JPS6384328A - 光伝送装置の評価方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 光伝送システムの評価系において、光ファイバとして該
光伝送システムの使用波長帯において、光源の波長の変
動に対し波長分散係数の変化幅の小さい光ファイバを使
用する事により、光ファイバの波長分散特性の影響を受
けずに、電気／光変換器、及び光／電気変換器の装置の
符号誤り率（以下エラーレートと称する）を測定するよ
うにしたものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、光伝送システムを評価するに際し、そのエラ
ーレートを測定する場合の光伝送装置の評価方法の改良
に関するものである。

第５図は一例の光伝送システムにおけるエラーレートの
測定系を示すブロック図である。

第５図に示すように、光伝送システムは電気／光変換器
（以下Ｅ１０と称する）２、光ファイバ３、及び光／電
気変換器（以下０　／　Ｅと称する）４とから成り、Ｅ
１０２において入力の電気信号を光信号に変換し、この
光出力を光ファイバ３に送出し、同光ファイバ３の出力
をＯ／Ｅ４に入力して電気信号に変換する。

尚、Ｅ１０２にば、レーザダイオード（以下ＬＤと称す
る）等の光源が含まれる。

光伝送システムの評価は、エラーレートを測定する事に
より行われる。

これはパルス発生器１により、例えばマーク率が１７２
、又は１／４のパルスのデータをクロックとともに上記
のＥ１０２に加え、一方、Ｏ／Ｅ４の出力端子にエラー
ディテクタ５を接続し、単位時間当たりのパルス発生器
１により送出したパルス信号の全数に対する、エラーデ
ィテクタ５において検出した誤りの数を測定し、エラー
レートとする。

このエラーレートを劣化させる要因としてパワーペナル
ティ　（以下ＰＰと称する）がある。

ＰＰは次の５つのパラメータの積の関数で表される。

即ち、 （１）光ファイバの波長分散係数 ｍ（ｐ秒／ｋｍ／μｍ） （２）ＬＤの発光スペクトル強度のゆらぎ指数（３）フ
ァイバ長　Ｌ　（ｋｍ） （４）多縦モードＬＤのスペクトル半値幅Δλ０　（μ
ｍ） （５）装置（Ｅ１０２、及びＯ／Ｅ４）で発生する雑音
　Ｎ である。

次にこれらの項目について説明する。

（１）の光ファイバの波長分散係数ｍというのは、通常
使用されるシングルモードファイバの場合、伝播する光
のパワーが運ばれる速度としての群速度が、その波長に
よって異なる事をいい、ｍはその度合を表す。

光源としてＬ　Ｄが多縦モードで発光している場合、中
心波長の他に複数個のスペクトルが光ノアイバを伝播し
、入力側で例えばきれいな矩形波のパルス信号であった
ものが、光ファイバの波長分散特性により光ファイバの
出力側では、なまった波形の信号となる。

（２）のＬＤの発光スペクトル強度のゆらぎ指数にとい
うのは、上記の多縦モードＬＤの複数のスペクトルが、
時間的にその強度が変動する事をいい、ｋはそのゆらぎ
の度合を表す。

（３）のファイバ長しは、文字どおり使用する光ファイ
バの長さを表す。

（４）の多縦モードＬＤのスペクトル半値幅Δλ０は、
上記のようにＬＤが複数のスペクトルで発光しているた
め、その包絡線を描いた時、中心の波長の強度のピーク
値の１７２に対応する強度と、包絡線との２つの交点の
間隔に相当する波長をいう。

（５）ノ装置（Ｅ１０２、及びｏ／Ｅ４）で発生する雑
音というのは、Ｅ１０２、及びＯ／Ｅ４に含まれる増幅
器（図示しない）等において発生するショット雑音や熱
雑音を表す。

これらのうち、（３）のファイバ長りは定数と考えると
、ＰＰは、ｍとｋ、Δλ０、及びＮとによって決定され
ると考えられ、これら４つのパラメータのうちｋとΔλ
０は光源に依存し、ｍは光ファイバに依存し、ＮはＥ１
０２、及びＯ／Ｅ４の装置の特性に依存する。

エラーレートを測定する場合、その測定結果が上記の光
源、光ファイバ、又は装置の特性のどれが主な原因とな
って発生したかを定量的に判定することが出来れば、以
後の高品質の光伝送システムを作る上で望ましいと考え
られる。

