DE10150539A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Messen optischer Charakteristik und Medium zum Aufzeichnen - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Messen optischer Charakteristik und Medium zum Aufzeichnen

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DE10150539A1
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light
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modulating
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Eiji Kimura
Motoki Imamura
Satoru Nagumo
Toshio Kawazawa
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Advantest Corp
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Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung zum Messen chromatischer Dispersion bereit, wenn die modulierende Frequenz einer Lichtquelle variabler Wellenlänge verschieden ist von der modulierenden Frequenz einer Lichtquelle fester Wellenlänge als Referenz. DOLLAR A Diese Vorrichtung wird bereitgestellt mit einem Phasenvergleicher 24 für Licht variabler Wellenlänge zum Erhalten einer Phasendifferenz DOLLAR I1 zwischen einer Lichtkomponente für Licht variabler Wellenlänge und einem Signal mit der ersten modulierenden Frequenz fmx, einem Phasenvergleicher 25 für Licht fester Wellenlänge zum Erhalten einer Phasendifferenz zwischen einer Phasendifferenz DOLLAR I2 zwischen einer Lichtkomponente fester Wellenlänge und einem elektrischen Signal mit der zweiten modulierenden Frequenz fm0, einem Umwandler 26 für Phasendifferenzen zum Umwandeln der Phasendifferenz DOLLAR I3 berechnet durch den Phasenvergleicher 25 für Licht fester Wellenlänge in DOLLAR I4, die der ersten modulierenden Frequenz fmx entspricht, und einem Berechner 27 für eine wahre Phasendifferenz zum Messen einer wahren Phasendifferenz DOLLAR I5 zwischen Phasendifferenz DOLLAR I6 berechnet durch den Phasenvergleicher 24 des Lichtes variabler Wellenlänge und dem umgewandelten Ergebnis DOLLAR I7 des Umwandlers 26 der Phasendifferenz und Erhalten der wahren Phasendifferenz DOLLAR I8 aus der der Einfluss der Kontraktion/Ausdehnung eines Testgerätes 30 entfernt wurde, wenn die erste modulierende Frequenz fmx und die zweite modulierende Frequenz fm0 verschieden sind, ...

Description

Hintergrund der Erfindung 1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Messen einer chromatischen Dispersions-Charakteristik eines Testgerätes (DUT, Device under Test), wie beispielsweise einer optischen Faser, und insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Technologie zum Messen, ohne von der Kontraktion/Ausdehnung des Testgerätes beeinflusst zu sein.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Wenn eine chromatische Dispersions-Charakteristik eines Testgerätes (DUT), wie beispielsweise einer optischen Faser, gemessen wird, ist es wünschenswert zu messen, während der Einfluss einer Kontraktion/Ausdehnung des Testgerätes eliminiert ist. Eine Technologie zum Messen ohne von der Kontraktion/Ausdehnung des Testgerätes beeinflusst zu sein, ist in der Veröffentlichung der offengelegten japanischen Patentschrift Nr. H 01-291141 beschrieben.
Fig. 4 zeigt einen Aufbau ihres Messsystems. Wie in Fig. 4 beschrieben, ist das Messsystem in ein Lichtquellenssystem 10 und ein Messsystem 20 für die Charakteristika unterteilt. Eine Lichtquelle 12 variabler Wellenlänge in dem Lichtquellensystem 10 ändert eine Wellenlänge, um Licht mit einer Wellenlänge λx (Licht variabler Wellenlänge) zu erzeugen. Eine Lichtquelle 13 fester Wellenlänge legt eine Wellenlänge fest, um Licht mit einer Wellenlänge λ0 (Licht fester Wellenlänge) zu erzeugen. λ0 ist eine Wellenlänge, die das Minimum chromatischer Dispersion in einem Testgerät 30 erzeugt. Das Licht variabler Wellenlänge und das Licht fester Wellenlänge werden durch eine Frequenz f eines optischen Modulators 15a bzw. eines optischen Modulators 15b moduliert und durch einen Multiplexer 16 zusammengesetzt. Die Frequenz f zum Modulieren wird durch Spannungsquellen geliefert, die in der Zeichnung weggelassen sind.
Das in dem Multiplexer 16 zusammengesetzte Licht tritt in das Testgerät 30 ein. Das Licht, das durch das Testgerät 30 übertragen wurde, tritt in einen optischen Demultiplexer 21 des Messsystems 20 der Charakteristika ein. Der optische Demultiplexer 21 trennt das durch das Testgerät 30 übertragene Licht in Licht mit der Wellenlänge λx und Licht mit der Wellenlänge λ0. Ein optisch/elektrischer Umwandler 22a zum Messen und ein optisch/elektrischer Umwandler 22b als Referenz wenden jeweils optisch/elektrische Umwandlung auf das Licht mit der Wellenlänge λx und das Licht mit der Wellenlänge λ0 an und ein Phasenvergleicher 24 bestimmt eine Phasendifferenz zwischen einem Ausgang aus dem optisch/elektrischen Umwandler 22a zum Messen und einem Ausgang aus dem optisch/elektrischen Umwandler 22b als Referenz.
