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光通信における光スペクトラム測定

レーザの光スペクトラム測定例

光ファイバネットワークの構築に不可欠な光送受信モジュールは、光トランシーバと呼ばれています。光トランシーバ内部の送信モジュールにはレーザが使用され、その光スペクトラムの評価に光スペクトラムアナライザが使用されます。図4、図5にそれぞれ光トランシーバのレーザの代表的な光スペクトラムを測定した結果を示します。図4に示したレーザは主に近距離の光ファイバ通信に使用されるレーザで、ファブリペローレーザと呼ばれます。

式


ファブリペローレーザの発光スペクトラムは、離散的に複数のピーク波長が存在するため中心波長およびスペクトル幅はRMS (Root Mean Square)法で求めるのが一般的です(式1および式2により算出)。図5に示したレーザは主に長距離通信に使用 されるレーザで、DFBレーザと呼ばれます。
DFBレーザはファブリペローレーザとは異なりピーク波長は一つであるため、発光波長はピーク波長または半値全幅の中心として求められます。またDFBレーザの代表的な評価パラメータとしてSMSR(サイドモード抑圧比)があります。SMSRは、光スペクトラムのピークレベルに対してセカンドピークがどれだけ抑圧されているかを表し、レーザ発振の品質を示す重要な指標です。

下記をクリックすると拡大表示されます。

おわりに

光スペクトラム測定は、光ファイバ通信の発展とともにその重要度が高まってきました。特に波長軸方向にデータを多重するWDM(波長分割多重)方式の急速な普及により、光スペクトラムアナライザは欠かすことの出来ない基本測定器として使用されるようになりました。現在では、光通信用デバイスの低コスト化にともない、測定器の機種選定に対しても高性能・高機能かつ低コスト、測定スループットなどが重要視されています。また、光スペクトラムアナライザを効果的に使用する上では、最適な測定条件の設定、適切な解析機能の選択などが必要となります。

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