JP2005337844A - 光サンプリング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 高速な入力光信号を光クロックでサンプリングして、入力光信号の波形を測定する。
【解決手段】 入力光信号1を光分岐器3にてm分岐し、分岐した入力光信号1を、光学的遅延時間の異なるm本の光導波路4にてm個の各進行波型光変調器8に入力する。光クロック5を受光素子6にて電気信号に変換した電気クロックは、電気線路7を介して、m個の進行波型光変調器8に電気的遅延時間を持って入力される。各進行波型光変調器8では、光学的遅延時間と電気的遅延時間を足した遅延時間分だけずらして、入力光信号1を制御して光信号を出力する。この光信号を取り出し、信号処理することにより、入力光信号1の波形を測定することができる。
【選択図】 図1
【解決手段】 入力光信号1を光分岐器3にてm分岐し、分岐した入力光信号1を、光学的遅延時間の異なるm本の光導波路4にてm個の各進行波型光変調器8に入力する。光クロック5を受光素子6にて電気信号に変換した電気クロックは、電気線路7を介して、m個の進行波型光変調器8に電気的遅延時間を持って入力される。各進行波型光変調器8では、光学的遅延時間と電気的遅延時間を足した遅延時間分だけずらして、入力光信号1を制御して光信号を出力する。この光信号を取り出し、信号処理することにより、入力光信号1の波形を測定することができる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、高速な入力光信号を光クロックでサンプリングすることにより、入力光信号の波形を測定する光サンプリング装置に関するものである。
近年の通信量の大容量化に伴い、光信号の高ビットレート化への要求はますます増大しており、より高速な光信号の時間波形を観測する必要性があることから、光信号を光クロックでサンプリングする光サンプリング装置が提案されている。(例えば非特許文献1 清水達也 他、モノリシック集積化PD−EAMによる光サンプリング、2003年電子情報通信学会総合大会、B−10−120)。
従来の光サンプリング装置の構成を図4に、従来の光サンプリング装置の原理を図5に示す。図4,図5において、21は入力光信号(ビットレート:f bit/s)、22は分周電気クロック(周波数:f/n Hz)、23は周波数変換器、24は光パルス発生器、25は光クロック(周波数:f/n−Δf Hz、nは2以上の整数)、26は光ゲート部、27は受光素子、28は出力電気信号、29はA/D変換器、30は信号処理装置である。
入力光信号21に同期した分周電気クロック22は、周波数変換器23で周波数がf/nからf/n−Δfに変換され、光パルス発生器24にて周波数f/n−Δfの光クロック25に変換され、光ゲート部26に導かれる。入力光信号21は、光ゲート部26で光クロック25により制御され、受光素子27で出力電気信号28に変換され、A/D変換器29でデジタルデータに変換され、信号処理装置30で測定される。
ここで光ゲート部26は、入力光信号21と光クロック25の相互相関強度を出力する機能を提供するものである。従って、振幅とパルス幅が常に等しい光クロック25を制御光として入射することにより、光クロック25の各パルスのタイミングにおける入力光信号21の振幅に応じた強度の出力光が得られることから、光サンプリングが実現される。
このとき、入力光信号21のビットレートfに対し、光クロック25の周波数をf/n−Δfに設定すると、図5の丸印に示すように、入力光信号21の各ビットに対して少しずつ異なるタイミングで光サンプリングされる。したがって、光サンプリング後に受光素子27から得られる出力電気信号28は、元の入力光信号21を時間軸でf/(n・Δf)だけ拡大した波形となる。
このような構成とすることで、光信号の波形を時間的に拡大した電気信号が得られるために、低速な電気処理をA/D変換器29及び信号処理装置30で行っても高速な光信号波形を測定することができる。
しかしながら、従来例による光サンプリング装置においては、図4に示したように、周波数f/n−Δfの光クロック25を得るためには、周波数f/nの分周電気クロック22から、周波数変換器23を用いて周波数f/n−Δfの電気信号を生成する必要があるために、光サンプリング装置の部品点数が増加してコストが増加するという問題があった。
