JISC6183-2:2018 光スペクトラムアナライザ

C 6183-2：2018 (IEC 62129-1：2016)

（1）

ページ

序文 ··································································································································· 1

1 適用範囲························································································································· 1

2 引用規格························································································································· 1

3 用語及び定義 ··················································································································· 2

4 校正の準備 ······················································································································ 6

4.1 組織 ···························································································································· 6

4.2 トレーサビリティ ·········································································································· 6

4.3 準備 ···························································································································· 6

4.4 基準校正条件 ················································································································ 6

5 光波長校正 ······················································································································ 7

5.1 概要 ···························································································································· 7

5.2 基準条件での光波長校正 ································································································· 7

5.3 動作条件での光波長校正 ································································································· 9

5.4 拡張不確かさの算出 ······································································································ 11

6 光パワーレベル校正 ········································································································· 11

6.1 概要 ··························································································································· 11

6.2 基準条件での光パワーレベル校正····················································································· 11

6.3 動作条件での光パワーレベル校正····················································································· 13

6.4 拡張不確かさの算出 ······································································································ 18

7 分解能バンド幅（スペクトル分解能）試験 ··········································································· 19

7.1 概要 ··························································································································· 19

7.2 分解能バンド幅（スペクトル分解能）試験 ········································································· 19

8 書類······························································································································ 21

8.1 測定条件 ····················································································································· 21

8.2 測定データ及び不確かさ ································································································ 21

附属書A（規定）数学的根拠 ································································································· 22

附属書B（参考）校正不確かさの算出例··················································································· 24

附属書C（参考）校正結果の用い方 ························································································ 30

附属書D（参考）光波長基準 ································································································· 35

参考文献 ···························································································································· 40

日本工業規格 JIS

C 6183-2：2018

(IEC 62129-1：2016)

光スペクトラムアナライザ−第2部：校正方法

Optical spectrum analyzers-Part 2: Calibration method

序文

この規格は，2016年に第1版として発行されたIEC 62129-1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。

適用範囲

この規格は，光スペクトルのパワー分布を測定するために設計された光スペクトラムアナライザを校正

する手順について規定する。中心光波長だけを測定する光波長計，ファブリ・ペロー干渉計及び表示画面

をもたないモノクロメータには，適用しない。

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 62129-1:2016，Calibration of wavelength/optical frequency measurement instruments−Part 1:

Optical spectrum analyzers（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

引用規格のうちで，西暦年を付記してあるものは，記載の年の版を適用し，その後の改正版（追補を含む。）

は適用しない。西暦年の付記がない引用規格は，その最新版（追補を含む。）を適用する。

JIS C 6186 光ファイバ用光パワーメータ校正方法

注記対応国際規格：IEC 61315，Calibration of fibre-optic power meters

JIS C 6187-2 光波長計−第2部：校正方法

注記対応国際規格：IEC 62129-2，Calibration of wavelength/optical frequency measurement instruments

−Part 2: Michelson interferometer single wavelength meters

JIS C 6802 レーザ製品の安全基準

注記対応国際規格：IEC 60825-1，Safety of laser products−Part 1: Equipment classification and

requirements

JIS C 6835 石英系シングルモード光ファイバ素線

注記対応国際規格：IEC 60793-2 (all parts)，Optical fibres−Part 2: Product specifications

JIS Q 17025 試験所及び校正機関の能力に関する一般要求事項

注記対応国際規格：ISO/IEC 17025，General requirements for the competence of testing and calibration

laboratories

C 6183-2：2018 (IEC 62129-1：2016)

ISO/IEC Guide 98-3:2008，Uncertainty of measurement−Part 3: Guide to the expression of uncertainty in

measurement (GUM:1995)

IEC 60050-731，International Electrotechnical Vocabulary−Chapter 731: Optical fibre communication

（http://www.electropedia.org 参照）

IEC 62522，Calibration of tuneable laser sources

用語及び定義

この規格で用いる主な用語及び定義は，IEC 60050-731によるほか，次による。

3.1

認定校正機関（accredited calibration laboratory）

適切な国家機関の認定の下，国家標準へのトレーサビリティを保証する校正証明書を発行できる校正機

関。

3.2

校正（calibration）

規定の条件の下で，測定器が指示した量の値と標準器が示すその量の標準値との関係を確定する一連の

作業。

注記1 校正の結果によって，指示値に対応する測定値の指定又は指示値に対する補正の決定が可能

となる。

注記2 校正によって，影響量の効果などの他の計量特性を決定できる場合もある。

注記3 校正結果は，校正証明書又は校正報告書の文書によって記録される場合もある。

（ISO/IEC Guide 99:2007の2.39を参照。一部修正）

3.3

基準条件での校正（calibration under reference conditions）

基準条件（3.18）での被試験器の不確かさ評価を含んだ校正。

3.4

動作条件での校正（calibration for operating conditions）

被試験器の動作中の不確かさ評価を含む光スペクトラムアナライザ（3.15）の動作条件での校正。

3.5

中心光波長，λc（center wavelength, centroidal wavelength）

真空中での光源の光パワーの重み付きの平均光波長。

注記1 中心波長の単位はnm。

注記2 連続スペクトルの場合，中心光波長は，式(1)によって定義する。

∫

)

(

total

································································· (1)

離散スペクトルの場合，中心光波長は，式(2)によって定義する。

∑

λc

············································································· (2)

ここに， p(λ)：光源のスペクトルパワー密度（単位は，例えば，W/nm）

λi：真空中i番目の離散光線の光波長

C 6183-2：2018 (IEC 62129-1：2016)

Pi： λiでのパワー（単位は，例えば，W）

Ptotal：総合パワー（単位は，例えば，W）

注記3 注記2の積分及び加算は，光源のスペクトル全体にわたって適用する。

3.6

信頼水準（confidence level）

測定した量の真の値が指定する範囲内に存在する確率の評価値。

注記 3.8を参照。

3.7

包含係数，k（coverage factor）

標準不確かさ（3.22）uから拡張不確かさUを求めるのに用いる係数。

注記 3.8を参照。

3.8

拡張不確かさ，U（expanded uncertainty）

規定の信頼水準（3.6）で，測定した量の真の値が収まると期待される値の範囲。

注記1 標準不確かさ（3.22）uに包含係数（3.7）kを乗じて求める。

··················································································· (3)

注記2 不確かさの分布が正規分布であると仮定し，多数の測定を行う場合，68.3 %，95.5 %及び

99.7 %の信頼水準（3.6）は，それぞれk値1，2及び3に対応する。

注記3 光スペクトラムアナライザ（3.15）の測定の不確かさは，拡張不確かさUの形で明示するこ

とが望ましい。

3.9

測定器の状態（instrument state）

校正作業中の測定条件及び光スペクトラムアナライザ（3.15）の状態を完全に記述したもの。

注記測定器の状態を示す代表的なパラメータは，使用中の表示光波長範囲，分解能バンド幅（スペ

クトル分解能）（3.19），表示モード（W又はdBm），ウォームアップ時間及びその他の測定器

設定である。

3.10

測定結果（measurement result）

操作説明書に示す全ての操作（例えば，ウォームアップ）が完了した後に得られる光スペクトラムアナ

ライザ（3.15）の表示出力又は電気出力。光波長（単位は，nm又はμm）及び光パワーレベル（単位は，

mW又はdBm）によって示される。

3.11

測定範囲（measurement range）

測定器の誤差が，規定の限界内に収まらなければならない測定量の値の範囲。

（ISO/IEC Guide 99:2007の4.9を修正）

3.12

国家測定標準（national measurement standard）

国家的な決定によって認められた標準。当該量のその他の標準への値付けの基礎として国家内で適用さ

れる。

（ISO/IEC Guide 99:2007の5.3を修正）

C 6183-2：2018 (IEC 62129-1：2016)

3.13

国家標準機関（national standards laboratory）

国家測定標準（3.12）を維持している機関。

3.14

動作条件（operating conditions）

全ての測定量，影響量及びその他の重要な要求事項の条件。これらの条件を取り込んで光スペクトラム

アナライザ（3.15）の拡張不確かさ（3.8）を算出する。

3.15

光スペクトラムアナライザ，OSA（optical spectrum analyzer）

光波長（又は光周波数）に対する光スペクトルの光パワー分布を測定する光学測定器。

注記光ファイバコネクタ用の入力端子を備えており，光スペクトルは入力端子に入射した光から得

られる。また，この測定器は，画面表示機能をもつ。

3.16

光パワーレベル（power level）

指定する光波長分解能設定値において，校正（3.2）される光スペクトラムアナライザ（3.15）が示す光

パワーレベル。

注記光スペクトラムアナライザによって，設定した分解能について光パワーレベルが測定され，表

示される。

3.17

光パワーレベル偏差，DP（power level deviation）

被試験器によって測定された表示光パワーレベル（POSA）とそれに対応する基準パワー（PREF）との差

を基準パワーで除したもの。

REF

OSA

REF

OSA

−

························································· (4)

3.18

基準条件（reference conditions）

測定結果に影響を及ぼす一連の適切なパラメータ，それらの公称値及びそれらの許容範囲によって規定

した条件。これらの条件の下で不確かさを特定する。

注記1 各許容範囲は，基準条件で発生する不確かさ及び基準条件自身を測定する際の不確かさの両

方を含むことに注意する。

注記2 基準条件は，通常，基準日，基準温度，基準湿度，基準大気圧，基準光源，基準表示光パワ

ーレベル（3.16），基準光ファイバ，基準コネクタとアダプタとの組合せ，基準光波長，基準

（スペクトル）バンド幅及び設定された分解能バンド幅（スペクトル分解能）（3.19）のパラ

メータ並びに必要に応じてそれらの許容値を含む。

（JIS C 1005:2006の3.3.10を修正）

3.19

分解能バンド幅，スペクトル分解能，R（resolution bandwidth，spectral resolution）

測定のために設定される分解能バンド幅に対して十分狭いスペクトルバンド幅（3.21）をもつ光源を用

いた場合，被試験器によって得られる表示スペクトルの半値全幅（FWHM）。

C 6183-2：2018 (IEC 62129-1：2016)

3.20

サイドモード抑圧比，SMSR（side-mode suppression ratio）

DFB-半導体レーザなど，シングルモード半導体レーザでの主モードスペクトルと最大サイドモードスペ

クトルとのピークパワー比。

注記通常，dBで表す。

3.21

スペクトルバンド幅，B（spectral bandwidth）

光源のスペクトル幅の半値全幅（FWHM）。

注記1 光源が連続スペクトルを示すならば，スペクトルバンド幅Bは，スペクトルのFWHMであ

る。

注記2 光源が，多重モードスペクトルを示す半導体レーザの場合は，FWHMスペクトルバンド幅B

は，2.35倍（光源がガウスエンベロープをもつものと仮定して）した二乗平均平方根（RMS）

スペクトルバンド幅である。

total

2.35

−

∑

············································· (5)

∑

Ptotal

············································································· (6)

