JP2002022613A - 光特性測定装置、方法、記録媒体 - Google Patents
光特性測定装置、方法、記録媒体Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光源の波長を連続掃引可能として、波長分散
等の特性を計測できる技術を提供する。 【解決手段】 波長を変化させられる可変波長光を生成
し、波長を変化させ始める時点で、その前後の定常波形
と識別可能な識別用波形をとる可変波長光源１２と、可
変波長光を所定の周波数で変調して光ファイバ３０に入
射する光変調器１４と、光ファイバ３０を透過した透過
光において、識別用波形を検出する識別用波形検出部２
４と、を備え、識別用波形検出部２４が識別用波形を検
出した時間ｔ０が、波長を変化させ始めた時点なので、
ｔ０を使用して、光ファイバ３０の入射側と出射側との
同期をとることができる。よって、光源の波長を連続掃
引したとしても、被測定物の入射側と出射側との同期を
取ることができるため、波長分散等の特性を計測でき
る。
等の特性を計測できる技術を提供する。 【解決手段】 波長を変化させられる可変波長光を生成
し、波長を変化させ始める時点で、その前後の定常波形
と識別可能な識別用波形をとる可変波長光源１２と、可
変波長光を所定の周波数で変調して光ファイバ３０に入
射する光変調器１４と、光ファイバ３０を透過した透過
光において、識別用波形を検出する識別用波形検出部２
４と、を備え、識別用波形検出部２４が識別用波形を検
出した時間ｔ０が、波長を変化させ始めた時点なので、
ｔ０を使用して、光ファイバ３０の入射側と出射側との
同期をとることができる。よって、光源の波長を連続掃
引したとしても、被測定物の入射側と出射側との同期を
取ることができるため、波長分散等の特性を計測でき
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバなどの
DUT（Device Under Test）の波長分散特性の測定に関
し、特にDUTの一端に可変波長光源、他端に位相比較器
を設けて、可変波長光源と位相比較器との同期を高精度
にとることのできる測定に関する。
DUT（Device Under Test）の波長分散特性の測定に関
し、特にDUTの一端に可変波長光源、他端に位相比較器
を設けて、可変波長光源と位相比較器との同期を高精度
にとることのできる測定に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバなどのDUTの波長分散特性を
測定するときの測定系の構成を図８に示す。光ファイバ
３００の一端に、光源システム１００、他端に測定シス
テム２００を接続する。光源システム１００は、波長可
変光源１０２と光変調器１０４とを有する。測定システ
ム２００は、O／E（光電）変換器２０２と位相比較器２
０４とを有する。
測定するときの測定系の構成を図８に示す。光ファイバ
３００の一端に、光源システム１００、他端に測定シス
テム２００を接続する。光源システム１００は、波長可
変光源１０２と光変調器１０４とを有する。測定システ
ム２００は、O／E（光電）変換器２０２と位相比較器２
０４とを有する。
【０００３】波長分散特性の測定にあたっては、波長可
変光源１０２の発生する光の波長λｘを変化させる。波
長可変光源１０２の発生する光は光変調器１０４におい
て変調周波数Ｆｍで変調され、光ファイバ３００に入射
される。光ファイバ３００を透過した光は、O／E（光
電）変換器２０２で電気信号に変換される。その電気信
号の位相と、その電気信号の内で基準とする電気信号の
位相との、位相差を位相比較器２０４が計測する。位相
差と変調周波数Ｆｍとから群遅延（ＧＤ: GroupDelay）
が計算できる。群遅延の波長で微分して波長分散（Ｃ
Ｄ：Chromatic Dispersion）が計算できる。なお、λ
ｘ、Ｆｍは測定システム２００に通信によて通知してお
く。
変光源１０２の発生する光の波長λｘを変化させる。波
長可変光源１０２の発生する光は光変調器１０４におい
て変調周波数Ｆｍで変調され、光ファイバ３００に入射
される。光ファイバ３００を透過した光は、O／E（光
電）変換器２０２で電気信号に変換される。その電気信
号の位相と、その電気信号の内で基準とする電気信号の
位相との、位相差を位相比較器２０４が計測する。位相
差と変調周波数Ｆｍとから群遅延（ＧＤ: GroupDelay）
が計算できる。群遅延の波長で微分して波長分散（Ｃ
Ｄ：Chromatic Dispersion）が計算できる。なお、λ
ｘ、Ｆｍは測定システム２００に通信によて通知してお
く。
【０００４】光源システム１００の発生する光と、測定
システム２００の受ける光との波形を模式的に図９に示
す。図９（ａ）は、光源システム１００の発生する光の
波形を示す。図９（ｂ）は、測定システム２００の発生
する光の波形を示す。光源システム１００の発生する光
に、時間遅れｔ０が加わったものが測定システム２００
の受ける光となる。ただし、簡略のために、光源システ
ム１００の発生する光と、測定システム２００の受ける
光との位相のずれが無いものとして図示している。時間
遅れｔ０は、光ファイバ３００の長さＬ、光速ｃ、光フ
ァイバ３００の屈折率ｎとすると、ｔ０＝Ｌ／（ｃ／
ｎ）である。なお、ｔ０は、光ファイバの長さが大きい
ほど大きくなる。例えば、海底線路などでは光ファイバ
の長さが10000ｋｍ程度であり、ｔ０は50msにもなる。
システム２００の受ける光との波形を模式的に図９に示
す。図９（ａ）は、光源システム１００の発生する光の
波形を示す。図９（ｂ）は、測定システム２００の発生
する光の波形を示す。光源システム１００の発生する光
に、時間遅れｔ０が加わったものが測定システム２００
の受ける光となる。ただし、簡略のために、光源システ
