WO2023042313A1 - 伝搬モード間の遅延時間差を測定する装置及び方法 - Google Patents

伝搬モード間の遅延時間差を測定する装置及び方法 Download PDF

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槙悟 大野
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日本電信電話株式会社
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    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/07—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
    • H04B10/073—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an out-of-service signal

Definitions

  • This disclosure relates to the technical field of characterization of optical fibers and optical devices.
  • Propagation mode delay characteristics such as modal dispersion are one of the important performance indicators in optical fibers and optical devices.
  • Modal dispersion is the spread of propagation delay caused by the difference in propagation speed between optical propagation modes, and large modal dispersion leads to degradation of signal quality in optical communication and complication of required signal processing. Therefore, in order to ensure desired communication performance in optical transmission lines, it is important to accurately evaluate the modal dispersion of optical fibers and optical devices used.
  • One of the modal dispersion measurement methods is the low-coherence optical interferometry.
  • the outline of the low-coherence optical interferometry is as described in Non-Patent Document 1. Continuous light is incident on the optical fiber or optical device to be measured, and the interference pattern of the transmitted light obtained using an interferometer is used to determine the modal dispersion. Evaluate.
  • the number of propagation modes is two for simplicity, and the propagation delay times of propagation mode 1 and propagation mode 2 of the light transmitted through the optical fiber or optical device under test are ⁇ 1 and ⁇ 2 ( ⁇ 2 > ⁇ 1 ) , respectively.
  • the complex electric field amplitude of the continuous light from the low coherence light source is E 0 (t)
  • the time average ⁇ I(t)> of the light intensity detected by the light receiver is expressed by the following equation. For simplicity, the effects of optical loss and mode coupling are ignored here.
  • ⁇ is the propagation delay time difference between the optical paths in the interferometer. If the coherence time of continuous light from a low-coherence light source is sufficiently small for possible values of ⁇ , the following equation can be considered to hold.
  • ⁇ I(t)> when observing ⁇ I(t)> while changing the value of ⁇ by adjusting the optical path length in the interferometer, ⁇ I(t)> produces a strong interference signal when ⁇ matches ⁇ 2 ⁇ 1 . Therefore, the inter-mode delay time difference can be measured from the value of ⁇ at that time.
  • Low-coherence optical interferometry can also measure modal dispersion of optical fibers or optical devices in which propagation modes are randomly coupled. It is known that when propagation modes are randomly coupled, the propagation delay time has a plurality of Gaussian-distributed components. Let ⁇ ′ be the average value of the delay spread and ⁇ be the standard deviation.
  • ⁇ i is the propagation delay time of the i-th component among the plurality of propagation delay components in the light transmitted through the optical fiber or optical device under test
  • ⁇ in Equation (4) is the sum of all the plurality of propagation delay components. showing alignment.
  • the time average ⁇ I(t)> of the light intensity detected by the light receiver is expressed by the following equation.
  • ⁇ I(t)> is ⁇ 2 times the delay spread of E 0 (t) with respect to ⁇ . , resulting in a Gaussian shape with a standard deviation of . Since the modal dispersion when the propagating modes are randomly coupled is defined as ⁇ 2 times the standard deviation of the delay spread distribution of E 0 (t), from the standard deviation of the distribution of ⁇ I(t)> with respect to ⁇ , Modal dispersion can be evaluated.
  • modal dispersion measurement using conventional low-coherence optical interferometry it is necessary to design a precise optical system and install the environment in order to physically adjust the optical path length of the interferometer provided in the light receiving part and measure the received light intensity. Stability is required and measurements can be difficult to perform.
  • the maximum value of modal dispersion that can be measured is limited to the movable range of the optical path length of the interferometer, the measurable optical fiber is limited to relatively short lengths, and lengths on the order of km, which are close to actual transmission lines, are limited. There is a problem that it is difficult to measure a long optical fiber.
  • the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to simplify the measurement in the measurement of propagation mode delay characteristics using low coherence optical interferometry, and to measure the optical fiber length that can be measured by the optical path length movable range. It is to provide a technology that overcomes the limitation of
  • the device of the present disclosure comprises: a first light source that outputs incident light to the optical fiber or optical device to be measured; a second light source that outputs local light that is combined with light transmitted through the optical fiber or optical device under test; a signal processing unit that performs digital signal processing on a received light signal I(t) obtained by combining the transmitted light and the local light.
