JP2015040795A - 試験装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】測定精度を向上させることが可能な試験装置を提供すること。【解決手段】本発明は、被試験物12と接続される被試験部10と、同じ測定器32を備えた複数の測定部30と、被試験部10と複数の測定部32との間の接続の切替をするスイッチ部50と、被試験部10が接続された測定部30を示す測定部情報を記憶する記憶手段18と、被試験部10が、同じ被試験物12について、前回と同じ測定器32を使用した測定を再び実施する際、記憶手段18に記憶された測定部情報を参照して、該当する測定部30を選択する制御をなすコントローラ52と、を備える試験装置である。【選択図】図3

Description

本発明は、試験装置に関し、例えば被試験部がスイッチ部によって複数の測定部に接続された試験装置に関する。
半導体レーザ等の被試験物の特性を測定する試験装置として、被試験物を備える複数の被試験部と複数の測定部とをスイッチ部によって接続したネットワーク型試験装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2007−271588号公報
半導体レーザ等の被試験物の測定に用いられる機器は高額であることから、効率よく利用することが望ましい。ネットワーク型試験装置では、被試験部を複数の測定部のうちの稼動していない測定部に接続することが可能となるため、測定部の稼動効率を向上させることができる。しかしながら、同じ機能を持つ測定部が複数存在する場合、1つの被試験部に対して同じ測定項目を複数回測定する際に、それらの測定が異なる測定部で実施されることがある。これは、高精度の測定を困難にするという課題を生じる。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、測定精度を向上させることが可能な試験装置を提供することを目的とする。
本発明は、被試験物と接続される被試験部と、同じ測定器を備えた複数の測定部と、前記被試験部と前記複数の測定部との間の接続の切替をするスイッチ部と、前記被試験部が接続された前記測定部を示す測定部情報を記憶する記憶手段と、前記被試験部が、同じ被試験物について、前回と同じ測定器を使用した測定を再び実施する際、前記記憶手段に記憶された測定部情報を参照して、該当する前記測定部を選択する制御をなすコントローラと、を備えることを特徴とする試験装置である。本発明によれば、測定精度を向上させることができる。
上記構成において、前記被試験部は、前記被試験物の温度を制御する温度制御手段を備え、前記コントローラは、前記被試験部が、同じ被試験物について、異なる温度で前回と同じ測定器を使用した測定を再び実施する際、前記記憶手段に記憶された測定部情報を参照して、該当する前記測定部を選択する制御をなす構成とすることができる。
上記構成において、前記複数の測定部は、前記被試験物から出力されるビットエラーレートを測定するための信号を受信する受信器又は前記被試験物から出力される光の波長を測定する波長測定器又は前記光のパワーを測定する光パワー測定器を含む構成とすることができる。
上記構成において、前記コントローラは、前記被試験部が、同じ被試験物について、異なる伝送経路を経由する前回と同じ測定器を使用した測定を再び実施する際、前記記憶手段に記憶された測定部情報を参照して、該当する前記測定部を選択する制御をなす構成とすることができる。
本発明によれば、測定精度を向上させることができる。
図1は、実施例1に係る試験装置の全体構成を示すブロック図である。 図2(a)は、被試験部の詳細を示すブロック図、図2(b)は、測定部の詳細を示すブロック図である。 図3は、実施例1に係る試験装置の制御方法の一例を示すフローチャートである。 図4は、図3に従った手順を説明するためのタイミングチャートの一例である。 図5は、実施例2に係る試験装置の全体構成を示すブロック図である。 図6(a)及び図6(b)は、記憶手段に記憶されるテーブルの一例である。 図7は、被試験部の詳細を示すブロック図である。 図8(a)は、温度コントローラによる被試験物の温度変化を示す図、図8(b)は、被試験物から出力されるレーザ光の波長変化を示す図である。 図9は、実施例3に係る試験装置の全体構成を示すブロック図である。 図10(a)及び図10(b)は、光伝送路に入力される光信号の入力パワーと測定器で測定されるビットエラーレートとの関係を示す図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。
