JP2003185497A - Optical power measuring apparatus and offset adjusting method thereof - Google Patents
Optical power measuring apparatus and offset adjusting method thereofInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】波長依存性測定装置等におい
て、長時間に亘って光波長を変化させて波長毎の光のパ
ワーを測定するものに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wavelength dependence measuring device or the like for measuring the power of light for each wavelength by changing the light wavelength over a long period of time.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図３を用いて従来の光パワー測定装置に
ついて説明する。図３において31は、例えばフォトダイ
オードで構成される光検出器であって、被測定光を電気
信号（電流）に変換して、OPアンプ(IC1)32の反転入力
端子（−）に与えられる。該OPアンプ32の入力端子
（＋）は接地されており、反転入力端子（−）と出力端
子間には、測定レンジ切替用の複数の帰還抵抗R31,R32,
R33・・・がレンジ切替用スイッチS31,S32,S33・・・を
介して接続されている。2. Description of the Related Art A conventional optical power measuring device will be described with reference to FIG. In FIG. 3, reference numeral 31 is a photodetector composed of, for example, a photodiode, which converts the light to be measured into an electric signal (current) and supplies it to the inverting input terminal (−) of the OP amplifier (IC1) 32. . The input terminal (+) of the OP amplifier 32 is grounded, and a plurality of feedback resistors R31, R32, for switching the measurement range are provided between the inverting input terminal (-) and the output terminal.
R33 ... Is connected via range switching switches S31, S32, S33.
【０００３】33及び34はOPアンプ(IC2)、（IC3）でされ
る増幅器であり、35はアナログ信号をデジタル信号に変
換する変換回路（A-DC）である。また、36はCPU37に対
する信号を入出力する入出力回路（I/O回路）である。
該CPUからの信号は、前記I/O回路を介してデジタルーア
ナログ変換回路(D-AC)38でアナログ信号V2に変換され、
抵抗R4を介して、前記OPアンプ32の反転入力端子に接続
されている。Reference numerals 33 and 34 are amplifiers composed of OP amplifiers (IC2) and (IC3), and 35 is a conversion circuit (A-DC) for converting an analog signal into a digital signal. Reference numeral 36 is an input / output circuit (I / O circuit) for inputting / outputting signals to / from the CPU 37.
The signal from the CPU is converted into an analog signal V2 by the digital-analog conversion circuit (D-AC) 38 via the I / O circuit,
It is connected to the inverting input terminal of the OP amplifier 32 via the resistor R4.
【０００４】次に、図３の回路の動作を説明する。図示
しない入力光は、光検出器を構成するフォトダイオード
31によって電気信号に変換され、該入力光の大きさに応
じた電流I1が流れる。この電流I1がOPアンプ32の反転入
力端子（−）に与えられることにより、その出力端子に
は測定レンジに応じた電圧V1が得られる。そして、その
電圧は、測定レンジにより、R31×I1，R32×I1，R33×I
1・・・となる。Next, the operation of the circuit shown in FIG. 3 will be described. Input light (not shown) is a photodiode that constitutes a photodetector.
It is converted into an electric signal by 31 and a current I1 corresponding to the magnitude of the input light flows. By applying this current I1 to the inverting input terminal (-) of the OP amplifier 32, the voltage V1 according to the measurement range is obtained at the output terminal. Then, the voltage is R31 × I1, R32 × I1, R33 × I depending on the measurement range.
1 ...
【０００５】OPアンプ32の出力電圧V1は、増幅器33、34
によって増幅されて、アナログーデジタル変換回路35で
デジタル信号に変換されて、I/O回路36を介してCPU37に
与えられて測定値として計算処理される。また、CPU37
からの制御信号は前記I/O回路36を介して出力され、デ
ジタルーアナログ変換回路（D-AC）３８でアナログ信号
V2に変換されて抵抗R4を介してOPアンプ32の反転入力端
子に電流I2を流すことができる。The output voltage V1 of the OP amplifier 32 is output by the amplifiers 33 and 34.
Is amplified, converted into a digital signal by the analog-digital conversion circuit 35, given to the CPU 37 via the I / O circuit 36, and calculated as a measured value. Also, CPU37
The control signal from is output through the I / O circuit 36, and the digital-analog conversion circuit (D-AC) 38 outputs an analog signal.
The current I2 can be supplied to the inverting input terminal of the OP amplifier 32 through the resistor R4 after being converted to V2.
