試験用光信号発生装置
【課題】 安定で正確な試験を行うことができるようにする。
【解決手段】 第１の電気光変換器２４は、ジッタのあるデータ信号によって所定波長の狭帯域な光を強度変調し、その強度変調された光を第１光信号Ｐ１として出射する。また、第２の電気光変換器２６は、信号発生器２５から出力された正弦波の信号Ｅ２によって前記所定波長を含む広帯域な光を強度変調し、その強度変調された光を第２光信号Ｐ２として出射する。光合成器２７は、第１光信号Ｐ１と第２光信号Ｐ２とを合成し、その合成によって得られた光信号を試験用光信号Ｐ３として出力する。
【解決手段】 第１の電気光変換器２４は、ジッタのあるデータ信号によって所定波長の狭帯域な光を強度変調し、その強度変調された光を第１光信号Ｐ１として出射する。また、第２の電気光変換器２６は、信号発生器２５から出力された正弦波の信号Ｅ２によって前記所定波長を含む広帯域な光を強度変調し、その強度変調された光を第２光信号Ｐ２として出射する。光合成器２７は、第１光信号Ｐ１と第２光信号Ｐ２とを合成し、その合成によって得られた光信号を試験用光信号Ｐ３として出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光デバイスや光ファイバ通信システムを構成する受信器に代表される光通信機器等の試験に用いる試験用光信号発生装置に関し、特に、位相雑音と振幅雑音とを含む試験用光信号を用いた試験を正確に行うための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
位相雑音と振幅雑音とを含む光信号を用いた試験として、Stressed Eye Conformance Test (以下、ＳＥＣＴと記す)がある。
【０００３】
この試験は、次の非特許文献１、２で勧告されており、ジッタを有するデータ信号に他信号を重畳したものを試験用光信号として試験対象に与え、図３のように試験用光信号の試験対象への入力レベルと、試験対象から出力される信号のビット誤り率との関係を、ジッタ量をパラメータとして求めるというものであり、ジッタによる位相雑音と重畳された信号に含まれている振幅雑音とを含む信号に対し、試験対象がどの程度まで小さい光レベルまで動作可能かを把握するための試験である。
【０００４】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ ８０２．３ａｅ
【非特許文献２】ＩＥＥＥ ８０２．３ａｈ
【０００５】
図４は、上記試験に用いる光信号を発生する試験用光信号発生装置１０の構成例を示している。
【０００６】
この試験用光信号発生装置１０では、ジッタ発生器１１からジッタのあるクロック信号Ｃをデータ信号発生器１２に入力して、クロック信号Ｃに同期した所定パターンのデータ信号Ｄを発生させ、ＬＰＦ１３によってデータ信号Ｄに対する高域遮断処理を行い、第１の信号Ｅ１を得る。
【０００７】
そして、この第１の信号Ｅ１と、信号発生器１４から出力される正弦波の第２の信号Ｅ２とを合成器１５により加算合成し、図５に示すアイパターンように、位相雑音と振幅雑音が付与された第３の信号Ｅ３を生成する。
【０００８】
そして、この第３の信号Ｅ３を電気光変換器１６によって所定波長の光信号Ｐに変換し、これを試験用光信号とし、その消光比、変調度等を規定値に設定した上で、出力レベル可変用のアッテネータ１７を介して試験対象１に与え、上記試験を行う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記のように、電気合成して得られた信号Ｅ３を光信号Ｐに変換する方法では、波長の短い範囲（例えば８５０ｎｍ）で、光信号Ｐを長時間にわたって安定に出力させることができないという問題がある。
【００１０】
即ち、電気光変換器１６としては通常、例えば波長８５０ｎｍの光を出力する光源と、ＬＮ変調器とが用いられるが、ＬＮ変調器には直流ドリフトがあり、波長が短い程そのドリフトの影響が顕著に現れ、光信号Ｐの波形を数１０分も維持することができない。
