JPH09196815A

JPH09196815A - 光受信装置の歪特性測定方法とその歪特性測定装置

Info

Publication number: JPH09196815A
Application number: JP750896A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Nojima; 一宏野嶋
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-01-19
Filing date: 1996-01-19
Publication date: 1997-07-31

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】多チャンネル周波数多重信号を電気信号に変
換，増幅する光受信装置の歪特性を高い精度で測定す
る。【解決手段】光受信装置の歪測定系において、多チャ
ンネル信号発生手段１より出力された多チャンネル周波
数多重信号は、増幅・減衰手段２によって強度を調節さ
れ、直流バイアス電流発生手段３より供給される直流バ
イアス電流と、前述の多チャンネル周波数多重信号とが
重畳され、変調電流として半導体レーザ４に入力され
る。半導体レーザ４は変調電流に応じて強度変調した光
信号を出力し、その光信号の強度を可変光減衰手段５に
よって調節し、光信号を光受信装置６に入力し、光信号
を電気信号に変換，増幅，出力され、その出力された電
気信号の歪を測定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、変調された光信号
を電気信号に変換し、その電気信号を増幅し出力する光
受信装置の歪特性の測定方法とその歪特性の測定装置に
関し、特に歪特性の測定精度の向上を可能にしたもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来の光受信装置の歪特性測定方
法による歪特性測定装置の構成を示すブロック図であ
る。この歪特性測定装置は、多チャンネル周波数多重信
号を発生する多チャンネル信号発生手段１と、半導体レ
ーザ４に入力する直流バイアス電流発生手段３と、直流
バイアス電流に多チャンネル信号を重畳した変調電流を
光変調信号に変換する半導体レーザ４と、光変調信号を
電気信号に変換，増幅し、測定対象である光受信装置６
と、この光受信装置６の出力信号の歪を測定するスペク
トラムアナライザ等の歪測定手段７とで構成されてい
る。

【０００３】次に、この光受信装置の歪特性測定装置に
よる測定方法を説明すると、多チャンネル信号発生手段
１より出力された多チャンネル周波数多重信号は、直流
バイアス電流発生手段３より出力されるバイアス電流と
重畳され半導体レーザ駆動用の変調電流となって半導体
レーザ４に供給される。半導体レーザ４は供給された変
調電流に応じて強度を変調する光信号を発生し、光受信
装置６で光信号を電気信号に変換後、増幅し出力し、歪
測定手段７によって光受信装置６の出力信号の歪特性を
測定する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記図６に示
す従来の光受信装置の歪特性測定装置によって歪特性を
測定した場合、光受信装置の歪特性以外に、半導体レー
ザの非線形性に起因して、半導体レーザの光出力にも歪
が発生する。そのため、光受信装置の歪を測定している
にも関わらず半導体レーザと光受信装置の歪の和を測定
しているため、光受信装置の真の歪特性が得られず、歪
特性が高い精度で測定できていなかった。

【０００５】本発明は、こうした従来の問題点を解決す
るものであり、光受信装置の歪特性の測定精度を向上さ
せることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するための解決手段を、半導体レーザの入力電流と光出
力の関係を示す図３、光受信装置に入力する光信号の変
調成分が一定で、入力する光信号の強度を変化させた場
合の歪特性の変化を示す図４、及び光受信装置に入力す
る光信号の光変調成分が一定で、入力する光信号の変調
度を変化させた場合の歪特性の変化を示す図５を用い
て、以下説明する。

【０００７】まず、図３において、後述する図１及び図
２等に示す半導体レーザ４は入力するバイアス電流の直
流成分(Ｉ_B−Ｉ_th)と変調電流成分(Ｉ_M)の比によって、
光出力(Ｐ)も平均光レベル(Ｐ_B)と変調成分(Ｐ_M)の比
(光変調度＝Ｐ_M／Ｐ_B)を有する光出力(Ｐ)を発生する。
そして、半導体レーザ４の歪は光変調度(Ｐ_M／Ｐ_B)に比
例し増加する。一方、光受信装置６の歪は入力される光
信号の変調成分(Ｐ_M)の大きさに依存し、平均光レベル
(Ｐ_B)の大きさには依存しない。

