JP5822026B2 - 受光パワーモニタの校正装置及び校正方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＡＰＤ（Ａｖａｌａｎｃｈｅ Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）を用いた光受信機能を有する光モジュールにおいて受光パワーモニタの測定値を校正する装置及び校正方法に関する。
本願は、２０１２年８月１６日に日本国に出願された特願２０１２−１８０４１４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

従来、光モジュールの受光パワーモニタに関する技術が開発されており、種々の文献に開示されている。特許文献１は、受光素子の受光感度が経年劣化しても測定光の光パワーを正確に測定するため、補正係数を用いて受光感度を補正する光パワーメータを開示している。特許文献２は、受光パワーモニタ値に基づいて光送受信モジュールの光出力信号を制御するようにした光ＬＡＮシステムを開示している。特許文献３は、暗電流や電気回路の漏れ電流によるオフセットを補正することにより精度向上した受光パワーモニタ回路を開示している。特許文献４は、干渉計を用いて位置、長さ、距離または光学長の変化を測定するに際して電子アバランシェ・フォトダイオード（ＡＰＤ）により複数の測定間のデータ・エイジの相違や不確かさを補償する技術を開示している。

ＳＦＦ委員会（Ｓｍａｌｌ Ｆｏｒｍ Ｆａｃｔｏｒ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）は光トランシーバの診断監視インタフェースに関するＳＦＦ−８４７２規格（非特許文献１参照）を制定しており、当該規格により光モジュールにおける受光パワーモニタの測定値を校正する場合、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）が線形補間や４次補間などの演算式に測定値を入力して校正値を算出している。ＳＦＦ−８４７２規格では受光パワーモニタの測定値に基づいて４次補間の演算式を実行して受光パワーの現実値（以下、校正値と呼ぶ）を算出している。
現実値＝Ａ×ＡＤＣ値^４＋Ｂ×ＡＤＣ値^３＋Ｃ×ＡＤＣ値^２＋Ｄ×ＡＤＣ値＋Ｅ

上記の演算式において、「ＡＤＣ値」は受信光をフォトダイオードで電気信号に変換したアナログ値をＡ／Ｄ変換器でデジタル値に変換した測定値を示している。また、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、及びＥは校正のための定数である。

一般的に、光モジュールは小型、低消費電力化、低コスト化を図るため、安価で低速なＭＰＵを実装することが望ましい。しかし、当該ＭＰＵにより短時間で４次補間のような高負荷処理を実行して受光パワーモニタの測定値に基づいて現実値を算出することは困難であった。

４次補間演算によらず、安価で低速なＭＰＵによって受光パワーモニタの測定値を校正する場合、測定値と現実値との関係を記憶したテーブルを予め作成しておくことにより、当該ＭＰＵがテーブルを参照することで測定値に対応する現実値を取得することができる。

特許文献３及び特許文献４には上記の従来技術が記載されている。特許文献３には受光パワーモニタの構成例が開示されており、特許文献４にはＡＰＤ特性についてルックアップテーブルを参照して補償する技術が開示されている。

特開２００５−２４９４７３号公報 特開２００９−０３３５６８号公報 特開２０１０−２１２９００号公報 特表２００９−５１７６９３号公報

ＳＦＦ委員会、ＵＲＬ「ｆｔｐ：／／ｆｔｐ．ｓｅａｇａｔｅ．ｃｏｍ／ｓｆｆ／ＳＦＦ−８４７２．ＰＤＦ」、「ＳＦＦ−８４７２ Ｒｅｖ １１．３」

しかし、受光パワーモニタの測定値の範囲が広い場合、測定値に対応する現実値（即ち、校正値）の数が増大し、測定値と現実値との関係を記述したテーブルのサイズが増大し、メモリ使用量が増大してしまう。

本発明は上述の事情を考慮してなされたものであり、光モジュールにおいて受光パワーモニタの測定値の校正用テーブルのサイズを低減し、かつ、測定値に対する校正値を精度よく求めることができる受光パワーモニタの校正装置及び校正方法を提供することを目的とする。

本発明は、光モジュールの受光パワーモニタの校正装置に関するものであり、当該校正装置は信号光の受光パワーの測定値を校正するときに参照されて複数の参照値と複数の現実値との相関関係に基づいて予め複数の校正値を記憶した校正テーブルを格納する記憶部と、信号光の受光パワーの測定値を示す入力値が校正テーブルの参照値と一致する場合には当該参照値に対応付けられている校正値を校正テーブルから読み出し、入力値が校正テーブルの参照値と一致しない場合には入力値に基づいて所定の演算式に従って校正値を算出する信号処理部とを具備する。また、校正テーブルは、参照値の変化に対して現実値の変化が小さい区間では、参照値の変化に対して現実値の変化が大きい区間に比べて、複数の参照値の間隔を小さくして複数の校正値を記憶する。

本発明は光モジュールの受光パワーモニタの校正方法に関するものであり、当該校正方法は、信号光の受光パワーの測定値を校正するときに参照されて複数の参照値と複数の現実値との相関関係に基づいて予め複数の校正値を記憶した校正テーブルにおいて、参照値の変化に対して現実値の変化が小さい区間では、参照値の変化に対して現実値の変化が大きい区間に比べて、複数の参照値の間隔を小さくして複数の校正値を記憶し、信号光の受光パワーの測定値を示す入力値が校正テーブルの参照値と一致する場合には当該参照値に対応付けられている校正値を校正テーブルから読み出し、入力値が前記校正テーブルの参照値と一致しない場合には入力値に基づいて所定の演算式に従って校正値を算出する。

本発明は、光モジュールの受光パワーモニタの校正方法を実装したプログラムに関する。

本発明に係る校正装置及び校正方法では、複数の参照値と複数の校正値を対応付けて記憶する校正テーブルにおいて参照値の数を信号光の受光パワーの測定値を示すデジタルの入力値のビット数で表現される数よりも少なくしており、校正テーブルの記憶容量を少なくすることができる。また、入力値が属する参照値の範囲毎に設定された非線形演算式を活用することにより、校正テーブルに記憶された参照値と一致しない入力値についても校正値を算出することができる。更に、参照値の変化に対して現実値の変化が小さい区間では、参照値の変化に対して現実値の変化が大きい区間に比べて、複数の参照値の間隔を小さくして複数の校正値を校正テーブルに記憶している。これは、参照値の変化率が大きい直線補間に比べて参照値の変化率が小さい高次曲線補間において細かく校正値を設定することとなり、高精度で入力値に対応する校正値を算出することができる。

本発明の実施例１に係る光モジュールのブロック図である。 光モジュールにおけるＡＰＤの受光パワーと出力電流との相関関係を示した特性図である。 光モジュールにおけるＡＤＣ測定値と受光パワーの現実値との相関関係を示した特性図である。 光モジュールのメモリに格納された校正テーブルの記憶内容を示す一覧表である。 光モジュールのＭＰＵにより実行される校正処理を示すフローチャートである。 光モジュールのＭＰＵにより実行される線形補間を説明する特性図である。 本発明の実施例２に係る光モジュールのブロック図である。 光モジュールのメモリに格納された校正テーブルの記憶内容を示す一覧表である。 光モジュールのメモリに格納された演算情報テーブルの記憶内容を示す一覧表である。 光モジュールのＭＰＵにより実行される校正処理を示すフローチャートである。 演算情報テーブルによる非線形補間関数を説明するための特性図である。 本発明の実施例３に係る光モジュールのメモリに格納された校正テーブルの記憶内容を示す一覧表である。 本発明の実施例３に係る光モジュールのメモリに格納された演算情報テーブルの記憶内容を示す一覧表である。 演算情報テーブルによる非線形補間関数を説明するための特性図である。 上述の実施例の基本構成に係るデータ校正装置のブロック図である。

本発明に係る光モジュールにおける受光パワーモニタの校正装置及び方法について実施例とともに添付図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１に係る光モジュール１０のブロック図である。光モジュール１０は、ＡＰＤ（Ａｖａｌａｎｃｈｅ Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）１、ＴＩＡ（Ｔｒａｎｓｉｍｐｅｄａｎｃｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）２、ＬＩＭ（Ｌｉｍｉｔｉｎｇ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）３、ＡＤＰ駆動電源４、カレントミラー回路５、電流電圧変換回路６、Ａ／Ｄ変換器７、ＭＰＵ８、及びメモリ９を具備している。メモリ９は校正テーブル９１を保持している。光モジュール１０は、ＡＰＤ１で受信した信号光を主信号出力に変換する光受信機能と、ＡＰＤ１の受光パワーを測定する受光パワーモニタ機能とを具備している。

