C 6122-10-3：2012 (IEC 61290-10-3：2002)
（1）
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目 次
ページ
序文 ··································································································································· 1
1 適用範囲························································································································· 1
2 引用規格························································································································· 2
3 装置······························································································································· 3
3.1 レーザプローブ法 ·········································································································· 3
3.2 広帯域雑音プローブ法 ···································································································· 4
3.3 装置の詳細説明 ············································································································· 4
4 試料······························································································································· 7
5 手順······························································································································· 7
5.1 飽和条件設定 ················································································································ 7
5.2 レーザプローブ法 ·········································································································· 8
5.3 広帯域雑音プローブ法 ···································································································· 9
6 計算······························································································································ 10
6.1 レーザプローブ法 ········································································································· 10
6.2 広帯域雑音プローブ法 ··································································································· 11
7 測定結果························································································································ 12
附属書A（参考）略語表 ······································································································· 13
C 6122-10-3：2012 (IEC 61290-10-3：2002)
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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。
この規格に従うことは，次の者の有する特許権等の使用に該当するおそれがあるので，留意する。
− 特許番号：特許第3203611号
− 発明の名称：雑音指数測定方法および装置
− 氏名：日本電信電話株式会社
− 住所：東京都千代田区大手町二丁目3番1号
上記の，特許権等の権利者は，非差別的かつ合理的な条件でいかなる者に対しても当該特許権等の実施
の許諾等をする意思のあることを表明している。ただし，この規格に関連する他の特許権等の権利者に対
しては，同様の条件でその実施が許諾されることを条件としている。
この規格に従うことが，必ずしも，特許権の無償公開を意味するものではないことに注意する必要があ
る。
この規格の一部が，上記に示す以外の特許権等に抵触する可能性がある。経済産業大臣及び日本工業標
準調査会は，このような特許権等に関わる確認について，責任はもたない。
なお，ここで“特許権等”とは，特許権，出願公開後の特許出願又は実用新案権をいう。
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 6122-5-1 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
法
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 6122-11-1 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）
法
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日本工業規格
JIS
C 6122-10-3：2012
(IEC 61290-10-3：2002)
光増幅器−測定方法−
第10-3部：マルチチャネルパラメータ−プローブ法
Optical amplifiers-Test methods-
Part 10-3: Multichannel parameters-Probe methods
序文
この規格は，2002年に第1版として発行されたIEC 61290-10-3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。
1
適用範囲
この規格は，光スペクトラムアナライザを用いて行う，光ファイバ増幅器（OFA）のマルチチャネル利
得及び雑音パラメータの測定方法について規定する。この規格は，商用化されている希土類添加OFAに適
用する。
この規格の目的は，JIS C 6123-4で定義する，チャネル利得，マルチチャネル利得偏差，チャネル信号
光−自然放出光（ASE）間雑音指数，マルチチャネル利得及び雑音パラメータの測定に対して，必要条件
を明確にすること，並びにJIS C 6121の箇条3（用語，定義及び略語）で定義するOFAのパラメータにつ
いて，正確かつ信頼性のある測定を行うための測定方法を示すことである。
この規格で規定する試験方法は，マルチチャネル利得及び雑音パラメータを得るために小信号プローブ
光を使用し，一つ以上の飽和信号光源でOFAを飽和状態で動作する。規定するチャネル配置に相当する波
長をもつ光源を使用しないため，これらの方法は間接的なものと分類される。マルチチャネルパラメータ
は，プローブ光を用いた測定結果から評価することができる。JIS C 6122-10-1及びJIS C 6122-10-2は，パ
ルス法を用いて雑音パラメータを測定するための試験方法である。マルチチャネルパラメータを測定する
ために，マルチチャネルに相当する波長をもつ多波長光源が必要であることから，これらの方法は直接的
である。
プローブ法は，簡単な光信号源構成でマルチチャネル仕様の広い波長範囲にわたる各種パラメータを測
定できるため，マルチチャネル利得特性の測定に対して明らかな利点をもつ。プローブレーザ光源又は広
帯域雑音光信号源のいずれかがプローブ光として適し，単一又は複数のレーザ光源がOFAの飽和条件を設
定するための飽和信号光として用いられる。飽和信号光の自然放出光による影響のない状態で飽和信号光
波長又はその近傍の波長におけるASEを測定するために，飽和信号光のパルス変調を行うことがある。パ
ルス変調を行わない場合，飽和信号光の自然放出光レベルを測定し，その成分を測定結果から取り除かな
ければならない。高いパワーの自然放出光をもつ，又は高い総入力光パワーをもつ多波長光源に対しては，
補間法は不確かさが大きくなる。
測定誤差は，供試OFAに依存する不均一な効果によって発生し，その主な原因はスペクトルホールバー
2
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ニングである（[1]1) [2]及び[4]を参照）。
注1) 括弧内の数字は，参照する参考文献を示す。
OFAの特性，とりわけその時間応答に応じて，飽和信号光のパルス変調周波数を選択する。飽和信号光
のパルス変調は，能動的な自動レベル制御（ALC）又は自動利得制御（AGC）回路をもつ光増幅器には適
さない。飽和信号光のパルス変調は，エルビウムドープ光ファイバ増幅器（EDFA）よりもはるかに速い
利得緩和時間をもつプラセオジムドープ光ファイバ増幅器（PDFA）にも適さない。EDFAに関しては，変
調による不正確さは概して小さい。パルス繰返し周波数に依存する不正確さの情報は，JIS C 6122-10-2を
参照する。
プローブ法によってマルチチャネルパラメータを予測するためには，規定するマルチチャネル仕様の飽
和効果を模擬するための飽和信号光の出力レベルを適切に設定する必要がある。箇条5では，波長領域内
のスペクトルの均一な振舞いの仮定の下でこれを達成する手順を規定する。この手順には，アクティブ光
ファイバから出力ポートまでの全ての出力結合光路の損失の波長依存性が，定義した領域内でゼロである
と仮定しているという制限がある。
