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JP4867306B2 - WDM signal monitor - Google Patents
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JP4867306B2 - WDM signal monitor - Google Patents

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Description

本発明は、WDM(wavelength division multiplexing:波長分割多重)された光信号それぞれの測定を行なうWDM信号モニタに関し、詳しくは、少ないフォトダイオードで、光信号の測定を行なうことができるWDM信号モニタに関するものである。   The present invention relates to a WDM signal monitor that measures each of WDM (wavelength division multiplexing) optical signals, and more particularly to a WDM signal monitor that can measure an optical signal with a small number of photodiodes. It is.

光ファイバによって光信号を伝送する光通信方式の一種に、WDM通信がある。このWDM通信とは、波長の異なる複数の光信号を1本の光ファイバによって伝送する通信方式である。また、波長の異なる複数の光信号のことをWDM信号とも呼ぶ。そして、WDM信号それぞれの光信号は、例えば短波側から1チャネル、2チャネルと数えられることが多い。   One type of optical communication system that transmits optical signals through optical fibers is WDM communication. The WDM communication is a communication method for transmitting a plurality of optical signals having different wavelengths through a single optical fiber. A plurality of optical signals having different wavelengths are also called WDM signals. The optical signals of the WDM signals are often counted as, for example, one channel and two channels from the short wave side.

そして、伝送容量の拡大に伴ってWDM信号の高密度な多重化が進み、各チャネルの光信号レベルやピーク波長だけでなく、光SNRも重要な測定パラメータになっている。ここで、光SNRは光信号の各チャネルに対して個別に定義されるものであり、定義上は同一波長における光信号レベルと光ノイズレベルの比である。しかし、現実には光信号レベル直下の光ノイズレベルは測定できないので、光信号レベルとこの光信号のピーク波長から一定の距離離れた位置における光ノイズレベルとの比で表される。   As the transmission capacity expands, high-density multiplexing of WDM signals advances, and not only the optical signal level and peak wavelength of each channel but also the optical SNR are important measurement parameters. Here, the optical SNR is individually defined for each channel of the optical signal, and is defined as a ratio between the optical signal level and the optical noise level at the same wavelength. However, in reality, since the optical noise level immediately below the optical signal level cannot be measured, it is represented by the ratio between the optical signal level and the optical noise level at a position away from the peak wavelength of this optical signal by a certain distance.

さらに、WDM信号は、光増幅器の一種である光ファイバアンプを用いて光増幅され、光ファイバ中を伝送されるのが一般的であり、このような光通信システムにおける光ノイズレベルは、光増幅器内の雑音源であるASE(Amplified Spontaneous Emission:増幅自然放出光)の光信号レベルを指すことが多い。   Further, the WDM signal is generally optically amplified using an optical fiber amplifier which is a kind of optical amplifier and transmitted through the optical fiber. The optical noise level in such an optical communication system is the optical amplifier. It often refers to the optical signal level of ASE (Amplified Spontaneous Emission: amplified spontaneous emission light), which is a noise source.

WDM信号モニタは、波長分散素子(例えば、回折格子)を用いてWDM信号を含む被測定光を波長ごとに分光し、任意の波長幅に存在する光パワーを求め、この求めた光パワーから、前述のパラメータの測定を行う装置である。また、WDM信号モニタには、光通信システムの一部にインライン形式で組み込み常時監視できるように、例えば小型の分光器を用いて構成されるものがあり、回折格子からの波長ごとの被測定光をアレイ型検出器(例えば、フォトダイオードアレイ)で検出する(例えば、特許文献1参照)。   The WDM signal monitor uses a wavelength dispersive element (for example, a diffraction grating) to divide the light to be measured including the WDM signal for each wavelength, obtain optical power existing in an arbitrary wavelength width, and from the obtained optical power, This is a device for measuring the parameters described above. In addition, some WDM signal monitors are configured using, for example, a small spectroscope so that they can be incorporated in a part of an optical communication system in an in-line format, and can be constantly monitored. Are detected by an array type detector (for example, a photodiode array) (see, for example, Patent Document 1).

ここで、図4は、フォトダイオードアレイの受光面上に収束した被測定光および被測定光のスペクトラムを示した図である。図4において、複数のフォトダイオードPDa〜PDjが、所定の方向に沿って配置される。ここで、配置される方向をx軸とする。また、図4中には、一例として、光信号s1、s2の2個の光信号を図示している。   Here, FIG. 4 is a diagram showing the measured light converged on the light receiving surface of the photodiode array and the spectrum of the measured light. In FIG. 4, a plurality of photodiodes PDa to PDj are arranged along a predetermined direction. Here, the arrangement direction is taken as the x-axis. In FIG. 4, two optical signals s1 and s2 are shown as an example.

なお、光ファイバによって伝送される被測定光中の光信号s1、s2それぞれは線スペクトルだが、分光器の応答特性によって、フォトダイオードアレイ上に形成される各光信号s1,s2の光スポットは、光パワーがガウシアン分布となる楕円状または円形状になる。ここで、光スポットとは、各光信号の光ピークパワーに対して、1/e倍の光パワーとなる部分のことであり、光スポットの中心から円周までの距離(x軸方向)が、光スポットの半径ωになる。そして、この光スポットは、フォトダイオダイオードPDa〜Pdjのピッチrよりも広く(例えば、3素子以上)設定される。 Each of the optical signals s1 and s2 in the light to be measured transmitted by the optical fiber is a line spectrum, but due to the response characteristics of the spectrometer, the light spots of the optical signals s1 and s2 formed on the photodiode array are The optical power is elliptical or circular with a Gaussian distribution. Here, the optical spot is a portion having an optical power that is 1 / e 2 times the optical peak power of each optical signal. The distance from the center of the optical spot to the circumference (x-axis direction). Becomes the radius ω of the light spot. This light spot is set wider (for example, three or more elements) than the pitch r of the photodiodes PDa to Pdj.

また、各フォトダイオードPDa〜Pdjには、あらかじめ波長が割り付けられ、被測定光が回折格子によって波長ごとに分光されて、フォトダイオードアレイ面上にて収束する位置と対応している。   In addition, each of the photodiodes PDa to Pdj is assigned a wavelength in advance, and corresponds to a position where the light to be measured is dispersed by wavelength by the diffraction grating and converged on the surface of the photodiode array.

そして、分光器の後段に設けられる演算部が、フォトダイオードアレイの各フォトダイオードPDa〜Pdjから出力されるサンプリングデータから光信号のスペクトラムを再現し、波長、光パワー、光SNR等を求める。   Then, an arithmetic unit provided at the subsequent stage of the spectroscope reproduces the spectrum of the optical signal from the sampling data output from each of the photodiodes PDa to Pdj of the photodiode array, and obtains the wavelength, optical power, optical SNR, and the like.

例えば、演算部が、光信号s1のピークとなる出力値をもつサンプリングデータを検出し、検出したピークに対応するフォトダイオードPDdの出力値のデータ、このフォトダイオードPDdを挟むフォトダイオードPDc、PDeのデータからガウス分布を求める。そして、求めたガウス分布から、光信号s1の中心波長、光パワー(トータルパワー)を求める。   For example, the calculation unit detects sampling data having an output value that is the peak of the optical signal s1, and outputs data of the photodiode PDd corresponding to the detected peak, and the photodiodes PDc and PDe sandwiching the photodiode PDd. Find Gaussian distribution from data. Then, the center wavelength and optical power (total power) of the optical signal s1 are obtained from the obtained Gaussian distribution.