Das übertragene Licht mit der Wellenlänge λx wird durch die chromatische Dispersion und die Kontraktion/Ausdehnung des Testgerätes 30 beeinflusst. Das übertragene Licht mit der Wellenlänge λ0 wird nur durch die Kontraktion/Ausdehnung des Testgerätes 30 beeinflusst. Dieser Umstand basiert darauf, dass λ0 die Wellenlänge ist, die das Minimum chromatischer Dispersion in dem Testgerät 30 erzeugt. Daher entfernt die Bestimmung der Phasendifferenz zwischen dem übertragenen Licht mit der Wellenlänge λx und dem übertragenen Licht mit der Wellenlänge λ0 den Einfluss der Kontraktion/Ausdehnung des Testgerätes 30.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist jedoch erforderlich, den optischen Modulator 15a und den optischen Modulator 15b mit der gleichen Frequenz zum Modulieren bereitzustellen. Mit anderen Worten, es ist unmöglich, die Frequenz zum Modulieren im optischen. Modulator 15a und die Frequenz zum Modulieren im optischen Modulator 15b unterschiedlich voneinander festzulegen.
Ein Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung und dergleichen zum Messen der chromatischen Dispersion bereitzustellen, wenn die Modulationsfrequenz für die Lichtquelle variabler Wellenlänge und die Modulationsfrequenz für die Lichtquelle fester Wellenlänge als Referenz unterschiedlich sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie in Anspruch 1 beschrieben ist, umfasst eine Messvorrichtung optischer Charakteristika zum Messen von Charakteristika eines Lichts, dass durch ein Testgerät übertragen wurde, eine Lichtquelle variabler Wellenlänge zum Erzeugen von Licht variabler Wellenlänge; eine Lichtquelle für Licht fester Wellenlänge zum Erzeugen von Licht fester Wellenlänge; eine Lichtmodulationseinheit für Licht variabler Wellenlänge zum Empfang eines Signals mit einer ersten modulierenden Frequenz und zum Modulieren des Lichts variabler Wellenlänge durch die erste modulierende Frequenz; eine Modulationseinheit für Licht fester Wellenlänge zum Empfang eines Signals mit einer zweiten modulierenden Frequenz, die unterschiedlich von der ersten modulierenden Frequenz ist, und zum Modulieren des Lichts fester Wellenlänge durch die zweite modulierende Frequenz; eine Erzeugungseinheit für zusammengesetztes Licht, um zusammengesetztes Licht in das Testgerät eintreten zu lassen, wobei das zusammengesetzte Licht aus dem Licht variabler Wellenlänge und aus dem Licht fester Wellenlänge zusammengesetzt ist; eine Extraktionseinheit für eine Wellenlängenkomponente zum Extrahieren einer Lichtkomponente fester Wellenlänge und einer Lichtkomponente variabler Wellenlänge aus dem durch das Testgerät übertragene Licht; und eine Phasenvergleichseinheit zum Messen einer wahren Phasendifferenz zwischen der Lichtkomponente variabler Wellenlänge mit der ersten modulierenden Frequenz und dem Signal mit der ersten modulierenden Frequenz basierend auf der Lichtkomponente variabler Wellenlänge, der Lichtkomponente fester Wellenlänge, dem Signal mit der ersten modulierenden Frequenz und dem Signal mit der zweiten modulierenden Frequenz, wobei die Charakteristika des Testgerätes aus der wahren Phasendifferenz erhalten werden.
In der Messvorrichtung für optische Charakteristika, die, wie oben beschrieben, aufgebaut ist, umfasst die Phasendifferenz zwischen der Phase der Lichtkomponente variabler Wellenlänge und der Phase des Signals mit der ersten Modulationsfrequenz den Einfluss von Kontraktion/Ausdehnung und dergleichen des Testgerätes. Andererseits umfasst die Phasendifferenz zwischen der Phase der Lichtkomponente fester Wellenlänge und der Phase des Signals mit der zweiten modulierenden Frequenz nur den Einfluss der Kontraktion/Ausdehnung und dergleichen des Testgerätes. Daher ist es möglich, den Einfluss der Kontraktion/Ausdehnung und dergleichen des Testgerätes von der Phasendifferenz zwischen der Phase der Lichtkomponente variabler Wellenlänge und der Phase des Signals mit der ersten modulierenden Frequenz zu entfernen, in dem man die Phasendifferenz zwischen der Phase der Lichtkomponente fester Wellenlänge und der Phase des Signals mit der zweiten modulierenden Frequenz in Betracht zieht. Mit anderen Worten, es wird eine wahre Phasendifferenz gemessen. Die erste modulierende Frequenz kann ebenfalls unterschiedlich von der zweiten modulierenden Frequenz sein.
