JP2022033585A - パルス変調光計測方法、パルス変調光計測プログラム、及び光スペクトラムアナライザ - Google Patents

Abstract

【課題】パルス変調光を計測対象として時間軸方向の特性を含む計測を実施する場合に、光スペクトラムアナライザ以外に別途使用する機器を削減して、計測に伴うコスト低減や、測定系セットアップ作業を容易にすること。【解決手段】光スペクトラムアナライザの基本的な構成要素を制御して新たな機能を追加することにより、光スペクトラムアナライザ単独でも、パルス変調光の時間軸方向の特性を計測可能にした。光可変波長フィルタの回折格子位置を調整して０次回折光を選択し、全波長帯の処理Ｓ０１を行う。また、波形から検出したパルス変調光のパルスオン時間Ｔｏｎやパルス周期Ｔｐに基づき、スペクトルの測定処理Ｓ０２でサンプリングタイミングｔｘを決定しスペクトルを測定する。時間軸方向の波形と周波数軸方向のスペクトル波形とを同じ画面上に同時に表示する。【選択図】図２

Description

本発明は、パルス変調光計測方法、パルス変調光計測プログラム、及び光スペクトラムアナライザに関する。

従来より、測定対象（ＤＵＴ：Device Under Test）である被測定光に含まれる波長成分を測定するために、例えば特許文献１に示されたような光スペクトラムアナライザが用いられている。

光スペクトラムアナライザは、波長選択性が高く且つその選択波長を可変できる光学的なフィルタを用いて、被測定光に含まれる各波長成分を選択的に受光し、波長軸方向のスペクトル分布等を計測してその結果を画面上に表示することができる。

特許文献１の光スペクトラムアナライザは、装置内の光路中にあるビームスプリッタによる光損失を回避するための技術を示している。

特許第３９８６０３１号公報

ところで、光スペクトラムアナライザの測定対象は、一般的には連続発光（ＣＷ：Continuous Wave）の光である。
しかし、レーザダイオード（ＬＤ）モジュールのような光源を用いて連続発光光を生成する場合には、例えば光源を駆動する電流を連続的に流すことにより生じる温度変化の影響により発光波長が時間の経過に伴って変動することが想定される。そこで、温度変化を抑制するために、近年では様々な分野において光源のパルス変調（発光の周期的なオンオフ）を実施してパルス状に間欠的に発光する光が用いられる傾向にある。これにより、温度変化が抑制され、発光波長が安定する。

また、パルス状の光を光源から発射する場合には、対象物で反射した反射光を計測することにより、対象物の状態を検出することが可能になる。例えば、ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging）技術では、パルス状に発光するレーザー照射に対する散乱光を測定し、遠距離にある対象までの距離やその対象の性質を分析することができる。

したがって、連続発光光が主体であった従来の用途とは異なり、近年ではパルス発光光（パルス変調光）に対する計測のニーズが様々な分野で高まっている。特に、ＬｉＤＡＲなどの技術は安全性に関わるものであるため、光源側の送信信号の信頼性に対する要求が高まっている。

つまり、オンオフを繰り返すパルス変調光を計測対象として、「ピークレベル」、「平均パワー」、「パルス幅」、「周期」、「波形」、「波長」、「スペクトル幅」などの各測定項目を計測しなければならない。しかしながら、光スペクトラムアナライザには一般的に、時間軸方向の光パワー変化を測定する機能がないので、パルス変調光の「パルス幅」、「周期」、および「波形」を評価する場合には、光スペクトラムアナライザ以外の計測装置を別途用意する必要がある。

代表例としては、Ｏ／Ｅコンバータ（光・電気変換器）の出力をオシロスコープ に接続して、測定することが想定される。オシロスコープの場合は、Ｏ／Ｅコンバータに入力された光の全波長が積分されたトータルパワーに対する変調特性が測定される。更に、波長ごとに分離した測定をする場合には、Ｏ／Ｅコンバータの前段に高価な光可変波長フィルタの設置が必要となる。そのため、測定系のセットアップが煩雑である。

