JP3394902B2 - 波長分散測定装置及び偏波分散測定装置 - Google Patents

波長分散測定装置及び偏波分散測定装置

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    • G01J2009/0261—Measuring optical phase difference; Determining degree of coherence; Measuring optical wavelength by interferometric methods polarised

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は例えば光ファイバ等
の被測定物を光が通過する時に生じる波長分散を測定す
る波長分散測定装置及び被測定物を光が通過する時に生
じる偏波分散を測定する偏波分散測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、光ファイバ中を光信号が伝搬す
る速度は光信号の波長によって異なる。したがって、波
長広がりを有する光源から出力された光パルス信号にお
けるパルス波形のパルス幅（時間幅）は光ファイバ中で
広がることになる。光ファイバの伝送帯域はパルス幅に
対して逆比例の関係があるので、最終的に光信号の伝送
速度の制限に影響を与える。したがって、各波長毎の光
ファイバ内における伝送速度（波長分散）を測定するこ
とは光ファイバに対する非常に重要な性能試験項目とさ
れる。
【０００３】特に、次世代大容量光ネットワークで用い
られようとしている１００Ｇbit ／ｓを越える超高速光
信号は、光信号であるパルスの幅が数ｐｓと狭く、波長
広がりが大きい。そのため、光ファイバの波長分散が光
伝送に大きく影響する。また、パルス発生技術において
も、高品質なパルスつまりトランスフォームリミッテッ
ドな光パルスの発生率は光ファイバの波長分散が大きく
影響しており、波長分散測定はより重要な項目となって
きている。
【０００４】波長分散測定方法としては、(a) 時問分解
分光法、(b) パルス法、(c) 干渉法、(d) 差分法、(e)
位相差法等が提案されている。これらの(a) 〜(e) の各
手法のうち比較的頻繁に実施されている特開平６−１７
４５９２号公報に提案されているパルス法を図１３を用
いて説明する。
【０００５】白色パルス光源１から出力された広い波長
範囲を有した白色パルスは可変波長光バンドパスフィル
タ２で特定波長に波長制限された後、光分岐器３で入射
光パルス４と参照光パルス５とに分岐される。入射光パ
ルス４は、被測定ファイバ６に入射されて、この被測定
ファイバ６を経由して光結合器７の一方へ入射される。
一方、参照光パルス５はそのまま直接光結合器７の他方
へ入射される。光結合器７は入射光パルス４と参照光パ
ルス５とを合波して合波光信号８として遅延時間検出手
段９へ入射される。遅延時間検出手段９は合波光信号８
から入射光パルス４の参照光パルス５に対する遅延時間
ｔD を算出する。
【０００６】すなわち、入射光パルス４は被測定ファイ
バ６を通過することによつて時間遅れが生じるので、こ
の入射光パルス４と時間遅れのない参照光パルス５とを
合波すると、合波光信号８の信号波形には二つのピーク
が生じる。この二つのピークの時間差が遅延時間ｔD と
なる。そして、可変波長光バンドパスフィルタ２の通過
光の波長λを変化させて、各波長λにおける各遅延時間
ｔD （λ）を求める。そして、遅延時間ｔD （λ）の波
長依存性を波長分散特性とする。
【０００７】また、特開平４−１７７１４１号公報に提
案されているパルス法を図１４を用いて説明する。
【０００８】超短パルス発生装置１１から出力された光
パルスは被測定光ファイバ１２を通過した後、光分岐器
１３で２つの光パルスＡ，Ｂに分岐して、一方の光パル
スＡを波長可変バンドパスフィルタ１４で特定波長のみ
を通過させて第１の光パルスとし、他方の光パルスＢを
遅延線１５を通過させて第２の光パルスとする。この第
１、第２の光パルスを光合波器１６で合波して、受光器
１７で電気信号に変換して、パルス波形観測装置１８
で、第１、第２の光パルスの相対遅延時間差を波長の関
数として測定して、上述した遅延時間の波長依存性を求
める。
【０００９】また、光ファイバ等の光通信媒体のもう一
つの特性として偏波分散特性がある。
【００１０】すなわち、理想的な真円断面形状を有した
光ファイバにおいては、この光ファイバ内を伝播する光
パルス信号が断面形状内のどの方向を向いていても、伝
送速度に差はない。しかし、断面形状が真円でなくて楕
円になっていたり、光ファイバが屈曲されて断面形状が
部分的に偏平になると、偏波方向によって伝送速度差が
発生する。
【００１１】したがって、光ファイバ内を伝播する光信
号の伝送速度の各偏波方向における速度差、すなわち、
各偏波方向毎の光ファイバ内における伝送速度（偏波分
散）を測定することも光ファイバに対する非常に重要な
性能試験項目とされる。
【００１２】この偏波分散測定も直交する偏波成分毎の
群遅延量を本手法によって測定することにより求めるこ
とができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た各測定手法においても、まだ改良すべき次のような課
題がある。
【００１４】すなわち、図１４に示す波長分散測定手法
においては、被測定光ファイバ１２を通過した同一光パ
ルスを２分岐し、一方を時間軸上の基準光として各波長
で遅延時問を測定するので温度変化等の外的要因による
被測定光ファイバの光路差変化の影響は受けないという
特徴を有する。
【００１５】しかし、超短パルス光源１１の出力光のう
ち特定波長を波長可変バンドパスフィルタ１４で切出す
ため、現状の技術ではフィルタ１４通過後の光パルスは
周波数帯域の制限によりパルス幅（時間幅）が広がる。
そのためパルスのピーク位置の導定が難しく、測定誤差
を多く含んでしまう懸念がある。例えば、仮に通過波長
幅を０．ｌｎｍとした場合、切出された光パルスのパル
ス幅（時間幅）は少なくとも２０ｐｓ（ピコ・セカン
ド）以上になると推定できる。
【００１６】また遅延時間差の測定手段として例えば電
気サンプリングオシロスコープ等で構成されたパルス波
形測定観測装置１８を用いている。
【００１７】したがって、図１４に示す測定法は長尺
（数ｋｍ以上）な光ファイバの分散を測定するのには有
効な手段であるが、２０ｍ程度のＥＤＦ（ファイバアン
プ用ＥＤＦの基本的長さ）のような短尺な光ファイバ等
の低分散の測定は困難である。
【００１８】また、図１３に示す波長分散測定手法にお
いては、波長分散を精度よく測定するために連続した広
い波長範囲に亘って短パルス光群を出力する白色パルス
光源１と例えばストリークカメラ等からなる遅延時問差
測定手段９を組合わせることによって、前述の図１４に
示した波長分散測定手法より正確な測定を行うことが可
能である。
【００１９】これは白色パルス光源１１のスペクトル幅
が２００ｎｍと広帯域であるためバンド幅１ｎｍ程度の
光バンドパスフィルタ２を挿入することができ、数ｐｓ
のパルス幅（時間幅）を有する光パルスが十分に得られ
る。そのためピーク位置の導定が容易に行えるからであ
る。しかし、遅延時問差検出手段９としてのストリーク
カメラを用いた場合、時間領域の精度が０．３ｐｓ以上
となり、これもまた、短尺な光ファイバ等の低分散の測
定対象物の波長分散の測定には不十分である。
【００２０】また、偏波分散測定についても同様なこと
が言える。
【００２１】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、参照用光パルスと被測定物を通過した出射
光パルスの合波光をパルス間隔が所定時間ずつ遅延した
光パルスで順次サンプリングすることによって、合波光
の波形を疑似的に拡大でき、正確に参照用光パルスと出
射光パルスとの間の時間差を測定でき、短尺な光ファイ
バ等の低分散の被測定物の波長分散を高精度で測定でき
る波長分散測定装置を提供することを目的とする。
【００２２】また、同様な手法を採用することによっ
て、低分散の被測定物の偏波分散を高精度で測定できる
偏波分散測定装置を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１の波長分散測定装置においては、基準信号で
駆動される波長可変の第１のパルス光源と、この第１の
パルス光源から出射された第１の光パルスを受け、参照
用光パルスと被測定物へ入射させる入射光パルスとに分
波させる光分波器と、参照用光パルスと被測定物を通過
した出射光パルスとを合波させて合波光として出力させ
る光合波器と、第１の光パルスに同期し、かつこの第１
の光パルスの１周期毎に所定時間ずつ遅延した第２の光
パルスを発生する第２のパルス光源と、合波光と第２の
光パルスとを受けて、第２の光パルスに同期して得られ
た合波光の強度に比例した光パルスの列の信号を得るサ
ンプリング手段と、サンプリング手段からの光パルスの
列の信号からこの光パルスの列を構成する各光パルスの
頂部で形成されるエンベロープを得る信号処理手段とを
含み、このようにして求められたエンベロープの頂部の
間隔に基づいて被測定物を通過した出射光パルスの遅延
時間を測定することにより被測定物の波長分散を求める
ようにしている。さらに、サンプリング手段を、合波光
及び第２の光パルスを互いに偏波面が９０度異なる２つ
の光にそれぞれ分離し、偏波面が互いに９０度異なる前
記分離された合波光と第２の光パルスとを２組合波して
それぞれ別光路に出力する偏波分離器と、この各光路へ
出力された偏波面が互いに９０度異なる合波光と第２の
光パルスとの相互相関信号を和周波光として発生する第
２種位相整合をなしうる一対の非線形光学材料と、この
各非線形光学材料から出力された和周波光を電気信号に
変換する一対の受光器と、この各受光器から出力された
各電気信号を加算し、加算後の電気信号を光パルスの列
の信号として出力する加算回路とで構成してている。
【００２４】このように構成された波長分散測定装置に
おいては、第２のパルス光源から出射される第２の光パ
ルスは、第１の光パルスに同期し、かつこの第１の光パ
ルスの１周期毎に所定時間ずつ遅延していく。したがっ
て、この第２の光パルスで合波光を順番にサンプリング
していくと、周期的な波形である合波光波形のうちの１
周期毎に少しずつずれた波形位置をサンプリングするこ
とになる。よって、サンプリング手段からの光パルスの
列における各光パルスの頂部で形成されるエンベロープ
を得ると、このエンベロープの波形は、合波光波形を疑
似的に時間軸方向に拡大した波形となる。
【００２５】したがって、この拡大された合波光波形か
らこの合波光波形に含まれる出射光パルスのピーク位置
と参照用光パルスのピーク位置との間の時間差、すなわ
ち、被測定物を通過した出射光パルスの遅延時間を正確
に測定できる。さらに、サンプリング手段においては、
偏波分離器にて、合波光と第２の光パルスはそれぞれ互
いに偏波面が９０度異なる２つの光に分離される。した
がって、合計４つの光が発生する。さらに、この４つの
光から互いに偏波面が直交するように合波光と第２の光
パルスとを合波した２組の光がそれぞれ異なる光路にそ
れぞれ出力される。そして、各光路から出力された互い
に偏波面が９０度異なる合波された各組みのサンプリン
グ光と被測定光はそれぞれの非線形光学材料に入射され
て、それぞれ個別の和周波光として出力される。そし
て、各和周波光はそれぞれ個別の受光器で電気信号に変
換された後に加算され、加算後の電気信号が光パルスの
列の信号として出力される。このため、合波光の偏波状
態が変化した場合においても本構成では、偏波分離器の
一方の光路から出力される合波光の光強度は低下するも
のの、他の光路から出力される合波光の光強度が増すよ
うな相補的動作となることから、結果として合波光の偏
波状態の変動に起因する和周波光の増減が相殺されて、
加算された電気信号に変動分はほとんど含まれなくな
り、信号処理部におけるエンベロープの波形で得られる
合波光の波形を精度よく測定できる。
【００２６】また、請求項２の波長分散測定装置におい
ては、請求項１の波長分散測定装置のサンプリング手段
を以下に示すサンプリング手段に置き換えたものであ
