JP2003139620A - 光サンプリング波形測定装置及び測定方法 - Google Patents
光サンプリング波形測定装置及び測定方法Info
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- JP2003139620A JP2003139620A JP2002238598A JP2002238598A JP2003139620A JP 2003139620 A JP2003139620 A JP 2003139620A JP 2002238598 A JP2002238598 A JP 2002238598A JP 2002238598 A JP2002238598 A JP 2002238598A JP 2003139620 A JP2003139620 A JP 2003139620A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 偏光の変動している被測定信号光であっても
正確に測定でき、さらには偏光の情報をも測定する。 【解決手段】 被測定信号光を該被測定信号光よりもパ
ルス幅の狭いサンプリング光でサンプリングして得た光
信号を非線形光学結晶を介して光電変換手段で電気信号
に変換して測定結果を表示する光サンプリング波形測定
装置において、前記被測定信号光及び前記サンプリング
光を、第１の偏光成分光と当該第１の偏光成分光とは偏
光方向が直交する第２の偏光成分光とにそれぞれ分離
し、前記被測定信号光の第１の偏光成分光と前記サンプ
リング光の第２の偏光成分光とを合波すると共に、前記
被測定信号光の第２偏光成分光と前記サンプリング光の
第１の偏光成分光とを合波する手段と、前記手段の出力
を２組の非線形光学結晶及び光電変換手段を介して得た
電気出力に基づいて前記被測定信号光の波形を表示する
表示手段とを備える。
正確に測定でき、さらには偏光の情報をも測定する。 【解決手段】 被測定信号光を該被測定信号光よりもパ
ルス幅の狭いサンプリング光でサンプリングして得た光
信号を非線形光学結晶を介して光電変換手段で電気信号
に変換して測定結果を表示する光サンプリング波形測定
装置において、前記被測定信号光及び前記サンプリング
光を、第１の偏光成分光と当該第１の偏光成分光とは偏
光方向が直交する第２の偏光成分光とにそれぞれ分離
し、前記被測定信号光の第１の偏光成分光と前記サンプ
リング光の第２の偏光成分光とを合波すると共に、前記
被測定信号光の第２偏光成分光と前記サンプリング光の
第１の偏光成分光とを合波する手段と、前記手段の出力
を２組の非線形光学結晶及び光電変換手段を介して得た
電気出力に基づいて前記被測定信号光の波形を表示する
表示手段とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、直線偏光に限定
されない超高速光信号を観測する光サンプリング波形測
定装置及び光サンプリング波形測定方法に関する。
されない超高速光信号を観測する光サンプリング波形測
定装置及び光サンプリング波形測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光サンプリング波形測定装置とし
ては、２次の非線形光学効果を有するＳＦＧ和周波光発
生（Ｓum Ｆrequency Ｇeneration：和周波数光発生）
素子、あるいはＤＦＧ差周波光発生（Ｄifference Ｆreq
uency Ｇeneration：差周波数光発生）素子を利用した
ものがある。
ては、２次の非線形光学効果を有するＳＦＧ和周波光発
生（Ｓum Ｆrequency Ｇeneration：和周波数光発生）
素子、あるいはＤＦＧ差周波光発生（Ｄifference Ｆreq
uency Ｇeneration：差周波数光発生）素子を利用した
ものがある。
【０００３】これは、例えば特公平０６−０６３８６９
号公報等に示されるもので、非線形光学結晶内に、角周
波数ω１の被測定信号光と、これよりパルス幅が狭く角
周波数ω２のサンプリングパルス光とを入力し、相互相
関を行うことによってω１＋ω２となるＳＦ（和周波）
光を取り出すものである。
号公報等に示されるもので、非線形光学結晶内に、角周
波数ω１の被測定信号光と、これよりパルス幅が狭く角
周波数ω２のサンプリングパルス光とを入力し、相互相
関を行うことによってω１＋ω２となるＳＦ（和周波）
光を取り出すものである。
【０００４】従来は、このＳＦ光を受光器によって光電
変換し、電気信号処理によって波形表示を行っていた。
ただしこの場合は、非線形光学結晶に直線偏光の光信号
が入力されることを前提としている。
