JP2003270095A - 光特性測定装置、方法、プログラムおよび該プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被測定物の光特性（特に、ミューラー行列要
素）の測定時間を短縮する。 【解決手段】 偏光状態を異ならせた光Ｌ１、光Ｌ２、
光Ｌ３、光Ｌ４を光合波器３０により合波して被測定物
（DUT）９０に出射しても、偏光状態（円偏光、０°直
線偏光、４５°直線偏光、９０°直線偏光）ごとに変調
周波数（ｆｍ１、ｆｍ２、ｆｍ３、ｆｍ４）が異なって
いるため、測定量分離取得部４０により、それぞれの偏
光状態の光に関する光パワーを取得できる。そして、取
得した光パワーを用いて被測定物（DUT）９０のミュー
ラー行列要素等を求めることができる。よって、一つの
光路に、０°偏光板２８ｂ、４５°偏光板２８ｃ、９０
°偏光板２８ｄをかわるがわる挿入するといったような
偏光状態の変更のための工程に時間を浪費することがな
いため、被測定物（DUT）９０のミューラー行列要素等
の測定時間を短縮できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信に用いられ
る光ファイバおよび光コンポーネントのミューラー行列
および偏波依存性損失（PDL）等の光特性の測定に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、光ファイバなどの被測定物
（DUT：Device Under Test）の偏波依存性損失（PDL）
を測定する方法としてミューラー行列法（Mueller-Matr
ix method）がある。

【０００３】ミューラー行列法による光ファイバの偏波
依存性損失の測定法を図６を参照して説明する。図６を
参照して、波長可変光源１１０が生成した光は偏波コン
トローラ１２０の光路１２１に入射される。偏波コント
ローラ１２０の光路１２１には、偏光子１２２（POL：
ポラライザ）および四分の一波長板１２４が配置されて
いる。光路１２１に入射された光は、偏光子１２２およ
び四分の一波長板１２４を通過することにより円偏光と
なり、かかる円偏光は偏波コントローラ１２０から出射
される。ここで、光路１２１に、０°偏光板１２６ａ、
４５°偏光板１２６ｂおよび９０°偏光板１２６ｃの内
のいずれか一つを挿入すれば０°直線偏光、４５°直線
偏光あるいは９０°直線偏光が偏波コントローラ１２０
から出射される。

【０００４】偏波コントローラ１２０から出射される円
偏光、０°直線偏光、４５°直線偏光および９０°直線
偏光は被測定物（DUT）１３０を通過し、光電（O/E）変
換器１４０により電気信号に変換される。この電気信号
に基づき、図示省略した計測部により光パワーＰが計測
される。ここで、光パワーＰは、偏波コントローラ１２
０から出射される光が円偏光の場合、０°直線偏光の場
合、４５°直線偏光の場合あるいは９０°直線偏光の場
合があり、それぞれＰcirc、Ｐ0°、Ｐ45°、Ｐ90°と
表記する。

【０００５】なお、被測定物（DUT）１３０を通過しな
い場合の光パワーＰ’も計測する必要がある。この場
合、偏波コントローラ１２０から出射される光を直接、
光電（O/E）変換器１４０に接続する。そして、光電（O
/E）変換器１４０が出力する電気信号に基づき、図示省
略した計測部により光パワーＰ’が計測される。ここ
で、光パワーＰ’は、偏波コントローラ１２０から出射
される光が円偏光の場合、０°直線偏光の場合、４５°
直線偏光の場合あるいは９０°直線偏光の場合があり、
それぞれＰ’circ、Ｐ’0°、Ｐ’45°、Ｐ’90°と表
記する。

【０００６】このような計測を行った後、パワー比Ｒci
rc＝Ｐcirc／Ｐ’circ、Ｒ0°＝Ｐ0°／Ｐ’0°、Ｒ45
°＝Ｐ45°／Ｐ’45°、Ｒ90°＝Ｐ90°／Ｐ’90°を求
める。かかかるパワー比Ｒに基づきミューラー行列要素
を求める。ミューラー行列要素から被測定物（DUT）１
３０の偏波依存性損失（PDL：Polarization DependentL
oss）が求まる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような方法では、光パワーＰ0°、Ｐ45°、Ｐ90°、Ｐc
ircを計測するためには、被測定物（DUT）１３０を偏波
コントローラ１２０と光電（O/E）変換器１４０との間
に接続した状態で、光路１２１に（１）０°偏光板１２
６ａを挿入する、（２）４５°偏光板１２６ｂを挿入す
る、（３）９０°偏光板１２６ｃを挿入する、（４）偏
光板１２６ａ〜ｃのいずれも挿入しない、といった偏光
板１２６ａ〜ｃを順々に挿入する工程を行なわなければ
ならず測定時間が長くなってしまう。光パワーＰ’cir
c、Ｐ’0°、Ｐ’45°、Ｐ’90°を計測する場合も同様
に偏光板１２６ａ〜ｃを順々に挿入する工程を行なわな
ければならず測定時間が長くなってしまう。