ここに，

λc：半導体レーザの中心光波長（3.5）（単位は，nm）

Ptotal：総合パワー（単位は，W）

Pi： i番目の縦モードの光パワー（単位は，W）

λi： i番目の縦モードの光波長（単位は，nm）

3.22

標準不確かさ，u（standard uncertainty）

標準偏差として表した測定結果の不確かさ。

注記詳細については，附属書A及びISO/IEC Guide 98-3を参照。

3.23

不確かさタイプA（uncertainty type A）

測定の何らかの変量効果を評価するときのように一連の観察の統計分析から得られる不確かさの種類。

注記 ISO/IEC Guide 98-3を参照。

3.24

不確かさタイプB（uncertainty type B）

一連の観察の統計分析以外の手段，例えば，測定の系統だった効果を評価するときのように，不確かさ

のあり得る原因の評価から得られる不確かさの種類。

注記1 ISO/IEC Guide 98-3を参照。

注記2 統計分析以外の手段としては，以前の測定データ，当該材料の作用及び特性に係る経験又は

一般知識，測定器，製造業者の仕様書，校正に係るデータ，他の証明書，及び便覧から得る

基準データに基づいて割り当てられた不確かさであってもよい。

3.25

光波長偏差，Dλ（wavelength deviation）

C 6183-2：2018 (IEC 62129-1：2016)

被試験器によって測定した中心光波長（3.5）λOSAと基準光波長λREFとの差。

REF

OSAλ

Dλ

−

······································································· (7)

注記波長の単位は，nm又はμm。

校正の準備

4.1

組織

校正施設は，JIS Q 17025の要求を満足することが望ましい。

校正が実施されるに当たっては，使用される測定装置の使用方法などが明記された，文書化された測定

手順が必要である。

4.2

トレーサビリティ

トレーサビリティは，JIS Q 17025の要求項目に沿うことが望ましい。

校正を実施するに当たり，使用される標準器は，国家標準機関又は認定校正機関によってトレーサビリ

ティの取れた手順に従い校正される必要がある。

標準器の性能が同一水準で比較できるようにするため，各水準において複数の標準器を維持しておくこ

とが望ましい。特に校正結果に影響を及ぼす校正設備においては，校正されていることの確認が必要とな

る。同様に，校正結果に影響を及ぼす試験装置についても，自然物理定数及び適切な国家標準にひも（紐）

付けされた設備において，校正されていることの確認が必要となる。この試験装置及びその校正連鎖が特

定されていることが要求される。再校正までの期間は，文書によって定義される必要がある。

4.3

準備

環境条件は，校正に必要な不確かさの度合いに相応したものでなければならない。

a) 環境は清潔でなければならない。

b) 温度を監視及び制御しなければならない。

c) レーザ光源は，安全でなければならない（JIS C 6802を参照）。

4.4

基準校正条件

基準試験条件には，温度，相対湿度，表示光パワーレベル，光波長，光源，光ファイバ，コネクタとア

ダプタとの組合せ，（スペクトル）バンド幅及び設定された分解能バンド幅（スペクトル分解能）がある。

必要ならば，それらの許容値も条件に含める。合わせて日付も記録する。他に規定がない限り，長さ2 m

以上の，JIS C 6835に規定するシングルモード光ファイバ素線を適用した光ファイバ心線又は光コードを

用いる。

他に規定がない限り，全ての校正は，室温23 ℃±2 ℃及び相対湿度50 %±20 %において実施すること

が望ましい。試験装置は，環境に対し平衡状態になるように，試験前2時間以上放置する。光スペクトラ

ムアナライザに対し，製造業者の操作説明書に記載の時間ウォームアップを行う。

光スペクトラムアナライザは，製造業者の仕様書及び操作手順書に従って操作する。実施可能なときは，

試験される光スペクトラムアナライザの実地動作条件を再現した，校正条件及びパラメータの範囲を選択

する。それらのパラメータは，製造業者の操作手順書の指示どおりに，光スペクトラムアナライザの精度

及び分解能機能を最適化するように選択する。条件は，箇条8の規定に従って文書に表す。

注記校正結果は，校正過程において使用された校正条件にだけ有効である。

C 6183-2：2018 (IEC 62129-1：2016)

光波長校正

5.1

概要

被試験器の光波長の不確かさの要因には，次の事項がある。

a) 基準条件での試験で見いだされる被試験器固有の不確かさ。

被試験器の分解能（雰囲気温度に依存する波長分解能の不確かさ）を含む。

b) 動作条件での試験で見いだされる光波長依存特性及び温度依存特性による部分的不確かさ。

基準条件での不確かさを得るためには，5.2に規定する基準条件での校正手順が，必須条件となる。しか

し，5.3に規定する動作条件での校正は，強制的なものではない。基準条件の範囲を超えて被試験器を使用

するときは，被試験器は，その動作条件の範囲で校正されなければならない。光波長は，真空中の値であ

る。

5.2

基準条件での光波長校正

5.2.1

一般事項

基準条件での校正に選択可能な試験系を図1，図2及び図3に示す。図1の試験系では，光源として，

光波長が既知のガスレーザを使用する。図2は，広帯域光源を，既知の（トレーサビリティが明確な）光

波長の透過ピーク又は吸収ピークをもつ波長弁別装置と組み合わせて用いる場合の試験系を示す。図3は，

光源として，光波長が未知の半導体レーザ（以下，LDという。）を用いる場合の試験系を示す。この試験

は，基準校正条件の下で実施する。

図1−光波長が既知のガスレーザを用いる試験系

図2−広帯域光源を波長弁別装置とともに用いる試験系

図3−光波長が未知のLDを用いる試験系

5.2.2

基準条件での光波長校正用機器

波長校正のために用いる装置は，次による。

光ファイバ

光源

光波長計

被試験器

光ファイバ

広帯域光源

波長弁別装置

被試験器

光ファイバ

光源

被試験器

C 6183-2：2018 (IEC 62129-1：2016)

a) 光源被試験器に校正用光源が規定されている場合には，その光源を用いる。光源が規定されていな

い場合には，被試験器の光波長不確かさの仕様に対し，十分狭いスペクトルバンド幅及び十分な光波

長安定性をもった光源を用いなければならない。推奨光源には，表1に示すような各種レーザ，LD

又はシングルモードスペクトルをもつ（チューナブルな）レーザがある。また，広帯域光源は，既知

の（トレーサビリティが明確な）光波長の透過ピーク又は吸収ピークをもつ波長弁別装置と組み合わ

せて用いる。波長弁別装置としては，例えば，1セットの固定狭帯域フィルタ，気体媒体の吸収線又

はファブリ・ペロー干渉計が用いられる。附属書Dに，幾つかの安定した光波長基準を示す。使用す

る基準は，被試験器に要求される光波長不確かさに対し，十分な光波長安定性，十分狭いスペクトル

バンド幅及びパワー安定性をもつことが望ましい。

b) 光波長計光源の光波長を測定する測定器。その精度は，光波長試験に要求する精度を十分に上回る

ものでなければならない。光波長が未知のLDを光源として使用する場合は，この測定器を用いる（図

3参照）。

5.2.3

基準条件での光波長校正の手順

a) 図1，図2又は図3に示す試験系を用い，被試験器の表示光波長範囲を，光源の光波長が表示の中心

付近に含まれるように設定する。さらに，被試験器の光波長サンプリング分解能を，式(8)を満足し，

また，試験する光波長不確かさよりも，よくなるように設定する。

set

················································································· (8)

ここに，

S：表示光波長範囲

N：表示点の数

Rset：試験中の光スペクトラムアナライザ設定分解能バンド幅（ス

ペクトル分解能）

図1又は図2に示す試験系を用いる場合は，光源又は波長弁別装置の既知の光波長の値をλREFとし，

図3に示す試験系を用いる場合は，λREFは光波長計によって測定した光源の光波長を示す。光源のλREF

について，被試験器によって測定した中心光波長をλOSA,iとする。

b) この測定を少なくとも10回繰り返し，平均光波長を，式(9)で求める。

∑

OSA,

OSA̲AV

································································· (9)

ここに，

m：繰返し測定回数

5.2.4

基準条件での光波長不確かさの算出

測定値から偏差Dλ̲refを，式(10)で求める。

REF

OSA̲AV

ref

D̲

−

······························································ (10)

測定したλOSA,iの値の標準不確かさuλ̲OSAを，式(11)で求める。

(

)

∑

−

OSA

OSA,

̲OSA

···········································(11)

基準校正条件での光波長についての被試験器の不確かさuD̲λ̲refを，式(12)で求める。

OSA

res

ref

res

OSA

̲REF

̲ref

················· (12)

C 6183-2：2018 (IEC 62129-1：2016)

ここに， uλ̲REF＝

UλREF：光源の光波長の不確かさ

uλ̲OSA：試験中に測定した値の標準不確かさ

ures̲ref：波長計の表示分解能の不確かさ（使用する場合）

ures̲OSA： OSAの表示分解能の不確かさ

uD̲λ̲T：温度依存性及び基準条件での温度範囲下での仕様

を除き，5.3.3で記載される不確かさ。ただし，uD̲λ̲ref
の1/10よりも小さければ省略可能。

光源としてレーザ又は光波長が安定している弁別デバイスを用い，その性能が被試験器の光波長不確か

さよりも十分に良好である場合，光源光波長の不確かさuλ̲REFは，無視することができる。光源としてLD

を用いる場合，光波長計によって光波長を数回測定し，光源の不確かさを光源の標準偏差uλ̲REFとする。

5.3

動作条件での光波長校正

5.3.1

一般事項

5.3で規定する校正は，強制的なものではない。基準校正条件を超えて使用するときは，この校正手順を

実施する。動作条件に対する光波長の不確かさの個別要因には，次の項目がある。

a) 光波長依存特性

b) 温度依存特性

5.3.2

光波長依存特性

5.3.2.1

一般事項

図1，図2及び図3は，光波長依存特性を求める試験系を示す。これらは基準条件での校正に用いるも

のと同じである。この試験は，光源光波長以外は基準校正条件の下で実施する。

5.3.2.2

光波長依存特性を求める装置

光波長依存特性を求めるために用いる装置は，次による。

a) 光源次の性能をもった光源を用いる。

1) 被試験器の分解能バンド幅（スペクトル分解能）よりも十分に狭いスペクトルバンド幅

2) 被試験器に規定される光波長不確かさに対して十分な，光波長及びパワーの安定性

推奨光源には，表1に示す各種レーザ，シングルモードスペクトルをもつLD（例えば，チューナ

ブル半導体レーザ光源）などがある。また，広帯域光源を，既知の（トレーサビリティが明確な）光

波長の透過ピーク又は吸収ピークをもつ波長弁別装置と組み合わせて用いてもよい。波長弁別装置と

しては，例えば，1セットの固定狭帯域フィルタ，気体媒体の吸収線，又はファブリ・ペロー干渉計

が用いられる。附属書Dに，幾つかの安定した光波長基準を示す。使用する基準は，被試験器に要求

される光波長の不確かさにとって十分な光波長安定性，並びにスペクトルバンド幅及びパワー安定性

をもつことが望ましい。

b) 光波長計光源の光波長を測定する測定器。その精度は，光波長試験で要求される精度を十分に上回

るものでなければならない。光波長が未知のLDを光源として使用する場合は，この測定器を用いる

（図3）。

5.3.2.3

光波長依存特性を求める試験手順

図1又は図2に示す試験系を用いる場合は，光源又は波長弁別装置の既知の光波長値をλREF,jとし，図3

に示す試験系を用いる場合は，λREF,jは光波長計によって測定した光源の光波長を示す。

a) 光源からの光を被試験器に入れ，示された値λOSA,jを読み取る。その後，次の式を用いて，λREF,jに関

する光波長偏差Dλ̲λ̲j を求める。

C 6183-2：2018 (IEC 62129-1：2016)

