JP2000258299A - 光デバイスの特性評価システム - Google Patents
光デバイスの特性評価システムInfo
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- JP2000258299A JP2000258299A JP11060413A JP6041399A JP2000258299A JP 2000258299 A JP2000258299 A JP 2000258299A JP 11060413 A JP11060413 A JP 11060413A JP 6041399 A JP6041399 A JP 6041399A JP 2000258299 A JP2000258299 A JP 2000258299A
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Abstract
の特性を的確に、かつ、容易に評価することができる光
デバイスの特性評価システムを提供する。 【解決手段】 fsファイバーレーザー1から出力され
る短パルスを光ファイバー3に入射し、光ファイバー3
中の非線形効果によって、波長のシフトしたfsソリト
ンパルスSを生成する。このソリトンパルスSの波長は
励起パルスRの強度を変化させるだけで、ほぼ線形に変
化させることができる。このfsソリトンパルスSを被
測定デバイス4に入射し、サンプリングオシロスコープ
5を用いて時間応答を観測する。更に、その観測結果を
パーソナルコンピューター6を用いてフーリエ変換し、
被測定デバイス4の周波数応答特性を得る。
Description
評価システムに係り、特に波長可変短パルス光源を用い
た光デバイスの特性評価システムに関するものである。
イスの時間応答にますます高速化が求められるようにな
り、それらの特性を評価することは徐々に難しくなって
きている。また、広い波長帯を用いる波長多重光通信の
発展に伴い、デバイスの波長依存性を評価することが重
要な課題となってきている。
し、その時間応答を測定することによって、デバイスの
周波数特性を評価することはできるが、これまで、短パ
ルス光源は、装置が大きく、取り扱いが困難であった。
また、これまで短パルス光の波長を変化させるには、複
雑な光学装置が必要で、波長依存性の測定は容易ではな
かった。
は、光ファイバーとフェムト秒(fs)ファイバーレー
ザーの組み合わせによって、コンパクトで安定な波長可
変fsソリトンパルス生成装置を既に特願平10−27
5604号として提案している。
用いて、光デバイスの特性を的確に、かつ、容易に評価
することができる光デバイスの特性評価システムを提供
することを目的とする。
成するために、 〔1〕光デバイスの特性評価システムにおいて、波長可
変短パルス光源と、この波長可変短パルス光源から出力
される短パルス光を導入する被測定デバイスと、この被
測定デバイスの特性を評価する装置とを具備するように
したものである。
評価システムにおいて、前記被測定デバイスは光受光器
である。
評価システムにおいて、前記被測定デバイスは光増幅器
である。
評価システムにおいて、前記被測定デバイスは光発光素
子である。
評価システムにおいて、前記被測定デバイスは光ファイ
バーである。
評価システムにおいて、前記波長可変短パルス光源から
出力されるソリトンパルスとソリトンパルスに変換され
なかった励起パルスを前記被測定デバイスに入射し、出
力において励起パルスとソリトンパルスの時間差を測定
し、波長分散の波長依存性を評価するようにしたもので
ある。
評価システムにおいて、前記波長可変短パルス光源から
得られる2つのソリトンパルスで前記被測定デバイスを
励起し、後から入射されるソリトンパルスで反作用の時
間変化を測定し、その2つの出力を分波して、それぞれ
受光器で検波して観測し、観測結果をコンピュータに取
り込み、解析し、前記被測定デバイスの時間応答を得る
ようにしたものである。
評価システムにおいて、前記被測定デバイスは可飽和吸
収素子である。
て詳細に説明する。
fs短パルス光源を用いた光デバイスの特性評価装置の
模式図、図2は本発明の第1実施例を示すサンプリング
オシロスコープで観測した光受光器の時間応答の測定例
を示す図、図3は時間応答から求めた光受光器の周波数
応答の解析例を示す図である。
ァイバーレーザー)、2は短パルス光源1からの光特性
を調整する光特性調整器、3はこの光特性調整器2から
入射パルスを入射するとともに、出力パルスの波長を線
形に変化させることができる光ファイバー、Rは励起パ
ルス、Sはソリトンパルス、4はそのソリトンパルスS
が入射される被測定デバイス(光受光器)、5はサンプ
リングオシロスコープ、6はパーソナルコンピュータで
ある。
ら出力される短パルスを光ファイバー3に入射し、光フ
