ＯＳＮＲ評価装置及びＯＳＮＲ評価方法
【課題】本発明は、偏波多重信号光のＯＳＮＲ（インバンドＯＳＮＲ）を測定することのできるＯＳＮＲ評価装置及びＯＳＮＲ評価方法の提供を目的とする。
【解決手段】本願発明のＯＳＮＲ評価装置は、偏波コントローラ１１と、波長可変バンドパスフィルタ１２と、ＰＢＳ１３と、ＰＤ１４−１と、ＰＤ１４−２と、ＯＳＮＲ演算部１５と、偏波コントローラ１１及び波長可変バンドパスフィルタ１２を制御する制御処理部１６と、を備え、２つの信号光が偏波多重された偏波多重信号光の２つの信号光の強度を測定し、信号光の波長近傍の第１波長及び第２波長でのＰＤ１４−１及びＰＤ１４−２の受光レベルを用いてＡＳＥノイズパワーを算出し、２つの信号光の強度及びデータグループのＡＳＥノイズパワーを用いて、２つの信号光のＯＳＮＲを算出する。
【解決手段】本願発明のＯＳＮＲ評価装置は、偏波コントローラ１１と、波長可変バンドパスフィルタ１２と、ＰＢＳ１３と、ＰＤ１４−１と、ＰＤ１４−２と、ＯＳＮＲ演算部１５と、偏波コントローラ１１及び波長可変バンドパスフィルタ１２を制御する制御処理部１６と、を備え、２つの信号光が偏波多重された偏波多重信号光の２つの信号光の強度を測定し、信号光の波長近傍の第１波長及び第２波長でのＰＤ１４−１及びＰＤ１４−２の受光レベルを用いてＡＳＥノイズパワーを算出し、２つの信号光の強度及びデータグループのＡＳＥノイズパワーを用いて、２つの信号光のＯＳＮＲを算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏波多重信号光のＯＳＮＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）評価装置及びＯＳＮＲ評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）ネットワークにおいては、各チャネルの信号光パワー、信号光波長及びＯＳＮＲ等の特性を測定し、伝送信号品質を維持することが必須である。特に、ＯＳＮＲは、伝送信号品質を維持するためには極めて重要な測定項目である。
【０００３】
ダイナミックな経路設定が可能なメッシュネットワークでは、ＤＷＤＭ（Ｄｅｎｓｅ Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）信号は任意の経路設定が行われ、これにより各チャネルの信号光は異なる経路を通過し、また異なる光ファイバアンプ段数を通過する。この場合、各チャネルのＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）ノイズパワーが大きく異なるため、各チャネルの信号光のＯＳＮＲを測定することが必要となる。
【０００４】
また、変調方式も多様で、ＯＯＫ（Ｏｎ Ｏｆｆ Ｋｅｙｉｎｇ）、ＤＰＳＫ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、ＤＱＰＳＫ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、ＤＰ−ＱＰＳＫ（Ｄｕａｌ Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）などの様々な変調方式が検討されている。これらの変調方式に対して、信号光の品質を評価することは重要であり、信号光の品質を評価するための１つの方法としてＯＳＮＲを評価することが行われている。
【０００５】
ＯＳＮＲ測定としては、「推定法」、「偏波ヌリング法」、「偏光度から算出する方法」など多くの方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。図１０に、推定法を用いたアウトバンドＯＳＮＲ評価例を示す。推定法は、被測定信号光のスペクトラムをスペクトラムアナライザで測定し、そのスペクトラムの隣接チャネル間のフロアノイズパワーＮλｉ−Δλ及びＮλｉ＋ΔλからノイズパワーＮｉを推定し、信号光パワーＰｉとノイズパワーＮｉの比からＯＳＮＲ（アウトバンドＯＳＮＲ）を求める。
【０００６】
「偏波ヌリング法」は、偏波コントローラと偏光子を用い、偏波コントローラで信号光の偏波状態を偏光子の変光軸に直交する直線偏光となるように調整して入力することで信号光を除去し、ＡＳＥノイズパワーを直接測定して、ＯＳＮＲ（インバンドＯＳＮＲ）を求める方法である。この方法は、信号光は偏光子で除去されるが、ＡＳＥノイズは無偏光であるためＡＳＥノイズの１／２は偏光子を通過することを利用した測定法である。
【０００７】
「偏光度から算出する方法」は、波長可変フィルタの透過光のストークスパラメータ（Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）を測定し、ストークスパラメータからＯＳＮＲを算出する方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−３００３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、従来のＯＳＮＲ測定法では、以下のような問題があった。
推定法を用いたＯＳＮＲ測定法の場合、ＲＯＡＤＭ（Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）をもつＤＷＤＭネットワークでは、ＲＯＡＤＭフィルタによってＡＳＥノイズがフィルタリングされ、スペクトラムの形状の信号光とノイズを区別することが困難であるため、ＯＳＮＲ（インバンドＯＳＮＲ）を測定することはできない。
【００１０】
「偏波ヌリング法」を用いたＯＳＮＲ測定法の場合、偏光子の光軸に直交する直線偏光を正確に入力する必要があるため、偏波コントローラの制御に時間を要し、短時間での測定が困難である。また、２つの偏波状態の信号光が存在する場合には測定することはできないため、偏波多重信号光の評価を行うことはできない。
【００１１】
「偏光度から算出する方法」を用いたＯＳＮＲ測定法の場合、ストークスパラメータを測定する必要があるため、短時間での測定が困難である。また、２つの偏波状態の信号光が存在する場合には測定することはできないため、偏波多重信号光の評価を行うことはできない。
【００１２】
上記のように、従来のＯＳＮＲ測定法では、偏波多重信号光のＯＳＮＲ（インバンドＯＳＮＲ）評価を行うことはできなかった。
【００１３】
そこで、本発明は、偏波多重信号光のＯＳＮＲ（インバンドＯＳＮＲ）を測定することのできるＯＳＮＲ評価装置及びＯＳＮＲ評価方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本願発明のＯＳＮＲ評価装置は、２つの信号光が偏波多重された偏波多重信号光が入力され、偏波コントローラ（１１）が前記偏波多重信号光の偏波状態を任意の偏波状態に変化させると共に、波長可変バンドパスフィルタ（１２）が前記偏波多重信号光のうちの任意の波長の光を透過する入力信号調整部（５１）と、前記入力信号調整部からの光を直交する偏波成分に分離するＰＢＳ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）（１３）と、前記ＰＢＳで分離された一方の光を受光する第１の受光器（１４−１）と、前記ＰＢＳで分離されたもう一方の光を受光する第２の受光器（１４−２）と、前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベルを用いて前記２つの信号光の強度及びＯＳＮＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）を算出するＯＳＮＲ演算部（１５）と、前記偏波コントローラの変化させる偏波状態を可変し、前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を可変する制御処理部（１６）と、を備え、前記ＯＳＮＲ演算部は、前記偏波コントローラの偏波状態を変化させながら受光した前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベルを用いて前記２つの信号光のパワー比を算出し、前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を変化させながら受光した前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベルを用いて前記２つの信号光の強度を測定し、前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記信号光の波長近傍の第１波長に設定したときの前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベル並びに前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記第１波長とは異なる前記信号光の波長近傍の第２波長に設定したときの前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベルからなるデータグループを求め、前記データグループ及び前記２つの信号光のパワー比を用いて前記データグループのＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）ノイズパワーを算出し、前記信号光の強度及び前記ＡＳＥノイズパワーを用いて、前記２つの信号光のＯＳＮＲを算出する。
【００１５】
偏波コントローラと、制御処理部と、ＰＢＳと、第１の受光器と、第２の受光器と、ＯＳＮＲ演算部と、を備えるため、２つの信号光のパワー比を測定することができる。波長可変バンドパスフィルタと、制御処理部と、ＰＢＳと、第１の受光器と、第２の受光器と、ＯＳＮＲ演算部と、を備えるため、２つの信号光の信号光パワー及びＡＳＥノイズパワーを測定することができる。したがって、本願発明のＯＳＮＲ評価装置は、偏波多重信号光のＯＳＮＲ（インバンドＯＳＮＲ）を測定することができる。
【００１６】
本願発明のＯＳＮＲ評価装置では、前記入力信号調整部及び前記ＰＢＳの間の光路に挿入され、前記偏波多重信号光を偏波成分によって異なる損失で通過させる偏波依存損失発生部（３３）と、をさらに備え、前記ＰＢＳは、前記偏波依存損失発生部からの光を直交する偏波成分に分離してもよい。
偏波依存損失発生部を備えるため、２つの信号光間にパワー比をもたせることができる。したがって、本願発明のＯＳＮＲ評価装置は、２つの信号光パワーが等しい場合であっても、偏波多重信号光のＯＳＮＲを算出することができる。
【００１７】
上記目的を達成するために、本願発明のＯＳＮＲ評価装置は、２つの信号光が偏波多重された偏波多重信号光が入力され、偏波コントローラ（１１）が前記偏波多重信号光の偏波状態を任意の偏波状態に変化させると共に、波長可変バンドパスフィルタ（１２）が前記偏波多重信号光のうちの任意の波長の光を透過する入力信号調整部（５１）と、前記入力信号調整部からの光を２つに分岐するＢＳ（Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）（２１）と、前記ＢＳで分岐された一方の光を受光する第１の受光器（１４−１）と、前記ＢＳで分岐されたもう一方の光が入力され、任意の偏波成分のみの光を通過させる偏光子（２２）と、前記偏光子からの光を受光する第２の受光器（１４−２）と、前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベルを用いてＯＳＮＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）を算出するＯＳＮＲ演算部（１５）と、前記偏波コントローラの変化させる偏波状態を可変し、前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を可変する制御処理部（１６）と、を備え、前記ＯＳＮＲ演算部は、前記偏波コントローラの偏波状態を変化させながら受光した前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベルを用いて前記２つの信号光のパワー比を算出し、前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を変化させながら受光した前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベルを用いて前記２つの信号光の強度を測定し、前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記信号光の波長近傍の第１波長に設定したときの前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベル並びに前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記第１波長とは異なる前記信号光の波長近傍の第２波長に設定したときの前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベルからなるデータグループを求め、前記データグループ及び前記２つの信号光のパワー比を用いて前記データグループのＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）ノイズパワーを算出し、前記信号光の強度及び前記ＡＳＥノイズパワーを用いて、前記２つの信号光のＯＳＮＲを算出する。
【００１８】
偏波コントローラと、制御処理部と、ＢＳと、偏光子と、第１の受光器と、第２の受光器と、ＯＳＮＲ演算部と、備えるため、２つの信号光のパワー比を測定することができる。波長可変バンドパスフィルタと、制御処理部と、ＢＳと、偏光子と、第１の受光器と、第２の受光器と、ＯＳＮＲ演算部と、を備えるため、２つの信号光の信号光パワー及びＡＳＥノイズパワーを測定することができる。したがって、本願発明のＯＳＮＲ評価装置は、偏波多重信号光のＯＳＮＲ（インバンドＯＳＮＲ）を測定することができる。
【００１９】
本願発明のＯＳＮＲ評価装置では、前記入力信号調整部及び前記ＢＳの間の光路に挿入され、前記偏波多重信号光を偏波成分によって異なる損失で通過させる偏波依存損失発生部（３３）と、をさらに備え、前記ＢＳは、前記偏波依存損失発生部からの光を分岐してもよい。
偏波依存損失発生部を備えるため、２つの信号光間にパワー比をもたせることができる。したがって、本願発明のＯＳＮＲ評価装置は、２つの信号光パワーが等しい場合であっても、偏波多重信号光のＯＳＮＲを算出することができる。
【００２０】
本願発明のＯＳＮＲ評価装置では、前記ＯＳＮＲ演算部は、前記データグループを複数求め、複数の前記データグループのＡＳＥノイズパワーを算出し、複数の前記データグループのＡＳＥノイズパワーを用いて前記信号光の波長におけるＡＳＥノイズパワー及びＯＳＮＲを算出してもよい。
ＯＳＮＲ演算部が、複数の波長のＡＳＥノイズパワーを用いて２つの信号光のＡＳＥノイズパワーを算出するため、ＯＳＮＲ演算部の算出する２つの信号光のＡＳＥノイズパワーの精度を高めることができる。
【００２１】
上記目的を達成するために、本願発明のＯＳＮＲ評価方法は、２つの信号光が偏波多重された偏波多重信号光の偏波状態を変化させながら、前記偏波多重信号光を直交する偏波成分に分離した各分離光を受光し、前記各分離光の受光レベルを用いて前記２つの信号光のパワー比を測定する２つの信号光の光パワー比測定手順（Ｓ１０１）と、前記偏波多重信号光の任意の波長の光を透過する波長可変バンドパスフィルタの透過波長を変化させながら、前記偏波多重信号光を直交する偏波成分に分離した各分離光を受光し、前記各分離光の受光レベルを前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長に関連付けて記憶し、受光レベルを用いて前記２つの信号光の強度を測定する偏波分離光スペクトラム測定手順（Ｓ１０２）と、前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記信号光の波長近傍の第１波長に設定したときの前記各分離光の受光レベル並びに前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記第１波長とは異なる前記信号光の波長近傍の第２波長に設定したときの前記各分離光の受光レベルからなるデータグループを求め、前記データグループ及び前記２つの信号光の光パワー比測定手順で測定した前記２つの信号光のパワー比を用いて前記２つの信号光のＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）ノイズパワーを算出し、前記２つの信号光のＡＳＥノイズパワー及び前記偏波分離光スペクトラム測定手順で測定した前記２つの信号光の強度を用いて、前記２つの信号光のＯＳＮＲを算出する偏波分離光ＯＳＮＲ算出手順（Ｓ１０３）と、を順に有する。
【００２２】
２つの信号光の光パワー比測定手順を有するため、偏波多重信号光に含まれる２つの信号光間のパワー比を測定することができる。偏波分離光スペクトラム測定手順を有するため、２つの信号光の強度を測定するとともに、２つの信号光の信号光パワー及びＡＳＥノイズパワーの算出に必要なデータを取得することができる。偏波分離光ＯＳＮＲ算出手順を有するため、２つの信号光のＯＳＮＲを算出する。したがって、本願発明のＯＳＮＲ評価方法は、偏波多重信号光のＯＳＮＲ（インバンドＯＳＮＲ）を測定することができる。
【００２３】
本願発明のＯＳＮＲ評価方法では、前記２つの信号光の光パワー比測定手順における前記各分離光の受光レベルが等しいか否かを判定する２つの信号光の光パワー判定手順を、前記２つの信号光の光パワー比測定手順の前にさらに有し、前記各分離光の受光レベルが等しい場合、前記２つの信号光の光パワー比測定手順において、前記偏波多重信号光を偏波成分によって損失の異なる偏波依存損失発生部に通過させ、前記偏波依存損失発生部を通過後の前記偏波多重信号光の各分離光を受光し、前記偏波分離光スペクトラム測定手順において、前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を変化させながら、前記波長可変バンドパスフィルタの透過光を前記偏波依存損失発生部に透過させ、前記偏波依存損失発生部を通過後の前記偏波多重信号光の各分離光を受光し、前記波長可変バンドパスフィルタの透過光を分岐した前記一方の光の受光レベルを用いて前記２つの信号光の強度を測定し、前記偏波分離光ＯＳＮＲ算出手順において、前記第１波長及び前記第２波長に設定したときの前記偏波依存損失発生部を通過後の前記偏波多重信号光の各分離光の受光レベル及び前記２つの信号光の光パワー比測定手順で測定した２つの信号光のパワー比を用いて前記２つの信号光のＡＳＥノイズパワーを算出してもよい。
２つの信号光の光パワー判定手順をさらに有するため、２つの信号光にパワーが等しいか否かを判定することができる。２つの信号光のパワーが等しい場合、２つの信号光の光パワー比測定手順、偏波分離光スペクトラム測定手順及び偏波分離光ＯＳＮＲ算出手順において、２つの信号光にパワー比をもたせることができる。したがって、本願発明のＯＳＮＲ評価方法は、２つの信号光パワーが等しい場合であっても、偏波多重信号光のＯＳＮＲを算出することができる。
【００２４】
本願発明のＯＳＮＲ評価方法では、前記偏波分離光ＯＳＮＲ算出手順において、前記データグループを複数求め、複数の前記データグループのＡＳＥノイズパワーを算出し、複数の前記データグループのＡＳＥノイズパワーを用いて前記２つの信号光の波長におけるＡＳＥノイズパワー及びＯＳＮＲを算出してもよい。
