特開 2017-98751 コヒーレントレシーバの試験方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-98751(P2017-98751A)

(43)【公開日】2017年6月1日

(54)【発明の名称】コヒーレントレシーバの試験方法

(51)【国際特許分類】

   H04B 10/073 20130101AFI20170428BHJP

   H04B 10/61 20130101ALI20170428BHJP

【ＦＩ】

   H04B9/00 173

   H04B9/00 610

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2015-229016(P2015-229016)

(22)【出願日】2015年11月24日

(71)【出願人】

【識別番号】000154325

【氏名又は名称】住友電工デバイス・イノベーション株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087480

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 修平

(72)【発明者】

【氏名】芦澤 建

(72)【発明者】

【氏名】田中 美紗樹

【テーマコード（参考）】

5K102

【Ｆターム（参考）】

5K102AA52

5K102AH14

5K102MH03

5K102MH14

5K102MH22

5K102PH22

5K102PH23

5K102PH42

5K102RB01

(57)【要約】

【課題】 コヒーレントレシーバの試験結果を補正することができる補正方法を提供する。
【解決手段】 コヒーレントレシーバの試験方法は、信号光を弁別する偏波フィルタと、局部発振光と前記偏波フィルタによって弁別された信号光とが入力され、干渉による光演算をなす光演算部と、前記光演算の結果を電気信号に変換する光電変換部と、を備えたコヒーレントレシーバの試験方法であって、前記信号光あるいは前記局部発振光だけを入力し、その場合に前記光演算部から出力される光強度を取得する第１ステップと、前記信号光と前記局部発振光を入力して、前記コヒーレントレシーバの試験を実施する第２ステップと、前記第１ステップで取得された光強度に基づいて、前記第２ステップで取得された試験結果に対し、前記信号光と前記局部発振光の前記光演算部に入力する光強度差による誤差を補正する第３ステップと、を含む。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

信号光を弁別する偏波フィルタと、局部発振光と前記偏波フィルタによって弁別された信号光とが入力され、干渉による光演算をなす光演算部と、前記光演算の結果を電気信号に変換する光電変換部と、を備えたコヒーレントレシーバの試験方法であって、
前記信号光あるいは前記局部発振光だけを入力し、その場合に前記光演算部から出力される光強度を取得する第１ステップと、
前記信号光と前記局部発振光を入力して、前記コヒーレントレシーバの試験を実施する第２ステップと、
前記第１ステップで取得された光強度に基づいて、前記第２ステップで取得された試験結果に対し、前記信号光と前記局部発振光の前記光演算部に入力する光強度差による誤差を補正する第３ステップと、を含む、コヒーレントレシーバの試験方法。

【請求項2】

前記第１ステップは、前記第２ステップの前あるいは後に実施され、前記第１ステップおよび第２ステップが複数回繰り返して実行される、請求項１記載のコヒーレントレシーバの試験方法。

【請求項3】

前記第１ステップは、局部発振光の入力を停止し、前記信号光が前記コヒーレントレシーバに入力された場合に得られた、前記光演算部の出力光強度を測定することにより実行される、請求項１または２記載のコヒーレントレシーバの試験方法。

【請求項4】

前記第１ステップ〜前記第３ステップに先立ち、前記コヒーレントレシーバに入力される信号光あるいは局部発振光の偏波を制御し、前記信号光と前記局部発振光との間で偏波の相対関係を調整する偏波制御ステップを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載のコヒーレントレシーバの試験方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コヒーレントレシーバの試験方法に関する。

【背景技術】

【0002】

高速かつ大容量の光通信システムとして、例えばコヒーレント光通信システムが知られている。コヒーレント光通信システムで用いられるコヒーレントレシーバでは、一例として、信号光と局部発振光（ＬＯ光）とを偏光分離素子および９０度ハイブリッドで処理した後に、受光素子により光信号から電気信号への変換を行う。コヒーレントレシーバの特性評価に、例えば、ＳＰＲＲ（Single Port Rejection Ratio）と呼ばれるパラメータを用いる方法が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。

【0003】

コヒーレントレシーバのような複数の信号光が入射される光デバイスでは、それぞれの信号光が伝搬する光経路の光路長が重要となる。そこで、光路長の調整を行う方法が提案されている。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】Yves Painchaud、外３名、「Performance of balanced detection in a coherent receiver」、OPTICS EXPRESS、２００９年３月２日、１７巻、５号、ｐ．３６５９−３６７２

