JPH0650845A - 光伝送特性測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光バースト信号を時分割で多重伝送する光フ
ァイバ伝送路およびその遠端に接続された受光部の特定
を測定する。 【構成】 出力レベルがバースト毎に制御された光試験
信号を光ファイバ伝送路５の近端に入力し、複数の送信
元から信号レベルの異なる光バースト信号が到来した状
態と同等の状態を擬似的に作り出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光ファイバ伝送路の試験
装置として利用する。特に、時分割制御により通信を行
う加入者光伝送路の試験に適する。さらに詳しくは、光
伝送路遠端での光レベルの変動に対する耐性や信頼性を
確認する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は局装置と加入者装置とが光ファイ
バ伝送路で接続された光伝送装置を示すブロック構成図
である。

【０００３】この光伝送装置では、加入者装置８１−１
〜８１−ｎと局装置８６とが、光ファイバ伝送路８５を
経由して互いに光信号による情報伝送を行う。加入者装
置８１−１〜８１−ｎと光ファイバ伝送路８５との間に
は光合流分岐回路８４が設けられ、複数の加入者装置８
１−１〜８１−ｎから出力された光信号を合流し、局装
置８６からの光信号を加入者装置８１−１〜８１−ｎの
それぞれに分配する。ただし、図８には加入者装置８１
−１〜８１−ｎから局装置８６への信号伝送のみを示
す。光合流分岐回路８４としては、例えば光スターカッ
プラが用いられる。また、時分割の切替スイッチを用い
てもよい。

【０００４】このような光伝送装置では、加入者装置８
１−１〜８１−ｎからの光信号が合流時に光ファイバ伝
送路８５上で重なって通信が困難となることのないよう
に、加入者装置８１−１〜８１−ｎから互いに異なるタ
イミングで光バースト信号を送出し、その信号を光ファ
イバ伝送路８５上で時分割多重している。この場合、個
々の加入者装置８１−１〜８１−ｎと光合流分岐回路８
４との間の伝送路の損失条件、例えば長さやコネクタ数
などは、各加入者によって異なる。また、加入者装置８
１−１〜８１−ｎのそれぞれの送出光信号レベルにも変
動がある可能性がある。このため、個々の光バースト信
号の信号レベルは、加入者装置８１−１〜８１−ｎのい
ずれからの信号かによって異なることになる。図８に
は、加入者装置８１−１〜８１−ｎがそれぞれ送出する
光バースト信号のレベル変動例を併記する。個々の光バ
ースト信号は複数の伝送信号で構成される。

【０００５】このような光伝送装置が正常に動作するに
は、光伝送路の近端からの光バースト信号入力に対して
遠端でその信号を正常に受信および信号再生ができるこ
と、そして信号レベルの異なるバーストに対しても正常
に動作することが重要である。本発明は、このような光
伝送装置の動作特性を測定し評価するための技術に関す
る。本発明で測定しようとするのは、光ファイバ伝送路
の伝送特性だけでなく、その入力部および出力部、具体
的には、近端（送信側）の発光素子およびその駆動回路
を含む電気光変換器や、遠端（受信側）の受光素子、増
幅器および自動利得制御回路を含む受光部の特性であ
る。

【０００６】図９は従来の光伝送特性測定装置を示すブ
ロック構成図である。

【０００７】この従来例では、加入者装置の代わりにバ
ースト信号発生器９１−１〜９１〜ｎ、電気光変換器９
２−１〜９２−ｎおよび可変光減衰器９３−１〜９３−
ｎを用い、局装置の代わりに受光部９６および信号測定
器９７を用いる。受光部９６としては、局装置の受光素
子、増幅器、自動利得制御回路などの測定対象を用い
る。すなわち、バースト信号発生器９１−１〜９１−ｎ
で発生した電気的なバースト信号をそれぞれ電気光変換
器９２−１〜９２−ｎで光バースト信号に変換し、その
信号レベルをそれぞれ可変光減衰器９３−１〜９３−ｎ
により調整する。可変光減衰器９３−１〜９３−ｎを通
過した光バースト信号は、光合流分岐回路９４により合
波され、光ファイバ伝送路９５に送出される。受光部９
６はこの信号を受光し、信号測定器９７では受信信号か
ら波形歪や符号誤り率などの伝送特性を求める。

