JPH0989715A - 光伝送装置の雑音特性測定装置 - Google Patents

光伝送装置の雑音特性測定装置

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JPH0989715A
JPH0989715A JP24428595A JP24428595A JPH0989715A JP H0989715 A JPH0989715 A JP H0989715A JP 24428595 A JP24428595 A JP 24428595A JP 24428595 A JP24428595 A JP 24428595A JP H0989715 A JPH0989715 A JP H0989715A
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JP24428595A
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Hiroshi Furuyama
浩志 古山
Seiichirou Kawashima
勢一郎 川島
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光送信装置の相対強度雑音(RIN)特性の変
化に対する光伝送装置のCNR特性の測定を容易に行え
るようにする。 【解決手段】 正弦波信号により直接強度変調された光
送信装置2からの出力光を光受信装置6に入力し、光受
信装置6の出力信号の正弦波信号成分の強度と正弦波信
号の近傍の周波数の雑音成分の強度の測定を行う光伝送
装置の雑音特性測定装置において、前記光送信装置2と
光受信装置6との間に、エルビウムドープファイバを用
いた光増幅装置4と、この光増幅装置4の前後に可変光
ATT(減衰器)3,5とを配置し、前段の可変光ATT
(減衰器)3の減衰量を調整することにより光増幅装置4
の入力光レベルを変化させ、光増幅装置4の入力光レベ
ル変化に伴い出力光のRINが変化することを利用し、
光受信装置6にRIN特性の異なる入力光を入力してC
NR特性の測定を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、光伝送システムに
利用される光伝送装置の雑音特性測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図8は従来の光伝送装置の雑音特性測定
装置の構成を示すブロック図であり、1は正弦波信号を
発生する正弦波信号発生装置、2は、LD(レーザダイ
オード)とLD駆動回路により構成され、正弦波信号発
生装置1から出力される正弦波信号によりレーザ光を直
接強度変調して1.55μm帯の波長の光信号に変換し、出
力する光送信装置である。3は入出力間の減衰量を調整
することが可能な可変光減衰器(以下、可変光ATTと
いう)であり、後述する光受信装置6へ入力する信号光
の強度を調節するためのものである。さらに、6は光送
信装置2から出力される光信号を電気的に変換する前述
した光受信装置、7は光受信装置6から出力される電気
信号の周波数スペクトラムを測定するスペクトラムアナ
ライザである。
【0003】そして、前記正弦波信号発生装置1に光送
信装置2が電気的に接続され、光送信装置2と可変光A
TT3と光受信装置6とが、この順に直列に光ファイバ
によって接続され、光受信装置6とスペクトラムアナラ
イザ7が電気的に接続されている。
【0004】次に、前記構成の従来の雑音特性測定装置
の動作を説明する。
【0005】正弦波信号発生装置1から出力される正弦
波信号により直接強度変調され、光送信装置2から出力
される信号光は、可変光ATT3を経由して光受信装置
6により正弦波の電気信号に変換される。この正弦波の
電気信号には光送信装置2および光受信装置6でそれぞ
れ発生する雑音成分が重畳している。ここで、光送信装
置2および光受信装置6を通過した電気信号の正弦波信
号成分の強度(信号強度)と正弦波信号成分の近傍の周波
数における雑音成分の強度(雑音成分)をスペクトラムア
ナライザ7で測定し、信号強度と雑音強度との比を算出
することによって、光送信装置2と光受信装置6により
構成される光伝送装置の雑音特性(CNR)を測定するこ
とができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の雑音特性測
定装置において、光送信装置2の相対的強度雑音をRI
N、光変調度をm、光受信装置6の入力光レベルを
0、変換効率をR、雑音電流をin、電荷素量をe、伝
送帯域をBとすると、CNRは(数1)のように表せる。
【0007】
【数1】
【0008】図9は(数1)から算出される光受信装置の
入力光レベルとCNR特性の関係を光受信装置のRIN
をパラメータとして示した図である。図9のように、光
受信装置6の入力光レベルが比較的大きいときには、C
NRは光送信装置2のRIN特性によって決定される
が、RIN特性に対するCNR特性を測定するために
は、出力光のRINが異なる値をもつ光送信装置2が必
要になる。
