光物理常數(shù)測量方法及光物理常數(shù)推測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及推測光傳輸介質(zhì)的光物理常數(shù)的分布的方法。
【背景技術】
[0002] 在光通信領域，光傳輸介質(zhì)的光物理常數(shù)（例如，非線性光學常數(shù)或者色散參數(shù) 等），給光信號的傳輸特性產(chǎn)生影響。于是提出了測量光傳輸介質(zhì)的光物理常數(shù)的方法（例 如參考非專利文獻1)。
[0003] (現(xiàn)有技術文獻）
[0004] (非專利文獻）
[0005] 非專利文獻1 :田幸敏治，本田辰篤，"用戶工程師的光測量器指南"，OPTRONICS公 司，1999 年，PP. 102-126
[0006] 發(fā)明概要
[0007] 發(fā)明要解決的問題
[0008] 然而，所述以往的方法中，假設在光傳輸介質(zhì)的光物理常數(shù)為一定的前提下測量 光物理常數(shù)，所以獲得依賴光傳輸介質(zhì)的位置的光物理常數(shù)存在困難，換言之獲得光物理 常數(shù)的分布是存在困難的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 于是，本發(fā)明提供能夠測量光傳輸介質(zhì)的光物理常數(shù)的分布的光物理常數(shù)測量方 法。
[0010] 用于解決問題的手段
[0011] 本發(fā)明的一個方案涉及的光物理常數(shù)測量方法，用于測量光傳輸介質(zhì)的光物理常 數(shù)的分布，所述光物理常數(shù)測量方法包括：獲得步驟，獲得表示多個強度的輸入光信號的功 率譜及相位譜的信息；測量步驟，按每個所述輸入光信號的強度，測量該強度的所述輸入光 信號在所述光傳輸介質(zhì)傳播之后輸出的輸出光信號的功率譜；分割步驟，沿著傳播方向虛 擬地分割所述光傳輸介質(zhì)，從而設定多個第一段；第一推測步驟，根據(jù)基于一模型的第一 傳播模擬的結(jié)果，推測所述多個第一段中每個段的光物理常數(shù)，在該模型中各個強度的所 述輸入光信號按順序在所述多個第一段傳播；以及輸出步驟，將推測出的所述多個第一段 的多個光物理常數(shù)，作為所述光傳輸介質(zhì)的光物理常數(shù)的分布來輸出，在所述第一傳播模 擬中，將獲得的表示各個強度的所述輸入光信號的功率譜及相位譜的信息和所述多個第一 段中每個段的光物理常數(shù)作為輸入來請求，并且將輸出光信號的功率譜作為模擬結(jié)果來輸 出，在所述第一推測步驟中，采用對測量出的輸出光信號的功率譜與作為所述第一傳播模 擬的結(jié)果而得到的輸出光信號的功率譜的差異進行評價的評價函數(shù)，搜索所述多個第一段 中每個段的光物理常數(shù)，從而推測所述多個第一段中每個段的光物理常數(shù)。
[0012] 通過上述，采用與多個強度的輸入光信號的各自對應的輸出光信號的功率譜，能 夠推測光傳輸介質(zhì)的光物理常數(shù)的傳播方向的分布。因此，即使不使用特殊的設備，也能夠 得到光傳輸介質(zhì)的光物理常數(shù)的傳播方向的分布。換言之，通過簡便的構(gòu)成的系統(tǒng)（例如 具備可調(diào)光衰減器及分光器的系統(tǒng)），能夠得到光傳輸介質(zhì)的光物理常數(shù)的傳播方向的分 布。