【０００８】そこで、本発明は、被測定物の光特性（特
に、ミューラー行列要素）の測定時間の短縮を課題とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、被測定物の光特性を測定する光特性装置であって、
光源と、光源から出射された光を、偏光状態および変調
周波数をそれぞれ異ならせて分波して出射する光分離出
射手段と、光分離出射手段により出射された光を合波す
る光合波手段と、光合波手段の出力を被測定物を介して
受け、光合波手段の出力に関する測定量を変調周波数ご
とに取得する測定量分離取得手段とを備えるように構成
される。

【００１０】上記のように構成された光特性測定装置に
よれば、偏光状態を異ならせた光を光合波手段により合
波して被測定物に出射しても、偏光状態ごとに変調周波
数が異なっているため、測定量分離取得手段により、そ
れぞれの偏光状態の光に関する測定量を取得できる。よ
って、偏光状態の変更のために時間を浪費することがな
いため、被測定物の光特性の測定時間を短縮できる。

【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明であって、光分離出射手段は、光源から出射され
た光を分波する光分波手段と、光分波手段により分波さ
れた光をそれぞれ異なる変調周波数で変調する光変調手
段と、光変調手段の出力の偏光状態をそれぞれ異ならせ
る偏光状態変更手段とを有するように構成される。

【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の発明であって、光分離出射手段は、光源から出射され
た光を円偏光として光分波手段に出射する円偏光出射手
段を有するように構成される。

【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項２または
３に記載の発明であって、光変調手段は光チョッパであ
るように構成される。

【００１４】請求項５に記載の発明は、請求項１に記載
の発明であって、光分離出射手段は、光源から出射され
た光を円偏光とする円偏光出射手段と、円偏光を分波す
る光分波手段と、光分波手段により分波された光の偏光
状態をそれぞれ異ならせる偏光状態変更手段と、偏光状
態変更手段の出力をそれぞれ異なる変調周波数で変調す
る光チョッパとを有するように構成される。

【００１５】請求項６に記載の発明は、請求項２ないし
５のいずれか一項に記載の発明であって、偏光状態変更
手段は、入力された光の偏光状態を円偏光、０°直線偏
光、４５°直線偏光および９０°直線偏光とするように
構成される。

【００１６】請求項７に記載の発明は、請求項１に記載
の発明であって、測定量は光パワーであるように構成さ
れる。

【００１７】請求項８に記載の発明は、請求項７に記載
の発明であって、測定量分離取得手段は、光合波手段の
出力を光電変換する光電変換手段と、光電変換手段の出
力を分離する分離手段と、分離手段の出力から変調周波
数の成分を取り出す帯域フィルタリング手段とを有する
ように構成される。

【００１８】請求項９に記載の発明は、請求項７に記載
の発明であって、測定量分離取得手段は、光合波手段の
出力を光電変換する光電変換手段と、光電変換手段の出
力を分離する分離手段と、分離手段の出力から変調周波
数の成分を取り出すロックインアンプとを有するように
構成される。

【００１９】請求項１０に記載の発明は、被測定物の光
特性を測定する光特性方法であって、光源から出射され
た光を、偏光状態および変調周波数をそれぞれ異ならせ
て分波して出射する光分離出射工程と、光分離出射工程
により出射された光を合波する光合波工程と、光合波工
程の出力を被測定物を介して受け、光合波工程の出力に
関する測定量を変調周波数ごとに取得する測定量分離取
得工程とを備えるように構成される。

【００２０】請求項１１に記載の発明は、光源と、光源
から出射された光を、偏光状態および変調周波数をそれ
ぞれ異ならせて分波して出射する光分離出射手段と、光
分離出射手段により出射された光を合波する光合波手段
と、光合波手段の出力を被測定物を介して受け、光合波
手段の出力に関する測定量を変調周波数ごとに取得する
測定量分離取得手段とを備えた光特性測定装置における
光特性測定処理をコンピュータに実行させるためのプロ
グラムであって、測定量に基づき被測定物の光特性を演
算する演算処理をコンピュータに実行させるためのプロ
グラムである。

