光信号検査装置及び光信号検査方法
【課題】様々なビットレートの被検査光信号に可変に対応して品質の検査を行うことができる光信号検査装置及び光信号検査方法を提供する。
【解決手段】被検査光信号Ｓ１０１に波長分散を与え、被検査光信号の隣接ビットのパルス同士を干渉させることによって強度変換光信号Ｓ１０３を生成する分散付与部と、強度変換光信号の波形を表示する表示部とを備える。分散付与部は、前記被検査光信号のビットレートに対応して可変に波長分散を与える。
【解決手段】被検査光信号Ｓ１０１に波長分散を与え、被検査光信号の隣接ビットのパルス同士を干渉させることによって強度変換光信号Ｓ１０３を生成する分散付与部と、強度変換光信号の波形を表示する表示部とを備える。分散付与部は、前記被検査光信号のビットレートに対応して可変に波長分散を与える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被検査光信号の品質、特に隣接ビット間の位相差のばらつきを検査するための光信号検査装置及び光信号検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信において、送受信するデータに応じて搬送波の位相を変調させる位相偏移変調（ＰＳＫ：Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）を行う技術が知られている。その代表例として、例えば差動位相変調（ＤＰＳＫ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）や差動４相位相変調（ＤＱＰＳＫ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）がある。
【０００３】
ＰＳＫが与えられた光信号について、例えば各隣接ビット間におけるパルスの位相差のばらつきの有無等の品質を検査するために、被検査光信号の位相変調の情報を、振幅強度の情報に変換する技術がある（例えば、特許文献１及び非特許文献１参照）。そして、振幅強度の情報に変換した光信号（以下、強度変換光信号）の波形を、例えばオシロスコープ等で表示して観測することによって、上述した品質を検査することができる。
【０００４】
特許文献１に開示されている装置では、１ビット遅延を与える遅延器を利用して、検査対象の光信号（以下、被検査光信号）の隣接ビットのパルスを干渉させて、強度変換光信号を生成する。
【０００５】
また、非特許文献１に開示されている装置では、バンドパスフィルタを用いて、任意の帯域の周波数を通過させ、その他の帯域の周波数を減衰させることによって、被検査光信号のパルスを時間軸方向に拡幅する。そして、この拡幅によって、隣接ビットのパルス同士が部分的に重なり合う。その結果、パルスの重なり合った部分が干渉し、強度変換光信号が生成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−４４３７７号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ ＰＨＯＴＯＮＩＣＳ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＬＥＴＴＥＲＳ，ＶＯＬ．１７，ＮＯ．２，ＦＥＢＲＵＡＲＹ ２００５，ｐｐ．４９２−４９４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示されている装置では、被検査光信号のビットレートを変更した場合、ビットレートに応じて遅延器の遅延時間を調整する必要がある。そのために、遅延器に、遅延時間を調整するための回路を付加するか、又は遅延器自体を交換する必要がある。
【０００９】
また、非特許文献１に開示されている装置では、被検査光信号のビットレートを変更した場合、ビットレートに応じてバンドパスフィルタの通過帯域を変更する必要がある。しかし、バンドパスフィルタの通過帯域は、固定されているため、被検査光信号のビットレートに対応させるためには、バンドパスフィルタを交換する必要がある。
【００１０】
そのため、特許文献１及び非特許文献１に開示されている装置では、様々なビットレートの被検査光信号に対応して品質の検査を行う場合、コストが増大する、又はスループットが悪化するという問題があった。
【００１１】
この発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、この発明の目的は、様々なビットレートの被検査光信号に対応して品質の検査を行うことができる光信号検査装置及び光信号検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述の目的を達成するために、この発明による光信号検査装置は、以下の特徴を具えている。
【００１３】
すなわち、この発明による光信号検査装置は、被検査光信号に波長分散を与え、被検査光信号の隣接ビットのパルス同士を干渉させることによって強度変換光信号を生成する分散付与部と、強度変換光信号の波形を表示する表示部とを備えて構成されている。
【００１４】
分散付与部が被検査光信号に与える波長分散は、ビットレートに対応して可変である。
【発明の効果】
【００１５】
この発明による光信号検査装置では、上述したように、分散付与部において被検査光信号に与える波長分散がビットレートに対応して可変であるので、隣接ビットのパルス同士を干渉した強度変換光信号を生成することができる。そして、この強度変換光信号の波形を観測することによって被検査光信号の品質を検査することができる。従って、この発明による光信号検査装置では、様々なビットレートに対応して、被検査光信号の品質を検査することができる。
【００１６】
そして、この発明による光信号検査装置では、分散付与部が被検査光信号に与える波長分散が可変であるため、被検査光信号のビットレートが変更された場合であっても、品質を評価するに当たり、分散付与部の交換、又は分散付与部に対する素子の追加を行う必要がない。従って、この発明による光信号検査装置では、様々なビットレートの被検査光信号の品質検査を、従来と比して低コストで、かつ良好なスループットで行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の光信号検査装置を説明するための概略構成図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｃ）は、信号の包絡線を示す図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は、この発明の光信号検査装置の特性を確認するシミュレーションの結果を示す図である。
【図４】この発明の光信号検査装置の変形例を説明するための概略構成図である。