Die "wahre Phasendifferenz" ist eine Phasendifferenz, wenn der Einfluss der Kontraktion/Ausdehnung des Testgerätes entfernt wurde.
Die vorliegende Erfindung, wie sie in Anspruch 2 beschrieben ist, ist die Messvorrichtung optischer Charakteristika, wie sie in Anspruch 1 beansprucht ist, wobei die Phasenvergleichseinheit bereitgestellt wird mit einer Phasenvergleichseinheit für Licht variabler Wellenlänge zum Erhalten einer Phasendifferenz zwischen der Lichtkomponente variabler Wellenlänge und dem Signal mit der ersten modulierenden Frequenz; einer Phasenvergleichseinheit für Licht fester Wellenlänge zum Erhalten einer Phasendifferenz zwischen der Lichtkomponente fester Wellenlänge und dem Signal mit der zweiten modulierenden Frequenz; einer Umwandlungseinheit für die Phasendifferenz, die durch die Phasenvergleichseinheit für Licht fester Wellenlänge berechnet worden ist, entsprechend der ersten modulierenden Frequenz; und einer Berechnungseinheit für eine wahre Phasendifferenz zum Berechnen einer wahren Phasendifferenz aus der Phasendifferenz, die durch die Phasenvergleichseinheit für Licht variabler Wellenlänge und das umgewandelte Ergebnis der Umwandlungseinheit der Phasendifferenz berechnet worden ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie in Anspruch 3 beschrieben ist, umfasst die Messvorrichtung optischer Charakteristika, wie sie in Anspruch 1 oder Anspruch 2 beansprucht worden ist, weiterhin eine Berechnungseinheit für Charakteristika zum Berechnen einer Gruppenverzögerung oder einer chromatischen Dispersion des Testgerätes aus der wahren Phasendifferenz.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie in Anspruch 4 beschrieben ist, umfasst ein Messverfahren für optische Charakteristika zum Messen von Charakteristika für durch ein Testgerät übertragenes Licht einen Lichterzeugungsschritt für Licht variabler Wellenlänge zum Erzeugen von Licht variabler Wellenlänge, einen Lichterzeugungsschritt für Licht fester Wellenlänge zum Erzeugen von Licht fester Wellenlänge; einen Lichtmodulationsschritt für Licht variabler Wellenlänge zum Empfangen eines Signals mit einer ersten modulierenden Frequenz und zum Modulieren des Lichts variabler Wellenlänge mit der ersten modulierenden Frequenz; einen Lichtmodulationsschritt für Licht fester Wellenlänge zum Empfangen eines Signals mit einer zweiten modulierenden Frequenz, die unterschiedlich von der ersten modulierenden Frequenz ist, und zum Modulieren des Lichts fester Wellenlänge mit der zweiten modulierenden Frequenz; einen Erzeugungsschritt für zusammengesetztes Licht, um zusammengesetztes Licht in das Testgerät eintreten zu lassen, das sich aus dem Licht variabler Wellenlänge und aus dem Licht fester Wellenlänge zusammensetzt; einen Extraktionsschritt für Wellenlängenkomponenten zum Extrahieren einer Lichtkomponente fester Wellenlänge und einer Lichtkomponente variabler Wellenlänge aus dem durch das Testgerät übertragenen Licht; und einen Phasenvergleichsschritt zum Messen einer wahren Phasendifferenz zwischen der Lichtkomponente variabler Wellenlänge mit der ersten modulierenden Frequenz und dem Signal mit der ersten modulierenden Frequenz basierend auf der Lichtkomponente variabler Wellenlänge, der Lichtkomponente fester Wellenlänge, dem Signal mit der ersten modulierenden Frequenz und dem Signal mit der zweiten modulierenden Frequenz, wobei die Charakteristika des Testgerätes aus der wahren Phasendifferenz erhalten werden.
