JP3113708B2 - 光伝送特性測定装置 - Google Patents
光伝送特性測定装置Info
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- JP3113708B2 JP3113708B2 JP03247809A JP24780991A JP3113708B2 JP 3113708 B2 JP3113708 B2 JP 3113708B2 JP 03247809 A JP03247809 A JP 03247809A JP 24780991 A JP24780991 A JP 24780991A JP 3113708 B2 JP3113708 B2 JP 3113708B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体レーザが組込まれ
た外部共振型半導体レーザ装置からなる可変波長光源お
よび分光器が組込まれたスペクトラム解析部を用いて各
種光学部品等の被測定体の光伝送特性を測定する光伝送
特性測定装置に関する。
た外部共振型半導体レーザ装置からなる可変波長光源お
よび分光器が組込まれたスペクトラム解析部を用いて各
種光学部品等の被測定体の光伝送特性を測定する光伝送
特性測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、レンズ，フィルタ，プリズム，
偏光子等の光学部品や光ファイバ等における光伝送特性
を、広帯域にかつ高感度で測定することが要求されてい
る。光伝送特性を定量的に測定する代表的な測定装置と
して光スペクトラム解析装置がある。
偏光子等の光学部品や光ファイバ等における光伝送特性
を、広帯域にかつ高感度で測定することが要求されてい
る。光伝送特性を定量的に測定する代表的な測定装置と
して光スペクトラム解析装置がある。
【０００３】これは、白色光源から出力された白色光を
被測定体の一方端へ入射し、他方端から出力される光を
光スペクトラム解析装置内へ取込んで、例えば分光器に
より波長分析して被測定体の光伝送特性を得るものであ
る。
被測定体の一方端へ入射し、他方端から出力される光を
光スペクトラム解析装置内へ取込んで、例えば分光器に
より波長分析して被測定体の光伝送特性を得るものであ
る。
【０００４】しかし、一般に使用されている白色光の各
波長に対する光強度は−４０ｄＢｍ程度と非常に低い値
である。したがって、分光した後における各波長の光の
Ｓ／Ｎが悪く、十分高い測定精度を確保することができ
なかった。
波長に対する光強度は−４０ｄＢｍ程度と非常に低い値
である。したがって、分光した後における各波長の光の
Ｓ／Ｎが悪く、十分高い測定精度を確保することができ
なかった。
【０００５】このような不都合を解消するために、図７
に示すように、白色光源の代りに単一波長λ1 を有し、
この波長λ1 を任意に可変できるレーザ光１を出力する
可変波長光源２を用いた光伝送特性測定装置が提唱され
ている。すなわち、可変波長光源２から出力されるレー
ザ光１は被測定体３を経由して被測定光１２としてスペ
クトラム解析部４へ入力される。この場合、可変波長光
源２から出力されるレーザ光１の波長λ1 とスペクトラ
ム解析部４における測定波長λ2 とを同期させて掃引す
れば、高いダイナミックレンジおよびＳ／Ｎを有し、精
度良く伝送特性が測定できる。
に示すように、白色光源の代りに単一波長λ1 を有し、
この波長λ1 を任意に可変できるレーザ光１を出力する
可変波長光源２を用いた光伝送特性測定装置が提唱され
ている。すなわち、可変波長光源２から出力されるレー
ザ光１は被測定体３を経由して被測定光１２としてスペ
クトラム解析部４へ入力される。この場合、可変波長光
源２から出力されるレーザ光１の波長λ1 とスペクトラ
ム解析部４における測定波長λ2 とを同期させて掃引す
れば、高いダイナミックレンジおよびＳ／Ｎを有し、精
度良く伝送特性が測定できる。
【０００６】可変波長光源２は、例えば図８に示す外部
共振型レーザ装置で構成されている。外部からバイアス
電圧を印加すると、前方と後方との両方向に同一波長λ
1 を有するレーザ光１ａ，１ｂを出力する半導体レーザ
５の後方の光軸に沿ってコリメータレンズ６および回折
格子７が配設されている。なお、コリメータレンズ６は
半導体レーザ５から出力されたレーザ光１ｂを平行光に
変換し、さらに回折格子で反射されて戻ってきた光を再
び半導体レーザ５に戻すためのレンズである。前記回折
格子７は円形状の支持板８を介して回動軸９に固定され
ている。回動軸９はフレーム１０に光軸方向に沿って刻
設された案内溝１１に移動自在に支持されている。
共振型レーザ装置で構成されている。外部からバイアス
電圧を印加すると、前方と後方との両方向に同一波長λ
1 を有するレーザ光１ａ，１ｂを出力する半導体レーザ
５の後方の光軸に沿ってコリメータレンズ６および回折
格子７が配設されている。なお、コリメータレンズ６は
半導体レーザ５から出力されたレーザ光１ｂを平行光に
変換し、さらに回折格子で反射されて戻ってきた光を再
び半導体レーザ５に戻すためのレンズである。前記回折
格子７は円形状の支持板８を介して回動軸９に固定され
ている。回動軸９はフレーム１０に光軸方向に沿って刻
設された案内溝１１に移動自在に支持されている。
【０００７】したがって、回動軸８を図示しないモータ
で回動させると、レーザ光１ｂの回折格子７に対する入
射角θ1 が変化する。また、回動軸９を案内溝１１に沿
って移動させると、半導体レーザ５と回折格子７の入射
位置との間の共振距離Ｌが変化する。
で回動させると、レーザ光１ｂの回折格子７に対する入