る。すなわち、請求項２の波長分散測定装置に波長分散
測定装置に採用されたサンプリング手段は、合波光及び
第２の光パルスの偏波面を互いに９０度異ならせて合波
する合波器と、合波器から出力された偏波面が互いに９
０度異なる合波光と第２の光パルスとの相互相関信号を
和周波光として発生する第２種位相整合をなしうる非線
形光学材料と、この非線形光学材料から出力された和周
波光を電気信号に変換して、この電気信号を光パルスの
列の信号として出力する受光器とで構成している。この
ように構成されたサンプリング手段においては、一つの
非線形光学材料を用いている。しかし、この場合におい
ても、合波光及び第２の光パルスの偏波面が正確に９０
度異なる場合には十分な測定精度を得ることができる。
【００２７】また、請求項３の波長分散測定装置におい
ては、請求項１の波長分散測定装置のサンプリング手段
を以下に示すサンプリング手段に置き換えたものであ
る。 すなわち、請求項３の波長分散測定装置に波長分散
測定装置に採用されたサンプリング手段は、合波光及び
第２の光パルスの各光軸上に設けられ、この合波光及び
第２の光パルス各偏波面を互いに平行にする一対の偏波
制御部と、この一対の偏波制御部を通過した合波光及び
第２の光パルスの光軸上に設けられ、この合波光及び第
２の光パルスを同一点に集光させるレンズと、このレン
ズの焦点上に配置され、合波光と第２の光パルスとの相
互相関信号を和周波光として発生する第１種位相整合を
なしうる非線形光学材料と、この非線形光学材料で発生
する和周波光と合波光及び第２の光パルスとを分離する
スリットと、このスリットで分離された和周波光を電気
信号に変換する受光器とで構成している。前述した請求
項１、２においては、和周波光を発生する非線形光学材
料として、Ｓ／Ｎ比が高い第２種位相整合の非線形光学
材料を用いた。しかし、この請求項５に示すように、レ
ンズやスリットを用いて和周波光以外の光成分を排除す
ることによって、第１種位相整合の非線形光学材料を用
いても、十分高い精度で和周波光を抽出することができ
る。
【００２８】また、請求項４の波長分散測定装置におい
ては、基準信号で駆動される波長可変の第１のパルス光
源と、この第１のパルス光源から出射された第１の光パ
ルスを受け、参照用光パルスと被測定物へ入射させる入
射光パルスとに分波させる光分波器と、参照用光パルス
と被測定物を通過した出射光パルスとを合波させて合波
光として出力させる光合波器と、第１の光パルスに同期
し、かつこの第１の光パルスの１周期毎に所定時間ずつ
遅延した第２の光パルスを発生する第２のパルス光源
と、合波光と第２の光パルスとを受けて、第２の光パル
スに同期して得られた合波光の強度に比例した光パルス
の列の信号を得るサンプリング手段と、サンプリング手
段からの光パルスの列の信号からこの光パルスの列を構
成する各光パルスの頂部で形成されるエンベロープを得
る信号処理手段とを含み、このようにして求められたエ
ンベロープの頂部の間隔に基づいて被測定物を通過した
出射光パルスの遅延時間を測定することにより被測定物
の波長分散を求めるようにしている。そして、第２のパ
ルス光源を、基準信号を１／ｎ 1 に分周する第１の分周
器と、この第１の分周器の分周信号を１／ｎ 2 に分周す
る第２の分周器と、第１の分周器の分周信号とＶＣＯ
（電圧制御発振器）の出力信号とを合成して合成信号を
出力するミキサと、第２の分周器の分周信号とミキサの
合成信号との位相を比較して周波数差に対応する電圧信
号をＶＣＯへ送出する位相比較器と、ＶＣＯの出力信号
を１／ｎ 3 に分周する第３の分周器と、この第３の分周
器の分周信号にて駆動される短パルス光源とで構成して
いる。このように構成することによって、簡単に、第１
の光パルスに同期し、かつこの第１の光パルスの１周期
毎に所定時間ずつ遅延した第２の光パルスを得ることが
できる。
【００２９】また、請求項５の波長分散測定装置におい
ては、波長可変の第１のパルス光源と、この第１のパル
ス光源から出射された第１の光パルスを受け、参照用光
パルスと被測定物へ入射させる入射光パルスとに分波さ
せる光分波器と、参照用光パルスと被測定物を通過した
出射光パルスとを合波させて合波光として出力させる光
合波器と、第１のパルス光源から出射される第１の光パ
ルスの繰返し周波数に同期した第２の光パルスを出射す
る第２のパルス光源と、第１の光パルスに対する第２の
光パルスの相対位相を変化させる空間的な光遅延手段
と、合波光と光遅延手段から出射された第２の光パルス
を受け、第２の光パルスの相対位相を変化させるたびに
その位置での合波光の光波形に比例した相関強度信号を
得るサンプリング手段と、サンプリング手段で得られた
相関強度信号から合波光の光波形を求める信号処理手段
とを含み、このようにして得られた合波光の光波形の頂
部の間隔に基づいて被測定物を通過した出射光パルスの
遅延時間を測定することにより被測定物の波長分散を求
めるようにしている。そして、サンプリング手段とし
て、請求項１の波長分散測定装置のサンプリング手段を
採用している。
【００３０】このように構成された波長分散測定装置に
おいては、第２のパルス光源から出射される第２の光パ
ルスは第１の光パルスに対して相対位相を空間的な光遅
延手段によりサンプリング位置を変化させることができ
る。したがって、第２の光パルスの相対位相を第１の光
パルスに対して変化させる毎にこの第２の光パルスで合
波光をサンプリングしていくと、周期的な波形である合
波光の波形の少しずつずれた波形位置の情報をサンプリ
ングできる。よって、このサンプリングした情報を信号
処理すれば、合波光の光波形を、相対位相変化量を横軸
として、得ることができる。したがって、この合波光波
形からこの合波光波形に含まれる出射光パルスのピーク
位置と参照用光パルスのピークの位置で与えた光遅延量
の差、つまり相対位相差から被測定物を通過した出射光
パルスの遅延時間差が正確に測定できる。
【００３１】請求項６の波長分散測定装置は、請求項５
の波長分散測定装置における光サンプリング手段を請求
項２の波長分散測定装置における光サンプリング手段に
置き換えたものである。さらに、請求項７の波長分散測
定装置は、請求項５の波長分散測定装置における光サン
プリング手段を請求項３の波長分散測定装置における光
サンプリング手段に置き換えたものである。
【００３２】
【００３３】
【００３４】
【００３５】
【００３６】
【００３７】
【００３８】
【００３９】
【００４０】また、請求項８の偏波分散測定装置におい
ては、基準信号で駆動される波長可変の第１のパルス光
源と、第１のパルス光源から出射された第１の光パルス
を受け、参照用光パルスと被測定物へ入射させる入射光
パルスとに分波させる光分波器と、被測定物を通過した
出射光パルスにおける特定偏波方向の成分を通過させる
検光子と、参照用光パルスと被測定物及び検光子を通過
した出射光パルスとを合波させて合波光として出力させ
る光合波器と、第１の光パルスに同期し、かつこの第１
の光パルスの１周期毎に所定時間ずつ遅延した第２の光
パルスを発生する第２のパルス光源と、合波光と第２の
光パルスとを受けて、第２の光パルスに同期して得られ
た合波光の強度に比例した光パルスの列の信号を得るサ
ンプリング手段と、サンプリング手段からの光パルスの
列の信号からこの光パルスの列を構成する各光パルスの
頂部で形成されるエンベロープを得る信号処理手段とを
含み、このようにして得られたエンベロープの頂部の間
隔に基づいて被測定物を通過した出射光パルスの遅延時
間を測定することにより被測定物の偏波分散を求めるよ
うにしている。そして、サンプリング手段として、請求
項１の波長分散測定装置のサンプリング手段を採用して
いる。
【００４１】このように構成された偏波分散測定装置に
おいては、被測定物を通過した出射光パルスの光路には
出射光パルスにおける特定偏波方向の成分を通過させる
検光子が介挿されている。この出射光パルスと参照用光
パルスとを合波した合波光には、基準となる参照用光パ
ルスのピークと出射光パルスにおける特定偏波方向の成
分を示すピークとが含まれる。したがって、上述した波
長分散測定装置と同様な手法にて、この合波光の波形か
ら出射光パルスにおける特定偏波方向の成分を示すピー
クの参照用光パルスのピークからの遅延時間を測定する
ことによって、該当偏波方向における遅延時間が求めら
れる。そして、検光子の偏波方向を順次変更することに
よって、被測定物の偏波分散が得られる。請求項９の偏
波分散測定装置は、請求項８の偏波分散測定装置におけ
る光サンプリング手段を請求項２の波長分散測定装置に
おける光サンプリング手段に置き換えたものである。さ
らに、請求項１０の偏波分散測定装置は、請求項８の偏
波分散測定装置における光サンプリング手段を請求項３
の波長分散測定装置における光サンプリング手段に置き
換えたものである。 請求項１１の偏波分散測定装置にお
いては、基準信号で駆動される波長可変の第１のパルス
光源と、第１のパルス光源から出射された第１の光パル
スを受け、参照用光パルスと被測定物へ入射させる入射
光パルスとに分波させる光分波器と、被測定物を通過し
た出射光パルスにおける特定偏波方向の成分を通過させ
る検光子と、参照用光パルスと被測定物及び検光子を通
過した出射光パルスとを合波させて合波光として出力さ
せる光合波器と、第１の光パルスに同期し、かつこの第
１の光パルスの１周期毎に所定時間ずつ遅延した第２の
光パルスを発生する第２のパルス光源と、合波光と第２
の光パルスとを受けて、第２の光パルスに同期して得ら
れた合波光の強度に比例した光パルスの列の信号を得る
サンプリング手段と、サンプリング手段からの光パルス
の列の信号からこの光パルスの列を構成する各光パルス
の頂部で形成されるエンベロープを得る信号処理手段と
を含み、このようにして得られたエンベロープの頂部の
間隔に基づいて被測定物を通過した出射光パルスの遅延
時間を測定することにより被測定物の偏波分散を求める
よ うにしている。そして、第２のパルス光源として、請
求項４の波長分散測定装置における第２のパルス光源を
採用している。
【００４２】また、請求項１２の偏波分散測定装置にお
いては、波長可変の第１のパルス光源と、第１のパルス
光源から出射された第１の光パルスを受け、参照用光パ
ルスと被測定物へ入射させる入射光パルスとに分波させ
る光分波器と、被測定物を通過した出射光パルスにおけ
る特定偏波方向の成分を通過させる検光子と、参照用光
パルスと被測定物及び検光子を通過した出射光パルスと
を合波させて合波光として出力させる光合波器と、第１
のパルス光源から出射される第１の光パルスの繰返し周
波数に同期した第２の光パルスを出射する第２のパルス
光源と、第１の光パルスに対する第２の光パルスの相対
位相を変化させる空間的な光遅延手段と、合波光と光遅
延手段から出射された第２の光パルスを受け、第２の光
パルスの相対位相を変化させるたびにその位置での合波
光の光波形に比例した相関強度信号を得るサンプリング
手段と、サンプリング手段で得られた相関強度信号から
合波光の光波形を求める信号処理手段とを含み、このよ
うにして得られた合波光の光波形の頂部の間隔に基づい
て被測定物を通過した出射光パルスの遅延時間を測定す
ることにより被測定物の偏波分散を求めるようにしてい
る。そして、サンプリング手段として、請求項１の波長
分散測定装置のサンプリング手段を採用している。
【００４３】このように構成された偏波分散測定装置で
あっても、請求項８の偏波分散測定装置と同様に、検光
子の偏波方向を順次変更することによって、被測定物の
偏波分散が得られる。請求項１３の偏波分散測定装置
は、請求項１２の偏波分散測定装置における光サンプリ
ング手段を請求項２の波長分散測定装置における光サン
プリング手段に置き換えたものである。さらに、請求項
１４の波長分散測定装置は、請求項１２の偏波分散測定
装置における光サンプリング手段を請求項３の波長分散
測定装置における光サンプリング手段に置き換えたもの
である。
【００４４】
【発明の実施の形態】以下本発明の各実施形態を図面を
用いて説明する。
【００４５】（第１実施形態）図１は本発明の第１実施
形態の波長分散測定装置の概略構成を示すブロック図で
ある。
【００４６】基準信号発生部２１は、周波数ｆ0 （＝9.