【００２１】請求項１２に記載の発明は、光源と、光源
から出射された光を、偏光状態および変調周波数をそれ
ぞれ異ならせて分波して出射する光分離出射手段と、光
分離出射手段により出射された光を合波する光合波手段
と、光合波手段の出力を被測定物を介して受け、光合波
手段の出力に関する測定量を変調周波数ごとに取得する
測定量分離取得手段とを備えた光特性測定装置における
光特性測定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、測定量に基づき被測定物の光特性を
演算する演算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
な記録媒体である。

【００２２】

【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。

【００２３】第一の実施形態 図１は、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、被測定物（DUT）９０のミューラー行列
要素（M00、M01、M02、M03）および偏波依存性損失（PD
L：Polarization Dependent Loss）を測定するためのも
のである。第一の実施形態にかかる光特性測定装置は、
波長可変光源１０、光分離出射部２０、光合波器３０、
測定量分離取得部４０、制御演算部５０を備える。

【００２４】波長可変光源１０は、光を出射する光源で
ある。測定の際には、光の波長を固定しておく。これに
より、被測定物（DUT）９０の偏波依存性損失（PDL）等
が測定できる。また、光の波長を変化させて同様の測定
を繰り返し行なうことにより、被測定物（DUT）９０の
偏波依存性損失（PDL）の波長依存性が測定できる。

【００２５】光分離出射部２０は、波長可変光源１０か
ら出射された光を、偏光状態および変調周波数をそれぞ
れ異ならせて分波して出射する。第一の実施形態におい
ては、波長可変光源１０から出射された光を、円偏光、
０°直線偏光、４５°直線偏光および９０°直線偏光と
し、それぞれ変調周波数ｆｍ１、ｆｍ２、ｆｍ３、ｆｍ
４で変調して出力する。

【００２６】光分離出射部２０は、円偏光出射部２２、
光分波器２４、発振器２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５
ｄ、光変調器２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ、偏光状
態変更部２８を備える。

【００２７】円偏光出射部２２は、波長可変光源１０か
ら出射された光を円偏光にする。円偏光出射部２２は、
偏光子２２ａ（POL：ポラライザ）および四分の一波長
板２２ｂを有する。偏光子２２ａは、波長可変光源１０
から出射された光を直線偏光とする。四分の一波長板２
２ｂは、偏光子２２ａから出射された直線偏光を円偏光
に変換して出射する。

【００２８】光分波器２４は、円偏光出射部２２が出射
した円偏光を光Ｌ１、光Ｌ２、光Ｌ３、光Ｌ４に分波す
る。

【００２９】発振器２５ａ〜２５ｄは、光変調器２６ａ
〜２６ｄに変調周波数ｆｍ１、ｆｍ２、ｆｍ３、ｆｍ４
を与えるための発振器である。ただし、ｆｍ１、ｆｍ
２、ｆｍ３およびｆｍ４は、いずれも異なる値である。

【００３０】光変調器２６ａ〜２６ｄは、それぞれ光Ｌ
１、光Ｌ２、光Ｌ３、光Ｌ４を変調周波数ｆｍ１、ｆｍ
２、ｆｍ３、ｆｍ４に基づき変調する。

【００３１】偏光状態変更部２８は、光変調器２６ａ〜
２６ｄから出射された光Ｌ１、光Ｌ２、光Ｌ３、光Ｌ４
の偏光状態をそれぞれ異ならせて出射する。すなわち、
光Ｌ１の偏光状態を円偏光、光Ｌ２の偏光状態を０°直
線偏光、光Ｌ３の偏光状態を４５°直線偏光、光Ｌ４の
偏光状態を９０°直線偏光として出射する。

【００３２】偏光状態変更部２８は、０°偏光板２８
ｂ、４５°偏光板２８ｃおよび９０°偏光板２８ｄを有
する。０°偏光板２８ｂは光変調器２６ｂに、４５°偏
光板２８ｃは光変調器２６ｃに、９０°偏光板２８ｄは
光変調器２６ｄに接続されている。

【００３３】光合波器３０は、光分離出射部２０により
出射された光を合波する。光分離出射部２０および光合
波器３０が偏波コントローラを構成する。合波された光
は、被測定物（DUT）９０を介して、あるいは直接に測
定量分離取得部４０に入射される。

【００３４】測定量分離取得部４０は、光合波器３０の
出力を被測定物（DUT）９０を介して、あるいは直接に
受け、光合波器３０の出力に関する測定量を変調周波数
ごとに取得する。測定量とは、例えば光パワーである。

【００３５】測定量分離取得部４０は、光電変換器（Ｏ
／Ｅ）４２、パワースプリッタ４４、バンドパスフィル
タ（ＢＰＦ）４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、パワー
メータ４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、４８ｄを備える。

