JP2023106196A - Optical pulse meter, optical pulse measuring method, and optical pulse measuring program - Google Patents

Optical pulse meter, optical pulse measuring method, and optical pulse measuring program Download PDF

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Abstract

To provide an optical pulse meter which can reduce a measurement time.SOLUTION: An optical pulse meter 100 comprises: a wavelength variable filter 13 capable of successively changing the transmission wavelength band of first light to be measured that is branched from light to be measured; an optical detector array 14 made by arranging, in array form along a region, a plurality of optical detectors to which first light to be measured having passed through the wavelength variable filter 13 and second light to be measured having been branched from the light to be measured and not having passed through the wavelength variable filter enter, and which output a photocurrent obtained based on exponential strength of light at a plurality of positions in a region where the first light to be measured and the second light to be measured optically overlap; a generation unit 501 for generating a spectrogram on the basis of a photocurrent that corresponds to the transmission wavelength band set by the wavelength variable filter 13 and the position of the region; and an identification unit 502 for identifying the amplitude and phase of the light to be measured, on the basis of the spectrogram generated by the generation unit 501.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、光パルス計測器、光パルス計測方法及び光パルス計測プログラムに関する。 The present invention relates to an optical pulse measuring instrument, an optical pulse measuring method, and an optical pulse measuring program.

光通信又は光計測の分野では高速な光パルス信号が扱われており、光パルスのパルス幅は100ps以下、高速なものでは10ps以下に達している。光通信又は光計測の高速化に伴い、10ps以下の光パルスの測定の要求が高まっている。特許文献1には、光相関計測の動作速度を高め、光パルスの単発パルスでの波形計測を可能とする光相関器に関する技術が開示されている。 In the field of optical communication or optical measurement, high-speed optical pulse signals are handled, and the pulse width of optical pulses reaches 100 ps or less, and high-speed ones reach 10 ps or less. Demands for measuring optical pulses of 10 ps or less are increasing with the speeding up of optical communication or optical measurement. Patent Literature 1 discloses a technique related to an optical correlator that increases the operation speed of optical correlation measurement and enables waveform measurement of a single optical pulse.

高速な短周期の光パルス信号の振幅形状(包絡線)と位相とを測定できると、搬送波の形状を把握できるので、光パルス信号の詳細な時間特性を明らかにすることができる。光パルス信号の振幅形状と位相とを測定する際には、測定対象の光パルス信号の所定の波長帯域を透過させた光パルス信号と、測定対象の光パルス信号を所定時間遅延させた光パルス信号とを合成した信号の特性を解析する方法が採られている。 If the amplitude shape (envelope) and phase of a high-speed, short-period optical pulse signal can be measured, the shape of the carrier wave can be grasped, and detailed time characteristics of the optical pulse signal can be clarified. When measuring the amplitude shape and phase of an optical pulse signal, an optical pulse signal obtained by transmitting a predetermined wavelength band of the optical pulse signal to be measured, and an optical pulse obtained by delaying the optical pulse signal to be measured by a predetermined time. A method of analyzing the characteristics of a signal synthesized with a signal is adopted.

特開2017-32306号公報JP 2017-32306 A

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、光パルスの測定に際して、測定対象の光パルス信号の所定の波長帯域を透過させた光パルス信号と、測定対象の光パルス信号を所定時間遅延させた光パルス信号とを合成する場合と比較して測定時間を短縮できる光パルス計測器、光パルス計測方法及び光パルス計測プログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points. An object of the present invention is to provide an optical pulse measuring instrument, an optical pulse measuring method, and an optical pulse measuring program capable of shortening the measurement time compared to the case of synthesizing time-delayed optical pulse signals.

本発明の第1態様は、光パルス計測器であって、被測定光から分岐された第1被測定光の透過波長帯域を連続的に変更可能な波長可変フィルタと、前記波長可変フィルタを通過した前記第1被測定光と、被測定光から分岐され、前記波長可変フィルタを通過していない第2被測定光とを入射し、前記第1被測定光と前記第2被測定光とが光学的に重なる領域の複数の位置において光のべき乗強度に基づいて得られる光電流を出力する複数個の光検出器を前記領域に沿ってアレイ状に配置してなる光検出部と、前記波長可変フィルタで設定された前記透過波長帯域と前記領域の位置とに応じた前記光電流に基づいてスペクトログラムを生成する生成部と、前記生成部が生成したスペクトログラムに基づいて前記被測定光の振幅及び位相を特定する特定部と、を備える。 A first aspect of the present invention is an optical pulse measuring instrument, comprising: a tunable filter capable of continuously changing a transmission wavelength band of a first light to be measured branched from a light to be measured; The first light under measurement and the second light under measurement branched from the light under measurement and not passing through the wavelength tunable filter are entered, and the first light under measurement and the second light under measurement are a photodetector comprising a plurality of photodetectors arranged in an array along the optically overlapping region for outputting photocurrents obtained based on power-law intensities of light at a plurality of positions in the region; a generator for generating a spectrogram based on the photocurrent corresponding to the transmission wavelength band set by the variable filter and the position of the region; and the amplitude and amplitude of the light to be measured based on the spectrogram generated by the generator. a specifying unit that specifies the phase.

本発明の第2態様は、第1態様に係る光パルス計測器であって、前記波長可変フィルタは、温度に応じて前記透過波長帯域を連続的に変更可能である。 A second aspect of the present invention is the optical pulse measuring instrument according to the first aspect, wherein the wavelength tunable filter can continuously change the transmission wavelength band according to temperature.

本発明の第3態様は、第1態様又は第2態様に係る光パルス計測器であって、前記光検出部は、一端から前記第1被測定光が入射され、他端から前記第2被測定光が入射され、両端から入射された前記第1被測定光及び前記第2被測定光を逆の光伝搬方向に重ね合わせることで光相関を行わせる。 A third aspect of the present invention is the optical pulse measuring instrument according to the first aspect or the second aspect, wherein the light detection section receives the first light to be measured from one end and the second light to be measured from the other end. The measurement light is incident, and the first light to be measured and the second light to be measured which are incident from both ends are overlapped in opposite light propagation directions to perform optical correlation.

本発明の第4態様は、第1態様~第3態様のいずれかに係る光パルス計測器であって、被測定光を前記第1被測定光と前記第2被測定光とに分岐する分岐器をさらに備える。 A fourth aspect of the present invention is the optical pulse measuring instrument according to any one of the first to third aspects, wherein the light to be measured is split into the first light to be measured and the second light to be measured. Have more equipment.