95328GHz）の基準信号を第１のパルス光源２２及び第２
のパルス光源２３へ送出する。第１のパルス光源２２
は、可変波長光源であり、例えばトランスフォームリミ
ッテッドな光パルスを送出するモードロックリング型Ｅ
ＤＦレーザで構成されており、周波数（周期Ｔ）が基準
信号ｆ0 である第１の光パルスａを出力する。なお、光
パルスにＴＬパルス（トランスフォームリミッテッドパ
ルス）を用いれば、より精度の高い測定が行える。この
第１の光パルスａの波長λは測定処理全体を監視制御す
る制御部２８からの波長制御信号で可変制御される。
【００４７】第１のパルス光源２２から出力された第１
の光パルスａは、光分波器２４で、例えば光ファイバか
らなる被測定物２５へ入射させる入射光パルスｂと参照
用光パルスｃとに分波される。被測定物２５を通過した
入射光パルスｂと参照用光パルスｃとは光合波器２６で
合波されて合波光ｄとして、次のサンプリング部２７の
偏波分離器２９の一方へ入射される。この偏波分離器２
９の他方には第２のパルス光源２３から出力された、第
１の光パルスａに同期し、かつこの第１の光パルスａの
１周期Ｔ毎に所定時間ΔＴずつ遅延していく第２の光パ
ルスｅが入射される。
【００４８】この第２のパルス光源２３において、図２
に示すように、基準信号発生部２１から入力された基準
周波数ｆ0 を有する基準信号は第１の分周器３０で１／
ｎ1（＝１／８）に分周される。この第１の分周器３０
の分周信号ｇ1 は、第２の分周器３１でさらに１／ｎ2
（＝１／１０２４）に分周されるとともに、ミキサ（信
号合成回路）３２へ入力される。このミキサ３２は、第
１の分周器３０の分周信号ｇ1 とＶＣＯ（電圧制御発振
器）３３の出力信号ｇ2 とを合成して合成信号ｇ3 を位
相比較器３４へ送出する。
【００４９】第２の分周器３１から出力された分周信号
ｇ4 は位相比較器３４へ印加される。位相比較器３４は
第２の分周器３１の分周信号ｇ4 とミキサ３２の合成信
号ｇ3 との位相を比較して位相差に対応する誤差信号ｇ
5 をＶＣＯ３３へ送出する。
【００５０】さらに、ＶＣＯ３３の出力信号ｇ2 は、第
３の分周器３５で１／ｎ3 （＝１／１２８）に分周され
る。この第３の分周器３５の分周信号ｇ6 は短パルス光
源３６へ入力される。また、この第３の分周器３５の分
周信号ｇ6 は同期信号として信号処理部３７へ入力され
る。
【００５１】短パルス光源３６は、前記第１のパルス光
源２１と同様に、例えばモードロックリング型ＥＤＦレ
ーザで構成されており、第３の分周器３５の分周信号ｇ
6 に同期する第２の光パルスｅを出力する。なお、この
短パルス光源３６から出力される第２の光パルスｅの波
長λは固定値である。
【００５２】次に、このような構成の第２のパルス光源
２３にて、第１の光パルスａに同期し、かつこの第１の
光パルスａの１周期Ｔ毎に所定時間ΔＴずつ遅延してい
く第２の光パルスｅが出力される動作原理を説明する。
【００５３】図２に示す第２のパルス光源２３におい
て、ＶＣＯ３３の出力信号ｇ2 の周波数ｆVCO を下記の
ように設定すると、 ｆVCO ＝（ｎ2 −１）・ｆ0 ／（ｎ1 ・ｎ2 ） 位相比較器３４に入力される第２の分周器３１の分周信
号ｇ4 及びミキサ３２からの合成信号ｇ3 の周波数はｆ
0 ／（ｎ1 ・ｎ2 ）となる。したがって、位相比較器３
４から、分周信号ｇ4 と合成信号ｇ3 との間の誤差信号
ｇ5 がＶＣＯ３３へフィードバックされることになり、
ＰＬＬ制御される。
【００５４】ここで、もう一度、ＶＣＯ３３の出力信号
ｇ2 の周波数ｆVCO の意味について説明する。
【００５５】本手法は、繰り返し周波数を僅かにずらせ
たパルス源のビートが発生することを利用するものであ
る。しかしながら、例えば単純に分周した信号を２っ用
意しても、同期しているもののタイミングは常に同じで
あるために、１周期毎に所定時間ΔＴづつ遅延させるこ
とができない。
【００５６】そこで、ＶＣＯ３３の出力信号ｇ2 の周波
数ｆVCO を［ｎ2 ・ｆ0 ／（ｎ1 ・ｎ2 ）］から［ｆ0
／（ｎ1 ・ｎ2 ）］だけづらして発振させることによっ
て、１周期毎の基準周波数ｆ0 の位相とＶＣＯ３３の出
力信号ｇ2 の周波数ｆVCO の位相との差に対応する時間
がΔＴとなるようにした。
【００５７】次に、具体的な値を入れて説明する。
【００５８】基準信号の周波数ｆ0 を9.95328GHzとし、
各分周比をそれぞれｎ1 ＝８、ｎ2＝１０２４、ｎ3 ＝
１２８とすると、第１の分周器３０の分周信号ｇ1 の周
波数はｆ0 ／ｎ1 （＝9.95328GHz/8＝1.24416GHz）とな
り、第２の分周器３１の分周信号ｇ4 の周波数はｆ0 ／
（ｎ1 ・ｎ2 ）＝1.125MHzとなる。一方、ＶＣＯ３３の
出力信号ｇ2 の周波数ｆVCO は、前述したように、
［（ｎ2 −１）・ｆ0 ／（ｎ1 ・ｎ2 ）］に設定されて
いるから、ミキサ３２を通過した合成信号ｇ3 の周波数
はｆ0 ／（ｎ1 ・ｎ2 ）となる。
【００５９】ここで、合成信号ｇ3 と分周信号ｇ4 と
は、位相比較器３４で比較されて、誤差信号ｇ5 として
ＶＣＯ３３へ入力される。このためＰＬＬ制御により、
基準信号とＶＣＯ３３の出力信号ｇ2 は周波数が異なる
ものの同期する。実際のＶＣＯ３３の出力信号ｇ2 の周
波数ｆVCO を計算すると1.242945GHz となる。
【００６０】したがって、第３の分周器３５の分周信号
ｇ6 の周波数ｆA/D は下記となる。 ｆA/D ＝（ｎ2 −１）・ｆ0 ／（ｎ1 ・ｎ2 ・ｎ3 ） ここで、ｎ3 ＝１２８であるので、ｆA/D ＝9.7105MHz
となる。その周期ＴA/Dは１／ｆA/D であるので、これ
を計算すると約100 nsとなる。
【００６１】よって、第２のパルス光源２３から出力さ
れる第２の光パルスｅの出力パルス間隔は約 100nsの周
期を持つことが理解できる。
【００６２】次に、約 100ns毎に基準信号と第３の分周
器３５の分周信号ｇ6 の相対位相がどれくらいずれるか
を説明する。
【００６３】前述したように、分周信号ｇ6 の周波数ｆ
A/D は下記のようになる。
【００６４】 ＴA/D ＝１／ｆA/D ＝ｎ1 ・ｎ2 ・ｎ3 ／｛（ｎ2 −１）・ｆ0 ｝ ここで、ｎ2 ＝ｎ1 ・ｎ3 であるので、下記のようにな
る。
【００６５】 ＴA/D ＝ｎ2 ［ｎ2 ／｛（ｎ2 −１）・ｆ0 ｝］ さらに、この分周信号ｇ6 の周期ＴA/D は下記のように
変形できる。
【００６６】ＴA/D ＝（ｎ2 ＋１）／ｆ0 ＋１／｛（ｎ
2 −１）・ｆ0 ｝ ここで、短パルス光源３６の駆動信号（第３の分周器３
５の分周信号ｇ6 ）の周波数ｆOPT を求めると、 ｆOPT ＝（ｎ2 −１）・ｆ0 ／（ｎ1 ・ｎ2 ・ｎ3 ） そこで、光源駆動信号（分周信号ｇ6 ）と１／（ｎ1 ・
ｎ2 ・ｎ3 ）の基準信号との時間差ΔＴを算出すると、 １／ΔＴ＝［（ｎ2 −１）・ｆ0 ／（ｎ1 ・ｎ2 ・
ｎ3 ）］−［ｆ0 １／（ｎ1 ・ｎ2 ・ｎ3 ）］ したがって、 ΔＴ＝１／｛（ｎ2 −１）・ｆ0 ｝ これにより、時間差ΔＴは0.098 ｐｓとなり、約0.1 ｐ
ｓとなることが理解できる。
【００６７】このように、この第２のパルス光源２３を
用いることによつて、100ns 毎に、約0.1 ｐｓの２つの
周波数に位相差が生じるために、100ns 毎にサンプリン
グすれば、約0.1 ｐｓづづずらした位置の情報を得るこ
とができる。
【００６８】さらに説明すると、一般に市場で販売され
る分周器は２のべき乗の演算しかできない。したがっ
て、入力されるクロック（基準周波数）の１０２４分周
した信号を発生する分周器は作成可能であるが、１０２
３分周する分周器は作成できない。そこで、本実施形態
の第２のパルス光源２３においては、ＶＣＯ３３からの
出力信号ｇ2 を基準信号の１０２４分周分だけ基準信号
からずらせてＰＬＬ制御することにより、基準信号に同
期した１０２３分周信号を得ている。
【００６９】次に、サンプリング部２７の詳細説明を図
３を用いて説明する。
【００７０】光合波器２６から入射された合波光ｄの光
軸上に、偏波分離器２９、非線形光学材料３８ａ、受光
器３９ａが配設され、第２のパルス光源２３から入射さ
れた第２の光パルスｅの光軸上に、前記偏波分離器２
９、非線形光学材料３８ｂ、受光器３９ｂが配設されて
いる。さらに、各受光器３９ａ，３９ｂから出力された
各電気信号ｋ1 ，ｋ2 を加算する加算回路４０が組込ま
れている。
【００７１】このように構成されたサンプリング部２７
を用いて合波光ｄの波形が測定できる測定原理を図４、
図５を用いて説明する。
【００７２】例えば繰返し周波数ｆ（周期Ｔ）を有する
測定対象光信号である合波光ｄと、この合波光ｄのパル
ス幅Ｔより格段に狭いパルス幅を有し、かつ合波光ｄの
繰返し周波数ｆ（周期Ｔ）より若干低い（又は高い）繰
返し周波数（ｆ−Δｆ）を有したサンプリング光として
の第２の光パルスｅとを第２種位相整合（タイプ２とも
呼ばれているので、以後、タイプ２と称する）の非線形
光学材料３８ａ（３８ｂ）に同時に入射すると、２つの
光ｄ、ｅが同時に重なった場合のみ、この２つの光ｄ、
ｅの強度の積に比例した和周波光ｈ（光パルスの列）が
出力される。
【００７３】この和周波光ｈ（光パルスの列）の繰返し
周波数は第２の光パルスｅの繰返し周波数（ｆ−Δｆ）
であるので、受光器３９ａ（３９ｂ）の応答速度はこの
繰返し周波数（ｆ−Δｆ）より高ければよく、しかも時
間分解能は第２の光パルスｅのパルス幅で定まるので、
図４に示すように、和周波光ｈ（光パルスの列）の各和
周波光ｈの頂部で形成されるエンベロープｊを得ると、
このエンベロープｊの波形は合波光ｄを時間軸方向に疑
似的に拡大した波形となり、合波光ｄの波形を正確に測
定できる。
【００７４】図５（ａ）に示すように、タイプ２の非線
形光学材料３８ａ（３８ｂ）の一方面に角周波数ωD を
有する合波光ｄと角周波数ωS を有する第２の光パルス
ｅとを互いの偏波面が直交する方向に入射すると、両光
ｄ，ｅが位相整合されている条件においては、他方面か
ら和の角周波数（ωS ＋ωD ）を有する和周波光ｈが出
力される。
【００７５】図５（ｂ）は、合波光ｄと第２の光パルス
ｅと和周波光ｈにおける角周波数ωと光パワーＰとの関
係を示す図である。
【００７６】図３において、入力された繰返し周波数ｆ
0 を有する合波光ｄは、偏波分離器２９へ入射される。
一方、合波光ｄの角周波数とは異なる角周波数でパルス
波形の繰返し周波数（ｆ0 −Δｆ）を有する第２の光パ
ルスｅは、図示するように、基準方向（０度方向）に対
して４５度方向を向く単一偏波面を有している。この第
２の光パルスｅは偏波分離器２９へ入射される。
【００７７】例えば偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）等
で構成された偏波分離器２９には、表面が偏光コーティ
ングされたハーフミラー２９ａが組込まれている。この
ハーフミラー２９ａは、入射した光のうち基準方向（０
度方向）に対して９０度方向の偏波成分をそのまま通過
させ、入射した光のうち基準方向（０度方向）方向の偏
波成分を反射させる。
【００７８】したがって、ほぼ４５度方向の偏波面を有
する第２の光パルスｅのうちの基準方向の偏波成分ｅ1
及び合波光ｄのうちの９０度方向の偏波成分ｄ1 はタイ
プ２の非線形光学材料３８ａへ入射される。一方、第２
の光パルスｅのうちの９０度方向の偏波成分ｅ2 及び合
波光ｄのうちの基準方向の偏波成分ｄ2 は別のタイプ２
の非線形光学材料３８ｂへ入射される。
【００７９】非線形光学材料３８ａには偏波面が互いに
９０度異なる方向に設定された第２の光パルスｅ1 及び
合波光ｄ1 が入力されるので、位相整合を満足し、タイ
プ２の非線形光学材料３８ａから和の角周波数を有する
和周波光ｈ1 が次の受光器３９ａへ出力される。
【００８０】同様に、非線形光学材料３８ｂには偏波面
が互いに９０度異なる方向に設定された第２の光パルス
ｅ2 及び合波光ｄ2 が入力されるので、位相整合を満足
し、タイプ２の非線形光学材料３８ｂから和の角周波数
を有する和周波光ｈ2 が次の受光器３９ｂへ出力され
る。
【００８１】各受光器３９ａ，３９ｂは入射した各和周
波光ｈ1 ，ｈ2 をそれぞれ電気信号ｋ1 ，ｋ2 に変換し
て加算回路４０へ送信する。加算回路４０は各電気信号
ｋ1，ｋ2 を加算して、光パルスの列の信号ｍとして次
の信号処理部３７へ送出する。
【００８２】このような光サンプリング部２７では、第
２のパルス光源２３から出力される第２の光パルスｅの
偏波面は基準方向からほぼ４５度方向に設定されてお
り、しかも偏波分離器２９のハーフミラ−２９ａが第２
の光パルスｅ及び合波光ｄの光軸に対してほぼ４５度方
向に設定されているため、偏波分離器２９での透過光強
度と反射光強度はほぼ等しい。
【００８３】つまり、偏波分離器２９で分離される第２
の光パルスｅのうち基準方向の偏波成分ｅ1 の光強度と
基準方向に対して９０度方向の偏波成分ｅ2 の光強度と
がほぼ等しくなっている。
【００８４】その一方で、被測定物２５を通過する入射
光パルスｂが含まれる合波光ｄの偏波状態は被測定物２
５の状態によって乱されるため、偏波分離器２９から出
力される基準方向の偏波面を有する合波光ｄ2 の光強度
と基準方向に対して９０度方向の偏波面を有する合波光
ｄ1 の光強度とは等しくならないことから、各非線形光