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、調整された光路長を有する試験系において入力光強度が一定に保持されているにもかかわらず、試験結果に光強度の変化が現れる場合がある。この場合、正確な試験が困難である。

【0006】

そこで、試験結果を補正することができるコヒーレントレシーバの試験方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係るコヒーレントレシーバの試験方法は、信号光を弁別する偏波フィルタと、局部発振光と前記偏波フィルタによって弁別された信号光とが入力され、干渉による光演算をなす光演算部と、前記光演算の結果を電気信号に変換する光電変換部と、を備えたコヒーレントレシーバの試験方法であって、前記信号光あるいは前記局部発振光だけを入力し、その場合に前記光演算部から出力される光強度を取得する第１ステップと、前記信号光と前記局部発振光を入力して、前記コヒーレントレシーバの試験を実施する第２ステップと、前記第１ステップで取得された光強度に基づいて、前記第２ステップで取得された試験結果に対し、前記信号光と前記局部発振光の前記光演算部に入力する光強度差による誤差を補正する第３ステップと、を含む。

【発明の効果】

【0008】

上記発明によれば、コヒーレントレシーバの試験結果を補正することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】（ａ）はＣＭＲＲを説明するための図であり、（ｂ）はＳＰＲＲを説明するための図である。

【図2】実施例１に係る補正方法が適用される試験系を示すブロック図である。

【図3】光受信器を例示するブロック図である。

【図4】補正方法を説明するための図である。

【図5】（ａ）および（ｂ）は周波数特性の測定結果を示す図である。

【図6】フローチャートの一例である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

[本願発明の実施形態の説明]
最初に本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。

【0011】

本願発明は、（１）信号光を弁別する偏波フィルタと、局部発振光と前記偏波フィルタによって弁別された信号光とが入力され、干渉による光演算をなす光演算部と、前記光演算の結果を電気信号に変換する光電変換部と、を備えたコヒーレントレシーバの試験方法であって、前記信号光あるいは前記局部発振光だけを入力し、その場合に前記光演算部から出力される光強度を取得する第１ステップと、前記信号光と前記局部発振光を入力して、前記コヒーレントレシーバの試験を実施する第２ステップと、前記第１ステップで取得された光強度に基づいて、前記第２ステップで取得された試験結果に対し、前記信号光と前記局部発振光の前記光演算部に入力する光強度差による誤差を補正する第３ステップと、を含む。
（２）前記第１ステップは、前記第２ステップの前あるいは後に実施され、前記第１ステップおよび第２ステップが複数回繰り返して実行してもよい。複数回の実行により、測定精度が向上する。
（３）前記第１ステップは、局部発振光の入力を停止し、前記信号光が前記コヒーレントレシーバに入力された場合に得られた、前記光演算部の出力光強度を測定することにより実行されてもよい。この場合、コヒーレントレシーバを用いて、偏波フィルタによって弁別された光の強度を測定することができる。
（４）前記第１ステップ〜前記第３ステップに先立ち、前記コヒーレントレシーバに入力される信号光あるいは局部発振光の偏波を制御し、前記信号光と前記局部発振光との間で偏波の相対関係を調整する偏波制御ステップを含んでいてもよい。この場合、偏波を最適化しなくとも、ラフな偏波制御によって、正確な試験結果を得ることができる。

【0012】

［本願発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係るコヒーレントレシーバの試験方法の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【実施例1】

【0013】

まず、ＣＭＲＲ（同相信号除去比：Common-Mode Rejection Ratio）およびＳＰＲＲ（Single Port Rejection Ratio）について説明する。ＣＭＲＲは、図１（ａ）の式で定義される。図１（ａ）は、ＣＭＲＲを説明するための図である。図１（ａ）で例示するように、１対の差動信号光を受光素子１２ａ，１２ｂで受光する場合を想定する。受光素子１２ａ，１２ｂは、増幅器（ＴＩＡ）３６に接続され、デュアルタイプの接続構成を有する。各信号光には、周波数ｆの強度変調がかけられていている。ｉ_１（ｆ）は、受光素子１２ａから出力される光電流である。ｉ_２（ｆ）は、受光素子１２ｂから出力される光電流である。

