JP2000131193A - 光モジュールの消光比測定装置 - Google Patents

光モジュールの消光比測定装置

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JP2000131193A
JP2000131193A JP10302024A JP30202498A JP2000131193A JP 2000131193 A JP2000131193 A JP 2000131193A JP 10302024 A JP10302024 A JP 10302024A JP 30202498 A JP30202498 A JP 30202498A JP 2000131193 A JP2000131193 A JP 2000131193A
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light
polarizer
extinction ratio
optical module
measuring device
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Ryoji Tanaka
良治 田中
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の光モジュールの消光比測定装置では、
サンプリングデータ数を減らすための工夫をしても、偏
光子を回転させるための機構が必要であるために、測定
時間を短縮することには限界がある。 【解決手段】 偏波面保存型光ファイバ1を介して光モ
ジュール2から出力されたレーザ光は、無偏光ビームス
プリッタ6,7で3等分に分割される。そして、それぞ
れのレーザ光は、偏波面(透過軸)の角度が異なるよう
に配置されている偏光子8,9,10に入射する。光セ
ンサ11,12,13は、偏光子8,9,10通過した
透過光量を検出する。演算器15は、各透過光量にもと
づいて消光比を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光素子の偏光状態
を測定する光モジュールの消光比測定装置であって、特
に、偏波面保存型光ファイバを用いた光モジュールの偏
光状態を測定するのに適した光モジュールの消光比測定
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図2は、従来の光モジュールの消光比測
定装置の構成を示す斜視図である。図2に示すように、
光モジュールの消光比測定装置は、偏光状態測定対象で
ある光モジュールに接続された偏波面保存型光ファイバ
おけるファイバ端部21からのレーザ光が入射されるコ
リメートレンズ23を有する。コリメートレンズ23
は、入射されたレーザ光を平行光にする。コリメートレ
ンズ23からの平行光は偏光子24に入射する。
【0003】偏光子24は回転ステージ26に搭載され
ている。回転ステージ26は、モータ27によって、平
行光の入射方向と直交する方向に回転させられる。偏光
子24を通過したレーザ光は、光センサ25に入射す
る。
【0004】次に、図2に示された光モジュールの消光
比測定装置の動作を説明する。偏波面保存型光ファイバ
のファイバ端部21を介して光モジュールから出射され
たレーザ光はコリメートレンズ23で平行光とされ偏光
子24に入射する。そして、偏光子24を通過した光は
光センサ25に入射し、光センサ25は入射光量に応じ
た振幅の電気信号を出力する。
【0005】一般に、偏波面保存型光ファイバの出力の
偏光状態は、180゜周期を呈する。そこで、偏光子2
4を180゜以上回転させて測定が行われる。具体的に
は、回転ステージ26に搭載された偏光子24は、モー
タ27によって180゜以上回転させられる。偏光子2
4が回転中の光センサ25の出力、すなわち、回転中に
偏光子24を通過したレーザ光の透過光量に応じた信号
は、演算回路(図示せず)でサンプリングされる。そし
て、演算回路は、サンプリングされた各値のうちの最大
値と最小値との比を消光比とする。
【0006】消光比の測定精度を上げるには、サンプリ
ング間隔を狭くする必要がある。しかし、サンプリング
間隔を狭くするほどサンプリングデータ数が増大するの
で、測定時間が長くなる。消光比の測定精度を確保しつ
つサンプリングデータ数を減らす手法として、例えば、
特公平7−92422号公報に記載された方法がある。
その方法では、透過光量が最大になる偏光子24の角度
と透過光量が最小になる偏光子24の角度とが90゜を
なすことを利用する。従って、まず、透過光量が最大ま
たは最小になる角度をサンプリングデータから見いだ
し、透過光量の最大値または最小値を求める。そして、
その位置から偏光子24を90゜回転させて透過光量の
最小値または最大値を求める。
【0007】しかし、そのようにしてサンプリングデー
タ数を減らしても、偏光子24を回転させるための機械
的機構は必要である。従って、機構が複雑になる。ま
た、偏光子24を機械的に回転させるために回転速度に
は限度があり、その結果、測定時間の短縮には限界があ
る。
【0008】測定数をさらに減らした消光比の測定方法
として、特開平7−103852号公報に開示された方