学材料３８ａ，３８ｂからら出射される和周波光ｈ1 ，
ｈ2 の光強度は等しくならない。
【００８５】しかしながら、和周波光ｈ1 ，ｈ2 を各受
光器３９ａ，３９ｂで光電変換した電気信号ｋ1 ，ｋ2
を加算した電気信号はもともと１つの合波光ｄを分岐し
て得た信号であるため、電気信号ｋ1 と電気信号ｋ2 と
が相補的な動作を行い、合波光ｄの偏波状態の変動に起
因する合波光ｄの波形変化が相殺されることになる。
【００８６】すなわち、電気信号ｋ1 ，ｋ2 を加算した
電気信号が安定化されるため、信号処理部３７及び制御
部２８において合波光ｄのエンベロープｊの波形を偏波
状態に関係なく精度よく測定できる。
【００８７】信号処理部３７は、図４を用いて説明した
ように、サンプリング部２７から入力された光パルスの
列の信号ｍから合波光ｄを時間軸方向に拡大した信号波
形を示すエンベロープｊを求めて、コンピュータからな
る制御部２８へ送出する。
【００８８】制御部２８は、エンベロープｊの波形か
ら、この拡大された合波光ｄに含まれる出射光パルスｂ
の参照用光パルスｃからの遅延時間ｔD を算出する。
【００８９】以上で、一つの波長λに対する遅延時間ｔ
D の測定が終了したので、制御部２８は、波長制御信号
を送出して、第１のパルス光源２２に対して出射される
第１の光パルスａの波長λを変化させる。そして、変化
後の波長λに対して同様の遅延時間ｔD の測定を実施す
る。
【００９０】そして、最終的に遅延時間ｔD の波長λに
対する依存性、すなわち、光ファイバ等の被測定物２５
の波長分散特性を求める。
【００９１】このように構成された第１実施形態の波長
分散測定装置においては、第２のパルス光源２３から出
力される第２の光パルスｅは、第１のパルス光源２２か
ら出力される第１の光パルスａに同期し、かつこの第１
の光パルスａの１周期Ｔ毎に所定時間ΔＴずづ遅延して
いく。
【００９２】したがって、サンプリング部２７におい
て、この第２の光パルスｅで例えば光ファイバ等の被測
定物２５を通過した出射光パルスｂと参照用光パルスｃ
との合波光ｄを順番にサンプリングしていくことによっ
て、サンプリング部２７から出力される光パルスの列に
おける各光パルスの頂部で形成されるエンベロープｊを
得ると、このエンベロープｊの波形は、図４に示すよう
に、合波光ｄの波形を疑似的に時間軸方向に拡大した波
形となる。
【００９３】したがつて、この拡大された合波光ｄの波
形からこの合波光ｄの波形に含まれる出射光パルスｄの
ピーク位置と参照用光パルスｃのピーク位置との間の時
間差、すなわち、被測定物を通過した出射光パルスｄの
遅延時間ｔD を正確に測定できる。
【００９４】図６（ａ）及び図６（ｂ）に波長λ＝１５
５０ｎｍ及び波長λ＝１５６０ｎｍにおける出射光パル
スｂの参照用光パルスｃに対する遅延時間ｔD の測定結
果を示す。また、図７に、波長λを横軸とし、相対遅延
時間を縦軸をとする測定された波長分散特性を示す。
【００９５】この実測値にも示すように、実施形態の波
長分散測定装置においては、遅延時間の最小検出限界は
０．ｌｐｓ（ピコ・セカンド）まで確認できた。しか
し、本発明の構成によれば第２のパルス光源２３内に組
込まれた各分周器３０，３１，３５の分周比ｎ1 ，
ｎ2 ，ｎ3 を変更することにより、遅延時間ｔD の測定
限界を容易に変更可能である。この場合、０．０ｌｐｓ
（ピコ・セカンド）の検出限界も可能である。
【００９６】ちなみに、遅延時問差ｔD を０．０ｌｐｓ
で測定できるシステムは現状では存在しない。
【００９７】（第２実施形態）図８は本発明の第２実施
形態の波長分散測定装置に組込まれたサンプリング部２
７ａの概略構成を示すブロック図である。このサンプリ
ング部２７ａ以外の構成は図１に示す第１実施形態の波
長分散測定装置と同一であるので、重複する部分の詳細
説明を省略する。
【００９８】図８において、光合波器２６から出射され
た合波光ｄは、偏波方向制御器４１で偏波方向が基準方
向に対して９０度方向に制御された後、第１実施形態の
偏波分離器２９と同一構成を有するビームスプリッタで
構成された合波器４２へ入射される。合波光ｄはこの合
波器４２のハーフミラー４２ａを透過してタイプ２の非
線形光学材料３８へ入射される。
【００９９】一方、第２のパルス光源２３から出力され
た偏波方向が基準方向を向くように設定された第２の光
パルスｅは、直接合波器４２へ入射され、この合波器４
２のハーフミラー４２ａで反射されてタイプ２の非線形
光学材料３８へ入射される。
【０１００】したがって、タイプ２の非線形光学材料３
８には偏波面が互いに９０度異なる方向に設定された第
２の光パルスｅと合波光ｄとが入力されるので、位相整
合を満足し、タイプ２の非線形光学材料３８から和の角
周波数を有する和周波光ｈが光フィルタ４３を介して次
の受光器３９へ出力される。なお、光フィルタ４３は和
周波光ｈにおける不要波長成分を除去する。そして、受
光器３９は受光した和周波光ｈを電気信号に変換して光
パルスの列の信号ｍとして、次の信号処理部３７へ送出
する。
【０１０１】このような構成のサンプリング部２７ａで
あっても、合波光ｄと第２の光パルスｅとを受けて、第
２の光パルスｅに同期して得られた合波光ｄの強度に比
例した光パルスの列の信号ｍを得ることができるので、
図３に示したサンプリング部２７とほぼ同様の動作及び
作用効果を得ることができる。
【０１０２】したがつて、このサンプリング部２７ａを
組込んだ第２実施形態の波長分散測定装置であっても第
１実施形態の波長分散測定装置とほぼ同様の作用効果が
得られる。
【０１０３】（第３実施形態）図９は本発明の第３実施
形態の波長分散測定装置に組込まれたサンプリング部２
７ｂの概略構成を示すブロック図である。このサンプリ
ング部２７ｂ以外の構成は図１に示す第１実施形態の波
長分散測定装置と同一であるので、重複する部分の詳細
説明を省略する。
【０１０４】図９において、光合波器２６から出射され
た合波光ｄは、第１の偏波方向制御器４５ａ及び光コリ
メータ４６ａを介してレンズ４７へ入射される。一方、
第２のパルス光源２３から入射された第２の光パルスｅ
は第２の偏波方向制御器４５ｂ及び光コリメータ４６ｂ
を介して同一のレンズ４７へ入射される。第１の偏波方
向制御器４５ａ及び第２の偏波方向制御器４５ｂのそれ
ぞれの出力光の偏波方向は同一方向に設定されている。
したがって、合波光ｄ及び第２の光パルスｅの各偏波面
は互いに平行となる。
【０１０５】レンズ４７は入射した合波光ｄ及び第２の
光パルスｅを同一焦点位置に集光させる。このレンズ４
７の焦点位置にタイプ１（第１種位相整合）の非線形光
学材料４８が配設されている。したがって、このタイプ
１の非線形光学材料４８の他方面から合波光ｄ及び第２
の光パルスｅの和の角周波数を有する和周波光ｈ3 が出
射される。
【０１０６】この和周波光ｈ3 の光軸上にこの光軸と直
交する方向にスリット４９が配設されている。このスリ
ット４９は、図示するように、和周波光ｈ3 のみを通過
させ、レンズ４７で屈折された合波光ｄ及び第２の光パ
ルスｅを遮光する。スリット４９を通過した和周波光ｈ
3 は次の受光器５０へ入射される。受光器５０は受光し
た和周波光ｈ3 を電気信号に変換して光パルスの列の信
号ｍとして、次の信号処理部３７へ送出する。
【０１０７】このような構成のサンプリング部２７ｂで
あっても、合波光ｄと第２の光パルスｅとを受けて、第
２の光パルスｅに同期して得られた合波光ｄの強度に比
例した光パルスの列の信号ｍを得ることができるので、
図３に示したサンプリング部２７とほぼ同様の動作及び
作用効果を得ることができる。
【０１０８】したがって、このサンプリング部２７ｂを
組込んだ第３実施形態の波長分散測定装置であっても第
１実施形態の波長分散測定装置とほぼ同様の作用効果が
得られる。
【０１０９】（第４実施形態）図１０は本発明の第４実
施形態の波長分散測定装置の概略構成を示すブロック図
である。図１に示す第１実施形態の波長分散測定装置と
同一部分には同一符号が付してある。したがって、重複
する部分の詳細説明を省略する。
【０１１０】第１のパルス光源２２は第１の駆動信号源
５１から出力される駆動信号（基準信号）に同期する繰
り返し周波数を有する第１の光パルスａを出射する。第
１のパルス光源２２から出射された第１の光パルスａ
は、図１に示す第１実施形態の波長分散測定装置と同様
に、光分波器２４で、例えば光ファイバからなる被測定
物２５へ入射させる入射光パルスｂと参照用光パルスｃ
とに分波される。
【０１１１】被測定物２５を通過した入射光パルスｂと
参照用光パルスｃとは光合波器２６で合波されて合波光
ｄとして、次のサンプリング部２７の偏波分離器２９の
一方へ入射される。この偏波分離器２９の他方には、第
１の光パルスａの繰返し周波数の整数分の１の繰返し周
波数の第２の光パルスｅ4 が光遅延手段５４を介して入
射される。
【０１１２】次に、光遅延手段５４の詳細な構成及び動
作を説明する。
【０１１３】第１の駆動信号源５１は第１のパルス光源
２２に対して駆動信号を送出すると共に、第２の駆動信
号源５２に対して前記駆動信号に同期する参照信号を送
出する。第２の駆動信号源５２は、この参照信号に同期
して、第２のパルス光源５３へ駆動信号を送出する。こ
の第１の駆動信号源５１の駆動信号の周波数と第２の駆
動信号源５２の駆動信号の周波数とは例えば１：ｎ
（ｎ：整数）の関係に維持されている。第２のパルス光
源５３はこの参照信号に同期して、すなわち第１のパル
ス光源２２から出射される第１の光パルスａに同期する
第２の光パルスｅ3を出射する。
【０１１４】このように、第４実施形態装置において
は、第１の駆動信号源５１から参照信号を第２の駆動信
号源５２へ送信している。しかし、この参照信号は第１
の駆動信号源５１の駆動信号と第２の駆動信号源５２の
駆動信号との正確な同期を取るために必要なものであ
り、例えば源振として水素メーザ等の高精度な周波数確
度を有する信号源であれば、参照信号を第１の駆動信号
源５１から第２の駆動信号源５２へ送信する必要はな
い。
【０１１５】第２のパルス光源５３から出射された第２
の光パルスｅ3 は光遅延手段５４内のコリメータ５７ａ
を介して空間型光遅延器の光学ステージ５５上に移動自
在に設けられたコーナーキューブミラー５６へ入射す
る。コーナーキューブミラー５６は入射した第２の光パ
ルスｅ3 の光路を１８０°反転して、コリメータ５７ｂ
を介して、新たな第２の光パルスｅ4 として、サンプリ
ング部２７の偏波分離器２９の他方端へ入射する。
【０１１６】コーナーキューブミラー５６の光学ステー
ジ５５上の位置は、信号処理部３７から入力される光遅
延器駆動信号にて制御可能なロータリーエンコーダ付き
ステッピングモータからなる空間型光遅延器制御部５８
にて制御される。
【０１１７】コーナーキューブミラー５６の光学ステー
ジ５５上の位置が変化すると、第２の光パルスｅ4 の光
路長が変化するので、空間型光遅延器制御部５８にて、
この光路長を変化させることによって、この光遅延手段
５４から偏波分離器２９の他方端へ入射される第２の光
パルスｅ4 の第１の光パルスａに対する相対位相を任意
に設定できる。
【０１１８】信号処理部３７は、前記第２の光パルスｅ
4 に同期して得られた合波光ｄの強度に比例した光パル
スの列の信号ｍを得るとともに、光遅延器駆動信号で前
記相対位相を増加していく。相対位相が増加していくこ
とは、図１に示す第１実施形態の波長分散測定装置にお
ける第２の光パルスｅと同様に、第２の光パルスｅ4の
出力タイミンクが第１の光パルスａに比較して順次遅延
していくことと等価である。
【０１１９】このような第２の光パルスｅ4 と前述した
合波光ｄが入力されるサンプリング部２７は、図１に示
す第１実施形態の波長分散測定装置におけるサンプリン
グ部２７と同一動作を行い、光パルスの列の信号ｍを信
号処理部３７へ送出する。
【０１２０】信号処理部３７は、サンプリング部２７か
ら入力された光パルスの列の信号ｍから合波光ｄを時間
軸方向に拡大した信号波形を示すエンベロープｊを求め
て、コンピュータからなる制御部２８へ送出する。
【０１２１】制御部２８は、エンベロープｊの波形か
ら、この拡大された合波光ｄに含まれる出射光パルスｂ
の参照用光パルスｃからの遅延時間ｔD を算出する。
【０１２２】以上で、一つの波長λに対する遅延時間ｔ
D の測定が終了したので、制御部２８は、波長制御信号
を送出して、第１のパルス光源２２に対して出射される
第１の光パルスａの波長λを変化させる。そして、変化
後の波長λに対して同様の遅延時間ｔD の測定を実施す
る。
【０１２３】そして、最終的に遅延時間ｔD の波長λに
対する依存性、すなわち、光ファイバ等の被測定物２５
の波長分散特性を求める。
【０１２４】よって、図１に示した、第１実施形態の波
長分散測定装置とほぼ同じ作用効果が得られる。
【０１２５】さらに、この第４実施形態の波長分散測定
装置においては、光遅延手段５４を構成する空間型光遅
延器は信号処理部３７からの光遅延器制御信号により１
μｍオーダ（時問に換算すると約0.003 ｐｓ）で光遅延
量の変更を容易にでき、さらにその最大移動量は第１の
パルス光源２２の繰り返し周期に対応する空間長以上と
なっている。
【０１２６】したがって、合波光ｄに対して第２の光パ
ルスｅ4 を信号処理部３７からの光遅延器駆動信号に応
じで移動させるとともに、合波光ｄの波形の各位置での
