JP4663587B2 - Method and apparatus for measuring degradation factors - Google Patents

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Description

本発明は、光信号の劣化要因を測定する方法および該方法を用いた光中継監視技術に関する。   The present invention relates to a method for measuring a degradation factor of an optical signal and an optical repeater monitoring technique using the method.

現在、光ネットワークでは、光信号のパワー測定、スペクトル測定、パリティチェックなどを用いて信号光の品質を監視している。しかし、光信号の高速化や光信号のままノードを通過するトランスペアレント光ネットワーク技術の進展により光信号の劣化は、様々な要因が混在して発生する。例えば、ＳＮＲの劣化、ファイバ中の波長分散等による波形歪み、信号光波長とフィルタの透過プロファイルとのズレによる波形劣化などが考えられる。このような様々な劣化要因が混在する光ネットワークでは、劣化量を要因ごとに切り分けて定量的に判定できる光中継監視技術が重要である。   Currently, in optical networks, the quality of signal light is monitored using power measurement, spectrum measurement, parity check, and the like. However, the deterioration of the optical signal is caused by a mixture of various factors due to the speedup of the optical signal and the progress of the transparent optical network technology that passes through the node as it is. For example, SNR degradation, waveform distortion due to chromatic dispersion in the fiber, and waveform degradation due to deviation between the signal light wavelength and the transmission profile of the filter can be considered. In such an optical network in which various degradation factors coexist, it is important to use an optical relay monitoring technology that can quantitatively determine the degradation amount for each factor.

従来の光中継監視技術としては、信号光の平均Ｑ値から劣化要因を特定する技術（非特許文献１参照）や、既知のアイダイアグラムと比較することで劣化要因を特定する技術（非特許文献２参照）が提案されている。前者の平均Ｑ値を利用した方法では、非同期で分散劣化を特定することにより、ビットレートや変調方式に依存することなくトランスペアレントに劣化要因を特定することができる。また、後者の既知のアイダイアグラムと比較する方法では、事前に既知の劣化要因により劣化したアイダイアグラムをデータベース化しておき、測定対象のアイダイアグラムと比較することで劣化要因を特定している。   As a conventional optical relay monitoring technique, a technique for identifying a degradation factor from the average Q value of signal light (see Non-Patent Document 1), or a technique for identifying a degradation factor by comparing with a known eye diagram (Non-Patent Document) 2) has been proposed. In the former method using the average Q value, it is possible to specify the deterioration factor transparently without depending on the bit rate or the modulation method by specifying the dispersion deterioration asynchronously. In the latter method of comparing with a known eye diagram, the eye diagram deteriorated by a known deterioration factor is stored in a database in advance, and the deterioration factor is specified by comparing with the eye diagram to be measured.

I. Shake and H. Takara, "Chromatic Dispersion Dependence of Asynchronous Amplitude Histogram Evaluation of NRZ Signal," J. Lightwave Technol. 21, pp. 2154-2161 (2003)I. Shake and H. Takara, "Chromatic Dispersion Dependence of Asynchronous Amplitude Histogram Evaluation of NRZ Signal," J. Lightwave Technol. 21, pp. 2154-2161 (2003) 信学技報告ＮＳ２００３−２４９，ＯＣＳ２００３−１３３IEICE Technical Report NS2003-249, OCS2003-133 竹下他、「アイパタン解析を利用した光信号監視方式」、電子情報通信学会、信学技報、ＮＳ００３−２４９、ＯＣＳ２００３−１３３（２００４−０１）Takeshita et al., "Optical signal monitoring method using eye pattern analysis", IEICE, IEICE Technical Report, NS003-249, OCS 2003-133 (2004-01) I. Shake and H. Takara, and S, Kawanishi, "Simple Q Factor Monitoring for BER Estimation Using Opened Eye Diagrams Captured by High-Speed Asynchronous Electrooptical Sampling" IEEE Photon. Technol. Lett. 15, pp. 620-622 (2003)I. Shake and H. Takara, and S, Kawanishi, "Simple Q Factor Monitoring for BER Estimation Using Opened Eye Diagrams Captured by High-Speed Asynchronous Electrooptical Sampling" IEEE Photon. Technol. Lett. 15, pp. 620-622 (2003 ) 大野、「文字認識のためのパターン認識」、Ｏ ｐｌｕｓ Ｅ ２５，ｐｐ．１１４３−１１４９（２００３）Ohno, “Pattern Recognition for Character Recognition”, O plus E 25, pp. 1143-1149 (2003)

しかしながら、上記の２つの方法では、波長フィルタの透過波長のズレにより劣化した場合の切り分けについて報告されていない。また、後者の方法では、想定される全てのアイダイアグラムと比較することが必要となり処理の負荷が大きい。   However, in the above two methods, there is no report on the separation when the wavelength filter is deteriorated due to the shift of the transmission wavelength of the wavelength filter. In the latter method, it is necessary to compare with all the assumed eye diagrams, and the processing load is large.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、アイダイアグラムから劣化要因の特定および／または劣化量の測定を行う光信号監視技術を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an optical signal monitoring technique for specifying a deterioration factor and / or measuring a deterioration amount from an eye diagram.

本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、光ファイバと光波長フィルタを含む光ネットワークにおいて光信号の劣化要因を測定する方法であって、前記光信号からアイダイアグラムを取得するステップと、前記アイダイアグラムから劣化要因に相関のあるパラメータを抽出するステップと、前記パラメータから前記劣化要因の劣化量を求めるステップとを備え、前記パラメータを抽出するステップは、前記アイダイアグラムから特徴点として、アイ開口部の左右のクロスポイントＸ１およびＸ２、マークレベルの最大値Ｙ、１００で変調された光信号の曲線と００１で変調された光信号の曲線が交差する点Ｚを抽出するステップと、前記特徴点から劣化要因に相関のあるパラメータとして、１１１で変調された光信号のマークレベルと０００で変調された光信号のスペースレベルとの差をａとし、前記マークレベルの最大値Ｙと０００で変調された光信号のスペースレベルとの差をｂとして与えられるパラメータα＝ｂ／ａ、前記クロスポイントＸ１およびＸ２間を結ぶ直線の中点と前記交差する点Ｚとの時間差をｃとし、前記クロスポイントＸ１およびＸ２間の時間差をｄとして与えられるパラメータβ＝ｄ／ｃを抽出するステップとを備え、前記劣化量を求めるステップは、前記パラメータαに基づいて前記光ファイバ中の波長分散を求めるステップと、該求めた分散と前記パラメータβに基づいて前記光波長フィルタの傾きを求めるステップとを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a method for measuring a degradation factor of an optical signal in an optical network including an optical fiber and an optical wavelength filter , the optical signal comprising: Obtaining an eye diagram from, extracting a parameter correlated with a deterioration factor from the eye diagram, and obtaining a deterioration amount of the deterioration factor from the parameter, and extracting the parameter, As characteristic points from the eye diagram, the left and right cross points X1 and X2 of the eye opening, the point of the mark level maximum value Y, the curve of the optical signal modulated by 100, and the point of the optical signal modulated by 001 intersect The step of extracting Z and modulated by 111 as a parameter correlated with the deterioration factor from the feature point The parameter α is defined such that the difference between the mark level of the signal and the space level of the optical signal modulated by 000 is a, and the difference between the maximum value Y of the mark level and the space level of the optical signal modulated by 000 is b. = B / a, the time difference between the midpoint of the straight line connecting the cross points X1 and X2 and the crossing point Z is c, and the time difference between the cross points X1 and X2 is given as d. Parameter β = d / extracting the degradation amount, the step of obtaining the deterioration amount, obtaining a chromatic dispersion in the optical fiber based on the parameter α, and the optical wavelength filter based on the obtained dispersion and the parameter β. And a step of obtaining an inclination of