【０００６】この構成において、光パワー測定装置のダ
イナミックレンジが大きい場合には、OPアンプ(IC1)32
の帰還抵抗R31,R32,R33・・・は、例えば、100Ω等の小
さい値の抵抗器から100MΩ等の高抵抗器が使用される。
そして、高抵抗器を使用する場合には、光検出器を構成
するフォトダイオードの暗電流等の影響によって、OPア
ンプ（IC1）の出力に電圧が発生して測定誤差の原因と
なる。In this configuration, if the optical power measuring device has a large dynamic range, the OP amplifier (IC1) 32
For the feedback resistors R31, R32, R33, ..., For example, a resistor having a small value such as 100Ω to a high resistor such as 100 MΩ is used.
When a high resistor is used, a voltage is generated at the output of the OP amplifier (IC1) due to the influence of the dark current of the photodiode that constitutes the photodetector, which causes a measurement error.
【０００７】この測定誤差をキャンセルするためには、
前記CPU37によって、OPアンプの反転入力端子に電流I2
＝V2/R4を流して、前記アナログーデジタル変換回路35
の入力電圧が基準電圧（例えば、０V）付近になるよう
にオフセット調整を実行する。（この制御は、CPUに接
続されたメモリ内に搭載されたソフトウエアによって行
われる。）そして、通常、このオフセット調整は、電流
I2が、（＋）方向及び（−）方向の両方向の電流で行わ
れる。In order to cancel this measurement error,
The CPU 37 causes the current I2 to flow into the inverting input terminal of the OP amplifier.
= V2 / R4 is passed and the analog-digital conversion circuit 35
The offset adjustment is executed so that the input voltage of is close to the reference voltage (for example, 0V). (This control is done by the software installed in the memory connected to the CPU.) And usually, this offset adjustment
I2 takes place with current in both the (+) and (-) directions.
【０００８】この構成において、オフセット調整を行う
場合には、レンジ切替用スイッチS31,S32,S33・・・の
何れかをONにすることによって、OPアンプ（IC1）の帰
還抵抗R31,R32,R33・・・を切替えて、補正が必要な各
レンジ毎に、アナログーデジタル変換器（A-DC）35の入
力電圧を基準電圧（例えば、０V）に収束させるようにC
PU37によって制御している。In this configuration, when offset adjustment is performed, the feedback resistors R31, R32, R33 of the OP amplifier (IC1) are turned on by turning on any of the range switching switches S31, S32, S33. ... is switched and C is set so that the input voltage of the analog-digital converter (A-DC) 35 converges to the reference voltage (for example, 0V) for each range that needs correction.
It is controlled by PU37.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の図３に
示す構成では、レンジ切替用の帰還抵抗R31,R32,R33・
・・を切替えることによって、帰還抵抗を小さい値にし
た場合でも、例えば100Ω程度の抵抗は接続されるの
で、この構成では、光検出器を構成するフォトダイオー
ドへの光入力がある状態で電気回路のオフセット補正を
行うことができなかった。従来は、この構成の光パワー
測定装置の電気回路のオフセット補正を行うには、光検
出回路を構成するフォトダイオードへの光入力を、レン
ジ切替に応じてオフセット補正の度に、毎回キャップ等
で遮蔽する必要があった。However, in the conventional configuration shown in FIG. 3, feedback resistors R31, R32, R33 for range switching are provided.
Even if the feedback resistance is set to a small value by switching, the resistance of, for example, about 100 Ω is connected. Therefore, with this configuration, there is an optical input to the photodiode that constitutes the photodetector, and there is an electrical circuit. The offset correction could not be performed. Conventionally, in order to perform the offset correction of the electric circuit of the optical power measuring device of this configuration, the optical input to the photodiode that constitutes the photodetector circuit is changed by a cap or the like every time the offset correction is performed according to the range switching. It was necessary to shield it.
【００１０】上述の如く、図３に示す従来の光パワー測
定装置では、光検出器31に入力する光を時間経過毎に遮
断しないと、電気回路のオフセット電圧は補正できなか
ったので、定期的に光検出器の図示しない光入力部を時
間経過毎に、キャップ等により遮光して、電気回路のオ
フセット調整を行っていた。このため、光ファイバフォ
ームが変わってしまうことによる入力する光電力の変化
が誤差要因の１つとなっていた。特に、複数の光検出器
を同時に使用する場合には、キャップ等の脱着作業によ
りオフセット調整時間が多く必要となり、作業時間が多
くかかるという問題があった。As described above, in the conventional optical power measuring apparatus shown in FIG. 3, the light input to the photodetector 31 must be cut off every time the offset voltage of the electric circuit cannot be corrected. In addition, the light input unit (not shown) of the photodetector is shielded with a cap or the like every time a time elapses, and the offset of the electric circuit is adjusted. Therefore, a change in the optical power input due to the change in the optical fiber form has been one of the error factors. In particular, when a plurality of photodetectors are used at the same time, there is a problem that the offset adjustment time is long due to the attachment / detachment work of the cap and the like, and the work time is long.