光強度を順次測定すると、合波光ｄの光波形に比例した
相関強度信号（光パルス）、すなわち、被測定物２５へ
入射した入射光パルスｂと参照光パルスｃの頂部（ピー
ク）を0.003 ｐｓの精度で求めることができる。
【０１２７】よって、このようにして求められた相関強
度信号（光パルス）の頂部の間隔に基づいで被測定物２
５を通過した出射光パルスｂの群遅延量が0.003 ｐｓの
精度で測定できることになり、被測定物２５の波長分散
をこの第４実施形態の波長分散測定装置によれば従来装
置に比較して非常に高いに精度で測定できる。
【０１２８】ここで、もう一度、第４実施形態の波長分
散測定装置における光遅延手段５４と測定精度との関係
に付いて述べる。
【０１２９】前述したように、この第４実施形態の波長
分散測定装置においては、第１の光パルスａと第２の光
パルスｅ4 の繰返し周波数を１：ｎ（ｎ：整数）の分周
関係にしている。したがって、空間型光遅延器のコーナ
ーキューブミラー５６を移動せずにサンプリングを行っ
ても、いつも同じ波形位置の情報しか得られない。
【０１３０】そこで合波光ｄと第２の光パルスｅ4 がサ
ンプリング部２７に到達するタイミングを変化させるこ
とで合波光ｄの光波形を求め、その光波形から被測定物
２５へ入射した入射光パルスｂと参照光パルスｃの頂部
を空聞的遅延量を横軸にして求めている。
【０１３１】つまり、第２の光パルスｅ4 の初期位相を
時間的に変化させるため空聞型光遅延器における光路長
を変化させ、横軸のパラメータを時間から空間に変換し
た測定を行なうことにより、時間を直接測定しても得ら
れない精度を空間長から高精度に求める手法となってい
る。
【０１３２】また、この第４実施形態の波長分散測定装
置においては、第１の駆動信号源５１の第１のパルス光
源２２に対する駆動信号の周波数と第２の駆動信号源５
２の第１のパルス光源５３に対する駆動信号の周波数の
比を１：ｎ（ｎ：整数）の整数分の１に設定した。
【０１３３】これは信号処理部３７でのデータの取込み
方を容易にするために採用した。すなわち、第１の駆動
信号源５１と第２の駆動信号源５２の駆動周波数の比を
整数分の１とすることにより、光遅延手段５４で第２の
光パルスｅ3 の相対位相を変化させない限り、合波光ｄ
の同じ位置を常にサンプリングすることができる。
【０１３４】したがつて、合波光ｄの光波形を求めるの
に単純に第２の光パルスｅ3 の相対位相を変化させる毎
に得たデータを何ら加工しなくても合波光ｄの光波形を
求めることができる。
【０１３５】しかし、本来この測定装置においては実際
の２つの周波数が同期しておればよく、任意の整数対整
数、例えば５：２や２：３や３：４等のように第１の駆
動信号源５１と第２の駆動信号源５２の駆動周波数の比
を設定してもよい。
【０１３６】なお、この揚合は、相対位相を変化させな
くとも第２の光パルスｅ4 が同じ位置で合波光ｄをサン
プリングしなくなるため、信号処理部３７では第２の光
パルスｅ4 が合波光ｄの同一波形位置をサンプリングし
た時だけの情報から光波形を求めるように設定する必要
がある。第２の光パルスｅ4 と第１の光パルスａの繰り
返し周波数が、同じ波形位置をサンプリングしたときだ
け情報を得るようにすることは容易である。
【０１３７】例えば、第１の駆動信号源５１と第２の駆
動信号源５２の駆動周波数の比が５：２であったとする
と、その最小公倍数は１０であるから、第２の光パルス
ｅ4１０個ごとのサンプリングデータから信号処理部３
７にて光波形を求めればよい。
【０１３８】（第５実施形態） 図１１は本発明の第５実施形態の偏波分散測定装置の概
略構成を示すブロック図である。図１に示す第１実施形
態の波長分散測定装置と同一部分には同一符号が付して
ある。したがって、重複する部分の詳細説明を省略す
る。
【０１３９】基準信号発生部２１は、基準信号を第１の
パルス光源２１及び第２のパルス光源２３へ送出する。
第１のパルス光源２１は基準信号に同期する第１の光パ
ルスａを出力する。この第１の光パルスａの波長λは制
御部２８ａからの波長制御信号で可変制御される。
【０１４０】ここで、入射光パルスｂの偏光状態と被測
定物２５の偏光特性によっては、検光子４４に入力され
る光が直線偏光になってしまうことがある。この場合
は、被測定物２５に入るまでに偏波コントローラを用い
ればよい。
【０１４１】第１のパルス光源２１から出力された第１
の光パルスａは光分波器２４で、光ファイバからなる被
測定物２５へ入射させる入射光パルスｂと参照用光パル
スｃとに分波される。被測定物２５を通過した入射光パ
ルスｂは検光子４４に入力される。
【０１４２】この検光子４４は被測定物２５を通過した
入射光パルスｂのうち制御部２８ａで設定された偏波方
向αの光成分のみを通過させる。検光子４４を通過した
入射光パルスｂ1 と参照用光パルスｃとは光合波器２６
で合波されて合波光ｄとして、次のサンプリング部２７
内の図示しない偏波分離器２９の一方へ入射される。こ
のサンプリング部２７における偏波分離器２９の他方に
は第２のパルス光源２３から出力された、第１の光パル
スａに同期し、かつこの第１の光パルスａの１周期Ｔ毎
に所定時間ΔＴずつ遅延していく第２の光パルスｅが入
射される。
【０１４３】光合波器２６で合波された合波光ｄの波形
には、検光子４４を通過した特定の偏波方向αの光成分
のみで構成された入射光パルスｂ1 のピークと参照用光
パルスｃのピークが含まれるので、第１実施形態の波長
分散測定装置における合波光ｄと同様に、サンプリング
部２７及び信号処理部３７で、第２の光パルスｅを用い
て、この合波光ｄの波形を時間軸方向に拡大した波形に
対応するエンベロープｊの波形が得られる。
【０１４４】この得られたエンベローブｊの波形は制御
部２８ａへ送出される。制御部２８ａは、合波光ｄの波
形を時間軸方向に拡大したエンベロープｊの波形から、
入射光パルスｂ1 のピークの参照用光パルスｃのピーク
からの遅延時間ｔD を算出する。
【０１４５】以上で、一つの偏波方向αにおける入射光
パルスｂの遅延時間ｔD が得られたので、制御部２８ａ
は検光子４４の偏波方向αを異なる偏波方向αに設定し
て、該当偏波方向αに対する遅延時間ｔD を求める。
【０１４６】このようにして、偏波方向αを０から２π
まで、順番に変化させた場合における各遅延時間ｔD を
求め、遅延時間ｔD の偏波方向αに対する依存特性を光
ファイバからなる被測定物２５の偏波分散特性としてい
る。
【０１４７】このように構成された第５実施形態の偏波
分散測定装置であっても、サンプリング部２７を用いて
合波光ｄの波形を時間軸方向に拡大した波形に対応する
エンベロープｊの波形を求めているので、第１、第２の
実施形態の波長分散測定装置と同様に、入射光パルスｂ
1 の参照用光パルスｃに対する遅延時間ｔD を高い精度
で測定できる。したがって、偏波分散特性の測定精度を
大幅に向上できる。
【０１４８】（第６実施形態） 図１２は本発明の第６実施形態の偏波分散測定装置の概
略構成を示すブロック図である。図１０に示す第４実施
形態の波長分散測定装置と同一部分には同一符号が付し
てある。したがって、重複する部分の詳細説明を省略す
る。
【０１４９】この第６実施形態の偏波分散測定装置にお
いては、図１１に示す第５実施形態の偏波分散測定装置
と同様に、被測定物２５と光合波器２６との間に偏波方
向αが制御部２８ａで制御される検光子４４が挿入され
ている。
【０１５０】第１のパルス光源２２から第１の光パルス
ａが出射される。第１の光パルスａの波長λは制御部２
８ａからの波長制御信号で可変制御される。第１のパル
ス光源２２から出射された第１の光パルスａは光分波器
２４で、例えば光ファイバからなる被測定物２５へ入射
させる入射光パルスｂと参照用光パルスｃとに分波され
る。被測定物２５を通過した入射光パルスｂは検光子４
４に入力される。
【０１５１】検光子４４を通過した入射光パルスｂ1 と
参照用光パルスｃとは光合波器２６で合波されて合波光
ｄとして、次のサンプリング部２７の一方端へ入射され
る。このサンプリング部２７の他方端には、第１の光パ
ルスａの繰返し周波数の整数分の１の繰返し周波数の第
２の光パルスｅ4 が光遅延手段５４を介して入射され
る。
【０１５２】したがって、図１０に示す第４実施形態の
長分散測定装置と同様に、サンプリング部２７は、光パ
ルスの列の信号ｍを信号処理部３７へ送出する。信号処
理部３７は、サンプリング部２７から入力された光パル
スの列の信号ｍから合波光ｄを時間軸方向に拡大した信
号波形を示すエンベロープｊを求めて、コンピュータか
らなる制御部２８ａへ送出する。
【０１５３】制御部２８ａは、合波光ｄの波形を時間軸
方向に拡大したエンベロープｊの波形から、入射光パル
スｂ1 のピークの参照用光パルスｃのピークからの遅延
時間ｔD を算出する。
【０１５４】以上で、一つの偏波方向αにおける入射光
パルスｂの遅延時間ｔD が得られたので、制御部２８ａ
は検光子４４の偏波方向αを異なる偏波方向αに設定し
て、該当偏波方向αに対する遅延時間ｔD を求める。
【０１５５】このようにして、偏波方向αを０から２π
まで、順番に変化させた場合における各遅延時間ｔD を
求め、遅延時間ｔD の偏波方向αに対する依存特性を光
ファイバからなる被測定物２５の偏波分散特性としてい
る。
【０１５６】このように構成された第６実施形態の偏波
分散測定装置であっても、サンプリング部２７を用いて
合波光ｄの波形を時間軸方向に拡大した波形に対応する
エンベロープｊの波形を求めているので、第５の実施形
態の偏波分散測定装置と同様に、入射光パルスｂ1 の参
照用光パルスｃに対する遅延時間ｔD を高い精度で測定
できる。したがって、偏波分散特性の測定精度を大幅に
向上できる。
【０１５７】なお、本発明は上述した第１〜第６の各実
施形態装置に限定されるものではない。例えば、図１に
示す第１実施形態の波長分散測定測定装置のサンプリン
グ部２７に代えて、図９に示すサンプリング部２７ｂを
採用することが可能である。また、図１０に示す第４実
施形態の波長分散測定測定装置のサンプリング部２７に
代えて、図８に示すサンプリング部２７ａや図９に示す
サンプリング部２７ｂを採用することが可能である。
【０１５８】さらに、図１１及び図１２に示す第５，第
６実施形態の偏波分散測定測定装置の各サンプリング部
２７に代えて、図８に示すサンプリング部２７ａや図９
に示すサンプリング部２７ｂを採用することが可能であ
る。
【０１５９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の波長分散
測定装置及び偏波分散測定装置においては、参照用光パ
ルスと被測定物を通過した出射光パルスとの合波光をパ
ルス間隔が所定時間ずつ遅延した第２の光パルスで順次
サンプリングすることによって、この合波光の波形を時
間軸方向に疑似的に拡大したエンベロープの波形を得て
いる。
【０１６０】したがって、被測定物を通過した出射光パ
ルスと参照用光パルスとの間の時間差を正確に測定で
き、短尺な光ファイバ等の低分散の被測定物の波長分散
及び偏波分散を高い精度で測定できる。
【０１６１】また、第１のパルスと第２のパルスの繰返
しを同期させ、合波光と第２の光パルスがサンプリング
部に到達するタイミングを変化させることで合波光の光
波形に比例した相関強度信号、つまり被測定物へ入射し
た入射光パルスと参照光パルスの頂部を空問的遅延量を
横軸にして求めている。
【０１６２】したがって、従来の測定器では測定困難で
あった短尺な光ファイバ等の低分散の被測定物の波長分
散が高精度で測定できるようになった。言い換えると、
第１の光パルスに対する第２の光パルスの相対位相を変
化させる空間的な光遅延手段を設けているので、前記横
軸のパラメータを時間から空間に変換でき、通常時間を
直接測定しても得られない測定精度を空間的な光遅延手
段の移動量から高精度に求めるようにしたから、従来の
測定器では測定困難であった短尺な光ファイバ等の低分
散の被測定物の波長分散及び偏波分散を高い精度で測定
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態の波長分散測定装置の
概略構成を示すブロック図
【図２】 同波長分散測定装置における第２のパルス光
源の動作を説明するためのブロック図
【図３】 同波長分散測定装置におけるサンプリング部
の詳細構造を示すブロック図
【図４】 和周波光を用いた光信号波形測定の測定原理
を説明するための図
【図５】 タイプ２の非直線光学材料の光学特性を説明
するための図
【図６】 同波長分散測定装置を用いて測定された各波
長における遅延時間を示す図
【図７】 同波長分散測定装置を用いて測定された波長
分散特性を示す図
【図８】 本発明の第２実施形態の波長分散測定装置に
おけるサンプリング部の詳細構造を示すブロック図
【図９】 本発明の第３実施形態の波長分散測定装置に
おけるサンプリング部の詳細構造を示すブロック図
【図１０】 本発明の第４実施形態の波長分散測定装置
の概略構成を示すブロック図
【図１１】 本発明の第５実施形態の偏波分散測定装置
の概略構成を示すブロック図
【図１２】 本発明の第６実施形態の偏波分散測定装置
の概略構成を示すブロック図
【図１３】 従来のパルス法を用いた波長分散測定装置
の概略構成を示すブロック図
【図１４】 同じく従来のパルス法を用いた波長分散測
定装置の概略構成を示すブロック図
