JP2003302310A - 干渉計ベースの光ネットワーク解析を用いて光学部品の二つのポートの特性を同時に決定するための試験構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光学部品の伝送特性と反射特性の双方を同時に
測定すること。 【解決手段】試験構造(200;300;400)は、2ポート光学部
品の同時特性決定を支援する。試験構造は、光源からの
入力信号を受信するための入力ホ゜ート(226;326;426)、試
験構造を被測定部品(202;302;402)に接続するための2つ
の試験ホ゜ート(222,224;322,324;422,424)、被測定部品か
らの反射及び伝送光応答信号を別個の受信器(238,240;3
38,340;438,440)に供給するための別個の光路、及び入
力信号の第1の部分と反射光応答信号が第1の受信器によ
り検出される前に、反射光応答信号と入力信号の第1の
部分を合成し、第2の信号と光応答信号が第2の受信器に
より検出される前に、光応答信号と入力信号の第2の部
分を合成するための光学部品(232,234;332,334;432,43
4)を含む。試験構造の光学部品は、光ファイハ゛により接続
され得る。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、光学部品の特性を
決定するためのシステムに関し、より具体的には干渉計
ベースの光ネットワーク解析を用いて光学部品の特性を
決定するためのシステムに関する。 【０００２】 【従来の技術】光学部品の二つのポートの特性を決定す
ることには、一方のポートへ光信号を入力すること、及
び光学部品の二つのポートを出る光応答信号を測定する
ことが含まれる。２ポート構成では、一方の光応答信号
は光学部品による反射から生じ、他方の光応答信号は光
学部品を介した伝送から生じる。図１は、２ポート光学
部品１０２の特性を決定するための試験システム１００
の基本的なブロック図を表わし、ここでは光学部品は、
一般に被測定部品、又は被測定装置（ＤＵＴ）と呼ばれ
る。試験システムは、光信号源１０４、カプラ１０６、
及び二つの光学部品解析器（ＯＣＡ：optical componen
t analyzer）１０８及び１１０を含む。光信号源は、光
学部品の一方のポート（すなわち、入力ポート）１１２
に光学的に接続され、入力信号を光学部品に印加できる
ようになっている。一方のＯＣＡは、カプラを介して光
学部品の入力ポートへ光学的に接続される。カプラによ
って、ＯＣＡ１０８は、光学部品による入力信号の反射
から生じた光応答信号を受信することが可能になる。他
方のＯＣＡ１１０は、光学部品の出力ポート１１４に光
学的に接続され、光学部品を介した入力信号の伝送から
生じた光応答信号を受信する。試験システムが二つのＯ
ＣＡを含むため、光学部品の両ポートは同時に特性決定
され得る。 【０００３】上述の試験システムでは、光信号源が、入
力光信号（刺激とも呼ぶ）を光学部品に供給し、入力光
信号から生じる光応答信号がＯＣＡにより直接測定され
る。すなわち、光応答信号は、ＯＣＡにより検出される
前には他のどんな光信号とも合成、又は混合されない。
光学部品の特性を決定するためのこの直接測定技術は、
帯域幅、挿入損、及び被測定部品のゲイン又は損失とい
ったスカラー量の測定には良好に機能するが、光応答信
号の直接測定により得られる解像度や帯域幅レンジは、
制限される。さらに、直接測定技術は、被測定部品の分
散特性の特徴付けには用いることができない。この場
合、被測定部品の分散特性の測定には、追加の専用装置
を使用することが必要である。 【０００４】より多くの、従ってより狭いチャンネルを
単一の光ファイバに多重して非常に高いデータレートで
低コストのデータ伝送を達成するという要望によって、
光学部品の分散特性を効率的に特徴付けることのでき
る、より高解像度の光ネットワーク解析技術に対する必
要性が高まってきた。干渉計ベースの光スペクトル解析
として知られる一つの高解像度光スペクトル解析技術に
は、二つの光信号の合成と、二つの信号の合成から生じ
る干渉信号の測定とが含まれる。干渉光スペクトル解析
を用いて光学部品の特性を決定する試験システムは、知
られている。しかしながら、これらの試験システムは、
一度に被測定部品の一つのポートの特性を決定すること
だけを可能にし、被測定部品の分散特性を特徴付けるこ
とはできない。例えば、既知の試験システムは、被測定
部品の入力ポートにおける反射、又は被測定部品の出力
ポートにおける伝送のいずれかの特性を決定することが
できる。被測定部品の他方のポートの特性を決定するた
めには、光学部品を試験システムから切り離して、再配
向し、試験システムに再接続しなければならない。光学
部品の各ポートは光学部品の向きを調整することにより
連続的に試験され得るが、被測定部品の向きを調整する
必要なしに、干渉計ベースの光スペクトル解析を用いて
光学部品の少なくとも二つのポートの特性を同時に決定