パルス変調光について「ピークレベル」、「平均パワー」の各項目を測定する場合には、通常は光パワーメータか、又は光スペクトラムアナライザを使用することが想定される。また、パルス変調光の周波数が光パワーメータの受光帯域幅より高い場合には、「ピークレベル」を直接測定できないため、代わりに「平均パワー」が測定される。そして、「ピークレベル」を得るために、別途測定した「周期」、「波形」の測定値を「平均パワー」に適用させて、計算により「ピークレベル」が見積もられる。

光パワーメータでは、入力された全波長帯のトータルパワーが測定される。このため、 波長ごとに分離された光パワーを測定するには、光パワーメータの前段に高価な光可変波長フィルタの設置が必要となり、測定系のセットアップが煩雑である。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、パルス変調光を計測対象として時間軸方向の特性を含む計測を実施する場合に、光スペクトラムアナライザ以外に別途使用する機器を削減して、計測に伴うコスト低減や、測定系セットアップ作業を容易にすることが可能なパルス変調光計測方法、パルス変調光計測プログラム、及び光スペクトラムアナライザを提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係るパルス変調光計測方法、パルス変調光計測プログラム、及び光スペクトラムアナライザは、下記（１）～（５）を特徴としている。
（１） 光可変波長フィルタを含む光スペクトラムアナライザを用いて、測定対象のパルス変調光を計測するためのパルス変調光計測方法であって、
前記光可変波長フィルタを制御して０次回折光を選択し、
選択した前記０次回折光の信号を一定周期でサンプリングして、時間軸方向の光パワーレベル分布を表す第１データを取得し、
前記第１データに基づいて、少なくとも、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの時間幅およびパルス周期を取得し、
前記光可変波長フィルタを制御して０次を除く次数の回折光を選択し、
前記パルスオンの時間幅およびパルス周期に基づいて、スペクトル測定のためのサンプリングタイミングを決定し、
決定した前記サンプリングタイミングに従い、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの間にサンプリングを実施して、スペクトル測定を行う、
パルス変調光計測方法。

（２） 光可変波長フィルタを含む光スペクトラムアナライザを用いて、測定対象のパルス変調光の計測を制御する所定のコンピュータが実行可能なパルス変調光計測プログラムであって、
前記光可変波長フィルタを制御して０次回折光を選択する手順と、
選択した前記０次回折光の信号を一定周期でサンプリングして、時間軸方向の光パワーレベル分布を表す第１データを取得する手順と、
前記第１データに基づいて、少なくとも、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの時間幅およびパルス周期を取得する手順と、
前記光可変波長フィルタを制御して０次を除く次数の回折光を選択する手順と、
前記パルスオンの時間幅およびパルス周期に基づいて、スペクトル測定のためのサンプリングタイミングを決定する手順と、
決定した前記サンプリングタイミングに従い、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの間にサンプリングを実施して、スペクトル測定を行う手順と、
を含むパルス変調光計測プログラム。

（３） 光可変波長フィルタ、および測定対象のパルス変調光を計測するための制御部を備えた光スペクトラムアナライザであって、
前記制御部が、所定の計測モードにおいて、
前記光可変波長フィルタを制御して０次回折光を選択し、
選択した前記０次回折光の信号を一定周期でサンプリングして、時間軸方向の光パワーレベル分布を表す第１データを取得し、
前記第１データに基づいて、少なくとも、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの時間幅およびパルス周期を取得し、
前記光可変波長フィルタを制御して０次を除く次数の回折光を選択し、
前記パルスオンの時間幅およびパルス周期に基づいて、スペクトル測定のためのサンプリングタイミングを決定し、
決定した前記サンプリングタイミングに従い、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの間にサンプリングを実施して、スペクトル測定を行う、
ことを特徴とする光スペクトラムアナライザ。