【００１１】
また、ＬＮ変調器のドリフトの影響を抑えるためにバイアス電圧をフィードバック制御することも考えられるが、このフィードバック制御は、ＬＮ変調器のＶπ範囲全体を使用する消光比の大きい光でないと正しく行うことができず、上記のように振幅雑音成分を付与した消光比の小さい光には使用できない。
【００１２】
これを解決するために、信号Ｅ１、Ｅ２をＬＮ変調器でそれぞれ光信号Ｐ１、Ｐ２に変換してから、光合成器によって合成することが考えられる。
【００１３】
ところが、このように２つの狭帯域な搬送波に対して信号Ｅ１、Ｅ２で振幅変調をそれぞれ施して、光信号Ｐ１、Ｐ２を得た場合、光信号Ｐ１、Ｐ２の各搬送波の周波数差が試験対象の受信帯域内であると、測定対象内でその周波数差のビート雑音信号が大きなレベルで発生して測定に悪影響を与え、正確な試験が行えなくなるという新たな問題が発生する。
【００１４】
本発明は、この問題を解決して、安定で正確な試験を行うことができる試験用光信号発生装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を達成するために、本発明の試験用光信号発生装置は、
ジッタを有するクロック信号を発生するジッタ発生器（２１）と、
前記ジッタ発生器から出力されるクロック信号に同期した所定パターンのデータ信号を出力するデータ信号発生器（２２）と、
所定波長の狭帯域な光を前記データ信号によって強度変調し、該強度変調された光を第１光信号として出射する第１の電気光変換器（２４）と、
所定周波数の正弦波の信号を出力する信号発生器（２５）と、
前記所定波長を含む広帯域な光を前記信号発生器の出力信号によって強度変調し、該強度変調された光を第２光信号として出射する第２の電気光変換器（２６）と、
前記第１光信号と前記第２光信号とを合成し、該合成によって得られた光信号を試験用光信号として出力する光合成器（２７）とを備えている。
【発明の効果】
【００１６】
このように本発明の試験用光信号発生装置は、第１光信号と第２光信号を合成して試験用光信号を得るとともに、第２光信号を広帯域光としているので、第１光信号の搬送周波数におけるスペクトラム電力密度に比べて、第２光信号の電力密度は広い波長範囲にわたり小さくなるので、両光信号の間で生じるビート成分のレベルも小さくなり、測定に悪影響を与えない。このため、安定で、正確な試験が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明を適用した前記したＳＥＣＴに用いる試験用光信号発生装置２０の構成と、それを用いた試験システムを示している。
【００１８】
図１において、試験用光信号発生装置２０のジッタ発生器２１は、指定されたジッタＪを有する所定周波数（例えば１０ＧＨｚ）のクロック信号Ｃを発生し、データ信号発生器２２に出力する。
【００１９】
データ信号発生器２２は、クロック信号Ｃに同期した所定パターン（例えば擬似ランダムパターン）のデータ信号Ｄを、低域通過フィルタ（以下、ＬＰＦと記す）２３に出力する。
【００２０】
ＬＰＦ２３は、データ信号Ｄに対する帯域制限を行う。このＬＰＦ２３の高域遮断周波数は、データ信号Ｄのビットレートが１０Ｇｂｐｓであれば、例えば７．５ＧＨｚであり、データ信号Ｄの立ち上がり、立ち下がりを緩慢にしている。
【００２１】
第１の電気光変換器２４は、図２の（ａ）のように、所定波長λ１（例えば８５０ｎｍ）を中心波長とする狭帯域な光を搬送波とし、この搬送波をＬＰＦ２３からの出力信号Ｅ１によって強度変調し、第１光信号Ｐ１として出射する。
【００２２】
第１の電気光変換器２４は、所定波長λ１の狭帯域な光源と前記したＬＮ変調器で構成され、直流ドリフトが生じないようにバイアス電圧のフィードバック制御がされている。なお、短時間動作等のために直流ドリフトが問題にならない場合には、前記フィードバック制御を施さなくてもよい。
