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C 6122-4-2

:2013 (IEC 61290-4-2:2011)

(1) 

目  次

ページ

序文  

1

1

  適用範囲  

1

2

  引用規格  

1

3

  用語,定義及び略語  

2

3.1

  一般的事項  

2

3.2

  用語及び定義  

5

3.3

  略語  

7

4

  装置  

7

5

  供試 OFA  

9

6

  手順  

9

7

  データ分析  

10

8

  測定結果  

10

附属書 A(参考)二波長法と広帯域光源法との比較  

11


C 6122-4-2

:2013 (IEC 61290-4-2:2011)

(2) 

まえがき

この規格は,工業標準化法第 12 条第 1 項の規定に基づき,一般財団法人光産業技術振興協会(OITDA)

及び一般財団法人日本規格協会(JSA)から,工業標準原案を具して日本工業規格を制定すべきとの申出

があり,日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が制定した日本工業規格である。

この規格は,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触する可能性があることに注意

を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,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。

JIS C 6122

の規格群には,次に示す部編成がある。

JIS

C

6122-1-1

  第 1-1 部:パワーパラメータ及び利得パラメータ−光スペクトラムアナライザ法

JIS

C

6122-1-2

  第 1-2 部:パワーパラメータ及び利得パラメータ−電気スペクトラムアナライザ法

JIS

C

6122-1-3

  第 1-3 部:パワーパラメータ及び利得パラメータ−光パワーメータ法

JIS

C

6122-3

  第 3 部:雑音指数パラメータ

JIS

C

6122-3-1

  第 3-1 部:雑音指数パラメータ−光スペクトラムアナライザ法

JIS

C

6122-3-2

  第 3-2 部:雑音指数パラメータ−電気スペクトラムアナライザ試験方法

JIS

C

6122-4-1

  第 4-1 部:過渡パラメータ−二波長法を用いた利得パラメータ測定

JIS

C

6122-4-2

  第 4-2 部:過渡パラメータ−広帯域光源法を用いた利得パラメータ測定

JIS

C

6122-5-1

  第 5-1 部:光反射率パラメータ測定方法−光スペクトラムアナライザを用いた測定方

JIS

C

6122-6

  第 6 部:漏れ励起光パラメータ測定方法

JIS

C

6122-7

  第 7 部:波長帯域外挿入損失測定方法

JIS

C

6122-10-1

  第 10-1 部:マルチチャネルパラメータ−光スイッチ及び光スペクトラムアナライザ

を用いたパルス法

JIS

C

6122-10-2

  第 10-2 部:マルチチャネルパラメータ−ゲート付き光スペクトラムアナライザを用

いたパルス法

JIS

C

6122-10-3

  第 10-3 部:マルチチャネルパラメータ−プローブ法

JIS

C

6122-10-4

  第 10-4 部:マルチチャネルパラメータ−光スペクトラムアナライザを用いた補間法

JIS

C

6122-11-1

  第 11-1 部:偏波モード分散パラメータ−ジョーンズマトリクス固有値解析(JME)


   

日本工業規格

JIS

 C

6122-4-2

:2013

(IEC 61290-4-2

:2011

)

光増幅器−測定方法−

第 4-2 部:過渡パラメータ−

広帯域光源法を用いた利得パラメータ測定

Optical amplifiers-Test methods-Part 4-2: Transient parameters-

Measurement of gain parameters using broadband source method

序文 

この規格は,2011 年に第 1 版として発行された IEC 61290-4-2 を基に,技術的内容及び構成を変更する

ことなく作成した日本工業規格である。

なお,この規格で点線の下線を施してある参考事項は,対応国際規格にはない事項である。

適用範囲 

この規格は,光増幅器(OA)及び光学的な増幅機能をもつ基本的なサブシステムの,広帯域光源法によ

る過渡パラメータ測定方法を規定する。この規格を適用する OA は,JIS C 6121 で規定するアクティブ光

ファイバを用いた OA[光ファイバ増幅器(OFA)