受光素子としてのＡＰＤ１は、受信した信号光に応じた電流Ｉａｐｄを出力する。前置増幅器としてのＴＩＡ２は、ＡＰＤ１で発生した電流Ｉａｐｄを帰還抵抗Ｒの抵抗値に比例する利得で増幅して電圧信号に変換する。後置増幅器としてのＬＩＭ３は、ＴＩＡ２の出力信号を所定の振幅まで増幅して主信号出力を生成する。

カレントミラー回路５はＡＰＤ駆動回路４を定電圧原として作動し、ＡＰＤ１を駆動するとともに、ＡＰＤ１で発生する電流Ｉａｐｄに比例した電流Ｉｃｍを生成して電流電圧変換回路６へ出力する。電流電圧変換回路６は、電流Ｉｃｍを電圧信号に変換してＡ／Ｄ変換器７へ出力する。

Ａ／Ｄ変換器７は、電流電圧変換回路６の電圧信号をデジタル値に変換してＭＰＵ８へ出力する。ＭＰＵ８は、Ａ／Ｄ変換器７のデジタル値（以下、ＡＤＣ測定値ａｄと称する）を信号光の受光パワーの現実値に対応して校正する校正処理を実行する。校正処理は、ＡＰＤ１の入力信号光の受光パワーの現実値とＡＤＣ測定値ａｄとの誤差を修正するものである。図２は、受光パワーの現実値とＡＤＣ測定値ａｄとの相関関係を示しており、両者の間に予め設定された非線形の相関関係が成立する。ＭＰＵ８が実行する校正処理では、図２に示す相関関係に基づき予め設定されたテーブル及び演算情報を用いてＡＤＣ測定値ａｄに対応する校正値を算出する。

図２及び図３を参照して、ＭＰＵ８が実行する校正処理の概要について説明する。図２は、ＡＰＤ１の受光パワーとＡＰＤ１の出力電流Ｉａｐｄとの関係を示した特性図であり、横軸はＡＰＤ１の受光パワーを示し、縦軸はＡＰＤ１の出力電流Ｉａｐｄを示す。一般に、ＡＰＤ１の受光パワーと出力電流Ｉａｐｄとの間には図２に示す非線形の相関関係が成立する。また、図２の相関関係にはＡＰＤ１の暗電流の影響も含まれる。

図３は、ＡＤＣ測定値ａｄと現実値との関係を示す特性図であり、横軸はＡＤＣ測定値ａｄを示し、縦軸は現実値を示す。図３の特性図では、ＡＤＣ測定値ａｄと現実値との間に４次補間の関係が成立している。
現実値＝Ａ×（ＡＤＣ測定値ａｄ）^４＋Ｂ×（ＡＤＣ測定値ａｄ）^３＋Ｃ×（ＡＤＣ測定値）^２＋Ｄ×（ＡＤＣ測定値ａｄ）＋Ｅ

ＡＤＣ測定値ａｄと現実値との間に図３に示す相関関係がある場合、ＡＤＣ測定値ａｄの変化に対して現実値の変化が小さい区間では、ＡＤＣ測定値ａｄの変化に対して現実値の変化が大きい区間に比べて分解能を高くする必要がある。ＭＰＵ８は、ＡＤＣ測定値ａｄと現実値との相関関係に応じた校正テーブル９１を参照してＡＤＣ測定値ａｄの校正値を得ているため、処理負荷を軽減するとともに、校正処理の精度を向上することができる。また、４次補間は必ず変極点をもつため、単調増加とならない。図３に示すように、単調増加する線形補間を４次補間に組み合わせることにより変極点を通過しないようにして、予期せぬ誤動作を避けることができる。

校正テーブル９１は、複数のＡＤＣ測定値ａｄと複数のＡＰＤ１の受光パワーの現実値（即ち、校正値）との対応関係を記憶したテーブルである。校正テーブル９１はルックアップテーブルとして機能する。ＭＰＵ８は、校正テーブル９１に規定されているＡＣＤ測定値の参照点（以下、ＡＤＣ測定値Ｍ_ｋと称す）を参照して、Ａ／Ｄ変換器７のＡＤＣ測定値ａｄに一致するＡＤＣ測定値Ｍ_ｋを検索する。尚、ＡＤＣ測定値Ｍ_ｋの「ｋ」は校正テーブル９１内の要素番号を示す。ＭＰＵ８は、Ａ／Ｄ変換器７のＡＤＣ測定値ａｄと一致するＡＤＣ測定値Ｍ_ｋを校正テーブル９１から検索して、当該ＡＤＣ測定値Ｍ_ｋと対応付けられている校正値Ｇ_ｋを受光パワーの現実値として取得する。ＭＰＵ８は、Ａ／Ｄ変換器７のＡＤＣ測定値ａｄと一致するＡＤＣ測定値Ｍ_ｋが見つかった場合、当該ＡＤＣ測定値Ｍ_ｋに対応する校正値Ｇ_ｋを校正テーブル９１から読み出すことで、ＡＤＣ測定値ａｄに相当する校正値を得ることができる。

本実施例では、光モジュール１０のメモリ容量を節約するため、校正テーブル９１に記憶されるＡＤＣ測定値Ｍ_ｋの数をＡ／Ｄ変換器７のＡＤＣ測定値ａｄのビット数で表現される数よりも少なくしている。つまり、校正テーブル９１にはＡＤＣ測定値ａｄの個数より少ない個数のＡＤＣ測定値Ｍ_ｋが記憶されている。このため、ＭＰＵ８が校正テーブル９１を検索した場合、ＡＤＣ測定値ａｄとＡＤＣ測定値Ｍｋとが一致しないことが発生する。このとき、ＭＰＵ８は線形演算式に従った補間演算を実行することで、ＡＤＣ測定値ａｄに対応する校正値を算出している。

次に、図４を参照して校正テーブル９１について説明する。図４に示す校正テーブル９１は、１２ビットの分解能を有するＡ／Ｄ変換器７が入力電圧を「０」から「４０９５」までの範囲でＡＤＣ測定値ａｄに変換するものである場合に適合して作成されている。

図４の校正テーブル９１では小入力時の受光パワーを精度よく校正するために６４個のＡＤＣ測定値Ｍ_ｋの間隔を均等ではなく、不等間隔で設定している。即ち、４種類の異なる間隔を用いてＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ間の間隔を設定している。ここで、校正テーブル９１は４種類の異なる間隔に対応する領域１から領域４までの４個の領域を有している。また、領域１、２、３、４のＡＤＣ測定値Ｍ_ｋには校正値Ｇ_ｋ１、Ｇ_ｋ２、Ｇ_ｋ３、Ｇ_ｋ４が対応付けられている。尚、校正値Ｇ_ｋ１、Ｇ_ｋ２、Ｇ_ｋ３、Ｇ_ｋ４を校正値Ｇ_ｋｘ（ｘ＝１、２、３、４）と総称する。この場合、領域１ではＡＤＣ測定値Ｍ_ｋの間隔が「１」、領域２ではＡＤＣ測定値Ｍ_ｋの間隔が「４」、領域３ではＡＤＣ測定値Ｍ_ｋの間隔が「１６」、領域４ではＡＤＣ測定値Ｍ_ｋの間隔が「２４０」に設定されている。また、領域１の要素番号は「１」から「１６」、領域２の要素番号は「１７」から「３２」、領域３の要素番号は「３３」から「４８」、領域４の要素番号は「４９」から「６４」までである。

領域１では、要素番号ｋ（ｋ＝１〜１６）に対応するＡＤＣ測定値Ｍ_ｋと校正値Ｇ_ｋ１とが対応付けられている。即ち、領域１ではＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＝ｋ１であり、ｋ１＝ｋである。換言すると、領域１ではＡＤＣ測定値Ｍ_ｋの間隔が「１」であって、ＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＝ｋ１となるように決められている。つまり、ｋ＝１〜１６のＡＤＣ測定値Ｍ_ｋは「１」から「１６」の整数であり、相互の間隔が「１」である。また、領域１ではＡＤＣ測定値Ｍ_ｋに校正値Ｇ_ｋ１が対応付けられている。校正テーブル９１の校正値Ｇ_ｋ１はＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＝「１」〜「１６」に対応している。