射角θ1 が変化する。また、回動軸９を案内溝１１に沿
って移動させると、半導体レーザ５と回折格子７の入射
位置との間の共振距離Ｌが変化する。
【０００８】周知のように、前記入射角θ1 および共振
距離Ｌを(1) (2) 式を満たすように制御することによっ
て、半導体レーザ５の前面から出力されるレーザ光１
（１ａ）の波長λ1 を一定の範囲で任意に可変すること
が可能である。ここで、ｎ，ｍは自然数であり、ｄは回
折格子７の格子間隔である。
距離Ｌを(1) (2) 式を満たすように制御することによっ
て、半導体レーザ５の前面から出力されるレーザ光１
（１ａ）の波長λ1 を一定の範囲で任意に可変すること
が可能である。ここで、ｎ，ｍは自然数であり、ｄは回
折格子７の格子間隔である。
【０００９】 ｍλ1 ＝２ｄ sinθ1 …(1) ｎλ1 ＝Ｌ …(2) また、図９は回折格子が組込まれた分光器を用いたスペ
クトラム解析部４における分光器部分を示す模式図であ
る。
クトラム解析部４における分光器部分を示す模式図であ
る。
【００１０】被測定体３を経由した被測定光１２は入射
スリット１３を介して装置内へ入射され、コリメータ１
４で平行光に変換された後、回折格子１５へ入射角θ2
で入射される。回折格子１５は図示しない駆動モータに
より回動される。したがって、入射角θ2 が変化する。
回折格子１５から出力された回折光は集光器１６により
出射スリット１７の後方に配設された受光器２０へ入射
される。受光器２０は入射光の光強度に対応した光強度
信号を出力する。
スリット１３を介して装置内へ入射され、コリメータ１
４で平行光に変換された後、回折格子１５へ入射角θ2
で入射される。回折格子１５は図示しない駆動モータに
より回動される。したがって、入射角θ2 が変化する。
回折格子１５から出力された回折光は集光器１６により
出射スリット１７の後方に配設された受光器２０へ入射
される。受光器２０は入射光の光強度に対応した光強度
信号を出力する。
【００１１】このような光伝送特性測定装置において
は、スペクトラム解析部４の回折格子１５から出力され
る被試験光は回折格子１５における入射角θ2で一義的
に定まる測定波長λ2 を有する光となる。よって、例え
ば、各入射角θ1 ，θ2 を適宜連動して変化させること
によって、可変波長光源２から出力されるレーザ光１の
波長λ1 とスペクトラム解析部４の受光器２０に入射さ
れる回折光の波長λ2 とを一致した状態で波長λを掃引
できる。
は、スペクトラム解析部４の回折格子１５から出力され
る被試験光は回折格子１５における入射角θ2で一義的
に定まる測定波長λ2 を有する光となる。よって、例え
ば、各入射角θ1 ，θ2 を適宜連動して変化させること
によって、可変波長光源２から出力されるレーザ光１の
波長λ1 とスペクトラム解析部４の受光器２０に入射さ
れる回折光の波長λ2 とを一致した状態で波長λを掃引
できる。
【００１２】このような構成の可変波長光源２を用いる
ことによって、前述した白色光の光強度に比較して各波
長の光強度を−１０ｄＢｍ以上まで上昇できる。その結
果、スペクトラム解析部４においては、光源として前述
した白色光源を用いる場合に比較して１０００倍以上の
高い感度を有する測定が可能となる。
ことによって、前述した白色光の光強度に比較して各波
長の光強度を−１０ｄＢｍ以上まで上昇できる。その結
果、スペクトラム解析部４においては、光源として前述
した白色光源を用いる場合に比較して１０００倍以上の
高い感度を有する測定が可能となる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように可変波長光源２の回折格子７の回動角（入射
角）θ1 とスペクトラム分析部４の回折格子１５の回動
角（入射角）θ2 とを、波長λ1 と波長λ2 とが常に等
しくなるように駆動させる必要がある。しかも、この各
回動角θ1 ，θ2 は非常に高い精度で制御する必要があ
る。少しでも同期が外れると、スペクトラム分析部４に
おいて全く光伝送特性が得られなくなる問題かある。
たように可変波長光源２の回折格子７の回動角（入射
角）θ1 とスペクトラム分析部４の回折格子１５の回動
角（入射角）θ2 とを、波長λ1 と波長λ2 とが常に等
しくなるように駆動させる必要がある。しかも、この各
回動角θ1 ，θ2 は非常に高い精度で制御する必要があ
る。少しでも同期が外れると、スペクトラム分析部４に
おいて全く光伝送特性が得られなくなる問題かある。
【００１４】各回折格子７，１５は機械的駆動部を有す
るので、バックラッシュ等の影響を受けるので、測定を
開始する前に、必ず両者の機械的角度位置を正確に調整
した後に、実際の測定を開始する必要がある。そのた
め、調整準備作業に多大の労力と時間が必要であった。
また、調整の精度に応じて、測定された光伝送特性のＳ
／Ｎが変化する問題もある。
るので、バックラッシュ等の影響を受けるので、測定を
開始する前に、必ず両者の機械的角度位置を正確に調整
した後に、実際の測定を開始する必要がある。そのた
め、調整準備作業に多大の労力と時間が必要であった。
また、調整の精度に応じて、測定された光伝送特性のＳ
／Ｎが変化する問題もある。
【００１５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、測定開始時及び測定中における可変波長光
源の波長選択用の回折格子とスペクトラム解析部の分光
用の回折格子との間における機械的な角度位置調整作業
を省略でき、かつ、常に一定した高い測定精度が得られ
る光伝送特性測定装置を提供することを目的とする。