本発明の第5態様は、光パルス計測方法であって、プロセッサが、被測定光から分岐された第1被測定光の透過波長帯域を連続的に変更可能な波長可変フィルタの前記透過波長帯域を設定し、前記波長可変フィルタを通過した前記第1被測定光と、被測定光から分岐され、前記波長可変フィルタを通過していない第2被測定光とを入射し、前記第1被測定光と前記第2被測定光とが光学的に重なる領域の複数の位置において光のべき乗強度に基づいて得られる光電流に基づいてスペクトログラムを生成し、生成したスペクトログラムに基づいて前記被測定光の振幅及び位相を特定する処理を実行する。 A fifth aspect of the present invention is an optical pulse measurement method, wherein a processor is capable of continuously changing the transmission wavelength band of a first light to be measured split from the light to be measured. is set, and the first light to be measured that has passed through the tunable filter and the second light to be measured that is branched from the light under measurement and has not passed through the tunable filter are made incident, and generating a spectrogram based on photocurrents obtained based on power-law intensities of light at a plurality of positions in an area where the light and the second light under measurement optically overlap; and generating a spectrogram of the light under measurement based on the generated spectrogram Perform a process to identify amplitude and phase.

本発明の第5態様は、光パルス計測プログラムであって、コンピュータに、被測定光から分岐された第1被測定光の透過波長帯域を連続的に変更可能な波長可変フィルタの前記透過波長帯域を設定し、前記波長可変フィルタを通過した前記第1被測定光と、被測定光から分岐され、前記波長可変フィルタを通過していない第2被測定光とを入射し、前記第1被測定光と前記第2被測定光とが光学的に重なる領域の複数の位置において光のべき乗強度に基づいて得られる光電流に基づいてスペクトログラムを生成し、生成したスペクトログラムに基づいて前記被測定光の振幅及び位相を特定する処理を実行させる。 A fifth aspect of the present invention is an optical pulse measurement program, wherein a computer stores the transmission wavelength band of a tunable filter capable of continuously changing the transmission wavelength band of the first light to be measured branched from the light to be measured. is set, and the first light to be measured that has passed through the tunable filter and the second light to be measured that is branched from the light under measurement and has not passed through the tunable filter are made incident, and generating a spectrogram based on photocurrents obtained based on power-law intensities of light at a plurality of positions in an area where the light and the second light under measurement optically overlap; and generating a spectrogram of the light under measurement based on the generated spectrogram A process to identify amplitude and phase is performed.

本発明によれば、光パルスの測定に際して、測定対象の光パルス信号の所定の波長帯域を透過させた光パルス信号と、測定対象の光パルス信号を所定時間遅延させた光パルス信号とを合成する場合と比較して測定時間を短縮できる光パルス計測器、光パルス計測方法及び光パルス計測プログラムを提供することができる。 According to the present invention, when measuring an optical pulse, an optical pulse signal obtained by transmitting a predetermined wavelength band of the optical pulse signal to be measured and an optical pulse signal obtained by delaying the optical pulse signal to be measured by a predetermined time are synthesized. It is possible to provide an optical pulse measuring instrument, an optical pulse measuring method, and an optical pulse measuring program capable of shortening the measurement time as compared with the case where the measurement is performed.

本発明の実施形態に係る光パルス計測器の概略構成を示す図である。1 is a diagram showing a schematic configuration of an optical pulse measuring instrument according to an embodiment of the present invention; FIG. 波長可変フィルタの構成例を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing a configuration example of a wavelength tunable filter; 情報処理装置のハードウェア構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the hardware constitutions of an information processing apparatus. 情報処理装置の機能構成の例を示すブロック図である。2 is a block diagram showing an example of the functional configuration of an information processing device; FIG. 光パルス計測器による測定パルスの測定方法を説明する図である。It is a figure explaining the measuring method of the measurement pulse by an optical pulse measuring device. 光パルス計測器による測定パルスの測定方法を説明する図である。It is a figure explaining the measuring method of the measurement pulse by an optical pulse measuring device. 光パルス計測器による測定パルスの測定方法を説明する図である。It is a figure explaining the measuring method of the measurement pulse by an optical pulse measuring device. 光パルス計測器による測定パルスの測定方法を説明する図である。It is a figure explaining the measuring method of the measurement pulse by an optical pulse measuring device. 光パルス計測器による測定パルスの測定方法を説明する図である。It is a figure explaining the measuring method of the measurement pulse by an optical pulse measuring device. 生成部が生成するスペクトログラムの例、及び特定部が特定する測定パルスの振幅及び位相から得られる測定パルスの形状の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a spectrogram generated by a generation unit and an example of a shape of a measurement pulse obtained from the amplitude and phase of the measurement pulse specified by the specification unit; スペクトログラムからの測定パルスの振幅及び位相の特定例を示す図である。FIG. 13 shows an example identification of the amplitude and phase of a measured pulse from a spectrogram; スペクトログラムからの測定パルスの振幅及び位相の特定例を示す図である。FIG. 13 shows an example identification of the amplitude and phase of a measured pulse from a spectrogram; 情報処理装置による測定パルスの測定処理の流れを示すフローチャートである。4 is a flow chart showing the flow of measurement processing of a measurement pulse by an information processing device;

以下、本発明の実施形態の一例を、図面を参照しつつ説明する。なお、各図面において同一または等価な構成要素および部分には同一の参照符号を付与している。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。 An example of an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each drawing, the same or equivalent components and portions are given the same reference numerals. Also, the dimensional ratios in the drawings are exaggerated for convenience of explanation, and may differ from the actual ratios.

図1は、本実施形態に係る光パルス計測器の概略構成を示す図である。光パルス計測器100は、被測定光である測定対象の光パルス(測定パルス)が光ファイバケーブル1を通じて入力されるチップ10と、チップ10の出力を複数のアンプで増幅する増幅部20と、増幅部20の出力を合成するマルチプレクサ30と、マルチプレクサ30の出力をデジタル信号に変換するA/D変換器40と、A/D変換器40の出力を用いて測定パルスの特性を求める情報処理装置50と、を含む。 FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an optical pulse measuring instrument according to this embodiment. The optical pulse measuring instrument 100 includes a chip 10 to which an optical pulse (measurement pulse) to be measured, which is light to be measured, is input through an optical fiber cable 1, an amplifier 20 for amplifying the output of the chip 10 with a plurality of amplifiers, A multiplexer 30 for synthesizing the output of the amplifier 20, an A/D converter 40 for converting the output of the multiplexer 30 into a digital signal, and an information processing device for obtaining the characteristics of the measurement pulse using the output of the A/D converter 40. 50 and

チップ10は、測定パルスを2分岐する分岐器11と、測定パルスを伝搬させる光導波路12と、測定パルスを透過させる波長可変フィルタ13と、複数の光検出器がアレイ状に配置された光検出器アレイ14と、を備える。光導波路12は、例えばシリコン、窒化シリコン、リン化インジウムなどの半導体材料、SiOxなどの絶縁体材料で形成される。 The chip 10 includes a splitter 11 that splits the measurement pulse into two, an optical waveguide 12 that propagates the measurement pulse, a wavelength tunable filter 13 that transmits the measurement pulse, and a plurality of photodetectors arranged in an array. and a device array 14 . The optical waveguide 12 is made of, for example, a semiconductor material such as silicon, silicon nitride, or indium phosphide, or an insulating material such as SiOx.