ァイバー3中の非線形効果によって、波長をシフトした
fsソリトンパルスSを生成する。このソリトンパルス
Sの波長は励起パルスの強度を変化させるだけで、ほぼ
線形に変化させることができる。このfsソリトンパル
スSを被測定デバイス4に入射し、サンプリングオシロ
スコープ5を用いて時間応答を観測する。更に、その観
測結果をパーソナルコンピュータ6を用いてフーリエ変
換することにより、光デバイスの周波数応答特性を得る
ことができる。
ことによって、光受光器の周波数応答や光デバイスの量
子効率の波長依存性を測定することができる。
は、図2に示すように、サンプリングオシロスコープ5
で観測した光受光器4の時間応答の測定を行うことがで
きる。なお、図2において、縦軸は強度、横軸は時間を
示している。
から求めた光受光器4の周波数応答の測定を行うことが
できる。図3において、縦軸は応答、横軸は周波数を表
している。
fs短パルス光源を用いた光デバイスの特性評価装置の
模式図である。なお、上記した実施例と同様の部分には
同じ符号を付している。
ァイバーレーザー)、2は短パルス光源1からの光特性
を調整する光特性調整器、3はこの光特性調整器2から
入射パルスを入射するとともに、出力パルスの波長を線
形に変化させることができる光ファイバー、Rは励起パ
ルス、Sはソリトンパルス、7はそのソリトンパルスS
が入射される被測定デバイスとしての光発光素子、5は
サンプリングオシロスコープ、6はパーソナルコンピュ
ータである。
素子7を挙げることができ、その発光素子7の時間応答
から求める周波数測定と、その波長依存性の測定を行う
ことができる。
短パルス光源を用いた光デバイスの特性評価装置の模式
図である。なお、上記した実施例と同様の部分には同じ
符号を付してそれらの説明は省略する。
定光増幅器を用いて、その特性評価を行う。すなわち、
短パルス光源1から波長可変ソリトンパルスSを被測定
光増幅器31に入射し、透過光を高速受光器13で検波
し、サンプリングオシロスコープ(光パワーメータでも
よい)14で観測する。
光増幅器31の周波数特性を測定することができる。
ことによって、光増幅器の入射光強度依存性を測定する
ことができる。
せることによって、波長依存性を測定することができ
る。
fsソリトンパルス光源を用いた光ファイバーの波長分
散の測定系を示す図である。なお、第1実施例と同じ部
分については、同じ符号を付してそれらの説明は省略す
る。
可変fsソリトンパルス光源)、11は光結合器(カプ
ラ)、12は被測定ファイバー、13は高速受光器、1
4はサンプリングオシロシコープ、15はパーソナルコ
ンピュータである。
変fsソリトンパルス光源)1からは、波長を可変にで
きるソリトンパルスSと、ソリトンパルスSに変換され
なかった励起パルスR1 が光結合器(カプラ)11を介
して被測定ファイバー12へ出力される。この2つのパ
ルスを、被測定ファイバー12に入射し、2つのパルス
R1 ,Sの時間差の変化を測定することによって、被測
定ファイバー12の波長分散を測定する。また、ソリト
ンパルスSの波長をシフトさせることによって、波長分
散の波長依存性を得ることができる。時間波形は高速光
受光器13で受光し、サンプリングオシロスコープ14
を用いて観測する。観測された時間波形はパーソナルコ
ンピュータ15にて解析され、被測定ファイバー12の
分散値の波長依存性が規定される。
パルス光源から得られる2つのパルスの時間波形の測定
例を示す図であり、ここで、縦軸は強度、横軸は時間を
示している。図7(a)は10kmファイバーの入射前
のパルスの時間波形、図7(b)は10kmファイバー
の伝搬後のパルスの時間波形図である。
た波長分散の測定例を示す図である。ここで、横軸は波
長(nm)、縦軸は群速度分散β2 (ps2 /km)を
示している。
散β2 について述べたが、波長分散の3次分散β3 につ
いての測定を行うこともできる。また、光損失の波長依
存性についての測定を行うこともできる。
fs短パルス光源を用いた光デバイスの特性評価装置の
模式図である。なお、上記実施例と同じ部分について
は、同じ符号を付してそれらについては説明を省略す
る。
光源1から得られる光ファイバー3に2つのパルス
S1 ,S2 を生成させて、この2つのソリトンパルスS
1 ,S2を光結合器(カプラ)11を介して前記被測定
デバイスである光ファイバー12に入射し、該2つのパ
ルスS1 ,S2 の時間差の変化を測定し、波長分散の波
長依存性を評価するようにしている。
変短パルス光源を用いた被測定デバイスの時間応答の測
定例を示す模式図である。なお、上記した実施例と同様
の部分については、同じ符号を付してそれらの説明は省
略する。
可変短パルス光源)1を用いると、時間差を持った2つ
のfsパルスS1 ,S2 を生成することができる。この
2つのパルスS1 ,S2 を被測定デバイス4(例えば、