【０００８】そのため、光受信装置６に入力される光信
号の変調成分(Ｐ_M)が一定となるように、半導体レーザ
４の光変調度と光受信装置に入力される光信号の強度を
変化させた場合、光受信装置６の歪の大きさは一定であ
るが、光変調度が変化した分だけ半導体レーザ４の歪が
変化する。図４に光受信装置６に入力する光信号の変調
成分(Ｐ_M)の大きさを一定にし、光受信装置６の光入力
強度(Ａ)と光変調度(Ｐ_M／Ｐ_B)を変化させた場合の歪特
性を示す。ここで、図４の横軸は光受信装置６の光入力
強度(Ａ)と半導体レーザ４の光変調度(Ｐ_M／Ｐ_B)を示
し、縦軸に歪レベル(Ｅ)を示す。

【０００９】そこで、請求項１と３の発明では、図４に
示すように光変調度(Ｐ_M／Ｐ_B)を徐々に小さくするに従
い、光受信装置６に入力する光信号の光入力強度(Ａ)を
大きくしながら歪を測定する。測定される歪(Ｂ)の大き
さは減少していき、ある値で飽和するが、その歪の飽和
した値が光受信装置単体の歪(Ｄ)の特性となる。そのた
め、光受信装置の歪測定精度が従来より向上する。な
お、半導体レーザ４の歪は図４の（Ｃ)である。

【００１０】また、請求項２と４の発明では、図５に示
すように光受信装置６に入力する光信号の変調成分
(Ｐ_M)を一定になるように２つのポイント(ア),(イ)で歪
を測定し、以下の(数１)及び(数２)より光受信装置６の
歪(Ｄ)を算出する。

【００１１】

【数１】Ａ×ｍ₁＋Ｄ＝Ｄ₁ Ａ×ｍ₂＋Ｄ＝Ｄ₂ ここで、ｍ₁，ｍ₂は２つのポイント(ア),(イ)での光変
調度、Ｄ₁，Ｄ₂は２つのポイント(ア),(イ)での歪の測
定値、Ａ×ｍ₁，Ａ×ｍ₂は半導体レーザの歪で、Ａは比
例定数である。ｍ₁，ｍ₂，Ｄ₁，Ｄ₂は既知の値なので

【００１２】

【数２】Ｄ＝（Ｄ₁×ｍ₂−Ｄ₂×ｍ₁）／（Ｄ₂−Ｄ₁）で算出される。このように歪の測定値より光受信装置の
歪を算出することで、光受信装置の歪を高い精度で測定
できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１及び３記載の実
施の形態は、多チャンネル信号発生手段と、半導体レー
ザと、半導体レーザにバイアス電流を供給する直流バイ
アス電流発生手段と、スペクトラムアナライザ等の歪測
定手段とで構成された光受信装置の測定において、光受
信装置に入力する光信号の変調成分の大きさが一定とな
るように、半導体レーザに入力する変調信号の強度を調
節する増幅・減衰手段と、光受信装置に入力する光信号
の変調成分の大きさが一定となるように光受信装置に入
力する光信号の強度を調節する可変光減衰手段とを有
し、光受信装置に入力する光信号の変調成分を一定の状
態を保ち、光受信装置に入力する入力信号の強度を上げ
る一方、光変調度を小さくしながら歪特性を測定するこ
とにより、歪特性の飽和するポイントを検出し、その飽
和した歪特性を測定し、光受信装置単独の歪特性を高い
精度で測定できる。

【００１４】本発明の請求項２及び４記載の実施の形態
は、多チャンネル信号発生手段と、半導体レーザと、半
導体レーザにバイアス電流を供給する直流バイアス電流
発生手段と、スペクトラムアナライザ等の歪測定手段と
で構成された光受信装置の測定において、光受信装置に
入力する光信号の変調成分の大きさが一定となるよう
に、半導体レーザに入力する変調信号の強度を調節する
増幅・減衰手段と、光受信装置に入力する光信号の変調
成分の大きさが一定となるように光受信装置に入力する
光信号の強度を調節する可変光減衰手段と、光受信装置
に入力される光信号を２分岐する光分岐手段と、分岐し
た光信号の光変調度を検出する光変調度検出手段とを有
し、光受信装置に入力する光信号の変調成分が一定の状
態で、光受信装置に入力する光信号の強度、光変調度の
異なる２ポイントで歪特性を測定し、その２ポイントで
の歪特性と光変調度より光受信装置の単独の歪特性を算
出することで、光受信装置単独の歪特性を高い精度で測
定できる。