領域２では、要素番号ｋ（ｋ＝１７〜３２）に対応するＡＤＣ測定値Ｍ_ｋと校正値Ｇ_ｋ２とが対応付けられている。即ち、領域２ではＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＝ｋ２であり、ｋ２＝４×（ｋ−１６）＋１６である。換言すると、領域２ではＡＤＣ測定値Ｍ_ｋの間隔が「４」であって、ＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＝ｋ２となるように決められている。つまり、ｋ＝１７〜３２のＡＤＣ測定値Ｍ_ｋは「２０」、「２４」、「２８」、「３２」、「３６」、「４０」、「４４」、「４８」、「５２」、「５６」、「６０」、「６４」、「６８」、「７２」、「７６」、「８０」の整数であり、相互の間隔が「４」である。また、領域２ではＡＤＣ測定値Ｍ_ｋに校正値Ｇ_ｋ２が対応付けられている。校正テーブル９１の校正値Ｇ_ｋ２はＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＝２０、２４、…、７６、８０に対応している。

領域３では、要素番号ｋ（ｋ＝３３〜４８）に対応するＡＤＣ測定値Ｍ_ｋと校正値Ｇ_ｋ３とが対応付けられている。即ち、領域３ではＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＝ｋ３であり、ｋ３＝１６×（ｋ−３２）＋８０である。換言すると、領域３ではＡＤＣ測定値Ｍ_ｋの間隔が「１６」であって、ＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＝ｋ３となるように決められている。つまり、ｋ＝３３〜４８のＡＤＣ測定値Ｍ_ｋは「９６」、「１１２」、「１２８」、「１４４」、「１６０」、「１７６」、「１９２」、「２０８」、「２２４」、「２４０」、「２５６」、「２７２」、「２８８」、「３０４」、「３２０」、「３３６」の整数であり、相互の間隔が「１６」である。また、領域３ではＡＤＣ測定値Ｍ_ｋに校正値Ｇ_ｋ３が対応付けられている。校正テーブル９１の校正値Ｇ_ｋ３はＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＝９６、１１２、…、３２０、３３６に対応している。

領域４では、要素番号ｋ（ｋ＝４９〜６４）に対応するＡＤＣ測定値Ｍ_ｋと校正値Ｇ_ｋ４とが対応付けられている。即ち、領域４ではＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＝ｋ４であり、ｋ４＝２４０×（ｋ−４８）＋３３６である。換言すると、領域４ではＡＤＣ測定値Ｍ_ｋの間隔が「２４０」であって、ＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＝ｋ４となるように決められている。つまり、ｋ＝４９〜６４のＡＤＣ測定値Ｍ_ｋは「５７６」、「８１６」、「１０５６」、「１２９６」、「１５３６」、「１７７６」、「２０１６」、「２２５６」、「２４９６」、「２７３６」、「２９７６」、「３２１６」、「３４５６」、「３６９６」、「３９３６」、「４１７６」の整数であり、相互の間隔が「２４０」である。また、領域４ではＡＤＣ測定値Ｍ_ｋに校正値Ｇ_ｋ４が対応付けられている。校正テーブル９１の校正値Ｇ_ｋ４はＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＝５７６、８１６、…、３９３６、４１７６に対応している。

校正テーブル９１では、図３に示したＡＤＣ測定値ａｄと現在値との相関関係において、ＡＤＣ測定値ａｄの変化に対して現在値の変化が小さい区間（図３においてＡＤＣ測定値ａｄが小さく、現在値も小さい区間）では、ＡＤＣ測定値ａｄの変化に対して現在値の変化が大きい区間（図３においてＡＤＣ測定値ａｄが大きく、現在値も大きい区間）に比べてＡＤＣ測定値Ｍ_ｋの間隔が小さくなるようにＡＤＣ測定値Ｍ_ｋが決められている。

通常、光モジュール１０における受光パワーモニタ機能には約２０ｄＢ〜３０ｄＢの受光範囲が要求される。そのため、Ａ／Ｄ変換器７の分解能は１０ビット以上とするのが一般的である。ＡＤＣ測定値Ｍ_ｋとＡＰＤ１の受光パワーの校正値（即ち、現在値）とを１対１に対応させたとすると、校正テーブル９１には１０ビット以上で表される個数の校正値を含む必要があり、大きなメモリ容量が必要となる。これに対して、本実施例ではメモリ容量を節約するため、校正テーブル９１に規定される参照値と校正値との組合せの数（即ち、要素番号ｋ）を減らしており、減らした分に相当する校正値を予め決められた線形演算を用いて算出している。ＡＤＣ測定値Ｍ_ｋと１対１に対応させるためには４０９６個の校正値が必要であるところ、図４に示す校正テーブル９１では校正値の数を６４個（ｋ＝６４）まで減らしている。

次に、図５を参照してＭＰＵ８の校正処理（即ち、ＭＰＵ８がＡ／Ｄ変換器７からＡＤＣ測定値ａｄを入力して校正値Ｇｋｘを算出する処理）について説明する。
（ステップＳ１０１）
ＭＰＵ８は、Ａ／Ｄ変換器７からＡＤＣ測定値ａｄを入力する。
（ステップＳ１０２）
ＭＰＵ８は、校正テーブル９１を参照してＡＤＣ測定値ａｄが校正テーブル９１内の６４個のＡＤＣ測定値Ｍ_ｋのいずれかに一致しているか否かを判定する。

（ステップＳ１０３）
ステップＳ１０２でＡＤＣ測定値ａｄが校正テーブル９１内の６４個のＡＤＣ測定値Ｍ_ｋのいずれかに一致していると判定した場合（即ち、ステップＳ１０２の判定結果が「ＹＥＳ」の場合）、ＭＰＵ８は当該ＡＤＣ測定値Ｍ_ｋと同一の要素番号ｋが割り付けられている校正値Ｇ_ｋｘを校正テーブル９１から取得する。
（ステップＳ１０４）
ステップＳ１０３において、ＭＰＵ８は校正値Ｇ_ｋ１、Ｇ_ｋ２、Ｇ_ｋ３、Ｇ_ｋ４を校正テーブル９１から取得しており、そのうちの１つをＡＤＣ測定値ａｄの校正値としてメモリ９内の所定領域に格納する。

例えば、ＭＰＵ８がＡ／Ｄ変換器７から入力したＡＤＣ測定値ａｄが「１」である場合、ＡＤＣ測定値ａｄと一致するＡＤＣ測定値Ｍ_１が校正テーブル９１に規定されているため、ＭＰＵ８はＡＤＣ測定値Ｍ_１と対応付けられている「校正値Ｇ_ｋ１」を校正テーブル９１から取得する。また、ＭＰＵ８がＡ／Ｄ変換器７から入力したＡＤＣ測定値ａｄが「１２８」である場合、ＡＤＣ測定値ａｄと一致するＡＤＣ測定値Ｍ_３５が校正テーブル９１に規定されているため、ＭＰＵ８はＡＤＣ測定値Ｍ_３５と対応付けられている「校正値Ｇ_１２８」を校正テーブル９１から取得する。更に、ＭＰＵ８がＡ／Ｄ変換器７から入力したＡＤＣ測定値ａｄが「８１６」である場合、ＡＤＣ測定値ａｄと一致するＡＤＣ測定値Ｍ_５０が校正テーブル９１に規定されているため、ＭＰＵ８はＡＤＣ測定値Ｍ_５０と対応付けられている「校正値Ｇ_８１６」を校正テーブル９１から取得する。

（ステップＳ１０５）
一方、ステップＳ１０２においてＡＤＣ測定値ａｄが校正テーブル９１内の６４個のＡＤＣ測定値Ｍ_ｋのいずれにも一致していないと判定した場合（即ち、ステップＳ１０２の判定結果が「ＮＯ」の場合）、ＭＰＵ８は線形補間によりＡＤＣ測定値ａｄの校正値を算出する。具体的には、ＭＰＵ８はＡ／Ｄ変換器７から入力したＡＤＣ測定値ａｄとＡＤＣ測定値Ｍ_ｋとを比較するとともに、ＡＤＣ測定値ａｄに相当する要素番号ｋを判定する。例えば、ＭＰＵ８はＡＤＣ測定値ａｄに相当するＡＤＣ測定値Ｍ_ｋからＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＋１未満の範囲を決定するとともに、ＡＤＣ測定値Ｍ_ｋとＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＋１とに基づき線形補間を実行する。図６は、ＭＰＵ８が実行する線形補間の概要を示す。

例えば、ＭＰＵ８がＡ／Ｄ変換器７から入力したＡＤＣ測定値ａｄが「８１」である場合、当該ＡＤＣ測定値ａｄと一致するＡＤＣ測定値Ｍｋは校正テーブル９１に規定されていない。このため、ＭＰＵ８はＡＤＣ測定値ａｄ＝「８１」に対応する要素番号ｋを判定する。ＡＤＣ測定値ａｄ＝「８１」はＡＤＣ測定値Ｍ_３２＝「８０」からＡＤＣ測定値Ｍ_３３＝「９６」未満の範囲に含まれる。従って、ＭＰＵ８はＡＤＣ測定値Ｍ_３２＝「８０」とＡＤＣ測定値Ｍ_３３＝「９６」とに基づいてＡＤＣ測定値ａｄ＝「８１」の校正値を算出する。尚、線形補間は公知であるため詳細な説明を省略する。