[0013] 此外例如可以是，所述光物理常數(shù)測量方法，合并步驟，根據(jù)推測出的所述多個第 一段中每個段的光物理常數(shù)，合并所述多個第一段中包含的相互鄰接的第一段，從而設定 多個第二段；以及第二推測步驟，根據(jù)基于一模型的第二傳播模擬的結(jié)果，推測所述多個第 二段中每個段的光物理常數(shù)，在該模型中各個強度的所述輸入光信號按順序在所述多個第 二段傳播，在所述第二傳播模擬中，將獲得的表示各個強度的所述輸入光信號的功率譜及 相位譜的信息和所述多個第二段中每個段的光物理常數(shù)作為輸入來請求，并且將輸出光信 號的功率譜作為模擬結(jié)果來輸出，在所述第二推測步驟中，采用對測量出的輸出光信號的 功率譜與作為所述第二傳播模擬的結(jié)果得到的輸出光信號的功率譜的差異進行評價的評 價函數(shù)，搜索所述多個第二段中每個段的光物理常數(shù)，從而推測所述多個第二段中每個段 的光物理常數(shù)，在所述輸出步驟中，取代推測出的所述多個第一段的多個光物理常數(shù)，將推 測出的所述多個第二段的多個光物理常數(shù)作為所述光傳輸介質(zhì)的光物理常數(shù)的分布來輸 出。
[0014] 通過上述，采用合并第一段而得到的多個第二段，能夠搜索光傳輸介質(zhì)的光物理 常數(shù)的分布。從而，能夠按照第一傳播模擬的結(jié)果，恰當?shù)卦O定光傳輸介質(zhì)的光物理常數(shù)發(fā) 生變化的位置，能夠提高光物理常數(shù)的分布的推測精度。此外，能夠?qū)⒈煌茰y為光物理常數(shù) 均一的多個段（第一段）合并為1個段（第二段）進行傳播模擬，所以能夠減少傳播模擬 的處理時間或處理負荷。例如，將第二傳播模擬的搜索的結(jié)束條件設成比第一傳播模擬的 搜索的結(jié)束條件更嚴格，從而能夠減少段的數(shù)量多而處理負荷大的第一傳播模擬的執(zhí)行次 數(shù)。
[0015] 此外例如可以是，在所述合并步驟中，判斷所述多個第一段中包含的相互鄰接的 第一段的光物理常數(shù)是否類似，在所述相互鄰接的第一段的光物理常數(shù)類似的情況下，合 并所述相互鄰接的第一段。
[0016] 通過上述，能夠合并相互類似的第一段，所以能夠更加恰當?shù)卦O定多個第二段。
[0017] 此外例如可以是，在所述第二推測步驟中，采用推測出的所述多個第一段中每個 段的光物理常數(shù)，設定所述多個第二段中每個段的光物理常數(shù)的初始值，該初始值是作為 輸入提供給所述第二傳播模擬的值。
[0018] 通過上述，采用多個第一段中每個段的光物理常數(shù)，能夠設定多個第二段中每個 段的光物理常數(shù)的初始值。因此，能夠抑制第二傳播模擬的搜索的開始時的評價函數(shù)的降 低（測量功率譜與計算功率譜的差異的增加），能夠減少處理時間或處理負荷。
[0019] 此外例如可以是，所述光傳輸介質(zhì)是光纖。
[0020] 通過上述，能夠測量光纖的光物理常數(shù)的分布。
[0021] 此外例如可以是，所述光物理常數(shù)包含：色散參數(shù)及非線性光學常數(shù)，在所述第一 傳播模擬中，針對所述多個第一段的每個段，依次進行采用了所述色散參數(shù)的光信號的傳 播計算以及采用了所述非線性光學常數(shù)的光信號的傳播計算。
[0022] 通過上述，依次進行采用了色散參數(shù)的光信號的傳播計算以及采用了非線性光學 常數(shù)的光信號的傳播計算，從而能夠進行輸入光信號的傳播模擬。因此，不需要同時并行地 進行采用色散參數(shù)的光信號的傳播計算和采用非線性光學常數(shù)的光信號的傳播計算，所以 能夠更容易地進行傳播模擬。