法がある。この方法によれば、被測定物に対して参照偏
光子を4種類の角度に設定し、それぞれについて透過光
量を得る。そして、4つの透過光量を用いて演算によっ
て消光比を求める。しかし、その方法でも、参照偏光子
を4つの角度に回転させる何らかの機械的機構が必要で
ある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
光モジュールの消光比測定装置では、サンプリングデー
タ数を減らすための工夫をしても、偏光子を回転させる
ための機構が必要であるために、測定時間を短縮するこ
とには限界があるという課題がある。
【0010】そこで、本発明は、測定機構が簡略化され
るとともに、より高速に測定を完了することができる光
モジュールの消光比測定装置を提供することを目的とす
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明による光モジュー
ルの消光比測定装置は、被測定対象からの光を偏光状態
を保存して等分割する光等分割手段と、光等分割手段か
らの各光を通過させる各偏光子と、各偏光子の透過光量
を測定する各透過光量測定手段と、各透過光量測定手段
が測定した各透過光量から被測定対象の消光比を計算す
る演算手段とを備えたものである。
【0012】光モジュールの消光比測定装置は、光等分
割手段が入射光を所定比で分岐させる複数の無偏光ビー
ムスプリッタを含む構成であってもよい。また、各透過
光量測定手段が、偏光子の透過光を受光して受光量に応
じた電気信号を出力する受光素子と、受光素子からの電
気信号をディジタル値に変換するA−D変換器とを含
み、演算手段が、A−D変換器からの各ディジタル値を
用いて消光比を計算する構成であってもよい。
【0013】光モジュールの消光比測定装置は、例えば
偏光子が3個設けられている構成である。そして、第1
〜第3の偏光子の透過軸が任意の基準方向に対して0
゜、45゜、90゜になるように第1〜第3の偏光子が
配置されている構成であってもよい。また、2つの無偏
光ビームスプリッタが設けられ、第1の無偏光ビームス
プリッタは入射光を1:2に分岐させて1/3に分岐さ
れた光を第1の偏光子に出射するとともに2/3に分岐
された光を第2の無偏光ビームスプリッタに出射し、第
2の無偏光ビームスプリッタは入射光を1:1に分岐さ
せてそれぞれを第2の偏光子と第3の偏光子に出射する
ように構成されていてもよい。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は、本発明による光モジュー
ルの消光比測定装置を示すブロック図である。図1に示
すように、偏光状態測定対象であるレーザダイオードモ
ジュールなどの光モジュール2に接続された偏波面保存
型光ファイバ2の端部のコネクタ3からのレーザ光4が
入射されるコリメートレンズ5を有する。コリメートレ
ンズ5は、入射されたレーザ光4を平行光にする。コリ
メートレンズ5からの平行光は無偏光ビームスプリッタ
6に入射する。
【0015】無偏光ビームスプリッタ6は、入射光を
1:2に分割する。無偏光ビームスプリッタ6で2/3
に分岐されたレーザ光は、無偏光ビームスプリッタ7で
さらに1:1に分割される。従って、無偏光ビームスプ
リッタ6および無偏光ビームスプリッタ7によって、レ
ーザ光4は3等分に分割される。なお、無偏光ビームス
プリッタ6,7はレーザ光のp偏光およびs偏光に対し
て等しい分割比になっているので、無偏光ビームスプリ
ッタ6,7を通過したレーザ光の偏光状態(消光比およ
び偏光角)は変化しない。
【0016】無偏光ビームスプリッタ6で1/3に分岐
されたレーザ光は、偏光子8に入射する。また、無偏光
ビームスプリッタ7によって1/3に分岐された各レー
ザ光のうちの一方は、偏光子9に入射する。他方は、偏
光子10に入射する。偏光子8,9,10として、被測
定対象の光モジュール1より消光比の優れたグランテー
ラプリズム等の偏光素子が用いられている。そして、そ
れぞれ、透過する偏波面(透過軸)の角度が異なるよう
に配置されている。
【0017】偏光子8を透過したレーザ光は光センサ1
1で受光され、偏光子9を透過したレーザ光は光センサ
12で受光され、偏光子10を透過したレーザ光は光セ
ンサ13で受光される。そして、各光センサ11,1
2,13の受光量に応じた電気信号がA−D変換器14
に入力される。A−D変換器14は、入力した各電気信
号をディジタル信号に変換し演算器15に出力する。演
算器15は、3つのディジタル信号にもとづいて消光比
を算出する。
【0018】次に、動作について説明する。偏光子の回
転角度(透過軸の向き)θに対して、偏光子を透過する
光量I(θ)は、 I(θ)=A・sin(θ+ψ)+B ・・・(1) となる。ここで、ψは光軸を中心とした偏光子の角度で
あり、A,Bは使用される偏光子特性や透過するレーザ
光パワーに応じた係数である。
【0019】それぞれの偏光子8,9,10を通過する
レーザ光のパワーは同一とされているので、偏光子8,
9,10の特性が同じであれば、各偏光子8,9,10
についてA,Bは同じ値になる。θは既知であるから、
偏光子8,9,10を透過した光量から(1)式のA,
Bを求めることができる。
