WO2004084440A1 - 伝送特性評価システムおよびその擬似伝送路装置 - Google Patents

伝送特性評価システムおよびその擬似伝送路装置 Download PDF

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WO2004084440A1
WO2004084440A1 PCT/JP2003/003244 JP0303244W WO2004084440A1 WO 2004084440 A1 WO2004084440 A1 WO 2004084440A1 JP 0303244 W JP0303244 W JP 0303244W WO 2004084440 A1 WO2004084440 A1 WO 2004084440A1
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optical
transmission
signal
light
characteristic
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PCT/JP2003/003244
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French (fr)
Inventor
Yuichi Kawahata
Original Assignee
Fujitsu Limited
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/07—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems

Definitions

  • the present invention relates to a transmission characteristic evaluation device, and more particularly to a transmission characteristic evaluation system and a pseudo transmission line device thereof suitable for use in, for example, evaluating the characteristics of an optical communication transmission system.
  • an electric / optical ( ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ / ⁇ ) module that converts electric signals into optical signals and optical signals It is known that the signal conversion performance of an optical / electrical (O / E) module that converts light into an electric signal depends on the dispersion characteristics of the optical fiber that constitutes the transmission line.
  • the amount of dispersion of the optical fiber constituting the above-mentioned transmission line is evaluated.
  • the dispersion tolerance which is the transmission characteristic for, is an important index value.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a conventional dispersion tolerance measurement system.
  • the measurement system 200 shown in FIG. 9 uses an optical transmission device 210 and an optical reception device 220 for actual light transmission. It is connected by a dummy fin 230 as if it were an optical fiber forming a transmission line in a communication system.
  • the optical transmitter 210 includes a pattern pulse generator (PPG) 204 together with an EZO module 203 composed of a light source 201 and a modulator 202, and the pattern pulse of the EZO module 203 is provided.
  • the electrical signal of a specific pulse pattern generated by the generator 204 is converted into an optical pulse signal by the modulator 202 and transmitted to the optical receiver 220 via the dummy fiber 230 described above.
  • the optical receiver 220 includes a receiver amplifier 221, an O / E module 222, and a BER tester (BER Tester: Bit Error Rate Tester) 222, and is connected via a dummy fiber 230.
  • the transmitted optical pulse signal (amplified by the receiving amplifier 221) is converted into an electric signal by the OZE module 222 and output to the vertexer 223 as a received electric signal.
  • the vertester 2 23 detects an error of the received electric signal with respect to the electric signal of the pulse pattern generated by the pulse pattern generator 204 of the optical transmitter 2 10.
  • the dispersion value (fiber length) of the dummy fiber 230 used here is changed, the error rate detected by the verter 224 changes.
  • the dispersion tolerance of the optical element, the optical module, and the measurement system can be measured.
  • the communication quality of the EZO module 210 and the O / E module 220 with respect to the dispersion value of the dummy fiber 230 based on the error detection value from the verter 223. it can. Furthermore, by increasing or decreasing the dispersion value of these dummy fibers 230, the communication quality of the E / O module 210 and the ⁇ ZE module 220 can be measured as dispersion tolerance.
  • FBG Fiber 'Bragg' grating
  • JDS-U niphese US
  • Tera Xion K
  • SPIRENT's optical network simulator SPIRENT's optical network simulator
  • the optical fiber constituting the above-described transmission path has been developed.
  • the insertion loss slope resistance which is the change in the insertion loss of the fiber, is also considered as one of the index values.
  • variable wavelength bandpass filter module that is about 10 times wider than the original band to be used is interposed between the optical transmitter 210 and the optical receiver 220 as described above. By shifting the center wavelength of this filter module, the distribution of the insertion loss with respect to the wavelength of the used transmission band is inclined, so that the signal error rate can be measured by the verter 224. .
  • the insertion loss slope tolerance is measured by measuring the signal error rate that changes depending on the degree of the slope of the distribution of the insertion loss with respect to the wavelength of the used transmission band.
  • the present invention has been made in view of such a problem, and has been developed in consideration of the transmission characteristics of an optical module.
  • Transmission characteristic evaluation system and its simulated transmission line device that can reduce the number of measurement steps and measure with higher precision the measurement of dispersion resistance and insertion loss slope resistance when evaluating the performance The purpose is to provide.
  • Patent Document 1 As a technique related to the present invention, there is a technology s described in Patent Document 1 shown below.
  • Patent Document 1
  • a transmission characteristic evaluation system includes an optical transmitting device that transmits an optical signal and an optical receiving device that receives an optical signal from the optical transmitting device.
  • a pseudo transmission line device having pseudo transmission characteristics of a transmission line to which a transmission device and an optical reception device are to be connected is interposed between the optical transmission device and the optical reception device, and the optical transmission device
  • a pulse signal generator that generates an electric pulse signal; and an electric / optical converter that can convert the electric pulse signal generated by the pulse signal generator into an optical signal.
  • the pseudo transmission path device is configured to transmit the optical signal as the test optical signal, and the signal light transmitted by the optical transmission device is multiplex-reflected to cause self-interference, thereby obtaining a wavelength.
  • An optical element that emits at different output angles, a lens that focuses the signal light emitted from the optical element, and a signal light that is focused by the lens is reflected back to the lens, thereby being returned.
  • the signal light is subjected to multiple reflections in the optical element, so that the signal light is output as signal light to the optical receiving device, and the light receiving position is determined by the position of the reflection surface of the signal light focused by the lens.
  • a signal error measuring device for measuring the signal error by comparing the signal with the electric pulse signal generated by the optical pulse signal generator, and measuring the signal error with the signal error measuring device of the optical receiver. It is characterized by being configured to evaluate the transmission characteristics of the electrical / optical converter or the optical / electrical converter based on a signal error.
  • the electrical-z optical converter of the optical transmission device is configured to convert the electric pulse signal into a plurality of different optical signals and output the converted optical signals as wavelength-multiplexed light.
  • the optical Z-electric conversion unit of the optical receiving device inputs the optical signal as the wavelength multiplexed light from the optical transmitting device via the pseudo transmission path device in which the transmission characteristics are set, and performs wavelength separation.
  • the signal error measuring device of the optical receiving apparatus measures the signal error for each of the converted electric signals after the wavelength separation. It may be configured.
  • the transmission characteristic setting unit of the pseudo transmission path device sets the movable amount of the mirror so that the optical transmitting device and the optical receiving device are connected.
  • it may be configured by a dispersion characteristic setting unit that sets dispersion characteristics equivalent to the dispersion characteristics that the path may have.
  • the pseudo transmission path device is provided with a loss imparting section for giving a predetermined amount of loss to the signal light output from the optical element to the optical receiving apparatus, and the transmission characteristic setting section of the pseudo transmission path apparatus is provided.
  • a dispersion characteristic setting unit that sets a dispersion characteristic and an equivalent dispersion characteristic that a transmission path to which the optical transmitting device and the optical receiving device are to be connected by controlling the movement of the mirror;
  • a loss amount setting unit for setting a loss amount by the loss applying unit is configured to have a loss characteristic equivalent to a loss amount that a transmission line to which the optical transmission device and the optical reception device are to be connected can have.
  • a loss imparting section that gives a predetermined amount of loss to the signal light output from the optical element to the optical receiving device; and an element temperature adjuster that adjusts the element temperature of the optical element.
  • the setting unit is provided with a dispersion characteristic setting unit that sets the dispersion characteristic for each wavelength by controlling the movement of the mirror, and the dispersion characteristic setting unit sets the dispersion characteristic for each wavelength to be constant.
  • the loss amount of the signal light by the loss applying unit and the adjustment temperature of the optical element by the element temperature adjuster are set so as to obtain the insertion loss inclination characteristic equivalent to the insertion loss inclination characteristic that the transmission line may have. It can also be configured with an input loss slope characteristic setting unit.
  • variable attenuator that variably attenuates the signal light output from the optical element to the optical receiving device and an optical amplifier that amplifies the signal light to the optical receiving device And the configuration.
  • a pseudo transmission path device includes an optical transmitting device for transmitting an optical signal and an optical receiving device for receiving an optical signal from the optical transmitting device, and the optical transmitting device and the optical receiving device are connected to each other.
  • the transmission characteristic of the transmission line to be simulated, interposed between the optical transmission device and the optical reception device, and transmitting a test optical signal between the optical transmission device and the optical reception device.
  • An optical element that emits light at different output angles depending on wavelengths by causing the test signal light to undergo multiple reflections and cause self-interference, a lens that focuses the signal light emitted from the optical element, The ren The reflected signal light is reflected by the lens and returned to the lens, so that the returned signal light is subjected to multiple reflections in the optical element, thereby being output as signal light to the optical receiver.
  • a mirror capable of giving different chromatic dispersion to the signal light to the optical receiving device depending on the position of the reflection surface of the signal light focused by the lens, and controlling the mirror or the optical element.
  • a transmission characteristic setting unit for setting a transmission characteristic equivalent to a transmission line to which the optical transmitting device and the optical receiving device are to be connected is characterized.
  • the dispersion tolerance measurement when evaluating the transmission characteristics of the electric / optical conversion unit of the optical transmission device or the optical / electric conversion unit of the optical reception device can be conventionally performed. Advantages of reducing man-hours compared to the above measurement mode and high-precision measurement over a wide range from positive variance to negative variance There is.
  • the dispersion tolerance in multi-channels can be measured, the dispersion tolerance for each wavelength when transmitting wavelength-multiplexed light can be measured without having to prepare a pseudo transmission line device separately for the wavelength to be measured.
  • the measurement can be easily performed only by changing the setting by the transmission characteristic setting unit.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a transmission characteristic evaluation system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 and 3 are diagrams schematically showing the operation of the optical element.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a transmission characteristic evaluation system according to a first modification of the first embodiment.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a transmission characteristic evaluation system according to the second embodiment of the present invention.
  • FIGS. 6, 7 (a), 7 (b), 8 (a) and 8 (b) are diagrams for explaining the operation of the above-described insertion loss slope characteristic setting unit.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a conventional system for measuring dispersion resistance.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a transmission characteristic evaluation system according to a first embodiment of the present invention.
  • the transmission characteristic evaluation system 1 shown in FIG. It has an optical receiver 3 for receiving optical signals from the optical transmitter 2 and the optical transmitter 2, and a pseudo transmission path device 4 is interposed between the optical transmitter 2 and the optical receiver 3 to transmit optical signals.
  • the optical transmitting device 2 includes a pattern pulse generator (PPG) 21 as a pulse signal generator for generating a specific pattern of electric pulse signals for testing, and an electric pulse generated by the pattern pulse generator 21.
  • PPG pattern pulse generator
  • An electrical / optical converter 22 capable of converting a signal into an optical signal is provided, and an optical signal from the electrical Z optical converter 22 is transmitted as an optical signal for testing.
  • the electric Z-light conversion unit 22 modulates the intermittent light (single-wavelength light) from the light source 23 such as an LD (Laser Diode) and the light source 23 with the electric pulse signal from the PPG 21.
  • the electric-Z light conversion unit 22 can also be configured by an LD that emits an optical pulse signal based on the electric pulse signal from the PPG 21.
  • the pseudo transmission path device 4 has pseudo transmission characteristics of a transmission line to which the electrical / optical converter 22 of the optical transmitter 2 and the optical-Z electrical converter 32 of the optical receiver 3 are to be connected.
  • Optical circulator 41, collimating lens 42, line focus lens (cylindrical lens) 43, optical element 44, focusing lens 45, three-dimensional free-form mirror 46 It comprises a variable optical attenuator (hereinafter, referred to as VOA) 47-1, an optical amplifier 47-2, an actuator 46A, and a controller 48.
  • VOA variable optical attenuator
  • the optical circulator 41 outputs the optical signal transmitted from the electric / optical conversion unit 22 to the collimating lens 42 described later, and outputs the optical signal from the collimating lens 42. Is emitted to VOA 47-1.