ものであり、測定開始時及び測定中における可変波長光
源の波長選択用の回折格子とスペクトラム解析部の分光
用の回折格子との間における機械的な角度位置調整作業
を省略でき、かつ、常に一定した高い測定精度が得られ
る光伝送特性測定装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解消するため
に本発明は、片端面をＡＲコートした半導体レーザの一
方から出力されたレーザ光を波長選択用の回折格子で反
射させ、この波長選択用回折格子から半導体レーザまで
の共振距離および波長選択用回折格子に対するレーザ光
の入射角度を変化させることによって、半導体レーザの
他方から出力されるレーザ光の波長を可変制御する可変
波長光源と、この可変波長光源から出力されるレーザ光
を被測定体を介して被測定光として取込み、取込まれた
被測定光を分光用の回折格子を用いて波長分析すること
により被測定体の光伝送特性を測定するスペクトラム解
析部とからなる光伝送特性測定装置において、波長選択
用回折格子と分光用回折格子とを同一回動軸回りに回動
させる回動機構を備えている。
に本発明は、片端面をＡＲコートした半導体レーザの一
方から出力されたレーザ光を波長選択用の回折格子で反
射させ、この波長選択用回折格子から半導体レーザまで
の共振距離および波長選択用回折格子に対するレーザ光
の入射角度を変化させることによって、半導体レーザの
他方から出力されるレーザ光の波長を可変制御する可変
波長光源と、この可変波長光源から出力されるレーザ光
を被測定体を介して被測定光として取込み、取込まれた
被測定光を分光用の回折格子を用いて波長分析すること
により被測定体の光伝送特性を測定するスペクトラム解
析部とからなる光伝送特性測定装置において、波長選択
用回折格子と分光用回折格子とを同一回動軸回りに回動
させる回動機構を備えている。
【００１７】また、別の発明においては、上記回動機構
を、波長選択用回折格子と分光用回折格子とが互いに離
間して取付けられた回動アームと、この回動アームにお
ける分光用回折格子の入射点に設けられた回動軸と、こ
の回動軸を軸心として前記回動アームを回動することに
よって分光用回折格子および波長選択用回折格子の各回
動角および共振距離を同時に変化させる駆動モータと備
えたものである。
を、波長選択用回折格子と分光用回折格子とが互いに離
間して取付けられた回動アームと、この回動アームにお
ける分光用回折格子の入射点に設けられた回動軸と、こ
の回動軸を軸心として前記回動アームを回動することに
よって分光用回折格子および波長選択用回折格子の各回
動角および共振距離を同時に変化させる駆動モータと備
えたものである。
【００１８】
【作用】このように構成された光伝送特性測定装置であ
れば、被測定体に入射するレーザ光を出力する可変波長
光源と被測定体を経由した被測定光が入射されるスペク
トラム解析部は例えば同一の筐体内に収納されており、
可変波長光源の波長選択用の回折格子とスペクトラム解
析部の分光用の回折格子とが同一回動軸回りに回動され
る。
れば、被測定体に入射するレーザ光を出力する可変波長
光源と被測定体を経由した被測定光が入射されるスペク
トラム解析部は例えば同一の筐体内に収納されており、
可変波長光源の波長選択用の回折格子とスペクトラム解
析部の分光用の回折格子とが同一回動軸回りに回動され
る。
【００１９】各回折格子相互間の回動角度位置関係は予
めこの装置の製造時点で正確に調整されている。したが
って、例えば駆動モータで回動軸を回動させると、これ
らの各回折格子は一定の回動角度位置関係を維持した状
態で連動して回動する。よって、回折格子相互の位置関
係はバックラッシュ等の影響を全く受けなく、完全に固
定されている。その結果、測定開始時点において調整作
業を実施する必要がない。さらに、可変波長光源から出
力されるレーザ光の波長とスペクトラム解析部における
回折格子から出力される回折光の波長、すなわち測定波
長とは常に正確に一致している。
めこの装置の製造時点で正確に調整されている。したが
って、例えば駆動モータで回動軸を回動させると、これ
らの各回折格子は一定の回動角度位置関係を維持した状
態で連動して回動する。よって、回折格子相互の位置関
係はバックラッシュ等の影響を全く受けなく、完全に固
定されている。その結果、測定開始時点において調整作
業を実施する必要がない。さらに、可変波長光源から出
力されるレーザ光の波長とスペクトラム解析部における
回折格子から出力される回折光の波長、すなわち測定波
長とは常に正確に一致している。
【００２０】また、別の発明においては、例えば回動ア
ーム上に設定された回動軸位置にスペクトラム解析部に
おける分光用の回折格子を取付けている。したがって、
この回動アームを駆動モータによって回動軸回りに回動
させると、分光用回折格子が回動する。
ーム上に設定された回動軸位置にスペクトラム解析部に
おける分光用の回折格子を取付けている。したがって、
この回動アームを駆動モータによって回動軸回りに回動
させると、分光用回折格子が回動する。
【００２１】さらに、この回動アームの回動軸位置と離
れた位置に可変波長光源における波長選択用の回折格子
が取付けられている。したがって、この波長選択用の回
折格子の半導体レーザからのレーザ光の入射位置は、回
動アームの回動軸位置と一致しない。よって、この回動
アームを駆動モータによって回動軸回りに回動させる
と、前記レーザ光の波長選択用回折格子に対する入射角
が変化するとともに、この波長選択用回折格子から半導
体レーザまでの共振距離も変化する。すなわち、入射角
と共振距離とが連動して変化するので、回動アームを回