（４） 前記制御部は、前記第１データに基づいた時間軸方向の光パワーレベル分布と、前記スペクトル測定の結果に基づく周波数軸方向のスペクトル分布とを同じ画面上に同時に表示する、
上記（３）に記載の光スペクトラムアナライザ。

（５） 受光器の信号レベルおよび周波数帯域に関する測定レンジが可変の場合に、前記制御部は、前記測定レンジを固定した後で、測定を実施して前記第１データを取得する、
上記（３）又は（４）に記載の光スペクトラムアナライザ。

上記（１）の構成のパルス変調光計測方法によれば、通常の光スペクトラムアナライザに標準的に備わっている光可変波長フィルタを制御することにより、最初にパルス変調光の０次回折光、すなわち全波長に亘って積分された光パワーが受光センサに入射してそのレベルが計測される。また、この信号のサンプリングを一定周期で繰り返すことにより、時間軸方向の光パワーレベル分布を表す第１データ、すなわち波形が得られる。また、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの時間幅（パルス幅）およびパルス周期が、第１データから得られる。続いて、光可変波長フィルタを制御することにより、０次を除く次数の回折光が選択される。その状態で、信号のサンプリングを繰り返すことにより、所望の波長毎に分離した状態で受光センサの受光レベルをそれぞれ計測できるので、パルス変調光のスペクトル分布のデータを取得できる。また、スペクトル測定を行う際には、パルス変調光の波形におけるパルスオンの時間幅およびパルス周期に基づいて決定したサンプリングタイミングを使用するので、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの区間のみに限定してサンプリングを実施できる。そのため、より正確な計測結果が得られる。

上記（２）の構成のパルス変調光計測プログラムを所定のコンピュータで実行し、光スペクトラムアナライザを制御することにより、上記（１）の構成のパルス変調光計測方法の場合と同様の結果が得られる。

上記（３）の構成の光スペクトラムアナライザによれば、制御部が、所定の計測モードを実行することにより、上記（１）の構成のパルス変調光計測方法の場合と同様の結果が得られる。

上記（４）の構成の光スペクトラムアナライザによれば、ユーザは同じ表示画面上で、計測対象のパルス変調光に関する時間軸方向の光パワーレベル分布を表す波形と、周波数軸方向のスペクトル分布とを同時に認識できる。したがって、測定対象のパルス変調光の特性の把握に役立つ情報、すなわち「ピークレベル」、「平均パワー」、「パルス幅」、「周期」、「波形」、「波長」、「スペクトル幅」などの各測定項目をユーザは視覚的に瞬時に把握可能になる。

上記（５）の構成の光スペクトラムアナライザによれば、計測の途中で測定レンジが切り替わらないので、固定された測定レンジの特性に合わせて各計測項目の計算を容易に実行できる。

本発明のパルス変調光計測方法、パルス変調光計測プログラム、及び光スペクトラムアナライザによれば、パルス変調光を計測対象として時間軸方向の特性を含む計測を実施する場合に、光スペクトラムアナライザ以外に別途使用する機器を削減して、計測に伴うコストを低減すると共に、測定系セットアップ作業を容易にできる。すなわち、通常の光スペクトラムアナライザに標準的に備わっている光可変波長フィルタなどを制御することにより、特別な構成要素を付加しなくても、光スペクトラムアナライザだけでパルス変調光に対応した計測を実施できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

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構成例を示すブロック図である。 図２は、実施形態の光スペクトラムアナライザでパルス変調光を計測する場合の動作例を示すフローチャートである。 図３は、パルス変調光の例を示すタイムチャートである。 図４は、画面表示の例を示す正面図である。

本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。

＜装置の構成例＞
本発明の実施形態に係る光スペクトラムアナライザＯＳＡの構成例を図１に示す。

図１に示した光スペクトラムアナライザＯＳＡの基本的な構造および動作は一般的な光スペクトラムアナライザと同様であり、例えば特許文献１の図１に示されているような構成要素を有している。但し、本実施形態の光スペクトラムアナライザＯＳＡには計測対象としてパルス変調光を計測するための特別な機能が追加されている。