  • the method of the present disclosure comprises: incident light from the first light source into the optical fiber or optical device to be measured; combining light transmitted through the optical fiber or optical device under test with local light output from a second light source different from the first light source;
  • the signal processing section applies digital signal processing to the received light signal I(t) obtained by combining the transmitted light and the local light.
  • the signal processing unit calculates an autocorrelation function between the received light signal I(t) and a signal I(t+ ⁇ ) obtained by shifting the received light signal by time ⁇ .
  • the signal processing unit measures the delay time difference between propagation modes in the optical fiber or optical device under test using the peak position of the autocorrelation function R( ⁇ ) with respect to ⁇ . Further, the signal processing unit measures the modal dispersion in the optical fiber or optical device under test using the distribution of the peak of the autocorrelation function R( ⁇ ) with respect to ⁇ .
  • propagation mode characteristics can be measured using low coherence optical interferometry without using an interferometer on the light receiving side.
  • the present disclosure simplifies the measurement in the measurement of propagation mode characteristics using the low-coherence optical interferometry, and enables measurement in a wide range without being limited by the optical path length movable range of the measurable optical fiber length. becomes possible.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram of a method of calculating an autocorrelation function in the present disclosure
  • FIG. 4 is a conceptual diagram of calculation results of an autocorrelation function in the present disclosure when the number of propagation modes is two
  • FIG. 4 is a conceptual diagram of calculation results of an autocorrelation function in the present disclosure when propagation modes are randomly coupled
  • 1 is a block diagram showing a device configuration in an embodiment of the present disclosure
  • the transmitted light obtained by injecting the continuous light output from the first light source into the optical fiber or optical device under test is combined with the local light output from the second light source.
  • Modal dispersion measurement is realized without using an interferometer by applying digital autocorrelation processing to the signal obtained by coherent detection.
  • the modal dispersion measuring apparatus of the present disclosure includes a first light source that outputs incident light to an optical fiber or optical device to be measured, and a second light source that outputs local light to be combined with light transmitted through the optical fiber or optical device to be measured. It comprises two light sources and a light receiver for receiving the combined light of the transmitted light and the local light. Both the incident light and the local light are continuous light.
  • the mode delay measuring apparatus of the present disclosure transmits incident light through an optical fiber or optical device under test, and measures the optical intensity of combined light obtained by combining the transmitted light through the optical fiber or optical device under test and local light.
  • the signal I(t) obtained by coherent detection is expressed by the following equation.
  • E lo (t) is the complex electric field amplitude of the local light. Assuming that the local light intensity is sufficiently strong compared with the transmitted light intensity of the optical fiber or optical device to be measured and that the interference component between the transmitted lights can be ignored, I(t) can be described as follows.
  • FIG. 1 shows a calculation image of R( ⁇ ).
  • R( ⁇ ) calculates the time integral of the product of waveforms I(t+ ⁇ ) obtained by shifting I(t) and I(t) by an arbitrary time ⁇ as a function of ⁇ .
  • R( ⁇ ) is calculated by digital signal processing based on the following equation. where c. c. represents the complex conjugate of the entire upper term.
  • equation (12) becomes the following equation.
  • Equation (4) the signal I(t) obtained by coherent detection is expressed as follows.
  • I(t) can be described as follows.
  • the autocorrelation function R( ⁇ ) of I(t) is calculated as follows.
  • FIG. 3 shows a waveform image of R( ⁇ ) calculated from the above.
  • R( ⁇ ) is Gaussian shaped with a standard deviation of ⁇ 2 times the delay spread of E 0 (t). Since the modal dispersion when the propagating modes are randomly coupled is defined as ⁇ 2 times the standard deviation of the delay spread distribution of E 0 (t), the modal dispersion can be evaluated from the standard deviation of R( ⁇ ).
  • the modal dispersion of an optical fiber or optical device can be measured without preparing an interferometer on the light receiving side. This eliminates the need for precise optical path length adjustment in conventional low-coherence optical interferometry, simplifying measurement and enabling modal dispersion measurement over a wide measurement range that exceeds the measurement limitations imposed by conventional optical path length movable range. .
  • FIG. 4 is a block diagram showing the device configuration in this embodiment.
  • a low coherence light source 11 is used as a light source, and continuous light is made incident on the optical fiber or optical device 20 to be measured.
