JP7436202B2 - 光伝送媒体測定方法、光伝送媒体測定装置、光伝送媒体測定プログラム、及び記録媒体 - Google Patents
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Description
但し、Aは電界の振幅、zは伝搬距離、βnはn次分散、αは損失係数、γは非線形係数、ω0は各周波数、tは時間を表す。Aをフーリエ変換したものが位相スペクトル及び強度スペクトルに対応する。上記の数式からAを推定できるので、そのフーリエ変換によって求められる強度スペクトルも推定することができる。
図9は、上記実施形態の一変形例に係る測定方法を示すフローチャートである。本変形例と上記実施形態との相違点は、光入力の位相スペクトルの取得方法である。上記実施形態ではステップS15において光入力の仮想スペクトルを設定し、強度スペクトル推定誤差が極小となる仮想スペクトルを光入力の位相スペクトルとして用いたが、本変形例では光入力の位相スペクトルを実測により求める。すなわち、図9に示すように、ステップS12ののち(またはステップS12の前でもよい)、ステップS21として、ステップS11において生成したテストパルスの位相スペクトルを測定する。具体的には、光源部2から出力されたテストパルスを、光伝送媒体4を介在させずに位相スペクトル測定装置に入力し、位相スペクトル測定装置においてテストパルスの位相スペクトルの実測値を取得する。この位相スペクトルの実測値に関するデータは、光入力に関する位相スペクトルデータとして、パラメータ算出部6に提供される。なお、ここで用いられる位相スペクトル測定装置は、例えば周波数分解光ゲート法(Frequency Resolved Optical Gating:FROG)、OPR(Optical Pulse Ruler)等の計測法に基づく装置である。OPR装置の構成は、図1の構成から光源21及び光特性制御部22を除いたものである。
上記実施形態では、複数回の光入力の特性を互いに異ならせる例として、図4及び図5の各(a)部に示したように複数回の光入力の強度スペクトルを互いに異ならせているが、非線形係数及び波長分散値と強度スペクトル推定誤差との関係が複数回の光入力間で相異する限りにおいて、異ならせる光入力の特性は強度スペクトルに限られない。例えば、複数回の光入力の位相スペクトルを互いに異ならせてもよいし、複数回の光入力のピーク強度を互いに異ならせてもよいし、複数回の光入力の光パルスエネルギーを互いに異ならせてもよい。また、強度スペクトル、位相スペクトル、ピーク強度、及び光パルスエネルギーといった種々の特性のうち2以上の特性を複数回の光入力間で異ならせてもよい。複数回の光入力の位相スペクトルを互いに異ならせる場合、一方の光入力の位相スペクトルを、強度スペクトルの波長範囲において平坦な形状としてもよい。これらの場合であっても、非線形係数及び波長分散値と強度スペクトル推定誤差との関係が、複数回の光入力間において互いに異なる。従って、上記実施形態と同様に、光伝送媒体4の非線形係数及び波長分散値を精度良く決定することができる。
Claims (15)
- 光伝送媒体の非線形係数及び波長分散値を測定する方法であって、
互いに中心波長が等しく特性が異なる複数回の光入力を前記光伝送媒体に対して行い、前記複数回の光入力にそれぞれ対応する前記光伝送媒体からの複数回の光出力の強度スペクトルの実測値を取得する実測値取得ステップと、
前記複数回の光入力それぞれの強度スペクトル及び位相スペクトルと、前記光伝送媒体の前記非線形係数及び前記波長分散値と、前記複数回の光出力それぞれの強度スペクトルとの理論的な関係に基づいて算出される強度スペクトルの推定値と前記実測値との誤差を、前記非線形係数及び前記波長分散値を変化させつつ算出する誤差算出ステップと、
前記非線形係数及び前記波長分散値と前記誤差との関係の、前記特性の相異に起因する前記複数回の光入力間の相異に基づいて、前記光伝送媒体の前記非線形係数及び前記波長分散値を決定するパラメータ決定ステップと、
を含み、
前記パラメータ決定ステップにおいて、前記誤差を最小値に近づける前記非線形係数と前記波長分散値との組み合わせが線形関係を有し、前記複数回の光入力にそれぞれ対応する複数の前記線形関係に基づいて、前記光伝送媒体の前記非線形係数及び前記波長分散値を決定する、光伝送媒体測定方法。 - 前記誤差算出ステップの前に、各光入力の位相スペクトルの実測値を得るステップを更に含む、請求項1に記載の光伝送媒体測定方法。