本実施形態の光スペクトラムアナライザＯＳＡが計測対象とするパルス変調光ＤＵＴは、例えば図３に示した波形のように、光パワーのオンオフが周期的に切り替わるものである。つまり、光信号がパルス状に間欠的に発生する。このようなパルス変調光ＤＵＴは、光源の発熱を抑制し、発光波長の安定化に役立つ。また、パルス変調光ＤＵＴを利用する場合には、物体からの反射光計測が可能であり、物体の状況を検出するために利用できる。

このパルス変調光ＤＵＴのパルス変調周波数については、数１０ＫＨｚ～数ＭＨｚ程度の比較的低速な場合が想定される。すなわち、本実施形態の光スペクトラムアナライザＯＳＡは、その動作が追従できる程度の低速な周波数でパルス変調された信号光を計測対象として扱う。

図１に示したように、本実施形態の光スペクトラムアナライザＯＳＡは、光入射部１１、光可変波長フィルタ１２、光減衰器１３、受光センサ１４、受光回路１５、制御部１６、ディスプレイ１７、および制御用ソフトウェア１８を備えている。

光入射部１１は、所定の光ファイバなどの光部品を介して外部から導入されるパルス変調光ＤＵＴを受け入れて、光信号ＳＧ１のまま光可変波長フィルタ１２の入力まで導く。

光可変波長フィルタ１２は、例えば光回折格子やコリメータにより構成される。コリメータは、入射した光を平行光に変換して光回折格子の入射面に導く。光回折格子は、入射光の入射角度に応じて、出射面の出射方向毎に回折光を生成する。

本実施形態の光可変波長フィルタ１２は、例えば光可変波長フィルタ１２の角度調整により、０次回折光、１次回折光を選択的に切り替えて受光センサ１４に入射させることができる。０次回折光は、直進光でありすべての波長で直進するため全波長成分を含む光が同じ方向に出射される。１次回折光は、波長ごとに回折角が異なるので波長毎に分離して選択的に受光センサ１４の方向に出射することが可能である。

光可変波長フィルタ１２から出射される光信号ＳＧ２は、光減衰器１３を通り、光信号ＳＧ３として受光センサ１４に入射する。受光センサ１４は、光－電気変換器であり、受光した光パワーに応じたレベルの電気信号ＳＧ４を生成する。

受光センサ１４が生成した電気信号ＳＧ４は、受光回路１５で処理されて電気信号ＳＧ５として制御部１６に入力される。受光回路１５は、例えば電気信号のレベルや周波数帯域幅などを調整する回路や、サンプリング回路、アナログ－デジタル変換器などを内蔵している。したがって、各時点でサンプリングされた計測値のデジタル信号が、電気信号ＳＧ５として制御部１６に入力される。

制御部１６は、光スペクトラムアナライザＯＳＡの全体を制御する構成要素であり、本実施形態ではマイクロコンピュータで構成されている。また、制御部１６は、ユーザの操作入力を受け付け可能な操作部（図示せず）を有している。

制御部１６のマイクロコンピュータが動作するために必要な制御用ソフトウェア１８は、例えば不揮発性メモリ（図示せず）に保持されている。制御用ソフトウェア１８は、基本的なソフトウェア（オペレーティングシステム）と、光スペクトラムアナライザＯＳＡの様々な機能を実現するためのアプリケーションプログラムとを備え、このアプリケーションプログラムの中には本実施形態の特別な機能を実現するプログラムが含まれている。

制御部１６のマイクロコンピュータは、制御信号ＳＧ６、ＳＧ７、およびＳＧ８を用いて光可変波長フィルタ１２、光減衰器１３、および受光回路１５の状態を必要に応じて切り替えることができる。

ディスプレイ１７は、例えば液晶パネルなどにより構成される二次元表示画面を有し、計測の操作に必要な情報や計測結果などを文字、図形、グラフ、画像イメージなどにより表示することができる。実際には、制御部１６の制御によりディスプレイ１７の画面表示内容が更新される。

