JP3183472B2 - 光波長切替特性測定方法および測定装置 - Google Patents

光波長切替特性測定方法および測定装置

Info

Publication number
JP3183472B2
JP3183472B2 JP32478391A JP32478391A JP3183472B2 JP 3183472 B2 JP3183472 B2 JP 3183472B2 JP 32478391 A JP32478391 A JP 32478391A JP 32478391 A JP32478391 A JP 32478391A JP 3183472 B2 JP3183472 B2 JP 3183472B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wavelength
frequency
optical
light
switching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP32478391A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05157630A (ja
Inventor
柴田宣
石田修
康彦 多田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP32478391A priority Critical patent/JP3183472B2/ja
Publication of JPH05157630A publication Critical patent/JPH05157630A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3183472B2 publication Critical patent/JP3183472B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光周波数多重伝送系に
おける連続あるいは不連続に波長掃引が可能なレーザ光
源の波長切替時の波長変化量および波長切替速度を測定
する光波長切替特性測定方法および測定装置に利用す
る。
【0002】
【従来の技術】レーザ発振波長の時間的変化を測定する
方法として、ストリークカメラと分光器の組み合わせに
より、波長切替状態の変化、すなわち、切替時間と波長
の変化量を測定する方法がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ストリークカ
メラと分光器を組み合わせた従来方法は装置規模が大が
かりであり、簡単にレーザ発振波長の切替時間と波長変
化量を測定できない欠点があった。
【0004】本発明の目的は、前記の欠点を除去するこ
とにより、これらレーザ発振波長の波長変化量と波長切
替速度を簡単に測定できる測定方法と測定装置を提供す
ることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の光波長切替特性
測定方法は、波長掃引が可能な光源からの被測定光の周
波数を光変調器によりシフトさせ光周波数が異なる2光
束を得、前記2光束により干渉計を構成し、前記干渉計
中の2光路間に光路長差が生ずるよう調整を行い、干渉
計出力面において前記2光束による干渉により生ずる前
記光変調器による周波数シフト量に等しいビート光信号
を光検出器にて検出しビート電気信号に変換し、中心周
波数が前記光変調器による周波数シフト量に一致する周
波数弁別器により周波数弁別を行い、前記周波数弁別の
出力をD(t)、前記光路長差をd、切替元波長を
λ 1 、切替先波長をλ 2 、波長切替速度をΔλとしたと
き、 Δλ=λ 1 2 D(t)/(2πd) により前記周波数弁別の出力を波長切替時間にわたり積
分し前記光源の波長変化量(Δλt=λ 2 −λ 1 )を求め
ことを特徴とする。
【0006】本発明の光波長切替特性測定装置は、2光
束干渉計と、光源からの被測定光を前記2光束干渉計へ
導く手段と、導入された前記被測定光の光周波数を所定
量だけシフトさせる手段と、前記2光束干渉計の出力面
において前記光周波数シフト量に対応するビート光信号
を検出しビート電気信号に変換する手段と、変換された
ビート電気信号を中心周波数が前記ビート光信号の周波
数に一致する中心周波数にて周波数弁別を行う手段と、
前記周波数弁別の出力をD(t)、前記光路長差をd、