この規格で測定したパラメータは，チャネル利得，チャネル信号光−ASE間雑音指数及び増幅された
ASEを含む。
(*)で記した値は暫定値であり，最終の値は現在検討中である。
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 61290-10-3:2002，Optical amplifiers−Test methods−Part 10-3: Multichannel parameters−Probe
methods（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。
2
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
注記 対応国際規格：IEC 61291-1，Optical amplifiers−Part 1: Generic specification（IDT）
JIS C 6122-10-1 光増幅器−測定方法−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
注記 対応国際規格：IEC 61290-10-1，Optical amplifiers−Test methods−Part 10-1: Multichannel
parameters−Pulse method using an optical switch and optical spectrum analyzer（IDT）
JIS C 6122-10-2 光増幅器−測定方法−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
注記 対応国際規格：IEC 61290-10-2，Optical amplifiers−Test methods−Part 10-2: Multichannel
parameters−Pulse method using a gated optical spectrum analyzer（IDT）
JIS C 6123-4 光増幅器−性能仕様テンプレート−第4部：マルチチャネル用光増幅器
注記 対応国際規格：IEC 61291-4，Optical amplifiers−Part 4: Multichannel applications−Performance
specification template（IDT）
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3
装置
プローブ法には，レーザプローブ法及び広帯域雑音プローブ法の二つの方法がある。いずれのプローブ
法も二つの光信号源を必要とする。第一の光信号源は，光増幅器の反転分布（飽和）レベルを設定する飽
和信号光であり，一つ以上のレーザ光源で構成している。第二の光信号源は小信号プローブ光であり，1
個のプローブレーザ光源又は広帯域雑音光信号源で構成している。いずれの場合でも，プローブ光は増幅
器の反転分布に影響を与えないよう注意しなければならない。飽和信号光は，JIS C 6122-10-1又はJIS C
6122-10-2に規定するように，より正確な雑音測定のため飽和信号光の影響を最小とするように（無視でき
るように）パルス変調される。ここで規定するプローブ法において，変調は任意である。レーザプローブ
法及び広帯域雑音プローブ法の両方とも，同様の測定における不確かさが出てくる。一般的に，広帯域雑
音プローブ法の方がより速く測定でき，測定のスループットが重要な場合に用いる。
3.1
レーザプローブ法
図1 a)は，レーザプローブ法の構成図である。3.3.1で規定する光信号源は，単一又は多数のレーザ光源
からなる。光信号源モジュールの後段にあるオプションの偏波制御器は，システムと光増幅器の偏波依存
性を平均化することによって不確かさを小さくする。偏波制御器はまた，OFAの偏波依存利得変動（PDG）
及び偏波ホールバーニング（PHB）を定量化するために用いる。単一の偏波制御器が光信号源の外部に配
置しているが，多波長光源を用いた測定において最高の確度を実現するためには，個々のチャネルの光信
号源の後段にそれぞれ偏波制御器を配置する必要がある。それは，偏波ホールバーニングによる不確かさ
を減らすために偏波が平均化していることが必要なためである。供試OFAの出力における任意の光スイッ
チは，光スイッチを用いたパルス法を実行するためのものである。
a) レーザプローブ光源を用いるプローブ法の構成図
図1−プローブ法の構成図
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b) 広帯域雑音プローブ光源を用いるプローブ法の構成図
図1−プローブ法の構成図（続き）
3.2
広帯域雑音プローブ法
図1 b)は，広帯域雑音プローブ法の構成図である。広帯域雑音光信号源が十分に低い総出力光パワーで
動作するためには，低い繰返し周波数及び低デューティサイクルで変調し，かつ，光スペクトラムアナラ
イザ（OSA）による測定がプローブのオン・オフ期間に同期している必要がある。これは，OSAからの制
御信号によって実現する。
3.3
装置の詳細説明
3.3.1
光信号源
光信号源を変調する場合，図2 a)及びb)で示すように二つの構成が可能である。図2 a)の光信号源は，
連続波（CW）光信号源とその外部にある光スイッチ及び光可変減衰器とで構成している。図2 b)の光信
号源は，直接変調された光信号源と光可変減衰器とで構成している。図2には1台の光可変減衰器だけが
示されているが，多波長光源に対しては，各チャネルパワーを独立して設定することが必要となるので，
