JP7056064B2 - 光受信機の周波数レスポンス特性不均衡の測定装置及び方法 - Google Patents

Description

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

コヒーレント光通信システムは、抗分散性が良く、分散補償無し光ファイバーを採用することができ、受信機の感度が高いなどの利点を有するため、近年、迅速に発展している。デジタル信号処理技術の発展に伴い、100 Gbpsの偏波多重化QPSK（Quadrature Phase Shift Keying、QPSK）システムは、既に商用化されている。データ伝送レートをさらに向上させるために、直交振幅変調（Quadrature Amplitude Modulation、QAM）は、次世代の光通信システムの変調スキームになる可能性が高い。しかし、直交振幅変調（QAM）信号は、装置の非理想特性に敏感であり、光受信機のI（In-phase）パス及びQ（Quadrature）パスの信号の周波数レスポンス特性不均衡、即ち、振幅不均衡及び位相不均衡の影響を受けやすい。

従来のコヒーレント光受信機の周波数レスポンス特性不均衡の測定方法は、一般的に、ビート周波数（beat frequency）測定方法を採用する。該方法は、ローカル発振端及び信号端でそれぞれ直流光を入力し、該直流光の波長を変更することで、異なるレーザー装置の周波数差のところに対応する光受信機のIパス及びQパスの信号の遅延（skew）及び振幅比をそれぞれ測定する。

上述の従来のビート周波数測定方法は、光送信機及び光受信機のレーザー装置の中心波長を複数回変更し、中心波長を毎回変更した後にそれぞれ測定値を記録し、複数回の測定値を用いて計算を行う必要があるため、測定プロセスは、比較的複雑である。

本発明の実施例は、光受信機の周波数レスポンス特性不均衡の測定装置及び方法を提供する。光送信機及び光受信機のレーザー装置の中心波長を複数回変更して複数回測定を行う必要がなく、一回だけの測定で光受信機の周波数レスポンス特性不均衡の測定を実現することができ、測定プロセスが簡単であり、且つ測定結果が正確である。

本発明の実施例の第一側面によれば、光受信機の周波数レスポンス特性不均衡の測定装置が提供され、前記光受信機は、光送信機に直接接続され、前記光送信機は、IQ変調器を含み、前記装置は、
設定ユニットであって、前記光送信機と前記光受信機のレーザー装置の周波数差を非ゼロの値に設定するためのもの；
送信ユニットであって、前記光送信機の、前記IQ変調器へのIパス又はQパス上で少なくとも１つの単一周波数信号を送信するためのもの；
前記光受信機のIパス及びQパス上で、前記周波数差により周波数が分かれた少なくとも１対の受信信号をそれぞれ抽出するための抽出ユニットであって、前記光受信機のIパスの前記少なくとも１対の受信信号の周波数は、前記光受信機のQパスの前記少なくとも１対の受信信号の周波数に対応する、もの；及び
計算ユニットであって、抽出された前記光受信機のIパスの前記少なくとも１対の受信信号及び前記光受信機のQパスの前記少なくとも１対の受信信号に基づいて、前記光受信機のQパスとIパスの振幅比及び位相不均衡を計算するためのものを含む。

本発明の実施例の第二側面によれば、光受信機の周波数レスポンス特性不均衡の測定方法が提供され、前記光受信機は、光送信機に直接接続され、前記光送信機は、IQ変調器を含み、前記方法は、
前記光送信機と前記光受信機のレーザー装置の周波数差を非ゼロの値に設定し；
前記光送信機の、前記IQ変調器へのIパス又はQパス上で少なくとも１つの単一周波数信号を送信し；
前記光受信機のIパス及びQパス上で、前記周波数差により周波数が分かれた少なくとも１対の受信信号をそれぞれ抽出し、前記光受信機のIパスの前記少なくとも１対の受信信号の周波数は、記光受信機のQパスの前記少なくとも１対の受信信号の周波数に対応し；及び
抽出された前記光受信機のIパスの前記少なくとも１対の受信信号及び前記光受信機のQパスの前記少なくとも１対の受信信号に基づいて、前記光受信機のQパスとIパスの振幅比及び位相不均衡を計算することを含む。

本発明の有益な効果は、次の通りであり、即ち、光送信機のIパス又はQパス上で少なくとも１つの単一周波数信号を送信し、光受信機のIパス及びQパス上で抽出された、光送信機と光受信機のレーザー装置の周波数差により周波数が分離した少なくとも１対の受信信号に基づいて、光受信機のQパスとＩパスの振幅比及び位相不均衡を直接計算することで、光送信機及び光受信機のレーザー装置の中心波長を複数回変更して複数回測定を行う必要がなく、１回だけの測定で光受信機の周波数レスポンス特性不均衡の測定を実現することができ、測定プロセスが簡単であり、かつ測定結果が正確である。

