JP2008151670A - ジッタ付加装置および半導体試験装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光信号２５に所望のジッタを付加する。
【解決手段】特定波長のパルス光である信号光２５を入力されて、ジッタを付加して出力する光ジッタ付加ユニット１１であって、信号光２５が入力された場合は特定波長λ_１の変換光４５を非変換光として出力して、互いに異なる波長λ_１１、λ_１２、λ_１３の制御光３５のうちいずれかが信号光２５に時間的に重畳して入力された場合は、特定波長λ_１とは異なり、且つ、制御光３５の波長λ_１１、λ_１２、λ_１３に対応した波長λ_２１、λ_２２、λ_２３に変換した変換光４５を出力する波長変換素子１２０と、波長変換素子１２０から出力された非変換光および変換光４５を、波長λ_１、λ_２１、λ_２２、λ_２３に応じた異なる遅延量Δｔ_１、Δｔ_２、Δｔ_３で時間的に遅延させることにより、ジッタを付加した出力光５５出力する遅延部２００とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ジッタ付加装置および半導体試験装置に関する。より詳細には、信号光に所望のジッタを付加するジッタ付加装置、および、当該ジッタ付加装置を備える試験装置に関する。

信号光を出射または受光する半導体光デバイスを試験する種々の方法および装置がある。特に、光デバイスにおけるジッタに対する耐性を試験すべく、信号光にジッタを付加して試験する試験装置がある（例えば、特許文献１）。下記特許文献１には、電気的な試験信号にジッタを重畳し、ジッタが重畳された試験信号を光信号に変換して、光通信システムの試験信号として用いることが記載されている。
特開２００６−０４１６８１号公報

しかしながら、電気的な試験信号にジッタを重畳する場合に、電気信号では応答速度が限られるので微小量のジッタを試験信号に重畳することが困難である。また、電気回路では、光信号に対して直接にジッタを付加できない。このため、例えば、光入出力モジュールのループバック試験をおいて光信号を受信する側のジッタ耐性等を単独で評価しようとしても、送信側の発生した光信号に非同期のジッタを付加することができない。

そこで、上記課題を解決すべく、本発明の第１の形態として、特定波長のパルス光である信号光にジッタを付加して出力する光ジッタ付加装置であって、互いに異なる波長を有する制御光を出力する制御光源と、信号光が入力された場合は特定波長の信号光を非変換光として出力し、互いに異なる波長の制御光のうちいずれかおよび信号光が時間的に重畳して入力された場合は、制御光の波長に対応した、特定波長とは異なる変換波長に信号光の波長を変換した変換光を出力する波長変換素子と、波長変換素子から出力された非変換光および変換光を入力されて、波長に応じて異なる遅延量で遅延させて出力することにより、前記信号光にジッタを付加して出力する遅延部とを備える光ジッタ付加装置が提供される。

更に、本発明の第２の形態として、特定波長のパルス光である信号光にジッタを付加して半導体光デバイスを試験する半導体試験装置であって、半導体光デバイスに信号光を発生させる電気的な試験信号を発生する信号発生器と、互いに異なる波長を有する制御光を出力する制御光源と、信号光が入力された場合は特定波長の信号光を非変換光として出力し、信号光および互いに異なる波長の制御光のうちのいずれかが時間的に重畳して入力された場合は、制御光の波長に対応した、特定波長とは異なる変換波長に信号光の波長を変換した変換光を出力する波長変換素子と、波長変換素子から出力された非変換光および変換光が入力されて、その波長に応じて異なる遅延量で遅延させることにより、信号光にジッタを付加して出力する遅延部とを備える。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。従って、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、光信号にジッタを付加する光ジッタ付加装置１０の構成を模式的に示す図である。同図に示すように、光ジッタ付加装置１０は、信号光を発生する信号光源２０とは別の波長可変制御光源３０と、信号光源２０および波長可変制御光源３０の出力に、光ファイバ７１、７２を介して接続された波長変換部１００と、波長変換部１００の出力に光ファイバ７３を介して接続された遅延部２００とを備える。また、波長可変制御光源３０の出力する制御光の波長を選択する波長制御信号を発生する波長制御信号発生部３２を備える。