ム１００の発生する光と、測定システム２００の受ける
光との位相のずれが無いものとして図示している。時間
遅れｔ０は、光ファイバ３００の長さＬ、光速ｃ、光フ
ァイバ３００の屈折率ｎとすると、ｔ０＝Ｌ／（ｃ／
ｎ）である。なお、ｔ０は、光ファイバの長さが大きい
ほど大きくなる。例えば、海底線路などでは光ファイバ
の長さが10000ｋｍ程度であり、ｔ０は50msにもなる。
【０００５】図９に示すように、測定システム２００の
受ける光には時間遅れｔ０が発生する。よって、光源シ
ステム１００が、ある波長の光を発生してから、すぐに
波長を変更してしまうと、測定システム２００の受ける
光に対応するλｘ（波長可変光源１０２の発生する光の
波長）がわからなくなってしまう。
受ける光には時間遅れｔ０が発生する。よって、光源シ
ステム１００が、ある波長の光を発生してから、すぐに
波長を変更してしまうと、測定システム２００の受ける
光に対応するλｘ（波長可変光源１０２の発生する光の
波長）がわからなくなってしまう。
【０００６】そこで、ｔ０以上である時間ｔ１だけ、光
源システム１００が発生する光の波長λｘを固定してお
く。図１０に、光源システム１００の発生光の波長変更
の方法を示す。まず、時間０からｔ１においては波長λ
０、時間ｔ１から２ｔ１においては波長λ１…の光を発
生する。すなわち、ステップ状に光波長を変化させる。
源システム１００が発生する光の波長λｘを固定してお
く。図１０に、光源システム１００の発生光の波長変更
の方法を示す。まず、時間０からｔ１においては波長λ
０、時間ｔ１から２ｔ１においては波長λ１…の光を発
生する。すなわち、ステップ状に光波長を変化させる。
【０００７】ここで、可変波長光源１０２は、波長を連
続掃引可能な機能があったとしても、波長を連続的に変
えて測定することができない。測定システム２００の受
ける光に対応するλｘ（波長可変光源１０２の発生する
光の波長）が正確にはわからないからである。すなわ
ち、光源システム１００と測定システム２００との同期
をとることができない。よって、上記のようにステップ
状に光波長を変化させて測定を行う。
続掃引可能な機能があったとしても、波長を連続的に変
えて測定することができない。測定システム２００の受
ける光に対応するλｘ（波長可変光源１０２の発生する
光の波長）が正確にはわからないからである。すなわ
ち、光源システム１００と測定システム２００との同期
をとることができない。よって、上記のようにステップ
状に光波長を変化させて測定を行う。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ステッ
プ状に光波長を変化させて測定を行うと、波長を連続掃
引する場合よりも測定時間が長くかかる。しかも、波長
を変化させる値（λ２−λ１、λ１−λ０、…）をある
程度大きくとらないと、測定時間が長くかかりすぎる。
よって、波長分解能が高くできない。
プ状に光波長を変化させて測定を行うと、波長を連続掃
引する場合よりも測定時間が長くかかる。しかも、波長
を変化させる値（λ２−λ１、λ１−λ０、…）をある
程度大きくとらないと、測定時間が長くかかりすぎる。
よって、波長分解能が高くできない。
【０００９】そこで、本発明は、光源の波長を連続掃引
可能として、波長分散等の特性を計測する技術を提供す
ることを課題とする。
可能として、波長分散等の特性を計測する技術を提供す
ることを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、光を透過する被測定物の特性を測定する装置であっ
て、波長を変化させられる可変波長光を生成し、波長を
変化させ始める時点で、その前後の定常波形と識別可能
な識別用波形をとる可変波長光源と、可変波長光を所定
の周波数で変調して被測定物に入射する光変調手段と、
被測定物を透過した透過光において、識別用波形を検出
する識別用波形検出手段と、を備えるように構成され
る。
は、光を透過する被測定物の特性を測定する装置であっ
て、波長を変化させられる可変波長光を生成し、波長を
変化させ始める時点で、その前後の定常波形と識別可能
な識別用波形をとる可変波長光源と、可変波長光を所定
の周波数で変調して被測定物に入射する光変調手段と、
被測定物を透過した透過光において、識別用波形を検出
する識別用波形検出手段と、を備えるように構成され
る。
【００１１】上記のように構成された光特性測定装置に
よれば、識別用波形検出手段が識別用波形を検出した時
間が、波長を変化させ始めた時点なので、識別用波形を
検出した時間を使用して、被測定物の入射側と出射側と
の同期をとることができる。よって、光源の波長を連続
掃引したとしても、被測定物の入射側と出射側との同期
を取ることができる。
よれば、識別用波形検出手段が識別用波形を検出した時
間が、波長を変化させ始めた時点なので、識別用波形を
検出した時間を使用して、被測定物の入射側と出射側と
の同期をとることができる。よって、光源の波長を連続
掃引したとしても、被測定物の入射側と出射側との同期
を取ることができる。
【００１２】請求項２に記載の発明は、光を透過する被
測定物の特性を測定する装置であって、波長を変化させ
られる可変波長光を生成し、波長を変化させ始める時点
で、その前後の定常波形と識別可能な識別用波形をとる
可変波長光源と、可変波長光を所定の周波数で変調して
被測定物に入射する光変調手段と、を備えるように構成
される。
測定物の特性を測定する装置であって、波長を変化させ
られる可変波長光を生成し、波長を変化させ始める時点
で、その前後の定常波形と識別可能な識別用波形をとる
可変波長光源と、可変波長光を所定の周波数で変調して
被測定物に入射する光変調手段と、を備えるように構成
される。
【００１３】請求項３に記載の発明は、光を透過する被