図1は、実施例1に係る試験装置の全体構成を示すブロック図である。図1のように、実施例1の試験装置100は、複数の被試験部10、複数の測定部30、スイッチ部50、及びコントローラ52を備える。スイッチ部50は、例えばマトリクススイッチである。コントローラ52は、CPU(中央演算処理装置)、ROM(リードオンリメモリ)、及びRAM(ランダムアクセスメモリ)等から構成され、スイッチ部50を制御する。スイッチ部50は、コントローラ52の指示に従って、複数の被試験部10と複数の測定部30との間の接続の切替を行い、接続組合せを変更する。
図2(a)は、被試験部10の詳細を示すブロック図、図2(b)は、測定部30の詳細を示すブロック図である。図2(a)のように、被試験部10は、被試験物12、ドライバ14、コントローラ16、及び記憶手段18を備える。実施例1では、被試験物12が、半導体レーザである場合を例に説明する。コントローラ16は、CPU、ROM、及びRAM等から構成され、ドライバ14の動作、記憶手段18に記憶された測定部情報が示す測定部30への接続要求の通知等を制御する。記憶手段18は、例えばハードディスクドライブ等である。ドライバ14は、コントローラ16の指示に従って、被試験物12を駆動する。
図2(b)のように、測定部30は、測定器32とコントローラ34とを備える。コントローラ34は、CPU、ROM、及びRAM等から構成され、測定器32の動作を制御する。測定器32は、スイッチ部50を介して接続された被試験部10に備わる被試験物12の特性を、コントローラ34の指示に従って測定する装置である。実施例1では、測定器32は、被試験物12から出力されるレーザ光の波長を測定する波長測定器の場合を例に説明する。
図1から図2(b)のように、被試験部10に備わるコントローラ16と、測定部30に備わるコントローラ34と、コントローラ52とは、ネットワークを介して互いに接続している。
次に、実施例1の試験装置100の制御方法について説明する。図3は、実施例1に係る試験装置100の制御方法の一例を示すフローチャートである。図3のように、被試験部10のコントローラ16は、コントローラ52に対して、測定項目として波長測定の実施要求を通知する(ステップS10)。コントローラ52は、被試験部10から通知された波長測定の実施要求に基づいてスイッチ部50を制御し、複数の測定部30のうちの波長測定が可能で空いている測定部30に被試験部10を接続させる(ステップS12)。
コントローラ52は、被試験部10に対して、接続した測定部30を示す測定部情報を通知する(ステップS14)。測定部情報とは、例えば測定部30のユニット番号等、測定部30を特定することが可能な情報である。被試験部10のコントローラ16は、コントローラ52から提供された測定部情報を、記憶手段18に記憶する(ステップS16)。
被試験部10のコントローラ16は、ドライブ14に指示を与えて、被試験物12を所定の条件で駆動させると共に、測定部30のコントローラ34に対して、測定条件と測定開始を通知する。測定部30のコントローラ34は、被試験部10のコントローラ16から通知された測定条件に従って測定器32を制御し、第1の測定を行う(ステップS18)。
測定部30のコントローラ34は、第1の測定が終了した後、被試験部10のコントローラ16に対して、測定結果と測定の完了を通知する。被試験部10のコントローラ16は、測定完了の通知を受けて、コントローラ52に対して、測定の完了を通知する。コントローラ52は、測定完了の通知を受けて、スイッチ部50を制御して、被試験部10と測定部30との接続状態を解除する(ステップS20)。
その後、被試験部10に備わる被試験物12から出力されるレーザ光の波長測定を再度行う場合、被試験部10のコントローラ16は、コントローラ52に対して、測定項目である波長測定の実施要求と共に、記憶手段18に記憶された測定部情報が示す測定部30への接続要求を通知する(ステップS22)。