【0009】前記従来の雑音特性測定装置の光受信装置
2において、出力光のRIN特性を可変とすることは容
易ではない。また、RIN特性が異なる光送信装置2に
より測定を行うことも可能であるが、測定を行うRIN
と同数の光送信装置2を用意する必要があり、RIN特
性に対するCNR特性の測定を容易に行うことができな
いという問題があった。
【0010】本発明の目的は、光伝送装置において、R
IN特性を可変にすることができ、しかも異なるRIN
特性に対するCNR特性の測定を容易に行うことができ
る光伝送装置の雑音特性測定装置を提供することにあ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、RIN特性を可変にするために、エルビ
ウム等の希土類イオンドープファイバを用いた光増幅手
段を、正弦波信号により直接強度変調された光を出力す
る光送信手段の後段に接続する。そして、光増幅手段の
入力光レベルあるいは励起光量を制御することにより、
光増幅手段の出力光のRIN特性を変化させる。このよ
うにして、光送信手段からの出力光のRIN特性を可変
とし、光受信手段に入力することにより、複数のRIN
特性に対するCNRの測定を行うように構成したもので
ある。
【0012】
【作用】したがって、本発明によれば、光増幅手段の入
力光レベルあるいは励起光量を制御することにより、容
易に光増幅手段の出力光のRIN特性を可変とすること
ができ、しかも、複数のRIN特性を有する信号光に対
するCNR特性の測定を容易に行うことが可能になる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、以下において、既に説明した部材と同一部
材には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【0014】図1は本発明の第1実施例の構成を示すブ
ロック図であり、4は、光ファイバのコア部分に希土類
元素であるエルビウムがドープされ、エルビウムイオン
を励起するために1.48μm帯あるいは0.98μm帯の波長の
励起光源を使用し、1.55μm帯の波長の信号光を増幅す
る光増幅装置である。また、第1の可変光ATT3は、
光増幅装置4の入力光レベルを調節するために用いるも
のであり、第2の可変光ATT5は光受信装置6の入力
光レベルを調節するために使用する。
【0015】そして、正弦波信号発生装置1に光送信装
置2が電気的に接続され、光送信装置2,第1の可変光
ATT3,光増幅装置4,第2の可変光ATT5および
光受信装置6が、この順に直列に光ファイバによって接
続され、光受信装置6とスペクトラムアナライザ7が電
気的に接続されている。
【0016】前記光増幅装置4の入力光のRINをRI
in、出力光のRINをRINout、入力光レベルをP
in、光増幅装置4の雑音特性を示す雑音指数をNFとす
ると、RINoutは(数2)のように表すことができる。
【0017】
【数2】
【0018】ここで、光増幅装置4において励起光強度
を一定とし、かつ入力レベルが十分高いレベルでは、光
増幅装置4の雑音指数は略一定の値を示す。したがっ
て、光増幅装置4の入力光レベルを変化させたときの光
増幅装置4の出力光のRIN特性は図2に示すように変
化する。
【0019】本実施例では、以上説明したように、光増
幅装置4の出力光のRIN特性が入力光レベルによって
変化することを利用しており、第1の可変光ATT3の
減衰量を調節することにより、光増幅装置4の入力光レ
ベルを変化させ、光増幅装置4から出力される信号光の
RIN特性を可変とする。
【0020】以上のようにして得られる複数のRIN特
性を有する信号光を、光受信装置6に入力し、それぞれ
のRINに対するCNRの測定を行うことにより、異な
るRIN特性に対する光伝送装置2のCNR特性の測定
を容易に行うことが可能になる。
【0021】図3は本発明の第2実施例の構成を示すブ
ロック図であり、正弦波信号発生装置1に光送信装置2
が電気的に接続され、光送信装置2,光増幅装置4,可
変光ATT5および光受信装置6が、この順に直列に光
ファイバによって接続され、光受信装置6とスペクトラ
ムアナライザ7が電気的に接続されている。ここで、第
2実施例における光増幅装置4は、下記のような構成と
特性を有するものである。
【0022】図4は第2実施例における光増幅装置の構
成を示すブロック図であり、8は光増幅装置4の入力光
コネクタである。9は第1のアイソレータであり、a点
からb点に向かう方向には損失が小さく、b点からa点
に向かう方向には損失が大きく、したがって、a点から
b点に向かう方向には光を通過させ、b点からa点に向
かう方向では光を遮断する。10は第1の波長合波器であ
り、b点とc点とでは信号光の損失が小さく、かつ励起
光の損失が大きく、したがって、信号光のみを通過さ
せ、またd−c点間では信号光に対して損失が大きく、
励起光に対しては損失が小さく、したがって励起光のみ
を通過させる。11は光ファイバ中にエルビウムイオンを
混入したエルビウムドープファイバ(EDF)であり、1.