２つの信号光の光パワー比測定手順において複数の波長のＡＳＥノイズパワーを用いて２つの信号光のＡＳＥノイズパワーを算出するため、２つの信号光のＡＳＥノイズパワーの精度を高めることができる。
【００２５】
上記目的を達成するために、本願発明のＯＳＮＲ評価方法は、２つの信号光が偏波多重された偏波多重信号光の偏波状態を変化させながら、前記偏波多重信号光を分岐した一方の分岐光を受光するとともに、前記偏波多重信号光を分岐したもう一方の分岐光を偏光子に通過させ、前記偏光子を通過後の分岐光を受光し、前記各分岐光の受光レベルを用いて前記２つの信号光のパワー比を測定する２つの信号光の光パワー比測定手順（Ｓ２０１）と、前記偏波多重信号光の任意の波長の光を透過する波長可変バンドパスフィルタの透過波長を変化させながら、前記偏波多重信号光を分岐した一方の分岐光を受光するとともに、前記偏波多重信号光を分岐したもう一方の分岐光を偏光子に通過させ、前記偏光子を通過後の分岐光を受光し、前記各分岐光の受光レベルを前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長に関連付けて記憶し、前記各分岐光の受光レベルを用いて前記２つの信号光の強度を測定するトータル光スペクトラム・偏光子通過光スペクトラム測定手順（Ｓ２０２）と、前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記信号光の波長近傍の第１波長に設定したときの前記各分岐光の受光レベル並びに前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記第１波長とは異なる前記信号光の波長近傍の第２波長に設定したときの前記各分岐光の受光レベルからなるデータグループを求め、前記データグループ及び前記２つの信号光の光パワー比測定手順で測定した前記２つの信号光のパワー比を用いて前記２つの信号光のＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）ノイズパワーを算出し、前記２つの信号光のＡＳＥノイズパワー及び前記トータル光スペクトラム・偏光子通過光スペクトラム測定手順で測定した前記２つの信号光の強度を用いて、前記２つの信号光のＯＳＮＲを算出する偏光子通過光ＯＳＮＲ算出手順（Ｓ２０３）と、を順に有する。
【００２６】
２つの信号光の光パワー比測定手順を有するため、偏波多重信号光に含まれる２つの信号光間のパワー比を測定することができる。トータル光スペクトラム・偏光子通過光スペクトラム測定手順を有するため、２つの信号光の強度を測定するとともに、２つの信号光の信号光パワー及びＡＳＥノイズパワーの算出に必要なデータを取得することができる。トータル光スペクトラム・偏光子通過光スペクトラム測定手順を有するため、２つの信号光のＯＳＮＲを算出する。したがって、本願発明のＯＳＮＲ評価方法は、偏波多重信号光のＯＳＮＲ（インバンドＯＳＮＲ）を測定することができる。
【００２７】
本願発明のＯＳＮＲ評価方法では、前記２つの信号光の光パワー比測定手順における前記各分岐光の差と前記もう一方の分岐光の受光レベルが等しいか否かを判定する２つの信号光の光パワー判定手順を、前記２つの信号光の光パワー比測定手順の前にさらに有し、前記各分岐光の差と前記もう一方の分岐光の受光レベルが等しい場合、前記２つの信号光の光パワー比測定手順において、前記偏波多重信号光を偏波成分によって損失の異なる偏波依存損失発生部に通過させ、前記偏波依存損失発生部を通過後の前記偏波多重信号光の各分岐光を受光し、前記トータル光スペクトラム・偏光子通過光スペクトラム測定手順において、前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を変化させながら、前記波長可変バンドパスフィルタの透過光を前記偏波依存損失発生部に透過させ、前記偏波依存損失発生部を通過後の前記偏波多重信号光の各分岐光を受光し、前記波長可変バンドパスフィルタの透過光を分岐した前記一方の光の受光レベルを用いて前記２つの信号光の強度を測定し、前記偏光子通過光ＯＳＮＲ算出手順において、前記第１波長及び前記第２波長に設定したときの前記偏波依存損失発生部を通過後の前記偏波多重信号光の各分岐光の受光レベル及び前記２つの信号光の光パワー比測定手順で測定した２つの信号光のパワー比を用いて前記２つの信号光のＡＳＥノイズパワーを算出してもよい。
２つの信号光の光パワー判定手順をさらに有するため、２つの信号光にパワーが等しいか否か比があるか否かを判定することができる。２つの信号光のパワーが等しい場合、２つの信号光の光パワー比測定手順、トータル光スペクトラム・偏光子通過光スペクトラム測定手順及び偏光子通過光ＯＳＮＲ算出手順において、２つの信号光にパワー比をもたせることができる。したがって、本願発明のＯＳＮＲ評価方法は、２つの信号光パワーが等しい場合であっても、偏波多重信号光のＯＳＮＲを算出することができる。
【００２８】
本願発明のＯＳＮＲ評価方法では、前記偏光子通過光ＯＳＮＲ算出手順において、前記データグループを複数求め、複数の前記データグループのＡＳＥノイズパワーを算出し、複数の前記データグループのＡＳＥノイズパワーを用いて前記２つの信号光の波長におけるＡＳＥノイズパワー及びＯＳＮＲを算出してもよい。
偏光子通過光ＯＳＮＲ算出手順において複数の波長のＡＳＥノイズパワーを用いて算出するため、２つの信号光のＡＳＥノイズパワーの精度を高めることができる。
【００２９】
なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、偏波多重信号光のＯＳＮＲ（インバンドＯＳＮＲ）を測定することのできるＯＳＮＲ評価装置及びＯＳＮＲ評価方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施形態１に係るＯＳＮＲ評価装置の一例を示す。
【図２】２つの信号光の一例であり、（ａ）は一方の信号光Ｓ１を示し、（Ｂ）はもう一方の信号光Ｓ２を示す。
【図３】信号光のスペクトラムの一例を示す。
【図４】実施形態１に係るＯＳＮＲ評価方法の一例を示す。
【図５】実施形態２に係るＯＳＮＲ評価装置の一例を示す。
【図６】実施形態２に係るＯＳＮＲ評価方法の一例を示す。
【図７】実施形態３に係るＯＳＮＲ評価装置の一例を示す。
【図８】偏波依存損失発生部の具体例を示す。
【図９】実施形態４に係るＯＳＮＲ評価装置の一例を示す。
【図１０】推定法を用いたアウトバンドＯＳＮＲ評価例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が等しい構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００３３】
（実施形態１）
図１に、実施形態１に係るＯＳＮＲ評価装置の一例を示す。実施形態１に係るＯＳＮＲ評価装置９１は、光入力部１７と、入力信号調整部５１と、ＰＢＳ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）１３と、第１の受光器としてのＰＤ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）１４−１と、第２の受光器としてのＰＤ１４−２と、ＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１９−１と、ＡＤＣ１９−２と、ＯＳＮＲ演算部１５と、制御処理部１６と、を備える。入力信号調整部５１は、偏波コントローラ１１及び波長可変バンドパスフィルタ１２が直列に接続されている。
【００３４】
光入力部１７は、２つの信号光Ｓ１及びＳ２が直交偏波状態に偏波多重された偏波多重信号光が入力される。図２は、２つの信号光の一例であり、（ａ）は一方の信号光Ｓ１を示し、（ｂ）はもう一方の信号光Ｓ２を示す。信号光Ｓ１及び信号光Ｓ２にはＡＳＥノイズが含まれている。
【００３５】
図３に、信号光のスペクトラムの一例を示す。信号光は、例えば、波長λＰに信号が載せられた波長分割多重光信号である。信号光のスペクトラムは、波長λＰにピークを有し、波長λＰにおける信号光パワーＰＳ［λＰ］にはＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥ［λＰ］が含まれている。また、波長λＰの信号光を透過させるＲＯＡＤＭ（Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）フィルタの波長範囲内であって、信号光の波長λＰから任意の波長範囲に第１波長λ１及び第２波長λ２を有する。第１波長λ１及び第２波長λ２などの各波長における信号光パワーＰＳにも、ＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥが含まれている。
【００３６】
偏波コントローラ１１は、光入力部１７からの偏波多重信号光が入射され、入射光の偏波状態を任意の偏波状態に変化させる。波長可変バンドパスフィルタ１２は、偏波コントローラ１１によって任意の偏波状態にされた偏波多重信号光が入射され、入射光のうちの任意の波長の光を透過させる。ＰＢＳ１３は、入力信号調整部５１からの光を直交する偏波成分に分離する。これにより、信号光Ｓ１のうちのαがＰＤ１４−２側に、信号光Ｓ１のうちの（１−α）がＰＤ１４−１側に分離され、信号光Ｓ２のうちの（１−α）がＰＤ１４−２側に分離され、信号光Ｓ２のうちのαがＰＤ１４−１側に分離される。このαを、直交成分分離比と呼ぶ。
【００３７】
ＰＤ１４−１は、ＰＢＳ１３で分離された一方の光を受光し、ＰＤ１４−１の受光レベルＰＤ１に応じたアナログ信号を出力する。ＡＤＣ１９−１は、ＰＤ１４−１からのアナログ信号をデジタル信号に変換し、受光レベルＰＤ１に応じたデジタル信号をＯＳＮＲ演算部１５に出力する。
【００３８】
ＰＤ１４−２は、ＰＢＳ１３で分離されたもう一方の光を受光し、ＰＤ１４−２の受光レベルＰＤ２に応じたアナログ信号を出力する。ＡＤＣ１９−２は、ＰＤ１４−２からのアナログ信号をデジタル信号に変換し、受光レベルＰＤ２に応じたデジタル信号をＯＳＮＲ演算部１５に出力する。
【００３９】
ＯＳＮＲ演算部１５は、受光レベルＰＤ１及び受光レベルＰＤ２を用いて偏波多重信号光のＯＳＮＲを算出する。制御処理部１６は、偏波コントローラ１１の変化させる偏波状態を可変し、波長可変バンドパスフィルタ１２の透過波長を可変する。
【００４０】
図４に、実施形態１に係るＯＳＮＲ評価方法の一例を示す。実施形態１に係るＯＳＮＲ評価方法は、２つの信号光の光パワー比測定手順Ｓ１０１と、偏波分離光スペクトラム測定手順Ｓ１０２と、偏波分離光ＯＳＮＲ算出手順Ｓ１０３と、を順に有する。以下、実施形態１に係るＯＳＮＲ評価方法の詳細について、図１を参照しながら説明する。
【００４１】
２つの信号光の光パワー比測定手順Ｓ１０１では、偏波多重信号光の偏波状態を変化させながら、偏波多重信号光を直交する偏波成分に分離した各分離光を受光し、各分離光のいずれかの受光レベルが最大のときの各分離光の受光レベルＰＤ１及び受光レベルＰＤ２を用いて２つの信号光Ｓ１及びＳ２のパワー比Ｒを測定する。
【００４２】
例えば、偏波コントローラ１１で偏波多重信号光の偏波状態を変化させながら、ＰＤ１４−１及びＰＤ１４−２で受光する。ＯＳＮＲ演算部１５は、受光レベルＰＤ１又は受光レベルＰＤ２が最大となる偏波コントローラ１１の偏波状態における受光レベルＰＤ１及び受光レベルＰＤ２の比を測定する。ＰＢＳ１３が信号光Ｓ１と信号光Ｓ２に分離しているとき、受光レベルＰＤ１又は受光レベルＰＤ２が最大となる。そこで、受光レベルＰＤ１又は受光レベルＰＤ２が最大となったときの受光レベルＰＤ１及び受光レベルＰＤ２の比を測定することで、信号光Ｓ１及び信号光Ｓ２のパワー比Ｒを測定することができる。
【００４３】
偏波分離光スペクトラム測定手順Ｓ１０２では、波長可変バンドパスフィルタ１２の透過波長を変化させながら、ＰＤ１４−１及びＰＤ１４−２で受光する。これにより、ＯＳＮＲ演算部１５は、各波長での受光レベルＰＤ１［λ１］，ＰＤ１［λ２］，・・・ＰＤ１［λＮ］及び受光レベルＰＤ２［λ１］，ＰＤ２［λ２］，・・・ＰＤ２［λＮ］を取得する。
【００４４】
次に、ＯＳＮＲ演算部１５は、受光レベルＰＤ１及びＰＤ２を波長可変バンドパスフィルタ１２の透過波長に関連付けて記憶する。例えば、ＯＳＮＲ演算部１５は、透過波長λｉでの受光レベルＰＤ１［λｉ］，ＰＤ２［λｉ］をメモリに記憶する。これにより、ＯＳＮＲ演算部１５は、波長λ１から波長λＮまでの波長帯域を有する各チャネルの受光レベルＰＤ１［λ１］，ＰＤ１［λ２］，・・・，ＰＤ１［λｉ］，・・・，ＰＤ１［λＮ］及び受光レベルＰＤ２［λ１］，ＰＤ２［λ２］，・・・，ＰＤ２［λｉ］，・・・，ＰＤ２［λＮ］を記憶する。そして、ＯＳＮＲ演算部１５は、受光レベルＰＤ１及び受光レベルＰＤ２を用いて２つの信号光の強度を測定する。
【００４５】
偏波分離光ＯＳＮＲ算出手順Ｓ１０３では、２つの信号光の光パワー比測定手順Ｓ１０１で測定したパワー比Ｒと、偏波分離光スペクトラム測定手順Ｓ１０２で測定した受光レベルＰＤ１及びＰＤ２を用いて、偏波多重信号光のＯＳＮＲを算出する。例えば、各チャネルの信号光を検出して信号光の波長λＰ及び信号光パワーＰＳ［λＰ］を求め、各チャネルの信号光の波長λＰ近傍の波長における受光レベルＰＤ１及び受光レベルＰＤ２を用いて信号光の波長λＰにおけるＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥ［λＰ］を求め、各チャネルのＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥ［λＰ］及び信号光パワーＰＳ［λＰ］を用いて各チャネルの信号光Ｓ１及び信号光Ｓ２のＯＳＮＲを算出する。
【００４６】
具体的には、ＯＳＮＲ演算部１５は、メモリからスペクトラムを読み出し、スペクトラムのピークを検出して各チャネルの信号光を検出する。そして、スペクトラムのピーク波長又はピークのセンタ波長から信号光の波長λＰを求め、スペクトラムのピークの光パワーから信号光パワーＰＳ［λＰ］を求める。信号光パワーＰＳ［λＰ］は、スペクトラムを任意の範囲で積分して求めたパワーから求めてもよい。
【００４７】
次に、ＯＳＮＲ演算部１５は、波長可変バンドパスフィルタ１２の透過波長を第１波長λｍ１に設定したときの各分離光の受光レベルＰＤ１［λｍ１］及びＰＤ２［λｍ１］と、波長可変バンドパスフィルタ１２の透過波長を第２波長λｍ２に設定したときの各分離光の受光レベルＰＤ１［λｍ２］及びＰＤ２［λｍ２］をメモリから読み出し、ＰＤ１［λｍ１］、ＰＤ２［λｍ１］、ＰＤ１［λｍ２］及びＰＤ２［λｍ２］からなるデータグループ（ｍ）を求める。第１波長λｍ１及び第２波長λｍ２は、信号光の波長λＰから任意の波長範囲にある波長を選択する。
【００４８】
次に、ＯＳＮＲ演算部１５は、複数のデータグループを求める。例えば、ＯＳＮＲ演算部１５は、図３に示すように、信号光の波長λＰの長波長側の第１波長λｍ１及び第２波長λｍ２のデータグループ（ｍ）に加え、信号光の波長λＰの短波長側の第１波長λｉ１及び第２波長λｉ２のデータグループ（ｉ）も求めることが好ましい。また、ＯＳＮＲ演算部１５の求めるデータグループの数は限定しない。例えば、ＯＳＮＲ演算部１５は、図３に示すように、第１波長λｍ１及び第２波長λｍ２のデータグループ（ｍ）と、第１波長λｉ１及び第２波長λｉ２のデータグループ（ｉ）と、第１波長λｊ１及び第２波長λｊ２のデータグループ（ｊ）と、第１波長λｎ１及び第２波長λｎ２のデータグループ（ｎ）、の４つのデータグループを求めてもよい。
【００４９】
次に、ＯＳＮＲ演算部１５は、データグループ（ｍ）及び２つの信号光のパワー比Ｒを用いてデータグループ（ｍ）のＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥを算出する。例えば、ＰＤ１［λｍ１］、ＰＤ２［λｍ１］、ＰＤ１［λｍ２］、ＰＤ２［λｍ２］及び２つの信号光のパワー比Ｒを、後述する、式（２１）に代入する。これにより、データグループ（ｍ）についてのＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥを求めることができる。他のデータグループ（ｉ）、データグループ（ｊ）、データグループ（ｎ）ついても同様にＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥを算出する。
【００５０】
次に、ＯＳＮＲ演算部１５は、複数のデータグループのＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥを用いて信号光の波長λＰにおけるＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥ［λＰ］を算出する。例えば、複数のデータグループのＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥをフィッティング処理してフィッティング関数を算出し、フィッティング関数を用いて信号光の波長λＰにおけるＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥ［λＰ］を算出する。フィッティング関数は、例えば、１次関数、２次関数、３次関数、４次関数、５次関数、ローレンツ関数又はガウス関数である。また、ＯＳＮＲ演算部１５は、複数のデータグループのＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥを平均化処理して信号光の波長λＰにおけるＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥ［λＰ］を算出してもよい。
【００５１】
受光レベルＰＤ１及び受光レベルＰＤ２を用いて２つの信号光の強度（スペクトル）を測定する際、例えば次の方法で求めることができる。
＜第１の方法＞
受光レベルＰＤ１と受光レベルＰＤ２の和は２つの信号光ＰＳ１とＰＳ２の和であり（ＰＡＳＥは含んでいるが、ＡＳＥレベルは小さいので誤差は小さい）、この和を２つの信号光Ｓ１及びＳ２のパワー比Ｒで分配して、２つの信号光の強度を求める。ＤＰ−ＱＰＳＫのような偏波多重では、１つのレーザダイオードの光を分岐した後、それぞれを変調して、再び偏波多重合成するため、変調によるスペクトラムの差異はあるものの、この方法で推定可能である。
【００５２】
＜第２の方法＞
受光レベルＰＤ１又は受光レベルＰＤ２が最大となるように偏波コントローラ１１で偏波状態を変化させた状態では、２つの信号光は直交する直線偏光であることから、この状態での受光レベルＰＤ１又はＰＤ２は２つの信号光に分離されている。したがって、この状態での受光レベルＰＤ１又は受光レベルＰＤ２から２つの信号光の強度を求める。この場合、信号光Ｓ１をＰＤ１４−１で受光し、信号光Ｓ２をＰＤ１４−２で受光している場合、ＰＤ１［λｉ］（ただしｉ＝１，２，・・・Ｎ）から信号光Ｓ１のスペクトラムを求め、ＰＤ２［λｉ］（ただしｉ＝１，２，・・・Ｎ）から信号光Ｓ２のスペクトラムを求めることができる。そして、ＯＳＮＲ演算部１５は、信号光Ｓ１及び信号光Ｓ２のスペクトラムをメモリに記憶する。
【００５３】
次に、ＯＳＮＲ演算部１５は、信号光の波長λＰにおけるＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥ［λＰ］及び信号光パワーＰＳ［λＰ］を用いてＯＳＮＲを算出する。例えば、ＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥ［λＰ］及び信号光パワーＰＳ［λＰ］を式（２２）に代入する。
【００５４】