REF

OSA,

−

······························································ (13)

b) 次に，光源の光波長を変え，同じ試験を実施し，再び式(13)を用いて偏差を求める。

c) |Dλ̲λ|MAXを，得られた全ての偏差Dλ̲λ̲jの絶対値の最大値とする。

5.3.2.4

光波長依存特性による光波長不確かさの算出

幾つかの光波長の測定値の偏差を用い，次の式によって，光波長依存特性による不確かさuD̲λ̲λを求め

る。

MAX

···································································· (14)

5.3.3

温度依存特性

5.3.3.1

一般事項

図4に光波長不確かさの温度依存特性を求めるための試験系を示す。この試験は，温度以外は基準校正

条件の下で実施する。

図4−光波長不確かさの温度依存特性を求める試験系

5.3.3.2

温度依存特性を求める装置

a) 光源被試験器に校正用光源が規定されている場合には，その光源を用いる。光源が規定されていな

い場合には，被試験器の光波長不確かさの仕様に対し，十分狭いスペクトルバンド幅及び十分な光波

長安定性をもった光源を用いなければならない。推奨光源には，表1に示すようなガスレーザ，LD

若しくはシングルモードスペクトルをもつレーザ，又は波長弁別装置と組み合わせた広帯域光源があ

る。附属書Dに，幾つかの安定した光波長基準を示す。

5.3.3.3

温度依存特性を求める試験手順

基準校正条件の下，被試験器に対して規定する温度範囲内において，光源から入力する光の光波長を5

点以上の温度（Tj）で測定する。試験手順は，次による。

a) 入力光の光波長をλREF，被試験器の表示値をλOSA,jとし，次の式で光波長の偏差を求める。

REF

OSA

̲T̲

−

································································· (15)

b) 次に温度を変え，試験及び偏差算出を繰り返す。各使用温度において校正されるOSAが熱平衡状態に

達するまで十分な時間（例えば，2時間）待たなければならない。

c) |Dλ̲T|MAXを，得られた全ての偏差Dλ̲T̲jの絶対値の最大値とする。

5.3.3.4

温度依存特性による光波長不確かさの算出

幾つかの温度についての測定値の偏差を用い，次の式(16)で温度依存特性による不確かさuD̲λ̲Tを求める。

MAX

··································································· (16)

光源

光ファイバ

被試験器

恒温槽

C 6183-2：2018 (IEC 62129-1：2016)

5.4

拡張不確かさの算出

被試験器を基準条件だけで使用する場合，拡張不確かさUλ̲refは包含係数kを用いて，式(17)で求める。

ref

̲ref

···································································· (17)

全体の光波長不確かさは，被試験器が基準条件を超えて使用するときは，基準校正条件での不確かさ，

並びに光波長依存特性及び温度依存特性の個々の不確かさ試験によって求められる動作条件での不確かさ

を用いて求める。

光波長不確かさは，式(18)，式(12)，式(14)及び式(16)の結果を用いて求める。

res̲

res̲ref

̲OSA

̲REF

̲op

······· (18)

包含係数kを用いた拡張不確かさUλ̲opは，式(19)で求める。

····································································· (19)

光波長を校正結果に基づいて補正する場合，その補正は一般的に，測定器のソフトウェアによって補正

をするか，結果に対して数学的に補正をするか，又は測定器のハードウェアで補正をすることによって行

う。幾つかのパラメータに対する補正の評価及び算出の例を，附属書Cに示す。調整後，試験を繰り返し，

補正が正しく行われたことを確認するとよい。

注記参考として光波長不確かさの算出例を，B.2に示す。

光パワーレベル校正

6.1

概要

被試験器の表示光パワーレベルの不確かさの要因には，次の事項がある。

a) 被試験器の分解能，標準光パワーメータの分解能，及びこれらの温度依存性を含む基準条件での試験

で見いだされる被試験器固有の不確かさ

b) 動作条件での試験で見いだされる光波長依存特性，偏光依存特性，直線性及び温度依存特性による部

分的不確かさ

被試験器が基準条件を超えて使用される場合，部分的不確かさを得ることが必要となる。基準条件での

不確かさは，6.2に規定する校正手順によって得ることができる。部分的不確かさは，個別要因，すなわち，

光波長，偏光，直線性及び温度について，6.3.2〜6.3.5に規定する校正手順によって得ることができる。被

試験器を基準条件だけで使用する場合，6.3に規定する校正手順は，必ずしも必要としない。すなわち，そ

れらは強制的なものではない。

注記測定値に対して一般的に使用する単位dBmは，不確かさの累積には適さないため，線形単位

（mW又はμW）を用いる。この累積の結果は，必要なとき全体的不確かさを表すためにdBに

変換し直すことができる。

新たな波長の光源を使用する際には，そのパワーを確認するための標準光パワーメータが必要となる場

合がある。校正作業中は，偏光制御器による操作を除き，偏光状態の変化を避ける。

6.2

基準条件での光パワーレベル校正

6.2.1

一般事項

図5に光パワーレベルの不確かさを求めるための試験系を示す。この試験は，基準校正条件で実施する。

表示光パワーレベルの校正に使用する光源は，無偏光状態にされるか，偏光制御器を使用することが望ま

しい。これによって，偏光による変化の中間値で被試験器が校正される。

C 6183-2：2018 (IEC 62129-1：2016)

図5−基準条件での光パワーレベルの校正用試験系

6.2.2

基準条件での光パワーレベル校正用機器

基準条件で光パワーレベルを校正するための装置は，次による。

a) 光源出力が0.1 mW（−10 dBm）〜1 mW（0 dBm）の安定した光を光ファイバから放出でき，また，

そのスペクトルバンド幅の外側にあるサイドモード及び光ノイズを強く抑制した（被試験器の分解能

バンド幅と同じ分解能バンド幅で測定したとき，40 dBを超えるもの）光源を用いる。光源のスペク

トルバンド幅は，被試験器の分解能の仕様に対して十分狭いことが望ましい。表1に示す光源，LD

（SMSR＞40 dB：3.20参照）又はファイバレーザ（これもSMSR＞40 dBのもの）が望ましい。

LD又はファイバレーザを用いる場合は，光波長計を用いて光源の光波長を事前に測定しておくこ

とが望ましい。

b) 可変光減衰器試験に用いる光パワー範囲にわたって調整できる可変光減衰器を用いる。

c) 標準光パワーメータ標準光パワーメータは，基準校正条件の下で動作する次のいずれかとする。

1) 指定の不確かさで校正サービスを実行する公的機関によって校正した光パワーメータ。

2) 1)の公的機関によって規定する規格に従って，指定の不確かさで校正した光パワーメータ。

すなわち，標準光パワーメータの不確かさUPMrefは，既に分かっており，校正証明書に記載されて

いるもの。

d) 偏光制御器光源が無偏光でない限り，偏光制御器を用いる。

6.2.3

基準条件での光パワーレベル校正の試験手順

図5に示す試験系で，被試験器の分解能を光源のスペクトルバンド幅よりも十分大きく設定する。可変

光減衰器を，被試験器への出射光の光パワーレベルが最適になるように調整する。光源の光波長が未知で

ある場合，それを光波長計によって測定することが望ましい。測定手順は，次による。

a) 標準光パワーメータを用いて，光ファイバ出射光の値PREF,iを測定する。偏光制御器を用いる場合，異

なる偏光状態において多数回測定し，それらの値を平均する。

b) この後，光ファイバ出射光を被試験器に接続し，被試験器によって測定された光パワーレベルのピー

ク値をPOSA,iとして読み取る。値の読取りには，線形目盛（単位は，mW又はμW）を用いる。偏光制

御器を用いる場合，異なる偏光状態において多数回測定し，それらの値を平均する。

c) 光パワーメータ測定値に対するOSA測定値の差の比率をDP,iとして，式(20)で求める。

REF,

OSA,

−

······································································ (20)

d) この測定を少なくとも10回は繰り返す。

6.2.4

基準条件での光パワーレベル不確かさの算出

差の比率のパワーレベル偏差DP及び標準偏差uD̲Pを，式(21)及び式(22)から求める。

光ファイバ

光源

可変光減衰器

偏光制御器

（もし光源が無偏光な

らば不要）

被試験器

標準光パワー

メータ

C 6183-2：2018 (IEC 62129-1：2016)

∑

······································································· (21)

(

)

∑

−

D̲P

····················································· (22)

ここに，

m：繰返し測定回数

基準校正条件の下で使用した被試験器の表示光パワーレベルに関する不確かさuD̲P̲refを，式(23)で求め

る。

̲TMP

res̲OSA

res̲ref

PMref

̲ref

·················· (23)

ここに， uPMref＝

UPMref：基準光パワーメータの校正証明書に記載した基準

光パワーメータの測定パワーにおける不確かさ

uD̲P：試験中に測定した値の標準偏差

ures̲ref：基準パワーメータの表示分解能で決まる不確かさ

ures̲OSA： OSAの表示分解能の不確かさ

uD̲P̲TMP：温度依存特性で決まる不確かさ。標準条件の部分を

除く6.3.5に記載の方法で評価される。ただし，

uD̲P̲refの1/10よりも小さい場合，無視できる。

光パワーレベル偏差DP̲refは，式(24)で表す。これは差の比率の平均値と同じになる。

ref

············································································ (24)

6.3

動作条件での光パワーレベル校正

6.3.1

一般事項

6.3に規定する校正は，強制的なものではない。被試験器を基準校正の範囲を超えて使用するときは，こ

の校正手順を実施する。動作条件に対する光パワーレベルの不確かさの個別要因には，次の項目がある。

a) 光波長依存特性

b) 偏光依存特性

c) 直線性

d) 温度依存特性

6.3.2

光波長依存特性

6.3.2.1

一般事項

図6に光波長依存特性を求めるための試験系を示す。この試験は，光波長以外は基準校正条件で実施す

る。

C 6183-2：2018 (IEC 62129-1：2016)