【符号の説明】
２１…基準信号発生部 ２２…第１のパルス光源 ２３…第２のパルス光源 ２４…光分波器 ２５…被測定物 ２６…光合波器 ２７，２７ａ，２７ｂ…サンプリング部 ２８，２８ａ……制御部 ２９…偏波分離器 ３０…第１の分周器 ３１…第２の分周器 ３３…ＶＣＯ ３４…位相比較器 ３５…第３の分周器 ３６…短パルス光源 ３７…信号処理部 ３８，３８ａ，３８ｂ…タイプ１の非線形光学材料 ３９，３９ａ，３９ｂ，５０…受光器 ４０…加算回路 ４１…偏波方向制御器 ４２…合波器 ４３…光フィルタ ４７…レンズ ４８…タイプ２の非線形光学材料 ４９…スリット ５１…第１の駆動信号源 ５２…第２の駆動信号源 ５４…光遅延手段 ５８…空間型光遅延器制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高良 秀彦 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 川西 悟基 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 山林 由明 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日 本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平８−29814（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−174592（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−100324（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−264814（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01M 11/00 - 11/08 G01J 11/00

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基準信号で駆動される波長可変の第１の
    パルス光源(22)と、 この第１のパルス光源から出射された第１の光パルスを
    受け、参照用光パルスと被測定物へ入射させる入射光パ
    ルスとに分波させる光分波器(24)と、 前記参照用光パルスと被測定物を通過した出射光パルス
    とを合波させて合波光として出力させる光合波器(26)
    と、 前記第１の光パルスに同期し、かつこの第１の光パルス
    の１周期毎に所定時間ずつ遅延した第２の光パルスを発
    生する第２のパルス光源(23)と、 前記合波光と前記第２の光パルスとを受けて、前記第２
    の光パルスに同期して得られた前記合波光の強度に比例
    した光パルスの列の信号を得るサンプリング手段(27)
    と、 このサンプリング手段からの光パルスの列の信号からこ
    の光パルスの列を構成する各光パルスの頂部で形成され
    るエンベロープを得る信号処理手段(37)とを含み、 このようにして得られたエンベロープの頂部の間隔に基
    づいて前記被測定物を通過した出射光パルスの遅延時間
    を測定することにより前記被測定物の波長分散を求める
    波長分散測定装置であって、 前記サンプリング手段(27)は、 前記合波光及び前記第２の光パルスを互いに偏波面が９
    ０度異なる２つの光にそれぞれ分離し、偏波面が互いに
    ９０度異なる前記分離された合波光と第２の光パルスと
    を２組合波してそれぞれ別光路に出力する偏波分離器(2
    9)と、 この各光路へ出力された偏波面が互いに９０度異なる合
    波光と第２の光パルスとの相互相関信号を和周波光とし
    て発生する第２種位相整合をなしうる一対の非線形光学
    材料(38a.38b) と、 この各非線形光学材料から出力された和周波光を電気信
    号に変換する一対の受光器 (39a,39b)と、 この各受光器から出力された各電気信号を加算し、加算
    後の電気信号を光パルスの列の信号として出力する加算
    回路(40)とを備えたことを特徴とする波長分散測定装
    置。
  2. 【請求項２】 基準信号で駆動される波長可変の第１の
    パルス光源(22)と、 この第１のパルス光源から出射された第１の光パルスを
    受け、参照用光パルスと被測定物へ入射させる入射光パ
    ルスとに分波させる光分波器(24)と、 前記参照用光パルスと被測定物を通過した出射光パルス
    とを合波させて合波光として出力させる光合波器(26)
    と、 前記第１の光パルスに同期し、かつこの第１の光パルス
    の１周期毎に所定時間ずつ遅延した第２の光パルスを発
    生する第２のパルス光源(23)と、 前記合波光と前記第２の光パルスとを受けて、前記第２
    の光パルスに同期して得られた前記合波光の強度に比例
    した光パルスの列の信号を得るサンプリング手段(27a)
    と、 このサンプリング手段からの光パルスの列の信号からこ
    の光パルスの列を構成する各光パルスの頂部で形成され
    るエンベロープを得る信号処理手段(37)とを含み、 このようにして得られたエンベロープの頂部の間隔に基
    づいて前記被測定物を通過した出射光パルスの遅延時間
    を測定することにより前記被測定物の波長分散を求める
    波長分散測定装置であって、 前記サンプリング手段(27a) は、 前記合波光及び前記第２の光パルスの偏波面を互いに９
    ０度異ならせて合波する合波器(42)と、 この合波器から出力された偏波面が互いに９０度異なる
    合波光と第２の光パルスとの相互相関信号を和周波光と
    して発生する第２種位相整合をなしうる非線形光学材料
    (38)と、 この非線形光学材料から出力された和周波光を電気信号
    に変換して、この電気信号を光パルスの列の信号として
    出力する受光器(39)とを備えたことを特徴とする波長分
    散測定装置。
  3. 【請求項３】 基準信号で駆動される波長可変の第１の
    パルス光源(22)と、 この第１のパルス光源から出射された第１の光パルスを
    受け、参照用光パルスと被測定物へ入射させる入射光パ
    ルスとに分波させる光分波器(24)と、 前記参照用光パルスと被測定物を通過した出射光パルス
    とを合波させて合波光として出力させる光合波器(26)
    と、 前記第１の光パルスに同期し、かつこの第１の光パルス
    の１周期毎に所定時間ずつ遅延した第２の光パルスを発
    生する第２のパルス光源(23)と、 前記合波光と前記第２の光パルスとを受けて、前記第２
    の光パルスに同期して得られた前記合波光の強度に比例
    した光パルスの列の信号を得るサンプリング手段(27b)
    と、 このサンプリング手段からの光パルスの列の信号からこ
    の光パルスの列を構成する各光パルスの頂部で形成され
    るエンベロープを得る信号処理手段(37)とを含み、 このようにして得られたエンベロープの頂部の間隔に基
    づいて前記被測定物を通過した出射光パルスの遅延時間
    を測定することにより前記被測定物の波長分散を求める
    波長分散測定装置であって、 前記サンプリング手段(27b) は、 前記合波光及び第２の光パルスの各光軸上に設けられ、
    この合波光及び第２の光パルス各偏波面を互いに平行に
    する一対の偏波制御部(45a,45b) と、 この一対の偏波制御部を通過した合波光及び第２の光パ
    ルスの光軸上に設けられ、この合波光及び第２の光パル
    スを同一点に集光させるレンズ(47)と、 このレンズの焦点上に配置され、前記合波光と第２の光
    パルスとの相互相関信号を和周波光として発生する第１
    種位相整合をなしうる非線形光学材料(48)と、 この非線形光学材料で発生する和周波光と前記合波光及
    び第２の光パルスとを分離するスリット(49)と、 このスリットで分離された和周波光を電気信号に変換す
    る受光器(50)とを備えたことを特徴とする波長分散測定
    装置。
  4. 【請求項４】 基準信号で駆動される波長可変の第１の
    パルス光源(22)と、 この第１のパルス光源から出射された第１の光パルスを
    受け、参照用光パルスと被測定物へ入射させる入射光パ
    ルスとに分波させる光分波器(24)と、 前記参照用光パルスと被測定物を通過した出射光パルス
    とを合波させて合波光として出力させる光合波器(26)
    と、 前記第１の光パルスに同期し、かつこの第１の光パルス
    の１周期毎に所定時間ずつ遅延した第２の光パルスを発
    生する第２のパルス光源(23)と、 前記合波光と前記第２の光パルスとを受けて、前記第２
    の光パルスに同期して得られた前記合波光の強度に比例
    した光パルスの列の信号を得るサンプリング手段(27,27
    a,27b)と、 このサンプリング手段からの光パルスの列の信号からこ
    の光パルスの列を構成する各光パルスの頂部で形成され
    るエンベロープを得る信号処理手段(37)とを含み、 このようにして得られたエンベロープの頂部の間隔に基
    づいて前記被測定物を通過した出射光パルスの遅延時間
    を測定することにより前記被測定物の波長分散を求める
    波長分散測定装置であって、 前記第２のパルス光源(23)は、 前記基準信号を１／ｎ 1 に分周する第１の分周器(30)
    と、この第１の分周器の分周信号を１／ｎ 2 に分周する
    第２の分周器(31)と、前記第１の分周器の分周信号とＶ
    ＣＯ(33)の出力信号とを合成して合成信号を出力するミ
    キサ(32)と、前記第２の分周器の分周信号と前記ミキサ
    の合成信号との位相を比較して周波数差に対応する電圧
    信号を前記ＶＣＯへ送出する位相比較器(34)と、前記Ｖ
    ＣＯの出力信号を１／ｎ 3 に分周する第３の分周器(35)
    と、この第３の分周器の分周信号にて駆動される短パル
    ス光源(36)とを備えたことを特徴とする波長分散測定装
    置。
  5. 【請求項５】 波長可変の第１のパルス光源(22)と、 この第１のパルス光源から出射された第１の光パルスを
    受け、参照用光パルスと被測定物へ入射させる入射光パ
    ルスとに分波させる光分波器(24)と、 前記参照用光パルスと被測定物を通過した出射光パルス
    とを合波させて合波光として出力させる光合波器(26)
    と、 前記第１のパルス光源から出射される第１の光パルスの
    繰返し周波数に同期した第２の光パルスを出射する第２
    のパルス光源(53)と、 前記第１の光パルスに対する前記第２の光パルスの相対
    位相を変化させる空間的な光遅延手段(54)と、 前記合波光と前記光遅延手段から出射された第２の光パ
    ルスを受け、前記第２の光パルスの相対位相を変化させ
    るたびにその位置での前記合波光の光波形に比例した相
    関強度信号を得るサンプリング手段(27)と、 このサンプリング手段で得られた相関強度信号から前記
    合波光の光波形を求める信号処理手段(37)とを含み、 このようにして得られた前記合波光の光波形の頂部の間
    隔に基づいて前記被測定物を通過した出射光パルスの遅
    延時間を測定することにより前記被測定物の波長分散を
    求める波長分散測定装置であって、 前記サンプリング手段(27)は、 前記合波光及び前記第２の光パルスを互いに偏波面が９
    ０度異なる２つの光にそれぞれ分離し、偏波面が互いに
    ９０度異なる前記分離された合波光と第２の光パルスと
    を２組合波してそれぞれ別光路に出力する偏波分離器(2
    9)と、 この各光路へ出力された偏波面が互いに９０度異なる合
    波光と第２の光パルスとの相互相関信号を和周波光とし
    て発生する第２種位相整合をなしうる一対の非線形光学
    材料(38a.38b) と、 この各非線形光学材料から出力された和周波光を電気信
    号に変換する一対の受光器 (39a,39b)と、 この各受光器から出力された各電気信号を加算し、加算
    後の電気信号を光パルスの列の信号として出力する加算
    回路(40)とを備えたことを特徴とする波長分散測定装
    置。
  6. 【請求項６】 波長可変の第１のパルス光源(22)と、 この第１のパルス光源から出射された第１の光パルスを
    受け、参照用光パルスと被測定物へ入射させる入射光パ
    ルスとに分波させる光分波器(24)と、 前記参照用光パルスと被測定物を通過した出射光パルス
    とを合波させて合波光として出力させる光合波器(26)
    と、 前記第１のパルス光源から出射される第１の光パルスの
    繰返し周波数に同期した第２の光パルスを出射する第２
    のパルス光源(53)と、 前記第１の光パルスに対する前記第２の光パルスの相対
    位相を変化させる空間的な光遅延手段(54)と、 前記合波光と前記光遅延手段から出射された第２の光パ
    ルスを受け、前記第２の光パルスの相対位相を変化させ
    るたびにその位置での前記合波光の光波形に比例した相