＜動作例＞
本実施形態の光スペクトラムアナライザＯＳＡがパルス変調光を計測する場合の動作例を図２に示す。すなわち、制御部１６内のマイクロコンピュータが制御用ソフトウェア１８に含まれる特別なプログラムを実行することにより、パルス変調光ＤＵＴの計測に適した計測処理を、図２に示した動作手順により実現する。勿論、この特別なプログラムの機能と同様の動作を専用のハードウェアで置き換えることも可能である。

ユーザがパルス変調光ＤＵＴを計測するために用意された特別な計測モードを選択すると、マイクロコンピュータは、図２の処理をステップＳ１１から開始する。図２の処理について以下に説明する。

図２に示した処理は、全波長帯の処理Ｓ０１と、スペクトル測定処理Ｓ０２とで構成されている。最初のステップＳ１１で、光スペクトラムアナライザＯＳＡの光入射部１１は、外部の光ファイバからパルス変調光ＤＵＴを入力する。また、過大な光パワーが受光センサ１４等に入力されるのを避けるために、制御部１６は、制御信号ＳＧ７で光減衰器１３を制御して、ステップＳ１２で減衰量を自動調整する。

制御部１６は、ステップＳ１３で制御信号ＳＧ６を制御して光可変波長フィルタ１２における回折格子位置を所定の状態に調整する。すなわち、０次回折光を選択するように回折格子位置を切り替える。これにより、波長の区別無く、パルス変調光ＤＵＴの全パワーが計測対象として選択される。

本実施形態の光スペクトラムアナライザＯＳＡにおいては、計測対象光の計測を実施する際の信号レベルおよび周波数帯域の測定レンジを複数レンジの中から選択的に切り替え可能になっている。しかし、同じ計測処理の途中で測定レンジが切り替わると、計算処理が複雑になる。そこで、本実施形態では、制御部１６が、計測を開始する前にステップＳ１４で測定レンジを固定する。

次のステップＳ１６で、制御部１６は、受光センサ１４が検出するパルス変調光ＤＵＴ（０次回折光）を一定周期で繰り返しサンプリングして時間毎の光パワー計測値を順次に取得する。この場合のサンプリング周波数は、例えば１ＭＨｚとする。すなわち、受光回路１５内のサンプリング回路で１μｓｅｃ毎に電気信号ＳＧ４のレベルをサンプリングして、そのレベルを受光回路１５内のアナログ－デジタル変換器で変換したデジタル値が制御部１６に入力される。したがって、例えば１μｓｅｃ周期でサンプリングを１０００回繰り返すことにより、時間軸方向の１０００点の光パワー計測値のデータＤ１を制御部１６が取得できる。

制御部１６は、ステップＳ１５で得られる時間毎の光パワー計測値のデータＤ１に基づいて、次のステップＳ１６で以下の（１）～（４）に示す情報をそれぞれ算出する。
（１）パルス変調光のパルスオン時間：Ｔｏｎ
（２）パルス変調光のパルス周期：Ｔｐ
（３）全波長帯のパルス光ピークパワー：Ｐｐ
（４）全波長帯のパルス光平均パワー：Ｐｍ

すなわち、ステップＳ１５で得られる時間毎の光パワー計測値のデータＤ１は、例えば図３に示したようなパルス変調光ＤＵＴの波形を表すので、この波形に基づいて、パルス変調光のパルスオン時間Ｔｏｎ、パルス変調光のパルス周期Ｔｐ、全波長帯のパルス光ピークパワーＰｐ、および全波長帯のパルス光平均パワーＰｍを算出できる。

続いてスペクトルの測定処理Ｓ０２を実施する際には、制御部１６は、最初にステップＳ１７で光可変波長フィルタ１２における回折格子の位置を調整して、１次回折光を選択する。これにより、波長毎にそれぞれ分離した状態でパルス変調光ＤＵＴの計測を行うことができる。