【０００８】ここで、送信側の電気光変換部の特性、例
えばバースト信号入力に対する発光素子の駆動特性を測
定したい場合には、電気光変換器９２−１〜９２−ｎと
して実際に加入者装置で使用されているものを用いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】実験室や製造現場など
で実際に特性を検査する場合は、その光伝送装置で想定
される光信号レベル差を疑似的につくる必要がある。そ
のため従来は、加入者側から、それぞれの光信号が合流
後に時間的に重ならないように時分割された光バースト
信号を生成し、可変光減衰器で所望のレベルとして受信
機側に伝送する。受信機側では、受け取った信号から特
性を評価する。

【００１０】しかし、従来の方法では、光合流分岐回路
に複数の光ファイバ伝送路、複数の可変光減衰器、複数
のバースト信号発生器を接続することが必要である。こ
のため測定装置が複雑になり、必要な部品、装置も多く
なる。

【００１１】本発明は、このような課題を解決し、部品
や装置が大幅に少ない光伝送特性測定装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の光伝送特性測定
装置は、光ファイバ伝送路およびその遠端に接続された
受光部の特性を測定するためにその光ファイバ伝送路の
近端にバースト状の光試験信号を送信する試験信号送信
手段と、受光部の出力信号を測定する信号測定手段とを
備えた光伝送特性測定装置において、試験信号送信手段
は、光試験信号のバースト毎の出力レベルを制御するレ
ベル制御手段を含むことを特徴とする。

【００１３】レベル制御手段は、発光素子、例えば電気
光変換器を直接に制御してその出力レベルを制御する構
成でもよいが、発光素子とは別に光変調器を設け、バー
スト状の光信号を搬送波として振幅変調を施す構成でも
よい。

【００１４】信号測定手段は、受信波形の歪をアイパタ
ーンにより測定する構成でもよく、信号誤り率を測定す
る構成でもよい。

【００１５】

【作用】光ファイバ伝送路の近端に設けられる光合流分
岐回路に接続される複数の加入者装置の信号レベルに対
応して、バースト毎の出力レベルが擬似的に作られる。
すなわち、光ファイバ伝送路の近端において、複数の送
信元から信号レベルの異なる光バースト信号が到来した
状態と同等の状態を実現する。

【００１６】本発明の光伝送特性測定装置が測定の対象
とする被測定系は、一または複数の送受信装置、例えば
加入者装置と、一または複数の送受信装置、例えば局装
置とが、光ファイバ伝送路を用いて時分割多重によりバ
ースト信号を伝送する光伝送装置である。光ファイバ伝
送路の近端に複数の送受信装置が接続される場合には、
光合流分岐回路または時分割の切替スイッチが用いられ
る。光ファイバ伝送路に伝送される光バースト信号はデ
ィジタル信号であり、光ファイバ伝送路と送信元の送受
信装置との間の条件によりその光レベルが異なる。ただ
し、その光レベルは光伝送装置で許容できる範囲内にあ
る。

【００１７】光ファイバ伝送路の遠端では、受信信号の
波形をアイパターンにより測定したり、受信符号の誤り
率を測定する。誤り率を測定する場合には、試験信号送
信手段において、あらかじめ定められた論理により発生
させた符号を送信し、信号測定手段では、同一論理によ
り発生させた符号との一致または不一致を調べる。