コントローラ52は、被試験部10からの接続要求に従ってスイッチ部50を制御し、被試験部10を測定部情報が示す測定部30を選択して接続させる(ステップS24)。被試験部10のコントローラ16は、ドライブ14に指示を与えて、被試験物12を所定の条件で駆動させると共に、測定部30のコントローラ34に対して、測定条件と測定開始を通知する。測定部30のコントローラ34は、被試験部10のコントローラ16から通知された測定条件で測定器32を制御し、第2の測定を行う(ステップS26)。
測定部30のコントローラ34は、第2の測定が終了した後、被試験部10のコントローラ16に対して、測定結果と測定の完了を通知する。被試験部10のコントローラ16は、測定完了の通知の受けて、コントローラ52に対して、測定の完了を通知する。コントローラ52は、測定完了の通知を受けて、スイッチ部50を制御して、被試験部10と測定部30との接続状態を解除する(ステップS28)。以下、必要に応じて、ステップS22〜S28を繰り返し行う。
図4は、図3に従った手順を説明するためのタイミングチャートの一例である。なお、図4では、複数の測定部30のうちの測定部A〜Cによる測定期間をそれぞれ、破線、一点鎖線、実線で示している。図4のように、複数の被試験部10のうちの被試験部Aは、図3のステップS10〜S18を行うことによって、被試験物12から出力されるレーザ光の波長の第1の測定を測定部Aを用いて行う。複数の被試験部10のうちの被試験部Bも、図3のステップS10〜S18を行うことによって、レーザ光の波長の第1の測定を行うが、測定部Aが使用されているため、測定部Bを用いて行う。同様に、被試験部Cは、測定部Aが空いているため、レーザ光の波長の第1の測定を測定部Aを用いて行う。被試験部Dは、測定部A、Bが使用されているため、レーザ光の波長の第1の測定を測定部Cを用いて行う。被試験部Eは、測定部Bが空いているため、レーザ光の波長の第1の測定を測定部Bを用いて行う。
その後、被試験部A〜Eが、レーザ光の波長の第2〜第4の測定を行う場合、図3のステップS22〜S28を行い、記憶手段18に記憶された測定部情報が示す測定部で行う。つまり、被試験部Aは、測定部Aを用いて、レーザ光の波長の第2〜第4の測定を行う。同様に、被試験部B〜Eはそれぞれ、測定部B、A、C、Bを用いて、レーザ光の波長の第2〜第4の測定を行う。これにより、被試験部A〜Eは、レーザ光の波長の第1〜第4の測定を、同じ測定部で行うことになる。
実施例1によれば、被試験部10がレーザ光の波長測定にあたって接続された測定部30を示す測定部情報を記憶手段18に記憶する。そして、被試験部10が測定部30との接続状態が解除された後に再びレーザ光の波長を測定する場合、被試験部10を記憶手段18に記憶された測定部情報が示す測定部30に接続させる。つまり、コントローラ52は、被試験部10が、同じ被試験物12について、前回と同じ測定器32を使用した測定を再び実施する際、記憶手段18に記憶された測定部情報を参照して、該当する測定部30を選択する制御をする。これにより、1つの被試験部10に対して複数回の波長測定を行う場合でも、同じ測定部30を用いて測定することができる。
例えば、1つの被試験部10に対する波長測定を、同じ条件で且つ異なる3つの測定部30を用いて測定した所、1550.165nm、1550.160nm、1550.163nmとの結果となった。このように、異なる測定部30を用いて測定した場合、測定器32間の個体差(機差)が測定結果に含まれてしまう。このため、測定器32間の個体差を容認できないほどの高精度の測定が求められている場合、例えばWDM製品でのITU−T波長へのチューニングを行う場合等、に対応することが難しい。一方、実施例1によれば、1つの被試験部10に対する複数回の波長測定を、同じ測定部30を用いて行うことができるため、測定器32間の個体差が測定結果に現れず、測定精度を向上させることができる。例えば、同じ条件で第1測定と第2測定とを行う場合、第1測定と第2測定との間の測定精度を、複数の測定部30間の個体差よりも高い精度とすることができる。