一方、光SNRは、光ノイズレベルを求める必要があるが、ガウス近似するために光信号s1、s2の光スポットが少なくとも3素子にまたがるようしている。従って、光信号s1、s2それぞれのピークとなるフォトダイオードPDd、PDjの中間に位置する部分(フォトダイオードPDg)がもっとも迷光レベルが低い。しかし、光スポットを大きくしている光信号s1、s2の影響をうけ、中間位置のフォトダイオードPDgであっても光ノイズレベルを精度よく求めることが困難である   On the other hand, the optical SNR needs to obtain an optical noise level, but the optical spots of the optical signals s1 and s2 extend over at least three elements in order to approximate the Gaussian. Therefore, the portion (photodiode PDg) located in the middle of the photodiodes PDd and PDj that has the peaks of the optical signals s1 and s2 has the lowest stray light level. However, under the influence of the optical signals s1 and s2 that increase the light spot, it is difficult to accurately determine the optical noise level even with the photodiode PDg at the intermediate position.

そこで、分光器の応答特性をあらかじめ求めておき、演算部が、フォトダイオードPDgの出力値、分光器の応答特性、光信号のs1、s2の中心波長、光信号のs1、s2のトータルパワーをパラメータとする連立方程式によって、光信号s1、s2が、フォトダイオードPDgに及ぼす影響分を求め、光ノイズレベルを演算する。そして、トータルパワーおよび光ノイズレベルから光SNRを求める(例えば、特許文献2、3参照)。   Therefore, the response characteristic of the spectroscope is obtained in advance, and the calculation unit calculates the output value of the photodiode PDg, the response characteristic of the spectroscope, the center wavelengths of the optical signals s1 and s2, and the total power of the optical signals s1 and s2. The influence of the optical signals s1 and s2 on the photodiode PDg is obtained by simultaneous equations as parameters, and the optical noise level is calculated. Then, the optical SNR is obtained from the total power and the optical noise level (see, for example, Patent Documents 2 and 3).

特許第3230565号Japanese Patent No. 3230565 特開2003−4531号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-4531 特許第3678201号Patent No. 3678201

このようにサンプリングデータを用いて光信号s1、s2のスペクトラム形状を再現し、さらに、分光器の応答特性を用いることによって、波長、トータルパワー、光SNRを求めている。   In this way, the wavelength, total power, and optical SNR are obtained by reproducing the spectrum shape of the optical signals s1 and s2 using the sampling data and further using the response characteristics of the spectrometer.

被測定対象であるWDM信号の光信号の周波数(波長)は、通信の標準を制定する国際的な組織であるITU(International Telecommunications Union:国際通信連合)によって決められている。そして、近年は、レーザ光源の技術的進歩、レーザ光源を安定的に動作させる技術の進歩等により、WDM通信システムにおいて、特に送信システム側が適度に調整されていれば、ITUで定められたITUグリッドから光信号s1、s2の波長が大きくずれることがなく、送信システム側の光パワー、光SNRは、適度な大きさとなるように調整されている。一方、長距離伝送によって複数段の光増幅が行なわれることにより、中継地点や受信システム側における光パワー、光SNRの測定が重要である。   The frequency (wavelength) of the optical signal of the WDM signal to be measured is determined by ITU (International Telecommunications Union), which is an international organization that establishes communication standards. In recent years, an ITU grid defined by the ITU is required in the WDM communication system, particularly when the transmission system side is appropriately adjusted due to technical progress of the laser light source, progress of technology for stably operating the laser light source, and the like. Thus, the wavelengths of the optical signals s1 and s2 are not greatly shifted, and the optical power and the optical SNR on the transmission system side are adjusted to have appropriate sizes. On the other hand, since multiple stages of optical amplification are performed by long-distance transmission, it is important to measure the optical power and optical SNR at the relay point and the receiving system side.

一方、WDM信号は、変調されたレーザ光であり、そのスペクトラムは比較的狭い。従って、従来のようにガウス分布で近似してスペクトラムの形状を再現し、分光器の応答特性を用いて、各光信号の光パワー、光SNRを正確に測定するためには、光信号の中心波長の演算が必要となり、適正な間隔でサンプリングする必要があり、必然的にピッチrの狭いフォトダイオードアレイが必要となる。   On the other hand, the WDM signal is modulated laser light, and its spectrum is relatively narrow. Therefore, in order to accurately measure the optical power and optical SNR of each optical signal using the response characteristics of the spectrometer by reproducing the spectrum shape by approximating with a Gaussian distribution as in the past, the center of the optical signal is used. Wavelength calculation is required, sampling must be performed at an appropriate interval, and a photodiode array with a narrow pitch r is inevitably required.

しかしながら、WDM信号の高密度な多重化が進み、WDM信号数(つまり、チャネル数)が多くなると、それに伴い、よりフォトダイオードPDa〜PDjの高密度化(ピッチrの極小化)、フォトダイオードPDa〜PDjの素子数の増加によって大規模なフォトダイオードアレイが必要になるという問題があった。さらに、フォトダイオードPDa〜PDjからの出力を順に読み出すための掃引時間および演算時間等に時間がかかり、高速な測定が難しくなるという問題もあった。そして、高密度・大規模なフォトダイオードアレイは、製造する際の歩留まりが悪く、コスト高になるという問題もあった。   However, as WDM signals are multiplexed at higher density and the number of WDM signals (that is, the number of channels) is increased, the photodiodes PDa to PDj are further increased in density (minimization of the pitch r), and the photodiode PDa. There is a problem that a large-scale photodiode array is required due to an increase in the number of elements of .about.PDj. Furthermore, there is a problem that it takes time for the sweep time and the calculation time for sequentially reading the outputs from the photodiodes PDa to PDj, and high-speed measurement becomes difficult. In addition, the high-density and large-scale photodiode array has a problem that the yield in manufacturing is low and the cost is high.

そこで本発明の目的は、少ないフォトダイオードで、光信号の光パワーや光SNR等の測定を行なうことができるWDM信号モニタを実現することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to realize a WDM signal monitor capable of measuring the optical power, optical SNR, and the like of an optical signal with a small number of photodiodes.