測定物の特性を測定する装置であって、波長が変化し、
波長が変化し始める時点で、その前後の定常波形と識別
可能な識別用波形をとる可変波長光である入射光が被測
定物を透過した透過光において、識別用波形を検出する
識別用波形検出手段、を備えるように構成される。
測定物の特性を測定する装置であって、波長が変化し、
波長が変化し始める時点で、その前後の定常波形と識別
可能な識別用波形をとる可変波長光である入射光が被測
定物を透過した透過光において、識別用波形を検出する
識別用波形検出手段、を備えるように構成される。
【００１４】請求項４に記載の発明は、請求項１ないし
３のいずれか一項に記載の発明であって、識別用波形
は、定常波形と波長が異なる波形である。
３のいずれか一項に記載の発明であって、識別用波形
は、定常波形と波長が異なる波形である。
【００１５】請求項５に記載の発明は、請求項１ないし
３のいずれか一項に記載の発明であって、識別用波形
は、定常波形とは、出力状態が異なる波形である。
３のいずれか一項に記載の発明であって、識別用波形
は、定常波形とは、出力状態が異なる波形である。
【００１６】ここでいう、出力状態は、光源のON／OFF
に相当するものである。
に相当するものである。
【００１７】請求項６に記載の発明は、請求項１に記載
の発明であって、被計測物は、光をある一方向にのみ通
す第一光線路と、光を一方向の反対方向にのみ通す第二
光線路と、を有し、可変波長光源と、光変調手段と、が
第一光線路の入射側に接続され、識別用波形検出手段が
第二光線路の出射側に接続されている、ものである。
の発明であって、被計測物は、光をある一方向にのみ通
す第一光線路と、光を一方向の反対方向にのみ通す第二
光線路と、を有し、可変波長光源と、光変調手段と、が
第一光線路の入射側に接続され、識別用波形検出手段が
第二光線路の出射側に接続されている、ものである。
【００１８】請求項７に記載の発明は、請求項１、３お
よび６のいずれか一項に記載の発明であって、識別用波
形検出手段が識別波形を検出した時間を用いて、可変波
長光の波長と対応づけて、透過光の位相を計測する位相
計測手段と、透過光の位相を使用して、被計測物の群遅
延特性または分散特性を計算する特性計算手段と、を備
えるように構成される。
よび６のいずれか一項に記載の発明であって、識別用波
形検出手段が識別波形を検出した時間を用いて、可変波
長光の波長と対応づけて、透過光の位相を計測する位相
計測手段と、透過光の位相を使用して、被計測物の群遅
延特性または分散特性を計算する特性計算手段と、を備
えるように構成される。
【００１９】請求項８に記載の発明は、光を透過する被
測定物の特性を測定する方法であって、波長を変化させ
られる可変波長光を生成し、波長を変化させ始める時点
で、その前後の定常波形と識別可能な識別用波形をとる
可変波長光生成工程と、可変波長光を所定の周波数で変
調して被測定物に入射する光変調工程と、被測定物を透
過した透過光において、識別用波形を検出する識別用波
形検出工程と、を備えるように構成される。
測定物の特性を測定する方法であって、波長を変化させ
られる可変波長光を生成し、波長を変化させ始める時点
で、その前後の定常波形と識別可能な識別用波形をとる
可変波長光生成工程と、可変波長光を所定の周波数で変
調して被測定物に入射する光変調工程と、被測定物を透
過した透過光において、識別用波形を検出する識別用波
形検出工程と、を備えるように構成される。
【００２０】請求項９に記載の発明は、光を透過する被
測定物の特性を測定する方法であって、波長を変化させ
られる可変波長光を生成し、波長を変化させ始める時点
で、その前後の定常波形と識別可能な識別用波形をとる
可変波長光生成工程と、可変波長光を所定の周波数で変
調して被測定物に入射する光変調工程と、を備えるよう
に構成される。
測定物の特性を測定する方法であって、波長を変化させ
られる可変波長光を生成し、波長を変化させ始める時点
で、その前後の定常波形と識別可能な識別用波形をとる
可変波長光生成工程と、可変波長光を所定の周波数で変
調して被測定物に入射する光変調工程と、を備えるよう
に構成される。
【００２１】請求項１０に記載の発明は、光を透過する
被測定物の特性を測定する方法であって、波長が変化
し、波長が変化し始める時点で、その前後の定常波形と
識別可能な識別用波形をとる可変波長光である入射光が
被測定物を透過した透過光において、識別用波形を検出
する識別用波形検出工程、を備えるように構成される。
被測定物の特性を測定する方法であって、波長が変化
し、波長が変化し始める時点で、その前後の定常波形と
識別可能な識別用波形をとる可変波長光である入射光が
被測定物を透過した透過光において、識別用波形を検出
する識別用波形検出工程、を備えるように構成される。
【００２２】請求項１１に記載の発明は、光を透過する
被測定物の特性を測定する処理をコンピュータに実行さ
せるためのプログラムを記録したコンピュータによって
読み取り可能な記録媒体であって、波長を変化させられ
る可変波長光を生成し、波長を変化させ始める時点で、
その前後の定常波形と識別可能な識別用波形をとる可変
波長光生成処理と、可変波長光を所定の周波数で変調し
て被測定物に入射する光変調処理と、被測定物を透過し
た透過光において、識別用波形を検出する識別用波形検
出処理と、を備えた記録媒体である。
被測定物の特性を測定する処理をコンピュータに実行さ
せるためのプログラムを記録したコンピュータによって
読み取り可能な記録媒体であって、波長を変化させられ
る可変波長光を生成し、波長を変化させ始める時点で、
その前後の定常波形と識別可能な識別用波形をとる可変
波長光生成処理と、可変波長光を所定の周波数で変調し
て被測定物に入射する光変調処理と、被測定物を透過し
た透過光において、識別用波形を検出する識別用波形検