【００１１】また、図３に示す光パワー測定装置を用い
た波長依存性測定装置によって、長時間に亘って光波長
を変化させて、各波長毎の光レベルを測定を実行する場
合には、測定中に光検出回路における電気回路のオフセ
ット電圧が変化することがある。該電気回路のオフセッ
ト電圧が変化すると、電気回路の直線性が悪化して、図
４に示す如く、測定レンジ間のステップエラーが発生し
て、波長依存性測定カーブデータに段差が現われてしま
うことになる。When the wavelength dependence measuring device using the optical power measuring device shown in FIG. 3 is used to change the optical wavelength for a long time to measure the optical level for each wavelength, The offset voltage of the electric circuit in the photo detection circuit may change during measurement. When the offset voltage of the electric circuit changes, the linearity of the electric circuit deteriorates, a step error between measurement ranges occurs as shown in FIG. 4, and a step appears in the wavelength dependence measurement curve data. become.
【００１２】本発明の課題（目的）は、フォトダイオー
ドへの光入力を遮蔽するキャップ等で、時間経過毎に行
う必要がなく、且つ、簡単な構成で電気回路のオフセッ
ト調整が可能な光パワー測定装置することにある。ま
た、その長時間に亘る測定に際して、定期的に電気回路
のオフセット電圧の補正を実行するオフセット調整方法
を提供することにある。An object (object) of the present invention is a cap or the like for shielding light input to a photodiode, which does not need to be performed every time and the optical power capable of offset adjustment of an electric circuit with a simple structure. There is a measuring device. Another object of the present invention is to provide an offset adjusting method for periodically correcting the offset voltage of the electric circuit during the measurement for a long time.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、反転入力端子に被測定光を電気信号に変換する光検
出器の出力が印加されるＯＰアンプの反転入力端子と出
力端子間に、複数のレンジ切替え用抵抗を、それぞれレ
ンジ切替用スイッチを介して並列接続されている光パワ
ー測定装置において、前記ＯＰアンプの反転入力端子と
出力端子間を短絡するオフセット調整用スイッチを設け
る。（請求項１）In order to solve the above-mentioned problems, between an inverting input terminal and an output terminal of an OP amplifier to which an output of a photodetector for converting an optical signal to be measured into an inverting input terminal is applied. In an optical power measuring device in which a plurality of range switching resistors are connected in parallel via respective range switching switches, an offset adjusting switch for short-circuiting the inverting input terminal and the output terminal of the OP amplifier is provided. (Claim 1)
【００１４】また、前記OPアンプの出力がアナログーデ
ジタル変換回路を介してCPUに与えられると共に、該CPU
によってデジタルーアナログ変換回路を介して前記OPア
ンプの反転入力端子に与えられる電流を制御する。（請
求項２）
また、前記OPアンプの出力端子と前記アナログーデジタ
ル変換回路の間に少なくとも１段の増幅回路を含む。
（請求項３）
また、前記レンジ切替用スイッチ及びオフセット調整用
スイッチは、前記CPUによって制御する。（請求項４）Further, the output of the OP amplifier is given to the CPU via an analog-digital conversion circuit, and
Controls the current supplied to the inverting input terminal of the OP amplifier via the digital-analog conversion circuit. (Claim 2) Further, at least one stage of an amplifier circuit is included between the output terminal of the OP amplifier and the analog-digital conversion circuit.