【００２３】
一方、信号発生器２５から出力される所定周波数（２００ＭＨｚ〜２ＧＨｚ）の正弦波の信号Ｅ２は、第２の電気光変換器２６に入力され、信号Ｅ２によって強度変調された第２光信号Ｐ２が生成される。
【００２４】
この第２の電気光変換器２６は、例えば、ＶＣＳＥＬ（面発光レーザダイオード）等のように直接変調が可能で広帯域な光源によって構成され、図２の（ｂ）のように、信号Ｅ２により強度変調された所定波長λ１を含む広帯域（例えば８４０〜８６０ｎｍ）の第２光信号Ｐ２を出射する。
【００２５】
第１光信号Ｐ１と第２光信号Ｐ２は、光合成器２７に入力されて合成され、その合成された光信号Ｐ３が、試験用光信号として出射される。
【００２６】
この光合成器２７から出射される試験用光信号Ｐ３の波形は、前記図５に示したアイパターンとなり、そのスペクトラムは、図２の（ｃ）に示すように、第２光信号Ｐ２の広帯域なスペクトラムの中から狭帯域な第１光信号Ｐ１のスペクトラムが突出した特性を有している。
【００２７】
ここで、例えば第１光信号Ｐ１の総電力と第２光信号Ｐ２の総電力とが同等であるとしても、第２光信号Ｐ２のスペクトラムは広い波長帯域に分散しているのでそのスペクトラム電力密度は、第１光信号Ｐ１の搬送波周波数における電力密度に比べて格段に小さい。
【００２８】
したがって、第２光信号Ｐ２の各スペクトラム成分と第１光信号Ｐ１の搬送波周波数との周波数差のビート成分（広い波長帯域に分散する）のレベルも非常に小さくなる。
【００２９】
このようにして得られた試験用光信号Ｐ３は、例えば、光電変換してサンプリングオシロスコープでアイパターンを観測することにより、その消光比、変調度、ＶＥＣＰ（Ver-tical Eye Closure Penalty）等が、ＳＥＣＴの試験で規定されている値に設定された上で、出力レベル可変用のアッテネータ３０を介して光通信機器などの試験対象１に与えられる。
【００３０】
そして、試験対象１から出力される信号に対するビット誤り率を、誤り測定器３１によって測定する。
【００３１】
この測定を、クロック信号Ｃに付与するジッタ量、試験対象１に対する試験用光信号Ｐ３の入力レベルを変えて行うことで、前記図３に示した特性を求めることができる。
【００３２】
この測定において、光信号Ｐ３に含まれる第１光信号Ｐ１と第２光信号Ｐ２との間のビート成分が試験対象１の受光部内で発生しても、前記したように、そのビート成分のレベルは非常に小さいため、測定に悪影響を与えず、正確な測定結果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態の構成を示す図
【図２】実施形態によって生成された光信号のスペクトラムを示す図
【図３】ＳＥＣＴ試験の測定結果の一例を示す図
【図４】従来装置の構成を示す図
【図５】試験用信号のアイパターン図
【符号の説明】
【００３４】
１……試験対象、２０……試験用光信号発生装置、２１……ジッタ発生器、２２……データ信号発生器、２３……低域通過フィルタ、２４……第１の電気光変換器、２５……信号発生器、２６……第２の電気光変換器、２７……光合成器、３０……アッテネータ、３１……誤り測定器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光デバイスや光ファイバ通信システムを構成する受信器に代表される光通信機器等の試験に用いる試験用光信号発生装置に関し、特に、位相雑音と振幅雑音とを含む試験用光信号を用いた試験を正確に行うための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
位相雑音と振幅雑音とを含む光信号を用いた試験として、Stressed Eye Conformance Test (以下、ＳＥＣＴと記す)がある。
【０００３】