請求項1記載の発明は、
国際通信連合によってあらかじめ波長が定められ波長分割多重された光信号の測定を行なうWDM信号モニタであって、
フォトダイオードが所定の方向に複数個配置され、コリメーティングレンズが前記光信号を平行光にし、反射型の回折格子が前記平行光の光信号を前記所定の方向に波長分散し、フォーカシングレンズが前記波長分散された各光信号を前記フォトダイオード1素子おきに集光させ、前記フォトダイオードが受光する分光器と、
前記光信号を受光するフォトダイオードの隣に位置するフォトダイオードの出力から光ノイズレベルを求めるノイズレベル演算手段と
前記集光された光信号を受光する分光器のフォトダイオードの出力によって光信号のトータルパワーを求め、求めたトータルパワーを、前記ノイズレベル演算手段が求めた光ノイズレベルで補正するパワー演算手段と、
前記パワー演算手段が補正して求めたトータルパワーと前記ノイズレベル演算手段が求めた光ノイズレベルとから光SNRを求めるSNR演算手段と
備えるWDM信号モニタにおいて
前記フォトダイオード前記所定の方向に対する幅が、フォトダイオードの受光面上で形成される前記光信号の光スポットの直径よりも大きくかつ前記フォトダイオード間の不感帯部の幅が、前記光信号の光スポットの直径よりも小さくかつ前記フォトダイオードのピッチ、前記光信号の光スポットの直径の2倍程度となるように前記コリメーティングレンズおよび前記フォーカシングレンズの焦点距離の調整が行なわれていることを特徴とするものである。
請求項2記載の発明は、
国際通信連合によってあらかじめ波長が定められ波長分割多重された光信号の測定を行なうWDM信号モニタであって、
フォトダイオードが所定の方向に複数個配置され、コリメーティングレンズが前記光信号を平行光にし、反射型の回折格子が前記平行光の光信号を前記所定の方向に波長分散し、フォーカシングレンズが前記波長分散された各光信号を前記フォトダイオード1素子おきに集光させ、前記フォトダイオードが受光する分光器と、
前記光信号を受光するフォトダイオードの隣に位置するフォトダイオードの出力から光ノイズレベルを求めるノイズレベル演算手段と、
前記光信号を受光する分光器のフォトダイオードの出力によって光信号のトータルパワーを求めるパワー演算手段と、
前記パワー演算手段の求めたトータルパワーと前記ノイズレベル演算手段が求めた光ノイズレベルとから光SNRを求めるSNR演算手段と
備えるWDM信号モニタにおいて
前記フォトダイオード前記所定の方向に対する幅が、フォトダイオードの受光面上で形成される前記光信号の光スポットの直径よりも大きくかつ前記フォトダイオード間の不感帯部の幅が、前記光信号の光スポットの直径よりも小さくかつ前記フォトダイオードのピッチ、前記光信号の光スポットの直径の2倍程度となるように前記コリメーティングレンズおよび前記フォーカシングレンズの焦点距離の調整が行なわれていることを特徴とするものである。
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の発明において、
ノイズレベル演算手段は、前記光信号を受光するフォトダイオードの両隣に位置するフォトダイオードの出力を平均して求めることを特徴とするものである。

The invention described in claim 1
A WDM signal monitor for measuring a wavelength-division-multiplexed optical signal whose wavelength is predetermined by the International Telecommunication Union ,
A plurality of photodiodes are arranged in a predetermined direction, a collimating lens converts the optical signal into parallel light, a reflective diffraction grating wavelength-disperses the optical signal of the parallel light in the predetermined direction, and a focusing lens A spectroscope for collecting each wavelength-dispersed optical signal every other one of the photodiodes, and receiving the photodiode;
A noise level calculation means for obtaining an optical noise level from an output of a photodiode located next to the photodiode that receives the optical signal, and a total output of the optical signal by an output of the photodiode of the spectrometer that receives the condensed optical signal. Power calculation means for correcting power, and correcting the calculated total power with the optical noise level obtained by the noise level calculation means;
In a WDM signal monitor comprising SNR calculation means for obtaining an optical SNR from the total power obtained by correction by the power calculation means and the optical noise level obtained by the noise level calculation means,
The width of the photodiode in the predetermined direction is larger than the diameter of the light spot of the optical signal formed on the light receiving surface of the photodiode, and the width of the dead zone between the photodiodes is the light of the optical signal. The focal lengths of the collimating lens and the focusing lens are adjusted so that it is smaller than the diameter of the spot and the pitch of the photodiode is about twice the diameter of the light spot of the optical signal . It is characterized by.
The invention according to claim 2
A WDM signal monitor for measuring a wavelength-division-multiplexed optical signal whose wavelength is predetermined by the International Telecommunication Union ,
A plurality of photodiodes are arranged in a predetermined direction, a collimating lens converts the optical signal into parallel light, a reflective diffraction grating wavelength-disperses the optical signal of the parallel light in the predetermined direction, and a focusing lens A spectroscope for collecting each wavelength-dispersed optical signal every other one of the photodiodes, and receiving the photodiode;
Noise level calculation means for obtaining an optical noise level from an output of a photodiode located next to the photodiode that receives the optical signal;
Power calculating means for obtaining the total power of the optical signal by the output of the photodiode of the spectroscope that receives the optical signal;
In a WDM signal monitor comprising SNR calculation means for obtaining an optical SNR from the total power obtained by the power calculation means and the optical noise level obtained by the noise level calculation means,
The width of the photodiode in the predetermined direction is larger than the diameter of the light spot of the optical signal formed on the light receiving surface of the photodiode, and the width of the dead zone between the photodiodes is the light of the optical signal. The focal lengths of the collimating lens and the focusing lens are adjusted so that it is smaller than the diameter of the spot and the pitch of the photodiode is about twice the diameter of the light spot of the optical signal . It is characterized by.
The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2,
The noise level calculation means is characterized in that the output of the photodiodes located on both sides of the photodiode receiving the optical signal is obtained by averaging.

本発明によれば、以下のような効果がある。
請求項1〜3によれば、分光器を調整して、分散された各光信号をフォトダイオード1素子おきに受光する。そして、光信号を受光した1素子おきのフォトダイオードの出力によって光信号のトータルパワーを求めるので、WDM信号が高密度に多重化されたとしても、フォトダイオードの素子数を従来のように大幅に増やす必要が無い。これにより、少ないフォトダイオードで、光信号の測定を行なうことができ、フォトダイオードの掃引時間および演算時間を抑え、高速な測定を行なうことができる。また、従来のように、フォトダイオードのピッチ、幅を狭くする必要ないので、製造する際の歩留まりもよくなり、コストを抑えることができる。
また、ノイズレベル演算手段が、光信号を受光するフォトダイオードの隣に位置するフォトダイオードの出力から光ノイズレベルを求め、パワー演算手段が、求めたトータルパワーを、ノイズレベル演算手段が求めた光ノイズレベルで補正するので、光ノイズレベルを含まない光信号の正味のトータルパワーが求まる。
また、SNR演算手段が、パワー演算手段からのトータルパワーとノイズレベル演算手段からの光ノイズレベルとから光SNRを求めるので、WDM信号が高密度に多重化されたとしても、フォトダイオードの素子数を従来のように大幅に増やす必要が無い。これにより、少ないフォトダイオードで、光信号の測定を行なうことができ、フォトダイオードの掃引時間および演算時間を抑え、高速な測定を行なうことができる。また、従来のように、フォトダイオードのピッチ、幅を狭くする必要ないので、製造する際の歩留まりもよくなり、コストを抑えることができる。
請求項3によれば、ノイズレベル演算手段が、光信号を受光するフォトダイオードの両隣に位置するフォトダイオードの出力を平均して光ノイズレベルを求めるので、精度よく光ノイズレベルを求めることができる。