【００１８】本発明は、実際の光伝送装置で使用される
光合流分岐回路やそれに関連する送信側の部品を含まな
い状態で試験を行うことになるので、測定できるのは、
受光素子、プリアンプ、自動利得制御回路などの受信側
の特性である。送信側の電気光変換器の出力レベルを電
気光変換器とは別に設けた光変調器で調整する場合に
は、電気光変換器およびその駆動回路を実際の送受信装
置と同じ条件で動作させることができ、送信側の特性に
ついても測定が可能である。

【００１９】本発明によれば、光ファイバ伝送路として
ドラムに巻かれたものを用い、近端および遠端を一つの
場所に設けて、光受信装置の試験を行うことができる。
このような試験は、実験室での試作試験だけでなく、工
場出荷時の検査に有効に利用できる。

【００２０】

【実施例】図１は本発明の第一実施例を示すブロック構
成図である。

【００２１】この装置は、光ファイバ伝送路５およびそ
の遠端に接続された受光部６の特性を測定するためにそ
の光ファイバ伝送路５の近端にバースト状の光試験信号
を送信する試験信号送信手段としてバースト信号発生器
１および電気光変換器２を備え、受光部６の出力信号を
測定する信号測定手段と信号測定器７を備える。ここで
本実施例の特徴とするところは、試験信号送信手段にさ
らに、光試験信号のバースト毎の出力レベルを制御する
レベル制御手段としてレベル制御部３を備えたことにな
る。

【００２２】バースト信号発生器１は試験用の電気信号
をバースト状に発生する。電気光変換器２は、この電気
信号を光信号に変換し、光ファイバ伝送路５に送出す
る。このとき、レベル制御部３の制御により電気光変換
器２の出力レベルを調節することによって、複数の送受
信装置、例えば加入者装置からの信号レベルが一定では
ない光バースト信号の入力を擬似的に作る。したがっ
て、例えば、ある送受信装置からは１０ｄＢの損失、別
の送受信装置からは２０ｄＢの損失で光バースト信号が
光ファイバ伝送路５に入力されるような状況をシミュレ
ートできる。

【００２３】光ファイバ伝送路５を伝播した光バースト
信号は、受光部６を介して信号測定器７に入力する。受
光部６には、局装置で実際に用いられる受光素子、受光
出力の増幅器（プリアンプ）、自動利得制御回路（ＡＧ
Ｃ）、しきい値処理回路などの測定対象のハードウェア
が含まれる。信号測定器７は、光ファイバ伝送路５から
この受光部６に至るハードウェアについて、その特性を
測定する。例えば、測定したい局装置の自動利得制御回
路までを受光部６として用いれば、光ファイバ伝送路５
による伝送を含めて、受信、増幅、自動利得制御までの
特性が測定できる。信号測定器７による測定では、波形
によりアイ特性を観測するだけでなく、近端から系列符
号や固定符号を送って遠端で誤り率特性などの伝送特性
を測定することもできる。系列符号とは、あらかじめ定
められた生成多項式にしたがって順次生成される符号を
いう。系列符号や固定符号を用いる場合には、必要なら
ば、近端から遠端にクロックやデータを別経路で送って
もよい。

【００２４】この実施例による測定は、光ファイバ伝送
路５としてドラムに巻かれたものを用い、バースト信号
発生器１、電気光変換器２、レベル制御部３、受光部６
およひ信号測定器７を一つの場所に設けて行うことがで
きる。このような試験は、特に工場出荷時の検査に有効
に利用できる。

【００２５】図２および図３は電気光変換器およびレベ
ル制御部の構成例を示す回路図であり、図２は一般的に
利用されているレベル制御部を含まない構成例、すなわ
ち出力光レベルが一定の構成例を示し、図３はレベル制
御部を含む構成例を示す。ここでは、発光素子としてレ
ーザダイオードを用いた場合を示す。