変換し、電気信号処理によって波形表示を行っていた。
ただしこの場合は、非線形光学結晶に直線偏光の光信号
が入力されることを前提としている。
【０００５】しかしながら、非線形光学結晶の特性上、
直線偏光以外の被測定信号光が入力されたり、測定中に
被測定信号光の偏光が変動したりすると、これが測定結
果の強度変動として観測され、正常な測定ができなかっ
た。従って、従来の光サンプリング波形の測定では単一
偏光の被測定信号光のみの測定に限定されていた。
直線偏光以外の被測定信号光が入力されたり、測定中に
被測定信号光の偏光が変動したりすると、これが測定結
果の強度変動として観測され、正常な測定ができなかっ
た。従って、従来の光サンプリング波形の測定では単一
偏光の被測定信号光のみの測定に限定されていた。
【０００６】図５は、従来技術による光サンプリング波
形測定装置の構成例を示すブロック図である。図５に示
す構成では、まず光サンプリングパルス光源１０１が出
力する光サンプリングパルス光と、これとは偏光方向が
直交する光信号光とを光合波器１０２によって合成した
後、非線形光学結晶により構成されたＳＦＧ１０３に入
射させる。
形測定装置の構成例を示すブロック図である。図５に示
す構成では、まず光サンプリングパルス光源１０１が出
力する光サンプリングパルス光と、これとは偏光方向が
直交する光信号光とを光合波器１０２によって合成した
後、非線形光学結晶により構成されたＳＦＧ１０３に入
射させる。
【０００７】このＳＦＧ１０３から発生する信号光の
内、基本波成分を基本波除去フィルタ１０４によって除
去し、ＳＦ光のみを受光器１０５によって受光する。こ
の受光器１０５が出力する電気信号を電気信号処理部１
０６によって処理した後、表示器１０７に表示されてい
た。
内、基本波成分を基本波除去フィルタ１０４によって除
去し、ＳＦ光のみを受光器１０５によって受光する。こ
の受光器１０５が出力する電気信号を電気信号処理部１
０６によって処理した後、表示器１０７に表示されてい
た。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このとき、ＳＦ光の位
相整合条件が満たされるように光学結晶の結晶軸および
温度等を設定することによって、ＳＦＧ１０３からは円
偏光のＳＦ光が発生する。しかしながら、このような構
成では、特定の偏光方向の被測定信号光に対してしか、
ＳＦ光を発生することができない。
相整合条件が満たされるように光学結晶の結晶軸および
温度等を設定することによって、ＳＦＧ１０３からは円
偏光のＳＦ光が発生する。しかしながら、このような構
成では、特定の偏光方向の被測定信号光に対してしか、
ＳＦ光を発生することができない。
【０００９】このように従来の構成では、特定の偏光の
被測定信号光のみの測定しかできないため、測定前に被
測定信号光の偏光を最適状態に設定する必要があった。
しかしながら実際の光通信においては、被測定信号光の
偏光は常に変動しており、またパルス状の被測定信号光
のそれぞれのビットにおいて、同じ偏光方向である保証
は全くない。従って、正確な測定が望めず、また被測定
信号光の偏光状態が如何様になっているかを確認する術
もなかった。
被測定信号光のみの測定しかできないため、測定前に被
測定信号光の偏光を最適状態に設定する必要があった。
しかしながら実際の光通信においては、被測定信号光の
偏光は常に変動しており、またパルス状の被測定信号光
のそれぞれのビットにおいて、同じ偏光方向である保証
は全くない。従って、正確な測定が望めず、また被測定
信号光の偏光状態が如何様になっているかを確認する術
もなかった。
【００１０】この発明は、このような背景の下になされ
たもので、偏光の変動している被測定信号光であっても
正確に測定でき、さらに偏光の情報をも測定することが
できる光サンプリング波形測定装置及び光サンプリング
波形測定方法を提供することを目的としている。
たもので、偏光の変動している被測定信号光であっても
正確に測定でき、さらに偏光の情報をも測定することが
できる光サンプリング波形測定装置及び光サンプリング
波形測定方法を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明では、光サンプリング波形測定装置に係
わる第１の手段として、被測定信号光を該被測定信号光
よりもパルス幅の狭いサンプリング光でサンプリングし
て得た光信号を非線形光学結晶を介して光電変換手段で
電気信号に変換して測定結果を表示する光サンプリング
波形測定装置において、前記被測定信号光及び前記サン
プリング光を、第１の偏光成分光と当該第１の偏光成分