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の方法であって、前記特徴点を抽出するステップは、前記アイダイアグラムをアイライン化するステップと、前記アイライン化されたアイダイアグラムから特徴点を抽出するステップとを備えることを特徴とする。 The invention according to claim 2 is the method according to claim 1 , wherein the step of extracting the feature points is the step of making the eye diagram into an eye line, and the eye line with the eye diagram. And a step of extracting feature points from.

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の方法であって、前記特徴点を抽出するステップは、アイが開いている部分を座標の原点として、前記特徴点が複数ある場合はそれぞれの座標を平均化することで特徴点を求めるステップを備えることを特徴とする。 The invention according to claim 3 is the method according to claim 1 or 2 , wherein the step of extracting the feature point includes a plurality of the feature points with the portion where the eye is open as the origin of coordinates. In some cases, the method includes a step of obtaining feature points by averaging the respective coordinates.

また、請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の方法であって、前記特徴点を抽出するステップは、特徴点が複数ある場合はアイダイアグラムのヒストグラムを求め、分布の大きいところを特徴点とするステップを備えることを特徴とする。 The invention according to claim 4 is the method according to any one of claims 1 to 3 , wherein the step of extracting the feature points obtains a histogram of an eye diagram when there are a plurality of feature points, It is characterized by comprising a step having a feature point where the distribution is large.

また、請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の方法であって、特徴点が複数ある場合は既知のアイダイアグラム及び、特徴点のデータと比較して特徴点を求めるステップを備えることを特徴とする。 The invention according to claim 5 is the method according to any one of claims 1 to 4 , wherein when there are a plurality of feature points, the feature points are compared with known eye diagrams and feature point data. characterized in that it comprises the step of determining a.

また、請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれかに記載の方法であって、前記アイダイアグラムを取得するステップは、光信号を電気信号に変換するステップと、前記電気信号をサンプリングするステップとを備えることを特徴とする。 The invention according to claim 6 is the method according to any one of claims 1 to 5 , wherein the step of acquiring the eye diagram includes the step of converting an optical signal into an electric signal, and the electric signal. Sampling.

また、請求項７に記載の発明は、請求項１から５のいずれかに記載の方法であって、前記アイダイアグラムを取得するステップは、光信号をサンプリングするステップと、前記サンプリングされた光信号を電気信号に変換するステップとを備えることを特徴とする。 The invention according to claim 7 is the method according to any one of claims 1 to 5 , wherein the step of acquiring the eye diagram includes a step of sampling an optical signal, and the sampled optical signal. Converting the signal into an electrical signal.

また、請求項８に記載の発明は、請求項１から７のいずれかに記載の方法であって、前記アイダイアグラムを取得するステップの前に、前記光信号を可変の劣化量を持つ媒質に通過させるステップをさらに備えることを特徴とする。 The invention according to claim 8 is the method according to any one of claims 1 to 7 , wherein the optical signal is converted into a medium having a variable deterioration amount before the step of acquiring the eye diagram. The method further includes the step of passing.

また、請求項９に記載の発明は、請求項１から７のいずれかに記載の方法であって、前記アイダイアグラムを取得するステップの前に、前記光信号を既知の劣化量を持つ複数の媒質に通過させるステップと、前記既知の劣化量を持つ複数の媒質の数を変更するステップとをさらに備えることを特徴とする。 The invention according to claim 9 is the method according to any one of claims 1 to 7 , wherein the optical signal is converted into a plurality of signals having a known deterioration amount before the step of acquiring the eye diagram. The method further includes the step of passing through a medium and the step of changing the number of the plurality of media having the known deterioration amount.

また、請求項１０に記載の発明は、請求項１から９のいずれかに記載の方法であって、前記光信号が位相変調されている場合に、前記アイダイアグラムを取得するステップの前に、前記位相変調された光信号を強度変調された光信号に変換するステップをさらに備えることを特徴とする。 The invention according to claim 10 is the method according to any one of claims 1 to 9 , wherein when the optical signal is phase-modulated, before the step of acquiring the eye diagram, The method further includes the step of converting the phase-modulated optical signal into an intensity-modulated optical signal.

また、請求項１１に記載の発明は、光ネットワークにおける光信号の波形を改善する方法であって、請求項１から１０のいずれかに記載の方法を用いて得られたパラメータまたは特徴点に基づいて前記光信号の劣化を補償するステップを備えることを特徴とする。 The invention according to claim 11 is a method for improving the waveform of an optical signal in an optical network, and is based on parameters or feature points obtained by using the method according to any one of claims 1 to 10. And compensating for deterioration of the optical signal.

また、請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の方法であって、前記アイダイアグラムから前記光信号の変調方式または平均光パワーを取得し、前記変調方式または平均光パワーに基づいて前記光信号の波形を整形するステップをさらに備えることを特徴とする。 The invention according to claim 12 is the method according to claim 11 , wherein a modulation scheme or average optical power of the optical signal is obtained from the eye diagram, and based on the modulation scheme or average optical power. The method further comprises the step of shaping the waveform of the optical signal.