  • the optical signal input from the optical transmitter 2 to the optical circulator 41 is converted into a three-dimensional free-form surface through a collimating lens 42, a line focus lens 43, an optical element 44 and a focusing lens 45.
  • Mirror hereinafter sometimes simply referred to as mirror 4 Reflected at 6
  • the reflected return light that has entered the oscillator 41 is emitted to the VOA 47-1.
  • the collimating lens 42 converts the signal light from the optical transmitter 2 into an optical circulator 41. It is incident as radiated light radiated from the optical fiber end 49 connected to the optical fiber, and condenses (collimates) this radiated light into parallel light.
  • the line focus lens 43 converts parallel light from the collimating lens 42 into line focus light (light in which the focus is distributed in a linear shape) and causes the light to enter the optical element 44. Further, the optical element 44 emits the signal light transmitted by the optical transmitter at different output angles depending on the wavelength by causing multiple reflections to cause self-interference.
  • FIG. 2 shows that the line-force light incident from the above-described line focus lens 43 is multiple-reflected by the optical element 44 and self-interfers with the optical element 44, thereby substantially reducing the output light.
  • This is a schematic view showing how a dispersion is output at a different output angle depending on the wavelength in a linear dispersion direction (a direction parallel to the Y axis of the mirror 46 in FIG. 1).
  • light having a relatively long wavelength is emitted in the direction A in FIG. 2
  • light having an intermediate wavelength is emitted in the direction B in FIG.
  • light having a short wavelength is emitted in the direction C in FIG. The light is emitted in the direction.
  • the optical element 44 is composed of a parallel plate 50 having a thickness t and three films 50a, 50b, 50c formed on the surface thereof.
  • the film 50 c functions as an anti-reflection film (about 0% reflectance) for optically coupling the line focus lens 43 and the optical element 44
  • the film 5 O b is
  • the reflective film formed on the side opposite to the film 50a described below is a reflective film having a reflectivity lower than 100% (for example, about 98%)
  • the film 50a is a film 50c. Is a reflection film formed on the same surface of the substrate and having a reflectance of about 100%.
  • the light from the line focus lens 43 is incident on the reflection film 50b disposed at a focal distance from the line focus lens 43 through the anti-reflection film 50c as a transmission area.
  • the light of the portion is emitted and the rest is reflected by the reflective film 50a, and the light in the figure is sequentially reflected by the reflective film 50a and the reflective film 50b.
  • the light is multiply reflected at a point distant from the incident point of the focusing lens 43.
  • the light emitted from the reflection film 50b of the optical element 44 becomes equivalent to a form spreading from the virtual image 51 of the beamwest.
  • the virtual images 51 are arranged stepwise at a constant interval 2t along a vertical line to the parallel plate 50.
  • the light from the virtual images 51 arranged in a stepwise manner as described above interferes with each other by self-interference, and becomes linear light having different angles according to the wavelength.
  • the light of the intermediate wavelength is a line-shaped light having an angle shown by arrow B.
  • self-interference is interference that occurs between a plurality of lights or light rays generated from the same light source. That is, the light emitted from the reflective film 50b is equivalent to the light spread from the virtual image 51 arranged in a stepwise manner (the light source is the same), and the light from these virtual images 51 self-interacts. It is emitted at a different angle for each wavelength.
  • Yasuko Mitsuko who creates a virtual image arranged in a staircase, is called a virtually imaged phased array, and is also commonly called a VIPA element.
  • the focusing lens (lens) 45 focuses the linear signal light emitted from the optical element 44 on the surface of the mirror 46 at the subsequent stage in a point-like manner. That is, the linear (band) light parallel to the X axis of the mirror 46 in FIG. 1 is shown.
  • the long wavelength light A shown in FIG. 3 is around the point 46 a on the mirror 46, and the intermediate wavelength light B is the mirror.
  • point 46 b on 46 short-wavelength light C is focused around point 46 c on mirror 46, respectively.
  • the mirror 46 reflects the light from the focusing lens 45 and emits the reflected light back to the focusing lens 45. Specifically, the signal light focused by the focusing lens 45 is reflected back to the lens 45, so that the returned signal light (reflected return light) undergoes multiple reflection in the optical element 44. As a result, while being output as signal light to the optical receiver 3, Depending on the position of the reflection surface of the signal light focused by the lens 45, different wavelength dispersion can be given to the signal light to the above-mentioned optical receiver.
  • the reflecting surface of the mirror 46 changes (moves) the incident position of the light from the focusing lens 45 by driving the actuator 46 A, and the reflection angle by the reflected return light is arbitrarily adjusted. It has a three-dimensional curved surface that can be used.
  • the reflection film 50 b of the optical element 44 for the reflected return light can be adjusted.
  • the upper incident position can also be set. That is, an optical path length difference due to multiple reflections of the return reflected light in the parallel plate 50 can be provided in accordance with the incident position of the reflected return light on the reflection film 50b in the optical element 44. ing.
  • the mirror 46 whose incident light position (coordinate value on the Y-axis) is different for each wavelength determines the reflection angle of the mirror 46 by driving the actuator 46A. It is possible to provide an optical path length difference of the reflected return light for each incident light wavelength by adjusting it by moving it in parallel. With this, it is possible to provide a dispersion characteristic that can be possessed by an actual transmission path in which the electric-Z optical conversion unit 22 of the optical transmission device 2 and the optical / electric conversion unit 32 of the optical reception device 3 are to be interposed It is like that.
  • the reflected return light having an optical path length difference for each wavelength in the optical element 44 is again incident on the optical fiber end portion 49 through the line focus lens 43 and the collimating lens 42, and is returned to the optical circulator. Output to VOA 4 7 1 through 4 1. Therefore, the above-described collimating lens 42, line focus lens 43, optical element 44, focusing lens 45, and optical system of the mirror 46 make it possible to obtain the dispersion characteristics that the transmission line actually connected can have. Equivalent dispersion characteristics can be obtained.
  • VOA 471-1 and the optical amplifier 47-2 cooperate with each other to obtain an optical signal from the optical circulator 1 that has a dispersion equivalent to the dispersion that the transmission line actually connected can have. Loss equivalent to that of the actual transmission path is obtained.
  • VOA 47-1 attenuates the light with the attenuation set by the controller 48, and the optical amplifier 47-2 uses the amplification factor set by the controller 48. Amplify light.
  • the optical signal output from the optical amplifier 47-2 has the same dispersion characteristics and loss characteristics as those of the transmission line actually connected as described above, and the output signal of the pseudo transmission line device 4 as a pseudo transmission line. Is input to the optical receiver 3. Therefore, the above-described VO A 47-1 and the optical amplifier 47-2 function as a loss providing unit that gives a predetermined amount of loss to the signal light output from the optical element 44 to the optical receiver 3.
  • controller 48 is composed of, for example, a processor, and is linked to the optical transmitter 2 and the optical receiver 3 in the transmission characteristic evaluation system 1 through, for example, a GPIB (General Purpose Interface Bus), and controls the entire measurement system. That is, a GPIB (General Purpose Interface Bus), and controls the entire measurement system. That is, a GPIB (General Purpose Interface Bus), and controls the entire measurement system. That is, a GPIB (General Purpose Interface Bus), and controls the entire measurement system. That is a GPIB (General Purpose Interface Bus), and controls the entire measurement system. That is
  • the controller 48 sets the control amount for the mirror 46 or the optical element 44 to thereby control the electric-Z electric conversion section 22 of the optical transmitter 2 and the optical-Z electric converter 3 of the optical receiver 3.
  • 2 functions as a transmission characteristic setting unit that sets transmission characteristics equivalent to the transmission characteristics that the transmission line to be connected can have.
  • Reflection position setting unit 48 A, loss amount setting unit 48 B, and transmission characteristics Evaluation section 48 C is provided.
  • the reflection position setting section 48 A controls the actuator 46 A for adjusting the reflection position of the optical signal of the mirror 46 described above.
  • the optical transmission is performed. It functions as a dispersion characteristic setting unit that sets dispersion characteristics equivalent to the transmission line to which the device 2 and the optical receiving device 3 are to be connected.
  • the loss amount setting unit 48B is configured to provide the VOA 47-1, and the VOA 47-1, so as to have a loss characteristic equivalent to the loss amount of the transmission line to which the optical transmitter 2 and the optical receiver 3 are to be connected. It sets the amount of attenuation of signal light and the amplification factor by the optical amplifiers 47 and 2 respectively.
  • the optical receiver 3 converts the optical signal transmitted by the optical transmitter 2 as described above into an optical signal equivalent to the optical signal transmitted through the transmission line actually connected by the pseudo transmission line device 4. It is received as an optical signal that has been modulated into a signal. 3 2 and a signal error measuring device 3 3.
  • the optical / electrical converter 32 receives the optical signal transmitted by the optical transmitter 2 via the pseudo transmission path device 4 whose transmission characteristics are set, and converts the optical signal into an electric signal. , For example, a photodiode.
  • the part tester (signal error measuring device) 33 measures the signal error by comparing the electric signal from the optical / electrical converter 32 with the electric pulse signal generated by the pattern pulse generator 21. The measurement result is output to the controller 48 via, for example, GPIB.
  • the transmission characteristic evaluation unit 48 C of the controller 48 calculates the transmission evaluation result by the electric / optical conversion unit 22 or the optical Z electric conversion unit 32 based on the signal error measured by the above-mentioned verter 33. As the dispersion resistance.
  • the bar tester 33 can measure a signal error for evaluating the transmission characteristics in accordance with the specifications of the electrical / optical optical converter 22. If the specifications of the optical / optical converter 22 are fixed, the bar tester 33 can measure a signal error for evaluating the transmission characteristics according to the specifications of the optical / electrical converter 32.
  • the signal light obtained by modulating the light of the predetermined wavelength from the light source 23 by the PPG 21 is transmitted through the pseudo transmission path device 4.
  • the signal is received by the optical receiver 3.
  • the signal error of the received optical signal is measured by the verter 33 of the optical receiver 3, and based on the measured value, the controller 48 controls the dispersion as a transmission characteristic. Look for resistance.
  • VOA 47-1 reflected by a three-dimensional free-form mirror (hereinafter sometimes simply referred to as a mirror) 46 through an optical element 44 and a focusing lens 45, and incident on an optical circulator 41 via a reverse path.
  • the reflected return light is emitted to VOA 47-1.
  • the reflection position setting unit 48 A of the controller 48 continuously variably adjusts the reflection position of the mirror 46 along the X-axis in FIG. 1 to reduce the amount of dispersion of the reflected return light.
  • the attenuation of the VOA 47-1 by the loss amount setting unit 48 B and the amplification factor of the optical amplifier 47-2 are based on the optical / optical converter 22 of the optical transmitter 2 and the optical receiver of the optical receiver 3.
  • the electrical conversion unit 32 is set so as to obtain the loss characteristics of the transmission line in the optical communication system to be actually operated.
  • the optical receiver 3 can receive the signal light with the variable dispersion amount, and the error test value is measured by the verter 33 for the received optical signal having the variable dispersion value. . Further, the transmission characteristic evaluation unit 48C accumulates the signal error measurement values from the vertester 33 in association with the variance value, and obtains the dispersion tolerance.
  • the negative dispersion value can be reduced from the positive dispersion value that the actual transmission path can have, compared to the conventional method of setting the dispersion value variable using a fiber bug rating. It is possible to easily set a wide range of dispersion amount up to the dispersion value.
  • the mirror 46 since the mirror 46 has a smooth curved surface so that the reflection angle can be continuously varied, fine adjustment of the reflection position of the mirror 46 allows the amount of dispersion to be adjusted with high precision. Can be set.