（ステップＳ１０６）
ＭＰＵ８は、ステップＳ１０５で求めた校正値Ｇをメモリ９の所定領域に格納する。

次に、本発明の実施例２について詳細に説明する。図７は、本発明の実施例２に係る光モジュール１０ａのブロック図である。実施例２に係る光モジュール１０ａの基本的構成は実施例１に係る光モジュール１０と同一であるため、構成要素には同一符号を付してその説明を省略する。光モジュール１０と異なり、光モジュール１０ａのメモリ９には２種類のテーブル、即ち、校正テーブル９１ａと演算情報テーブル９２ａが格納されている。

図８は校正テーブル９１ａの記憶内容を示す一覧表である。図８の校正テーブル９１ａは、Ａ／Ｄ変換器７が１２ビットの分解能を有しており、入力電圧を「０」から「４０９５」までの範囲でＡＤＣ測定値ａｄに変換する場合について作成されている。校正テーブル９１ａは、複数のＡＤＣ測定値Ｍ_ｋと複数のＡＰＤ１の受光パワーの現実値（即ち、校正値Ｇ_ｋ）とを対応付けて記憶したテーブルである。校正テーブル９１ａはルックアップテーブルとして機能する。また、ＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＝６４×（ｋ−１）＋１である。つまり、校正テーブル９１ａではＡＤＣ測定値Ｍ_ｋの間隔が「６４」であって、ｋ＝１〜１６のＡＤＣ測定値Ｍ_ｋは「１」、「６５」、「１２９」、…、「６４×（ｋ−１）＋１」、…、「３８６９」、「４０３３」の整数である。校正テーブル９１ａにおいてＡＤＣ測定値Ｍ_ｋには校正値Ｇ_ｋが対応付けられている。つまり、校正テーブル９１ａに規定されている校正値Ｇ_ｋはＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＝「１」、「６５」、「１２９」、…、「６４×（ｋ−１）＋１」、…、「３８６９」、「４０３３」に対応する。

図８の校正テーブル９１ａでは、複数のＡＤＣ測定値Ｍ_ｋの間隔を「６４」に設定している。つまり、要素番号１のＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＝「１」、要素番号２のＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＝「６５」、…というようにＡＤＣ測定値Ｍ_ｋの値を順次設定している。要素番号ｋに対応するＡＤＣ測定値Ｍ_ｋは「６４＋（ｋ−１）＋１」で表される。また、ＡＤＣ測定値Ｍ_ｋは校正値Ｇ_ｋに対応しており、要素番号ｋは「１」から「６４」までの整数である。

図９は、演算情報テーブル９２ａの記憶内容を示す一覧表である。図９の演算情報テーブル９２ａは図８の構成テーブル９１ａと同一の要素数を有している。演算情報テーブル９２ａでは、要素番号ｋに対応してＡＤＣ測定値Ｍ_ｋとＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＋１との間の値を有するＡＤＣ測定値ａｄに対して適用すべき非線形演算式を記述している。図９では、非線形演算式を以下のように表している。
Ｇ_{ｋ_ｋ＋１}＝Ａ_{ｋ_ｋ＋１}×（Ｍ_{ｋ_ｋ＋１}）^４＋Ｂ_{ｋ_ｋ＋１}×（Ｍ_{ｋ_ｋ＋１}）^３＋Ｃ_{ｋ_ｋ＋１}×
（Ｍ_{ｋ_ｋ＋１}）^２＋Ｄ_{ｋ_ｋ＋１}×（Ｍ_{ｋ_ｋ＋１}）＋Ｅ_{ｋ_ｋ＋１}

上記数式において、Ｇ_{ｋ_ｋ＋１}は補間演算後の校正値、Ｍ_{ｋ_ｋ＋１}はＡＤＣ測定値ａｄを示す。また、Ａ_{ｋ_ｋ＋１}、Ｂ_{ｋ_ｋ＋１}、Ｃ_{ｋ_ｋ＋１}、Ｄ_{ｋ_ｋ＋１}、及びＥ_{ｋ_ｋ＋１}は図２に示す相関関係に基づいて決められている定数である。添え字の「_{ｋ_ｋ＋１}」はＡＤＣ測定値ａｄが校正テーブル９１ａ内のＡＤＣ測定値Ｍ_ｋとＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＋１との間の値であることを示している。つまり、ＡＤＣ測定値Ｍ_{ｋ_ｋ＋１}は校正テーブル９１ａに規定されているＡＤＣ測定値Ｍ_ｋと一致しないＡＤＣ測定値ａｄであって、ＡＤＣ測定値Ｍ_ｋとＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＋１との間に存在するＡＤＣ測定値ａｄを示す。従って、演算情報テーブル９２ａではＡＤＣ測定値Ｍ_{ｋ_ｋ＋１}の校正点Ｇ_{ｋ_ｋ＋１}は上述の演算式で算出されることを示している。また、図９において添え字「_{６４_Ｅ}」はＡＤＣ測定値ａｄが校正テーブル９１ａ内の最大の要素番号「６４」のＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ（＝Ｍ_６４）より大きい最大値までの範囲に属することを示している。

演算情報テーブル９２ａにおいて、複数の演算式の基本要素が全て同一である場合（即ち、上述の演算式Ｇ_{ｋ_ｋ＋１}の場合）には要素番号ｋと定数Ａ_{ｋ_ｋ＋１}、Ｂ_{ｋ_ｋ＋１}、Ｃ_{ｋ_ｋ＋１}、Ｄ_{ｋ_ｋ＋１}、及びＥ_{ｋ_ｋ＋１}により構成することができる。つまり、演算情報テーブル９２ａには演算式の一般形を記述することなく、パラメータのみを記述すればよい。また、演算情報テーブル９２ａを表形式とする必要は無く、当該演算情報テーブル９２ａをＭＰＵ８が実行するプログラム内に記述するようにしてもよい。

次に、図１０を参照してＭＰＵ８の校正処理（即ち、ＭＰＵ８がＡ／Ｄ変換器７からＡＤＣ測定値ａｄを入力して校正値Ｇ_ｋを求める処理）について説明する。
（ステップＳ２０１）
ＭＰＵ８は、Ａ／Ｄ変換器７からＡＤＣ測定値ａｄを入力する。
（ステップＳ２０２）
ＭＰＵ８は、校正テーブル９１ａを参照してＡ／Ｄ変換器７から入力したＡＤＣ測定値ａｄが校正テーブル９１ａ内の６４個のＡＤＣ測定値Ｍ_ｋのいずれかに一致しているか否かを判定する。

（ステップＳ２０３）
ステップＳ２０２において、ＡＤＣ測定値ａｄが校正テーブル９１ａ内の６４個のＡＤＣ測定値Ｍ_ｋのいずれかに一致していると判定した場合（即ち、ステップＳ２０２の判定結果が「ＹＥＳ」の場合）、ＭＰＵ８は当該ＡＤＣ測定値Ｍ_ｋと同一の要素番号ｋの校正値Ｇ_ｋを校正テーブル９１ａから取得する。
（ステップＳ２０４）
ＭＰＵ８は、ステップＳ２０３で校正テーブル９１ａから取得した校正値Ｇ_ｋをＡＤＣ測定値ａｄに対応付けてメモリ９内の所定領域に格納する。

例えば、ＭＰＵ８がＡ／Ｄ変換器７からＡＤＣ測定値ａｄ「１」を入力した場合、当該ＡＤＣ測定値ａｄと一致するＡＤＣ測定値Ｍ_１が校正テーブル９１ａに規定されているため、ＭＰＵ８はＡＤＣ測定値Ｍ_１と対応付けられている校正値Ｇ_１を校正テーブル９１ａから取得する。また、ＭＰＵ８がＡ／Ｄ変換器７からＡＤＣ測定値ａｄ「１２９」を入力した場合、当該ＡＤＣ測定値ａｄと一致するＡＤＣ測定値Ｍ_３が校正テーブル９１ａに規定されているため、ＭＰＵ８はＡＤＣ測定値Ｍ_３と対応付けられている校正値Ｇ_３を校正テーブル９１ａから取得する。更に、ＭＰＵ８がＡ／Ｄ変換器７からＡＤＣ測定値ａｄ「４０３３」を入力した場合、当該ＡＤＣ測定値ａｄと一致するＡＤＣ測定値Ｍ_６４が校正テーブル９１ａに規定されているため、ＭＰＵ８はＡＤＣ測定値Ｍ_６４と対応付けられている校正値Ｇ_６４を校正テーブル９１ａから取得する。