光とは偏光方向が直交する第２の偏光成分光とにそれぞ
れ分離し、前記被測定信号光の第１の偏光成分光と前記
サンプリング光の第２の偏光成分光とを合波すると共
に、前記被測定信号光の第２偏光成分光と前記サンプリ
ング光の第１の偏光成分光とを合波する手段と、前記手
段の出力を２組の非線形光学結晶及び光電変換手段を介
して得た電気出力に基づいて前記被測定信号光の波形を
表示する表示手段とを備えるという構成を採用する。
ために、本発明では、光サンプリング波形測定装置に係
わる第１の手段として、被測定信号光を該被測定信号光
よりもパルス幅の狭いサンプリング光でサンプリングし
て得た光信号を非線形光学結晶を介して光電変換手段で
電気信号に変換して測定結果を表示する光サンプリング
波形測定装置において、前記被測定信号光及び前記サン
プリング光を、第１の偏光成分光と当該第１の偏光成分
光とは偏光方向が直交する第２の偏光成分光とにそれぞ
れ分離し、前記被測定信号光の第１の偏光成分光と前記
サンプリング光の第２の偏光成分光とを合波すると共
に、前記被測定信号光の第２偏光成分光と前記サンプリ
ング光の第１の偏光成分光とを合波する手段と、前記手
段の出力を２組の非線形光学結晶及び光電変換手段を介
して得た電気出力に基づいて前記被測定信号光の波形を
表示する表示手段とを備えるという構成を採用する。
【００１２】また、光サンプリング波形測定装置に係わ
る第２の手段として、被測定信号光を第１の偏光成分光
と当該第１の偏光成分光とは偏光方向が直交する第２の
偏光成分光に分離する第１の偏光分離手段と、前記被測
定信号光よりもパルス幅の狭いサンプリング光を第１の
偏光成分光と当該第１の偏光成分光とは偏光方向が直交
する第２の偏光成分光に分離する第２の偏光分離手段
と、前記第１及び第２の偏光分離手段で分離された偏光
成分光を、合波する第１及び第２の合波手段と、前記第
１及び第２の合波手段の出力光を、それぞれ第１及び第
２の非線形光学結晶を介して電気信号に変換する第１及
び第２の光電変換手段と、を備え、前記第１及び第２の
光電変換手段からの電気出力に基づいて前記被測定信号
光の波形を表示するという構成を採用する。
る第２の手段として、被測定信号光を第１の偏光成分光
と当該第１の偏光成分光とは偏光方向が直交する第２の
偏光成分光に分離する第１の偏光分離手段と、前記被測
定信号光よりもパルス幅の狭いサンプリング光を第１の
偏光成分光と当該第１の偏光成分光とは偏光方向が直交
する第２の偏光成分光に分離する第２の偏光分離手段
と、前記第１及び第２の偏光分離手段で分離された偏光
成分光を、合波する第１及び第２の合波手段と、前記第
１及び第２の合波手段の出力光を、それぞれ第１及び第
２の非線形光学結晶を介して電気信号に変換する第１及
び第２の光電変換手段と、を備え、前記第１及び第２の
光電変換手段からの電気出力に基づいて前記被測定信号
光の波形を表示するという構成を採用する。
【００１３】また、光産サンプリング波形測定方法に係
わる手段として、被測定信号光を第１の偏光成分光と当
該第１の偏光成分光とは偏光方向が直交する第２の偏光
成分光に分離するステップと、前記被測定信号光よりも
パルス幅の狭いサンプリング光を第１の偏光成分光と当
該第１の偏光成分光とは偏光方向が直交する第２の偏光
成分光に分離するステップと、前記ステップで分離され
た偏光成分光を、それぞれ合波するステップと、前記ス
テップで合波された出力光を、それぞれ非線形光学結晶
を介して電気信号に変換するステップとを含み、前記電
気信号に基づいて前記被測定信号光の波形を表示すると
いう構成を採用する。
わる手段として、被測定信号光を第１の偏光成分光と当
該第１の偏光成分光とは偏光方向が直交する第２の偏光
成分光に分離するステップと、前記被測定信号光よりも
パルス幅の狭いサンプリング光を第１の偏光成分光と当
該第１の偏光成分光とは偏光方向が直交する第２の偏光
成分光に分離するステップと、前記ステップで分離され
た偏光成分光を、それぞれ合波するステップと、前記ス
テップで合波された出力光を、それぞれ非線形光学結晶
を介して電気信号に変換するステップとを含み、前記電
気信号に基づいて前記被測定信号光の波形を表示すると
いう構成を採用する。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に、本発明について説明す
る。図１は、本発明の光サンプリングパルス波形測定装
置における測定原理を説明する説明図である。図１にお
いて、１は偏光分離器である。この偏光分離器１には、
任意の偏光方向を有する光角周波数ω１の被測定信号光
が入射される。偏光方向分離器１は、この被測定信号光