動させると、可変波長光源から出力されるレーザ光の波
長およびスペクトラム解析部の測定波長が連動して変化
する。
れた位置に可変波長光源における波長選択用の回折格子
が取付けられている。したがって、この波長選択用の回
折格子の半導体レーザからのレーザ光の入射位置は、回
動アームの回動軸位置と一致しない。よって、この回動
アームを駆動モータによって回動軸回りに回動させる
と、前記レーザ光の波長選択用回折格子に対する入射角
が変化するとともに、この波長選択用回折格子から半導
体レーザまでの共振距離も変化する。すなわち、入射角
と共振距離とが連動して変化するので、回動アームを回
動させると、可変波長光源から出力されるレーザ光の波
長およびスペクトラム解析部の測定波長が連動して変化
する。
【００２２】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面を用いて説明す
る。
る。
【００２３】図２は実施例の光伝送特性測定装置全体を
示す外観図である。筐体２１の前面に操作パネル２２，
表示器２３，レーザ光の出力端子２４ａ，被測定光の入
力端子２４ｂ等が設けられている。出力端子２４ａから
出力されたレーザ光は光ファイバ２５ａを介して被測定
体２６へ入射される。被測定体２６を通過したレーザ光
は被測定光として光ファイバ２５ｂを介して入力端子２
４ｂへ入射される。即ち、一つの筐体２１内に可変波長
光源とスペクトラム解析部とが組込まれている。
示す外観図である。筐体２１の前面に操作パネル２２，
表示器２３，レーザ光の出力端子２４ａ，被測定光の入
力端子２４ｂ等が設けられている。出力端子２４ａから
出力されたレーザ光は光ファイバ２５ａを介して被測定
体２６へ入射される。被測定体２６を通過したレーザ光
は被測定光として光ファイバ２５ｂを介して入力端子２
４ｂへ入射される。即ち、一つの筐体２１内に可変波長
光源とスペクトラム解析部とが組込まれている。
【００２４】図１は筐体２１内に組込まれた可変波長光
源とスペクトラム解析部における光の流れを示す模式図
である、基板２７上にスペクトラム解析部２８が据付け
られ、このスペクトラム解析部２８の図示しない天井板
の上面に可変波長光源２９が据付けられている。
源とスペクトラム解析部における光の流れを示す模式図
である、基板２７上にスペクトラム解析部２８が据付け
られ、このスペクトラム解析部２８の図示しない天井板
の上面に可変波長光源２９が据付けられている。
【００２５】可変波長光源２９において、前方と後方と
の両方向に同一波長λ1 を有するレーザ光３１，３１ａ
を出力する半導体レーザ３２の後方にコリメータレンズ
３３および波長選択用の回折格子３４が配設されてい
る。レーザ半導体３２は図３に示すように基板２７に支
持部材４６を介して固定された圧電素子４７に取付けら
れている。この圧電素子４７は外部から電圧が印加され
ると、図中矢印方向に伸縮する。その結果、レーザ半導
体３２と回折格子３４との間の共振距離Ｌが変化する。
具体的には、波長変化に対応して共振距離Ｌが前述した
(2) 式を満足するように、圧電素子４７へ印加する電圧
値を調整する。
の両方向に同一波長λ1 を有するレーザ光３１，３１ａ
を出力する半導体レーザ３２の後方にコリメータレンズ
３３および波長選択用の回折格子３４が配設されてい
る。レーザ半導体３２は図３に示すように基板２７に支
持部材４６を介して固定された圧電素子４７に取付けら
れている。この圧電素子４７は外部から電圧が印加され
ると、図中矢印方向に伸縮する。その結果、レーザ半導
体３２と回折格子３４との間の共振距離Ｌが変化する。
具体的には、波長変化に対応して共振距離Ｌが前述した
(2) 式を満足するように、圧電素子４７へ印加する電圧
値を調整する。
【００２６】 ｎλ1 ＝Ｌ …(2) 前記回折格子３４は、この下方に位置するスペクトラム
解析部２８の分光用の回折格子３５と回動軸３６を共用
している。この回動軸３６は基板２７を下方に貫通し
て、この基板２７の下側面に取付けられた駆動モータ３
７の回転軸に固定されている。したがって、駆動モータ
３７を回転駆動すると、レーザ光３１ａの回折格子３４
に対する入射角θ1 が変化するので、半導体レーザ３２
から前方へ出力されレーザ光３１の波長λ1 が変化す
る。半導体レーザ３２から出力された波長λ1 を有する
レーザ光３１は図２の出力端子２４ａおよび光ファイバ
２５ａを介して被測定体２６へ入射される。
解析部２８の分光用の回折格子３５と回動軸３６を共用
している。この回動軸３６は基板２７を下方に貫通し
て、この基板２７の下側面に取付けられた駆動モータ３
７の回転軸に固定されている。したがって、駆動モータ
３７を回転駆動すると、レーザ光３１ａの回折格子３４
に対する入射角θ1 が変化するので、半導体レーザ３２
から前方へ出力されレーザ光３１の波長λ1 が変化す
る。半導体レーザ３２から出力された波長λ1 を有する
レーザ光３１は図２の出力端子２４ａおよび光ファイバ
２５ａを介して被測定体２６へ入射される。
【００２７】被測定体２６を通過したレーザ光３１はこ
の被測定体２６が有する光伝送特性に基づいて減衰さ
れ、被測定光３８として光ファイバ２５ｂおよび入力端
子２４ｂを介して筐体２１内のスペクトラム解析部２８
へ入射する。
の被測定体２６が有する光伝送特性に基づいて減衰さ
れ、被測定光３８として光ファイバ２５ｂおよび入力端
子２４ｂを介して筐体２１内のスペクトラム解析部２８
へ入射する。
【００２８】スベクトラム解析部２８において、外部か
ら入射した被測定光３８は入射スリット３９を通過して
コリメータ４０で平行光に変換された後、前記回動軸３