出処理と、を備えた記録媒体である。
【００２３】請求項１２に記載の発明は、光を透過する
被測定物の特性を測定する処理をコンピュータに実行さ
せるためのプログラムを記録したコンピュータによって
読み取り可能な記録媒体であって、波長を変化させられ
る可変波長光を生成し、波長を変化させ始める時点で、
その前後の定常波形と識別可能な識別用波形をとる可変
波長光生成処理と、可変波長光を所定の周波数で変調し
て被測定物に入射する光変調処理と、を備えた記録媒体
である。
被測定物の特性を測定する処理をコンピュータに実行さ
せるためのプログラムを記録したコンピュータによって
読み取り可能な記録媒体であって、波長を変化させられ
る可変波長光を生成し、波長を変化させ始める時点で、
その前後の定常波形と識別可能な識別用波形をとる可変
波長光生成処理と、可変波長光を所定の周波数で変調し
て被測定物に入射する光変調処理と、を備えた記録媒体
である。
【００２４】請求項１３に記載の発明は、光を透過する
被測定物の特性を測定する処理をコンピュータに実行さ
せるためのプログラムを記録したコンピュータによって
読み取り可能な記録媒体であって、波長が変化し、波長
が変化し始める時点で、その前後の定常波形と識別可能
な識別用波形をとる可変波長光である入射光が被測定物
を透過した透過光において、識別用波形を検出する識別
用波形検出処理、を備えた記録媒体である。
被測定物の特性を測定する処理をコンピュータに実行さ
せるためのプログラムを記録したコンピュータによって
読み取り可能な記録媒体であって、波長が変化し、波長
が変化し始める時点で、その前後の定常波形と識別可能
な識別用波形をとる可変波長光である入射光が被測定物
を透過した透過光において、識別用波形を検出する識別
用波形検出処理、を備えた記録媒体である。
【００２５】
【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。
を参照して説明する。
【００２６】第一の実施形態 図１は、本発明の第一の実施形態にかかる光特性測定装
置の構成を示すブロック図である。第一の実施形態にか
かる光特性測定装置は、光ファイバ３０の一端に接続さ
れる光源システム１０と、光ファイバ３０の他端に接続
される特性測定システム２０と、を有する。
置の構成を示すブロック図である。第一の実施形態にか
かる光特性測定装置は、光ファイバ３０の一端に接続さ
れる光源システム１０と、光ファイバ３０の他端に接続
される特性測定システム２０と、を有する。
【００２７】光源システム１０は、可変波長光源１２、
光変調器１４を備える。可変波長光源１２は、波長を変
化させられる可変波長光を生成する。可変波長光源１２
によって、可変波長光の波長λｘを掃引することができ
る。例えば、図２（ａ）のように、ｔ＝０から波長λｘ
を掃引することができる。可変波長光源１２は、波長を
変化させ始める時点（ｔ＝０）で、その前後の定常波形
と識別可能な識別用波形をとる。定常波形と識別用波形
とを図２（ｂ）−（ｄ）を参照して説明する。図２
（ｂ）は、ｔ＝０付近の定常波形を示している。定常波
形は、例えば波長λ０の正弦波である。図２（ｃ）は、
識別用波形を生成するための基礎となる波形を示してい
る。例えば波長λ’の正弦波であって、１／４波長分だ
け存在するものである。なお、λ’はλ０に比べて、と
ても小さいことが好ましい。図２（ｄ）は、波長を変化
させ始める時点（ｔ＝０）付近での可変波長光源１２の
波形である。図２（ｂ）と図２（ｃ）の波形を加算し
た、波長多重の波形である。ｔ＝０からλ’／４の部分
の波形は識別用波形である。ｔ＝λ’／４以降の波形は
定常波形である。光変調器１４は、可変波長光を周波数
Fmで変調する。光変調器１４は、リチウム・ナイオベー
ト（ＬＮ）を有する。なお、光を変調できれば、ＬＮを
有していなくてもよい。光変調器１４が出射した光は、
光ファイバ線路３２に入射する。
光変調器１４を備える。可変波長光源１２は、波長を変
化させられる可変波長光を生成する。可変波長光源１２
によって、可変波長光の波長λｘを掃引することができ
る。例えば、図２（ａ）のように、ｔ＝０から波長λｘ
を掃引することができる。可変波長光源１２は、波長を
変化させ始める時点（ｔ＝０）で、その前後の定常波形
と識別可能な識別用波形をとる。定常波形と識別用波形
とを図２（ｂ）−（ｄ）を参照して説明する。図２
（ｂ）は、ｔ＝０付近の定常波形を示している。定常波
形は、例えば波長λ０の正弦波である。図２（ｃ）は、
識別用波形を生成するための基礎となる波形を示してい
る。例えば波長λ’の正弦波であって、１／４波長分だ
け存在するものである。なお、λ’はλ０に比べて、と
ても小さいことが好ましい。図２（ｄ）は、波長を変化
させ始める時点（ｔ＝０）付近での可変波長光源１２の
波形である。図２（ｂ）と図２（ｃ）の波形を加算し
た、波長多重の波形である。ｔ＝０からλ’／４の部分
の波形は識別用波形である。ｔ＝λ’／４以降の波形は
定常波形である。光変調器１４は、可変波長光を周波数
Fmで変調する。光変調器１４は、リチウム・ナイオベー
ト（ＬＮ）を有する。なお、光を変調できれば、ＬＮを
有していなくてもよい。光変調器１４が出射した光は、
光ファイバ線路３２に入射する。
【００２８】光ファイバ線路３２に入射した光は、光フ
ァイバ３０を透過する。光ファイバ３０を透過した光を
透過光という。
ァイバ３０を透過する。光ファイバ３０を透過した光を
透過光という。
【００２９】特性測定システム２０は、光電変換器２
２、識別用波形検出部２４、位相比較器２６、特性計算
部２８を備える。
２、識別用波形検出部２４、位相比較器２６、特性計算
部２８を備える。
【００３０】光電変換器２２は、透過光を電気信号に変
換する。識別用波形検出部２４は、電気信号から識別用
波形を検出する。識別用波形検出部２４は、さらに識別