Die vorliegende Erfindung, wie sie in Anspruch 5 beschrieben ist, ist ein computerlesbares Medium mit einem Programm von Instruktionen zur Ausführung durch den Computer zum Durchführen eines Messprozesses optischer Charakteristika zum Messen von Charakteristika von durch ein Testgerät übertragenen Licht. Der Messprozess optischer Charakteristika umfasst einen Lichterzeugungsprozess für Licht variabler Wellenlänge zum Erzeugen von Licht variabler Wellenlänge; einen Lichterzeugungsprozess für Licht fester Wellenlänge zum Erzeugen von Licht fester Wellenlänge; einen Lichtmodulationsprozess für Licht variabler Wellenlänge zum Empfangen eines Signals mit einer ersten modulierenden Frequenz und zum Modulieren des Lichts variabler Wellenlänge mit der ersten modulierenden Frequenz; einen Lichtmodulationsprozess für Licht fester Wellenlänge zum Empfangen eines Signals und einer zweiten modulierenden Frequenz, die verschieden von der ersten modulierenden Frequenz ist, und zum Modulieren des Lichts fester Wellenlänge mit der zweiten modulierenden Frequenz; einen Erzeugungsprozess für zusammengesetztes Licht, um zusammengesetztes Licht in das Testgerät eintreten zu lassen, wobei das zusammengesetzte Licht aus dem Licht variabler Wellenlänge und dem Licht fester Wellenlänge besteht; einen Extraktionsprozess für Wellenlängenkomponenten zum Extrahieren einer Lichtkomponente fester Wellenlänge und einer Lichtkomponente variabler Wellenlänge aus dem durch das Testgerät übertragenen Licht; und einen Phasenvergleichsprozess zum Messen einer wahren Phasendifferenz zwischen der Lichtkomponente variabler Wellenlänge mit der ersten modulierenden Frequenz und dem Signal mit der ersten modulierenden Frequenz basierend auf der Lichtkomponente variabler Wellenlänge, der Lichtkomponente fester Wellenlänge, dem Signal mit der ersten modulierenden Frequenz und dem Signal mit der zweiten modulierenden Frequenz, wobei die Charakteristika des Testgerätes aus der wahren Phasendifferenz erhalten werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, dass einen Aufbau einer Messvorrichtung für optische Charakteristika bezugnehmend auf eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist eine Zeichnung, die ein Arbeitsprinzip einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 3 ist ein Flussdiagramm, dass einen Betrieb einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, dass einen Aufbau einer Messvorrichtung optischer Charakteristika des Standes der Technik zeigt.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Der folgende Abschnitt beschreibt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezugnehmend auf die Zeichnungen.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, dass den Aufbau einer Messvorrichtung optischer Charakteristika bezugnehmend auf eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Messvorrichtung optischer Charakteristika bezugnehmend auf die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Lichtquellensystem 10, das mit einem Ende eines Testgerätes 30 verbunden ist, und ein Messsystem 20 für Charakteristika, das mit dem anderen Ende des Testgerätes 30 verbunden ist. Unter einem Testgerät 30 versteht man eine Vorrichtung, die Licht überträgt, wie beispielsweise eine optische Faser.
Das Lichtquellensystem 10 wird bereitgestellt mit einer Lichtquelle 12 für Licht variabler Wellenlänge, einer Lichtquelle 13 für Licht fester Wellenlänge, Spannungsquellen 14a und 14b für die Modulation, optischen Modulatoren 15a und 15b und einem Multiplexer 16. Die Lichtquelle 12 variabler Wellenlänge erzeugt Licht variabler Wellenlänge, deren Wellenlänge sich ändert. Die Lichtquelle 12 variabler Wellenlänge fährt die Wellenlänge λx des Lichts variabler Wellenlänge durch. Die Lichtquelle 13 für Licht fester Wellenlänge erzeugt ein Licht fester Wellenlänge, dessen Wellenlänge fest ist. Es ist wünschenswert, dass die Wellenlänge des Lichts fester Wellenlänge auf die Wellenlänge λ0 festgelegt ist, die das Minimum chromatischer Dispersion in dem Testgerät 30 erzeugt. Die Spannungsquelle 14a zum Modulieren erzeugt ein elektrisches Signal mit einer ersten Frequenz fmx. Die Spannungsquelle 14b zum Modulieren erzeugt ein elektrisches Signal mit einer zweiten Frequenz fm0. Der optische Modulator 15a moduliert das Licht variabler Wellenlänge mit der ersten Frequenz fmx. Der optische Modulator 15a empfängt, dass elektrische Signal, dass durch die Spannungsquelle 14a zum Modulieren erzeugt wurde, um die erste Frequenz fmx zu erhalten. Der optische Modulator 15b moduliert das Licht fester Wellenlänge mit der zweiten Frequenz fm0. Der optische Modulator 15b empfängt das elektrische Signal, dass durch die Spannungsquelle 14b zum Modulieren erzeugt wurde, um die zweite Frequenz fm0 zu erhalten. Die optischen Modulatoren 15a und 15b umfassen Lithium-Niobat (LN). So lange sie Licht modulieren können, müssen sie nicht notwendiger Weise LN umfassen. Der Multiplexer 16 setzt das Licht variabler Wellenlänge mit dem Licht fester Wellenlänge zusammen, um zusammengesetztes Licht zu erzeugen, und lässt es in das Testgerät 30 eintreten.
Das für das Testgerät 30 bereitgestellte zusammengesetzte Licht wird durch das Testgerät 30 übertragen. Auf das Licht, dass durch das Testgerät 30 übertragen worden ist, wird als das übertragene Licht Bezug genommen.