【００１５】以下、本発明の各実施の形態について、図
１，図２を用いて説明する。

【００１６】（実施の形態１）図１は本発明の請求項１
及び３に係る実施の形態１におけるの光受信装置の歪特
性測定装置の構成を示すブロック図である。

【００１７】図１において、前記従来例の図３に示す構
成ブロックと同じものについては、同一符号を付し、そ
の説明を省略する。ここで、２は多チャンネル信号発生
手段１が出力する多チャンネル周波数多重信号の強度を
調節する増幅・減衰手段、５は光受信装置６に入力され
る光信号の強度を調整する可変光減衰手段である。

【００１８】以上のように構成された光受信装置６の歪
測定系の動作を説明すると、多チャンネル信号発生手段
１より出力された多チャンネル周波数多重信号は、増幅
・減衰手段２によって強度を調節され、直流バイアス電
流発生手段３より供給される直流バイアス電流と、前述
の多チャンネル周波数多重信号とが重畳され、変調電流
として半導体レーザ４に入力される。半導体レーザ４は
変調電流に応じて強度調節した光信号を出力し、その光
信号の強度を可変光減衰手段５によって調節し、光信号
を光受信装置６に入力し、光信号を電気信号に変換，増
幅して出力され、その出力された電気信号の歪を歪測定
手段７により測定する。その際、前記図４で説明したよ
うに光受信装置６に入力する光信号の大きさが一定とな
るように、変調成分の増幅・減衰手段２によって半導体
レーザ４に入力する変調信号の強度(光変調度)を小さく
していく一方、光受信装置６に入力する入力信号(光入
力強度)を大きくしながら歪特性を測定する。この歪特
性の飽和するポイントが光受信装置単独の歪であるた
め、精度よく測定される。

【００１９】以上のように本実施の形態１によれば、光
受信装置６に入力する光信号の変調成分を一定となるよ
うに半導体レーザ４に入力する変調信号の強度を調節す
る増幅・減衰手段２と、光受信装置６に入力する光信号
の変調成分が一定となるように光受信装置６に入力する
光信号の強度を調節する可変光減衰手段５とを設け、光
受信装置６に入力する光信号の変調成分を一定にし、歪
の飽和するポイントで歪を測定することにより、光受信
装置単独の歪特性を高い精度で測定できる。

【００２０】（実施の形態２）図２は本発明の請求項２
及び４に係る実施の形態２における光受信装置の歪特性
測定方法による歪特性測定装置の構成を示すブロック図
である。

【００２１】図２において、前記図１，図３に示す構成
ブロックと同じものについては、同一符号を付し、その
説明を省略する。ここで、８は光受信装置６に入力する
光信号を２分岐する光分岐手段、９は光分岐手段８の分
岐した一方の光信号により光変調度を検出する受光素子
等の光変調度検出手段である。

【００２２】以上のように構成された光受信装置６の歪
特性測定系の動作を説明すると、可変光減衰手段５まで
は前記図１の実施の形態１と同様であるので説明を省略
する。可変光減衰手段５によって光信号の強度が調節さ
れた光信号は光分岐手段８に入力され、２分岐される。
２分岐された一方の光信号は光受信装置６に入力され、
その光受信装置６の歪が歪測定手段７で測定されるの
は、図１と同様である。

【００２３】他方の光信号は、光変調度検出手段９によ
って光変調度が検出される。その際、前記図５で説明し
たように、光受信装置６に入力する光信号の変調成分の
大きさが一定となるように、増幅・減衰手段２によって
半導体レーザ４に入力する変調信号の強度(光変調度)
と、光受信装置６に入力する入力信号の大きさとを変え
て歪特性を２ポイント(ア),(イ)で測定し、２ポイント
の歪特性と光変調度ｍ₁，ｍ₂より光受信装置単独の歪特
性が算出されるため、光受信装置の歪特性の測定精度が
向上できる。

【００２４】以上のように本実施の形態２によれば、光
受信装置６に入力する光信号の変調成分を一定となるよ
うに半導体レーザ４に入力する変調信号の強度を調節す
る増幅・減衰手段２と、光受信装置６に入力する光信号
の変調成分が一定となるように光受信装置６に入力する
光信号の強度を調節する可変光減衰手段５と、光受信装
置６に入力する光信号を２分岐する光分岐手段８と、分
岐した光信号の光変調度を検出する光変調度検出手段９
とを設け、光受信装置６に入力する光信号の変調成分を
一定にし、光受信装置６に入力する光信号の強度の異な
ったポイントで歪を測定することにより、２ポイントで
の歪特性と光変調度より光受信装置単独の歪特性を算出
し、光受信装置６の歪特性を精度よく測定できる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
受信装置に入力する光信号の変調成分を一定となるよう
に半導体レーザに入力する変調信号の強度を調節する増
幅・減衰手段と、光受信装置に入力する光信号の変調成
分が一定となるように光受信装置に入力する光信号の強
度を調節する可変光減衰手段とを設け、光受信装置に入
力する光信号の変調成分が一定の状態を保ち、光受信装
置に入力する入力信号の強度を上げる一方、光変調度を
小さくしながら歪特性を測定することにより、歪特性の
飽和するポイントを検出し、その飽和した歪特性を測定
し、光受信装置単独の歪特性を高い精度で測定できる。

