JPH0743248A - 光増幅器の雑音指数測定方法 - Google Patents
光増幅器の雑音指数測定方法Info
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- JPH0743248A JPH0743248A JP18959393A JP18959393A JPH0743248A JP H0743248 A JPH0743248 A JP H0743248A JP 18959393 A JP18959393 A JP 18959393A JP 18959393 A JP18959393 A JP 18959393A JP H0743248 A JPH0743248 A JP H0743248A
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Abstract
した場合の全体としての雑音指数を正確に得る。 【構成】 光増幅器2に信号光を入射した場合の光増幅
器からの出力光スペクトルを求め、また狭帯域光フィル
タ(BPF)3の損失スペクトルを求める。これら2個
のスペクトルとから、光増幅器に信号光を入射した場合
のBPFからの出力光スペクトルを、その信号光スペク
トル及び自然放出光スペクトルとを区別できるように求
めて、雑音指数を得る。別な方法は以下の通りである。
光増幅器に信号光を入射した場合のBPFからの出力光
スペクトルを求め、またBPFの損失スペクトルを求め
る。BPFの損失スペクトルの曲線形状を利用して、光
増幅器に信号光を入射した場合のBPFからの出力光ス
ペクトルを、その信号光スペクトル及び自然放出光スペ
クトルとに分離して、雑音指数を得る。
Description
用いられる光増幅器の雑音指数の測定方法に関するもの
である。
器のシステムへの適用が盛んに研究されており、また、
システムの実用化も進められている。エルビウムドープ
光ファイバ増幅器を含め、各種の光増幅器を用いたシス
テムを設計する場合、光増幅器の雑音指数を用いて雑音
設計することを要し、雑音指数を測定することが必要で
ある。
定する方法として、各種のものが提案されている。増幅
後の信号光及びASE(増幅された自然放出光)のパワ
ー等の光領域の特性により雑音指数を測定する光学的手
法については、例えば、下記文献1及び2に記載されて
おり、以下、従来の雑音指数測定方法を、文献2記載の
ものを中心に説明する。
ァイバの高精度雑音指数測定法の検討”、1992年信学秋
大C−268 文献2:式井、“光学的手法による光増幅器のASE光
間ビート雑音評価法”1993年信学技報OCS93−20 光増幅器の雑音指数は、光増幅器への入力光のS/N比
(S/N)inと、光増幅器からの出力光のS/N比
(S/N)outを用いて、次の(1) 式によって表され
る。
のビート雑音」、第2成分「ASE間のビート雑音」、
第3成分「信号光のショット雑音」、第4成分「ASE
のショット雑音」の4種類に分割することができる。な
お、ASEは雑音指数に影響を与える雑音光である。
では、ショット雑音に関する第3成分及び第4成分は、
ビート雑音に関する第1成分及び第2成分に比べてはる
かに小さく、無視できる。しかし、入力信号光パワーが
大きくなり、光増幅器の利得が飽和してくると、利得が
小さくなり、ショット雑音を無視できなくなる。但し、
ASEパワーは、光増幅器の利得の飽和に従って小さく
なるので、利得の飽和時に影響してくるショット雑音は
「信号光のショット雑音」である。
が必要な項目は、「信号光とASE間のビート雑音」N
1 、「ASE間のビート雑音」N2 、「信号光ショット
雑音」N3 であり、雑音指数Fは、(2) 式に示すよう
に、これらの和として表すことができる。なお、文献2
には、(2) 式の導出方法が記載されている。
ase(k)はASEスペクトルを矩形と近似できる程度に分
解したとき(図2参照)のk番目の波長帯域におけるA
SEパワー、ΣPase(k)2 はPase(k)の2乗のk=1〜
nについての和、Δνs はPases測定に関与する周波数
帯域幅(例えば光スペクトラムアナライザ内の入力段に