（ステップＳ２０５）
一方、ステップＳ２０２においてＡＤＣ測定値ａｄが校正テーブル９１ａ内の６４個のＡＤＣ測定値Ｍ_ｋのいずれにも一致していないと判定した場合（即ち、ステップＳ２０２の判定結果が「ＮＯ」の場合）、ＭＰＵ８は演算情報テーブル９２ａを参照してＡＤＣ測定値ａｄの校正値を算出する。

具体的には、ＭＰＵ８はＡ／Ｄ変換器７から入力したＡＤＣ測定値ａｄとＡＤＣ測定値Ｍ_ｋとを比較するとともに、当該ＡＤＣ測定値ａｄに対応する要素番号ｋを判定する。例えば、ＭＰＵ８はＡＤＣ測定値ａｄに対応するＡＤＣ測定値Ｍ_ｋからＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＋１未満の範囲を決定する。ＭＰＵ８は、ＡＤＣ測定値ａｄに対応する要素番号ｋを判定し、当該要素番号ｋ（即ち、ＡＤＣ測定値Ｍ_ｋからＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＋１未満の範囲を示す）に対応する校正値Ｇ_{ｋ_ｋ＋１}の演算情報を演算情報テーブル９２ａから取得する。本実施例において、演算情報テーブル９２ａには校正値Ｇ_{ｋ_ｋ＋１}を演算するための演算式が格納されており、ＭＰＵ８は要素番号ｋに対応する校正値Ｇ_{ｋ_ｋ＋１}の演算式を演算情報テーブル９２ａから読み出す。

例えば、ＭＰＵ８は要素番号ｋの校正値Ｇ_{ｋ_ｋ＋１}を求める演算式を演算情報テーブル９２ａから取得する。
Ｇ_{ｋ_ｋ＋１}＝Ａ_{ｋ_ｋ＋１}×（ＡＤＣ測定値ａｄ）^４＋Ｂ_{ｋ_ｋ＋１}×（ＡＤＣ測定値ａｄ）^３＋Ｃ_{ｋ_ｋ＋１}×（ＡＤＣ測定値ａｄ）^２＋Ｄ_{ｋ_ｋ＋１}×（ＡＤＣ測定値ａｄ）＋Ｅ_{ｋ_ｋ＋１}

例えば、ＭＰＵ８がＡ／Ｄ変換器７からＡＤＣ測定値ａｄ「８０」を入力した場合、当該ＡＤＣ測定値ａｄと一致するＡＤＣ測定値Ｍ_ｋが校正テーブル９１ａに規定されていない。このため、ＭＰＵ８はＡＤＣ測定値ａｄ「８０」に対応する要素番号ｋを判定する。このＡＤＣ測定値ａｄ「８０」はＡＤＣ測定値Ｍ_２「６５」からＡＤＣ測定値Ｍ_３「１２９」未満の範囲に含まれている。従って、ＭＰＵ８はＡＤＣ測定値ａｄ「８０」が要素番号ｋ＝「２」に対応すると判定し、当該ＡＤＣ測定値ａｄに対応する校正値Ｇ_{２_３}の演算式を演算情報テーブル９２ａから読み出す。この場合、ＭＰＵ８は以下の演算式を演算情報テーブル９２ａから読み出す。
Ｇ_{２_３}＝Ａ_{２_３}×（ＡＤＣ測定値ａｄ）^４＋Ｂ_{２_３}×（ＡＤＣ測定値ａｄ）^３＋Ｃ_{２_３}×（ＡＤＣ測定値ａｄ）^２＋Ｄ_{２_３}×（ＡＤＣ測定値ａｄ）＋Ｅ_{２_３}

（ステップＳ２０６）
ＭＰＵ８は、ステップＳ２０５において演算情報テーブル９２ａから読み出した校正値Ｇ_{２_３}の演算式にＡ／Ｄ変換器７から入力したＡＤＣ測定値ａｄ「８０」を代入して、当該ＡＤＣ測定値ａｄに対応する校正値を算出する。

尚、演算情報テーブル９２ａにおいて校正値の演算式に用いられる定数（Ａ_{ｋ_ｋ＋１}、Ｂ_{ｋ_ｋ＋１}、Ｃ_{ｋ_ｋ＋１}、Ｄ_{ｋ_ｋ＋１}、及びＥ_{ｋ_ｋ＋１}）だけが規定されている場合、ＭＰＵ８はＡＤＣ測定値ａｄの要素番号ｋに対応する定数だけを演算情報テーブル９２ａから読み出す。その後、ＭＰＵ８は定数とＡＤＣ測定値ａｄとを予め決められた演算式に代入することにより、ＡＤＣ測定値ａｄに対応する校正値Ｇ_{ｋ_ｋ＋１}を算出する。
Ｇ_{ｋ_ｋ＋１}＝Ａ_{ｋ_ｋ＋１}×（ＡＤＣ測定値ａｄ）^４＋Ｂ_{ｋ_ｋ＋１}×（ＡＤＣ測定値ａｄ）^３＋Ｃ_{ｋ_ｋ＋１}×（ＡＤＣ測定値ａｄ）^２＋Ｄ_{ｋ_ｋ＋１}×（ＡＤＣ測定値ａｄ）＋Ｅ_{ｋ_ｋ＋１}

（ステップＳ２０７）
ＭＰＵ８は、ステップＳ２０６で求めた校正値Ｇ_{ｋ_ｋ＋１}をメモリ９の所定領域に格納する。

次に、図１１を参照して図１０に示したＭＰＵ８の校正処理の実行例について説明する。図１１は、ＡＤＣ測定値ａｄと校正値との関係を示した特性図である。例えば、ＡＤＣ測定値ａｄが校正テーブル９１ａ内のＡＤＣ測定値Ｍ_ｋと一致した場合（即ち、「ＡＤＣ測定値ａｄ」＝「ＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ」の場合）、ＭＰＵ８はステップＳ２０３で校正値Ｇｋを校正テーブル９１ａから取得する。また、ＡＤＣ測定値ａｄが校正テーブル９１ａ内のＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＋１と一致した場合（即ち、「ＡＤＣ測定値ａｄ」＝「ＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＋１」の場合）、ＭＰＵ８はステップＳ２０３で校正値Ｇ_ｋ＋１を校正テーブル９１ａから取得する。

一方、ＡＤＣ測定値ａｄが校正テーブル９１ａ内のＡＤＣ測定値Ｍ_ｋとＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＋１の間に存在する場合、ＭＰＵ８はステップＳ２０５において校正テーブル９１ａに規定されている複数のＡＤＣ測定値Ｍ_ｋのうちＡＤＣ測定値ａｄより小さく、かつ、当該ＡＤＣ測定値ａｄに最も近いＡＤＣ測定値Ｍ_ｋを校正テーブル９１ａから取得する。ＭＰＵ８は、ＡＤＣ測定値Ｍ_ｋの要素番号ｋをＡＤＣ測定値ａｄの要素番号であると判定する。ＭＰＵ８は、要素番号ｋに基づいて演算情報テーブル９２ａを参照して当該要素番号ｋに対応する演算情報を取得する。その後、ＭＰＵ８はステップＳ２０６においてＡＤＣ測定値ａｄの校正値Ｇ_{ｋ_ｋ＋１}を図１１に示す補間演算を用いて算出する。このようにして、ＭＰＵ８はＡＤＣ測定値ａｄに対応して校正値Ｇ_ｋ、Ｇ_ｋ＋１、又はＧ_{ｋ_ｋ＋１}を求めることができる。

尚、ステップＳ２０４又はステップＳ２０８でメモリ９に格納された校正値Ｇ_ｋ又はＧ_{ｋ_ｋ＋１}は、ＭＰＵ８によって複数の校正値を用いて平均値や光変調振幅「ＯＭＡ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）」に加工した後、例えば、光モジュール１０ａ外部の端末装置（不図示）からの要求に応じて信号線を介して当該端末装置に送信するようにしてもよい。

ステップＳ２０６においてＭＰＵ８が実行する補間関数は必ずしも４次関数とする必要はない。例えば、係数Ａ_{ｋ_ｋ＋１}、Ｂ_{ｋ_ｋ＋１}、Ｃ_{ｋ_ｋ＋１}、又はＤ_{ｋ_ｋ＋１}を「０」として３次関数以下又は線形関数とすることができる。或いは、図３に示すように、ＡＤＣ測定値ａｄが比較的小さい範囲については４次曲線を用いて補間し、ＡＤＣ測定値ａｄが比較的大きい範囲については直線補間するような柔軟な補間関数を設定するようにしてもよい。