本発明の実施例1における光受信機の周波数レスポンス特性不均衡の測定装置を示す図である。 本発明の実施例1における光送信機及び光受信機を示す図である。 本発明の実施例1におけるIパス上で送信するコム状信号を示す図である。 本発明の実施例1における受信信号を示す図である。 本発明の実施例2における電子装置を示す図である。 本発明の実施例2における電子装置のシステム構成を示す図である。 本発明の実施例3における光受信機の周波数レスポンス特性不均衡の測定方法を示す図である。 本発明の実施例3における光受信機の周波数レスポンス特性不均衡の測定方法を示すもう１つの図である。

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。なお、以下に開示の実施形態は、例示に過ぎず、本発明を限定するものでない。

図1は、本発明の実施例1における光受信機の周波数レスポンス特性不均衡の測定装置を示す図である。該光受信機は、光送信機に直接接続され、該光送信機は、IQ変調器を含む。図1に示すように、該装置100は、次のようなものを含む。

設定ユニット101：光送信機と光受信機のレーザー装置の周波数差を非ゼロの値に設定し；
送信ユニット102：光送信機の、IQ変調器へのIパス又はQパス上で少なくとも１つの単一周波数信号を送信し；
抽出ユニット103：光受信機のIパス及びQパス上で、該周波数差により周波数が分かれた（分離した）少なくとも１対の受信信号をそれぞれ抽出し、光受信機の、Iパスの該少なくとも１対の受信信号とQパスの該少なくとも１対の受信信号との周波数は、対応するものであり；
計算ユニット104：抽出された光受信機のIパスの該少なくとも１対の受信信号及びQパスの少なくとも１対の受信信号に基づいて、光受信機のQパスとＩパスの振幅比及び位相不均衡を計算する。

上述の実施例から分かるように、光送信機のIパス又はQパス上で少なくとも１つの単一周波数信号を送信し、光受信機のIパス及びQパスで抽出された、光送信機と光受信機のレーザー装置の周波数差により周波数が分離した少なくとも１対の受信信号に基づいて、光受信機のQパスとＩパスの振幅比及び位相不均衡を直接計算することで、光送信機及び光受信機のレーザー装置の中心波長を複数回変更して複数回測定を行う必要がなく、１回だけの測定で光受信機の周波数レスポンス特性不均衡の測定を実現することができ、測定プロセスが簡単であり、かつ測定結果が正確である。

本実施例では、従来の光送信機及び光受信機の構造を例として、本発明の実施例による測定装置及びその測定方法について説明する。

図2は、本発明の実施例1における光送信機及び光受信機を示す図である。図2に示すように、光送信機201及び光受信機202は、直接接続され、光送信機201は、IQ変調器203及び送信端のレーザー装置204を含み、Iパス及びQパスのデータは、IQ変調器203にそれぞれ入力され、送信端のレーザー装置204が発したレーザーは、IQ変調器203に入力され、IQ変調器203により変調された送信信号は、光受信機202に直接入力され、光受信機202では、ローカル発振レーザー装置（レーザー発振器）205からのものが光ミキサー（90-degree optical mixer）206に入力され、受信信号が周波数混合器206を通過した後に、受信機のIパス及びQパスの受信信号を得ることができる。

本実施例では、図2に示す光送信機及び光受信機中の各部品は、従来の構造を用いることができ、また、他の部品（図示せず）をさらに含んでも良い。例えば、DAC（Digital-to-analog Converter）、光電変換器、ADC（Analog-to-digital Converter）などをさらに含んでも良い。なお、これらの構造及び機能は、従来の技術に類似したので、ここでは、その詳しい説明を省略する。

本実施例では、光送信機及び光受信機は、直接接続され、例えば、１つの長さが比較的短い光ファイバーにより接続されても良く、例えば、該光ファイバーの長さは、数十センチメートル乃至数メートルであっても良い。

本実施例では、設定ユニット101は、光送信機と光受信機のレーザー装置の周波数差を非ゼロの値に設定し、例えば、図2中の光送信機201の送信端のレーザー装置204と光受信機202のローカル発振レーザー装置205の周波数差を非ゼロの値に設定する。

本実施例では、光送信機と光受信機のレーザー装置の線幅に基づいて該周波数差を設定しても良く、例えば、該周波数差を、30Mよりも大きい数値に設定しても良い。

本実施例では、送信ユニット102は、光送信機の、IQ変調器へのIパス又はQパス上で少なくとも１つの単一周波数信号を送信する。本実施例では、送信する単一周波数信号の数量は、実際のニーズに応じて設定されても良く、また、送信する単一周波数信号は、従来の方法に生成されても良い。