]である。アクティブ光ファイバには,例えば商用化さ

れているエルビウム添加光ファイバ増幅器(EDFA)のように希土類元素が含まれている。

この規格は,JIS C 6122-4-1 で定義する,入力光パワーのダイナミックな変化に対する OFA の過渡応答

を,広帯域光源法を用いて,正確かつ信頼性のある試験を行うための一定の要求事項について規定する。

広帯域光源法は,JIS C 6122-4-1 で規定する二波長法とは異なり,飽和信号が単一波長には存在せず,

むしろ供試 OFA の特定の高密度波長分割多重(DWDM)伝送帯域(例えば,波長 1 525 nm∼1 565 nm の C

バンドなど)全体に広がっている場合を扱う。したがって,この方法は,増減設する DWDM 信号が,伝

送帯域にわたっておおよそ均一に広がっている過渡現象における試験法である。この二つの測定法の違い

については,

附属書 に詳細を示す。

注記  この規格の対応国際規格及びその対応の程度を表す記号を,次に示す。

IEC 61290-4-2:2011

, Optical amplifiers− Test methods −Part 4-2: Gain transient parameters−

Broadband source method(IDT)

なお,対応の程度を表す記号“IDT”は,ISO/IEC Guide 21-1 に基づき,

“一致している”こ

とを示す。

引用規格 

次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。これらの

引用規格は,その最新版(追補を含む。

)を適用する。

JIS C 6121

  光増幅器−通則


2

C 6122-4-2

:2013 (IEC 61290-4-2:2011)

   

注記  対応国際規格:IEC 61291-1,Optical amplifiers−Part 1: Generic specification(IDT)

JIS C 6122-1-1

  光増幅器−測定方法−第 1-1 部:パワーパラメータ及び利得パラメータ−光スペクト

ラムアナライザ法

注記  対応国際規格:IEC 61290-1-1,Optical amplifiers−Test methods−Part 1-1: Power and gain

parameters−Optical spectrum analyzer method(IDT)

JIS C 6122-1-2

  光増幅器−測定方法−第 1-2 部:パワーパラメータ及び利得パラメータ−電気スペク

トラムアナライザ法

注記  対応国際規格:IEC 61290-1-2,Optical amplifiers−Test methods−Part 1-2: Power and gain

parameters−Electrical spectrum analyzer method(IDT)

JIS C 6122-1-3

  光増幅器−測定方法−第 1-3 部:パワーパラメータ及び利得パラメータ−光パワーメ

ータ法

注記  対応国際規格:IEC 61290-1-3,Optical amplifiers−Test methods−Part 1-3: Power and gain

parameters−Optical power meter method(MOD)

JIS C 6122-4-1

  光増幅器−測定方法−第 4-1 部:過渡パラメータ−二波長法を用いた利得パラメータ

測定

注記  対応国際規格:IEC 61290-4-1,Optical amplifiers−Test methods−Part 4-1: Gain transient

parameters−Two-wavelength method(IDT)

用語,定義及び略語 

3.1 

一般的事項 

飽和状態で動作する OFA への入力光パワーが急激に変化した場合,増幅器の利得は,一般に,設定した

利得に戻るまで過渡応答を示す。この応答は,OFA 内のアクティブ光ファイバの光学特性,及び自動利得

制御(AGC)の性能の両方に支配される。

入力光パワーの変化は,一般に,特定の伝送帯域内の高密度波長分割多重(DWDM)チャネルの一部を

減設又は増設した場合に発生することから,この箇条では,過渡応答を表すパラメータを定義する。立ち

上がり時間及び立ち下がり時間の定義を,

図 に示す。


3

C 6122-4-2

:2013 (IEC 61290-4-2:2011)

a)

  チャネル増設における立ち上がり時間の定義

b)

  チャネル減設における立ち下がり時間の定義

注記 1 EDFA への入力光パワーの単位は,mW を用いることが望ましい。 
注記 2  変化量とは,初期入力光パワーレベルと最終入力光パワーレベルとの差を示す。

図 1−立ち上がり時間及び立ち下がり時間の定義 

チャネルを増減設する場合の,自動利得制御の OFA の過渡利得の挙動について,その特徴を記述すると

きに一般的に用いるパラメータを,

図 に示す。図 2 a)は特に,チャネルを減設した場合の,ある一つの

残存チャネルの利得の時間依存性を示している。同様に,チャネルを増設した場合の,ある一つの既存チ


4

C 6122-4-2

:2013 (IEC 61290-4-2:2011)

   