また、図5の点線で示したように、入力光信号21の異なるビットに対してサンプリングを行う必要があるため、ビット毎に完全に同一の入力光信号21が各サンプリングごとに与えられない限り、元の入力信号光波形21を正確に反映した出力電気信号28は得ることができないという問題があった。
本発明の目的は、周波数変換器を必要とせず、また入力光信号の一つのビットの波形を一度のサンプリングで測定することのできる光サンプリング装置を提供することにある。
上記の課題を解決するために、本発明の請求項1の発明は、
入力光信号を光クロックでサンプリングすることにより前記入力光信号の波形を測定する光サンプリング装置において、
前記入力光信号をm個(mは2以上の整数)に分岐する光分岐器と、
前記光クロックを電気クロックに変換する第1の受光素子と、
前記第1の受光素子に電気的に接続されるとともに、前記光分岐器に光学的に接続され、前記電気クロックにより分岐後の入力光信号をそれぞれ異なるタイミングで制御する手段により駆動されるm個の進行波型光変調器と、
前記m個の進行波型光変調器の出力側に光学的に接続され、前記m個の進行波型光変調器で制御された光信号をそれぞれ電気信号に変換する第2から第m+1のm個の受光素子と、から構成される光ゲート部を含むことを特徴とする。
入力光信号を光クロックでサンプリングすることにより前記入力光信号の波形を測定する光サンプリング装置において、
前記入力光信号をm個(mは2以上の整数)に分岐する光分岐器と、
前記光クロックを電気クロックに変換する第1の受光素子と、
前記第1の受光素子に電気的に接続されるとともに、前記光分岐器に光学的に接続され、前記電気クロックにより分岐後の入力光信号をそれぞれ異なるタイミングで制御する手段により駆動されるm個の進行波型光変調器と、
前記m個の進行波型光変調器の出力側に光学的に接続され、前記m個の進行波型光変調器で制御された光信号をそれぞれ電気信号に変換する第2から第m+1のm個の受光素子と、から構成される光ゲート部を含むことを特徴とする。
請求項2の発明は、
前記光分岐器と前記m個の進行波型光変調器を光学的に接続するm本の光導波路を有し、このm本の光導波路がそれぞれ異なる光学的遅延時間を持つことにより、前記m個の進行波型光変調器が前記電気クロックにより前記入力光信号を制御するタイミングがそれぞれ異なることを特徴とする。
前記光分岐器と前記m個の進行波型光変調器を光学的に接続するm本の光導波路を有し、このm本の光導波路がそれぞれ異なる光学的遅延時間を持つことにより、前記m個の進行波型光変調器が前記電気クロックにより前記入力光信号を制御するタイミングがそれぞれ異なることを特徴とする。
請求項3の発明は、
前記第1の受光素子と前記m個の進行波型光変調器を電気的に接続する電気線路を有し、この電気線路が電気的遅延時間を持つことにより、前記m個の進行波型光変調器が前記電気クロックにより前記入力光信号を制御するタイミングがそれぞれ異なることを特徴とする。
前記第1の受光素子と前記m個の進行波型光変調器を電気的に接続する電気線路を有し、この電気線路が電気的遅延時間を持つことにより、前記m個の進行波型光変調器が前記電気クロックにより前記入力光信号を制御するタイミングがそれぞれ異なることを特徴とする。
請求項4の発明は、
前記光分岐器と前記m個の進行波型光変調器を光学的に接続するm本の光導波路を有し、このm本の光導波路がそれぞれ異なる光学的遅延時間を持ち、かつ前記第1の受光素子と前記m個の進行波型光変調器を電気的に接続する電気線路を有し、この電気線路が電気的遅延時間を持つことにより、前記m個の進行波型光変調器が前記電気クロックにより前記入力光信号を制御するタイミングがそれぞれ異なることを特徴とする。
前記光分岐器と前記m個の進行波型光変調器を光学的に接続するm本の光導波路を有し、このm本の光導波路がそれぞれ異なる光学的遅延時間を持ち、かつ前記第1の受光素子と前記m個の進行波型光変調器を電気的に接続する電気線路を有し、この電気線路が電気的遅延時間を持つことにより、前記m個の進行波型光変調器が前記電気クロックにより前記入力光信号を制御するタイミングがそれぞれ異なることを特徴とする。