半導体可飽和吸収光素子)に入射し、先に入射するパル
スS2 で被測定デバイス4を励起し、2つ目のパルスS
1 でその反作用の時間変化を測定する。2つの出力はP
BS(偏光ビームスプリッタ)21で分波され、それぞ
れ受光器22,23で検波され、ディジタルオシロスコ
ープ24で観測される。観測結果はパーソナルコンピュ
ータ25に取り込まれ、解析の結果、被測定デバイス4
の時間応答が得られる。このような、半導体可飽和吸収
光素子の場合、時間応答(周波数特性)とその波長特
性、光吸収率の波長依存性、光吸収率の強度依存性につ
いての測定を行うことができる。
変fs短パルス光源を用いた光デバイスの特性評価装置
の模式図である。なお、上記実施例と同じ部分について
は、同じ符号を付してそれらについては説明を省略す
る。
光源1から先に出力されるソリトンパルスに変換されな
かった励起パルスR1 で前記被測定デバイス4を励起
し、後から入射するソリトンパルスS3 で反作用の時間
変化を測定し、その2つの出力を分波して、それぞれ受
光器22,23で検波して観測し、観測結果をコンピュ
ータ25に取り込み、解析し、前記被測定デバイス4の
時間応答を得る。
テムで光デバイスの周波数特性と、その波長依存性を従
来よりも広帯域に測定することができる。
ンパクトであり、操作が容易である。
なため、特性評価を容易に行うことができる。
られることが期待される。
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
よれば、以下のような効果を奏することができる。
パルス光を光ファイバーに入射し、ファイバー中の非線
形効果によって、波長のシフトしたfsソリトンパルス
を生成する。このソリトンパルスの波長は励起パルスの
強度を変化させるだけで、ほぼ線形に変化させることが
できる。このfsソリトンパルスを被測定デバイスに入
射し、サンプリングオシロスコープを用いて時間応答を
観測する。更に、観測結果をコンピュータを用いてフー
リエ変換し、被測定デバイスの周波数応答特性を評価す
ることができる。
ことによって、周波数応答や光デバイスの量子効率の波
長依存性を測定することができる。
光ファイバーの波長分散の測定を広帯域に渡って行うこ
ともできる。
って、光スイッチ等に用いられる半導体可飽和吸収素子
の時間応答特性を測定できる。
ス光源を用いた光デバイスの特性評価装置の模式図であ
る。
スコープで観測した光受光器の時間応答の測定例を示す
図である。
析例を示す図である。
源を用いた光デバイスの特性評価装置の模式図である。
源を用いた光デバイスの特性評価装置の模式図である。
ンパルス光源を用いた光ファイバーの波長分散の測定系
を示す図である。
から得られる2つのパルスの時間波形の測定例を示す図
である。
波長分散の測定例を示す図である。
ス光源を用いた光デバイスの特性評価装置の模式図であ
る。
ルス光源を用いた光デバイスの特性評価装置の模式図で
ある。
光源を用いた光デバイスの特性評価装置の模式図であ
る。
Claims (8)
- 【請求項1】 光デバイスの特性評価システムにおい
て、(a)波長可変短パルス光源と、(b)該波長可変
短パルス光源から出力される短パルス光を導入する被測
定デバイスと、(c)該被測定デバイスの特性を評価す
る装置とを具備することを特徴とする光デバイスの特性
評価システム。 - 【請求項2】 請求項1記載の光デバイスの特性評価シ
ステムにおいて、前記被測定デバイスは光受光器である
ことを特徴とする光デバイスの特性評価システム。 - 【請求項3】 請求項1記載の光デバイスの特性評価シ
ステムにおいて、前記被測定デバイスは光増幅器である
ことを特徴とする光デバイスの特性評価システム。 - 【請求項4】 請求項1記載の光デバイスの特性評価シ
ステムにおいて、前記被測定デバイスは光発光素子であ
ることを特徴とする光デバイスの特性評価システム。 - 【請求項5】 請求項1記載の光デバイスの特性評価シ
ステムにおいて、前記被測定デバイスは光ファイバーで
あることを特徴とする光デバイスの特性評価システム。 - 【請求項6】 請求項1記載の光デバイスの特性評価シ
ステムにおいて、前記波長可変短パルス光源から出力さ
れるソリトンパルスとソリトンパルスに変換されなかっ
た励起パルスを前記被測定デバイスに入射し、出力にお
いて励起パルスとソリトンパルスの時間差を測定し、波
長分散の波長依存性を評価することを特徴とする光デバ
イスの特性評価システム。 - 【請求項7】 請求項1記載の光デバイスの特性評価シ
ステムにおいて、前記波長可変短パルス光源から得られ
る2つのソリトンパルスで前記被測定デバイスを励起
し、後から入射されるソリトンパルスで反作用の時間変
化を測定し、その2つの出力を分波して、それぞれ受光
器で検波して観測し、観測結果をコンピュータに取り込