  • the low coherence light source 11 functions as a first light source that outputs first continuous light.
  • Continuous light transmitted through the optical fiber to be measured or the optical device 20 is combined with local light from the high coherence light source 12 in the spatial optical system of the lenses 17 and 25 and the combiner 16 . Convert to signal.
  • a high coherence light source 12 functions as a second light source that outputs local light.
  • the received light signal converted into an electric signal is converted into a digital signal by the A/D converter 14 and transferred to the signal processing section 15 .
  • the signal processing unit 15 calculates the autocorrelation function R( ⁇ ) by Equation (11) using the received light signal I(t) converted into a digital signal.
  • R( ⁇ ) has a peak at the position corresponding to the delay time difference between modes as shown in FIG. Measure.
  • R( ⁇ ) is distributed in a Gaussian shape with the modal dispersion as the standard deviation as shown in FIG. 3, so the modal dispersion can be measured from the standard deviation of R( ⁇ ). .
  • the low coherence light source 11 used in this embodiment has a coherence time shorter than the mode delay time difference or mode dispersion, and the high coherence light source 12 has a coherence time longer than the mode delay time difference or mode dispersion.
  • the signal processing unit 15 of the present disclosure can also be realized by a computer and a program, and the program can be recorded on a recording medium or provided through a network. Further, the combination of the transmitted light and the high-coherence light is not limited to the spatial optical system, and any configuration can be adopted.
  • This disclosure can be applied to the information and communications industry.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
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Abstract

本開示は、低コヒーレンス光干渉法を用いたモード分散測定において測定を簡易化するとともに、光路長可動域による測定可能な光ファイバ長の制限を打破する技術を提供することを目的とする。　本開示は、被測定光ファイバもしくは光デバイスへの入射光を出力する第一の光源と、前記被測定光ファイバもしくは光デバイスの透過光と合波するローカル光を出力する第二の光源と、前記透過光と前記ローカル光との合波で得られる受光信号Ｉ（ｔ）にデジタル信号処理を施す信号処理部と、を備え、前記信号処理部は、前記受光信号Ｉ(ｔ)と前記受光信号を時間τだけずらした信号Ｉ(ｔ＋τ)との自己相関関数を計算し、自己相関関数のピーク位置から前記被測定光ファイバもしくは光デバイスにおける伝搬モード間の遅延時間差を測定することを特徴とする、装置である。

Description

伝搬モード間の遅延時間差を測定する装置及び方法