48μm帯あるいは0.98μm帯の励起光の注入により、1.55
μm帯の信号光の増幅を行う。
【0023】さらに、12は第2の波長合波器であり、e
−f点間は信号光を通過させ、またe−g点間は励起光
を通過させるものである。13は第2のアイソレータであ
り、f点からh点に向かう方向の光のみを通過させる。
14は出力光コネクタである。15,16は励起LDであり、
1.48μm帯あるいは0.98μm帯の波長の光を出力し、それ
ぞれ前記波長合波器10,12を通してEDF11を励起す
る。17は、励起LD駆動回路であり、前記励起LD15,
16の電流を駆動する。
【0024】前記入力光コネクタ8に続き、第1のアイ
ソレータ9,第1の波長合波器10,EDF11,第2の波
長合波器12,第2のアイソレータ13,出力光コネクタ14
の順で光ファイバによって縦続に接続されている。第1
の波長合波器10のd点は励起LD15に光ファイバによっ
て接続され、また第2の波長合波器12のg点は励起LD
16に光ファイバによって接続されている。各励起LD1
5,16は励起LD駆動回路17に電気的に接続されてい
る。
【0025】なお、図4に示す光増幅装置は、2個の励
起LD15,16から出力された励起光がEDF11の両側か
ら入力しているため、「双方向励起型」と呼ばれてい
る。また、この他にも、EDFを用いた光ファイバ増幅
装置には、図4において後段側の励起LD16のみにより
EDF11を後方から励起する「後方励起型」、あるいは
図4において前段側の励起LD15のみによりEDF11を
前方より励起する「前方励起型」の光増幅装置が知られ
ている。
【0026】第2実施例では、図4に示す双方向励起型
の光増幅装置を用い、また励起LD駆動回路17は、ED
F11の前方から励起光を入力するための第1の励起LD
15と、EDF11の後方から励起光を入力するための第2
の励起LD16とにおけるEDF11に入力する励起光量の
和が一定となるように制御を行うと共に、EDF11の前
方から入力する励起光とEDF11の後方から入力する励
起光との比を可変とするものである。
【0027】図5は前記光増幅装置4のEDF11に入力
する前方と後方の励起光量を変化させたときの光増幅装
置4の出力光のRIN特性と出力レベルとの関係を示す
図であり、図5のように、EDF11に前方と後方から入
力する各励起光量を可変とすることにより、出力レベル
を略一定に保ちながらその出力光のRINを変化させる
ことが可能である。
【0028】したがって、図4に示す光増幅装置の出力
光を図3に示す光受信装置6に入力することにより、複
数のRIN特性に対する光送信装置2のCNR特性の測
定を容易に行うことが可能になる。
【0029】図6は本発明の第3実施例における光増幅
装置の構成を示すブロック図であり、第3実施例におけ
る光伝送装置の構成は図3の前記第2実施例と同様であ
るが、第3実施例における光増幅装置は下記のような構
成と特性を有するものである。
【0030】図6に示す構成の光ファイバ増幅装置は前
述した「後方励起型」であり、入力光コネクタ8に続
き、第1のアイソレータ9,EDF11,波長合波器12,
第2のアイソレータ13,出力光コネクタ14の順で光ファ
イバで縦続に接続されており、波長合波器12のg点は励
起LD16にそれぞれ光ファイバによって接続されてい
る。また、励起LD16は励起LD駆動回路17に電気的に
接続されている。
【0031】第3実施例において、EDF11に入力する
励起光量を変化させたときの光増幅装置の出力光のRI
Nと出力光レベルの関係を図7に示す。図7のように、
励起光量が小さいときの出力光のRINは大きく、励起
光量を大きくするに従いRINは小さくなる。一方、出
力光レベルについては励起光量が小さいときには小さ
く、励起光量を大きくするに従い大きくなる。したがっ
て、本実施例において光増幅装置の励起光量を可変とす
ることにより、光増幅装置の出力光のRINを可変にす
ることが可能になる。
【0032】また、励起光量を変化させることにより、
光増幅装置の出力レベルが変化するが、図3の可変光A
TT5の減衰量を調整することにより、光受信装置6の
入力光レベルは所定の値に調整することが可能である。
【0033】以上のように、図6に示す光増幅装置の出
力光を図3の光受信装置6に入力することにより、複数
のRINに対する光伝送装置のCNR特性の測定を容易
に行うことが可能になる。
【0034】また、EDF11に入力する励起光量と光増
幅装置の出力光とのRINと出力光レベルについては、
「前方励起型」および「双方向励起型」の光ファイバ増
幅装置においても図7と同様であるので、本実施例にお
いては、前記いずれの光ファイバ増幅装置を用いても出
力光のRINを可変にすることが可能である。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る光伝
送装置の雑音特性測定装置によれば、入力光レベル,励
起光量を可変とすることにより、もしくは双方向励起型
の光増幅手段において前方と後方との励起光量の比を可
変とすること等により、出力光のRIN特性を可変とす
ることが可能であり、しかも、異なる複数のRIN特性
に対する光伝送手段のCNR特性を容易に測定すること
が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例における光伝送装置の雑音
特性測定装置の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の第1実施例における光増幅装置の入力
光レベルと出力光のRIN特性の関係を示す図である。