また、請求項１３に記載の発明は、光ファイバと光波長フィルタを含む光ネットワークにおいて光信号の劣化要因を測定する装置であって、前記光信号からアイダイアグラムを取得するアイダイアグラム取得手段と、前記アイダイアグラムから劣化要因に相関のあるパラメータを抽出するパラメータ抽出手段と、前記パラメータから前記劣化要因の劣化量を求める劣化量算出手段とを備え、前記パラメータ抽出手段は、前記アイダイアグラムから特徴点として、アイ開口部の左右のクロスポイントＸ１およびＸ２、マークレベルの最大値Ｙ、１００で変調された光信号の曲線と００１で変調された光信号の曲線が交差する点Ｚを抽出する手段と、前記特徴点から劣化要因に相関のあるパラメータとして、１１１で変調された光信号のマークレベルと０００で変調された光信号のスペースレベルとの差をａとし、前記マークレベルの最大値Ｙと０００で変調された光信号のスペースレベルとの差をｂとして与えられるパラメータα＝ｂ／ａ、前記クロスポイントＸ１およびＸ２間を結ぶ直線の中点と前記交差する点Ｚとの時間差をｃとし、前記クロスポイントＸ１およびＸ２間の時間差をｄとして与えられるパラメータβ＝ｄ／ｃを抽出する手段とを備え、前記劣化量算出手段は、前記パラメータαに基づいて前記光ファイバ中の波長分散を求める手段と、該求めた分散と前記パラメータβに基づいて前記光波長フィルタの傾きを求める手段とを備えたことを特徴とする。 The invention according to claim 13 is an apparatus for measuring a degradation factor of an optical signal in an optical network including an optical fiber and an optical wavelength filter, and an eye diagram acquisition means for acquiring an eye diagram from the optical signal; A parameter extracting unit that extracts a parameter correlated with a deterioration factor from the eye diagram; and a deterioration amount calculating unit that calculates a deterioration amount of the deterioration factor from the parameter, wherein the parameter extracting unit is a feature point from the eye diagram. And means for extracting a cross point X1 and X2 at the left and right of the eye opening, a point Z at which the curve of the optical signal modulated with the maximum mark level Y, 100 and the curve of the optical signal modulated with 001 intersect As a parameter correlated with the deterioration factor from the feature point, the mark level of the optical signal modulated at 111 is used. And a space level of the optical signal modulated with 000 is a, and the difference between the maximum value Y of the mark level and the space level of the optical signal modulated with 000 is b. a, a parameter β = d / c is extracted, where c is the time difference between the midpoint of the straight line connecting the cross points X1 and X2 and the crossing point Z, and d is the time difference between the cross points X1 and X2. Means for determining the chromatic dispersion in the optical fiber based on the parameter α, and determining the slope of the optical wavelength filter based on the calculated dispersion and the parameter β. Means .

本発明によれば、波長フィルタの透過波長のズレによる劣化の切り分けも可能となる。また、従来のアイダイアグラムと比較する方法に比べ、計算処理の負荷が小さい。さらに、クロックを抽出することなく劣化要因の特定および切り分けが可能となる。   According to the present invention, it is also possible to isolate degradation due to deviation of the transmission wavelength of the wavelength filter. Moreover, the load of calculation processing is small compared with the method compared with the conventional eye diagram. Furthermore, it is possible to identify and isolate the deterioration factor without extracting the clock.

本発明によれば、光監視装置において取得したアイダイアグラムから画像認識によって劣化要因を特定することができる。以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。   According to the present invention, it is possible to identify a deterioration factor by image recognition from an eye diagram acquired in an optical monitoring device. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

（第１の実施形態）
図１に、本発明の第１の実施形態による光信号監視装置の構成例を示し、図２に、本発明の第２の実施形態による光信号監視装置の構成例を示す。アイダイアグラムの取得は、図１に示すように、電気サンプリングによる場合と、図２に示すように、光サンプリングによる場合がある。 (First embodiment)
FIG. 1 shows a configuration example of an optical signal monitoring apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a configuration example of an optical signal monitoring apparatus according to the second embodiment of the present invention. The eye diagram may be acquired by electrical sampling as shown in FIG. 1 or by optical sampling as shown in FIG.

図１において、光信号が光電気変換回路１１により光電変換される。光電変換された電気信号は、電気サンプリング１２において局所クロック１３からのクロックによりサンプリングされる。サンプリングされた電気信号は、アイダイアグラム取得回路１４でアイダイアグラムとして取得され、パラメータ抽出回路１５により取得したアイダイアグラムから劣化要因が特定され、出力される。   In FIG. 1, an optical signal is photoelectrically converted by a photoelectric conversion circuit 11. The photoelectrically converted electrical signal is sampled by the clock from the local clock 13 in the electrical sampling 12. The sampled electrical signal is acquired as an eye diagram by the eye diagram acquisition circuit 14, and a deterioration factor is specified from the eye diagram acquired by the parameter extraction circuit 15 and output.

一方、図２においては、光信号が光電気サンプリング２１において局所クロック２２からの電気パルスにより直接サンプリングされる。サンプリングされた光信号は、光電気変換回路２３により電気信号に変換される。変換された電気信号は、アイダイアグラム取得回路２４でアイダイアグラムが取得され、パラメータ抽出回路２５により取得したアイダイアグラムから劣化要因が特定され、出力される。なお、光サンプリングでは、局所クロックを利用し高速にサンプリングすることで、クロックを抽出せずにアイダイアグラムを取得でき、これによりビットレート／変調方式に依存することなくアイダイアグラムを取得することが可能となる（非特許文献３参照）。   On the other hand, in FIG. 2, the optical signal is directly sampled by the electrical pulse from the local clock 22 in the photoelectric sampling 21. The sampled optical signal is converted into an electrical signal by the photoelectric conversion circuit 23. An eye diagram is acquired from the converted electrical signal by the eye diagram acquisition circuit 24, a deterioration factor is specified from the eye diagram acquired by the parameter extraction circuit 25, and output. In optical sampling, an eye diagram can be acquired without extracting the clock by sampling at high speed using a local clock, which makes it possible to acquire an eye diagram without depending on the bit rate / modulation method. (See Non-Patent Document 3).

次に、図３に、本発明の第１の実施形態による光信号監視装置において、アイダイアグラムから光信号の劣化要因を特定し、劣化量を測定するためのフローを示す。まず、ステップ３１において、図１または図２のアイダイアグラム取得回路により、光信号のアイダイアグラムを取得する。図４（ａ）に、取得したアイダイアグラムの例を示す。次に、ステップ３２において、取得したダイアグラムを画像処理によりアイライン化（細線化）する（非特許文献４参照）。図４（ｂ）に、アイライン化したアイダイアグラムの例を示す。次に、ステップ３３において、アイライン化したアイダイアグラムからクロスポイント等の特徴点を抽出する。図４（ｃ）に、抽出した特徴点の例を示す。そして、ステップ３４において、抽出した特徴点から劣化要因に相関のあるパラメータを求める。最後に、ステップ３５において、これらのパラメータから劣化要因を特定する。   Next, FIG. 3 shows a flow for specifying the degradation factor of the optical signal from the eye diagram and measuring the degradation amount in the optical signal monitoring apparatus according to the first embodiment of the present invention. First, in step 31, an eye diagram of an optical signal is acquired by the eye diagram acquisition circuit of FIG. 1 or FIG. FIG. 4A shows an example of the acquired eye diagram. Next, in step 32, the acquired diagram is eyelined (thinned) by image processing (see Non-Patent Document 4). FIG. 4B shows an example of an eye diagram made into an eyeline. Next, in step 33, feature points such as cross points are extracted from the eyelinetized eye diagram. FIG. 4C shows an example of extracted feature points. In step 34, a parameter having a correlation with the deterioration factor is obtained from the extracted feature points. Finally, in step 35, a deterioration factor is specified from these parameters.