設けられている光フィルタの周波数帯域幅:光スペクト
ラムアナライザの分解能帯域幅)、Δνr はASEスペ
クトルを分解したときの1つの波長帯域に対応する周波
数帯域幅、hはプランク定数、νは信号光の周波数、G
は光増幅器の利得、Pinは入力信号光パワーである。
C〜THzオーダーの周波数帯域を持つが、例えば、光
増幅器を有する光受信機の周波数帯域はDC〜10GH
z程度である。従って、「信号光とASE間のビート雑
音」N1 については、信号光と信号光波長におけるAS
Eの間で発生するビートを求めれば、光受信機の周波数
帯域内について求めたことになる。
従来の測定方法を、図2を参照しながら説明する。な
お、雑音指数Fは、上述した3個の雑音成分N1 〜N3
を個別に求め、それらを総和することで求められる。
ペクトルに対する出力光スペクトル(又は光電変換後の
電気信号レベル)の増加より容易に測定でき、これによ
り、「信号光のショット雑音」N3 を求まる。
パラメータhは定数であり、パラメータν、Δνs 、P
in、Δνr は既知又は容易に測定できるものである(そ
の測定方法の説明は省略する)。従って、パラメータP
asesとΣPase(k)2 の測定が雑音指数測定において重要
なものである。
周波数ν)におけるASEパワーであるため、図2の光
増幅器スペクトルから明らかなように、信号光波長付近
のASEスペクトルより補間によって求めることができ
る。補間方法としては、例えば、信号光波長近傍の2点
の平均による方法や、スペクトル曲線を2次曲線、ガウ
ス曲線、ローレンツ曲線又はラグランジェ等の多項式に
回帰させて補間する方法を適用できる。このようにして
信号光波長におけるASEパワーPasesを得たならば、
定数パラメータh、測定した他のパラメータν、Δνs
、Gから、「信号光とASE間のビート雑音」N1 を
求める。
ば、(ASEパワーの最大値)−10dBのパワー値よ
りパワーが大きい波長範囲において、矩形と見なされる
ように分解された各波長帯域毎のPase(k)2 の総和を計
算して求める。このようにしてパラメータΣPase(k)2
を得たならば、定数パラメータh、測定した他のパラメ
ータν、Δνs 、Gをも用いて、「ASE間のビート雑
音」N2 を求める。
よれば、光増幅器の出力光スペクトルを得て、雑音指数
を決定する上で重要な要素であるパラメータPases及び
ΣPase(k)2 を得て、雑音指数Fを求めていた。
システムに組み込む際には、その出力段に雑音光である
ASEを除去する狭帯域光フィルタ(BPF)を配置す
ることが多く、この場合にはBPFを配置した状態で雑
音指数を測定・評価することを要する。しかしながら、
測定対象部分からの出力光スペクトルによって雑音指数
を求める従来の雑音指数測定方法を、光増幅器の出力段
にBPFを配置した場合に適用すると、雑音指数を正確
に測定できないという問題を有していた。
いて詳述する。なお、図3は、光増幅器の出力段にBP
Fを接続しない場合の光スペクトル、図4は、光増幅器
の出力段に3dB帯域幅が5nmのBPFを接続した場
合の光スペクトル、図5は、光増幅器の出力段に3dB
帯域幅が1nmのBPFを接続した場合の光スペクトル
である。
音」N1 は、信号光と信号光波長におけるASEパワー
Pasesとのビートであり、これらは同一波長に関するも
のであるため、BPFを介することにより受ける信号光
と信号光波長におけるASEパワーPasesの損失は等し
くなり、その結果、原理的にはBPFの存在、不存在に
は影響されない。
図3に示すように、ASEスペクトルの波長依存性が大
きくないために、補間によって、信号光波長におけるA
SEパワー(図3ではPases1 で表している)を求めた
場合にかなり正確に求まる(誤差は0.05dB以下)
のに対して、BPFが配置されている場合には、図4に
示すように、ASEスペクトルの波長依存性が大きいた
めに、補間によって、信号光波長におけるASEパワー
(図4ではPases2 で表している)を求めても補間誤差
が大きくなる。すなわち、本来ならば、BPFが存在し