本実施例では、該装置100は、さらに、次のようなものを含んでも良く、即ち、
確定ユニット105：少なくとも１つの単一周波数信号のピーク対平均パワー（平均電力）比に基づいて、該少なくとも１つの単一周波数信号の周波数、周波数間隔、及びパワーのうちの少なくとも１つを確定する。

本実施例では、該確定ユニット105は、オプションであり、図1では、点線で示されている。

本実施例では、該少なくとも１つの単一周波数信号の周波数、各単一周波数信号間の周波数間隔、及び各単一周波数信号のパワーのうちの少なくとも１つを変更し、ピーク対平均パワー比（Peak to Average Power Ratio、PAPR）が比較的小さい少なくとも１つの単一周波数信号を選択することで、変調器の非線形効果による測定結果への影響を低減することができる。

本実施例では、送信する単一周波数信号が複数ある時に、各単一周波数信号のパワーは、同じであっても良く、異なっても良い。

本実施例では、送信する単一周波数信号が複数ある時に、例えば、該複数の単一周波数信号がコム状信号と表され得る場合、コム状信号中の各サブキャリアは、各単一周波数信号である。例えば、コム状信号は、以下の公式（1）で表されても良い。

そのうち、E1(t)は、コム状時間領域信号を示し、nは、サブキャリアの順番号を示し、Nは、サブキャリアの総数を示し、ωは、角周波数を示し、ρ_nは、第n個目のサブキャリアに対応する初期位相を示す。

図3は、本発明の実施例1においてIパス上で送信するコム状信号を示す図である。図3に示すように、送信するコム状信号は、複数の単一周波数信号を含む。

図3に示すように、IQ変調器203へのIパス又はQパス上で該コム状信号を送信し、それがIQ変調器203の光変調を受けた後、即ち、電光変換された後の信号は、以下の公式（2）で表されても良い。

そのうち、E2(t)は、電光変換された後のコム状信号を示し、θ(t)は、送信端のレーザー装置による位相ノイズを示し、nは、サブキャリアの順番号を示し、Nは、サブキャリアの総数を示し、ωは、角周波数を示し、ρ_nは、第n個目のサブキャリアに対応する初期位相を示す。

図2に示すように、IQ変調器からの電光変換後のコム状信号は、伝送リンクを通過せず、光受信機202に直接入り、コヒーレントダウンコンバージョン（下方変換）処理及び光電変換を受けた後に、光受信機の非理想特性を考慮しない場合、例えば、周波数レスポンス特性不均衡及び周波数混合器による位相オフセットを考慮しない場合、コヒーレントダウンコンバージョン処理及び光電変換を受けた後の受信信号は、以下の公式（3）で表されても良い。

そのうち、E3(t)は、コヒーレントダウンコンバージョン処理及び光電変換後の受信信号を示し、θ(t)は、送信端のレーザー装置による位相ノイズを示し、nは、サブキャリアの順番号を示し、即ち、各単一周波数信号の順番号を示し、Nは、サブキャリアの総数を示し、即ち、単一周波数信号の総数を示し、ωは、角周波数を示し、ρ_nは、第n個目のサブキャリアに対応する初期位相を示し、φ(t)は、受信端のローカル発振レーザー装置による位相ノイズを示す。

本実施例では、光受信機の非理想特性を考慮した場合、該受信信号は、以下の公式（4）で表されても良い。

そのうち、E4(t)は、コヒーレントダウンコンバージョン処理及び光電変換後の受信信号を示し、θ(t)は、送信端のレーザー装置による位相ノイズを示し、nは、サブキャリアの順番号を示し、Nは、サブキャリアの総数を示し、ωは、角周波数を示し、ρ_nは、第n個目のサブキャリアに対応する初期位相であり、φ(t)は、受信端のローカル発振レーザー装置による位相ノイズを示し、α_nω-Δω及びα_nω+Δωは、それぞれ、周波数nω-Δω及びnω+Δωのところの光受信機のQパスの、Iパスに対しての振幅比を示し、θ_nω-Δω及びθ_nω+Δωは、それぞれ、光受信機のQパスの、Iパスに対しての周波数nω-Δω及びnω+Δωのところの位相不均衡を示し、
（外１）

