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グレーティングのように,あるデバイスは反射光路で用いる。この場合,反射光路のデバイスを,図14
及び図15に示す1×2光カプラ又は光サーキュレータを用いて,測定系に接続する。用いる光カプラ及び
光サーキュレータは,低いPMD及びDGDをもつものでなくてはならない。
− 光学系及び測定器内の部品におけるDGDを補正するために,位相差校正用光ファイバを使う。
この光ファイバ長は,2 m以下でなければならない。また,PMD及びDGDは無視できるほど小さくな
ければならない。一般には,通信用途で用いるシングルモード形光ファイバを使用するのがよい。
10.2 測定手順
10.2.1 偏光状態の設定
一般に,供試品の偏光軸の方向及び/又はだ(楕)円率[PSP(主偏光状態)]は,測定機器の主軸の方
向との関係において未知である。不確かさの主要因は,供試品の光ファイバコード及び測定機器内にある
光ファイバにおける有限な複屈折性による。パッケージ内の供試品の主軸そのものも,十分に制御するこ
とができない。さらに,PSP及び主軸は波長によって変化する。
PSPが前述のように任意で一意的に定まらない場合,進相軸と遅相軸との間又はPSP間の正確なDGD
を求めるには,幾つかの方法がある。SOPを探索する方法において,不確かさの要因は,入力SOPと実際
の主軸との間の調整誤差である。例えば,5度の調整誤差によって,DGDは0.4 %の不確かさをもつこと
になる。偏光の調整誤差が小さくなるように制御されていることを確認する。
測定に適した構成の例を,次に示す。
− 各測定波長に対して,偏光制御器を“探索−測定”の繰返し操作で使う。測定速度を最適化するため
の様々な探索アルゴリズムを適用してもよい。
− 与えられた測定波長において,偏光制御器を用いて入力SOPを連続的に変化させ,入力及び出力にお
ける各SOPにおける位相変化量を記録する。
十分な範囲でSOPを変化させて得られる位相変化量の最大値及び最小値は,供試品の進相軸及び遅相軸
の入力状態での結果と一致する。その波長におけるDGDは,位相変化量の最大値と最小値との差分に比
例する。その差分を,位相シフト差とみなす。供試品そのものへの入力偏光状態を供試品の二つのPSP又
は主軸に一致するように調整すれば,光ファイバコードの複屈折性は,供試品全体の複屈折性に含むとみ
なすことができる。最大及び最小の位相を検出すれば,その波長における真のDGDは,これら二つのSOP
間の差で求めることができる。
偏光変調(図15参照)を用いる場合,“探索−測定”方法を適用して偏光制御器で偏光状態を連続的に
変化させ,位相変化量の差を直接検出してもよい。この方法によって,DGDに比例する最大の位相差を求
める過程を簡略化できる。この時点で,PSP又は主軸を見つけることができる。
幾つかの特定のSOPを入力及び/又は検出することで,群遅延を検出することができる。それぞれの
SOPにおける遅延量の固有値解析によって,PSP間又は主軸間の真のDGDを求めることができる。適用
例は,現在検討中である。
10.2.2 測定
− 供試品を指定の環境条件で前処理する。
− 供試品を測定系に挿入し,信号を入力する。
− 受信信号レベルが,供試品及び測定系の適正な範囲になるように調整する。
− 特に,光増幅器を含む供試品の試験を行うとき,不適切な信号レベル,低いOSNR又は他の異常な出
力結果で,過剰なASE雑音がないことを確認する。
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− 異常な点がある場合は,測定を行わない。
− PSP及び主軸を決めるための適切な方法を用いて,波長λにおいて位相差 ( ) を測定し,記録する。
精度を改善するために,データの平均化処理を行ってもよい。
− 測定波長が他にある場合は,測定手順を繰り返す。
10.2.3 校正
− 定期的に(例えば,毎日又は毎週),位相校正用光ファイバを測定系に挿入し,参照信号を入力する。
− PSPを決めるための適切な方法を用いて,波長λにおいて位相差 曰() を測定し,記録する。精度を
改善するために,データの平均化処理を行ってもよい。