光信号の劣化要因には、波長分散、信号光の波長とフィルタの透過プロファイルとのズレ（透過波長ズレ）、偏波分散、非線形クロストークなどがある。しかし、１０Ｇｂ／ｓ、４０Ｇｂ／ｓなどの強度変調方式の伝送においては、波長分散と透過波長ズレが主要な劣化要因となる。波長分散による劣化は、石英固有の波長分散の影響により生じ、透過波長ズレによる劣化は、フィルタの透過プロファイルと信号光波長とのずれによって左右非対称となったスペクトルに波長分散の影響が加わることで発生する。   Factors that degrade optical signals include chromatic dispersion, deviation between the wavelength of the signal light and the transmission profile of the filter (transmission wavelength deviation), polarization dispersion, and nonlinear crosstalk. However, in the transmission of intensity modulation schemes such as 10 Gb / s and 40 Gb / s, chromatic dispersion and transmission wavelength shift are the main deterioration factors. Degradation due to chromatic dispersion occurs due to the influence of chromatic dispersion inherent to quartz, and deterioration due to transmission wavelength shift is due to the influence of chromatic dispersion on the spectrum that is asymmetrical due to the deviation between the transmission profile of the filter and the signal light wavelength. appear.

ここでは、本発明の一例として、波長分散と透過波長ズレにより信号光が劣化した場合について説明する。図５（ａ）に、フィルタの傾きを説明する図を示す。図５（ａ）では、点線がフィルタの透過プロファイルを示し、実線が光信号の波長を示している。図に示すように、光信号の中心波長におけるフィルタの透過プロファイルの傾きをフィルタの傾きと定義する。   Here, as an example of the present invention, a case where signal light is deteriorated due to chromatic dispersion and transmission wavelength shift will be described. FIG. 5A is a diagram for explaining the inclination of the filter. In FIG. 5A, the dotted line indicates the transmission profile of the filter, and the solid line indicates the wavelength of the optical signal. As shown in the figure, the slope of the transmission profile of the filter at the center wavelength of the optical signal is defined as the slope of the filter.

次に、図５（ｂ）を参照して、取得したアイダイアグラムから特徴点を抽出し、劣化要因に相関のあるパラメータを求める方法について説明する。ここでは、一例として、アイ開口を中心に見た時の左右のクロスポイントをＸ１、Ｘ２、マークレベルの最大値をＹ、アイ開口内の下段で交わる曲線（デジタルの１００と００１に相当する曲線）が交差する点をＺとした。次に、これら特徴点から光信号の劣化要因に相関のあるパラメータを求める。波長分散および透過波長ズレによる劣化を示すパラメータとして、α＝ｂ／ａ、β＝ｄ／ｃを定義する。ａはデジタルの１１１に相当するマークレベルとデジタルの０００に相当するスペースレベルとの差、ｂはマークレベルの最大値Ｙとデジタルの０００に相当するスペースレベルとの差、ｃはクロスポイントＸ１およびＸ２間を結ぶ時間差、ｄはクロスポイントＸ１およびＸ２間を結ぶ直線の中点とアイ開口内下段で交わる点Ｚとの時間差である。これらのパラメータはそれぞれの劣化要因に独立であり、劣化要因によって一意に定まるパラメータであることが好ましい。   Next, with reference to FIG. 5B, a method of extracting feature points from the acquired eye diagram and obtaining a parameter correlated with the deterioration factor will be described. Here, as an example, the left and right crosspoints when viewed from the center of the eye opening are X1 and X2, the maximum mark level is Y, and the curve that intersects the lower part of the eye opening (the curves corresponding to digital 100 and 001) ) Is defined as Z. Next, parameters that correlate with the deterioration factors of the optical signal are obtained from these feature points. Α = b / a and β = d / c are defined as parameters indicating degradation due to chromatic dispersion and transmission wavelength deviation. a is a difference between a mark level corresponding to digital 111 and a space level corresponding to digital 000, b is a difference between a maximum value Y of the mark level and a space level corresponding to digital 000, and c is a cross point X1 and A time difference connecting X2 and d is a time difference between a midpoint of a straight line connecting the cross points X1 and X2 and a point Z intersecting at the lower stage in the eye opening. These parameters are independent of each deterioration factor, and are preferably parameters uniquely determined by the deterioration factor.

図６に、パラメータα、βと劣化要因との相関関係を示す。図からわかるように有効範囲内では、パラメータα、βはそれぞれ劣化要因に相関があることがわかる。図７は、パラメータα、βから光信号の劣化要因を特定し、劣化量を測定するためのフローを示している。ステップ７１において、パラメータα、βが計算される。ステップ７２において、図６（ａ）の相関関係から、計算したパラメータαに基づいて分散を求める。ステップ７３において、図６（ｂ）の相関関係から、計算したパラメータβおよび求めた分散に基づいてフィルタの傾きを求める。ステップ７４において、光信号の劣化要因として、分散およびフィルタの傾きの劣化量を特定する。   FIG. 6 shows the correlation between the parameters α and β and the deterioration factors. As can be seen from the figure, within the effective range, the parameters α and β are correlated with the deterioration factors. FIG. 7 shows a flow for specifying the degradation factor of the optical signal from the parameters α and β and measuring the degradation amount. In step 71, the parameters α and β are calculated. In step 72, the variance is obtained based on the calculated parameter α from the correlation shown in FIG. In step 73, the filter inclination is obtained from the correlation shown in FIG. 6B based on the calculated parameter β and the obtained variance. In step 74, the degradation amount of the dispersion and the inclination of the filter is specified as the degradation factor of the optical signal.

次に、実際に劣化したアイダイアグラムからパラメータα、βを計算し、劣化要因を特定した場合の一例を示す。図８は、シミュレーションから得た劣化したアイダイアグラムである。このアイダイアグラムは分散−４００ｐｓ／ｎｍ、フィルタの傾き±０ｄＢ／Ｈｚで劣化している。ここでは、チャープパラメータα＝−０．７の変調器を用いている。本実施形態に従ってこのアイダイアグラムから特徴点を抽出し、パラメータα、βを計算した結果、分散は−４４０〜−２８０ｐｓ／ｎｍ、フィルタの傾きは−０．２３〜０．２０ｄＢ／Ｈｚと求めることができた。   Next, an example in which the parameters α and β are calculated from the actually deteriorated eye diagram and the deterioration factor is specified will be described. FIG. 8 is a deteriorated eye diagram obtained from the simulation. This eye diagram is degraded with a dispersion of −400 ps / nm and a filter inclination of ± 0 dB / Hz. Here, a modulator having a chirp parameter α = −0.7 is used. According to the present embodiment, feature points are extracted from this eye diagram, and the parameters α and β are calculated. As a result, the dispersion is −440 to −280 ps / nm, and the filter inclination is −0.23 to 0.20 dB / Hz. I was able to.

以上述べたように、本発明により被測定光信号からアイダイアグラムを取得しパラメータα、βを抽出することにより劣化要因の特定が可能となる。ここでは、パラメータはα、βの２つを用いたが、より多くのパラメータを用いることによって、より精度の高い劣化要因の特定が可能であろう。   As described above, according to the present invention, the deterioration factor can be specified by acquiring the eye diagram from the optical signal to be measured and extracting the parameters α and β. Here, although two parameters α and β are used, it is possible to specify a deterioration factor with higher accuracy by using more parameters.