光可変減衰器は，通常，各チャネルに一つが必要となる。図2には変調した光信号源が示されているが，
このプローブ法は変調しない光信号源を用いてもよい。
特に指定がない場合，図2 a)及びb)の光信号源の出力スペクトルの半値全幅（FWHM）は，隣接チャネ
ルへの干渉を引き起こさないように0.1 nm (*)より狭くする。DFBレーザ，DBRレーザ又はECLのサイド
モードの抑圧比は，35 dB (*)より大きくする。出力パワー変動は0.05 dB (*)未満とするが，これは各光源
の出力ポートに光アイソレータを置くことで容易に達成できる。波長確度は±0.1 nm(*)より小さく，波長
精度は±0.01 nm(*)より小さくする。光信号源がパルス変調されている場合，自然放出光レベルは総入力光
パワーに比べて35 dB/nm (*)よりも低くする。光信号源がパルス変調されていない場合，自然放出光レベ
ルは，総入力光パワー0 dBmにおいてはそれに比べて43 dB/nm (*)よりも低くし，総入力光パワー5 dBm(*)
においてはそれに比べて48 dB/nm (*)よりも低くする。
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a) 外部変調形光信号源
b) 直接変調形光信号源
図2−変調された光信号源
いずれの光信号源に対しても，消光比は65 dB(*)よりも大きくする。直接変調された波長分割多重
（WDM）光源において，個々のレーザ光源のタイミングの同期を保証するよう注意することが望ましい。
図2 a)の構成における光スイッチは，必要な消光比を得るために，通常，音響光学素子を用いる。
変調器ドライバと組み合わせるパルス発生器は，CW光信号源を変調して，50 %のデューティサイクル
及び供試OFAに適した繰返し周波数をもつ光パルスを供給する。通常，繰返し周波数は25 kHz〜1 000 kHz
の範囲とするのがよい。10 %から90 %への立ち上がり時間及び90 %から10 %への立ち下がり時間はパル
ス幅の10 % (*)よりも短くする。トリガ出力は，光パルスのターンオンエッジとパルス周期の±10 % (*)
の精度で一致しなくてはならない。
光可変減衰器が光信号源に内蔵されていない場合には，図2に示す光信号源の後段に外付けの光可変減
衰器を配置する。この光可変減衰器は，40 dB(*)よりも大きい減衰可変範囲及び±0.1 dB以内の安定性をも
つ。減衰範囲は，公称範囲にわたって入力光パワーを調整できるよう指定する。この装置からの反射率は，
各ポートにおいて−40 dB(*)よりも小さくする。
3.3.2
光可変減衰器
OSAの前段の光可変減衰器は，減衰範囲は20 dB(*)より広く，安定性は±0.1 dB以内とする。このデバ
イスの最大減衰値は，供試OFAからの最大出力パワーとOSAへの許容入力パワーによって決定する。20 dB
の減衰値は，正確に＋10 dBmまでの信号を測定できるOSAに対し，＋30 dBmまでの供試OFA出力パワ
ーでもよい。
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3.3.3
光スペクトラムアナライザ
光スペクトラムアナライザは，±0.05 dB(*)以内の偏光感度偏差，±0.1 dB (*)以内の安定性，±0.5 nm (*)
以内の波長確度，±0.01 nm（1分間）(*)よりよい波長再現性をもつ。分解能帯域幅は±3 %以内の確度に
校正することが望ましい。装置は0.1 nm (*)又はより細かい分解能帯域幅をもち，少なくとも−75 dBm〜
＋10 dBm (*)の測定範囲をもつ。光スペクトラムアナライザからの反射減衰量はその入力ポートにおいて
−35 dB (*)未満とする。光信号源を変調し，ゲート付きOSAを用いる場合には，OSAは外部トリガ信号
に同期して，トリガ信号との遅延時間を調整しつつデータサンプリングを行う（ゲートする。）機能をもた
なければならない。トリガ遅延分解能は，パルス周期の10 % (*)以下とする。また，OSAは，パルス周期
にわたって平均パワーを測定するために連続サンプリングを行う機能をもたなければならない。
3.3.4
光パワーメータ
光パワーメータは，入力光の偏光状態にかかわらず，OFAの動作波長帯域内で±0.2 dB(*)以内の測定確
度とする。パワー範囲は，5.2及び5.3のOSAの校正に用いられる信号光パワーに適応させなければなら
ない。標準的な値は，−10 dBmとする。
3.3.5
光コネクタ
接続損失の繰返し再現性は，±0.1 dB(*)以内とする。光コネクタからの反射率は，−40 dB(*) 未満とす
る。
3.3.6
光ファイバコード
光ファイバコードのモードフィールド径は，OFAの入出力ポートとして用いる光ファイバのモードフィ
ールド径にできる限り近いものとする。光ファイバコードからの反射率は，−40 dB (*)未満とする。
3.3.7
偏波制御器
偏波制御器は，あらゆる偏光状態（例えば，直線，だ円及び円）での入力信号光を供給する。例えば，
偏波制御器は全光ファイバ形であってもよいし，90°以上回転可能な四分の一波長板及び180°以上回転
可能な二分の一波長板から構成してもよい。偏波制御器の損失変化は，0.1 dB (*)未満とする。偏波制御器
からの反射率は，各ポートで−40 dB (*)未満とする。偏波制御器は，自動的に高速で偏波状態がスクラン
ブルするランダムモードで動作する必要がある。
3.3.8
広帯域雑音光信号源
広帯域雑音光信号源は，OFAの動作帯域全てにおいて−35 dBm/nm (*)より大きいレベル及び6時間 (*)