信号光源２０は、試験のためにパルス幅およびパルス間隔が所定のパターンに変調された、特定波長λ_１を有するパルス光を発生する。この場合に、信号光源２０は、半導体試験装置のパターン発生器により発生した所定のパターンの電気的な試験信号に基づいて、上記パルス光を発生する。一方、波長可変制御光源３０は、波長制御信号発生部３２の発生した波長制御信号を受けて、相互に異なる複数の波長λ_１１、λ_１２、λ_１３から選択されたいずれかの波長を有する制御光３５を発生する。信号光源２０の一例は、パルスレーザであるが、これに限られず、ＣＷレーザと変調器との組み合わせ等であってもよい。一方、波長可変制御光源３０の一例は、例えばＤＦＢレーザである。ＤＦＢレーザは、１パルス単位でＯＮ−ＯＦＦ制御してパルス光を発生することができる。

波長変換部１００は、信号光源２０の出力する信号光２５および波長可変制御光源３０の出力する制御光３５の両方を合波して波長変換素子１２０に結合する光カプラ１１０と、光カプラ１１０の出力を受ける波長変換素子１２０とを有する。ここで、波長変換部１００に信号光２５が単独で入力された場合、波長変換素子１２０は信号光２５をそのままの波長で出力する。一方、信号光２５および制御光３５が両方入力された場合は、後述するように、信号光２５の波長を制御光３５の波長に応じて変換して変換光４５を出力する。なお、説明の便宜のために、以下の記載では、信号光２５の波長から変換されることなく波長変換素子１２０から出力された光も含めて、波長変換素子１２０から出力される光信号をすべて変換光４５と記載する。

遅延部２００は、波長変換部１００から出力された変換光４５を入力される。入力された変換光４５は、光サーキュレータ２２０を介して光遅延線２１０に注入される。光遅延線２１０は、入力された変換光４５に対してその波長に応じた異なる量の遅延を与えて、遅延光として再び光サーキュレータ２２０に戻す。光サーキュレータ２２０は、光遅延線２１０から入力された遅延光を光ファイバ７５に結合して、出力光５５として外部に出力する。

ここで、光遅延線２１０は、それ自体が光ファイバであり、更に、その長さ方向について異なる位置に形成された複数のファイバグレーティング部２１２、２１４、２１６、２１８を有する。ファイバグレーティング部２１２、２１４、２１６、２１８は、それぞれ一定の間隔で形成された複数のグレーティングを有して、ブラッグ格子を形成する。ブラッグ格子は、グレーティングを形成された光ファイバの屈折率、および、グレーティングにおいて変化した屈折率の差の積を２倍にして得られる波長（以下、「ブラッグ波長」と記載する）を中心とする狭帯域の光を反射する。従って、ファイバグレーティング部２１２、２１４、２１６、２１８の各々では、それぞれ固有の波長の光が反射される。光遅延線２１０の入射端からファイバグレーティング部２１２、２１４、２１６、２１８の各々までの距離は互いに異なるので、光遅延線２１０へ入射されてから出射に至るまでの光の経路長は変換光４５の波長に応じて異なる。

なお、図１に示す光ジッタ付加装置１０の遅延部２００において、光遅延線２１０の入射端に最も近いファイバグレーティング部２１２は、信号光２５の波長λ_１と等しいブラッグ波長λ_１を有するものとする。また、他のファイバグレーティング部２１４、２１６、２１８のブラッグ波長λ_２１、λ_２２、λ_２３は順次長くなるものとする。

上記ジッタ付加装置１０において、信号光源２０は、特定波長λ_１のパルス光である信号光２５を出力する。また、波長可変制御光源３０は、互いに異なる波長λ_１１、λ_１２、λ_１３のうち、波長制御信号発生部３２が発生した波長制御信号により選択されたいずれかの波長を有する制御光３５を出力する。