図6−光パワーレベルの不確かさの光波長依存特性を求めるための試験系

6.3.2.2

光パワーレベルの光波長依存特性を求める装置

光パワーレベルの光波長依存特性を求めるために用いる装置は，次による。

a) 光源チューナブルレーザなどの波長可変光源を用いる。この光源は，被試験器の試験波長範囲内に

おいて必要な光量を安定して供給することが望ましく，そのスペクトルバンド幅は，被試験器の指定

する分解能バンド幅に対して十分狭いことが望ましい。

b) 光波長計波長可変光源の光波長を測定するために用いる。光源がIEC 62522に従って校正されてい

る場合は，不要である。

c) 光パワーメータ波長依存特性のない光パワーメータ又は光波長依存特性が校正されている光パワー

メータを用いる。

d) 偏光制御器（オプション）消光比が20 dB以上の光ファイバ出力を得るために，入射光の偏光状態を

制御する偏光制御器を用いる。偏光状態を変えたときのレベル変化は，被試験器の偏光依存特性より

も十分小さいことが望ましい。偏光制御器には，偏光子，1/2光波長板及び1/4光波長板を組み合わせ

たもの，三つの光ファイバループを回転させるものなどがある。

6.3.2.3

光パワーレベルの光波長依存特性を求める試験手順

図6に示す試験系を用いる。試験手順は，次による。

a) 環境温度が完全に安定した後，光波長測定のために光源からの光を光波長計に入れる。光波長計で得

られる読み値をλjとする。

b) 光パワーメータを用いて，光源の光パワーを測定する。光パワーメータで得られる読み値をPREF,λ̲jと

する。偏光制御器を用いる場合，異なる偏光状態において多数回測定し，それらの値を平均する。

c) 光源からの光を被試験器に入れる。被試験器の分解能バンド幅（スペクトル分解能）は，入射光のス

ペクトルバンド幅よりも広くなるように事前に設定しておくことが望ましい。被試験器によって測定

した光パワーレベルのピーク値をPOSA,λ̲jとする。偏光制御器を用いる場合，異なる偏光状態において

多数回測定し，それらの値を平均する。光波長λjでの偏差誤差DP̲λ̲jを，式(25)で求める。

REF,

OSA,

−

································································· (25)

d) 異なる波長設定値に対してこの手順を繰り返す（λjを変える）。表面発光LEDのような広帯域光源を

用いる必要がある場合，特に1 300 nmでのマルチモードなどは，光パワーレベルの波長依存性は光源

帯域の範囲内の複数波長で測定する必要がある。

光ファイバ

波長可変
光源

偏光
制御器

（オプション）

被試験器

光パワー
メータ

光波長計

C 6183-2：2018 (IEC 62129-1：2016)

e) |DP̲λ|MAXを，得られた全ての偏差誤差DP̲λ̲jの絶対値の最大値とする。

6.3.2.4

光波長依存特性による光パワーレベル不確かさの算出

光波長依存特性による標準不確かさuD̲P̲λを，式(26)で求める。

MAX

··································································· (26)

6.3.3

偏光依存特性

6.3.3.1

一般事項

図7に偏光依存特性を求めるための試験系を示す。この試験は，偏光以外は基準校正条件の下で実施す

る。

使用する光源は基準光波長のものでなければならない。しかし，偏光依存特性は光波長によって異なる

こともあるため，この試験は，被試験器が使用される幾つかの光波長において実施することが望ましい。

注記試験系の偏光制御器からの出力の消光比は，光ファイバの出力ポートにおいて20 dBであるも

のと仮定する。消光比は，偏光依存特性試験結果の精度に影響する。具体的には測定精度を20

dBで約2 %下げる。

図7−表示光パワーレベルの不確かさの偏光依存特性を求めるための試験系

6.3.3.2

光パワーレベルの偏光依存特性を求める装置

光パワーレベルの偏光依存特性を求めるために用いる装置は，次による。

a) 光源被試験器の分解能の仕様に対して十分狭いスペクトルバンド幅をもつ出力が，0.1 mW（−10

dBm）〜1 mW（0 dBm）である光ファイバ出力の安定化光源を用いなければならない。表1に示す光

源，LD（SMSR＞40 dB：3.20参照）又はファイバレーザ（これもSMSR＞40 dBのもの）が望ましい。

b) 偏光制御器消光比が20 dB以上の光ファイバ出力を得るために，入射光の偏光状態を制御する偏光

制御器を用いる。偏光状態を変えたときのレベル変化は，被試験器の偏光依存特性よりも十分小さい

ことが望ましい。偏光制御器には，偏光子，1/2光波長板及び1/4光波長板を組み合わせたもの，三つ

の光ファイバループを回転させるものなどがある。

c) 光ファイバ JIS C 6835に規定するシングルモード光ファイバ素線を適用した光ファイバ心線又は光

コードで，長さが1〜2 mのもの。偏光制御器への入力光ファイバは，偏波保持光ファイバが望まし

い。

6.3.3.3

光パワーレベルの偏光依存特性を求める試験手順

図7に示す試験系で，被試験器の分解能バンド幅を光源のスペクトルバンド幅よりも十分大きく設定す

る。

多数の光波長で実施される試験手順は，次による。

a) 光源から出力された光を，光ファイバ1を通して偏光制御器に入れ，制御器からの出力を，光ファイ

バ2を通して被試験器に入力する。

光ファイバ1

光ファイバ2

被試験器

光源

偏光
制御器

C 6183-2：2018 (IEC 62129-1：2016)

b) 偏光制御器を調整して，実質的にポアンカレ球全体に及ぶ多数の偏光状態を作り出すようにする。偏

光状態を変えることによって起こる光パワーレベル変化のピーク-ピーク値を観察する。最大及び最小

読み値をそれぞれPMAX(λj)及びPMIN(λj)として記録する。

c) 光波長λjでの偏光による光パワーレベルの変動DP̲UL(λj)及びDP̲LL(λj)を，式(27)及び式(28)から求める。

()

)

(

)

(

AVE

MAX

̲UL

−

··························································· (27)

()

)

(

)

(

AVE

MIN

̲LL

−

···························································· (28)

ここで，PAVE(λj)は，光波長λjでの偏光による光パワーレベルの平均変動で，式(29)で求める。

()

)

(

)

(

MIN

MAX

AVE

··················································· (29)

d) 異なる波長設定値に対して，この手順を繰り返す（λjを変える。）。

e) DP̲POL,MAXをDP̲UL(λj)の最大値，DP̲POL,MINをDP̲LL(λj)の最小値とする。

6.3.3.4

偏光依存特性による不確かさの算出

偏光による光パワーレベル変動の不確かさuD̲P̲POLを，式(30)で求める。

MIN

̲POL,

MAX

̲POL,

̲POL

−

············································· (30)

6.3.4

直線性

6.3.4.1

一般事項

JIS C 6186に規定する重ね合せの方法又は図8に示す方法を用いて直線性を試験する。この試験は，光

パワーレベル以外は基準校正条件の下で実施する。

使用する光源は，基準光波長でなければならない。二つ以上の基準光波長があり，被試験器の検出器に

光波長依存特性がある場合，各基準光波長において直線性試験を実施することが望ましい。

図8−光パワーレベルの不確かさの直線性誤差を試験するための試験系

6.3.4.2

光パワーレベルの直線性誤差を求める装置

光パワーレベルの直線性誤差を求めるために用いる装置は，次による。

a) 光源被試験器の分解能の仕様に対して十分狭いスペクトルバンド幅をもつ出力が，0.1 mW（−10

dBm）〜1 mW（0 dBm）である光ファイバ出力の安定化光源を用いなければならない。表1に示す光

源，LD（SMSR＞40 dB：3.20参照）又はファイバレーザ（これもSMSR＞40 dBのもの）が望ましい。

b) 可変光減衰器試験する光パワー範囲全般にわたって調整できる可変光減衰器を用いる。

c) 光パワーメータ試験する光パワー範囲，光波長範囲及び温度範囲にわたって正確に測定できる光パ

ワーメータを用いる。

光源

可変光
減衰器

被試験器

光パワー
メータ

光ファイバ

C 6183-2：2018 (IEC 62129-1：2016)

6.3.4.3

光パワーレベルの直線性誤差を求める試験手順

光パワーレベルの直線性誤差を求める試験手順は，次による。

a) 図8に示す試験系で，被試験器の分解能バンド幅を測定に用いる光源のスペクトルバンド幅よりも十

分大きくなるように設定する。可変光減衰器で，被試験器に入力する光パワーレベルを基準条件での

光パワーレベル校正試験に用いる光パワーレベルと同じになるように調整する。そのときの被試験器

及び光パワーメータからの読み値をそれぞれPOSA及びPREFとし，それらの比をPLIN,refとする。

REF

OSA

ref

LIN,

········································································ (31)

b) その後，可変光減衰器を用いて，被試験器に入力する光パワーレベルを変える。そのときの光パワー

レベルをPjとする。被試験器及び光パワーメータからの読み値をそれぞれPOSA,j及びPREF,jとし，それ

らの比をPLIN,jとする。

REF,

OSA,

LIN,=

········································································ (32)

光パワーレベルPjでの直線性誤差DP̲LIN(Pj)を，式(33)で求める。

()

ref

LIN,

̲LIN

−

=PP

······························································ (33)

c) 異なる光パワーレベル（Pjを変える。）に対して，被試験器に規定されている入力光パワーレベル範囲

内の少なくとも5点についてこの手順を繰り返す。

d) |DP̲LIN|MAXを，得られた全ての直線性誤差DP̲LIN(Pj)の絶対値の最大値とする。

6.3.4.4

光パワーレベルの直線性誤差による不確かさの算出

直線性の不確かさuD̲P̲LINを，式(34)で求める。

MAX

̲LIN

LIN

······························································ (34)

6.3.5

温度依存特性

6.3.5.1

一般事項

図9に温度依存特性の試験系を示す。この試験は，温度以外は基準校正条件で実施する。

使用する光源は，基準光波長でなければならない。二つ以上の基準光波長があり，被試験器の検出器に

光波長依存及び温度依存特性がある可能性がある場合，各基準光波長において直線性試験を実施すること

が望ましい。

図9−光パワーレベルの不確かさの温度依存特性を求めるための試験系

6.3.5.2

光パワーレベルの温度依存特性を求める装置

光パワーレベルの温度依存特性を求めるために用いる装置は，次による。

光源

可変光
減衰器

被試験器

光ファイバ

恒温槽

C 6183-2：2018 (IEC 62129-1：2016)

a) 光源被試験器の分解能の仕様に対して十分狭いスペクトルバンド幅をもつ出力が，0.1 mW（−10

dBm）〜1 mW（0 dBm）である光ファイバ出力の安定化光源を用いなければならない。表1に示す光

源，LD（SMSR＞40 dB：3.20参照）又はファイバレーザ（これもSMSR＞40 dBのもの）が望ましい。

b) 可変光減衰器試験する光パワー範囲全般にわたって調整できる可変光減衰器を用いる。

6.3.5.3

光パワーレベルの温度依存特性を求める試験手順

光パワーレベルの温度依存特性を求める試験手順は，次による。

a) 図9に示す試験系で，被試験器の分解能バンド幅を測定に用いる光源のスペクトルバンド幅よりも十

分大きくなるように設定する。被試験器の温度が基準試験条件の下で指定どおりに安定した後，可変

光減衰器で，被試験器に入力する光パワーレベルを基準条件での校正に用いる光パワーレベルと同じ

になるように調整する。そのときの被試験器による読み値をPOSA,Trefとする。

b) その後，恒温槽の温度を変える。各使用温度において校正されるOSAが熱平衡状態に達するまで十分

な時間（例えば，2時間）待たなければならない。新しい温度をTjとし，被試験器の読み値をPOSA,j

とする。温度Tjでの感度誤差DP(Tj)を，式(35)で求める。

()

ref

OSA,

−

································································· (35)

c) 異なる温度設定値に対して，この手順を繰り返す（Tjを変える。）。

d) |DP̲TMP|MAXを，得られた全ての感度誤差DP(Tj)の絶対値の最大値とする。

6.3.5.4

光パワーレベルの温度依存特性による不確かさの算出

温度依存特性による不確かさuD̲P̲TMPを，式(36)で求める。

MAX

̲TMP

···························································· (36)