【0014】

｜ｉ_１（ｆ）｜は、受光素子１２ａが受光する光信号の強度が最大になる場合に受光素子１２ａから出力される電流の絶対値である。受光素子１２ａが受光する光信号の強度が最大になる場合、受光素子１２ｂから出力される電流は最小となる。｜ｉ_２（ｆ）｜は、受光素子１２ｂが受光する光信号の強度が最大になる場合に受光素子１２ｂから出力される電流の絶対値である。受光素子１２ｂが受光する光信号の強度が最大になる場合、受光素子１２ａから出力される電流は最小となる。｜ｉ_１（ｆ）−ｉ_２（ｆ）｜は、受光素子１２ａと受光素子１２ｂとで同じ位相の光信号を受光する場合に受光素子１２ａ，１２ｂから出力される光電流ｉ_１（ｆ）とｉ_２（ｆ）とを合成したものである。

【0015】

ＣＭＲＲは、ｉ_１（ｆ）とｉ_２（ｆ）とを個別に測定できる場合に有効である。しかしながら、光演算部を備えるコヒーレントレシーバでは、ｉ_１（ｆ）とｉ_２（ｆ）とを個別に測定することが困難である。そこで、コヒーレントレシーバに対して試験を行う場合には、除去比としてＳＰＲＲ（Single Port Rejection Ratio）を用いる。ここで、光演算部とは、多モード干渉導波路（ＭＭＩ：Multi Mode Interference）のことである。光演算とは、入力される信号光および基準光（局部発振光：ＬＯ光）を光干渉により分光・光合成することである。例えば、光伝送信号は、等分されて出力光として出力される。この出力光を受光素子で光電変換し、得られた電気信号を復調することで、伝送信号を得ることができる。

【0016】

ＳＰＲＲは、図１（ｂ）の式で定義される。図１（ｂ）は、ＳＰＲＲを説明するための図である。図１（ｂ）で例示するように、図１（ａ）と同様の受光素子１２ａ，１２ｂおよび増幅器３６を用いる。コヒーレントレシーバに信号光が入力されずにＬＯ光が入力される場合には、受光素子１２ａと受光素子１２ｂとで同じ位相の光信号を受光する。この場合に増幅器３６から出力される電圧がＶｏｕｔ_ＬＯである。コヒーレントレシーバに信号光およびＬＯ光の両方が入力された場合に増幅器３６から出力される電圧が最大となる場合の絶対値が｜Ｖｏｕｔ_Ｓ２１｜である。このＳＰＲＲを測定することによって、光演算部を備えるコヒーレントレシーバを試験することができる。

【0017】

コヒーレントレシーバでは、内部において、入力光を偏波によって弁別している。このため、コヒーレントレシーバの内部には、偏波フィルタが内蔵されている。ＳＰＲＲ試験系においては、偏波制御部によって、偏波を最適化している。しかしながら、この偏波量は、ＳＰＲＲ試験系の光ファイバにかかる圧力や温度、あるいは偏波制御部の安定性によって、変動することがある。その結果、調整された光路長を有する試験系において入力光強度が一定に保持されているにもかかわらず、試験結果に光強度の変化が現れる場合がある。この場合、正確な試験が困難である。そこで、以下の実施例では、コヒーレントレシーバの試験結果を補正することができる試験方法について説明する。

【0018】

図２は、実施例１に係る補正方法が適用される試験系を示すブロック図である。図２の試験系では、光受信器３０としてコヒーレントレシーバを用いる。図２で例示するように、光コミュニケーションアナライザ１４（ＬＣＡ：Lightwave Communication Analyzer）から出射された強度変調信号光が、スプリッタ１６によって２つに分岐される。一方の分岐光は、アッテネータ１８、光路長補正手段２０、及び偏波コントローラ２２を経由して、光受信器３０に入射される。なお、光路長補正手段２０は、例えば手動操作型のディレイライン、電動型のディレイライン等、光路長を補正することが可能な装置・方法を用いることができる。他方の分岐光は、アッテネータ１８、位相変調器２４、及び偏波コントローラ２２を経由して、光受信器３０に入射される。当該他方の分岐光は、ファンクションジェネレータ２６の制御による位相変調器２４によって、強度変調とは同期しない低周波の位相変調がかけられている。

【0019】

光受信器３０には、信号光と局部発振光（ＬＯ光）とが入射される。ここでは、位相変調がかけられていない分岐光を信号光として用い、位相変調がかけられた分岐光を局部発振光として用いる。図２で例示するように、信号光として用いられる分岐光および局部発振光として用いられる分岐光は、スプリッタ１６の後段から異なる光経路を伝搬する。つまり、信号光として用いられる分岐光が伝搬する光経路２８ａと、局部発振光として用いられる分岐光が伝搬する光経路２８ｂとは異なっている。