波長変換素子１２０は、信号光２５が単独で入力された場合は特定波長λ_１の信号光２５を出力する。一方、波長変換素子１２０は、波長λ_１１、λ_１２、λ_１３のいずれかを有する制御光３５と信号光２５とが時間的に重畳して入力された場合に、制御光３５の波長λ_１１、λ_１２、λ_１３に応じて、特定波長λ_１とは異なる変換波長λ_２１、λ_２２、λ_２３に信号光２５の波長λ_１を変換した変換光４５を出力する。遅延部２００は、波長変換素子１２０から出力された信号光２５および変換光４５を入力されて、波長λ_１、λ_２１、λ_２２、λ_２３に応じて異なる遅延量Δｔ_１、Δｔ_２、Δｔ_３で遅延させて出力する。

このように、光ジッタ付加装置１０は、光信号に対して直接に所望のジッタを付加できる。従って、例えば、光入出力モジュールのループバック試験をおいて、送信側の発生した光信号に所望のジッタを付加して、受信側のジッタ耐性等を単独で評価できる。

図２は、波長変換素子１２０として使用できるＰＰＬＮ（Ｐｅｒｉｏｄｉｃａｌｌｙ Ｐｏｌｅｄ ＬｉＮｂＯ_３）導波路の構造を示す斜視図である。同図に示すように、ＰＰＬＮ導波路は、非常に短い周期で分極が反転する非線形光学結晶であるＬｉＮｂＯ_３基板１２２と、反転する分極分布を横切るようにＬｉＮｂＯ_３基板１２２に形成された光導波路１２４とを有する。このような構造を有する波長変換素子１２０に波長の異なる２つのレーザ光を注入した場合、それらレーザ光の和周波光または差周波光が出射される。

波長変換素子１２０としては、例えば、周期分極反転ニオブ酸リチウム（ＰＰＬＮ）光導波路により形成できる。周期分極反転ニオブ酸リチウム光導波路は、特定波長λ_１の信号光２５と波長λ_１１、λ_１２、λ_１３のいずれかを有する制御光３５とを入力された場合に、強い光強度で入力された一方の光の第二高調波と他方の光との差周波の波長を有する変換光４５を出力する。従って、波長制御信号発生部３２により制御光３５の波長λ_１１、λ_１２、λ_１３を選択して高効率に信号光２５を波長変換させることにより、波長変換素子１２０に所望の波長の変換光４５を出力させることができる。

なお、ＬｉＮｂＯ_３は、室温では可視光により光損傷を受けることが知られている。従って、酸化マグネシウム等を添加して材料の安定性を増すことが好ましい。また、上記のような波長変換素子において変換の対象となるのは、ＴＭモードの直線偏光である信号光２５および制御光３５であるか、あるいは、信号光２５および制御光３５に含まれるＴＭモードの直線偏光成分である。

図３は、上記のようなＰＰＬＮ導波路を有する波長変換素子１２０の動作を説明する図である。同図に示すように、波長変換素子１２０には、互いに異なる波長λ_１１、λ_１２、λ_１３を有する複数の制御光３５のいずれかと、特定波長λ_１を有する信号光２５とが注入される。ここで、信号光２５の光強度が十分に高い場合、信号光２５の第二高調波が発生し、更に、制御光３５および第二高調波の差周波に相当する波長λ_２１、λ_２２、λ_２３を有する変換光４５が出射される。従って、波長制御信号発生部３２を介して制御光３５の波長λ_１１、λ_１２、λ_１３を選択することにより、変換光４５の波長を波長λ_２１、λ_２２、λ_２３のいずれかとすることができる。

なお、波長変換素子１２０の構造は、ＰＰＬＮ導波路に限定されるに限定されるわけではなく、例えば、周期分極反転構造を持ったＬｉＢ_３Ｏ_５、ＢａＢ_２Ｏ_４、ＫＴｉＯＰＯ_４、ＬｉＴａＯ_３等を用いることもできる。また、半導体光増幅器ＳＯＡ（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）などの非線形光学素子を用いても同様の作用を得ることができる。また、非線形光ファイバ、電界吸収型変調器などを用いることもできる。

図４は、パルス光として信号光源２０から出力される信号光２５、パルス光として波長可変制御光源３０から出力される制御光３５、および、波長変換部１００から出力される変換光４５の相互のタイミングを比較して示す図である。なお、変換光４５は、制御光３５が入力されず、信号光２５の波長がそのまま維持されるものも含んでいる。