波長可変フィルタ13は、測定パルスの任意の波長を選択して透過させる。本実施形態では、波長可変フィルタ13として、温度によって選択される波長が連続的に変化する波長可変フィルタを用いる。図2は、波長可変フィルタ13の構成例を示す平面図である。波長可変フィルタ13は、図2に示したように光導波路12がループ状となっており、光導波路12を温めるためのヒータ62が光導波路12に接するように設けられている。ヒータ62の温度は電極61に流れる電流量に応じて設定される。ヒータ62によって光導波路12が温められることで、波長可変フィルタ13が選択して透過させる測定パルスの波長が変化する。 The wavelength tunable filter 13 selects and transmits an arbitrary wavelength of the measurement pulse. In this embodiment, as the wavelength tunable filter 13, a wavelength tunable filter whose selected wavelength changes continuously according to temperature is used. FIG. 2 is a plan view showing a configuration example of the wavelength tunable filter 13. As shown in FIG. The wavelength tunable filter 13 has a looped optical waveguide 12 as shown in FIG. The temperature of the heater 62 is set according to the amount of current flowing through the electrode 61 . Heating the optical waveguide 12 by the heater 62 changes the wavelength of the measurement pulse selected and transmitted by the wavelength tunable filter 13 .

なお、本実施形態では波長可変フィルタ13はチップ10に搭載できる大きさとするために、温度によって選択される波長が変化する波長可変フィルタを用いたが、本発明は係る例に限定されない。波長可変フィルタ13は、電気的に、又は手動で波長を変化させる波長可変フィルタが用いられてもよい。光パルス計測器100は、波長可変フィルタ13で選択される波長を変化させつつ測定パルスの特性を測定する。従って、光パルス計測器100は、温度を変化させることで波長を変化させることができる波長可変フィルタを用いることで、電気的に、又は手動で波長を変化させる波長可変フィルタを用いる場合と比べて測定時間を短縮させることができる。 In this embodiment, the wavelength tunable filter 13 has a size that can be mounted on the chip 10, so that the wavelength tunable filter that changes the selected wavelength depending on the temperature is used. However, the present invention is not limited to such an example. As the wavelength tunable filter 13, a wavelength tunable filter whose wavelength is changed electrically or manually may be used. The optical pulse measuring instrument 100 measures the characteristics of the measurement pulse while changing the wavelength selected by the wavelength tunable filter 13 . Therefore, the optical pulse measuring instrument 100 uses a wavelength tunable filter whose wavelength can be changed by changing the temperature, compared to the case of using a wavelength tunable filter whose wavelength is changed electrically or manually. Measurement time can be shortened.

光検出器アレイ14は、本発明の光検出部の一例であり、分岐器11によって2分岐された測定パルスを入射して光相関を行わせて、アレイ状に配置した複数の光検出器で光のべき乗強度を検出する。光検出器は、光の強さのべき乗に応じた電流を出力するよう構成されたものを用いる。光検出器の数は、32個、64個、128個等、測定パルスの測定の精度に応じて任意の数とすることが出来る。光検出器は、nドープ領域とpドープ領域とを、両ドープ領域の隣接部が光導波路12上となるように形成し、nドープ領域側に直流電圧源15を接続し、pドープ領域側に電流検出器を接続した構成を有する。 The photodetector array 14 is an example of the photodetection section of the present invention, and is composed of a plurality of photodetectors arranged in an array, in which the measurement pulse split into two by the splitter 11 is incident and optically correlated. Detect the power law intensity of light. A photodetector configured to output a current corresponding to the power of light intensity is used. The number of photodetectors can be any number, such as 32, 64, 128, etc., depending on the accuracy of the measurement of the measurement pulse. The photodetector is formed by forming an n-doped region and a p-doped region such that the adjacent portions of both doped regions are on the optical waveguide 12, the n-doped region side is connected to a DC voltage source 15, and the p-doped region side is connected to a DC voltage source 15. It has a configuration in which a current detector is connected to

光検出器アレイ14には、例えば特開2017-32306号公報で開示されている光相関器を用いることができる。特開2017-32306号公報で開示されている光相関器は、光パルスの被測定光を空間領域に入射し、両方の光が重なる重なり領域を形成して自己相関又は相互相関による光相関を行わせ、この重なり領域を複数の光検出器で検出し、光のべき乗強度に応じた光電流を出力する。 For the photodetector array 14, for example, an optical correlator disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-32306 can be used. The optical correlator disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2017-32306 makes light pulses to be measured enter a spatial region, forms an overlapping region where both light beams overlap, and performs optical correlation by autocorrelation or cross-correlation. This overlapping region is detected by a plurality of photodetectors, and a photocurrent corresponding to the power-law intensity of the light is output.

光相関で形成される光の重なり領域に対応して、複数の光検出器を配置すると、各光検出器から同時点で検出される光電流の空間的な分布は、各光相関で形成された光の重なり領域での分布を表し、また、各光検出器から順次に検出される光電流は、重なり領域の各位置における光相関の状態変化を表している。重なり領域の各位置において光相関で得られる光電流を累積して得られる光の重なり領域での光電流の分布は、被測定光の光相関波形に対応する各光検出器から同時に検出される光電流の空間的な分布の累積によって被測定光の光相関波形を求めることで、光相関波形から被測定光の波形を求めることができる。 When a plurality of photodetectors are arranged corresponding to the overlapping region of light formed by photocorrelation, the spatial distribution of the photocurrent detected at the same time from each photodetector is formed by each photocorrelation. In addition, the photocurrent sequentially detected from each photodetector represents the state change of the optical correlation at each position in the overlapping region. The photocurrent distribution in the light overlap region obtained by accumulating photocurrents obtained by photocorrelation at each position in the overlap region is simultaneously detected by each photodetector corresponding to the photocorrelation waveform of the light to be measured. By obtaining the optical correlation waveform of the light under measurement from the accumulation of the spatial distribution of the photocurrent, the waveform of the light under measurement can be obtained from the optical correlation waveform.