【図５】この発明の光信号検査装置の変形例を説明するための概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明するが、各構成要素の形状、大きさ及び配置関係については、この発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、以下、この発明の好適な構成例につき説明するが、各構成要素の材質及び数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の構成の範囲を逸脱せずにこの発明の効果を達成できる多くの変更又は変形を行うことができる。
【００１９】
（光信号検査装置）
図１〜３を参照して、この発明による光信号検査装置について説明する。
【００２０】
図１は、この発明による光信号検査装置の概略構成図である。なお、図１では、各構成要素が線で結ばれているが、これは信号が伝播する伝送路を模式的に示したものである。各構成要素間は、例えば光ファイバや光導波路で接続されていても良いし、いわゆる空間結合で接続されていても良い。
【００２１】
また、図２（Ａ）〜（Ｃ）では、各信号について、横軸に時間を任意単位でとって示し、縦軸に信号強度を任意単位でとって示している。
【００２２】
光信号検査装置１００（以下、第１の光信号検査装置１００）は、分散付与部１０と表示部２０とを具えて構成される。第１の光信号検査装置１００は、入力された被検査光信号（図１中、矢印Ｓ１０１で示す）から強度変換光信号（図１中、矢印Ｓ１０３で示す）を生成し、この強度変換光信号Ｓ１０３の波形を観測することによって、被検査光信号Ｓ１０１の品質を検査する。
【００２３】
被検査光信号Ｓ１０１は、光パルス列をＤＰＳＫ方式によって位相変調して得られる光パルス信号である、１ビットに１つのパルスを含んでいる（図２（Ｂ））。被検査光信号Ｓ１０１は、図２（Ａ）に示す２値デジタル電気信号Ｓ１１で位相変調された２値のデータを有していて、これらのデータに対応して、光搬送波の変調位相（０、π）が定まっている。
【００２４】
第１の光信号検査装置１００に入力された被検査光信号Ｓ１０１は、まず分散付与部１０に入力される。
【００２５】
分散付与部１０は、例えば、ＳＧ−Ｄ２００−ＳＰ（株式会社アルネアラボラトリ）又はＴＤＣ−８００（株式会社オキサイド）等の可変波長分散補償器で構成することができる。以下、分散付与部１０を可変波長分散補償器１０とも称する。
【００２６】
ここで、被検査光信号Ｓ１０１には、被検査光信号Ｓ１０１の伝送経路である例えば光ファイバ等の欠陥等に起因して、残留分散が生じていることがある。このような残留分散は、光信号の品質劣化に繋がる。
【００２７】
そこで、まず、可変波長分散補償器１０を利用して、被検査光信号Ｓ１０１の残留分散値を検出するのが好ましい。そのために、可変波長分散補償器１０を用いて、残留分散を変化させて、被検査光信号Ｓ１０１の時間軸方向に沿ったパルス幅（以下、単にパルス幅）が最小となる条件を求める。このパルス幅が最小となる条件は、残留分散を補償する条件であるため、この条件に基づいて被検査光信号Ｓ１０１に生じた残留分散値を求めることができる。
【００２８】
次に、可変波長分散補償器１０を用いて、被検査光信号Ｓ１０１に波長分散を与える。これによって、被検査光信号Ｓ１０１のパルスのパルス幅が時間軸方向に拡幅する。そして、隣接ビットのパルスのボトム同士が、ビットスロットの境界において時間軸上で重なり合う。その結果、重なり合ったパルスの領域において、隣接ビットのパルス同士を、互いに干渉させることができる。この干渉によって、隣接ビットのパルス同士が干渉した領域（以下、干渉領域とも称する。図２（Ｃ）中に１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、及び１０３ｄの符号を付して示す）において位相変調の情報が振幅強度の情報に変換され、強度変換光信号Ｓ１０３を生成する（図２（Ｃ））。
【００２９】
被検査光信号Ｓ１０１の各隣接ビット間の位相差にばらつきがない場合には、隣接ビットのパルスが逆位相（すなわち一方が０で他方がπ）で干渉した各干渉領域１０３ａ及び１０３ｃの振幅強度は、０となる。また、隣接ビットのパルスが同位相（すなわち０同士、又はπ同士）で干渉した各干渉領域１０３ｂ及び１０３ｄの振幅強度は、それぞれ互いに等しい一定の値となる。
【００３０】
被検査光信号Ｓ１０１の各隣接ビット間の位相差にばらつきがある、すなわち品質に劣化がある場合には、隣接ビットのパルスが干渉した領域の振幅強度が、上述した位相差にばらつきがない場合の値からずれる。
【００３１】
各隣接ビット間のパルスを干渉させるために、被検査光信号Ｓ１０１に与える波長分散の値は、被検査光信号Ｓ１０１のビットレートに対応して調整する。
【００３２】
表１に、被検査光信号Ｓ１０１のデューティ比（パルス半値幅／ビット周期）が０．５である場合の、被検査光信号Ｓ１０１のビットレートに対する、可変波長分散補償器１０が付与する好適な波長分散値の一例を示す。
【００３３】
【表１】
【００３４】
ここで、例えば上述したＳＧ−Ｄ２００−ＳＰでは、−３６〜２６ｐｓ／ｎｍの範囲内の波長分散を可変に与えることができる。また、ＴＤＣ−８００では、−８００〜８００ｐｓ／ｎｍの範囲内の波長分散を可変に与えることができる。そして、ＳＧ−Ｄ２００−ＳＰでは、与える波長分散の値を微調整することができる。また、ＴＤＣ−８００では、与える波長分散の値を粗調整することができる。従って、被検査光信号Ｓ１０１のビットレートの範囲に応じて、好適な特性を有する可変波長分散補償器１０を適宜選択して用いることができる。例えば、５０Ｇｂｉｔ／ｓ以上の被検査光信号Ｓ１０１を検査する場合には、可変波長分散補償器１０としてＳＧ−Ｄ２００−ＳＰを用いることができる。また、８〜４０Ｇｂｉｔ／ｓの範囲内の被検査光信号Ｓ１０１を検査する場合には、可変波長分散補償器１０としてＴＤＣ−８００を用いることができる。
【００３５】
なお、ＳＧ−Ｄ２００−ＳＰを可変波長分散補償器１０として用いた場合には、０．３ｐｓの微分群遅延（ＤＧＤ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｇｒｏｕｐ Ｄｅｒａｙ）量が被検査光信号Ｓ１０１に付加される。ＤＧＤ量が、被検査光信号Ｓ１０１のビット周期の例えば１０％以下であれば、被検査光信号Ｓ１０１の品質（例えば位相差のばらつき）への影響を抑えることができる。従って、１６０Ｇｂｉｔ／ｓ以下の被検査光信号Ｓ１０１であれば、ＤＧＤ量の影響を考慮することなくＳＧ−Ｄ２００−ＳＰを利用することができる。
【００３６】
可変波長分散補償器１０によって生成された強度変換光信号Ｓ１０３は、表示部２０に入力される。
【００３７】
表示部２０は、例えば周知のオシロスコープ等など好適な表示手段とすることができる。そして、強度変換光信号Ｓ１０３の波形（図２（Ｃ））は、この表示部２０において視認可能な状態で表示される。
