のOFDM符号について、前記光受信機の出力信号中の第M個目のOFDM符号の第[2^M-1+1，2^M-1]個目のサブキャリア中の全ての奇数サブキャリアに基づいて、前記光送信機の、第[2^M+1]個目のサブキャリアの周波数点に対応する周波数レスポンス特性を計算し；
前記光受信機の出力信号中の第M個目のOFDM符号の第[1，2^M-1-1]個目のサブキャリア中の全ての奇数サブキャリアに基づいて、前記光送信機の、第[2^M-1+2，2^M]個目のサブキャリア中の各偶数サブキャリアの周波数点に対応する周波数レスポンス特性を計算し；及び
前記光受信機の出力信号中の第M個目のOFDM符号の第[2^M+3，2^M+1+1]個目のサブキャリア中の全ての奇数サブキャリアに基づいて、前記光受信機の、各奇数サブキャリアの周波数点に対応する周波数レスポンス特性を計算することを含む、方法。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこの実施形態に限定されず、本発明の趣旨を離脱しない限り、本発明に対するあらゆる変更は本発明の技術的範囲に属する。

Claims

光送信機及び光受信機の周波数レスポンス特性の測定装置であって、
前記光送信機は、変調器を含み、前記光受信機は、光電検出器を含み、前記光送信機の前記変調器は、前記光受信機の前記光電検出器に接続され、前記変調器出力の信号は、前記光電検出器に入力され、
前記測定装置は、
少なくとも２つの周波数を含む、前記光送信機の前記変調器を駆動するための駆動信号を生成するための生成ユニット；及び
前記光受信機の出力信号中の、検出信号中の振幅が同じであるが、周波数が異なる少なくとも２つの検出信号成分に対応する出力信号成分に基づいて、前記光送信機及び光受信機の周波数レスポンス特性をそれぞれ計算するための計算ユニットを含み、
前記検出信号は、前記光受信機の前記光電検出器により光電変換された後の検出信号であり、
前記生成ユニットが生成した前記駆動信号は、少なくとも２つのOFDM符号を含む一組のOFDM符号であり、
前記一組のOFDM符号中の各OFDM符号は、第一サブキャリア及び第二サブキャリアを含み、前記第二サブキャリアのパワーは、前記第一サブキャリアのパワー以上であり、
前記一組のOFDM符号は、時間順に配列されるN個のOFDM符号を含み、第M個目のOFDM符号について、前記第一サブキャリアは、第M個目のOFDM符号の、周波数が第2 ^M 個目のサブキャリア以下である全ての偶数サブキャリアに設定され、前記第二サブキャリアは、第M個目のOFDM符号の第2 ^M +1個目のサブキャリアに設定され、M、Nは、正の整数であり、M≦Nである、測定装置。
請求項１に記載の測定装置であって、
各FDM符号について、前記検出信号中の振幅が同じであるが、周波数が異なる少なくとも２つの検出信号成分は、前記検出信号中の前記第一サブキャリア及び前記第二サブキャリアの少なくとも２つの交差項である、測定装置。
光送信機及び光受信機の周波数レスポンス特性の測定方法であって、
前記光送信機は、変調器を含み、前記光受信機は、光電検出器を含み、前記光送信機の前記変調器は、前記光受信機の前記光電検出器に接続され、前記変調器が出力した信号は、前記光電検出器に入力され、
前記測定方法は、
少なくとも２つの周波数を含む、前記光送信機の前記変調器を駆動するための駆動信号を生成し；及び
前記光受信機の出力信号中の、検出信号中の振幅が同じであるが、周波数が異なる少なくとも２つの検出信号成分に対応する出力信号成分に基づいて、前記光送信機及び光受信機の周波数レスポンス特性をそれぞれ計算することを含み、
前記検出信号は、前記光受信機の前記光電検出器により光電変換された後の検出信号であり、
生成された前記駆動信号は、少なくとも２つのOFDM符号を含む一組のOFDM符号であり、
前記一組のOFDM符号中の各OFDM符号は、第一サブキャリア及び第二サブキャリアを含み、前記第二サブキャリアのパワーは、前記第一サブキャリアのパワー以上であり、
前記一組のOFDM符号は、時間順に配列されるN個のOFDM符号を含み、第M個目のOFDM符号について、前記第一サブキャリアは、第M個目のOFDM符号の、周波数が第2 ^M 個目のサブキャリア以下である全ての偶数サブキャリアに設定され、前記第二サブキャリアは、第M個目のOFDM符号の第2 ^M +1個目のサブキャリアに設定され、M、Nは、正の整数であり、M≦Nである、測定方法。
請求項３に記載の測定方法であって、
各OFDM符号について、前記検出信号中の振幅が同じであるが、周波数が異なる少なくとも２つの検出信号成分は、前記検出信号中の前記第一サブキャリア及び前記第二サブキャリアの少なくとも２つの交差項である、測定方法。