The present invention has the following effects.
According to the first to third aspects , the spectroscope is adjusted to receive each dispersed optical signal every other photodiode element. And since the total power of the optical signal is obtained from the output of every other photodiode that receives the optical signal, even if the WDM signal is multiplexed at a high density, the number of photodiode elements is greatly increased as in the prior art. There is no need to increase. As a result, the optical signal can be measured with a small number of photodiodes, and the sweep time and calculation time of the photodiodes can be suppressed and high-speed measurement can be performed. Further, since it is not necessary to reduce the pitch and width of the photodiode as in the prior art, the yield in manufacturing is improved and the cost can be suppressed.
The noise level calculation means obtains the optical noise level from the output of the photodiode located next to the photodiode receiving the optical signal, and the power calculation means obtains the total power obtained by the noise level calculation means. Since the correction is made with the noise level, the net total power of the optical signal not including the optical noise level is obtained.
Further, since the SNR calculation means obtains the optical SNR from the total power from the power calculation means and the optical noise level from the noise level calculation means, even if the WDM signal is multiplexed with high density, the number of elements of the photodiode There is no need to increase the number of times as in the conventional case. As a result, the optical signal can be measured with a small number of photodiodes, and the sweep time and calculation time of the photodiodes can be suppressed and high-speed measurement can be performed. Further, since it is not necessary to reduce the pitch and width of the photodiode as in the prior art, the yield in manufacturing is improved and the cost can be suppressed.
According to the third aspect, since the noise level calculation means averages the outputs of the photodiodes located on both sides of the photodiode that receives the optical signal to obtain the optical noise level, the optical noise level can be obtained with high accuracy. .

以下図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明の一実施例を示した構成図である。図1において、分光器10はポリクロメータ型であり、WDM信号を含む被測定光100が入力され、この被測定光100を測定してサンプリングデータである測定データを出力する。本発明のWDM信号モニタは、通信システムの中継地点、受信システム側での使用が望ましく、送信側の光SNRは、25〜30[dB]程度であるが、中継地点、受信システム側の光SNRは劣化して15[dB]程度になることが多い。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a spectroscope 10 is of a polychromator type, receives a light to be measured 100 including a WDM signal, measures the light to be measured 100, and outputs measurement data as sampling data. The WDM signal monitor of the present invention is desirably used at the relay point and reception system side of the communication system, and the optical SNR on the transmission side is about 25 to 30 [dB]. Often deteriorates to about 15 [dB].

分光器10は、光ファイバ11、コリメーティングレンズ12、波長分散素子である回折格子13、フォーカシングレンズ14、フォトダイオードアレイモジュール(以下PDMと略す)15から構成される。   The spectroscope 10 includes an optical fiber 11, a collimating lens 12, a diffraction grating 13 that is a wavelength dispersion element, a focusing lens 14, and a photodiode array module (hereinafter abbreviated as PDM) 15.

光ファイバ11は、被測定光100を分光器10に入射する伝送路である。コリメーティングレンズ12は、光ファイバ11の出射口に対向して設置され、光ファイバ11から出射された被測定光100を平行光にして出射する。   The optical fiber 11 is a transmission path through which the measured light 100 enters the spectrometer 10. The collimating lens 12 is installed facing the exit of the optical fiber 11 and emits the measured light 100 emitted from the optical fiber 11 as parallel light.

回折格子13は、コリメーティングレンズ12からの出射光を所望の角度に回折するため、コリメーティングレンズ12に対して傾けて設置してある。また、回折格子13は、被測定光100を波長ごと異なる角度に分光して出射する。フォーカシングレンズ14は、回折格子13からの出射光の光路上に設置され、出射光を収束させる。   The diffraction grating 13 is tilted with respect to the collimating lens 12 in order to diffract the emitted light from the collimating lens 12 at a desired angle. In addition, the diffraction grating 13 divides and emits the light to be measured 100 at different angles for each wavelength. The focusing lens 14 is installed on the optical path of the outgoing light from the diffraction grating 13 and converges the outgoing light.

PDM15は、被測定光100が収束する位置に設置される。PDM15は、短冊状または点状の受光素子であるフォトダイオードPD(1)〜PD(N)が所定の方向に複数個配置されたフォトダイオードアレイが設けられている。なお、Nは、自然数であり、(WDM信号のチャネル数)×2≦Nである。このフォトダイオードPD(1)〜PD(N)は、入射した被測定光100の光パワーに応じた電流(光電流)が生ずる。PDM15は、フォトダイオードPD(1)〜PD(N)の光電流を電圧に変換した測定データを順番に、例えば短波長側のフォトダイオードPD(1)から出力する。   The PDM 15 is installed at a position where the measured light 100 converges. The PDM 15 is provided with a photodiode array in which a plurality of photodiodes PD (1) to PD (N) which are strip-shaped or dot-shaped light receiving elements are arranged in a predetermined direction. Note that N is a natural number and (the number of channels of the WDM signal) × 2 ≦ N. The photodiodes PD (1) to PD (N) generate a current (photocurrent) corresponding to the optical power of the incident measurement light 100. The PDM 15 sequentially outputs measurement data obtained by converting photocurrents of the photodiodes PD (1) to PD (N) into voltages, for example, from the photodiode PD (1) on the short wavelength side.

また、各フォトダイオードPD(1)〜PD(N)は、ITUグリッドの光信号に対応するように割り付けられている。割り付けは、被測定光100が回折格子13によってフォトダイオードPD(1)〜PD(N)の配列方向に波長ごとに波長分散されて、フォトダイオードアレイにて収束する位置と対応している。そして、ITUによって決められたチャネルの光信号に対し、1チャネルあたり1素子のフォトダイオードPD(1)〜PD(N)で受光するように調整される。   Further, each of the photodiodes PD (1) to PD (N) is assigned so as to correspond to the optical signal of the ITU grid. The allocation corresponds to a position where the measured light 100 is wavelength-dispersed for each wavelength in the arrangement direction of the photodiodes PD (1) to PD (N) by the diffraction grating 13 and converges in the photodiode array. The optical signal of the channel determined by the ITU is adjusted so as to be received by one photodiode PD (1) to PD (N) per channel.

ここで、図2は、フォトダイオードPD(1)〜PD(N)の一部でのITUグリッドの一例を示した図である。図2において、フォトダイオードPD(1)〜PD(N)が、並ぶ方向をx軸として、5素子のフォトダイオードPD(1)〜PD(5)を図示している。もちろん、フォトダイオードPD(6)以降も配置され、光信号が照射されるが、ここでは図示を省略している。   Here, FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an ITU grid in a part of the photodiodes PD (1) to PD (N). In FIG. 2, photodiodes PD (1) to PD (N) are shown as five elements PD (1) to PD (5) with the direction in which the photodiodes PD (1) to PD (N) are arranged as the x-axis. Of course, the photodiode PD (6) and the subsequent ones are also arranged and irradiated with an optical signal, but the illustration is omitted here.

例えば、WDM信号が、C−Band帯で100[GHz]間隔であれば、一番短波側のフォトダイオードPD(1)は、190.05[THz]に対応し、フォトダイオードPd(2)は、190.1[THz]に対応し、以下同様に、フォトダイオードPD(3)、PD(4)…は、190.15[THz],190.2[THz]に対応する。   For example, if the WDM signal is 100 [GHz] in the C-Band band, the shortest-wavelength side photodiode PD (1) corresponds to 190.05 [THZ], and the photodiode Pd (2) is , 190.1 [THz], and similarly, photodiodes PD (3), PD (4)... Correspond to 190.15 [THZ], 190.2 [THz].