【００２６】電気光変換器は、レーザダイオード２０
と、トランジスタＴｒ、抵抗器Ｒ１〜Ｒ３およびキャパ
シタＣからなる駆動回路とにより構成される。レーザダ
イオード２０はトランジスタＴｒのコレクタに接続さ
れ、トランジスタＴｒのベース電流によりトランジスタ
Ｔｒのバイアス電流が制御される。トランジスタＴｒの
ベース回路には、レベル制御部としてアナログ信号出力
型の乗算器３０が設けられる。

【００２７】図２に示すように乗算器３０を設けない場
合には、トランジスタＴｒのベースに「０」または
「１」の信号が直接入力され、トランジスタＴｒのコレ
クタ電流、すなわちレーザダイオード２０のバイアス電
流がオン、オフされる。オン時のバイアス電流は一定で
あり、発光レベルもまた実質的に一定である。

【００２８】これに対して、図３に示すように、乗算器
３０により「０」または「１」の信号を光レベル制御信
号で変調すると、レーザダイオード２０に流れる電流が
変化し、発光レベルが変化する。乗算器３０への入力あ
るいはトランジスＴｒへの入力と、そのときに流れる電
流による発光レベルとの対応をあらかじめ確認しておく
ことにより、乗算器３０への入力で所望の発光レベルを
実現できる。

【００２９】図４は本発明の第二実施例を示すブロック
構成図である。この実施例は、電気光変換器２の動作を
直接制御するのではなく、その出力を電気光変換器２と
は別に設けた光変調器４１で変調することが第一実施例
と異なる。光変調器４１にはレベル制御部４２からレベ
ル制御信号が供給される。

【００３０】第一実施例では、電気光変換器の出力光レ
ベルを直接制御している。このため、電気光変換器２を
実際の光伝送装置で用いられる条件で動作させているわ
けではない。したがって、送信側の特性については測定
できない。これに対して第二実施例では、電気光変換器
２を運用時の条件で動作させることが可能となり、信号
測定器７で電気光変換器２の特性についても測定できる
ようになる。

【００３１】電気光変換器２と光変調器４１との間で単
一偏波の光が伝播する場合には、光変調器４１として、
高速ではあるが偏波依存性のもの、例えばＬｉＮｂＯ₃
などの電気光学結晶を利用したものを用いることができ
る。また、電気光変換器２と光変調器４１との間で偏波
を保存できない場合には、光変調器４１として偏波依存
性のないもの、例えば偏波依存性のある素子を組み合わ
せて偏波依存性をなくしたものや、音響光学素子などの
もともと偏波特性のないものを用いる。

【００３２】図５ないし図７は、光変調器４１として偏
波依存性のあるものを用いる場合の電気光変換器２と光
変調器４１との配置例を示す。ただし、電気光変換器２
については、そのレーザダイオードのみを示す。

【００３３】光変調器４１に偏波依存性がある場合に
は、特性の偏波の入射光に対してしか正常に動作しな
い。また、レーザダイオードも通常は発光時の偏波面が
揃っている。そこで、図５に示した配置例では、レーザ
ダイオード５１を図２に示したような従来からの駆動回
路により駆動し、その出射光を偏波保持光ファイバ５２
−１に結合する。偏波保持光ファイバ５２−１が保持す
る偏波面は、レーザダイオード５１の出射光の偏波方向
に一致させておく。この例では偏波面が揃っていること
を確認するためには偏光子５３を用いるが、これは必ず
しも必要なものではない。偏光子５３を透過した光は、
偏波保持光ファイバ５２−２を経由して光変調器４１に
入射する。光変調器４１は、外部から適当な値でかつ適
当な波形の光レベル制御信号が入力されると、その入力
にしたがって、入射光の光強度をアナログに変調する。
光レベル制御信号としては、各バーストの間は一定とな
るように、かつバースト毎にその値が変化するような信
号を用いる。これにより、バースト毎に光レベルを制御
できる。