【0020】

図３は、光受信器３０を例示するブロック図である。図３で例示するように、光受信器３０は、偏光分離素子３２（ＰＢＳ：Polarization Beam Splitter）、ビームスプリッタ３４（ＢＳ：Beam splitter）、９０度ハイブリッド１０ｘ及び１０ｙ、受光素子１２ａ，１２ｂ、増幅器３６、及び偏光回転素子３８を含む。

【0021】

光受信器３０に入射された信号光は、偏光分離素子３２によって、互いに直交するＸ偏光とＹ偏光とに分離される。Ｘ偏光の光は、Ｘ側の９０度ハイブリッド１０ｘに入射される。Ｙ偏光の光は、偏光回転素子３８で偏光面が９０°回転されてＸ偏光となった後、Ｙ側の９０度ハイブリッド１０ｙに入射される。Ｘ偏光として例えばＴＥ光、Ｙ偏光として例えばＴＭ光を用いることができるが、Ｘ偏光をＴＭ光、Ｙ偏光をＴＥ光としてもよい。

【0022】

光受信器３０に入射されたＬＯ光は、ビームスプリッタ３４によって、２つに分岐される。ＬＯ光は、予めＸ偏光に設定された光を偏波保持ファイバにて導入する。このため、ビームスプリッタ３４で分岐された分岐光もＸ偏光となっている。ビームスプリッタ３４で分岐された分岐光はそれぞれ、Ｘ側の９０度ハイブリッド１０ｘとＹ側の９０度ハイブリッド１０ｙに入射される。

【0023】

９０度ハイブリッド１０ｘ、１０ｙは、入射された信号光及びＬＯ光を、内部の光導波路で分光・合成・遅延し、干渉光を４つのポートから出射するＭＭＩからなる。９０度ハイブリッド１０ｘ、１０ｙは、例えば平面光導波路（ＰＬＣ：Planar Lightwave Circuit）により構成することができる。Ｘ側の９０度ハイブリッド１０ｘに入射された信号光は、ＬＯ光と合成された後、同相成分（In-Phase）と直交位相成分（Quadrature-Phase）の正成分（Positive）及び負成分（negative）に分離され、４つの干渉信号光（Ｘ−Ｉｐ、Ｘ−Ｉｎ、Ｘ−Ｑｐ、Ｘ−Ｑｎ）として出射される。４つの干渉信号光のうちのＸ−ＩｐとＸ−Ｉｎは１対の差動光信号であり、Ｘ−ＱｐとＸ−Ｑｎも１対の差動光信号である。

【0024】

同様に、Ｙ側の９０度ハイブリッド１０ｙに入射された信号光は、ＬＯ光と合成された後、同相成分と直交位相成分の正成分及び負成分に分離され、４つの干渉信号光（Ｙ−Ｉｐ、Ｙ−Ｉｎ、Ｙ−Ｑｐ、Ｙ−Ｑｎ）として出射される。４つの干渉信号光のうちのＹ−ＩｐとＹ−Ｉｎは１対の差動光信号であり、Ｙ−ＱｐとＹ−Ｑｎも１対の差動光信号である。

【0025】

受光素子１２ａ，１２ｂは、９０度ハイブリッド１０ｘ、１０ｙから出射される干渉信号光に対応して設けられている。各受光素子１２ａ，１２ｂは、９０度ハイブリッド１０ｘ、１０ｙから出射される干渉信号光を受光し、光電変換によって、光電流を生成する。受光素子１２ａ，１２ｂは、例えばフォトダイオード（ＰＤ：Photodiode）である。また、受光素子１２ａは正成分を受光し、受光素子１２ｂは負成分を受光する。１組の受光素子１２ａ，１２ｂは、デュアルタイプ型に配列されている。増幅器３６は、１組の受光素子１２ａ，１２ｂから出力された対となる光電流を電圧に変換して増幅する。増幅器３６は、例えばトランスインピーダンスアンプ（ＴＩＡ：Trans Impedance Amplifier）である。増幅器３６で増幅された１対の電気信号は、光受信器３０の外部に出力される。