【００３８】
表示部２０に表示された強度変換光信号Ｓ１０３の波形、特に干渉領域の波形を観測することによって、被検査光信号Ｓ１０１の隣接ビット間の位相差のばらつきの有無を検査することができる。
【００３９】
ここで、発明者は、第１の光信号検査装置１００の特性を確認するためのシミュレーションを行った。このシミュレーションでは、ＤＰＳＫ方式によって位相変調された、４０Ｇｂｉｔ／ｓの光信号を被検査光信号Ｓ１０１として用いた。被検査光信号Ｓ１０１に含まれるパルスの半値幅は１２ｐｓとした。また、可変波長分散補償器１０において、被検査光信号Ｓ１０１に対して３８ｐｓ／ｎｍの波長分散を与えて強度変換光信号Ｓ１０３を生成した。そして、被検査光信号Ｓ１０１の光信号雑音比（ＯＳＮＲ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）の変化に対する位相のばらつきをＱ値で評価した。なお、ＯＳＮＲは、光信号の強度に対する雑音の強度の比として定義される値である。また、デシベル（ｄｂ）単位のＱ値は、次式（１）で定義される値であり、Ｑ値が大きいほど位相差のばらつきが小さい。μ１は１の信号レベルの平均値、μ０は０の信号レベルの平均値、σ１は１の信号レベルの標準偏差、及びσ０は０の信号レベルの標準偏差を示す。
Ｑ＝１０ｌｏｇ｛｜μ１−μ０｜／（σ１＋σ０）｝・・・（１）
このシミュレーションの結果を図３（Ａ）〜（Ｃ）に示す。
【００４０】
図３（Ａ）は、横軸にＯＳＮＲをｄＢ単位でとって示し、縦軸にＱ値をｄＢ単位でとって示している。また、図３（Ｂ）は、ＯＳＮＲが３０ｄＢのとき（図３（Ａ）中に３０１の符号を付して示す）に、表示部２０に表示される強度変換光信号Ｓ１０３の波形を示している。図３（Ｃ）は、１２ｄＢのとき（図３（Ａ）中に３０３の符号を付して示す）に、表示部２０に表示される強度変換光信号Ｓ１０３の波形を示している。これら図３（Ｂ）及び（Ｃ）は、横軸に時間をｎｓ単位でとって示し、縦軸に振幅強度を任意単位でとって示している。そして、図３（Ｂ）及び（Ｃ）では、強度変換光信号Ｓ１０３の波形が、一定周期毎に重ねて表示されている。
【００４１】
図３（Ａ）に示すように、第１の光信号検査装置１００を用いて生成した強度変換光信号Ｓ１０３では、ＯＳＮＲとＱ値とに一定の相関が認められる。この相関は、従来の遅延器を利用した装置で生成される強度変換光信号の相関と同様である。従って、第１の光信号検査装置１００では、従来と同様に、隣接ビット間の位相のばらつきに関する品質を検査することができる。
【００４２】
また、図３（Ｂ）に示すように、隣接ビット間の位相のばらつきが小さい場合（すなわちＱ値が大きい場合）には、強度変換光信号Ｓ１０３の周期毎の波形が一致して表示され、アイパターンの開口が大きい。また、図３（Ｃ）に示すように、隣接ビット間の位相のばらつきが大きい場合（すなわちＱ値が小さい場合）には、強度変換光信号Ｓ１０３の周期毎の波形がずれて表示され、アイパターンの開口が小さい。従って、表示部２０に表示された、強度変換光信号Ｓ１０３の波形を観測することによって、隣接ビット間の位相のばらつきの有無及びその程度を評価することができる。
【００４３】
以上説明したように、第１の光信号検査装置１００では、分散付与部１０において被検査光信号Ｓ１０１のビットレートに対応して可変に波長分散を与えることによって、強度変換光信号Ｓ１０３を生成することができる。そして、この強度変換光信号Ｓ１０３の波形を観測することによって被検査光信号Ｓ１０１の品質を評価することができる。従って、第１の光信号検査装置１００では、様々なビットレートに対応して、被検査光信号Ｓ１０１の品質を評価することができる。
【００４４】
（光信号検査装置の変形例）
図４及び図５を参照して、この発明による光信号検査装置の２つの変形例について説明する。なお、以下に説明する変形例において、上述した第１の光信号検査装置１００と共通する構成要素及び信号については、同一の符号を付し重複する説明を省略する。
【００４５】
図４及び図５は、この発明による光信号検査装置の変形例を示す概略構成図である。なお、図４及び図５では、各構成要素が線で結ばれているが、これは信号が伝播する伝送路を模式的に示したものである。各構成要素間は、例えば光ファイバや光導波路で接続されていても良いし、いわゆる空間結合で接続されていても良い。
【００４６】
まず、図４を参照して、第１の変形例による光信号検査装置２００（以下、第２の光信号検査装置２００）について説明する。
【００４７】
第２の光信号検査装置２００では、分散付与部１１０が、複数の可変波長分散補償器を備えて構成されている。図４では、２つの可変波長分散補償器（第１可変波長分散補償器１５ａ及び第２可変波長分散補償器１５ｂ）を備える構成例を示している。以下、分散付与部１１０が、第１可変波長分散補償器１５ａ及び第２可変波長分散補償器１５ｂの２つの可変波長分散補償器を備える構成例について説明する。
【００４８】
第１可変波長分散補償器１５ａ及び第２可変波長分散補償器１５ｂは、各々可変幅が異なる可変波長分散補償器とされている。例えば、第１可変波長分散補償器１５ａとして上述したＳＧ−Ｄ２００−ＳＰを、また、第２可変波長分散補償器１５ｂとして上述したＴＤＣ−８００を用いることができる。既に説明したように、ＳＧ−Ｄ２００−ＳＰでは、−３６〜２６ｐｓ／ｎｍの範囲内の波長分散を、微調整して与えることができる。また、ＴＤＣ−８００では、−８００〜８００ｐｓ／ｎｍの範囲内の波長分散を、粗調整して与えることができる。
【００４９】
そして、被検査光信号Ｓ１０１のビットレートの範囲に応じて、第１可変波長分散補償器１５ａ及び第２可変波長分散補償器１５ｂのいずれか一方を用いて、波長分散を与える。
【００５０】
例えば、５０Ｇｂｉｔ／ｓ以上の被検査光信号Ｓ１０１を検査する場合には、第１可変波長分散補償器１５ａ（ＳＧ−Ｄ２００−ＳＰ）において被検査光信号Ｓ１０１に波長分散を与えて強度変換光信号（図４中に矢印Ｓ２０１で示す）を生成する。また、８〜４０Ｇｂｉｔ／ｓの範囲内の被検査光信号Ｓ１０１を検査する場合には、第１可変波長分散補償器１５ａでは波長分散を与えず、第２可変波長分散補償器１５ｂ（ＴＤＣ−８００）において被検査光信号Ｓ１０１に波長分散を与えて、強度変換光信号（図４中に矢印Ｓ２０２で示す）を生成する。
【００５１】
ここで、ＴＤＣ−８００の動作帯域は、５０ＧＨｚ程度である。そのため、ＴＤＣ−８００に、５０ＧＨｚを越える帯域の被検査光信号Ｓ１０１を入力した場合、品質が著しく劣化する。従って、第２可変波長分散補償器１５ｂとしてＴＤＣ−８００を用いる構成例において、ビットレートの大きい（例えば５０Ｇｂｉｔ／ｓ以上）被検査光信号Ｓ１０１を検査する場合には、第１可変波長分散補償器１５ａから出力された強度変換光信号Ｓ２０１を、第２可変波長分散補償器１５ｂを経ずに表示部２０へ入力するのが好ましい。