(Claim 3) The range changeover switch and the offset adjustment switch are controlled by the CPU. (Claim 4)
【００１５】請求項２〜４のいずれか１項に記載の光パ
ワー測定装置のオフセット調整方法であって、前記レン
ジ切替用スイッチを全てオフにし、前記オフセット調整
用スイッチをオンにした状態で、前記OPアンプの初期オ
フセット電圧を測定する第１のステップと、前記光検出
器への入力を遮断した状態で、前記オフセット調整用ス
イッチをオフにし、レンジ切替用スイッチのいずれかを
オンにして、前記CPUによって前記OPアンプの出力電圧
が前記OPアンプの初期オフセット電圧になるようにOPア
ンプの反転入力端子に供給される電流を制御する第２の
ステップと、により光パワー測定装置のオフセット調整
を行う。（請求項５）
また、光パワーの測定を長時間に亘って実行する際に、
波長掃引と波長掃引との間で、前記第１のステップと同
様に、前記レンジ切替用スイッチを全てオフにし、前記
オフセット調整用スイッチをオンにした状態で、前記OP
アンプのオフセット電圧を測定するステップと、前記第
２のステップで得られたOPアンプの反転入力端子に供給
する電流を設定するステップとを繰り返す。（請求項
６）The offset adjusting method for an optical power measuring apparatus according to any one of claims 2 to 4, wherein all the range changing switches are turned off and the offset adjusting switches are turned on, In the first step of measuring the initial offset voltage of the OP amplifier, in a state where the input to the photodetector is cut off, the offset adjustment switch is turned off, and one of the range switching switches is turned on, By the second step of controlling the current supplied to the inverting input terminal of the OP amplifier by the CPU so that the output voltage of the OP amplifier becomes the initial offset voltage of the OP amplifier, the offset adjustment of the optical power measuring device is performed. To do. (Claim 5) Further, when the optical power is measured for a long time,
Between the wavelength sweep and the wavelength sweep, similar to the first step, in the state where all the range changeover switches are turned off and the offset adjustment switch is turned on, the OP
The step of measuring the offset voltage of the amplifier and the step of setting the current supplied to the inverting input terminal of the OP amplifier obtained in the second step are repeated. (Claim 6)
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】図１を用いて本発明の光パワー測
定装置について説明する。図１において、１は、例えば
フォトダイオードで構成される光検出器であって、被測
定光を電気信号（電流）に変換して、OPアンプ(IC1)２
の反転入力端子（−）に与えられる。該OPアンプ２の入
力端子（＋）は接地されており、反転入力端子（−）と
出力端子間には、測定レンジ切替用の複数の帰還抵抗R
1,R2,R3・・・がレンジ切替用スイッチS1,S2,S3・・・
を介して接続されている。また、該OPアンプ２の反転入
力端子（−）と出力端子間には、オフセット調整用スイ
ッチSaが、反転入力端子（−）と出力端子間を短絡する
ように接続されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An optical power measuring device of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a photodetector composed of, for example, a photodiode, which converts the light under measurement into an electric signal (current) to generate an OP amplifier (IC1) 2
It is given to the inverting input terminal (-) of. The input terminal (+) of the OP amplifier 2 is grounded, and a plurality of feedback resistors R for switching the measurement range are provided between the inverting input terminal (-) and the output terminal.
1, R2, R3 ... are range changeover switches S1, S2, S3 ...
Connected through. An offset adjusting switch Sa is connected between the inverting input terminal (−) and the output terminal of the OP amplifier 2 so as to short-circuit the inverting input terminal (−) and the output terminal.
【００１７】３及び４はOPアンプ(IC2)、（IC3）でされ
る増幅器であり、５はアナログ信号をデジタル信号に変
換する変換回路（A-DC）である。また、６はCPU7に対す
る信号を入出力する入出力回路である。該CPUからの信
号は、前記I/O回路を介してデジタルーアナログ変換回
路(D-AC)８でアナログ信号V2に変換され、抵抗R4を介し
て、前記OPアンプ２の反転入力端子に接続されている。Reference numerals 3 and 4 are amplifiers formed by OP amplifiers (IC2) and (IC3), and reference numeral 5 is a conversion circuit (A-DC) for converting an analog signal into a digital signal. Reference numeral 6 is an input / output circuit for inputting / outputting signals to / from the CPU 7. The signal from the CPU is converted into an analog signal V2 by the digital-analog conversion circuit (D-AC) 8 via the I / O circuit, and is connected to the inverting input terminal of the OP amplifier 2 via the resistor R4. Has been done.