【0026】

図２で例示するように、光受信器３０から出力された１対の電気信号は、アナログ−デジタル変換回路４０（ＡＤＣ：Analog Digital Converter）によってデジタル信号に変換される。アナログ−デジタル変換回路４０から出力されたデジタル信号の１つは、光コミュニケーションアナライザ１４に入力される。これにより、光コミュニケーションアナライザ１４で、強度変調の変調周波数と光受信器３０からの出力信号の強度との関係を示す周波数特性を測定できる。また、図２および図３で例示する試験系において、ＳＰＲＲを測定することによって、光受信器３０の試験を行うことができる。

【0027】

しかしながら、上述したように、入力光強度が一定に保持されているにもかかわらず、試験結果に光強度の変化が現れる場合がある。そこで、以下のように、試験結果に対して補正を行う。まず、信号光またはＬＯ光のいずれか一方のみを光受信器３０に入力した場合の光パワーを、光受信器３０を用いて測定する。信号光またはＬＯ光の一方だけを入力しているため、光受信器３０の内部では、信号光とＬＯ光とによる光演算は行われない。この場合、入力される光の偏波が所定の値からずれていれば、その分、測定される光パワーが変化する。すなわち、光受信器３０の内部における、偏光分離素子３２（偏波フィルタ）によってフィルタされた後の光パワーを得ることができる。これを用いて試験結果に対して補正を行えば、試験結果の精度を高めることができる。

【0028】

図４は、上記補正方法を説明するための図である。図４で例示するように、「Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｏｒｔ ＬＯ」は、光受信器３０に対して信号光を入力せずにＬＯ光を入力した場合に各受光素子１２ａ，１２ｂから出力される電流値Ｉ_ＬＯである。「Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｏｒｔ Ｓｉｇｎａｌ」は、光受信器３０に対してＬＯ光を入力せずに信号光を入力した場合に各受光素子１２ａ，１２ｂから出力される電流値Ｉ_{Ｓｉｇｎａｌ}である。「Ｓ２１試験」は、信号光およびＬＯ光の両方を光受信器３０に入力した場合に各受光素子１２ａ，１２ｂから出力される電流値Ｉ_Ｓ２１である。ＩｐｈＬＯは、受光素子１２ａ，１２ｂから出力される電流のうちＬＯ光に起因する電流値である。ＩｐｈＳｉｇｎａｌは、受光素子１２ａ，１２ｂから出力される電流のうち信号光に起因する電流値である。図４の例では、Ｉ_ＬＯとＩ_{Ｓｉｇｎａｌ}との間に差異が生じている。それにより、Ｉ_ＬＯおよびＩ_{Ｓｉｇｎａｌ}と、Ｉ_Ｓ１２との間にも差異が生じている。これは、信号光とＬＯ光とが９０度ハイブリッド１０ｘ、１０ｙに入力する光強度差による誤差が生じているためである。

【0029】

本実施例においては、Ｉ_ＬＯおよびＩ_{Ｓｉｇｎａｌ}がＩ_Ｓ２１に近付くように補正する。好ましくは、Ｉ_ＬＯおよびＩ_{Ｓｉｇｎａｌ}がＩ_Ｓ２１に一致するように補正する。そこで、ＬＯ光のＳＰＲＲ（ＬＯ）を下記式（１）のように補正し、信号光のＳＰＲＲ（Ｓｉｇｎａｌ）を下記式（２）のように補正する。これにより、Ｉ_ＬＯおよびＩ_{Ｓｉｇｎａｌ}がＩ_Ｓ２１に一致するように補正される。
ＳＰＲＲ（ＬＯ）＝２０×ｌｏｇ（Ｖｏｕｔ_ＬＯ×Ｉ_Ｓ２１／Ｉ_ＬＯ／Ｖｏｕｔ_Ｓ２１） （１）
ＳＰＲＲ（Ｓｉｇｎａｌ）＝２０×ｌｏｇ（Ｖｏｕｔ_{Ｓｉｇｎａｌ}×Ｉ_Ｓ２１／Ｉ_{Ｓｉｇｎａｌ}／Ｖｏｕｔ_Ｓ２１） （２）
これらの補正により、光強度に変化が現れても、光受信器３０の試験結果を補正することができる。このように、信号光とＬＯ光が９０度ハイブリッド１０ｘ、１０ｙに入力する光強度差による誤差を補正することができる。