（第２の実施形態）
第１の実施形態の拡張として、被測定光信号をサンプリングする前に、可変劣化量を持つ媒質を通すことによってより精度の良い光波形の監視が可能となる。具体例として、第１の実施形態に示したように、波長分散による劣化と透過波長ズレによる劣化の場合について検討する。透過波長ズレによる劣化は第１の実施形態のパラメータだけでは切り分けが困難な場合がある。例えば、変調器のチャープパラメータα＝０で分散が０の場合、図６（ｂ）のグラフの傾きが０となりフィルタの傾きを求めることができない。そこで、アイダイアグラムを取得する前に、既知の分散量を持つ媒質を通過させることにより、フィルタの透過波長ズレの影響を正確に求めることができる。 (Second Embodiment)
As an extension of the first embodiment, it is possible to monitor the optical waveform with higher accuracy by passing a medium having a variable deterioration amount before sampling the optical signal to be measured. As a specific example, as shown in the first embodiment, a case of deterioration due to wavelength dispersion and deterioration due to transmission wavelength shift will be examined. Degradation due to transmission wavelength deviation may be difficult to isolate using only the parameters of the first embodiment. For example, when the chirp parameter α = 0 of the modulator and the variance is 0, the slope of the graph of FIG. 6B is 0, and the slope of the filter cannot be obtained. Therefore, by passing a medium having a known dispersion amount before acquiring the eye diagram, the influence of the transmission wavelength shift of the filter can be accurately obtained.

図９に、本発明の第２の実施形態による光信号監視装置の構成例を示す。図９において、光信号が可変分散量を持つ媒質８１を通過後、光電気サンプリング８２において局所クロック８３からの電気パルスにより直接サンプリングされる。サンプリングされた光信号は、光電気変換回路８４により電気信号に変換される。変換された電気信号は、アイダイアグラム取得回路８５でアイダイアグラムが取得され、パラメータ抽出回路８６により取得したアイダイアグラムから劣化要因が特定され、出力される。なお、本実施形態は、電気サンプリングによりアイダイアグラムを取得する構成（図１の構成）にも同様に適用可能である。   FIG. 9 shows a configuration example of an optical signal monitoring apparatus according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 9, after the optical signal passes through the medium 81 having a variable dispersion amount, the optical signal is directly sampled by the electric pulse from the local clock 83 in the photoelectric sampling 82. The sampled optical signal is converted into an electrical signal by the photoelectric conversion circuit 84. An eye diagram is acquired from the converted electrical signal by the eye diagram acquisition circuit 85, and a deterioration factor is specified from the eye diagram acquired by the parameter extraction circuit 86, and is output. Note that this embodiment can be similarly applied to a configuration for acquiring an eye diagram by electrical sampling (configuration in FIG. 1).

可変分散量を持つ媒質８１には、可変分散回路（ファイバブラッググレーティング、ＶＩＰＡ（Ｖｉｒｔｕａｌｌｙ Ｉｍａｇｅｄ Ｐｈａｓｅｄ Ａｒｒａｙ）など）を用いるか、あるいは既知の複数の分散媒質を光スイッチによって切り替えるようにしてもよい。これにより、零分散でフィルタの透過波長ズレを精度良く検知することが可能となる。   As the medium 81 having a variable dispersion amount, a variable dispersion circuit (fiber Bragg grating, VIPA (Virtually Imaged Array), or the like) may be used, or a plurality of known dispersion media may be switched by an optical switch. Thereby, it is possible to accurately detect the transmission wavelength shift of the filter with zero dispersion.

また、本実施形態では、既知の分散媒質を通した信号と入力被測定信号とを比較することで劣化要因を特定することも可能である。図１０に、本発明の第２の実施形態による光信号監視装置の他の構成例を示す。図１０において、光信号が分岐されて、一方が光電気サンプリング９２−１に入力され、他方が既知の分散量を持つ媒質９１を通過後、別の光電気サンプリング９２−２に入力される。それぞれの光信号は、光電気サンプリング９２−１、９２−２において局所クロック９３からの電気パルスにより直接サンプリングされ、光電気変換回路９４−１、９４−２によりそれぞれ電気信号に変換される。変換された電気信号は、それぞれアイダイアグラム取得回路９５−１、９５−２でアイダイアグラムが取得され、パラメータ抽出回路９６により取得したアイダイアグラムから劣化要因が特定され、出力される。既知の分散量を持つ媒質に通したアイダイアグラムから得られたパラメータと入力被測定信号から得られたパラメータとを直接比較することで測定が可能になる。   In the present embodiment, it is also possible to specify a deterioration factor by comparing a signal passing through a known dispersion medium and an input signal under measurement. FIG. 10 shows another configuration example of the optical signal monitoring apparatus according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 10, the optical signal is branched, one is input to the photoelectric sampling 92-1 and the other is input to another photoelectric sampling 92-2 after passing through the medium 91 having a known dispersion amount. The respective optical signals are directly sampled by the electrical pulses from the local clock 93 in the photoelectric samplings 92-1 and 92-2, and converted into electrical signals by the photoelectric conversion circuits 94-1 and 94-2, respectively. Eye diagrams are acquired from the converted electrical signals by the eye diagram acquisition circuits 95-1 and 95-2, and deterioration factors are specified from the eye diagram acquired by the parameter extraction circuit 96 and output. The measurement can be performed by directly comparing the parameter obtained from the eye diagram passed through the medium having a known dispersion amount and the parameter obtained from the input signal under measurement.

このように既知の分散量を持つ媒質と組み合わせることにより、被測定信号だけでは測定が困難であった劣化要因に関しても測定が可能になる。   In this way, by combining with a medium having a known dispersion amount, it is possible to measure a deterioration factor that is difficult to measure only by the signal under measurement.

（第３の実施形態）
現在の光ネットワークでは、ＲＺのような強度変調の信号が主流であるが、将来の光ネットワークには、分散耐力を向上させるためにＤＰＳＫなどの位相変調方式を使った光ネットワークも検討されている。このような信号に対しては強度変調と位相変調とを変換することで劣化要因特定が可能である。 (Third embodiment)
In the current optical network, an intensity-modulated signal such as RZ is the mainstream, but in the future optical network, an optical network using a phase modulation system such as DPSK is also being studied in order to improve dispersion tolerance. . For such signals, deterioration factors can be specified by converting intensity modulation and phase modulation.

図１１に、本発明の第３の実施形態による光信号監視装置の構成例を示す。図１１において、位相変調された光信号がマッハツェンダ干渉計に代表される変調方式変換回路１０１により、強度変調された光信号に変換される。変換された光信号は、光電気サンプリング１０２において局所クロック１０３からの電気パルスにより直接サンプリングされる。サンプリングされた光信号は、光電気変換回路１０４により電気信号に変換される。変換された電気信号は、アイダイアグラム取得回路１０５でアイダイアグラムが取得され、パラメータ抽出回路１０６により取得したアイダイアグラムから劣化要因が特定され、出力される。このように、本発明の原理は、強度変調のみならず位相変調に対しても適用することができる。   FIG. 11 shows a configuration example of an optical signal monitoring apparatus according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 11, a phase-modulated optical signal is converted into an intensity-modulated optical signal by a modulation system conversion circuit 101 typified by a Mach-Zehnder interferometer. The converted optical signal is directly sampled by the electrical pulse from the local clock 103 in the photoelectric sampling 102. The sampled optical signal is converted into an electrical signal by the photoelectric conversion circuit 104. An eye diagram is acquired from the converted electrical signal by the eye diagram acquisition circuit 105, a deterioration factor is specified from the eye diagram acquired by the parameter extraction circuit 106, and is output. Thus, the principle of the present invention can be applied not only to intensity modulation but also to phase modulation.