ても存在しなくても同一値をとる「信号光とASE間の
ビート雑音」N1 の値が、BPFが存在する場合には、
信号光波長におけるASEパワーPasesの補間誤差のた
めに不正確な値となってしまっていた。
5nmのBPFを接続した場合には、その光スペクトル
は図4に示すようになるので、信号光スペクトルとAS
Eスペクトルの区別は付くが、光増幅器の出力段に3d
B帯域幅が1nmのBPFを接続した場合には、その光
スペクトルは図5に示すようになり、信号光スペクトル
とASEスペクトルの区別が付かなくなる。信号光スペ
クトルとASEスペクトルとを区別できるようにするた
めには、光スペクトラムアナライザの波長分解能を細く
すれば良いが、現状では、波長分解能は0.1nm程度
が限界であって不十分なものである。
別が付かないので、雑音指数測定において重要なパラメ
ータであるPasesとΣPase(k)2 を共に正確に求めるこ
とができず、その結果、「信号光とASE間のビート雑
音」N1 及び「ASE間のビート雑音」N2 を正確に求
めることができない。
のBPFを接続した場合について説明した補間誤差の問
題も、結局は、信号光スペクトルとASEスペクトルと
の正確な分離の問題である。
のであり、光増幅器の出力段に狭帯域光フィルタを配置
した場合の全体としての雑音指数を正確に得ることがで
きる光増幅器の雑音指数測定方法を提供しようとしたも
のである。
め、第1の本発明においては、出力段に狭帯域光フィル
タを有する光増幅器の全体としての雑音指数を測定する
光増幅器の雑音指数測定方法を、以下のようにした。
合の光増幅器からの出力光スペクトルを求め、狭帯域光
フィルタの損失スペクトルを求め、光増幅器からの出力
光スペクトルと、狭帯域光フィルタの損失スペクトルと
から、光増幅器に信号光を入射した場合の狭帯域光フィ
ルタからの出力光スペクトルを、その信号光スペクトル
及び自然放出光スペクトルとを区別できるように求め
て、雑音指数を得るようにした。
狭帯域光フィルタを有する光増幅器の全体としての雑音
指数を測定する光増幅器の雑音指数測定方法を、以下の
ようにした。
合の狭帯域光フィルタからの出力光スペクトルを求め、
狭帯域光フィルタの損失スペクトルを求め、狭帯域光フ
ィルタの損失スペクトルの曲線形状を利用して、光増幅
器に信号光を入射した場合の狭帯域光フィルタからの出
力光スペクトルを、その信号光スペクトル及び自然放出
光スペクトルとに分離して、雑音指数を得るようにし
た。
ィルタからの出力光スペクトルを直接求めた場合には、
その信号光スペクトル及び自然放出光スペクトルとを正
確に区別すること(信号光波長における自然放出光パワ
ーを求めることを含む)が難しいことがある。一方、光
増幅器に信号光を入射した場合の光増幅器からの出力光
スペクトルでは、その信号光スペクトル及び自然放出光
スペクトルとを分離することをほぼ正確にできる。
ている。信号光スペクトル及び自然放出光スペクトルと
を正確に分離できる光増幅器に信号光を入射した場合の
光増幅器からの出力光スペクトルを求め、このスペクト
ルと、狭帯域光フィルタの損失スペクトルとから、雑音
指数の算出に必要な光増幅器に信号光を入射した場合の
狭帯域光フィルタからの出力光スペクトルを求めること
とした。このように、信号光スペクトル及び自然放出光
スペクトルとを正確に分離できる光増幅器に信号光を入
射した場合の光増幅器からの出力光スペクトルから、光
増幅器に信号光を入射した場合の狭帯域光フィルタから
の出力光スペクトルを求めるようにしたので、求めた出
力光スペクトルにおいても、信号光スペクトル及び自然
放出光スペクトルとを正確に区別でき(信号光波長にお
ける自然放出光パワーを求めることを含む)、雑音指数
を正確に求めることができる。
において、信号光のない場合の光増幅器の自然放出光ス
ペクトルのパワーは、ほぼ一定であるため、信号光スペ
クトルを含むと含まないとに拘らず、光増幅器からの出
力光を狭帯域光フィルタを通過させた場合には、同一ス
ペクトル特性となる。従って、信号光スペクトルを含む
光増幅器からの出力光を狭帯域光フィルタを通過させた
場合と、信号光スペクトルを含まない光増幅器からの出