は、光受信機の周波数混合器による位相オフセットを示し、Δωは、光送信機及び光受信機のレーザー装置の周波数差を示す。

図4は、本発明の実施例1における受信信号を示す図である。図4に示すように、光受信機のIパス及びQ上の受信信号は、それぞれ、複数対（ペア）の単一周波数受信信号を含み、各対の単一周波数信号のうちの２つの単一周波数信号は、光送信機と光受信機のレーザー装置の周波数差Δωにより、周波数上で分かれており（分離しており）、Iパス上の各対の受信信号及びQパス上の各対の受信信号は、周波数上で対応し、即ち、Iパス及びQパス上で対応する２対の受信信号の周波数は、同じである。

本実施例では、Iパス及びQパス上で対応する２対の受信信号を例として説明する。例えば、図4に示すように、Iパス上の１対の受信信号は、SI_nω-Δω(t)、SI_nω+Δω(t)であり、Qパス上でそれに対応する１対の受信信号は、SQ_nω-Δω(t)、SQ_nω+Δω(t)であり、SI_nω-Δω(t)及びSQ_nω-Δω(t)の周波数は、ともに、nω-Δωであり、SI_nω+Δω(t)及びSQ_nω+Δω(t)の周波数は、ともに、nω+Δωである。

本実施例では、抽出ユニット103は、光受信機のIパス及びQパス上で、該周波数差により周波数が分かれた（分離した）少なくとも１対の受信信号をそれぞれ抽出し、例えば、図4に示すIパス及びQパス上で対応する各対の受信信号を抽出する。そのうち、抽出された各対の受信信号の順番号は、光送信機のIパス又はQパス上で送信した各単一周波数信号の順番号に一対一で対応する。

本実施例では、抽出ユニット103が各対の受信信号を抽出するには、従来の方法を用いても良く、例えば、各受信信号の周波数点近傍で該受信信号を抽出する。

本実施例では、抽出ユニット103が各対の受信信号を抽出した後に、計算ユニット104は、抽出された光受信機のIパスの該少なくとも１対の受信信号及びQパスの該少なくとも１対の受信信号に基づいて、光受信機のQパスとＩパスの振幅比及び位相不均衡を計算する。

本実施例では、抽出されたIパス上の第n対の受信信号SI_nω-Δω(t)、SI_nω+Δω(t)及びQパス上の第n対の受信信号SQ_nω-Δω(t)、SQ_nω+Δω(t)を例として、QパスとＩパスの振幅比及び位相不均衡の計算方法について例示的に説明する。

本実施例では、光受信機の周波数混合器による位相オフセットが既知の場合、例えば、該位相オフセットが予め測定されているもの、又は、該位相オフセットが光受信機のメーカーにより予め示されているものであっても良い。この場合、上述の公式（4）に基づいて、例えば、以下の公式（5）及び（6）に基づいて、光受信機のQパスとＩパスの振幅比及び位相不均衡を計算することができる。

（6）

そのうち、α_nω-Δω及びα_nω+Δωは、それぞれ、周波数nω-Δω及びnω+Δωのところの光受信機のQパスとＩパスの振幅比を示し、θ_nω-Δω及びθ_nω+Δωは_、それぞれ、周波数nω-Δω及びnω+Δωのところの光受信機のQパスとＩパスの位相不均衡を示し、SI_nω-Δω(t)及びSQ_nω-Δω(t)は、それぞれ、Iパス及びQパス中の周波数がnω-Δωの２つの受信信号を示し、SI_nω+Δω(t)及びSQ_nω+Δω(t)は、それぞれ、Iパス及びQパス中の周波数がnω+Δωの他の２つの受信信号を示し、E{・}は、平均値を取ることを示し、
（外２）

は、光受信機の周波数混合器による位相オフセットを示し、Δωは、光送信機と光受信機のレーザー装置の周波数差を示す。

以上、Iパス及びQパス上の各対の受信信号についての対応する周波数のところのQパスとＩパスの振幅比及び位相不均衡の計算方法を説明したが、他の対（ペア）の受信信号についての計算方法も同じであるため、ここでは、その詳しい説明を省略する。

複数の周波数のところのQパスとＩパスの振幅比及び位相不均衡を計算した後に、これらの計算結果に対してフィット（fitting）することで、信号の周波数範囲全体におけるQパスとＩパスの振幅比及び位相不均衡を得ることができる。

本実施例では、送信ユニット102が送信する単一周波数信号が１つのみある場合、抽出ユニット103は、Iパス及びQパス上で、該周波数差により周波数が分かれた（分離した）１対のみの受信信号をそれぞれ抽出することができ、例えば、Iパス上の１対の受信信号SI_nω-Δω(t)、SI_nω+Δω(t)及びQパス上の１対の受信信号SQ_nω-Δω(t)、SQ_nω+Δω(t)を抽出することができ、この場合、計算ユニット104は、この２対の受信信号に基づいて、上述の方法を用いて周波数nω-Δω及びnω+Δωのところの光受信機のQパスとＩパスの振幅比及び位相不均衡を計算することができる。