み、解析し、前記被測定デバイスの時間応答を得ること
を特徴とする光デバイスの特性評価システム。 - 【請求項8】 請求項7記載の光デバイスの特性評価シ
ステムにおいて、前記被測定デバイスは可飽和吸収素子
であることを特徴とする光デバイスの特性評価システ
ム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06041399A JP3393081B2 (ja) | 1999-03-08 | 1999-03-08 | 光デバイスの特性評価システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06041399A JP3393081B2 (ja) | 1999-03-08 | 1999-03-08 | 光デバイスの特性評価システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000258299A true JP2000258299A (ja) | 2000-09-22 |
JP3393081B2 JP3393081B2 (ja) | 2003-04-07 |
Family
ID=13141485
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06041399A Expired - Fee Related JP3393081B2 (ja) | 1999-03-08 | 1999-03-08 | 光デバイスの特性評価システム |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3393081B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002046715A1 (fr) * | 2000-11-22 | 2002-06-13 | Center For Advanced Science And Technology Incubation, Ltd. | Procede et equipement de mesure de dispersion de longueur d'onde |
JP2002296146A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-09 | Anritsu Corp | 時間応答測定方法および装置 |
JP2010025913A (ja) * | 2008-06-18 | 2010-02-04 | Mitsubishi Electric Corp | 波長分散測定装置及び波長分散測定方法 |
JP2010281708A (ja) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Anritsu Corp | 光部品評価装置 |
-
1999
- 1999-03-08 JP JP06041399A patent/JP3393081B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
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---|---|---|---|---|
WO2002046715A1 (fr) * | 2000-11-22 | 2002-06-13 | Center For Advanced Science And Technology Incubation, Ltd. | Procede et equipement de mesure de dispersion de longueur d'onde |
JP2002296146A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-09 | Anritsu Corp | 時間応答測定方法および装置 |
JP4621374B2 (ja) * | 2001-03-30 | 2011-01-26 | アンリツ株式会社 | 時間応答測定方法および装置 |
JP2010025913A (ja) * | 2008-06-18 | 2010-02-04 | Mitsubishi Electric Corp | 波長分散測定装置及び波長分散測定方法 |
JP2010281708A (ja) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Anritsu Corp | 光部品評価装置 |
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JP3393081B2 (ja) | 2003-04-07 |
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