ャネルの過渡利得の挙動を

図 2 b)に示す。主な過渡パラメータは,過渡利得応答時定数(整定時間),利得

オフセット,ネット過渡利得オーバシュート及びネット過渡利得アンダシュートとなる。光信号が通過す

る増幅器の段数が重なって,利得変動の応答時間及び振幅がネットワークの中で積み重なることを考える

と,過渡利得オーバシュート及び過渡利得アンダシュートは,通信事業者及びネットワーク機器製造業者

(NEM)にとって極めて重要となる。適切に設計した光増幅器では,これらの過渡パラメータの値は極め

て小さい。

a)

  チャネル減設における OFA の過渡利得応答

b)

  チャネル増設における OFA の過渡利得応答

図 2OFA の過渡利得応答 


5

C 6122-4-2

:2013 (IEC 61290-4-2:2011)

3.2 

用語及び定義 

この規格で用いる主な用語及び定義は,JIS C 6121 によるほか,次による。

3.2.1 

残存信号(surviving signal)

チャネル減設後に残存する光信号。

3.2.1A 

残存チャネル(surviving channel)

チャネル減設後に残存するチャネル。

3.2.1B 

既存信号(pre-existing signal)

チャネル増設前に存在する光信号。

3.2.1C 

既存チャネル(pre-existing channel)

チャネル増設前に存在するチャネル。

3.2.2 

飽和信号(saturating signal) 

次のいずれかの光信号。

−  チャネル減設によって減設した光信号。

−  チャネル増設によって増設した光信号。

3.2.3 

チャネル減設レベル(drop level)

チャネルの減設に伴う入力光パワーの減少幅のデシベル(dB)値。

3.2.3A 

チャネル増設レベル(add level)

チャネルの増設に伴う入力光パワーの増加幅のデシベル(dB)値。

3.2.4 

立ち上がり時間(add rise time) 

チャネルの増設中に,入力光パワーが,初期入力光パワーレベルと最終入力光パワーレベルとの間の差

の 10 %から 90 %(線形表示)まで上昇するために要する時間[

図 1 a)参照]。

3.2.5 

立ち下がり時間(drop fall time) 

チャネルの減設中に,入力光パワーが,初期入力光パワーレベルと最終入力光パワーレベルとの間の差

の 90 %から 10 %(線形表示)まで下降するために要する時間[

図 1 b)参照]。

3.2.6 

初期利得(initial gain) 

チャネル減設前の残存チャネルの利得,又はチャネル増設前の既存チャネルの利得。

3.2.7 

最終利得(final gain) 

チャネル減設後,十分な時間を経た後の(利得が安定した後の)残存チャネルの定常状態における利得,

又はチャネル増設後,十分な時間を経た後の(利得が安定した後の)既存チャネルにおける定常状態の利


6

C 6122-4-2

:2013 (IEC 61290-4-2:2011)

   

得。

3.2.8 

利得オフセット(gain offset) 

初期状態と最終状態との間の利得の変化を表し,初期利得に対する最終利得の比をデシベル(dB)で表

した値。

注記  利得オフセットは,チャネルの増設及び減設両方の場合で,正又は負のいずれの値をとる場合

もある。

3.2.9 

利得安定性(gain stability) 

定常状態における,OFA のピークツーピークまでの利得変動幅。過渡事象に対する応答ではない。

3.2.10 

過渡利得応答時定数,整定時間(transient gain response time constant,settling time) 

残存又は既存チャネルの利得が最終利得に達するために必要な時間。このパラメータは,過渡利得応答

を引き起こすチャネルの減設又は増設開始時間から,それぞれ残存又は既存チャネル利得が最終利得を中

心とする利得安定帯域内に最初に入るまでの時間を測定したものである。

3.2.11 

過渡利得オーバシュート(transient gain overshoot) 

次のいずれかの値。

−  チャネル減設における OFA の過渡応答の間に到達した残存チャネルの,最大利得に対する初期利得又

は最終利得のどちらか小さい方との比をデシベル(dB)で表した値。

−  チャネル増設における OFA の過渡応答の間に到達した既存チャネルの,最大利得に対する初期利得又

は最終利得のどちらか小さい方との比をデシベル(dB)で表した値。

注記  これを利得オーバシュートともいう。

3.2.12 

ネット過渡利得オーバシュート(transient net gain overshoot) 