請求項5の発明は、
入力光信号を光クロックでサンプリングすることにより前記入力光信号の波形を測定する光サンプリング装置において、
前記入力光信号をm個(mは2以上の整数)に分岐する光分岐器と、
前記光クロックを電気クロックに変換する第1の受光素子と、
m個の進行波型光変調器と、
前記光分岐器と前記進行波型光変調器とを個別に接続して、前記光分岐器にて分岐された入力光信号を個別に前記進行波型光変調器に伝搬する第1から第mのm本の光導波路と、
各進行波型光変調器に個別に光学的に接続された、第2から第m+1のm個の受光素子と、
前記第1の受光素子と第1の進行波型光変調器との間、及び隣接する進行波型光変調器の間、並びに第mの進行波型光変調器と終端抵抗との間を、それぞれ接続する電気線路と、から構成される光ゲート部を含み、
しかも、前記光導波路は、第1から第mの光導波路になるにしたがい、光学的遅延時間が長くなり、且つ、前記電気線路はそれぞれ電気的遅延時間を持っていることを特徴とする。
入力光信号を光クロックでサンプリングすることにより前記入力光信号の波形を測定する光サンプリング装置において、
前記入力光信号をm個(mは2以上の整数)に分岐する光分岐器と、
前記光クロックを電気クロックに変換する第1の受光素子と、
m個の進行波型光変調器と、
前記光分岐器と前記進行波型光変調器とを個別に接続して、前記光分岐器にて分岐された入力光信号を個別に前記進行波型光変調器に伝搬する第1から第mのm本の光導波路と、
各進行波型光変調器に個別に光学的に接続された、第2から第m+1のm個の受光素子と、
前記第1の受光素子と第1の進行波型光変調器との間、及び隣接する進行波型光変調器の間、並びに第mの進行波型光変調器と終端抵抗との間を、それぞれ接続する電気線路と、から構成される光ゲート部を含み、
しかも、前記光導波路は、第1から第mの光導波路になるにしたがい、光学的遅延時間が長くなり、且つ、前記電気線路はそれぞれ電気的遅延時間を持っていることを特徴とする。
請求項6の発明は、
前記光ゲート部が同一の半導体基板上にモノリシックに形成されていることを特徴とする。
前記光ゲート部が同一の半導体基板上にモノリシックに形成されていることを特徴とする。
請求項7の発明は、
前記光ゲート部に光学的に接続され、前記光クロックを生成する光パルス発生器と、
前記光ゲート部に電気的に接続され、前記光ゲート部から出力される電気信号をデジタル信号に変換するA/D変換器と、
前記A/D変換器に電気的に接続され、前記デジタル信号を電気処理することによって前記入力光信号の波形を再構築する信号処理装置を更に有することを特徴とする。
前記光ゲート部に光学的に接続され、前記光クロックを生成する光パルス発生器と、
前記光ゲート部に電気的に接続され、前記光ゲート部から出力される電気信号をデジタル信号に変換するA/D変換器と、
前記A/D変換器に電気的に接続され、前記デジタル信号を電気処理することによって前記入力光信号の波形を再構築する信号処理装置を更に有することを特徴とする。
本発明の構成を用いることで、光ゲート部をモノリシック集積化することができるために、小型な光サンプリング装置を実現できるという効果がある。
また、周波数変換器を構成するための発振器やミキサなどの高周波部品が不要であるために、部品点数を削減できるという効果がある。
また、周波数変換器を構成するための発振器やミキサなどの高周波部品が不要であるために、部品点数を削減できるという効果がある。
また、第1の進行波型光変調器が入力光信号をサンプリングするタイミングと第mの進行波型光変調器が入力光信号をサンプリングするタイミングの差であるm×(τopt+τelec)で表される時間で入力光信号波形を測定することができるために、入力光信号の同一のビットに対して一度にサンプリングを行うことができるので、元の入力信号光波形を正確に反映した測定波形を得ることが可能な光サンプリング装置を実現できるという効果がある。
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づき、図面を用いて説明する。
図1は本発明の実施例である光クロック再生装置(光サンプリング装置)の構成図、図2は本発明の実施例である光クロック再生装置(光サンプリング装置)において用いられる光ゲート部の平面図、図3は本発明の実施例である光クロック再生装置(光サンプリング装置)の原理を示す図である。