用波形が透過光に現れた時間ｔ０を測定する。
換する。識別用波形検出部２４は、電気信号から識別用
波形を検出する。識別用波形検出部２４は、さらに識別
用波形が透過光に現れた時間ｔ０を測定する。
【００３１】位相比較器２６は、識別用波形が透過光に
現れた時間ｔ０を用いて、可変波長光の波長と対応づけ
て、透過光の位相を計測する。そして、さらに基準とな
る波長の入射光が入射されたときの位相と比較して位相
差を求める。
現れた時間ｔ０を用いて、可変波長光の波長と対応づけ
て、透過光の位相を計測する。そして、さらに基準とな
る波長の入射光が入射されたときの位相と比較して位相
差を求める。
【００３２】すなわち、透過光は入射光に比べて時間ｔ
０だけ時間遅れがあるので、ある時間ｔの時の入射光
（波長λｘ（ｔ））に対応する透過光は、時間ｔ＋ｔ０
の時の透過光になる。時間ｔ＋ｔ０の時の透過光の位相
が、入射光の波長λｘ（ｔ）に対応することになる。そ
して、その透過光の位相と基準となる波長の入射光が入
射されたときの位相と比較して位相差を求める。
０だけ時間遅れがあるので、ある時間ｔの時の入射光
（波長λｘ（ｔ））に対応する透過光は、時間ｔ＋ｔ０
の時の透過光になる。時間ｔ＋ｔ０の時の透過光の位相
が、入射光の波長λｘ（ｔ）に対応することになる。そ
して、その透過光の位相と基準となる波長の入射光が入
射されたときの位相と比較して位相差を求める。
【００３３】特性計算部２８は、位相比較器２６が計測
した位相差を記録しておき、その位相差に基づき、光フ
ァイバ３０の群遅延特性や波長分散特性を計算する。群
遅延特性は、位相比較器２６が計測した位相差と、変調
周波数Ｆｍとの関係から計算できる。波長分散特性は、
群遅延特性を波長で微分してもとめることができる。
した位相差を記録しておき、その位相差に基づき、光フ
ァイバ３０の群遅延特性や波長分散特性を計算する。群
遅延特性は、位相比較器２６が計測した位相差と、変調
周波数Ｆｍとの関係から計算できる。波長分散特性は、
群遅延特性を波長で微分してもとめることができる。
【００３４】次に、本発明の第一の実施形態の動作を図
３のフローチャートを用いて説明する。図３（ａ）は光
源システム１０の、図３（ｂ）は特性測定システム２０
の動作を示す。まず、図３（ａ）を参照し、可変波長光
の波長λｘを変更する（Ｓ１０）。次に、可変波長光源
１２から可変波長光（λ＝λｘ）を発生する（Ｓ１
１）。次に、可変波長光を光変調器１４で変調する（Ｓ
１２）。変調された光は光ファイバ３０に入射される。
そして、可変波長光の波長λｘの変更（掃引）（Ｓ１
０）に戻る。なお、任意の時点に電源を断つ（Ｓ１３）
ことにより、終了する。
３のフローチャートを用いて説明する。図３（ａ）は光
源システム１０の、図３（ｂ）は特性測定システム２０
の動作を示す。まず、図３（ａ）を参照し、可変波長光
の波長λｘを変更する（Ｓ１０）。次に、可変波長光源
１２から可変波長光（λ＝λｘ）を発生する（Ｓ１
１）。次に、可変波長光を光変調器１４で変調する（Ｓ
１２）。変調された光は光ファイバ３０に入射される。
そして、可変波長光の波長λｘの変更（掃引）（Ｓ１
０）に戻る。なお、任意の時点に電源を断つ（Ｓ１３）
ことにより、終了する。
【００３５】入射光は、光ファイバ３０を透過する。光
ファイバ３０を透過した光を透過光という。
ファイバ３０を透過した光を透過光という。
【００３６】ここで、図３（ｂ）を参照する。まず、特
性測定システム２０が透過光を受け取ったか否かを判定
する（Ｓ１４）。受け取ったならば（Ｓ１４、Ｙｅ
ｓ）、透過光は、光電変換器２２により光電変換され
て、電気信号となる（Ｓ１６）。電気信号は識別用波形
検出部２４に送られて、電気信号から識別用波形を検出
する（Ｓ１７）。識別用波形検出部２４は、さらに識別
用波形が透過光に現れた時間ｔ０を測定する。
性測定システム２０が透過光を受け取ったか否かを判定
する（Ｓ１４）。受け取ったならば（Ｓ１４、Ｙｅ
ｓ）、透過光は、光電変換器２２により光電変換され
て、電気信号となる（Ｓ１６）。電気信号は識別用波形
検出部２４に送られて、電気信号から識別用波形を検出
する（Ｓ１７）。識別用波形検出部２４は、さらに識別
用波形が透過光に現れた時間ｔ０を測定する。
【００３７】識別用波形検出部２４の検出動作を図３
（ｃ）のフローチャートおよび図４を用いて説明する。
図４（ａ）は、入射光波形である。図４（ｂ）は、出射
光波形である。図４（ａ）において、ｔ＝０付近にあら
われる識別用波形は、図４（ｂ）において、ｔ＝ｔ０付
近にあらわれる。ｔ０が、透過光の入射光に対する時間
遅れである。ｔ＝０付近の定常波形の振幅を１とすれ
ば、識別用波形は最大値が２である。ここで、図３
（ｃ）を参照する。まず、電気信号の値が１を超えるか
否かを識別用波形検出部２４が判定する（Ｓ１７ａ）。
ここで、１を超えていないならば（Ｓ１７ａ、Ｎｏ）、
いまだ波長が掃引された入射光を受け取っていないの
で、引き続き電気信号の値の監視（Ｓ１７ａ）に戻る。
もし、１を超えれば（Ｓ１７ａ、Ｙｅｓ）、図４（ｂ）
に示すように、１を超えた時がｔ０に他ならないので、
１を超えた時を時間遅れｔ０として記録する（Ｓ１７
ｂ）。
（ｃ）のフローチャートおよび図４を用いて説明する。
図４（ａ）は、入射光波形である。図４（ｂ）は、出射
光波形である。図４（ａ）において、ｔ＝０付近にあら
われる識別用波形は、図４（ｂ）において、ｔ＝ｔ０付
近にあらわれる。ｔ０が、透過光の入射光に対する時間
遅れである。ｔ＝０付近の定常波形の振幅を１とすれ
ば、識別用波形は最大値が２である。ここで、図３
（ｃ）を参照する。まず、電気信号の値が１を超えるか
否かを識別用波形検出部２４が判定する（Ｓ１７ａ）。
ここで、１を超えていないならば（Ｓ１７ａ、Ｎｏ）、
いまだ波長が掃引された入射光を受け取っていないの