【００５２】
そこで、図４に示すように、スイッチ素子３０ａ及び３０ｂを用いることにより、被検査光信号Ｓ１０１のビットレートに応じて、第１可変波長分散補償器１５ａの通過後の経路を変更するのが好ましい。すなわち、被検査光信号Ｓ１０１のビットレートが大きい場合には、第１可変波長分散補償器１５ａにおいて生成された強度変換光信号Ｓ２０１が、スイッチ素子３０ａを経て第１経路３１に入力される。そして、第１経路３１から、スイッチ素子３０ｂを経て表示部２０に入力される。また、被検査光信号Ｓ１０１のビットレートが小さい（例えば８〜４０Ｇｂｉｔ／ｓ）場合には、波長分散が与えられずに第１可変波長分散補償器１５ａを通過した被検査光信号Ｓ１０１が、スイッチ素子３０ａを経て、第２経路３３に入力される。そして、第２経路３３から第２可変波長分散補償器１５ｂに入力される。このように、第１経路３１及び第２経路３３を形成することによって、被検査光信号Ｓ１０１のビットレートが大きい場合において、強度変換光信号Ｓ２０１を、第２可変波長分散補償器１５ｂを経ずに表示部２０へ入力することができる。
【００５３】
以上説明したように、第２の光信号検査装置２００では、各々可変幅が異なる複数の可変波長分散補償器で分散付与部１１０を構成することによって、単一の可変波長分散補償器で分散付与部を構成する場合と比して、より広い範囲のビットレートに対応して、被検査光信号Ｓ１０１の品質を評価することができる。
【００５４】
次に、図５を参照して、第２の変形例による光信号検査装置３００（以下、第３の光信号検査装置３００）について説明する。
【００５５】
第３の光信号検査装置３００では、多値のＤＰＳＫ方式によって位相変調された被検査光信号（図５中に矢印Ｓ３０１で示す）を、２値のＤＰＳＫ方式の位相変調信号である被検査光信号Ｓ３０３に変換する変換部４０を備えている。
【００５６】
被検査光信号Ｓ３０１は、例えばＤＱＰＳＫ方式によって位相変調された被検査光信号とすることができる。ＤＱＰＳＫによる被検査光信号は、４値のデータを有していて、これらのデータに対応して、光搬送波の変調位相（０、π／２、π、３π／２）が定まっている。
【００５７】
第３の光信号検査装置３００に入力された被検査光信号Ｓ３０１は、まず変換部４０に入力される。
【００５８】
変換部４０は、例えば高非線形光ファイバ、ＰＰＬＮ、又はＫＴＰ等の周知の非線形光学素子から構成することができる。
【００５９】
また、変換部４０には、変換ＣＷ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｓ Ｗａｖｅ）光源５０から出力された変換用ＣＷ光（図５中に矢印３０２で示す）が入力される。
【００６０】
そして、変換部４０では、非線形光学効果によって、例えばＤＱＰＳＫ方式の位相変調信号である被検査光信号Ｓ３０１と、変換ＣＷ光源５０とから、ＤＰＳＫ方式の位相変調信号である被検査光信号Ｓ３０３が生成される。なお、変換部４０において、ＤＱＰＳＫ方式の被検査光信号Ｓ３０１を、ＤＰＳＫ方式の被検査光信号Ｓ３０３に変換する詳細な方法は、例えば文献「Ｏｐｔｉｃａｌ ｐｈａｓｅ ｅｒａｓｕｒｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＦＷＭ ｉｎ ＨＮＬＦ ｅｎａｂｌｉｎｇ ｆｏｒｍａｔ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｆｒｏｍ ３２０−Ｇｂ／ｓ ＲＺ−ＤＱＰＳＫ ｔｏ １６０−Ｇｂ／ｓ ＲＺ−ＤＰＳＫ Ｇｕｏ−Ｗｅｉ Ｌｕ，ａｎｄ Ｔｅｔｓｕｙａ Ｍｉｙａｚａｋｉ ＯＰＴＩＣＳ ＥＸＰＲＥＳＳ Ｖｏｌ．１７，Ｎｏ．１６ ２００９ ＰＰ．１３３４６〜１３３５３」により開示された技術を用いることができる。
【００６１】
変換部４０から出力された被検査光信号Ｓ３０３は、分散付与部１０に入力される。
【００６２】
分散付与部１０に入力された被検査光信号Ｓ３０３は、上述した第１の光信号検査装置１００と同様に、被検査光信号Ｓ３０３のビットレートに応じた波長分散が付与されて、強度変換光信号Ｓ１０３とされる。そして、その波形から品質を検査することができる。
【００６３】
なお、図５では、第３の光信号検査装置３００における分散付与部１０として、単一の可変波長分散補償器１０を用いた構成例を示したが、上述した第２の光信号検査装置２００と同様に、複数の可変波長分散補償器で分散付与部を構成することもできる。
【００６４】
以上説明したように、第３の光信号検査装置３００では、変換部４０において、多値のＤＰＳＫ方式による被検査光信号Ｓ３０１を、ＤＰＳＫ方式による被検査光信号Ｓ３０３に変換することができる。従って、第３の光信号検査装置３００では、多値のＤＰＳＫ方式による被検査光信号Ｓ３０１についても、上述した第１の光信号検査装置１００及び第２の光信号検査装置２００と同様に、品質を検査することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１０、１１０：分散付与部
１５ａ：第１可変波長分散補償器
１５ｂ：第２可変波長分散補償器
２０：表示部
３０ａ、３０ｂ：スイッチ素子
４０：変換部（非線形光学素子）
５０：変換ＣＷ光源
１００、２００、３００：光信号検査装置
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被検査光信号の品質、特に隣接ビット間の位相差のばらつきを検査するための光信号検査装置及び光信号検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信において、送受信するデータに応じて搬送波の位相を変調させる位相偏移変調（ＰＳＫ：Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）を行う技術が知られている。その代表例として、例えば差動位相変調（ＤＰＳＫ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）や差動４相位相変調（ＤＱＰＳＫ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）がある。
【０００３】
ＰＳＫが与えられた光信号について、例えば各隣接ビット間におけるパルスの位相差のばらつきの有無等の品質を検査するために、被検査光信号の位相変調の情報を、振幅強度の情報に変換する技術がある（例えば、特許文献１及び非特許文献１参照）。そして、振幅強度の情報に変換した光信号（以下、強度変換光信号）の波形を、例えばオシロスコープ等で表示して観測することによって、上述した品質を検査することができる。
【０００４】