【００３４】図６に示した配置例は、レーザダイオード
５１の出射光を直接に偏光子５３に入射することが図５
に示した配置例と異なる。また、図７に示すように、レ
ーザダイオード５１、偏光子５３、光変調器４１のそれ
ぞれの間で偏波面を維持できるなら、必ずしも保持光フ
ァイバを用いる必要はない。

【００３５】ここでは光ファイバ伝送路の入力側で光レ
ベルを制御する例について説明したが、光ファイバ伝送
路の特性について測定する必要がない場合には、その伝
送路上に光変調器を設け、伝播光を変調する構成とする
こともできる。その場合、光ファイバ伝送路に単一の偏
波の光が伝播している場合には、偏波依存性の光変調器
を用いることがよい。光ファイバ伝送路として、偏波依
存性がないもの、例えば単一モードの１．３μｍ零分散
光ファイバを用いている場合には、偏光依存性のない光
変調器を用いる。

【００３６】光変調器に入力される光レベル制御信号
は、バースト毎にレベルが変動する信号である。ただ
し、実際の光変調器の応答時間は零でない有限の値をも
つため、その時間を見込んで、バースト開始時間より早
めのタイミングで入力を開始することが必要である。通
常はバースト間にガードタイムと呼ばれる信号の無い時
間が設けられるので、光レベル制御信号のタイミングが
少しぐらい早くても問題はない。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光伝送特
性測定装置は、光ファイバ伝送路の両端に一または複数
の送受信装置が接続された時分割多重により光バースト
信号を伝送する光伝送装置の伝送特性について、光ファ
イバ伝送路の両端に一対の装置を設けることで極めて簡
単に測定できる。したがって、測定を簡略化でき、省ス
ペース、省力化が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の第一実施例を示すブロック構成
図である。

【図２】電気光変換器の一般的な例を示す回路図。

【図３】電気光変換器にレベル制御部を接続した回路
図。

【図４】本発明の第二実施例を示すブロック構成図。

【図５】電気光変換器と光変調器との配置例を示す図。

【図６】電気光変換器と光変調器との配置例を示す図。

【図７】電気光変換器と光変調器との配置例を示す図。

【図８】局装置と加入者装置とが光ファイバ伝送路で接
続された光伝送装置を示すブロック構成図。

【図９】従来の光伝送特性測定装置を示すブロック構成
図。

【符号の説明】

１、９１−１〜９１−ｎ バースト信号発生器 ２、９２−１〜９２−ｎ 電気光変換器 ３ レベル制御部 ５、８５、９５ 光ファイバ伝送路 ６、９６ 受光部 ７、９７ 信号測定器 ２０、５１ レーザダイオード Ｔｒ トランジスタ Ｒ１〜Ｒ３ 抵抗器 Ｃ キャパシタ ３０ 乗算器 ４１ 光変調器 ５２−１、５２−２ 偏波保持光ファイバ ５３ 偏光子 ８１−１〜８１−ｎ 加入者装置 ８４、９４ 光合流分岐回路 ８６ 局装置 ９３−１〜９３−ｎ 可変光減衰器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバ伝送路およびその遠端に接続
   された受光部の特性を測定するためにその光ファイバ伝
   送路の近端にバースト状の光試験信号を送信する試験信
   号送信手段と、 前記受光部の出力信号を測定する受信測定手段とを備え
   た光伝送特性測定装置において、 前記試験信号送信手段は、前記光試験信号のバースト毎
   の出力レベルを制御するレベル制御手段を含むことを特
   徴とする光伝送特性測定装置。
2. 【請求項２】 前記レベル制御手段は、バースト状の光
   信号を搬送波として振幅変調を施す光変調器を含む請求
   項１記載の光伝送特性測定装置。
3. 【請求項３】 前記バースト毎の出力レベルは、前記近
   端に設けられる光合流分岐回路（８４）に接続される複
   数の加入者装置の信号レベルに対応して擬似的に作られ
   る請求項１記載の光伝送特性測定装置。