で±0.05 dBよりよい安定性をもつ広帯域雑音を供給する。パワースペクトル密度は，10 dBの範囲にわた
って調整可能とする。偏光度は，10 % (*)未満とする。外部駆動信号によって光信号源の変調に一致した周
波数でON/OFF変調されるような性能が必要となる。広帯域雑音光信号源は，通常，端面発光形発光ダイ
オード（EELED）とする。
3.3.9
光カプラ
光カプラは，3 dB±0.5 dBの結合率と各ポートで−40 dBより低い反射率をもつものとする。
3.3.10 光スイッチ
光スイッチは，±0.1 dB (*)より低い損失偏波依存性，−65 dB (*)よりよい静的な消光比，50 ns (*)より早
い立ち上がり時間(tr)及び立ち下がり時間(tf)，並びに2 ms (*)より短い切替時間とする。光スイッチからの
反射率は，各ポートで−40 dB (*)未満でなければならない。静的な消光比の定義に関しては，JIS C
6122-10-1を参照する。
3.3.11 プローブレーザ
プローブレーザは，供試OFAの波長帯域にわたって波長可変でなければならない。プローブレーザの出
7
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力スペクトルの半値全幅（FWHM）は，0.1 nm (*)より狭くする。サイドモードの抑圧比は，30 dB (*)以上
必要である。光出力パワー変動は，0.05 dB未満とする。波長安定性は，±0.01 nm (*)よりよく，波長確度
は±0.1 nm (*)よりよくする。プローブレーザの自然放出光レベルと信号光レベルとの差は，35 dB/nm (*)
より大きくなければならない。
4
試料
OFAは，公称動作条件の下で動作しなければならない。OFAが不必要な反射によるレーザ発振を引き起
こす可能性がある場合，供試OFAを反射戻り光から保護するために光アイソレータを使用することが望ま
しい。これによって，試験デバイスが内部に光アイソレータをもたないときに発生する信号の不安定性と
測定の不確実性を最小限にする。ただし，これらアイソレータの挿入損失のため，OFAの利得及び雑音指
数を変更する必要がある。
デバイスの入力ポートにおいて，平均した偏光状態の入力に対する測定結果を得るために，偏波制御器
はランダムモードで用いる。
5
手順
5.1
飽和条件設定
評価すべきマルチチャネル仕様に相当する波長配置（全チャネル配置）を模擬するよう配置数を縮小し
たレーザ光源のパワーレベル設定は，均一モデル[3]に基づいている。図3に示すように，スペクトルを領
域に分割する。分割した領域の波長幅は，一様でなくてもよい。個々の領域内の全ての信号は，個々の領
域における一つの大きな信号によって模擬する。
配置数を縮小した個々の光信号源のパワーを設定するアルゴリズムは，式(1)によって表す。
∑
i
i
i
iG
P
G
P
λ
λ
S
S
S
1
＝
····································································· (1)
式(1)は，個々の領域内の全ての信号出力光のフォトン数の総和が，模擬された飽和信号出力光のフォト
ン数と等しいことに基づいて得られている。nチャネルのグループに対しPS及びλSは，それぞれnチャネ
ルを模擬する飽和信号光パワー及び波長である。GS及びGnは，それぞれ単一の飽和信号光及びマルチチ
ャネルに対する利得（リニア単位）である。均一モデルが有効な範囲内において，パワーが式(1)に従って
選択されていれば，いかなる波長も飽和信号光として用いてもよい。しかしながら，スペクトルホールバ
ーニング（SHB）が影響を及ぼすとき，飽和信号光波長は接近して配置されたチャネルパワー全体の荷重
平均として式(2)のように近似される。
∑i
i
i
P
Pλ
λ
S
S＝
············································································· (2)
GS及びGnはあらかじめ分からないので，このアルゴリズムは繰返しを必要とする。実験は2回の繰返
しにおいて収束することを示している[1]。
このアルゴリズムが成り立つための制約事項は，個々の領域にわたり，アクティブファイバの後の受動
回路の挿入損失の波長依存性は0.1 dB (*)未満でなければならない。
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注記 b)は各領域において完全な配置a)に置き換わる。
図3−飽和波長の縮小配置
飽和信号光レベルを設定するための段階的な手順は，次による。
a) 動作領域を図3で示すような領域に分割する。領域の幅は等しい必要はない。各領域の幅は，1 540 nm
より長い波長領域では，通常3 nmより広いスペクトルホール幅を超えないものとする[1] [2]。EDFA
に関しては，1 520 nm〜1 540 nmの範囲でスペクトルホール幅は最も狭く，ホールの深さは最も深い。
この波長範囲の領域の幅は，1.6 nmを超えてはならない[4]。
b) それぞれの領域の中心に，飽和信号光を一つ置く。
c) 配置数を縮小したレーザ光源のパワーをそれぞれに対応する領域における全チャネル配置の合計パワ
ーに設定する。
d) 5.2又は5.3で規定する測定を実行する。
e) 6.1又は6.2を用いて，チャネルの完全な配置での各波長における利得Gi{1}を計算する。これが最初
の繰返しに対する結果となる。
f)
式(1)を用いてレーザパワーに対する新しい値を各領域において計算し，設定する。
g) 2回目の繰返しに対する結果，Gi{2}を得るために手順d)及び手順e)を繰り返す。