そして、各フォトダイオードPD(1)〜PD(N)の幅をΔpとし、フォトダイオードPD(1)〜PD(N)間の不感帯部の幅をΔqとすれば、(Δq)<(光スポットの直径(2ω))<(Δp)とするのがよい。   If the width of each photodiode PD (1) to PD (N) is Δp and the width of the dead zone between the photodiodes PD (1) to PD (N) is Δq, then (Δq) <(light spot (2ω)) <(Δp).

例えば、フォトダイオードPD(1)〜PD(N)のピッチがrで、Δp:Δq=7:1程度であれば、(ピッチr)/(2・ω)=2.0程度にするとよい。これにより、例えば、フォトダイオードPD(j)で受光する光パワーに対して、隣のフォトダイオードPD(j+1)またはPD(j−1)で受光する光パワーは、約−30[dB]になり、光SNRが15[dB]程度であれば、測定にほとんど影響はない。   For example, if the pitch of the photodiodes PD (1) to PD (N) is r and Δp: Δq = 7: 1 or so, (pitch r) / (2 · ω) = 2.0 may be used. Thereby, for example, the optical power received by the adjacent photodiode PD (j + 1) or PD (j−1) is about −30 [dB] with respect to the optical power received by the photodiode PD (j). If the optical SNR is about 15 [dB], the measurement is hardly affected.

そして、ITUグリッドが、100[GHz](約0.8[nm])間隔であれば、フォトダイオードPD(1)〜PD(N)の1ピッチが、50[GHz](約0.4[nm])となるようにレンズ12、14の焦点距離を調整して割り当てる。   If the ITU grid has an interval of 100 [GHz] (about 0.8 [nm]), one pitch of the photodiodes PD (1) to PD (N) is 50 [GHz] (about 0.4 [ nm]) is adjusted and assigned to the focal lengths of the lenses 12 and 14.

さらに、1チャネル目の光信号の光スポット(フォトダイオードの受光面上で形成される光スポット)のx軸方向における中心が、フォトダイオードPD(2)のx軸方向における中央部分、2チャネル目の光スポットの中心が、フォトダイオードPD(4)の中央部分、以降同様に、jチャネル目の光スポットの中心が、フォトダイオードPD(2×j)の中央部分にくるように光ファイバ11、レンズ12、14、回折格子13、PDM15等の調整する。つまり、光信号が照射されるフォトダイオードPD(j)、光信号照射されないフォトダイオードPD(j+1)とが交互に並ぶことになる。言い換えると、回折格子13によって波長分散された各光信号を、フォトダイオードPD(2)、PD(4)、…、PD(2×j)、…、1素子おきに受光する。   Further, the center in the x-axis direction of the light spot of the optical signal of the first channel (the light spot formed on the light receiving surface of the photodiode) is the central portion in the x-axis direction of the photodiode PD (2). , The optical fiber 11, so that the center of the light spot at the center of the photodiode PD (4) is the center of the photodiode PD (2 × j). The lenses 12, 14, the diffraction grating 13, the PDM 15 and the like are adjusted. That is, the photodiode PD (j) irradiated with the optical signal and the photodiode PD (j + 1) not irradiated with the optical signal are alternately arranged. In other words, each optical signal wavelength-dispersed by the diffraction grating 13 is received by the photodiodes PD (2), PD (4),..., PD (2 × j),.

なお、分光器10のうち、被測定光をフォトダイオードPD(1)〜PD(N)が配列される方向に波長分散させて、PDA15上に収束させる部分(光ファイバ11、レンズ12、14、回折格子13)は、分散光学系と呼ばれ、波長分散された被測定光を受光するPDM15は、光検出部とも呼ばれる。   In the spectroscope 10, the portion to be measured is wavelength-dispersed in the direction in which the photodiodes PD (1) to PD (N) are arranged and converged on the PDA 15 (optical fiber 11, lenses 12, 14, The diffraction grating 13) is called a dispersion optical system, and the PDM 15 that receives wavelength-dispersed light to be measured is also called a light detection unit.

演算部20は、ノイズレベル演算手段21、パワー演算手段22、SNR演算手段23を有し、分光器10の測定データから光信号s1、s2それぞれの光パワー(トータルパワー)、光SNRを演算する。   The calculation unit 20 includes a noise level calculation unit 21, a power calculation unit 22, and an SNR calculation unit 23, and calculates the optical power (total power) and optical SNR of the optical signals s1 and s2 from the measurement data of the spectrometer 10. .

ノイズレベル演算手段21は、光信号を受光するフォトダイオードPD(2)、PD(4)、…の隣に位置するフォトダイオードPD(1)、PD(3)、PD(5)、…の出力から光ノイズレベルを求める。   The noise level calculation means 21 outputs the photodiodes PD (1), PD (3), PD (5),... Located next to the photodiodes PD (2), PD (4),. To obtain the optical noise level.

パワー演算手段22は、各チャネルに対応するフォトダイオードPD(1)〜PD(N)の出力とノイズレベル演算手段21の求めた光ノイズレベルとから、各チャネルの光信号のトータルパワーを演算する。   The power calculation means 22 calculates the total power of the optical signal of each channel from the outputs of the photodiodes PD (1) to PD (N) corresponding to each channel and the optical noise level obtained by the noise level calculation means 21. .

SNR演算手段23は、パワー演算手段22の求めたトータルパワーとノイズレベル演算手段21の求めた光ノイズレベルとから光SNRを求める。   The SNR calculator 23 calculates the optical SNR from the total power determined by the power calculator 22 and the optical noise level determined by the noise level calculator 21.

このような装置の動作を説明する。まず、分光器10が、測定データを演算部20に出力するまでの動作を説明する。
被測定光100は、ITUグリッドで周波数間隔(波長間隔)が定められた複数個の光信号が多重化されている。光ファイバ11から出射された被測定光100が、コリメーティングレンズ12によって平行光となり、回折格子13に入射する。そして、被測定光100が、回折格子13によって波長ごとに分光される。回折格子13によって分光された被測定光100が、フォーカシングレンズ14によってPDM15のフォトダイオードアレイの受光面上に収束するが、収束する位置は被測定光100の波長に対応してずれる。
The operation of such an apparatus will be described. First, an operation until the spectroscope 10 outputs measurement data to the calculation unit 20 will be described.
The light under measurement 100 is multiplexed with a plurality of optical signals whose frequency intervals (wavelength intervals) are determined by an ITU grid. The light to be measured 100 emitted from the optical fiber 11 becomes parallel light by the collimating lens 12 and enters the diffraction grating 13. Then, the light to be measured 100 is split by the diffraction grating 13 for each wavelength. The measured light 100 dispersed by the diffraction grating 13 is converged on the light receiving surface of the photodiode array of the PDM 15 by the focusing lens 14, but the converged position is shifted corresponding to the wavelength of the measured light 100.