【0030】

なお、上記例では、光受信器３０にＬＯ光または信号光のいずれか一方だけを入力することによって、偏光分離素子３２によって弁別された光の強度を測定している。この場合、光受信器３０を用いて、偏光分離素子３２によって弁別された光の強度を測定することができる。しかしながら、他の手法を用いてもよい。例えば、偏光分離素子３２の透過光あるいは反射光を受光素子などによって測定することによって、偏光分離素子３２によって弁別された光の強度の変動量を測定してもよい。

【0031】

また、試験系において、偏波コントローラ２２によって信号光およびＬＯ光の偏波を最適化しなくとも、本実施例に係る補正方法によって光受信器３０内部の偏光分離素子３２によってフィルタされた光の強度に基づく補正を行えば、信号光およびＬＯ光の偏波をラフに制御するだけで、正確な試験結果を得ることもできる。この場合も、前述の場合と同様の補正を試験結果に与えるだけでよい。ただし、偏波方向のおおよその合わせこみを行うことが好ましい。たとえばＬＯ光および信号光の偏波方向が同じ偏波の組み合わせになるように合わせ込み（偏波合わせ）を行うことが好ましい。この手法によれば、試験時の偏波方向の合わせこみにかかる工数を大幅に低減することができる。

【0032】

以下、光路長を調整したうえで、上記補正方法を行う試験方法の具体例について説明する。まず、実験結果について説明する。図２の試験系において、信号光及びＬＯ光それぞれが伝搬する光経路２８ａ、２８ｂの光路長を最適値から故意に大きくずらし、光経路２８ａ、２８ｂそれぞれを伝搬する信号光の相互間の遅延時間差を５３ｐｓとした。そして、この状態で、光コミュニケーションアナライザ１４で周波数特性を測定した。なお、周波数特性の測定は、１回（１ｓｗｅｅｐ）だけ行った。図５（ａ）および図５（ｂ）は、周波数特性の測定結果を示す図である。

【0033】

図５（ａ）中の細線は測定データを示し、太線は測定データの最大値を結んだ包絡線を示している。また、参考として、光経路２８ａ、２８ｂの光路長が最適な場合での包絡線を破線で示している。図５（ａ）のように、光路長が最適値から大きくずれている場合での包絡線（太線）は、最適な場合での包絡線（破線）に比べて、光受信器３０からの出力信号の強度が低下していることが分かる。

【0034】

図５（ｂ）は、光路長が最適な場合での包絡線（以下、Ａと称す）にｃｏｓ（πｆτ）をかけた線Ｂ（＝Ａ×ｃｏｓ（πｆτ））を一点鎖線で、Ａにｓｉｎ（πｆτ）／√２をかけた線Ｃ（＝Ａ×ｓｉｎ（πｆτ）／√２）を二点鎖線で加えた図である。図５（ｂ）のように、光路長が最適値から大きくずれた場合の測定データ（細線）は、Ｂ（＝Ａ×ｃｏｓ（πｆτ））の線（一点鎖線）とＣ（＝Ａ×ｓｉｎ（πｆτ）／√２）の線（二点鎖線）とに囲まれた領域内で位相変調に従った強度変化をしていることが分かる。その結果、測定データの最大値を結んだ包絡線（太線）は、Ａ×ｃｏｓ（πｆτ）とＡ×ｓｉｎ（πｆτ）／√２との最大値を結んだ線にほぼ等しくなっていることが分かる。

【0035】

さらに、測定データ（細線）は、Ｂ（＝Ａ×ｃｏｓ（πｆτ））の線とＣ（＝Ａ×ｓｉｎ（πｆτ）／√２）の線とが交差する周波数ｆでは、位相変調による振動が生じていないことが分かる。したがって、下記式（３）が成り立つ。
ｃｏｓ（πｆτ）＝ｓｉｎ（πｆτ）／√２ （３）
上記式（３）から、周波数ｆが特定されることで、遅延時間差τが求まることが分かる。この遅延時間差τに光の速度をかけた値が、光経路２８ａ、２８ｂ間の光路長差であることから、この遅延時間差τに基づいて、図２における光路長補正手段２０で光路長を補正することにより、光経路２８ａ、２８ｂ間の光路長差を適切にできる。