【００１８】図１の本発明における動作として、オフセ
ット調整用スイッチSaがオフ時の通常の動作は、図３の
場合と同様である。次に、オフセット調整時の動作を以
下に説明する。・レンジ切替用スイッチS1〜S3をオフに
し、オフセット調整用スイッチSaをオンにした状態で、
アナログーデジタル変換回路（A-DC）５の入力電圧を測
定して、この値を基準レベル（OFS１）とする。（ステ
ップS1）
なお、この状態では、OPアンプ（IC1）２をボルテージ
フォロア回路として機能させて、OPアンプ（IC1）周辺
回路の誤差要因及び光検出器１に対する光入力によるOP
アンプ（IC1）のレベル変化を排除できる。したがっ
て、この時のV1はOPアンプ（IC1）のオフセット電圧の
みが現われることになる。・次に、ホトダイオード（光
検出器）の暗電流の補正を行うために、ホトダイオード
への光入力をキャップ等で遮断する。その状態で、オフ
セット調整用スイッチSaをオフにし、レンジ切替用スイ
ッチS1〜S3のいずれかをオンにして、CPUによってデジ
タルーアナログ変換器（D-AC）に与える信号を制御し
て、電流I2を変化させて、アナログーデジタル変換回路
（A-DC）５の入力電圧が前記基準レベル（OFS1）になる
ようにする。（ステップS2）
この処理によって、（測定値）＝（A-DC入力電圧）−
（OFS１）となって、暗電流分のオフセット調整が出来
たことになる。As the operation of the present invention shown in FIG. 1, the normal operation when the offset adjusting switch Sa is off is the same as in the case of FIG. Next, the operation at the time of offset adjustment will be described below.・ With the range switching switches S1 to S3 turned off and the offset adjustment switch Sa turned on,
The input voltage of the analog-digital conversion circuit (A-DC) 5 is measured, and this value is used as the reference level (OFS1). (Step S1) In this state, the OP amplifier (IC1) 2 is made to function as a voltage follower circuit, and the OP amplifier (IC1) peripheral circuit error factor and the optical input to the photodetector 1
The level change of the amplifier (IC1) can be eliminated. Therefore, at V1 at this time, only the offset voltage of the OP amplifier (IC1) appears. -Next, in order to correct the dark current of the photodiode (photodetector), the light input to the photodiode is blocked with a cap or the like. In that state, the offset adjustment switch Sa is turned off, and any one of the range switching switches S1 to S3 is turned on, and the signal applied to the digital-analog converter (D-AC) by the CPU is controlled to generate the current I2. To change the input voltage of the analog-digital conversion circuit (A-DC) 5 to the reference level (OFS1). (Step S2) By this processing, (measured value) = (A-DC input voltage) −
(OFS1) is reached, and the offset adjustment for the dark current is completed.
【００１９】本発明におけるオフセット調整方法は、光
パワー測定装置が設けられている波長依存性測定装置等
において、長時間に亘って波長掃引測定を実行する場合
に、特に適している。このような、長時間に亘って波長
掃引測定を実行する場合には、掃引と掃引との間で、前
記ステップS1と同様に、レンジ切替用スイッチS1〜S3を
オフにし、オフセット調整用スイッチSaをオンにした状
態で、アナログーデジタル変換回路（A-DC）５の入力電
圧を測定する。The offset adjusting method according to the present invention is particularly suitable when a wavelength sweep measurement is performed for a long time in a wavelength dependence measuring apparatus provided with an optical power measuring apparatus. When performing the wavelength sweep measurement for such a long time, between the sweeps, like the step S1, the range switching switches S1 to S3 are turned off, and the offset adjustment switch Sa With the switch turned on, measure the input voltage of the analog-digital conversion circuit (A-DC) 5.
【００２０】この時に、測定レベルが、前回の基準レベ
ル（OFS１）からずれて、（OFS２）になっていたら、測
定値の基準を新しい基準値（OFS２）に変更して、入力
光のレベル測定を実行する。この時、（測定値）＝（A-
DC入力電圧）−（OFS２）となる。このように、長時間
の測定の間にずれた基準値（即ち、OPアンプ（IC1）、
（IC2）、（IC3）・・・）のオフセット電圧の経時変化
を補正することができ、より正確な測定が可能になる。At this time, if the measurement level shifts from the previous reference level (OFS1) and becomes (OFS2), the reference of the measurement value is changed to a new reference value (OFS2), and the level of the input light is measured. To execute. At this time, (measured value) = (A-
DC input voltage)-(OFS2). Thus, the reference value (that is, OP amplifier (IC1),
(IC2), (IC3) ...) Offset voltage changes over time can be corrected, and more accurate measurement becomes possible.
【００２１】この状態を図２を用いて詳細に説明する。
縦軸はアナログーデジタル変換回路（A-DC）５の入力電
圧レベルであって、Vsはその初期値を、Vtは時間経過後
の値を示している。図示の如く、測定の初期と時間経過
後ではアナログーデジタル変換回路（A-DC）５の入力電
圧レベルの値が相違しているが、これは経時変化によっ
てオフセット値が変化したためであるので、オフセット
値を初期値（OFS1）から時間経過後（OFS2）に補正する
ことによって、正確な測定が可能になる。This state will be described in detail with reference to FIG.