以下、本実施形態に係るＯＳＮＲ評価装置及びＯＳＮＲ評価方法の原理について説明する。伝送路のＲＯＡＤＭフィルタの帯域内においては、信号光パワーＰＳは波長可変バンドパスフィルタ１２の掃引位置によって異なるが、ＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥは波長可変バンドパスフィルタ１２のフィルタ帯域が等しければ同じレベルである。また、波長可変バンドパスフィルタ１２の設定波長によって、隣接する波長では信号光のレベルは変化するが、ＰＢＳ１３で分離される直交成分分離比αは同じとして扱うことができる。したがって、ＡＳＥノイズパワーをＰＡＳＥ、信号光パワーをＰＳ、波長可変バンドパスフィルタ１２の帯域幅をＢ０、２つの信号光のパワー比をＲとすると、波長λｍ１の受光レベルＰＤ１［λｍ１］及びＰＤ２［λｍ１］並びに波長λｍ２の受光レベルＰＤ１［λｍ２］及びＰＤ２［λｍ２］は、次式で表される。
【００５５】
【数１】
【００５６】
Ｒ＝ＰＳ２／ＰＳ１より、式（１）〜式（４）を書き換える。
【数５】
【００５７】
式（５）〜式（８）を書き換える。
【数９】
【００５８】
式（９）から式（１１）を減算する。
【数１３】
【００５９】
式（１０）から式（１２）を減算する。
【数１４】
【００６０】
式（１４）を変形する。
【数１５】
【００６１】
式（１５）を式（１３）に代入して変形する。
【数１６】
【００６２】
ここで、
【数１７】
とおくと、式（１６）は、
【数１８】
で表される。
【００６３】
式（９）に｛α＋Ｒ・（１−α）｝を乗算し、式（１０）に（１−α＋Ｒ・α）を乗算して両者の差分をとることによって、ＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥを算出することができる。
【００６４】
すなわち、式（９）に｛α＋Ｒ・（１−α）｝を乗算する。
【数１９】
【００６５】
式（１０）に（１−α＋Ｒ・α）を乗算する。
【数２０】
【００６６】
式（１９）から式（２０）を減算する。
【数２１】
式（２１）を用いることで、データグループ（ｍ）のＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥを算出することができる。
【００６７】
ＯＳＮＲは、
【数２２】
で表される。
【００６８】
本実施形態に係る発明によれば、ＲＯＡＤＭフィルタが任意の関数の透過特性を持つ場合には、より正確なＡＳＥノイズパワーの測定が可能であり、また、ＡＳＥノイズパワー測定誤差を圧縮する効果もある。
【００６９】
受信アンプなどのリニアリティを考慮したりすると、信号光パワーＰＳとＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥのパワー差が小さくなるようなフィルタの波長位置のデータを用いること、また２つの偏波成分の分離比率が大きいことが望ましい。
【００７０】
なお、本実施形態では、偏波コントローラ１１の後段に波長可変バンドパスフィルタ１２を備える構成としたが、波長可変バンドパスフィルタ１２の後段に偏波コントローラ１１を備える構成としてもよい。
【００７１】
（実施形態２）
図５に、実施形態２に係るＯＳＮＲ評価装置の一例を示す。実施形態２に係るＯＳＮＲ評価装置９２は、実施形態１のＰＢＳ１３に代えて、ＢＳ（Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）２１と、偏光子２２と、を備える。
【００７２】
ＢＳ２１は、波長可変バンドパスフィルタ１２からの透過光を２つに分岐する。ＢＳ２１の分岐比は、例えば１／２である。ＢＳ２１で分岐された一方の光は、ＰＤ１４−１で受光される。ＰＤ１４−１は、受光レベルＰＤ１に応じたアナログ信号を出力する。ＡＤＣ１９−１は、ＰＤ１４−１からのアナログ信号をデジタル信号に変換し、受光レベルＰＤ１に応じたデジタル信号をＯＳＮＲ演算部１５に出力する。
【００７３】
偏光子２２は、ＢＳ２１で分岐されたもう一方の光が入力され、任意の偏波成分のみを通過させる。これにより、信号光Ｓ１のうちのαがＰＤ１４−２側に通過し、信号光Ｓ２のうちの（１−α）がＰＤ１４−２側に通過する。このαを、直交成分分離比と呼ぶ。偏光子２２を通過後の光は、ＰＤ１４−２で受光される。ＰＤ１４−２は、ＰＤ１４−２の受光レベルＰＤ２に応じたアナログ信号を出力する。ＡＤＣ１９−２は、ＰＤ１４−２からのアナログ信号をデジタル信号に変換し、受光レベルＰＤ２に応じたデジタル信号をＯＳＮＲ演算部１５に出力する。
【００７４】
図６に、実施形態２に係るＯＳＮＲ評価方法の一例を示す。実施形態２に係るＯＳＮＲ評価方法は、２つの信号光の光パワー比測定手順Ｓ２０１と、トータル光スペクトラム・偏光子通過光スペクトラム測定手順Ｓ２０２と、偏光子通過光ＯＳＮＲ算出手順Ｓ２０３と、を順に有する。以下、実施形態２に係るＯＳＮＲ評価方法の詳細について、図５を参照しながら説明する。
【００７５】
ＯＳＮＲ評価装置９２は、ＰＤ１４−１が信号光Ｓ１及び信号光Ｓ２の両方の光を受光し、ＰＤ１４−２が信号光Ｓ１及び信号光Ｓ２の光のうちの特定の偏波状態の光を受光する。このため、実施形態２に係るＯＳＮＲ評価方法は、実施形態１と以下のような構成の相違を有する。
【００７６】
２つの信号光の光パワー比測定手順Ｓ２０１では、２つの信号光Ｓ１及びＳ２が偏波多重された偏波多重信号光の偏波状態を変化させながら、偏波多重信号光を分岐した一方の分岐光をＰＤ１４−１が受光するとともに、偏波多重信号光を分岐したもう一方の分岐光を偏光子２２に通過させ、偏光子２２を通過後の分岐光をＰＤ１４−２が受光し、各分岐光の受光レベルＰＤ１及びＰＤ２を用いて２つの信号光Ｓ１及びＳ２のパワー比Ｒを測定する。
【００７７】
２つの信号光Ｓ１及びＳ２に強度差がある場合、ＰＤ１４−２（受光レベルＰＤ２）の強度が最大となるように偏波状態を変化させたときの２つの信号光Ｓ１及びＳ２の偏波は互いに直交する直線偏波状態となり、２つの信号の分離が可能となる。例えば、ＰＤ１４−２が信号光Ｓ２を受光し、ＰＤ１４−１は信号光Ｓ１及び信号光Ｓ２の両方を受光しているとする。このとき、信号光Ｓ２の信号光パワーＰＳ２はＰＤ２、信号光Ｓ１の信号光パワーＰＳ１は（受光レベルＰＤ１−受光レベルＰＤ２）にて求めることができる。これにより、信号光Ｓ１及び信号光Ｓ２のパワー比Ｒを測定する。
【００７８】
トータル光スペクトラム・偏光子通過光スペクトラム測定手順Ｓ２０２では、偏波多重信号光の任意の波長の光を透過する波長可変バンドパスフィルタ１２の透過波長を変化させながら、偏波多重信号光を分岐した一方の分岐光をＰＤ１４−１が受光するとともに、偏波多重信号光を分岐したもう一方の分岐光を偏光子２２に通過させ、偏光子２２を通過後の分岐光をＰＤ１４−２が受光し、各分岐光の受光レベルＰＤ１及びＰＤ２を用いて２つの信号光Ｓ１及びＳ２のスペクトラムを測定する。
【００７９】
例えば、ＯＳＮＲ演算部１５は、２つの信号光の光パワー比測定手順Ｓ１０１における受光レベルＰＤ１又は受光レベルＰＤ２が最大となる偏波コントローラ１１の偏波状態における受光レベルＰＤ１及び受光レベルＰＤ２を用いる。ＰＤ１４−２が信号光Ｓ２のみを受光している場合、ＰＤ２［λｉ］（ただしｉ＝１，２，・・・Ｎ）から信号光Ｓ２のスペクトラムを求め、ＰＤ１［λｉ］−ＰＤ２［λｉ］（ただしｉ＝１，２，・・・Ｎ）から信号光Ｓ１のスペクトラムを求めることができる。そして、ＯＳＮＲ演算部１５は、信号光Ｓ１及び信号光Ｓ２のスペクトラムをメモリに記憶する。また、別の方法として、例えば、受光レベルＰＤ１を２つの信号光Ｓ１及びＳ２のパワー比Ｒで分離して求める。
【００８０】
偏光子通過光ＯＳＮＲ算出手順Ｓ２０３は、実施形態１で説明した偏波分離光ＯＳＮＲ算出手順Ｓ１０３と同様である。ただし、ＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥの算出が異なる。具体的には、ＯＳＮＲ演算部１５は、ＰＤ１［λｍ１］、ＰＤ２［λｍ１］、ＰＤ１［λｍ２］、ＰＤ２［λｍ２］、２つの信号光のパワー比Ｒを、後述する、式（５５）に代入する。これにより、データグループ（ｍ）についてのＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥを求めることができる。他のデータグループ（ｉ）、データグループ（ｊ）、データグループ（ｎ）ついても同様にＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥを算出する。
【００８１】
２つの信号光の強度（スペクトル）：ＰＳ１及びＰＳ２は、例えば次の方法で求めることができる。
＜第１の方法＞
受光レベルＰＤ１は２つの信号光ＰＳ１とＰＳ２の和であり（ＰＡＳＥは含んでいるが、ＡＳＥレベルは小さいので誤差は小さい）、受光レベルＰＤ１を２つの信号光Ｓ１及びＳ２のパワー比Ｒで分配して、２つの信号光の強度を求める。
ＤＰ−ＱＰＳＫのような偏波多重では、１つのレーザダイオードの光を分岐した後、それぞれを変調して、再び偏波多重合成するため、変調によるスペクトラムの差異はあるものの、この方法で推定可能である。
【００８２】
＜第２の方法＞
受光レベルＰＤ２が最大となるように偏波コントローラで偏波状態を変化させた状態では、２つの信号光は直交する直線偏光であることから、この状態での受光レベルＰＤ１と受光レベルＰＤ２の差と、受光レベルＰＤ２から２つの信号光の強度を求める。
【００８３】
上記の構成及び方法を除いては、実施形態１と同様の構成及び方法を用いることができる。
【００８４】
以下、本実施形態に係るＯＳＮＲ評価装置及びＯＳＮＲ評価方法の原理について説明する。ＡＳＥノイズパワーをＰＡＳＥ、信号光パワーをＰＳ、波長可変バンドパスフィルタ１２の帯域幅をＢ０、２つの信号光パワーの比をＲ、ＢＳ２１の分離比を１／２、直交成分分離比をαとすると、第１波長λｍ１の受光レベルＰＤ１［λｍ１］及びＰＤ２［λｍ１］並びに第２波長λｍ２の受光レベルＰＤ１［λｍ２］及びＰＤ２［λｍ２］は、次式で表される。
【００８５】
【数３１】
【００８６】
Ｒ＝ＰＳ２／ＰＳ１より、式（３１）〜式（３４）を書き換える。
【数３５】
【００８７】
式（３５）〜式（３８）を書き換える。
【数３９】
【００８８】
ここで、ＰＤ１２［λｍ１］＝ＰＤ１［λｍ１］−ＰＤ２［λｍ１］、ＰＤ１２［λｍ２］＝ＰＤ１［λｍ２］−ＰＤ２［λｍ２］とおく。
ＰＤ１２［λｍ１］は、式（３９）−式（４０）より、
【数４３】
と表される。
【００８９】
ＰＤ１２［λｍ２］は、式（４１）−式（４２）より、
【数４４】
と表される。
【００９０】
上記より、ＰＤ１２［λｍ１］、ＰＤ２［λｍ１］、ＰＤ１２［λｍ２］、ＰＤ２［λｍ２］はそれぞれ、次式で表される。
【数４５】
【００９１】
式（４５）〜式（４８）を展開する。式（４５）から式（４７）を減算する。
【数４９】
【００９２】
式（４６）から式（４８）を減算する。
【数５０】
【００９３】
式（５０）に式（４９）に代入する。
【数５１】
【００９４】
ここで、
【数５２】
とおくと、式（５１）は、
【数５３】
で表される。
【００９５】
式（４５）に（α＋Ｒ−Ｒ・α）を乗算し、式（４６）に（１−α＋Ｒ・α）を乗算して両者の差分をとることによって、ＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥを算出することができる。
【数５４】
【００９６】
式（５４）を変形すると次式が得られる。
【数５５】
【００９７】
式（５５）を用いることで、データグループ（ｍ）のＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥを算出することができる。ＯＳＮＲは、実施形態１で説明した式（２２）を用いて求めることができる。
【００９８】
本実施形態に係る発明によれば、ＲＯＡＤＭフィルタが任意の関数の透過特性を持つ場合には、より正確なＡＳＥノイズパワーの測定が可能であり、また、ＡＳＥノイズパワー測定誤差を圧縮する効果もある。
【００９９】
受信アンプなどのリニアリティを考慮したりすると、本実施形態においても信号光パワーとＡＳＥノイズパワーのパワー差が小さくなるようなフィルタの波長位置のデータを用いることが望ましい。
【０１００】
なお、本実施形態では、偏波コントローラ１１の後段に波長可変バンドパスフィルタ１２を備える構成としたが、波長可変バンドパスフィルタ１２の後段に偏波コントローラ１１を備える構成としてもよい。
【０１０１】
（実施形態３）
図７に、実施形態３に係るＯＳＮＲ評価装置の一例を示す。実施形態３に係るＯＳＮＲ評価装置９３は、実施形態１に係るＯＳＮＲ評価装置９１に、さらに、偏波依存損失発生部３３と、を備える。これらの構成を備えるため、信号光Ｓ１の信号光パワーと信号光Ｓ２の信号光パワーに差を持たせてＯＳＮＲの評価を行うことができる。
【０１０２】
偏波依存損失発生部３３は、偏波成分によって異なる損失で通過させる。これにより、信号光Ｓ１又は信号光Ｓ２のいずれかの一方の信号光パワーを低下させる。制御処理部１６は、偏波依存損失発生部３３での損失を制御する。ＰＢＳ１３は、偏波依存損失発生部３３からの光を直交する偏波成分に分離する。
【０１０３】
偏波依存損失発生部３３は、偏光成分によって損失の異なる部材からなり、例えば、２つの直交する信号光に異なる損失を与えて、２つの直交する異なる光強度の光とする。偏光成分によって損失の異なる部材は、例えば、音響光学素子、偏光回折素子、電気光学素子である。
【０１０４】
偏波依存損失発生部３３が音響光学素子である場合、超音波の伝搬する方向とそれに垂直な方向との光弾性定数が異なるため、音響光学素子に入射する光ビームの偏波状態によって回折効率が異なる。したがって、音響光学素子の超音波信号の強度を変化させることによって、音響光学素子を通過させることで、信号光Ｓ１又はＳ２のパワーを容易に変化させることができる。
【０１０５】
図８に、偏波依存損失発生部の具体例を示す。図８に示す偏波依存損失発生部３３は、光スイッチ４１と、回折格子４２と、光スイッチ４３と、を備える。光スイッチ４１は、波長可変バンドパスフィルタ１２からの光が入力され、入力された光を回折格子４２又は光スイッチ４３のいずれかに出力する。回折格子４２を通過した光又は光スイッチ４１からの光が入力され、入力された光を出力する。
【０１０６】
２つの信号光Ｓ１及び信号光Ｓ２の信号光パワーが等しいとき、回折格子４２を通過させることで、信号光１の信号光パワーと信号光２の信号光パワーに差をもたせることができる。しかし、場合によっては、損失を与えたために信号光Ｓ１及び信号光Ｓ２の信号光パワーが等しくなってしまうおそれがある。これを回避するめ、制御処理部１６から光スイッチ４１及び光スイッチ４３の接続ポートを制御する。
【０１０７】
本実施形態では、ＯＳＮＲ演算部１５は、信号光Ｓ１又は信号光Ｓ２のいずれかの信号光パワーを低下させた受光レベルＰＤ１及びＰＤ２を取得する。このため、実施形態３に係るＯＳＮＲ評価装置９３及びＯＳＮＲ評価方法は、実施形態１と以下のような構成の相違を有する。
【０１０８】
実施形態３に係るＯＳＮＲ評価方法は、２つの信号光の光パワー判定手順を、２つの信号光の光パワー比測定手順Ｓ１０１の前にさらに有する。２つの信号光の光パワー判定手順では、２つの信号光の光パワー比測定手順Ｓ１０１における各分離光の受光レベルＰＤ１及びＰＤ２が等しいか否かを判定する。例えば、ＯＳＮＲ演算部１５は、受光レベルＰＤ１又は受光レベルＰＤ２が最大となる偏波コントローラ１１の偏波状態における受光レベルＰＤ１及び受光レベルＰＤ２の比が任意の範囲内であるか否かを測定する。これにより、信号光Ｓ１及び信号光Ｓ２の信号光パワーが等しいか否かを判定することができる。任意の範囲内であれば受光レベルＰＤ１及び受光レベルＰＤ２が等しいと判定し、任意の範囲を超えていれば受光レベルＰＤ１及び受光レベルＰＤ２が異なると判定する。
【０１０９】
受光レベルＰＤ１及び受光レベルＰＤ２が異なる場合は、そのまま２つの信号光Ｓ１及びＳ２について、２つの信号光の光パワー比測定手順Ｓ１０１を実行する。
【０１１０】
受光レベルＰＤ１及び受光レベルＰＤ２が等しい場合は、偏波依存損失発生部３３が信号光Ｓ１又は信号光Ｓ２のいずれかの一方の信号光パワーを低下させる。例えば、図８に示す光スイッチ４１及び光スイッチ４３を、回折格子４２側に接続する。そして、この状態で、２つの信号光の光パワー比測定手順Ｓ１０１及び偏波分離光スペクトラム測定手順Ｓ１０２を実行する。
【０１１１】
この場合、２つの信号光の光パワー比測定手順Ｓ１０１において、偏波コントローラ１１で偏波多重信号光の偏波状態を変化させながら、偏波多重信号光を偏波成分によって損失の異なる偏波依存損失発生部３３に通過させ、偏波依存損失発生部３３を通過後の偏波多重信号光の各分離光をＰＤ１４−１及びＰＤ１４−２で受光する。そして、ＯＳＮＲ演算部１５は、受光レベルＰＤ１又は受光レベルＰＤ２が最大となる偏波コントローラ１１の偏波状態における受光レベルＰＤ１及び受光レベルＰＤ２の比を測定する。これにより、信号光Ｓ１及び信号光Ｓ２のパワー比Ｒを測定することができる。
【０１１２】
偏波分離光スペクトラム測定手順Ｓ１０２では、波長可変バンドパスフィルタ１２の透過波長を変化させながら、波長可変バンドパスフィルタ１２の透過光を偏波依存損失発生部３３に入射して偏波依存損失発生部３３を通過後の偏波多重信号光の各分離光をＰＤ１４−１及びＰＤ１４−２で受光する。これにより、ＯＳＮＲ演算部１５は、各波長での受光レベルＰＤ１［λ１］，ＰＤ１［λ２］，・・・ＰＤ１［λＮ］及び受光レベルＰＤ２［λ１］，ＰＤ２［λ２］，・・・ＰＤ２［λＮ］を取得する。
【０１１３】
次に、ＯＳＮＲ演算部１５は、受光レベルＰＤ１及びＰＤ２を波長可変バンドパスフィルタ１２の透過波長に関連付けて記憶する。例えば、ＯＳＮＲ演算部１５は、透過波長λｉでの受光レベルＰＤ１［λｉ］，ＰＤ２［λｉ］をメモリに記憶する。
【０１１４】
次に、ＯＳＮＲ演算部１５は、受光レベルＰＤ１［λｍ１］及びＰＤ２［λｍ１］を用いて２つの信号光の強度を測定する。例えば、予め偏波依存損失発生部３３のＰＢＳ１３の各偏光方向の偏波依存損失特性［Ｌｐ（λ），Ｌｓ（λ）］を測定してメモリに記憶しておく。受光レベルＰＤ１又はＰＤ２が最大となるように偏波コントローラ１１で偏波状態を変化させた状態では、２つの信号光Ｓ１及びＳ２は直交する直線偏光であることから、この状態で受光レベルＰＤ１又は受光レベルＰＤ２は２つの信号光に分離されている。従って、この状態での受光レベルＰＤ１及び受光レベルＰＤ２をそれぞれ偏波依存損失特性の損失補正（損失Ｌｐ及び損失Ｌｓの逆数を掛ける）を行い、２つの信号光の強度を求める。
また、ＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥについては、演算によって求めたＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥを各偏光方向の偏波依存損失特性の平均値で損失補正（損失（Ｌｐ＋Ｌｓ）／２の逆数を掛ける）を行い、それらの信号光パワーＰＳ及びＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥを用いてＯＳＮＲを求める。
【０１１５】
偏波分離光ＯＳＮＲ算出手順Ｓ１０３では、２つの信号光の光パワー比測定手順Ｓ１０１で測定したパワー比Ｒと、偏波分離光スペクトラム測定手順Ｓ１０２で測定した受光レベルＰＤ１及びＰＤ２を用いて、ＯＳＮＲを算出する。具体的な算出方法は、実施形態１と同様である。
【０１１６】
（実施形態４）
図９に、実施形態４に係るＯＳＮＲ評価装置の一例を示す。実施形態４に係るＯＳＮＲ評価装置９４は、実施形態２に係るＯＳＮＲ評価装置９２に、さらに、偏波依存損失発生部３３と、を備える。これらの構成を備えるため、信号光Ｓ１の信号光パワーと信号光Ｓ２の信号光パワーに差を持たせてＯＳＮＲの評価を行うことができる。