【0036】

以下、光路長を調整したうえで、コヒーレントレシーバの試験結果を補正することができる補正方法のフローについて説明する。図６は、フローチャートの一例である。以下、図３および図６を参照しつつ、補正方法について説明する。まず、試験系をＤＵＴ（被試験デバイス）に取り付ける（ステップＳ１）。次に、被試験デバイス（例えば光デバイス）を測定する試験系の２つの光経路２８ａ、２８ｂに用いられる測定系部材（例えば、図２では、アッテネータ１８、偏波コントローラ２２、位相変調器２４）のサイズ等の物理長を測定する（ステップＳ２）。物理長の測定は、例えば概算でよい。物理長を測定した後、試験系部材及び光受信器等を光ファイバ等で接続して、例えば図２のような試験系を組み立てる（ステップＳ３）。この際、光ファイバやアダプタ、光路長補正手段２０等を必要に応じて駆使し、２つの光経路２８ａ、２８ｂの光路長が異なるようにする。例えば、２つの光経路２８ａ、２８ｂ間の光路長差が４ｍｍ以上となるようにする。その後、試験系に接続された光受信器３０を動作させて、光経路２８ａ、２８ｂごとに偏波の相対関係を調整する（ステップＳ４）。これにより、信号光及びＬＯ光との間における偏波の相対関係を調整することができる。

【0037】

次いで、光コミュニケーションアナライザ１４から強度変調をかけた信号光を出射させて、光受信器３０に入射させる。出射された信号光は、スプリッタ１６で分岐し、一方は、アッテネータ１８、光路長補正手段２０、及び偏波コントローラ２２を経由して、光受信器３０に入射する。他方は、アッテネータ１８、位相変調器２４、及び偏波コントローラ２２を経由し、位相変調器２４によって例えば１Ｈｚ程度の低周波の位相変調がかけられて、光受信器３０に入射する。

【0038】

図３で説明したように、光受信器３０は、９０度ハイブリッド１０ｘ、１０ｙ、受光素子１２ａ，１２ｂ、及び増幅器３６を有する。９０度ハイブリッド１０ｘ、１０ｙは、入射された２つの信号光（信号光とＬＯ光）を干渉させて干渉信号光を出射する。受光素子１２ａ，１２ｂは、干渉信号光を受光して光電流を出力する。この光電流は、増幅器３６で増幅されて光受信器３０の外部に出力される。

【0039】

光受信器３０から出力された電気信号を、アナログ−デジタル変換回路４０でデジタル信号に変換した後、光コミュニケーションアナライザ１４に入力させて、周波数特性を測定する。周波数特性の測定は、例えば１回（１ｓｗｅｅｐ）でよい。ステップＳ３において、２つの光経路２８ａ、２８ｂの光路長を異ならせているため、例えば、図５（ａ）及び図５（ｂ）のような周波数特性の測定結果が得られる。

【0040】

周波数特性の測定結果から、２つの光経路２８ａ、２８ｂそれぞれを伝搬する信号光の相互間の遅延時間差を求める（ステップＳ５）。例えば、周波数特性で位相変調の影響が見られない点の周波数ｆ_０を特定し、上記式（３）を用いて遅延時間差τを求める。即ち、τ＝｛ａｒｃｔａｎ（√２）｝／（πｆ_０）を計算して、２つの光経路２８ａ、２８ｂそれぞれを伝搬する信号光の相互間の遅延時間差を求める。位相変調の影響が見られない点の周波数ｆ_０は、位相変調による変動が生じていない点の周波数から±０．５ＧＨｚの範囲とすることができる。

【0041】

次いで、ステップＳ５で求めた遅延時間差から、２つの光経路２８ａ、２８ｂの光路長を等しくするための補正量ΔＬを求める（ステップＳ６）。例えば、光路長を補正する光路長補正手段２０での光の速度をｃ_０とした場合、補正量ΔＬは、ΔＬ＝｛ａｒｃｔａｎ（√２）｝×ｃ_０／（πｆ_０）の計算によって求めることができる。

【0042】

次いで、光路長補正手段２０を用いて、補正量ΔＬだけ長くなるように光経路２８ａの光路長を補正する（ステップＳ７）。ここで、ステップＳ５で求めた遅延時間差だけでは、２つの光経路２８ａ、２８ｂのどちらの光路長が長いか（又は短いか）までは分からない。したがって、ステップＳ７において、光路長の補正を反対方向にしてしまった場合、つまり、光経路２８ａの光路長を短くすべき所を長くしてしまった場合があり得る。