− 測定波長が他にある場合は,測定手順を繰り返す。平均化した位相差が無視できるような値の場合,
再校正を省略してもよい。これらの場合, 曰() は無視できる値である。
注記 全ての供試品測定及び校正測定では,検出器及び電気回路におけるレベル依存の位相変化量が
最小となる受信側レンジを用いるように,入力光レベルを調整することが望ましい。
10.2.4 測定の繰返し
− 必要に応じて,光ファイバコードがDGDの測定結果に影響を与えていないことを確認するため,光
ファイバコードの位置をずらして測定を繰り返す。光ファイバコードの位置によってDGDの測定結
果がランダムな相関を示す場合,光ファイバコードのDGDへの影響が無視できないことを意味する。
− PMDを記録する。
− 必要に応じて,光ファイバコードを動かして,3回までこの手順を繰り返す。
10.2.5 DGD(群遅延時間差)及びPMDの算出
全ての方法において,重要なパラメータは,通常,次のとおりである。
− 規定する波長におけるDGD
− 波長範囲内における最大のDGD
− 規定の測定波長範囲内における平均DGD(PMDmean)及びDGDのRMS値(PMDRMS)で定義される
供試品のPMD
a) GD(群遅延時間差)の算出
− DGDを求めるために,供試品の位相差から,それぞれの波長における校正用光ファイバの位相差を
減算する。
それぞれの波長λにおけるDGDを,式(32)によってピコ秒(ps)で求める。
12 ( ) ( )
( ) 10 (32)
360 f
ここに, Δτ(λ) : DGD(ps)
λ : 波長(nm)
Δ λ) : 供試品の測定位相差(度)
Δ λ) : 校正時の測定位相差(度)
f : 変調周波数(Hz)
b) MD(偏波モード分散)の計算 次に示す手順で,PMDを計算する。
− 全ての測定における各波長でのDGDを平均処理する。
− 波長帯全域での平均のDGD及びRMSのDGDを求める。
− 平均のDGD及びRMSのDGDを,ピコ秒(ps)を単位として,それぞれPMDmean及びPMDRMSと
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して試験成績書に記載する。
− 特定の波長における最大DGDを,ピコ秒(ps)を単位として試験報告書に記載する。
− 規定波長におけるDGDを,ピコ秒(ps)を単位として試験報告書に記載する。
全ての場合において,DGD,最大DGD及びPMDはピコ秒(ps)で試験報告書に記載する。
10.2.6 測定の不確かさ
DGDの最大値及びDGDの平均値並びにDGDのRMS値について,測定の不確かさの妥当性を確認する。
11 個別に規定する事項
11.0A 一般事項
製品規格など個別の規格でこの規格を引用する場合は,11.111.5に記載する事項を規定しなければな
らない。また,この規格を用いて光受動部品のDGD及びPMDを測定する場合には,これらの事項を記録
しなければならない。
11.1 光源
− 出力光パワー
− 出力光パワー安定性
− 波長精度
− 波長帯域又は波長範囲
− スペクトル線幅
− 波長掃引の波長間隔
− 変調周波数(MPS法のための)
− DOP(偏光度)
11.2 偏光子/検光子(受信器を含む)
− 適用波長範囲
− 測定波長範囲における最大受信感度
− 測定波長範囲における偏光消光比
− 光パワーに対する直線性
− 偏光スクランブルの方法(適用する場合)
11.3 テンポラリジョイント
− 接続形態(コネクタ接続,融着接続,メカニカルスプライス接続など)
− 最大光損失
− 反射減衰量の最小値
11.4 供試品
− 部品の分類(広帯域用部品,CWDM用部品,DWDM用部品など)
− 部品接続形態(光ファイバピッグテール−光ファイバピッグテール形,光コネクタプラグ−光コネク
タプラグ形,光コネクタプラグ−光ファイバピッグテール形,光コネクタレセクタブル−光ファイバ
ピッグテール形,光コネクタレセクタブル−光コネクタプラグ形,及び光コネクタレセクタブル−光
コネクタレセクタブル形)
− 光ファイバピッグテール長(接続形態が光ファイバピッグテール形の場合)
− PDL
