C61280-2-10:2012(IEC61280-2-10:2005)序文 11適用範囲 12背景 13略語 24時間分解チャープの定義 25送信器動作のモデル化 36チャーブ測定方法の概要 47周波數(shù)識別法 77.1裝置 77.2手順 78モノクロメータ法 88.1裝置 g8.2手順 99アルファファクタの計算 9.1アルファファクタの時間変化,a) 9.2平均アルファファクタ,g 9.3アルファファクタの光パワー依存性,a(P) 10試験報告書 附屬書A(參考)時間分解チャープ測定系及び計算処理の検証 附屬書B(參考)光送信器における変調(diào)方法 13C61280-2-10:2012(IEC61280-2-10:2005)この規(guī)格は,工業(yè)標準化法第12條第1項の規(guī)定に基づき,一般財団法人光産業(yè)技術振興協(xié)會(OITDA)及び財団法人日本規(guī)格協(xié)會(JSA)から,工業(yè)標準原案を具して日本工業(yè)規(guī)格を制定すべきとの申出があり,日本工業(yè)標準調(diào)査會の審議を経て,経済産業(yè)大臣が制定した日本工業(yè)規(guī)格である。この規(guī)格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。この規(guī)格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願又は実用新案権に抵觸する可能性があることに注意を喚起する。経済産業(yè)大臣及び日本工業(yè)標準調(diào)査會は,このような特許権,出願公開後の特許出願及び実用新案権に関わる確認について,責任はもたない。JISC61280の規(guī)格群には,次に示す部細成がある。JISC61280-1-3中心波長及びスペクトル幅測定JISC61280-2-1受信感度及びオーバロード測定JISC61280-2-2光アイパターン,光波形及び消光比測定JISC61280-2-9高密度波長分削多幣システムの光信號対雑音比測定JISC61280-2-10第2-10部:レーザ送信器の時間分解チャープ及びアルファファクタ測定JISC61281-1光ファイバ通信サブシステム通則日本工業(yè)規(guī)格JISC61280-2-10:2012(IEC61280-2-10:2005)光ファイバ通信サブシステム試験方法ーPart2-10:Digitalsystems—Time-resolvedchirpandalpha-factormeasurementoflasertransm序文この規(guī)格は,2005年に第1版として発行されたIEC61280-2-10を基に,技術的內(nèi)容及び構(gòu)成を変更するこの規(guī)格は,レーザ送器の時問分解チャープ測定の標準的な方法を規(guī)定する。過渡的チャープの指標注記1時間分解チャープ測定の妥當性を検証するために,時問分解チャープ測定系及び計算方法の注記2この規(guī)格の対応國際規(guī)格及びその対応の程度を表す記號を,次に示す。IEC61280-2-10:2005,Fibreopticcommunicationsubsystemtestprocedures—Part2-10:Digitalsystems—Time-resolvedchirpandalpha-factormeasurementoflasertransmitters(IDT)なお,対応の程度を表す記號“IDT”は,ISO/IECGuide21-1に基づき,“一致している”パスペナルティは,伝送路伝搬に伴う信號波形のひずみによる見掛け上の受信感度の減2C61280-2-10:2012(IEC61280-2-10:2005)チャープのため,規(guī)定する分散で裝置のビット誤り率を維持するために受信器に要求される信號対雑音比直接チャープペナルティを測定することは,被試験物(DUT)として同一の強度変調(diào)パターンでチャープのない送信器を必要とするため困難である。このため,チャープペナルティは大抵パスペナルティ測定から推定する。パスペナルテイの測定には,波長分散が既知の光ファイバに置き換え,規(guī)定のビット誤り率に到達するために必要とされる付加パワー又は信號対雑音比の測定が必要である。この測定は手間及び信器及び裝置の設計者及び製造業(yè)者は,時間分解チャープデータ及びチャープパラメータによるチャープ(又は分散)ペナルティ推定を求めた。