The vertical axis represents the input voltage level of the analog-digital conversion circuit (A-DC) 5, Vs represents its initial value, and Vt represents the value after the passage of time. As shown in the figure, the value of the input voltage level of the analog-digital conversion circuit (A-DC) 5 is different at the beginning of measurement and after the passage of time, but this is because the offset value changes with the lapse of time. Correcting the offset value after the lapse of time (OFS2) from the initial value (OFS1) enables accurate measurement.
【００２２】[0022]
【発明の効果】請求項１に記載の発明では、反転入力端
子に被測定光を電気信号に変換する光検出器の出力が印
加されるＯＰアンプの反転入力端子と出力端子間に、複
数のレンジ切替え用抵抗を、それぞれレンジ切替用スイ
ッチを介して並列接続されている光パワー測定装置にお
いて、前記ＯＰアンプの反転入力端子と出力端子間を短
絡するオフセット調整用スイッチを設けることによっ
て、フォトダイオードへの光入力を遮蔽するキャップ等
を用いない簡単な構成で電気回路のオフセット調整が可
能な光パワー測定装置を得ることができる。According to the first aspect of the invention, a plurality of inverting input terminals are provided between the inverting input terminal and the output terminal of the OP amplifier to which the output of the photodetector for converting the measured light into an electric signal is applied. In the optical power measuring apparatus in which the range switching resistors are connected in parallel via the range switching switches, the photodiode is provided by providing an offset adjusting switch that short-circuits the inverting input terminal and the output terminal of the OP amplifier. It is possible to obtain an optical power measuring device capable of adjusting the offset of an electric circuit with a simple configuration that does not use a cap or the like that shields the optical input to the device.
【００２３】また、請求項２に記載の発明では、前記OP
アンプの出力がアナログーデジタル変換回路を介してCP
Uに与えられると共に、該CPUによってデジタルーアナロ
グ変換回路を介して前記OPアンプの反転入力端子に与え
られる電流を制御することによって、ホトダイオードの
暗電流に対する補償が可能になる。また、請求項３に記
載の発明では、前記OPアンプの出力端子と前記アナログ
ーデジタル変換回路の間に少なくとも１段の増幅回路を
含む場合でも、全ての電気回路のオフセットの補償を行
うことができる。また、請求項４に記載の発明では、前
記レンジ切替用スイッチ及びオフセット調整用スイッチ
は、前記CPUによって制御することによって、複数のレ
ンジに跨る広い測定範囲を自動的に測定することができ
る。According to the invention of claim 2, the OP
The output of the amplifier is CP via the analog-digital conversion circuit.
By controlling the current applied to U and applied to the inverting input terminal of the OP amplifier by the CPU via the digital-analog conversion circuit, it is possible to compensate for the dark current of the photodiode. Further, in the invention according to claim 3, even when the amplifier circuit of at least one stage is included between the output terminal of the OP amplifier and the analog-digital conversion circuit, the offset compensation of all electric circuits can be performed. it can. Further, in the invention according to claim 4, the range changeover switch and the offset adjustment switch can be automatically measured in a wide measurement range over a plurality of ranges by being controlled by the CPU.