- 前記誤差算出ステップにおいて、前記理論的な関係に入力する位相スペクトルの仮想スペクトルを変化させて前記誤差と前記仮想スペクトルとの関係を求め、前記誤差が極小となる前記仮想スペクトルを各光入力の位相スペクトルとして前記推定値を算出する、請求項1に記載の光伝送媒体測定方法。
- 前記複数回の光入力の強度スペクトルが互いに異なる、請求項1~3のいずれか1項に記載の光伝送媒体測定方法。
- 強度スペクトルの波長範囲内において前記複数回の光入力の位相スペクトルが平坦である、請求項4に記載の光伝送媒体測定方法。
- 前記複数回の光入力の位相スペクトルが互いに異なる、請求項1~4のいずれか1項に記載の光伝送媒体測定方法。
- 前記実測値取得ステップにおいて、共通の光源から出力された光の特性を変化させながら前記複数回の光入力を行う、請求項1~6のいずれか1項に記載の光伝送媒体測定方法。
- 光伝送媒体の非線形係数及び波長分散値を測定する装置であって、
互いに中心波長が等しく特性が異なる複数回の光入力を前記光伝送媒体に対して行う光源部と、
前記複数回の光入力にそれぞれ対応する前記光伝送媒体からの複数回の光出力の強度スペクトルの実測値を取得するスペクトル取得部と、
前記複数回の光入力それぞれの強度スペクトル及び位相スペクトルと、前記光伝送媒体の前記非線形係数及び前記波長分散値と、前記複数回の光出力それぞれの強度スペクトルとの理論的な関係に基づいて算出される強度スペクトルの推定値と前記実測値との誤差を、前記非線形係数及び前記波長分散値を変化させつつ算出し、前記非線形係数及び前記波長分散値と前記誤差との関係の、前記特性の相異に起因する前記複数回の光入力間の相異に基づいて、前記光伝送媒体の前記非線形係数及び前記波長分散値を決定する演算部と、
を備え、
前記誤差を最小値に近づける前記非線形係数と前記波長分散値との組み合わせが線形関係を有し、前記演算部は、前記複数回の光入力にそれぞれ対応する複数の前記線形関係に基づいて、前記光伝送媒体の前記非線形係数及び前記波長分散値を決定する、光伝送媒体測定装置。 - 前記演算部は、前記理論的な関係に入力する位相スペクトルの仮想スペクトルを変化させて前記誤差と前記仮想スペクトルとの関係を求め、前記誤差が極小となる前記仮想スペクトルを各光入力の位相スペクトルとして前記推定値を算出する、請求項8に記載の光伝送媒体測定装置。
- 前記複数回の光入力の強度スペクトルが互いに異なる、請求項8または9に記載の光伝送媒体測定装置。
- 強度スペクトルの波長範囲内において前記複数回の光入力の位相スペクトルが平坦である、請求項10に記載の光伝送媒体測定装置。
- 前記複数回の光入力の位相スペクトルが互いに異なる、請求項8~10のいずれか1項に記載の光伝送媒体測定装置。
- 前記光源部は、
一定の特性を有する光を出力する光源と、
前記光源から出力された前記光の特性を変化させながら前記複数回の光入力を行う光特性制御部と、
を有する、請求項8~12のいずれか1項に記載の光伝送媒体測定装置。 - 光伝送媒体の非線形係数及び波長分散値を測定するプログラムであって、
コンピュータを、
互いに中心波長が等しく特性が異なる複数回の光入力それぞれの強度スペクトル及び位相スペクトルと、前記光伝送媒体の前記非線形係数及び前記波長分散値と、前記複数回の光入力にそれぞれ対応する前記光伝送媒体からの複数回の光出力の強度スペクトルとの理論的な関係に基づいて算出される強度スペクトルの推定値と、前記複数回の光出力の強度スペクトルの実測値との誤差を、前記非線形係数及び前記波長分散値を変化させつつ算出する算出部、及び、
前記非線形係数及び前記波長分散値と前記誤差との関係の、前記特性の相異に起因する前記複数回の光入力間の相異に基づいて、前記光伝送媒体の前記非線形係数及び前記波長分散値を決定する決定部、
として機能させ、
前記誤差を最小値に近づける前記非線形係数と前記波長分散値との組み合わせが線形関係を有し、前記決定部は、前記複数回の光入力にそれぞれ対応する複数の前記線形関係に基づいて、前記光伝送媒体の前記非線形係数及び前記波長分散値を決定する、光伝送媒体測定プログラム。 - 請求項14に記載の光伝送媒体測定プログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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