次のステップＳ１８では、制御部１６は、Ｓ１６で得られたパルス変調光のパルスオン時間Ｔｏｎおよびパルス変調光のパルス周期Ｔｐに基づいて、次の計測で使用するサンプリングタイミングｔｘを決定する。このサンプリングタイミングｔｘは、パルス変調光ＤＵＴのパルスがオンの区間のみでサンプリングをするように決定される。この場合はパルスオン時間Ｔｏｎおよびパルス周期Ｔｐが既知であるので、サンプリングタイミングｔｘを容易に決定できる。

制御部１６は、次のステップＳ１９で、パルス変調光ＤＵＴの波長毎に、サンプリングタイミングｔｘでサンプリングを行い、スペクトル測定、すなわち周波数軸方向の光パワー分布のデータを取得する。

制御部１６は、Ｓ１９で得られたスペクトル波形を、Ｓ２０でディスプレイ１７の画面に表示する。また、特定の表示モードが選択されている場合には、時間軸方向の光パワー分布の波形と、周波数軸方向の光パワー分布の波形とを同じ画面上に同時に表示する（図４参照）。

ステップＳ２１では、制御部１６は、Ｓ１９におけるスペクトル測定の結果として、以下に示す（１）～（３）の各情報を取得する。
（１）波長毎の光ピークレベルＰＬｆ
（２）パルス変調光の発光波長ＷＬ
（３）パルス変調光のスペクトル幅Ｗｓ

＜波形の具体例＞
パルス変調光ＤＵＴの波形の例を図３に示す。
図３のように、パルス変調光ＤＵＴは間欠的且つ周期的に現れる。つまり、パルスオン時間Ｔｏｎの区間だけ光パワー計測値が大きくなり、それ以外の区間では光パワー計測値がほぼ０になる。そのオンオフを繰り返す周期がパルス周期Ｔｐである。

また、この時間軸方向の波形において、光パワー計測値の最大値が「全波長帯のパルス光ピークパワーＰｐ」である。また、この波形を時間軸方向に平均化した光パワー計測値が「全波長帯のパルス光平均パワーＰｍ」である。

＜画面表示の例＞
本実施形態の光スペクトラムアナライザＯＳＡにおける画面表示の例を図４に示す。
図４の例では、制御部１６の制御（Ｓ２０）により時間軸方向の光パワー分布の波形と、波長軸（周波数軸）方向の光パワー分布の波形とが同じ画面上に同時に表示されている。

また、これらの波形の他に、パルス変調光のパルスオン時間Ｔｏｎ、パルス変調光のパルス周期Ｔｐ、全波長帯のパルス光ピークパワーＰｐ、全波長帯のパルス光平均パワーＰｍ、波長毎の光ピークレベルＰＬｆ、パルス変調光の発光波長ＷＬ、およびパルス変調光のスペクトル幅Ｗｓのそれぞれを表す数値データを画面上に表示することもできる。

以上説明したように、本実施形態に係る光スペクトラムアナライザＯＳＡによれば、パルス変調光ＤＵＴの計測を実施する場合に、オシロスコープや光パワーメータのような特別な計測器を使用する必要がなく、特別なＯ／Ｅコンバータなどを付加する必要もなく、ＯＳＡ単独で、時間軸方向の光パワー計測値などの必要な情報を取得できる。また、時間軸方向の光パワー分布波形と、周波数軸方向のスペクトル分布の波形とを並べて同時に表示することもできる。

また、本実施形態に係るパルス変調光計測方法、又はパルス変調光計測プログラムを使用する場合には、一般的な構成の光スペクトラムアナライザを用いて、図１の光スペクトラムアナライザＯＳＡと同様の機能を実現できる。