そして、各フォトダイオードPD(1)〜PD(N)で生じた光電流は、短波長側のPD(1)から順に出力される。PDM15の図示しない変換部は、PD(1)〜PD(N)から出力された光電流を電圧に変換する。またこの電圧に変換された信号はアナログ信号なので、変換部はこのアナログ信号をデジタル信号に変換し、測定データとして演算部20に出力する。このように、測定データはフォトダイオードPD(1)〜PD(N)によってサンプリングされたサンプリングデータとなっている。   The photocurrent generated in each of the photodiodes PD (1) to PD (N) is sequentially output from the short wavelength side PD (1). A converter (not shown) of the PDM 15 converts the photocurrent output from the PD (1) to PD (N) into a voltage. Further, since the signal converted into this voltage is an analog signal, the conversion unit converts this analog signal into a digital signal and outputs it to the calculation unit 20 as measurement data. As described above, the measurement data is sampling data sampled by the photodiodes PD (1) to PD (N).

図3は、フォトダイオードアレイの受光面上に収束した被測定光100の光信号s1、s2および被測定光のスペクトラムを示した図である。ここで、図2と同一のものは同一符号を付し、説明を省略する。図3において、各フォトダイオードPD(1)〜PD(N)から出力される測定データを、P(1)〜P(N)とする。   FIG. 3 is a diagram showing the optical signals s1 and s2 of the light under measurement 100 converged on the light receiving surface of the photodiode array and the spectrum of the light under measurement. Here, the same components as those shown in FIG. In FIG. 3, the measurement data output from the photodiodes PD (1) to PD (N) are P (1) to P (N).

続いて、演算部20の動作を説明する。なお、一例として、図3に示す1チャネル目の光信号s1の中心波長、光パワーを求める例から説明する。
まず、演算部20が、記憶手段(図示せず)に記憶されている各チャネルの光信号とフォトダイオードPD(1)〜PD(N)との対応関係より、分光器10からの測定データP(2)が1番目のチャネルの光信号s1のものであることを判断する。
Next, the operation of the calculation unit 20 will be described. As an example, a description will be given from an example in which the center wavelength and optical power of the optical signal s1 of the first channel shown in FIG. 3 are obtained.
First, the calculation unit 20 determines the measurement data P from the spectroscope 10 based on the correspondence between the optical signals of the respective channels stored in the storage means (not shown) and the photodiodes PD (1) to PD (N). It is determined that (2) is for the optical signal s1 of the first channel.

そして、ノイズレベル演算手段21が、光信号s1を受光するフォトダイオードPD(2)を挟む、両隣のフォトダイオードPD(1)、PD(3)の出力P(1)、P(3)から光ノイズレベルを求める。例えば、ノイズレベル演算手段21が、光ノイズレベルとして、両方の出力P(1)、P(3)の平均値を求める。   Then, the noise level calculation means 21 receives light from the outputs P (1) and P (3) of the photodiodes PD (1) and PD (3) adjacent to each other across the photodiode PD (2) that receives the optical signal s1. Find the noise level. For example, the noise level calculation means 21 calculates the average value of both outputs P (1) and P (3) as the optical noise level.

そして、パワー演算手段22が、光信号s1を受光するフォトダイオードPD(2)の出力P(2)からトータルパワーを求め、求めたトータルパワーを、ノイズレベル演算手段21が求めた光信号s1に対するノイズレベル((P(1)+P(3))/2)で減算し補正する。これにより、光ノイズレベルを含まない光信号s1の正味の光パワー(トータルパワー)が求まる。すなわち、フォトダイオードPD(2)からの出力P(2)は、光信号s1のトータルパワーだけでなく、光ノイズレベル(光信号s1近傍に一様に存在)を含んでいるからである。   Then, the power calculation means 22 obtains the total power from the output P (2) of the photodiode PD (2) that receives the optical signal s1, and the obtained total power is obtained with respect to the optical signal s1 obtained by the noise level calculation means 21. The noise level ((P (1) + P (3)) / 2) is subtracted and corrected. As a result, the net optical power (total power) of the optical signal s1 not including the optical noise level is obtained. That is, the output P (2) from the photodiode PD (2) includes not only the total power of the optical signal s1, but also an optical noise level (uniformly present in the vicinity of the optical signal s1).

さらに、SNR演算手段23が、パワー演算手段22が求めた光信号s1の正味のトータルパワー、ノイズレベル演算手段21が求めた光信号s1近傍のノイズレベルから、光信号s1の光SNRを求める。   Further, the SNR calculation means 23 obtains the optical SNR of the optical signal s1 from the net total power of the optical signal s1 obtained by the power calculation means 22 and the noise level near the optical signal s1 obtained by the noise level calculation means 21.

2チャネル目の光信号s2も同様に、ノイズレベル演算手段21が、光信号s2を受光するフォトダイオードPD(4)を挟む両隣のフォトダイオードPD(3)、PD(5)の出力P(3)、P(5)から光ノイズレベルを求める。そして、パワー演算手段22が、光信号s2を受光するフォトダイオードPD(4)の出力P(4)から、ノイズレベル演算手段21が求めたノイズレベルで減算し、光ノイズレベルを含まない光信号s2の正味の光パワー(トータルパワー)を求める。さらに、SNR演算手段23が、パワー演算手段22が求めた光信号s2の正味のトータルパワー、ノイズレベル演算手段21が求めた光信号s2近傍のノイズレベルから、光信号s2の光SNRを求める。   Similarly, for the optical signal s2 of the second channel, the noise level calculation means 21 outputs the output P (3) of the photodiodes PD (3) and PD (5) adjacent to each other across the photodiode PD (4) that receives the optical signal s2. ), P (5) to obtain the optical noise level. Then, the power calculation unit 22 subtracts the noise level obtained by the noise level calculation unit 21 from the output P (4) of the photodiode PD (4) that receives the optical signal s2, and does not include the optical noise level. The net optical power (total power) of s2 is obtained. Further, the SNR calculation means 23 obtains the optical SNR of the optical signal s2 from the net total power of the optical signal s2 obtained by the power calculation means 22 and the noise level near the optical signal s2 obtained by the noise level calculation means 21.

3チャネル目以降も同様に、ノイズレベル演算手段21、パワー演算手段22、SNR演算手段23それぞれが、光ノイズレベル、トータルパワー、光SNRを求める。   Similarly for the third and subsequent channels, the noise level calculation means 21, power calculation means 22, and SNR calculation means 23 obtain the optical noise level, total power, and optical SNR, respectively.