　本開示は、光ファイバや光デバイスの特性評価技術分野に関する。
　光ファイバや光デバイスにおいてモード分散などの伝搬モード遅延特性は重要な性能指標の一つである。モード分散とは光伝搬モード間の伝搬速度の違いにより生じる伝搬遅延広がりであり、モード分散が大きいと光通信における信号品質の劣化や必要となる信号処理の複雑化につながる。そのため、光伝送路において所望の通信性能を担保するには、用いられる光ファイバや光デバイスのモード分散を正確に評価することが重要である。
　モード分散測定法の一つに低コヒーレンス光干渉法がある。低コヒーレンス光干渉法の概要は非特許文献１で述べられているとおりであり、被測定光ファイバもしくは光デバイスに連続光を入射し、干渉計を用いて得られる透過光の干渉パターンからモード分散を評価する。
　例えば、簡単のために伝搬モード数を２モードとし、被測定光ファイバもしくは光デバイスの透過光のうち伝搬モード１と伝搬モード２の伝搬遅延時間をそれぞれτ１、τ２（τ２＞τ１）とし、低コヒーレンス光源からの連続光の複素電界振幅をＥ０（ｔ）とすると、受光器で検出される光強度の時間平均＜Ｉ（ｔ）＞は次式で表される。なお、ここでは簡単のため光損失の影響とモード結合の影響は無視することとする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　ここでτは干渉計における光路間の伝搬遅延時間差である。とり得るτの値に対して低コヒーレンス光源から連続光のコヒーレンス時間が十分小さい場合、次式が成り立つとみなせる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　ここで添字＊は複素共役を表す。式（２）を式（１）に代入すると、τ＞０の領域では＜Ｉ（ｔ）＞は次式のようになる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　したがって、干渉計における光路長を調整してτの値を変えながら＜Ｉ（ｔ）＞を観測すると、＜Ｉ（ｔ）＞はτがτ２－τ１と一致する場合に強い干渉信号が得られるため、そのときのτの値からモード間遅延時間差を測定できる。
　低コヒーレンス光干渉法は、伝搬モードがランダムに結合し合う光ファイバもしくは光デバイスについてもモード分散測定が可能である。伝搬モード間がランダムに結合し合う場合、伝搬遅延時間はガウシアン状に分布する複数の成分を持つことが知られている。遅延広がりの平均値をτ´、標準偏差をσとすると、被測定光ファイバもしくは光デバイスの透過光の複素電界振幅Ｅ（ｔ）は次式のように記述できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　ここでΔτｉは被測定光ファイバもしくは光デバイスの透過光における複数の伝搬遅延成分のうちｉ番目の成分の伝搬遅延時間であり、式（４）のΣは複数の伝搬遅延成分全てについての足し合わせを示している。受光器で検出される光強度の時間平均＜Ｉ（ｔ）＞は次式で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　式（２）を式（５）に代入すると、τ＞０の領域では＜Ｉ（ｔ）＞は次式のようになる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　したがって、干渉計における光路長を調整してτの値を変えながら＜Ｉ（ｔ）＞を観測すると、＜Ｉ（ｔ）＞はτに対してＥ０（ｔ）の遅延広がりの√２倍の標準偏差のガウシアン形状になる。伝搬モードがランダムに結合し合う場合のモード分散はＥ０（ｔ）の遅延広がり分布の標準偏差の√２倍として定義されることから、＜Ｉ（ｔ）＞のτに対する分布の標準偏差からモード分散を評価できる。
　従来の低コヒーレンス光干渉法を用いたモード分散測定では、受光部に用意される干渉計の光路長を物理的に調整しながら受光強度を測定するために精密な光学系の設計や設置環境の安定性が要求され、測定の実施が困難な場合がある。また、測定可能なモード分散の最大値は干渉計の光路長の可動域に制限されるため、測定可能な光ファイバは比較的短尺なものに限定され、実際の伝送路に近いｋｍオーダの長尺な光ファイバの測定が困難であるという問題がある。
　本開示は上記事情を鑑みてなされたものであり、その目的は低コヒーレンス光干渉法を用いた伝搬モード遅延特性の測定において測定を簡易化するとともに、光路長可動域による測定可能な光ファイバ長の制限を打破する技術を提供することにある。
　本開示の装置は、
　被測定光ファイバもしくは光デバイスへの入射光を出力する第一の光源と、
　前記被測定光ファイバもしくは光デバイスの透過光と合波するローカル光を出力する第二の光源と、
　前記透過光と前記ローカル光との合波で得られる受光信号Ｉ（ｔ）にデジタル信号処理を施す信号処理部と、を備える。
　本開示の方法は、
　第一の光源からの入射光を被測定光ファイバもしくは光デバイスに入射し、
　前記被測定光ファイバもしくは光デバイスの透過光を、前記第一の光源と異なる第二の光源から出力されるローカル光と合波し、
　前記信号処理部は、前記透過光と前記ローカル光との合波で得られる受光信号Ｉ（ｔ）にデジタル信号処理を施す。
　前記信号処理部は、前記受光信号Ｉ(ｔ)と前記受光信号を時間τだけずらした信号Ｉ(ｔ＋τ)との自己相関関数を計算する。