【００３６】光電変換器（Ｏ／Ｅ）４２は、被測定物
（DUT）９０を介して、あるいは直接に受けた光合波器
３０の出力を光電変換し、電気信号を出力する。

【００３７】パワースプリッタ４４は、光電変換器４２
の出力した電気信号を電気信号Ｅ１、電気信号Ｅ２、電
気信号Ｅ３、電気信号Ｅ４に分離する。

【００３８】バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）４６ａ、４
６ｂ、４６ｃ、４６ｄはそれぞれ電気信号Ｅ１、電気信
号Ｅ２、電気信号Ｅ３、電気信号Ｅ４の内、変調周波数
成分の信号を取り出す。すなわち、バンドパスフィルタ
４６ａは周波数ｆｍ１の成分の電気信号を、バンドパス
フィルタ４６ｂは周波数ｆｍ２の成分の電気信号を、バ
ンドパスフィルタ４６ｃは周波数ｆｍ３の成分の電気信
号を、バンドパスフィルタ４６ｄは周波数ｆｍ４の成分
の電気信号を取り出す。

【００３９】パワーメータ４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、４
８ｄは、バンドパスフィルタ４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、
４６ｄの取り出した電気信号の変調周波数成分のパワー
を計測する。パワーメータ４８ａは、周波数ｆｍ１の成
分の電気信号のパワーを計測する。よって、パワーメー
タ４８ａは、円偏光が被測定物（DUT）９０を透過した
ものの光パワーＰcirc、あるいは円偏光を直接受けたも
のの光パワーＰ’circを計測する。パワーメータ４８ｂ
は、０°直線偏光が被測定物（DUT）９０を透過したも
のの光パワーＰ0°、あるいは０°直線偏光を直接受け
たものの光パワーＰ’0°を計測する。パワーメータ４
８ｃは、４５°直線偏光が被測定物（DUT）９０を透過
したものの光パワーＰ45°、あるいは４５°直線偏光を
直接受けたものの光パワーＰ’45°を計測する。パワー
メータ４８ｄは、９０°直線偏光が被測定物（DUT）９
０を透過したものの光パワーＰ90°あるいは９０°直線
偏光を直接受けたものの光パワーＰ’90°を計測する。
すなわち、下記のパワーメータ４８ａ−４８ｄの計測す
るものは表１のようになる。

【００４０】

【表１】 制御演算部５０は、測定量分離取得部４０の取得した測
定量（光パワー）に基づき、被測定物（DUT）９０のミ
ューラー行列要素（M00、M01、M02、M03）および偏波依
存性損失（PDL：Polarization Dependent Loss）を演算
する。

【００４１】ミューラー行列要素は、以下の式により求
めることができる。

【００４２】

【数１】 ただし、Ｒcirc、Ｒ0°、Ｒ45°、Ｒ90°は以下の式に
示すようなパワー比である。

【００４３】

【数２】 また、偏波依存性損失（PDL）は、以下の式により求め
ることができる。

【００４４】

【数３】 よって、制御演算部５０は測定量分離取得部４０の取得
した光パワーに基づき、パワー比Ｒcirc、Ｒ0°、Ｒ45
°、Ｒ90°を求める。そして、ミューラー行列要素を求
め、偏波依存性損失（PDL）を求める。

【００４５】また、制御演算部５０は、波長可変光源１
０の波長を制御する。ある光波長における被測定物（DU
T）９０の偏波依存性損失（PDL）を計測する場合は、か
かる光波長の光を出射するように波長可変光源１０を制
御する。被測定物（DUT）９０の偏波依存性損失（PDL）
の波長依存特性を計測する場合は、波長可変光源１０が
出射する光の波長を所定範囲において変化させる。すな
わち、光の波長がある波長における光パワーの測定が終
われば、光の波長をまたある波長に変化させる。

【００４６】次に、第一の実施形態の動作を説明する。

【００４７】まず、波長可変光源１０は、ある波長の光
を出射する。

【００４８】この光は、円偏光出射部２２により円偏光
とされ、光分波器２４により光Ｌ１、光Ｌ２、光Ｌ３、
光Ｌ４に分波される。光Ｌ１、光Ｌ２、光Ｌ３、光Ｌ４
は、光変調器２６ａ〜２６ｄにより変調周波数ｆｍ１、
ｆｍ２、ｆｍ３、ｆｍ４に基づき変調される。変調され
た光Ｌ１、光Ｌ２、光Ｌ３、光Ｌ４は、偏光状態変更部
２８により、それぞれ、円偏光、０°直線偏光、４５°
直線偏光、９０°直線偏光として出射される。

【００４９】光分離出射部２０により出射された光は、
光合波器３０により合波される。合波された光は、被測
定物（DUT）９０を介して、あるいは直接に測定量分離
取得部４０に入射される。