切替元波長をλ 1 、切替先波長をλ 2 、波長切替速度をΔ
λとしたとき、 Δλ=λ 1 2 D(t)/(2πd) により前記周波数弁別の出力を波長切替時間にわたり積
分し前記光源の波長変化量(Δλt=λ 2 −λ 1 )を求め
手段とを含むことを特徴とする。
【0007】
【作用】本発明は、2光束干渉計の2光路間に光路長差
を設け、干渉計出力として、この光路長差に比例する光
の位相差が波長の切り替わりに生ずる位相変化量を光ヘ
テロダイン検出と周波数弁別を併用することにより検出
するものである。また、波長の切替えを光源個々に対
し、時間的な遅延を設けることにより、複数の光源に対
して同時測定が可能となる。2光束干渉計として、トワ
イマン−グリーン干渉計、マイケルソン干渉計およびマ
ッハツェンダー干渉計等の使用が可能となる。
【0008】従って、測定装置としては、2光束干渉計
と被測定光源から2光束干渉計に光を導く手段、光周波
数をシフトさせる手段、ならびに2光束干渉計の出力面
においてビート光信号を検出してビート電気信号に変換
して周波数弁別および位相差検出等の電気的計測を行う
手段で構成でき、簡単に光源の波長切替特性(波長変化
量、波長切替速度)を測定することが可能となる。
【0009】
【実施例】図1は本発明の第一実施例を示すブロック構
成図で、変形トワイマン−グリーン干渉計構成をもとに
した光波長変化量の測定装置の構成図を示し、複数のレ
ーザ光源を対象に同時測定できる構成例である。図1に
おいて、1−1、1−2、…、1−nはn個のレーザ光
源、2はこれら複数のレーザ光源の波長を波長切替えが
時間的に重複しないよう変化させるための発振器、3−
1、3−2、…、3−nは光ファイバ、4は光カプラ、
5は偏光子、6は音響光学素子等の光周波数シフタ、7
は光周波数シフタ6の変調駆動装置、8および9は固定
鏡、10は干渉計の両腕の光路長差を調整するための可
動鏡、11は半透鏡、12は光検出器、13は周波数弁
別器、14は周波数弁別器13からの出力をモニタする
ためのオシロスコープ、15は波形解析装置、ならびに
16は演算処理装置である。
【0010】本発明の特徴は、光波長切替特性装置とし
て図1に示す構成をとったことにある。
【0011】次に、本第一実施例による光波長切替特性
測定方法について説明する。
【0012】レーザ光源1−1、1−2、…、1−nへ
の注入電流を変化させることによりレーザ波長が変化す
ることが知られている。発振器2によりこれらレーザ光
源1−1、1−2、…、1−nへの注入電流を時間的に
重複しないよう変化させ、波長を変化させる。
【0013】図2にレーザ光源1−1、1−2、…、1
−nの波長変化の様子を示す。各レーザ光源1−1〜1
−nからの光を光ファイバ3−1、3−2、…、3−n
で光カプラ4へ導き、合波する。光カプラ4の出力ポー
トからの光を偏光子5の主軸と光周波数シフタ6の主軸
が一致するよう調整し、光周波数シフタ6により光周波
数が入射光とΔf異なる光を回折させ、固定鏡8および
9ならびに半透鏡11を経て、光検出器12へ導く。一
方、光周波数シフタ6で回折を受けなかった光は可動鏡
10および半透鏡11を経て光検出器12へ導く。一つ
のレーザ光源に対し、光検出器12における各々の光波
の複素振幅は、 E1 (t)=expi{2πft+φ1 } E2 (t)=expi{2π(f+Δf)t+φ2 } と表される。ここで、fは光周波数、φ1 およびφ2は
個々の光路を透過した光波に対する初期位相である。こ
れら光波の干渉により、光強度I(t)は、 I(t)=2[1+cos{2πΔft+{φ2 −φ1 }] となる。波長切替えによりこの初期位相差φ2 −φ1
変化する。可動鏡10により干渉計の光路長差が設定値
dとなるように調整した場合、初期位相差φ2 −φ1
は、 φ2 −φ1 =2πd/λ1 で与えられる。ただし、λ1は切替前の波長である。波
長切替えにより波長がλ1 からλ2 へ変化したものとす
ると、初期位相差に対する位相変化δφ(t)は、単位
時間あたりの波長切替速度をΔλとし、切替時間をtと
すれば、 δφ(t)=2πd[(1/λ1 )−{1/(λ1 +Δλt)}] ≒(2πd/λ1 2 )(Δλt) と近似される(Δλ<<λ1 )。光検出器出力として交
流成分I(t)のみに着目すると、 I(t)=cos{2πΔft+δφ(t)} となる。この信号を中心周波数がΔfに等しい周波数弁