で、引き続き電気信号の値の監視（Ｓ１７ａ）に戻る。
もし、１を超えれば（Ｓ１７ａ、Ｙｅｓ）、図４（ｂ）
に示すように、１を超えた時がｔ０に他ならないので、
１を超えた時を時間遅れｔ０として記録する（Ｓ１７
ｂ）。
【００３８】図３（ｂ）に戻り、位相比較器２６は、識
別用波形が透過光に現れた時間ｔ０を用いて、可変波長
光の波長と対応づけて、透過光の位相を計測する（Ｓ１
８）。そして、さらに基準となる波長の入射光が入射さ
れたときの位相と比較して位相差を求める。
別用波形が透過光に現れた時間ｔ０を用いて、可変波長
光の波長と対応づけて、透過光の位相を計測する（Ｓ１
８）。そして、さらに基準となる波長の入射光が入射さ
れたときの位相と比較して位相差を求める。
【００３９】透過光は入射光に比べて時間ｔ０だけ時間
遅れがあるので、ある時間ｔの時の入射光（波長λｘ
（ｔ））に対応する透過光は、時間ｔ＋ｔ０の時の透過
光になる。時間ｔ＋ｔ０の時の透過光の位相が、入射光
の波長λｘ（ｔ）に対応することになる。そして、その
透過光の位相と基準となる波長の入射光が入射されたと
きの位相と比較して位相差を求める。
遅れがあるので、ある時間ｔの時の入射光（波長λｘ
（ｔ））に対応する透過光は、時間ｔ＋ｔ０の時の透過
光になる。時間ｔ＋ｔ０の時の透過光の位相が、入射光
の波長λｘ（ｔ）に対応することになる。そして、その
透過光の位相と基準となる波長の入射光が入射されたと
きの位相と比較して位相差を求める。
【００４０】次に、入射光の波長λｘ（ｔ）に対応づけ
られて計測された位相差は、特性計算部２８に送られて
記録される（Ｓ２０）。
られて計測された位相差は、特性計算部２８に送られて
記録される（Ｓ２０）。
【００４１】ここで、特性測定システム２０が透過光を
受け取らないならば（Ｓ１４、Ｎｏ）、特性計算部２８
は、記録しておいた位相差に基づき、光ファイバ３０の
群遅延特性や波長分散特性を計算する（Ｓ２２）。群遅
延特性は、位相比較器２６が計測した位相差と、変調周
波数Ｆｍとの関係から計算できる。波長分散特性は、群
遅延特性を波長で微分してもとめることができる。
受け取らないならば（Ｓ１４、Ｎｏ）、特性計算部２８
は、記録しておいた位相差に基づき、光ファイバ３０の
群遅延特性や波長分散特性を計算する（Ｓ２２）。群遅
延特性は、位相比較器２６が計測した位相差と、変調周
波数Ｆｍとの関係から計算できる。波長分散特性は、群
遅延特性を波長で微分してもとめることができる。
【００４２】第一の実施形態によれば、入射光の波長λ
ｘ（ｔ）に対応づけて位相差を計測でき、その位相差を
もとに群遅延特性等を計算できる。よって、連続的に波
長を変えることができ、測定時間がステップ状に波長を
変えることよりも、飛躍的に短くなる。しかも、波長可
変時刻を正確に特定できるため、測定結果の波長軸精度
が向上する。さらに、波長を連続的に掃引するため、波
長分解能が向上する。
ｘ（ｔ）に対応づけて位相差を計測でき、その位相差を
もとに群遅延特性等を計算できる。よって、連続的に波
長を変えることができ、測定時間がステップ状に波長を
変えることよりも、飛躍的に短くなる。しかも、波長可
変時刻を正確に特定できるため、測定結果の波長軸精度
が向上する。さらに、波長を連続的に掃引するため、波
長分解能が向上する。
【００４３】なお、第一の実施形態においては、光ファ
イバ３０を計測対象にしていたが、光フィルタなどを使
用した複雑な特性をもつ線路の測定にも特に有効であ
る。
イバ３０を計測対象にしていたが、光フィルタなどを使
用した複雑な特性をもつ線路の測定にも特に有効であ
る。
【００４４】第二の実施形態 第二の実施形態にかかる光特性測定装置は、第一の実施
形態と比較して、識別用波形を可変波長光源１２のＯ
Ｎ、ＯＦＦの切り換えという出力状態の切り換えにより
作り出す点が異なる。
形態と比較して、識別用波形を可変波長光源１２のＯ
Ｎ、ＯＦＦの切り換えという出力状態の切り換えにより
作り出す点が異なる。
【００４５】図５および図６によって、入射光の識別用
波形を説明する。第二の実施形態においては、ｔ＝０に
おける出力状態を、ｔ＝０付近の出力状態とは異なる状
態にする。
波形を説明する。第二の実施形態においては、ｔ＝０に
おける出力状態を、ｔ＝０付近の出力状態とは異なる状
態にする。
【００４６】図５（ａ）は、入射光の波形である。ｔ＝
０付近の出力状態は、どちらもＯＮである。そこで、ｔ
＝０における出力状態をＯＦＦ、すなわち可変波長光源
１２をＯＦＦにする。そして、図５（ｂ）が、透過光の
波形である。時間遅れｔ０において電気信号の値が０に
なるため、電気信号の値が０になった時をｔ０として記
録しておけばよい。
０付近の出力状態は、どちらもＯＮである。そこで、ｔ
＝０における出力状態をＯＦＦ、すなわち可変波長光源
１２をＯＦＦにする。そして、図５（ｂ）が、透過光の
波形である。時間遅れｔ０において電気信号の値が０に
なるため、電気信号の値が０になった時をｔ０として記
録しておけばよい。
【００４７】図６（ａ）は、入射光の波形である。ｔ＝
０付近の出力状態は、どちらもＯＦＦである。そこで、
ｔ＝０における出力状態をＯＮ、すなわち可変波長光源
１２をＯＮにする。そして、図５（ｂ）が、透過光の波
形である。時間遅れｔ０において電気信号の値が１にな
るため、電気信号の値が１になった時をｔ０として記録
しておけばよい。
０付近の出力状態は、どちらもＯＦＦである。そこで、
ｔ＝０における出力状態をＯＮ、すなわち可変波長光源
１２をＯＮにする。そして、図５（ｂ）が、透過光の波
形である。時間遅れｔ０において電気信号の値が１にな
るため、電気信号の値が１になった時をｔ０として記録
しておけばよい。
【００４８】なお、第二の実施形態の構成および動作は
第一の実施形態と同様である。
第一の実施形態と同様である。