本実施形態では、光検出器アレイ14には、一端から波長可変フィルタ13を通過した測定パルス(第1被測定光の一例)が入射され、他端から波長可変フィルタ13を通過していない測定パルス(第2被測定光の一例)が入射される。すなわち、光検出器アレイ14は、波長可変フィルタ13を通過した測定パルス及び波長可変フィルタ13を通過していない測定パルスを、逆の光伝搬方向に重ね合わせることで光相関を行わせている。なお、光検出器アレイ14には、同じ端から波長可変フィルタ13を通過した測定パルスと波長可変フィルタ13を通過していない測定パルスとの両方が入射されてもよい。 In this embodiment, the photodetector array 14 receives a measurement pulse (an example of first light to be measured) that has passed through the wavelength tunable filter 13 from one end, and a measurement pulse that has not passed through the wavelength tunable filter 13 from the other end. A pulse (an example of the second light to be measured) is incident. That is, the photodetector array 14 performs optical correlation by superimposing the measurement pulse that has passed through the wavelength tunable filter 13 and the measurement pulse that has not passed through the wavelength tunable filter 13 in opposite optical propagation directions. Note that both the measurement pulse that has passed through the wavelength tunable filter 13 and the measurement pulse that has not passed through the wavelength tunable filter 13 may be incident on the photodetector array 14 from the same end.

分岐器11、光導波路12、波長可変フィルタ13及び光検出器アレイ14は、例えば、SOI基板上に形成される。分岐器11は、例えばシリコンフォトニクスの細線導波路によって構成し、光導波路12は光導波路で構成し、光検出器アレイ14は光導波路に複数個のpnダイオードを集積して分布型二光子吸収フォトダイオードを構成することで形成された複数の光検出器から成る。 The splitter 11, the optical waveguide 12, the tunable filter 13 and the photodetector array 14 are formed on, for example, an SOI substrate. The splitter 11 is composed of, for example, a thin wire waveguide of silicon photonics, the optical waveguide 12 is composed of an optical waveguide, and the photodetector array 14 is composed of a plurality of pn diodes integrated in the optical waveguide to detect distributed two-photon absorption photons. It consists of a plurality of photodetectors formed by constructing diodes.

増幅部20は、複数のアンプが並列に配置されている。各アンプは、1つの光検出器の出力を所定量増幅して出力する。 The amplifier section 20 has a plurality of amplifiers arranged in parallel. Each amplifier amplifies the output of one photodetector by a predetermined amount and outputs it.

マルチプレクサ30は、増幅部20の各アンプの出力を多重化して出力する。A/D変換器40は、アナログ信号であるマルチプレクサ30の出力をデジタル信号に変換する。 The multiplexer 30 multiplexes the output of each amplifier of the amplification section 20 and outputs the multiplexed output. The A/D converter 40 converts the output of the multiplexer 30, which is an analog signal, into a digital signal.

情報処理装置50は、A/D変換器40の出力からスペクトログラムを生成し、生成したスペクトログラムに基づいて測定パルスの位相及び振幅を特定することで、測定パルスの特性を測定する。情報処理装置50による測定パルスの特性の測定方法については後に詳述する。 The information processing device 50 generates a spectrogram from the output of the A/D converter 40 and determines the phase and amplitude of the measurement pulse based on the generated spectrogram, thereby measuring the characteristics of the measurement pulse. A method of measuring the characteristics of the measurement pulse by the information processing device 50 will be described in detail later.

本実施形態に係る光パルス計測器100は、チップ10に波長可変フィルタ13及び光検出器アレイ14を設けることで、小型で軽量であり、取り回しが良く、機械的に堅牢であり、光学的なアライメントが不要となるという特徴を有する。 The optical pulse measuring instrument 100 according to the present embodiment is compact, lightweight, easy to handle, mechanically robust, and optically stable by providing the wavelength tunable filter 13 and the photodetector array 14 on the chip 10 . It has a feature that alignment becomes unnecessary.

図3は、情報処理装置50のハードウェア構成を示すブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram showing the hardware configuration of the information processing device 50. As shown in FIG.

図3に示すように、情報処理装置50は、CPU(Central Processing Unit)51、ROM(Read Only Memory)52、RAM(Random Access Memory)53、ストレージ54、入力部55、表示部16及び通信インタフェース(I/F)57を有する。各構成は、バス59を介して相互に通信可能に接続されている。 As shown in FIG. 3, the information processing device 50 includes a CPU (Central Processing Unit) 51, a ROM (Read Only Memory) 52, a RAM (Random Access Memory) 53, a storage 54, an input unit 55, a display unit 16, and a communication interface. (I/F) 57. Each component is communicatively connected to each other via a bus 59 .

CPU51は、中央演算処理ユニットであり、各種プログラムを実行したり、各部を制御したりする。すなわち、CPU51は、ROM52またはストレージ54からプログラムを読み出し、RAM53を作業領域としてプログラムを実行する。CPU51は、ROM52またはストレージ54に記録されているプログラムにしたがって、上記各構成の制御および各種の演算処理を行う。本実施形態では、ROM52またはストレージ54には、測定パルスの特性を測定するための測定プログラムが格納されている。 The CPU 51 is a central processing unit that executes various programs and controls each section. That is, the CPU 51 reads a program from the ROM 52 or the storage 54 and executes the program using the RAM 53 as a work area. The CPU 51 performs control of the above components and various arithmetic processing according to programs recorded in the ROM 52 or the storage 54 . In this embodiment, the ROM 52 or storage 54 stores a measurement program for measuring the characteristics of the measurement pulse.

ROM52は、各種プログラムおよび各種データを格納する。RAM53は、作業領域として一時的にプログラムまたはデータを記憶する。ストレージ54は、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)またはフラッシュメモリ等の記憶装置により構成され、オペレーティングシステムを含む各種プログラム、および各種データを格納する。 The ROM 52 stores various programs and various data. RAM 53 temporarily stores programs or data as a work area. The storage 54 is configured by a storage device such as a HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Drive), or flash memory, and stores various programs including an operating system and various data.

入力部55は、マウス等のポインティングデバイス、およびキーボードを含み、各種の入力を行うために使用される。 The input unit 55 includes a pointing device such as a mouse and a keyboard, and is used for various inputs.

表示部56は、たとえば、液晶ディスプレイであり、各種の情報を表示する。表示部56は、タッチパネル方式を採用して、入力部55として機能しても良い。 The display unit 56 is, for example, a liquid crystal display, and displays various information. The display unit 56 may employ a touch panel system and function as the input unit 55 .

通信インタフェース57は、他の機器と通信するためのインタフェースであり、たとえば、イーサネット(登録商標)、FDDI、Wi-Fi(登録商標)等の規格が用いられる。 The communication interface 57 is an interface for communicating with other devices, and uses standards such as Ethernet (registered trademark), FDDI, and Wi-Fi (registered trademark), for example.