特許文献１に開示されている装置では、１ビット遅延を与える遅延器を利用して、検査対象の光信号（以下、被検査光信号）の隣接ビットのパルスを干渉させて、強度変換光信号を生成する。
【０００５】
また、非特許文献１に開示されている装置では、バンドパスフィルタを用いて、任意の帯域の周波数を通過させ、その他の帯域の周波数を減衰させることによって、被検査光信号のパルスを時間軸方向に拡幅する。そして、この拡幅によって、隣接ビットのパルス同士が部分的に重なり合う。その結果、パルスの重なり合った部分が干渉し、強度変換光信号が生成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−４４３７７号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ ＰＨＯＴＯＮＩＣＳ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＬＥＴＴＥＲＳ，ＶＯＬ．１７，ＮＯ．２，ＦＥＢＲＵＡＲＹ ２００５，ｐｐ．４９２−４９４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示されている装置では、被検査光信号のビットレートを変更した場合、ビットレートに応じて遅延器の遅延時間を調整する必要がある。そのために、遅延器に、遅延時間を調整するための回路を付加するか、又は遅延器自体を交換する必要がある。
【０００９】
また、非特許文献１に開示されている装置では、被検査光信号のビットレートを変更した場合、ビットレートに応じてバンドパスフィルタの通過帯域を変更する必要がある。しかし、バンドパスフィルタの通過帯域は、固定されているため、被検査光信号のビットレートに対応させるためには、バンドパスフィルタを交換する必要がある。
【００１０】
そのため、特許文献１及び非特許文献１に開示されている装置では、様々なビットレートの被検査光信号に対応して品質の検査を行う場合、コストが増大する、又はスループットが悪化するという問題があった。
【００１１】
この発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、この発明の目的は、様々なビットレートの被検査光信号に対応して品質の検査を行うことができる光信号検査装置及び光信号検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述の目的を達成するために、この発明による光信号検査装置は、以下の特徴を具えている。
【００１３】
すなわち、この発明による光信号検査装置は、被検査光信号に波長分散を与え、被検査光信号の隣接ビットのパルス同士を干渉させることによって強度変換光信号を生成する分散付与部と、強度変換光信号の波形を表示する表示部とを備えて構成されている。
【００１４】
分散付与部が被検査光信号に与える波長分散は、ビットレートに対応して可変である。
【発明の効果】
【００１５】
この発明による光信号検査装置では、上述したように、分散付与部において被検査光信号に与える波長分散がビットレートに対応して可変であるので、隣接ビットのパルス同士を干渉した強度変換光信号を生成することができる。そして、この強度変換光信号の波形を観測することによって被検査光信号の品質を検査することができる。従って、この発明による光信号検査装置では、様々なビットレートに対応して、被検査光信号の品質を検査することができる。
【００１６】
そして、この発明による光信号検査装置では、分散付与部が被検査光信号に与える波長分散が可変であるため、被検査光信号のビットレートが変更された場合であっても、品質を評価するに当たり、分散付与部の交換、又は分散付与部に対する素子の追加を行う必要がない。従って、この発明による光信号検査装置では、様々なビットレートの被検査光信号の品質検査を、従来と比して低コストで、かつ良好なスループットで行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の光信号検査装置を説明するための概略構成図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｃ）は、信号の包絡線を示す図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は、この発明の光信号検査装置の特性を確認するシミュレーションの結果を示す図である。
【図４】この発明の光信号検査装置の変形例を説明するための概略構成図である。
【図５】この発明の光信号検査装置の変形例を説明するための概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明するが、各構成要素の形状、大きさ及び配置関係については、この発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、以下、この発明の好適な構成例につき説明するが、各構成要素の材質及び数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の構成の範囲を逸脱せずにこの発明の効果を達成できる多くの変更又は変形を行うことができる。
【００１９】
（光信号検査装置）
図１〜３を参照して、この発明による光信号検査装置について説明する。
【００２０】
図１は、この発明による光信号検査装置の概略構成図である。なお、図１では、各構成要素が線で結ばれているが、これは信号が伝播する伝送路を模式的に示したものである。各構成要素間は、例えば光ファイバや光導波路で接続されていても良いし、いわゆる空間結合で接続されていても良い。
【００２１】
また、図２（Ａ）〜（Ｃ）では、各信号について、横軸に時間を任意単位でとって示し、縦軸に信号強度を任意単位でとって示している。
【００２２】
光信号検査装置１００（以下、第１の光信号検査装置１００）は、分散付与部１０と表示部２０とを具えて構成される。第１の光信号検査装置１００は、入力された被検査光信号（図１中、矢印Ｓ１０１で示す）から強度変換光信号（図１中、矢印Ｓ１０３で示す）を生成し、この強度変換光信号Ｓ１０３の波形を観測することによって、被検査光信号Ｓ１０１の品質を検査する。
【００２３】
被検査光信号Ｓ１０１は、光パルス列をＤＰＳＫ方式によって位相変調して得られる光パルス信号である、１ビットに１つのパルスを含んでいる（図２（Ｂ））。被検査光信号Ｓ１０１は、図２（Ａ）に示す２値デジタル電気信号Ｓ１１で位相変調された２値のデータを有していて、これらのデータに対応して、光搬送波の変調位相（０、π）が定まっている。
【００２４】
第１の光信号検査装置１００に入力された被検査光信号Ｓ１０１は、まず分散付与部１０に入力される。
【００２５】