    関強度信号を得るサンプリング手段(27a)と、 このサンプリング手段で得られた相関強度信号から前記
    合波光の光波形を求める信号処理手段(37)とを含み、 このようにして得られた前記合波光の光波形の頂部の間
    隔に基づいて前記被測定物を通過した出射光パルスの遅
    延時間を測定することにより前記被測定物の波長分散を
    求める波長分散測定装置であって、 前記サンプリング手段(27a) は、 前記合波光及び前記第２の光パルスの偏波面を互いに９
    ０度異ならせて合波する合波器(42)と、 この合波器から出力された偏波面が互いに９０度異なる
    合波光と第２の光パルスとの相互相関信号を和周波光と
    して発生する第２種位相整合をなしうる非線形光学材料
    (38)と、 この非線形光学材料から出力された和周波光を電気信号
    に変換して、この電気信号を光パルスの列の信号として
    出力する受光器(39)とを備えたことを特徴とする波長分
    散測定装置。
  7. 【請求項７】 波長可変の第１のパルス光源(22)と、 この第１のパルス光源から出射された第１の光パルスを
    受け、参照用光パルスと被測定物へ入射させる入射光パ
    ルスとに分波させる光分波器(24)と、 前記参照用光パルスと被測定物を通過した出射光パルス
    とを合波させて合波光として出力させる光合波器(26)
    と、 前記第１のパルス光源から出射される第１の光パルスの
    繰返し周波数に同期した第２の光パルスを出射する第２
    のパルス光源(53)と、 前記第１の光パルスに対する前記第２の光パルスの相対
    位相を変化させる空間的な光遅延手段(54)と、 前記合波光と前記光遅延手段から出射された第２の光パ
    ルスを受け、前記第２の光パルスの相対位相を変化させ
    るたびにその位置での前記合波光の光波形に比例した相
    関強度信号を得るサンプリング手段(27b)と、 このサンプリング手段で得られた相関強度信号から前記
    合波光の光波形を求める信号処理手段(37)とを含み、 このようにして得られた前記合波光の光波形の頂部の間
    隔に基づいて前記被測定物を通過した出射光パルスの遅
    延時間を測定することにより前記被測定物の波長分散を
    求める波長分散測定装置であって、 前記サンプリング手段(27b) は、 前記合波光及び第２の光パルスの各光軸上に設けられ、
    この合波光及び第２の光パルス各偏波面を互いに平行に
    する一対の偏波制御部(45a,45b) と、 この一対の偏波制御部を通過した合波光及び第２の光パ
    ルスの光軸上に設けられ、この合波光及び第２の光パル
    スを同一点に集光させるレンズ(47)と、 このレンズの焦点上に配置され、前記合波光と第２の光
    パルスとの相互相関信号を和周波光として発生する第１
    種位相整合をなしうる非線形光学材料(48)と、 この非線形光学材料で発生する和周波光と前記合波光及
    び第２の光パルスとを分離するスリット(49)と、 このスリットで分離された和周波光を電気信号に変換す
    る受光器(50)とを備えたことを特徴とする波長分散測定
    装置。
  8. 【請求項８】 基準信号で駆動される波長可変の第１の
    パルス光源(22)と、 この第１のパルス光源から出射された第１の光パルスを
    受け、参照用光パルスと被測定物へ入射させる入射光パ
    ルスとに分波させる光分波器(24)と、 前記被測定物を通過した出射光パルスにおける特定偏波
    方向の成分を通過させる検光子(44)と、 前記参照用光パルスと被測定物及び検光子を通過した出
    射光パルスとを合波させて合波光として出力させる光合
    波器(26)と、 前記第１の光パルスに同期し、かつこの第１の光パルス
    の１周期毎に所定時間ずつ遅延した第２の光パルスを発
    生する第２のパルス光源(23)と、 前記合波光と前記第２の光パルスとを受けて、前記第２
    の光パルスに同期して得られた前記合波光の強度に比例
    した光パルスの列の信号を得るサンプリング手段(27)
    と、 このサンプリング手段からの光パルスの列の信号からこ
    の光パルスの列を構成する各光パルスの頂部で形成され
    るエンベロープを得る信号処理手段(37)とを含み、 このようにして得られたエンベロープの頂部の間隔に基
    づいて前記被測定物を通過した出射光パルスの遅延時間
    を測定することにより前記被測定物の偏波分散を求める
    偏波分散測定装置であって、 前記サンプリング手段(27)は、 前記合波光及び前記第２の光パルスを互いに偏波面が９
    ０度異なる２つの光にそれぞれ分離し、偏波面が互いに
    ９０度異なる前記分離された合波光と第２の光パルスと
    を２組合波してそれぞれ別光路に出力する偏波分離器(2
    9)と、 この各光路へ出力された偏波面が互いに９０度異なる合
    波光と第２の光パルスとの相互相関信号を和周波光とし
    て発生する第２種位相整合をなしうる一対の非線形光学
    材料(38a.38b) と、 この各非線形光学材料から出力された和周波光を電気信
    号に変換する一対の受光器 (39a,39b)と、 この各受光器から出力された各電気信号を加算し、加算
    後の電気信号を光パルスの列の信号として出力する加算
    回路(40)とを備えたことを特徴とする偏波分散測定装
    置。
  9. 【請求項９】 基準信号で駆動される波長可変の第１の
    パルス光源(22)と、 この第１のパルス光源から出射された第１の光パルスを
    受け、参照用光パルスと被測定物へ入射させる入射光パ
    ルスとに分波させる光分波器(24)と、 前記被測定物を通過した出射光パルスにおける特定偏波
    方向の成分を通過させる検光子(44)と、 前記参照用光パルスと被測定物及び検光子を通過した出
    射光パルスとを合波させて合波光として出力させる光合
    波器(26)と、 前記第１の光パルスに同期し、かつこの第１の光パルス
    の１周期毎に所定時間ずつ遅延した第２の光パルスを発
    生する第２のパルス光源(23)と、 前記合波光と前記第２の光パルスとを受けて、前記第２
    の光パルスに同期して得られた前記合波光の強度に比例
    した光パルスの列の信号を得るサンプリング手段(27a)
    と、 このサンプリング手段からの光パルスの列の信号からこ
    の光パルスの列を構成する各光パルスの頂部で形成され
    るエンベロープを得る信号処理手段(37)とを含み、 このようにして得られたエンベロープの頂部の間隔に基
    づいて前記被測定物を通過した出射光パルスの遅延時間
    を測定することにより前記被測定物の偏波分散を求める
    偏波分散測定装置であって、 前記サンプリング手段(27a) は、 前記合波光及び前記第２の光パルスの偏波面を互いに９
    ０度異ならせて合波する合波器(42)と、 この合波器から出力された偏波面が互いに９０度異なる
    合波光と第２の光パルスとの相互相関信号を和周波光と
    して発生する第２種位相整合をなしうる非線形光学材料
    (38)と、 この非線形光学材料から出力された和周波光を電気信号
    に変換して、この電気信号を光パルスの列の信号として
    出力する受光器(39)とを備えたことを特徴とする偏波分
    散測定装置。
  10. 【請求項１０】 基準信号で駆動される波長可変の第１
    のパルス光源(22)と、 この第１のパルス光源から出射された第１の光パルスを
    受け、参照用光パルスと被測定物へ入射させる入射光パ
    ルスとに分波させる光分波器(24)と、 前記被測定物を通過した出射光パルスにおける特定偏波
    方向の成分を通過させる検光子(44)と、 前記参照用光パルスと被測定物及び検光子を通過した出
    射光パルスとを合波させて合波光として出力させる光合
    波器(26)と、 前記第１の光パルスに同期し、かつこの第１の光パルス
    の１周期毎に所定時間ずつ遅延した第２の光パルスを発
    生する第２のパルス光源(23)と、 前記合波光と前記第２の光パルスとを受けて、前記第２
    の光パルスに同期して得られた前記合波光の強度に比例
    した光パルスの列の信号を得るサンプリング手段(27b)
    と、 このサンプリング手段からの光パルスの列の信号からこ
    の光パルスの列を構成する各光パルスの頂部で形成され
    るエンベロープを得る信号処理手段(37)とを含み、 このようにして得られたエンベロープの頂部の間隔に基
    づいて前記被測定物を通過した出射光パルスの遅延時間
    を測定することにより前記被測定物の偏波分散を求める
    偏波分散測定装置であって、 前記サンプリング手段(27b) は、 前記合波光及び第２の光パルスの各光軸上に設けられ、
    この合波光及び第２の光パルス各偏波面を互いに平行に
    する一対の偏波制御部(45a,45b) と、 この一対の偏波制御部を通過した合波光及び第２の光パ
    ルスの光軸上に設けられ、この合波光及び第２の光パル
    スを同一点に集光させるレンズ(47)と、 このレンズの焦点上に配置され、前記合波光と第２の光
    パルスとの相互相関信号を和周波光として発生する第１
    種位相整合をなしうる非線形光学材料(48)と、 この非線形光学材料で発生する和周波光と前記合波光及
    び第２の光パルスとを分離するスリット(49)と、 このスリットで分離された和周波光を電気信号に変換す
    る受光器(50)とを備えたことを特徴とする偏波分散測定
    装置。
  11. 【請求項１１】 基準信号で駆動される波長可変の第１
    のパルス光源(22)と、 この第１のパルス光源から出射された第１の光パルスを
    受け、参照用光パルスと被測定物へ入射させる入射光パ
    ルスとに分波させる光分波器(24)と、 前記被測定物を通過した出射光パルスにおける特定偏波
    方向の成分を通過させる検光子(44)と、 前記参照用光パルスと被測定物及び検光子を通過した出
    射光パルスとを合波させて合波光として出力させる光合
    波器(26)と、 前記第１の光パルスに同期し、かつこの第１の光パルス
    の１周期毎に所定時間ずつ遅延した第２の光パルスを発
    生する第２のパルス光源(23)と、 前記合波光と前記第２の光パルスとを受けて、前記第２
    の光パルスに同期して得られた前記合波光の強度に比例
    した光パルスの列の信号を得るサンプリング手段(27,27
    a,27b)と、 このサンプリング手段からの光パルスの列の信号からこ
    の光パルスの列を構成する各光パルスの頂部で形成され
    るエンベロープを得る信号処理手段(37)とを含み、 このようにして得られたエンベロープの頂部の間隔に基
    づいて前記被測定物を通過した出射光パルスの遅延時間
    を測定することにより前記被測定物の偏波分散を求める
    偏波分散測定装置であって、 前記第２のパルス光源(23)は、 前記基準信号を１／ｎ 1 に分周する第１の分周器(30)
    と、この第１の分周器の分周信号を１／ｎ 2 に分周する
    第２の分周器(31)と、前記第１の分周器の分周信号とＶ
    ＣＯ(33)の出力信号とを合成して合成信号を出力するミ
    キサ(32)と、前記第２の分周器の分周信号と前記ミキサ
    の合成信号との位相を比較して周波数差に対応する電圧
    信号を前記ＶＣＯへ送出する位相比較器(34)と、前記Ｖ
    ＣＯの出力信号を１／ｎ 3 に分周する第３の分周器(35)
    と、この第３の分周器の分周信号にて駆動される短パル
    ス光源(36)とを備えたことを特徴とする偏波分散測定装
    置。
  12. 【請求項１２】 波長可変の第１のパルス光源(22)と、 この第１のパルス光源から出射された第１の光パルスを
    受け、参照用光パルスと被測定物へ入射させる入射光パ
    ルスとに分波させる光分波器(24)と、 前記被測定物を通過した出射光パルスにおける特定偏波
    方向の成分を通過させる検光子(44)と、 前記参照用光パルスと被測定物及び検光子を通過した出
    射光パルスとを合波させて合波光として出力させる光合
    波器(26)と、 前記第１のパルス光源から出射される第１の光パルスの
    繰返し周波数に同期した第２の光パルスを出射する第２
    のパルス光源(53)と、 前記第１の光パルスに対する前記第２の光パルスの相対
    位相を変化させる空間的な光遅延手段(54)と、 前記合波光と前記光遅延手段から出射された第２の光パ
    ルスを受け、前記第２の光パルスの相対位相を変化させ
    るたびにその位置での前記合波光の光波形に比例した相
    関強度信号を得るサンプリング手段(27)と、 このサンプリング手段で得られた相関強度信号から前記
    合波光の光波形を求める信号処理手段(37)とを含み、 このようにして得られた前記合波光の光波形の頂部の間
    隔に基づいて前記被測定物を通過した出射光パルスの遅
    延時間を測定することにより前記被測定物の偏波分散を