【００４９】第三の実施形態 図７は、第三の実施形態にかかる光特性測定装置の構成
の概略を示すブロック図である。第三の実施形態にかか
る光特性測定装置５２、５４はそれぞれ、光源システム
１０および特性測定システム２０を備える。光源システ
ム１０および特性測定システム２０の内部構成は第一の
実施形態と同様なので図示省略する。
の概略を示すブロック図である。第三の実施形態にかか
る光特性測定装置５２、５４はそれぞれ、光源システム
１０および特性測定システム２０を備える。光源システ
ム１０および特性測定システム２０の内部構成は第一の
実施形態と同様なので図示省略する。
【００５０】１ファイバペア４０は、光ファイバ線路４
２と、光ファイバ線路４４と、を有する。光ファイバ線
路４２は、光ファイバ４２ａと、光ファイバ４２ａの途
中に接続され、光を増幅する光アンプ４２ｂと、を有す
る。光ファイバ線路４２は、右方向に光を通す。光ファ
イバ線路４４は、光ファイバ４４ａと、光ファイバ４４
ａの途中に接続され、光を増幅する光アンプ４４ｂと、
を有する。光ファイバ線路４４は、左方向に光を通す。
２と、光ファイバ線路４４と、を有する。光ファイバ線
路４２は、光ファイバ４２ａと、光ファイバ４２ａの途
中に接続され、光を増幅する光アンプ４２ｂと、を有す
る。光ファイバ線路４２は、右方向に光を通す。光ファ
イバ線路４４は、光ファイバ４４ａと、光ファイバ４４
ａの途中に接続され、光を増幅する光アンプ４４ｂと、
を有する。光ファイバ線路４４は、左方向に光を通す。
【００５１】光特性測定装置５２の光源システム１０は
光ファイバ線路４２（第一光線路）の入射側に接続され
る。光特性測定装置５２の特性測定システム２０は光フ
ァイバ線路４４（第二光線路）の出射側に接続される。
光ファイバ線路４２（第一光線路）の入射側に接続され
る。光特性測定装置５２の特性測定システム２０は光フ
ァイバ線路４４（第二光線路）の出射側に接続される。
【００５２】光特性測定装置５４の光源システム１０は
光ファイバ線路４４（第一光線路）の入射側に接続され
る。光特性測定装置５２の特性測定システム２０は光フ
ァイバ線路４２（第二光線路）の出射側に接続される。
光ファイバ線路４４（第一光線路）の入射側に接続され
る。光特性測定装置５２の特性測定システム２０は光フ
ァイバ線路４２（第二光線路）の出射側に接続される。
【００５３】第三の実施形態の動作は、第一の実施形態
と同様である。
と同様である。
【００５４】第三の実施形態によれば、１ファイバペア
４０の光ファイバ線路４２、４４の双方の計測が可能に
なる。
４０の光ファイバ線路４２、４４の双方の計測が可能に
なる。
【００５５】また、上記の実施形態は、以下のようにし
て実現できる。ＣＰＵ、ハードディスク、メディア（フ
ロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭなど）読
み取り装置を備えたコンピュータのメディア読み取り装
置に、上記の各部分を実現するプログラムを記録したメ
ディアを読み取らせて、ハードディスクにインストール
する。このような方法でも、上記の機能を実現できる。
て実現できる。ＣＰＵ、ハードディスク、メディア（フ
ロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭなど）読
み取り装置を備えたコンピュータのメディア読み取り装
置に、上記の各部分を実現するプログラムを記録したメ
ディアを読み取らせて、ハードディスクにインストール
する。このような方法でも、上記の機能を実現できる。
【００５６】
【発明の効果】本発明によれば、識別用波形検出手段が
識別用波形を検出した時間が、波長を変化させ始めた時
点なので、識別用波形を検出した時間を使用して、被測
定物の入射側と出射側との同期をとることができる。よ
って、光源の波長を連続掃引したとしても、被測定物の
入射側と出射側との同期を取ることができる。
識別用波形を検出した時間が、波長を変化させ始めた時
点なので、識別用波形を検出した時間を使用して、被測
定物の入射側と出射側との同期をとることができる。よ
って、光源の波長を連続掃引したとしても、被測定物の
入射側と出射側との同期を取ることができる。
【図１】本発明の第一の実施形態にかかる光特性測定装
置の構成を示すブロック図である。
置の構成を示すブロック図である。
【図２】可変波長光源１２の波形、波長を示す図であ
る。
る。
【図３】本発明の第一の実施形態の動作を示すフローチ
ャートである。図３（ａ）は光源システム１０の、図３
（ｂ）は特性測定システム２０の、図３（ｃ）は識別用
波形検出部２４の動作である。
ャートである。図３（ａ）は光源システム１０の、図３
（ｂ）は特性測定システム２０の、図３（ｃ）は識別用
波形検出部２４の動作である。
【図４】入射光（図４（ａ））と透過光（図４（ｂ））
との波形を示す図である。
との波形を示す図である。
【図５】本発明の第二の実施形態における入射光（図５
（ａ））と透過光（図５（ｂ））との波形を示す図であ
る。
（ａ））と透過光（図５（ｂ））との波形を示す図であ
る。
【図６】本発明の第二の実施形態における入射光（図６
（ａ））と透過光（図６（ｂ））との波形を示す図であ
る。
（ａ））と透過光（図６（ｂ））との波形を示す図であ
る。
【図７】本発明の第三の実施形態にかかる光特性測定装
置の構成を示すブロック図である。
置の構成を示すブロック図である。
【図８】従来技術における、光ファイバなどのDUTの波
長分散特性を測定するときの測定系の構成を示すブロッ
ク図である。
長分散特性を測定するときの測定系の構成を示すブロッ
ク図である。
【図９】従来技術における、光源システム１００の発生
する光（図９（ａ））と、測定システム２００の受ける
光（図９（ｂ））との波形を示す図である。
する光（図９（ａ））と、測定システム２００の受ける