BER(Bit-errorratio)DFB[Distributedfeedback(laser)]DML[Directmodulated(laser)]DUT(Deviceundertest)DWDM(DenseWDM)EAM(Electro-absorptionmodulator)EDFA(Er-dopedfibreamplifier)EML(Electro-absorptionmodulatedlaser)FFT(FastFouriertransform)FROG(Frequency-resolvedopticalgating)FSR(Freespectralrange)NRZ(Non-return-to-zero)OSA(Opticalspectrumanalyzer)PMF(Polarizationmaintainingfibre)PRBS(PseudoRandomBitSequence)SLM(Single-longitudinalmode)SNR(Signal-to-noiseratio)SOP(Stateofpolarization)TRC(Time-resolvedchirp)WDM(Wavelengthdivisionmultiplexing)分布帰還形(レーザ)直接変調(diào)形(レーザ)被試験物高密度波長多重電界吸収形変調(diào)器電界吸収変調(diào)形レーザ周波數(shù)分解光ゲート非ゼ口復帰偏波保持光ファイバ單一縱モード信號対雑音比偏光狀態(tài)時間分解チャープ波長多重4時間分解于t-丁0定義チャープは,送信器の光周波數(shù)の時間的変化である。特に瞬間的な光周波數(shù)の時間変化を時間分解チャ分△のとして示す。また,時間分解チャープは,伝搬する電磁波の位相の時間微分で,時間の逆數(shù)が単位3C61280-2-10:2012(IEC61280-2-10:2005)0.70.60.70.60.50.30.202.00-1.0-4.0-5.0P():時間tにおける瞬間的な光パワーK?及びK?:斷……………46于t-丁測定方法0概要可変遅延器入力チャープは直角位相點での波形の差分[式(4)]及び干渉計の正弦波特性を補正し式(5)によって算出する。 光周波數(shù)囡3一周波數(shù)識別法で必要匕豈機石干涉計0直角位相點(動作點)測定光入力電気的パルス高速光ゲート入囡4-FROG法0構(gòu)成t拉θ石瞬間周波數(shù)f;及述算出Lた重辦付θ平均周波數(shù)偏差△f(t)P(t,L2)P(2,t左i)P(2,fm)△ftz)………P(Lnfi)P(,2)P(n/m)△f(t)6C61280-2-10:2012(IEC61280-2-10:2005)ターン長の時問分解チャープの測定では50dB以上の消光比を必要とする。b)各時間位置で光スペクトラムアナライザの掃引を必要とし,多くの時間位置のため多大の測定時間を図5に示すモノクロメータ法いの構(gòu)成はFROG法と概念がよく似ている。違いは,周波數(shù)分解手段が時に図6に示すダブルパスモノクロメータで実現(xiàn)する非常に低分散特性を備える必要がある。入力この方式では,表1は列単位で埋められる。モノクロメータはんに調(diào)整し,固定して,光オシロスコー上記の3種類の測定方法のうち,周波數(shù)識別法及びモノクロメータ法が時間分解チャープ測定に実用と7C61280-2-10:2012(IEC61280-2-10:2005)7周波數(shù)識別法7.1裝置パターン発生器干涉計DUTEDFA光オシロスコープ可変遅延器図7一周波數(shù)識別法の構(gòu)成7.1.3偏波コントローラ干渉計が高い偏波依存性をもつ場合は,干渉計の入力部のSOPを最適化してツェンダ形干渉計を用いる?？蓧溥W延器は,被周波數(shù)識別法の手順を次に示す。8C61280-2-10:2012(IEC61280-2-10:2005)c)必要な時間分解能を得るために,光オシロスコープn=1000である。m)-學型 ) 8.1裝置DUTDUT8.1.1パターン発生器パターン発生器は,被試験物にPRBS信號を供給するとーン長は,2?-1以上にする。短いパターン長はチャープ効果によるパターン依存性を完全には確認でき8.1.2Er添加光ファイバ増幅器Er添9h)各時間位置で,絶対周波數(shù)は式(11)によって算出する。