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光通信における光パワー測定

光通信における光パワー測定 (THE T&M LINK(Vol.17)2005年10月10日掲載)

通信・測定器事業部 要素技術開発センター 飯田 力弘

はじめに

近年、FTTH (Fiber To The Home)やADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)などのブロードバンドネッ トワークを利用したインターネット接続が急増しています。なかでも、光ファイバを使用するFTTHは高速・大容量のインターネット環境を提供する通信手段として増加の一途をたどり、私たちの生活に欠かせないものになっています。

現在の光通信技術では、10Gbit/s(1秒間に100億個のデジタル信号を送る速度)の光通信システムが実用段階に入り、髪の毛1本ほどのガラス繊維である光ファイバを通して毎秒新聞2年分の情報伝送が可能になっています。

このように発展めざましい光ファイバ通信の分野で、“光パワー”は最も重要な物理量測定項目のひとつです。ここでは、特に光ファイバ通信分野に着目した光パワー測定について、測定方法や注意点について解説します。

光ファイバ通信について

通信では、情報となる信号は、搬送波と呼ばれる一定の周波数の電磁波に重畳して伝送路や空間に送り出され、受信側で源信号を再生する方式がとられます。AMラジオの1200kHzなどという周波数が搬送波の周波数にあたります。

ここで、伝送する信号(情報)の量は搬送波の周波数に制限を受けるため、より多くの情報を伝送しようとするときは搬送波の周波数を高くする必要があります。光の速度が約30万km/秒であることはよく知られており、光ファイバ通信で使用される光の波長が1.55μm(1μmは100万分の1m)であることから、搬送波としての光の周波数は約190THz(1THzは1兆Hz)であることが分かります。これは、ラジオ・テレビなどの搬送波に対して比べ物にならないほど高い周波数であり、“光”を搬送波として使用する光ファイバ通信が、従来の通信方式の壁を打ち破る画期的な高速・大容量の通信方式であることが容易に理解できます。

1960年にルビーレーザの発振が報告されて以来、各種のレーザが開発され、超小型で良質な光を発し高速変調が可能な半導体レーザも登場しました。加えて、1970年に光ファイバが出現してからは、各種光デバイスや伝送路となる光ファイバの低損失化を目指した研究開発が活発に行われました。その成果として、私たちは、信号源(半導体レーザ)、伝送路(光ファイバ)、検出器(フォトダイオード)を手にすることができ、この後、光ファイバ通信は急速な発展を遂げることになります。

AM波