【００５０】測定量分離取得部４０に入射された光は、
光電変換器（Ｏ／Ｅ）４２により電気信号に変換され、
パワースプリッタ４４により電気信号Ｅ１、電気信号Ｅ
２、電気信号Ｅ３、電気信号Ｅ４に分離される。電気信
号Ｅ１、電気信号Ｅ２、電気信号Ｅ３、電気信号Ｅ４
は、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）４６ａ、４６ｂ、４
６ｃ、４６ｄにより、周波数ｆｍ１、ｆｍ２、ｆｍ３、
ｆｍ４成分が取り出され、それらのパワーがパワーメー
タ４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、４８ｄにより計測される。
計測結果は、表１に示すようなものである。

【００５１】制御演算部５０は、測定量分離取得部４０
により取得された光パワーを用いて、被測定物（DUT）
９０のミューラー行列要素（M00、M01、M02、M03）およ
び偏波依存性損失（PDL）を演算する。なお、被測定物
（DUT）９０の偏波依存性損失（PDL）の波長依存特性を
求めたい場合は、制御演算部５０が波長可変光源１０を
制御して波長を変化させる。

【００５２】第一の実施形態によれば、偏光状態を異な
らせた光Ｌ１、光Ｌ２、光Ｌ３、光Ｌ４を光合波器３０
により合波して被測定物（DUT）９０に出射しても、偏
光状態（円偏光、０°直線偏光、４５°直線偏光、９０
°直線偏光）ごとに変調周波数（ｆｍ１、ｆｍ２、ｆｍ
３、ｆｍ４）が異なっているため、測定量分離取得部４
０により、それぞれの偏光状態の光に関する光パワーを
取得できる。そして、取得した光パワーを用いて被測定
物（DUT）９０のミューラー行列要素および偏波依存性
損失（PDL）を求めることができる。

【００５３】よって、一つの光路に、（１）０°偏光板
２８ｂを挿入する、（２）４５°偏光板２８ｃを挿入す
る、（３）９０°偏光板２８ｄを挿入する、（４）偏光
板２８ｂ〜ｄのいずれも挿入しない、といったような偏
光状態の変更のための工程に時間を浪費することがない
ため、被測定物（DUT）９０のミューラー行列要素およ
び偏波依存性損失（PDL）の測定時間を短縮できる。

【００５４】第二の実施形態 第二の実施形態は、第一の実施形態における光変調器２
６ａ〜２６ｄのかわりに、光チョッパ２７ａ〜２７ｄを
用いた点、および第一の実施形態におけるバンドパスフ
ィルタ４６ａ〜４６ｄのかわりに、ロックインアンプ４
７ａ〜４７ｄを用いた点が異なる。

【００５５】図２は、第二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。以下、第一の実
施形態と同様な部分は同一の番号を付して説明を省略す
る。第二の実施形態にかかる光特性測定装置は、波長可
変光源１０、光分離出射部２０、光合波器３０、測定量
分離取得部４０、制御演算部５０を備える。

【００５６】波長可変光源１０は第一の実施形態と同様
である。

【００５７】光分離出射部２０は、円偏光出射部２２、
光分波器２４、発振器２５ｅ、光チョッパ２７ａ、２７
ｂ、２７ｃ、２７ｄ、偏光状態変更部２８を備える。

【００５８】円偏光出射部２２、光分波器２４、偏光状
態変更部２８は第一の実施形態と同様である。

【００５９】発振器２５ｅは、ある所定の周波数の信号
を与える。必ずしも、周波数がｆｍ１、ｆｍ２、ｆｍ
３、ｆｍ４と等しくなくてもよい。

【００６０】光チョッパ２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７
ｄは、発振器２５ｅが発生する信号を受け、光Ｌ１、光
Ｌ２、光Ｌ３、光Ｌ４を変調周波数ｆｍ１、ｆｍ２、ｆ
ｍ３、ｆｍ４に基づき変調する。光チョッパ２７ａ〜２
７ｄを図３に示す。光チョッパ２７は、円板に空けてあ
る穴の間隔および回転速度を変えることで、様々な周波
数の光のＯＮ／ＯＦＦ信号を生成することができる。

【００６１】なお、光チョッパ２７ａ〜２７ｄから同期
パルス信号が発振器２５ｅに戻され、それぞれ、参照信
号ref1、ref2、ref3、ref4として、ロックインアンプ４
７ａ〜４７ｄに入力される。