６に固定された分光用の回折格子３５へ入射角θ2 で入
射する。回折格子３５は駆動モータ３７で回動され入射
角θ2 が変化する。回折格子３５から出力された回折光
は集光器４２で出射スリット４３の後方に配設されたレ
ンズ４４を介して受光器４５へ集光される。受光器４５
は入射光の光強度に対応した光強度信号を出力する。
ら入射した被測定光３８は入射スリット３９を通過して
コリメータ４０で平行光に変換された後、前記回動軸３
６に固定された分光用の回折格子３５へ入射角θ2 で入
射する。回折格子３５は駆動モータ３７で回動され入射
角θ2 が変化する。回折格子３５から出力された回折光
は集光器４２で出射スリット４３の後方に配設されたレ
ンズ４４を介して受光器４５へ集光される。受光器４５
は入射光の光強度に対応した光強度信号を出力する。
【００２９】この受光器４５から出力された光強度信号
は図示しない信号処理回路で信号処理されたのち表示器
２３に横軸を波長としてｄＢ表示される。
は図示しない信号処理回路で信号処理されたのち表示器
２３に横軸を波長としてｄＢ表示される。
【００３０】したがって、駆動モータ３７を回転駆動す
ると、各回折格子３４，３５が連動して回動し、各回折
格子３４，３５に入射するレーザ光３１ａ，被測定光３
８の入射角θ1 ．θ2 が連動して変化する。よって、可
変波長光源２９から出力するレーザ光３１の出力波長λ
1 の変化に対応してスペクトラム解析部２８の測定波長
λ2 が変化する。
ると、各回折格子３４，３５が連動して回動し、各回折
格子３４，３５に入射するレーザ光３１ａ，被測定光３
８の入射角θ1 ．θ2 が連動して変化する。よって、可
変波長光源２９から出力するレーザ光３１の出力波長λ
1 の変化に対応してスペクトラム解析部２８の測定波長
λ2 が変化する。
【００３１】次に、実際の各入射角θ1 ，θ2 と各波λ
1 ，λ2 との関係を式を用いて説明する。
1 ，λ2 との関係を式を用いて説明する。
【００３２】可変波長光源２９における出力レーザ光３
１の波長λ1 と回折格子３４に対する入射角θ1 との関
係は前述した(1) 式となる。
１の波長λ1 と回折格子３４に対する入射角θ1 との関
係は前述した(1) 式となる。
【００３３】 ｍλ1 ＝２ｄ sinθ1 …(1) したがって、入射角θ1 がΔθ1 変化した時の波長λ1
の変化量Δλ1 は、次の関係式(3) で与えられる。
の変化量Δλ1 は、次の関係式(3) で与えられる。
【００３４】 ｍΔλ1 ＝（２ｄ sinθ1 ）´＝２ｄ cosθ1 ・Δθ1 …(3) 同様に、スペクトラム解析部２８における入射角θ2 が
Δθ2 変化した時の測定波長λ2 の変化量Δλ2 につい
て述べる。
Δθ2 変化した時の測定波長λ2 の変化量Δλ2 につい
て述べる。
【００３５】いま、仮に、図４に示すように、被測定光
３８の回折格子３５に対する入射角をα、出射角をβと
する。いま、入射光（入射角α）と回折光（出射角β）
とで作る角度の２等分線を基準線として、この基準線と
回折格子３５の法線との角度を前述した角度θとし、基
準線と入射光および出射光とのなす角度をα0 とする。
すると、測定波長λ2 と回折格子３５の角度θとの関係
は(4) 式となる。
３８の回折格子３５に対する入射角をα、出射角をβと
する。いま、入射光（入射角α）と回折光（出射角β）
とで作る角度の２等分線を基準線として、この基準線と
回折格子３５の法線との角度を前述した角度θとし、基
準線と入射光および出射光とのなす角度をα0 とする。
すると、測定波長λ2 と回折格子３５の角度θとの関係
は(4) 式となる。
【００３６】 ｍλ2 ＝２ｄ cosα0 ・sin θ …(4) この(4) 式において、（２ｄ cosα0 ）は定数であるの
で、２ｄ cosα0 ＝Ａとすれば、(4) 式は(5) 式とな
る。
で、２ｄ cosα0 ＝Ａとすれば、(4) 式は(5) 式とな
る。
【００３７】 ｍλ2 ＝Ａ sinθ …(5) したがって、可変波長光源２９の場合と同様の手法によ
って、測定波長λ2の変化量Δλ2 と角度θと変化量Δ
θとの関係は(6) 式で与えられる。
って、測定波長λ2の変化量Δλ2 と角度θと変化量Δ
θとの関係は(6) 式で与えられる。
【００３８】 ｍΔλ2 ＝Ａ cosθ・Δθ …(6) 以上の関係式より可変波長光源２９のレーザ光３１の出
力波長λ1 とスペクトラム解析部２８の測定波長λ2 と
を同期させるための条件を求める。いま、可変波長光源
２８から出力されるレーザ光３１の波長λ1 における
(1) 式のθ，ｄ，ｍをそれぞれθa ，ｄa ，ｍa とし、
スペストラム解析部２８の測定波長λ2 における(5) 式
のθ，ｄ，ｍをそれぞれθb ，ｄb ，ｍb とすると、 ｍa λ1 ＝２ｄa sinθa …(7) ｍb λ2 ＝Ａ sinθb …(8) ｍa Δλ1 ＝２ｄa cosθa ・Δθ …(9) ｍb Δλ2 ＝Ａ cosθb ・Δθ …(10) Ａ＝２ｄb cosα0 …(11) ここで、可変長波長光源２９の波長λ1 とスペクトラム
解析部２８の測定波長λ2 とを同期させるためには、
(7)(8)式においてλ1 ＝λ2 とし、(9)(10) において、
Δλ1 ／Δθ＝Δλ2 ／Δθが成立すればよい。したが
って、次の(12)(13)式が求まる。
力波長λ1 とスペクトラム解析部２８の測定波長λ2 と
を同期させるための条件を求める。いま、可変波長光源
２８から出力されるレーザ光３１の波長λ1 における
(1) 式のθ，ｄ，ｍをそれぞれθa ，ｄa ，ｍa とし、
スペストラム解析部２８の測定波長λ2 における(5) 式