【０１１７】
偏波依存損失発生部３３は、偏波成分によって異なる損失で通過させる。これにより、信号光Ｓ１又は信号光Ｓ２のいずれかの一方の信号光パワーを低下させる。制御処理部１６は、偏波依存損失発生部３３での損失を制御する。ＢＳ２１は、偏波依存損失発生部３３からの光を２つに分離する。
【０１１８】
偏波依存損失発生部３３は、実施形態３と同様に、偏光成分によって損失の異なる部材からなり、例えば、２つの直交する信号光に異なる損失を与えて、２つの直交する異なる光強度の光とする。
【０１１９】
本実施形態では、ＯＳＮＲ演算部１５は、信号光Ｓ１又は信号光Ｓ２のいずれかの信号光パワーを低下させた受光レベルＰＤ１及びＰＤ２を取得する。このため、実施形態４に係るＯＳＮＲ評価装置９４及びＯＳＮＲ評価方法は、実施形態２と以下のような構成の相違を有する。
【０１２０】
実施形態４に係るＯＳＮＲ評価方法は、２つの信号光の光パワー判定手順を、２つの信号光の光パワー比測定手順Ｓ２０１の前にさらに有する。２つの信号光の光パワー判定手順では、２つの信号光の光パワー比測定手順Ｓ２０１における各分岐光の受光レベルＰＤ１及びＰＤ２から２つの信号光の光パワーが等しいか否かを判定する。例えば、ＯＳＮＲ演算部１５は、受光レベルＰＤ２が最大となる偏波コントローラ１１の偏波状態における受光レベルＰＤ１及び受光レベルＰＤ２の差と受光レベルＰＤ２との比が任意の範囲内であるか否かを測定する。任意の範囲内であれば信号光Ｓ１及び信号光Ｓ２の信号光パワーが等しいと判定し、任意の範囲を超えていれば信号光Ｓ１及び信号光Ｓ２の信号光パワーが異なると判定する。
【０１２１】
信号光Ｓ１及び信号光Ｓ２の信号光パワーが異なる場合は、そのまま２つの信号光の光パワー比測定手順Ｓ２０１を実行する。
【０１２２】
信号光Ｓ１及び信号光Ｓ２の信号光パワーが等しい場合は、実施形態３と同様に、偏波依存損失発生部３３が信号光Ｓ１又は信号光Ｓ２のいずれかの一方の信号光パワーを低下させる。例えば、図８に示す光スイッチ４１及び光スイッチ４３を、回折格子４２側に接続する。そして、この状態で、２つの信号光の光パワー比測定手順Ｓ２０１及びトータル光スペクトラム・偏光子通過光スペクトラム測定手順Ｓ２０２を実行する。
【０１２３】
この場合、２つの信号光の光パワー比測定手順Ｓ２０１において、偏波コントローラ１１で偏波多重信号光の偏波状態を変化させながら、偏波多重信号光を偏波成分によって損失の異なる偏波依存損失発生部３３に通過させ、偏波依存損失発生部３３を通過後の偏波多重信号光の各分岐光をＰＤ１４−１及びＰＤ１４−２で受光する。そして、ＯＳＮＲ演算部１５は、受光レベルＰＤ２が最大となる偏波コントローラ１１の偏波状態における受光レベルＰＤ１及び受光レベルＰＤ２の比を測定する。これにより、信号光Ｓ１及び信号光Ｓ２のパワー比Ｒを測定することができる。
【０１２４】
トータル光スペクトラム・偏光子通過光スペクトラム測定手順Ｓ２０２では、波長可変バンドパスフィルタ１２の透過波長を変化させながら、波長可変バンドパスフィルタ１２の透過光を偏波依存損失発生部３３に入射して偏波依存損失発生部３３を通過後の偏波多重信号光の各分岐光をＰＤ１４−１及びＰＤ１４−２で受光する。これにより、ＯＳＮＲ演算部１５は、各波長での受光レベルＰＤ１［λ１］，ＰＤ１［λ２］，・・・ＰＤ１［λＮ］及び受光レベルＰＤ２［λ１］，ＰＤ２［λ２］，・・・ＰＤ２［λＮ］を取得する。
【０１２５】
次に、ＯＳＮＲ演算部１５は、受光レベルＰＤ１及びＰＤ２を波長可変バンドパスフィルタ１２の透過波長に関連付けて記憶する。例えば、ＯＳＮＲ演算部１５は、透過波長λｉでの受光レベルＰＤ１［λｉ］，ＰＤ２［λｉ］をメモリに記憶する。
【０１２６】
次に、ＯＳＮＲ演算部１５は、２つの信号光の強度（スペクトル）を測定する。例えば次の方法で求めることができる。
＜第１の方法＞
予め偏波依存損失発生部３３の偏光子２２の偏光軸方向とそれに直交する方向の偏波依存損失特性［Ｌｐ（λ），Ｌｓ（λ）］を測定してＯＳＮＲ演算部１５のメモリに記憶しておく。受光レベルＰＤ２が最大となるように偏波コントローラ１１で偏波状態を変化させた状態では、２つの信号光は直交する直線偏光であることから、この状態で受光レベルＰＤ１と受光レベルＰＤ２の差及び受光レベルＰＤ２をそれぞれ偏波依存損失特性の損失補正（損失Ｌｐ及び損失Ｌｓの逆数を掛ける）を行い、２つの信号光の強度を求める。
【０１２７】
＜第２の方法＞
また、ＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥについては、演算によって求めたＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥを各偏光方向の偏波依存損失特性の平均値で損失補正（損失（Ｌｐ＋Ｌｓ）／２の逆数を掛ける）を行い、それらの信号光パワーＰＳ及びＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥを用いてＯＳＮＲを求める。
【０１２８】
偏光子通過光ＯＳＮＲ算出手順Ｓ２０３では、２つの信号光の光パワー比測定手順Ｓ２０１で測定したパワー比Ｒと、トータル光スペクトラム・偏光子通過光スペクトラム測定手順Ｓ２０２で測定した受光レベルＰＤ１及びＰＤ２を用いて、ＯＳＮＲを算出する。具体的な算出方法は、実施形態２と同様である。
【産業上の利用可能性】
【０１２９】
本発明は、情報通信産業に利用することができる。
【符号の説明】
【０１３０】
１１：偏波コントローラ
１２：波長可変バンドパスフィルタ
１３：ＰＢＳ
１４−１，１４−２：ＰＤ
１５：ＯＳＮＲ演算部
１６：制御処理部
１７：光入力部
１９−１，１９−２：ＡＤＣ
２１：ＢＳ
２２：偏光子
３３：偏波依存損失発生部
４１、４３：光スイッチ
４２：回折格子
５１：入力信号調整部
９１、９２、９３、９４：ＯＳＮＲ評価装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏波多重信号光のＯＳＮＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）評価装置及びＯＳＮＲ評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）ネットワークにおいては、各チャネルの信号光パワー、信号光波長及びＯＳＮＲ等の特性を測定し、伝送信号品質を維持することが必須である。特に、ＯＳＮＲは、伝送信号品質を維持するためには極めて重要な測定項目である。
【０００３】
ダイナミックな経路設定が可能なメッシュネットワークでは、ＤＷＤＭ（Ｄｅｎｓｅ Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）信号は任意の経路設定が行われ、これにより各チャネルの信号光は異なる経路を通過し、また異なる光ファイバアンプ段数を通過する。この場合、各チャネルのＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）ノイズパワーが大きく異なるため、各チャネルの信号光のＯＳＮＲを測定することが必要となる。
【０００４】
また、変調方式も多様で、ＯＯＫ（Ｏｎ Ｏｆｆ Ｋｅｙｉｎｇ）、ＤＰＳＫ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、ＤＱＰＳＫ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、ＤＰ−ＱＰＳＫ（Ｄｕａｌ Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）などの様々な変調方式が検討されている。これらの変調方式に対して、信号光の品質を評価することは重要であり、信号光の品質を評価するための１つの方法としてＯＳＮＲを評価することが行われている。
【０００５】
ＯＳＮＲ測定としては、「推定法」、「偏波ヌリング法」、「偏光度から算出する方法」など多くの方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。図１０に、推定法を用いたアウトバンドＯＳＮＲ評価例を示す。推定法は、被測定信号光のスペクトラムをスペクトラムアナライザで測定し、そのスペクトラムの隣接チャネル間のフロアノイズパワーＮλｉ−Δλ及びＮλｉ＋ΔλからノイズパワーＮｉを推定し、信号光パワーＰｉとノイズパワーＮｉの比からＯＳＮＲ（アウトバンドＯＳＮＲ）を求める。
【０００６】
「偏波ヌリング法」は、偏波コントローラと偏光子を用い、偏波コントローラで信号光の偏波状態を偏光子の変光軸に直交する直線偏光となるように調整して入力することで信号光を除去し、ＡＳＥノイズパワーを直接測定して、ＯＳＮＲ（インバンドＯＳＮＲ）を求める方法である。この方法は、信号光は偏光子で除去されるが、ＡＳＥノイズは無偏光であるためＡＳＥノイズの１／２は偏光子を通過することを利用した測定法である。
【０００７】
「偏光度から算出する方法」は、波長可変フィルタの透過光のストークスパラメータ（Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）を測定し、ストークスパラメータからＯＳＮＲを算出する方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−３００３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、従来のＯＳＮＲ測定法では、以下のような問題があった。
推定法を用いたＯＳＮＲ測定法の場合、ＲＯＡＤＭ（Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）をもつＤＷＤＭネットワークでは、ＲＯＡＤＭフィルタによってＡＳＥノイズがフィルタリングされ、スペクトラムの形状の信号光とノイズを区別することが困難であるため、ＯＳＮＲ（インバンドＯＳＮＲ）を測定することはできない。
【００１０】
「偏波ヌリング法」を用いたＯＳＮＲ測定法の場合、偏光子の光軸に直交する直線偏光を正確に入力する必要があるため、偏波コントローラの制御に時間を要し、短時間での測定が困難である。また、２つの偏波状態の信号光が存在する場合には測定することはできないため、偏波多重信号光の評価を行うことはできない。
【００１１】
「偏光度から算出する方法」を用いたＯＳＮＲ測定法の場合、ストークスパラメータを測定する必要があるため、短時間での測定が困難である。また、２つの偏波状態の信号光が存在する場合には測定することはできないため、偏波多重信号光の評価を行うことはできない。
【００１２】
上記のように、従来のＯＳＮＲ測定法では、偏波多重信号光のＯＳＮＲ（インバンドＯＳＮＲ）評価を行うことはできなかった。
【００１３】
そこで、本発明は、偏波多重信号光のＯＳＮＲ（インバンドＯＳＮＲ）を測定することのできるＯＳＮＲ評価装置及びＯＳＮＲ評価方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本願発明のＯＳＮＲ評価装置は、２つの信号光が偏波多重された偏波多重信号光が入力され、偏波コントローラ（１１）が前記偏波多重信号光の偏波状態を任意の偏波状態に変化させると共に、波長可変バンドパスフィルタ（１２）が前記偏波多重信号光のうちの任意の波長の光を透過する入力信号調整部（５１）と、前記入力信号調整部からの光を直交する偏波成分に分離するＰＢＳ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）（１３）と、前記ＰＢＳで分離された一方の光を受光する第１の受光器（１４−１）と、前記ＰＢＳで分離されたもう一方の光を受光する第２の受光器（１４−２）と、前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベルを用いて前記２つの信号光の強度及びＯＳＮＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）を算出するＯＳＮＲ演算部（１５）と、前記偏波コントローラの変化させる偏波状態を可変し、前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を可変する制御処理部（１６）と、を備え、前記ＯＳＮＲ演算部は、前記偏波コントローラの偏波状態を変化させながら受光した前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベルを用いて前記２つの信号光のパワー比を算出し、前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を変化させながら受光した前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベルを用いて前記２つの信号光の強度を測定し、前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記信号光の波長近傍の第１波長に設定したときの前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベル並びに前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記第１波長とは異なる前記信号光の波長近傍の第２波長に設定したときの前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベルからなるデータグループを求め、前記データグループ及び前記２つの信号光のパワー比を用いて前記データグループのＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）ノイズパワーを算出し、前記信号光の強度及び前記ＡＳＥノイズパワーを用いて、前記２つの信号光のＯＳＮＲを算出する。
【００１５】
偏波コントローラと、制御処理部と、ＰＢＳと、第１の受光器と、第２の受光器と、ＯＳＮＲ演算部と、を備えるため、２つの信号光のパワー比を測定することができる。波長可変バンドパスフィルタと、制御処理部と、ＰＢＳと、第１の受光器と、第２の受光器と、ＯＳＮＲ演算部と、を備えるため、２つの信号光の信号光パワー及びＡＳＥノイズパワーを測定することができる。したがって、本願発明のＯＳＮＲ評価装置は、偏波多重信号光のＯＳＮＲ（インバンドＯＳＮＲ）を測定することができる。
【００１６】
本願発明のＯＳＮＲ評価装置では、前記入力信号調整部及び前記ＰＢＳの間の光路に挿入され、前記偏波多重信号光を偏波成分によって異なる損失で通過させる偏波依存損失発生部（３３）と、をさらに備え、前記ＰＢＳは、前記偏波依存損失発生部からの光を直交する偏波成分に分離してもよい。
偏波依存損失発生部を備えるため、２つの信号光間にパワー比をもたせることができる。したがって、本願発明のＯＳＮＲ評価装置は、２つの信号光パワーが等しい場合であっても、偏波多重信号光のＯＳＮＲを算出することができる。
【００１７】
上記目的を達成するために、本願発明のＯＳＮＲ評価装置は、２つの信号光が偏波多重された偏波多重信号光が入力され、偏波コントローラ（１１）が前記偏波多重信号光の偏波状態を任意の偏波状態に変化させると共に、波長可変バンドパスフィルタ（１２）が前記偏波多重信号光のうちの任意の波長の光を透過する入力信号調整部（５１）と、前記入力信号調整部からの光を２つに分岐するＢＳ（Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）（２１）と、前記ＢＳで分岐された一方の光を受光する第１の受光器（１４−１）と、前記ＢＳで分岐されたもう一方の光が入力され、任意の偏波成分のみの光を通過させる偏光子（２２）と、前記偏光子からの光を受光する第２の受光器（１４−２）と、前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベルを用いてＯＳＮＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）を算出するＯＳＮＲ演算部（１５）と、前記偏波コントローラの変化させる偏波状態を可変し、前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を可変する制御処理部（１６）と、を備え、前記ＯＳＮＲ演算部は、前記偏波コントローラの偏波状態を変化させながら受光した前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベルを用いて前記２つの信号光のパワー比を算出し、前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を変化させながら受光した前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベルを用いて前記２つの信号光の強度を測定し、前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記信号光の波長近傍の第１波長に設定したときの前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベル並びに前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記第１波長とは異なる前記信号光の波長近傍の第２波長に設定したときの前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベルからなるデータグループを求め、前記データグループ及び前記２つの信号光のパワー比を用いて前記データグループのＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）ノイズパワーを算出し、前記信号光の強度及び前記ＡＳＥノイズパワーを用いて、前記２つの信号光のＯＳＮＲを算出する。
【００１８】
偏波コントローラと、制御処理部と、ＢＳと、偏光子と、第１の受光器と、第２の受光器と、ＯＳＮＲ演算部と、備えるため、２つの信号光のパワー比を測定することができる。波長可変バンドパスフィルタと、制御処理部と、ＢＳと、偏光子と、第１の受光器と、第２の受光器と、ＯＳＮＲ演算部と、を備えるため、２つの信号光の信号光パワー及びＡＳＥノイズパワーを測定することができる。したがって、本願発明のＯＳＮＲ評価装置は、偏波多重信号光のＯＳＮＲ（インバンドＯＳＮＲ）を測定することができる。
【００１９】
本願発明のＯＳＮＲ評価装置では、前記入力信号調整部及び前記ＢＳの間の光路に挿入され、前記偏波多重信号光を偏波成分によって異なる損失で通過させる偏波依存損失発生部（３３）と、をさらに備え、前記ＢＳは、前記偏波依存損失発生部からの光を分岐してもよい。
偏波依存損失発生部を備えるため、２つの信号光間にパワー比をもたせることができる。したがって、本願発明のＯＳＮＲ評価装置は、２つの信号光パワーが等しい場合であっても、偏波多重信号光のＯＳＮＲを算出することができる。
【００２０】
本願発明のＯＳＮＲ評価装置では、前記ＯＳＮＲ演算部は、前記データグループを複数求め、複数の前記データグループのＡＳＥノイズパワーを算出し、複数の前記データグループのＡＳＥノイズパワーを用いて前記信号光の波長におけるＡＳＥノイズパワー及びＯＳＮＲを算出してもよい。
ＯＳＮＲ演算部が、複数の波長のＡＳＥノイズパワーを用いて２つの信号光のＡＳＥノイズパワーを算出するため、ＯＳＮＲ演算部の算出する２つの信号光のＡＳＥノイズパワーの精度を高めることができる。
【００２１】