力光を狭帯域光フィルタを通過させた場合とで、信号光
波長以外では、ほぼ同一のスペクトル形状を呈すること
になる。
たものである。すなわち、光増幅器に信号光を入射した
場合の狭帯域光フィルタからの出力光スペクトルを求
め、狭帯域光フィルタの損失スペクトルを求め、狭帯域
光フィルタの損失スペクトルの曲線形状を利用して、光
増幅器に信号光を入射した場合の狭帯域光フィルタから
の出力光スペクトルを、その信号光スペクトル及び自然
放出光スペクトルとに区別して、雑音指数を得る。この
際に行なわれた信号光スペクトル及び自然放出光スペク
トルの分離(信号光波長における自然放出光パワーを求
めることを含む)は、上述した特質によって正確になさ
れ、その結果、求められた雑音指数も正確なものとな
る。
実施例を図面を参照しながら詳述する。
帯域光フィルタ(BPF)が配置された場合の雑音指数
の測定に関するものである。従って、従来で問題となっ
ていた「信号光とASE間のビート雑音」N1 及び「A
SE間のビート雑音」N2 を正確に測定することを意図
している。これら雑音成分N1 及びN2 を正確に求める
ためには、信号光波長におけるASEパワーPasesと、
所定帯域内における各ASEパワー成分の2乗和ΣPas
e(k)2 を正確に求めれば良く、このことは、さらに、B
PFからの出力光スペクトルにおける信号光スペクトル
とASEスペクトルとを正確に分離できれば良いことを
意味する。
N比と出力光のS/N比との比率であるため、出力光ス
ペクトルが必要となる。光増幅器の出力段にBPFが配
置された状態の雑音指数を求めるには、BPFからの出
力光のスペクトルが必要となる。BPFからの出力光ス
ペクトルは、図1(d)に示すように、信号光源1から
射出された信号光を、被測定対象の光増幅器2及びBP
F3を順次介して、光スペクトラムアナライザ4に入射
させることで求めることができる。しかし、この図1
(d)に示した測定系で得た出力光スペクトルからは、
「発明が解決しようとする課題」の項で説明したよう
に、「信号光とASE間のビート雑音」N1及び「AS
E間のビート雑音」N2 を正確に求めることができな
い。
力光スペクトルを図1(d)に示す測定系を用いずに、
他のスペクトル情報から間接的に求めると共に、図1
(d)に示す測定系による出力光スペクトルからは正確
に得られなかった情報も、他のスペクトル情報を利用し
て得られるようにした。
入力時の光増幅器からの出力光スペクトルと、BPFの
損失スペクトル(損失の波長特性)である。
(a)に示すように、信号光源1から射出された信号光
を光増幅器2を順次介して光スペクトラムアナライザ4
に入射させることで求める。
求める。まず、図1(b)に示すように、BPF透過波
長域付近の波長にて発光する白色光源(ハロゲンランプ
や、信号光を入力しないでASEを放射している状態の
光増幅器)5から射出された白色光を光スペクトラムア
ナライザ4等に入射させて白色光の光スペクトルを測定
する。次に、図1(c)に示すように、白色光源5から
射出された白色光を、BPF3を介して光スペクトラム
アナライザ4等に入射させてBPF通過後の光スペクト
ルを測定する。そして、BPF3の通過に伴う損失がな
いスペクトルである図1(b)の測定系で得られた白色
光の光スペクトルを基準として、図1(c)の測定系で
得られたBPF通過後の光スペクトルを変換して損失ス
ペクトルを求める。
増幅器2からの出力光スペクトルを示すものであり、図
7は、図1(b)及び(c)に示す測定系を利用して得
られたBPF3の損失スペクトルを示すものである。
トルから、信号光波長λs におけるASEパワーPasea
(λs )を求めておく。なお、光増幅器2からの出力光
スペクトルは、BPF3によるASE成分の除去が行な
われていないので、ASEスペクトルPasea(λ)の波
長依存性は大きくなく、補間処理によって求めても、信
号光波長λs におけるASEパワーPasea(λs )を正
確に求めることができる。
して損失を受けてBPF出力光となるので、図6に示す
光増幅器2からの出力光スペクトルと、図7に示すBP