本実施例では、光受信機の周波数混合器による位相オフセットが未知の場合、光受信機のQパスとＩパスの振幅比及び位相不均衡を計算する前に、まず、周波数混合器による位相オフセットを推定する必要があり、例えば、該装置100は、さらに、次のようなものを含んでも良く、即ち、
推定ユニット106：周波数混合器による位相オフセットを推定する。

この時に、計算ユニット104は、抽出された光受信機のIパスの該少なくとも１対の受信信号とQパスの該少なくとも１対の受信信号、及び推定された該位相オフセットに基づいて、光受信機のQパスとＩパスの振幅比及び位相不均衡を計算する。計算方法は、上述と同じであるため、ここでは、その詳しい説明を省略する。

本実施例では、推定ユニット106は、従来の方法により、該位相オフセットを推定することができ、例えば、GSOP（Gram-Schmidt orthogonalization procedure）アルゴリズムにより、周波数混合器による位相オフセットを計算することができる。

本実施例では、該装置100は、さらに、次のようなものを含んでも良い。

判断ユニット107：計算された光受信機のQパスとＩパスの位相不均衡が所定条件を満足したかを判断し；
補償ユニット108：所定条件を満足しない時に、計算された光受信機のQパスとＩパスの位相不均衡に基づいて、光受信機のIパス又はQパスの受信信号に対して位相不均衡補償を行い、これにより、再び周波数混合器による位相オフセットを推定し、そして、再び光受信機のQパスとＩパスの位相不均衡を計算し；
出力ユニット109：該所定条件を満足した時に、光受信機のQパスとＩパスの振幅比及び位相不均衡を出力する。

本実施例では、上述の反復プロセスにより、QパスとＩパスの位相不均衡による、周波数混合器による位相オフセットへの影響を低減することができ、これにより、周波数混合器による位相オフセットの推定の正確性を向上させ、そして、光受信機のQパスとＩパスの位相不均衡の計算の正確性をさらに向上させることができる。

本実施例では、推定ユニット106、判断ユニット107、補償ユニット108及び出力ユニット109は、オプションであり、図1では、点線枠で示されている。

本実施例では、該所定条件は、光受信機のQパスとＩパスの位相不均衡の計算回数、即ち、反復の回数が第一閾値に達したこと、又は、今回計算された光受信機のQパスとＩパスの位相不均衡と、前回計算された光受信機のQパスとＩパスの位相不均衡との差が第二閾値により小さいことであっても良い。そのうち、第一閾値及び第二閾値は、実際のニーズに応じて設定されても良い。

本実施例では、周波数混合器による位相オフセットの再推定及び光受信機のQパスとＩパスの位相不均衡の再計算は、上述と同じであるので、ここでは、その詳しい説明を省略する。

以上に説明した測定装置及び方法は、単一偏波システムについてのものであるが、二重偏波システムについては、各偏波態に対してそれぞれ測定を行っても良い。なお、測定方法は、上述と同じであるため、ここでは、その詳しい説明を省略する。

上述の実施例から分かるように、光送信機のIパス又はQパス上で少なくとも１つの単一周波数信号を送信し、光受信機のIパス及びQパス上で抽出された、光送信機と光受信機のレーザー装置の周波数差により周波数が分かれた少なくとも１対の受信信号に基づいて、光受信機のQパスとＩパスの振幅比及び位相不均衡を直接計算することにより、光送信機及び光受信機レーザー装置の中心波長を複数回変更して複数回測定を行う必要がなく、１回だけの測定で光受信機の周波数レスポンス特性不均衡の測定を実現することができ、測定プロセスが簡単であり、かつ測定結果が正確である。

本発明の実施例は、さらに、電子装置を提供する。図5は、本発明の実施例2における電子装置を示す図である。図5に示すように、電子装置500は、光受信機の周波数レスポンス特性不均衡の測定装置501を含む。測定装置501の構造及び機能は、実施例1中の記載と同じであるので、ここでは、その詳しい説明を省略する。本実施例では、該電子装置は、光受信機又は光送信機に構成されても良いが、単独製品として使用されても良い。

図6は、本発明の実施例2における電子装置のシステム構成を示す図である。図6に示すように、電子装置600は、中央処理装置601及び記憶器602を含んでも良く、記憶器602は、中央処理装置601に接続される。該図は、例示に過ぎず、さらに他の類型の構造を以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6に示すように、該電子装置600は、さらに、入力ユニット603、表示器604及び電源605を含んでも良い。