【００６２】また、光チョッパ２７ａ〜２７ｄは光のＯ
Ｎ／ＯＦＦ信号を生成することができるため、偏光状態
変更部２８の後に、光チョッパ２７ａ〜２７ｄを配置す
るようにしても同等の効果を奏する。この場合、偏光状
態変更部２８が、光分波器２４により分波された光の偏
光状態を異ならせ、偏光状態変更部２８の出力を光チョ
ッパ２７ａ〜２７ｄが、変調周波数ｆｍ１、ｆｍ２、ｆ
ｍ３、ｆｍ４に基づき変調する。

【００６３】光合波器３０は、第一の実施形態と同様で
ある。

【００６４】測定量分離取得部４０は、光電変換器（Ｏ
／Ｅ）４２、分波器４３、ロックインアンプ４７ａ、４
７ｂ、４７ｃ、４７ｄ、ＤＣパワーメータ４９ａ、４９
ｂ、４９ｃ、４９ｄを備える。

【００６５】光電変換器（Ｏ／Ｅ）４２は、第一の実施
形態と同様である。分波器４３は、光電変換器４２の出
力した電気信号を電気信号Ｅ１、電気信号Ｅ２、電気信
号Ｅ３、電気信号Ｅ４に分離する。

【００６６】ロックインアンプ４７ａ、４７ｂ、４７
ｃ、４７ｄは、それぞれ電気信号Ｅ１、電気信号Ｅ２、
電気信号Ｅ３、電気信号Ｅ４を受ける。しかも、それぞ
れ参照信号ref1、ref2、ref3、ref4を受ける。ロックイ
ンアンプ４７は、電気信号の内、参照信号と同じ周波数
の成分を増幅して出力する。よって、ロックインアンプ
４７ａは、電気信号Ｅ１から参照信号ref1（周波数ｆｍ
１）と同じ周波数の成分を増幅して出力する。ロックイ
ンアンプ４７ｂ、４７ｃ、４７ｄはそれぞれ電気信号Ｅ
２、電気信号Ｅ３、電気信号Ｅ４から周波数ｆｍ２、ｆ
ｍ３、ｆｍ４の成分を増幅して出力する。

【００６７】ＤＣパワーメータ４９ａ、４９ｂ、４９
ｃ、４９ｄは第一の実施形態と同様である。ただし、ロ
ックインアンプ４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、４７ｄの出力
はＤＣ（直流）出力なのでＤＣ（直流）のパワーを計測
する必要がある。そこで、ＤＣパワーメータ４９ａ、４
９ｂ、４９ｃ、４９ｄはＤＣ（直流）のパワーを計測す
るものである。

【００６８】制御演算部５０は、第一の実施形態と同様
である。

【００６９】第二の実施形態の動作は、第一の実施形態
の動作と同様である。ただし、光Ｌ１、光Ｌ２、光Ｌ
３、光Ｌ４は、光チョッパ２７ａ〜２７ｄにより変調周
波数ｆｍ１、ｆｍ２、ｆｍ３、ｆｍ４に基づき変調され
る。また、電気信号Ｅ１、電気信号Ｅ２、電気信号Ｅ
３、電気信号Ｅ４は、ロックインアンプ４７ａ、４７
ｂ、４７ｃ、４７ｄにより、周波数ｆｍ１、ｆｍ２、ｆ
ｍ３、ｆｍ４成分が取り出される。

【００７０】第二の実施形態によっても、第一の実施形
態と同様な効果を奏する。

【００７１】第三の実施形態 第三の実施形態は、光分離出射部２０が第一の実施形態
と異なる。

【００７２】第三の実施形態にかかる光特性測定装置
は、波長可変光源１０、光分離出射部２０、光合波器３
０、測定量分離取得部４０、制御演算部５０を備える。

【００７３】波長可変光源１０、光合波器３０、測定量
分離取得部４０、制御演算部５０は第一の実施形態と同
様である。そこで、第三の実施形態にかかる光特性測定
装置の波長可変光源１０、光分離出射部２０、光合波器
３０のみを図４に示す。

【００７４】光分離出射部２０は、波長可変光源１０か
ら出射された光を、偏光状態および変調周波数をそれぞ
れ異ならせて分波して出射する。第三の実施形態におい
ては、波長可変光源１０から出射された光を、円偏光、
０°直線偏光、４５°直線偏光および９０°直線偏光と
し、それぞれ変調周波数ｆｍ１、ｆｍ２、ｆｍ３、ｆｍ
４で変調して出力する。

【００７５】光分離出射部２０は、光分波器２４、発振
器２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、光変調器２６ａ、
２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ、偏光状態変更部２８を備え
る。