【0020】消光比PERは、 PER=10log((B−A)/(B+A)) [dB] ・・・(2) で求めることができる。
【0021】偏波面保存型光ファイバ1から出射され、
コリメートレンズ4および無偏光ビームスプリッタ6,
7を通って偏光子8,9,10を通過したレーザ光の透
過光量は、光センサ11,12,13で検出される。そ
して、A−D変換器14は、光センサ11,12,13
から入力される透過光量に応じたアナログ値をディジタ
ル値に変換して演算器15に対して出力する。演算器1
5は、3つのディジタル値から(1)式を用いてA,B
を算出する。さらに、(2)式を用いて消光比PERを
算出する。
【0022】なお、偏光子8,9,10の透過軸をある
基準方向に対して0゜,45゜,90゜となるように配
置すれば、上記のA,Bは、 B=(I(0゜)+I(90゜))/2 A=√[(I(0゜)−B)×(I(0゜)−B)+
(I(45゜)−B)×(I(45゜)−B)] で計算される。従って、そのように配置すれば、演算器
15における計算が簡略化される。なお、計算簡略化の
ために他の角度の組み合わせを用いてもよい。
【0023】以上のように、この実施の形態によれば、
偏波面保存型光ファイバ1を介して光モジュール2から
出力されたレーザ光を3等分に分割し、それぞれのレー
ザ光を、偏波面(透過軸)の角度が異なるように配置さ
れている偏光子に入射させ、偏光子を通過したレーザ光
の透過光量にもとづいて消光比を算出する。よって、偏
光子を回転させるための要素を用いる必要はない。その
結果、測定装置の構成が簡素になるとともに、偏光子を
回転させるための時間がないので測定時間が短縮され
る。
【0024】なお、上記の実施の形態では、レーザ光4
を3分割したが、測定精度をさらに向上させるために、
レーザ光4を4光路以上に分割し、4個以上の偏光子お
よび光センサを使用してもよい。
【0025】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、光モジ
ュールの消光比測定装置を、被測定対象からの光を偏光
状態を保存して等分割する光等分割手段と、光等分割手
段からの各光を通過させる各偏光子と、各偏光子の透過
光量を測定する各透過光量測定手段と、各透過光量測定
手段が測定した各透過光量から被測定対象の消光比を計
算する演算手段とを備えた構成にしたので、測定機構が
簡略化されるとともに、より高速に測定を完了すること
ができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による光モジュールの消光比測定装置
を示すブロック図である。
【図2】 従来の光モジュールの消光比測定装置の構成
を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 偏波面保存型光ファイバ 2 光モジュール 3 コネクタ 4 レーザ光 5 コリメートレンズ 6,7 無偏光ビームスプリッタ 8,9,10 偏光子 11,12,13 光センサ 14 A−D変換器 15 演算器

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被測定対象からの光を偏光状態を保存し
    て等分割する光等分割手段と、 前記光等分割手段からの各光を通過させる各偏光子と、 前記各偏光子の透過光量を測定する各透過光量測定手段
    と、 前記各透過光量測定手段が測定した各透過光量から被測
    定対象の消光比を計算する演算手段とを備えた光モジュ
    ールの消光比測定装置。
  2. 【請求項2】 光等分割手段は、それぞれが入射光を所
    定比で分岐させる複数の無偏光ビームスプリッタを含む
    請求項1記載の光モジュールの消光比測定装置。
  3. 【請求項3】 各透過光量測定手段は、偏光子の透過光
    を受光して受光量に応じた電気信号を出力する受光素子
    と、受光素子からの電気信号をディジタル値に変換する
    A−D変換器とを含み、 演算手段は、前記A−D変換器からの各ディジタル値を
    用いて消光比を計算する請求項2記載の光モジュールの
    消光比測定装置。
  4. 【請求項4】 偏光子は3個設けられている請求項3記
    載の光モジュールの消光比測定装置。
  5. 【請求項5】 第1〜第3の偏光子の透過軸が任意の基
    準方向に対して0゜、45゜、90゜になるように第1
    〜第3の偏光子が配置されている請求項4記載の光モジ
    ュールの消光比測定装置。
  6. 【請求項6】 2つの無偏光ビームスプリッタが設けら
    れ、 第1の無偏光ビームスプリッタは、入射光を1:2に分
    岐させて、1/3に分岐された光を第1の偏光子に出射
    するとともに2/3に分岐された光を第2の無偏光ビー
    ムスプリッタに出射し、 第2の無偏光ビームスプリッタは、入射光を1:1に分
    岐させてそれぞれを第2の偏光子と第3の偏光子に出射
    する請求項4または請求項5記載の光モジュールの消光
    比測定装置。
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