を、互いに偏光方向が直交する２つの信号光に分離す
る。
る。図１は、本発明の光サンプリングパルス波形測定装
置における測定原理を説明する説明図である。図１にお
いて、１は偏光分離器である。この偏光分離器１には、
任意の偏光方向を有する光角周波数ω１の被測定信号光
が入射される。偏光方向分離器１は、この被測定信号光
を、互いに偏光方向が直交する２つの信号光に分離す
る。
【００１５】２ａおよび２ｂは各々光合波器であり、光
合波器２ａには偏光分離器１によって分離された信号光
の一方（図１に示す例では縦方向偏光成分）が入射し、
光合波器２ｂには分離された信号光の他方（同横方向偏
光成分）が光反射器３を介して入射する。
合波器２ａには偏光分離器１によって分離された信号光
の一方（図１に示す例では縦方向偏光成分）が入射し、
光合波器２ｂには分離された信号光の他方（同横方向偏
光成分）が光反射器３を介して入射する。
【００１６】光合波器２ａおよび２ｂには、この他に、
円偏光を有し光角周波数ω２のサンプリングパルス光が
入射される。サンプリングパルス光は光合波器２ｂに入
射すると、縦方向偏光成分が分離反射され、この結果、
被測定信号光の横方向偏光成分と合成されて出力され
る。
円偏光を有し光角周波数ω２のサンプリングパルス光が
入射される。サンプリングパルス光は光合波器２ｂに入
射すると、縦方向偏光成分が分離反射され、この結果、
被測定信号光の横方向偏光成分と合成されて出力され
る。
【００１７】一方、サンプリングパルス光の横方向偏光
成分は光合波器２ｂを透過し、光合波器２ａによって反
射される。この結果、サンプリングパルス光の横方向偏
光成分と被測定信号光の縦方向偏光成分とが、光合波器
２ａによって合成されて出力される。
成分は光合波器２ｂを透過し、光合波器２ａによって反
射される。この結果、サンプリングパルス光の横方向偏
光成分と被測定信号光の縦方向偏光成分とが、光合波器
２ａによって合成されて出力される。
【００１８】これら光合波器２ａから出力される信号光
は、集光レンズ４ａによって集光されて非結晶光学結晶
５ａに入射し、光合波器２ｂから出力される信号光は、
集光レンズ４ｂによって集光されて非線形光学結晶５ｂ
に入射する。
は、集光レンズ４ａによって集光されて非結晶光学結晶
５ａに入射し、光合波器２ｂから出力される信号光は、
集光レンズ４ｂによって集光されて非線形光学結晶５ｂ
に入射する。
【００１９】この非線形光学結晶５ａは、光軸の進行方
向に対する垂直面内で、縦方向の偏光を持った被測定信
号光と、円偏光のサンプリングパルス光の横方向偏光成
分とに対して位相整合条件を満たすように設定する。
向に対する垂直面内で、縦方向の偏光を持った被測定信
号光と、円偏光のサンプリングパルス光の横方向偏光成
分とに対して位相整合条件を満たすように設定する。
【００２０】一方非線形光学結晶５ｂは、光軸の進行方
向に対する垂直面内で、横方向の偏光を持った被測定信
号光と、円偏光のサンプリングパルス光の縦方向偏光成
分とに対して位相整合条件を満たすように設定する。
向に対する垂直面内で、横方向の偏光を持った被測定信
号光と、円偏光のサンプリングパルス光の縦方向偏光成
分とに対して位相整合条件を満たすように設定する。
【００２１】この結果、非線形光学結晶５ａ内において
ＳＦＧが発生し、非線形光学結晶５ａからは集光レンズ
６ａを介してＳＦ光１が出射される。同様に非線形光学
結晶５ｂ内においてもＳＦＧが発生し、非線形光学結晶
５ｂからは集光レンズ６ｂを介してＳＦ光２が出射され
る。
ＳＦＧが発生し、非線形光学結晶５ａからは集光レンズ
６ａを介してＳＦ光１が出射される。同様に非線形光学
結晶５ｂ内においてもＳＦＧが発生し、非線形光学結晶
５ｂからは集光レンズ６ｂを介してＳＦ光２が出射され
る。
【００２２】この時、ＳＦ光１およびＳＦ光２は、被測
定信号光の縦方向偏光成分あるいは横方向偏光成分の各
々の光強度に比例した光強度として出射される。このた
め、光サンプリング光の繰り返し周期を、被測定信号光
の繰り返し周期の整数分の１から僅かにずらすことによ
って、サンプリングの原理に従い、被測定信号光の各々
の偏光成分の光強度に応じた光波形を再現することがで
きる。なお、ＤＦＧの場合にあっても、上述の原理が適
用できる。
定信号光の縦方向偏光成分あるいは横方向偏光成分の各
々の光強度に比例した光強度として出射される。このた
め、光サンプリング光の繰り返し周期を、被測定信号光
の繰り返し周期の整数分の１から僅かにずらすことによ
って、サンプリングの原理に従い、被測定信号光の各々
の偏光成分の光強度に応じた光波形を再現することがで
きる。なお、ＤＦＧの場合にあっても、上述の原理が適