　前記信号処理部は、自己相関関数Ｒ(τ)のτに対するピーク位置を用いて、前記被測定光ファイバもしくは光デバイスにおける伝搬モード間の遅延時間差を測定することを特徴とする。
　また前記信号処理部は、自己相関関数Ｒ(τ)のτに対するピークの分布を用いて、前記被測定光ファイバもしくは光デバイスにおけるモード分散を測定することを特徴とする。
　本開示は、受光側に干渉計を用いることなく、低コヒーレンス光干渉法を用いた伝搬モード特性の測定を行うことができる。これにより、本開示は、低コヒーレンス光干渉法を用いた伝搬モード特性の測定において測定を簡易化するとともに、光路長可動域による測定可能な光ファイバ長の制限を受けることなく広いレンジでの測定が可能となる。
本開示における自己相関関数の計算方法の概念図である。 伝搬モード数が２モードの場合の本開示における自己相関関数の計算結果の概念図である。 伝搬モードがランダムに結合し合う場合の本開示における自己相関関数の計算結果の概念図である。 本開示の実施形態における装置構成を示すブロック図である。
　以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本開示は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本開示は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
　本開示は、二種類の光源を用い、第一の光源から出力される連続光を被測定光ファイバもしくは光デバイスに入射して得られる透過光を第二の光源から出力されるローカル光と合波してコヒーレント検波し、コヒーレント検波で得られる信号に対してデジタル自己相関処理を施すことにより、干渉計を用いることなくモード分散測定を実現する。
　本開示のモード分散測定装置は、被測定光ファイバもしくは光デバイスへの入射光を出力する第一の光源と、前記被測定光ファイバもしくは光デバイスの透過光と合波するローカル光を出力する第二の光源と、透過光とローカル光との合波光を受光する受光器と、を備える。入射光及びローカル光はいずれも連続光である。本開示のモード遅延測定装置は、入射光を被測定光ファイバもしくは光デバイスに透過させ、被測定光ファイバもしくは光デバイスの透過光とローカル光を合波させた合波光の光強度を測定する。
　被測定光ファイバもしくは光デバイスの伝搬モード数が２モードの場合、コヒーレント検波で得られる信号Ｉ（ｔ）は次式のように表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
　ここでＥｌｏ（ｔ）はローカル光の複素電界振幅である。被測定光ファイバもしくは光デバイスの透過光強度に比べてローカル光強度が十分強く、透過光同士の干渉成分は無視できるとすると、Ｉ（ｔ）は次式のように記述できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
　次に、Ｉ（ｔ）の自己相関関数Ｒ（τ）を計算する。図１にＲ（τ）の計算イメージを示す。Ｒ（τ）はＩ（ｔ）とＩ（ｔ）を任意の時間τだけずらした波形Ｉ（ｔ＋τ）の積の時間積分をτの関数として算出する。Ｒ（τ）は次式に基づきデジタル信号処理により計算する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
 　ここでｃ．ｃ．は上部項全体の複素共役を表す。
　とり得るτの値に対してローカル光のコヒーレンス時間が十分長い場合、Ｅ＊ ｌｏ（ｔ）Ｅｌｏ（ｔ＋τ）及びその複素共役はｔに依存しない定数とみなせる。さらに式（２）を適用すると、式（１２）は次式のようになる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
　式（１３）を式（１１）に代入すると、τ＞０の領域ではＲ（τ）は次式のようになる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000015
　以上より計算されるＲ（τ）の波形イメージを図２に示す。Ｒ（τ）はτ＝τ２－τ１の位置にピークを持つため、Ｒ（τ）のピーク位置からモード間伝搬遅延時間差を測定できる。
　次に伝搬モードがランダムに結合し合う場合について述べる。被測定光ファイバもしくは光デバイスの透過光の複素電界振幅が式（４）のように記述できる場合、コヒーレント検波で得られる信号Ｉ（ｔ）は次式のように表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000016
　被測定光ファイバもしくは光デバイスの透過光強度に比べてローカル光強度が十分強く、透過光同士の干渉成分は無視できるとすると、Ｉ（ｔ）は次式のように記述できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000018
　Ｉ（ｔ）の自己相関関数Ｒ（τ）は次式のように計算される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000019
　とり得るτの値に対してローカル光のコヒーレンス時間が十分長い場合、Ｅ＊ ｌｏ（ｔ）Ｅｌｏ（ｔ＋τ）及びその複素共役はｔに依存しない定数とみなせる。さらに式（２）を適用すると、式（１８）は次式のように表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000020