上記目的を達成するために、本願発明のＯＳＮＲ評価方法は、２つの信号光が偏波多重された偏波多重信号光の偏波状態を変化させながら、前記偏波多重信号光を直交する偏波成分に分離した各分離光を受光し、前記各分離光の受光レベルを用いて前記２つの信号光のパワー比を測定する２つの信号光の光パワー比測定手順（Ｓ１０１）と、前記偏波多重信号光の任意の波長の光を透過する波長可変バンドパスフィルタの透過波長を変化させながら、前記偏波多重信号光を直交する偏波成分に分離した各分離光を受光し、前記各分離光の受光レベルを前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長に関連付けて記憶し、受光レベルを用いて前記２つの信号光の強度を測定する偏波分離光スペクトラム測定手順（Ｓ１０２）と、前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記信号光の波長近傍の第１波長に設定したときの前記各分離光の受光レベル並びに前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記第１波長とは異なる前記信号光の波長近傍の第２波長に設定したときの前記各分離光の受光レベルからなるデータグループを求め、前記データグループ及び前記２つの信号光の光パワー比測定手順で測定した前記２つの信号光のパワー比を用いて前記２つの信号光のＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）ノイズパワーを算出し、前記２つの信号光のＡＳＥノイズパワー及び前記偏波分離光スペクトラム測定手順で測定した前記２つの信号光の強度を用いて、前記２つの信号光のＯＳＮＲを算出する偏波分離光ＯＳＮＲ算出手順（Ｓ１０３）と、を順に有する。
【００２２】
２つの信号光の光パワー比測定手順を有するため、偏波多重信号光に含まれる２つの信号光間のパワー比を測定することができる。偏波分離光スペクトラム測定手順を有するため、２つの信号光の強度を測定するとともに、２つの信号光の信号光パワー及びＡＳＥノイズパワーの算出に必要なデータを取得することができる。偏波分離光ＯＳＮＲ算出手順を有するため、２つの信号光のＯＳＮＲを算出する。したがって、本願発明のＯＳＮＲ評価方法は、偏波多重信号光のＯＳＮＲ（インバンドＯＳＮＲ）を測定することができる。
【００２３】
本願発明のＯＳＮＲ評価方法では、前記２つの信号光の光パワー比測定手順における前記各分離光の受光レベルが等しいか否かを判定する２つの信号光の光パワー判定手順を、前記２つの信号光の光パワー比測定手順の前にさらに有し、前記各分離光の受光レベルが等しい場合、前記２つの信号光の光パワー比測定手順において、前記偏波多重信号光を偏波成分によって損失の異なる偏波依存損失発生部に通過させ、前記偏波依存損失発生部を通過後の前記偏波多重信号光の各分離光を受光し、前記偏波分離光スペクトラム測定手順において、前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を変化させながら、前記波長可変バンドパスフィルタの透過光を前記偏波依存損失発生部に透過させ、前記偏波依存損失発生部を通過後の前記偏波多重信号光の各分離光を受光し、前記波長可変バンドパスフィルタの透過光を分岐した前記一方の光の受光レベルを用いて前記２つの信号光の強度を測定し、前記偏波分離光ＯＳＮＲ算出手順において、前記第１波長及び前記第２波長に設定したときの前記偏波依存損失発生部を通過後の前記偏波多重信号光の各分離光の受光レベル及び前記２つの信号光の光パワー比測定手順で測定した２つの信号光のパワー比を用いて前記２つの信号光のＡＳＥノイズパワーを算出してもよい。
２つの信号光の光パワー判定手順をさらに有するため、２つの信号光にパワーが等しいか否かを判定することができる。２つの信号光のパワーが等しい場合、２つの信号光の光パワー比測定手順、偏波分離光スペクトラム測定手順及び偏波分離光ＯＳＮＲ算出手順において、２つの信号光にパワー比をもたせることができる。したがって、本願発明のＯＳＮＲ評価方法は、２つの信号光パワーが等しい場合であっても、偏波多重信号光のＯＳＮＲを算出することができる。
【００２４】
本願発明のＯＳＮＲ評価方法では、前記偏波分離光ＯＳＮＲ算出手順において、前記データグループを複数求め、複数の前記データグループのＡＳＥノイズパワーを算出し、複数の前記データグループのＡＳＥノイズパワーを用いて前記２つの信号光の波長におけるＡＳＥノイズパワー及びＯＳＮＲを算出してもよい。
２つの信号光の光パワー比測定手順において複数の波長のＡＳＥノイズパワーを用いて２つの信号光のＡＳＥノイズパワーを算出するため、２つの信号光のＡＳＥノイズパワーの精度を高めることができる。
【００２５】
上記目的を達成するために、本願発明のＯＳＮＲ評価方法は、２つの信号光が偏波多重された偏波多重信号光の偏波状態を変化させながら、前記偏波多重信号光を分岐した一方の分岐光を受光するとともに、前記偏波多重信号光を分岐したもう一方の分岐光を偏光子に通過させ、前記偏光子を通過後の分岐光を受光し、前記各分岐光の受光レベルを用いて前記２つの信号光のパワー比を測定する２つの信号光の光パワー比測定手順（Ｓ２０１）と、前記偏波多重信号光の任意の波長の光を透過する波長可変バンドパスフィルタの透過波長を変化させながら、前記偏波多重信号光を分岐した一方の分岐光を受光するとともに、前記偏波多重信号光を分岐したもう一方の分岐光を偏光子に通過させ、前記偏光子を通過後の分岐光を受光し、前記各分岐光の受光レベルを前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長に関連付けて記憶し、前記各分岐光の受光レベルを用いて前記２つの信号光の強度を測定するトータル光スペクトラム・偏光子通過光スペクトラム測定手順（Ｓ２０２）と、前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記信号光の波長近傍の第１波長に設定したときの前記各分岐光の受光レベル並びに前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記第１波長とは異なる前記信号光の波長近傍の第２波長に設定したときの前記各分岐光の受光レベルからなるデータグループを求め、前記データグループ及び前記２つの信号光の光パワー比測定手順で測定した前記２つの信号光のパワー比を用いて前記２つの信号光のＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）ノイズパワーを算出し、前記２つの信号光のＡＳＥノイズパワー及び前記トータル光スペクトラム・偏光子通過光スペクトラム測定手順で測定した前記２つの信号光の強度を用いて、前記２つの信号光のＯＳＮＲを算出する偏光子通過光ＯＳＮＲ算出手順（Ｓ２０３）と、を順に有する。
【００２６】
２つの信号光の光パワー比測定手順を有するため、偏波多重信号光に含まれる２つの信号光間のパワー比を測定することができる。トータル光スペクトラム・偏光子通過光スペクトラム測定手順を有するため、２つの信号光の強度を測定するとともに、２つの信号光の信号光パワー及びＡＳＥノイズパワーの算出に必要なデータを取得することができる。トータル光スペクトラム・偏光子通過光スペクトラム測定手順を有するため、２つの信号光のＯＳＮＲを算出する。したがって、本願発明のＯＳＮＲ評価方法は、偏波多重信号光のＯＳＮＲ（インバンドＯＳＮＲ）を測定することができる。
【００２７】
本願発明のＯＳＮＲ評価方法では、前記２つの信号光の光パワー比測定手順における前記各分岐光の差と前記もう一方の分岐光の受光レベルが等しいか否かを判定する２つの信号光の光パワー判定手順を、前記２つの信号光の光パワー比測定手順の前にさらに有し、前記各分岐光の差と前記もう一方の分岐光の受光レベルが等しい場合、前記２つの信号光の光パワー比測定手順において、前記偏波多重信号光を偏波成分によって損失の異なる偏波依存損失発生部に通過させ、前記偏波依存損失発生部を通過後の前記偏波多重信号光の各分岐光を受光し、前記トータル光スペクトラム・偏光子通過光スペクトラム測定手順において、前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を変化させながら、前記波長可変バンドパスフィルタの透過光を前記偏波依存損失発生部に透過させ、前記偏波依存損失発生部を通過後の前記偏波多重信号光の各分岐光を受光し、前記波長可変バンドパスフィルタの透過光を分岐した前記一方の光の受光レベルを用いて前記２つの信号光の強度を測定し、前記偏光子通過光ＯＳＮＲ算出手順において、前記第１波長及び前記第２波長に設定したときの前記偏波依存損失発生部を通過後の前記偏波多重信号光の各分岐光の受光レベル及び前記２つの信号光の光パワー比測定手順で測定した２つの信号光のパワー比を用いて前記２つの信号光のＡＳＥノイズパワーを算出してもよい。
２つの信号光の光パワー判定手順をさらに有するため、２つの信号光にパワーが等しいか否か比があるか否かを判定することができる。２つの信号光のパワーが等しい場合、２つの信号光の光パワー比測定手順、トータル光スペクトラム・偏光子通過光スペクトラム測定手順及び偏光子通過光ＯＳＮＲ算出手順において、２つの信号光にパワー比をもたせることができる。したがって、本願発明のＯＳＮＲ評価方法は、２つの信号光パワーが等しい場合であっても、偏波多重信号光のＯＳＮＲを算出することができる。
【００２８】
本願発明のＯＳＮＲ評価方法では、前記偏光子通過光ＯＳＮＲ算出手順において、前記データグループを複数求め、複数の前記データグループのＡＳＥノイズパワーを算出し、複数の前記データグループのＡＳＥノイズパワーを用いて前記２つの信号光の波長におけるＡＳＥノイズパワー及びＯＳＮＲを算出してもよい。
偏光子通過光ＯＳＮＲ算出手順において複数の波長のＡＳＥノイズパワーを用いて算出するため、２つの信号光のＡＳＥノイズパワーの精度を高めることができる。
【００２９】
なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、偏波多重信号光のＯＳＮＲ（インバンドＯＳＮＲ）を測定することのできるＯＳＮＲ評価装置及びＯＳＮＲ評価方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施形態１に係るＯＳＮＲ評価装置の一例を示す。
【図２】２つの信号光の一例であり、（ａ）は一方の信号光Ｓ１を示し、（Ｂ）はもう一方の信号光Ｓ２を示す。
【図３】信号光のスペクトラムの一例を示す。
【図４】実施形態１に係るＯＳＮＲ評価方法の一例を示す。
【図５】実施形態２に係るＯＳＮＲ評価装置の一例を示す。
【図６】実施形態２に係るＯＳＮＲ評価方法の一例を示す。
【図７】実施形態３に係るＯＳＮＲ評価装置の一例を示す。
【図８】偏波依存損失発生部の具体例を示す。
【図９】実施形態４に係るＯＳＮＲ評価装置の一例を示す。
【図１０】推定法を用いたアウトバンドＯＳＮＲ評価例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が等しい構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００３３】
（実施形態１）
図１に、実施形態１に係るＯＳＮＲ評価装置の一例を示す。実施形態１に係るＯＳＮＲ評価装置９１は、光入力部１７と、入力信号調整部５１と、ＰＢＳ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）１３と、第１の受光器としてのＰＤ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）１４−１と、第２の受光器としてのＰＤ１４−２と、ＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１９−１と、ＡＤＣ１９−２と、ＯＳＮＲ演算部１５と、制御処理部１６と、を備える。入力信号調整部５１は、偏波コントローラ１１及び波長可変バンドパスフィルタ１２が直列に接続されている。
【００３４】
光入力部１７は、２つの信号光Ｓ１及びＳ２が直交偏波状態に偏波多重された偏波多重信号光が入力される。図２は、２つの信号光の一例であり、（ａ）は一方の信号光Ｓ１を示し、（ｂ）はもう一方の信号光Ｓ２を示す。信号光Ｓ１及び信号光Ｓ２にはＡＳＥノイズが含まれている。
【００３５】
図３に、信号光のスペクトラムの一例を示す。信号光は、例えば、波長λＰに信号が載せられた波長分割多重光信号である。信号光のスペクトラムは、波長λＰにピークを有し、波長λＰにおける信号光パワーＰＳ［λＰ］にはＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥ［λＰ］が含まれている。また、波長λＰの信号光を透過させるＲＯＡＤＭ（Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）フィルタの波長範囲内であって、信号光の波長λＰから任意の波長範囲に第１波長λ１及び第２波長λ２を有する。第１波長λ１及び第２波長λ２などの各波長における信号光パワーＰＳにも、ＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥが含まれている。
【００３６】
偏波コントローラ１１は、光入力部１７からの偏波多重信号光が入射され、入射光の偏波状態を任意の偏波状態に変化させる。波長可変バンドパスフィルタ１２は、偏波コントローラ１１によって任意の偏波状態にされた偏波多重信号光が入射され、入射光のうちの任意の波長の光を透過させる。ＰＢＳ１３は、入力信号調整部５１からの光を直交する偏波成分に分離する。これにより、信号光Ｓ１のうちのαがＰＤ１４−２側に、信号光Ｓ１のうちの（１−α）がＰＤ１４−１側に分離され、信号光Ｓ２のうちの（１−α）がＰＤ１４−２側に分離され、信号光Ｓ２のうちのαがＰＤ１４−１側に分離される。このαを、直交成分分離比と呼ぶ。
【００３７】
ＰＤ１４−１は、ＰＢＳ１３で分離された一方の光を受光し、ＰＤ１４−１の受光レベルＰＤ１に応じたアナログ信号を出力する。ＡＤＣ１９−１は、ＰＤ１４−１からのアナログ信号をデジタル信号に変換し、受光レベルＰＤ１に応じたデジタル信号をＯＳＮＲ演算部１５に出力する。
【００３８】
ＰＤ１４−２は、ＰＢＳ１３で分離されたもう一方の光を受光し、ＰＤ１４−２の受光レベルＰＤ２に応じたアナログ信号を出力する。ＡＤＣ１９−２は、ＰＤ１４−２からのアナログ信号をデジタル信号に変換し、受光レベルＰＤ２に応じたデジタル信号をＯＳＮＲ演算部１５に出力する。
【００３９】
ＯＳＮＲ演算部１５は、受光レベルＰＤ１及び受光レベルＰＤ２を用いて偏波多重信号光のＯＳＮＲを算出する。制御処理部１６は、偏波コントローラ１１の変化させる偏波状態を可変し、波長可変バンドパスフィルタ１２の透過波長を可変する。
【００４０】
図４に、実施形態１に係るＯＳＮＲ評価方法の一例を示す。実施形態１に係るＯＳＮＲ評価方法は、２つの信号光の光パワー比測定手順Ｓ１０１と、偏波分離光スペクトラム測定手順Ｓ１０２と、偏波分離光ＯＳＮＲ算出手順Ｓ１０３と、を順に有する。以下、実施形態１に係るＯＳＮＲ評価方法の詳細について、図１を参照しながら説明する。
【００４１】
２つの信号光の光パワー比測定手順Ｓ１０１では、偏波多重信号光の偏波状態を変化させながら、偏波多重信号光を直交する偏波成分に分離した各分離光を受光し、各分離光のいずれかの受光レベルが最大のときの各分離光の受光レベルＰＤ１及び受光レベルＰＤ２を用いて２つの信号光Ｓ１及びＳ２のパワー比Ｒを測定する。
【００４２】
例えば、偏波コントローラ１１で偏波多重信号光の偏波状態を変化させながら、ＰＤ１４−１及びＰＤ１４−２で受光する。ＯＳＮＲ演算部１５は、受光レベルＰＤ１又は受光レベルＰＤ２が最大となる偏波コントローラ１１の偏波状態における受光レベルＰＤ１及び受光レベルＰＤ２の比を測定する。ＰＢＳ１３が信号光Ｓ１と信号光Ｓ２に分離しているとき、受光レベルＰＤ１又は受光レベルＰＤ２が最大となる。そこで、受光レベルＰＤ１又は受光レベルＰＤ２が最大となったときの受光レベルＰＤ１及び受光レベルＰＤ２の比を測定することで、信号光Ｓ１及び信号光Ｓ２のパワー比Ｒを測定することができる。
【００４３】
偏波分離光スペクトラム測定手順Ｓ１０２では、波長可変バンドパスフィルタ１２の透過波長を変化させながら、ＰＤ１４−１及びＰＤ１４−２で受光する。これにより、ＯＳＮＲ演算部１５は、各波長での受光レベルＰＤ１［λ１］，ＰＤ１［λ２］，・・・ＰＤ１［λＮ］及び受光レベルＰＤ２［λ１］，ＰＤ２［λ２］，・・・ＰＤ２［λＮ］を取得する。
【００４４】
次に、ＯＳＮＲ演算部１５は、受光レベルＰＤ１及びＰＤ２を波長可変バンドパスフィルタ１２の透過波長に関連付けて記憶する。例えば、ＯＳＮＲ演算部１５は、透過波長λｉでの受光レベルＰＤ１［λｉ］，ＰＤ２［λｉ］をメモリに記憶する。これにより、ＯＳＮＲ演算部１５は、波長λ１から波長λＮまでの波長帯域を有する各チャネルの受光レベルＰＤ１［λ１］，ＰＤ１［λ２］，・・・，ＰＤ１［λｉ］，・・・，ＰＤ１［λＮ］及び受光レベルＰＤ２［λ１］，ＰＤ２［λ２］，・・・，ＰＤ２［λｉ］，・・・，ＰＤ２［λＮ］を記憶する。そして、ＯＳＮＲ演算部１５は、受光レベルＰＤ１及び受光レベルＰＤ２を用いて２つの信号光の強度を測定する。
【００４５】
偏波分離光ＯＳＮＲ算出手順Ｓ１０３では、２つの信号光の光パワー比測定手順Ｓ１０１で測定したパワー比Ｒと、偏波分離光スペクトラム測定手順Ｓ１０２で測定した受光レベルＰＤ１及びＰＤ２を用いて、偏波多重信号光のＯＳＮＲを算出する。例えば、各チャネルの信号光を検出して信号光の波長λＰ及び信号光パワーＰＳ［λＰ］を求め、各チャネルの信号光の波長λＰ近傍の波長における受光レベルＰＤ１及び受光レベルＰＤ２を用いて信号光の波長λＰにおけるＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥ［λＰ］を求め、各チャネルのＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥ［λＰ］及び信号光パワーＰＳ［λＰ］を用いて各チャネルの信号光Ｓ１及び信号光Ｓ２のＯＳＮＲを算出する。
【００４６】
具体的には、ＯＳＮＲ演算部１５は、メモリからスペクトラムを読み出し、スペクトラムのピークを検出して各チャネルの信号光を検出する。そして、スペクトラムのピーク波長又はピークのセンタ波長から信号光の波長λＰを求め、スペクトラムのピークの光パワーから信号光パワーＰＳ［λＰ］を求める。信号光パワーＰＳ［λＰ］は、スペクトラムを任意の範囲で積分して求めたパワーから求めてもよい。
【００４７】
次に、ＯＳＮＲ演算部１５は、波長可変バンドパスフィルタ１２の透過波長を第１波長λｍ１に設定したときの各分離光の受光レベルＰＤ１［λｍ１］及びＰＤ２［λｍ１］と、波長可変バンドパスフィルタ１２の透過波長を第２波長λｍ２に設定したときの各分離光の受光レベルＰＤ１［λｍ２］及びＰＤ２［λｍ２］をメモリから読み出し、ＰＤ１［λｍ１］、ＰＤ２［λｍ１］、ＰＤ１［λｍ２］及びＰＤ２［λｍ２］からなるデータグループ（ｍ）を求める。第１波長λｍ１及び第２波長λｍ２は、信号光の波長λＰから任意の波長範囲にある波長を選択する。
【００４８】
次に、ＯＳＮＲ演算部１５は、複数のデータグループを求める。例えば、ＯＳＮＲ演算部１５は、図３に示すように、信号光の波長λＰの長波長側の第１波長λｍ１及び第２波長λｍ２のデータグループ（ｍ）に加え、信号光の波長λＰの短波長側の第１波長λｉ１及び第２波長λｉ２のデータグループ（ｉ）も求めることが好ましい。また、ＯＳＮＲ演算部１５の求めるデータグループの数は限定しない。例えば、ＯＳＮＲ演算部１５は、図３に示すように、第１波長λｍ１及び第２波長λｍ２のデータグループ（ｍ）と、第１波長λｉ１及び第２波長λｉ２のデータグループ（ｉ）と、第１波長λｊ１及び第２波長λｊ２のデータグループ（ｊ）と、第１波長λｎ１及び第２波長λｎ２のデータグループ（ｎ）、の４つのデータグループを求めてもよい。