実施例1では、被試験部10は、コントローラ52から提供される測定部情報を記憶手段18に記憶すると共に、測定部30との接続状態が解除された後に再び波長測定を行う場合、記憶手段18に記憶された測定部情報が示す測定部30への接続要求をコントローラ52に通知する。そして、コントローラ52は、当該接続要求に従ってスイッチ部50を制御して、被試験部10を測定部情報が示す測定部30に接続させる場合を例に示した。この場合、コントローラ52は、間接的に(コントローラ16を介して)記憶手段18に記憶された測定部情報を参照して、該当する測定部30を選択する制御をなすことになる。しかしながら、この場合に限られず、その他の方法によって、被試験部10を測定部情報が示す測定部30に接続させる場合でもよい。例えば、記憶手段に複数の被試験部10それぞれについての測定部情報が記憶され、コントローラ52は、被試験部10から波長測定の実施要求の通知を受けた場合、直接的に記憶手段に記憶された測定部情報を参照し、記憶手段から通知元の被試験部10に対応する測定部情報を参照して、該当する測定部30を選択する制御をなす場合もよい。この場合、記憶手段は、被試験部10に備わる場合に限らず、試験装置100のその他の場所に備わる場合でもよい。
図3のステップS10のように、コントローラ52は、被試験部10から測定項目の実施要求だけが通知され、測定部情報が示す測定部30への接続要求が通知されない場合では、複数の測定部30のうちの空いている測定部30に被試験部10を接続する。これにより、複数の被試験部10に対して、並行して測定を行うことができるため、効率の良い測定が可能となる。
実施例1では、測定部30に含まれる測定器32は、半導体レーザである被試験物12から出力されるレーザ光の波長を測定する波長測定器である場合を例に示したが、レーザ光のパワーを測定する光パワー測定器である場合でもよい。
実施例2では、被試験物12の温度を変化させて、被試験物12から出力されるレーザ光の波長の変化を測定する場合の例を示す。図5は、実施例2に係る試験装置の全体構成を示すブロック図である。図5のように、実施例2の試験装置200においては、記憶手段54を更に有する。記憶手段54は、例えばハードディスクドライブ等である。記憶手段54は、複数の測定部30それぞれについて、接続させる被試験部10aの接続順番が記載されたテーブルを記憶する。コントローラ52は、このテーブルに従って、複数の被試験部10aと複数の測定部30との間の接続を制御する。その他の構成は、実施例1の図1と同じであるため説明を省略する。また、実施例2の試験装置の制御方法は、実施例1の図3に示すフローチャートと同じであるため説明を省略する。
図6(a)及び図6(b)は、記憶手段54に記憶されるテーブルの一例である。図6(a)のように、例えば図3のステップS22における被試験部A〜Dからの接続要求が1つの測定部30(測定部A)に集中した場合、コントローラ52は、被試験部A〜Dからの接続要求が通知された順に接続優先度を決めたテーブルを作成して、記憶手段54に記憶する。そして、このテーブルに従って、被試験部A〜Dと測定部Aとの接続を行う。ここで、被試験部Aからの接続要求が、最優先での接続を求める要求を含むものである場合、図6(b)のように、コントローラ52は、接続要求の通知順によらず、被試験部Aの接続優先度を上げて優先的に接続されるようにテーブルを変更して、記憶手段54に記憶する。
図7は、被試験部10aの詳細を示すブロック図である。図7のように、被試験部10aは、被試験物12、ドライバ14、コントローラ16、及び記憶手段18に加えて、温度コントローラ20を備える。温度コントローラ20は、コントローラ16による制御の下、被試験物12の温度を制御する。その他の構成は、実施例1の図2(a)と同じであるため説明を省略する。また、測定部30の詳細については、実施例1の図2(b)と同じであるため説明を省略する。
図8(a)は、温度コントローラ20による被試験物12の温度変化を示す図、図8(b)は、被試験物12から出力されるレーザ光の波長変化を示す図である。図8(a)のように、温度コントローラ20によって、被試験物12の温度が時間に対して一定に上がるように制御する場合を想定する。この場合、図8(b)のように、測定器32で測定されるレーザ光の波長は、時間に対して長波長側にシフトする。この際、被試験物12の温度変化に非同期で波長測定を行う場合、波長変化の軌跡を精度良く測定するには、より多くの測定ポイントで測定することが好ましい。
図8(b)中の黒丸は、図6(a)及び図6(b)で説明したような優先接続を行った場合での測定ポイントであり、白丸は、優先接続を行わずに、接続要求通知順に接続させた場合での測定ポイントである。このように、被試験部10aと測定部30との接続を、図6(a)及び図6(b)で説明したような優先接続を行うことで、より多くの測定ポイントでの測定が可能となり、波長変化の軌跡が精度良く得られることが分かる。