　以上より計算されるＲ（τ）の波形イメージを図３に示す。Ｒ（τ）はＥ０（ｔ）の遅延広がりの√２倍の標準偏差のガウシアン形状になる。伝搬モードがランダムに結合し合う場合のモード分散はＥ０（ｔ）の遅延広がり分布の標準偏差の√２倍として定義されることから、Ｒ（τ）の標準偏差からモード分散を評価できる。
　本開示を用いることにより、受光側に干渉計を用意することなく光ファイバもしくは光デバイスのモード分散を測定できる。これにより、従来の低コヒーレンス光干渉法における精密な光路長調整が不要になるため測定を簡易化するとともに、従来の光路長可動域による測定制限を超える広い測定レンジでモード分散測定が可能となる。
　図４は本実施形態における装置構成を示すブロック図である。光源には低コヒーレンス光源１１を用い、被測定光ファイバもしくは光デバイス２０に連続光を入射する。低コヒーレンス光源１１は、第一の連続光を出力する第一の光源として機能する。被測定光ファイバもしくは光デバイス２０を透過した連続光の透過光を、レンズ１７、２５及び合波器１６の空間光学系で高コヒーレンス光源１２からのローカル光と合波し、受光器１３で電気信号に変換する。高コヒーレンス光源１２は、ローカル光を出力する第二の光源として機能する。電気信号に変換した受光信号をＡ／Ｄ変換器１４でデジタル信号に変換し、信号処理部１５に転送する。
　信号処理部１５では、デジタル信号に変換された受光信号Ｉ（ｔ）を用いて式（１１）により自己相関関数Ｒ（τ）を計算する。被測定光ファイバもしくは光デバイス２０の伝搬モードの結合が無視できる場合、Ｒ（τ）は図２のようにモード間遅延時間差に対応する位置にピークを持つため、ピーク位置からモード間遅延時間差を測定する。伝搬モードがランダムに結合し合う場合、Ｒ（τ）は図３のようにモード分散を標準偏差とするガウシアン形状に分布するため、Ｒ（τ）の標準偏差からモード分散を測定することができる。
　なお、本実施形態に用いられる低コヒーレンス光源１１はコヒーレンス時間がモード間遅延時間差もしくはモード分散に比べて短いものを用い、高コヒーレンス光源１２はコヒーレンス時間がモード間遅延時間差もしくはモード分散に比べて長いものを用いる。
　また、本開示の信号処理部１５は、コンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。また、透過光と高コヒーレンス光との合波は、空間光学系に限らず任意の構成を採用することができる。
　本開示は情報通信産業に適用することができる。
１１：低コヒーレンス光源
１２：高コヒーレンス光源
１３：受光器
１４：Ａ／Ｄ変換器
１５：信号処理部
１６：合波器
１７、２５：レンズ
２０：被測定光ファイバ又は光デバイス

Claims (6)

  1. 　被測定光ファイバもしくは光デバイスへの入射光を出力する第一の光源と、
    　前記被測定光ファイバもしくは光デバイスの透過光と合波するローカル光を出力する第二の光源と、
    　前記透過光と前記ローカル光との合波で得られる受光信号Ｉ（ｔ）にデジタル信号処理を施す信号処理部と、を備え、
    　前記信号処理部は、前記受光信号Ｉ(ｔ)と前記受光信号を時間τだけずらした信号Ｉ(ｔ＋τ)との自己相関関数を計算し、自己相関関数のピーク位置から前記被測定光ファイバもしくは光デバイスにおける伝搬モード間の遅延時間差を測定することを特徴とする、
    　装置。
  2. 　前記入射光のコヒーレンス時間は、前記被測定光ファイバもしくは光デバイスにおける伝搬モード遅延時間よりも短く、
    　前記ローカル光のコヒーレンス時間は、前記被測定光ファイバもしくは光デバイスにおける伝搬モード遅延時間よりも長いことを特徴とする、
    　請求項１記載の装置。
  3. 　前記信号処理部は、自己相関関数Ｒ(τ)のτに対するピークの分布を用いて、前記被測定光ファイバもしくは光デバイスにおけるモード分散を求める、
    　請求項１又は２に記載の装置。
  4. 　前記信号処理部は、次式を用いて求められる標準偏差σから、前記被測定光ファイバもしくは光デバイスにおけるモード分散を求める、
    　請求項３に記載の装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
  5. 　第一の光源からの入射光を被測定光ファイバもしくは光デバイスに入射し、
    　前記被測定光ファイバもしくは光デバイスの透過光を、前記第一の光源と異なる第二の光源から出力されるローカル光と合波し、
    　信号処理部が、前記透過光と前記ローカル光との合波で得られる受光信号Ｉ（ｔ）と前記受光信号を時間τだけずらした信号Ｉ(ｔ＋τ)との自己相関関数Ｒ(τ)を計算し、自己相関関数Ｒ(τ)のτに対するピーク位置を用いて、前記被測定光ファイバもしくは光デバイスにおける伝搬モード間遅延時間差を測定することを特徴とする、
    　方法。
  6. 　前記信号処理部は、自己相関関数Ｒ(τ)のτに対するピークの分布を用いて、前記被測定光ファイバもしくは光デバイスにおけるモード分散を測定することを特徴とする、
    　請求項５に記載の方法。
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