同図に示すように、信号光２５は、所定の立ち上がりと立ち下がりのパターンを有する波長λ_１のパルス光である。なお図４では説明のために、一定間隔のタイミングで立ち上がり、一定のパルス幅を有する波長λ_１のパルス光を示した。これに対して、制御光３５は、信号光２５の特定のパルスに同期したタイミングで立ち上がるワンショットのパルスを含むパルス光となる。また、制御光３５は、一定のパルス幅を有するもパルスの各々が個別の波長λ_１１、λ_１２、λ_１３を有する。ここで、制御光３５のパルス幅は信号光２５のパルス幅と等しいからそれよりも広くすることが好ましい。ただし、制御光３５のパルス幅は、波長変換の対象となる信号光２５の特定のパルスに隣接する他のパルスに影響を与えない程度の幅に制限することが好ましい。

波長変換部１００に入射した信号光２５および制御光３５は、パルス単位で同期しながら光カプラ１１０において合波された後、波長変換素子１２０に注入される。波長変換素子１２０から出射される変換光４５は、信号光２５のパルスと制御光３５のパルスが時間的に重畳された期間については、制御光３５の波長λ_１１、λ_１２、λ_１３に対応して波長変換された波長λ_２１、λ_２２、λ_２３を有するパルスを含む。一方、波長変換素子１２０に信号光２５が単独で入射されたとき、即ち、図４において制御光３５に対応する（時間的に重畳された）パルスがない期間については波長変換されることかなく、信号光２５の波長λ_１を維持したままの非変換光が波長変換部１００から出射される。従って、変換光４５は、信号光２５の波長λ_１を有するパルスと、波長変換された波長λ_２１、λ_２２、λ_２３を有するパルスとを含む。

図５は、変換光４５および出力光５５の相互のタイミングを比較して示す図である。前記したように、遅延部２００の光遅延線２１０は、信号光２５の波長λ_１と同じブラッグ波長λ_１を有するファイバグレーティング部２１２を有する。また、各々が固有のブラッグ波長ブラッグ波長λ_２１、λ_２２、λ_２３を有するファイバグレーティング部２１４、２１６、２１８を有する。従って、光遅延線２１０に入射された変換光４５の各パルスは、それぞれが有する波長λ_１、λ_２１、λ_２２、λ_２３に応じて個別のファイバグレーティング部２１２、２１４、２１６、２１８において反射される。

また、ファイバグレーティング部２１２、２１４、２１６、２１８は相互に、光遅延線２１０の入射端からの距離を異にしている。従って、光遅延線２１０に入射してから出射するまでの光の経路長は、各パルスの波長λ_１、λ_２１、λ_２２、λ_２３に応じて異なる。このため、図５に示すように、変換光４５の波長に応じて、出力光５５のパルスには個別の遅延量Δｔ_１、Δｔ_２、Δｔ_３が与えられる。換言すれば、波長可変制御光源３０の発生する制御光３５の波長を選択することにより、出力光５５に所望の大きさのジッタを付加することができる。

このように、遅延部２００は、入力された変換光４５を、特定波長λ_１および変換波長λ_２１、λ_２２、λ_２３に応じてそれぞれ選択的に反射する複数のファイバグレーティング部２１２、２１４、２１６、２１８を信号光２５および制御光３５の通過方向に形成された光ファイバを用いて形成できる。これにより、簡単な構造で、波長λ_１、λ_２１、λ_２２、λ_２３に応じて異なる量Δｔ_１、Δｔ_２、Δｔ_３の遅延を生じさせることができる。

なお、上記の実施形態では、信号光２５のパルスのタイミングに対して遅れるジッタを発生する。しかしながら、信号光２５の波長λ_１と同じブラッグ波長λ_１を有するファイバグレーティング部２１２の配置を変更して、光遅延線２１０の入射端により接近した位置に他のファイバグレーティング部２１４、２１６、２１８を配置することにより、信号光２５のパルスのタイミングに対して進んだジッタを発生させることもできる。