【００７６】光分波器２４は、波長可変光源１０から出
射された光を光Ｌ１、光Ｌ２、光Ｌ３、光Ｌ４に分波す
る。

【００７７】発振器２５ａ〜２５ｄは、光変調器２６ａ
〜２６ｄに変調周波数ｆｍ１、ｆｍ２、ｆｍ３、ｆｍ４
を与えるための発振器である。ただし、ｆｍ１、ｆｍ
２、ｆｍ３およびｆｍ４は、いずれも異なる値である。

【００７８】光変調器２６ａ〜２６ｄは、それぞれ光Ｌ
１、光Ｌ２、光Ｌ３、光Ｌ４を変調周波数ｆｍ１、ｆｍ
２、ｆｍ３、ｆｍ４に基づき変調する。

【００７９】偏光状態変更部２８は、光変調器２６ａ〜
２６ｄから出射された光Ｌ１、光Ｌ２、光Ｌ３、光Ｌ４
の偏光状態をそれぞれ異ならせて出射する。すなわち、
光Ｌ１の偏光状態を円偏光、光Ｌ２の偏光状態を０°直
線偏光、光Ｌ３の偏光状態を４５°直線偏光、光Ｌ４の
偏光状態を９０°直線偏光として出射する。

【００８０】偏光状態変更部２８は、四分の一波長板２
８a’’、二分の一波長板２８ｂ’’、二分の一波長板
２８ｃ’’および二分の一波長板２８ｄ’’を有する。
四分の一波長板２８a’’は光変調器２６ａに、二分の
一波長板２８ｂ’’は光変調器２６ｂに、二分の一波長
板２８ｃ’’は光変調器２６ｃに、二分の一波長板２８
ｄ’’は光変調器２６ｄに接続されている。光変調器２
６ａ〜２６ｄから出射された光Ｌ１、光Ｌ２、光Ｌ３、
光Ｌ４の偏光状態は一般的に直線偏光であるため、この
ような偏光板の配置が可能である。

【００８１】なお、光変調器２６ａ〜２６ｄから出射さ
れた光Ｌ１、光Ｌ２、光Ｌ３、光Ｌ４の直線偏光度を高
めるために図５に示すように、四分の一波長板２８
a’’の直前に偏光子２８ａ’を、二分の一波長板２８
ｂ’’の直前に偏光子２８ｂ’を、二分の一波長板２８
ｃ’’の直前に偏光子２８ｃ’を、二分の一波長板２８
ｄ’’の直前に偏光子２８ｄ’を配置してもよい。偏光
子２８ａ’、偏光子２８ｂ’、偏光子２８ｃ’、偏光子
２８ｄ’を配置することで、光Ｌ１、光Ｌ２、光Ｌ３、
光Ｌ４の偏光状態の直線偏光度を高めることができる。

【００８２】第三の実施形態の動作は第一の実施形態と
同様である。

【００８３】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、特に制御演算部５０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。

【００８４】

【発明の効果】本発明によれば、偏光状態を異ならせた
光を光合波手段により合波して被測定物に出射しても、
偏光状態ごとに変調周波数が異なっているため、測定量
分離取得手段により、それぞれの偏光状態の光に関する
測定量を取得できる。よって、偏光状態の変更のために
時間を浪費することがないため、被測定物の光特性の測
定時間を短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【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。

【図２】本発明の第二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。

【図３】光チョッパ２７ａ〜２７ｄの正面図である。

【図４】本発明の第三の実施形態にかかる光特性測定装
置の部分的な構成を示すブロック図である。

【図５】本発明の第三の実施形態の変形例にかかる光特
性測定装置の部分的な構成を示すブロック図である。

【図６】従来技術のミューラー行列法による光ファイバ
の偏波依存性損失の測定法を説明する図である。

【符号の説明】

１０ 波長可変光源 ２０ 光分離出射部 ２２ 円偏光出射部 ２４ 光分波器 ２５ａ〜２５ｄ 発振器 ２６ａ〜２６ｄ 光変調器 ２７ａ〜２７ｄ 光チョッパ ２８ 偏光状態変更部 ２８ｂ ０°偏光板 ２８ｃ ４５°偏光板 ２８ｄ ９０°偏光板 ２８a’’ 四分の一波長板 ２８ｂ’’、２８ｃ’’、２８ｄ’’ 二分の一波長
板 ３０ 光合波器 ４０ 測定量分離取得部 ４２ 光電変換器（Ｏ／Ｅ） ４４ パワースプリッタ ４６ａ〜４６ｄ バンドパスフィルタ（ＢＰＦ） ４７ａ〜４７ｄ ロックインアンプ ４８ａ〜４８ｄ パワーメータ ４９ａ〜４９ｄ ＤＣパワーメータ ５０ 制御演算部 ９０ 被測定物（DUT）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今村 元規 東京都練馬区旭町１丁目32番１号 株式会 社アドバンテスト内 (72)発明者 小関 健 埼玉県さいたま市天沼27443−26 Ｆターム(参考） 2G086 KK01