  • the dispersion resistance when evaluating the transmission characteristics of the electric-Z optical conversion unit 22 or the optical-Z electric conversion unit 32 as the optical module has the advantage of reducing the number of man-hours required for measuring the power in comparison with the case where a dummy fiber is installed and measuring with high accuracy over a wide range from the positive dispersion value to the negative dispersion value.
  • the force connecting the PPG 21 to an EZO (Electric / Optic) module as the electric Z light conversion unit 22 the power is directly applied to the LD as the light source.
  • the PPG 21 may be connected to output an optical signal in which the pulse signal from the PPG 21 is modulated.
  • the transmission characteristic evaluation result can be obtained as the dispersion resistance of the LD itself.
  • the VOA 47-1 and the optical amplifier 47-12 are provided so that the loss characteristics are equivalent to those of an actual transmission line. If at least the dispersion characteristic can be changed to a value that the actual transmission path can take, 3244
  • the setting of the loss characteristics by the VO A 47-1 and the optical amplifier 47 _2 may be omitted, and even in this case, the advantage as in the case described above can be obtained.
  • a single-wavelength signal from the optical transmission device 2 is provided in the optical reception device 3 in addition to the Z optical conversion unit 22. It has an optical-electrical conversion unit 32 for receiving the optical signal, and measures the dispersion resistance by transmitting and receiving an optical signal of a single wavelength.
  • the transmission characteristic evaluation system 1A may be configured by connecting the optical transmission device 2A and the optical reception device 3A having the configuration shown in FIG.
  • reference numeral 4 denotes a pseudo transmission line device similar to that of the first embodiment described above, and similarly to the case of the first embodiment described above, the controller (4) of the pseudo transmission line device 4
  • the reference numeral 48 in FIG. 1) is connected to the optical transmission device 2A and the optical reception device 3A by a control line, but is not shown in FIG.
  • the optical transmitter 2A of the transmission characteristic evaluation system 1A shown in FIG. 4 converts the electric pulse signal into a plurality of optical signals different from each other, and outputs the converted optical signals as wavelength-multiplexed light.
  • An electric / optical converter 22 A and a PPG 21 similar to that of the first embodiment are provided.
  • the electric / optical converter 22 A is provided with an electric pulse from the PPG 21.
  • a plurality of light emitting modules 25-:! ⁇ 25-n capable of outputting optical signals of different wavelengths modulated by signals and wavelength-multiplexed optical signals from light emitting modules 25-1 ⁇ 25-n.
  • a wavelength multiplexing unit 26 for transmitting data.
  • the light emitting module 25-; ⁇ 25-n is composed of a light source that outputs continuous light of different wavelengths from each other and a modulator that modulates continuous light from the light source with an electric pulse signal from the PPG 21. (See reference numerals 23 A and 24 A of the light emission module 25-1), and may be configured by an LD that outputs an optical signal modulated by an electric pulse signal from the PPG 21.
  • the optical receiving device 3 converts the optical signal as the wavelength multiplexed light from the optical transmitting device 2A into An optical / electrical converter 32A that is input via the pseudo transmission path device 4 with transmission characteristics set and can be converted into electric signals after wavelength separation, and the respective signals converted into electric signals Is configured with a plurality of verters 33-1-3-1-3n that measure signal errors based on the electric pulse signal from the PPG 21.
  • the above-mentioned optical-Z electrical conversion unit 32 A is a wavelength separation unit 34 that separates the wavelength-multiplexed light from the pseudo transmission device 4 into wavelengths, and a signal light that is wavelength-separated by the wavelength separation unit 34.
  • Multiple light receiving modules that convert to electrical signals It is configured with ⁇ 3 5 1 n.
  • the wavelength multiplexed light (modulated by the PPG 21) is transmitted from the optical transmitter 2A to the pseudo transmission path device.
  • the signal is received by the optical receiver 3A through the optical receiver 4, and the vertexers 33-1 to 33-n of the optical receiver 3A measure the signal errors of the received optical signals, respectively. Calculate dispersion tolerance as transmission characteristics.
  • the reflection position of the mirror 46 is adjusted by the reflection position setting unit 48 A while focusing on the light of one wavelength at a time, so that the amount of dispersion for the light of the wavelength is adjusted.
  • the dispersion tolerance of each wavelength when wavelength-division multiplexed light is transmitted can be controlled without having to prepare a pseudo transmission line device separately for the wavelength to be measured. Measurement can be easily performed only by changing the settings in step 8.
  • the reflection position setting unit 48 A of the controller 48 in the pseudo transmission line device 4 becomes a measurement target by continuously variably adjusting the reflection position of the mirror 46 along the X axis in FIG.
  • the amount of dispersion of reflected return light in wavelength light is continuously varied from a positive dispersion value to a negative dispersion value.
  • the attenuation of the VOA 47-1 and the amplification factor of the optical amplifier 47-2 by the loss amount setting unit 48 B are the same as in the first embodiment described above.
  • the electrical / optical converter 22A and the optical / electrical converter 32A of the optical receiver 3A are set to the transmission path loss in the optical communication system to be actually operated. Accordingly, the optical receiver 3A can receive the wavelength-division multiplexed light in which the dispersion amount of the wavelength light to be measured is continuously varied by a predetermined amount, and the received optical signal having the variable dispersion value can be received.
  • the error measurement value is measured by the verter 33.
  • the transmission characteristic evaluation unit 48 C accumulates the signal error measurement values from the tester 33 in association with the dispersion value, and obtains dispersion tolerance.
  • dispersion tolerance in a multi-channel system is improved. Therefore, the dispersion tolerance of each wavelength when wavelength multiplexed light is transmitted can be set by the controller 48 without having to prepare the pseudo transmission line device 4 separately for the wavelength to be measured. It can be easily measured with only changes.
  • the optical transmitter 2 includes the electrical Z-optical converter 22 that outputs a single-wavelength optical signal
  • the optical receiver 3 transmits the single-wavelength optical signal from the optical transmitter 2.
  • An optical / electrical conversion unit 32 or an optical / electrical conversion unit 32 is measured by measuring the dispersion resistance of the electric / optical conversion unit 22 or optical / electrical conversion unit 32 by transmitting and receiving a single wavelength optical signal.
  • the transmission characteristic evaluation system 100 as the transmission characteristics of the electrical / optical converter 22 or the optical / electrical converter 32, the input loss gradient resistance is measured. Has become.
  • FIG. 5 is a diagram showing a transmission characteristic evaluation system 100 according to the second embodiment of the present invention.
  • the transmission characteristic evaluation system 100 shown in FIG. 5 has the same configuration as that of the first embodiment.
  • the optical transmission device 2 for transmitting an optical signal and the optical receiving device 3 for receiving the optical signal from the optical transmitting device 2, and the pseudo transmission path device 104 is provided between the optical transmitting device 2 and the optical receiving device 3.
  • the pseudo transmission path device 104 is provided between the optical transmitting device 2 and the optical receiving device 3.
  • optical transmitter 2 and the optical receiver 3 in the transmission characteristic evaluation system 100 shown in FIG. 5 have the same configuration as in the first embodiment described above, and a detailed description thereof will be omitted. I do.
  • the pseudo transmission path device 104 interposed between the optical transmission device 2 and the optical reception device 3 is different from the optical transmission device 2 and the optical reception device in the first embodiment (see reference numeral 4). This is for measuring the input loss slope resistance instead of the dispersion tolerance of the optical transmission device 2 or the optical reception device 3 with respect to the dispersion amount that the transmission path to which the device 3 is to be connected may have.
  • the pseudo transmission line device 104 in the second embodiment includes an optical circulator 41, a collimating lens 42, a line focus lens 43, and an optical element similar to those in the above-described first embodiment. 4 4, focusing lens 4 5, 3D free-form mirror 46, VOA 47-1, optical amplifier 47-2 and actuator 46 A, element temperature controller 44 A and controller 14 8 It is configured accordingly.
  • the controller 148 is composed of, for example, a processor and the like, and is linked to the optical transmitter 2 and the optical receiver 3 in the transmission characteristic evaluation system 1 through, for example, a GPIB (General Purpose Interface Bus), and controls the entire measurement system. It has a function as a transmission characteristic setting unit that sets transmission characteristics equivalent to the transmission characteristics that the transmission path to which the optical transmission device 2 and the optical reception device 3 are to be connected can have. ing. Further, the controller 148 includes a dispersion characteristic setting unit 148 A, an insertion loss gradient characteristic setting unit 148 E, and a transmission characteristic evaluation unit 148 D.
  • the dispersion characteristic setting section 1 48 A and the insertion loss slope characteristic setting section 1 48 E constitute a transmission characteristic setting section, and the dispersion characteristic setting section 1 48 A is connected through the actuator 46 A.
  • the dispersion characteristic for each wavelength is set to be constant.
  • the insertion loss slope characteristic setting unit 1488E maintains the above-mentioned dispersion characteristic for each wavelength in the dispersion characteristic setting unit 1488A while maintaining the transmission loss slope characteristic that the transmission line can have.
  • FIG. 6, FIG. 7 (a), FIG. 7 (b), FIG. 8 (a) and FIG. 8 (b) are all diagrams for explaining the operation of the above-described insertion loss slope characteristic setting section 148E.
  • the optical element 44 is heated or cooled by the element temperature controller 44 A, for example, to 0.
  • the wavelength transmission characteristics change as shown in Fig. 6.
  • FIG. 7 (a) shows the wavelength transmission characteristics when the temperature is 0 ° C.
  • FIG. 7 (b) shows the wavelength transmission characteristics when the temperature is 75 ° C.
  • the waveform itself of the entire transmission characteristic is almost constant, and the transmission center wavelength is reduced. It moves to the short wavelength side.
  • the VOA 47-1 and the optical amplifiers 47-12 cooperate to spread the transmission characteristics shown in Figs. 6, 7 (a) and 7 (b) over the entire wavelength range.
  • the VOA 47-1 attenuates the transmission characteristics over the entire wavelength range, and the optical amplifier 47-2 amplifies the transmission characteristics over the entire wavelength range.
  • the transmission characteristics as shown in Figs. 6, 7 (a) and 7 (b) can be attenuated or amplified at a desired ratio over the entire wavelength range.
  • the waveform itself of the entire transmission characteristic can be moved up and down while the waveform itself is almost constant. Therefore, the VOA 47-1 and the optical amplifier 47-2 described above function as a loss providing unit that gives a predetermined amount of loss to the signal light output from the optical element 44 to the optical receiver 3.
  • the “insertion loss” is a loss caused by inserting (interposing) a relay element constituting a transmission line to which the optical transmitter 2 and the optical receiver 3 are connected between the optical fibers.
  • the term “inclined resistance” refers to the degree to which the above-described input loss enables signal transmission even when the waveform of the transmission characteristic around the wavelength band of the optical signal used as the transmission signal is inclined.
  • the attenuation by the optical amplifier and the amplification factor by the optical amplifier 47-2 are set by the loss setting section 148B, and the temperature controlled by the element temperature controller 44A for adjusting the temperature of the optical element 44 is set by the element temperature setting section 148. It is set in C. That is, while moving the waveform of the transmission characteristic as shown in FIGS. 6, 7 (a) and 7 (b) up, down, left and right, the inclination of the transmission characteristic around the wavelength band of the optical signal used as the transmission signal is changed. It can be increased or decreased.
  • the inclination of the transmission characteristic around the wavelength band B of the optical signal used as the transmission signal is almost flat.
  • the insertion loss in this wavelength band B is kept as it is (10 dB)
  • the transmission characteristic is to be a slope characteristic such that the shorter wavelength side decreases, for example, an optical element
  • the temperature of 44 is heated to about 85 ° C, and the attenuation of VOA47-1 is set to 0 dB (see Fig. 8 (b)). Note that, in this case, the optical amplifier 47_2 is not allowed to have an amplifying function.