6.4

拡張不確かさの算出

被試験器を基準条件だけで使用する場合には，拡張不確かさUP̲refを包含係数kを用いて，式(37)で求め

る。

̲ref

··································································· (37)

基準条件の範囲を超えて被試験器を用いる場合に，校正手順の全てを動作条件の下で実施していれば，

被試験器の累積光パワーレベル不確かさuD̲P̲opは，式(23)，式(26)，式(30)，式(34)及び式(36)の結果に基づ

く式(38)を用いて求めることが望ましい。

̲TMP

̲LIN

̲POL

res̲OSA

res̲ref

PMref

̲op

·· (38)

ここに， uPMref＝

UPMref：基準光パワーメータの証明書に記載した基準光パ

ワーメータの測定パワーにおける不確かさ

uD̲P：基準条件で測定した値の標準偏差

ures̲ref：基準パワーメータの表示分解能で決まる不確かさ

ures̲OSA： OSAの表示分解能の不確かさ

uD̲P̲λ：波長依存性による不確かさ

uD̲P̲POL：偏光依存性による不確かさ

uD̲P̲LIN：直線性による不確かさ

uD̲P̲TMP：温度依存性による不確かさ

包含係数kを用いた拡張不確かさUP̲opを，式(39)で求める。

̲op

···································································· (39)

C 6183-2：2018 (IEC 62129-1：2016)

P（mW）で示した光パワーレベルにおいて，光パワーレベルの偏差DP，不確かさuP及び拡張不確かさ

UPは，絶対パワー単位でこれらの値を得るには，次の式で求める。

ref

（mW） ······························································ (40)

ref

（mW） ······························································· (41)

偏差又は不確かさをdB単位で表さなければならない場合，式(42)を用いてdB単位に変換する。

(

)

log

（mW） ························································ (42)

ここに，

X： X＝DP̲ref又はUP̲ref

この表示光パワーレベルを校正結果に基づいて補正する場合，その補正は一般的に，測定器のソフトウ

ェアによって補正をするか，結果に対して数学的補正をするか又は測定器のハードウェアで補正をする。

調整が終わった後，試験を繰り返し，補正を正しく行ったかどうかを確認するとよい（附属書C参照）。

注記参考として光パワーレベル不確かさの算出例を，B.3に示す。

分解能バンド幅（スペクトル分解能）試験

7.1

概要

被試験器の分解能バンド幅（スペクトル分解能）は，光パワーレベル及び光波長の校正に影響を及ぼす

ため，もし被試験器の分解能バンド幅が不明であるときは，それらの校正よりも先に試験することが望ま

しい。この試験は，基準校正条件の下で実施する。光波長は，真空中の値で示す。

注記ここに規定する分解能バンド幅（スペクトル分解能）試験の結果を，光増幅器の雑音指数測定

の光帯域幅（光波長の単位で表したもの）として採用する。光帯域幅の校正は，IEC 61290-3-1

に規定されている。

7.2

分解能バンド幅（スペクトル分解能）試験

7.2.1

一般事項

選択可能なスペクトル分解能の試験系を図1，図2及び図3に示す。図1の試験系では，光源として，

光波長が既知のガスレーザを使用する。図2には，広帯域光源を，既知の（トレーサビリティが明確な）

光波長の透過ピーク又は吸収ピークをもつ波長弁別装置と組み合わせて用いる装置を示す。図3には，光

源として，光波長が未知のLDを用いる装置を示す。

7.2.2

分解能バンド幅（スペクトル分解能）試験用機器

分解能バンド幅（スペクトル分解能）を求めるために用いる装置は，次による。

a) 光源被試験器に校正用光源が規定されている場合には，その光源を用いる。光源が規定されていな

い場合には，被試験器の最小分解能バンド幅の仕様に対し，十分狭いスペクトルバンド幅及び十分な

光波長安定性をもった光源を用いなければならない。推奨光源には，表1に示すような各種レーザ，

被試験器の分解能バンド幅に対して十分狭いスペクトルバンド幅をもつLD，又は（チューナブルな）

その他のレーザがある。また，広帯域光源は，既知の（トレーサビリティが明確な）光波長の透過ピ

ーク又は吸収ピークをもつ波長弁別装置と組み合わせて用いる。波長弁別装置としては，例えば，1

セットの固定狭帯域フィルタ，気体媒体の吸収線又はファブリ・ペロー干渉計が用いられる。附属書

Dに，幾つかの安定した光波長基準を示す。使用する基準は，分解能バンド幅試験に対し十分な光波

長安定性，スペクトルバンド幅及びパワー安定性をもつことが望ましい。

C 6183-2：2018 (IEC 62129-1：2016)

表1−推奨光源

単位 nm

光源

光波長（真空中）

アルゴンレーザ

488.122

514.673

ヘリウム-ネオンレーザa)

632.991

1152.590

1523.488

注a) 波長1 152 nmのヘリウム-ネオンレーザは，二

つのモードが測定される。正しいスペクトル
線を用いるように注意する。

b) 光波長計光源の光波長を測定する測定器。光波長計は，可能な限り小さな偏差を得るために校正及

び補正がなされている必要がある。光波長が未知のLDを光源として使用する場合は，この測定器を

用いる。光波長計はJIS C 6187-2に従って校正する。

c) 光ファイバ JIS C 6835に規定するシングルモード光ファイバ素線を適用した光ファイバ心線又は光

コード。

7.2.3

分解能バンド幅（スペクトル分解能）試験手順

分解能バンド幅（スペクトル分解能）の試験手順は，次による。

a) 図1，図2又は図3に示す試験系で，被試験器の光波長測定範囲を，光源の光波長全てが含まれる範

囲で小さな値に設定する。被試験器の分解能バンド幅を指定値に設定する。この指定値をRsetとする。

b) 表示されたスペクトルバンド幅の分解能，すなわち，ピーク値より3 dB低い光パワーレベルの光波長

間隔を，ROSA,iとして測定する。この測定を少なくとも10回繰り返し，平均分解能を，式(43)で求め

る。

∑

OSA,

OSA

·································································· (43)

ここに，

m：測定回数

c) 式(44)を用い，分解能バンド幅設定値に対するOSAでの測定値の差の比率を求める。

set

OSA−

········································································· (44)

d) 必要に応じて，この手順を異なる分解能バンド幅設定値について繰り返す。

被試験器に光波長スパンの直線性誤差がある場合，その光波長での真の分解能バンド幅の正確な測定値

を得るには，表示された3 dBバンド幅の測定を多数回実施しながら，直線性の誤差が大きいと推定される

光波長付近において，光源を僅かに調整することが必要となる。必要な調整範囲は±1 nmの範囲とし，こ

の測定は，温度制御されたDFB半導体レーザ，外部キャビティレーザ又はチューナブルファイバレーザを

用いて行う。分解能バンド幅の数回の読み値を平均すれば，真の分解能バンド幅のより正確な測定値を得

ることができる。

C 6183-2：2018 (IEC 62129-1：2016)

附属書A

（規定）

数学的根拠

A.1 一般事項

この附属書は，測定における不確かさ及び偏りについて要約したものである。これは，ISO/IEC Guide

98-3の“計測における不確かさの表現の指針”に基づくが，この附属書は，前記指針に記載されている詳

細内容を十分には反映していない。

標準として，測定の不確かさの評価方法について二つのタイプを規定する。不確かさタイプAは，同じ

測定に対する一連の繰返し測定を統計的に分析し，不確かさを評価する方法である。不確かさタイプBは，

他の知識に基づいて，不確かさを評価する方法である。

A.2 タイプA評価の不確かさ

タイプA評価の標準不確かさは，同じ測定条件の下で，個別の独立した測定の場合に適用できる。

量Xについて，n回の独立な測定で得られたXkに対しての算術平均は，式(A.1)で算出する。

∑

········································································· (A.1)

この平均は，その量の推定値とされる。つまり，x＝Xとする。測定に基づいて実験の標準偏差は，式(A.2)

で算出する。

()

(

)

1/2

−

∑

····················································· (A.2)

ここに，

X：測定された値の算術平均。

Xk：一連の測定の測定サンプル。

n：測定の回数で，例えば，n≧10のような大きな数字を想定する。

推定値をxとするとき，タイプAの標準不確かさutypeA(x)は，式(A.3)で算出し，実験の平均値における

標準偏差で表す。

()()

()

typeA

····························································· (A.3)

A.3 タイプB評価の不確かさ

タイプB評価の標準不確かさは，一連の測定の統計的な分析以外によって不確かさを評価する方法であ

る。ここでは，数値の変動に関して得られるあらゆる情報に基づいた科学的な判断によって評価する。

量Xの推定値xが，製造業者の仕様，校正証明書，ハンドブック又は他の情報源から得られ，その引用

した不確かさU(x)が，標準偏差のk倍ある場合，標準不確かさu(x)は，単に，式(A.4)となる。

()

··········································································· (A.4)

量Xについて，上限値Xmax及び下限値Xminだけが評価できる場合，一様の確率分布を仮定すると，推定

値xは，式(A.5)で算出できる。

C 6183-2：2018 (IEC 62129-1：2016)

(

)

(

MAX

min

maxX

··························································· (A.5)

入力推定値xの標準的不確かさが要因となって生じる，出力推定値yの標準不確かさへの寄与は，

()

()x

··········································································· (A.6)

ここに，cは，入力推定値xに関連付けられる感度係数であって，これは，モデル関数y(x)の入力推定値

xに関する偏導関数である。

c∂∂

·················································································· (A.7)

感度係数cは，出力推定値yが，入力推定値xの変化によってどの程度影響されるかを示す。感度係数

cは，出力推定値yの変化分であって，それは，入力推定値xの変化によってモデル関数y(x)から計算でき

る。また，式(A.7)又は数値計算でも計算できる。xの変化によって生じる出力推定値yの変化は，実験で

求めるのがよい。

A.4 標準不確かさの合成

合成標準不確かさとは，個々の不確かさを集めて一つの量にまとめたものである。

合成標準不確かさは，個々の不確かさが統計上互いに独立であるとして，タイプA及びタイプBによっ

て見積もった全ての不確かさの二乗和の平方根をとって合成する。

()

∑

＝

··································································· (A.8)

ここに，

i：個々の要因の数

ui(y)：それぞれの標準不確かさ

n：不確かさの数

注記この式では，最大の不確かさの1/10以下の不確かさは，二乗すると1/100以下となるので無視

してもよい。

上記の量を基に，更に詳細に不確かさを計算する場合は，合成標準不確かさucを式(A.8)に再度代入する。

ここに，ucは，部分的にはタイプA起源であるが，タイプBの不確かさを示していると考えることが望ま

しい。

A.5 報告

校正報告書及び技術データシートには，合成標準不確かさを拡張不確かさの形で，適用信頼水準ととも

に記載する。相関係数及び偏差も記載する。拡張不確かさUは標準不確かさに包含係数kを乗ずることに

よって求められる。

()y

·········································································· (A.9)