用できる。
【００２３】一般に図１に示すような構成においては、
ＳＦ光を発生させる位相整合としてタイプ１およびタイ
プ２の２つの手法がある。本発明では、２つの入射光の
偏光成分がそれぞれの非線形光学結晶内で直交する成分
でＳＦＧが起こり、これによって直線偏光のＳＦ光を発
生させるタイプ２を用いて説明する。
ＳＦ光を発生させる位相整合としてタイプ１およびタイ
プ２の２つの手法がある。本発明では、２つの入射光の
偏光成分がそれぞれの非線形光学結晶内で直交する成分
でＳＦＧが起こり、これによって直線偏光のＳＦ光を発
生させるタイプ２を用いて説明する。
【００２４】図２は、本発明の実施の形態にかかる光サ
ンプリング波形測定装置の具体的な構成を示すブロック
図である。なお図２において、図１に示す各部と対応す
る部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
ンプリング波形測定装置の具体的な構成を示すブロック
図である。なお図２において、図１に示す各部と対応す
る部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００２５】図２において１０は、円偏光のサンプリン
グパルス光を出力するサンプリングパルス光源である。
また１５ａおよび１５ｂは、各々入射側集光レンズと非
線形光学結晶、ならびに出射側集光レンズとから構成さ
れる（図１参照）ＳＦ光発生部である。
グパルス光を出力するサンプリングパルス光源である。
また１５ａおよび１５ｂは、各々入射側集光レンズと非
線形光学結晶、ならびに出射側集光レンズとから構成さ
れる（図１参照）ＳＦ光発生部である。
【００２６】１１ａおよび１１ｂは、各々ＳＦ光発生部
１５ａあるいはＳＦ光発生部１５ｂが出射する信号光か
ら基本波成分を除去する基本波除去フィルタである。１
２ａおよび１２ｂは、各々基本波除去フィルタ１１ａが
出射するＳＦ光１あるいは基本波除去フィルタ１１ｂが
出射するＳＦ光２を受光して電気信号を出力する受光器
である。
１５ａあるいはＳＦ光発生部１５ｂが出射する信号光か
ら基本波成分を除去する基本波除去フィルタである。１
２ａおよび１２ｂは、各々基本波除去フィルタ１１ａが
出射するＳＦ光１あるいは基本波除去フィルタ１１ｂが
出射するＳＦ光２を受光して電気信号を出力する受光器
である。
【００２７】１３は、受光器１２ａおよび受光器１２ｂ
が出力する電気信号が供給され、この電気信号を増幅、
整形あるいはサンプリングする電気信号処理部である。
１４は、電気信号処理部１３によって処理された結果に
基づいて、測定波形や各種データを表示する表示器であ
る。
が出力する電気信号が供給され、この電気信号を増幅、
整形あるいはサンプリングする電気信号処理部である。
１４は、電気信号処理部１３によって処理された結果に
基づいて、測定波形や各種データを表示する表示器であ
る。
【００２８】図２に示す構成によれば、任意偏光を持つ
被測定信号光を偏光分離器１によって縦方向偏光成分と
横方向偏光成分とに分離する。また円偏光を持つサンプ
リングパルス光を、縦方向偏光の光は反射し横方向偏光
の光は通過させる特性を持つ光合波器２ｂによって、縦
方向偏光成分と横方向偏光成分とに分離する。
被測定信号光を偏光分離器１によって縦方向偏光成分と
横方向偏光成分とに分離する。また円偏光を持つサンプ
リングパルス光を、縦方向偏光の光は反射し横方向偏光
の光は通過させる特性を持つ光合波器２ｂによって、縦
方向偏光成分と横方向偏光成分とに分離する。
【００２９】このサンプリングパルス光の横方向偏光成
分と、被測定信号光の縦方向成分とは光合波器２ａによ
って合成され、ＳＦ光発生部１５ａに入射する。ここ
で、ＳＦ光発生部１５ａが有する非線形光学結晶内では
ＳＦＧが発生し、被測定信号光の縦方向偏光成分の強度
に比例したＳＦ光１が発生する。
分と、被測定信号光の縦方向成分とは光合波器２ａによ
って合成され、ＳＦ光発生部１５ａに入射する。ここ
で、ＳＦ光発生部１５ａが有する非線形光学結晶内では
ＳＦＧが発生し、被測定信号光の縦方向偏光成分の強度
に比例したＳＦ光１が発生する。
【００３０】一方、被測定信号光の横方向偏光成分とサ
ンプリングパルス光の縦方向偏光成分とは、光合波器２
ｂによって合成され、ＳＦ光発生部１５ｂに入射する。
ここでＳＦ光発生部１５ｂが有する非線形光学結晶２内
ではＳＦＧが発生し、被測定信号光の横方向偏光成分の
強度に比例したＳＦ光２が発生する。
ンプリングパルス光の縦方向偏光成分とは、光合波器２
ｂによって合成され、ＳＦ光発生部１５ｂに入射する。
ここでＳＦ光発生部１５ｂが有する非線形光学結晶２内