１つの実施方式では、実施例1に記載の光受信機の周波数レスポンス特性不均衡の測定装置の機能は、中央処理装置601に統合することができる。

本実施例では、前記光受信機は、光送信機に直接接続され、前記光送信機は、IQ変調器を含み、中央処理装置601は、次のように構成されても良く、即ち、前記光送信機と前記光受信機のレーザー装置の周波数差を非ゼロの値に設定し；前記光送信機の、前記IQ変調器へのIパス又はQパス上で少なくとも１つの単一周波数信号を送信し；前記光受信機のIパス及びQパス上で、前記周波数差により周波数が分かれた少なくとも１対の受信信号をそれぞれ抽出し、そのうち、前記光受信機のIパスの前記少なくとも１対の受信信号は、Qパスの前記少なくとも１対の受信信号の周波数に対応し；抽出された前記光受信機のIパスの前記少なくとも１対の受信信号とQパスの前記少なくとも１対の受信信号に基づいて、前記光受信機のQパスとＩパスの振幅比及び位相不均衡を計算する。

そのうち、中央処理装置601は、さらに、次のように構成されても良く、即ち、前記少なくとも１つの単一周波数信号のピーク対平均パワー比に基づいて、前記少なくとも１つの単一周波数信号の周波数、周波数間隔、及びパワーのうちの少なくとも１つを確定する。

そのうち、前記光受信機は、周波数混合器を含み、中央処理装置601は、さらに、次のように構成されても良く、即ち、前記周波数混合器による位相オフセットを推定し；抽出された前記光受信機のIパスの前記少なくとも１対の受信信号とQパスの前記少なくとも１対の受信信号に基づいて、前記光受信機のQパスとＩパスの振幅比及び位相不均衡を計算することは、抽出された前記光受信機のIパスの前記少なくとも１対の受信信号とQパスの前記少なくとも１対の受信信号、及び推定された前記位相オフセットに基づいて、前記光受信機のQパスとＩパスの振幅比及び位相不均衡を計算することを含む。

そのうち、中央処理装置601は、さらに、次のように構成されても良く、即ち、計算された前記光受信機のQパスとＩパスの位相不均衡が所定条件を満足したかを判断し；所定条件を満足しない時に、計算された前記光受信機のQパスとＩパスの位相不均衡に基づいて、光受信機のIパス又はQパスの受信信号に対して位相不均衡補償を行い、これにより、前記周波数混合器による位相オフセットを再推定し、そして、前記光受信機のQパスとＩパスの位相不均衡を再計算し；前記所定条件を満足した時に、前記光受信機のQパスとＩパスの振幅比及び位相不均衡を出力する。

そのうち、前記所定条件は、前記光受信機のQパスとＩパスの位相不均衡の計算回数が第一閾値に達したこと、又は、今回計算された前記光受信機のQパスとＩパスの位相不均衡と、前回計算された前記光受信機のQパスとＩパスの位相不均衡との差が第二閾値より小さいことである。

本実施例では、電子装置600は、必ずしも図6中の全ての部品を含む必要がない。

図6に示すように、中央処理装置601は、制御器又は操作コントローラと称される場合があり、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く、中央処理装置601は、入力を受信し、電子装置600の各部品の操作を制御することができる。

記憶器602は、例えば、バッファ、フレッシュメモリ、HDD、移動可能な媒体、揮発性記憶器、不揮発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601は、該記憶器602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のために実行することができる。なお、他の部品の機能は、従来に類似したので、ここでは、その詳しい説明を省略する。電子装置600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されても良いが、これらは、全て、本発明の範囲に属する。

上述の実施例から分かるように、光送信機のIパス又はQパス上で少なくとも１つの単一周波数信号を送信し、光受信機のIパス及びQパス上で抽出された、光送信機と光受信機のレーザー装置の周波数差により導致周波数が分離した少なくとも１対の受信信号に基づいて、光受信機のQパスとＩパスの振幅比及び位相不均衡を直接計算することにより、光送信機及び光受信機レーザー装置の中心波長を複数回変更して複数回測定を行う必要がなく、１回だけの測定で光受信機の周波数レスポンス特性不均衡の測定を実現することができ、測定プロセスが簡単であり、かつ測定結果が正確である。

本発明の実施例は、さらに、光受信機の周波数レスポンス特性不均衡の測定方法を提供し、それは、実施例1における光受信機の周波数レスポンス特性不均衡の測定装置に対応する。