（第４の実施形態）
本発明により、上記のような光信号監視装置を、光ネットワークに設置することで光信号の品質を常時監視することができる。上記の光信号監視装置によって劣化が認められた場合、ＯｐＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）やＮＭＳ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）等から警告を発することでネットワーク事業者に劣化を知らせることができる。さらに、ＯＡＤＭ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）やＯＸＣ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｒｏｓｓ Ｃｏｎｎｅｃｔ）などでは、複数段のフィルタによるスペクトルの狭窄化が重要な課題であるが、各フィルタ通過直後の光信号を監視し自動調整することで、スペクトル狭窄化の問題を解消することができる。 (Fourth embodiment)
According to the present invention, the quality of an optical signal can be constantly monitored by installing the optical signal monitoring device as described above in an optical network. When deterioration is recognized by the optical signal monitoring device, the network operator can be notified of the deterioration by issuing a warning from OpS (Operation System), NMS (Network Management System), or the like. Furthermore, in OADM (Optical Add / Drop Multiplexer), OXC (Optical Cross Connector), etc., narrowing the spectrum by multiple stages of filters is an important issue, but the optical signal immediately after passing through each filter is monitored and automatically adjusted. As a result, the problem of narrowing the spectrum can be solved.

さらに、本発明の原理を劣化補償や光波形整形などと組み合わせることにより光波形を改善する装置としても利用できる。図１２に、本発明の第４の実施形態による光波形改善装置の構成例を示す。   Further, it can be used as an apparatus for improving the optical waveform by combining the principle of the present invention with deterioration compensation, optical waveform shaping, and the like. FIG. 12 shows a configuration example of an optical waveform improving apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.

図１２において、光信号が光分岐されて、一方が光信号監視装置１１１に入力され、他方が劣化補償回路１１２および光波形整形回路１１３に入力される。光信号監視装置１１１において、光信号の劣化要因および劣化量が特定され、その情報が劣化補償回路１１２にフィードフォアードされる。   In FIG. 12, the optical signal is optically branched, one is input to the optical signal monitoring device 111, and the other is input to the degradation compensation circuit 112 and the optical waveform shaping circuit 113. In the optical signal monitoring device 111, the cause and amount of deterioration of the optical signal are specified, and the information is fed forward to the deterioration compensation circuit 112.

あるいは、図１２において、光信号が劣化補償回路１１２および光波形整形回路１１３を通過後、光分岐されて、一方が光信号監視装置１１１に入力されるようにしてもよい。この場合、光信号監視装置１１１からの劣化要因および劣化量は、劣化補償回路１１２にフィードバックされる。   Alternatively, in FIG. 12, the optical signal may be optically branched after passing through the deterioration compensation circuit 112 and the optical waveform shaping circuit 113, and one of them may be input to the optical signal monitoring device 111. In this case, the deterioration factor and the deterioration amount from the optical signal monitoring apparatus 111 are fed back to the deterioration compensation circuit 112.

劣化補償回路には、波長分散の劣化補償の代表例としてＶＩＰＡなどが挙げられる。光波形整形回路は、非線形特性を利用してＳＮＲ劣化を改善するが、トランスペアレントに動作させるためには光信号の変調方式や平均パワーの情報が必要となる。この場合、光信号監視装置で得られたアイダイアグラムからマークレベルやスペースレベルの差などから変調方式および平均パワー求めることができる。光信号監視装置でＮＲＺやＲＺといった変調方式や平均パワーを求め、光波形整形回路１１３にフィードフォアード／フィードバックすることでトランスペアレントな光信号波形の改善が可能となる。   As a typical example of the chromatic dispersion degradation compensation, VIPA or the like can be cited as the degradation compensation circuit. The optical waveform shaping circuit uses nonlinear characteristics to improve SNR degradation. However, in order to operate transparently, information on the optical signal modulation scheme and average power is required. In this case, the modulation method and average power can be obtained from the difference between the mark level and the space level from the eye diagram obtained by the optical signal monitoring device. The optical signal monitoring apparatus obtains a modulation method such as NRZ and RZ and average power, and feedforward / feedback to the optical waveform shaping circuit 113, thereby improving the transparent optical signal waveform.

（第５の実施形態）
実施形態１から４ではアイダイアグラムからアイライン化を行い画像処理によりクロスポイントを抽出していた。それ以外にアイダイアグラムから直接クロスポイントを抽出することも可能である。これは取得したアイダイアグラムを輪切りしてヒストグラムを求め、そのヒストグラムからクロスポイントの位置を求める方法である。この方法によりアイダイアグラムから直接クロスポイント等の特徴点の算出することが可能である。 (Fifth embodiment)
In the first to fourth embodiments, an eyeline is formed from an eye diagram and a cross point is extracted by image processing. In addition, it is possible to extract the cross point directly from the eye diagram. This is a method of obtaining the histogram by cutting the acquired eye diagram and obtaining the position of the cross point from the histogram. By this method, it is possible to calculate feature points such as cross points directly from the eye diagram.

（第６の実施形態）
劣化によりアイダイアグラムの波形が乱れていた場合は特徴点が認識できず特徴点抽出が困難となる。そこで認識できず複数特徴点が存在してしまうような場合は以下のような方法により特徴点を認識する。アイの開いている部分を座標の中心としそこから複数の特徴点の座標を平均化処理することで特徴点抽出を可能とする。また既知のアイダイアグラム及び、特徴点と比較し特徴点である可能性が高いと想定される部分を特徴点として認識することもできる。またアイダイアグラムのヒストグラムを求め分布の多いところを特徴点として認識することもできる。 (Sixth embodiment)
If the waveform of the eye diagram is disturbed due to deterioration, the feature points cannot be recognized and it is difficult to extract the feature points. Therefore, if a plurality of feature points cannot be recognized, the feature points are recognized by the following method. The feature point can be extracted by averaging the coordinates of a plurality of feature points from the center where the eye is open. In addition, it is possible to recognize a known eye diagram and a portion that is likely to be a feature point compared to a feature point as a feature point. It is also possible to obtain a histogram of an eye diagram and recognize a point with a large distribution as a feature point.

以上、本発明について、具体的にいくつかの実施形態に基づいて説明したが、本発明の原理を適用できる多くの実施可能な形態に鑑みて、ここに記載した実施形態は、単に例示に過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。ここに例示した実施形態は、本発明の趣旨から逸脱することなくその構成と詳細を変更することができる。さらに、説明のための構成要素および手順は、本発明の趣旨から逸脱することなく変更、補足、またはその順序を変えてもよい。   Although the present invention has been specifically described based on some embodiments, the embodiments described herein are merely illustrative in view of many possible embodiments to which the principles of the present invention can be applied. However, it does not limit the scope of the present invention. The configuration and details of the embodiment exemplified here can be changed without departing from the spirit of the present invention. Further, the illustrative components and procedures may be changed, supplemented, or changed in order without departing from the spirit of the invention.