【００２６】また、本発明によれば、光受信装置に入力
する光信号の変調成分が一定となるように半導体レーザ
に入力する変調信号の強度を調節する増幅・減衰手段
と、光受信装置に入力する光信号の変調成分が一定とな
るように光受信装置に入力する光信号の強度を調節する
可変光減衰手段と、光受信装置に入力する光信号を２分
岐する光分岐手段と、分岐した光信号の光変調度を検出
する光変調度検出手段とを設け、光受信装置に入力する
光信号の変調成分を一定にし、光受信装置に入力する光
信号の強度の異なった２ポイントで歪を測定することに
より、２ポイントでの歪特性と光変調度より光受信装置
単独の歪特性を算出し、光受信装置の歪特性を高い精度
で測定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の請求項１及び３に係る実施の形態１に
おける光受信装置の歪特性測定方法による歪特性測定装
置の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の請求項２及び４に係る実施の形態２に
おける光受信装置の歪特性測定方法による歪特性測定装
置の構成を示すブロック図である。

【図３】半導体レーザの入力電流と光出力の関係を示す
図である。

【図４】光受信装置に入力する光信号の変調成分が一定
で、入力する光信号の強度を変化させた場合の歪特性の
変化を示す図である。

【図５】光受信装置に入力する光信号の変調成分が一定
で、入力する光信号の光変調度を変化させた場合の歪特
性の変化を示す図である。

【図６】従来の光受信装置の歪特性測定方法による歪特
性測定装置の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１…多チャンネル信号発生手段、２…増幅・減衰手
段、３…直流バイアス電流発生手段、４…半導体レ
ーザ、５…可変光減衰手段、６…光受信装置、７…
歪測定手段、８…光分岐手段、９…光変調度検出手
段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光受信装置に入力する光信号の変調成分
が一定の状態を保ち、前記光受信装置に入力する光信号
の強度を上げる一方、光変調度を小さくしながら歪特性
を測定することにより、歪特性の飽和するポイントを検
出し、その飽和した歪特性を測定し、光受信装置単独の
歪特性を高い精度で測定できるようにしたことを特徴と
する光受信装置の歪特性測定方法。
【請求項２】光受信装置に入力する光信号の変調成分
が一定の状態を保ち、前記光受信装置に入力する光信号
の強度、光変調度の異なる２ポイントで歪特性を測定
し、その２ポイントでの歪特性と光変調度より光受信装
置の単独の歪特性を算出することで、光受信装置単独の
歪特性を高い精度で測定できるようにしたことを特徴と
する光受信装置の歪特性測定方法。
【請求項３】多チャンネル信号発生手段と、半導体レ
ーザと、半導体レーザにバイアス電流を供給する直流バ
イアス電流発生手段と、スペクトラムアナライザ等の歪
測定手段とで構成された光受信装置の測定において、前記光受信装置に入力する光信号の変調成分の大きさが
一定となるように、半導体レーザに入力する変調信号の
強度を調節する増幅・減衰手段と、前記光受信装置に入
力する光信号の変調成分の大きさが一定となるように光
受信装置に入力する光信号の強度を調節する可変光減衰
手段とを有することを特徴とする請求項１記載の光受信
装置の歪特性測定装置。
【請求項４】多チャンネル信号発生手段と、半導体レ
ーザと、半導体レーザにバイアス電流を供給する直流バ
イアス電流発生手段と、スペクトラムアナライザ等の歪
測定手段とで構成された光受信装置の測定において、前記光受信装置に入力する光信号の変調成分の大きさが
一定となるように、半導体レーザに入力する変調信号の
強度を調節する増幅・減衰手段と、前記光受信装置に入
力する光信号の変調成分の大きさが一定となるように光
受信装置に入力する光信号の強度を調節する可変光減衰
手段と、前記光受信装置に入力される光信号を２分岐す
る光分岐手段と、分岐した光信号の光変調度を検出する
光変調度検出手段とを有することを特徴とする請求項２
記載の光受信装置の歪特性測定装置。