次のいずれかの値。

−  チャネル減設における OFA の過渡応答の間に到達した残存チャネルの,最大利得に対する初期利得又

は最終利得のどちらか大きい方との比をデシベル(dB)で表した値。

−  チャネル増設における OFA の過渡応答の間に到達した既存チャネルの,最大利得に対する初期利得又

は最終利得のどちらか大きい方との比をデシベル(dB)で表した値。

ネット過渡利得オーバシュートは,過渡利得オーバシュートから利得オフセットを差し引いたもので,

増幅器の初期の定常状態と最終的な定常状態との間の利得の増減分を含まない,実質の過渡応答を表す。

注記  これをネット利得オーバシュートともいう。

3.2.13 

過渡利得アンダシュート(transient gain undershoot) 

次のいずれかの値。

−  チャネル減設における OFA の過渡応答の間に到達した残存チャネルの,最小利得に対する初期利得又

は最終利得のどちらか大きい方との比をデシベル(dB)で表した値。

−  チャネル増設における OFA の過渡応答の間に到達した既存チャネルの,最小利得に対する初期利得又

は最終利得のどちらか大きい方との比をデシベル(dB)で表した値。


7

C 6122-4-2

:2013 (IEC 61290-4-2:2011)

注記  これを利得アンダシュートともいう。

3.2.14 

ネット過渡利得アンダシュート(transient net gain undershoot) 

次のいずれかの値。

―  チャネル減設における OFA の過渡応答の間に到達した残存チャネルの,最小利得に対する初期利得又

は最終利得のどちらか小さい方との比をデシベル(dB)で表した値。

―  チャネル増設における OFA の過渡応答の間に到達した既存チャネルの,最小利得に対する初期利得又

は最終利得のどちらか小さい方との比をデシベル(dB)で表した値。

ネット過渡利得アンダシュートは,過渡利得アンダシュートから利得オフセットを差し引いたもので,

増幅器が初期の定常状態と最終的な定常状態との間の利得の増減分を含まない,実質の過渡応答を表す。

注記  これをネット利得アンダシュートともいう。

3.3 

略語 

この規格で用いる主な略語は,JIS C 6121 によるほか,次による。

AGC

自動利得制御(automatic gain control)

DFB

分布帰還(distributed feedback)

DWDM  高密度波長分割多重(dense wavelength division multiplexing) 
EDFA

エルビウム添加光ファイバ増幅器(erbium-doped fiber amplifier)

NEM

ネットワーク機器製造業者(network equipment manufacturer)

OA

光増幅器(optical amplifier)

OFA

光ファイバ増幅器(optical fiber amplifier)

SHB

スペクトルホールバーニング(spectral hole burning)

VOA

光可変減衰器(variable optical attenuator)

WDM

波長分割多重(wavelength division multiplexing)

装置 

広帯域光源法を用いた OFA の過渡応答特性の一般的な測定系を,

図 に示す。

注記  実線は光信号の経路を表し,点線は電気信号の経路を表す。

図 3−広帯域光源法を用いた OFA の過渡応答特性の一般的な測定系


8

C 6122-4-2

:2013 (IEC 61290-4-2:2011)

   

測定装置及びその要求性能を,次に示す。

a)

残存信号用レーザ光源  残存信号用レーザ光源の要求性能は,次による。

1)

供試 OFA を測定するため,残存信号波長の全波長範囲で,出力可能でなければならない。これは例

えば,波長可変レーザ又は複数の DFB レーザによって,提供が可能である。

2)

供試 OFA の最大規定入力光パワーより大きな平均出力パワーが,出力可能でなければならない。

b)

飽和信号用広帯域光源  飽和信号用広帯域光源の要求性能は,次による。

1)

出力パワーの 95 %以上が,供試 OFA の規定伝送波長帯域内に含まれていなければならない。

2)

供試 OFA の規定伝送波長帯域内の光出力の最大最小間レベル差の変動は,1 dB 以下でなければな

らない。

3)

供試 OFA の最大規定入力光パワーより大きな平均出力パワーが,出力可能でなければならない。

c)

VOA1

  供試 OFA を測定するために必要な残存信号出力パワーの範囲を実現するために,十分なダイ

ナミックレンジを備えた VOA とする。

注記  レーザ光源の出力パワーが,必要なダイナミックレンジで変更可能な場合には,VOA1 は必

要ない場合もある。

d)  VOA2

  供試 OFA を測定するために必要な飽和信号出力パワーの範囲を実現するために,十分なダイ

ナミックレンジ(残存信号出力と減設出力との合計によって決定する。

)を備えた VOA とする。

注記  広帯域光源の出力パワーが,必要なダイナミックレンジで変更可能な場合には,VOA2 は必

要ない場合もある。

e) 