Das Messsystem 20 für Charakteristika wird bereitgestellt mit einem optisch/elektrischen Umwandler 22, einem Detektor 23, einem Phasenvergleicher 24 für Licht variabler Wellenlänge, einem Phasenvergleicher 25 für Licht fester Wellenlänge, einem Phasendifferenzumwandler 26, einem Berechner 27 für die wahre Phasendifferenz und einem Berechner 28 für Charakteristika. Ein Phasenvergleichsmittel umfasst den Phasenvergleicher 24 für Licht variabler Wellenlänge, den Phasenvergleicher 25 für Licht fester Wellenlänge, den Phasendifferenzumwandler 26 und den Berechner 27 für die wahre Phasendifferenz.
Der optisch/elektrische Umwandler 22 wendet optisch/elektrische Umwandlung auf das übertragene Licht an. Der Detektor 23 extrahiert eine Lichtkomponente variabler Wellenlänge, die mit der ersten Frequenz fmx moduliert worden ist, und eine Lichtkomponente fester Wellenlänge, die mit der zweiten Frequenz fm0 moduliert worden ist, aus einem elektrischen Signal, das durch Anwenden optisch/elektrischer Umwandlung auf das übertragene Licht erhalten wurde.
Der Phasenvergleicher 24 für Licht variabler Wellenlänge misst eine Phasendifferenz zwischen einer Phase ϕx der Lichtkomponente variabler Wellenlänge und einer Phase ϕx' eines elektrischen Signals umfassend die erste Frequenz fmx erzeugt durch die Spannungsquelle 14a zum Modulieren. Der Phasenvergleicher 25 für Licht fester Wellenlänge misst eine Phasendifferenz zwischen einer Phase ϕ0 der Lichtkomponente fester Wellenlänge und einer Phase ϕ0' eines elektrischen Signals umfassend die zweite Frequenz fm0, die durch die Spannungsquelle 14b zum Modulieren erzeugt wurde. Der Phasendifferenzumwandler 26 wandelt die Phasendifferenz ϕ0-ϕ0' um, die durch den Phasenvergleicher 25 für Licht fester Wellenlänge berechnet wurde, in etwas, das der ersten modulierenden Frequenz fmx entspricht. Der Berechner 27 für die wahre Phasendifferenz erhält eine wahre Phasendifferenz zwischen der Lichtkomponente variabler Wellenlänge mit der ersten modulierenden Frequenz finx und dem elektrischen Signal, das die erste modulierende Frequenz fmx umfasst, aus der Phasendifferenz ϕx-ϕx', die von dem Phasenvergleicher 24 für Licht variabler Wellenlänge berechnet wurde, und dem umgewandelten Ergebnis des Umwandlers 26 für die Phasendifferenz. Die "wahre Phasendifferenz" ist hierbei eine Phasendifferenz, wenn der Einfluss der Kontraktion/Ausdehnung des Testgerätes 30 entfernt worden ist. Der Berechner 28 der Charakteristika berechnet die Gruppenverzögerung oder die chromatische Dispersion des Testgerätes aus der wahren Phasendifferenz. Eine Gruppenverzögerungscharakteristik wird aus der Beziehung zwischen der wahren Phasendifferenz und der ersten modulierenden Frequenz fmx erhalten. Die chromatische Dispersionscharakteristik wird durch Differenzieren der Gruppenverzögerungscharakteristik nach der Wellenlänge erhalten.
Während auf Fig. 2 Bezug genommen wird, beschreibt der folgende Abschnitt ein Prinzip dafür, wie die Phasenvergleichsmittel umfassend den Phasenvergleicher 24 für Licht variabler Wellenlänge, den Phasenvergleicher 25 für Licht fester Wellenlänge, den Umwandler 26 für Phasendifferenzen und den Berechner 27 für die wahre Phasendifferenz die wahre Phasendifferenz erhalten, die den Einfluss der Kontraktion/Ausdehnung des Testgerätes 30 ausschließt.
Die Phase ϕx der Lichtkomponente variabler Wellenlänge ist eine Summe der Phase ϕx' des elektrischen Signals umfassend die erste Frequenz fmx, die durch die Spannungsquelle 14a zum Modulieren erzeugt wurde, einer Phasendifferenz ϕ aufgrund der chromatischen Dispersion und einer Phasendifferenz ϕex, die durch die Kontraktion/Ausdehnung des Testgerätes 30 bewirkt wurde. ϕxt ist eine Phase der Lichtkomponente variabler Wellenlänge, wenn kein Einschluss der Kontraktion/Ausdehnung des Testgerätes 30 vorhanden ist. Die Beziehung zwischen ϕx, ϕx', ϕxt und dergleichen ist in Fig. 2(A) beschrieben. Der Phasenvergleicher 24 für Licht variabler Wellenlänge wird mit ϕx und ϕx' bereitgestellt und er erhält ϕx-ϕx'. Jedoch wird ϕex nicht erhalten. Daher erhält man nicht die wahre Phasendifferenz ϕ.