しかるに発光スペクトル強度のゆらぎ指数には、使用す
る光源によって決まってしまい、現実には、まだ十分安
定したものが得られる段階に達していない。

又、ＬＤのスペクトル半値幅Δλ０の低減化に対しては
、単一モードＬＤが考えられるが、まだ量産化されるま
でに達していない。

故に、上記のパラメータに１Δλ０は、すぐに改良され
、実用化されるとは考えられず、これら光源に依存する
パラメータｋ、Δλ０とエラーレ−トとの関係を定量的
に求めることば困難である。

したがって、エラーレートを光ファイバに原因するもの
と、Ｅｌｏ２、及び０／Ｅ４等の装置の特性に原因する
ものとに分けて定量的に測定することができれば、光フ
ァイバ、又は、装置の高性能化を行う等の点から考えて
望ましく、その方法の一つとしてエラーレートの測定を
、光ファイバの波長分散係数ｍの影響を受けずに測定す
ることが出来れば望ましい。

〔従来の技術〕

第３図は従来例のエラーレートの測定系の構成を示すブ
ロック図である。

第４図は従来例の測定において使用した、光ファイバの
波長分散係数ｍと波長λの関係を示す特性図である。図
において、横軸は波長λ、縦軸は波長分散係数ｍを示す
。

第３図に示すエラーレートの測定系において、周囲温度
の変化によるＬＤ等の光源の波長の変化の結果としての
、エラーレートの劣化を測定するために、光源を含むＥ
ｌｏ２を恒温槽６内に設置し、同恒温槽６内の温度を例
えば、１０’　、２０”、３０’のように設定して、各
温度におけるエラーレートを測定していた。

今、光伝送システムの使用波長帯をλｏ　＝１．３５μ
ｍとすると、光ファイバ３′として第４図に示すように
１．３５μｍにおいてｍが０の波長分散特性を有する光
ファイバを使用している。このため、恒温槽６内の温度
を例えば、２０°Ｃから３０″Ｃに変えた時、ＬＤ等の
光源の波長（λ０）が、例えばλ１　からλ２　へ変化
したとすると、ｍはｍｌ　　がらｍ２へ変化する。

この時、町　−０，５、ｍニー２．５とすると、１．３
５μｍ帯用の光転ァイバの場合 ｍＩ　　の時のＰＰと、ｍユの時のＰＰ０間にはＰＰ　
（ｍユ）　＝５ＸＰＰ　（ｍ、１　）の関係が得られる
。

即ち、周囲温度が３０°Ｃの時（このときｍ　＝　ｍユ
）のエラーレートは、２０°　Ｃの時（このときｍ＝ｍ
１）のエラーレートの５倍劣化することを示している。

このような条件のもとで、エラーレートの周囲温度によ
る影響を測定していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら上述の従来例における光伝送システムの評
価方法においては、ＬＤ等の光源の波長の変動による波
長分散係数ｍの変動が大きく、測定した値が光ファイバ
に原因するものか、又は、光伝送装置のＥｌｏ、及び０
／Ｅに原因するものかの定量的な判別が出来ないという
問題点があった。

更に、周囲温度のエラーレートへの影響を調べるために
、光源を含むＥｌｏを恒温槽内に設置して測定するため
、場所をとり、装置の設定も面倒であるという問題点が
あった。

ｃ問題点を解決するための手段〕 上記問題点は、光ファイバとして測定する波長帯におい
て、光源の波長の変動に対し波長分散係数の変化幅が小
さい光ファイバを使用することで解決される。

更に、周囲温度の、エラーレートへの影響を調べるため
に、常温で例えば、朝と昼に分けて測定することにより
解決される。

（作用〕 本発明によれば、例えば１．３５μｍ帯用の光転送シス
テムの測定系において、１．５５μｍ帯用の光ファイバ
を使用する。

１．５５μｍ帯用の光ファイバは、１．５５μｍにおい
て波長分散係数が０（ゼロ）であり、１．３５μｍの近
傍においては、光源の波長の変動による波長分散係数ｍ
の変動が小さい。