次に、本発明の実施例３に係る光モジュール１０ｂ（不図示）について説明する。実施例３の光モジュール１０ｂの基本構成は実施例２の光モジュール１０ａと同一であるため、その詳細な説明を省略する。光モジュール１０ａ（図７参照）と異なり、光モジュール１０ｂではメモリ９に校正テーブル９１ｂと演算情報テーブル９２ｂとが格納されている。

図１２は、実施例３に係る光モジュール１０ｂのメモリ９に格納された校正テーブル９１ｂの記憶内容を示す。実施例２に係る校正テーブル９１ａ（図８参照）と同様に、実施例３に係る校正テーブル９１ｂは１２ビットの分解能を有するＡ／Ｄ変換器７について作成されている。校正テーブル９１ｂでは、小入力時の受光パワーを精度よく校正するために、６４個のＡＤＣ測定値Ｍｋの間隔を均等ではなく不等間隔で設定している。図１２に示すように、校正テーブル９１ｂはＡＤＣ測定値Ｍｋについて４種類の間隔を設定しており、４個の領域を有している。つまり、領域１ではＡＤＣ測定値Ｍｋの間隔が「１」、領域２ではＡＤＣ測定値Ｍｋの間隔が「４」、領域３ではＡＤＣ測定値Ｍｋの間隔が「１６」、領域４ではＡＤＣ測定値Ｍｋの間隔が「２４０」である。ここで、領域１は要素番号ｋ＝１〜１６、領域２は要素番号ｋ＝１７〜３２、領域３は要素番号ｋ＝３３〜４８、領域４は要素番号ｋ＝４９〜６４に相当する。

領域１では、要素番号ｋ（ｋ＝１〜１６）に対応するＡＤＣ測定値Ｍ_ｋと校正値Ｇ_ｋ１とが対応付けられている。即ち、領域１ではＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＝ｋ１であり、ｋ１＝ｋである。換言すると、領域１ではＡＤＣ測定値Ｍ_ｋの間隔が「１」であって、ＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＝ｋ１となるように決められている。つまり、ｋ＝１〜１６のＡＤＣ測定値Ｍ_ｋは「１」から「１６」の整数であり、相互の間隔が「１」である。また、領域１ではＡＤＣ測定値Ｍ_ｋに校正値Ｇ_ｋ１が対応付けられている。校正テーブル９１ｂの校正値Ｇ_ｋ１はＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＝「１」〜「１６」に対応している。

領域２では、要素番号ｋ（ｋ＝１７〜３２）に対応するＡＤＣ測定値Ｍ_ｋと校正値Ｇ_ｋ２とが対応付けられている。即ち、領域２ではＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＝ｋ２であり、ｋ２＝４×（ｋ−１６）＋１６である。換言すると、領域２ではＡＤＣ測定値Ｍ_ｋの間隔が「４」であって、ＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＝ｋ２となるように決められている。つまり、ｋ＝１７〜３２のＡＤＣ測定値Ｍ_ｋは「２０」、「２４」、「２８」、「３２」、「３６」、「４０」、「４４」、「４８」、「５２」、「５６」、「６０」、「６４」、「６８」、「７２」、「７６」、「８０」の整数であり、相互の間隔が「４」である。また、領域２ではＡＤＣ測定値Ｍ_ｋに校正値Ｇ_ｋ２が対応付けられている。校正テーブル９１ｂの校正値Ｇ_ｋ２はＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＝２０、２４、…、７６、８０に対応している。

領域３では、要素番号ｋ（ｋ＝３３〜４８）に対応するＡＤＣ測定値Ｍ_ｋと校正値Ｇ_ｋ３とが対応付けられている。即ち、領域３ではＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＝ｋ３であり、ｋ３＝１６×（ｋ−３２）＋８０である。換言すると、領域３ではＡＤＣ測定値Ｍ_ｋの間隔が「１６」であって、ＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＝ｋ３となるように決められている。つまり、ｋ＝３３〜４８のＡＤＣ測定値Ｍ_ｋは「９６」、「１１２」、「１２８」、「１４４」、「１６０」、「１７６」、「１９２」、「２０８」、「２２４」、「２４０」、「２５６」、「２７２」、「２８８」、「３０４」、「３２０」、「３３６」の整数であり、相互の間隔が「１６」である。また、領域３ではＡＤＣ測定値Ｍ_ｋに校正値Ｇ_ｋ３が対応付けられている。校正テーブル９１ｂの校正値Ｇ_ｋ３はＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＝９６、１１２、…、３２０、３３６に対応している。

領域４では、要素番号ｋ（ｋ＝４９〜６４）に対応するＡＤＣ測定値Ｍ_ｋと校正値Ｇ_ｋ４とが対応付けられている。即ち、領域４ではＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＝ｋ４であり、ｋ４＝２４０×（ｋ−４８）＋３３６である。換言すると、領域４ではＡＤＣ測定値Ｍ_ｋの間隔が「２４０」であって、ＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＝ｋ４となるように決められている。つまり、ｋ＝４９〜６４のＡＤＣ測定値Ｍ_ｋは「５７６」、「８１６」、「１０５６」、「１２９６」、「１５３６」、「１７７６」、「２０１６」、「２２５６」、「２４９６」、「２７３６」、「２９７６」、「３２１６」、「３４５６」、「３６９６」、「３９３６」、「４１７６」の整数であり、相互の間隔が「２４０」である。また、領域４ではＡＤＣ測定値Ｍ_ｋに校正値Ｇ_ｋ４が対応付けられている。校正テーブル９１ｂの校正値Ｇ_ｋ４はＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＝５７６、８１６、…、３９３６、４１７６に対応している。

次に、図１３及び図１４を参照して本実施例に係る非線形補間関数について説明する。図１３は、演算情報テーブル９２ｂの記憶内容を示し、図１４は演算情報テーブル９２ｂによる非線形補間関数によるＡＤＣ測定値ａｄと校正値との関係を示す。図１３の演算情報テーブル９２ｂでは、要素番号ｋの演算情報を下記のように設定している。図９の演算情報テーブル９２ａではべき乗演算の底（即ち、４条項、３条項の基数）を「ＡＤＣ測定値ａｄ」としているのに対して、図１３の演算情報テーブル９２ｂでは「ＡＤＣ測定値ａｄ−Ｍ_ｋ」としている。
Ｇ_{ｋｘ_ｋｘ＋１}＝Ａ_{ｋ_ｋ＋１}×（ＡＤＣ測定値ａｄ−Ｍ_ｋ）^４＋Ｂ_{ｋ_ｋ＋１}×（ＡＤＣ測定値ａｄ−Ｍ_ｋ）^３＋Ｃ_{ｋ_ｋ＋１}×（ＡＤＣ測定値ａｄ−Ｍ_ｋ）^２＋Ｄ_{ｋ_ｋ＋１}×（ＡＤＣ測定値ａｄ−Ｍ_ｋ）＋Ｅ_{ｋ_ｋ＋１}

図１３の演算情報テーブル９２ｂによる校正処理の補間演算は、図１４の特性図に示したように行なわれる。ＭＰＵ８は、校正テーブル９２ｂを参照してＡ／Ｄ変換器７から入力したＡＤＣ測定値ａｄが校正テーブル９２ｂ内の６４個のＡＤＣ測定値Ｍ_ｋのいずれかに一致しているか否か判定する。入力ＡＤＣ測定値ａｄが校正テーブル９２ｂ内の６４個のＡＤＣ測定値Ｍ_ｋのいずれかに一致していると判定した場合、ＭＰＵ８は当該ＡＤＣ測定値ａｄに対応する４つの校正値Ｇ_ｋ１、Ｇ_ｋ２、Ｇ_ｋ３、Ｇ_ｋ４のうちのいずれか１つを校正テーブル９１ｂから取得して、入力ＡＤＣ測定値ａｄの校正値としてメモリ９内の所定領域に格納する。