帯域遮断フィルタ  帯域遮断フィルタは,次に示す性能をもつ,残存信号波長周辺の広帯域信号を遮

断するために設計されたフィルタとする。

1)

供試 OFA を測定するため,残存信号波長の波長範囲で動作可能とする。これは例えば,波長可変フ

ィルタ又は別個の一連のフィルタによって実現が可能である。

2)

供試 OFA の特定波長帯域全体に対して,挿入損失は 0.5 dB 以内で一定とする。ただし,残存信号

波長±125 GHz の範囲である場合を除く。

3)

残存信号波長±75 GHz の範囲において,挿入損失は 15 dB 以上で一定とする。

f) 

飽和信号の増設及び減設を切り替える光変調器  この光変調器の要求性能は,次による。

1)

供試 OFA を測定するため,消光比は最大減設レベルより 5 dB 以上高くなければならない。

2)

供試 OFA を測定するため,最速減設時間に対して切替時間が十分早くなければならない。

g)

光カプラ  a) 2)及び b) 3)の要件を実現するために選んだ光カプラとする。

h) 

帯域通過フィルタ  帯域遮断フィルタは,次に示す性能をもつ,残存信号波長だけを透過させるよう

設計されたフィルタとする。

1)

供試 OFA を測定するため,残存信号波長の波長範囲で動作可能とする。これは例えば,波長可変フ

ィルタ又は別個の一連のフィルタによって実現が可能である。

2)

残存信号波長中心周辺に±20 GHz 以内で 1 dB のパスバンドが存在しなければならない。

3)

供試 OFA の特定波長帯域全体に対して,最低挿入損失から 20 dB よりも大きな減衰率をもたなけれ

ばならない。ただし,残存信号波長±100 GHz の範囲内を除く。

i) 

光検出器  光検出器は,次に示す性能をもつ,帯域通過フィルタを通った供試 OFA の出力を検知する

ものとする。

1)

供試 OFA を測定するため,最速減設時間に対して十分な帯域幅をもたなければならない。

2)

供試 OFA を測定するため,全ての残存信号出力範囲において±5 dB の範囲で応答が線形でなけれ


9

C 6122-4-2

:2013 (IEC 61290-4-2:2011)

ばならない。

j) 

オシロスコープ  オシロスコープは,供試 OFA の帯域通過フィルタを通った出力の過渡応答を測定す

るもので,供試 OFA の測定のための最速チャネル減設時間に対して十分な帯域幅をもつオシロスコー

プとする。

k) 

パルス発生器  パルス発生器は,光変調器に“オン”

“オフ”の信号を発生させるもので,供試 OFA

の測定のため,最速チャネル減設時間よりも狭いパルス幅を発生できるものとする。

供試 OFA 

供試 OFA は,標準条件で動作させる。供試 OFA が,反射光によってレーザ発振する可能性がある場合

には,試験では供試 OFA の前後に光アイソレータを用いることが望ましい。光アイソレータを用いること

によって,信号の不安定性及び測定の不確かさを最小限に抑えられる。

手順 

図 に示す測定系では,供試 OFA への入力信号光パワーは,残存信号用レーザ光源と,飽和信号用広帯

域光源との組合せとなる。これら二つの光源のそれぞれのパワーを VOA で調整することによって,供試

OFA への入力において,測定する増減設を模擬するために必要なパワー比率が実現できる。広帯域光源は,

帯域遮断フィルタによって遮断されるため,残存信号波長周辺でのパワーは常に残存信号のパワーを大幅

に下回る。さらに,広帯域光源は,増減設を模擬するために,光変調器を駆動するパルス発生器を通じて

“オン”及び“オフ”に切り替わる。

供試 OFA の出力は帯域通過フィルタを通過するため,残存信号パワーだけが光検出器及びオシロスコー

プに検知される(残存信号波長周辺における広帯域光源からの出力は,既に帯域遮断フィルタによって遮

断されている。

。パルス発生器をトリガとして用いて,減設及び増設後の両方の場合の残存信号のパワー

の過渡応答を表示するように,オシロスコープを設定する。オシロスコープの表示からの様々な過渡応答

のパラメータ測定値については,JIS C 6122-4-1 に詳細が記載されている。

単一の過渡応答測定は,次の手順で実施することが望ましい。

a) 