Andererseits wird ϕe0, die eine Phasendifferenz zwischen der Phase ϕ0 der Lichtkomponente fester Wellenlänge und der Phase ϕ0' des elektrischen Signals mit der zweiten Frequenz fm0 darstellt, die durch die Spannungsquelle 14b zum Modulieren erzeugt wird, durch die Kontraktion/Ausdehnung des Testgerätes 30 bewirkt und ist nicht beeinflusst durch die chromatische Dispersion. Dies liegt daran, dass die Wellenlänge λ0 des durch die Lichtquelle 13 für Licht fester Wellenlänge erzeugten Lichts fester Wellenlänge auf einen Wert festgelegt ist, der das Minimum der chromatischen Dispersion in dem Testgerät 30 erzeugt. Fig. 2(B) zeigt eine Beziehung zwischen ϕ0, ϕ0' und dergleichen. Für den Phasenvergleicher 25 für Licht fester Wellenlänge werden ϕ0 und ϕ0' bereitgestellt und er erhält ϕ0-ϕ0'.
Sowohl ϕex und ϕe0 werden durch die Kontraktion/Ausdehnung des Testgerätes 30 bewirkt. Daher haben sie die Beziehung, die beispielsweise in Fig. 2(C) gezeigt ist. Der Umwandler 26 für die Phasendifferenz verwendet die Beziehung, um ϕex aus ϕe0 zu berechnen. Er wandelt die Phasendifferenz ϕ0-ϕ0', die durch den Phasenvergleicher 25 für Licht fester Wellenlänge berechnet wurde, in etwas, das der ersten modulierenden Frequenz fmx entspricht.
Der Berechner 27 der wahren Phasendifferenz empfängt ϕx-ϕx' von dem Phasenvergleicher 24 für Licht variabler Wellenlänge und ϕex von dem Umwandler 26 für Phasendifferenzen, um die wahre Phasendifferenz ϕ zu erhalten.
Das Flussdiagramm in Fig. 3 beschreibt den Betrieb einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Lichtquelle 12 variabler Wellenlänge des Lichtquellensystems 10 ändert die Wellenlänge, um Licht mit der Wellenlänge λx (Licht variabler Wellenlänge) zu erzeugen. Die Lichtquelle 13 für Licht fester Wellenlänge legt eine Wellenlänge fest, um Licht mit der Wellenlänge λ0 (Licht fester Wellenlänge) zu erzeugen. Das λ0 ist eine Wellenlänge, die ein Minimum an chromatischer Dispersion in dem Testgerät 30 erzeugt. Das Licht variabler Wellenlänge wird durch den optischen Modulator 15a mit der ersten Frequenz fmx moduliert und das Licht fester Wellenlänge wird durch den optischen Modulator 15b mit der Frequenz fm0 (S10) moduliert und sie werden durch den Multiplexer 16 (S12) zusammengesetzt. Die Spannungsquelle 14a zum Modulieren versorgt den optischen Modulator 15a mit der ersten Frequenz fmx. Die Spannungsquelle 14b zum Modulieren versorgt den optischen Modulator 15b mit der zweiten Frequenz fm0.
Das durch den Multiplexer 16 zusammengesetzte Licht wird für das Testgerät 30 bereitgestellt. Das durch das Testgerät 30 übertragene Licht wird für den optisch/elektrischen Umwandler 22 des Messsystems 20 der Charakteristika bereitgestellt. Der optisch/elektrische Umwandler 22 wendet eine optisch/elektrische Umwandlung auf das übertragene Licht an, um es für den Detektor 23 bereitzustellen (S14). Der Detektor 23 extrahiert die Lichtkomponente des Lichts variabler Wellenlänge und die Lichtkomponente des Lichts fester Wellenlänge aus dem übertragenen Licht, auf das die optisch/elektrische Umwandlung (S16) angewendet wird. Die Lichtkomponente des Lichts variabler Wellenlänge wird für den Phasenvergleicher 24 für Licht variabler Wellenlänge bereitgestellt. Die Lichtkomponente des Lichts fester Wellenlänge wird für den Phasenvergleicher 25 des Lichts fester Wellenlänge bereitgestellt. Das von der Spannungsquelle 14a zum Modulieren erzeugte elektrische Signal wird für den Phasenvergleicher 24 für Licht variabler Wellenlänge bereitgestellt. Das durch die Spannungsquelle 14b zum Modulieren erzeugte elektrische Signal wird für den Phasenvergleicher 25 für Licht fester Wellenlänge bereitgestellt.