この光ジッタ付加装置１０は、信号光２５をパルスごとに遅延させて所望のジッタを付加することができる。また、ジッタの付加に係る信号処理においては、光信号を電気信号に変換することがないので、装置の構成を簡素にできる。更に、光−電気変換に伴う信号劣化も生じない。なお、図１において点線で囲って示す波長変換部１００および遅延部２００を組み合わせて、光ジッタ付加ユニット１１を形成して単独で供給することもできる。

このように、特定波長λ_１のパルス光である信号光２５を入力されて、信号光２５にジッタを付加して出力する光ジッタ付加ユニット１１であって、信号光２５が入力された場合は特定波長λ_１の非変換光を出力して、互いに異なる波長λ_２１、λ_２２、λ_２３の制御光３５のうちいずれかおよび信号光２５が時間的に重畳して入力された場合は、制御光３５の波長λ_１１、λ_１２、λ_１３に対応した、特定波長λ_１とは異なる変換波長λ_２１、λ_２２、λ_２３に信号光２５の波長λ_１を変換した変換光４５を出力する波長変換素子１２０と、波長変換素子１２０から出力された信号光２５および変換光４５を入力されて、波長λ_１、λ_２１、λ_２２、λ_２３に応じて異なる遅延量Δｔ_１、Δｔ_２、Δｔ_３で遅延させて出力する遅延部２００とを備える光ジッタ付加ユニット１１が提供される。この光ジッタ付加ユニット１１は、既存の光信号伝送系に装着して、ジッタを付加する機能を追加することができる。

なお、上記実施形態において、光遅延線２１０は、異なる波長で反射するファイバグレーティング部２１２、２１４、２１６、２１８を軸方向の異なる位置に配するが、光遅延線２１０の構成はこれに限られない。他の光遅延線２１０として、波長λ_１、λ_２３を含む波長領域で反射するように、ピッチが軸方向について連続的に変化するチャープドＦＢＧを用いてもよい。この場合に、制御光の波長によって変換光の波長を変えることで、連続して遅延量を変えることができる。

図６は、他の実施形態に係る光ジッタ付加装置１０の構造を模式的に示す図である。同図に示すように、この光ジッタ付加装置１０は、図１に示した光ジッタ付加装置１０に対して、遅延部２００の光遅延線２１０に換えてＡＷＧ（アレイド・ウェーブガイド・グレーティング）を用いて形成した遅延部２０１を備える点が異なる。図６に示すように、遅延部２０１は、ＡＷＧ（アレイド・ウェーブガイド・グレーティング）分波器２５０、および、このＡＷＧ分波器２５０に連結された遅延線２７０を有する。また、波長可変制御光源３０の出力する制御光の波長を選択する波長制御信号を発生する波長制御信号発生部３２も備える。

ＡＷＧ分波器２５０は、一対のスラブ導波路２５２、２５８およびこれらの間に配された複数のアレイ導波路２５４、２５５、２５６、２５７を有する。このＡＷＧ分波器２５０は、波長変換部１００から光ファイバ７３を介して入力される変換信号光４５に含まれる非変換光および変換光をそれぞれの波長に応じて分光して後段のスラブ導波路２５８において異なる導波路から出力する。

また、遅延線２７０は、複数のアレイ導波路２７４、２７５、２７６、２７７、および、合波器２７８を有する。これら複数のアレイ導波路２７４、２７５、２７６、２７７は、互いに長さが異なる。この遅延線２７０は、ＡＷＧ分波器２５０の異なる導波路から出力されたそれぞれの光を、対応する複数のアレイ導波路２７４、２７５、２７６，２７７に入力し、合波部２７８において一つの光ファイバ７５に出力する。このとき、アレイ導波路２７４はアレイ導波路２７５よりも経路長が長いので、例えば変換信号光４５のうち変換光がアレイ導波路２７４を通り、非変換光がアレイ導波路２７５を通る場合に、変換光は非変換光に対して時間的に遅延する。ここで、変換光がアレイ導波路２７５を通り、非変換光がアレイ導波路２７４を通る場合に、遅延部出力光５５における変換光および非変換光の時間的な遅延関係は逆になる。