実施例2によれば、コントローラ52は、測定項目の実施要求と共に通知される測定部情報が示す測定部30への接続要求に優先接続を求める要求が含まれている場合、被試験部10aを測定部30に優先的に接続させる。このように、被試験部10aから測定項目の実施要求と共に、測定部30への優先接続要求が通知された場合に、被試験部10aを測定部30に優先的に接続させることで、図8(a)及び図8(b)で説明したように、温度変化に非同期で波長を測定する場合に、測定ポイントを多くでき、波長変化を精度良く測定できる。また、測定の内容、品種、及び製造ライン上の特急ロット処理等により優先接続を決定することが可能となるため、ダイナミック且つ柔軟で効率的な処理による測定が可能となる。
実施例2では、コントローラ52は、原則、被試験部10aからの接続要求の通知順に接続優先度を設定したテーブルを作成し、接続要求に優先接続を求める要求が含まれている場合では、通知順によらず、接続優先度を上げて優先的に接続されるようにテーブルを変更する場合を例に示した。しかしながら、この場合に限らず、その他の方法を用いて、被試験部10aから優先接続要求が通知された場合に、被試験部10aを測定部30に優先的に接続させてもよい。
また、実施例2では、被試験部10aは被試験物12の温度を制御する温度コントローラ20を備え、コントローラ52は、異なる温度で前回と同じ測定器32を使用した波長測定を再び実施する際、記憶手段18に記憶された測定部情報を参照して、該当する測定部30を選択する制御をなす場合を例に示した。また、実施例2では、被試験物12の温度変化に非同期で、被試験物12から出力されるレーザ光の波長を測定する場合を例に示したが、これに限られず、被試験物12に対して他の可変パラメータを変化させて、この可変パラメータ変化に非同期で任意のパラメータを測定する場合でもよい。
実施例1及び実施例2では、被試験物12から出力されるレーザ光の波長を測定器32で測定する場合の例を示したが、実施例3では、被試験物12から出力される光信号のパワーペナルティを測定器32で測定する場合の例を示す。図9は、実施例3に係る試験装置の全体構成を示すブロック図である。図9のように、実施例3の試験装置300は、複数の被試験部10、複数の測定部30、スイッチ部50、及びコントローラ52に加えて、スイッチ部60とコントローラ62とを備える。
スイッチ部60は、例えばマトリクススイッチである。コントローラ62は、CPU、ROM、及びRAM等から構成され、スイッチ部60を制御する。スイッチ部60は、複数の被試験部10を、光伝送路L1、L2に接続する。光伝送路L1とL2とは伝送距離が異なる。光伝送路L2は、L1に比べて伝送距離が長い。例えば、光伝送路L2の伝送距離は100kmであり、光伝送路L1の伝送距離は、L2と比較すると、ほとんど0(無伝送)に等しい。光伝送路L1、L2は、スイッチ部50に接続されている。その他の構成は、実施例1の図1と同じであるため説明を省略する。
実施例3では、被試験物12から出力される光信号のパワーペナルティを測定器32で測定する。したがって、被試験物12は、実施例1と同様に半導体レーザであり、測定器32は、被試験物12から出力されるビットエラーレートを測定するための信号を受信する受信器(例えばビットエラー測定器)である。被試験部10及び測定部30のその他の構成は、実施例1の図2(a)及び図2(b)と同じであるため説明を省略する。また、実施例3の試験装置300の制御方法についても、実施例1の図3に示すフローチャートと同じであるため説明を省略する。
実施例3のように、伝送距離が異なる光伝送路L1、L2を伝送した光信号のビットエラーレートを測定し、パワーペナルティを計算する場合でも、1つの被試験部10に備わる被試験物12から出力される光信号を、同じ測定器32で測定することが好ましい。この理由を以下に説明する。図10(a)及び図10(b)は、光伝送路L1、L2に入力される光信号の入力パワーと測定器32で測定されるビットエラーレートとの関係を示す図である。
図10(a)中の太実線は、被試験部Aに備わる被試験物12から出力され、光伝送路L1を伝送した光信号(つまり、無伝送の光信号)を、測定部Aを用いて測定した測定結果である。細実線は、被試験部Aに備わる被試験物12から出力され、光伝送路L2を伝送した光信号(つまり、100km伝送後の光信号)を、同様に測定部Aを用いて測定した測定結果である。図10(a)のように、光伝送路L1を伝送した光信号と、光伝送路L2を伝送した光信号とでは、入力パワーに対するビットエラーレートが異なる。任意のエラーレートポイントXにおける光伝送路L1を伝送した光信号(無伝送の光信号)と光伝送路L2を伝送した光信号(100km伝送後の光信号)との入力パワーの差ΔDを求めることでパワーペナルティが計算できる。