本発明の第１の実施形態による光信号監視装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the optical signal monitoring apparatus by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態による光信号監視装置の他の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other structural example of the optical signal monitoring apparatus by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態による光信号の劣化要因の特定のためのフローチャートである。5 is a flowchart for specifying a degradation factor of an optical signal according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態による光信号のアイダイアグラムの処理について説明するための図であり、（ａ）は取得したアイダイアグラムを示し、（ｂ）は細線化したアイダイアグラムを示し、（ｃ）はアイダイアグラムの特徴点を示している。It is a figure for demonstrating the process of the eye diagram of the optical signal by the 1st Embodiment of this invention, (a) shows the acquired eye diagram, (b) shows the thinned eye diagram, (c ) Indicates the characteristic points of the eye diagram. 本発明の第１の実施形態によるフィルタの傾きとアイダイアグラムの特徴点およびパラメータを示す図であり、（ａ）はフィルタの傾きを示し、（ｂ）はアイダイアグラムの特徴点とパラメータの関係を示している。It is a figure which shows the inclination of the filter by the 1st Embodiment of this invention, the feature point of an eye diagram, and a parameter, (a) shows the inclination of a filter, (b) shows the relationship between the feature point of an eye diagram, and a parameter. Show. パラメータと劣化要因との相関関係を示すグラフであり、（ａ）はパラメータαと波長分散の相関を示すグラフであり、（ｂ）はパラメータβと透過波長ズレの相関を示すグラフである。It is a graph which shows the correlation of a parameter and a degradation factor, (a) is a graph which shows the correlation of parameter (alpha) and chromatic dispersion, (b) is a graph which shows the correlation of parameter (beta) and a transmission wavelength shift. 本発明の第１の実施形態による光信号の劣化量の特定のためのフローチャートである。It is a flowchart for the specification of the degradation amount of the optical signal by the 1st Embodiment of this invention. シミュレーションにより取得した劣化したアイダイアグラムを示す図である。It is a figure which shows the deteriorated eye diagram acquired by simulation. 本発明の第２の実施形態による光信号監視装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the optical signal monitoring apparatus by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態による光信号監視装置の他の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other structural example of the optical signal monitoring apparatus by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態による光信号監視装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the optical signal monitoring apparatus by the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施形態による光波形改善装置のブロック図である。It is a block diagram of the optical waveform improvement apparatus by the 4th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１１，２３，８４，９４−１，９４−２，１０４ 光電気変換回路
１２ 電気サンプリング
１３，２２，８３，９３，１０３ 局所クロック
１４，２４，８５，９５−１，９５−２，１０５ アイダイアグラム取得回路
１５，２５，８６，９６，１０６ パラメータ抽出回路
２１，８２，９２−１，９２−２，１０２ 光電気サンプリング
８１，９１ 可変分散量を持つ媒体
１０１ 変調方式変換回路
１１１ 光信号監視装置
１１２ 各種劣化補償装置
１１３ 光波形整形装置
11, 23, 84, 94-1, 94-2, 104 Photoelectric conversion circuit 12 Electrical sampling 13, 22, 83, 93, 103 Local clock 14, 24, 85, 95-1, 95-2, 105 Eye diagram Acquisition circuit 15, 25, 86, 96, 106 Parameter extraction circuit 21, 82, 92-1, 92-2, 102 Photoelectric sampling 81, 91 Medium having variable dispersion amount 101 Modulation system conversion circuit 111 Optical signal monitoring device 112 Various deterioration compensation devices 113 Optical waveform shaping device

Claims (13)