このように、光可変遅延装置１１の遅延部２０１は、非変換光および変換光の一方を他方に対して時間的に遅延させて出力することができる。これにより、図５に示した光遅延線２１０の場合と同様に、波長制御信号発生部３２の制御の下に選択された制御光３５の波長λ_１１、λ_１２、λ_１３に応じた固有の波長λ_２１、λ_２２、λ_２３を有するパルスに対して、光導波路３３２、２３４、２３６、２３８の長さに応じた遅延を与えてジッタを付加することができる。

図７は、上記の遅延部２０２の他の実施形態に係る構造を示す図である。図７の光可変遅延装置１０において、図６の光可変遅延装置１０と同じ構成については同じ参照番号を付して説明を省略する。図７の遅延部２０２は、図６に示すＡＷＧ分波器２５０と、このＡＷＧ分波器２５０に接続された光ファイバ２８１、２８２、２８３、２８４、と、これらの光ファイバ２８１、２８２、２８３、２８４、に接続された合波器２７８とを有する。このような構成によれば、光ファイバ２８１、２８２、２８３、２８４の長さを調節することにより、分光部２３１により分光された非変換光および変換光の通過する経路長を所望に設定することができる。したがって、光可変遅延装置１０は、遅延部出力光５５に含まれる非変換光および変換光の一方を他方に対してより大きなジッタを付加することができる。

図８は、また他の実施形態における波長可変制御光源３００の構造を示す模式図である。同図に示すように、この波長可変制御光源３００は、光源として複数の発光素子３１２、２１４、３１６と、これら発光素子３１２、３１４、３１６に電流を供給する電源３６２、３６４、３６６と、この電流を変調する変調器３７２、３７４、３７６を有する。ここで、発光素子３１２、３１４、３１６は、変調器３７２、３７４、３７６により変調された電流に対応して出射光３２、３４、３６の波長を変えることができる。この場合に、発光素子３１２、３１４、３１６のそれぞれの出力する出射光３２、３４、３６の波長が変化する範囲が互いに隣接するように設定されることが好ましい。これにより、単一の発光素子３１２、３１４、３１６が発光できる波長範囲に制限されることなく、所望の広い範囲で変化する制御光３８を発生することができる。

また、波長可変制御光源３００は、発光素子３１２、２１４、３１６に出力に接続され、各出力を個別に断続する光スイッチ３２２、３２４、３２６と、光スイッチ３２２、３２４、３２６の出力を単一の制御光３８として出力する光マルチプレクサ３４０とを備える。また、制御光３８は、光スイッチ３２２、３２４、３２６および光マルチプレクサ３４０における光信号の減衰を補償する光ファイバ増幅器３５０を介して、図１または図６に示した波長変換部１００の光カプラ１１０に結合される。

ここで、発光素子３１２、２１４、３１６は、互いに隣接して異なる一定の範囲で発光波長を変化させることができる。また、光スイッチ３２２、３２４、３２６は、ひとつの駆動源３３８に対して選択的に結合される制御端子３３２、３３４、３３６により選択的に投入され、発光素子３１２、３１４、３１６のいずれかの出射光３２、３４、３６が、制御光３８として出力される。

図９は、図８に示した波長可変制御光源３００の動作を説明する図である。同図に示すように、制御光３８の波長が比較的短い初期の期間については、光スイッチ３２２が投入され、発光素子３１２の出射光３２が制御光３８として出力される。発光素子３１２は、一定の範囲で出射光３２の波長を変化させることができる。

続く期間においては、制御光３８に求められる波長が発光素子３１２の発光できる範囲を越えるので、光スイッチ３２４が投入される。これにより、より波長が長い範囲で発光する発光素子３１４の出射光３４が制御光３８として出射される。次に続く期間では、更に波長の長い制御光３８が求められるので、光スイッチ３２６が投入される。これにより、更に波長が長い範囲で発光する発光素子３１６の出射光３６が制御光３８として出射される。続く期間では、逆に、光スイッチ３２４、３２２が順次投入される。こうして、図中に一点鎖線で示すように、全体として正弦波状に波長が変化する制御光３８が出力される。なお、ここでは波長の変化を正弦波状としたが、鋸歯状波、矩形波等、他の波形を選択し得ることはもちろんである。また、特定のパターンがないランダムなジッタヒストグラムを形成することもできる。