h) | Gi{2}−Gi{1}|＜0.1 dBの場合には，繰返しを止める。| Gi{2}−Gi{1}|＞0.1 dBの場合には，Gi{n＋1}
−Gi{n}|＜0.1 dBになるまで手順f)及びg)を繰り返す。
5.2
レーザプローブ法
変調された飽和信号光を用いる場合，JIS C 6122-10-1又はJIS C 6122-10-2で規定するように，変調タイ
ミングを設定する。縮小配置のチャネル及びチャネル間の雑音を決定するために十分狭い値にOSAの分
解能帯域を設定する。設定の手順は，次による。
a) 飽和信号光を直接パワーメータに接続し，値を読み取ってOSAパワースケールを校正する。次に飽和
信号光をOSAに接続し，OSAの振幅の指示値を光パワーメータの指示値に合わせて校正する。高い
自然放出光レベル（40 dB以下のサイドバンド抑圧比）の光信号源に対しては，追加補正が必要とな
a)
b)
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C 6122-10-3：2012 (IEC 61290-10-3：2002)
2019年7月1日の法改正により名称が変わりました。まえがきを除き，本規格中の「日本工業規格」を「日本産業規格」に読み替えてください。
る。
b) OFAを接続しない状態で，OFAの入力点において，5.1の手法によって調整し，得られた値になるよ
うに飽和信号光の平均パワーレベル及び波長を設定する。
c) OFAを接続しない状態で，かつ，プローブ光が停止している状態で，所望の波長範囲にわたってOSA
でスペクトルを測定する。これが自然放出光を含む飽和信号光のスペクトルである。このデータ配列
をS(λ)という。変調された飽和信号光を用いる場合，手順c)は用いない。S(λ)＝0と設定する。
d) OFAを接続しない状態で，飽和信号光の総パワーより25 dB(*)小さいレベルにプローブ光の公称パワ
ーを設定する。各チャネル波長にプローブ光を設定し，OSAでパワーを測定する。このデータ配列を
Pn(λ1)という。
e) OFAを接続する。プローブ光が停止の状態で，OSAでOFAの出力スペクトルを測定する。変調した
飽和信号光を用いた場合は，飽和信号光が停止の期間にこの測定を行う。このデータ配列をN(λ)とい
う。
f)
プローブ光をオンにして手順d)と同じ波長に設定する。OSAでそのパワーを測定する。このデータ配
列をPout(λ1)という。
5.3
広帯域雑音プローブ法
機器は，図4に示すようなタイミングが取れるように調整する。図4に示す値は，変調周波数25 kHz
の飽和信号光に対する値である。その値は，異なる変調周波数に対して比例するように調整する。OSAは
変調した飽和信号光のオフ時間の中央における雑音を測定するよう設定する。これによって，OSAはプロ
ーブ光の平均パワーで定義した平均ASEパワーの値をサンプリングする。プローブ光は，飽和信号光から
の信号と比較して，それが小信号であることを保証するために25 %以下のデューティサイクルで変調す
る。さらに，プローブ光は，総パワーが飽和信号光のパワーと比較して20 dB(*)よりも小さくなるように
調整する。偏光状態を平均化して測定を行う場合には，偏波制御器を可能な最高周波数で偏光をランダム
化するように設定する。縮小配置のチャネル及び縮小配置のチャネル間の雑音を決定するために，十分に
狭い値にOSAの分解能帯域幅を設定する。設定の手順は，次による。
a) 飽和信号光を直接パワーメータに接続し，値を読み取ってOSAパワースケールを校正する。次に，飽
和信号光をOSAに接続し，OSAの振幅の指示値をパワーメータの指示値に合わせて校正する。高い
自然放出光レベル（40 dB以下のサイドバンド抑圧比）の飽和信号光に対しては，追加補正が必要と
なる。
b) OFAを接続しない状態で，OSAでプローブ光スペクトルを測定する。光信号源を停止する。この配列
をNp(λ)という。
c) OFAを接続しない状態で，かつ，プローブ光を停止した状態で，所望の波長範囲にわたってOSAで
スペクトルを測定する。これが自然放出光を含む飽和信号光スペクトルである。このデータ配列をS(λ)
という。変調された飽和信号光を用いる場合，手順c)は用いない。S(λ)＝0と設定する。
d) OFAを接続し，OFAの入力点で5.1で得られた値になるように飽和信号光平均パワーレベル及び波長
を設定する。
e) プローブ光がオンのとき，OFA出力スペクトルを測定するためにOSAの時間ゲート機能を設定す
る。この配列をN2(λ)という。
f)
プローブ光がオフのとき，OFA出力スペクトルを測定するようOSAのゲートを設定する。この配列
をN1(λ)という。
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C 6122-10-3：2012 (IEC 61290-10-3：2002)
2019年7月1日の法改正により名称が変わりました。まえがきを除き，本規格中の「日本工業規格」を「日本産業規格」に読み替えてください。
注記 この図は，25 kHzの変調周波数の例を示す。
図4−広帯域雑音プローブ法の標準的なタイミング
6
計算
6.1
レーザプローブ法
5.2の測定は，次のとおりとする。
・ 飽和信号光スペクトル，S(λ) W
・ プローブ入力光パワー，Pin(λi) i＝1 … n W
・ 出力光スペクトル，N(λ) W
・ プローブ出力光パワー，Pout (λi) i＝1 … n W
注記 出力光スペクトルN(λ)は，供試品からの信号と雑音とを合成したものである。
a) 飽和信号光の波長間隔に等しいか，それより小さいオフセットΔλを選ぶ。個々の飽和信号光波長近