図1〜図3において、1は入力光信号(ビットレート;f bit/s)、2は光導波路、3は光分岐器、4は光導波路、5は光クロック(周波数:f/n Hz、nは2以上の整数)、6は受光素子、7は電気線路、8は進行波型光変調器、9は光導波路、10はの受光素子、11は終端抵抗、12は電気線路、13は電極パッド、14は出力電気信号、15は基板、16は分周電気クロック(周波数:f/n Hz)、17は光パルス発生器、18は光ゲート部、19はA/D変換器、20は信号処理装置である。
進行波型光変調器8は、受光素子10とは電気的に分離された電極を有している。
進行波型光変調器8は、受光素子10とは電気的に分離された電極を有している。
光分岐器3は入力された入力光信号1をm分岐する機能を有する(但しmは2以上の整数)。
光分岐器3の分岐端とm個(No1からNom)の進行波型光変調器8とは、それぞれm本(No1からNom)の光導波路4により接続されている。
光分岐器3の分岐端とm個(No1からNom)の進行波型光変調器8とは、それぞれm本(No1からNom)の光導波路4により接続されている。
この場合、No1の進行波型光変調器8に光信号1が入射するタイミングに対して、No2の信号波型光変調器8に光信号1が入射するタイミングが遅延し、No2の進行波型光変調器8に光信号1が入射するタイミングに対して、No3の信号波型光変調器8に光信号1が入射するタイミングが遅延し、No3の進行波型光変調器8に光信号1が入射するタイミングに対して、No4の信号波型光変調器8に光信号1が入射するタイミングが遅延し、以下同様に、前段側(Noの数が小さい側)の進行波型光変調器8に光信号1が入射するタイミングに対して、その直後の隣接する後段側(Noの数が大きい側)の信号波型光変調器8に光信号1が入射するタイミングが遅延するように、No1〜Nomの光導波路4の長さが調整されている。具体的には、隣接する進行波型光変調器8に入射する光信号の遅延時間差がτoptとなるようにしている。
換言すると、第1から第mの光導波路4になるにしたがい、光学的遅延時間が長くなるように、光導波路4の長さを調整している。
換言すると、第1から第mの光導波路4になるにしたがい、光学的遅延時間が長くなるように、光導波路4の長さを調整している。
No1の進行波型光変調器8の後段には、No1の光導波路9,No1の受光素子10,No1の電気線路12,No1の電極パッド13が順に(直列的に)接続されている。
同様に、No2〜Nomの進行波型光変調器8の後段には、ぞれぞれ、No2〜Nomの光導波路9,No2〜Nomの受光素子10,No2〜Nomの電気線路12,No2〜Nomの電極パッド13が順に(直列的に)接続されている。
同様に、No2〜Nomの進行波型光変調器8の後段には、ぞれぞれ、No2〜Nomの光導波路9,No2〜Nomの受光素子10,No2〜Nomの電気線路12,No2〜Nomの電極パッド13が順に(直列的に)接続されている。
受光素子6とNo1の進行波型光変調器8はNo1の電気線路7により接続され、No1とNo2の進行波型光変調器8はNo2の電気線路7により接続され、No2とNo3の進行波型光変調器8はNo3の電気線路7により接続され、No3とNo4の進行波型光変調器8はNo4の電気線路7により接続され、以下同様に前段側とこれに隣接する後段側の進行波型光変調器8が電気線路7により接続され、最終段のNomの進行波型光変調器8と終端抵抗11がNom+1の電気線路7により接続されている。
光クロック5を、受光素子6にて電気信号に変換した電気クロックは、各電気線路7及び進行波型光変調器8を伝搬する。このとき、No1〜Nom+1の各電気線路7は、伝搬する電気信号をτelecだけ遅延させる遅延特性を有している。