ではＳＦＧが発生し、被測定信号光の横方向偏光成分の
強度に比例したＳＦ光２が発生する。
【００３１】この時、サンプリングパルス光のパルス幅
を被測定信号光のパルス幅より十分に狭くする。さらに
サンプリングパルス光の繰り返し周期を被測定信号光の
繰り返し周期の整数分の１から僅かにずらす。これによ
り、サンプリングの原理に従って低速の繰り返し周期に
変換され、また被測定信号光の偏光成分を分離して忠実
に再現することができる。
を被測定信号光のパルス幅より十分に狭くする。さらに
サンプリングパルス光の繰り返し周期を被測定信号光の
繰り返し周期の整数分の１から僅かにずらす。これによ
り、サンプリングの原理に従って低速の繰り返し周期に
変換され、また被測定信号光の偏光成分を分離して忠実
に再現することができる。
【００３２】従って、出射されたＳＦ光１およびＳＦ光
２を、各々受光器１２ａあるいは１２ｂによって電気信
号に変換し、これらの電気信号を電気信号処理部１３に
よって電気信号処理することで、被測定信号光の偏光成
分を分離して光波形の測定を行うことができる。
２を、各々受光器１２ａあるいは１２ｂによって電気信
号に変換し、これらの電気信号を電気信号処理部１３に
よって電気信号処理することで、被測定信号光の偏光成
分を分離して光波形の測定を行うことができる。
【００３３】このように本実施の形態によれば、偏光情
報をも測定することができる。また、ＳＦ光１とＳＦ光
２の各々の強度を加算することによって、被測定信号光
の偏光成分が変動している場合にあっても被測定信号光
の光波形を測定することができる。
報をも測定することができる。また、ＳＦ光１とＳＦ光
２の各々の強度を加算することによって、被測定信号光
の偏光成分が変動している場合にあっても被測定信号光
の光波形を測定することができる。
【００３４】図３は、本発明の別の実施の形態にかかる
光サンプリング波形測定装置を構成を示すブロック図で
ある。なお図３において、図１あるいは図２に示す各部
と対応する部分には同一の符号を付し、その説明は省略
する。図３において、２０は信号光の遅延量を任意に設
定することができる光遅延装置である。
光サンプリング波形測定装置を構成を示すブロック図で
ある。なお図３において、図１あるいは図２に示す各部
と対応する部分には同一の符号を付し、その説明は省略
する。図３において、２０は信号光の遅延量を任意に設
定することができる光遅延装置である。
【００３５】偏光分離器１によって、被測定信号光の偏
光成分を縦方向偏光と横方向偏光とに分離する際、信号
光成分の透過／反射の違いや分離後の伝播経路の違いに
よって、光合波器２ａと光合波器２ｂとでは、信号光成
分の入射タイミングにずれが生じる。
光成分を縦方向偏光と横方向偏光とに分離する際、信号
光成分の透過／反射の違いや分離後の伝播経路の違いに
よって、光合波器２ａと光合波器２ｂとでは、信号光成
分の入射タイミングにずれが生じる。
【００３６】そこでこの図３に示す構成によれば、偏光
分離器１によって被測定信号光の偏光成分を２つに分離
した後、光遅延装置２０によって片方の偏光成分（図３
では縦方向偏光成分）に遅延を与える。
分離器１によって被測定信号光の偏光成分を２つに分離
した後、光遅延装置２０によって片方の偏光成分（図３
では縦方向偏光成分）に遅延を与える。
【００３７】これより、被測定信号光の縦方向偏光成分
と横方向偏光成分とがサンプリングパルス光によってサ
ンプリングされるタイミングを一致させることができ
る。従って、より正確な波形情報を得ることができる。
と横方向偏光成分とがサンプリングパルス光によってサ
ンプリングされるタイミングを一致させることができ
る。従って、より正確な波形情報を得ることができる。
【００３８】図４は、本発明のさらに別の実施の形態に
かかる光サンプリング波形測定装置を構成を示すブロッ
ク図である。なお図４において、図１ないし図３に示す
各部と対応する部分には同一の符号を付し、その説明は
省略する。図４において、３０は信号光の増幅率αを任
意に設定することができる増幅部である。
かかる光サンプリング波形測定装置を構成を示すブロッ
ク図である。なお図４において、図１ないし図３に示す
各部と対応する部分には同一の符号を付し、その説明は
省略する。図４において、３０は信号光の増幅率αを任
意に設定することができる増幅部である。
【００３９】一般的に、光学系を作製する場合には光軸
のずれや結晶軸のずれ等が発生する可能性がある。この
ため、縦方向偏光成分と横方向偏光成分とでＳＦ光発生
効率にずれが生じる可能性がある。また、受光器はその
特性にばらつきを有しており、このばらつきに起因して