辺の±ΔλにおいてS(λ)を補間して飽和信号光雑音Nsource(λ)を計算する。補間には最適な曲線近似アル
ゴリズムを用いる。
b) 同様に，N(λ)を補間して出力雑音Noutput(λ)を計算する。
c) 入出力の両方で雑音要因を差し引いて，各チャネルにおけるプローブ光利得を式(3)によって算出す
る。
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
source
in
output
out
linear
i
i
i
i
i
λ
N
λ
P
λ
N
λ
P
G
−
−
＝
λ
···················································· (3)
d) dB単位でプローブ光利得を式(4)によって算出する。
（飽和信号光）光信号源
（プローブ光）広帯域雑音光信号源
OFA出力
OSA サンプリング
広帯域雑音光源オン時の
雑音パワー
広帯域雑音光源オフ時の
雑音パワー
25 kHzの変調
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C 6122-10-3：2012 (IEC 61290-10-3：2002)
2019年7月1日の法改正により名称が変わりました。まえがきを除き，本規格中の「日本工業規格」を「日本産業規格」に読み替えてください。
G(λi)＝10 logGlinear(λi) ································································· (4)
e) 利得と飽和信号光雑音との積を差し引いてNASEを式(5)によって算出する。
NASE(λi)＝Noutput(λi)−Glinear(λi)S(λi) ···················································· (5)
注記 飽和信号光を変調する場合は，S(λ)＝0となる。
f)
信号光−ASE間雑音係数を式(6)によって算出する。
RBW
linear
ASE
)
(
)
(
hvB
λ
G
N
F
i
i＝
λ
······························································ (6)
ここに，
h： プランク定数（Ws2）
v： 信号周波数（Hz）
BRBW： OSA分解能帯域幅（Hz）
g) 信号光−ASE間雑音指数を式(7)によって算出する。
NF(λi)＝10 logF (λi) ····································································· (7)
h) 個々のチャネル波長でG(λ)及びNF(λ)を評価することによって，チャネル利得及びチャネル雑音指数
を計算する。
注記 パルス変調を用いない場合，飽和信号光の領域，かつ，それに直接隣接した領域は，飽和信
号光からの干渉による無効なデータをもつ。無効なデータを除去し，これらの値を得るため
に補間することが必要である。これらの領域の幅は，OSAのダイナミックレンジと測定した
ASEの値によって決定する。パルス変調の場合においても，補間は，音響光学素子又はOSA
の電気的ゲートによる消光が不完全なため必要である。
6.2
広帯域雑音プローブ法
5.3の測定は，次のとおりとする。
・ 飽和信号光オフ時の雑音プローブ光スペクトル，Np(λ) W
・ 飽和信号光スペクトル，S(λ) W
・ プローブ光オフ時の出力光スペクトル，N1(λ) W
・ プローブ光オン時の出力光スペクトル，N2(λ) W
a) プローブ光利得を式(8)によって算出する。
)
(
)
(
)
(
)
(
p
1
2
linear
λ
N
λ
N
λ
N
λ
G
−
＝
······························································ (8)
b) dB単位でプローブ光利得を式(9)によって算出する。
G(λ)＝10 logGlinear(λ) ···································································· (9)
c) 利得と飽和信号光雑音との積を差し引いてASEを式(10)によって算出する。
NASE(λ)＝Noutput(λ)−Glinear(λ)S(λ) ···················································· (10)
注記 飽和信号光を変調する場合は，S(λ)＝0となる。
d) 信号光−ASE間雑音係数を式(11)によって算出する。
RBW
linear
ASE
)
(
)
(
)
(
hvB
λ
G
λ
N
λ
F
＝
·······························································(11)
e) 信号光−ASE間雑音指数を式(12)によって算出する。
NF(λ)＝10 logF (λ) ···································································· (12)
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2019年7月1日の法改正により名称が変わりました。まえがきを除き，本規格中の「日本工業規格」を「日本産業規格」に読み替えてください。
f)
個々のチャネル波長でG(λ)及びNF(λ)を評価することによって，チャネル利得，チャネル雑音指数及
びNF(λi)を算出する。