このため、波長分散係数ｍの影響を殆ど受ける事なくエ
ラーレートの測定を行うことが出来、装置（Ｅｌｏ、及
びＯ／Ｅ）で発生するエラーレートだけを測定すること
が出来る。

更に、恒温槽を使用せず、常温で簡単に測定出来る。

〔実施例〕

第１図は本発明の原理図、兼実施例のエラーレートの測
定系の構成を示すブロック図である。

第２図は本発明の実施例の測定系において使用する、光
ファイバの波長分散係数ｍと波長λの関係を示す特性図
である。

全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。

第１図に示す例えば使用波長帯が１．３５μｍのエラー
レートの測定系において、光ファイバとして第２図に示
す１．５５μｍ帯用の光転ァイバを使用する。

第２図に示すように、同ファイバは１．５５μｍにおい
て波長分散係数がＯ（ゼロ）であり、１．３５μｍ近傍
においては、周囲温度の変化による光源の波長の変動に
対する波長分散係数ｍの変動が小さい。

第２図において例えば、周囲温度が２０°Ｃの時（この
とき波長λ１　）のｍをｍｉ　　、周囲温度が３０゜Ｃ
のときくこのとき波長λユ　）のｍをｍ’ｌ　　とし、
ｍ；　　−５，５、 ｍ二　−７，５、 とすると、 ｍが５．５の時のＰＰ（ｍｌ）と、ｍが７．５の時のＰ
Ｐ（ｍ′１）の間には、 Ｐ　Ｐ　（ｒｎ’、　）　＝１．３６ｘ　Ｐ　Ｐ　（ｒ
ｎ；　）が成立する。

即ち、光源の波長の石　からλ２　への変動によって、
エラーレートは従来例の１．３５μｍ帯ファイバの場合
は５倍劣化し、本発明の実施例の１．５５μｍ帯の光フ
ァイバの場合ば１，３６倍となり、約４倍改善される。

したがって、１．５５μｍ帯用の光転ァイバを用いる事
により、波長分散係数ｍのエラーレ−１・の劣化に与え
る影響を軽減する事が出来る。

このようにして、光ファイバの波長分散特性により発生
するエラーレートと、装置（ＩＥ１０２、及びＯ／Ｅ４
）で発生ずるエラーレートを切り分けることが出来、装
置で発生するエラーレートだけを測定出来る。

〔発明の効果〕

以上説明のように本発明による光伝送装置の評価方法に
よれば、周囲温度の変動による光源の波長の変動に対し
て、波長分散係数の変化幅の小さい光ファイバを用いる
ことにより、光ファイバに原因するエラーレートと、装
置に原因するエラーレートとを切り分けることが出来、
装置で発生ずるエラーレートだけを測定することが出来
る。

この結果、高性能の装置の選別が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、兼実施例のエラーレートの測
定系の構成を示すブロック図、第２図は本発明の実施例
の測定系において使用する、光ファイバの波長分散係数
ｍと 波長λの関係を示す特性図、 第３図は従来例のエラーレートの測定系の構成を示すブ
ロック図、 第４図は従来例の測定系において使用した、光ファイバ
の波長分散係数ｍと波長λの 関係を示す特性図、 第５図は一例の光伝送システムにおけるエラーレートの
測定系の構成を示すブロック 図である。 図において １はパルス発生器、 ２は電気／光変換器（Ｅｌｏ）、 ３．３′は光ファイバ、 ４は光／電気変換器（０／Ｅ）、 ５はエラーディテクタ、 ６は恒温槽、 ７は測定波長帯において波長分散係数の変化幅の小さい
光ファイバ を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電気／光変換器（２）と光／電気変換器（４）とから成
   る光伝送装置の、 該電気／光変換器（２）の入力にパルス発生器（１）を
   接続し、該電気／光変換器（２）の出力に光ファイバを
   接続し、同光ファイバの他端を該光／電気変換器（４）
   の入力に接続し、同光／電気変換器（４）の出力をエラ
   ーディテクタ（５）に接続した光伝送システムの評価系
   において、 上記光伝送システムの使用波長帯において、上記電気／
   光変換器（２）内に含まれる光源の波長の変動に対して
   、 波長分散係数の変化幅の小さい光ファイバ（７）を使用
   して、エラーレートを測定するようにしたことを特徴と
   する光伝送装置の評価方法。