通常用いる約95 %の信頼水準については，k＝2である。約99 %の信頼水準を用いる場合は，k＝3とす

る。ある条件下では上記の値は適切なものとなる。詳細はISO/IEC Guide 98-3を参照。もしこれらの条件

が合致しない場合は，適用信頼水準に見合う大きな包含係数が用いられてもよい。

C 6183-2：2018 (IEC 62129-1：2016)

附属書B

（参考）

校正不確かさの算出例

B.1

一般事項

表示光パワーレベル及び光波長に関する校正不確かさの算出例をB.2及びB.3に示す。

B.2

光波長校正

B.2.1 基準条件での不確かさ：uD̲λ̲ref

被試験器の基準条件での光波長の不確かさuD̲λ̲refは，式(12)を用いて求める。

λREF＝633.0 nmの光波長をもつヘリウム-ネオンレーザに対し，被試験器によって測定した中心光波長

λOSAiの次の10個の値を用い，不確かさを求められる。

λOSA1＝632.9 nm λOSA6＝633.0 nm

λOSA2＝633.0 nm λOSA7＝632.8 nm

λOSA3＝632.8 nm λOSA8＝632.7 nm

λOSA4＝632.8 nm λOSA9＝632.8 nm

λOSA5＝632.9 nm λOSA10＝632.7 nm

測定値の標準偏差は次のように計算される。測定されたλOSA,iの値の標準不確かさuλ̲OSAは，式(B.1)を用

いて求める。

(

−

∑

OSA̲AV

OSA,

̲OSA

(

)

(

)

(

)

107

632

633

632

−

（nm） ·· (B.1)

光源の光波長不確かさは，uλ̲REF＝10‒5〜10‒6であり，近似uλ̲REF＝0の使用が十分に許される。したがっ

て，被試験器の基準条件での不確かさuD̲λ̲refは，式(12)を用いて求める。また，分解能及び温度依存性が

基準条件下において無視できる。

034

0.107

0.0

̲OSA

̲REF

̲ref

（nm） ······ (B.2)

A.5で要求されているように，不確かさの結果は拡張不確かさの形で記載される必要がある。仮に包含

係数kを2とすると拡張不確かさUD̲λ̲refは，

068

034

̲ref

（nm）······························· (B.3)

測定値の平均値λOSA̲AVは，式(9)を用いて求める。

632

328

OSA,

OSA̲AV

=∑

（nm） ···························· (B.4)

測定値の偏差Dλ̲refは，式(10)を用いて求める。

633

632

REF

OSA̲AV

ref

−

D̲

（nm） ······················· (B.5)

C 6183-2：2018 (IEC 62129-1：2016)

B.2.2 動作条件での不確かさ

B.2.2.1 一般事項

次の例は，光波長及び温度依存特性について校正するときの不確かさの算出例である。

B.2.2.2 光波長依存特性

光波長依存特性は，λref以外の光波長をもつ五つの光源に対して測定した次の中心光波長を用いて求める。

λOSA1＝650.4 nm

λREF1＝650.6 nm

λOSA2＝780.5 nm

λREF2＝780.3 nm

λOSA3＝850.2 nm

λREF3＝850.1 nm

λOSA4＝1 310.5 nm

λREF4＝1 310.7 nm

λOSA5＝1 552.1 nm

λREF5＝1 552.0 nm

各光源に対する測定値の偏差は，各光波長について式(13)を用いて求める。

Dλ̲λ1＝650.4-650.6＝−0.2（nm）

Dλ̲λ2＝780.5-780.3＝0.2（nm）

Dλ̲λ3＝850.2-850.1＝0.1（nm）

Dλ̲λ4＝1 310.5-1 310.7＝−0.2（nm）

Dλ̲λ5＝1 552.1-1 552.0＝0.1（nm）

これらの値から

Dλ̲λ,MAX＝0.2（nm），Dλ̲λ,MIN＝−0.2（nm）

したがって，

|Dλ̲λ|MAX＝0.2（nm）

光波長依存特性誤差の不確かさuD̲λ̲λは，式(14)を用いて求める。

115

2.0

MAX

（nm） ········································ (B.6)

B.2.2.3 温度依存特性

ヘリウム-ネオンレーザλREF＝633.0 nmを用いて種々の温度について測定した次の中心光波長は，温度依

存特性を示すために用いる。

T1＝10 °C

λOSA1＝632.8 nm

T2＝15 °C

λOSA2＝632.7 nm

T3＝20 °C

λOSA3＝632.8 nm

T4＝25 °C

λOSA4＝632.9 nm

T5＝30 °C

λOSA5＝633.1 nm

T6＝35 °C

λOSA6＝633.2 nm

Dλ̲T1＝632.8-633.0＝−0.2（nm）

Dλ̲T2＝632.7-633.0＝−0.3（nm）

Dλ̲T3＝632.8-633.0＝−0.2（nm）

Dλ̲T4＝632.9-633.0＝−0.1（nm）

Dλ̲T5＝633.1-633.0＝0.1（nm）

Dλ̲T6＝633.2-633.0＝0.2（nm）

式(16)から

C 6183-2：2018 (IEC 62129-1：2016)

173

3.0

MAX

（nm） ······································· (B.7)

B.2.3 拡張不確かさの算出

次の例は，動作条件の下で校正を実施する場合の拡張不確かさの計算例を示す。累積不確かさは，式(18)

を用いて求める。分解能設定は無視できる。

2.0

054

173

115

107

̲op

（nm） ··············· (B.8)

したがって，信頼水準95 %に対して，包含係数k＝2を用いた拡張不確かさUλ̲opを求めることができる。

̲op

（nm） ··································· (B.9)

B.3

表示光パワーレベルの校正

B.3.1 基準条件での不確かさ：uD̲P̲ref

基準校正条件の下で使用した被試験器の表示光パワーレベルに関する不確かさuD̲P̲refは，式(23)を用い

て求める。

ここで，標準光パワーメータの不確かさは，その証明書に4.0 %，包含係数k＝2で与えられている。そ

のときは，

PMref=

········································································· (B.10)

標準光パワーメータ及び被試験器によって測定した，次の10組のPref,i及びPOSA,iを用いて，被試験器の

不確かさを求められる。

Pref1＝0.200 mW POSA1＝0.210 mW

Pref2＝0.202 mW POSA2＝0.205 mW

Pref3＝0.201 mW POSA3＝0.203 mW

Pref4＝0.200 mW POSA4＝0.215 mW

Pref5＝0.199 mW POSA5＝0.195 mW

Pref6＝0.199 mW POSA6＝0.190 mW

Pref7＝0.200 mW POSA7＝0.197 mW

Pref8＝0.201 mW POSA8＝0.213 mW

Pref9＝0.201 mW POSA9＝0.215 mW

Pref10＝0.202 mW POSA10＝0.220 mW

被試験器の測定結果と標準光パワーメータの測定結果との差の比率は，式(20)を用いて求める。

DP1＝0.05

DP2＝0.015

DP3＝0.010

DP4＝0.075

DP5＝−0.02

DP6＝−0.045

DP7＝−0.015

DP8＝0.06

DP9＝0.07

DP10＝0.089

差の比率の平均及び標準偏差は，式(21)及び式(22)を用いて求める。

028

289

=∑

··············································· (B.11)

C 6183-2：2018 (IEC 62129-1：2016)

(

)

046

019

−

∑

··························· (B.12)

差の標準偏差（uD̲P＝0.046 2）は，標準光パワーメータの不確かさ（uPMref＝0.02）より大きい。このこ

とは，この偏差を被試験器の不確かさタイプAとみなすことが望ましいことを意味している。

式(23)を用いて，不確かさuD̲P̲refは

024

046

PMref

̲ref

················· (B.13)

A.5で要求されているように，不確かさの結果は拡張不確かさの形で記載される必要がある。仮に包含

係数kを2とすると拡張不確かさUD̲P̲refは，

0.049

0.248

̲ref

ref

D̲P

D̲P̲

···································· (B.14)

表示光パワーレベルの偏差は，式(24)を用いて求める。

028

ref

P̲

······························································ (B.15)

B.3.2 動作条件での不確かさ

B.3.2.1 一般事項

次の例は，校正が光波長，偏光，直線性及び温度という四つの要因について，それぞれ実施した場合の

不確かさの計算例である。

B.3.2.2 光波長依存特性

光波長依存特性は，次に示す光波長に対する被試験器の表示ピーク光パワーレベル（POSA,j）及び標準光

パワーメータの基準値（PREF,j）から求める。

λ1＝488 nm

POSA1＝0.122 5 μW

PREF1＝0.120 2 μW

λ2＝633 nm

POSA2＝0.130 7 μW

PREF2＝0.120 5 μW

λ3＝780 nm

POSA3＝0.131 0 μW

PREF3＝0.123 0 μW

λ4＝850 nm

POSA4＝0.153 2 μW

PREF4＝0.147 0 μW

λ5＝1 500 nm

POSA5＝0.160 5 μW

PREF5＝0.175 8 μW

λ6＝1 550 nm

POSA6＝0.152 0 μW

PREF6＝0.162 0 μW

λ7＝1 600 nm

POSA7＝0.120 7 μW

PREF7＝0.115 5 μW

式(25)を用いて

DP̲λ1＝POSA1/PREF1−1＝0.122 5/0.120 2−1＝0.019 13

DP̲λ2＝POSA2/PREF2−1＝0.130 7/0.120 5−1＝0.084 65

DP̲λ3＝POSA3/PREF3−1＝0.131 0/0.123 0−1＝0.065 04

DP̲λ4＝POSA4/PREF4−1＝0.153 2/0.147 0−1＝0.042 18

DP̲λ5＝POSA5/PREF5−1＝0.160 5/0.175 8−1＝−0.087 03

DP̲λ6＝POSA6/PREF6−1＝0.152 0/0.162 0−1＝−0.061 73

DP̲λ7＝POSA7/PREF7−1＝0.120 7/0.115 5−1＝0.045 02

これらの値から

|DP̲λ|MAX＝|DP̲λ5|＝0.087 03

光波長依存特性による不確かさuD̲P̲λは，式(26)を用いて，

C 6183-2：2018 (IEC 62129-1：2016)

050

087

MAX

······································ (B.16)

B.3.2.3 偏光依存特性

偏光依存特性は，1/2光波長板を回転させて，光源の偏光面を0°から180°まで動かして測定した，

PMAX(λj)及びPMIN(λj)の値を用いて求める。

λ1＝488 nm

PMAX(λ1)＝0.310 mW PMIN(λ1)＝0.292 mW

λ2＝1 310 nm

PMAX(λ2)＝0.204 mW PMIN(λ2)＝0.194 mW

λ3＝1 550 nm

PMAX(λ3)＝0.206 mW PMIN(λ3)＝0.193 mW

光波長λjでの偏光による光パワーレベルの変動DP̲UL(λj)及びDP̲LL(λj)並びに平均変動PAVE(λj)は，式(27)