注記 飽和信号光の領域，かつ，それに直接隣接した領域は，飽和信号光からのフィードスルー信
号があるため無効なデータをもっている。この無効なデータを除去し，チャネル利得及びチ
ャネル雑音指数の値を得るために補間することが必要である。これらの領域の幅は，OSAの
ダイナミックレンジ及び測定したASEの値によって決定する。フィードスルー信号は，音響
光学素子又はOSAの電気的ゲートによる消光が不完全なことに起因する。これらの値を得る
ためには，補間することが必要である。
7
測定結果
個々のチャネルについて，次に示す内容を詳細に記載しなければならない。
・ 飽和信号光のスペクトル半値全幅（FWHM）
・ 飽和信号光波長，λS
・ 飽和信号光パワーレベル，PS
・ OSAの光帯域幅，BRBW
・ 励起光パワー（適用する場合）
・ 周囲温度
・ 飽和信号光のパルス繰返し周波数（変調する場合）
・ 各チャネルの入力光パワーレベル
・ 補間のための波長オフセット，Δλ
・ それぞれ指定したチャネルのチャネル利得，G (λi)
・ 波長に対するASEパワー，NASE(λ)
・ それぞれ指定したチャネルNF(λi)におけるチャネル信号光−ASE間雑音指数
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C 6122-10-3：2012 (IEC 61290-10-3：2002)
2019年7月1日の法改正により名称が変わりました。まえがきを除き，本規格中の「日本工業規格」を「日本産業規格」に読み替えてください。
附属書A
（参考）
略語表
AGC
自動利得制御
(Automatic gain control)
ALC
自動レベル制御
(Automatic level control)
ASE
増幅された自然放出光
(Amplified spontaneous emission)
CW
連続波
(Continuous wave)
DBR
分布ブラッグ反射（レーザダイオード）
[Distributed Bragg reflector (laser diode)]
DFB
分布帰還形（レーザダイオード）
[Distributed feed-back (laser diode)]
ECL
外部共振器形半導体レーザ（ダイオード） [External cavity laser (diode)]
EELED 端面発光形発光ダイオード
(Edge-emitting LED)
FWHM 半値全幅
(Full-width half maximum)
LED
発光ダイオード
(Light emitting diode)
OFA
光ファイバ増幅器
(Optical fiber amplifier)
OSA
光スペクトラムアナライザ
(Optical spectrum analyzer)
PDG
偏波依存利得変動
(Polarization-dependent gain)
PHB
偏波ホールバーニング
(Polarization hole burning)
SHB
スペクトルホールバーニング
(Spectral hole burning)
WDM
波長分割多重
(Wavelength-division multiplexing)
参考文献 [1] JOINDOT, I., DUPRE, F.Spectral hole burning in silica-based and in fluoride-based optical fibre
amplifiers. Electron Letters, 1997, vol. 33, pp.1239-1240.
[2] RUDKEVICH, E., STIMPLE, J.,DERICKSON, D., WANG, G.Noise gain profile measurement of
signal pumping in EDFAs in a multi-channel environment. Topical Meeting: Optical Amplifiers and
Applications, Vail, 1998.
[3] BANEY, DM. and STIMPLE, J.WDM EDFA Gain Characterization with a Reduced Set of
Saturating Signals.IEEE Photonics Letters, Vol. 8, No. 1.
[4] WYSOCKI, P.Measurement of Wide-Bandwidth Gain-Flat Amplifies,Symposium on Optical Fiber
Measurements, 1988, pp.9-14
JIS C 6122-3 光増幅器−測定方法−第3部：雑音指数パラメータ
注記 対応国際規格：IEC 61290-3，Optical amplifiers−Test methods−Part 3: Noise figure
parameters （IDT）
IEC 60825-1, Safety of laser products−Part 1: Equipment classification and requirements
IEC 60825-2, Safety of laser products−Part 2: Safety of optical fibre communication systems (OFCS)
IEC 60874-1, Fibre optic interconnecting devices and passive components−Connectors for optical
fibres and cables−Part 1: Generic specification