上記の測定プログラムを実行する際に、情報処理装置50は、上記のハードウェア資源を用いて、各種の機能を実現する。情報処理装置50が実現する機能構成について説明する。 When executing the above measurement program, the information processing device 50 uses the above hardware resources to implement various functions. A functional configuration realized by the information processing device 50 will be described.

図4は、情報処理装置50の機能構成の例を示すブロック図である。 FIG. 4 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the information processing device 50. As shown in FIG.

図4に示すように、情報処理装置50は、機能構成として、生成部501、特定部502、表示部503および設定部504を有する。各機能構成は、CPU51がROM52またはストレージ54に記憶された測定プログラムを読み出し、実行することにより実現される。 As shown in FIG. 4, the information processing apparatus 50 has a generation unit 501, a specification unit 502, a display unit 503, and a setting unit 504 as functional configurations. Each functional configuration is realized by the CPU 51 reading and executing a measurement program stored in the ROM 52 or storage 54 .

生成部501は、A/D変換器40の出力からスペクトログラムを生成する。本実施形態では、生成部501は、横軸を光検出器アレイ14の各光検出器の位置、縦軸を波長可変フィルタ13で設定された波長の中心波長λとした、測定パルスの強度を表すスペクトログラムを生成する。生成部501が生成するスペクトログラムは、A/D変換器40が出力する光電流の信号の強弱を表すスペクトログラムである。 A generator 501 generates a spectrogram from the output of the A/D converter 40 . In this embodiment, the generating unit 501 generates the intensity of the measurement pulse, with the horizontal axis representing the position of each photodetector in the photodetector array 14 and the vertical axis representing the center wavelength λn of the wavelength set by the wavelength tunable filter 13. Generate a spectrogram representing . The spectrogram generated by the generator 501 is a spectrogram representing the strength of the photocurrent signal output from the A/D converter 40 .

特定部502は、生成部501が生成したスペクトログラムに基づいて、測定パルスの振幅及び位相を特定する。具体的には、特定部502は、スペクトログラムを2重逆フーリエ変換して得られる特性関数と、事前に取得した波長可変フィルタのインパルス応答の曖昧度関数とを用いて、スペクトログラムに対して所定の演算処理を行うことで、測定パルスの振幅及び位相を逆算的に特定する。スペクトログラムに基づいて、測定パルスの振幅及び位相を特定する方法は、例えば、Kazuro Kikuchi and Kenji Taira, "Theory of sonogram characterization of optical pulses", IEEE Journal of Quantum Electronics, Volume 37, Issue 4, April 2001に開示されている方法を用いることができる。 The specifying unit 502 specifies the amplitude and phase of the measurement pulse based on the spectrogram generated by the generating unit 501 . Specifically, the specifying unit 502 uses a characteristic function obtained by performing a double inverse Fourier transform on the spectrogram and an ambiguity function of the impulse response of the wavelength tunable filter that has been acquired in advance to determine a predetermined value for the spectrogram. Arithmetic processing identifies the amplitude and phase of the measurement pulse backwards. Methods for determining the amplitude and phase of the measured pulse based on the spectrogram are described, for example, in Kazuro Kikuchi and Kenji Taira, "Theory of sonogram characterization of optical pulses", IEEE Journal of Quantum Electronics, Volume 37, Issue 4, April 2001. The methods disclosed can be used.

表示部503は、特定部502によって所定の演算処理が行われた結果、振幅及び位相が特定された測定パルスに関する情報を表示する。例えば、表示部503は、測定パルスに関する情報として測定パルスの振幅、位相、振幅及び位相から得られる波形の概形等を表示する。 The display unit 503 displays information about the measurement pulse whose amplitude and phase are specified as a result of the predetermined arithmetic processing performed by the specifying unit 502 . For example, the display unit 503 displays the amplitude, phase, outline of the waveform obtained from the amplitude and phase, etc. of the measurement pulse as information on the measurement pulse.

設定部504は、波長可変フィルタ13が選択する波長を設定する。光パルス計測器100による測定パルスの測定の際には、上述したように波長可変フィルタ13で設定波長を変更しつつ光電流を測定するが、その際の波長可変フィルタ13の設定波長の変更は、設定部504が行ってもよく、情報処理装置50とは別の装置が行ってもよい。 The setting unit 504 sets the wavelength selected by the wavelength tunable filter 13 . When the measurement pulse is measured by the optical pulse measuring instrument 100, the photocurrent is measured while the set wavelength is changed by the wavelength tunable filter 13 as described above. , may be performed by the setting unit 504 or may be performed by a device other than the information processing device 50 .

続いて、本実施形態に係る光パルス計測器による測定パルスの測定方法を説明する。 Next, a method of measuring a measurement pulse by the optical pulse measuring instrument according to this embodiment will be described.

図5~図9は、本実施形態に係る光パルス計測器による測定パルスの測定方法を説明する図である。図5~図9では、波長可変フィルタ13で設定した波長をλからλまで順に変化させた場合において、光検出器アレイ14の各光検出器が検出した光電流の大きさのグラフの一例を、光パルス計測器の構成と併せて示している。図5~図9に示したグラフは、横軸が光検出器アレイ14の各光検出器の位置(単位m)、縦軸が各光検出器で検出された光電流の大きさ(単位A)を示す。図5~図9に示したグラフは、測定パルスの内部で搬送波の周波数が変調されている場合の例である。 5 to 9 are diagrams for explaining the method of measuring the measurement pulse by the optical pulse measuring instrument according to this embodiment. 5 to 9 are graphs of the magnitude of the photocurrent detected by each photodetector of the photodetector array 14 when the wavelength set by the wavelength tunable filter 13 is sequentially changed from λ1 to λ5 . An example is shown together with the configuration of the optical pulse measuring instrument. In the graphs shown in FIGS. 5 to 9, the horizontal axis represents the position of each photodetector in the photodetector array 14 (unit: m), and the vertical axis represents the magnitude of the photocurrent detected by each photodetector (unit: A). ). The graphs shown in FIGS. 5 to 9 are examples in which the frequency of the carrier wave is modulated inside the measurement pulse.

図5~図9に示した例では、波長可変フィルタ13で設定した波長をλからλまで順に変化させると、光電流の大きさのピーク位置が順に変化する。そして、図5~図9に示した例では、波長可変フィルタ13で設定した波長をλからλまで順に変化させると、光電流のピークの大きさも変化する。図5~図9に示した例では、波長がλの場合に、光電流の大きさのピーク位置が光検出器アレイ14の中央となり、光電流のピークの大きさも最も大きくなっている。 In the examples shown in FIGS. 5 to 9, when the wavelength set by the wavelength tunable filter 13 is changed in order from λ 1 to λ 5 , the peak position of the magnitude of the photocurrent changes in order. In the examples shown in FIGS. 5 to 9, when the wavelength set by the wavelength tunable filter 13 is changed in order from λ 1 to λ 5 , the magnitude of the photocurrent peak also changes. In the examples shown in FIGS. 5 to 9, when the wavelength is λ3 , the peak position of the magnitude of the photocurrent is at the center of the photodetector array 14, and the peak magnitude of the photocurrent is also the largest.