この試験は、次の非特許文献１、２で勧告されており、ジッタを有するデータ信号に他信号を重畳したものを試験用光信号として試験対象に与え、図３のように試験用光信号の試験対象への入力レベルと、試験対象から出力される信号のビット誤り率との関係を、ジッタ量をパラメータとして求めるというものであり、ジッタによる位相雑音と重畳された信号に含まれている振幅雑音とを含む信号に対し、試験対象がどの程度まで小さい光レベルまで動作可能かを把握するための試験である。
【０００４】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ ８０２．３ａｅ
【非特許文献２】ＩＥＥＥ ８０２．３ａｈ
【０００５】
図４は、上記試験に用いる光信号を発生する試験用光信号発生装置１０の構成例を示している。
【０００６】
この試験用光信号発生装置１０では、ジッタ発生器１１からジッタのあるクロック信号Ｃをデータ信号発生器１２に入力して、クロック信号Ｃに同期した所定パターンのデータ信号Ｄを発生させ、ＬＰＦ１３によってデータ信号Ｄに対する高域遮断処理を行い、第１の信号Ｅ１を得る。
【０００７】
そして、この第１の信号Ｅ１と、信号発生器１４から出力される正弦波の第２の信号Ｅ２とを合成器１５により加算合成し、図５に示すアイパターンように、位相雑音と振幅雑音が付与された第３の信号Ｅ３を生成する。
【０００８】
そして、この第３の信号Ｅ３を電気光変換器１６によって所定波長の光信号Ｐに変換し、これを試験用光信号とし、その消光比、変調度等を規定値に設定した上で、出力レベル可変用のアッテネータ１７を介して試験対象１に与え、上記試験を行う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記のように、電気合成して得られた信号Ｅ３を光信号Ｐに変換する方法では、波長の短い範囲（例えば８５０ｎｍ）で、光信号Ｐを長時間にわたって安定に出力させることができないという問題がある。
【００１０】
即ち、電気光変換器１６としては通常、例えば波長８５０ｎｍの光を出力する光源と、ＬＮ変調器とが用いられるが、ＬＮ変調器には直流ドリフトがあり、波長が短い程そのドリフトの影響が顕著に現れ、光信号Ｐの波形を数１０分も維持することができない。
【００１１】
また、ＬＮ変調器のドリフトの影響を抑えるためにバイアス電圧をフィードバック制御することも考えられるが、このフィードバック制御は、ＬＮ変調器のＶπ範囲全体を使用する消光比の大きい光でないと正しく行うことができず、上記のように振幅雑音成分を付与した消光比の小さい光には使用できない。
【００１２】
これを解決するために、信号Ｅ１、Ｅ２をＬＮ変調器でそれぞれ光信号Ｐ１、Ｐ２に変換してから、光合成器によって合成することが考えられる。
【００１３】
ところが、このように２つの狭帯域な搬送波に対して信号Ｅ１、Ｅ２で振幅変調をそれぞれ施して、光信号Ｐ１、Ｐ２を得た場合、光信号Ｐ１、Ｐ２の各搬送波の周波数差が試験対象の受信帯域内であると、測定対象内でその周波数差のビート雑音信号が大きなレベルで発生して測定に悪影響を与え、正確な試験が行えなくなるという新たな問題が発生する。
【００１４】
本発明は、この問題を解決して、安定で正確な試験を行うことができる試験用光信号発生装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を達成するために、本発明の試験用光信号発生装置は、
ジッタを有するクロック信号を発生するジッタ発生器（２１）と、
前記ジッタ発生器から出力されるクロック信号に同期した所定パターンのデータ信号を出力するデータ信号発生器（２２）と、
所定波長の狭帯域な光を前記データ信号によって強度変調し、該強度変調された光を第１光信号として出射する第１の電気光変換器（２４）と、
所定周波数の正弦波の信号を出力する信号発生器（２５）と、