のθ，ｄ，ｍをそれぞれθb ，ｄb ，ｍb とすると、 ｍa λ1 ＝２ｄa sinθa …(7) ｍb λ2 ＝Ａ sinθb …(8) ｍa Δλ1 ＝２ｄa cosθa ・Δθ …(9) ｍb Δλ2 ＝Ａ cosθb ・Δθ …(10) Ａ＝２ｄb cosα0 …(11) ここで、可変長波長光源２９の波長λ1 とスペクトラム
解析部２８の測定波長λ2 とを同期させるためには、
(7)(8)式においてλ1 ＝λ2 とし、(9)(10) において、
Δλ1 ／Δθ＝Δλ2 ／Δθが成立すればよい。したが
って、次の(12)(13)式が求まる。
【００３９】 ２ｄa sinθa ／ｍa ＝Ａ sinθb ／ｍb …(12) ２ｄa cosθa ／ｍa ＝Ａ cosθb ／ｍb …(13) したがって、(12)(13)式を満足するように、各定数を決
定して、図１に示すように、各回折格子３４．３５を同
一の回動軸３６に固定して、この回動軸３６を駆動モー
タ３７で回動することによって、可変波長光源２９の出
力波長λ1 とスペクトラム解析部２８の測定波長λ2 と
を完全に同期させることができる。
定して、図１に示すように、各回折格子３４．３５を同
一の回動軸３６に固定して、この回動軸３６を駆動モー
タ３７で回動することによって、可変波長光源２９の出
力波長λ1 とスペクトラム解析部２８の測定波長λ2 と
を完全に同期させることができる。
【００４０】このように構成された光伝送特性測定装置
によれば、可変波長光源２９の波長選択用の回折格子３
４とスペクトラム解析部２８の分光用の回折格子３５と
は１本の回動軸３６に固定されているので、各回折格子
３４．３５に対すレーザ光３１および被測定光３８の各
入射角θ1 ，θ2 は常に一定の関係を維持した状態で完
全に同期した状態で変化する。その結果、両者の機械的
角度位置調整を全く行う必要がない。よって、調整準備
作業の作業能率を大幅に向上できる。
によれば、可変波長光源２９の波長選択用の回折格子３
４とスペクトラム解析部２８の分光用の回折格子３５と
は１本の回動軸３６に固定されているので、各回折格子
３４．３５に対すレーザ光３１および被測定光３８の各
入射角θ1 ，θ2 は常に一定の関係を維持した状態で完
全に同期した状態で変化する。その結果、両者の機械的
角度位置調整を全く行う必要がない。よって、調整準備
作業の作業能率を大幅に向上できる。
【００４１】また、一旦製造過程で正確に角度位置調整
を行っておけば、それ以降両者間の相対的角度位置が変
化することはないので、常に一定した高い測定精度を維
持できる。
を行っておけば、それ以降両者間の相対的角度位置が変
化することはないので、常に一定した高い測定精度を維
持できる。
【００４２】図５は本発明の他の実施例に係わる光伝送
特性測定装置の要部を取出して示す模式図である。
特性測定装置の要部を取出して示す模式図である。
【００４３】この実施例の光伝送測定装置においては、
可変波長光源２９における波長選択用の回折格子３４ａ
およびスペクトラム解析部２８における分光用の回折格
子３５ａとが、図示するように、１本の回動アーム４８
に取付けられている。そして、回動アーム４８上の分光
用の回折格子３５ａにおける被測定光３８の入射位置に
回動軸４９が取付けられている。したがって、回動軸４
９は波長選択用の回折格子３４ａにおける半導体レーザ
３２から出力されたレーザ光３１ａの入射位置に対して
距離Ｌａだけ離れている。そして、この回動軸４９は基
板２７を下方に貫通して基板２７の下側に取付けられた
駆動モータ５９の回転軸に固定されている。したがっ
て、駆動モータ５０を回転させると、回動アーム４８が
矢印方向に回動する。
可変波長光源２９における波長選択用の回折格子３４ａ
およびスペクトラム解析部２８における分光用の回折格
子３５ａとが、図示するように、１本の回動アーム４８
に取付けられている。そして、回動アーム４８上の分光
用の回折格子３５ａにおける被測定光３８の入射位置に
回動軸４９が取付けられている。したがって、回動軸４
９は波長選択用の回折格子３４ａにおける半導体レーザ
３２から出力されたレーザ光３１ａの入射位置に対して
距離Ｌａだけ離れている。そして、この回動軸４９は基
板２７を下方に貫通して基板２７の下側に取付けられた
駆動モータ５９の回転軸に固定されている。したがっ
て、駆動モータ５０を回転させると、回動アーム４８が
矢印方向に回動する。
【００４４】回動アーム４８が回動すると、回動中心に
取付けられた回折格子３５ａに対する被測定光３８の入
射角θ2 および、回動中心から距離Ｌａだけ離れた位置
に取付けられた回折格子３４ａに対するレーザ光３１ａ
の入射角θ1 が連動して変化する。さらに、回動アーム
４８が回動すると、半導体レーザ３２から回折格子３４
ａまでの共振距離Ｌが変化する。
取付けられた回折格子３５ａに対する被測定光３８の入
射角θ2 および、回動中心から距離Ｌａだけ離れた位置
に取付けられた回折格子３４ａに対するレーザ光３１ａ
の入射角θ1 が連動して変化する。さらに、回動アーム
４８が回動すると、半導体レーザ３２から回折格子３４
ａまでの共振距離Ｌが変化する。
【００４５】したがって、駆動モータ５０を回転させる
と、各回折格子３４ａ，３５ａに対する各入射光の入射
角θ1 ，θ2 のみならず、共振距離Ｌも同時に変化す
る。したがって、先の実施例のように、レーザ光３１の
波長λ1 を変化させる場合に、この波長λ1 変化に対応
して、共振距離Ｌを図３に示すように、独立して変更す
る制御機構を設ける必要がない。よって、制御系の構成
がより簡素化される。また、装置全体の製造費も低減で
きる。