このように、分光器の分散光学系を調整して、測定する光信号s1をフォトダイオードPD(2)で受光し、光信号s2をフォトダイオードPD(4)で受光し、以下、同様に、分散光学系で分散した各光信号をフォトダイオード1素子おきに受光する。そして、光信号を受光したフォトダイオードPD(2),PD(4)、…の出力P(2),P(4)によって光信号のトータルパワーを求めるので、WDM信号が高密度に多重化されたとしても、フォトダイオードの素子数を従来のように大幅に増やす必要が無い。これにより、少ないフォトダイオードで、光信号の測定を行なうことができ、フォトダイオードの掃引時間および演算時間を抑え、高速な測定を行なうことができる。また、従来のように、フォトダイオードのピッチ、幅を狭くする必要ないので、製造する際の歩留まりもよくなり、コストを抑えることができる。   In this way, by adjusting the dispersion optical system of the spectrometer, the optical signal s1 to be measured is received by the photodiode PD (2), the optical signal s2 is received by the photodiode PD (4), and so on. Each optical signal dispersed by the dispersion optical system is received by every other photodiode. Since the total power of the optical signal is obtained from the outputs P (2) and P (4) of the photodiodes PD (2), PD (4),... That have received the optical signal, the WDM signal is multiplexed with high density. Even if this is the case, it is not necessary to increase the number of photodiode elements as in the prior art. As a result, the optical signal can be measured with a small number of photodiodes, and the sweep time and calculation time of the photodiodes can be suppressed and high-speed measurement can be performed. Further, since it is not necessary to reduce the pitch and width of the photodiode as in the prior art, the yield in manufacturing is improved and the cost can be suppressed.

また、ノイズレベル演算手段21が、光信号s1、s2を受光するフォトダイオードPD(2)、PD(4)、…の隣に位置するフォトダイオードPD(1)、PD(3)、PD(5)、…の出力から光ノイズレベルを求め、パワー演算手段22が、求めたトータルパワーを、ノイズレベル演算手段21が求めた光ノイズレベルで補正するので、光ノイズレベルを含まない光信号s1、s2の正味の光パワー(トータルパワー)が求まる。   Further, the noise level calculation means 21 has photodiodes PD (1), PD (3), PD (5) located next to the photodiodes PD (2), PD (4),... That receive the optical signals s1, s2. ),...,..., And the power calculation means 22 corrects the obtained total power with the optical noise level obtained by the noise level calculation means 21, so that the optical signal s1, which does not include the optical noise level, The net optical power (total power) of s2 is obtained.

また、SNR演算手段23が、パワー演算手段22からのトータルパワーとノイズレベル演算手段21からの光ノイズレベルとから光SNRを求めるので、WDM信号が高密度に多重化されたとしても、フォトダイオードの素子数を従来のように大幅に増やす必要が無い。これにより、少ないフォトダイオードで、光信号の測定を行なうことができ、フォトダイオードの掃引時間および演算時間を抑え、高速な測定を行なうことができる。また、従来のように、フォトダイオードのピッチ、幅を狭くする必要ないので、製造する際の歩留まりもよくなり、コストを抑えることができる。   Further, since the SNR calculation means 23 obtains the optical SNR from the total power from the power calculation means 22 and the optical noise level from the noise level calculation means 21, even if the WDM signal is multiplexed with high density, the photodiode There is no need to greatly increase the number of elements as in the prior art. As a result, the optical signal can be measured with a small number of photodiodes, and the sweep time and calculation time of the photodiodes can be suppressed and high-speed measurement can be performed. Further, since it is not necessary to reduce the pitch and width of the photodiode as in the prior art, the yield in manufacturing is improved and the cost can be suppressed.

さらに、ノイズレベル演算手段21が、例えば、光信号s1を受光するフォトダイオードPD(2)の両隣に位置するフォトダイオードPD(1),PD(3)の出力P(1),P(3)を平均((P(1)+P(3))/2)して光ノイズレベルを求めるので、精度よく光ノイズレベルを求めることができる。   Further, the noise level calculation means 21 outputs, for example, outputs P (1) and P (3) of the photodiodes PD (1) and PD (3) located on both sides of the photodiode PD (2) that receives the optical signal s1. Is averaged ((P (1) + P (3)) / 2) to obtain the optical noise level, so that the optical noise level can be obtained with high accuracy.

なお、本発明はこれに限定されるものではなく、以下に示すようなものでもよい。
ノイズレベル演算手段21が、光信号s1が照射されるフォトダイオードPD(2)の両側のフォトダイオードPD(1),PD(3)の出力値P(1),P(3)を平均して光ノイズレベルを求める構成を示したが、フォトダイオードPD(1)、PD(3)のいずれか一方の出力P(1)、P(3)から光ノイズレベルを求めてもよい。これにより、演算速度が向上する。
The present invention is not limited to this, and may be as shown below.
The noise level calculation means 21 averages the output values P (1) and P (3) of the photodiodes PD (1) and PD (3) on both sides of the photodiode PD (2) irradiated with the optical signal s1. Although the configuration for obtaining the optical noise level is shown, the optical noise level may be obtained from the outputs P (1) and P (3) of either one of the photodiodes PD (1) and PD (3). Thereby, the calculation speed is improved.

また、分散光学系に、レンズ12、14を用いる構成を示したが、放物面鏡を用いてもよく、回折格子の代わりに波長分散素子にファイバーグレーティング、プリズム等を用いてもよい。   Moreover, although the configuration using the lenses 12 and 14 in the dispersion optical system is shown, a parabolic mirror may be used, and a fiber grating, a prism, or the like may be used for the wavelength dispersion element instead of the diffraction grating.

また、光スポットのビーム半径ωは、光信号のピーク値に対して、1/e倍の光パワーとなる部分における光スポットの中心から円周までの距離(x軸方向)としたが、光信号のスペクトラム形状がガウス分布ならば、ビーム半径ωを、半値全幅(FWHM:full width half maximum)としてもよい。 The beam radius ω of the light spot is the distance from the center of the light spot to the circumference (in the x-axis direction) at a portion where the optical power is 1 / e 2 times the peak value of the optical signal. If the spectrum shape of the optical signal is Gaussian, the beam radius ω may be a full width half maximum (FWHM).

また、ITUグリッドを、100[GHz]間隔とする構成を示したが、どのような間隔であってもよい。   Moreover, although the structure which makes an ITU grid an interval of 100 [GHz] was shown, what kind of interval may be sufficient.

また、パワー演算手段22が、ノイズレベル演算手段21によって求められた光ノイズレベルで、求めたトータルパワーを補正する構成を示したが、求めたトータルパワーを光ノイズレベルで減算する補正をしなくともよい。   In addition, the power calculation means 22 has been shown to correct the calculated total power with the optical noise level determined by the noise level calculation means 21, but the correction is not made to subtract the calculated total power with the optical noise level. Also good.

また、光信号s1、s2の光パワー(トータルパワー)および光SNRの両方を求める構成を示したが、光パワーだけを求めてもよい。この場合、SNR演算手段23は設けなくともよい。   Moreover, although the structure which calculates | requires both the optical power (total power) and optical SNR of optical signal s1, s2 was shown, you may obtain | require only optical power. In this case, the SNR calculation means 23 may not be provided.

また、パワー演算手段22が、ノイズレベル演算手段21によって求められた光ノイズレベルで求めたトータルパワーを補正し、SNR演算手段23が、光SNRを求める構成を示したが、光パワーだけを求め、光ノイズレベルでトータルパワーを補正しなくてもよい。この場合、ノイズレベル演算手段21、SNR演算手段23は、設けなくともよい。   In addition, the power calculation means 22 corrects the total power obtained by the optical noise level obtained by the noise level calculation means 21 and the SNR calculation means 23 shows the structure for obtaining the optical SNR. However, only the optical power is obtained. The total power need not be corrected with the optical noise level. In this case, the noise level calculation unit 21 and the SNR calculation unit 23 may not be provided.