ここで、上述した本発明の実施形態に係るパルス変調光計測方法、パルス変調光計測プログラム、及び光スペクトラムアナライザの特徴をそれぞれ以下［１］～［５］に簡潔に纏めて列記する。
［１］ 光可変波長フィルタ（１２）を含む光スペクトラムアナライザを用いて、測定対象のパルス変調光（ＤＵＴ）を計測するためのパルス変調光計測方法であって、
前記光可変波長フィルタを制御して０次回折光を選択し（Ｓ１３）、
選択した前記０次回折光の信号を一定周期でサンプリングして、時間軸方向の光パワーレベル分布を表す第１データ（Ｄ１）を取得し（Ｓ１５）、
前記第１データに基づいて、少なくとも、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの時間幅（Ｔｏｎ）およびパルス周期（Ｔｐ）を取得し、
前記光可変波長フィルタを制御して０次を除く次数の回折光を選択し（Ｓ１７）、
前記パルスオンの時間幅およびパルス周期に基づいて、スペクトル測定のためのサンプリングタイミング（ｔｘ）を決定し（Ｓ１８）、
決定した前記サンプリングタイミングに従い、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの間にサンプリングを実施して、スペクトル測定を行う（Ｓ１９）、
パルス変調光計測方法。

［２］ 光可変波長フィルタ（１２）を含む光スペクトラムアナライザ（ＯＳＡ）を用いて、測定対象のパルス変調光の計測を制御する所定のコンピュータが実行可能なパルス変調光計測プログラム（制御用ソフトウェア１８）であって、
前記光可変波長フィルタを制御して０次回折光を選択する手順（Ｓ１３）と、
選択した前記０次回折光の信号を一定周期でサンプリングして、時間軸方向の光パワーレベル分布を表す第１データを取得する手順（Ｓ１５）と、
前記第１データに基づいて、少なくとも、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの時間幅およびパルス周期を取得する手順（Ｓ１６）と、
前記光可変波長フィルタを制御して０次を除く次数の回折光を選択する手順（Ｓ１７）と、
前記パルスオンの時間幅およびパルス周期に基づいて、スペクトル測定のためのサンプリングタイミングを決定する手順（Ｓ１８）と、
決定した前記サンプリングタイミングに従い、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの間にサンプリングを実施して、スペクトル測定を行う手順（Ｓ１９）と、
を含むパルス変調光計測プログラム。

［３］ 光可変波長フィルタ（１２）、および測定対象のパルス変調光を計測するための制御部（１６）を備えた光スペクトラムアナライザ（ＯＳＡ）であって、
前記制御部が、所定の計測モードにおいて、
前記光可変波長フィルタを制御して０次回折光を選択し（Ｓ１３）、
選択した前記０次回折光の信号を一定周期でサンプリングして、時間軸方向の光パワーレベル分布を表す第１データを取得し（Ｓ１５）、
前記第１データに基づいて、少なくとも、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの時間幅およびパルス周期を取得し（Ｓ１６）、
前記光可変波長フィルタを制御して０次を除く次数の回折光を選択し（Ｓ１７）、
前記パルスオンの時間幅およびパルス周期に基づいて、スペクトル測定のためのサンプリングタイミングを決定し（Ｓ１８）、
決定した前記サンプリングタイミングに従い、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの間にサンプリングを実施して、スペクトル測定を行う（Ｓ１９）、
ことを特徴とする光スペクトラムアナライザ。

［４］ 前記制御部は、前記第１データに基づいた時間軸方向の光パワーレベル分布と、前記スペクトル測定の結果に基づく周波数軸方向のスペクトル分布とを同じ画面上に同時に表示する（Ｓ２０、図４参照）、
上記［３］に記載の光スペクトラムアナライザ。

［５］ 受光器の信号レベルおよび周波数帯域に関する測定レンジが可変の場合に、前記制御部は、前記測定レンジを固定（Ｓ１４）した後で、測定を実施して前記第１データを取得する（Ｓ１５）、
上記［３］又は［４］に記載の光スペクトラムアナライザ。