このように、波長可変フィルタ13で波長を設定すると、設定波長に応じて光検出器アレイ14が検出した光電流のピーク位置とピーク位置における大きさとが変化する。情報処理装置50は、このように得られた光電流の大きさの測定結果を用いて、横軸を光検出器アレイ14の各光検出器の位置のまま、縦軸を波長可変フィルタ13に設定した波長としたスペクトログラムを生成部501で生成する。 Thus, when the wavelength is set by the wavelength tunable filter 13, the peak position of the photocurrent detected by the photodetector array 14 and the magnitude at the peak position change according to the set wavelength. The information processing device 50 uses the measurement result of the magnitude of the photocurrent obtained in this way to set the horizontal axis to the position of each photodetector in the photodetector array 14 and the vertical axis to the wavelength tunable filter 13. A generating unit 501 generates a spectrogram with the set wavelength.

図10は、生成部501が生成するスペクトログラムの例、及び特定部502が特定する測定パルスの振幅及び位相から得られる測定パルスの形状の例を示す図である。図10の上側に示したように、生成部501は光電流の大きさの測定結果からスペクトログラムを生成する。そして、特定部502は、生成部501が生成したスペクトログラムに対する計算処理により、測定パルスの振幅及び位相を特定し、測定パルスの搬送波の形状を特定することが出来る。 FIG. 10 is a diagram showing an example of a spectrogram generated by the generation unit 501 and an example of the shape of the measurement pulse obtained from the amplitude and phase of the measurement pulse identified by the identification unit 502. FIG. As shown in the upper part of FIG. 10, the generation unit 501 generates a spectrogram from the measurement result of the magnitude of the photocurrent. Then, the specifying unit 502 can specify the amplitude and phase of the measurement pulse and the shape of the carrier wave of the measurement pulse by performing calculation processing on the spectrogram generated by the generation unit 501 .

図11は、スペクトログラムからの測定パルスの振幅及び位相の特定例を示す図である。図11は、測定パルスのチャープ係数CがC=0の場合の例であり、図11(a)は生成部501が生成したスペクトログラム、図11(b)は、特定部502がスペクトログラムから求めた測定パルスの振幅、図11(c)は、特定部502がスペクトログラムから求めた測定パルスの位相である。図11(b)及び(c)には、特定部502による特定結果と、測定パルスの実際の振幅及び位相が示されている。 FIG. 11 shows a specific example of the amplitude and phase of the measured pulse from the spectrogram. FIG. 11 shows an example when the chirp coefficient C of the measured pulse is C=0. FIG. 11(a) is the spectrogram generated by the generation unit 501, and FIG. 11(b) is the spectrogram obtained by the identification unit 502 The amplitude of the measurement pulse and FIG. 11(c) are the phases of the measurement pulse obtained from the spectrogram by the identifying unit 502 . FIGS. 11(b) and 11(c) show the identification result by the identification unit 502 and the actual amplitude and phase of the measured pulse.

図11(b)に示したように、特定部502による振幅の特定の結果、測定パルスの実際の振幅と、特定部502が特定した振幅とは、極めて精度よく一致していることが分かる。そして、図11(c)に示したように、特定部502による位相の特定の結果、測定パルスの実際の位相と、特定部502が特定した位相とは、振幅が特定できている範囲においては極めて精度よく一致していることが分かる。 As shown in FIG. 11B, as a result of specifying the amplitude by the specifying unit 502, it can be seen that the actual amplitude of the measurement pulse and the amplitude specified by the specifying unit 502 match very accurately. Then, as shown in FIG. 11C, as a result of specifying the phase by the specifying unit 502, the actual phase of the measurement pulse and the phase specified by the specifying unit 502 differ from each other within the range where the amplitude can be specified. It can be seen that they match very accurately.

図12は、スペクトログラムからの測定パルスの振幅及び位相の特定例を示す図である。図12は、測定パルスのチャープ係数CがC=4×1023の場合の例であり、図12(a)は生成部501が生成したスペクトログラム、図12(b)は、特定部502がスペクトログラムから求めた測定パルスの振幅、図12(c)は、特定部502がスペクトログラムから求めた測定パルスの位相である。図12(b)及び(c)には、特定部502による特定結果と、測定パルスの実際の振幅及び位相が示されている。 FIG. 12 shows a specific example of the amplitude and phase of the measured pulse from the spectrogram. FIG. 12 shows an example in which the chirp coefficient C of the measured pulse is C=4×10 23 , FIG. 12(a) is the spectrogram generated by the generator 501, and FIG. FIG. 12(c) is the phase of the measurement pulse obtained from the spectrogram by the specifying unit 502. FIG. 12(b) and (c) show the identification result by the identification unit 502 and the actual amplitude and phase of the measured pulse.

図12(b)に示したように、特定部502による振幅の特定の結果、測定パルスの実際の振幅と、特定部502が特定した振幅とは、極めて精度よく一致していることが分かる。そして、図12(c)に示したように、特定部502による位相の特定の結果、測定パルスの実際の位相と、特定部502が特定した位相とは、振幅が特定できている範囲においては極めて精度よく一致していることが分かる。 As shown in FIG. 12B, as a result of specifying the amplitude by the specifying unit 502, it can be seen that the actual amplitude of the measurement pulse and the amplitude specified by the specifying unit 502 match very accurately. Then, as shown in FIG. 12(c), as a result of the phase identification by the identification unit 502, the actual phase of the measurement pulse and the phase identified by the identification unit 502 differ from each other within the range where the amplitude can be identified. It can be seen that they match very accurately.

次に、情報処理装置50の作用について説明する。 Next, the action of the information processing device 50 will be described.

図13は、情報処理装置50による測定パルスの測定処理の流れを示すフローチャートである。CPU51がROM52又はストレージ54から測定プログラムを読み出して、RAM53に展開して実行することにより、測定パルスの測定処理が行なわれる。 FIG. 13 is a flow chart showing the flow of measurement pulse measurement processing by the information processing device 50 . The CPU 51 reads the measurement program from the ROM 52 or the storage 54, develops it in the RAM 53, and executes it, thereby performing measurement processing of the measurement pulse.

CPU51は、まずステップS101において、波長可変フィルタ13が選択する波長を設定する。 The CPU 51 first sets the wavelength selected by the wavelength tunable filter 13 in step S101.