Der Phasenvergleicher 24 für Licht variabler Wellenlänge erhält die Phasendifferenz zwischen der Phase ϕx der Lichtkomponente des variablen Licht und der Phase ϕx' des elektrischen Signals umfassend die erste Frequenz fmx erzeugt durch die Spannungsquelle 14a zum Modulieren (S20). Dann erhält der Phasenvergleicher 25 für Licht fester Wellenlänge die Phasendifferenz zwischen der Phase ϕ0 der Lichtkomponente des Lichts fester Wellenlänge und der Phase ϕ0' des elektrischen Signals umfassend die zweite Frequenz fm0 erzeugt durch die Spannungsquelle 14b zum Modulieren (S22). Der Phasenvergleicher 25 für Licht fester Wellenlänge versorgt den Umwandler 26 der Phasendifferenz mit ϕ0-ϕ0', dass ϕe0 ist. Der Umwandler 26 der Phasendifferenz berechnet ϕex aus ϕe0 (S24). Der Berechner 27 der wahren Phasendifferenz empfängt ϕx-ϕx' von dem Phasenvergleicher 24 für Licht variabler Wellenlänge, er empfängt ϕex von dem Umwandler der Phasendifferenz 26 und er erhält die wahre Phasendifferenz ϕ (S26). Abschließend verwendet der Berechner 28 der Charakteristika die wahre Phasendifferenz ϕ, um die Gruppenverzögerung oder die chromatische Dispersion des Testgerätes 30 zu erhalten (S28).
Mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Gruppenverzögerung oder die chromatische Dispersion eines Testgerätes 30 durch Entfernen des Einflusses der Kontraktion/Ausdehnung des Testgerätes und dergleichen zu erhalten, wenn die erste modulierende Frequenz fmx und die zweite modulierende Frequenz fm0 verschieden voneinander sind.
Die oben beschriebene Ausführungsform wird ebenfalls, wie folgt, umgesetzt. Ein Computer, der mit einer CPU, einer Festplatte und einer Vorrichtung zum Lesen eines Mediums (wie beispielsweise einer Floppy Disk und einer CD-ROM) bereitgestellt wird, liest ein Medium in der Vorrichtung zum Lesen des Mediums, dass ein Programm zum Umsetzen der oben beschriebenen individuellen Teile speichert, und installiert das Programm auf der Festplatte. Dieses Verfahren setzt ebenfalls die oben beschriebene Funktion um.
Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, Charakteristika eines Testgerätes durch Entfernen des Einflusses der Kontraktion/Ausdehnung des Testgerätes zu erhalten, wenn die erste modulierende Frequenz und die zweite modulierende Frequenz verschieden voneinander sind.

Claims (5)

1. Eine Messvorrichtung für optische Charakteristika zum Messen von Charakteristika von durch ein Testgerät übertragenes Licht aufweisend:
eine Lichtquelle für Licht variabler Wellenlänge zum Erzeugen von Licht variabler Wellenlänge;
eine Lichtquelle für Licht fester Wellenlänge zum Erzeugen von Licht fester Wellenlänge;
ein Modulationsmittel für Licht variabler Wellenlänge zum Empfangen eines Signals mit einer ersten modulierenden Frequenz und zum Modulieren des Lichtes variabler Wellenlänge mit der ersten modulierenden Frequenz;
ein Modulationsmittel für Licht fester Wellenlänge zum Empfangen eines Signals mit einer zweiten modulierenden Frequenz, die verschieden von der ersten modulierenden Frequenz ist, und zum Modulieren des Lichts fester Wellenlänge mit der zweiten modulierenden Frequenz;
ein Mittel zum Erzeugen zusammengesetzten Lichts, um das zusammengesetzte Licht in das Testgerät eintreten zu lassen, dass sich aus dem Licht variabler Wellenlänge und dem Licht fester Wellenlänge zusammensetzt;
ein Extraktionsmittel für Wellenlängenkomponenten zum Extrahieren einer Lichtkomponente fester Wellenlänge und einer Lichtkomponente variabler Wellenlänge aus übertragenem Licht, das von dem Testgerät übertragen worden ist; und
ein Phasenvergleichsmittel zum Messen einer wahren Phasendifferenz zwischen der Lichtkomponente variabler Wellenlänge mit der ersten modulierenden Frequenz und dem Signal mit der ersten modulierende Frequenz basierend auf der Lichtkomponente variabler Wellenlänge, der Lichtkomponente fester Wellenlänge, dem Signal mit der ersten modulierenden Frequenz und dem Signal mit der zweiten modulierenden Frequenz;
wobei die Charakteristika des Testgerätes aus der wahren Phasendifferenz erhalten werden.
2. Die Messvorrichtung für optische Charakteristika gemäß Anspruch 1, wobei das Phasenvergleichsmittel bereitgestellt wird mit:
einem Phasenvergleichsmittel für Licht variabler Wellenlänge zum Erhalten einer Phasendifferenz zwischen der Lichtkomponente variabler Wellenlänge und dem Signal mit der ersten modulierenden Frequenz;
einem Phasenvergleichsmittel für Licht fester Wellenlänge zum Erhalten einer Phasendifferenz zwischen der Lichtkomponente des Lichts fester Wellenlänge und dem Signal mit der zweiten modulierenden Frequenz;
einem Umwandlungsmittel für Phasendifferenzen zum Umwandeln der Phasendifferenz, die durch das Phasenvergleichsmittel für Licht fester Wellenlänge berechnet wurde, in etwas entsprechend der ersten modulierenden Frequenz; und
ein Berechnungsmittel für die wahre Phasendifferenz zum Berechnen einer wahren Phasendifferenz von der Phasendifferenz, die durch das Phasenvergleichsmittel für Licht variabler Wellenlänge berechnet wurde, und dem umgewandelten Ergebnis des Umwandlungsmittels der Phasendifferenz.