できるようにすることが望ましい。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】光学部品の特性を決定
するための既知のシステムの限界に鑑みて、反射及び伝
送において被測定部品の同時干渉解析を可能にする光学
部品の特性を決定するためのシステムが、必要とされて
いる。 【０００６】 【課題を解決するための手段】２ポート光学部品の同時
特性決定を支援する試験構造は、光学的局部発振器源、
受信器、及び信号プロセッサを、被測定部品又はＤＵＴ
とも呼ばれる試験されるべき光学部品に光学的に接続す
る。試験構造は、光学的局部発振器源から入力信号を受
信するための入力ポートと、試験構造を被測定部品に接
続するための二つの試験ポートと、被測定部品から反射
された、及び伝送された光応答信号を受信するための別
個の光路と、入力信号の第１の部分を反射光応答信号と
合成するとともに入力信号の第２の部分を伝送光応答信
号と合成するための光学部品とを含む。局部発振器源
は、被測定部品に入力信号を供給し、受信器が合成光信
号を電気信号へ変換し、信号プロセッサが電気信号を処
理して被測定部品の光学的特性を示す出力信号を生成す
る。光応答信号は電気信号に変換される前に入力信号の
一部と合成されるため、干渉計ベースの光ネットワーク
解析（掃引ホモダイン解析としても知られる）は、被測
定部品の高解像度光特性を得るために使用され得る。掃
引ホモダイン技術は、被測定部品の相対的な波長範囲内
で損失及び分散特性の両方を特徴付けることを可能にす
る。 【０００７】試験構造の一実施形態では、光ファイバに
より接続された光カプラを用いて、入力信号と光応答信
号とが合成され、試験構造の別の実施形態では、光カプ
ラと光路は単一の基板に一体化される。 【０００８】入力ポートと二つの試験ポートとの間にス
イッチを追加して、試験構造に対して被測定部品の向き
を反転させる必要なしに二つの方向において被測定部品
が試験され得るようにできる。光カプラを光ファイバに
よって接続する実施形態では、１×２スイッチが試験構
造に一体化される。単一の基板試験構造では、スイッチ
は中間スイッチポートに外部接続される。 【０００９】本発明の他の態様ならびに利点は、本発明
の原理を一例として示す添付図面に関連してなされる、
以下の詳細な説明から明らかとなろう。 【００１０】 【発明の実施の形態】図２は、干渉計ベースの光ネット
ワーク解析を用いた２ポート光学部品の同時特性決定を
支援する試験構造２００の一実施形態を示す。試験構造
は、入力ポート２２０、第１及び第２の試験ポート２２
２と２２４、第１及び第２の受信器ポート２３７と２３
９、並びに複数のカプラ２２６、２２８、２３２及び２
３４を含む。試験構造は、局部発振器源２４６、二つの
受信器２３８と２４０、及び信号プロセッサ２４８を、
被測定部品又はＤＵＴとも呼ばれる試験されるべき光学
部品２０２に接続する。局部発振器源は、被測定部品に
入力信号２５０を供給し、受信器が入力信号の反射及び
伝送に応答して生成された光応答信号を電気信号へ変換
し、信号プロセッサがその電気信号を処理する。図２の
実施形態では、試験構造の構成要素は、金属又はプラス
チックのハウジングなどのハウジング内に組み込まれる
が、それらを以下に説明されるような一体化した導波路
内に組み込むこともできる。試験構造は、光ファイバな
どの光接続を介して局部発振器源、受信器、及び被測定
部品に接続される。 【００１１】局部発振器源２４６は、入力ポート２２０
において試験構造内へ入力される入力信号２５０（局部
発振器信号とも呼ばれる）を生成する。一実施形態で
は、局部発振器源は、１ナノメートル又はそれより大き
い波長範囲にわたって調整可能な高コヒーレントチュー
ナブルレーザである。特定範囲の周波数又は波長にわた
って光学部品の性能を特徴付けるために、局部発振器源
は、特定範囲の周波数又は波長にわたって掃引される入
力信号を生成する。一実施形態では、１，５５０ナノメ
ートルでの入力信号の掃引レートは、約４０ｎｍ／ｓす
なわち６．１５ＭＨｚ／μｓであり、掃引範囲は約１０
０ｎｍであるが、掃引レート及び掃引範囲をより大き
く、又はより小さくすることができる。 【００１２】試験構造２００の入力ポート２２０は、局
部発振器源２４６からの入力信号２５０を受信するため
に光学的に接続される。試験構造内では、入力ポート
は、入力信号を３つの部分に分割するカプラ２２６（こ
こでは入力カプラと呼ぶ）へ光路２７０により光学的に
接続される。この説明を通じて、光学的接続又は光路
は、任意の構造（すなわち、光ファイバ又はプレーナ型
導波路）、又は２点間で光信号を伝えるために使用され
る技術を含む。図２の実施形態では、入力カプラは、入
力信号を３つの部分に分割する１×３カプラであり、一
部分は被測定部品２０２に供給され、別の部分は受信器
２３８（ここでは受信器Ａと呼ぶ）に供給され、別の部
分が受信器２４０（ここでは受信器Ｂと呼ぶ）に供給さ
れる。 【００１３】被測定部品２０２に供給される入力信号の
一部に従い、入力カプラ２２６は光路２７２により、こ
こで試験カプラＡ２２８と呼ぶ２×２カプラに光学的に
接続される。試験カプラＡは、光路２７８により試験ポ
ートＡ２２２へ光学的に接続され、光路２８０により受
信器Ａ（ここでは受信器カプラＡと呼ぶ）に関連する２
×１カプラ２３２へ光学的に接続される。試験カプラＡ
と光路２７２及び２７８は、入力カプラ２２６を試験ポ
ートＡへ光学的に接続し、これにより入力信号は被測定
部品の部品ポートＡ２１２へ供給され得る。また、試験
カプラＡは、試験ポートＡを受信器カプラＡへ光学的に
接続し、これにより反射光応答信号が受信器カプラＡに
供給され、最終的には受信器Ａ２３８へ供給される。 【００１４】入力信号２５０を被測定部品２０２の部品
ポートＡ２１２へ供給すると、反射光応答信号が受信器
カプラＡ２３２へ導かれ、伝送光応答信号は受信器カプ
ラＢ２３４へ導かれる。反射光応答信号は、光路２６
４、試験ポートＡ２２２、光路２７８、試験カプラＡ２
２８、及び光路２８０を介して受信器カプラＡ２３２に
到達する。伝送光応答信号は、光路２６６、試験ポート
Ｂ２２４、及び光路２８４を介して受信器カプラＢ２３
４に到達する。受信器カプラでは、入力カプラ２２６に
おいて入来入力信号から分割され、それぞれ光路２４３
及び２４５を介して供給された入力信号の一部と光応答
信号とが合成される。受信器カプラは、入力信号のそれ
ぞれの一部と光応答信号を合成し、合成光信号を光路２
８６と２８８及び受信器ポート２３７と２３９を介して
個々の受信器に供給する。 【００１５】図２の実施形態では、光カプラ２２６、２
２８、２３２及び２３４は、光方向性３ｄＢファイバカ
プラであるが、他の光カプラを用いることもできる。こ
こに説明したように、カプラは、分割機能、結合機能、
又は分割及び結合機能を実行できる。一実施形態では、
光カプラは、入力信号の波長と偏光に実質的に無関係で
ある。一実施形態では、光カプラは単一モードカプラで
ある。 【００１６】試験ポートＡ２２２及びＢ２２４により、
被測定部品２０２が試験構造２００に光学的に接続され
ることが可能になる。試験ポートは、ファイバ嵌合スリ
ーブ又はファイバコネクタとすることができる。図２の
実施形態では、試験ポートは、光ファイバ２６４及び２
６６により被測定部品に光学的に接続される。 【００１７】受信器２３８及び２４０は、受信器ポート
２３７及び２３９にそれぞれ光学的に接続され、受信器
カプラ２３２及び２３４からの合成光信号を受信する。
一実施形態では、受信器は二乗検波を利用し、これが合
成された入力信号と光応答信号の混合という結果にな
る。同じ局部発振器源２４６から発した合成光信号の混
合が、局部発振器の信号周波数、局部発振器信号の掃引
レート、及び受信器カプラにおける二つの干渉信号の差
動遅延により決まる周波数において、ホモダインビート
信号を生成する。受信器カプラにおける双方の干渉信号
はコヒーレント源（すなわち、局部発振器源）から生じ
るため、結果としての信号は、ホモダインビート信号の
線形変化周波数から生じる二次の位相の挙動を有する。
受信器により生成されるホモダインビート信号データ
は、個々の部品ポートにおける被測定部品の振幅と位相
の両方の特性を表わす。ホモダインビート信号データ
は、電気的接続２６８を介して信号プロセッサ２４８に
供給される。図２の実施形態では、受信器は偏波ダイバ
ーシチ受信器である。偏波ダイバーシチ受信器は、入力
信号の偏波状態に無関係な出力信号を生成するための回
路を含む。偏波ダイバーシチ受信器は既知であり、それ
ら動作はさらに説明しない。図２の実施形態では、各偏
波ダイバーシチ受信器は、光応答信号を表わす二つの電
気信号を出力する。図２では受信器は試験構造２００の
外部に図示されているが、受信器は試験構造に一体化さ
れてもよい。 【００１８】信号プロセッサ２４８は、二つの受信器２
３８及び２４０から電気信号を受信し、被測定部品２０
２の光学的な特性を示す出力信号を生成する多機能プロ
セッサを含む。一実施形態では、信号プロセッサ２４８
は、被測定部品から反射されて被測定部品を介して伝送
される光信号の光学的ネットワーク解析を出力する。信
号プロセッサは、信号処理分野で知られているような、
アナログ信号処理回路、デジタル信号処理回路、ソフト
ウェア、又はそれらの任意の組み合わせを含むことがで
きる。図２の実施形態では、信号プロセッサは、受信器
からデジタルホモダインビート信号データを受信し、デ
ータにデジタル処理を行う。代替の実施形態では、信号
プロセッサは、受信器からアナログホモダインビート信
号を受信し、このアナログ信号をデジタルデータへ変換
する。続いてデジタルデータは処理され、出力信号を生
成する。 【００１９】信号プロセッサ２４８は、生成された出力
信号を見るために使用され得るディスプレイ（図示せ
ず）にも接続され得る。ディスプレイは、波長と周波数
の読み取り値といった数値データ、又は波形やフリンジ
パターンなどの図形データを提供できる。 【００２０】動作中、掃引局部発振器信号などの入力信
号２５０が、試験構造２００の入力ポート２２０へ入力
される。入力信号は入力カプラ２２６により三つの部分
に分割され、二つの部分が受信器カプラ２３２及び２３
４へ行き、一つの部分が試験カプラ２２８へ行く。試験
カプラに入る入力信号の一部は、試験カプラ、光路２７
８、試験ポートＡ２２２、及び光路２６４を含む光路に
沿って伝わり続け、部品ポートＡ２１２において被測定
部品に印加される。部品ポートＡにおける入力信号の印
加時に、反射光応答信号が部品ポートＡを出射し、伝送
光応答信号が部品ポートＢを出射する。入力信号に応答
して部品ポートＡと部品ポートＢを出射する二つの光応
答信号は、個々の光路によって各々の受信器カプラ２３
２及び２３４へ案内される。各受信器カプラは、元の入
力信号の一部を個々の光応答信号と合成し、合成光信号
を個々の受信器２３８及び２４０へ出力する。一実施形
態では、合成光信号は受信器２３８及び２４０へ同時に
出力される。二つの受信器は、光応答信号を表わす電気
信号を同時に出力する。電気信号は、信号プロセッサ２
４８により処理され、被測定部品の伝送特性及び反射特
性を表わす出力信号を生成する。試験の方向は、被測定
部品２０２の位置を試験ポートＡ及びＢに対し反転する
ことにより切り替えられ得る。 【００２１】特定配置のカプラとポートについて説明し
たが、カプラ及びポートの他の構成も可能である。例え
ば、入力カプラ２２６は、入力信号を所望数の部分に分
割するために複数の１×２カプラにより置換され得る。
さらに、被測定部品２０２は図２の実施形態では２ポー
ト光学部品であるが、試験構造２００は、二つ以上のポ
ートを備える被測定部品に適応するよう拡張され得る。
拡張された試験構造は、被測定部品上のポートと同数の
出力ポートと追加の試験ポートを備えたスイッチ、試験
カプラ、受信器カプラ、及び被測定部品の各追加ポート
に整合する受信器を含むことができる。 【００２２】図３は、図２の試験構造に対する若干の追
加的な特徴を含む試験構造３００の別の実施形態を示
す。具体的には、試験構造は、入力信号を監視するため
の３つの監視ポート、試験構造に一体化された受信器、
及び試験構造の試験ポートに対する被測定部品の位置を
反転することなく二つの異なる方向から被測定部品を特
性決定することを可能にする１×２スイッチを含む。説
明を通じて、同様の参照番号を用いて、類似する要素を
識別する。 【００２３】図３を参照すると、試験構造は、入力ポー
ト３２０、第１及び第２の試験ポート３２２と３２４、
複数のカプラ３２６、３２８、３３０、３３２及び３３
４、スイッチ３３６、二つの受信器３３８と３４０、及
び二つの偏光コントローラ３４２と３４４を含む。試験
構造は、局部発振器源３４６と信号プロセッサ３４８を
被測定部品又はＤＵＴとも呼ばれる試験されるべき光学
部品３０２に接続する。局部発振器源は入力信号３５０
を被測定部品に供給し、信号プロセッサが被測定部品に
よる入力信号の反射と伝送に応答して生成された電気信
号を処理する。また、試験構造は、被測定部品に印加さ
れない入力信号の一部を監視するために使用され得る監
視ポート３５６、３５８及び３６０も含む。図３の実施
形態では、試験構造の構成要素は、金属又はプラスチッ
クのハウジングなどのハウジング内に組み込まれる。試
験構造は、局部発振器源に接続され、光ファイバなどの
光学的接続を介して被測定部品に接続され、電気接続を
介して信号プロセッサに接続される。局部発振器源３４
６は、図２に関して前述した局部発振器源２４６と同様
である。 【００２４】試験構造３００を参照すると、入力ポート
３２０は、局部発振器源３４６からの入力信号を受け取
るよう光学的に接続される。試験構造内では、入力ポー
トは、入力信号を複数の部分に分割する入力カプラ３２
６へ光路３７０により光学的に接続される。図３の実施
形態では、入力カプラは、入力信号を四つの部分に分割
する１×４カプラであり、一つの部分が被測定部品３０
２へ供給され、別の部分が第１の受信器３３８へ供給さ
れ、別の部分が第２の受信器３４０へ供給され、別の部
分が監視ポート３５６へ供給される。 【００２５】被測定部品３０２に供給される入力信号の
一部に従い、入力カプラ３２６は、光路３７２によりス
イッチ３３６の入力に光学的に接続される。スイッチ
は、どの試験ポート、すなわち最終的には被測定部品の
どのポートが入力信号を受信するかを制御する１×２ス
イッチである。図３に示されるように、スイッチが位置
Ａにあるときは、入力信号は、試験構造３００の試験ポ
ートＡ３２２と被測定部品の部品ポートＡ３１２へ供給
される。逆に、スイッチが位置Ｂにあるときは、入力信
号は、試験構造の試験ポートＢ３２４と被測定部品の部
品ポートＢ３１４に供給される。このスイッチにより、
試験構造に対して被測定部品の向きを反転する必要なし
に、被測定部品の同じ二つのポートが二つの異なる方向
で特性決定されることが可能になる。スイッチは、手動
で制御されるか、又は電子的に制御され得る。 【００２６】スイッチ３３６の二つの出力は、光路３７
４及び３７６により二つの２×２カプラへ光学的に接続
される。第１の試験カプラ３２８（試験カプラＡ）は、
光路３７８により試験ポートＡ３２２へ光学的に接続さ
れ、光路３８０により受信器Ａに関連する２×１受信器
カプラ３３２（ここでは受信器カプラＡと呼ぶ）に光学
的に接続される。スイッチが位置Ａにあるときは、試験
カプラＡと光路３７４及び３７８が、スイッチを試験ポ
ートＡへ光学的に接続し、これにより入力信号は被測定
部品の部品ポートＡ３１２に供給され得る。また、試験
カプラＡは、試験ポートＡを受信器カプラＡに光学的に
接続し、これにより反射光応答信号は、受信器カプラ
Ａ、すなわち最終的には受信器Ａ３３８へ供給される。 【００２７】第２の試験カプラ３３０（試験カプラＢ）
は、光路３８２により試験ポートＢ３２４に光学的に接
続され、光路３８４により受信器Ｂ３４０に関連する２
×１カプラ３３４（ここでは受信器カプラＢと呼ぶ）に
光学的に接続される。スイッチ３３６が位置Ａにあると
きは、試験カプラＢ３３０と光路３８２及び３８４が、
試験ポート３２４を受信器カプラＢ３３４に光学的に接
続し、これにより伝送光応答信号が、受信器カプラＢ、
すなわち最終的には受信器Ｂへ供給される。 【００２８】スイッチ３３６が位置Ｂにあるときは、試
験カプラＢ３３０はスイッチを試験ポートＢ３２４に光
学的に接続し、これにより入力信号は被測定部品３０２
の部品ポートＢ３１４に供給され得る。部品ポートＢへ
の入力信号の印加時には、反射光応答信号が、試験ポー
トＢ、試験カプラＢ、及び受信器カプラＢ３３４を介し
て受信器Ｂ３４０へ供給され、伝送光応答信号が、試験
ポートＡ３２２、試験カプラＡ３２８、及び受信器カプ
ラＡ３３２を介して受信器Ａ３３８に供給される。図３
の実施形態では、光カプラ３２６、３２８、３３０、３
３２及び３３４は、前述したような光方向性３ｄＢファ
イバカプラであるが、他の光カプラを用いてもよい。 【００２９】試験ポートＡ３２２及びＢ３２４は、被測
定部品３０２を試験構造３００に光学的に接続すること
を可能にする。試験ポートは、ファイバ嵌合スリーブ又
はファイバコネクタとすることができる。図３の実施形
態では、試験ポートは、光ファイバ３６４及び３６６に
より被測定部品に光学的に接続される。スイッチ３３６
が位置Ａにあるときは、部品ポートＡ３１２が入力ポー
ト３２０からの入力信号を受信し、スイッチが位置Ｂに
あるときは、部品ポートＢ３１４が入力ポートから入力
光信号を受信する。 【００３０】入力信号が被測定部品３０２の部品ポート
Ａ３１２又は部品ポートＢ３１４へ供給されるかどうか
に関わらず、二つの光応答信号（反射ならびに伝送）
が、個々の受信器カプラＡ３３２と受信器カプラＢ３３
４へ導かれる。個々の受信器カプラでは、入力カプラ３
２６において入来する入力信号から分割されて光路３４
３及び３４５を介して供給される入力信号の一部と、光
応答信号が合成される。受信器カプラは、入力信号と光
応答信号の個々の部分を合成し、光路３８６及び３８８
を介して合成光信号を個々の受信器に供給する。 【００３１】図３の実施形態では、受信器カプラを入力
カプラへ接続する光路３４３及び３４５はそれぞれ、偏
波コントローラ３４２及び３４４も含む。偏波コントロ
ーラにより、入力信号の偏波状態が制御されることが可
能になり、これにより入力信号の偏波状態は、それぞれ
光路３８０及び３８４から受け取った光応答信号の偏波
状態と整合される。信号の偏波状態を整合することによ
り、受信器の出力端において最大のホモダインビート信
号が保証される。図３の実施形態は偏波コントローラを
含むが、受信器３３８及び３４０が偏波ダイバーシチ受
信器である場合には、偏波コントローラは必要ない。 【００３２】受信器３３８及び３４０は、受信器カプラ
３３２及び３３４から合成光信号を受信するように光学
的に接続される。一実施形態では、受信器は、図２に関
連して前述したような二乗検波を利用する。受信器から
生成される信号は、電気的接続３６８を介して信号プロ
セッサ３４８へ供給される。一実施形態では、受信器は
偏波ダイバーシチ受信器である。信号プロセッサ３４８
は、二つの受信器３３８及び３４０からの電気信号を受
け取り、図２に関連して前述したような被測定部品３０
２の光学的特性を示す出力信号を生成する。 【００３３】試験構造３００は、被測定部品３０２に印
加されなかった入力信号３５０の部分を監視するための
３つの監視ポート３５６、３５８及び３６０を含む。一
つの監視ポート３５６は、光路３９０により入力カプラ
３２６に光学的に接続される。他の二つの監視ポートは
それぞれ、光路３９２及び３９４により試験カプラ３２
８及び３３０に光学的に接続される。監視ポートは、入
力及び出力ポートにおける刺激信号に加えて、局部発振
器信号のパワー及び偏波状態の監視に用いられ、これに
より測定されたパラメータの精密な較正を行なうことが
できる。 【００３４】動作中、掃引局部発振器信号などの入力信
号３５０が、試験構造３００の入力ポート３２０へ入力
される。入力信号は、入力カプラ３２６により４つの部
分に分割され、二つの部分が受信器カプラ３３２及び３
３４へ行き、一つの部分がスイッチ３３６へ行き、一つ
の部分が監視ポート３５６へ行く。スイッチの設定に従
って、スイッチに入る力信号の一部が、被測定部品の部
品ポートＡ３１２、又は部品ポートＢ３１４の何れかに
印加される。 【００３５】スイッチが、被測定部品３０２の部品ポー
トＡ３１２、又は部品ポートＢ３１４の何れかへ入力信
号を導くことに関わらず、入力信号に応答して部品ポー
トＡと部品ポートＢを出射する二つの光応答信号は、個
々の光路により個々の受信器カプラ３３２及び３３４へ
案内される。各受信器カプラは、元の入力信号の一部を
個々の光応答信号と合成し、合成光信号を個々の受信器
３３８及び３４０へ出力する。合成光信号は、受信器に
同時に出力される。二つの受信器は、光応答信号を表わ
す電気信号を同時に出力する。電気信号は、信号プロセ
ッサ３４８により処理され、被測定部品の伝送特性及び
反射特性を表わす同時出力信号を生成する。試験の向き
は、単にスイッチ３３６の位置を変えることにより、切
り替えられ得る。 【００３６】カプラ、ポート、及びスイッチの特定の配
置について説明したが、カプラ、ポート、及びスイッチ
の他の構成も可能である。例えば、入力カプラ３２６を
複数の１×２カプラで置き換え、入力信号を所望数の部
分に分割することもできる。さらに、被測定部品３０２
は図３の実施形態において２ポート光学部品であるが、
試験構造３００は、二つ以上のポートを有する被測定部
品に適応するように拡張され得る。拡張された試験構造
は、被測定部品のポートと同数の出力ポートを備えるス
イッチ、追加の試験ポート、試験カプラ、受信器カプ
ラ、及び被測定部品の各追加ポートに適合する受信器を
含むことができる。 【００３７】干渉計ベースの光スペクトル解析を用い
て、２ポート光学部品の同時特性決定を支援する試験構
造の動作特徴に加えて、光学部品試験構造は、製造に関
して信頼でき、経済的でなければならない。プレーナ型
導波路上へ一体化された光システムは、製造に関して信
頼でき、経済的であることが知られている。図４は、試
験構造４００の一実施形態を示し、その試験構造４００
は、試験構造の複数の光学部品が単一基板（ここでは一
体型導波路と呼ばれる）に一体化されている点を除い
て、図２及び図３の試験構造２００及び３００と同様で
ある。具体的には、図４の実施形態では、入力カプラ４
２６、試験カプラ４２８と４３０、受信器カプラ４３２
と４３４は、単一基板に一体化されている。図４の実施
形態では、基板は、カプラなどの光学部品及び光路を形
成するのに適した任意の基板を含むことができる。例え
ば、基板は、シリカ、シリコン、又は光導波路の製作に
適した他の材料とすることができる。 【００３８】図４の実施形態では、一体型導波路は、１
１個のポート、一つの１×４カプラ、二つの２×２試験
カプラ、及び二つの２×１受信器カプラを含む。１１個
のポートには、入力ポート４２０、二つの試験ポート４
２２と４２４、二つの受信器ポート４３７と４３９、３
つの監視ポート４５６、４５８及び４６０、スイッチ入
力側中間ポート４７３、及び二つのスイッチ出力側中間
ポート４７５と４７７が含まれる。入力ポート、二つの
試験ポート、及び３つの監視ポートは、図３の実施形態
と同様に命名されたポートと同じ機能を実行する。受信
器ポートは、光応答信号を受信器Ａ４３８と受信器Ｂ４
４０にそれぞれ接続することを可能にし、これらの受信
器Ａ４３８と受信器Ｂ４４０は、この実施形態では試験
構造４００の外部にある。図４の実施形態では、二つの
受信器は、偏波ダイバーシチ受信器である。 【００３９】図４の実施形態では、スイッチ４３６は一
体型導波路（試験構造４００）の外部にある。スイッチ
が一体型導波路の外部にあるため、中間ポート４７３、
４７５及び４７７は、入力ポート４２０と試験ポートＡ
及びＢ（４２２及び４２４）との間のスイッチを（光路
４７９、４８１及び４８３を介して）光学的に接続する
ために使用される。図４に示したように、スイッチ入力
側中間ポート４７３は、（光路４７９を介して）スイッ
チの入力に光学的に接続され、これにより入力信号がス
イッチに供給され得る。スイッチの二つの出力は、（光
路４８１及び４８３を介して）スイッチ出力側中間ポー
ト４７５及び４７７に光学的に接続され、スイッチが位
置Ａにあるときに入力信号がスイッチ出力側中間ポート
４７５と試験カプラＡ４２８を介して部品ポートＡ４１
２に供給され、スイッチが位置Ｂにあるときに入力信号
がスイッチ出力側中間ポート４７７と試験カプラＢ４３
０を介して部品ポートＢ４１４へ導かれるようにされて
いる。スイッチは、例えば光ファイバにより試験構造に
光学的に接続され得る。 【００４０】動作中、掃引局部発振器信号などの入力信
号が、試験構造４００の入力ポート４２０に入力され
る。入力信号は入力カプラ４２６により四つの部分に分
割され、二つの部分が受信器カプラ４３２及び４３４へ
行き、一つの部分がスイッチ入力側中間ポート４７３へ
行き、一つの部分が監視ポート４５６へ行く。スイッチ
の設定に従って、スイッチに入る入力信号の部分は、ス
イッチ出力側中間ポート４７５へ続いて部品ポートＡ４
１２へ印加されるか、又はスイッチ出力側中間ポート４
７７へ続いて部品ポートＢ４１４へ印加される。 【００４１】スイッチが入力信号を被測定部品４０２の
部品ポートＡ４１２又は部品ポートＢ４１４の何れかに
導くかに関わらず、入力信号に応答して被測定部品の部
品ポートＡと部品ポートＢを出射する二つの光応答信号
は、上述の光路により個々の受信器カプラ４３２及び４
３４へ案内される。各受信器カプラは、元の入力信号の
一部を個々の光応答信号と合成し、合成光信号を個々の
受信器ポート４３７及び４３９へ出力する。合成光信号
は、受信器ポートへ同時に出力される。受信器ポートに
接続された二つの偏波ダイバーシチ受信器４３８及び４
４０は、光応答信号を表わす出力電気信号を同時に出力
する。電気信号は、信号プロセッサ４４８により処理さ
れ、被測定部品の伝送特性及び反射特性を表わす出力信
号を同時に生成する。試験の向きは、単にスイッチ４３
６の位置を変えることにより切り替えられ得る。 【００４２】本発明の特定の実施形態を説明し図示して
きたが、本発明は、このように説明され図示された部品
の特定の形態及び構成に限定されない。本発明は、特許
請求の範囲によってのみ制限される。 【００４３】以下においては、本発明の種々の構成要件
の組み合わせからなる例示的な実施形態を示す。 １．光学部品の特性決定を支援する試験構造であって、
入力信号を受信するための入力ポート（220；320；42
0）と、前記試験構造を前記光学部品に光学的に接続す
るための第１及び第２の試験ポート（222、224；322、3
24；422、424）であって、前記入力信号を前記第１の試
験ポートを介して前記光学部品へ供給できるように、前
記第１の試験ポートが前記入力ポートに光学的に接続可
能である、第１及び第２の試験ポートと、前記第１の試
験ポートから第１の光応答信号を受信するための第１の
光路（278、280；378、380；478、480）であって、前記
第１の光応答信号が前記光学部品に対する前記入力信号
の印加から生じる、第１の光路と、前記第２の試験ポー
トから第２の光応答信号を受信するための第２の光路
（266、284；366、384；466、484）であって、前記第２
の光応答信号も前記光学部品に対する前記入力信号の印
加から生じる、第２の光路と、及び前記入力信号の第１
の部分を前記第１の光応答信号と合成するとともに、前
記入力信号の第２の部分を前記第２の光応答信号と合成
するための第１及び第２の受信器カプラ（232、234；33
2、334；432、434）とからなる、試験構造。 ２．前記第１の光路が、前記入力ポート、前記第１の試
験ポート、並びに前記第１及び第２の受信器カプラを光
学的に接続する第１の試験カプラ（228；328；428）を
含む、上記１記載の試験構造。 ３．前記入力信号を分割するための入力カプラ（226；3
26；426）をさらに含み、前記第１の受信器カプラが、
前記入力カプラ及び前記第１の光路に光学的に接続さ
れ、且つ第１の受信器に光学的に接続可能であり、前記
第２の受信器カプラが、前記入力カプラ及び前記第２の
光路に光学的に接続され、且つ第２の受信器に光学的に
接続可能である、上記１記載の試験構造。 ４．前記第１の光路が、前記入力カプラ、前記第１の試
験ポート、及び前記第１の受信器カプラを光学的に接続
する第１の試験カプラ（328；428）を含み、及び前記第
２の光路が、前記入力カプラ、前記第２の試験ポート、
及び前記第２の受信器カプラを光学的に接続する第２の
試験カプラ（330；430）を含む、上記３記載の試験構
造。 ５．前記入力カプラ（426）、前記第１及び第２の試験
カプラ（428、430）、並びに前記第１及び第２の受信器
カプラ（432、434）が、単一の基板に一体化されてい
る、上記４記載の試験構造。 ６．前記入力ポートと前記第１及び第２の試験ポート
（422、424）との間の光路に接続されたスイッチ（43
6）と、及び前記スイッチと前記第２の試験ポートとの
間の光路（483、476、482）とをさらに含み、前記スイ
ッチにより前記入力信号が、前記第１の試験ポート、又
は前記第２の試験ポートの何れかを介して前記光学部品
に印加されることが可能になる、上記４記載の試験構
造。 ７．前記入力ポートと前記第１及び第２の試験ポートと
の間の光路に接続されたスイッチ（336；436）と、前記
スイッチと前記第２の試験ポートとの間の光路（376、3
82；483、476、482）であって、前記スイッチにより前
記入力信号が、前記第１の試験ポート、又は前記第２の
試験ポートの何れかを介して前記光学部品に印加される
ことが可能になる、光路と、前記入力信号を分割するた
めの入力カプラ（326；426）であって、前記第１の受信
器カプラが、前記入力カプラと前記第１の光路に光学的
に接続され、且つ第１の受信器に光学的に接続可能であ
り、前記第２の受信器カプラが、前記入力カプラと前記