例えば、ＭＰＵ８がＡ／Ｄ変換器７から入力したＡＤＣ測定値ａｄが「１」である場合、当該ＡＤＣ測定値ａｄと一致するＡＤＣ測定値Ｍ_１が校正テーブル９１ｂに規定されているため、ＭＰＵ８はＡＤＣ測定値Ｍ１と対応付けられている校正値Ｇ_ｋ１を校正テーブル９１ｂから所得する。また、ＭＰＵ８はＡＤＣ測定値ａｄ「１２８」を入力した場合、当該ＡＤＣ測定値ａｄと一致するＡＤＣ測定値Ｍ_３５が校正テーブル９１ｂに規定されているため、ＭＰＵ８はＡＤＣ測定値Ｍ_３５と対応付けられている校正値Ｇ_１２８を校正テーブル９１ｂから取得する。更に、ＭＰＵ８はＡＤＣ測定値ａｄ「８１６」を入力した場合、当該ＡＤＣ測定値ａｄと一致するＡＤＣ測定値Ｍ_５０が校正テーブル９１ｂに規定されているため、ＭＰＵ８はＡＤＣ測定値Ｍ_５０と対応付けられている校正値Ｇ８１６を校正テーブル９１ｂから取得する。

一方、ＡＤＣ測定値ａｄが校正テーブル９１ｂ内の６４個のＡＤＣ測定値Ｍ_ｋのいずれにも一致していないと判定した場合、ＭＰＵ８は演算情報テーブル９２ｂを参照してＡＤＣ測定値ａｄの校正値を算出する。具体的には、ＭＰＵ８は入力ＡＤＣ測定値ａｄとＡＤＣ測定値Ｍｋとを比較して当該ＡＤＣ測定値ａｄに対応する要素番号ｋを判定する。例えば、ＭＰＵ８は入力ＡＤＣ測定値ａｄがＡＤＣ測定値Ｍ_ｋからＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＋１未満の範囲を判定する。ＡＤＣ測定値ａｄに対応する要素番号ｋを判定した場合、ＭＰＵ８は当該要素番号ｋ（即ち、ＡＤＣ測定値Ｍ_ｋからＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＋１未満の範囲を示す要素番号）に対応する校正値Ｇ_{ｋｘ_ｋｘ＋１}の演算情報を演算情報テーブル９２ｂから取得する。演算情報テーブル９２ｂには校正値Ｇ_{ｋｘ_ｋｘ＋１}を演算するための演算式が格納されている。従って、ＭＰＵ８は演算情報テーブル９２ｂから要素番号ｋに対応する校正値Ｇ_{ｋｘ_ｋｘ＋１}の演算情報を読み出す。具体的には、ＭＰＵ８は演算情報テーブル９２ｂから要素番号ｋの校正値Ｇ_{ｋｘ_ｋｘ＋１}を求める演算情報（Ｇ_{ｋｘ_ｋｘ＋１}＝Ａ_{ｋ_ｋ＋１}×（ＡＤＣ測定値ａｄ−Ｍ_ｋ）^４＋Ｂ_{ｋ_ｋ＋１}×（ＡＤＣ測定値ａｄ−Ｍ_ｋ）^３＋Ｃ_{ｋ_ｋ＋１}×（ＡＤＣ測定値ａｄ−Ｍ_ｋ）^２＋Ｄ_{ｋ_ｋ＋１}×（ＡＤＣ測定値ａｄ−Ｍ_ｋ）＋Ｅ_{ｋ_ｋ＋１}）を取得する。

例えば、ＭＰＵ８がＡ／Ｄ変換器７から入力したＡＤＣ測定値ａｄが「８１」である場合、当該ＡＤＣ測定値ａｄと一致するＡＤＣ測定値Ｍ_ｋが校正テーブル９１ｂに規定されていない。このため、ＭＰＵ８はＡＤＣ測定値ａｄ「８１」に対応する要素番号ｋを判定する。ＡＤＣ測定値ａｄ「８１」はＡＤＣ測定値Ｍ_３２「８０」からＡＤＣ測定値Ｍ_３３「９６」未満の範囲に含まれる。従って、ＭＰＵ８はＡＤＣ測定値ａｄ「８１」に対応する要素番号ｋを「３２」と判定し、当該ＡＤＣ測定値ａｄに対応する校正値Ｇ_{３２_３３}の演算情報を演算情報テーブル９２ｂから読み出す。つまり、ＭＰＵ８は「Ｇ_{３２_３３}＝Ａ_{３２_３３}×（ＡＤＣ測定値ａｄ−Ｍ_３２）^４＋Ｂ_{３２_３３}×（ＡＤＣ測定値ａｄ−Ｍ_３２）^３＋Ｃ_{３２_３３}×（ＡＤＣ測定値ａｄ−Ｍ_３２）^２＋Ｄ_{３２_３３}×（ＡＤＣ測定値ａｄ−Ｍ_３２）＋Ｅ_{３２_３３}」の演算情報を演算情報テーブル９２ｂから読み出す。その後、ＭＰＵ８は校正値Ｇ_{３２_３３}の演算式に入力ＡＤＣ測定値ａｄ「８１」を代入して校正値Ｇ_{３２_３３}を算出する。即ち、ＭＰＵ８は下記の演算式に従って校正値Ｇ_{３２_３３}を算出する。このように、ＭＰＵ８は所定の演算式を用いることによりＡＤＣ測定値ａｄのべき乗演算をするための処理負荷を軽減することができる。
Ｇ_{３２_３３}＝Ａ_{３２_３３}×（８１−Ｍ_３２）^４＋Ｂ_{３２_３３}×（８１−Ｍ_３２）^３＋Ｃ_{３２_３３}×（８１−Ｍ_３２）^２＋Ｄ_{３２_３３}×（８１−Ｍ_３２）＋Ｅ_{３２_３３}

つまり、ＡＤＣ測定値ａｄがＡＤＣ測定値Ｍ_ｋとＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＋１の間に存在する場合、ＭＰＵ８は校正テーブル９１ｂ内の複数のＡＤＣ測定値Ｍ_ｋのうちＡＤＣ測定値ａｄより小さいＡＤＣ測定値Ｍ_ｋのうちの最大値、ＡＤＣ測定値ａｄ（即ち、Ｍ_{ｋ_ｋ＋１}）との差分「Ｍ_{ｋ_ｋ＋１}−Ｍ_ｋ」を底としてべき乗計算を実行して校正値Ｇ_{ｋｘ_ｋｘ＋１}を算出する。

上記の実施例１乃至実施例３では、校正テーブル９１、９１ａ、９１ｂにおいてＡＤＣ測定値Ｍ_ｋとＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ＋１との間隔が「６４」一定又は最大値「２４０」（領域４）とされている。このため、ＡＤＣ測定値Ｍ_ｋとＡＤＣ測定値ａｄ（即ち、Ｍ_{ｋ_ｋ＋１}）との差分は「６４」未満又は「２４０」未満となる。換言すれば、ＡＤＣ測定値Ｍ_ｋとＡＤＣ測定値ａｄとの差分を６ビット又は８ビットで表すことができる。つまり、補間演算は６ビット又は８ビットの値を底としてべき乗演算すればよいこととなる。このため、図１１に示すようにＭＰＵ８が実際にＡ／Ｄ変換器７から入力したＡＤＣ測定値ａｄ（即ち、１２ビットの値）を底としてべき乗演算する場合に比べて、上述の実施例では差分「Ｍ_{ｋ_ｋ＋１}−Ｍ_ｋ」を底とするべき乗演算を行っているため、補間関数の処理負担を軽減することができる。但し、校正テーブル９１、９１ａ、９１ｂでは要素番号ｋに対応するＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ間の間隔がＡ／Ｄ変換器７の分解能のビット数よりも小さいビット数で表されるように設定する必要がある。例えば、Ａ／Ｄ変換器７の分解能を示す１２ビットより１ビット少ない１１ビットの値の最大値「２０４８」以下となるようにＡＤＣ測定値Ｍ_ｋ間の間隔を設定する。

図１５は、上述の実施例の基本構成に係るデータ校正装置１００のブロック図である。データ校正装置１００は、記憶部１０１と信号処理部１０２を具備する。記憶部１０１は、参照値と現実値との相関関係に基づき複数の参照値に対応対応付けて複数の校正値を記憶した校正テーブル１０３を有する。校正テーブル１０３では、参照値と現実値との相関関係において参照値の変化に対して現実値の変化が小さい区間では、参照値の変化に対して現実値の変化が大きい区間に比べて、参照値の間隔を小さくして校正値を記憶している。信号処理部１０２では、入力値（例えば、ＡＤＣ測定値ａｄ）が校正テーブル１０３の参照値と一致する場合、当該参照値と対応付けられている校正値を校正テーブル１０３から読み出す。一方、信号処理部１０２は入力値が校正テーブル１０３の参照値と一致しない場合、所定の演算により入力値に対応する校正値を算出する。尚、図１５のデータ校正装置１００と図１の光モジュールの受光パワーモニタ機能部とは対応しており、記憶部１０１はメモリ９に相当し、信号処理部１０２はＭＰＵ８に相当する。また、校正テーブル１０３は校正テーブル９１に相当し、校正テーブル１０３の参照値はＡＤＣ測定値Ｍ_ｋに相当し、校正値は校正値Ｇ_ｋに相当する。