分散付与部１０は、例えば、ＳＧ−Ｄ２００−ＳＰ（株式会社アルネアラボラトリ）又はＴＤＣ−８００（株式会社オキサイド）等の可変波長分散補償器で構成することができる。以下、分散付与部１０を可変波長分散補償器１０とも称する。
【００２６】
ここで、被検査光信号Ｓ１０１には、被検査光信号Ｓ１０１の伝送経路である例えば光ファイバ等の欠陥等に起因して、残留分散が生じていることがある。このような残留分散は、光信号の品質劣化に繋がる。
【００２７】
そこで、まず、可変波長分散補償器１０を利用して、被検査光信号Ｓ１０１の残留分散値を検出するのが好ましい。そのために、可変波長分散補償器１０を用いて、残留分散を変化させて、被検査光信号Ｓ１０１の時間軸方向に沿ったパルス幅（以下、単にパルス幅）が最小となる条件を求める。このパルス幅が最小となる条件は、残留分散を補償する条件であるため、この条件に基づいて被検査光信号Ｓ１０１に生じた残留分散値を求めることができる。
【００２８】
次に、可変波長分散補償器１０を用いて、被検査光信号Ｓ１０１に波長分散を与える。これによって、被検査光信号Ｓ１０１のパルスのパルス幅が時間軸方向に拡幅する。そして、隣接ビットのパルスのボトム同士が、ビットスロットの境界において時間軸上で重なり合う。その結果、重なり合ったパルスの領域において、隣接ビットのパルス同士を、互いに干渉させることができる。この干渉によって、隣接ビットのパルス同士が干渉した領域（以下、干渉領域とも称する。図２（Ｃ）中に１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、及び１０３ｄの符号を付して示す）において位相変調の情報が振幅強度の情報に変換され、強度変換光信号Ｓ１０３を生成する（図２（Ｃ））。
【００２９】
被検査光信号Ｓ１０１の各隣接ビット間の位相差にばらつきがない場合には、隣接ビットのパルスが逆位相（すなわち一方が０で他方がπ）で干渉した各干渉領域１０３ａ及び１０３ｃの振幅強度は、０となる。また、隣接ビットのパルスが同位相（すなわち０同士、又はπ同士）で干渉した各干渉領域１０３ｂ及び１０３ｄの振幅強度は、それぞれ互いに等しい一定の値となる。
【００３０】
被検査光信号Ｓ１０１の各隣接ビット間の位相差にばらつきがある、すなわち品質に劣化がある場合には、隣接ビットのパルスが干渉した領域の振幅強度が、上述した位相差にばらつきがない場合の値からずれる。
【００３１】
各隣接ビット間のパルスを干渉させるために、被検査光信号Ｓ１０１に与える波長分散の値は、被検査光信号Ｓ１０１のビットレートに対応して調整する。
【００３２】
表１に、被検査光信号Ｓ１０１のデューティ比（パルス半値幅／ビット周期）が０．５である場合の、被検査光信号Ｓ１０１のビットレートに対する、可変波長分散補償器１０が付与する好適な波長分散値の一例を示す。
【００３３】
【表１】
【００３４】
ここで、例えば上述したＳＧ−Ｄ２００−ＳＰでは、−３６〜２６ｐｓ／ｎｍの範囲内の波長分散を可変に与えることができる。また、ＴＤＣ−８００では、−８００〜８００ｐｓ／ｎｍの範囲内の波長分散を可変に与えることができる。そして、ＳＧ−Ｄ２００−ＳＰでは、与える波長分散の値を微調整することができる。また、ＴＤＣ−８００では、与える波長分散の値を粗調整することができる。従って、被検査光信号Ｓ１０１のビットレートの範囲に応じて、好適な特性を有する可変波長分散補償器１０を適宜選択して用いることができる。例えば、５０Ｇｂｉｔ／ｓ以上の被検査光信号Ｓ１０１を検査する場合には、可変波長分散補償器１０としてＳＧ−Ｄ２００−ＳＰを用いることができる。また、８〜４０Ｇｂｉｔ／ｓの範囲内の被検査光信号Ｓ１０１を検査する場合には、可変波長分散補償器１０としてＴＤＣ−８００を用いることができる。
【００３５】
なお、ＳＧ−Ｄ２００−ＳＰを可変波長分散補償器１０として用いた場合には、０．３ｐｓの微分群遅延（ＤＧＤ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｇｒｏｕｐ Ｄｅｒａｙ）量が被検査光信号Ｓ１０１に付加される。ＤＧＤ量が、被検査光信号Ｓ１０１のビット周期の例えば１０％以下であれば、被検査光信号Ｓ１０１の品質（例えば位相差のばらつき）への影響を抑えることができる。従って、１６０Ｇｂｉｔ／ｓ以下の被検査光信号Ｓ１０１であれば、ＤＧＤ量の影響を考慮することなくＳＧ−Ｄ２００−ＳＰを利用することができる。
【００３６】
可変波長分散補償器１０によって生成された強度変換光信号Ｓ１０３は、表示部２０に入力される。
【００３７】
表示部２０は、例えば周知のオシロスコープ等など好適な表示手段とすることができる。そして、強度変換光信号Ｓ１０３の波形（図２（Ｃ））は、この表示部２０において視認可能な状態で表示される。
【００３８】
表示部２０に表示された強度変換光信号Ｓ１０３の波形、特に干渉領域の波形を観測することによって、被検査光信号Ｓ１０１の隣接ビット間の位相差のばらつきの有無を検査することができる。
【００３９】
ここで、発明者は、第１の光信号検査装置１００の特性を確認するためのシミュレーションを行った。このシミュレーションでは、ＤＰＳＫ方式によって位相変調された、４０Ｇｂｉｔ／ｓの光信号を被検査光信号Ｓ１０１として用いた。被検査光信号Ｓ１０１に含まれるパルスの半値幅は１２ｐｓとした。また、可変波長分散補償器１０において、被検査光信号Ｓ１０１に対して３８ｐｓ／ｎｍの波長分散を与えて強度変換光信号Ｓ１０３を生成した。そして、被検査光信号Ｓ１０１の光信号雑音比（ＯＳＮＲ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）の変化に対する位相のばらつきをＱ値で評価した。なお、ＯＳＮＲは、光信号の強度に対する雑音の強度の比として定義される値である。また、デシベル（ｄｂ）単位のＱ値は、次式（１）で定義される値であり、Ｑ値が大きいほど位相差のばらつきが小さい。μ１は１の信号レベルの平均値、μ０は０の信号レベルの平均値、σ１は１の信号レベルの標準偏差、及びσ０は０の信号レベルの標準偏差を示す。
Ｑ＝１０ｌｏｇ｛｜μ１−μ０｜／（σ１＋σ０）｝・・・（１）
このシミュレーションの結果を図３（Ａ）〜（Ｃ）に示す。
【００４０】
図３（Ａ）は、横軸にＯＳＮＲをｄＢ単位でとって示し、縦軸にＱ値をｄＢ単位でとって示している。また、図３（Ｂ）は、ＯＳＮＲが３０ｄＢのとき（図３（Ａ）中に３０１の符号を付して示す）に、表示部２０に表示される強度変換光信号Ｓ１０３の波形を示している。図３（Ｃ）は、１２ｄＢのとき（図３（Ａ）中に３０３の符号を付して示す）に、表示部２０に表示される強度変換光信号Ｓ１０３の波形を示している。これら図３（Ｂ）及び（Ｃ）は、横軸に時間をｎｓ単位でとって示し、縦軸に振幅強度を任意単位でとって示している。そして、図３（Ｂ）及び（Ｃ）では、強度変換光信号Ｓ１０３の波形が、一定周期毎に重ねて表示されている。
【００４１】