【００２４】また、請求項５に記載の発明では、請求項
２〜４のいずれか１項に記載の光パワー測定装置のオフ
セット調整方法であって、前記レンジ切替用スイッチを
全てオフにし、前記オフセット調整用スイッチをオンに
した状態で、前記OPアンプの初期オフセット電圧を測定
する第１のステップと、前記光検出器への入力を遮断し
た状態で、前記オフセット調整用スイッチをオフにし、
レンジ切替用スイッチのいずれかをオンにして、前記CP
Uによって前記OPアンプの出力電圧が前記OPアンプの初
期オフセット電圧になるようにOPアンプの反転入力端子
に供給される電流を制御する第２のステップと、により
光パワー測定装置のオフセット調整を行うことによっ
て、フォトダイオードへの光入力を遮蔽するキャップ等
を用いない簡単な構成で電気回路のオフセット調整が可
能な光パワー測定装置を得ることができる。また、請求
項６に記載の発明では、光パワーの測定を長時間に亘っ
て実行する際に、波長掃引と波長掃引との間で、前記第
１のステップと同様に、前記レンジ切替用スイッチを全
てオフにし、前記オフセット調整用スイッチをオンにし
た状態で、前記OPアンプのオフセット電圧を測定するス
テップと、前記第２のステップで得られたOPアンプの反
転入力端子に供給する電流を設定するステップと、を繰
り返すことによって、測定系を構成する電気回路のオフ
セット電圧の経時変化に追従して変化させることが可能
になる。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the offset adjusting method for the optical power measuring device according to any one of the second to fourth aspects, wherein all the range changing switches are turned off, With the offset adjustment switch turned on, the first step of measuring the initial offset voltage of the OP amplifier, and with the input to the photodetector cut off, the offset adjustment switch is turned off,
Turn on one of the range selector switches to
The second step of controlling the current supplied to the inverting input terminal of the OP amplifier so that the output voltage of the OP amplifier becomes the initial offset voltage of the OP amplifier by U, and the offset adjustment of the optical power measuring device is performed by the second step. As a result, it is possible to obtain the optical power measuring device capable of adjusting the offset of the electric circuit with a simple configuration that does not use a cap or the like for blocking the light input to the photodiode. Further, in the invention described in claim 6, when the measurement of the optical power is executed for a long time, between the wavelength sweep and the wavelength sweep, similar to the first step, the range switch Set the current supplied to the inverting input terminal of the OP amplifier obtained in the second step with the step of measuring the offset voltage of the OP amplifier in the state where all are turned off and the offset adjustment switch is turned on. It is possible to change the offset voltage of the electric circuit constituting the measurement system by following the change with time by repeating the step of.
【００２５】上述の如く、本発明の光パワー測定装置で
は、光入力がある場合にもオフセット調整が可能な構成
であるので、波長依存性測定装置に適用した場合には、
以下のメリットがある。・測定値の基準電圧を測定系を
構成する電気回路のオフセット電圧の経時変化に追従し
て変化させることが可能になる。・光入力が存在しても
オフセット調整が可能であるため、測定を中断すること
なく長期間に亘っての安定したレベルの高い測定が可能
になる。・光検出器のキャップ等による遮光を行う必要
がないので、光ファイバフォームの変化による光検出器
へのレベル変動を少なくすることが可能になる。・光源
部出力をOFFにする必要がないので、光源部の出力レベ
ルの安定度を損なうことがない。・光アッテネータや光
スイッチ等により光検出器への光入力の遮断を時間経過
毎に行う処理が不要になる。As described above, the optical power measuring apparatus of the present invention has a configuration capable of adjusting the offset even when there is an optical input. Therefore, when applied to the wavelength dependence measuring apparatus,
It has the following advantages. -It becomes possible to change the reference voltage of the measured value by following the change with time of the offset voltage of the electric circuit that constitutes the measurement system.・ Since the offset can be adjusted even if there is an optical input, stable and high level measurement can be performed for a long period without interrupting the measurement. -Since it is not necessary to shield the light with the cap of the photodetector, it is possible to reduce the level fluctuation to the photodetector due to the change of the optical fiber foam. -Since it is not necessary to turn off the light source output, the stability of the light source output level is not compromised. -The process of shutting off the optical input to the photodetector with the lapse of time by using an optical attenuator or optical switch is not required.
【図１】本発明の光パワー測定装置の構成を示す図であ
る。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an optical power measuring device of the present invention.
【図２】オフセット電圧の経時変化の補正を説明する図
である。FIG. 2 is a diagram illustrating correction of a change in offset voltage over time.
【図３】従来の光パワー測定装置の構成を示す図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a conventional optical power measuring device.
【図４】電気回路のオフセット電圧が変化によって、電
気回路の直線性が悪化する例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example in which the linearity of an electric circuit deteriorates due to a change in an offset voltage of the electric circuit.
1、31 光検出器 ２、32 OPアンプ 3,4,33,34 増幅器 5、35 アナログーデジタル変換器 6、36 I/O回路 7，37 CPU 8、38 デジタルーアナログ変換回路 S1〜S3、S31〜S33 レンジ切替用スイッチ Sa オフセット調整用スイッチ R1〜R3、R31〜R33 レンジ切替用抵抗 R4 オフセット調整用抵抗 1,31 photo detector 2, 32 OP amplifier 3,4,33,34 amplifier 5, 35 analog-to-digital converter 6, 36 I / O circuit 7, 37 CPU 8, 38 Digital-analog conversion circuit S1 to S3, S31 to S33 Range switch Sa offset adjustment switch R1 to R3, R31 to R33 Range switching resistance R4 Offset adjustment resistor
Claims (6)
換する光検出器の出力が印加されるＯＰアンプの反転入
力端子と出力端子間に、複数のレンジ切替え用抵抗を、
それぞれレンジ切替用スイッチを介して並列接続されて
いる光パワー測定装置において、 前記ＯＰアンプの反転入力端子と出力端子間を短絡する
オフセット調整用スイッチを設けたことを特徴とする光
パワー測定装置。1. A plurality of range switching resistors are provided between an inverting input terminal and an output terminal of an OP amplifier to which an output of a photodetector for converting light under measurement into an electric signal is applied to the inverting input terminal.