[0023] 另外，這些全體或具體的實施方式，可以用裝置、系統(tǒng)、集成電路、計算機程序或計 算機能夠讀取的CD-ROM等記錄介質(zhì)來實現(xiàn)，也可以任意組合裝置、系統(tǒng)、方法、集成電路、 計算機程序以及記錄介質(zhì)來實現(xiàn)。
[0024] 發(fā)明效果
[0025] 通過本發(fā)明的一個方案涉及的光物理常數(shù)測量方法，能夠推測光傳輸介質(zhì)的光物 理常數(shù)的分布。
【附圖說明】
[0026] 圖1是表示實施方式1涉及的光物理常數(shù)測量系統(tǒng)的硬件構(gòu)成的圖。
[0027] 圖2是表示實施方式1涉及的光物理常數(shù)推測裝置的功能構(gòu)成的方框圖。
[0028] 圖3是表示實施方式1涉及的光物理常數(shù)推測裝置的處理動作的流程圖。
[0029] 圖4是用于說明在實施方式1的分步傅里葉法的圖。
[0030] 圖5A是用于說明在實施方式1的實驗中采用的光傳輸介質(zhì)的圖。
[0031] 圖5B是用于說明在實施方式1的實驗中采用的光傳輸介質(zhì)的圖。
[0032] 圖6A是表示實施方式1的輸出光信號的測量功率譜與計算功率譜的差異的實驗 結(jié)果的一例的圖表。
[0033] 圖6B是表示實施方式1的輸出光信號的測量功率譜與計算功率譜的差異的實驗 結(jié)果的一例的圖表。
[0034] 圖6C是表示實施方式1的輸出光信號的測量功率譜與計算功率譜的差異的實驗 結(jié)果的一例的圖表。
[0035] 圖6D是表示實施方式1的輸出光信號的測量功率譜與計算功率譜的差異的實驗 結(jié)果的一例的圖表。
[0036] 圖7是表示由實施方式1的實驗推測出的各個段的光物理常數(shù)的表。
[0037] 圖8是表示實施方式2涉及的光物理常數(shù)推測裝置的功能構(gòu)成的方框圖。
[0038] 圖9是表示實施方式2涉及的光物理常數(shù)推測裝置的處理動作的流程圖。
[0039] 圖10是用于說明實施方式2涉及的段的合并的圖。
[0040] 圖11是用于說明實施方式2涉及的光物理常數(shù)推測裝置的效果的圖。
[0041] 圖12是表示計算機的硬件構(gòu)成的一例的圖。
【具體實施方式】
[0042] 下面，參考附圖來說明本發(fā)明的實施方式。
[0043] 另外，以下說明的實施方式均示出全體的或具體的例子。以下的實施方式中示出 的數(shù)值、形狀、材料、構(gòu)成要素、構(gòu)成要素的配置位置以及連接形式、步驟、步驟的順序等，都 是本發(fā)明的一個例子，主旨不是限制本發(fā)明。并且，以下的實施方式的構(gòu)成要素中，示出最 上位概念的獨立權(quán)利要求中沒有記載的構(gòu)成要素，可以說明是任意的構(gòu)成要素。
[0044] (實施方式1)
[0045] <光物理常數(shù)測量系統(tǒng)的構(gòu)成>
[0046] 圖1是表示實施方式1涉及的光物理常數(shù)測量系統(tǒng)的硬件構(gòu)成的圖。該光物理 常數(shù)測量系統(tǒng)，測量輸出光信號的功率譜，并且采用測量出的功率譜來推測光傳輸介質(zhì)120 的光物理常數(shù)的分布。
[0047] 光物理常數(shù)是表示電磁波與物質(zhì)的相互作用的特性的值。光物理常數(shù)包含：非線 性光學常數(shù)及色散參數(shù)。關于非線性光學常數(shù)及色散參數(shù)留待后述。
[0048] 光傳輸介質(zhì)120是傳播光信號的介質(zhì)，例如光纖。該光傳輸介質(zhì)120內(nèi)的光物理常 數(shù)的光的傳播方向的