本実施例では、光導波路2,4,9として、基板15上に作製したInP/InGaAsP光導波路を用いた。また、光分岐器3として、基板15上に作製したInP/InGaAsP MMI結合器を用いた。また、受光素子6として、基板15上に作製した、高速性、高出力性に優れるInP/InGaAs UTC−PD(Uni-Traveling Carrior Photodiode)と呼ばれるフォトダイオード(特許文献1 特開平9−275224)を用いた。また、進行波型光変調器8として、基板15上に作製した、InAlGaAs/InAlAs多重量子井戸層からなる進行波型電極を有する電界吸収型光変調器を用いた。また、受光素子10として、基板15上に作製した、電界吸収型光変調器8と同一のエピタキシャル層からなるフォトダイオードを用いた。また、基板15として、光導波路2,4,9、光分岐器3、受光素子6、進行波型光変調器8、受光器10をモノリシックに集積するのに適したInP基板を用いた。
次に、図1、図2を用いて、本実施の形態の光クロック再生装置の動作について述べる。
基板15の側面から入射した入力光信号1は、光導波路2により導かれ、光分岐器3によりm分岐される(mは2以上の整数)。m分岐された光信号は、m本の光導波路4によってそれぞれ光学的に遅延されて、m個の進行波型光変調器8にそれぞれ入射する。ここで、隣り合う進行波型光変調器8に入射するそれぞれの光信号の遅延時間差をτoptとなるよう設計する。
一方、入力光信号1に同期した分周電気クロック16は、光パルス発生器17にて周波数f/nの光クロック5に変換され、基板15の裏面から入射して、受光素子6によって電気クロックに変換されて、第一(No1)の電気線路7を伝搬して、第一(No1)の進行波型光変調器8を制御し、第二(No2)の電気線路7を伝搬して、隣接する第二(No2)の進行波型光変調器8を制御し、以上を第m(Nom)の進行波型光変調器8まで繰り返した後、第m+1(Nom+1)の電気線路7を伝搬し、終端抵抗11で終端される。ここで、隣り合う進行波型光変調器8を制御するそれぞれの電気クロックの遅延時間差をτelecとなるよう設計する。
m個の進行波型光変調器8で制御された光信号は、m本の光導波路9によりそれぞれ導かれ、m個の受光素子10によってそれぞれ電気信号に変換されて、m本の電気線路12をそれぞれ伝搬し、m個の電気パッド13からm個の出力電気信号14としてそれぞれ外部に取り出される。
各進行波型光変調器8は、光クロック5を電気信号に変換した電気クロックと、分岐された入力光信号1との、相互相関強度に応じた光信号を出力する。
各進行波型光変調器8は、光クロック5を電気信号に変換した電気クロックと、分岐された入力光信号1との、相互相関強度に応じた光信号を出力する。
光ゲート部18から出力されたm個の出力電気信号14は、図1に示すように、A/D変換器19によりデジタル信号に変換される。このデジタル信号は信号処理装置20により、電気処理され、この信号処理装置20により、入力光信号1の波形が再構築される。
次に、図3を用いて、本実施の形態の光クロック再生装置の原理について述べる。
m個の進行波型光変調器8に入射するm個の光信号が電気クロックにより制御されるタイミングは、隣接しあうそれぞれの進行波型光変調器8において、光信号の遅延時間差と電気クロックの遅延時間差の和である(τopt+τelec)だけ異なる。従って、図3のm=4の場合で示すように、丸、四角、菱形、×印で表した4個の出力電気信号14には、光クロック5から時間間隔(τopt+τelec)だけずらして入力光信号1をサンプリングした値がそれぞれ得られる。
m個の進行波型光変調器8に入射するm個の光信号が電気クロックにより制御されるタイミングは、隣接しあうそれぞれの進行波型光変調器8において、光信号の遅延時間差と電気クロックの遅延時間差の和である(τopt+τelec)だけ異なる。従って、図3のm=4の場合で示すように、丸、四角、菱形、×印で表した4個の出力電気信号14には、光クロック5から時間間隔(τopt+τelec)だけずらして入力光信号1をサンプリングした値がそれぞれ得られる。
また、各々の出力電気信号14の繰り返し周波数は、光クロック5の周波数f/nと同一であり、即ち入力光信号1のビットレートfに対してn倍遅いので、各々の出力電気信号14をA/D変換器19及び信号処理装置20でそれぞれ電気処理することによって、高速な光信号波形を測定することができる。