【００４９】
次に、ＯＳＮＲ演算部１５は、データグループ（ｍ）及び２つの信号光のパワー比Ｒを用いてデータグループ（ｍ）のＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥを算出する。例えば、ＰＤ１［λｍ１］、ＰＤ２［λｍ１］、ＰＤ１［λｍ２］、ＰＤ２［λｍ２］及び２つの信号光のパワー比Ｒを、後述する、式（２１）に代入する。これにより、データグループ（ｍ）についてのＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥを求めることができる。他のデータグループ（ｉ）、データグループ（ｊ）、データグループ（ｎ）ついても同様にＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥを算出する。
【００５０】
次に、ＯＳＮＲ演算部１５は、複数のデータグループのＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥを用いて信号光の波長λＰにおけるＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥ［λＰ］を算出する。例えば、複数のデータグループのＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥをフィッティング処理してフィッティング関数を算出し、フィッティング関数を用いて信号光の波長λＰにおけるＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥ［λＰ］を算出する。フィッティング関数は、例えば、１次関数、２次関数、３次関数、４次関数、５次関数、ローレンツ関数又はガウス関数である。また、ＯＳＮＲ演算部１５は、複数のデータグループのＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥを平均化処理して信号光の波長λＰにおけるＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥ［λＰ］を算出してもよい。
【００５１】
受光レベルＰＤ１及び受光レベルＰＤ２を用いて２つの信号光の強度（スペクトル）を測定する際、例えば次の方法で求めることができる。
＜第１の方法＞
受光レベルＰＤ１と受光レベルＰＤ２の和は２つの信号光ＰＳ１とＰＳ２の和であり（ＰＡＳＥは含んでいるが、ＡＳＥレベルは小さいので誤差は小さい）、この和を２つの信号光Ｓ１及びＳ２のパワー比Ｒで分配して、２つの信号光の強度を求める。ＤＰ−ＱＰＳＫのような偏波多重では、１つのレーザダイオードの光を分岐した後、それぞれを変調して、再び偏波多重合成するため、変調によるスペクトラムの差異はあるものの、この方法で推定可能である。
【００５２】
＜第２の方法＞
受光レベルＰＤ１又は受光レベルＰＤ２が最大となるように偏波コントローラ１１で偏波状態を変化させた状態では、２つの信号光は直交する直線偏光であることから、この状態での受光レベルＰＤ１又はＰＤ２は２つの信号光に分離されている。したがって、この状態での受光レベルＰＤ１又は受光レベルＰＤ２から２つの信号光の強度を求める。この場合、信号光Ｓ１をＰＤ１４−１で受光し、信号光Ｓ２をＰＤ１４−２で受光している場合、ＰＤ１［λｉ］（ただしｉ＝１，２，・・・Ｎ）から信号光Ｓ１のスペクトラムを求め、ＰＤ２［λｉ］（ただしｉ＝１，２，・・・Ｎ）から信号光Ｓ２のスペクトラムを求めることができる。そして、ＯＳＮＲ演算部１５は、信号光Ｓ１及び信号光Ｓ２のスペクトラムをメモリに記憶する。
【００５３】
次に、ＯＳＮＲ演算部１５は、信号光の波長λＰにおけるＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥ［λＰ］及び信号光パワーＰＳ［λＰ］を用いてＯＳＮＲを算出する。例えば、ＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥ［λＰ］及び信号光パワーＰＳ［λＰ］を式（２２）に代入する。
【００５４】
以下、本実施形態に係るＯＳＮＲ評価装置及びＯＳＮＲ評価方法の原理について説明する。伝送路のＲＯＡＤＭフィルタの帯域内においては、信号光パワーＰＳは波長可変バンドパスフィルタ１２の掃引位置によって異なるが、ＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥは波長可変バンドパスフィルタ１２のフィルタ帯域が等しければ同じレベルである。また、波長可変バンドパスフィルタ１２の設定波長によって、隣接する波長では信号光のレベルは変化するが、ＰＢＳ１３で分離される直交成分分離比αは同じとして扱うことができる。したがって、ＡＳＥノイズパワーをＰＡＳＥ、信号光パワーをＰＳ、波長可変バンドパスフィルタ１２の帯域幅をＢ０、２つの信号光のパワー比をＲとすると、波長λｍ１の受光レベルＰＤ１［λｍ１］及びＰＤ２［λｍ１］並びに波長λｍ２の受光レベルＰＤ１［λｍ２］及びＰＤ２［λｍ２］は、次式で表される。
【００５５】
【数１】
【００５６】
Ｒ＝ＰＳ２／ＰＳ１より、式（１）〜式（４）を書き換える。
【数５】
【００５７】
式（５）〜式（８）を書き換える。
【数９】
【００５８】
式（９）から式（１１）を減算する。
【数１３】
【００５９】
式（１０）から式（１２）を減算する。
【数１４】
【００６０】
式（１４）を変形する。
【数１５】
【００６１】
式（１５）を式（１３）に代入して変形する。
【数１６】
【００６２】
ここで、
【数１７】
とおくと、式（１６）は、
【数１８】
で表される。
【００６３】
式（９）に｛α＋Ｒ・（１−α）｝を乗算し、式（１０）に（１−α＋Ｒ・α）を乗算して両者の差分をとることによって、ＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥを算出することができる。
【００６４】
すなわち、式（９）に｛α＋Ｒ・（１−α）｝を乗算する。
【数１９】
【００６５】
式（１０）に（１−α＋Ｒ・α）を乗算する。
【数２０】
【００６６】
式（１９）から式（２０）を減算する。
【数２１】
式（２１）を用いることで、データグループ（ｍ）のＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥを算出することができる。
【００６７】
ＯＳＮＲは、
【数２２】
で表される。
【００６８】
本実施形態に係る発明によれば、ＲＯＡＤＭフィルタが任意の関数の透過特性を持つ場合には、より正確なＡＳＥノイズパワーの測定が可能であり、また、ＡＳＥノイズパワー測定誤差を圧縮する効果もある。
【００６９】
受信アンプなどのリニアリティを考慮したりすると、信号光パワーＰＳとＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥのパワー差が小さくなるようなフィルタの波長位置のデータを用いること、また２つの偏波成分の分離比率が大きいことが望ましい。
【００７０】
なお、本実施形態では、偏波コントローラ１１の後段に波長可変バンドパスフィルタ１２を備える構成としたが、波長可変バンドパスフィルタ１２の後段に偏波コントローラ１１を備える構成としてもよい。
【００７１】
（実施形態２）
図５に、実施形態２に係るＯＳＮＲ評価装置の一例を示す。実施形態２に係るＯＳＮＲ評価装置９２は、実施形態１のＰＢＳ１３に代えて、ＢＳ（Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）２１と、偏光子２２と、を備える。
【００７２】
ＢＳ２１は、波長可変バンドパスフィルタ１２からの透過光を２つに分岐する。ＢＳ２１の分岐比は、例えば１／２である。ＢＳ２１で分岐された一方の光は、ＰＤ１４−１で受光される。ＰＤ１４−１は、受光レベルＰＤ１に応じたアナログ信号を出力する。ＡＤＣ１９−１は、ＰＤ１４−１からのアナログ信号をデジタル信号に変換し、受光レベルＰＤ１に応じたデジタル信号をＯＳＮＲ演算部１５に出力する。
【００７３】
偏光子２２は、ＢＳ２１で分岐されたもう一方の光が入力され、任意の偏波成分のみを通過させる。これにより、信号光Ｓ１のうちのαがＰＤ１４−２側に通過し、信号光Ｓ２のうちの（１−α）がＰＤ１４−２側に通過する。このαを、直交成分分離比と呼ぶ。偏光子２２を通過後の光は、ＰＤ１４−２で受光される。ＰＤ１４−２は、ＰＤ１４−２の受光レベルＰＤ２に応じたアナログ信号を出力する。ＡＤＣ１９−２は、ＰＤ１４−２からのアナログ信号をデジタル信号に変換し、受光レベルＰＤ２に応じたデジタル信号をＯＳＮＲ演算部１５に出力する。
【００７４】
図６に、実施形態２に係るＯＳＮＲ評価方法の一例を示す。実施形態２に係るＯＳＮＲ評価方法は、２つの信号光の光パワー比測定手順Ｓ２０１と、トータル光スペクトラム・偏光子通過光スペクトラム測定手順Ｓ２０２と、偏光子通過光ＯＳＮＲ算出手順Ｓ２０３と、を順に有する。以下、実施形態２に係るＯＳＮＲ評価方法の詳細について、図５を参照しながら説明する。
【００７５】
ＯＳＮＲ評価装置９２は、ＰＤ１４−１が信号光Ｓ１及び信号光Ｓ２の両方の光を受光し、ＰＤ１４−２が信号光Ｓ１及び信号光Ｓ２の光のうちの特定の偏波状態の光を受光する。このため、実施形態２に係るＯＳＮＲ評価方法は、実施形態１と以下のような構成の相違を有する。
【００７６】
２つの信号光の光パワー比測定手順Ｓ２０１では、２つの信号光Ｓ１及びＳ２が偏波多重された偏波多重信号光の偏波状態を変化させながら、偏波多重信号光を分岐した一方の分岐光をＰＤ１４−１が受光するとともに、偏波多重信号光を分岐したもう一方の分岐光を偏光子２２に通過させ、偏光子２２を通過後の分岐光をＰＤ１４−２が受光し、各分岐光の受光レベルＰＤ１及びＰＤ２を用いて２つの信号光Ｓ１及びＳ２のパワー比Ｒを測定する。
【００７７】
２つの信号光Ｓ１及びＳ２に強度差がある場合、ＰＤ１４−２（受光レベルＰＤ２）の強度が最大となるように偏波状態を変化させたときの２つの信号光Ｓ１及びＳ２の偏波は互いに直交する直線偏波状態となり、２つの信号の分離が可能となる。例えば、ＰＤ１４−２が信号光Ｓ２を受光し、ＰＤ１４−１は信号光Ｓ１及び信号光Ｓ２の両方を受光しているとする。このとき、信号光Ｓ２の信号光パワーＰＳ２はＰＤ２、信号光Ｓ１の信号光パワーＰＳ１は（受光レベルＰＤ１−受光レベルＰＤ２）にて求めることができる。これにより、信号光Ｓ１及び信号光Ｓ２のパワー比Ｒを測定する。
【００７８】
トータル光スペクトラム・偏光子通過光スペクトラム測定手順Ｓ２０２では、偏波多重信号光の任意の波長の光を透過する波長可変バンドパスフィルタ１２の透過波長を変化させながら、偏波多重信号光を分岐した一方の分岐光をＰＤ１４−１が受光するとともに、偏波多重信号光を分岐したもう一方の分岐光を偏光子２２に通過させ、偏光子２２を通過後の分岐光をＰＤ１４−２が受光し、各分岐光の受光レベルＰＤ１及びＰＤ２を用いて２つの信号光Ｓ１及びＳ２のスペクトラムを測定する。
【００７９】
例えば、ＯＳＮＲ演算部１５は、２つの信号光の光パワー比測定手順Ｓ１０１における受光レベルＰＤ１又は受光レベルＰＤ２が最大となる偏波コントローラ１１の偏波状態における受光レベルＰＤ１及び受光レベルＰＤ２を用いる。ＰＤ１４−２が信号光Ｓ２のみを受光している場合、ＰＤ２［λｉ］（ただしｉ＝１，２，・・・Ｎ）から信号光Ｓ２のスペクトラムを求め、ＰＤ１［λｉ］−ＰＤ２［λｉ］（ただしｉ＝１，２，・・・Ｎ）から信号光Ｓ１のスペクトラムを求めることができる。そして、ＯＳＮＲ演算部１５は、信号光Ｓ１及び信号光Ｓ２のスペクトラムをメモリに記憶する。また、別の方法として、例えば、受光レベルＰＤ１を２つの信号光Ｓ１及びＳ２のパワー比Ｒで分離して求める。
【００８０】
偏光子通過光ＯＳＮＲ算出手順Ｓ２０３は、実施形態１で説明した偏波分離光ＯＳＮＲ算出手順Ｓ１０３と同様である。ただし、ＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥの算出が異なる。具体的には、ＯＳＮＲ演算部１５は、ＰＤ１［λｍ１］、ＰＤ２［λｍ１］、ＰＤ１［λｍ２］、ＰＤ２［λｍ２］、２つの信号光のパワー比Ｒを、後述する、式（５５）に代入する。これにより、データグループ（ｍ）についてのＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥを求めることができる。他のデータグループ（ｉ）、データグループ（ｊ）、データグループ（ｎ）ついても同様にＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥを算出する。
【００８１】
２つの信号光の強度（スペクトル）：ＰＳ１及びＰＳ２は、例えば次の方法で求めることができる。
＜第１の方法＞
受光レベルＰＤ１は２つの信号光ＰＳ１とＰＳ２の和であり（ＰＡＳＥは含んでいるが、ＡＳＥレベルは小さいので誤差は小さい）、受光レベルＰＤ１を２つの信号光Ｓ１及びＳ２のパワー比Ｒで分配して、２つの信号光の強度を求める。
ＤＰ−ＱＰＳＫのような偏波多重では、１つのレーザダイオードの光を分岐した後、それぞれを変調して、再び偏波多重合成するため、変調によるスペクトラムの差異はあるものの、この方法で推定可能である。
【００８２】
＜第２の方法＞
受光レベルＰＤ２が最大となるように偏波コントローラで偏波状態を変化させた状態では、２つの信号光は直交する直線偏光であることから、この状態での受光レベルＰＤ１と受光レベルＰＤ２の差と、受光レベルＰＤ２から２つの信号光の強度を求める。
【００８３】
上記の構成及び方法を除いては、実施形態１と同様の構成及び方法を用いることができる。
【００８４】
以下、本実施形態に係るＯＳＮＲ評価装置及びＯＳＮＲ評価方法の原理について説明する。ＡＳＥノイズパワーをＰＡＳＥ、信号光パワーをＰＳ、波長可変バンドパスフィルタ１２の帯域幅をＢ０、２つの信号光パワーの比をＲ、ＢＳ２１の分離比を１／２、直交成分分離比をαとすると、第１波長λｍ１の受光レベルＰＤ１［λｍ１］及びＰＤ２［λｍ１］並びに第２波長λｍ２の受光レベルＰＤ１［λｍ２］及びＰＤ２［λｍ２］は、次式で表される。
【００８５】
【数３１】
【００８６】
Ｒ＝ＰＳ２／ＰＳ１より、式（３１）〜式（３４）を書き換える。
【数３５】
【００８７】
式（３５）〜式（３８）を書き換える。
【数３９】
【００８８】
ここで、ＰＤ１２［λｍ１］＝ＰＤ１［λｍ１］−ＰＤ２［λｍ１］、ＰＤ１２［λｍ２］＝ＰＤ１［λｍ２］−ＰＤ２［λｍ２］とおく。
ＰＤ１２［λｍ１］は、式（３９）−式（４０）より、
【数４３】
と表される。
【００８９】
ＰＤ１２［λｍ２］は、式（４１）−式（４２）より、
【数４４】
と表される。
【００９０】
上記より、ＰＤ１２［λｍ１］、ＰＤ２［λｍ１］、ＰＤ１２［λｍ２］、ＰＤ２［λｍ２］はそれぞれ、次式で表される。
【数４５】
【００９１】
式（４５）〜式（４８）を展開する。式（４５）から式（４７）を減算する。
【数４９】
【００９２】
式（４６）から式（４８）を減算する。
【数５０】
【００９３】
式（５０）に式（４９）に代入する。
【数５１】
【００９４】
ここで、
【数５２】
とおくと、式（５１）は、
【数５３】
で表される。
【００９５】
式（４５）に（α＋Ｒ−Ｒ・α）を乗算し、式（４６）に（１−α＋Ｒ・α）を乗算して両者の差分をとることによって、ＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥを算出することができる。
【数５４】
【００９６】
式（５４）を変形すると次式が得られる。
【数５５】
【００９７】
式（５５）を用いることで、データグループ（ｍ）のＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥを算出することができる。ＯＳＮＲは、実施形態１で説明した式（２２）を用いて求めることができる。
【００９８】
本実施形態に係る発明によれば、ＲＯＡＤＭフィルタが任意の関数の透過特性を持つ場合には、より正確なＡＳＥノイズパワーの測定が可能であり、また、ＡＳＥノイズパワー測定誤差を圧縮する効果もある。
【００９９】
受信アンプなどのリニアリティを考慮したりすると、本実施形態においても信号光パワーとＡＳＥノイズパワーのパワー差が小さくなるようなフィルタの波長位置のデータを用いることが望ましい。
【０１００】
なお、本実施形態では、偏波コントローラ１１の後段に波長可変バンドパスフィルタ１２を備える構成としたが、波長可変バンドパスフィルタ１２の後段に偏波コントローラ１１を備える構成としてもよい。
【０１０１】
（実施形態３）
図７に、実施形態３に係るＯＳＮＲ評価装置の一例を示す。実施形態３に係るＯＳＮＲ評価装置９３は、実施形態１に係るＯＳＮＲ評価装置９１に、さらに、偏波依存損失発生部３３と、を備える。これらの構成を備えるため、信号光Ｓ１の信号光パワーと信号光Ｓ２の信号光パワーに差を持たせてＯＳＮＲの評価を行うことができる。
【０１０２】
偏波依存損失発生部３３は、偏波成分によって異なる損失で通過させる。これにより、信号光Ｓ１又は信号光Ｓ２のいずれかの一方の信号光パワーを低下させる。制御処理部１６は、偏波依存損失発生部３３での損失を制御する。ＰＢＳ１３は、偏波依存損失発生部３３からの光を直交する偏波成分に分離する。
【０１０３】
偏波依存損失発生部３３は、偏光成分によって損失の異なる部材からなり、例えば、２つの直交する信号光に異なる損失を与えて、２つの直交する異なる光強度の光とする。偏光成分によって損失の異なる部材は、例えば、音響光学素子、偏光回折素子、電気光学素子である。
【０１０４】
偏波依存損失発生部３３が音響光学素子である場合、超音波の伝搬する方向とそれに垂直な方向との光弾性定数が異なるため、音響光学素子に入射する光ビームの偏波状態によって回折効率が異なる。したがって、音響光学素子の超音波信号の強度を変化させることによって、音響光学素子を通過させることで、信号光Ｓ１又はＳ２のパワーを容易に変化させることができる。
【０１０５】
図８に、偏波依存損失発生部の具体例を示す。図８に示す偏波依存損失発生部３３は、光スイッチ４１と、回折格子４２と、光スイッチ４３と、を備える。光スイッチ４１は、波長可変バンドパスフィルタ１２からの光が入力され、入力された光を回折格子４２又は光スイッチ４３のいずれかに出力する。回折格子４２を通過した光又は光スイッチ４１からの光が入力され、入力された光を出力する。
【０１０６】
２つの信号光Ｓ１及び信号光Ｓ２の信号光パワーが等しいとき、回折格子４２を通過させることで、信号光１の信号光パワーと信号光２の信号光パワーに差をもたせることができる。しかし、場合によっては、損失を与えたために信号光Ｓ１及び信号光Ｓ２の信号光パワーが等しくなってしまうおそれがある。これを回避するめ、制御処理部１６から光スイッチ４１及び光スイッチ４３の接続ポートを制御する。
【０１０７】
本実施形態では、ＯＳＮＲ演算部１５は、信号光Ｓ１又は信号光Ｓ２のいずれかの信号光パワーを低下させた受光レベルＰＤ１及びＰＤ２を取得する。このため、実施形態３に係るＯＳＮＲ評価装置９３及びＯＳＮＲ評価方法は、実施形態１と以下のような構成の相違を有する。
【０１０８】