【0043】

そこで、ステップＳ７で光路長の補正を行った後、光路長が正しく補正されたかを確認する（ステップＳ８）。例えば、光路長の補正を行った後に、光受信器３０からの出力信号を光コミュニケーションアナライザ１４に入力させて周波数特性を測定する。そして、周波数特性で位相変調の影響が見られない点の周波数が、補正を行う前よりも低くなっていないかどうかを確認する。周波数が低くなっている場合は、光路長が正しく補正されていないため（ステップＳ８でＮｏ）、ステップＳ７に戻り、光路長補正手段２０を用いて、補正量ΔＬだけ短くなるように光経路２８ａの光路長を補正する。

【0044】

ステップＳ８において、周波数特性で位相変調の影響が見られない点の周波数が高くなっているか、又は、位相変調の影響が見られない点が消滅している場合は、光路長が正しく補正されたため（ステップＳ８でＹｅｓ）、光路長の調整を終了する。なお、上記のステップＳ７では、まず、補正量ΔＬだけ長くなるように光経路２８ａの光路長を変化させているが、補正量ΔＬだけ短くなるように光経路２８ａの光路長を変化させても勿論よい。

【0045】

次に、ＳＰＲＲの測定を開始する（ステップＳ９）。具体的には、Ｖｏｕｔ_ＬＯ、Ｖｏｕｔ_{Ｓｉｇｎａｌ}およびＶｏｕｔ_Ｓ２１の測定を行う。Ｖｏｕｔ_ＬＯ、Ｖｏｕｔ_{Ｓｉｇｎａｌ}およびＶｏｕｔ_Ｓ２１の測定は、複数回行うことが好ましい。測定精度が向上するからである。例えば、所定の時間間隔でＶｏｕｔ_ＬＯ、Ｖｏｕｔ_{Ｓｉｇｎａｌ}およびＶｏｕｔ_Ｓ２１の測定を行い、平均値を算出してもよい。次に、各受光素子１２ａ，１２ｂから出力する電流量をモニタする（ステップＳ１０）。具体的には、信号光だけを光受信器３０に入力した場合、ＬＯ光だけを光受信器３０に入力した場合での光強度を取得する。この光強度は、受光素子１２ａ，１２ｂから出力される電流量をモニタすることで取得することができる。また、ＬＯ光および信号光の両方を光受信器３０に入力し、コヒーレントレシーバの試験をした場合の、受光素子１２ａ，１２ｂから出力される電流量をモニタする。それにより、Ｉ_ＬＯ、Ｉ_{Ｓｉｇｎａｌ}およびＩ_Ｓ２１が得られる。Ｉ_ＬＯ、Ｉ_{Ｓｉｇｎａｌ}およびＩ_Ｓ２１の測定は、複数回行うことが好ましい。測定精度が向上するからである。例えば、所定の時間間隔でＩ_ＬＯ、Ｉ_{Ｓｉｇｎａｌ}およびＩ_Ｓ２１の測定を行い、平均値を算出してもよい。ステップＳ９およびステップＳ１０を行う順は、特に限定されない。

【0046】

これらの値が得られれば、ＳＰＲＲの測定を終了する（ステップＳ１１）。この結果を用いて、各ＳＰＲＲの試験結果に対して、上記式（１）および上記式（２）を用いて電流量補正を行う（ステップＳ１２）。これにより、信号光とＬＯ光の光演算部に入力する光強度差による誤差を補正することができる。次に、補正されたＳＰＲＲの試験結果を抽出する（ステップＳ１３）。次に、試験系を被測定デバイス（ＤＵＴ）から取り外す（ステップＳ１４）。

【0047】

本実施例によれば、Ｉ_ＬＯおよびＩ_{Ｓｉｇｎａｌ}がＩ_Ｓ２１に近付くように補正される。好ましくは、Ｉ_ＬＯおよびＩ_{Ｓｉｇｎａｌ}がＩ_Ｓ２１に一致するように補正する。それにより、光強度に変化が現れても、ＳＰＲＲの試験結果を補正することができる。

【符号の説明】

【0048】

１０ｘ，１０ｙ ９０度ハイブリッド、１２ａ，１２ｂ 受光素子、１４ 光コミュニケーションアナライザ、１６ スプリッタ、１８ アッテネータ、２０ 光路長補正手段、２２ 偏波コントローラ、２４ 位相変調器、２６ ファンクションジェネレータ、２８ａ，２８ｂ 光経路、３０ 光受信器、３２ 偏光分離素子、３４ ビームスプリッタ、３６ 増幅器、３８ 偏光回転素子、４０ アナログ−デジタル変換回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】