本実施例では、出力電気信号14を得るための部品2,3,4,6,7,8,9,10,11,12,13全てにInP基板15上にモノリシックに集積化できる部品を用いているので、光サンプリング装置を小型にすることが可能である。また、従来例とは異なり、図1に示したように、分周電気クロック16と同じ周波数f/nの光クロック5を利用することができるために、周波数変換器を必要としないので、部品点数を削減でき、低コスト化が図れる。
また、従来例とは異なり、図3の点線で示したように、入力光信号1の同一のビットに対して一度にサンプリングを行うことができるので、ビット毎に異なる入力光信号1が与えられても、元の入力信号光波形1を正確に反映した出力電気信号14を得ることができる。
なお、上述した実施例では、入力光信号1をm分岐する光分岐器3としてMMI結合器を記載したが、Y分岐器や方向性結合器を多段に組み合わせた光分岐器などの他の公知の光分岐器であってもよい。
また、光導波路2,4,9及び光分岐器3のエピタキシャル構成としてInP/InGaAsPを記載したが、InP/InAlGaAsなどの基板15上に作製可能な他のエピタキシャル構成であっても良い。
また、受光素子6としてUTC−PDを記載したが、アバランシェフォトダイオードやpinフォトダイオード等の他の受光器であっても良い。
また、光導波路2,4,9及び光分岐器3のエピタキシャル構成としてInP/InGaAsPを記載したが、InP/InAlGaAsなどの基板15上に作製可能な他のエピタキシャル構成であっても良い。
また、受光素子6としてUTC−PDを記載したが、アバランシェフォトダイオードやpinフォトダイオード等の他の受光器であっても良い。
また、進行波型光変調器8としてInAlGaAs/InAlAs多重量子井戸層からなる進行波型電極を有する電界吸収型光変調器を記載したが、InGaAs/InAlAs、InGaAs/InGaAsP、InGaAsP/InGaAsPなどの多重量子井戸層からなる電界吸収型光変調器であっても良く、またマッハ・ツェンダー型光スイッチ等の他の公知の光変調器であっても良い。
また、受光素子10として電界吸収型光変調器8と同一のエピタキシャル層からなるフォトダイオードを記載したが、UTC−PDや他のエピタキシャル構成のフォトダイオードなどの基板15上に作製できる他の公知の受光素子であってもよい。
なお、従来技術及び実施例において、図面が煩雑になるのを避ける為に、直流バイアス回路などの電気的な接続の記載を一部省略している。
本発明は、高速な入力光信号の波形を、周波数変換器を用いることなく、正確に測定する光技術分野に利用することができる。
1 入力光信号(ビットレート;f bit/s)
2 光導波路
3 光分岐器
4 光導波路
5 光クロック(周波数:f/n Hz、nは2以上の整数)
6 受光素子
7 電気線路
8 進行波型光変調器
9 光導波路
10 受光素子
11 終端抵抗
12 電気線路
13 電極パッド
14 出力電気信号
15 基板
16 分周電気クロック(周波数:f/n Hz)
17 光パルス発生器
18 光ゲート部
19 A/D変換器
20 信号処理装置
21 入力光信号(ビットレート;f bit/s)
22 分周電気クロック(周波数:f/n Hz)
23 周波数変換器
24 光パルス発生器
25 光クロック(周波数:f/n−Δf Hz)
26 光ゲート部
27 受光素子
28 出力電気信号
29 A/D変換器
30 信号処理装置
2 光導波路
3 光分岐器
4 光導波路
5 光クロック(周波数:f/n Hz、nは2以上の整数)
6 受光素子
7 電気線路
8 進行波型光変調器
9 光導波路
10 受光素子
11 終端抵抗
12 電気線路
13 電極パッド
14 出力電気信号
15 基板
16 分周電気クロック(周波数:f/n Hz)
17 光パルス発生器
18 光ゲート部
19 A/D変換器
20 信号処理装置
21 入力光信号(ビットレート;f bit/s)
22 分周電気クロック(周波数:f/n Hz)
23 周波数変換器
24 光パルス発生器
25 光クロック(周波数:f/n−Δf Hz)
26 光ゲート部
27 受光素子
28 出力電気信号
29 A/D変換器
30 信号処理装置
Claims (7)
- 入力光信号を光クロックでサンプリングすることにより前記入力光信号の波形を測定する光サンプリング装置において、
前記入力光信号をm個(mは2以上の整数)に分岐する光分岐器と、