光ファイバと光波長フィルタを含む光ネットワークにおいて光信号の劣化要因を測定する方法であって、
前記光信号からアイダイアグラムを取得するステップと、
前記アイダイアグラムから劣化要因に相関のあるパラメータを抽出するステップと、
前記パラメータから前記劣化要因の劣化量を求めるステップとを備え、
前記パラメータを抽出するステップは、
前記アイダイアグラムから特徴点として、
アイ開口部の左右のクロスポイントＸ１およびＸ２、
マークレベルの最大値Ｙ、
１００で変調された光信号の曲線と００１で変調された光信号の曲線が交差する点Ｚを抽出するステップと、
前記特徴点から劣化要因に相関のあるパラメータとして、
１１１で変調された光信号のマークレベルと０００で変調された光信号のスペースレベルとの差をａとし、前記マークレベルの最大値Ｙと０００で変調された光信号のスペースレベルとの差をｂとして与えられるパラメータα＝ｂ／ａ、
前記クロスポイントＸ１およびＸ２間を結ぶ直線の中点と前記交差する点Ｚとの時間差をｃとし、前記クロスポイントＸ１およびＸ２間の時間差をｄとして与えられるパラメータβ＝ｄ／ｃを抽出するステップとを備え、
前記劣化量を求めるステップは、
前記パラメータαに基づいて前記光ファイバ中の波長分散を求めるステップと、
該求めた分散と前記パラメータβに基づいて前記光波長フィルタの傾きを求めるステップと
を備えることを特徴とする方法。 A method for measuring a degradation factor of an optical signal in an optical network including an optical fiber and an optical wavelength filter ,
Obtaining an eye diagram from the optical signal;
Extracting a parameter correlated with a deterioration factor from the eye diagram;
Obtaining a deterioration amount of the deterioration factor from the parameter ,
Extracting the parameter comprises:
As a feature point from the eye diagram,
Left and right cross points X1 and X2 of the eye opening,
Maximum mark level Y,
Extracting a point Z where the curve of the optical signal modulated at 100 and the curve of the optical signal modulated at 001 intersect;
As a parameter correlated with the deterioration factor from the feature point,
The difference between the mark level of the optical signal modulated at 111 and the space level of the optical signal modulated at 000 is defined as a, and the difference between the maximum value Y of the mark level and the space level of the optical signal modulated at 000 is defined as a. parameter α = b / a given as b,
A step of extracting a parameter β = d / c given as a time difference between a midpoint of a straight line connecting the cross points X1 and X2 and the crossing point Z and c as a time difference between the cross points X1 and X2. And
The step of obtaining the deterioration amount includes
Obtaining chromatic dispersion in the optical fiber based on the parameter α;
Obtaining the slope of the optical wavelength filter based on the obtained dispersion and the parameter β . 請求項１に記載の方法であって、前記特徴点を抽出するステップは、
前記アイダイアグラムをアイライン化するステップと、
前記アイライン化されたアイダイアグラムから特徴点を抽出するステップと
を備えることを特徴とする方法。 The method according to claim 1 , wherein the step of extracting the feature points includes:
Converting the eye diagram into an eyeline;
Extracting feature points from the eyelined eye diagram. 請求項１または２に記載の方法であって、前記特徴点を抽出するステップは、
アイが開いている部分を座標の原点として、前記特徴点が複数ある場合はそれぞれの座標を平均化することで特徴点を求めるステップ
を備えることを特徴とする方法。 The method according to claim 1 or 2 , wherein the step of extracting the feature points includes:
A method comprising: obtaining a feature point by averaging each coordinate when there are a plurality of the feature points with a portion where an eye is open as a coordinate origin. 請求項１から３のいずれかに記載の方法であって、前記特徴点を抽出するステップは、特徴点が複数ある場合はアイダイアグラムのヒストグラムを求め、分布の大きいところを特徴点とするステップを備えることを特徴とする方法。 The method according to any one of claims 1 to 3, the step of extracting the feature point, a histogram of the eye diagram when the feature points are multiple steps of feature points the place of distribution greater A method characterized by comprising. 請求項１から４のいずれかに記載の方法であって、特徴点が複数ある場合は既知のアイダイアグラム及び、特徴点のデータと比較して特徴点を求めるステップを備えることを特徴とする方法。 The method according to any one of claims 1 to 4, and the known eye diagrams when feature points are multiple, method characterized by comprising the step of obtaining feature points as compared to the data of the feature points . 請求項１から５のいずれかに記載の方法であって、前記アイダイアグラムを取得するステップは、
光信号を電気信号に変換するステップと、
前記電気信号をサンプリングするステップと
を備えることを特徴とする方法。 The method according to any one of claims 1 to 5 , wherein the step of acquiring the eye diagram comprises:
Converting an optical signal into an electrical signal;
Sampling the electrical signal. 請求項１から５のいずれかに記載の方法であって、前記アイダイアグラムを取得するステップは、
光信号をサンプリングするステップと、
前記サンプリングされた光信号を電気信号に変換するステップと
を備えることを特徴とする方法。 The method according to any one of claims 1 to 5 , wherein the step of acquiring the eye diagram comprises:
Sampling an optical signal;
Converting the sampled optical signal into an electrical signal. 請求項１から７のいずれかに記載の方法であって、
前記アイダイアグラムを取得するステップの前に、前記光信号を可変の劣化量を持つ媒質に通過させるステップ
をさらに備えることを特徴とする方法。 A method according to any of claims 1 to 7 , comprising
Passing the optical signal through a medium having a variable amount of degradation before the step of acquiring the eye diagram. 請求項１から７のいずれかに記載の方法であって、
前記アイダイアグラムを取得するステップの前に、前記光信号を既知の劣化量を持つ複数の媒質に通過させるステップと、
前記既知の劣化量を持つ複数の媒質の数を変更するステップと
をさらに備えることを特徴とする方法。 A method according to any of claims 1 to 7 , comprising
Passing the optical signal through a plurality of media having a known amount of degradation prior to obtaining the eye diagram;
Changing the number of a plurality of media having the known degradation amount. 請求項１から９のいずれかに記載の方法であって、
前記光信号が位相変調されている場合に、前記アイダイアグラムを取得するステップの前に、前記位相変調された光信号を強度変調された光信号に変換するステップ
をさらに備えることを特徴とする方法。 A method according to any of claims 1 to 9 , comprising
Converting the phase-modulated optical signal into an intensity-modulated optical signal before obtaining the eye diagram if the optical signal is phase-modulated. . 光ネットワークにおける光信号の波形を改善する方法であって、
請求項１から１０のいずれかに記載の方法を用いて得られたパラメータまたは特徴点に基づいて前記光信号の劣化を補償するステップ
を備えることを特徴とする方法。 A method for improving the waveform of an optical signal in an optical network, comprising:
Method characterized by comprising the step of compensating the degradation of the optical signal on the basis of claims 1 to be parameters or feature points obtained using the method according to any one of 10. 請求項１１に記載の方法であって、
前記アイダイアグラムから前記光信号の変調方式または平均光パワーを取得し、前記変調方式または平均光パワーに基づいて前記光信号の波形を整形するステップ
をさらに備えることを特徴とする方法。 The method of claim 11 , comprising:
The method further comprising: obtaining a modulation scheme or average optical power of the optical signal from the eye diagram, and shaping a waveform of the optical signal based on the modulation scheme or average optical power. 光ファイバと光波長フィルタを含む光ネットワークにおいて光信号の劣化要因を測定する装置であって、
前記光信号からアイダイアグラムを取得するアイダイアグラム取得手段と、
前記アイダイアグラムから劣化要因に相関のあるパラメータを抽出するパラメータ抽出手段と、
前記パラメータから前記劣化要因の劣化量を求める劣化量算出手段とを備え、
前記パラメータ抽出手段は、
前記アイダイアグラムから特徴点として、
アイ開口部の左右のクロスポイントＸ１およびＸ２、
マークレベルの最大値Ｙ、
１００で変調された光信号の曲線と００１で変調された光信号の曲線が交差する点Ｚを抽出する手段と、
前記特徴点から劣化要因に相関のあるパラメータとして、
１１１で変調された光信号のマークレベルと０００で変調された光信号のスペースレベルとの差をａとし、前記マークレベルの最大値Ｙと０００で変調された光信号のスペースレベルとの差をｂとして与えられるパラメータα＝ｂ／ａ、
前記クロスポイントＸ１およびＸ２間を結ぶ直線の中点と前記交差する点Ｚとの時間差をｃとし、前記クロスポイントＸ１およびＸ２間の時間差をｄとして与えられるパラメータβ＝ｄ／ｃを抽出する手段とを備え、
前記劣化量算出手段は、
前記パラメータαに基づいて前記光ファイバ中の波長分散を求める手段と、
該求めた分散と前記パラメータβに基づいて前記光波長フィルタの傾きを求める手段と
を備えたことを特徴とする装置。 An apparatus for measuring a degradation factor of an optical signal in an optical network including an optical fiber and an optical wavelength filter ,
Eye diagram acquisition means for acquiring an eye diagram from the optical signal;
Parameter extraction means for extracting a parameter correlated with a deterioration factor from the eye diagram;
A deterioration amount calculating means for obtaining a deterioration amount of the deterioration factor from the parameter ,
The parameter extraction means includes
As a feature point from the eye diagram,
Left and right cross points X1 and X2 of the eye opening,
Maximum mark level Y,
Means for extracting a point Z where the curve of the optical signal modulated at 100 and the curve of the optical signal modulated at 001 intersect;
As a parameter correlated with the deterioration factor from the feature point,
The difference between the mark level of the optical signal modulated at 111 and the space level of the optical signal modulated at 000 is defined as a, and the difference between the maximum value Y of the mark level and the space level of the optical signal modulated at 000 is defined as a. parameter α = b / a given as b,
Means for extracting a parameter β = d / c, where c is the time difference between the midpoint of the straight line connecting the cross points X1 and X2 and the intersecting point Z, and d is the time difference between the cross points X1 and X2. And
The deterioration amount calculating means includes
Means for determining chromatic dispersion in the optical fiber based on the parameter α;
Apparatus characterized by comprising a means for determining the inclination of the optical wavelength filter based on the parameter β and the dispersion obtained said.
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