前記所定波長を含む広帯域な光を前記信号発生器の出力信号によって強度変調し、該強度変調された光を第２光信号として出射する第２の電気光変換器（２６）と、
前記第１光信号と前記第２光信号とを合成し、該合成によって得られた光信号を試験用光信号として出力する光合成器（２７）とを備えている。
【発明の効果】
【００１６】
このように本発明の試験用光信号発生装置は、第１光信号と第２光信号を合成して試験用光信号を得るとともに、第２光信号を広帯域光としているので、第１光信号の搬送周波数におけるスペクトラム電力密度に比べて、第２光信号の電力密度は広い波長範囲にわたり小さくなるので、両光信号の間で生じるビート成分のレベルも小さくなり、測定に悪影響を与えない。このため、安定で、正確な試験が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明を適用した前記したＳＥＣＴに用いる試験用光信号発生装置２０の構成と、それを用いた試験システムを示している。
【００１８】
図１において、試験用光信号発生装置２０のジッタ発生器２１は、指定されたジッタＪを有する所定周波数（例えば１０ＧＨｚ）のクロック信号Ｃを発生し、データ信号発生器２２に出力する。
【００１９】
データ信号発生器２２は、クロック信号Ｃに同期した所定パターン（例えば擬似ランダムパターン）のデータ信号Ｄを、低域通過フィルタ（以下、ＬＰＦと記す）２３に出力する。
【００２０】
ＬＰＦ２３は、データ信号Ｄに対する帯域制限を行う。このＬＰＦ２３の高域遮断周波数は、データ信号Ｄのビットレートが１０Ｇｂｐｓであれば、例えば７．５ＧＨｚであり、データ信号Ｄの立ち上がり、立ち下がりを緩慢にしている。
【００２１】
第１の電気光変換器２４は、図２の（ａ）のように、所定波長λ１（例えば８５０ｎｍ）を中心波長とする狭帯域な光を搬送波とし、この搬送波をＬＰＦ２３からの出力信号Ｅ１によって強度変調し、第１光信号Ｐ１として出射する。
【００２２】
第１の電気光変換器２４は、所定波長λ１の狭帯域な光源と前記したＬＮ変調器で構成され、直流ドリフトが生じないようにバイアス電圧のフィードバック制御がされている。なお、短時間動作等のために直流ドリフトが問題にならない場合には、前記フィードバック制御を施さなくてもよい。
【００２３】
一方、信号発生器２５から出力される所定周波数（２００ＭＨｚ〜２ＧＨｚ）の正弦波の信号Ｅ２は、第２の電気光変換器２６に入力され、信号Ｅ２によって強度変調された第２光信号Ｐ２が生成される。
【００２４】
この第２の電気光変換器２６は、例えば、ＶＣＳＥＬ（面発光レーザダイオード）等のように直接変調が可能で広帯域な光源によって構成され、図２の（ｂ）のように、信号Ｅ２により強度変調された所定波長λ１を含む広帯域（例えば８４０〜８６０ｎｍ）の第２光信号Ｐ２を出射する。
【００２５】
第１光信号Ｐ１と第２光信号Ｐ２は、光合成器２７に入力されて合成され、その合成された光信号Ｐ３が、試験用光信号として出射される。
【００２６】
この光合成器２７から出射される試験用光信号Ｐ３の波形は、前記図５に示したアイパターンとなり、そのスペクトラムは、図２の（ｃ）に示すように、第２光信号Ｐ２の広帯域なスペクトラムの中から狭帯域な第１光信号Ｐ１のスペクトラムが突出した特性を有している。
【００２７】
ここで、例えば第１光信号Ｐ１の総電力と第２光信号Ｐ２の総電力とが同等であるとしても、第２光信号Ｐ２のスペクトラムは広い波長帯域に分散しているのでそのスペクトラム電力密度は、第１光信号Ｐ１の搬送波周波数における電力密度に比べて格段に小さい。
【００２８】
したがって、第２光信号Ｐ２の各スペクトラム成分と第１光信号Ｐ１の搬送波周波数との周波数差のビート成分（広い波長帯域に分散する）のレベルも非常に小さくなる。
【００２９】
このようにして得られた試験用光信号Ｐ３は、例えば、光電変換してサンプリングオシロスコープでアイパターンを観測することにより、その消光比、変調度、ＶＥＣＰ（Ver-tical Eye Closure Penalty）等が、ＳＥＣＴの試験で規定されている値に設定された上で、出力レベル可変用のアッテネータ３０を介して光通信機器などの試験対象１に与えられる。