前記光クロックを電気クロックに変換する第1の受光素子と、
前記第1の受光素子に電気的に接続されるとともに、前記光分岐器に光学的に接続され、前記電気クロックにより分岐後の入力光信号をそれぞれ異なるタイミングで制御する手段により駆動されるm個の進行波型光変調器と、
前記m個の進行波型光変調器の出力側に光学的に接続され、前記m個の進行波型光変調器で制御された光信号をそれぞれ電気信号に変換する第2から第m+1のm個の受光素子と、から構成される光ゲート部を含むことを特徴とする光サンプリング装置。 - 請求項1に記載の光サンプリング装置において、
前記光分岐器と前記m個の進行波型光変調器を光学的に接続するm本の光導波路を有し、このm本の光導波路がそれぞれ異なる光学的遅延時間を持つことにより、前記m個の進行波型光変調器が前記電気クロックにより前記入力光信号を制御するタイミングがそれぞれ異なることを特徴とする光サンプリング装置。 - 請求項1に記載の光サンプリング装置において、
前記第1の受光素子と前記m個の進行波型光変調器を電気的に接続する電気線路を有し、この電気線路が電気的遅延時間を持つことにより、前記m個の進行波型光変調器が前記電気クロックにより前記入力光信号を制御するタイミングがそれぞれ異なることを特徴とする光サンプリング装置。 - 請求項1に記載の光サンプリング装置において、
前記光分岐器と前記m個の進行波型光変調器を光学的に接続するm本の光導波路を有し、このm本の光導波路がそれぞれ異なる光学的遅延時間を持ち、かつ前記第1の受光素子と前記m個の進行波型光変調器を電気的に接続する電気線路を有し、この電気線路が電気的遅延時間を持つことにより、前記m個の進行波型光変調器が前記電気クロックにより前記入力光信号を制御するタイミングがそれぞれ異なることを特徴とする光サンプリング装置。 - 入力光信号を光クロックでサンプリングすることにより前記入力光信号の波形を測定する光サンプリング装置において、
前記入力光信号をm個(mは2以上の整数)に分岐する光分岐器と、
前記光クロックを電気クロックに変換する第1の受光素子と、
m個の進行波型光変調器と、
前記光分岐器と前記進行波型光変調器とを個別に接続して、前記光分岐器にて分岐された入力光信号を個別に前記進行波型光変調器に伝搬する第1から第mのm本の光導波路と、
各進行波型光変調器に個別に光学的に接続された、第2から第m+1のm個の受光素子と、
前記第1の受光素子と第1の進行波型光変調器との間、及び隣接する進行波型光変調器の間、並びに第mの進行波型光変調器と終端抵抗との間を、それぞれ接続する電気線路と、から構成される光ゲート部を含み、
しかも、前記光導波路は、第1から第mの光導波路になるにしたがい、光学的遅延時間が長くなり、且つ、前記電気線路はそれぞれ電気的遅延時間を持っていることを特徴とする光サンプリング装置。 - 請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載の光サンプリング装置において、
前記光ゲート部が同一の半導体基板上にモノリシックに形成されていることを特徴とする光サンプリング装置。 - 請求項1乃至請求項6の何れか一項に記載の光サンプリング装置において、
前記光ゲート部に光学的に接続され、前記光クロックを生成する光パルス発生器と、
前記光ゲート部に電気的に接続され、前記光ゲート部から出力される電気信号をデジタル信号に変換するA/D変換器と、
前記A/D変換器に電気的に接続され、前記デジタル信号を電気処理することによって前記入力光信号の波形を再構築する信号処理装置を更に有することを特徴とする光サンプリング装置。
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JP2004155784A JP2005337844A (ja) | 2004-05-26 | 2004-05-26 | 光サンプリング装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2004-05-26 JP JP2004155784A patent/JP2005337844A/ja not_active Withdrawn
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