図３（Ａ）に示すように、第１の光信号検査装置１００を用いて生成した強度変換光信号Ｓ１０３では、ＯＳＮＲとＱ値とに一定の相関が認められる。この相関は、従来の遅延器を利用した装置で生成される強度変換光信号の相関と同様である。従って、第１の光信号検査装置１００では、従来と同様に、隣接ビット間の位相のばらつきに関する品質を検査することができる。
【００４２】
また、図３（Ｂ）に示すように、隣接ビット間の位相のばらつきが小さい場合（すなわちＱ値が大きい場合）には、強度変換光信号Ｓ１０３の周期毎の波形が一致して表示され、アイパターンの開口が大きい。また、図３（Ｃ）に示すように、隣接ビット間の位相のばらつきが大きい場合（すなわちＱ値が小さい場合）には、強度変換光信号Ｓ１０３の周期毎の波形がずれて表示され、アイパターンの開口が小さい。従って、表示部２０に表示された、強度変換光信号Ｓ１０３の波形を観測することによって、隣接ビット間の位相のばらつきの有無及びその程度を評価することができる。
【００４３】
以上説明したように、第１の光信号検査装置１００では、分散付与部１０において被検査光信号Ｓ１０１のビットレートに対応して可変に波長分散を与えることによって、強度変換光信号Ｓ１０３を生成することができる。そして、この強度変換光信号Ｓ１０３の波形を観測することによって被検査光信号Ｓ１０１の品質を評価することができる。従って、第１の光信号検査装置１００では、様々なビットレートに対応して、被検査光信号Ｓ１０１の品質を評価することができる。
【００４４】
（光信号検査装置の変形例）
図４及び図５を参照して、この発明による光信号検査装置の２つの変形例について説明する。なお、以下に説明する変形例において、上述した第１の光信号検査装置１００と共通する構成要素及び信号については、同一の符号を付し重複する説明を省略する。
【００４５】
図４及び図５は、この発明による光信号検査装置の変形例を示す概略構成図である。なお、図４及び図５では、各構成要素が線で結ばれているが、これは信号が伝播する伝送路を模式的に示したものである。各構成要素間は、例えば光ファイバや光導波路で接続されていても良いし、いわゆる空間結合で接続されていても良い。
【００４６】
まず、図４を参照して、第１の変形例による光信号検査装置２００（以下、第２の光信号検査装置２００）について説明する。
【００４７】
第２の光信号検査装置２００では、分散付与部１１０が、複数の可変波長分散補償器を備えて構成されている。図４では、２つの可変波長分散補償器（第１可変波長分散補償器１５ａ及び第２可変波長分散補償器１５ｂ）を備える構成例を示している。以下、分散付与部１１０が、第１可変波長分散補償器１５ａ及び第２可変波長分散補償器１５ｂの２つの可変波長分散補償器を備える構成例について説明する。
【００４８】
第１可変波長分散補償器１５ａ及び第２可変波長分散補償器１５ｂは、各々可変幅が異なる可変波長分散補償器とされている。例えば、第１可変波長分散補償器１５ａとして上述したＳＧ−Ｄ２００−ＳＰを、また、第２可変波長分散補償器１５ｂとして上述したＴＤＣ−８００を用いることができる。既に説明したように、ＳＧ−Ｄ２００−ＳＰでは、−３６〜２６ｐｓ／ｎｍの範囲内の波長分散を、微調整して与えることができる。また、ＴＤＣ−８００では、−８００〜８００ｐｓ／ｎｍの範囲内の波長分散を、粗調整して与えることができる。
【００４９】
そして、被検査光信号Ｓ１０１のビットレートの範囲に応じて、第１可変波長分散補償器１５ａ及び第２可変波長分散補償器１５ｂのいずれか一方を用いて、波長分散を与える。
【００５０】
例えば、５０Ｇｂｉｔ／ｓ以上の被検査光信号Ｓ１０１を検査する場合には、第１可変波長分散補償器１５ａ（ＳＧ−Ｄ２００−ＳＰ）において被検査光信号Ｓ１０１に波長分散を与えて強度変換光信号（図４中に矢印Ｓ２０１で示す）を生成する。また、８〜４０Ｇｂｉｔ／ｓの範囲内の被検査光信号Ｓ１０１を検査する場合には、第１可変波長分散補償器１５ａでは波長分散を与えず、第２可変波長分散補償器１５ｂ（ＴＤＣ−８００）において被検査光信号Ｓ１０１に波長分散を与えて、強度変換光信号（図４中に矢印Ｓ２０２で示す）を生成する。
【００５１】
ここで、ＴＤＣ−８００の動作帯域は、５０ＧＨｚ程度である。そのため、ＴＤＣ−８００に、５０ＧＨｚを越える帯域の被検査光信号Ｓ１０１を入力した場合、品質が著しく劣化する。従って、第２可変波長分散補償器１５ｂとしてＴＤＣ−８００を用いる構成例において、ビットレートの大きい（例えば５０Ｇｂｉｔ／ｓ以上）被検査光信号Ｓ１０１を検査する場合には、第１可変波長分散補償器１５ａから出力された強度変換光信号Ｓ２０１を、第２可変波長分散補償器１５ｂを経ずに表示部２０へ入力するのが好ましい。
【００５２】
そこで、図４に示すように、スイッチ素子３０ａ及び３０ｂを用いることにより、被検査光信号Ｓ１０１のビットレートに応じて、第１可変波長分散補償器１５ａの通過後の経路を変更するのが好ましい。すなわち、被検査光信号Ｓ１０１のビットレートが大きい場合には、第１可変波長分散補償器１５ａにおいて生成された強度変換光信号Ｓ２０１が、スイッチ素子３０ａを経て第１経路３１に入力される。そして、第１経路３１から、スイッチ素子３０ｂを経て表示部２０に入力される。また、被検査光信号Ｓ１０１のビットレートが小さい（例えば８〜４０Ｇｂｉｔ／ｓ）場合には、波長分散が与えられずに第１可変波長分散補償器１５ａを通過した被検査光信号Ｓ１０１が、スイッチ素子３０ａを経て、第２経路３３に入力される。そして、第２経路３３から第２可変波長分散補償器１５ｂに入力される。このように、第１経路３１及び第２経路３３を形成することによって、被検査光信号Ｓ１０１のビットレートが大きい場合において、強度変換光信号Ｓ２０１を、第２可変波長分散補償器１５ｂを経ずに表示部２０へ入力することができる。
【００５３】
以上説明したように、第２の光信号検査装置２００では、各々可変幅が異なる複数の可変波長分散補償器で分散付与部１１０を構成することによって、単一の可変波長分散補償器で分散付与部を構成する場合と比して、より広い範囲のビットレートに対応して、被検査光信号Ｓ１０１の品質を評価することができる。
【００５４】
次に、図５を参照して、第２の変形例による光信号検査装置３００（以下、第３の光信号検査装置３００）について説明する。
【００５５】
第３の光信号検査装置３００では、多値のＤＰＳＫ方式によって位相変調された被検査光信号（図５中に矢印Ｓ３０１で示す）を、２値のＤＰＳＫ方式の位相変調信号である被検査光信号Ｓ３０３に変換する変換部４０を備えている。
【００５６】
被検査光信号Ｓ３０１は、例えばＤＱＰＳＫ方式によって位相変調された被検査光信号とすることができる。ＤＱＰＳＫによる被検査光信号は、４値のデータを有していて、これらのデータに対応して、光搬送波の変調位相（０、π／２、π、３π／２）が定まっている。
【００５７】