  • the transmission characteristic evaluation unit 148D also checks the signal error measured by transmitting and receiving the test signal light between the optical transmitter 2 and the optical receiver 3 while increasing or decreasing the input loss slope as described above. Thus, the insertion loss slope resistance is required.
  • the signal light obtained by modulating the light of the predetermined wavelength from the light source 23 by the PPG 21 is received by the optical receiving device 3 via the pseudo transmission path device 104, and the vertexer 33 of the optical receiving device 3
  • the signal error of the received optical signal is measured, and the transmission characteristic evaluation unit 148D of the controller 148 obtains the input loss slope tolerance as the transmission characteristic based on the signal error measured by the verter 33. .
  • the temperature of the optical element 44 is adjusted through the element temperature controller 44 A by the setting of the element temperature setting unit 148 C, so that the center wavelength of the transmission band is shifted at an arbitrary dispersion value, and the inclination of the transmission band is While adjusting the insertion loss, the change in insertion loss can be controlled by VOA47-1 or the optical amplifier Compensate for one-two. This makes it possible to continuously vary the inclination characteristics of the insertion loss around the wavelength band of the transmitted signal light.
  • the transmission characteristic evaluation unit 148D uses the signal error measured by the verter 33 from the signal light transmitted in the setting state where the slope characteristic of the insertion loss changes continuously as shown below. Measure the insertion loss slope resistance measurement.
  • the insertion loss gradient can be increased or decreased while the dispersion characteristic for each wavelength is set to a constant value. This eliminates the need to consider the effects of the measurement, greatly improving the measurement accuracy as the insertion loss slope resistance.
  • the optical transmitter 2 includes the electric Z optical converter 22 that outputs a single-wavelength optical signal, and the optical receiver 3 transmits the single-wavelength optical signal from the optical transmitter 2.
  • An optical / electrical conversion unit 32 for receiving an optical signal is used to measure the dispersion tolerance by transmitting and receiving an optical signal of a single wavelength.
  • the present invention is not limited to this.
  • the optical transmitter 2A for transmitting the wavelength multiplexed light and the optical receiver 3A for receiving the wavelength multiplexed light are connected to the pseudo transmission path device 4. Meanwhile, it is also possible to configure a transmission characteristic evaluation system that measures the input loss slope resistance.
  • the transmission characteristic evaluation system and the pseudo transmission line device of the present invention are useful for, for example, evaluating the characteristics of an optical communication transmission system, and in particular, the dispersion when evaluating the transmission characteristics of an optical module.
  • This method is suitable for measuring the power loss slope proof strength while reducing the number of man-hours required for the measurement and enabling more accurate measurement.

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Abstract

光モジュールの伝送特性を評価する際の分散耐力や挿入損失傾斜耐力の測定を、測定のための作業工数を減らし、より高精度に測定できるようにした伝送特性評価システムである。　光信号を送信する光送信装置２と該光送信装置２からの光信号を受信する光受信装置３とをそなえるとともに、上記の光送信装置２および光受信装置３が接続されるべき伝送路の伝送特性を擬似的に有する擬似伝送路装置４が、上記の光送信装置２および光受信装置３の間に介装された伝送特性評価システム１であって、該擬似伝送路装置４が、ミラー４６またはＶＩＰＡ素子４４を制御することにより、光送信装置２および光受信装置３が接続されるべき伝送路が有しうる伝送特性と等価の伝送特性を設定する伝送特性設定部４８をそなえるように構成する。

Description

明 細 書 伝送特性評価システムおよびその擬似伝送路装置 技術分野
本発明は、 伝送特性評価装置に関し、 例えば光通信伝送システムの特性評価 を行なう際に用いて好適な、 伝送特性評価システムおよびその擬似伝送路装置 に関する。 背景技術
光通信システムにおいて用いられるレーザダイオード （Laser Diode; L D) で発光される光の通信性能とともに、 電気信号を光信号に変換する電気 κ光変 換 （Electric/Optic; Ε /Ο) モジュールおよび光信号を電気信号に変換する光 Z電気変換部 (Optic/Electric; O/ E ) モジュールの信号変換性能は、 伝送路 を構成する光ファイバの分散特性に依存することが知られている。
特に、 上述の L Dないし E /Oモジュールをそなえた光送信装置や、 O/ E モジュールをそなえた光受信装置の性能品質を評価するに際して、 上述の伝送 路を構成する光ファイバの分散量の大小に対する伝送特性である分散耐カは重 要な指標値となっている。
図 9は従来の分散耐力の測定システムを示すプロック図であるが、 この図 9 に示す測定システム 2 0 0は、 光送信装置 2 1 0と光受信装置 2 2 0とを、 実 際の光通信システムにおける伝送路をなす光ファイバに見立てたダミーフアイ ノ 2 3 0で接続されてなるものである。
ここで、 光送信装置 2 1 0は、 光源 2 0 1および変調器 2 0 2からなる E Z Oモジュール 2 0 3とともにパターンパルス発生器（P P G) 2 0 4をそなえ、 E Z Oモジュール 2 0 3のパターンパルス発生器 2 0 4で生成される特定のパ ルスパターンの電気信号を変調器 2 0 2で光パルス信号に変換して、 上述のダ ミーファイバ 2 3 0を介して光受信装置 2 2 0に対して送信するようになって いる n また、 光受信装置 2 2 0は、 受信増幅器 2 2 1， O/ Eモジュール 2 2 2お よびバーテスタ （BER Tester： Bit Error Rate Tester) 2 2 3をそなえ、 ダミ 一ファイバ 2 3 0を介して伝送された （受信増幅器 2 2 1で増幅された） 光パ ルス信号について、 OZ Eモジュール 2 2 2で電気信号に変換し、 受信電気信 号としてバーテスタ 2 2 3に出力する。
バーテスタ 2 2 3では光送信装置 2 1 0のパルスパターン発生器 2 0 4で発 生したパルスパターンの電気信号に対する受信電気信号の誤り検出を行なう。 ここで用いたダミーファイバ 2 3 0の分散値 (ファイバ長) を変化させると、 バーテスタ 2 2 4で検出される誤り率が変化する。 このファイバ長の変化に対 する誤り率の変化を用いることにより、 その光素子、 光モジュール及び測定系 の分散耐力が測定できる。
換言すれば、 このバーテスタ 2 2 3からの誤り検出値によって、 当該ダミー ファイバ 2 3 0の分散値に対する、 E ZOモジュール 2 1 0や O/ Eモジユー ル 2 2 0の通信品質を評価することができる。 更に、 これらのダミーファイバ 2 3 0の分散値を大小させることで、 E / Oモジュール 2 1 0や〇Z Eモジュ ール 2 2 0の通信品質を、 分散耐カとして測定することができる。
なお、 上述の測定システム 2 0 0において、 ダミーファイバ 2 3 0の分散値 を大小させて誤り検出値を測定する際には、 当該ダミーファイバ 2 3 0での誤 り検出値を測定するごとに、 長さが異なるダミーファイバ 2 3 0を光送信装置 2 1 0および光受信装置 2 2 0に接続し直すことが必要である。
また、 最近では、 このダミーファイバの変わりに、 ファイバ 'ブラッグ 'グ レーティング （F B G) 型の可変分散補償器 （J D S -U n i p h e s e (米)， T e r a X i o n (加） や S P I R E N T社光ネットワークシミュレータ） を 用いた測定する手法もある。 これらの手法によれば、 上述の測定システム 2 0 0のごとく、 伝送路の分散値を大小させるために、 ダミーファイバ 2 3 0を付 け替える必要がなくなる。