及び式(28)を用いて求める。

PAVE(λ1)＝0.301 mW

DP̲UL(λ1)＝0.310/0.301−1＝0.029 9

DP̲LL(λ1)＝0.292/0.301−1＝−0.029 9

PAVE(λ2)＝0.199 mW

DP̲UL(λ2)＝0.204/0.199−1＝0.025 1

DP̲LL(λ2)＝0.194/0.199−1＝−0.025 1

PAVE(λ3)＝0.199 5 mW

DP̲UL(λ3)＝0.206/0.199 5−1＝0.032 6

DP̲LL(λ3)＝0.193/0.199 5−1＝−0.032 6

これらの値から

DP̲POL,MAX＝DP̲UL(λ3)＝0.032 6

DP̲POL,MIN＝DP̲LL(λ3)＝−0.032 6

偏光及び光波長に依存する測定値の偏差uD̲P̲POLは，式(30)を用いて求める。

018

032

MIN

̲POL,

MAX

̲POL,

̲POL

−

······· (B.17)

B.3.2.4 直線性

直線性は，被試験器による測定値と標準光パワーメータから得られる値との比PLIN,ref及び可変光減衰器

を用いて光パワーレベルを変えたとき，被試験器による測定値と標準光パワーメータから得られる値との

比PLIN,jを表す次の値を用いて求める。光パワーレベルPjでの直線性誤差DP̲LIN(Pj)は，式(33)を用いて求

める。

PLIN,ref＝1.025

PLIN1＝0.998

DP̲LIN(P1)＝−0.026 34

PLIN2＝0.985

DP̲LIN(P2)＝−0.039 02

PLIN3＝1.011

DP̲LIN(P3)＝−0.013 66

PLIN4＝1.009

DP̲LIN(P4)＝−0.015 61

PLIN5＝1.055

DP̲LIN(P5)＝0.029 27

これらの値から

DP̲LIN,MAX＝0.029 27

DP̲LIN,MIN＝−0.039 02

直線性の不確かさuD̲P̲LINは，式(34)を用いて求める。

C 6183-2：2018 (IEC 62129-1：2016)

022

039

MAX

̲LIN

LIN

̲P̲

·································· (B.18)

B.3.2.5 温度依存特性

温度依存特性は，次の値から求める。これは，入力光パワーが0.200 mW（基準条件での試験に用いた値）

でλ＝1 310 nmの半導体レーザからの光入力に対する，基準校正条件として指定された温度での被試験器

の基準値POSA,Tref及び種々の温度において被試験器によって測定された光パワーレベル値POSA,jである。温

度Tjでの感度誤差DP(Tj)は，式(35)を用いて求める。

POSA,Tref＝0.200 mW

T1＝10 °C

POSA1＝0.202 mW

DP(T1)＝0.010

T2＝15 °C

POSA2＝0.204 mW

DP(T2)＝0.020

T3＝20 °C

POSA3＝0.199 mW

DP(T3)＝−0.005

T4＝25 °C

POSA4＝0.197 mW

DP(T4)＝−0.015

T5＝30 °C

POSA5＝0.200 mW

DP(T5)＝0.0

T6＝35 °C

POSA6＝0.207 mW

DP(T6)＝0.035

これらの値から

DP̲TMP,MAX＝0.035

DP̲TMP,MIN＝−0.015

温度依存特性による不確かさuD̲P̲TMPは，式(36)を用いて求める。

020

035

MAX

TMP

̲TMP

P̲

···································· (B.19)

B.3.3 拡張不確かさの算出

次の例は，校正が動作条件の下で実施された場合の拡張不確かさの計算例である。累積光パワーレベル

不確かさは，式(38)を用いて求める。設定分解能は無視できる。

079

006

020

0.0

018

050

̲op

············ (B.20)

単位がdBのUPは，式(42)から求められる。

6.0

079

log

(dB)

（dB） ································ (B.21)

C 6183-2：2018 (IEC 62129-1：2016)

附属書C
（参考）

校正結果の用い方

C.1 一般事項

C.1.1 概要

校正値は，その測定器が校正された条件とは異なる条件に対して要求されることもある。例えば，二つ

の光波長校正点間の光波長での光源の測定が要求されることもある。したがって，この附属書に記載する

補間技術を用いる必要がある。校正結果の補間は，限られたパラメータについてだけ有効であり，補間が

有効な範囲についても種々の制限事項を適用する。

C.1.2 パラメータ

この附属書に記載する方法は，次のパラメータに適用することができる。

a) 真空光波長の関数としての光波長目盛補正の校正

b) 真空光波長の関数としての測定器分解能バンド幅の校正

c) 真空光波長の関数としての測定器表示光パワーレベルの校正

d) 真空光波長の関数としての測定器パワー直線性の校正

この附属書に記載する方法は，次のパラメータに適用することはできない。

e) 偏光依存特性

C.1.3 制限事項

この附属書に記載する補間方法は，次の制限を受ける。

a) 使用者は，補間モデルが有効であることを確認するのに十分で，確実な校正点を得るようにしなけれ

ばならない

b) 校正点の範囲外のパラメータについての校正補正の予測（外挿）は，許されない。

c) OSA設計によっては，光波長を選択するのに回折光学素子を用いるものがあり，測定器の光波長範囲

全体を扱うのに異なる検出器を用いることもある。そのような測定器の状態の違いをまたがって校正

補正の補間を行うことは，許されない。

d) 多項式近似モデルを用いる場合，多項式の次数は校正点の数より著しく小さいことが望ましい。

e) 補間関数の有効範囲は，常に明示しなければならない。

校正点の分布が一様でない場合，補間モデルを適用するとき校正値に重みを付ける必要があることも

ある。統計専門家又は他の有資格者が，重みを付ける値の選択が適正であることを証明することが望

ましい。

C.2 加法的補正

C.2.1 パラメータ

C.2の例及び記号の全ては，線形近似を用いるOSAの光波長目盛の校正に関わるものである。

C.2.2 校正基準光波長に近い測定

OSAを校正において使用した基準光波長の一つに十分に近い光波長を測定するのに用いる場合，測定し

た光波長を補正して，式(13)を次のように書き直して，真空光波長λcorrの近似値を得ることができる。

C 6183-2：2018 (IEC 62129-1：2016)

−

OSA

corr

·································································· (C.1)

ここに，

λOSA：被試験器によって測定した光波長

Dλ̲λ：校正結果から得た光波長偏差

補正した光波長の不確かさuλ̲corrは，測定及び補正要因を加算することで求める。

̲OSA

̲corr

························································ (C.2)

ここに， uD̲λ̲λ：光波長依存特性による被試験器の不確かさ

uλ̲OSA：校正中に測定した値の標準不確かさ

C.2.3 他の光波長での測定

一般に，広い光波長範囲に散在する数個の基準光波長だけが使われていることもある。この場合，光波

長偏差は，次の式によって記載することが適切である。

(

)

OSA

S̲

················································· (C.3)

ここに，DS̲λは理想的にはゼロである目盛係数であり，Dλ̲0は理想的にはやはりゼロであるオフセット

である。測定した光波長と真の真空光波長との関係は，次の式で求める。

(

)

(

)(

)

OSA

VAC

·································· (C.4)

ここに，λVAC(λOSA)は，真空光波長である。ε(λOSA)は，式の形式が個々の測定器によって決まる追加の誤

差を表す。例えば，サインバー機構を用いる測定器においては，この項は周期的サインバー誤差を表すこ

とがある。この項は，不確かさタイプA（ランダム）要因も含む。式(C.3)に最小二乗法を用いて校正結果

を近似するとDS̲λ及びDλ̲0が得られる。

十分な数の基準光波長を用いる場合には，光波長の差を高い次数の式にて近似することができる。ε(λ)

の系統的又は関数的特徴は，高次の項として表され，測定した光波長を補正するのに用いることができる。

ε(λ)の特性及び使用する基準光波長の数に適した近似式を選ぶには，適切な注意を払わなければならない。

不完全な近似によるRMS誤差uε̲λを，基準値での残留誤差から求める。

[

]

)

(

OSA,

̲OSA

−

=∑

··············································· (C.5)

注記データ点数は，n−2である。これは，二つのパラメータ，すなわち，近似した傾き及び切片が

あるためである。

OSAによって測定した光波長は，λOSAから光波長偏差Dλ(λOSA)を差し引くことによって補正することが

できる。

(

)

OSA

corr

−

···························································· (C.6)

求めた光波長誤差又は補正の不確かさuD̲λを，次の式で求める。

̲REF

̲OSA

················································· (C.7)

ここに，uλ̲REFは，校正に用いた基準光波長の不確かさである。幾つかの光波長を使用するため，uλ̲REF2

は校正に用いた(uλ̲REF,i)2の平均と考えてもよい。校正にレーザ又はガス輝線を使用する場合，この項は無

視できる。

C 6183-2：2018 (IEC 62129-1：2016)

C.3 乗法的補正

C.3.1 パラメータ

C.3の例及び記号の全ては，光波長の関数としてOSAの表示光パワー目盛の校正に関わるものである。

C.3.2 校正基準光波長に近い測定

OSAをパワー校正において使用した基準光波長の一つに近い光波長でパワーを測定する場合，測定した

パワーを補正して，真のパワーの近似値Pcを得ることができる。式(20)を，次のように書き直すことがで

きる。

=1OSA

··········································································· (C.8)

補正したパワーの不確かさuP̲cを，測定したパワー及び表示パワー校正の不確かさを組み合わせること

で求める。

注記測定し，校正したパワーの不確かさは加法的であるが，表示パワーの不確かさは乗法的である

から，注意しなければならない。

OSA

̲OSA

̲c

························································ (C.9)

C.3.3 他の光波長での測定

一般に，広い光波長範囲に散在する数個の基準光波長だけが使われていることもある。この場合，校正

誤差は，次の式によって記載することが適切である。

(

)

OSA

diff

P̲

S̲P

P̲

················································· (C.10)

ここに，DS̲Pは理想的にはゼロである目盛係数であり，DP̲0は理想的にはやはりゼロであるオフセット

である。測定したパワーと真のパワーとの関係は，次の式で求める。

(

)

(

)

(

)

OSA

diff

OSA

true

P̲

······································ (C.11)

εP(λOSA)は，その式の形式が個々の測定器によって決まる追加の誤差を表す。例えば，冷却された光検出

器を用いる測定器においては，この項は検出器応答の導関数を表すこともある。この項は，不確かさタイ

プA（ランダム）要因も含む。

最小二乗法を用いて式(C.10)に校正結果を用いて近似するとDS̲P及びDP̲0が得られる。不完全な近似に

よるRMS誤差uε̲pを，基準値での残留誤差から求める。

[

]

)

(

̲diff

−

=∑

················································· (C.12)

注記データ点数は，n−2である。これは，二つのパラメータ，すなわち，近似した傾き及び切片が

あるためである。

OSAによって測定したパワーは，次のように補正できる。

(

)

(

)

OSA

̲diff

OSA

······················································ (C.13)