本発明の一実施例を示した構成図である。It is the block diagram which showed one Example of this invention. 図1に示す装置のフォトダイオードの一部でのITUグリッドの一例を示した図であるIt is the figure which showed an example of the ITU grid in a part of photodiode of the apparatus shown in FIG. 図1に示す装置のフォトダイオードアレイの受光面上に収束した被測定光および被測定光のスペクトラムを示した図であるIt is the figure which showed the spectrum of the to-be-measured light and the to-be-measured light converged on the light-receiving surface of the photodiode array of the apparatus shown in FIG. 従来のWDM信号モニタのフォトダイオードアレイの受光面上に収束した被測定光および被測定光のスペクトラムを示した図である。It is the figure which showed the spectrum of the to-be-measured light and the to-be-measured light converged on the light-receiving surface of the photodiode array of the conventional WDM signal monitor.

符号の説明Explanation of symbols

10 分光器
21 ノイズレベル演算手段
22 パワー演算手段
23 SNR演算手段
PD(1)〜PD(5) フォトダイオード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Spectrometer 21 Noise level calculating means 22 Power calculating means 23 SNR calculating means PD (1) -PD (5) Photodiode

Claims (3)

国際通信連合によってあらかじめ波長が定められ波長分割多重された光信号の測定を行なうWDM信号モニタであって、
フォトダイオードが所定の方向に複数個配置され、コリメーティングレンズが前記光信号を平行光にし、反射型の回折格子が前記平行光の光信号を前記所定の方向に波長分散し、フォーカシングレンズが前記波長分散された各光信号を前記フォトダイオード1素子おきに集光させ、前記フォトダイオードが受光する分光器と、
前記光信号を受光するフォトダイオードの隣に位置するフォトダイオードの出力から光ノイズレベルを求めるノイズレベル演算手段と
前記集光された光信号を受光する分光器のフォトダイオードの出力によって光信号のトータルパワーを求め、求めたトータルパワーを、前記ノイズレベル演算手段が求めた光ノイズレベルで補正するパワー演算手段と、
前記パワー演算手段が補正して求めたトータルパワーと前記ノイズレベル演算手段が求めた光ノイズレベルとから光SNRを求めるSNR演算手段と
備えるWDM信号モニタにおいて
前記フォトダイオード前記所定の方向に対する幅が、フォトダイオードの受光面上で形成される前記光信号の光スポットの直径よりも大きくかつ前記フォトダイオード間の不感帯部の幅が、前記光信号の光スポットの直径よりも小さくかつ前記フォトダイオードのピッチ、前記光信号の光スポットの直径の2倍程度となるように前記コリメーティングレンズおよび前記フォーカシングレンズの焦点距離の調整が行なわれていることを特徴とするWDM信号モニタ。
A WDM signal monitor for measuring a wavelength-division-multiplexed optical signal whose wavelength is predetermined by the International Telecommunication Union ,
A plurality of photodiodes are arranged in a predetermined direction, a collimating lens converts the optical signal into parallel light, a reflective diffraction grating wavelength-disperses the optical signal of the parallel light in the predetermined direction, and a focusing lens A spectroscope for collecting each wavelength-dispersed optical signal every other one of the photodiodes, and receiving the photodiode;
A noise level calculation means for obtaining an optical noise level from an output of a photodiode located next to the photodiode that receives the optical signal, and a total output of the optical signal by an output of the photodiode of the spectrometer that receives the condensed optical signal. Power calculation means for correcting power, and correcting the calculated total power with the optical noise level obtained by the noise level calculation means;
In a WDM signal monitor comprising SNR calculation means for obtaining an optical SNR from the total power obtained by correction by the power calculation means and the optical noise level obtained by the noise level calculation means,
The width of the photodiode in the predetermined direction is larger than the diameter of the light spot of the optical signal formed on the light receiving surface of the photodiode, and the width of the dead zone between the photodiodes is the light of the optical signal. The focal lengths of the collimating lens and the focusing lens are adjusted so that it is smaller than the diameter of the spot and the pitch of the photodiode is about twice the diameter of the light spot of the optical signal . WDM signal monitor.
国際通信連合によってあらかじめ波長が定められ波長分割多重された光信号の測定を行なうWDM信号モニタであって、
フォトダイオードが所定の方向に複数個配置され、コリメーティングレンズが前記光信号を平行光にし、反射型の回折格子が前記平行光の光信号を前記所定の方向に波長分散し、フォーカシングレンズが前記波長分散された各光信号を前記フォトダイオード1素子おきに集光させ、前記フォトダイオードが受光する分光器と、
前記光信号を受光するフォトダイオードの隣に位置するフォトダイオードの出力から光ノイズレベルを求めるノイズレベル演算手段と、
前記光信号を受光する分光器のフォトダイオードの出力によって光信号のトータルパワーを求めるパワー演算手段と、
前記パワー演算手段の求めたトータルパワーと前記ノイズレベル演算手段が求めた光ノイズレベルとから光SNRを求めるSNR演算手段と
備えるWDM信号モニタにおいて
前記フォトダイオード前記所定の方向に対する幅が、フォトダイオードの受光面上で形成される前記光信号の光スポットの直径よりも大きくかつ前記フォトダイオード間の不感帯部の幅が、前記光信号の光スポットの直径よりも小さくかつ前記フォトダイオードのピッチ、前記光信号の光スポットの直径の2倍程度となるように前記コリメーティングレンズおよび前記フォーカシングレンズの焦点距離の調整が行なわれていることを特徴とするWDM信号モニタ。
A WDM signal monitor for measuring a wavelength-division-multiplexed optical signal whose wavelength is predetermined by the International Telecommunication Union ,
A plurality of photodiodes are arranged in a predetermined direction, a collimating lens converts the optical signal into parallel light, a reflective diffraction grating wavelength-disperses the optical signal of the parallel light in the predetermined direction, and a focusing lens A spectroscope for collecting each wavelength-dispersed optical signal every other one of the photodiodes, and receiving the photodiode;
Noise level calculation means for obtaining an optical noise level from an output of a photodiode located next to the photodiode that receives the optical signal;
Power calculating means for obtaining the total power of the optical signal by the output of the photodiode of the spectroscope that receives the optical signal;
In a WDM signal monitor comprising SNR calculation means for obtaining an optical SNR from the total power obtained by the power calculation means and the optical noise level obtained by the noise level calculation means,
The width of the photodiode in the predetermined direction is larger than the diameter of the light spot of the optical signal formed on the light receiving surface of the photodiode, and the width of the dead zone between the photodiodes is the light of the optical signal. The focal lengths of the collimating lens and the focusing lens are adjusted so that it is smaller than the diameter of the spot and the pitch of the photodiode is about twice the diameter of the light spot of the optical signal . WDM signal monitor.
ノイズレベル演算手段は、前記光信号を受光するフォトダイオードの両隣に位置するフォトダイオードの出力を平均して求めることを特徴とする請求項1または2記載のWDM信号モニタ。   3. The WDM signal monitor according to claim 1, wherein the noise level calculation means obtains an average of outputs of photodiodes located on both sides of the photodiode receiving the optical signal.
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