光物理常数测量方法及光物理常数推测装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及推测光传输介质的光物理常数的分布的方法。
【背景技术】
[0002] 在光通信领域，光传输介质的光物理常数（例如，非线性光学常数或者色散参数 等），给光信号的传输特性产生影响。于是提出了测量光传输介质的光物理常数的方法（例 如参考非专利文献1)。
[0003] (现有技术文献）
[0004] (非专利文献）
[0005] 非专利文献1 :田幸敏治，本田辰笃，"用户工程师的光测量器指南"，OPTRONICS公 司，1999 年，PP. 102-126
[0006] 发明概要
[0007] 发明要解决的问题
[0008] 然而，所述以往的方法中，假设在光传输介质的光物理常数为一定的前提下测量 光物理常数，所以获得依赖光传输介质的位置的光物理常数存在困难，换言之获得光物理 常数的分布是存在困难的。
【发明内容】
[0009] 于是，本发明提供能够测量光传输介质的光物理常数的分布的光物理常数测量方 法。
[0010] 用于解决问题的手段
[0011] 本发明的一个方案涉及的光物理常数测量方法，用于测量光传输介质的光物理常 数的分布，所述光物理常数测量方法包括：获得步骤，获得表示多个强度的输入光信号的功 率谱及相位谱的信息；测量步骤，按每个所述输入光信号的强度，测量该强度的所述输入光 信号在所述光传输介质传播之后输出的输出光信号的功率谱；分割步骤，沿着传播方向虚 拟地分割所述光传输介质，从而设定多个第一段；第一推测步骤，根据基于一模型的第一 传播模拟的结果，推测所述多个第一段中每个段的光物理常数，在该模型中各个强度的所 述输入光信号按顺序在所述多个第一段传播；以及输出步骤，将推测出的所述多个第一段 的多个光物理常数，作为所述光传输介质的光物理常数的分布来输出，在所述第一传播模 拟中，将获得的表示各个强度的所述输入光信号的功率谱及相位谱的信息和所述多个第一 段中每个段的光物理常数作为输入来请求，并且将输出光信号的功率谱作为模拟结果来输 出，在所述第一推测步骤中，采用对测量出的输出光信号的功率谱与作为所述第一传播模 拟的结果而得到的输出光信号的功率谱的差异进行评价的评价函数，搜索所述多个第一段 中每个段的光物理常数，从而推测所述多个第一段中每个段的光物理常数。
[0012] 通过上述，采用与多个强度的输入光信号的各自对应的输出光信号的功率谱，能 够推测光传输介质的光物理常数的传播方向的分布。因此，即使不使用特殊的设备，也能够 得到光传输介质的光物理常数的传播方向的分布。换言之，通过简便的构成的系统（例如 具备可调光衰减器及分光器的系统），能够得到光传输介质的光物理常数的传播方向的分 布。
[0013] 此外例如可以是，所述光物理常数测量方法，合并步骤，根据推测出的所述多个第 一段中每个段的光物理常数，合并所述多个第一段中包含的相互邻接的第一段，从而设定 多个第二段；以及第二推测步骤，根据基于一模型的第二传播模拟的结果，推测所述多个第 二段中每个段的光物理常数，在该模型中各个强度的所述输入光信号按顺序在所述多个第 二段传播，在所述第二传播模拟中，将获得的表示各个强度的所述输入光信号的功率谱及 相位谱的信息和所述多个第二段中每个段的光物理常数作为输入来请求，并且将输出光信 号的功率谱作为模拟结果来输出，在所述第二推测步骤中，采用对测量出的输出光信号的 功率谱与作为所述第二传播模拟的结果得到的输出光信号的功率谱的差异进行评价的评 价函数，搜索所述多个第二段中每个段的光物理常数，从而推测所述多个第二段中每个段 的光物理常数，在所述输出步骤中，取代推测出的所述多个第一段的多个光物理常数，将推 测出的所述多个第二段的多个光物理常数作为所述光传输介质的光物理常数的分布来输 出。
[0014] 通过上述，采用合并第一段而得到的多个第二段，能够搜索光传输介质的光物理 常数的分布。从而，能够按照第一传播模拟的结果，恰当地设定光传输介质的光物理常数发 生变化的位置，能够提高光物理常数的分布的推测精度。此外，能够将被推测为光物理常数 均一的多个段（第一段）合并为1个段（第二段）进行传播模拟，所以能够减少传播模拟 的处理时间或处理负荷。例如，将第二传播模拟的搜索的结束条件设成比第一传播模拟的 搜索的结束条件更严格，从而能够减少段的数量多而处理负荷大的第一传播模拟的执行次 数。
[0015] 此外例如可以是，在所述合并步骤中，判断所述多个第一段中包含的相互邻接的 第一段的光物理常数是否类似，在所述相互邻接的第一段的光物理常数类似的情况下，合 并所述相互邻接的第一段。