光電変換効率にずれが生じる可能性もある。
のずれや結晶軸のずれ等が発生する可能性がある。この
ため、縦方向偏光成分と横方向偏光成分とでＳＦ光発生
効率にずれが生じる可能性がある。また、受光器はその
特性にばらつきを有しており、このばらつきに起因して
光電変換効率にずれが生じる可能性もある。
【００４０】そこで図４に示す構成では、被測定信号光
の偏光成分の各々に応じて発生したＳＦ光１ならびにＳ
Ｆ光２を受光器１２ａあるいは１２ｂによって別々に受
光した後、それぞれの受光パワーの片方あるいは両方
（図４ではＳＦ光１のみ）を、増幅部３０によって補正
する。このように、受光パワーの片方あるいは両方を補
正することにより、両者の強度が等しくなる。
の偏光成分の各々に応じて発生したＳＦ光１ならびにＳ
Ｆ光２を受光器１２ａあるいは１２ｂによって別々に受
光した後、それぞれの受光パワーの片方あるいは両方
（図４ではＳＦ光１のみ）を、増幅部３０によって補正
する。このように、受光パワーの片方あるいは両方を補
正することにより、両者の強度が等しくなる。
【００４１】即ち図４に示す構成では、ＳＦ光１あるい
はＳＦ光２の強度に対応した電気信号の値を係数×αを
用いて補正することにより、縦方向偏光成分と横方向偏
光成分との比、あるいは両者の絶対値を補正している。
従って、より正確に偏光情報を得ることができる。
はＳＦ光２の強度に対応した電気信号の値を係数×αを
用いて補正することにより、縦方向偏光成分と横方向偏
光成分との比、あるいは両者の絶対値を補正している。
従って、より正確に偏光情報を得ることができる。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、被測定光信号を、偏光分離手段によって第１の偏光
成分光と当該第１の偏光成分光とは偏光方向が直交する
第２の偏光成分光とに分離する。この第１および第２の
偏光成分光の各々について、被測定光信号とは波長の異
なるサンプリング光パルスと合成して非線形光学結晶に
入射させ、被測定光信号の角周波数とサンプリング光パ
ルスの角周波数との和あるいは差の角周波数の光信号を
得る。この光信号を第１および第２の光電変換手段によ
って電気信号に変換し、光サンプリング波形を測定する
ので、偏光の変動している被測定信号光であっても正確
に測定でき、さらに偏光の情報をも測定することができ
る光サンプリング波形測定装置が実現可能であるという
効果が得られる。さらに、偏光分離器の出力光を受光
後、受光タイミングや受光パワーを補正することによっ
て、偏光情報をさらに正確に観測することも可能にな
る。
ば、被測定光信号を、偏光分離手段によって第１の偏光
成分光と当該第１の偏光成分光とは偏光方向が直交する
第２の偏光成分光とに分離する。この第１および第２の
偏光成分光の各々について、被測定光信号とは波長の異
なるサンプリング光パルスと合成して非線形光学結晶に
入射させ、被測定光信号の角周波数とサンプリング光パ
ルスの角周波数との和あるいは差の角周波数の光信号を
得る。この光信号を第１および第２の光電変換手段によ
って電気信号に変換し、光サンプリング波形を測定する
ので、偏光の変動している被測定信号光であっても正確
に測定でき、さらに偏光の情報をも測定することができ
る光サンプリング波形測定装置が実現可能であるという
効果が得られる。さらに、偏光分離器の出力光を受光
後、受光タイミングや受光パワーを補正することによっ
て、偏光情報をさらに正確に観測することも可能にな
る。
【図１】 本発明の光サンプリングパルス波形測定装置
における測定原理を説明する説明図である。
における測定原理を説明する説明図である。
【図２】 本発明の実施の形態にかかる光サンプリング
波形測定装置の具体的な構成を示すブロック図である。
波形測定装置の具体的な構成を示すブロック図である。
【図３】 本発明の別の実施の形態にかかる光サンプリ
ング波形測定装置を構成を示すブロック図である。
ング波形測定装置を構成を示すブロック図である。
【図４】 本発明のさらに別の実施の形態にかかる光サ
ンプリング波形測定装置を構成を示すブロック図であ
る。
ンプリング波形測定装置を構成を示すブロック図であ
る。
【図５】 従来技術による光サンプリング波形測定装置
の構成例を示すブロック図である。
の構成例を示すブロック図である。
１ 偏光分離器（偏光分離手段）
２ａ 光合波器（第１の合波手段）
２ｂ 光合波器（第２の合波手段）
５ａ 非線形光学結晶（第１の非線形光学結晶）
５ｂ 非線形光学結晶（第２の非線形光学結晶）
１０ サンプリングパルス光源
１２ａ 受光器（第１の光電変換手段）
１２ｂ 受光器（第２の光電変換手段）