波長可変フィルタ13が選択する波長を設定すると、CPU51は、続いてステップS102において、光検出器アレイ14が検出した光電流の強度を取得する。 After setting the wavelength selected by the wavelength tunable filter 13, the CPU 51 acquires the intensity of the photocurrent detected by the photodetector array 14 in step S102.

光検出器アレイ14が検出した光電流の強度を取得すると、CPU51は、続いてステップS103において、測定パルスの測定処理において設定すべき波長がまだ残っているかどうかを判断する。ステップS103の判断の結果、設定すべき波長がまだ残っている場合は、CPU51は、ステップS101に戻り、波長可変フィルタ13が選択する波長を再度設定する。一方、ステップS103の判断の結果、設定すべき波長が残っていない場合は、CPU51は、続いてステップS104において、光検出器アレイ14が検出した光電流の強度のデータを用いてスペクトログラムを生成する。 After acquiring the intensity of the photocurrent detected by the photodetector array 14, the CPU 51 subsequently determines in step S103 whether or not there are wavelengths to be set in the measurement pulse measurement process. As a result of the determination in step S103, if there are still wavelengths to be set, the CPU 51 returns to step S101 and sets the wavelength selected by the wavelength tunable filter 13 again. On the other hand, as a result of the determination in step S103, if there is no wavelength to be set, the CPU 51 generates a spectrogram using the photocurrent intensity data detected by the photodetector array 14 in step S104. .

光電流の強度のデータを用いてスペクトログラムを生成すると、CPU51は、続いてステップS105において、生成したスペクトログラムから、測定パルスの振幅及び位相を特定する。 After generating the spectrogram using the photocurrent intensity data, the CPU 51 then identifies the amplitude and phase of the measurement pulse from the generated spectrogram in step S105.

スペクトログラムから、測定パルスの振幅及び位相を特定すると、CPU51は、続いてステップS106において、測定パルスに関する情報を表示する。例えば、CPU51は、測定パルスに関する情報として測定パルスの振幅、位相、振幅及び位相から得られる波形の概形等を表示する。 After identifying the amplitude and phase of the measurement pulse from the spectrogram, the CPU 51 subsequently displays information on the measurement pulse in step S106. For example, the CPU 51 displays the amplitude, phase, outline of the waveform obtained from the amplitude and phase, etc. of the measurement pulse as information on the measurement pulse.

パルス幅が100ps以下、特に10ps以下の高速な光パルスの測定の要求が高まっている。高速な短周期の光パルス信号の振幅形状(包絡線)と位相とを測定できると、搬送波の形状を把握できるので、光パルス信号の詳細な時間特性を明らかにすることができる。しかし、観測にオシロスコープを用いた場合、光パルス信号が短周期になると、包絡線の観測すら困難となる。従って、高速な光パルス信号の波形の観測には専用の装置が用いられる。 There is an increasing demand for measurement of high-speed optical pulses with a pulse width of 100 ps or less, particularly 10 ps or less. If the amplitude shape (envelope) and phase of a high-speed, short-period optical pulse signal can be measured, the shape of the carrier wave can be grasped, and detailed time characteristics of the optical pulse signal can be clarified. However, when an oscilloscope is used for observation, even the observation of the envelope becomes difficult when the optical pulse signal has a short period. Therefore, a dedicated device is used for observing the waveform of the high-speed optical pulse signal.

従来、光パルス信号の波形の観測方法として、周波数分解光ゲート(FROG,Frequency Resolved Optical Gating)法、SPIDER(Spectral Phase Interferometry for Direct Electric-field Reconstrunction)法等がある。しかし、これらの方法を用いた測定装置は大型で鈍重であり、機械的に脆弱であり、測定の際には精密なアライメントが必要でありながら、感度が低いという問題があった。 Conventional methods for observing the waveform of an optical pulse signal include the Frequency Resolved Optical Gating (FROG) method and the SPIDER (Spectral Phase Interferometry for Direct Electric-field Reconstruction) method. However, the measurement devices using these methods are large, heavy, mechanically fragile, and require precise alignment during measurement, but have the problem of low sensitivity.

これに対して、本実施形態に係る光パルス計測器100は、従来の光パルス信号の測定装置とは異なり、チップ10に光検出器アレイ14が組み込まれているために小型かつ軽量であり、測定場所を選ばずに光パルスの測定が可能である。また、本実施形態に係る光パルス計測器100は、チップ10に光検出器アレイ14が組み込まれているためにソリッドステートであり、機械的に堅牢であり、光学的なアライメントも不要である。さらに、本実施形態に係る光パルス計測器100は、微小な領域に測定パルスが集中するため高感度での測定が可能である。そして、本実施形態に係る光パルス計測器100は、遅延走査が不要であるために、遅延走査を要する測定方法に比べて測定パルスの測定時間を短縮させることができる。 On the other hand, the optical pulse measuring instrument 100 according to the present embodiment is small and lightweight because the photodetector array 14 is incorporated in the chip 10, unlike the conventional optical pulse signal measuring device. Optical pulses can be measured anywhere. In addition, the optical pulse measuring instrument 100 according to this embodiment is solid-state, mechanically robust, and does not require optical alignment because the photodetector array 14 is incorporated in the chip 10 . Furthermore, the optical pulse measuring instrument 100 according to this embodiment can perform measurement with high sensitivity because the measurement pulses are concentrated in a very small area. Further, since the optical pulse measuring instrument 100 according to the present embodiment does not require delayed scanning, it is possible to shorten the measurement time of the measurement pulse compared to the measurement method requiring delayed scanning.

なお、上記各実施形態でCPUがソフトウェア(プログラム)を読み込んで実行した測定パルスの測定処理を、CPU以外の各種のプロセッサが実行してもよい。この場合のプロセッサとしては、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等の製造後に回路構成を変更可能なPLD(Programmable Logic Device)、及びASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が例示される。また、測定パルスの測定処理を、これらの各種のプロセッサのうちの1つで実行してもよいし、同種又は異種の2つ以上のプロセッサの組み合わせ(例えば、複数のFPGA、及びCPUとFPGAとの組み合わせ等)で実行してもよい。また、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。 Note that various processors other than the CPU may execute the measurement pulse measurement processing executed by the CPU by reading the software (program) in each of the above-described embodiments. In this case, the processor is a PLD (Programmable Logic Device) whose circuit configuration can be changed after manufacturing, such as an FPGA (Field-Programmable Gate Array), and an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) for executing specific processing. A dedicated electric circuit or the like, which is a processor having a specially designed circuit configuration, is exemplified. Moreover, the measurement processing of the measurement pulse may be performed by one of these various processors, or by a combination of two or more processors of the same or different type (for example, multiple FPGAs, and a CPU and an FPGA). , etc.). More specifically, the hardware structure of these various processors is an electric circuit in which circuit elements such as semiconductor elements are combined.