別器13により周波数弁別した出力D(t)は、 D(t)=d{δφ(t)}/dt =2πdΔλ/λ1 2 となる。
【0014】図2の波長切り替わり状態に対する周波数
弁別器13の出力D(t)波形の模式図を図3に示す。
上記D(t)=2πdΔλ/λ 1 2 の式に示されるように
設定値dおよびλ1 を一定とすれば、出力D(t)はΔ
λに比例する。ここで、Δλは単位時間当たりの波長切
替速度であるので、図2の波形の傾きに比例した値であ
り、図3のD(t)のピーク値は、波長切替速度Δλに
比例した出力である。また上記式は Δλ=λ 1 2 D(t)/(2πd) と表すことができるから、設定値d、λ 1 が既知である
とΔλは出力D(t)に比例し、出力D(t)からΔλ
を求めることができる。したがって、レーザ1−1〜1
−nの個々の切替時間tを簡単のため単位切替時間と
し、切り替わり先の波長をλ 2 とした場合、波長変化量
Δλtはλ 2 −λ 1 であるから、切替時間tにわたる出力
D(t)を波形解析装置15を用いて積分し、出力D
(t)波形の面積を演算処理装置16で計算すれば、既
知の切替前の波長λ 1 から切り替わり先の波長λ 2 を求め
ることができる。
【0015】また、本第一実施例における光周波数シフ
タ6の挿入場所としては固定鏡9と半透鏡11の間に配
置し、用いることもできる。その際、固定鏡8は不用と
なる。
【0016】図4は本発明の第二実施例を示すブロック
構成図で、マッハツェンダー干渉計構成をもとにした光
波長変化量の測定装置の構成図を示し、第一実施例同
様、複数の光源を対象にした構成例である。
【0017】図4において、1−1、1−2、…、1−
nはn個のレーザ光源、2はこれら複数のレーザ光源1
−1〜1−nの波長を波長切替が時間的に重複しないよ
う変化させるための発振器、3−1、3−2、…、3−
nは光ファイバ、4は光カプラ、5は偏光子、6は音響
光学素子等の光周波数シフタ、7は光周波数シフタの変
調駆動装置、17は光路差を調整するためのガラス板、
18、19および20は固定鏡、21は半透鏡、12は
光検出器、13は周波数弁別器、14は周波数弁別器か
らの出力をモニタするためのオシロスコープ、15は波
形解析装置、ならびに16は演算処理装置である。
【0018】本発明の特徴は、光波長切替特性装置とし
て図4の構成をとったことにある。
【0019】次に、本第二実施例による光波長切替特性
測定方法について説明する。
【0020】本第二実施例に対する動作原理および測定
方法は第一実施例と同様である。第一実施例では可動鏡
を用いて干渉計の光路長差を調整したが、本干渉計構成
においては、一方の腕にくさび状のガラス板17を挿入
し、光路長差の調整を行っている。光検出器12以後の
電気段における信号処理方法は第一実施例と同様であ
る。
【0021】また、本第二実施例における光周波数シフ
タ6の挿入場所としては、固定鏡18の代りに半透鏡を
配置したマッハツェンダー干渉計において固定鏡19と
半透鏡21の間に配置し、用いることもできる。
【0022】前述の第一および第二実施例から分かるよ
うに、2光束干渉計を基本とした構成で光波長切替時間
も測定することができる。
【0023】すなわち、周波数弁別器13の出力の単位
時間当りの変化を、波形解析装置15および演算処理装
置16により求め、レーザ光源の光波長切替時間を得る
ことができる。
【0024】図5は本発明の第三実施例を示すブロック
構成図で、変形トワイマン−グリーン干渉計構成をもと
にした光波長変化量および光波長切替時間の測定装置の
構成図を示す。図5において、31はレーザ光源、32
は波長を切り替えるための発振器、33は偏光子、34
は音響光学素子等の光周波数シフタ、35は光周波数シ
フタの変調駆動装置、36および37は固定鏡、38は
干渉計の両腕の光路長差を調整するための可動鏡、39
は半透鏡、40は光検出器、41は位相差検出装置、4
2は微分器、ならびに43は微分器42からの出力をモ
ニタするためのオシロスコープである。
【0025】本発明の特徴は、光波長切替特性測定装置
として、図5の構成をとったことにある。
【0026】次に、本第三実施例による光波長切替特性
測定方法について説明する。
【0027】本第三実施例に対する測定方法は光検出器
40までは第一実施例のレーザ光源単体に対するものと
同様である。以下光検出器40以降について説明する。
【0028】光検出器40の出力の交流成分I(t)