An optical power measuring apparatus, which is connected in parallel via a range switching switch, wherein an offset adjusting switch that short-circuits between the inverting input terminal and the output terminal of the OP amplifier is provided.
ル変換回路を介してCPUに与えられると共に、該CPUによ
ってデジタルーアナログ変換回路を介して前記OPアンプ
の反転入力端子に与えられる電流が制御されることを特
徴とする請求項１に記載の光パワー測定装置。2. The output of the OP amplifier is supplied to the CPU via an analog-digital conversion circuit, and the CPU controls the current supplied to the inverting input terminal of the OP amplifier via the digital-analog conversion circuit. The optical power measuring device according to claim 1, wherein
ーデジタル変換回路の間に少なくとも１段の増幅回路を
含むことを特徴とする請求項２に記載の光パワー測定装
置。3. The optical power measuring device according to claim 2, further comprising at least one amplification circuit between the output terminal of the OP amplifier and the analog-digital conversion circuit.
ト調整用スイッチは、前記CPUによって制御されること
を特徴とする請求項２又は３に記載の光パワー測定装
置。4. The optical power measuring device according to claim 2, wherein the range switching switch and the offset adjusting switch are controlled by the CPU.
パワー測定装置のオフセット調整方法であって、 前記レンジ切替用スイッチを全てオフにし、前記オフセ
ット調整用スイッチをオンにした状態で、前記OPアンプ
の初期オフセット電圧を測定する第１のステップと、 前記光検出器への入力を遮断した状態で、前記オフセッ
ト調整用スイッチをオフにし、レンジ切替用スイッチの
いずれかをオンにして、前記CPUによって前記OPアンプ
の出力電圧が前記OPアンプの初期オフセット電圧になる
ようにOPアンプの反転入力端子に供給される電流を制御
する第２のステップと、 を含むことを特徴とする光パワー測定装置のオフセット
調整方法。5. The offset adjusting method for an optical power measuring device according to claim 2, wherein all the range changing switches are turned off and the offset adjusting switch is turned on. Then, in the first step of measuring the initial offset voltage of the OP amplifier, with the input to the photodetector cut off, the offset adjustment switch is turned off, and one of the range changeover switches is turned on. And a second step of controlling the current supplied to the inverting input terminal of the OP amplifier by the CPU so that the output voltage of the OP amplifier becomes the initial offset voltage of the OP amplifier. Offset adjustment method for optical power measuring device.
る際に、波長掃引と波長掃引との間で、前記第１のステ
ップと同様に、前記レンジ切替用スイッチを全てオフに
し、前記オフセット調整用スイッチをオンにした状態
で、前記OPアンプのオフセット電圧を測定するステップ
と、 前記第２のステップで得られたOPアンプの反転入力端子
に供給する電流を設定するステップと、 を繰り返すことを特徴とする請求項５に記載の光パワー
測定装置のオフセット調整方法。6. When performing the measurement of the optical power for a long time, between the wavelength sweeps, all the range changeover switches are turned off in the same manner as in the first step. With the offset adjustment switch turned on, the step of measuring the offset voltage of the OP amplifier and the step of setting the current supplied to the inverting input terminal of the OP amplifier obtained in the second step are repeated. The offset adjusting method for an optical power measuring device according to claim 5, wherein
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1927270A1 (en) * | 2005-09-23 | 2008-06-04 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Circuit for measuring the brightness of light sources |
| US11852524B2 (en) | 2020-12-24 | 2023-12-26 | Yokogawa Electric Corporation | Optical measurement apparatus |
-
2001
- 2001-12-20 JP JP2001386857A patent/JP2003185497A/en not_active Withdrawn
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| KR101457021B1 (en) * | 2005-09-23 | 2014-10-31 | 오스람 게엠베하 | Circuit for measuring the brightness of light sources |
| US11852524B2 (en) | 2020-12-24 | 2023-12-26 | Yokogawa Electric Corporation | Optical measurement apparatus |
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