    求める偏波分散測定装置であって、 前記サンプリング手段(27)は、 前記合波光及び前記第２の光パルスを互いに偏波面が９
    ０度異なる２つの光にそれぞれ分離し、偏波面が互いに
    ９０度異なる前記分離された合波光と第２の光パルスと
    を２組合波してそれぞれ別光路に出力する偏波分離器(2
    9)と、 この各光路へ出力された偏波面が互いに９０度異なる合
    波光と第２の光パルスとの相互相関信号を和周波光とし
    て発生する第２種位相整合をなしうる一対の非線形光学
    材料(38a.38b) と、 この各非線形光学材料から出力された和周波光を電気信
    号に変換する一対の受光器 (39a,39b)と、 この各受光器から出力された各電気信号を加算し、加算
    後の電気信号を光パルスの列の信号として出力する加算
    回路(40)とを備えたことを特徴とする偏波分散測定装
    置。
  13. 【請求項１３】 波長可変の第１のパルス光源(22)と、 この第１のパルス光源から出射された第１の光パルスを
    受け、参照用光パルスと被測定物へ入射させる入射光パ
    ルスとに分波させる光分波器(24)と、 前記被測定物を通過した出射光パルスにおける特定偏波
    方向の成分を通過させる検光子(44)と、 前記参照用光パルスと被測定物及び検光子を通過した出
    射光パルスとを合波させて合波光として出力させる光合
    波器(26)と、 前記第１のパルス光源から出射される第１の光パルスの
    繰返し周波数に同期した第２の光パルスを出射する第２
    のパルス光源(53)と、 前記第１の光パルスに対する前記第２の光パルスの相対
    位相を変化させる空間的な光遅延手段(54)と、 前記合波光と前記光遅延手段から出射された第２の光パ
    ルスを受け、前記第２の光パルスの相対位相を変化させ
    るたびにその位置での前記合波光の光波形に比例した相
    関強度信号を得るサンプリング手段(27a)と、 このサンプリング手段で得られた相関強度信号から前記
    合波光の光波形を求める信号処理手段(37)とを含み、 このようにして得られた前記合波光の光波形の頂部の間
    隔に基づいて前記被測定物を通過した出射光パルスの遅
    延時間を測定することにより前記被測定物の偏波分散を
    求める偏波分散測定装置であって、 前記サンプリング手段(27a) は、 前記合波光及び前記第２の光パルスの偏波面を互いに９
    ０度異ならせて合波する合波器(42)と、 この合波器から出力された偏波面が互いに９０度異なる
    合波光と第２の光パルスとの相互相関信号を和周波光と
    して発生する第２種位相整合をなしうる非線形光学材料
    (38)と、 この非線形光学材料から出力された和周波光を電気信号
    に変換して、この電気信号を光パルスの列の信号として
    出力する受光器(39)とを備えたことを特徴とする偏波分
    散測定装置。
  14. 【請求項１４】 波長可変の第１のパルス光源(22)と、 この第１のパルス光源から出射された第１の光パルスを
    受け、参照用光パルスと被測定物へ入射させる入射光パ
    ルスとに分波させる光分波器(24)と、 前記被測定物を通過した出射光パルスにおける特定偏波
    方向の成分を通過させる検光子(44)と、 前記参照用光パルスと被測定物及び検光子を通過した出
    射光パルスとを合波させて合波光として出力させる光合
    波器(26)と、 前記第１のパルス光源から出射される第１の光パルスの
    繰返し周波数に同期した第２の光パルスを出射する第２
    のパルス光源(53)と、 前記第１の光パルスに対する前記第２の光パルスの相対
    位相を変化させる空間的な光遅延手段(54)と、 前記合波光と前記光遅延手段から出射された第２の光パ
    ルスを受け、前記第２の光パルスの相対位相を変化させ
    るたびにその位置での前記合波光の光波形に比例した相
    関強度信号を得るサンプリング手段(27b)と、 このサンプリング手段で得られた相関強度信号から前記
    合波光の光波形を求める信号処理手段(37)とを含み、 このようにして得られた前記合波光の光波形の頂部の間
    隔に基づいて前記被測定物を通過した出射光パルスの遅
    延時間を測定することにより前記被測定物の偏波分散を
    求める偏波分散測定装置であって、 前記サンプリング手段(27b) は、 前記合波光及び第２の光パルスの各光軸上に設けられ、
    この合波光及び第２の光パルス各偏波面を互いに平行に
    する一対の偏波制御部(45a,45b) と、 この一対の偏波制御部を通過した合波光及び第２の光パ
    ルスの光軸上に設けられ、この合波光及び第２の光パル
    スを同一点に集光させるレンズ(47)と、 このレンズの焦点上に配置され、前記合波光と第２の光
    パルスとの相互相関信号を和周波光として発生する第１
    種位相整合をなしうる非線形光学材料(48)と、 この非線形光学材料で発生する和周波光と前記合波光及
    び第２の光パルスとを分離するスリット(49)と、 このスリットで分離された和周波光を電気信号に変換す
    る受光器(50)とを備えたことを特徴とする偏波分散測定
    装置。
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3631025B2 (ja) * 1998-12-24 2005-03-23 アンリツ株式会社 波長分散測定装置及び偏波分散測定装置
US6380533B1 (en) * 1999-02-19 2002-04-30 Lucent Technologies Inc. Method for measurement of first-and second-order polarization mode dispersion vectors in optical fibers
JP3481494B2 (ja) * 1999-04-14 2003-12-22 安藤電気株式会社 光ファイバ特性測定装置
US6377594B1 (en) * 1999-10-15 2002-04-23 Hewlett-Packard Company Apparatus and method for analysis and control of a train of high speed, high power, multi-level laser pulses
JP3631653B2 (ja) 2000-02-21 2005-03-23 独立行政法人科学技術振興機構 群速度分散測定装置および群速度分散測定方法
JP4004720B2 (ja) * 2000-08-09 2007-11-07 富士通株式会社 波長分散測定装置及びその方法
JP4647759B2 (ja) * 2000-08-31 2011-03-09 アンリツ株式会社 波形測定装置
US7342653B1 (en) 2001-01-30 2008-03-11 Manning William H Apparatus and method for synchronizing high-speed optical measurements made over a range of wavelengths
US6847439B2 (en) * 2001-01-30 2005-01-25 William H. Manning Apparatus and method for synchronizing high-speed optical measurements made over a range of wavelengths
WO2002082038A1 (fr) * 2001-04-02 2002-10-17 Advantest Corporation Analyseur de reseau optique
US6614515B2 (en) * 2001-11-19 2003-09-02 Lasercomm, Inc. Method and apparatus for dispersion measurement
JP3829112B2 (ja) * 2002-02-19 2006-10-04 三菱電機株式会社 偏波モード分散補償装置
US6724468B2 (en) * 2002-07-31 2004-04-20 Agilent Technologies, Inc Single sweep phase shift method and apparatus for measuring chromatic and polarization dependent dispersion
US6885441B2 (en) * 2003-03-07 2005-04-26 Sunrise Luciol Sarl Optical spectrum analyzer based on time-of-flight measurement and its implementation for PMD testing in optical fibers
US7292322B2 (en) * 2003-12-29 2007-11-06 At&T Corp. Method for increasing accuracy of measurement of mean polarization mode dispersion
US7174107B2 (en) * 2004-04-15 2007-02-06 At&T Corp. Method and apparatus for measuring frequency-resolved states of polarization of a working optical channel using polarization-scrambled heterodyning
JP4594288B2 (ja) * 2006-11-30 2010-12-08 アンリツ株式会社 偏波モード分散測定装置
JP4680223B2 (ja) * 2007-03-27 2011-05-11 アンリツ株式会社 波長分散測定装置
JP5314924B2 (ja) * 2008-05-01 2013-10-16 矢崎総業株式会社 光導波手段の歪み計測装置
US10215642B2 (en) * 2012-05-17 2019-02-26 The University Of Akron System and method for polarimetric wavelet fractal detection and imaging
US20230333007A1 (en) * 2020-10-02 2023-10-19 Hamamatsu Photonics K.K. Dispersion measurement device and dispersion measurement method

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH079386B2 (ja) * 1988-05-18 1995-02-01 国際電信電話株式会社 光ファイバ分散特性測定方式
JPH04177141A (ja) * 1990-11-09 1992-06-24 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光ファイバの波長分散測定方法
US5227623A (en) * 1992-01-31 1993-07-13 Hewlett-Packard Company Method and apparatus for measuring polarization mode dispersion in optical devices
JP2690049B2 (ja) * 1992-07-13 1997-12-10 国際電信電話株式会社 偏波分散測定方法及び装置
JP3346595B2 (ja) * 1992-12-08 2002-11-18 日本電信電話株式会社 光ファイバの波長分散測定方法
JPH06273273A (ja) * 1993-03-17 1994-09-30 Ando Electric Co Ltd ラマン散乱光を表示する光パルス試験器
JPH0755571A (ja) * 1993-06-08 1995-03-03 Fujikura Ltd 偏波分散測定器
JP2994531B2 (ja) * 1993-07-06 1999-12-27 ケイディディ株式会社 光波長分散測定方法及び装置
US5654793A (en) * 1995-05-19 1997-08-05 Barlow; Arthur John Method and apparatus for high resolution measurement of very low levels of polarization mode dispersion (PMD) in single mode optical fibers and for calibration of PMD measuring instruments
JP3131144B2 (ja) * 1996-03-29 2001-01-31 株式会社アドバンテスト 偏波モード分散の測定装置

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