なお、図９に示す制御光３８の波形において、その始点では、全ての光スイッチ３２２、３２４、３２６が遮断され、制御光３８は出射されていない。また、制御光３８は、図１または図６に示す光ジッタ付加装置１０における信号光２５と同期したパルス信号として生成される。

図１０は、図９に示した制御光３８によりジッタを付加された出力光５５のパルスタイミングを示す図である。同図に示すように、図１または図６に示した光ジッタ付加装置１０において、信号光２５と共に図９に示した波形を有する制御光３８が波長変換部１００に入力された場合、波長変換部１００の出射する変換光４５は、その波長が周期的に変化する。即ち、制御光３８が出射されない期間の信号光２５のパルスは、信号光２５自体の波長λ_１を有する。また、次に波長λ_１の変換光４５が出射されるまでの期間の変換光４５の波長λ_ｎは、制御光３８の波長の変化に応じて周期的に変化する。

このように、波長可変制御光源３００は、制御光３５の波長λ_ｎを時間的に正弦波状に変調して出力することかできる。このような変換光４５が入射された場合、既に説明したように、遅延部２００、２０２では変換光４５の波長に応じて異なる遅延が与えられる。従って、出力光５５は、図９の下段に示すように、周期的に変化する正弦波ジッタを付加される。なお、説明を簡単にするために図９では制御光３８の波長の変化を正弦波状にしたが、フーリエ級数で表現することができる周期的な変化を有するジッタはすべて正弦波ジッタと呼ばれ、半導体試験装置４００における試験信号の代表的なパターンのひとつとなる。

図１１は、上記のような光ジッタ付加装置１０を装備させることができる半導体試験装置４００全体の構造を模式的に示す図である。同図に示すように、半導体試験装置４００は、被試験半導体デバイス４２４を物理的に操作するハンドラ４１０と、ハンドラ４１０によって順次供給される被試験半導体デバイス４２４を装荷するパフォーマンスボード４２２を含むテストヘッド４２０と、被試験半導体デバイス４２４に対して印加する試験信号用のデータを供給するホスト装置４３０とを含んでいる。

ここで、ホスト装置４３０は、光ファイバケーブル４４０を介してテストヘッド４２０に接続され、データを供給する。テストヘッド４２０は、当該データに基づいて電気的な試験信号を発生する信号発生器と、信号発生器により発生された電気的な試験信号を信号光に変換するとともに、当該信号光ジッタを付加する光ジッタ付加装置１０と備える。これにより、被試験半導体デバイス４２４に入力する信号光に所望のジッタを付加することができる。

以上説明したように、この光ジッタ付加装置１０は、電気−光変換または光−電気変換を伴わずに、入力された光信号に所望のジッタを付加することができる。従って、光デジタル回路のジッタ耐性を評価する場合の試験信号の生成等に有利に使用できる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加え得ることは当業者に明らかである。また、その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。

ひとつの実施形態に係る光ジッタ付加装置１０の構造を示す模式図である。 波長変換素子１２０としてのＰＰＬＮ導波路の構造を示す斜視図である。 波長変換素子１２０としてのＰＰＬＮ導波路の動作を説明する図である。 信号光２５、制御光３５および変換光４５の相互のパルスタイミングを示す図である。 変換光４５および出力光５５のパルスタイミングを示す図である。 他の実施形態に係る光ジッタ付加装置１０の構造を模式的に示す図である。 他の実施形態に係る遅延部２０２を示す図である。 他の実施形態における波長可変制御光源３００の構造を示す図である。 図８に示した波長可変制御光源３００の動作を説明する図である。 図９に示した制御光３８によりジッタを付加された出力光５５のパルスタイミングを示す図である。 光ジッタ付加装置１０またはジッタ付加ユニット１１を実装できる半導体試験装置４００全体の構造を示す模式図である。