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被測定物の光特性を測定する光特性装置で
   あって、 光源と、 前記光源から出射された光を、偏光状態および変調周波
   数をそれぞれ異ならせて分波して出射する光分離出射手
   段と、 前記光分離出射手段により出射された光を合波する光合
   波手段と、 前記光合波手段の出力を前記被測定物を介して受け、前
   記光合波手段の出力に関する測定量を前記変調周波数ご
   とに取得する測定量分離取得手段と、 を備えた光特性測定装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の光特性測定装置であっ
   て、 前記光分離出射手段は、 前記光源から出射された光を分波する光分波手段と、 前記光分波手段により分波された光をそれぞれ異なる前
   記変調周波数で変調する光変調手段と、 前記光変調手段の出力の前記偏光状態をそれぞれ異なら
   せる偏光状態変更手段と、 を有する、 光特性測定装置。
3. 【請求項３】請求項２に記載の光特性測定装置であっ
   て、 前記光分離出射手段は、 前記光源から出射された光を円偏光として前記光分波手
   段に出射する円偏光出射手段を有する光特性測定装置。
4. 【請求項４】請求項２または３に記載の光特性測定装置
   であって、 前記光変調手段は光チョッパである、光特性測定装置。
5. 【請求項５】請求項１に記載の光特性測定装置であっ
   て、 前記光分離出射手段は、 前記光源から出射された光を円偏光とする円偏光出射手
   段と、 前記円偏光を分波する光分波手段と、 前記光分波手段により分波された光の前記偏光状態をそ
   れぞれ異ならせる偏光状態変更手段と、 前記偏光状態変更手段の出力をそれぞれ異なる前記変調
   周波数で変調する光チョッパと、 を有する、 光特性測定装置。
6. 【請求項６】請求項２ないし５のいずれか一項に記載の
   光特性測定装置であって、 前記偏光状態変更手段は、入力された光の前記偏光状態
   を円偏光、０°直線偏光、４５°直線偏光および９０°
   直線偏光とする、 光特性測定装置。
7. 【請求項７】請求項１に記載の光特性測定装置であっ
   て、 前記測定量は光パワーである光特性測定装置。
8. 【請求項８】請求項７に記載の光特性測定装置であっ
   て、 前記測定量分離取得手段は、 前記光合波手段の出力を光電変換する光電変換手段と、 前記光電変換手段の出力を分離する分離手段と、 前記分離手段の出力から前記変調周波数の成分を取り出
   す帯域フィルタリング手段と、 を有する光特性測定装置。
9. 【請求項９】請求項７に記載の光特性測定装置であっ
   て、 前記測定量分離取得手段は、 前記光合波手段の出力を光電変換する光電変換手段と、 前記光電変換手段の出力を分離する分離手段と、 前記分離手段の出力から前記変調周波数の成分を取り出
   すロックインアンプと、 を有する光特性測定装置。
10. 【請求項１０】被測定物の光特性を測定する光特性方法
    であって、 光源から出射された光を、偏光状態および変調周波数を
    それぞれ異ならせて分波して出射する光分離出射工程
    と、 前記光分離出射工程により出射された光を合波する光合
    波工程と、 前記光合波工程の出力を前記被測定物を介して受け、前
    記光合波工程の出力に関する測定量を前記変調周波数ご
    とに取得する測定量分離取得工程と、 を備えた光特性測定方法。
11. 【請求項１１】光源と、前記光源から出射された光を、
    偏光状態および変調周波数をそれぞれ異ならせて分波し
    て出射する光分離出射手段と、前記光分離出射手段によ
    り出射された光を合波する光合波手段と、前記光合波手
    段の出力を被測定物を介して受け、前記光合波手段の出
    力に関する測定量を前記変調周波数ごとに取得する測定
    量分離取得手段とを備えた光特性測定装置における光特
    性測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラ
    ムであって、 前記測定量に基づき前記被測定物の光特性を演算する演
    算処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
12. 【請求項１２】光源と、前記光源から出射された光を、
    偏光状態および変調周波数をそれぞれ異ならせて分波し
    て出射する光分離出射手段と、前記光分離出射手段によ
    り出射された光を合波する光合波手段と、前記光合波手
    段の出力を被測定物を介して受け、前記光合波手段の出
    力に関する測定量を前記変調周波数ごとに取得する測定
    量分離取得手段とを備えた光特性測定装置における光特
    性測定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、 前記測定量に基づき前記被測定物の光特性を演算する演
    算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。