図7は、本発明の実施例3における光受信機の周波数レスポンス特性不均衡の測定方法を示す図である。該光受信機は、光送信機に直接接続され、該光送信機は、IQ変調器を含む。図7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701：光送信機と光受信機のレーザー装置の周波数差を非ゼロの値に設定し；
ステップ702：光送信機の、IQ変調器へのIパス又はQパス上で少なくとも１つの単一周波数信号を送信し；
ステップ703：光受信機のIパス及びQパス上で、該周波数差により周波数が分かれた（分離した）少なくとも１対の受信信号をそれぞれ抽出し、光受信機のIパスの該少なくとも１対の受信信号は、Qパスの該少なくとも１対の受信信号の周波数に対応し；
ステップ704：抽出された光受信機のIパスの該少なくとも１対の受信信号とQパスの該少なくとも１対の受信信号に基づいて、光受信機のQパスとＩパスの振幅比及び位相不均衡を計算する。

本実施例では、光受信機の周波数混合器による位相オフセットが未知の場合、光受信機のQパスとＩパスの振幅比及び位相不均衡を計算する前に、まず、周波数混合器による位相オフセットを推定する必要がある。図8は、本発明の実施例3における光受信機の周波数レスポンス特性不均衡の測定方法を示すもう１つ図である。図8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801：光送信機と光受信機のレーザー装置の周波数差を非ゼロの値に設定し；
ステップ802：光送信機の、IQ変調器へのIパス又はQパス上で少なくとも１つの単一周波数信号を送信し；
ステップ803：光受信機のIパス及びQパス上で、該周波数差により周波数が分かれた（分離した）少なくとも１対の受信信号をそれぞれ抽出し、光受信機のIパスの該少なくとも１対の受信信号とQパスの該少なくとも１対の受信信号は、周波数が対応するものであり；
ステップ804：周波数混合器による位相オフセットを推定し；
ステップ805：抽出された光受信機のIパスの該少なくとも１対の受信信号とQパスの該少なくとも１対の受信信号、及び推定された該位相オフセットに基づいて、光受信機のQパスとＩパスの振幅比及び位相不均衡を計算し；
ステップ806：計算された光受信機のQパスとＩパスの位相不均衡が所定条件を満足したかを判断し；判断結果が“いいえ”の時に、ステップ807に移行し、判断結果が“はい”の時に、ステップ808に移行し；
ステップ807：計算された光受信機のQパスとＩパスの位相不均衡に基づいて、光受信機のIパス又はQパスの受信信号に対して位相不均衡補償を行い；
ステップ808：光受信機のQパスとＩパスの振幅比及び位相不均衡を出力する。

本実施例では、ステップ701～704及びステップ801～808の具体的な実現方法は、実施例1中の記載と同じであるので、ここでは、その詳しい説明を省略する。

上述の実施例から分かるように、光送信機のIパス又はQパス上で少なくとも１つの単一周波数信号を送信し、光受信機のIパス及びQパス上で抽出された、光送信機と光受信機のレーザー装置の周波数差により周波数が分かれた少なくとも１対の受信信号に基づいて、光受信機のQパスとＩパスの振幅比及び位相不均衡を直接計算することにより、光送信機及び光受信機レーザー装置の中心波長を複数回変更して複数回測定を行う必要がなく、１回だけの測定で光受信機の周波数レスポンス特性不均衡の測定を実現することができ、測定プロセスが簡単であり、かつ測定結果が正確である。

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、光受信機の周波数レスポンス特性不均衡の測定装置又は電子装置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装置中で実施例3に記載の光受信機の周波数レスポンス特性不均衡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、光受信機の周波数レスポンス特性不均衡の測定装置又は電子装置中で実施例3に記載の光受信機の周波数レスポンス特性不均衡の測定方法を実行させる。

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、フレッシュメモリなどにも関する。

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 (6)