また、上記各実施形態では、測定パルスの測定処理のプログラムがROMまたはストレージに予め記憶(インストール)されている態様を説明したが、これに限定されない。プログラムは、CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory)、DVD-ROM(Digital Versatile Disk Read Only Memory)、及びUSB(Universal Serial Bus)メモリ等の非一時的(non-transitory)記録媒体に記録された形態で提供されてもよい。また、プログラムは、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。 Further, in each of the above-described embodiments, a mode in which a program for measurement processing of measurement pulses is stored (installed) in advance in a ROM or storage has been described, but the present invention is not limited to this. The program is recorded on a non-transitory recording medium such as CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory), DVD-ROM (Digital Versatile Disk Read Only Memory), and USB (Universal Serial Bus) memory. may be provided in the form Also, the program may be downloaded from an external device via a network.

1 光ファイバケーブル
10 チップ
11 分岐器
12 光導波路
13 波長可変フィルタ
14 光検出器アレイ
20 増幅部
30 マルチプレクサ
40 A/D変換器
50 情報処理装置
100 光パルス計測器
1 optical fiber cable 10 chip 11 splitter 12 optical waveguide 13 wavelength tunable filter 14 photodetector array 20 amplifier 30 multiplexer 40 A/D converter 50 information processing device 100 optical pulse measuring instrument

Claims (6)

被測定光から分岐された第1被測定光の透過波長帯域を連続的に変更可能な波長可変フィルタと、
前記波長可変フィルタを通過した前記第1被測定光と、被測定光から分岐され、前記波長可変フィルタを通過していない第2被測定光とを入射し、前記第1被測定光と前記第2被測定光とが光学的に重なる領域の複数の位置において光のべき乗強度に基づいて得られる光電流を出力する複数個の光検出器を前記領域に沿ってアレイ状に配置してなる光検出部と、
前記波長可変フィルタで設定された前記透過波長帯域と前記領域の位置とに応じた前記光電流に基づいてスペクトログラムを生成する生成部と、
前記生成部が生成したスペクトログラムに基づいて前記被測定光の振幅及び位相を特定する特定部と、
を備える、光パルス計測器。
a variable wavelength filter capable of continuously changing the transmission wavelength band of the first light under measurement split from the light under measurement;
The first light to be measured that has passed through the wavelength tunable filter and the second light to be measured that is branched from the light to be measured and has not passed through the wavelength tunable filter are made incident, and the first light to be measured and the second light to be measured are injected. 2. Light obtained by arranging a plurality of photodetectors arranged in an array along the area where the light to be measured optically overlaps, and which outputs photocurrents obtained based on the power-law intensity of the light at a plurality of positions in the area. a detection unit;
a generation unit that generates a spectrogram based on the photocurrent corresponding to the transmission wavelength band set by the wavelength tunable filter and the position of the region;
a specifying unit that specifies the amplitude and phase of the light under measurement based on the spectrogram generated by the generating unit;
An optical pulse meter, comprising:
前記波長可変フィルタは、温度に応じて前記透過波長帯域を連続的に変更可能である、請求項1に記載の光パルス計測器。 2. The optical pulse measuring instrument according to claim 1, wherein said wavelength tunable filter can continuously change said transmission wavelength band according to temperature. 前記光検出部は、一端から前記第1被測定光が入射され、他端から前記第2被測定光が入射され、両端から入射された前記第1被測定光及び前記第2被測定光を逆の光伝搬方向に重ね合わせることで光相関を行わせる、請求項1又は2に記載の光パルス計測器。 The photodetector receives the first light to be measured from one end, receives the second light to be measured from the other end, and detects the first light to be measured and the second light to be measured that are incident from both ends. 3. The optical pulse measuring instrument according to claim 1, wherein optical correlation is performed by superimposing in opposite light propagation directions. 被測定光を前記第1被測定光と前記第2被測定光とに分岐する分岐器をさらに備える、請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の光パルス計測器。 4. The optical pulse measuring instrument according to claim 1, further comprising a splitter for splitting the light under measurement into the first light under measurement and the second light under measurement. プロセッサが、
被測定光から分岐された第1被測定光の透過波長帯域を連続的に変更可能な波長可変フィルタの前記透過波長帯域を設定し、
前記波長可変フィルタを通過した前記第1被測定光と、被測定光から分岐され、前記波長可変フィルタを通過していない第2被測定光とを入射し、前記第1被測定光と前記第2被測定光とが光学的に重なる領域の複数の位置において光のべき乗強度に基づいて得られる光電流に基づいてスペクトログラムを生成し、
生成したスペクトログラムに基づいて前記被測定光の振幅及び位相を特定する
処理を実行する、光パルス計測方法。
the processor
setting the transmission wavelength band of a tunable filter capable of continuously changing the transmission wavelength band of the first measured light branched from the measured light;
The first light to be measured that has passed through the wavelength tunable filter and the second light to be measured that is branched from the light to be measured and has not passed through the wavelength tunable filter are made incident, and the first light to be measured and the second light to be measured are injected. 2 generating a spectrogram based on photocurrents obtained based on power-law intensities of light at a plurality of positions in an area where the light to be measured optically overlaps;
An optical pulse measurement method, comprising specifying the amplitude and phase of the light to be measured based on the generated spectrogram.
コンピュータに、
被測定光から分岐された第1被測定光の透過波長帯域を連続的に変更可能な波長可変フィルタの前記透過波長帯域を設定し、
前記波長可変フィルタを通過した前記第1被測定光と、被測定光から分岐され、前記波長可変フィルタを通過していない第2被測定光とを入射し、前記第1被測定光と前記第2被測定光とが光学的に重なる領域の複数の位置において光のべき乗強度に基づいて得られる光電流に基づいてスペクトログラムを生成し、
生成したスペクトログラムに基づいて前記被測定光の振幅及び位相を特定する
処理を実行させる、光パルス計測プログラム。
to the computer,
setting the transmission wavelength band of a tunable filter capable of continuously changing the transmission wavelength band of the first measured light branched from the measured light;
The first light to be measured that has passed through the wavelength tunable filter and the second light to be measured that is branched from the light to be measured and has not passed through the wavelength tunable filter are made incident, and the first light to be measured and the second light to be measured are injected. 2 generating a spectrogram based on photocurrents obtained based on power-law intensities of light at a plurality of positions in an area where the light to be measured optically overlaps;
An optical pulse measurement program for executing a process of specifying the amplitude and phase of the light to be measured based on the generated spectrogram.
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