１３ 電気信号処理部（測定手段）
１４ 表示器（測定手段）
２０ 光遅延装置（光遅延手段）
３０ 増幅部（電気信号強度補正手段）
Claims (3)
- 【請求項１】 被測定信号光を該被測定信号光よりもパ
ルス幅の狭いサンプリング光でサンプリングして得た光
信号を非線形光学結晶を介して光電変換手段で電気信号
に変換して測定結果を表示する光サンプリング波形測定
装置において、 前記被測定信号光及び前記サンプリング光を、第１の偏
光成分光と当該第１の偏光成分光とは偏光方向が直交す
る第２の偏光成分光とにそれぞれ分離し、前記被測定信
号光の第１の偏光成分光と前記サンプリング光の第２の
偏光成分光とを合波すると共に、前記被測定信号光の第
２偏光成分光と前記サンプリング光の第１の偏光成分光
とを合波する手段と、 前記手段の出力を２組の非線形光学結晶及び光電変換手
段を介して得た電気出力に基づいて前記被測定信号光の
波形を表示する表示手段と、 を備えることを特徴とする光サンプリング波形測定装
置。 - 【請求項２】 被測定信号光を第１の偏光成分光と当該
第１の偏光成分光とは偏光方向が直交する第２の偏光成
分光に分離する第１の偏光分離手段と、 前記被測定信号光よりもパルス幅の狭いサンプリング光
を第１の偏光成分光と当該第１の偏光成分光とは偏光方
向が直交する第２の偏光成分光に分離する第２の偏光分
離手段と、 前記第１及び第２の偏光分離手段で分離された偏光成分
光を、合波する第１及び第２の合波手段と、 前記第１及び第２の合波手段の出力光を、それぞれ第１
及び第２の非線形光学結晶を介して電気信号に変換する
第１及び第２の光電変換手段と、 を備え、前記第１及び第２の光電変換手段からの電気出
力に基づいて前記被測定信号光の波形を表示することを
特徴とする光サンプリング波形測定装置。 - 【請求項３】 被測定信号光を第１の偏光成分光と当該
第１の偏光成分光とは偏光方向が直交する第２の偏光成
分光に分離するステップと、 前記被測定信号光よりもパルス幅の狭いサンプリング光
を第１の偏光成分光と当該第１の偏光成分光とは偏光方
向が直交する第２の偏光成分光に分離するステップと、 前記ステップで分離された偏光成分光を、それぞれ合波
するステップと、 前記ステップで合波された出力光を、それぞれ非線形光
学結晶を介して電気信号に変換するステップと、 を含み、前記電気信号に基づいて前記被測定信号光の波
形を表示することを特徴とする光サンプリング波形測定
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002238598A JP2003139620A (ja) | 2002-08-19 | 2002-08-19 | 光サンプリング波形測定装置及び測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002238598A JP2003139620A (ja) | 2002-08-19 | 2002-08-19 | 光サンプリング波形測定装置及び測定方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00586497A Division JP3385890B2 (ja) | 1997-01-16 | 1997-01-16 | 光サンプリング波形測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003139620A true JP2003139620A (ja) | 2003-05-14 |
Family
ID=19196430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002238598A Pending JP2003139620A (ja) | 2002-08-19 | 2002-08-19 | 光サンプリング波形測定装置及び測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003139620A (ja) |
-
2002
- 2002-08-19 JP JP2002238598A patent/JP2003139620A/ja active Pending
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|
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|
| A521 | Written amendment |
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