【図3】本発明の第2実施例における光伝送装置の雑音
特性測定装置の構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の第2実施例における光増幅装置の構成
を示すブロック図である。
【図5】本発明の第2実施例における光増幅装置のエル
ビウムドープファイバに入力する前方と後方の励起光量
の割合と出力光のRIN特性の関係を示す図である。
【図6】本発明の第3実施例における光増幅装置の構成
を示すブロック図である。
【図7】本発明の第3実施例における光増幅装置の励起
光量と出力光のRIN特性の関係を示す図である。
【図8】従来の光伝送装置の雑音特性測定装置の構成を
示すブロック図である。
【図9】従来の光受信装置の入力光レベルとCNR特性
の関係を示す図である。
【符号の説明】
1…正弦波信号発生装置、 2…光送信装置、 3,5
…可変光ATT(減衰器)、 4…光増幅装置、 6…光
受信装置、 7…スペクトラムアナライザ、 8…入力
光コネクタ、 9,13…アイソレータ、 10,12…波長
合波器、 11…エルビウムドープファイバ、 14…出力
光コネクタ、 15,16…励起LD、 17…励起LD駆動
回路。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 正弦波信号により直接強度変調された光
    送信手段からの出力光を光受信手段に入力し、この光受
    信手段の出力電気信号における正弦波信号成分の強度と
    正弦波信号成分の近傍の周波数の雑音成分の強度を測定
    し、前記光送信手段と光受信手段から構成される光送信
    手段の雑音特性を測定する雑音特性測定装置において、
    前記光受信手段に入力する入力光の光源における出力光
    の相対強度雑音特性を可変にし、前記光源から出力され
    る複数の異なる相対強度雑音特性を有する出射光を前記
    光受信手段に入力させ、この光受信手段に入力したそれ
    ぞれの入射光に対する雑音特性の測定を行うことによ
    り、光受信手段の相対強度雑音特性の変化に対する光送
    信手段の雑音特性を測定可能にしたことを特徴とする光
    伝送装置の雑音特性測定装置。
  2. 【請求項2】 前記光源を、光送信手段と、エルビウム
    イオン等の希土類イオンドープファイバを用いた光増幅
    手段と、前記光送信手段と光増幅手段との間に設けられ
    て光増幅手段への入力光レベルを調節するための可変光
    減衰手段とにより構成して、前記光送信手段と可変光減
    衰手段と光増幅手段とを光ファイバによって接続し、光
    源出力の相対強度雑音特性を制御するため前記可変光減
    衰手段の減衰量を変化可能にしたことを特徴とする請求
    項1記載の光伝送装置の雑音特性測定装置。
  3. 【請求項3】 前記光源を、光送信手段と、エルビウム
    イオン等の希土類イオンドープファイバを励起するため
    の励起光が希土類イオンドープファイバの前方および後
    方から入力するような双方向励起型の光増幅手段とによ
    り構成すると共に、前記光送信手段と光増幅手段とを光
    ファイバによって接続し、しかも、前記光増幅手段の出
    力光の相対強度雑音特性を可変にする手段として、前記
    前方と後方の励起光量の和が一定であり、かつ前記前方
    と後方の励起光量の比を可変とするように構成し、出力
    光におけるレベルが略一定でかつ相対雑音強度を変化可
    能にしたことを特徴とする請求項1記載の光伝送装置の
    雑音特性測定装置。
  4. 【請求項4】 前記光源を、光送信手段と、エルビウム
    イオン等の希土類イオンドープファイバを励起するため
    の励起光が希土類イオンドープファイバの前方および後
    方から入力するような双方向励起型、あるいは前記励起
    光が希土類イオンドープファイバの前方のみ、または後
    方のみから入力するような前方励起型、または後方励起
    型の光増幅手段と、この光増幅手段からの出力光のレベ
    ルを調節するための可変光減衰手段とにより構成して、
    前記光送信手段と光増幅手段と可変光減衰手段とを光フ
    ァイバによって接続し、しかも、前記光増幅手段の出力
    光の相対強度雑音特性を可変にする手段として、希土類
    イオンドープファイバに入力する励起光量を可変とする
    と共に、光源の出力光のレベルを調節する手段として可
    変光減衰手段の減衰量を調節するように構成し、出力光
    の相対雑音強度を変化可能にしたことを特徴とする請求
    項1記載の光伝送装置の雑音特性測定装置。
JP24428595A 1995-09-22 1995-09-22 光伝送装置の雑音特性測定装置 Pending JPH0989715A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007294659A (ja) * 2006-04-25 2007-11-08 Agilent Technol Inc 相対強度雑音測定方法、装置、およびその利得特性測定方法
JP2011151600A (ja) * 2010-01-21 2011-08-04 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光映像配信システムの映像品質推定方法および映像品質推定装置

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