3. Die Messvorrichtung optischer Charakteristika gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, weiter aufweisend ein Berechnungsmittel für Charakteristika zum Berechnen einer Gruppenverzögerung oder einer chromatischen Dispersion des Testgerätes aus der wahren Phasendifferenz.
4. Ein Messverfahren für optische Charakteristika zum Messen von Charakteristika von durch ein Testgerät übertragenes Licht aufweisend:
einen Lichterzeugungsschritt für Licht variabler Wellenlänge zum Erzeugen von Licht variabler Wellenlänge;
einen Lichterzeugungsschritt für Licht fester Wellenlänge zum Erzeugen von Licht fester Wellenlänge;
einen Modulationsschritt für Licht variabler Wellenlänge zum Empfangen eines Signals mit einer ersten modulierenden Frequenz und zum Modulieren des Lichts variabler Wellenlänge mit der ersten modulierenden Frequenz;
einen Modulationsschritt für Licht fester Wellenlänge zum Empfangen eines Signals mit einer zweiten modulierenden Frequenz, die verschieden von der ersten modulierenden Frequenz ist, und zum Modulieren des Lichts fester Wellenlänge mit der zweiten modulierenden Frequenz;
einen Erzeugungsschritt für zusammengesetztes Licht, um zusammengesetztes Licht, das aus Licht variabler Wellenlänge und aus Licht fester Wellenlänge zusammengesetzt ist, in das Testgerät eintreten zu lassen;
einen Extraktionsschritt für Wellenlängenkomponenten zum Extrahieren einer Lichtkomponente fester Wellenlänge und einer Lichtkomponente variabler Wellenlänge aus übertragenem Licht, das von dem Testgerät übertragen worden ist; und
einen Phasenvergleichsschritt zum Messen einer wahren Phasendifferenz zwischen der Lichtkomponente variabler Wellenlänge mit der ersten modulierenden Frequenz und dem Signal mit der ersten modulierenden Frequenz basierend auf der Lichtkomponente variabler Wellenlänge, der Lichtkomponente fester Wellenlänge, dem Signal mit der ersten modulierenden Frequenz und dem Signal mit der zweiten modulierenden Frequenz;
wobei Charakteristika des Testgerätes aus der wahren Phasendifferenz erhalten werden.
5. Ein computerlesbares Medium mit einem Programm von Instruktionen zum Ausführen durch den Computer zum Durchführen eines Messprozesses optischer Charakteristika zum Messen von Charakteristika von durch ein Testgerät übertragenem Licht, wobei der Messprozess optischer Charakteristika umfasst:
einen Lichterzeugungsprozess für Licht variabler Wellenlänge zum Erzeugen von Licht variabler Wellenlänge;
einen Lichterzeugungsprozess für Licht fester Wellenlänge zum Erzeugen von Licht fester Wellenlänge;
einen Modulationsprozess für Licht variabler Wellenlänge zum Empfangen eines Signals mit einer ersten modulierenden Frequenz und zum Modulieren des Lichtes variabler Wellenlänge durch die erste modulierende Frequenz;
einen Modulationsprozess für Licht fester Wellenlänge zum Empfangen eines Signals mit einer zweiten modulierenden Frequenz, die von der ersten modulierenden Frequenz verschieden ist, und zum Modulieren des Lichts fester Wellenlänge durch die zweite modulierende Frequenz;
einen Erzeugungsprozess für zusammengesetztes Licht, um zusammengesetztes Licht, das aus Licht variabler Wellenlänge und aus Licht fester Wellenlänge zusammengesetzt ist, in das Testgerät eintreten zu lassen;
einen Extraktionsprozess für Wellenlängenkomponenten zum Extrahieren einer Lichtkomponente fester Wellenlänge und einer Lichtkomponente variabler Wellenlänge aus übertragenem Licht, das von dem Testgerät übertragen worden ist; und
einen Phasenvergleichsprozess zum Messen einer wahren Phasendifferenz zwischen der Lichtkomponente variabler Wellenlänge mit der ersten modulierenden Frequenz und dem Signal mit der ersten modulierenden Frequenz basierend auf der Lichtkomponente variabler Wellenlänge, der Lichtkomponente fester Wellenlänge, dem Signal mit der ersten modulierenden Frequenz und dem Signal mit der zweiten modulierenden Frequenz;
wobei die Charakteristika des Testgerätes aus der wahren Phasendifferenz erhalten werden.
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