F3の損失スペクトルとから、図8に示すようなBPF
3からの出力光スペクトルを求める(予測する)ことが
できる。すなわち、図6に示す光増幅器2からの出力光
スペクトルと、図7に示すBPF3の損失スペクトルと
から、図1(d)の測定系によって得られるであろう出
力光スペクトルを求める(予測する)ことができる。
導体レーザのような単色波長光源が用いられる。半導体
レーザの波長幅は、連続光(変調しない)で用いると、
光スペクトラムアナライザの波長分解能(0.1nm程
度)より小さな0.001nm以下である(半導体レー
ザを変調すると、0.3nmの波長幅になる)。しか
し、図6に示す光増幅器2からの出力光スペクトルの波
長幅は、光スペクトラムアナライザ4の波長分解能の制
限を得てその分解能幅である。本来、信号光スペクトル
はほぼ線スペクトルであるので、光増幅器2からの出力
光スペクトルと、BPF3の損失スペクトルとから、B
PF3からの出力光スペクトルを求める際に細線化を行
なうと、雑音指数の算出精度は向上する。なお、細線化
方法としては、図6に示す光増幅器2からの出力光スペ
クトルにおける信号光スペクトル幅の中央値波長にする
方法を一例として挙げることができる。
スペクトルと、図7に示すBPF3の損失スペクトルと
から、図8に示すBPF3からの出力光スペクトル情報
を求める具体的方法を説明すると共に、雑音指数の測定
方法(算出方法)も説明する。
る信号光波長λs におけるASEパワーPase (λs )
は、BPF3の信号光波長λs における損失L(λs )
を受けるため(3) 式で求めることができる。
変換式は(3) 式となり、縦軸成分がデシベル値(対数)
で表されている場合には、(3) 式に代え、各パラメータ
の加減算式を適用することとなる。以下の(4) 式〜(6)
式についても同様である。
おける波長λによって変化するASEスペクトルPase
(λ)は、光増幅器2からの出力光スペクトルにおける
ASEスペクトルPasea(λ)がBPF3の損失L
(λ)を受けてできるため、(4)式で求めることができ
る。
の入力信号光パワーをPinとし、光増幅器2からの出力
光スペクトルにおける信号光出力パワーをPout (図6
参照)とすると、(5) 式で求めることができる。なお、
入力信号光パワーPinの測定方法については省略する。
への入力光に対するBPF3からの出力光の利得)G
は、BPF3の信号光波長λs における損失L(λs )
を受けることを考慮すると、(6) 式で求められることが
分かる。
るパラメータと共に、上述した(2) 式に代入することに
より、BPF3を出力段に伴う光増幅器2の全体として
の雑音指数を求めることができる。なお、従来の説明と
この第1実施例の説明とで、一部パラメータの表記を変
更しているので、(2) 式を実施例の説明に合わせて書き
直すと、(7) 式に示すようになる。
トラムアナライザ4の波長分解能帯域幅に相当する周波
数帯域幅である。
出力段にBPF3が配置された光増幅器1の雑音指数を
求めるにつき、信号光スペクトルとASEスペクトルと
の分離が容易な光増幅器2からの出力光スペクトルと、
BPF3の損失スペクトルとをまず求め、求めた光増幅
器2からの出力光スペクトルとBPF3の損失スペクト
ルとから、BPF3からの出力光スペクトルを求めるよ
うにしたので、得られたBPF3からの出力光スペクト
ルでも信号光スペクトルとASEスペクトルとが分離で
き、また、信号光波長におけるASEパワーも正確に求
めることができ、従来より、雑音指数を正確に求めるこ
とができる。
2の出力光スペクトルと、BPF3の損失スペクトルよ
り、光増幅器2の出力段にBPF3を配置した場合の雑
音指数を求めることができるので、時間的、空間的に別
々に測定した光増幅器2の出力光スペクトルとBPF3
の損失スペクトルより雑音指数を求めることができる。
このことは、種々の光増幅器2と種々のBPF3の組み
合わせ時の雑音指数の測定効率を高めていることを意味
する。
器2の出力光スペクトルと、BPF3の損失スペクトル
より、光増幅器2の出力段にBPFを配置した場合の雑