1. 光受信機の周波数レスポンス特性不均衡の測定装置であって、
   前記光受信機は、光送信機に直接接続され、前記光送信機は、IQ変調器を含み、
   前記測定装置は、
   前記光送信機と前記光受信機のレーザー装置の周波数差を非ゼロの値に設定するための設定ユニット；
   前記光送信機の、前記IQ変調器へのIパス又はQパス上で少なくとも１つの単一周波数信号を送信するための送信ユニット；
   前記光受信機のIパス及びQパス上で、前記周波数差により周波数が分離した少なくとも１対の受信信号をそれぞれ抽出するための抽出ユニットであって、前記光受信機のIパスの前記少なくとも１対の受信信号の周波数は、前記光受信機のQパスの前記少なくとも１対の受信信号の周波数に対応する、抽出ユニット；及び
   抽出された前記光受信機のIパスの前記少なくとも１対の受信信号とQパスの前記少なくとも１対の受信信号に基づいて、前記光受信機のQパスとＩパスの振幅比及び位相不均衡を計算するための計算ユニットを含み、
   前記光受信機は、周波数混合器を含み、
   前記測定装置は、前記周波数混合器による位相オフセットを推定するための推定ユニットをさらに含み、
   前記計算ユニットは、抽出された前記光受信機のIパスの前記少なくとも１対の受信信号とQパスの前記少なくとも１対の受信信号、及び推定された前記位相オフセットに基づいて、前記光受信機のQパスとＩパスの振幅比及び位相不均衡を計算し、
   前記測定装置は、さらに、
   計算された前記光受信機のQパスとＩパスの位相不均衡が所定条件を満足したかを判断するための判断ユニット；
   前記所定条件を満足しないときに、計算された前記光受信機のQパスとＩパスの位相不均衡に基づいて、前記光受信機のIパス又はQパスの受信信号に対して位相不均衡補償を行い、前記周波数混合器による位相オフセットを再推定し、前記光受信機のQパスとＩパスの位相不均衡を再計算するための補償ユニット；及び
   前記所定条件を満足したときに、前記光受信機のQパスとＩパスの振幅比及び位相不均衡を出力するための出力ユニットを含む、測定装置。
2. 請求項１に記載の測定装置であって、さらに、
   前記少なくとも１つの単一周波数信号のピーク対平均パワー比に基づいて、前記少なくとも１つの単一周波数信号の周波数、周波数間隔、及びパワーのうちの少なくとも１つを確定するための確定ユニットを含む、測定装置。
3. 請求項１に記載の測定装置であって、
   前記所定条件は、前記光受信機のQパスとＩパスの位相不均衡の計算回数が第一閾値に達したこと、又は、今回計算した前記光受信機のQパスとＩパスの位相不均衡と、前回計算した前記光受信機のQパスとＩパスの位相不均衡との差が第二閾値より小さいことである、測定装置。
4. 光受信機の周波数レスポンス特性不均衡の測定方法であって、
   前記光受信機は、光送信機に直接接続され、前記光送信機は、IQ変調器を含み、
   前記測定方法は、
   前記光送信機と前記光受信機のレーザー測定装置の周波数差を非ゼロの値に設定し；
   前記光送信機の、前記IQ変調器へのIパス又はQパス上で少なくとも１つの単一周波数信号を送信し；
   前記光受信機のIパス及びQパス上で、前記周波数差により周波数が分離した少なくとも１対の受信信号をそれぞれ抽出し、前記光受信機のIパスの前記少なくとも１対の受信信号の周波数は、前記光受信機のQパスの前記少なくとも１対の受信信号の周波数に対応し；及び
   抽出された前記光受信機のIパスの前記少なくとも１対の受信信号とQパスの前記少なくとも１対の受信信号に基づいて、前記光受信機のQパスとＩパスの振幅比及び位相不均衡を計算することを含み、
   前記光受信機は、周波数混合器を含み、
   前記測定方法は、前記周波数混合器による位相オフセットを推定することをさらに含み、
   抽出された前記光受信機のIパスの前記少なくとも１対の受信信号とQパスの前記少なくとも１対の受信信号に基づいて、前記光受信機のQパスとＩパスの振幅比及び位相不均衡を計算することは、
   抽出された前記光受信機のIパスの前記少なくとも１対の受信信号とQパスの前記少なくとも１対の受信信号、及び推定された前記位相オフセットに基づいて、前記光受信機のQパスとＩパスの振幅比及び位相不均衡を計算することを含み、
   前記測定方法、さらに、
   計算された前記光受信機のQパスとＩパスの位相不均衡が所定条件を満足したかを判断し；
   前記所定条件を満足しないときに、計算された前記光受信機のQパスとＩパスの位相不均衡に基づいて、光受信機のIパス又はQパスの受信信号に対して位相不均衡補償を行い、前記周波数混合器による位相オフセットを再推定し、前記光受信機のQパスとＩパスの位相不均衡を再計算し；及び
   前記所定条件を満足したときに、前記光受信機のQパスとＩパスの振幅比及び位相不均衡を出力することを含む、測定方法。
5. 請求項４に記載の測定方法であって、さらに、
   前記少なくとも１つの単一周波数信号のピーク対平均パワー比に基づいて、前記少なくとも１つの単一周波数信号の周波数、周波数間隔、及びパワーのうちの少なくとも１つを確定することを含む、測定方法。
6. 請求項４に記載の測定方法であって、
   前記所定条件は、前記光受信機のQパスとＩパスの位相不均衡の計算回数が第一閾値に達したこと、又は、今回計算した前記光受信機のQパスとＩパスの位相不均衡と、前回計算した前記光受信機のQパスとＩパスの位相不均衡との差が第二閾値より小さいことである、測定方法。
   

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