一方、 近年においては、 上述の L Dないし E Z Oモジュールをそなえた光送 信装置や、 〇 Z Eモジュールをそなえた光受信装置の伝送特性を評価するに際 して、 上述の伝送路を構成する光ファイバの、 伝送される光波長に応じた （光 ファイバの） 揷入損失の変化量である挿入損失傾斜耐カについても、 指標値の 一つとして考えられている。
この挿入損失傾斜耐力の測定手法としては、 本来の使用帯域より約 1 0倍程 度広い可変波長バンドパスフィルタモジュールを、 上述のごとき光送信装置 2 1 0および光受信装置 2 2 0間に介装させて、 このフィルタモジュールの中心 波長をシフトさせることで、 使用透過帯域の波長に対する挿入損失の分布に傾 斜を与えることにより、 バーテスタ 2 2 4で信号誤り率を測定するようになつ ている。
すなわち、 使用透過帯域の波長に対する揷入損失の分布の傾斜の度合レ、によ つて変化する信号誤り率を測定することによって、 挿入損失傾斜耐カを測定す るのである。
しかしながら、 L Dないし EZOモジュールをそなえた光送信装置や、 〇Z Eモジュールをそなえた光受信装置のごとき光モジュールの性能品質を評価す るための指標値を測定する場合においては、 このような従来の手法に比べて、 より測定レンジを広くしながら、 測定のための作業工数を減らし、 且つ測定精 度を高めた手法が求められる。
たとえば、 上述の従来の分散耐カを測定する手法においては、 マルチチヤネ ルの評価、 即ち波長多重光を伝送した場合の各波長の分散耐カを評価するため には、 測定対象の波長に応じて、 光送信装置および光受信装置間に介装される 可変分散補償器を別々に準備することが必要であるほか、 正の分散値から負の 分散値まで任意に可変させることができず、 光モジュールの伝送性能評価のた めの分散耐カを十分な範囲で測定することができないという課題がある。 また、 上述の従来の揷入損失傾斜耐カ測定の手法においては、 上述の分散耐 力と共通の測定システムで測定することができないほか、 バンドパスフイノレタ モジュールの中心波長をシフトさせると、 揷入損失の値ばかりか帯域内分散値 についても変化が生じてしまうため、 バーテスタ 2 2 4で検出される誤り検出 値が、 分散値の変化によるものか、 揷入損失の値によるものなのかが正確に評 価することが困難であるという課題もある。
本発明は、 このような課題に鑑み創案されたもので、 光モジュールの伝送特 性を評価する際の分散耐カゃ挿入損失傾斜耐力の測定を、 測定のための作業ェ 数を減らすとともに、 より高精度に測定できるようにした、 伝送特性評価シス テムおよびその擬似伝送路装置を提供することを目的とする。
なお、 本発明に関連する技術として、 以下に示す特許文献 1に記載された技 術力 sある。
特許文献 1
特開 2 0 0 2— 2 5 8 2 0 7号公報 発明の開示
上記の目的を達成するために、 本発明の伝送特性評価システムは、 光信号を 送信する光送信装置と該光送信装置からの光信号を受信する光受信装置とをそ なえるとともに、 上記の光送信装置および光受信装置が接続されるべき伝送路 の伝送特性を擬似的に有する擬似伝送路装置が、 上記の光送信装置および光受 信装置の間に介装されて、 上記の光送信装置および光受信装置間において試験 用の光信号を送受することにより、 上記の光送信装置または光受信装置の伝送 特性を評価する伝送特性評価システムであって、 該光送信装置が、 特定パター ンの電気パルス信号を発生するパルス信号発生器と、 該パルス信号発生器にて 発生された電気パルス信号を光信号に変換しうる電気/光変換部とをそなえ、 該電気/光変換部からの光信号を上記試験用の光信号として送信するように構 成されるとともに、 該擬似伝送路装置が、 該光送信装置にて送信された信号光 を、 多重反射して自己干渉を行なわせることにより、 波長によって異なる出力 角度で放出する光素子と、 該光素子から放出された信号光を集束させるレンズ と、 該レンズにて集束した信号光を該レンズに反射して戻すことによって、 上 記戻された信号光が該光素子内で多重反射を受けることにより、 該光受信装置 への信号光として出力されるようにするとともに、 該レンズにて集束した信号 光の反射面位置によって、 上記の光受信装置への信号光に異なる波長分散を与 えうるミラーと、 上記のミラ一または光素子を制御することにより、 上記の光 送信装置および光受信装置が接続されるべき伝送路が有しうる伝送特性と等価 の伝送特性を設定する伝送特性設定部とをそなえ、 かつ、 該光受信装置が、 該 光送信装置からの光信号を、 上記伝送特性が設定された該擬似伝送路装置を介 して入力されて、 電気信号に変換しうる光 電気変換部と、 該光/電気変換部 からの電気信号と該光パルス信号発生器にて発生された電気パルス信号とを比 較して信号誤りを測定する信号誤り測定器とをそなえ、 該光受信装置の信号誤 り測定器にて測定された信号誤りに基づいて、 上記電気/光変換部または光/ 電気変換部による伝送特性を評価するように構成されたことを特徴としている。 また、 上記の光送信装置の電気 z光変換部が、 上記電気パルス信号を互いに 異なる複数の光信号に変換し上記変換された複数の光信号を波長多重光として 出力しうるように構成されるとともに、上記の光受信装置の光 Z電気変換部が、 光送信装置からの波長多重光としての光信号を、 上記伝送特性が設定された該 擬似伝送路装置を介して入力されて、 波長分離した後にそれぞれ電気信号に変 換しうるように構成され、 かつ、 上記の光受信装置の信号誤り測定器が、 上記 波長分離した後に変換された電気信号について、 それぞれ上記信号誤りを測定 するように構成することとしてもよい。
上述の本発明においては、 好ましくは、 上記の擬似伝送路装置の伝送特性設 定部を、 該ミラーの可動量を設定することにより、 上記の光送信装置および光 受信装置が接続されるべき伝送路が有しうる分散特性と等価の分散特性を設定 する分散特性設定部により構成することとしてもよレ、。
また、 該光素子から出力される該光受信装置への信号光について所定量の損 失を与える損失付与部が該擬似伝送路装置に設けられるとともに、 上記の擬似 伝送路装置の伝送特性設定部を、 該ミラーを可動制御することにより、 上記の 光送信装置および光受信装置が接続されるべき伝送路が有しうる分散特性と等 価の分散特性を設定する分散特性設定部と、 上記の光送信装置および光受信装 置が接続されるべき伝送路が有しうる損失量と等価の損失特性となるように、 該損失付与部による損失量を設定する損失量設定部をそなえて構成することと さらに、 該光素子から出力される該光受信装置への信号光について所定量の 損失を与える損失付与部と、 該光素子の素子温度を調整する素子温度調整器と を、 該擬似伝送路装置に設けるとともに、 上記の擬似伝送路装置の伝送特性設 定部に、 該ミラーを可動制御することにより波長ごとの分散特性を一定に設定 する分散特性設定部をそなえるとともに、 該分散特个生設定部にて上記波長ごと の分散特性を一定にしながら、 上記伝送路が有しうる挿入損失傾斜特性と等価 の揷入損失傾斜特性を得られるように、 上記の損失付与部による信号光の損失 量および素子温度調整器による該光素子の調整温度を設定する揷入損失傾斜特 性設定部をそなえて構成することもできる。
この場合においては、 好ましくは、 損失付与部を、 該光素子から出力される 該光受信装置への信号光について可変減衰させる可変減衰器と、 該光受信装置 への信号光について増幅する光増幅器とをそなえて構成する。
また、 本発明の擬似伝送路装置は、 光信号を送信する光送信装置と該光送信 装置からの光信号を受信する光受信装置とをそなえるとともに、 上記の光送信 装置および光受信装置が接続されるべき伝送路の伝送特性を擬似的に有し、 上 記の光送信装置および光受信装置の間に介装されて、 上記の光送信装置および 光受信装置間において試験用の光信号を送受することにより、 上記の光送信装 置または光受信装置の伝送特性を評価する伝送特性評価システムにおける擬似 伝送路装置であって、 該擬似伝送路装置が、 該光送信装置にて送信された上記 試験用の信号光を、 多重反射して自己干渉を行なわせることにより、 波長によ つて異なる出力角度で放出する光素子と、 該光素子から放出された信号光を集 束させるレンズと、 該レンズにて集束した信号光を該レンズに反射して戻すこ とによって、上記戻された信号光が該光素子内で多重反射を受けることにより、 該光受信装置への信号光として出力されるようにするとともに、 該レンズにて 集束した信号光の反射面位置によって、 上記の光受信装置への信号光に異なる 波長分散を与えうるミラーと、 上記のミラーまたは光素子を制御することによ り、 上記の光送信装置および光受信装置が接続されるべき伝送路と等価の伝送 特性を設定する伝送特性設定部とをそなえて構成されたことを特徴としている。 これにより、 本発明の伝送特性評価システムによれば、 光送信装置の電気/ 光変換部または光受信装置の光/電気変換部の伝送特性を評価する際の分散耐 力の測定を、 従来よりの測定態様に比して作業工数を減らすとともに、 正の分 散値から負の分散値にわたり広いレンジで高精度に測定することができる利点 がある。
また、 マルチチャンネルでの分散耐カを測定することができるので、 波長多 重光を伝送した場合の各波長の分散耐カを、 擬似伝送路装置を測定対象の波長 対応に別々に準備しなくとも、 伝送特性設定部による設定変更のみで容易に測 定することができる。
さらに、 分散耐カを測定するためのシステムに機能追加するのみで、 分散耐 力のみならず挿入損失傾斜耐カを共通の測定システムで測定することができる ため、 伝送特性評価システムないし擬似伝送路装置の利用態様を広げ、 更には 挿入損失傾斜耐カを測定する際の測定条件として、 分散の影響を固定しておく ことができるので、 信号誤り測定器で検出される誤り検出値を、 揷入損失の値 によるものかを正確に評価することができる利点もある。 図面の簡単な説明
図 1は本発明の第 1実施形態にかかる伝送特性評価システムを示すプロック 図である。
図 2および図 3はともに光素子の作用について模式的に示す図である。 図 4は第 1実施形態の第 1変形例にかかる伝送特性評価システムを示すプロ ック図である。
図 5は本発明の第 2実施形態にかかる伝送特性評価システムを示すプロック 図である。
図 6 , 図 7 ( a ) , 図 7 ( b )， 図 8 ( a ) および図 8 ( b ) はいずれも上述 の挿入損失傾斜特性設定部の動作を説明するための図である。
図 9は従来の分散耐カの測定システムを示すブロック図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
( a 1 ) 本発明の第 1実施形態の説明
図 1は本発明の第 1実施形態にかかる伝送特性評価システムを示すプロック 図で、 この図 1に示す伝送特性評価システム 1は、 光信号を送信する光送信装 置 2および光送信装置 2からの光信号を受信する光受信装置 3をそなえるとと もに、擬似伝送路装置 4が光送信装置 2および光受信装置 3の間に介装されて、 光送信装置 2および光受信装置 3間において試験用の光信号を送受することに より、 光送信装置 2または光受信装置 3の伝送特性を評価するものである。 ここで、 光送信装置 2は、 特定パターンの電気パルス信号を試験用に発生す るパルス信号発生器としてのパターンパルスジェネレータ （P P G) 2 1と、 パターンパルスジェネレータ 2 1にて発生された電気パルス信号を光信号に変 換しうる電気/光変換部 2 2とをそなえ、 電気 Z光変換部 2 2からの光信号を 試験用の光信号として送信するようになっている。
なお、 電気 Z光変換部 2 2は、 L D (Laser Diode) 等の光源 2 3および光 源 2 3からの違続光 （単波長光） を、 P P G 2 1からの電気パルス信号で変調 する変調器 2 4とをそなえて構成されているが、 この電気 Z光変換部 2 2とし ては、 P P G 2 1からの電気パルス信号に基づいて光パルス信号を出射する L Dにより構成することもできる。
また、 擬似伝送路装置 4は、 光送信装置 2の電気/光変換部 2 2および光受 信装置 3の光 Z電気変換部 3 2が接続されるべき伝送路の伝送特性を擬似的に 有するものであって、 光サーキュレータ 4 1 , コリメ一ティングレンズ 4 2， ラインフォーカスレンズ （シリンドリカノレレンズ） 4 3 , 光素子 4 4， フォ一 カシングレンズ 4 5， 3次元自由曲面ミラー 4 6 , 可変光減衰器 （Variable Optical Attenuator：以下、 V O Aと称する） 4 7— 1 , 光増幅器 4 7— 2 , ァクチユエータ 4 6 Aおよびコントローラ 4 8をそなえて構成されている。 ここで、 光サーキユレータ 4 1は、 電気/光変換部 2 2から送信された光信 号については、 後述のコリメ一ティングレンズ 4 2に出射するとともに、 コリ メ一ティングレンズ 4 2からの光信号については V O A 4 7 - 1に出射するも のである。