実施形態３に係るＯＳＮＲ評価方法は、２つの信号光の光パワー判定手順を、２つの信号光の光パワー比測定手順Ｓ１０１の前にさらに有する。２つの信号光の光パワー判定手順では、２つの信号光の光パワー比測定手順Ｓ１０１における各分離光の受光レベルＰＤ１及びＰＤ２が等しいか否かを判定する。例えば、ＯＳＮＲ演算部１５は、受光レベルＰＤ１又は受光レベルＰＤ２が最大となる偏波コントローラ１１の偏波状態における受光レベルＰＤ１及び受光レベルＰＤ２の比が任意の範囲内であるか否かを測定する。これにより、信号光Ｓ１及び信号光Ｓ２の信号光パワーが等しいか否かを判定することができる。任意の範囲内であれば受光レベルＰＤ１及び受光レベルＰＤ２が等しいと判定し、任意の範囲を超えていれば受光レベルＰＤ１及び受光レベルＰＤ２が異なると判定する。
【０１０９】
受光レベルＰＤ１及び受光レベルＰＤ２が異なる場合は、そのまま２つの信号光Ｓ１及びＳ２について、２つの信号光の光パワー比測定手順Ｓ１０１を実行する。
【０１１０】
受光レベルＰＤ１及び受光レベルＰＤ２が等しい場合は、偏波依存損失発生部３３が信号光Ｓ１又は信号光Ｓ２のいずれかの一方の信号光パワーを低下させる。例えば、図８に示す光スイッチ４１及び光スイッチ４３を、回折格子４２側に接続する。そして、この状態で、２つの信号光の光パワー比測定手順Ｓ１０１及び偏波分離光スペクトラム測定手順Ｓ１０２を実行する。
【０１１１】
この場合、２つの信号光の光パワー比測定手順Ｓ１０１において、偏波コントローラ１１で偏波多重信号光の偏波状態を変化させながら、偏波多重信号光を偏波成分によって損失の異なる偏波依存損失発生部３３に通過させ、偏波依存損失発生部３３を通過後の偏波多重信号光の各分離光をＰＤ１４−１及びＰＤ１４−２で受光する。そして、ＯＳＮＲ演算部１５は、受光レベルＰＤ１又は受光レベルＰＤ２が最大となる偏波コントローラ１１の偏波状態における受光レベルＰＤ１及び受光レベルＰＤ２の比を測定する。これにより、信号光Ｓ１及び信号光Ｓ２のパワー比Ｒを測定することができる。
【０１１２】
偏波分離光スペクトラム測定手順Ｓ１０２では、波長可変バンドパスフィルタ１２の透過波長を変化させながら、波長可変バンドパスフィルタ１２の透過光を偏波依存損失発生部３３に入射して偏波依存損失発生部３３を通過後の偏波多重信号光の各分離光をＰＤ１４−１及びＰＤ１４−２で受光する。これにより、ＯＳＮＲ演算部１５は、各波長での受光レベルＰＤ１［λ１］，ＰＤ１［λ２］，・・・ＰＤ１［λＮ］及び受光レベルＰＤ２［λ１］，ＰＤ２［λ２］，・・・ＰＤ２［λＮ］を取得する。
【０１１３】
次に、ＯＳＮＲ演算部１５は、受光レベルＰＤ１及びＰＤ２を波長可変バンドパスフィルタ１２の透過波長に関連付けて記憶する。例えば、ＯＳＮＲ演算部１５は、透過波長λｉでの受光レベルＰＤ１［λｉ］，ＰＤ２［λｉ］をメモリに記憶する。
【０１１４】
次に、ＯＳＮＲ演算部１５は、受光レベルＰＤ１［λｍ１］及びＰＤ２［λｍ１］を用いて２つの信号光の強度を測定する。例えば、予め偏波依存損失発生部３３のＰＢＳ１３の各偏光方向の偏波依存損失特性［Ｌｐ（λ），Ｌｓ（λ）］を測定してメモリに記憶しておく。受光レベルＰＤ１又はＰＤ２が最大となるように偏波コントローラ１１で偏波状態を変化させた状態では、２つの信号光Ｓ１及びＳ２は直交する直線偏光であることから、この状態で受光レベルＰＤ１又は受光レベルＰＤ２は２つの信号光に分離されている。従って、この状態での受光レベルＰＤ１及び受光レベルＰＤ２をそれぞれ偏波依存損失特性の損失補正（損失Ｌｐ及び損失Ｌｓの逆数を掛ける）を行い、２つの信号光の強度を求める。
また、ＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥについては、演算によって求めたＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥを各偏光方向の偏波依存損失特性の平均値で損失補正（損失（Ｌｐ＋Ｌｓ）／２の逆数を掛ける）を行い、それらの信号光パワーＰＳ及びＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥを用いてＯＳＮＲを求める。
【０１１５】
偏波分離光ＯＳＮＲ算出手順Ｓ１０３では、２つの信号光の光パワー比測定手順Ｓ１０１で測定したパワー比Ｒと、偏波分離光スペクトラム測定手順Ｓ１０２で測定した受光レベルＰＤ１及びＰＤ２を用いて、ＯＳＮＲを算出する。具体的な算出方法は、実施形態１と同様である。
【０１１６】
（実施形態４）
図９に、実施形態４に係るＯＳＮＲ評価装置の一例を示す。実施形態４に係るＯＳＮＲ評価装置９４は、実施形態２に係るＯＳＮＲ評価装置９２に、さらに、偏波依存損失発生部３３と、を備える。これらの構成を備えるため、信号光Ｓ１の信号光パワーと信号光Ｓ２の信号光パワーに差を持たせてＯＳＮＲの評価を行うことができる。
【０１１７】
偏波依存損失発生部３３は、偏波成分によって異なる損失で通過させる。これにより、信号光Ｓ１又は信号光Ｓ２のいずれかの一方の信号光パワーを低下させる。制御処理部１６は、偏波依存損失発生部３３での損失を制御する。ＢＳ２１は、偏波依存損失発生部３３からの光を２つに分離する。
【０１１８】
偏波依存損失発生部３３は、実施形態３と同様に、偏光成分によって損失の異なる部材からなり、例えば、２つの直交する信号光に異なる損失を与えて、２つの直交する異なる光強度の光とする。
【０１１９】
本実施形態では、ＯＳＮＲ演算部１５は、信号光Ｓ１又は信号光Ｓ２のいずれかの信号光パワーを低下させた受光レベルＰＤ１及びＰＤ２を取得する。このため、実施形態４に係るＯＳＮＲ評価装置９４及びＯＳＮＲ評価方法は、実施形態２と以下のような構成の相違を有する。
【０１２０】
実施形態４に係るＯＳＮＲ評価方法は、２つの信号光の光パワー判定手順を、２つの信号光の光パワー比測定手順Ｓ２０１の前にさらに有する。２つの信号光の光パワー判定手順では、２つの信号光の光パワー比測定手順Ｓ２０１における各分岐光の受光レベルＰＤ１及びＰＤ２から２つの信号光の光パワーが等しいか否かを判定する。例えば、ＯＳＮＲ演算部１５は、受光レベルＰＤ２が最大となる偏波コントローラ１１の偏波状態における受光レベルＰＤ１及び受光レベルＰＤ２の差と受光レベルＰＤ２との比が任意の範囲内であるか否かを測定する。任意の範囲内であれば信号光Ｓ１及び信号光Ｓ２の信号光パワーが等しいと判定し、任意の範囲を超えていれば信号光Ｓ１及び信号光Ｓ２の信号光パワーが異なると判定する。
【０１２１】
信号光Ｓ１及び信号光Ｓ２の信号光パワーが異なる場合は、そのまま２つの信号光の光パワー比測定手順Ｓ２０１を実行する。
【０１２２】
信号光Ｓ１及び信号光Ｓ２の信号光パワーが等しい場合は、実施形態３と同様に、偏波依存損失発生部３３が信号光Ｓ１又は信号光Ｓ２のいずれかの一方の信号光パワーを低下させる。例えば、図８に示す光スイッチ４１及び光スイッチ４３を、回折格子４２側に接続する。そして、この状態で、２つの信号光の光パワー比測定手順Ｓ２０１及びトータル光スペクトラム・偏光子通過光スペクトラム測定手順Ｓ２０２を実行する。
【０１２３】
この場合、２つの信号光の光パワー比測定手順Ｓ２０１において、偏波コントローラ１１で偏波多重信号光の偏波状態を変化させながら、偏波多重信号光を偏波成分によって損失の異なる偏波依存損失発生部３３に通過させ、偏波依存損失発生部３３を通過後の偏波多重信号光の各分岐光をＰＤ１４−１及びＰＤ１４−２で受光する。そして、ＯＳＮＲ演算部１５は、受光レベルＰＤ２が最大となる偏波コントローラ１１の偏波状態における受光レベルＰＤ１及び受光レベルＰＤ２の比を測定する。これにより、信号光Ｓ１及び信号光Ｓ２のパワー比Ｒを測定することができる。
【０１２４】
トータル光スペクトラム・偏光子通過光スペクトラム測定手順Ｓ２０２では、波長可変バンドパスフィルタ１２の透過波長を変化させながら、波長可変バンドパスフィルタ１２の透過光を偏波依存損失発生部３３に入射して偏波依存損失発生部３３を通過後の偏波多重信号光の各分岐光をＰＤ１４−１及びＰＤ１４−２で受光する。これにより、ＯＳＮＲ演算部１５は、各波長での受光レベルＰＤ１［λ１］，ＰＤ１［λ２］，・・・ＰＤ１［λＮ］及び受光レベルＰＤ２［λ１］，ＰＤ２［λ２］，・・・ＰＤ２［λＮ］を取得する。
【０１２５】
次に、ＯＳＮＲ演算部１５は、受光レベルＰＤ１及びＰＤ２を波長可変バンドパスフィルタ１２の透過波長に関連付けて記憶する。例えば、ＯＳＮＲ演算部１５は、透過波長λｉでの受光レベルＰＤ１［λｉ］，ＰＤ２［λｉ］をメモリに記憶する。
【０１２６】
次に、ＯＳＮＲ演算部１５は、２つの信号光の強度（スペクトル）を測定する。例えば次の方法で求めることができる。
＜第１の方法＞
予め偏波依存損失発生部３３の偏光子２２の偏光軸方向とそれに直交する方向の偏波依存損失特性［Ｌｐ（λ），Ｌｓ（λ）］を測定してＯＳＮＲ演算部１５のメモリに記憶しておく。受光レベルＰＤ２が最大となるように偏波コントローラ１１で偏波状態を変化させた状態では、２つの信号光は直交する直線偏光であることから、この状態で受光レベルＰＤ１と受光レベルＰＤ２の差及び受光レベルＰＤ２をそれぞれ偏波依存損失特性の損失補正（損失Ｌｐ及び損失Ｌｓの逆数を掛ける）を行い、２つの信号光の強度を求める。
【０１２７】
＜第２の方法＞
また、ＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥについては、演算によって求めたＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥを各偏光方向の偏波依存損失特性の平均値で損失補正（損失（Ｌｐ＋Ｌｓ）／２の逆数を掛ける）を行い、それらの信号光パワーＰＳ及びＡＳＥノイズパワーＰＡＳＥを用いてＯＳＮＲを求める。
【０１２８】
偏光子通過光ＯＳＮＲ算出手順Ｓ２０３では、２つの信号光の光パワー比測定手順Ｓ２０１で測定したパワー比Ｒと、トータル光スペクトラム・偏光子通過光スペクトラム測定手順Ｓ２０２で測定した受光レベルＰＤ１及びＰＤ２を用いて、ＯＳＮＲを算出する。具体的な算出方法は、実施形態２と同様である。
【産業上の利用可能性】
【０１２９】
本発明は、情報通信産業に利用することができる。
【符号の説明】
【０１３０】
１１：偏波コントローラ
１２：波長可変バンドパスフィルタ
１３：ＰＢＳ
１４−１，１４−２：ＰＤ
１５：ＯＳＮＲ演算部
１６：制御処理部
１７：光入力部
１９−１，１９−２：ＡＤＣ
２１：ＢＳ
２２：偏光子
３３：偏波依存損失発生部
４１、４３：光スイッチ
４２：回折格子
５１：入力信号調整部
９１、９２、９３、９４：ＯＳＮＲ評価装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの信号光が偏波多重された偏波多重信号光が入力され、偏波コントローラ（１１）が前記偏波多重信号光の偏波状態を任意の偏波状態に変化させると共に、波長可変バンドパスフィルタ（１２）が前記偏波多重信号光のうちの任意の波長の光を透過する入力信号調整部（５１）と、
前記入力信号調整部からの光を直交する偏波成分に分離するＰＢＳ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）（１３）と、
前記ＰＢＳで分離された一方の光を受光する第１の受光器（１４−１）と、
前記ＰＢＳで分離されたもう一方の光を受光する第２の受光器（１４−２）と、
前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベルを用いて前記２つの信号光の強度及びＯＳＮＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）を算出するＯＳＮＲ演算部（１５）と、
前記偏波コントローラの変化させる偏波状態を可変し、前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を可変する制御処理部（１６）と、
を備え、
前記ＯＳＮＲ演算部は、
前記偏波コントローラの偏波状態を変化させながら受光した前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベルを用いて前記２つの信号光のパワー比を算出し、
前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を変化させながら受光した前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベルを用いて前記２つの信号光の強度を測定し、
前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記信号光の波長近傍の第１波長に設定したときの前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベル並びに前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記第１波長とは異なる前記信号光の波長近傍の第２波長に設定したときの前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベルからなるデータグループを求め、前記データグループ及び前記２つの信号光のパワー比を用いて前記データグループのＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）ノイズパワーを算出し、
前記信号光の強度及び前記ＡＳＥノイズパワーを用いて、前記２つの信号光のＯＳＮＲを算出する
ＯＳＮＲ評価装置。
【請求項２】
前記入力信号調整部及び前記ＰＢＳの間の光路に挿入され、前記偏波多重信号光を偏波成分によって異なる損失で通過させる偏波依存損失発生部（３３）をさらに備え、
前記ＰＢＳは、前記偏波依存損失発生部からの光を直交する偏波成分に分離する
ことを特徴とする請求項１に記載のＯＳＮＲ評価装置。
【請求項３】
２つの信号光が偏波多重された偏波多重信号光が入力され、偏波コントローラ（１１）が前記偏波多重信号光の偏波状態を任意の偏波状態に変化させると共に、波長可変バンドパスフィルタ（１２）が前記偏波多重信号光のうちの任意の波長の光を透過する入力信号調整部（５１）と、
前記入力信号調整部からの光を２つに分岐するＢＳ（Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）（２１）と、
前記ＢＳで分岐された一方の光を受光する第１の受光器（１４−１）と、
前記ＢＳで分岐されたもう一方の光が入力され、任意の偏波成分のみの光を通過させる偏光子（２２）と、
前記偏光子からの光を受光する第２の受光器（１４−２）と、
前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベルを用いてＯＳＮＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）を算出するＯＳＮＲ演算部（１５）と、
前記偏波コントローラの変化させる偏波状態を可変し、前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を可変する制御処理部（１６）と、
を備え、
前記ＯＳＮＲ演算部は、
前記偏波コントローラの偏波状態を変化させながら受光した前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベルを用いて前記２つの信号光のパワー比を算出し、
前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を変化させながら受光した前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベルを用いて前記２つの信号光の強度を測定し、
前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記信号光の波長近傍の第１波長に設定したときの前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベル並びに前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記第１波長とは異なる前記信号光の波長近傍の第２波長に設定したときの前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベルからなるデータグループを求め、前記データグループ及び前記２つの信号光のパワー比を用いて前記データグループのＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）ノイズパワーを算出し、
前記信号光の強度及び前記ＡＳＥノイズパワーを用いて、前記２つの信号光のＯＳＮＲを算出する
ＯＳＮＲ評価装置。
【請求項４】
前記入力信号調整部及び前記ＢＳの間の光路に挿入され、前記偏波多重信号光を偏波成分によって異なる損失で通過させる偏波依存損失発生部（３３）をさらに備え、
前記ＢＳは、前記偏波依存損失発生部からの光を分岐する
ことを特徴とする請求項３に記載のＯＳＮＲ評価装置。
【請求項５】
前記ＯＳＮＲ演算部は、
前記データグループを複数求め、
複数の前記データグループのＡＳＥノイズパワーを算出し、
複数の前記データグループのＡＳＥノイズパワーを用いて前記信号光の波長におけるＡＳＥノイズパワー及びＯＳＮＲを算出する
請求項１から４のいずれかに記載のＯＳＮＲ評価装置。
【請求項６】
２つの信号光が偏波多重された偏波多重信号光の偏波状態を変化させながら、前記偏波多重信号光を直交する偏波成分に分離した各分離光を受光し、前記各分離光の受光レベルを用いて前記２つの信号光のパワー比を測定する２つの信号光の光パワー比測定手順（Ｓ１０１）と、
前記偏波多重信号光の任意の波長の光を透過する波長可変バンドパスフィルタの透過波長を変化させながら、前記偏波多重信号光を直交する偏波成分に分離した各分離光を受光し、前記各分離光の受光レベルを前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長に関連付けて記憶し、受光レベルを用いて前記２つの信号光の強度を測定する偏波分離光スペクトラム測定手順（Ｓ１０２）と、
前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記信号光の波長近傍の第１波長に設定したときの前記各分離光の受光レベル並びに前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記第１波長とは異なる前記信号光の波長近傍の第２波長に設定したときの前記各分離光の受光レベルからなるデータグループを求め、
前記データグループ及び前記２つの信号光の光パワー比測定手順で測定した前記２つの信号光のパワー比を用いて前記２つの信号光のＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）ノイズパワーを算出し、
前記２つの信号光のＡＳＥノイズパワー及び前記偏波分離光スペクトラム測定手順で測定した前記２つの信号光の強度を用いて、前記２つの信号光のＯＳＮＲを算出する偏波分離光ＯＳＮＲ算出手順（Ｓ１０３）と、
を順に有するＯＳＮＲ評価方法。
【請求項７】
前記２つの信号光の光パワー比測定手順における前記各分離光の受光レベルが等しいか否かを判定する２つの信号光の光パワー判定手順を、前記２つの信号光の光パワー比測定手順の前にさらに有し、
前記各分離光の受光レベルが等しい場合、
前記２つの信号光の光パワー比測定手順において、前記偏波多重信号光を偏波成分によって損失の異なる偏波依存損失発生部に通過させ、前記偏波依存損失発生部を通過後の前記偏波多重信号光の各分離光を受光し、