レーザ光源の波長,帯域遮断フィルタ及び帯域通過フィルタを,測定する残存信号波長に合わせて設

定する。

b)

供試 OFA の利得を,測定に必要な動作利得に設定する。利得は,供試 OFA 自身の利得測定機能を用

いるか,又は JIS C 6122-1-1JIS C 6122-1-2 若しくは JIS C 6122-1-3 のいずれかに準拠することによ

って測定する。

c) 

レーザ光源及び広帯域光源のパワーについては,VOA1 及び VOA2 を使い,変調器を“オン”のポジ

ションにして,供試 OFA への入力が次の条件となるようにする。

1)

総入力光パワーを,測定に必要な動作条件での入力光パワーと同じとする。

2)

総入力光パワーと残存信号用レーザ光源パワーとの差を,指定の測定条件に合わせる。

注記  供試 OFA への入力光パワーは,通常は供試 OFA モジュール内にある,校正された内部光

検出器を用いて測定することができる。このような光検出器が利用できない場合には,入

力光パワー測定のために,校正済みの光パワーメータを外部に接続して用いる。

d)

パルス発生器を駆動させ,パルスの立ち下がり時間及び立ち上がり時間を,測定に必要な減設及び増

設時間に合わせて設定する。オシロスコープを用いて,測定した立ち下がり時間及び立ち上がり時間

(10 %∼90 %)が,必要な減設及び増設時間の 0.5 倍∼1 倍の間であることを確かめる。


10

C 6122-4-2

:2013 (IEC 61290-4-2:2011)

   

e)

チャネル減設を表示するようにオシロスコープのトリガ機能を設定するとともに,表示を記録する。

その後,チャネル増設を表示するようにオシロスコープのトリガ機能を設定するとともに,表示を記

録する(JIS C 6122-4-1 参照)

指定の動作条件及び仕様に従い,幾つかの条件における過渡応答制御測定を実施できる。また,

表 

示すような様々なチャネル増減設条件についても測定することができる。これらの測定は,一般には幅広

い入力光パワー範囲にわたって実施する。

表 1−過渡応答測定のためのチャネル増設及び減設条件の例 

条件

総チャネル数

既存又は残存

チャネル数

増設又は減設する

チャネル数

20 dB の増減設 100

1

99

16 dB の増減設

 40

 1

39

13 dB の増減設

 40

 2

38

10 dB の増減設

 40

 4

36

 6 dB の増減設

40

10

30

 3 dB の増減設

40

20

20

データ分析 

過渡応答測定の結果を,次のパラメータで示す。

−  チャネルの増設又は減設による過渡利得オーバシュート及びネット過渡利得オーバシュート

−  チャネルの増設又は減設による過渡利得アンダシュート及びネット過渡利得アンダシュート

−  チャネルの増設又は減設による利得オフセット

−  チャネルの増設又は減設による過渡利得応答時定数(整定時間)

これらのパラメータは,

図 で示すとおり,オシロスコープの表示から読み取ることができる。

測定結果 

一般的な測定条件における,C バンド EDFA の過渡応答測定の典型的な結果の例を,

表 に示す。この

測定条件には,利得,残存チャネルの波長,入力光パワー,過渡事象の種類(3 dB のチャネル減設,1 dB

のチャネル増設など)及び種々の過渡パラメータを含む。供試 OFA の過渡応答特性を評価するために,使

用者は,供試 OFA のダイナミックレンジ特性に適する測定条件を選択する。

過渡パラメータの典型的な値を,

表 の最終行に記載する。

表 2バンド EDFA の過渡応答測定の典型的な結果(及び書式)の例 

増幅器の利得          dB

既存又は残存チャネル波長          nm

過渡事象

入力

光パワー

dBm

ネット過渡利得 
オーバシュート

dB

ネット過渡利得
アンダシュート

dB

過渡利得応答

時定数

μs

利得

オフセット

dB

3 dB のチャネル 
増設又は減設

−4 0.5

0.2  10 −0.2

x dB のチャネル 
増設又は減設

典型的な値

1 未満 0.5 未満 100 未満 0.5 未満


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C 6122-4-2

:2013 (IEC 61290-4-2:2011)

附属書 A

(参考)