換言すれば、光送信装置 2から光サーキュレータ 4 1に入力された光信号は、 後述のコリメ一ティングレンズ 4 2 , ラインフォーカスレンズ 4 3， 光素子 4 4およびフォーカシングレンズ 4 5を通じて 3次元自由曲面ミラー （以下、 単 にミラーと称する場合がある） 4 6で反射され、 逆の経路を迪つて光サーキュ レータ 4 1に入射された反射戻り光は V O A 4 7 - 1に出射される。
ここで、 光サーキユレータ 4 1から 3次元自由曲面ミラー 4 6で反射するま での光信号に着目すると、 コリメーティングレンズ 4 2は、 光送信装置 2から の信号光を光サ一キユレータ 4 1に接続された光ファイバ端部 4 9から放射さ れた放射光として入射されて、 この放射光を平行光に集光 (コリメ一ト) する ものである。
また、 ラインフォ一カスレンズ 4 3は、 コリメ一ティングレンズ 4 2からの 平行光をラインフォ一カス光 (焦点がライン状に分布した光) にして光素子 4 4に入射させるものである。 更に、 光素子 4 4は、 光送信装置にて送信された 信号光を、 多重反射して自己干渉を行なわせることにより、 波長によって異な る出力角度で放出するものである。
図 2は、 上述のラインフォーカスレンズ 4 3から入射されたラインフォー力 ス光が光素子 4 4で多重反射して、 この光素子 4 4で自己干渉を行なわせるこ とにより、 出力光を実質的に直線状の分散方向 （図 1中のミラー 4 6の Y軸に 平行な方向） に、 波長によって異なる出力角度で分散出力する様子について模 式的に示したものである。 この図 2に示すように、 比較的長波長の光は図 2中 Aの向きで出射され、 中間波長の光は図 2中 Bの向きで出射され、 短波長の光 は図 2中 Cの向きで出射されるようになっている。
なお、 光素子 4 4は、 3つの膜 5 0 a， 5 0 b , 5 0 cがその表面に形成さ れた板厚 tの平行平板 5 0により構成される。 ここで、 膜 5 0 cは、 ラインフ オーカスレンズ 4 3と光素子 4 4とを光学的に結合させるための反射防止膜 （ 反射率約 0パーセント） として機能するものであり、 膜 5 O bは、 後述の膜 5 0 aとは反対側面に形成された反射率が 1 0 0パ一セントよりも低い （例えば 9 8パーセント程度の） 反射膜であり、 膜 5 0 aは、 膜 5 0 cの同一面上に形 成されたほぼ 1 0 0パーセント程度の反射率を有する反射膜である。
すなわち、 ラインフォーカスレンズ 4 3からの光は、 透過域としての反射防 止膜 5 0 cを通じて、 ラインフォーカスレンズ 4 3からの焦点距離上に配置さ れた反射膜 5 0 bに入射され、 一部の光が出射されるとともに残りは反射膜 5 0 aに反射され、 順次、 反射膜 5 0 aおよび反射膜 5 0 bによって、 図中ライ ンフォーカスレンズ 4 3の入射点からは離れた点で多重反射されてゆく。
これにより、 光素子 4 4の反射膜 5 0 bから出射される光は、 ビームウェス トの虚像 5 1から広がる形と等価になる。 虚像 5 1は、 平行平板 5 0に対する 垂直線に沿って一定の間隔 2 tで階段状に並ぶ。 このように階段状に並んだ虚 像 5 1からの光は、 互いに干渉することで自己干渉されて、 波長に従って異な る角度のライン状の光となる。
すなわち、 比較的短波長の光については、 図 2の矢印 Aで示す角度のライン 状の光となり、 比較的長波長の光については、 図 2の矢印 Cで示す角度のライ ン状の光となり、 中間波長の光については、 矢印 Bで示す角度のラィン状の光 となる。
なお、 自己干渉とは、 同じ光源から発生した複数の光または光線の間に生じ る干渉のことである。 即ち、 反射膜 5 0 bから出射される光は、 階段状に並ん だ （光源が同じ） 虚像 5 1から広がる光と等価となるので、 これらの虚像 5 1 からの光は自己干渉することによって、 波長ごとに異なる角度で出射されるの である。
このように、 階段状に並んだ虚像を作る光泰子をバーチヤリ 'イメージド · フェーズド 'アレイ （Virtually Imaged Phased Array) と言い、一般に V I P A素子とも呼ばれている。
フォーカシングレンズ （レンズ） 4 5は、 光素子 4 4から放出されたライン 状の信号光を、後段のミラー 4 6の表面において点状に集束させるものである。 即ち、 図 1中ミラー 4 6の X軸に平行なライン状 （帯状） の光を、 図 3に示す 長波長光 Aはミラー 4 6上の点 4 6 a周辺において、 中間波長光 Bはミラー 4 6上の点 4 6 b周辺において、 短波長光 Cはミラー 4 6上の点 4 6 c周辺にお いて、 それぞれ点状に集束させるようになっている。
ミラー 4 6は、 フォーカシングレンズ 4 5からの光について反射させて、 反 射戻り光をフォーカシングレンズ 4 5に出射するものである。 具体的には、 フ オーカシングレンズ 4 5にて集束した信号光をレンズ 4 5に反射して戻すこと によって、 戻された信号光 （反射戻り光） が光素子 4 4内で多重反射を受ける ことにより、 光受信装置 3への信号光として出力されるようにするとともに、 レンズ 4 5にて集束した信号光の反射面位置によって、 上記の光受信装置への 信号光に異なる波長分散を与えうるものである。
ここで、 ミラ一 4 6の反射面は、 フォーカシングレンズ 4 5からの光の入射 位置をァクチユエータ 4 6 Aの駆動により変化させる （動かす） と、 上述の反 射戻り光による反射角度を任意に調節しうる 3次元曲面を有して構成されてい る。
すなわち、 了クチユエ一タ 4 6 Aの駆動によりフォーカシングレンズ 4 5か らの光に対する反射戻り光による反射角度を調節することができるので、 この 反射戻り光の光素子 4 4における反射膜 5 0 b上の入射位置についても設定す ることができる。 即ち、 反射戻り光の光素子 4 4における反射膜 5 0 b上の入 射位置に応じて、 平行平板 5 0内での戻り反射光の多重反射による光路長差を 設けることができるようになつている。
本実施形態にかかる擬似伝送路装置 4においては、 波長ごとに入射光位置 （ Y軸上の座標値） が異なるミラー 4 6の反射角度を、 ァクチユエータ 4 6 Aの 駆動によりミラー 4 6を X軸に平行に動かすことにより調整して、 入射光波長 ごとの反射戻り光の光路長差を設けることができるようになっている。 これに より、 光送信装置 2の電気 Z光変換部 2 2および光受信装置 3の光/電気変換 部 3 2が介装されるべき実際の伝送路が持ちうる分散特性を与えることができ るようになっているのである。
なお、 光素子 4 4で波長ごとの光路長差が設けられた反射戻り光は、 ライン フォーカスレンズ 4 3およびコリメ一ティングレンズ 4 2を通じて再び光ファ ィバ端部 4 9に入射され、 光サーキュレータ 4 1を介して V O A 4 7— 1に出 力される。 従って、 上述のコリメ一ティングレンズ 4 2 , ラインフォーカスレ ンズ 4 3 , 光素子 4 4 , フォーカシングレンズ 4 5およびミラー 4 6による光 学系により、 実際に接続される伝送路が持ちうる分散特性と等価の分散特性を 得ることができるようになっている。
V O A 4 7一 1および光増幅器 4 7 - 2はそれぞれが協働することにより、 光サーキュレータ 1からの、 実際に接続される伝送路が持ちうる分散と等価 の分散が得られた光信号について、 実際の伝送路によるものと等価の損失が得 られるように光強度を調整するものであり、 V O A 4 7 - 1はコントローラ 4 8で設定された減衰量で光を減衰させ、 光増幅器 4 7— 2はコントローラ 4 8 で設定された増幅率で光を増幅させる。
これにより、 光増幅器 4 7— 2から出力された光信号は、 上述のごとく実際 に接続される伝送路と同等の分散特性および損失特性を擬似の伝送路としての 擬似伝送路装置 4の出力信号として、 光受信装置 3に入力される。 従って、 上 述の V O A 4 7 - 1および光増幅器 4 7— 2は、 光素子 4 4から出力される光 受信装置 3への信号光について所定量の損失を与える損失付与部として機能す る。
また、 コントローラ 4 8は、 例えばプロセッサ等により構成されて、 伝送特 性評価システム 1における光送信装置 2 , 光受信装置 3と例えば G P I B ( General Purpose Interface Bus) を通じてリンクされ、測定系全体をコント口 ールするものである。
すなわち、 コントローラ 4 8は、 ミラー 4 6または光素子 4 4に対する制御 量を設定することにより、 上記の光送信装置 2の電気 Z光変換部 2 2および光 受信装置 3の光 Z電気変換部 3 2が接続されるべき伝送路が有しうる伝送特性 と等価の伝送特性を設定する伝送特性設定部として機能するもので、 反射位置 設定部 4 8 Aおよび損失量設定部 4 8 Bおよび伝送特性評価部 4 8 Cをそなえ ている。
ここで、 反射位置設定部 4 8 Aは、 上述のミラー 4 6の光信号の反射位置を 調整するァクチユエータ 4 6 Aを制御するもので、 ミラー 4 6の可動量を設定 することにより、 光送信装置 2および光受信装置 3が接続されるべき伝送路と 等価の分散特性を設定する分散特性設定部として機能する。 又、 損失量設定部 4 8 Bは、 光送信装置 2および光受信装置 3が接続されるべき伝送路が有しう る損失量と等価の損失特性となるように、 V O A 4 7— 1および光増幅器 4 7 一 2による信号光の減衰量および増幅率をそれぞれ設定するものである。
さらに、 光受信装置 3は、 上述のごとく光送信装置 2にて送信された光信号 を、 擬似伝送路装置 4にて実際に接続されるベき伝送路を伝送した光信号と等 価の光信号に変調された光信号として受信するものであって、 光/電気変換部 3 2および信号誤り測定器 3 3をそなえて構成されている。
すなわち、 光/電気変換部 3 2は、 光送信装置 2で送信された光信号を伝送 特性が設定された擬似伝送路装置 4を介して入力されて、 電気信号に変換しう るものであり、 例えばフォトダイオード等により構成される。 又、 パーテスタ (信号誤り測定器） 3 3は、 光./'電気変換部 3 2からの電気信号とパターンパ ルスジェネレータ 2 1にて発生された電気パルス信号とを比較して、 信号誤り を測定するものであり、 測定結果については、 例えば G P I Bを介してコント ローラ 4 8に出力されるようになっている。
また、 コントローラ 4 8の伝送特性評価部 4 8 Cは、 上述のバーテスタ 3 3 にて測定された信号誤りに基づいて、 電気/光変換部 2 2または光 Z電気変換 部 3 2による伝送評価結果としての分散耐カを求めるものである。
すなわち、 光/電気変換部 3 2の仕様を固定すれば、 バーテスタ 3 3では、 電気 Z光変換部 2 2の仕様に応じた伝送特性を評価するための信号誤りを測定 することができ、 電気/光変換部 2 2の仕様を固定すれば、 バーテスタ 3 3で は、 光/電気変換部 3 2の仕様に応じた伝送特性を評価するための信号誤りを 測定することができる。
上述の構成による、 本発明の第 1実施形態にかかる伝送特性評価システム 1 では、 光源 2 3からの所定波長の光が P P G 2 1で変調された信号光を、 擬似 伝送路装置 4を介して光受信装置 3で受信するが、 この光受信装置 3のバーテ スタ 3 3において、 受信された光信号の信号誤りを測定して、 この測定値をも とにコントローラ 4 8で伝送特性としての分散耐カを求める。
このとき、 擬似伝送路装置 4の光サーキユレータ 4 1では光送信装置 2から の光信号を受けると、 コリメ一ティングレンズ 4 2 , ラインフォーカスレンズ
4 3 , 光素子 4 4およびフォーカシングレンズ 4 5を通じて 3次元自由曲面ミ ラー （以下、 単にミラーと称する場合がある） 4 6で反射され、 逆の経路を迪 つて光サーキユレータ 4 1に入射された反射戻り光は V O A 4 7 - 1に出射さ れる。
また、 コントローラ 4 8の反射位置設定部 4 8 Aでは、 ミラー 4 6の反射位 置を図 1の X軸に沿って連続的に可変調整することで、 反射戻り光の分散量を 4
正の分散値から負の分散値まで連続的に可変させる。 尚、 損失量設定部 4 8 B による V O A 4 7 - 1の減衰量および光増幅器 4 7— 2の増幅率については、 光送信装置 2の電気/光変換部 2 2および光受信装置 3の光 電気変換部 3 2 を実際に運用すべき光通信システムにおける伝送路の損失特性が得られるよう に設定しておく。