図10(b)は、図10(a)に、被試験部Aに備わる被試験物12から出力され、光伝送路L2を伝送した光信号(100km伝送後の光信号)を、測定部Aとは異なる測定部B、Cを用いて測定した測定結果を加えた図である。破線が、測定部Bを用いて測定した測定結果、一点鎖線が、測定部Cを用いて測定した測定結果である。図10(b)のように、光伝送路L2を伝送した同じ光信号でも、測定部が異なることで、入力パワーに対するビットエラーレートが異なることが分かる。これは、測定器の個体差によるものと考えられる。なお、光伝送路L1を伝送した光信号(無伝送の光信号)は、異なる測定器で測定しても、入力パワーに対するビットエラーレートはほとんど変わらない。このようなことから、光伝送路L1を伝送した光信号(無伝送の光信号)と光伝送路L2を伝送した光信号(100km伝送後の光信号)とを、異なる測定部30を用いて測定すると、精度の良いパワーペナルティが得られないことが分かる。
したがって、パワーペナルティの計算のように、測定条件の違いによる測定結果を相対値として評価するような場合には、1つの被試験部10に対して同じ測定部30を接続させて測定することが好ましいことが分かる。よって、実施例3のように、被試験部10と測定部30との間の信号伝送距離を異ならせて第1測定と第2測定とを行う場合には、同じ測定部30を用いて測定できるように、図3に示すフローチャートに従った制御を行うことが好ましい。つまり、コントローラ52は、被試験部10が、同じ被試験物12について、異なる伝送経路を経由する前回と同じ測定器32を使用した測定を再び実施する際、記憶手段18に記憶された測定部情報を参照して、該当する測定部30を選択する制御をなすことが好ましい。
実施例1から実施例3では、被試験部10に備わる被試験物12が、半導体レーザである場合を例に示した。しかしながら、この場合に限らず、被試験物12は、例えば受光素子等、半導体レーザ以外の場合であってもよい。
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
10、10a 被試験部
12 被試験物
14 ドライバ
16 コントローラ
18 記憶手段
20 温度コントローラ
30 測定部
32 測定器
34 コントローラ
50 スイッチ部
52 コントローラ
54 記憶手段
60 スイッチ部
62 コントローラ
100 試験装置
200 試験装置
300 試験装置

Claims (4)

  1. 被試験物と接続される被試験部と、
    同じ測定器を備えた複数の測定部と、
    前記被試験部と前記複数の測定部との間の接続の切替をするスイッチ部と、
    前記被試験部が接続された前記測定部を示す測定部情報を記憶する記憶手段と、
    前記被試験部が、同じ被試験物について、前回と同じ測定器を使用した測定を再び実施する際、前記記憶手段に記憶された測定部情報を参照して、該当する前記測定部を選択する制御をなすコントローラと、
    を備えることを特徴とする試験装置。
  2. 前記被試験部は前記被試験物の温度を制御する温度制御手段を備え、
    前記コントローラは、前記被試験部が、同じ被試験物について、異なる温度で前回と同じ測定器を使用した測定を再び実施する際、前記記憶手段に記憶された測定部情報を参照して、該当する前記測定部を選択する制御をなすことを特徴とする請求項1記載の試験装置。
  3. 前記複数の測定部は、前記被試験物から出力されるビットエラーレートを測定するための信号を受信する受信器又は前記被試験物から出力される光の波長を測定する波長測定器又は前記光のパワーを測定する光パワー測定器を含むことを特徴とする請求項1又は2記載の試験装置。
  4. 前記コントローラは、前記被試験部が、同じ被試験物について、異なる伝送経路を経由する前回と同じ測定器を使用した測定を再び実施する際、前記記憶手段に記憶された測定部情報を参照して、該当する前記測定部を選択する制御をなすことを特徴とする請求項1記載の試験装置。
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