符号の説明

１０ 光ジッタ付加装置、１１ ジッタ付加ユニット、２０ 信号光源、２５ 信号光、３０、３００ 波長可変制御光源、３２ 波長制御信号発生部、３５、３８ 制御光、４５ 変換光、５５ 出力光、７１、７２、７３、７４、７５、２５２、２５４、２５６、２５８ 光ファイバ、１００ 波長変換部、１１０ 光カプラ、１２０ 波長変換素子、１２２ ＬｉＮｂＯ_３基板、１２４、２３２、２３４、２３６、２３８、 光導波路、２００、２０２ 遅延部、２１０ 光遅延線、２１２、２１４、２１６、２１８ ファイバグレーティング部、２２０ 光サーキュレータ、２３０ 基板、２３１ 光デマルチプレクサ、２３３、３４０ 光マルチプレクサ、３１２、３１４、３１６ 発光素子、３２２、３２４、３２６ 光スイッチ、３３２、３３４、３３６ 制御端子、３３８ 駆動源、３５０ 光ファイバ増幅器、４００ 半導体試験装置、４１０ ハンドラ、４２０ テストヘッド、４２２ パフォーマンスボード、４２４ 被試験半導体デバイス、４３０ ホスト装置、４４０ 光ファイバケーブル、

Claims (8)

1. 特定波長のパルス光である信号光にジッタを付加して出力する光ジッタ付加装置であって、
   互いに異なる波長を有する制御光を出力する制御光源と、
   前記信号光が入力された場合は前記特定波長の前記信号光を非変換光として出力し、前記信号光および互いに異なる波長の制御光のうちのいずれかが時間的に重畳して入力された場合に、前記制御光の波長に対応した、前記特定波長とは異なる変換波長に前記信号光の波長を変換した変換光を出力する波長変換素子と、
   前記波長変換素子から出力された前記非変換光および前記変換光が入力され、その波長に応じて異なる遅延量で遅延させて出力することにより、前記信号光にジッタを付加して出力する遅延部と
   を備える光ジッタ付加装置。
2. 前記制御光源は、前記制御光の波長を時間的に正弦波状に変調して出力する請求項１に記載の光ジッタ付加装置。
3. 前記制御光源は、出力する光信号の波長が変化する範囲が互いに隣接する複数の光源と、前記複数の光源のいずれかが出力する光信号を選択的に外部に出力させる光スイッチとを含む請求項１または請求項２に記載の光ジッタ付加装置。
4. 前記波長変換素子は、入力された前記信号光および前記制御光のいずれか一方の第二高調波と他方との差周波の波長を有する前記変換光を出力する周期的な周期分極反転構造を有する請求項１に記載の光ジッタ付加装置。
5. 前記遅延部は、入力された前記非変換光および前記変換光をその波長に応じて複数の経路に分光する分光部、前記複数の経路のそれぞれに接続され、互いに異なる経路長を有する複数の光導波路、および、前記複数の光導波路を伝播した前記非変換光および前記変換光を同一の経路上に出力する出力部を有する請求項１記載の光ジッタ付加装置。
6. 前記遅延部は、入力された前記非変換光および前記変換光を、その波長に応じてそれぞれ選択的に反射する複数のファイバグレーティング（ＦＢＧ）が、前記非変換光および前記変換光の通過方向に形成された光ファイバを含む請求項１に記載の光ジッタ付加装置。
7. 前記遅延部は、前記非変換光および前記変換光の通過方向に、ピッチが連続的に変化するチャープドＦＢＧが形成された光ファイバを含む請求項１に記載の光ジッタ付加装置。
8. 特定波長のパルス光である信号光にジッタを付加して半導体光デバイスを試験する半導体試験装置であって、
   半導体光デバイスに信号光を発生させる電気的な試験信号を発生する信号発生器と、
   互いに異なる波長を有する制御光を出力する制御光源と、
   前記信号光が入力された場合は前記特定波長の前記信号光を非変換光として出力し、前記信号光および互いに異なる波長の制御光のうちのいずれかが時間的に重畳して入力された場合は、前記制御光の波長に対応した、前記特定波長とは異なる変換波長に前記信号光の波長を変換した変換光を出力する波長変換素子と、
   前記波長変換素子から出力された前記非変換光および前記変換光が入力されて、その波長に応じて異なる遅延量で遅延させることにより、前記信号光にジッタを付加して出力する遅延部と
   を備える半導体試験装置。

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