これにより、 光受信装置 3では、 分散量が可変された信号光を受信すること ができ、 この可変された分散値を持つ受信光信号について、 バーテスタ 3 3で 誤り誤り測定値を計測していく。 更に、 伝送特性評価部 4 8 Cでは、 バーテス タ 3 3からの信号誤り測定値を、 分散値と対応させて蓄積してゆき、 分散耐カ を求める。
このようなミラー 4 6の反射位置を可変調整することで、 従来よりのフアイ バグレーティングを使用して分散値可変設定を行なう手法よりも、 実際の伝送 路が持ちうる正の分散値から負の分散値まで大幅に広いレンジの分散量を容易 に設定することができる。 又、 ミラー 4 6面は、 反射角度が連続的に可変する ように滑らかな曲面を有しているので、 ミラー 4 6の反射位置の微調整を行な うことで、 高精度に分散量を設定することができる。
このように、 本発明の第 1実施形態の伝送特性評価システムによれば、 光モ ジュールとしての電気 Z光変換部 2 2または光 Z電気変換部 3 2の伝送特性を 評価する際の分散耐カの測定を、 ダミーファイバを施設して測定する態様に比 して作業工数を減らすとともに、 正の分散値から負の分散値にわたり広いレン ジで高精度に測定することができる利点がある。
なお、 上述の第 1実施形態においては、 電気 Z光変換部 2 2としての E ZO (Electric/Optic)モジュールに P P G 2 1を接続している力 本発明によれば 、 光源としての L Dに直接 P P G 2 1を接続して、 P P G 2 1からのパルス信 号が変調された光信号を出力するようにしてもよい。 この場合においては、 L Dそのものの分散耐カとして伝送特性評価結果を求めることができる。
また、 上述の第 1実施形態においては、 V O A 4 7— 1および光増幅器 4 7 一 2をそなえ、 損失特性を実際の伝送路と等価となるようにしているが、 本発 明によれば、少なくとも分散特性を実際の伝送路が取りうる値に可変できれば、 3244
V O A 4 7 - 1および光増幅器 4 7 _ 2による損失特性の設定については省略 してもよく、このようにしても、上述の場合のごとき利点を得ることができる。
( a 2 ) 第 1実施形態の第 1変形例の説明
上述の第 1実施形態においては、 光送信装置 2において単一波長の光信号を 出力する電気. Z光変換部 2 2をそなえるとともに、 光受信装置 3において光送 信装置 2からの単一波長の光信号を受信する光ノ電気変換部 3 2をそなえ、 単 一波長の光信号を送受信することにより、 分散耐カを測定しているが、 本発明 によればこれに限定されず、 例えば図 4に示すような構成の光送信装置 2 Aお よび光受信装置 3 Aを擬似伝送路装置 4に接続することにより、 伝送特性評価 システム 1 Aを構成することとしてもよい。
なお、 図 4中、 4は前述の第 1実施形態の場合と同様の擬似伝送路装置であ り、 又、 前述の第 1実施形態の場合と同様に、 擬似伝送路装置 4のコントロー ラ （図 1の符号 4 8参照） は、 光送信装置 2 Aおよび光受信装置 3 Aと制御ラ ィンでリングされているが、 図 4中においてはその図示については省略してい る。
ここで、 この図 4に示す伝送特性評価システム 1 Aの光送信装置 2 Aは、 電 気パルス信号を互いに異なる複数の光信号に変換し変換された複数の光信号を 波長多重光として出力する電気/"光変換部 2 2 Aと、 前述の第 1実施形態の場 合と同様の P P G 2 1とをそなえている。 この電気/光変換部 2 2 Aは、 P P G 2 1からの電気パルス信号で変調された互いに異なる波長の光信号を出力し うる複数の発光モジユーノレ 2 5—：！〜 2 5— nと、 発光モジュール 2 5 - 1 ~ 2 5— nからの光信号を波長多重して送信する波長多重部 2 6とをそなえて構 成されている。
なお、 上述の発光モジュール 2 5—；！〜 2 5— nとしては、 それぞれ、 互い に異なる波長の連続光を出力する光源および P P G 2 1からの電気パルス信号 で光源からの連続光を変調する変調器とをそなえて構成されているが （発光モ ジユーノレ 2 5 - 1の符号 2 3 Aおよび 2 4 A参照）、 P P G 2 1からの電気パル ス信号で変調された光信号を出力する L Dにより構成することとしてもよい。 また、光受信装置 3は、光送信装置 2 Aからの波長多重光としての光信号を、 伝送特性が設定された擬似伝送路装置 4を介して入力されて、 波長分離した後 にそれぞれ電気信号に変換しうる光/電気変換部 3 2 Aと、 電気信号に変換さ れたそれぞれの信号について、 P P G 2 1からの電気パルス信号に基づいて信 号誤りを測定する複数のバーテスタ 3 3— 1〜3 3— nをそなえて構成されて いる。
ここで、 上述の光 Z電気変換部 3 2 Aは、 擬似伝送装置 4からの波長多重光 を波長分離する波長分離部 3 4と、 波長分離部 3 4にて波長分離された信号光 のそれぞれについて電気信号に変換する複数の受光モジユール 3 5—：！〜 3 5 一 nをそなえて構成されている。
上述の構成により、 第 1実施形態の第 1変形例にかかる伝送特性評価システ ム 1 Aにおいては、 光送信装置 2 Aから （P P G 2 1で変調された） 波長多重 光を、 擬似伝送路装置 4を介して光受信装置 3 Aで受信するが、 この光受信装 置 3 Aのバーテスタ 3 3— 1〜3 3— nにおいては、 それぞれ、 受信された光 信号の信号誤りを測定して、 伝送特性としての分散耐カを求める。
このとき、 複数波長の光信号の信号誤りをそれぞれ測定する複数のバーテス タ 3 3—：！〜 3 3— nのうちで、 反射位置設定部 4 8 Aによりミラー 4 6の反 射位置を一つの波長の光ずつ着目して調整することにより、 当該波長の光につ いての分散量を可変させながら信号誤りを測定していくことにより、 波長多重 光を伝送した場合の各波長の分散耐カを、 擬似伝送路装置を測定対象の波長対 応に別々に準備しなくとも、 コントローラ 4 8による設定変更のみで容易に測 定することができる。
このとき、 擬似伝送路装置 4におけるコントローラ 4 8の反射位置設定部 4 8 Aでは、 ミラー 4 6反射位置を図 1の X軸に沿って連続的に可変調整するこ とで、 測定対象となる波長光における反射戻り光の分散量を、 正の分散値から 負の分散値まで連続的に可変させる。
なお、 損失量設定部 4 8 Bによる V O A 4 7— 1の減衰量およぴ光増幅器 4 7— 2の増幅率については、 前述の第 1実施形態の場合と同様、 光送信装置 2 Aの電気/光変換部 2 2 Aおよび光受信装置 3 Aの光/電気変換部 3 2 Aを実 際に運用すべき光通信システムにおける伝送路の損失量に設定しておく。 これにより、 光受信装置 3 Aでは、 測定対象の波長光について分散量が所定 量連続的に可変された波長多重光光を受信することができ、 この可変された分 散値を持つ受信光信号について、バーテスタ 3 3で誤り測定値を計測していく。 更に、 伝送特性評価部 4 8 Cでは、 パ一テスタ 3 3からの信号誤り測定値を、 分散値と対応させて蓄積してゆき、 分散耐カを求める。
このように、 本発明の第 1実施形態の第 1変形例にかかる伝送特性評価シス テムによれば、 前述の第 1実施形態の場合と同様の利点があるほか、 マルチチ ャンネルでの分散耐カを測定することができるので、 波長多重光を伝送した場 合の各波長の分散耐カを、 擬似伝送路装置 4を測定対象の波長対応に別々に準 備しなくとも、 コントローラ 4 8による設定変更のみで容易に測定することが できる。
( b ) 第 2実施形態の説明
上述の第 1実施形態においては、 光送信装置 2において単一波長の光信号を 出力する電気 Z光変換部 2 2をそなえるとともに、 光受信装置 3において光送 信装置 2からの単一波長の光信号を受信する光 Z電気変換部 3 2をそなえ、 単 一波長の光信号を送受信することにより、 電気/光変換部 2 2または光 Z電気 変換部 3 2の分散耐カを測定しているが、 第 2実施形態にかかる伝送特性評価 システム 1 0 0においては、 電気/光変換部 2 2または光/電気変換部 3 2の 伝送特性として、 揷入損失傾斜耐カについて測定するようになっている。
図 5は本発明の第 2実施形態にかかる伝送特性評価システム 1 0 0を示す図 であり、 この図 5に示す伝送特性評価システム 1 0 0においても、 前述の第 1 実施形態の場合と同様に、 光信号を送信する光送信装置 2および光送信装置 2 からの光信号を受信する光受信装置 3をそなえるとともに、 擬似伝送路装置 1 0 4が光送信装置 2および光受信装置 3の間に介装されて、 光送信装置 2およ び光受信装置 3間において試験用の光信号を送受することにより、 光送信装置 2または光受信装置 3の伝送特性を評価するものである。
なお、 図 5に示す伝送特性評価システム 1 0 0における光送信装置 2および 光受信装置 3は、 前述の第 1実施形態の場合と同様の構成を有しており、 その 詳細な説明については省略する。 また、 光送信装置 2および光受信装置 3に介装された擬似伝送路装置 1 0 4 は、 前述の第 1実施形態におけるもの （符号 4参照） に比して、 光送信装置 2 および光受信装置 3が接続されるべき伝送路が有しうる分散量に対する、 光送 信装置 2または光受信装置 3の分散耐力に代えて、 揷入損失傾斜耐カを測定す るためのものである。
このために、 第 2実施形態における擬似伝送路装置 1 0 4は、 前述の第 1実 施形態の場合と同様の光サーキュレータ 4 1 , コリメ一ティングレンズ 4 2 , ラインフォーカスレンズ 4 3 , 光素子 4 4 , フォーカシングレンズ 4 5 , 3次 元自由曲面ミラー 4 6， V O A 4 7 - 1 , 光増幅器 4 7— 2およびァクチユエ ータ 4 6 A, 素子温度調節器 4 4 Aおよびコントローラ 1 4 8をそなえて構成 されている。
ここで、 コントローラ 1 4 8は、 例えばプロセッサ等により構成されて、 伝 送特性評価システム 1における光送信装置 2， 光受信装置 3と例えば G P I B (General Purpose Interface Bus) を通じてリンクされ、測定系全体をコント 口ールするものであり、 光送信装置 2および光受信装置 3が接続されるべき伝 送路が有しうる伝送特性と等価の伝送特性を設定する伝送特性設定部としての 機能を有している。更に、コントローラ 1 4 8は、分散特性設定部 1 4 8 Aと、 挿入損失傾斜特性設定部 1 4 8 Eとをそなえるとともに、 伝送特性評価部 1 4 8 Dとをそなえて構成されている。
ここで、 分散特性設定部 1 4 8 Aおよび挿入損失傾斜特性設定部 1 4 8 Eは 伝送特性設定部を構成するもので、 分散特性設定部 1 4 8 Aは、 ァクチユエ一 タ 4 6 Aを通じてミラー 4 6を可動制御することにより、 波長ごとの分散特性 を一定に設定するものである。
また、 挿入損失傾斜特性設定部 1 4 8 Eは、 分散特性設定部 1 4 8 Aにて上 述の波長ごとの分散特性を一定に保ちながら、 伝送路が有しうる揷入損失傾斜 特性と等価の挿入損失傾斜特性を得られるように、 V O A 4 7— 1および光増 幅器 4 7— 2による信号光の損失量および素子温度調整器 4 4 Aによる光素子 4 4の調整温度を設定するものであり、 損失量設定部 1 4 8 Bおよび素子温度 設定部 1 4 8 Cをそなえている。 3244
図 6， 図 7 (a), 図 7 (b), 図 8 (a) および図 8 (b) はいずれも上述 の挿入損失傾斜特性設定部 148 Eの動作を説明するための図である。 光素子 44は、 素子温度調節器 44 Aにより加温または冷却することにより、 例えば 0。 C〜 75 ° Cの範囲で温度調節されることで、 図 6に示すように波長透過 特性が変化するようになっている。 尚、 図 7 (a) は温度が 0° Cの場合の波 長透過特性を、 図 7 (b) は温度が 75° Cの場合の波長透過特性を示してい る。
すなわち、 光素子 44の温度を上昇させると、 これらの図 6， 図 7 (a) お よび図 7 (b) に示すように、 透過特性全体の波形自体はほぼ一定に、 透過中 心波長が短波長側に移動するようになっている。 換言すれば、 0° Cでほぼ平 坦な透過特性を有する波長 1 550. 6 nm周辺を、 光素子 44を加温して 7 5° Cとすることにより、 右下がりに傾斜した透過特性とすることができる。 また、 VOA47— 1および光増幅器 47一 2のそれぞれが協働することに より、 図 6， 図 7 (a), 図 7 (b) で示したような透過特性を、 全域の波長域 にわたつて増減させるものであり、 VOA47— 1は全波長域の透過特性につ いて減衰させ、 光増幅器 47-2は全波長域の透過特性について増幅させるよ うになっている。