前記偏波分離光スペクトラム測定手順において、前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を変化させながら、前記波長可変バンドパスフィルタの透過光を前記偏波依存損失発生部に透過させ、前記偏波依存損失発生部を通過後の前記偏波多重信号光の各分離光を受光し、前記波長可変バンドパスフィルタの透過光を分岐した前記一方の光の受光レベルを用いて前記２つの信号光の強度を測定し、
前記偏波分離光ＯＳＮＲ算出手順において、前記第１波長及び前記第２波長に設定したときの前記偏波依存損失発生部を通過後の前記偏波多重信号光の各分離光の受光レベル及び前記２つの信号光の光パワー比測定手順で測定した２つの信号光のパワー比を用いて前記２つの信号光のＡＳＥノイズパワーを算出する
ことを特徴とする請求項６に記載のＯＳＮＲ評価方法。
【請求項８】
前記偏波分離光ＯＳＮＲ算出手順において、
前記データグループを複数求め、
複数の前記データグループのＡＳＥノイズパワーを算出し、
複数の前記データグループのＡＳＥノイズパワーを用いて前記２つの信号光の波長におけるＡＳＥノイズパワー及びＯＳＮＲを算出する
請求項６又は７に記載のＯＳＮＲ評価方法。
【請求項９】
２つの信号光が偏波多重された偏波多重信号光の偏波状態を変化させながら、前記偏波多重信号光を分岐した一方の分岐光を受光するとともに、前記偏波多重信号光を分岐したもう一方の分岐光を偏光子に通過させ、前記偏光子を通過後の分岐光を受光し、前記各分岐光の受光レベルを用いて前記２つの信号光のパワー比を測定する２つの信号光の光パワー比測定手順（Ｓ２０１）と、
前記偏波多重信号光の任意の波長の光を透過する波長可変バンドパスフィルタの透過波長を変化させながら、前記偏波多重信号光を分岐した一方の分岐光を受光するとともに、前記偏波多重信号光を分岐したもう一方の分岐光を偏光子に通過させ、前記偏光子を通過後の分岐光を受光し、前記各分岐光の受光レベルを前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長に関連付けて記憶し、前記各分岐光の受光レベルを用いて前記２つの信号光の強度を測定するトータル光スペクトラム・偏光子通過光スペクトラム測定手順（Ｓ２０２）と、
前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記信号光の波長近傍の第１波長に設定したときの前記各分岐光の受光レベル並びに前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記第１波長とは異なる前記信号光の波長近傍の第２波長に設定したときの前記各分岐光の受光レベルからなるデータグループを求め、
前記データグループ及び前記２つの信号光の光パワー比測定手順で測定した前記２つの信号光のパワー比を用いて前記２つの信号光のＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）ノイズパワーを算出し、
前記２つの信号光のＡＳＥノイズパワー及び前記トータル光スペクトラム・偏光子通過光スペクトラム測定手順で測定した前記２つの信号光の強度を用いて、前記２つの信号光のＯＳＮＲを算出する偏光子通過光ＯＳＮＲ算出手順（Ｓ２０３）と、
を順に有するＯＳＮＲ評価方法。
【請求項１０】
前記２つの信号光の光パワー比測定手順における前記各分岐光の差と前記もう一方の分岐光の受光レベルが等しいか否かを判定する２つの信号光の光パワー判定手順を、前記２つの信号光の光パワー比測定手順の前にさらに有し、
前記各分岐光の差と前記もう一方の分岐光の受光レベルが等しい場合、
前記２つの信号光の光パワー比測定手順において、前記偏波多重信号光を偏波成分によって損失の異なる偏波依存損失発生部に通過させ、前記偏波依存損失発生部を通過後の前記偏波多重信号光の各分岐光を受光し、
前記トータル光スペクトラム・偏光子通過光スペクトラム測定手順において、前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を変化させながら、前記波長可変バンドパスフィルタの透過光を前記偏波依存損失発生部に透過させ、前記偏波依存損失発生部を通過後の前記偏波多重信号光の各分岐光を受光し、前記波長可変バンドパスフィルタの透過光を分岐した前記一方の光の受光レベルを用いて前記２つの信号光の強度を測定し、
前記偏光子通過光ＯＳＮＲ算出手順において、
前記第１波長及び前記第２波長に設定したときの前記偏波依存損失発生部を通過後の前記偏波多重信号光の各分岐光の受光レベル及び前記２つの信号光の光パワー比測定手順で測定した２つの信号光のパワー比を用いて前記２つの信号光のＡＳＥノイズパワーを算出する
ことを特徴とする請求項９に記載のＯＳＮＲ評価方法。
【請求項１１】
前記偏光子通過光ＯＳＮＲ算出手順において、
前記データグループを複数求め、
複数の前記データグループのＡＳＥノイズパワーを算出し、
複数の前記データグループのＡＳＥノイズパワーを用いて前記２つの信号光の波長におけるＡＳＥノイズパワー及びＯＳＮＲを算出する
請求項９又は１０に記載のＯＳＮＲ評価方法。
【請求項１】
２つの信号光が偏波多重された偏波多重信号光が入力され、偏波コントローラ（１１）が前記偏波多重信号光の偏波状態を任意の偏波状態に変化させると共に、波長可変バンドパスフィルタ（１２）が前記偏波多重信号光のうちの任意の波長の光を透過する入力信号調整部（５１）と、
前記入力信号調整部からの光を直交する偏波成分に分離するＰＢＳ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）（１３）と、
前記ＰＢＳで分離された一方の光を受光する第１の受光器（１４−１）と、
前記ＰＢＳで分離されたもう一方の光を受光する第２の受光器（１４−２）と、
前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベルを用いて前記２つの信号光の強度及びＯＳＮＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）を算出するＯＳＮＲ演算部（１５）と、
前記偏波コントローラの変化させる偏波状態を可変し、前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を可変する制御処理部（１６）と、
を備え、
前記ＯＳＮＲ演算部は、
前記偏波コントローラの偏波状態を変化させながら受光した前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベルを用いて前記２つの信号光のパワー比を算出し、
前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を変化させながら受光した前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベルを用いて前記２つの信号光の強度を測定し、
前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記信号光の波長近傍の第１波長に設定したときの前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベル並びに前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記第１波長とは異なる前記信号光の波長近傍の第２波長に設定したときの前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベルからなるデータグループを求め、前記データグループ及び前記２つの信号光のパワー比を用いて前記データグループのＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）ノイズパワーを算出し、
前記信号光の強度及び前記ＡＳＥノイズパワーを用いて、前記２つの信号光のＯＳＮＲを算出する
ＯＳＮＲ評価装置。
【請求項２】
前記入力信号調整部及び前記ＰＢＳの間の光路に挿入され、前記偏波多重信号光を偏波成分によって異なる損失で通過させる偏波依存損失発生部（３３）をさらに備え、
前記ＰＢＳは、前記偏波依存損失発生部からの光を直交する偏波成分に分離する
ことを特徴とする請求項１に記載のＯＳＮＲ評価装置。
【請求項３】
２つの信号光が偏波多重された偏波多重信号光が入力され、偏波コントローラ（１１）が前記偏波多重信号光の偏波状態を任意の偏波状態に変化させると共に、波長可変バンドパスフィルタ（１２）が前記偏波多重信号光のうちの任意の波長の光を透過する入力信号調整部（５１）と、
前記入力信号調整部からの光を２つに分岐するＢＳ（Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）（２１）と、
前記ＢＳで分岐された一方の光を受光する第１の受光器（１４−１）と、
前記ＢＳで分岐されたもう一方の光が入力され、任意の偏波成分のみの光を通過させる偏光子（２２）と、
前記偏光子からの光を受光する第２の受光器（１４−２）と、
前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベルを用いてＯＳＮＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）を算出するＯＳＮＲ演算部（１５）と、
前記偏波コントローラの変化させる偏波状態を可変し、前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を可変する制御処理部（１６）と、
を備え、
前記ＯＳＮＲ演算部は、
前記偏波コントローラの偏波状態を変化させながら受光した前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベルを用いて前記２つの信号光のパワー比を算出し、
前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を変化させながら受光した前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベルを用いて前記２つの信号光の強度を測定し、
前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記信号光の波長近傍の第１波長に設定したときの前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベル並びに前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記第１波長とは異なる前記信号光の波長近傍の第２波長に設定したときの前記第１の受光器及び前記第２の受光器の受光レベルからなるデータグループを求め、前記データグループ及び前記２つの信号光のパワー比を用いて前記データグループのＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）ノイズパワーを算出し、
前記信号光の強度及び前記ＡＳＥノイズパワーを用いて、前記２つの信号光のＯＳＮＲを算出する
ＯＳＮＲ評価装置。
【請求項４】
前記入力信号調整部及び前記ＢＳの間の光路に挿入され、前記偏波多重信号光を偏波成分によって異なる損失で通過させる偏波依存損失発生部（３３）をさらに備え、
前記ＢＳは、前記偏波依存損失発生部からの光を分岐する
ことを特徴とする請求項３に記載のＯＳＮＲ評価装置。
【請求項５】
前記ＯＳＮＲ演算部は、
前記データグループを複数求め、
複数の前記データグループのＡＳＥノイズパワーを算出し、
複数の前記データグループのＡＳＥノイズパワーを用いて前記信号光の波長におけるＡＳＥノイズパワー及びＯＳＮＲを算出する
請求項１から４のいずれかに記載のＯＳＮＲ評価装置。
【請求項６】
２つの信号光が偏波多重された偏波多重信号光の偏波状態を変化させながら、前記偏波多重信号光を直交する偏波成分に分離した各分離光を受光し、前記各分離光の受光レベルを用いて前記２つの信号光のパワー比を測定する２つの信号光の光パワー比測定手順（Ｓ１０１）と、
前記偏波多重信号光の任意の波長の光を透過する波長可変バンドパスフィルタの透過波長を変化させながら、前記偏波多重信号光を直交する偏波成分に分離した各分離光を受光し、前記各分離光の受光レベルを前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長に関連付けて記憶し、受光レベルを用いて前記２つの信号光の強度を測定する偏波分離光スペクトラム測定手順（Ｓ１０２）と、
前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記信号光の波長近傍の第１波長に設定したときの前記各分離光の受光レベル並びに前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記第１波長とは異なる前記信号光の波長近傍の第２波長に設定したときの前記各分離光の受光レベルからなるデータグループを求め、
前記データグループ及び前記２つの信号光の光パワー比測定手順で測定した前記２つの信号光のパワー比を用いて前記２つの信号光のＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）ノイズパワーを算出し、
前記２つの信号光のＡＳＥノイズパワー及び前記偏波分離光スペクトラム測定手順で測定した前記２つの信号光の強度を用いて、前記２つの信号光のＯＳＮＲを算出する偏波分離光ＯＳＮＲ算出手順（Ｓ１０３）と、
を順に有するＯＳＮＲ評価方法。
【請求項７】
前記２つの信号光の光パワー比測定手順における前記各分離光の受光レベルが等しいか否かを判定する２つの信号光の光パワー判定手順を、前記２つの信号光の光パワー比測定手順の前にさらに有し、
前記各分離光の受光レベルが等しい場合、
前記２つの信号光の光パワー比測定手順において、前記偏波多重信号光を偏波成分によって損失の異なる偏波依存損失発生部に通過させ、前記偏波依存損失発生部を通過後の前記偏波多重信号光の各分離光を受光し、
前記偏波分離光スペクトラム測定手順において、前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を変化させながら、前記波長可変バンドパスフィルタの透過光を前記偏波依存損失発生部に透過させ、前記偏波依存損失発生部を通過後の前記偏波多重信号光の各分離光を受光し、前記波長可変バンドパスフィルタの透過光を分岐した前記一方の光の受光レベルを用いて前記２つの信号光の強度を測定し、
前記偏波分離光ＯＳＮＲ算出手順において、前記第１波長及び前記第２波長に設定したときの前記偏波依存損失発生部を通過後の前記偏波多重信号光の各分離光の受光レベル及び前記２つの信号光の光パワー比測定手順で測定した２つの信号光のパワー比を用いて前記２つの信号光のＡＳＥノイズパワーを算出する
ことを特徴とする請求項６に記載のＯＳＮＲ評価方法。
【請求項８】
前記偏波分離光ＯＳＮＲ算出手順において、
前記データグループを複数求め、
複数の前記データグループのＡＳＥノイズパワーを算出し、
複数の前記データグループのＡＳＥノイズパワーを用いて前記２つの信号光の波長におけるＡＳＥノイズパワー及びＯＳＮＲを算出する
請求項６又は７に記載のＯＳＮＲ評価方法。
【請求項９】
２つの信号光が偏波多重された偏波多重信号光の偏波状態を変化させながら、前記偏波多重信号光を分岐した一方の分岐光を受光するとともに、前記偏波多重信号光を分岐したもう一方の分岐光を偏光子に通過させ、前記偏光子を通過後の分岐光を受光し、前記各分岐光の受光レベルを用いて前記２つの信号光のパワー比を測定する２つの信号光の光パワー比測定手順（Ｓ２０１）と、
前記偏波多重信号光の任意の波長の光を透過する波長可変バンドパスフィルタの透過波長を変化させながら、前記偏波多重信号光を分岐した一方の分岐光を受光するとともに、前記偏波多重信号光を分岐したもう一方の分岐光を偏光子に通過させ、前記偏光子を通過後の分岐光を受光し、前記各分岐光の受光レベルを前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長に関連付けて記憶し、前記各分岐光の受光レベルを用いて前記２つの信号光の強度を測定するトータル光スペクトラム・偏光子通過光スペクトラム測定手順（Ｓ２０２）と、
前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記信号光の波長近傍の第１波長に設定したときの前記各分岐光の受光レベル並びに前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を前記第１波長とは異なる前記信号光の波長近傍の第２波長に設定したときの前記各分岐光の受光レベルからなるデータグループを求め、
前記データグループ及び前記２つの信号光の光パワー比測定手順で測定した前記２つの信号光のパワー比を用いて前記２つの信号光のＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）ノイズパワーを算出し、
前記２つの信号光のＡＳＥノイズパワー及び前記トータル光スペクトラム・偏光子通過光スペクトラム測定手順で測定した前記２つの信号光の強度を用いて、前記２つの信号光のＯＳＮＲを算出する偏光子通過光ＯＳＮＲ算出手順（Ｓ２０３）と、
を順に有するＯＳＮＲ評価方法。
【請求項１０】
前記２つの信号光の光パワー比測定手順における前記各分岐光の差と前記もう一方の分岐光の受光レベルが等しいか否かを判定する２つの信号光の光パワー判定手順を、前記２つの信号光の光パワー比測定手順の前にさらに有し、
前記各分岐光の差と前記もう一方の分岐光の受光レベルが等しい場合、
前記２つの信号光の光パワー比測定手順において、前記偏波多重信号光を偏波成分によって損失の異なる偏波依存損失発生部に通過させ、前記偏波依存損失発生部を通過後の前記偏波多重信号光の各分岐光を受光し、
前記トータル光スペクトラム・偏光子通過光スペクトラム測定手順において、前記波長可変バンドパスフィルタの透過波長を変化させながら、前記波長可変バンドパスフィルタの透過光を前記偏波依存損失発生部に透過させ、前記偏波依存損失発生部を通過後の前記偏波多重信号光の各分岐光を受光し、前記波長可変バンドパスフィルタの透過光を分岐した前記一方の光の受光レベルを用いて前記２つの信号光の強度を測定し、
前記偏光子通過光ＯＳＮＲ算出手順において、
前記第１波長及び前記第２波長に設定したときの前記偏波依存損失発生部を通過後の前記偏波多重信号光の各分岐光の受光レベル及び前記２つの信号光の光パワー比測定手順で測定した２つの信号光のパワー比を用いて前記２つの信号光のＡＳＥノイズパワーを算出する
ことを特徴とする請求項９に記載のＯＳＮＲ評価方法。
【請求項１１】
前記偏光子通過光ＯＳＮＲ算出手順において、
前記データグループを複数求め、
複数の前記データグループのＡＳＥノイズパワーを算出し、
複数の前記データグループのＡＳＥノイズパワーを用いて前記２つの信号光の波長におけるＡＳＥノイズパワー及びＯＳＮＲを算出する
請求項９又は１０に記載のＯＳＮＲ評価方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２５７１９４（Ｐ２０１１−２５７１９４Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３０３９２（Ｐ２０１０−１３０３９２）
【出願日】平成２２年６月７日（２０１０．６．７）
【出願人】（００００００５７２）アンリツ株式会社 (838)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月７日（２０１０．６．７）
【出願人】（００００００５７２）アンリツ株式会社 (838)
【Ｆターム（参考）】
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