と、各回折格子３４ａ，３５ａに対する各入射光の入射
角θ1 ，θ2 のみならず、共振距離Ｌも同時に変化す
る。したがって、先の実施例のように、レーザ光３１の
波長λ1 を変化させる場合に、この波長λ1 変化に対応
して、共振距離Ｌを図３に示すように、独立して変更す
る制御機構を設ける必要がない。よって、制御系の構成
がより簡素化される。また、装置全体の製造費も低減で
きる。
【００４６】次に、距離Ｌａと共振距離Ｌと回折格子３
４ａに対するレーザ光３１ａの入射角θ1 との間の関係
を図６（ａ）（ｂ）を用いて説明する。
４ａに対するレーザ光３１ａの入射角θ1 との間の関係
を図６（ａ）（ｂ）を用いて説明する。
【００４７】図６（ａ）に示すように、半導体レーザ３
２の後方から出力されたレーザ光３１ａが回折格子３４
に対して入射角θ1 で入射され、このときの共振距離が
Ｌで、半導体レーザ３２から前方へ出力されるレーザ光
３１の波長λ1 との間の関係は前述した(1)(2)式とな
る。
２の後方から出力されたレーザ光３１ａが回折格子３４
に対して入射角θ1 で入射され、このときの共振距離が
Ｌで、半導体レーザ３２から前方へ出力されるレーザ光
３１の波長λ1 との間の関係は前述した(1)(2)式とな
る。
【００４８】 ｍλ1 ＝２ｄ sinθ1 …(1) ｎλ1 ＝Ｌ …(2) なお、仮にｍ＝１とすると、(1) 式は(14)式となる。
【００４９】 λ1 ＝２ｄ sinθ1 (14) ここで、レーザ光３１の出力波長λ1 を微小量Δλだけ
変化させるときに必要とされる共振距離Ｌおよび入射角
θ1 （回動角）の各変化量ΔＬ，Δθは上式に代入し
て、(15)(16)式となる。
変化させるときに必要とされる共振距離Ｌおよび入射角
θ1 （回動角）の各変化量ΔＬ，Δθは上式に代入し
て、(15)(16)式となる。
【００５０】 ΔＬ＝ｎΔλ …(15) Δθ＝Δλ／（２ｄ cosθ1 ） …(16) 次に、図６（ｂ）に示すように、回折格子３４における
レーザ光３１ａの入射面の延長線上に回動中心（回動軸
４９）を設定して、回折格子３４を回動軸４９回りにΔ
θだけ回動させた場合の前記共振距離Ｌの変化量ΔＬ
は、波長λ1 の変化量Δλが小さい場合には、 ΔＬ＝ＬａΔθ …(17) と近似できるので、回動半径Ｌａを Ｌａ＝ΔＬ／Δθ＝２ｄ（Ｌ／λ1 ） cosθ …(18) と設定することによって、波長λ1 をΔλだけ変化させ
るために入射角（回動角）θ1 をΔθだけ変化させる
と、共振距離Ｌも波長変化量Δλに対応する距離ΔＬだ
け変化する。
レーザ光３１ａの入射面の延長線上に回動中心（回動軸
４９）を設定して、回折格子３４を回動軸４９回りにΔ
θだけ回動させた場合の前記共振距離Ｌの変化量ΔＬ
は、波長λ1 の変化量Δλが小さい場合には、 ΔＬ＝ＬａΔθ …(17) と近似できるので、回動半径Ｌａを Ｌａ＝ΔＬ／Δθ＝２ｄ（Ｌ／λ1 ） cosθ …(18) と設定することによって、波長λ1 をΔλだけ変化させ
るために入射角（回動角）θ1 をΔθだけ変化させる
と、共振距離Ｌも波長変化量Δλに対応する距離ΔＬだ
け変化する。
【００５１】したがって、出力波長λ1 の変化範囲が一
定波長範囲内であれば、回動アーム４８の回動角を変化
させるのみで半導体レーザ２から出力されるレーザ光１
ａの波長λ1 を可変できる。
定波長範囲内であれば、回動アーム４８の回動角を変化
させるのみで半導体レーザ２から出力されるレーザ光１
ａの波長λ1 を可変できる。
【００５２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光伝送特
性測定装置によれば、可変波長光源から出力されるレー
ザ光の波長を変化させるための回折格子と、スペクトラ
ム解析部における被測定光を分光するための回折格子と
を同一回転軸回りに回動させる回動機構を設けている。
したがって、可変波長光源から出力されるレーザ光の波
長とスペクトラム解析部における測定波長とを常に同期
させて同一波長に維持することができる。その結果、測
定開始前及び測定中における繁雑な調整作業を省略で
き、測定作業能率を大幅に向上できる。さらに、常に一
定した高い測定精度を維持できる。また、各回折格子の
駆動機構を共通にしているので、装置全体の構造が簡素
化され、製造費も低減できる。
性測定装置によれば、可変波長光源から出力されるレー
ザ光の波長を変化させるための回折格子と、スペクトラ
ム解析部における被測定光を分光するための回折格子と
を同一回転軸回りに回動させる回動機構を設けている。
したがって、可変波長光源から出力されるレーザ光の波
長とスペクトラム解析部における測定波長とを常に同期
させて同一波長に維持することができる。その結果、測
定開始前及び測定中における繁雑な調整作業を省略で
き、測定作業能率を大幅に向上できる。さらに、常に一
定した高い測定精度を維持できる。また、各回折格子の
駆動機構を共通にしているので、装置全体の構造が簡素
化され、製造費も低減できる。
【００５３】さらに、回動アームを用いることによっ
て、一つの回動機構でもって、各回折格子における入射
光の入射角と共振距離とを同時に変更できる。したがっ
て、上述した効果をさらに向上できる。
て、一つの回動機構でもって、各回折格子における入射
光の入射角と共振距離とを同時に変更できる。したがっ
て、上述した効果をさらに向上できる。
【図１】 本発明の一実施例に係わる光伝送特性測定装
置の概略構成図、
置の概略構成図、
【図２】 実施例装置全体を示す斜視図、
【図３】 同実施例装置における可変波長光源の要部を
取出して示す模式図、
取出して示す模式図、
【図４】 同実施例装置の動作原理を説明するための