以上説明したように、本発明によれば次のような効果を得ることができる。
（１）ＡＰＤ電流を用いた受光パワーモニタ回路において複数領域の各々について所望の補間関数を設定することにより、高速かつ高精度の受光パワーモニタを実現することができる。
（２）ＡＰＤ電流と受光パワーとの間に成立する非線形特性を容易かつ自由度高く校正することができる。
（３）４次補間のような単調増加でない補間方法を用いても部分的に直線補間などの単調増加する関数を組み合わせることができる。即ち、ＡＤＣ測定値の現実値が４次補間の変極点を通過しないように直線補間を組み合わせることで、多次補間関数における係数設定の制約を小さくすることができる。

本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、例えば、校正テーブル９１、９１ａ、９１ｂや演算情報テーブル９２ａ、９２ｂに設定される要素数、ＡＤＣ測定値Ｍ_ｋの間隔、非線形補間関数の次数や非線形補間関数の演算用パラメータの個数は適宜変更することができる。多次補間関数と１次補間関数を組み合わせる場合、演算用パラメータの個数は最小「１」まで減らすことができる。

上述の実施例では、ＭＰＵ８は不揮発性メモリ（不図示）に記憶されているプログラムを実行することで受光パワーモニタの校正装置の一部の機能を実現することができる。この場合、ＭＰＵ８が実行するプログラムはコンピュータ読取り可能な記録媒体に記憶してもよく、通信回線を介してサーバからダウンロードするようにしてもよい。また、光モジュール１０は内部にコンピュータシステムを有しており、その処理手順はプログラム形式でコンピュータ読取り可能な記録媒体によって記憶されており、コンピュータシステムが当該プログラムを読み出して実行することにより受光パワーモニタの校正処理を実現することができる。尚、「コンピュータシステム」とはＣＰＵ、メモリ、周辺機器などのハードウェア、オペレーティングシステム（ＯＳ）などのソフトウェアを包含する。また、「コンピュータシステム」はＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境・表示環境を包含する。

また、上述のフローチャートに表された受光パワーモニタの校正機能を実現するプログラムをコンピュータ読取り可能な記録媒体に記録して、当該プログラムをコンピュータシステムに読み込ませて実行するようにしてもよい。「コンピュータ読取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリなどの書込可能な不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬記録媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスクなどの記憶装置を意味する。

また、「コンピュータ読取り記録媒体」とは、インターネットなどのネットワーク、通信回線、電話回線を介してプログラムを送信する場合に用いられるサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えば、ＤＲＡＭ）のように一定時間プログラムを保持しているものを含む。上述のプログラムを記憶装置に格納したコンピュータシステムから伝送媒体を介して、或いは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送するようにしてもよい。「プログラムを伝送する伝送媒体」とはインターネットなどのネットワーク（通信網）、電話回線、通信回線のように情報を伝送する機能を有する媒体を意味する。また、上述のプログラムは本発明に係る受光パワーモニタの校正機能の一部を実現するものであってもよい。或いは、上述のプログラムはコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組合せで本発明の機能を実現するような差分プログラム（又は、差分ファイル）としてもよい。

最後に、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、添付した請求の範囲に定義された発明の範囲内における種々の変形例や設計変更を包含するものである。

本発明は光通信設備に用いられる光モジュールの受光パワーモニタの校正装置や校正方法に関するものであり、信号光の受光パワーの測定値を現実値に校正する技術分野に適用されるものである。

１ ＡＰＤ（Ａｖａｌａｎｃｈｅ Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）
２ ＴＩＡ（Ｔｒａｎｓｉｍｐｅｄａｎｃｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）
３ ＬＩＭ（Ｌｉｍｉｔｉｎｇ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）
４ ＡＤＰ駆動電源
５ カレントミラー回路
６ 電流電圧変換回路
７ Ａ／Ｄ変換器
８ ＭＰＵ
９ メモリ
１０ 光モジュール
９１、９１ａ、９１ｂ 校正テーブル
９２ａ、９２ｂ 演算情報テーブル

Claims (8)

1. 光モジュールの受光パワーモニタの校正装置であって、
   信号光の受光パワーの測定値を校正するときに参照されて複数の参照値と複数の現実値との相関関係に基づいて予め複数の校正値を記憶した校正テーブルを格納する記憶部と、
   信号光の受光パワーの測定値を示す入力値が前記校正テーブルの参照値と一致する場合には当該参照値に対応付けられている校正値を前記校正テーブルから読み出し、入力値が前記校正テーブルの参照値と一致しない場合には入力値に基づいて所定の演算式に従って校正値を算出する信号処理部とを具備し、
   参照値の変化に対して現実値の変化が小さい区間では、参照値の変化に対して現実値の変化が大きい区間に比べて、複数の参照値の間隔を小さくして複数の校正値を前記校正テーブルに記憶するようにした校正装置。
2. 前記校正テーブルに格納する複数の参照値の数を信号光の受光パワーを示すデジタルの入力値のビット数により表現される数よりも少なくするようにした請求項１記載の校正装置。
3. 前記記憶部には信号光の受光パワーの測定値を示す入力値以下の第１参照値と当該第１参照値以上の第２参照値未満の範囲毎に設定された非線形演算式を格納する演算情報テーブルを具備し、
   前記信号処理部は、入力値が前記校正テーブルの参照値と一致する場合には当該参照値に対応付けられている校正値を前記校正テーブルから読み出し、入力値が前記校正テーブルの参照値と一致しない場合には入力値が含まれる第１参照値と第２参照値の範囲に設定された非線形演算式に従って校正値を算出するようにした請求項１記載の校正装置。
4. 前記非線形演算式は
   校正値＝Ａ×（入力値）^４＋Ｂ×（入力値）^３＋Ｃ×（入力値）^２＋Ｄ×（入力値）＋Ｅ（但し、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは所定の係数を示す）
   で表すようにした請求項３記載の校正装置。
5. 前記非線形演算式は入力値に基づき一義的に決定される参照値を用いて、
   校正値＝Ａ×（入力値−参照値）^４＋Ｂ×（入力値−参照値）^３＋Ｃ×（入力値−参照値）^２＋Ｄ×（入力値−参照値）＋Ｅ（但し、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは所定の係数を示す）
   で表すようにした請求項３記載の校正装置。
6. 前記非線形演算式は入力値より小さい参照値のうちの最大の参照値Ｍ_ｋ（但し、ｋは整数）を用いて、
   校正値＝Ａ×（入力値−参照値）^４＋Ｂ×（入力値−参照値）^３＋Ｃ×（入力値−参照値）^２＋Ｄ×（入力値−参照値）＋Ｅ（但し、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは所定の係数を示す）
   で表すようにした請求項３記載の校正装置。
7. 光モジュールの受光パワーモニタの校正方法であって、
   信号光の受光パワーの測定値を校正するときに参照されて複数の参照値と複数の現実値との相関関係に基づいて予め複数の校正値を記憶した校正テーブルにおいて、参照値の変化に対して現実値の変化が小さい区間では、参照値の変化に対して現実値の変化が大きい区間に比べて、複数の参照値の間隔を小さくして複数の校正値を記憶し、
   信号光の受光パワーの測定値を示す入力値が前記校正テーブルの参照値と一致する場合には当該参照値に対応付けられている校正値を前記校正テーブルから読み出し、
   入力値が前記校正テーブルの参照値と一致しない場合には入力値に基づいて所定の演算式に従って校正値を算出するようにした校正方法。
8. 光モジュールの受光パワーモニタの校正方法を実装したプログラムであって、コンピュータにより信号光の受光パワーの測定値を校正するときに参照されて複数の参照値と複数の現実値との相関関係に基づいて予め複数の校正値を記憶した校正テーブルにおいて、参照値の変化に対して現実値の変化が小さい区間では、参照値の変化に対して現実値の変化が大きい区間に比べて、複数の参照値の間隔を小さくして複数の校正値を格納した校正テーブルを参照させて、
   信号光の受光パワーの測定値を示す入力値が前記校正テーブルの参照値と一致する場合には当該参照値に対応付けられている校正値を前記校正テーブルから読み出し、
   入力値が前記校正テーブルの参照値と一致しない場合には入力値に基づいて所定の演算式に従って校正値を算出するようにしたプログラム。
   

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