第３の光信号検査装置３００に入力された被検査光信号Ｓ３０１は、まず変換部４０に入力される。
【００５８】
変換部４０は、例えば高非線形光ファイバ、ＰＰＬＮ、又はＫＴＰ等の周知の非線形光学素子から構成することができる。
【００５９】
また、変換部４０には、変換ＣＷ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｓ Ｗａｖｅ）光源５０から出力された変換用ＣＷ光（図５中に矢印３０２で示す）が入力される。
【００６０】
そして、変換部４０では、非線形光学効果によって、例えばＤＱＰＳＫ方式の位相変調信号である被検査光信号Ｓ３０１と、変換ＣＷ光源５０とから、ＤＰＳＫ方式の位相変調信号である被検査光信号Ｓ３０３が生成される。なお、変換部４０において、ＤＱＰＳＫ方式の被検査光信号Ｓ３０１を、ＤＰＳＫ方式の被検査光信号Ｓ３０３に変換する詳細な方法は、例えば文献「Ｏｐｔｉｃａｌ ｐｈａｓｅ ｅｒａｓｕｒｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＦＷＭ ｉｎ ＨＮＬＦ ｅｎａｂｌｉｎｇ ｆｏｒｍａｔ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｆｒｏｍ ３２０−Ｇｂ／ｓ ＲＺ−ＤＱＰＳＫ ｔｏ １６０−Ｇｂ／ｓ ＲＺ−ＤＰＳＫ Ｇｕｏ−Ｗｅｉ Ｌｕ，ａｎｄ Ｔｅｔｓｕｙａ Ｍｉｙａｚａｋｉ ＯＰＴＩＣＳ ＥＸＰＲＥＳＳ Ｖｏｌ．１７，Ｎｏ．１６ ２００９ ＰＰ．１３３４６〜１３３５３」により開示された技術を用いることができる。
【００６１】
変換部４０から出力された被検査光信号Ｓ３０３は、分散付与部１０に入力される。
【００６２】
分散付与部１０に入力された被検査光信号Ｓ３０３は、上述した第１の光信号検査装置１００と同様に、被検査光信号Ｓ３０３のビットレートに応じた波長分散が付与されて、強度変換光信号Ｓ１０３とされる。そして、その波形から品質を検査することができる。
【００６３】
なお、図５では、第３の光信号検査装置３００における分散付与部１０として、単一の可変波長分散補償器１０を用いた構成例を示したが、上述した第２の光信号検査装置２００と同様に、複数の可変波長分散補償器で分散付与部を構成することもできる。
【００６４】
以上説明したように、第３の光信号検査装置３００では、変換部４０において、多値のＤＰＳＫ方式による被検査光信号Ｓ３０１を、ＤＰＳＫ方式による被検査光信号Ｓ３０３に変換することができる。従って、第３の光信号検査装置３００では、多値のＤＰＳＫ方式による被検査光信号Ｓ３０１についても、上述した第１の光信号検査装置１００及び第２の光信号検査装置２００と同様に、品質を検査することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１０、１１０：分散付与部
１５ａ：第１可変波長分散補償器
１５ｂ：第２可変波長分散補償器
２０：表示部
３０ａ、３０ｂ：スイッチ素子
４０：変換部（非線形光学素子）
５０：変換ＣＷ光源
１００、２００、３００：光信号検査装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査光信号に波長分散を与え、前記被検査光信号の隣接ビットのパルス同士を干渉させることによって強度変換光信号を生成する分散付与部と、
前記強度変換光信号の波形を表示する表示部と
を備え、
前記波長分散は、ビットレートに対応して可変である
ことを特徴とする光信号検査装置。
【請求項２】
前記分散付与部は、可変波長分散補償器である
ことを特徴とする請求項１に記載の光信号検査装置。
【請求項３】
前記分散付与部は、複数の可変波長分散補償器を備えて構成され、
前記複数の可変波長分散補償器は、各々可変幅が異なる
ことを特徴とする請求項１に記載の光信号検査装置。
【請求項４】
前記被検査光信号は、ＤＰＳＫ方式で位相変調された光信号である
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光信号検査装置。
【請求項５】
多値のＤＰＳＫ方式で位相変調された光信号を、ＤＰＳＫ方式で位相変調された前記被検査光信号に変換する変換部を備えている
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光信号検査装置。
【請求項６】
被検査光信号に、該被検査光信号のビットレートに対応して調整した波長分散を与えて、前記被検査光信号の隣接ビットのパルス同士を干渉させることによって強度変換光信を生成する過程と、
前記強度変換光信号の波形を観測することによって、前記被検査光信号の品質を検査する過程と
を含むことを特徴とする光信号検査方法。
【請求項１】
被検査光信号に波長分散を与え、前記被検査光信号の隣接ビットのパルス同士を干渉させることによって強度変換光信号を生成する分散付与部と、
前記強度変換光信号の波形を表示する表示部と
を備え、
前記波長分散は、ビットレートに対応して可変である
ことを特徴とする光信号検査装置。
【請求項２】
前記分散付与部は、可変波長分散補償器である
ことを特徴とする請求項１に記載の光信号検査装置。
【請求項３】
前記分散付与部は、複数の可変波長分散補償器を備えて構成され、
前記複数の可変波長分散補償器は、各々可変幅が異なる
ことを特徴とする請求項１に記載の光信号検査装置。
【請求項４】
前記被検査光信号は、ＤＰＳＫ方式で位相変調された光信号である
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光信号検査装置。
【請求項５】
多値のＤＰＳＫ方式で位相変調された光信号を、ＤＰＳＫ方式で位相変調された前記被検査光信号に変換する変換部を備えている
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光信号検査装置。
【請求項６】
被検査光信号に、該被検査光信号のビットレートに対応して調整した波長分散を与えて、前記被検査光信号の隣接ビットのパルス同士を干渉させることによって強度変換光信を生成する過程と、
前記強度変換光信号の波形を観測することによって、前記被検査光信号の品質を検査する過程と
を含むことを特徴とする光信号検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−７４６０２（Ｐ２０１３−７４６０２Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１４４５９（Ｐ２０１１−２１４４５９）
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【Ｆターム（参考）】
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