図、
図、
【図５】 本発明の他の実施例に係わる光伝送特性測定
装置の要部を取出して示す模式図、
装置の要部を取出して示す模式図、
【図６】 同実施例装置の動作原理を説明するための
図、
図、
【図７】 従来の光伝送特性測定装置を示す斜視図、
【図８】 同従来装置における可変波長光源の概略構成
図、
図、
【図９】 同従来装置におけるスペクトラム解析部の概
略構成図、
略構成図、
２６…被測定体、２７…基板、２８…スペクトラム解析
部、２９…可変波長光源、３１…レーザ光、３２…半導
体レーザ、３４，３４ａ…波長選択用の回折格子、３
５．３５ａ…分光用の回折格子、３６，４９…回動軸、
３７，５０…駆動モータ、３８…被測定光、４０…コリ
メータ、４２…集光器、４５…受光器、４７…圧電素
子、４８…回動アーム。
部、２９…可変波長光源、３１…レーザ光、３２…半導
体レーザ、３４，３４ａ…波長選択用の回折格子、３
５．３５ａ…分光用の回折格子、３６，４９…回動軸、
３７，５０…駆動モータ、３８…被測定光、４０…コリ
メータ、４２…集光器、４５…受光器、４７…圧電素
子、４８…回動アーム。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01M 11/00 - 11/02 G01J 3/06 実用ファイル（ＰＡＴＯＬＩＳ) 特許ファイル（ＰＡＴＯＬＩＳ)
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体レーザ(32)の一方から出力された
レーザ光(31a) を波長選択用の回折格子(34)でもって反
射させ、この波長選択用回折格子から前記半導体レーザ
までの共振距離(L) および前記波長選択用回折格子に対
する前記レーザ光の入射角度（θ1 ）を変化させること
によって、前記半導体レーザの他方から出力されるレー
ザ光(31)の波長（λ1 ）を可変制御する外部共振器型可
変波長光源(29)と、この可変波長光源から出力されるレ
ーザ光を被測定体(26)を介して被測定光(38)として取込
み、取込まれた被測定光を分光用の回折格子(35)を用い
て波長分析することにより前記被測定体の光伝送特性を
測定するスペクトラム解析部(28)とからなる光伝送特性
測定装置において、 前記波長選択用回折格子と分光用回折格子とを同一回動
軸回りに回動させる回動機構(36,37,48,49,50)を備えた
ことを特徴とする光伝送特性測定装置。 - 【請求項２】 前記回動機構は、前記波長選択用回折格
子と分光用回折格子とが互いに離間して取付けられた回
動アーム(48)と、この回動アームにおける前記分光用回
折格子が回転軸の中心となるように位置に設けられた回
動軸(49)と、この回動軸を軸心として前記回動アームを
回動することによって前記分光用回折格子および波長選
択用回折格子の各回動角および前記共振距離を同時に変
化させる駆動モータ(50)とを有することを特徴とする請
求項１記載の光伝送特性測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03247809A JP3113708B2 (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 光伝送特性測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03247809A JP3113708B2 (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 光伝送特性測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0587674A JPH0587674A (ja) | 1993-04-06 |
| JP3113708B2 true JP3113708B2 (ja) | 2000-12-04 |
Family
ID=17168987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03247809A Expired - Fee Related JP3113708B2 (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 光伝送特性測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3113708B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002088660A1 (fr) * | 2001-04-27 | 2002-11-07 | Anritsu Corporation | Dispositif et procede de mesure des proprietes de longueur d'onde employant une lumiere dont la longueur d'onde change continuellement |
| JP5199628B2 (ja) * | 2007-09-10 | 2013-05-15 | アンリツ株式会社 | 光伝送試験装置 |
-
1991
- 1991-09-26 JP JP03247809A patent/JP3113708B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0587674A (ja) | 1993-04-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |