JP2004251704A - 光スペクトラムアナライザ - Google Patents

Abstract

【課題】高速かつ高精度で波長スペクトラム分析を実施する。
【解決手段】アレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）１の入力ポート２に測定すべき光信号ａを入力し、このＡＷＧのｎ（ｎ；２以上の整数）個の出力ポート３から出力される出力ポート毎の波長範囲内の波長λを有する複数の光信号ｂを測定し、合成して測定すべき光信号の波長スペクトラムｋを得る光スペクトラムアナライザである。
そして、測定すべき光信号ａの測定波長幅の１／ｎの波長幅だけＡＷＧの各出力ポートから出力される光信号ｂの波長λが該当波長範囲内で掃引されるように、ＡＷＧの温度を掃引する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ：Ａｒｒａｙ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇｒａｔｉｎｇ 以下ＡＷＧと略記する）を用いて光信号の波長分析を行う光スペクトラムアナライザに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光通信システムで用いられる光信号にどのような波長成分が含まれるかを調べる波長分析を行う光スペクトラムアナライザとして、従来、図１２に示す機械的駆動方式の光スペクトラムアナライザが用いられていた。
【０００３】
図１２において、入射ファイバからの入射光は第１の放物面鏡で平行光となり、回折格子に照射される。回折格子では波長により反射方向の差を生じるため、波長選択された光が第２の放物面鏡に入射する。ここで、回折格子の角度を機械的に駆動して変えることにより波長掃引ができる。なお、この基本的な構成を元にして、光を回折格子に複数回入射させるようにして波長分解能を高めることも行われている。第２の放物面鏡でこの分光された光をスリット上に集光させ、スリットで必要な帯域だけ切り出し、出射光を得る。
【０００４】
この機械的駆動方式では、回折格子またはそれ以外の光学系を機械的に駆動することにより波長掃引を行う。そのため、掃引速度は駆動系の性能により決まり、分解能は回折格子とスリットの性能により決まる。
【０００５】
例えばこの回折格子の溝数は１０００本／ｍｍ程度である。高い分解能にするためには光路長を大きく取ればよいが装置が大型になり、高速掃引を行うことが難しくなる。また、スリット幅はビーム径により数μｍ程度の限界があり、ここでも制限を受ける。現状の性能としては、光通信システムで用いられる光信号の波長範囲１５４０〜１５６０ｎｍの波長幅２０ｎｍを掃引する際に、分解能５０ｐｍで、掃引時間５００ｍｓ程度を要する。また、掃引波長幅が２０ｎｍより狭くなると精密な機構制御が必要になるため掃引時間が１０００ｍｓと長くなってしまう技術上の問題があった。
【０００６】
これとは別に、ＡＷＧを採用した光スペクトラムアナライザが特許文献１に提唱されている。
【０００７】
ＡＷＧは、周知のように、入力ポートから入力された光信号を、複数の出力ポートから、出力ポート毎に割付けられた波長範囲内の波長を有する複数の光信号に分割して出力する機能を有する。
【０００８】
この光スペクトラムアナライザにおいていは、図１３に示すように、ペルチェ素子上にＡＷＧを取付けて構成された一種の可変波長フィルタを用いる。ＡＷＧのアレイ導波路はポリマ導波路で形成されている。ペルチェ素子で温度制御することにより可変波長フィルタの中心波長を変化させ、分光する波長を掃引する。また、波長分光出力を光検出器で受けて処理することにより波長スペクトラムを得る。
【０００９】
しかしながら、この特許文献１に記載された光スペクトラムアナライザにおいては、ＡＷＧが有する複数の出力ポートのうち、単一の出力ポートで光スペクトラムを観測する。単一の出力ポートによる分光では例えば波長帯域（波長幅）２０ｎｍを温度掃引する時に要する時間は１２０ｍｓであり、高速分光は期待できない。
【００１０】
この光スペクトラムアナライザでは、光検出器から後の処理は示されておらず、温度が安定してから光検出器の出力を取出すことになり、高速な処理は期待できない。
【００１１】
また、波長分解能はＡＷＧのフィルタ特性により決まる。一般に、ＡＷＧにおいては、半値幅を数十ｐｍまで実現できるが、測定波長帯域（波長幅）を広く取り、かつ高分解能にすると処理速度がさらに遅くなるために高速、高分解能の分光を実現することは難しい。
【００１２】
【特許文献】
特開２００２―２１４４５９号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
このように回折格子を用いた波長掃引では回折格子を機械的に駆動するために、光信号の解析に必要な波長範囲１５４０〜１５６０ｎｍの波長幅２０ｎｍを掃引するための必要な掃引時間は０．５ｓ程度が下限であった。また、ＡＷＧを波長可変フィルタとして用いた方式では単一の出力ポートの出力による波長掃引であるため、掃引時間は１２０ｍｓが下限であった。波長分解能を高くするとさらに必要な掃引時間が長くなる課題があった。
【００１４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ＡＷＧが有する複数の出力ポートから出力されるそれぞれ波長範囲の異なる光信号を測定し合成することによって、入力された光信号に対して、高速でかつ高精度で波長分析を実施できる光スペクトラムアナライザを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解消するために、本発明の光スペクトラムアナライザにおいては、ＡＷＧの入力ポートに測定すべき光信号を入力し、このＡＷＧのｎ（ｎ；２以上の整数）個の出力ポートから出力される出力ポート毎の波長範囲内の波長を有する複数の光信号を測定し、合成して測定すべき光信号の波長スペクトラムを得る。
この場合、測定すべき光信号の測定波長幅の１／ｎの波長幅だけ各出力ポートから出力される光信号の波長が該当波長範囲内で掃引されるように、ＡＷＧの温度を掃引する。
【００１６】
このように構成された光スペクトラムアナライザにおいては、測定対象の光信号をＡＷＧの入力ポートに入力すると、ｎ個の出力ポートから、ｎ個の互いに異なる波長範囲内の波長を有するｎ個の光信号が出力される。そして、ｎ個の出力ポートから出力されたｎ個の光信号の各波長を、ＡＷＧを温度制御して掃引して、ｎ個の光信号を測定し、合成することによって、測定すべき光信号の波長スペクトラムを得ることができる。
【００１７】
この場合、実際の必要な波長掃引幅は、測定すべき光信号の測定波長幅でなくて、測定波長幅の１／ｎのみでよい。例えば、光信号の解析に必要な波長範囲１５４０〜１５６０ｎｍの波長幅（測定波長幅）２０ｎｍを掃引するために実際に必要な波長掃引幅は、出力ポート数を３２（ｎ＝３２）とすれば、２０ｎｍ／３２＝０．６３ｎｍとなり、必要な波長掃引時間も大幅に短縮できる。
【００１８】
また、別の発明の光スペクトラムアナライザは、温度調整器及び温度センサが組込まれ、入力ポートから入力した測定すべき光信号を、ｎ（ｎ；２以上の整数）個の出力ポートから出力ポート毎の波長範囲内の波長を有する複数の光信号に分離して出力するＡＷＧと、このＡＷＧの各出力ポートから出力される光信号を電気信号に変換する複数の光検出器と、この複数の光検出器から出力された各電気信号をデジタルの光検出信号データに変換する複数のＡ／Ｄ変換器と、測定すべき光信号の測定波長幅の１／ｎの波長幅だけ各出力ポートから出力される光信号の波長が該当波長範囲内で掃引されるように、温度調整器を介してＡＷＧの温度を掃引する波長掃引制御部と、各光検出信号データを一時記憶するためのデータメモリと、温度センサからの温度センサ信号データ及び各Ａ／Ｄ変換器から出力された各光検出信号データが入力され、各光検出信号データを出力された出力ポートの波長範囲の各波長に対応させてデータメモリに書込む複数の第１のデータ処理部と、このデータメモリに記憶された各波長の光検出信号データを読出して、測定すべき光信号の波長スペクトラムとして出力する第２のデータ処理部とを備えている。
【００１９】
このように構成された光スペクトラムアナライザにおいては、光信号をＡＷＧに入力し、波長掃引制御部にて、測定波長幅の１／ｎの波長幅だけ各出力ポートから出力される光信号の波長が該当波長範囲内で掃引されるように、ＡＷＧの温度制御を行う。
【００２０】
第１のデータ処理部にて、ＡＷＧの複数の出力ポートに設置した光検出器により検出したアナログ値をＡ／Ｄ変換した光検出信号データと温度センサ信号データを元に算出した温度に対応した波長を対応させた光検出信号データをデータメモリに書込む。
【００２１】
また、第２のデータ処理部にて、データメモリから光検出信号データを読出して、波長スペクトラムとして出力する。したがって、先の発明とほぼ同じ作用効果を奏することができる。
【００２２】
さらに、別の発明は、上述した発明の光スペクトラムアナライザにおける、第１のデータ処理部は、入力された温度センサ信号データから波長範囲の波長に対応するアドレスを生成し、各光検出信号データを、データメモリ内の同時に入力された温度センサ信号データにて生成されたアドレスに書込む。また、第２のデータ処理部は、データメモリにおける各波長に対応するアドレスに記憶された光検出信号データを読出す。
【００２３】
このように、温度センサ信号データを波長に対応するアドレスに変換することにより、データメモリの各アドレスには波長に対応した各光検出信号データが記憶されていることになり、第２のデータ処理部の処理負担を軽減できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。
図１は本発明の実施形態に係る光スペクトラムアナライザの概略構成を示すブロック図である。
【００２５】
測定すべき光信号ａはＡＷＧ１の入力端子２に入力される。このＡＷＧ１は、例えば３２個（ｎ＝３２）の出力ポート３を有しており、図２に示すように測定すべき光信号ａの測定波長範囲（測定波長幅）を分割して各出力ポート３にそれぞれ個別の光信号ｂとして出力する。
【００２６】
測定波長範囲１５４０〜１５６０ｎｍを３２（ｎ＝３２）の出力ポート３に分割する場合は１つの出力ポート３あたり２０ｎｍ／３２＝０．６３ｎｍの波長範囲（波長幅）となる。ＡＷＧ１の出力ポート３のフィルタ特性は半値幅２５ｐｍが実現可能である。したがって、ＡＷＧ１の出力ポート３から出力される光信号ｂの最小波長幅は約２５ｐｍとなる。この半値幅とＡＷＧ１以降の処理速度により波長分解能が決まる。
【００２７】
ＡＷＧ１にはペルチェ素子やヒータ等の温度調整器４及び熱伝対等からなる温度センサ５が装着されており、温度制御部６から温度制御信号を入力して、ＡＷＧ１内の光の導波路を温度調整することにより３２個の出力ポート３に出力する光信号ｂの波長λを０．６３ｎｍの波長範囲（波長幅）内で可変できる。
【００２８】
各出力ポート３からの光信号ｂはＡＷＧ１の各出力ポート３のフィルタ特性により切取られた波長成分を出力する。図２は温度制御が行われていない初期状態を示し、図３は温度制御を加えて波長λが変化した状態を示す。具体的には、図３の状態は図２の初期状態に比較して加熱した状態である。このようにＡＷＧ１の温度を上昇させると各出力ポート３から出力される光信号ｂの波長λを上昇できる。
【００２９】
なお、ＡＷＧ１への温度制御方式により、加熱時に反対方向（短波長側）に波長を変化させることも可能になる。
【００３０】
特許文献１におけるＡＷＧを用いた可変波長フィルタでは３Ｗの加熱電力を加えた場合に７ｎｍの波長変化が得られている。掃引時間は、一般に出力強度０から３Ｗのパワーを加えて７ｎｍ離れた波長で出力レベルが９０％になるのに６０ｍｓかかっており、また３Ｗのパワーを加えておき、パワーを切断して印加前に比べて出力レベルが１０％になるのに２ｍｓかかっている。
【００３１】
この結果より、この実施形態における必要な０．６３ｎｍの波長掃引時間は、パワーオン時の時間６０ｍｓ×０．６３ｎｍ／７ｎｍ≒６ｍｓとパワー切断時の回復時間２ｍｓを加えて８ｍｓとなり、結果的に、測定すべき光信号ａの測定波長範囲１５４０ｎｍ〜１５６０ｎｍを１回掃引するのに要する掃引所要時間は１０ｍｓ以下となり、高速掃引が可能である。
【００３２】
図４に、温度制御部６から温度調整器４に印加する温度制御信号ｆの電圧の時間変化特性と、温度センサ５の温度センサ信号ｇから得られるＡＷＧ１の温度の時間変化特性と、各出力ポート３から出力される光信号ｂの波長λの時間変化特性を示す。
【００３３】
波長掃引制御部７は、タイマ８の時間を用いて、図４に示す温度制御部６から温度調整器４に印加する温度制御信号ｆのタイミングを制御する。
図５は、ＡＷＧ１を前述したように温度制御して波長掃引した場合に、ＡＷＧ１の各出力ポート３から出力される各光信号ｂの各波長λの時間変化を示す。
【００３４】
ＡＷＧ１の各出力ポート３から出力される各光信号ｂは、それぞれ光検出器９で電気信号ｃに変換された後、Ａ／Ｄ変換器１０でデジタルの光検出信号データｄへ変換されて、それぞれ第１のデータ処理部１１へ入力される。この各第１のデータ処理部１１には、温度センサ５から出力された温度センサ信号ｇがＡ／Ｄ変換器１０でＡ／Ｄ変換されたデジタルの温度センサ信号データｈが入力される。さらに、この各第１のデータ処理部１１には、波長掃引制御部７から各種の指示ｉが入力されている。
【００３５】
各第１のデータ処理部１１は、図６（ａ）（ｂ）に示すように、入力された温度センサ信号データｈから、自己に対応する出力ポート３に割付られた０．６３ｎｍの波長幅を有す波長範囲内の波長λに対応するアドレスを生成する。そして、自己に入力された各光検出信号データｄを、各波長の光検出信号データｅとして、データメモリ１２内の同時に入力された温度センサ信号データｈにて生成されたアドレスに書込む。
【００３６】
したがって、データメモリ１２内の各アドレスは、測定すべき光信号ａの２０ｎｍの波長幅を有する１５４０ｎｍ〜１５６０ｎｍの測定波長範囲内の各波長λに対応する。そして、各波長λに対応する各アドレスには、該当波長λの光検出信号データｅが記憶される。
【００３７】
第２のデータ処理部１４は、波長掃引制御部７からの指示ｉに基づいて、データメモリ１２における各波長λに対応するアドレスに記憶された光検出信号データｊを読出して、測定すべき光信号ａの波長スペクトラムｋとして、表示器１５に表示出力する。この場合、指定された測定分解能に応じて、データメモリ１２から読出した光検出信号データｊに対して統計処理を実施して、波長スペクトラムｋを算出して、表示器１５に表示出力することも可能である。
【００３８】
図７に、測定すべき光信号ａが有する波長特性と、データメモリ１２上のデータ（光検出信号データｊ）と、表示器１５に表示された波長スペクトラムｋとの対比を示す。
【００３９】
そして、波長掃引制御部７は、図８に示す流れ図に従って各部に対する制御を実施する。
各第１のデータ処理部１１と第２のデータ処理部１４に対して温度制御掃引（波長掃引）の開始を指示ｉする（Ｓ１）。タイマ８に対して掃引時間（０．６３ｎｍ掃引するのに必要な時間６ｍｓ）を設定して、タイマ８を起動する（Ｓ２）。そして、温度制御部６にＡＷＧ印加温度の上昇指示を送出する（Ｓ３）。タイマ８がタイムアップしたか判定する（Ｓ４）。タイムアップしていなければＡＷＧ印加温度の上昇指示に戻る（Ｓ３）。
【００４０】
タイマ８がタイムアップしたならば（Ｓ４）、タイマ８に対して掃引を元に戻すのに必要な時間（０．６３ｎｍ掃引した場合、２ｍｓ）を設定して、タイマ８を起動する（Ｓ５）。そして、温度制御部６にＡＷＧ印加温度の下降指示を送出する（Ｓ６）。タイマ８がタイムアップしたか判定する（Ｓ７）。タイムアップしていなければＡＷＧ印加温度の下降指示に戻る（Ｓ６）。
【００４１】
タイマ８がタイムアップしたならば（Ｓ７）、測定すべき光信号ａに対する測定終了かどうか判断し（Ｓ８）、終了でなければ、Ｓ２へ戻り、タイマ８に対して掃引時間（０．６３ｎｍ掃引するのに必要な時間６ｍｓ）を設定して、タイマ８を起動する。そして、これ以降の処理を繰り返す。
終了の場合は（Ｓ８）、各第１のデータ処理部１１と第２のデータ処理部１４に対して温度制御掃引（波長掃引）の終了を指示ｉする（Ｓ９）。
【００４２】
ここでは、ＡＷＧ印加温度の上昇指示及び下降指示は、図４のように、掃引最終波長に対応する最終温度に達した場合に温度一定とする処理にしてもよい。
【００４３】
また、各第１のデータ処理部１１は、図９に示す流れ図に従って、入力された各光検出信号データｄに対する処理を実施する。
【００４４】
まず、波長掃引制御部７から指示ｉを受ける（Ｐ１）。指示ｉが温度制御掃引（波長掃引）の開始であるかを判定し（Ｐ２）、開始指示でなかった場合は、波長掃引制御部７から指示ｉを受ける状態に戻る（Ｐ１）。開始指示があった場合には（Ｐ２）、この時点で入力されている温度センサ信号データｈを自己内部に記憶する（Ｐ３）。温度センサ信号データｈが、０．６３ｎｍの波長幅内の最終波長に対応する最終温度に達していなければ（Ｐ４）、この時点で入力されている光検出信号データｄを自己内部に温度センサ信号データｈに対応させて記憶する（Ｐ５）。そして、温度センサ信号データｈの記憶に戻る（Ｐ３）。
【００４５】
温度センサ信号データｈが最終温度に達していれば（Ｐ４）、自己内部に記憶した各温度センサ信号データｈから図６に示されているように温度に対応する波長λを求め、さらに自己内部に記憶した各光検出信号データｄをデータメモリ１２に書込む際のアドレスに変換する。そして、データメモリ１２内のこのアドレスに自己内部に記憶した光検出信号データｄ（ｅ）を書込む（Ｐ６）。
【００４６】
この場合、前述したように、光検出信号データｄ（ｅ）を書込むアドレスは複数ある第１のデータ処理部１１毎に異なるアドレス範囲が割当てられており、第２のデータ処理部１４で、光検出信号データｅ（ｊ）を読出す際には全ての第１のデータ処理部１１からの波長λが連続して読出せる配列とする。
【００４７】
そして、波長掃引制御部７から指示ｉを受ける（Ｐ７）。指示ｉが温度制御掃引（波長掃引）の終了の指示でなければ（Ｐ８）、Ｐ３へ戻り、温度センサ信号データｈの記憶を行う。指示ｉが温度制御掃引（波長掃引）の終了の指示の場合は（Ｐ８）、測定すべき光信号ａに対する測定が終了したので、処理を終了する。
【００４８】
さらに、第２のデータ処理部１４は、図１０に示す流れ図に従って、データメモリ１２から各光検出信号データｊを読取って波長スペクトラムｋとして表示器１５に表示出力する処理を実施する。
【００４９】
はじめに、操作者の指示に基づいて測定分解能の設定を行う（Ｑ１）。波長掃引制御部７から指示ｉを受ける（Ｑ２）。指示ｉが温度制御掃引（波長掃引）の開始であるかを判定し（Ｑ３）、開始指示でなかった場合は、波長掃引制御部７から指示ｉを受ける状態に戻る（Ｑ２）。
【００５０】
開始指示があった場合には（Ｑ３）、データメモリ１２から各光検出信号データｊを読出す（Ｑ４）。そして先に設定した測定分解能で各光検出信号データｊを波長スペクトラムｋとして表示器１５に出力する（Ｑ５）。
【００５１】
それから、波長掃引制御部７から指示ｉを受ける（Ｑ６）。指示ｉが温度制御掃引（波長掃引）の終了の指示でなければ（Ｑ７）、Ｑ４へ戻り、データメモリ１２から各光検出信号データｊを読出す。指示ｉが温度制御掃引（波長掃引）の終了の指示の場合は（Ｑ７）、測定すべき光信号ａに対する測定が終了したので、処理を終了する。
【００５２】
また、第２のデータ処理部１４は、必要に応じて、表示器１５に数値表示を行う。
【００５３】
このように構成された光スペクトラムアナライザにおいては、測定すべき光信号ａをＡＷＧ１の入力ポート２に入力すると、３２個の出力ポート３から、３２個の互いに異なる波長範囲に分割された３２個の光信号ｂが出力される。ＡＷＧ１を温度掃引（波長掃引）して３２個の出力ポート３から出力された３２の光信号ｂの各波長λを掃引して、第１、第２のデータ処理部１１、１４で信号処理（データ処理）することにより表示器１５に波長スペクトラムｋが表示される。
【００５４】
この場合、実際の必要な波長掃引幅は、測定すべき光信号ａの測定波長幅でなくて、測定波長幅の１／３２のみでよい。具体的には、測定すべき光信号ａの測定波長範囲１５４０〜１５６０ｎｍの波長幅２０ｎｍの１／３２の波長幅０．６３ｎｍ分だけ各出力ポート３から出力される光信号ｂの波長λが、各出力ポート３に該当出力ポート３に割当られた波長幅０．６３ｎｍの波長範囲内で掃引されるように、ＡＷＧ１の温度を掃引するのみでよい。
【００５５】
前述したように、０．６３ｎｍの所要波長掃引時間は８ｍｓとなり、結果的に、測定すべき光信号ａの測定波長範囲１５４０ｎｍ〜１５６０ｎｍを１回掃引するのに要する掃引所要時間は１０ｍｓ以下となり、高速掃引が可能である。また、０．６３ｎｍを１０Ｍｓａｍｐｌｅｓ／ｓでＡ／Ｄ変換処理を行なえば０．００８ｐｍの波長分解能で処理可能なため、ＡＷＧ１の各出力ポート３の帯域幅による波長分解能で分光可能である。
【００５６】
このように機械的駆動部を用いた従来の波長掃引方法（測定波長範囲１５４０ｎｍ〜１５６０ｎｍにて掃引所要時間５００ｍｓ、分解能５０ｐｍ）よりも高速で高分解能な光スペクトラム分光を実現する。
【００５７】
なお、測定すべき光信号ａの測定波長範囲（測定波長幅）が広い場合は、図１１に示すように、測定すべき光信号ａをカプラ１７で分岐し、分岐した各光信号ａ_１、ａ_２を互いに異なる通過波長帯域を有するバンドパスフィルタ１８を通過させて、個別のＡＷＧ１へ入力させる。すると、各ＡＷＧ１の各出力ポート３から、測定すべき光信号ａの全測定波長範囲における各波長を有した光信号ｂが出力される。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光スペクトラムアナライザにおいては、測定すべき光信号の測定波長幅の１／ｎの波長幅だけＡＷＧの各出力ポートから出力される光信号の波長が自己に割当られた波長範囲内で掃引されるように、ＡＷＧの温度を掃引している。したがって、入力された光信号に対して、高速でかつ高精度で波長分析を実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係わる光スペクトラムアナライザの概略構成を示すブロック図
【図２】同実施形態の光スペクトラムアナライザに組込まれたＡＷＧの各出力ポートから出力される各光信号の波長分布を示す図
【図３】同じくＡＷＧの各出力ポートから出力される各光信号の波長分布を示す図
【図４】ＡＷＧに加える温度と出力ポートから出力される光信号の波長との関係を示す図
【図５】ＡＷＧに加える温度の変化と各出力ポートから出力される各光信号の波長の変化との関係を示す図
【図６】ＡＷＧに加える温度と、各出力ポートから出力される各光信号の波長と、データメモリ内のアドレスとの関係を示す図
【図７】測定すべき光信号とデータメモリ上のデータと波長スペクトラムとの関係を示す図
【図８】同実施形態の光スペクトラムアナライザに組込まれた波長掃引制御部の動作を示す流れ図
【図９】同実施形態の光スペクトラムアナライザに組込まれた第１のデータ処理部の動作を示す流れ図
【図１０】同実施形態の光スペクトラムアナライザに組込まれた第２のデータ処理部の動作を示す流れ図
【図１１】複数のＡＷＧが組込まれた光スペクトラムアナライザを示す模式図
【図１２】機械的駆動方式を採用した従来の光スペクトラムアナライザの概略構成を示すブロック図
【図１３】ＡＷＧを採用した従来の光スペクトラムアナライザの概略構成を示すブロック図
【符号の説明】
１…ＡＷＧ（アレイ導波路解析格子）、２…入力ポート、３…出力ポート、４…温度調整器、５…温度センサ、６…温度制御部、７…波長掃引制御部、８…タイマ、９…光検出器、１０、１３…Ａ／Ｄ変換器、１１…第１のデータ処理部、１２…データメモリ、１４…第２のデータ処理部、１５…表示器

Claims (3)

1. アレイ導波路回折格子（１）の入力ポート（２）に測定すべき光信号（ａ）を入力し、このアレイ導波路回折格子のｎ（ｎ；２以上の整数）個の出力ポート（３）から出力される出力ポート毎の波長範囲内の波長（λ）を有する複数の光信号（ｂ）を測定し合成して前記測定すべき光信号の波長スペクトラム（ｋ）を得る光スペクトラムアナライザであって、
   前記測定すべき光信号（ａ）の測定波長幅の１／ｎの波長幅だけ前記各出力ポートから出力される光信号（ｂ）の波長が該当波長範囲内で掃引されるように、前記アレイ導波路回折格子の温度を掃引することを特徴とする光スペクトラムアナライザ。
2. 温度調整器（４）及び温度センサ（５）が組込まれ、入力ポート（２）から入力した測定すべき光信号（ａ）を、ｎ（ｎ；２以上の整数）個の出力ポート（３）から出力ポート毎の波長範囲内の波長を有する複数の光信号（ｂ）に分離して出力するアレイ導波路回折格子（１）と、
   このアレイ導波路回折格子の各出力ポートから出力される光信号を電気信号に変換する複数の光検出器（９）と、
   この複数の光検出器から出力された各電気信号をデジタルの光検出信号データ（ｄ）に変換する複数のＡ／Ｄ変換器（１０）と、
   前記測定すべき光信号の測定波長幅の１／ｎの波長幅だけ前記各出力ポートから出力される光信号の波長が該当波長範囲内で掃引されるように、前記温度調整器を介して前記アレイ導波路回折格子の温度を掃引する波長掃引制御部（７）と、
   前記各光検出信号データを一時記憶するためのデータメモリ（１２）と、
   前記温度センサからの温度センサ信号データ及び前記各Ａ／Ｄ変換器から出力された各光検出信号データが入力され、各光検出信号データを出力された出力ポートの波長範囲の各波長に対応させて前記データメモリに書込む複数の第１のデータ処理部（１１）と、
   前記データメモリに記憶された各波長の光検出信号データを読出して、前記測定すべき光信号の波長スペクトラム（ｋ）として出力する第２のデータ処理部（１４）と
   を備えたことを特徴とする光スペクトラムアナライザ。
3. 前記第１のデータ処理部は、入力された温度センサ信号データから前記波長範囲の波長に対応するアドレスを生成し、前記各光検出信号データを、前記データメモリ内の同時に入力された温度センサ信号データにて生成されたアドレスに書込み、
   前記第２のデータ処理部は、前記データメモリにおける各波長に対応するアドレスに記憶された光検出信号データを読出す
   ことを特徴とする請求項２記載の光スペクトラムアナライザ。

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