すなわち、 図 6， 図 7 (a), 図 7 (b) で示したような透過特性を、 全波長 域にわたって所望の割合で減衰ないし増幅させることができるようになってい る。 換言すれば、 透過特性全体の波形自体はほぼ一定に、 波形レベルを上下に 移動させることができるのである。 従って、 上述の VOA47— 1および光増 Φ畐器 47— 2は、 光素子 44から出力される光受信装置 3への信号光について 所定量の損失を与える損失付与部として機能する。
「挿入損失」 とは、 光送信装置 2および光受信装置 3を接続すべき伝送路を 構成する中継素子を光ファィバ間に揷入（介装）したことによる損失分であり、 「揷入損失傾斜耐カ」 とは、 上述の揷入損失が伝送信号として使用する光信号 の波長帯域周辺における透過特性の波形が傾斜させた状態でも信号伝送できる ところの度合いをいうものである。
ここで、 上述の伝送信号として使用する光信号の波長帯域周辺における透過 特性の波形を傾斜させるにあたっては、 上述の VOA47—：！による減衰量お よび光増幅器 47— 2による増幅率を損失量設定部 148 Bで設定'するととも に、 光素子 44の温度を調節する素子温度調節器 44 Aの調節温度を素子温度 設定部 148 Cで設定するようになっている。 即ち、 図 6, 図 7 (a), 図 7 ( b) で示したような透過特性の波形を上下左右に動かしながら、 伝送信号とし て使用する光信号の波長帯域周辺における透過特性の傾きを増減させることが できるのである。
たとえば、 光素子 44の素子温度を 75° Cとし、 損失量を 3 d Bとしてい た場合に、 伝送信号として使用する光信号の波長帯域 Bの周辺の透過特性の傾 きをほぼ平坦としている場合において 〔図 8 (a) 参照〕、 この波長帯域 Bにお ける挿入損失についてはそのままに（10 d B)、透過特性を短波長側が下るよ うな傾斜特性とする場合には、 例えば光素子 44の温度を 85° C程度に加温 するとともに、 VOA47 - 1の減衰量を 0 d Bとする 〔図 8 (b) 参照〕。 尚 、 この場合においては、 光増幅器 47 _ 2については増幅作用を持たせないよ うにしている。
また、 伝送特性評価部 148 Dは、 上述のごとく揷入損失傾斜を増減させな がら、 光送信装置 2および光受信装置 3間において試験用の信号光を送受する ことにより測定した信号誤りをもとにして、 挿入損失傾斜耐カを求めるように なっている。
上述の構成により、 本発明の第 2実施形態にかかる伝送特性評価システム 1
00においては、 光源 23からの所定波長の光が P PG 21で変調された信号 光を、 擬似伝送路装置 1 04を介して光受信装置 3で受信するが、 この光受信 装置 3のバーテスタ 33において、 受信された光信号の信号誤りを測定すると ともに、 コントローラ 148の伝送特性評価部 148 Dでは、 バーテスタ 33 で測定された信号誤りを基にして伝送特性としての揷入損失傾斜耐カを求める。 このとき、 素子温度設定部 148 Cでの設定により、 素子温度調節器 44 A を通じて光素子 44の温度が調整されることにより、 任意の分散値において透 過帯域中心波長をシフトさせ透過帯域の傾きを調整する一方、 損失量設定部 1 48 Bでの設定により、 挿入損失の変化を VOA47— 1または光増幅器 47 一 2で補償する。 これにより、 伝送される信号光の波長帯周辺の挿入損失の傾 斜特性について連続的に可変させることができる。
伝送特性評価部 1 4 8 Dでは、 のような連続的に挿入損失の傾斜特性が変 化する設定状態において伝送された信号光から、 バーテスタ 3 3で測定された 信号誤りをもとにして、 挿入損失傾斜耐カ測定を測定する。
なお、ミラー 4 6をァクチユエータ 4 6 Aを通じて可動制御することにより、 波長ごとの分散特性を一定に設定された状態で、 挿入損失傾斜を増減させるこ とができるので、 透過特性の波形傾斜に関して分散による影響を考慮する必要 がなくなり、 挿入損失傾斜耐カとしての測定精度を大幅に高めている。
このように、本発明の第 2実施形態にかかる伝送特性評価システムによれば、 前述の第 1実施形態における分散耐カを測定するためのシステムに機能追加す るのみで、 分散耐力のみならず揷入損失傾斜耐カを共通の測定システムで測定 することができるため、 伝送特性評価システムないし擬似伝送路装置の利用態 様を広げ、 更には挿入損失傾斜耐カを測定する際の測定条件として、 分散の影 響を固定しておくことができるので、 バーテスタ 3 3で検出される誤り検出値 を、 挿入損失の値によるものかを正確に評価することができる利点もある。 なお、 上述の本実施形態においては、 光送信装置 2において単一波長の光信 号を出力する電気 Z光変換部 2 2をそなえるとともに、 光受信装置 3において 光送信装置 2からの単一波長の光信号を受信する光/電気変換部 3 2をそなえ、 単一波長の光信号を送受信することにより、 分散耐カを測定しているが、 本発 明によればこれに限定されず、 例えば第 1実施形態の変形例 （図 4参照） と同 様に、 波長多重光を送信する光送信装置 2 Aおよび波長多重光を受信する光受 信装置 3 Aを擬似伝送路装置 4に接続しながら、 揷入損失傾斜耐カを測定する 伝送特性評価システムを構成することとしてもよい。
( c ) その他
なお、 上述した実施形態に関わらず、 本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々 変形して実施することができる。
また、 本発明の各実施形態が開示されていれば、 当業者によって製造するこ とが可能である。 産業上の利用可能性
以上のように、本発明の伝送特性評価システムおよびその擬似伝送路装置は、 例えば光通信伝送システムの特性評価を行なうのに有用であり、 特に光モジュ ールの伝送特性を評価する際の分散耐カゃ揷入損失傾斜耐力の測定を、 測定の ための作業工数を減らすとともに、 より高精度に測定できるようにするのに適 している。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 光信号を送信する光送信装置と該光送信装置からの光信号を受信する光 受信装置とをそなえるとともに、 上記の光送信装置および光受信装置が接続さ れるべき伝送路の伝送特性を擬似的に有する擬似伝送路装置が、 上記の光送信 装置および光受信装置の間に介装されて、 上記の光送信装置および光受信装置 間において試験用の光信号を送受することにより、 上記の光送信装置または光 受信装置の伝送特性を評価する伝送特性評価システムであって、
該光送信装置が、 特定パターンの電気パルス信号を発生するパルス信号発生 器と、 該パルス信号発生器にて発生された電気パルス信号を光信号に変換しう る電気/光変換部とをそなえ、 該電気 Z光変換部からの光信号を上記試験用の 光信号として送信するように構成されるとともに、
該擬似伝送路装置が、 該光送信装置にて送信された信号光を、 多重反射して 自己干渉を行なわせることにより、 波長によって異なる出力角度で放出する光 素子と、 該光素子から放出された信号光を集束させるレンズと、 該レンズにて 集束した信号光を該レンズに反射して戻すことによって、 上記戻された信号光 が該光素子内で多重反射を受けることにより、 該光受信装置への信号光として 出力されるようにするとともに、 該レンズにて集束した信号光の反射面位置に よって、 上記の光受信装置への信号光に異なる波長分散を与えうるミラーと、 上記のミラーまたは光素子を制御することにより、 上記の光送信装置および光 受信装置が接続されるべき伝送路が有しうる伝送特性と等価の伝送特性を設定 する伝送特性設定部とをそなえ、
かつ、 該光受信装置が、 該光送信装置からの光信号を、 上記伝送特性が設定 された該擬似伝送路装置を介して入力されて、 電気信号に変換しうる光/電気 変換部と、 該光ノ電気変換部からの電気信号と該光パルス信号発生器にて発生 された電気パルス信号とを比較して信号誤りを測定する信号誤り測定器とをそ なえ、
該光受信装置の信号誤り測定器にて測定された信号誤りに基づいて、 上記電 気/ '光変換部または光/電気変換部による伝送特性を評価するように構成され たことを特徴とする、 伝送特性評価システム。
2 . 上記の光送信装置の電気/光変換部が、 上記電気パルス信号を互いに異 なる複数の光信号に変換し上記変換された複数の光信号を波長多重光として出 力しうるように構成されるとともに、
上記の光受信装置の光 Z電気変換部が、 光送信装置からの波長多重光として の光信号を、上記伝送特性が設定された該擬似伝送路装置を介して入力されて、 波長分離した後にそれぞれ電気信号に変換しうるように構成され、
かつ、 上記の光受信装置の信号誤り測定器が、 上記波長分離した後に変換さ れた電気信号について、 それぞれ上記信号誤りを測定するように構成されたこ とを特徴とする、 請求の範囲第 1項記載の伝送特性評価システム。
3 . 上記の擬似伝送路装置の伝送特性設定部が、 該ミラーの可動量を設定す ることにより、 上記の光送信装置および光受信装置が接続されるべき伝送路が 有しうる分散特性と等価の分散特性を設定する分散特性設定部により構成され ていることを特徴とする、 請求の範囲第 1項または第 2項記載の伝送特性評価
4 . 該光素子から出力される該光受信装置への信号光について、 所定量の損 失を与える損失付与部が、 該擬似伝送路装置に設けられるとともに、
上記の擬似伝送路装置の伝送特性設定部が、 該ミラーを可動制御することに より、 上記の光送信装置および光受信装置が接続されるべき伝送路が有しうる 分散特性と等価の分散特^を設定する分散特性設定部と、 上記の光送信装置お よび光受信装置が接続されるべき伝送路が有しうる損失量と等価の損失特性と なるように、 該損失付与部による損失量を設定する損失量設定部をそなえて構 成されたことを特徴とする、 請求の範囲第 1項または第 2項記載の伝送特性評 価システム。
5 . 該光素子から出力される該光受信装置への信号光について所定量の損失 を与える損失付与部と、 該光素子の素子温度を調整する素子温度調整器とが、 該擬似伝送路装置に設けられるとともに、
上記の擬似伝送路装置の伝送特性設定部が、 該ミラーを可動制御することに より、 波長ごとの分散特性を一定に設定する分散特性設定部をそなえるととも に、 該分散特性設定部にて上記波長ごとの分散特性を一定にしながら、 上記伝 送路が有しうる挿入損失傾斜特性と等価の挿入損失傾斜特性を得られるように、 上記の損失付与部による信号光の損失量および素子温度調整器による該光素子 の調整温度を設定する揷入損失傾斜特性設定部をそなえて構成されたことを特 徴とする、 請求の範囲第 1項または第 2項記載の伝送特性評価システム。
6 . 該損失付与部が、 該光素子から出力される該光受信装置への信号光につ いて可変減衰させる可変減衰器と、 該光受信装置への信号光について増幅する 光増幅器とをそなえて構成されたことを特徴とする、 請求の範囲第 4項又は第 5項記載の伝送特性評価システム。
7 . 光信号を送信する光送信装置と該光送信装置からの光信号を受信する光 受信装置とをそなえるとともに、 上記の光送信装置および光受信装置が接続さ れるべき伝送路の伝送特性を擬似的に有し、 上記の光送信装置および光受信装 置の間に介装されて、 上記の光送信装置および光受信装置間において試験用の 光信号を送受することにより、 上記の光送信装置または光受信装置の伝送特性 を評価する伝送特性評価システムにおける擬似伝送路装置であって、
該光送信装置にて送信された上記試験用の信号光を、 多重反射して自己干渉 を行なわせることにより、 波長によって異なる出力角度で放出する光素子と、 該光素子から放出された信号光を集束させるレンズと、
該レンズにて集束した信号光を該レンズに反射して戻すことによって、 上記 戻された信号光が該光素子内で多重反射を受けることにより、 該光受信装置へ の信号光として出力されるようにするとともに、 該レンズにて集束した信号光 の反射面位置によって、 上記の光受信装置への信号光に異なる波長分散を与え つるミラーと、 上記のミラーまたは光素子を制御することにより、 上記の光送信装置および 光受信装置が接続されるべき伝送路と等価の伝送特性を設定する伝送特性設定 部とをそなえて構成されたことを
特徴とする、 伝送特性評価システムにおける擬似伝送路装置。
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