１１ 光入射部
１２ 光可変波長フィルタ
１３ 光減衰器
１４ 受光センサ
１５ 受光回路
１６ 制御部
１７ ディスプレイ
１８ 制御用ソフトウェア
ＤＵＴ パルス変調光
ＯＳＡ 光スペクトラムアナライザ
ＳＧ１，ＳＧ２，ＳＧ３ 光信号
ＳＧ４，ＳＧ５ 電気信号
ＳＧ６，ＳＧ７，ＳＧ８ 制御信号
Ｄ１ 光パワー計測値データ
Ｔｏｎ パルス変調光のパルスオン時間
Ｔｐ パルス変調光のパルス周期
Ｐｐ 全波長帯のパルス光ピークパワー
Ｐｍ 全波長帯のパルス光平均パワー
ｔｘ サンプリングタイミング
ＰＬｆ 波長毎の光ピークレベル
ＷＬ パルス変調光の発光波長
Ｗｓ パルス変調光のスペクトル幅

Claims (5)

1. 光可変波長フィルタを含む光スペクトラムアナライザを用いて、測定対象のパルス変調光を計測するためのパルス変調光計測方法であって、
   前記光可変波長フィルタを制御して０次回折光を選択し、
   選択した前記０次回折光の信号を一定周期でサンプリングして、時間軸方向の光パワーレベル分布を表す第１データを取得し、
   前記第１データに基づいて、少なくとも、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの時間幅およびパルス周期を取得し、
   前記光可変波長フィルタを制御して０次を除く次数の回折光を選択し、
   前記パルスオンの時間幅およびパルス周期に基づいて、スペクトル測定のためのサンプリングタイミングを決定し、
   決定した前記サンプリングタイミングに従い、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの間にサンプリングを実施して、スペクトル測定を行う、
   パルス変調光計測方法。
2. 光可変波長フィルタを含む光スペクトラムアナライザを用いて、測定対象のパルス変調光の計測を制御する所定のコンピュータが実行可能なパルス変調光計測プログラムであって、
   前記光可変波長フィルタを制御して０次回折光を選択する手順と、
   選択した前記０次回折光の信号を一定周期でサンプリングして、時間軸方向の光パワーレベル分布を表す第１データを取得する手順と、
   前記第１データに基づいて、少なくとも、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの時間幅およびパルス周期を取得する手順と、
   前記光可変波長フィルタを制御して０次を除く次数の回折光を選択する手順と、
   前記パルスオンの時間幅およびパルス周期に基づいて、スペクトル測定のためのサンプリングタイミングを決定する手順と、
   決定した前記サンプリングタイミングに従い、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの間にサンプリングを実施して、スペクトル測定を行う手順と、
   を含むパルス変調光計測プログラム。
3. 光可変波長フィルタ、および測定対象のパルス変調光を計測するための制御部を備えた光スペクトラムアナライザであって、
   前記制御部が、所定の計測モードにおいて、
   前記光可変波長フィルタを制御して０次回折光を選択し、
   選択した前記０次回折光の信号を一定周期でサンプリングして、時間軸方向の光パワーレベル分布を表す第１データを取得し、
   前記第１データに基づいて、少なくとも、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの時間幅およびパルス周期を取得し、
   前記光可変波長フィルタを制御して０次を除く次数の回折光を選択し、
   前記パルスオンの時間幅およびパルス周期に基づいて、スペクトル測定のためのサンプリングタイミングを決定し、
   決定した前記サンプリングタイミングに従い、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの間にサンプリングを実施して、スペクトル測定を行う、
   ことを特徴とする光スペクトラムアナライザ。
4. 前記制御部は、前記第１データに基づいた時間軸方向の光パワーレベル分布と、前記スペクトル測定の結果に基づく周波数軸方向のスペクトル分布とを同じ画面上に同時に表示する、
   請求項３に記載の光スペクトラムアナライザ。
5. 受光器の信号レベルおよび周波数帯域に関する測定レンジが可変の場合に、前記制御部は、前記測定レンジを固定した後で、測定を実施して前記第１データを取得する、
   請求項３又は請求項４に記載の光スペクトラムアナライザ。

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