C61280-2-10:2012(IEC61280-2-10:2005)光パワー(mW)0.800.600.400.200.0000.050.10.150.2(0.250.30.35光パワー(mW)a)DMLd)P(A)及U△(l)rr0d図A.1一位相変調(diào)信號の観測結(jié)果C61280-2-10:2012(IEC61280-2-10:2005)附屬書BB.1直接変調(diào)形レーザ半導體半導體光出力電流変調(diào)電流図B.1-DMLの概略図DMLでは,データ信號によってレーザ共振器部の屈折率が変化する。この変調(diào)に伴う屈折率変化は,レ図B.2にDMLのP(D及びパ)の特性を示す。頭著な過渡的チャープ及び斷熱的チャープが見られる。変る。C61280-2-10:2012(IEC61280-2-10:2005)時間(ns)図B.2—DMLにおける過渡的及び斷熱的チャープB.2電界吸収形変調(diào)器EMLは,通常同一チップ上に集積化されたDFBレーザに代表される?yún)g一縱モードレーザ及びEAMか調(diào)方式より優(yōu)れている。理論的には,変調(diào)部分をレーザ共振器と分離している場合,斷熱的チャープは発生しない。この場合,レーザで発生する一定周波數(shù)の光波は変調(diào)部において強度及び位相だけが変調(diào)する。実際には,パッケージの電気的な寄生成分,光の反射,熱的相互作用など,他の効果によって斷熱的特性を生じる場合がある。図B.3にEMLの概略図を示す。レーザに供給する電流Ipcはレーザの発振周波數(shù)を一定に保つために直流電流でなければならない。EAMは,導波路部の吸収率を制御するための獨立した信號によって駆動する。のPの及び△のの特性を示す。Pのの上昇部及び下降部において明確な周波數(shù)変化が見られる。この周波數(shù)加的な過渡的チャープを生じることがある。これは印加された化界によって吸収が川復する前に生じた折率の変化(ポッケルス効果)に起因すると考えられている8。士士口C61280-2-10:2012(IEC61280-2-10:2005)0.60.50.40.60.50.40.30.20.10-1.5+-0.500.10.50時間(ns)図B.4一典型的な過渡的チャープをもつEMLのチャープ特性時間(ns)図B.5一付加的な過渡的特性をもつEMLのチャープ特性図B.6に示すようにマッハツェンダ形干渉計の構(gòu)成を用いて強度変調(diào)器を作ることができる。LiNbO?などの適切な光學結(jié)晶において入力光を二つの光路に分岐する。二つの光路において電界によって別個に位相を変調(diào)する。ここで,位相は電界に比例して屈折率が変わるポッケルス効果を利用して変調(diào)する。二つ二つの光路が完全に対稱の場合はチャープを発生しない強度変調(diào)を?qū)g現(xiàn)することができることが分かる。図B.7にLiNbO?マッハツェンダ形NRZ変調(diào)器のチャープ特性を示す。チャープは強度波形の上昇部及び下降部においてそれぞれピーク値をもつ完全な過渡的チャープである。C61280-2-10:2012(IEC61280-2-10:2005)電界結(jié)合變調(diào)電壓V+v步v光出力光入力0.83.00.80.72.00.70.60.60.500.50.40.3一1.00.40.30.2-2.00.20.10-3.0一4.00.10-5.00.40.60.40.6時間(ns)図B.7一過渡的チャープだけを示すマッハツェンダ形NRZ変調(diào)器のチャープ特性C61280-2-10:2012(IEC61280-2-10:2005)參考文獻[1]FARAHMAND,M.,FILER,M,TIBULEAC,S.andATLAS,D.GeneralizedFrequencyChirpMeasurementTechniqueforAccurateModelingofFiberOpticTransmissionSystems,Dallas,Texas,NFOEC2002[2]AGRAWAL,GP.andDUTTA,NK.Long-WavelengthSemiconductorLasers,VanNostrandReinholdCompany,NewYork,1986[3]DEVAUX,F.,SOREL,Y.andKERDLES,JF.Simplemeasurementoffiberdispersionandthechirpparameterofintensitymodulatedlightemitters.JournalofLightwaveTechnology,1993,vol.11,No.12,pp.1937-1940.[4]DERICKSO