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− 予想する最大のDGD値(MPS法において変調周波数の上限を算出するのに用いる。)
− 使用温度条件
11.5 測定方法
− 選択する測定方法
− この規格に規定する測定方法との差異
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附属書A
(参考)
コサインフーリエ変換法
この分析は,固定アナライザ(FA)法の検光子から出射する光のスペクトルのコサインフーリエ変換が,
一般化した干渉法(GINTY : 箇条9参照)から得られる出力波形の干渉パターンであるという見解に基づ
いている。両方の分析は,IEC/TR 61282-9で詳細に記載している。
GINTY[13]で求まる相互相関関数及び自己相関関数の二乗解析では,これらの関数の二乗されたRMS幅
の差が,DGD値のスペクトルで加重したRMSの二乗に比例している。
GINTYと同じように,この附属書の分析によって得られた結果もまた,モード結合の程度に依存しない。
これは,モード結合が異なる場合でも,解析手段を変更する必要がないことを意味する。
解析結果は,測定するスペクトル幅及び光周波数間隔によって制限される。PMDが増加するに従い,光
周波数間隔は小さくする必要があるが,ある条件の下では,GINTYよりも実用的な場合がある。
その分析では,PMDRMSの量が,二乗平均平方根である。理想的なランダムなモード結合が存在する場
合,二乗平均平方根の結果は,式(A.1)を用いて線形平均であるPMDmeanに変換することができる。
2 3π 2
( ) ( ) (A.1)
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A.1 概要
− 互いに直交する二つの検光子の角度設定で出力光パワーを測定する。
式(17)の比率関数Rは,式(A.2)のように書き直すことができる。
PA PB
R (A.2)
PA PB
ここに, ν=c/λ : 光周波数(THz)
ポラリメータを用いる場合,三つの正規化出力ストークスベクトル成分は,式(A.2)によって表される量
と等価な三つの独立した正規化比率となる。各々のストークスベクトル成分は,互いに直交する二つの検
光子の角度設定条件における光パワーの差に相当する。また,三つの成分は,検光子の角度基準が直交す
るという点で異なる。
両端で滑らかにゼロとなる窓関数W(ν)を,データに乗じる。R(ν) W(ν)及びW(ν)は,測定に用いない低い
光周波数に対して,ゼロ点を付加した配列に置き換える。高速コサインフーリエ変換(FCFT)を適用して,
時間領域干渉包絡線r(t) w(t)及びw(t)を得る。これらを二乗してそれぞれ相互相関関数及び自己相関関数の
二乗(Ex2及びE02)を求める。例えば,入力及び出力偏光状態をスクランブルするなどして,入力偏光子
に対する検光子の角度基準設定が異なる複数の条件(又は異なるストークス出力ベクトル成分)から,多
重(N)の比率関数を用いることができる場合,二乗平均包絡線は,式(A.3)及び(A.4)となる。
2 1 2
Ex Exi (A.3)
N i
2 1 2
E0 E0i (A.4)
N i
− これら二つの関数のRMS幅,σx及びσ0を,9.2.4に規定するDGDのRMS値を用いて計算する。PMDRMS
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JIS C 61300-3-32:2013の引用国際規格 ISO 一覧
- IEC 61300-3-32:2006(MOD)
JIS C 61300-3-32:2013の国際規格 ICS 分類一覧
- 33 : 電気通信工学.オーディオ及びビデオ工学 > 33.180 : 光ファイバ通信 > 33.180.20 : 光ファイバ接続装備
JIS C 61300-3-32:2013の関連規格と引用規格一覧
- 規格番号
- 規格名称
- JISC61300-3-2:2012
- 光ファイバ接続デバイス及び光受動部品―基本試験及び測定手順―第3-2部:シングルモード光デバイスの光損失の偏光依存性
- JISC6842:2012
- 光ファイバ偏波モード分散試験方法