算出したパワー補正の不確かさは，近似誤差uε̲pに関する追加の項をもつ式(C.9)に似ている。

C 6183-2：2018 (IEC 62129-1：2016)

(

)

(

)

(

OSA

̲OSA

̲diff

OSA

̲c

····················· (C.14)

C.4 OSA校正結果（加法的補正）

次の例（表C.1，表C.2及び図C.1）において，C.2に記載した手順は，OSAの光波長目盛を校正するの

に使用する。基準光波長は，クリプトンガス輝線である（附属書D参照）。

表C.1−OSA校正結果

λREF（nm）

λOSA（nm）

λOSA−λREF（pm） λcorr−λREF（pm）a)

uD̲λ（pm）

1 182.261

1 181.721

−540

−0.8

±15

1 318.102

1 317.532

−570

−7.0

±15

1 363.795

1 363.231

−564

7.0

±15

1 443.074

1 442.495

−579

5.9

±15

1 473.846

1 473.251

−595

−4.7

±15

1 524.378

1 523.786

−592

7.1

±15

1 533.915

1 533.308

−607

−6.2

±15

1 678.971

1 678.343

−628

−1.8

±15

平均：−584.4

最大−最小：88

平均：−0.8

最大−最小：14.2

注a) λcorr−λREFのばらつきは，uεの影響による。

表C.2−OSA校正パラメータの要約

パラメータ

記号

値

単位

最小光波長

λMIN

1 183

最大光波長

λMAX

1 678

傾き

DS̲λ

−1.753×10−4

−

切片

Dλ̲0

−332

光波長補正値の不確かさ

uε

±6.4

光波長オフセット

Dλ̲λ

−584.4

光波長の不確かさ

uD̲λ̲λ

±27.3

C 6183-2：2018 (IEC 62129-1：2016)

附属書D
（参考）

光波長基準

D.1 一般事項

この附属書には，OSA校正のための光波長基準点を得るのに十分な精度をもつものとして知られている，

レーザ及びランプ輝線，並びに吸収特性及びオプトガルバニック遷移を示す。これらの表には支配的な遷

移の真空光波長だけを示す。

ガスレーザ線は，強く（1 mW以上）明瞭な光波長（周波数）源である。ランプ輝線は低強度特性を示

し，一般的には数ナノワットをシングルモード光ファイバ内に結合できる。低いガス圧力においては，吸

収及びオプトガルバニック遷移は，狭い特性を示し，一般的にその幅は数百メガヘルツである。これらの

遷移は，通常，半導体レーザの光波長を安定させ有効な基準を得るために用いられる。高い圧力では，吸

収遷移は，広くなっており，ランプ又は発光ダイオードを光源として用いて，OSAによって直接見ること

ができる。より高い圧力では，ガス分子同士の衝突によって，全ての基準線が僅かにずれることがある。

この“圧力シフト”特性について，この附属書に挙げられた基準の全てに対しては示されていない。アセ

チレン12C2H2の（ν1＋ν3）帯及びシアン化水素H13C14N [8,9] 1)の2ν3帯に対して，測定が，NIST（米国連邦

標準技術研究所）で行われた。これらの測定は，圧力シフトが，13 kPa（約100 Torr）の圧力で，シアン化

水素ガスに対しては2 pmほどであることを示している。アセチレンの圧力シフトは小さいが，高い圧力

では，1 pmを超える。表D.1に示した基準線の中心は，低い圧力領域で測定された。これらの基準線の中

心の幾つかは，高い正確さで測定されているが，表は，このレベルにおける基準線の中心のばらつきを考

慮して，精度1 pmで光波長値を記載している。

注1) 角括弧の番号は，参考文献の番号を示す。

D.2 ガスレーザ線

選択されたガスレーザ線の真空光波長を表D.1に示す。

表D.1−選択されたガスレーザ線の真空光波長

単位 nm

アルゴンレーザ

488.122

ヘリウム-ネオンレーザa)

632.991

514.673

1152.590

1523.488

注a) ヘリウム-ネオンレーザの1 152 nmの波長では，二つのモードが生じ

るので，適切なモードを用いるよう注意する。

D.3 希ガス基準線

希ガスであるHe，Ne，Kr，Ar及びXeは，よく知られた遷移線をもち，光波長基準点として用いるこ

とができる。表D.2に，多数の強力な線を示す[10,11]。

C 6183-2：2018 (IEC 62129-1：2016)

表D.2−希ガス基準線の真空光波長

単位 nm

810.659

1114.607

*1298.884

*1496.598

811.513

1118.059

*1301.182

*1500.941

819.231

1139.355

*1318.102

*1501.914

826.551

1141.226

*1321.761

*1505.062

830.039

1152.590

*1322.286

*1517.694

851.121

1152.818

1323.172

*1521.368

877.916

1153.950

1327.627

*1523.488

893.114

1161.726

1331.685

*1524.378

912.547

1177.001

1337.077

*1533.067

922.703

1179.227

1350.788

*1533.353

935.679

1182.261

1362.614

*1533.915

966.044

1198.819

1362.638

*1537.624

966.807

1206.964

1363.795

1542.261

975.443

1246.280

1366.079

*1543.795

978.719

*1249.108

1366.213

*1547.825

980.239

1262.684

1372.233

*1563.978

992.591

1269.267

1374.261

*1568.533

1022.426

*1270.576

1404.950

*1577.614

1029.824

*1273.690

1414.631

*1582.441

1047.292

*1274.972

1424.485

1605.767

1056.530

*1280.624

1443.074

1673.272

1080.103

*1286.541

1473.680

1678.971

1083.322

*1291.555

*1473.846

1685.809

1083.331

*1293.673

*1476.671

1690.137

1084.745

*1296.020

*1476.951

1694.043

1733.050

注記 *を付けたものは，オプトガルバニック効果[12-16]を用いて既に観測されているものである。

D.4 分子吸収線

表D.3，表D.4，表D.5，図D.1及び図D.2に，通信波長域内の，1 510〜1 565 nmの波長範囲における光

波長校正に使用する分子吸収線を示す[17]。

C 6183-2：2018 (IEC 62129-1：2016)

表D.3−アセチレン（12C2H2）吸収線の（ν1＋ν3）バンドに対する真空光波長[18-20]

単位 nm

R31

1511.033

R15

1517.314

1525.760

P17

1535.393

R30

1511.378

R14

1517.760

1526.314

P18

1536.049

R29

1511.730

R13

1518.213

1526.874

P19

1536.713

R28

1512.088

R12

1518.672

1527.441

P20

1527.382

R27

1512.452

R11

1519.137

1528.014

P21

1538.058

R26

1512.823

R10

1519.608

1528.594

P22

1538.741

R25

1513.200

1520.086

1529.180

P23

1539.430

R24

1513.583

1520.570

1529.772

P24

1540.125

R23

1513.972

1521.060

1530.371

P25

1540.827

R22

1514.368

1521.557

P10

1530.976

P26

1541.536

R21

1514.770

1522.060

P11

1531.588

P27

1542.251

R20

1515.178

1522.570

P12

1532.206

P28

1542.972

R19

1515.593

1523.085

P13

1532.830

P29

1543.700

R18

1516.014

1523.608

P14

1533.461

P30

1544.435

R17

1516.441

1524.136

P15

1534.099

P31

1545.176

R16

1516.875

1524.671

P16

1534.742

注記奇数番の線は，強力な線である。

図D.1−アセチレン（12C2H2）によるLED光の吸収

C 6183-2：2018 (IEC 62129-1：2016)

表D.4−アセチレン13（13C2H2）吸収線の（ν1＋ν3）バンドに対する真空光波長[18-20]

単位 nm

R29

1520.111

R13

1526.498

1533.818

P17

1543.001

R28

1520.466

R12

1526.947

1534.350

P18

1543.624

R27

1520.828

R11

1527.401

1534.887

P19

1544.253

R26

1521.195

R10

1527.860

1535.430

P20

1544.887

R25

1521.568

1528.326

1535.978

P21

1545.528

R24

1521.947

1528.797

1536.532

P22

1546.174

R23

1522.332

1529.274

1537.091

P23

1546.827

R22

1522.723

1529.757

1537.656

P24

1547.485

R21

1523.119

1550.245

1538.227

P25

1548.149

R20

1523.521

1530.739

P10

1538.803

P26

1548.819

R19

1523.929

1531.238

P11

1539.385

P27

1549.495

R18

1524.343

1531.744

P12

1539.974

P28

1550.178

R17

1524.763

1532.254

P13

1540.567

P29

1550.866

R16

1525.188

1532.770

P14

1541.167

P30

1551.560

R15

1525.619

P15

1541.772

P31

1522.260

R14

1526.056

P16

1542.384

注記偶数番の線は，強力な線である。

表D.5−選択されたシアン化水素（H13C14N）吸収線の真空光波長[21]

単位 nm

R25

1528.054

R12

1534.415

1543.114

P14

1552.931

R24

1528.485

R11

1534.972

1543.809

P15

1553.756

R23

1528.926

R10

1535.540

1544.515

P16

1554.591

R22

1529.376

1536.117

1545.230

P17

1555.436

R21

1529.836

1536.704

1545.955

P18

1556.292

R20

1530.306

1537.300

1546.690

P19

1557.157

R19

1530.786

1537.907

1547.435

P20

1558.033

R18

1531.275

1538.523

1548.190

P21

1558.919

R17

1531.774

1539.149

1548.955

P22

1559.814

R16

1532.283

1539.786

P10

1549.731

P23

1560.720

R15

1532.801

1540.431

P11

1550.516

P24

1561.636

R14

1533.329

1541.087

P12

1551.311

P25

1562.563

R13

1533.867

1541.753

P13

1552.116

P26

1563.499

C 6183-2：2018 (IEC 62129-1：2016)

参考文献

[1] IEC 60050-311，International Electrotechnical Vocabulary−Electrical and electronic measurements−General

terms relating to measurements

[2] IEC 60050-312，International Electrotechnical Vocabulary−Electrical and electronic measurements−General

terms relating to electrical measurements

[3] IEC 60050-313，International Electrotechnical Vocabulary−Electrical and electronic measurements−Types of

electrical measuring instruments

[4] IEC 60050-314，International Electrotechnical Vocabulary−Electrical and electronic measurements−Specific

terms according to the type of instrument

[5] IEC 60793-2-50，Optical fibres−Part 2-50: Product specifications−Sectional specification for class B

single-mode fibres

波長精度に影響を与える高所でのOSAの動作。これらの影響は幾つかのOSAでは無視できるものであ

るが，できないものもある。これは，空気の屈折率が気圧，湿度，温度に依存するためである。参考文献

は次に示す。

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その他文献

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[9] GILBERT, SL., SWANN, WC and WANG, CM, Standard Reference Materials: Hydrogen Cyanide H13C14N

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番号なし参考

JIS C 1005:2006 電気・電子計測器の性能表示

注記対応国際規格：IEC 60359，Electrical and electronic measurement equipment−Expression of

performance

IEC 61290-3-1，Optical amplifiers−Test methods−Part 3-1: Noise figure parameters−Optical spectrum analyzer

method

ISO/IEC Guide 99:2007，International vocabulary of metrology−Basic and general concepts and associated terms

(VIM)