【００３０】
そして、試験対象１から出力される信号に対するビット誤り率を、誤り測定器３１によって測定する。
【００３１】
この測定を、クロック信号Ｃに付与するジッタ量、試験対象１に対する試験用光信号Ｐ３の入力レベルを変えて行うことで、前記図３に示した特性を求めることができる。
【００３２】
この測定において、光信号Ｐ３に含まれる第１光信号Ｐ１と第２光信号Ｐ２との間のビート成分が試験対象１の受光部内で発生しても、前記したように、そのビート成分のレベルは非常に小さいため、測定に悪影響を与えず、正確な測定結果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態の構成を示す図
【図２】実施形態によって生成された光信号のスペクトラムを示す図
【図３】ＳＥＣＴ試験の測定結果の一例を示す図
【図４】従来装置の構成を示す図
【図５】試験用信号のアイパターン図
【符号の説明】
【００３４】
１……試験対象、２０……試験用光信号発生装置、２１……ジッタ発生器、２２……データ信号発生器、２３……低域通過フィルタ、２４……第１の電気光変換器、２５……信号発生器、２６……第２の電気光変換器、２７……光合成器、３０……アッテネータ、３１……誤り測定器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジッタを有するクロック信号を発生するジッタ発生器（２１）と、
前記ジッタ発生器から出力されるクロック信号に同期した所定パターンのデータ信号を出力するデータ信号発生器（２２）と、
所定波長の狭帯域な光を前記データ信号によって強度変調し、該強度変調された光を第１光信号として出射する第１の電気光変換器（２４）と、
所定周波数の正弦波の信号を出力する信号発生器（２５）と、
前記所定波長を含む広帯域な光を前記信号発生器の出力信号によって強度変調し、該強度変調された光を第２光信号として出射する第２の電気光変換器（２６）と、
前記第１光信号と前記第２光信号とを合成し、該合成によって得られた光信号を試験用光信号として出力する光合成器（２７）とを備えた試験用光信号発生装置。
【請求項１】
ジッタを有するクロック信号を発生するジッタ発生器（２１）と、
前記ジッタ発生器から出力されるクロック信号に同期した所定パターンのデータ信号を出力するデータ信号発生器（２２）と、
所定波長の狭帯域な光を前記データ信号によって強度変調し、該強度変調された光を第１光信号として出射する第１の電気光変換器（２４）と、
所定周波数の正弦波の信号を出力する信号発生器（２５）と、
前記所定波長を含む広帯域な光を前記信号発生器の出力信号によって強度変調し、該強度変調された光を第２光信号として出射する第２の電気光変換器（２６）と、
前記第１光信号と前記第２光信号とを合成し、該合成によって得られた光信号を試験用光信号として出力する光合成器（２７）とを備えた試験用光信号発生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−４１６８１（Ｐ２００６−４１６８１Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２１５４２６（Ｐ２００４−２１５４２６）
【出願日】平成１６年７月２３日（２００４．７．２３）
【出願人】（００００００５７２）アンリツ株式会社 (838)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２３日（２００４．７．２３）
【出願人】（００００００５７２）アンリツ株式会社 (838)
【Ｆターム（参考）】
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