音指数を求めることができるので、測定時に光増幅器2
とBPF3とを光学的に接続することが不要であり、実
験等の効率を良好なものにできる。
器の雑音指数の測定例を示すものである。従来の測定方
法(図9(a))では、3dB帯域幅が0.5nmのB
PFを出力段に配置している場合、及び、3dB帯域幅
が1nmのBPFを出力段に配置しているときであって
入力信号光パワーが−35dBm以上の場合には、雑音指
数を測定できなかったが、第1実施例の測定方法では、
上記のような場合でも雑音指数を測定できるようになっ
ている。
テムを実現するには、例えば、以下のようにすれば良
い。
PFの損失スペクトルデータをコンピュータに転送させ
て(記録媒体を介在させる場合を含む)そのメモリに格
納させ、また、光スペクトラムアナライザが得た各種の
光増幅器の出力光スペクトルデータをコンピュータに転
送させて(記録媒体を介在させる場合を含む)そのメモ
リに格納させ、コンピュータが、搭載されている雑音指
数の算出プログラムに従い、BPFと光増幅器の全ての
組み合わせにおける光増幅器の出力段にBPFを配置し
た場合の雑音指数を求める。
器の光スペクトルとも、光スペクトラムアナライザを用
いて測定できるので、光スペクトラムアナライザに、B
PFの損失スペクトルデータと光増幅器の出力光スペク
トルデータを保存する機能と、それらのデータより光増
幅器の雑音指数を計算する機能を持たせて、光スペクト
ラムアナライザのみで、光増幅器の雑音指数を求める。
BPFの損失スペクトルは、透過中心波長に対する依存
性が少ないので、代表的なBPFの損失スペクトルデー
タを測定して雑音指数の測定に利用するようにしても良
い。通常、BPFの透過中心波長を信号光波長λs に合
わせているので、使用する信号光波長λs に対応するB
PFの損失スペクトルが必要になる。しかし、BPFと
して良く用いられる干渉型フィルタ、回折格子型フィル
タとも、透過中心波長を移動することが可能である。3
dB帯域幅が3nmの干渉型フィルタの場合、入射光角
度がフィルタに垂直の場合、透過中心波長が最も長波長
になり、入射光角度が大きくなると、透過中心波長が短
波長側に移動する。図10(a)及び(b)に示すよう
に、透過中心波長を10nm短波長側に移動しても損失
スペクトル形状の変化がほとんどない。従って、ある波
長において測定したBPFの損失スペクトルデータの透
過中心波長を、例えば、信号光波長λs に一致させて、
光増幅器の雑音指数を計算することができる。
実施例を図面を参照しながら詳述する。
帯域光フィルタ(BPF)が配置された場合の雑音指数
の測定に関するものである。従って、この第2実施例
も、特には、従来で問題となっていた「信号光とASE
間のビート雑音」N1 及び「ASE間のビート雑音」N
2 を正確に測定することを意図している。
出力光スペクトルと、BPFの損失スペクトルとを求め
る。
光源1から射出された信号光を、被測定対象の光増幅器
2及びBPF3を順次介して、光スペクトラムアナライ
ザ4に入射させることで求める。
に、信号光が入射されていない光増幅器2からの出力光
をBPF3を介して光スペクトラムアナライザ4に入射
させて求める。信号光が入射されていない光増幅器2か
らの出力光は、信号光波長帯域においては白色とみるこ
とができ、この白色スペクトルがBPF3を通過するこ
とで損失を受けているので、BPF3通過後のスペクト
ルは損失スペクトルとなる。なお、信号光が入射されて
いない光増幅器2からの出力光スペクトルを求めてこれ
を基準に図11(b)の測定系で得た光スペクトルを変
換することで、損失スペクトルをより正確に求めること
ができる。しかし、既に、光増幅器2とBPF3とが一
体化されているものであれば、この方法を適用できず、
図11(b)の測定系で得た光スペクトルを損失スペク
トルとして求めることになる。実際上、このような損失
スペクトルの測定で十分である。
スペクトルと、BPF3の損失スペクトルとを求める
と、BPF3の損失スペクトルの曲線形状を利用して、
BPF3からの出力光スペクトルにおける信号光スペク
トルとASEスペクトルとを分離し(従って、信号光波