[0016] 通过上述，能够合并相互类似的第一段，所以能够更加恰当地设定多个第二段。
[0017] 此外例如可以是，在所述第二推测步骤中，采用推测出的所述多个第一段中每个 段的光物理常数，设定所述多个第二段中每个段的光物理常数的初始值，该初始值是作为 输入提供给所述第二传播模拟的值。
[0018] 通过上述，采用多个第一段中每个段的光物理常数，能够设定多个第二段中每个 段的光物理常数的初始值。因此，能够抑制第二传播模拟的搜索的开始时的评价函数的降 低（测量功率谱与计算功率谱的差异的增加），能够减少处理时间或处理负荷。
[0019] 此外例如可以是，所述光传输介质是光纤。
[0020] 通过上述，能够测量光纤的光物理常数的分布。
[0021] 此外例如可以是，所述光物理常数包含：色散参数及非线性光学常数，在所述第一 传播模拟中，针对所述多个第一段的每个段，依次进行采用了所述色散参数的光信号的传 播计算以及采用了所述非线性光学常数的光信号的传播计算。
[0022] 通过上述，依次进行采用了色散参数的光信号的传播计算以及采用了非线性光学 常数的光信号的传播计算，从而能够进行输入光信号的传播模拟。因此，不需要同时并行地 进行采用色散参数的光信号的传播计算和采用非线性光学常数的光信号的传播计算，所以 能够更容易地进行传播模拟。
[0023] 另外，这些全体或具体的实施方式，可以用装置、系统、集成电路、计算机程序或计 算机能够读取的CD-ROM等记录介质来实现，也可以任意组合装置、系统、方法、集成电路、 计算机程序以及记录介质来实现。
[0024] 发明效果
[0025] 通过本发明的一个方案涉及的光物理常数测量方法，能够推测光传输介质的光物 理常数的分布。
【附图说明】
[0026] 图1是表示实施方式1涉及的光物理常数测量系统的硬件构成的图。
[0027] 图2是表示实施方式1涉及的光物理常数推测装置的功能构成的方框图。
[0028] 图3是表示实施方式1涉及的光物理常数推测装置的处理动作的流程图。
[0029] 图4是用于说明在实施方式1的分步傅里叶法的图。
[0030] 图5A是用于说明在实施方式1的实验中采用的光传输介质的图。
[0031] 图5B是用于说明在实施方式1的实验中采用的光传输介质的图。
[0032] 图6A是表示实施方式1的输出光信号的测量功率谱与计算功率谱的差异的实验 结果的一例的图表。
[0033] 图6B是表示实施方式1的输出光信号的测量功率谱与计算功率谱的差异的实验 结果的一例的图表。
[0034] 图6C是表示实施方式1的输出光信号的测量功率谱与计算功率谱的差异的实验 结果的一例的图表。
[0035] 图6D是表示实施方式1的输出光信号的测量功率谱与计算功率谱的差异的实验 结果的一例的图表。
[0036] 图7是表示由实施方式1的实验推测出的各个段的光物理常数的表。
[0037] 图8是表示实施方式2涉及的光物理常数推测装置的功能构成的方框图。
[0038] 图9是表示实施方式2涉及的光物理常数推测装置的处理动作的流程图。
[0039] 图10是用于说明实施方式2涉及的段的合并的图。
[0040] 图11是用于说明实施方式2涉及的光物理常数推测装置的效果的图。
[0041] 图12是表示计算机的硬件构成的一例的图。
【具体实施方式】
[0042] 下面，参考附图来说明本发明的实施方式。
[0043] 另外，以下说明的实施方式均示出全体的或具体的例子。以下的实施方式中示出 的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接形式、步骤、步骤的顺序等，都 是本发明的一个例子，主旨不是限制本发明。并且，以下的实施方式的构成要素中，示出最 上位概念的独立权利要求中没有记载的构成要素，可以说明是任意的构成要素。
[0044] (实施方式1)
[0045] <光物理常数测量系统的构成>
[0046] 图1是表示实施方式1涉及的光物理常数测量系统的硬件构成的图。该光物理 常数测量系统，测量输出光信号的功率谱，并且采用测量出的功率谱来推测光传输介质120 的光物理常数的分布。
[0047] 光物理常数是表示电磁波与物质的相互作用的特性的值。光物理常数包含：非线 性光学常数及色散参数。关于非线性光学常数及色散参数留待后述。
[0048] 光传输介质120是传播光信号的介质，例如光纤。该光传输介质120内的光物理常 数的光的传播方向的