第２の光路に光学的に接続され、且つ第２の受信器に光
学的に接続可能である、入力カプラとをさらに含み、前
記第１の光路が、前記入力カプラ、前記第１の試験ポー
ト、及び前記第１の受信器カプラを光学的に接続する第
１の試験カプラ（328；428）を含み、前記第２の光路
が、前記入力カプラ、前記第２の試験ポート、及び前記
第２の受信器カプラを光学的に接続する第２の試験カプ
ラ（330；430）を含む、上記１記載の試験構造。 ８．前記第１の光応答信号が、前記光学部品（202；30
2；402）により反射された前記入力信号の一部を表わ
し、前記第２の光応答信号が、前記光学部品を通過する
前記入力信号の一部を表わす、上記１記載の試験構造。 ９．前記第１及び第２の受信器カプラに光学的に接続さ
れる第１及び第２の光受信器（238、240；338、340；43
8、440）をさらに含み、前記第１の光受信器が、前記合
成された前記入力信号の第１の部分と前記第１の光応答
信号を受信するように光学的に接続され、前記第２の光
受信器が、前記合成された前記入力信号の第２の部分と
前記第２の光応答信号を受信するように光学的に接続さ
れる、上記１記載の試験構造。 １０．前記第１及び第２の光受信器（238、240；338、3
40；438、440）が、偏波ダイバーシチ受信器を含む、上
記９記載の試験構造。 【００４４】 【発明の効果】本発明によれば、光学部品等の被測定部
品の反射及び伝送における同時干渉解析が可能となり、
光学部品の伝送特性と反射特性の双方を同時に測定する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】 【図１】従来技術で知られているような、反射された及
び伝送された光応答信号の直接検出を用いた２ポート光
学部品の特性を決定するための試験システムの基本的な
ブロック図である。 【図２】本発明の一実施形態による干渉計ベースの光ネ
ットワーク解析を用いた、２ポート光学部品の同時特性
決定を支援する試験構造の一実施形態を示す図である。 【図３】本発明の一実施形態による、監視ポート、一体
型受信器、及びスイッチを含む図２と同様の構造の試験
構造の一実施形態を示す図である。 【図４】本発明の一実施形態に従って、試験構造の複数
の光学部品を単一基板に一体化した点を除いて図３の試
験構造と類似する、試験構造の一実施形態を示す図であ
る。 【符号の説明】 200、300、400 試験構造 202、302、402 被測定部品 220、320、420 入力ポート 222、224、322、324、422、424 試験ポート 226、326、426 入力カプラ 228、328、330、428、430 試験カプラ 232、234、332、334、432、434 受信器カプラ 238、240、338、340、438、440 受信器 336、436 スイッチ 342、344 偏光コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ツン・セイン・タン アメリカ合衆国カリフォルニア州94304, パロアルト，エム／エス・24エム−ビー, ディアー・クリーク・ロード・3500 (72)発明者 ダグラス・エム・バネイ アメリカ合衆国カリフォルニア州94304, パロアルト，エム／エス・24エム−ビー, ディアー・クリーク・ロード・3500 Ｆターム(参考） 2G086 EE12 5K102 AA00 AB00 AB15 AH13 AH14 AH18 PB00 PD13 PH21 PH31 PH49 PH50

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】光学部品の特性決定を支援する試験構造で
   あって、 入力信号を受信するための入力ポート（220；320；42
   0）と、 前記試験構造を前記光学部品に光学的に接続するための
   第１及び第２の試験ポート（222、224；322、324；42
   2、424）であって、前記入力信号を前記第１の試験ポー
   トを介して前記光学部品へ供給できるように、前記第１
   の試験ポートが前記入力ポートに光学的に接続可能であ
   る、第１及び第２の試験ポートと、 前記第１の試験ポートから第１の光応答信号を受信する
   ための第１の光路（278、280；378、380；478、480）で
   あって、前記第１の光応答信号が前記光学部品に対する
   前記入力信号の印加から生じる、第１の光路と、 前記第２の試験ポートから第２の光応答信号を受信する
   ための第２の光路（266、284；366、384；466、484）で
   あって、前記第２の光応答信号も前記光学部品に対する
   前記入力信号の印加から生じる、第２の光路と、及び前
   記入力信号の第１の部分を前記第１の光応答信号と合成
   するとともに、前記入力信号の第２の部分を前記第２の
   光応答信号と合成するための第１及び第２の受信器カプ
   ラ（232、234；332、334；432、434）とからなる、試験
   構造。