光（図９（ｂ））との波形を示す図である。
【図１０】従来技術における、光源システム１００の発
生光の波長変更の方法を示す図である。
生光の波長変更の方法を示す図である。
１０ 光源システム １２ 可変波長光源 １４ 光変調器 ２０ 特性測定システム ２２ 光電変換器 ２４ 識別用波形検出部 ２６ 位相比較器 ２８ 特性計算部 ４０ １ファイバペア ４２、４４ 光ファイバ線路 ５２、５４ 光特性測定装置
Claims (13)
- 【請求項１】光を透過する被測定物の特性を測定する装
置であって、 波長を変化させられる可変波長光を生成し、波長を変化
させ始める時点で、その前後の定常波形と識別可能な識
別用波形をとる可変波長光源と、 前記可変波長光を所定の周波数で変調して前記被測定物
に入射する光変調手段と、 前記被測定物を透過した透過光において、前記識別用波
形を検出する識別用波形検出手段と、 を備えた光特性測定装置。 - 【請求項２】光を透過する被測定物の特性を測定する装
置であって、 波長を変化させられる可変波長光を生成し、波長を変化
させ始める時点で、その前後の定常波形と識別可能な識
別用波形をとる可変波長光源と、 前記可変波長光を所定の周波数で変調して前記被測定物
に入射する光変調手段と、 を備えた光特性測定装置。 - 【請求項３】光を透過する被測定物の特性を測定する装
置であって、 波長が変化し、前記波長が変化し始める時点で、その前
後の定常波形と識別可能な識別用波形をとる可変波長光
である入射光が前記被測定物を透過した透過光におい
て、前記識別用波形を検出する識別用波形検出手段、 を備えた光特性測定装置。 - 【請求項４】前記識別用波形は、前記定常波形と波長が
異なる波形である請求項１ないし３のいずれか一項に記
載の光特性測定装置。 - 【請求項５】前記識別用波形は、前記定常波形とは、出
力状態が異なる波形である請求項１ないし３のいずれか
一項に記載の光特性測定装置。 - 【請求項６】前記被計測物は、 光をある一方向にのみ通す第一光線路と、 光を前記一方向の反対方向にのみ通す第二光線路と、 を有し、 前記可変波長光源と、前記光変調手段と、が前記第一光
線路の入射側に接続され、 前記識別用波形検出手段が前記第二光線路の出射側に接
続されている、 請求項１に記載の光特性測定装置。 - 【請求項７】前記識別用波形検出手段が前記識別波形を
検出した時間を用いて、前記可変波長光の前記波長と対
応づけて、前記透過光の位相を計測する位相計測手段
と、 前記透過光の位相を使用して、被計測物の群遅延特性ま
たは分散特性を計算する特性計算手段と、 を備えた請求項１、３および６のいずれか一項に記載の
光特性測定装置。 - 【請求項８】光を透過する被測定物の特性を測定する方
法であって、 波長を変化させられる可変波長光を生成し、波長を変化
させ始める時点で、その前後の定常波形と識別可能な識
別用波形をとる可変波長光生成工程と、 前記可変波長光を所定の周波数で変調して前記被測定物
に入射する光変調工程と、 前記被測定物を透過した透過光において、前記識別用波
形を検出する識別用波形検出工程と、 を備えた光特性測定方法。 - 【請求項９】光を透過する被測定物の特性を測定する方
法であって、 波長を変化させられる可変波長光を生成し、波長を変化
させ始める時点で、その前後の定常波形と識別可能な識
別用波形をとる可変波長光生成工程と、 前記可変波長光を所定の周波数で変調して前記被測定物
に入射する光変調工程と、 を備えた光特性測定方法。 - 【請求項１０】光を透過する被測定物の特性を測定する
方法であって、 波長が変化し、前記波長が変化し始める時点で、その前
後の定常波形と識別可能な識別用波形をとる可変波長光
である入射光が前記被測定物を透過した透過光におい
て、前記識別用波形を検出する識別用波形検出工程、 を備えた光特性測定方法。 - 【請求項１１】光を透過する被測定物の特性を測定する
処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記
録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体で
あって、 波長を変化させられる可変波長光を生成し、波長を変化
させ始める時点で、その前後の定常波形と識別可能な識
別用波形をとる可変波長光生成処理と、 前記可変波長光を所定の周波数で変調して前記被測定物
に入射する光変調処理と、 前記被測定物を透過した透過光において、前記識別用波
形を検出する識別用波形検出処理と、 を備えた記録媒体。 - 【請求項１２】光を透過する被測定物の特性を測定する
処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記
録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体で
あって、 波長を変化させられる可変波長光を生成し、波長を変化
させ始める時点で、その前後の定常波形と識別可能な識
別用波形をとる可変波長光生成処理と、 前記可変波長光を所定の周波数で変調して前記被測定物
に入射する光変調処理と、 を備えた記録媒体。 - 【請求項１３】光を透過する被測定物の特性を測定する
処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記
録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体で
あって、 波長が変化し、前記波長が変化し始める時点で、その前
後の定常波形と識別可能な識別用波形をとる可変波長光
である入射光が前記被測定物を透過した透過光におい
て、前記識別用波形を検出する識別用波形検出処理、 を備えた記録媒体。
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