長でのASEパワーも求まる)、雑音指数を求める。
説明したように、BPF3からの出力光スペクトルだけ
から、その出力光スペクトルにおける信号光スペクトル
とASEスペクトルとを分離することは、BPF3の通
過帯域幅が狭くなればなるほど困難なものであるが、損
失スペクトルの曲線形状を利用すると、簡単かつ正確に
行なうことができる。
びに、上述した図3及び図5を用いて詳述する。なお、
BPF3の3dB通過波長幅は1nmとする。
きの光増幅器2からの出力光スペクトルを示している
が、信号光を光増幅器2に入射しない場合の光増幅器2
からの出力光スペクトルは、図3のスペクトルからスパ
イク状の信号光スペクトルを除いたものである。従っ
て、信号光を光増幅器2に入射しない場合の光増幅器2
からの出力光スペクトル(ASEスペクトル)は、信号
光波長±5nm程度において曲線形状がフラットと見な
すことができる(波長依存性が非常に小さい)。
ら出力された光をBPF3に入射した場合には、BPF
3の損失スペクトルは、BPF3の損失特性(通過特
性)の影響をそのまま反映した図12に示すような曲線
形状を呈する。
3からの出力光スペクトルを示すものであるが、このと
きには、図3に示す光スペクトルを有する光がBPF3
に入射されている。図3における信号光スペクトル及び
ASEスペクトルは共に、BPF3の損失特性(通過特
性)の影響を受け、その影響は、信号光の入射なしで光
増幅器2から出力された光をBPF3に入射した場合と
同様である。従って、図5の出力光スペクトルにおける
ASEスペクトルは、図12に示す損失スペクトルと同
様な形状を有する。図13は、図5のスペクトルと図1
2のスペクトルとを重ねたものであり、これにより、A
SEスペクトル形状と損失スペクトル形状とがほぼ同一
になることが確認できる。
て、上述のように、BPF3の損失スペクトルの曲線形
状を利用して、BPF3からの出力光スペクトルにおけ
る信号光スペクトルとASEスペクトルとを分離し、雑
音指数を求めている。
損失スペクトルの曲線形状を利用して、BPF3からの
出力光スペクトルにおける信号光スペクトルとASEス
ペクトルとを分離する(従って、信号光波長でのASE
パワーも求まる)ようにしたので、信号光スペクトルと
ASEスペクトルとを正確に区別でき、雑音指数を正確
に求めることができる。
の出力光スペクトルと、BPF3の損失スペクトルとを
求めて雑音指数を求めるようにしたので、第1実施例で
は測定が難しい、光増幅器2とBPF3とが既に一体化
された構成に対しても雑音指数を求めることができる。
く、エルビウムドープ光ファイバ増幅器、プラセオジム
ドープ光ファイバ増幅器、半導体レーザ光増幅器、ファ
イバラマン光増幅器等のいずれをも測定対象とすること
ができる。
が既に一体化された構成に対する測定に好適なものであ
るが、分離されている対象に対しても当然に適用できる
ものである。
光増幅器に信号光を入射した場合の光増幅器からの出力
光スペクトルを求め、狭帯域光フィルタの損失スペクト
ルを求め、光増幅器からの出力光スペクトルと、狭帯域
光フィルタの損失スペクトルとから、光増幅器に信号光
を入射した場合の上記狭帯域光フィルタからの出力光ス
ペクトルを求めて雑音指数を得るようにしたので、狭帯
域光フィルタを有する光増幅器の全体としての雑音指数
を正確に求めることができる。
信号光を入射した場合の狭帯域光フィルタからの出力光
スペクトルを求め、狭帯域光フィルタの損失スペクトル
を求め、狭帯域光フィルタの損失スペクトルの曲線形状
を利用して、光増幅器に信号光を入射した場合の狭帯域
光フィルタからの出力光スペクトルを、その信号光スペ
クトル及び自然放出光スペクトルとに分離して、雑音指
数を得るようにしたので、狭帯域光フィルタを有する光
増幅器の全体としての雑音指数を正確に求めることがで
きる。
トルを示す図である。
す図である。
らの出力光スペクトルを示す図である。
しておけば良いことの説明図である。
の1)である。
の2)である。
(BPF)、4…光スペクトラムアナライザ。
Claims (2)