二波長法と広帯域光源法との比較

EDFA の過渡応答抑制は,事象前の初期定常状態及び事象後の最終定常状態の双方に左右される。した

がって,最終定常状態(例えば,チャネル減設における所与の残存チャネル)が同じでも,EDFA の過渡

応答抑制は二つの異なる初期定常状態では違ってくる可能性がある。この違いは,利得オフセット及びダ

イナミック過渡利得応答の双方に反映される。

利得オフセットは,二つの異なった初期定常状態によって違ってくる可能性があり,その原因は,スペ

クトルホールバーニング(SHB)効果(JIS C 6122-4-1 

附属書 を参照)及び平たんでない利得スペク

トルである。SHB 効果とは,

(例えば,チャネル減設における)残存チャネルの定常利得が,飽和信号の

スペクトル構成によって変化することを意味する。したがって,飽和信号が異なれば利得オフセットは違

ってくる。

平たんでない利得スペクトルの場合,EDFA の AGC 機構は,飽和信号及び残存チャネル双方から構成さ

れる入力信号の平均利得に収束する。増幅器の利得スペクトルが平たんでない場合,及び飽和信号が広帯

域の場合,残存チャネルの初期利得は平均利得とは異なる場合がある。一方で,飽和信号が一旦消滅し残

存チャネルだけが残った場合には,残存チャネルの最終利得は常に平均利得と等しくなる。EDFA の AGC

機構では常に同じ平均利得を維持することから,結果として

図 A.1 に示すとおり,残存チャネルでは利得

オフセットが生じる。広帯域飽和信号の代わりに残存チャネルに近いところに位置する単一波長飽和信号

を利用したとすると,残存チャネルの初期利得及び最終利得はどちらも平均利得と等しくなり,利得オフ

セットは結果として生じない。

図 A.1−利得オフセットに対する平たん(坦)でない利得スペクトルの影響 

ダイナミックな過渡利得応答は,EDFA の過渡応答抑制機構に大きく依存する。この機構は,一般に,

電気回路によるフィードフォワード及びフィードバックの制御ループの組合せによって実行される。特に


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C 6122-4-2

:2013 (IEC 61290-4-2:2011)

   

フィードフォワード制御は,入力条件が変わると所与の予想量で励起電流を変化させる。極めて速度の早

い事象(例えば,1  μs の立ち下がり又は立ち上がり時間など)の場合,電流の変化量は,事象前の総パワ

ー及び事象後の総パワーによって決定される。異なる初期条件(つまり異なる種類の飽和信号)では,た

とえ総入力光パワーが同じでも,結果として異なる励起電流となる。これは必要とする電流の変化が異な

ることを意味する。したがって,フィードフォワード機構を調整する場合には,EDFA の実際の動作条件

を最もよく模擬する初期条件に合わせて調整を行うことが重要である。さらに,過渡利得パラメータを測

定する方法も,EDFA の実際の動作条件を最もよく反映するものにする必要がある。

EDFA が,動作波長帯域全体に均一にチャネルを配置した WDM ネットワークで稼働するよう設計され

ている場合,過渡利得パラメータを測定するために用いる飽和信号は,この条件を最もよく反映するよう

にしなければならない。したがって,単一波長飽和信号よりも広帯域飽和信号を基にした測定方法の方が,

初期に全てのチャネルを配置した状態の過渡応答をよりよく反映すると考えることができる。これは

A.2

に描かれているが,ここでは過渡応答抑制の様子を,異なる飽和信号で比較している。

図 A.2 に示す

とおり,広帯域 ASE 光源飽和信号の場合の過渡利得応答は,均一に配置した 16 チャネル WDM 和信号の

場合とほとんど同じである。一方で,残存チャネルから 1 nm 離れたところにある単一波長飽和信号の場合

の過渡利得時間は大きく異なる。

図 A.2 では,EDFA 利得は 26 dB で,飽和信号の入力光パワーは−7 dBm

である一方,チャネル減設レベルは 10 dB である。

反対に,EDFA が狭い波長帯(例えば,4 nm など)で稼働するよう設計されている場合には,単一波長

飽和信号が最もよくこの条件を反映するので,二波長法を用いるのが好ましい。

図 A.2−異なる種類の飽和信号に対する異なる過渡抑制応答 

時間(μs)

 相対出

力(

dB

16 チャネル WDM 信号

残存チャネルから 1 nm 離れたところにある単一波長信号

広帯域 ASE 光源

相対出力(

dB