- 【請求項1】 出力段に狭帯域光フィルタを有する光増
幅器の全体としての雑音指数を測定する光増幅器の雑音
指数測定方法において、 上記光増幅器に信号光を入射した場合の上記光増幅器か
らの出力光スペクトルを求め、 上記狭帯域光フィルタの損失スペクトルを求め、 上記光増幅器からの出力光スペクトルと、上記狭帯域光
フィルタの損失スペクトルとから、上記光増幅器に信号
光を入射した場合の上記狭帯域光フィルタからの出力光
スペクトルを、その信号光スペクトル及び自然放出光ス
ペクトルとを区別できるように求めて、雑音指数を得る
ことを特徴とした光増幅器の雑音指数測定方法。 - 【請求項2】 出力段に狭帯域光フィルタを有する光増
幅器の全体としての雑音指数を測定する光増幅器の雑音
指数測定方法において、 上記光増幅器に信号光を入射した場合の上記狭帯域光フ
ィルタからの出力光スペクトルを求め、 上記狭帯域光フィルタの損失スペクトルを求め、 上記狭帯域光フィルタの損失スペクトルの曲線形状を利
用して、上記光増幅器に信号光を入射した場合の上記狭
帯域光フィルタからの出力光スペクトルを、その信号光
スペクトル及び自然放出光スペクトルとに分離して、雑
音指数を得ることを特徴とした光増幅器の雑音指数測定
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18959393A JP2962636B2 (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | 光増幅器の雑音指数測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18959393A JP2962636B2 (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | 光増幅器の雑音指数測定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0743248A true JPH0743248A (ja) | 1995-02-14 |
JP2962636B2 JP2962636B2 (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=16243915
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18959393A Expired - Lifetime JP2962636B2 (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | 光増幅器の雑音指数測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2962636B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002202224A (ja) * | 2001-01-05 | 2002-07-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ラマン利得係数測定方法 |
-
1993
- 1993-07-30 JP JP18959393A patent/JP2962636B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002202224A (ja) * | 2001-01-05 | 2002-07-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ラマン利得係数測定方法 |
JP4576716B2 (ja) * | 2001-01-05 | 2010-11-10 | 住友電気工業株式会社 | ラマン利得係数測定方法 |
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JP2962636B2 (ja) | 1999-10-12 |
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