は、 I(t)=cos{2πΔft+δφ(t)} となる。この信号と光周波数シフタ34の変調駆動信号
との位相差Φ(t)は、 Φ(t)=δφ(t) =(2πd/λ1 2 )(Δλt) =(2πd/λ1 2 )(λ2 −λ1 ) となる。従って、位相差検出装置41により、既知のd
およびλ1 をもとに切り替わり先の波長λ2 を求めるこ
とができる。また、位相差検出装置40の出力信号を微
分器42により微分し、さらにその出力をオシロスコー
プ43によりモニタすることで単位時間当りの切替波長
変化Δλを測定し光波長切替時間を求めることができ
る。
【0029】なお、以上の説明において、光源はレーザ
光源としたけれども、本発明は他の光源に対しても同様
に適用することができる。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、簡単な
装置構成でもって、複数の光源を対象に同時に波長切替
特性(波長変化量、波長切替速度)を測定できる効果が
ある。
【0031】従って、本発明によれば、光周波数多重伝
送系における複数光源の波長に関する動作監視、光周波
数切替えによりチャネル切替えを行う光スイッチの動作
状態監視、およびこれらシステムに使用される光源の波
長切替応答特性を高精度に同時評価でき、その効果は大
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施例を示すブロック構成図。
【図2】そのレーザ光源の波長変化を示す図。
【図3】図2の波長変化に対する周波数弁別器の出力波
形の模式図。
【図4】本発明の第二実施例を示すブロック構成図。
【図5】本発明の第三実施例を示すブロック構成図。
【符号の説明】
1−1〜1−1−n、31 レーザ光源 2、32 発振器 3−1〜3−n 光ファイバ 4 光カプラ 5、33 偏光子 6、34 光周波数シフタ 7、35 変調駆動装置 8、9、18、19、20、36、37 固定鏡 10、38 可動鏡 11、21、39 半透鏡 12、40 光検出器 13 周波数弁別器 14、43 オシロスコープ 15 波形解析装置 16 演算処理装置 17 ガラス板 41 位相差検出器 42 微分器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 平2−30030(JP,U) 特表 平1−503172(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01J 9/02 G01J 9/04 H04B 10/08

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 波長掃引が可能な光源からの被測定光の
    周波数を光変調器によりシフトさせ光周波数が異なる2
    光束を得、前記2光束により干渉計を構成し、前記干渉
    計中の2光路間に光路長差が生ずるよう調整を行い、干
    渉計出力面において前記2光束による干渉により生ずる
    前記光変調器による周波数シフト量に等しいビート光信
    号を光検出器にて検出しビート電気信号に変換し、中心
    周波数が前記光変調器による周波数シフト量に一致する
    周波数弁別器により周波数弁別を行い、前記周波数弁別
    の出力をD(t)、前記光路長差をd、切替元波長をλ
    1 、切替先波長をλ 2 、波長切替速度をΔλとしたとき、 Δλ=λ 1 2 D(t)/(2πd) により前記周波数弁別の出力を波長切替時間にわたり積
    分し前記光源の波長変化量(Δλt=λ 2 −λ 1 )を求め
    ことを特徴とする光波長切替特性測定方法。
  2. 【請求項2】 2光束干渉計と、光源からの被測定光を
    前記2光束干渉計へ導く手段と、導入された前記被測定
    光の光周波数を所定量だけシフトさせる手段と、前記2
    光束干渉計の出力面において前記光周波数シフト量に対
    応するビート光信号を検出しビート電気信号に変換する
    手段と、変換されたビート電気信号を中心周波数が前記
    ビート光信号の周波数に一致する中心周波数にて周波数
    弁別を行う手段と、前記周波数弁別の出力をD(t)、
    前記光路長差をd、切替元波長をλ 1 、切替先波長を
    λ 2 、波長切替速度をΔλとしたとき、 Δλ=λ 1 2 D(t)/(2πd) により前記周波数弁別の出力を波長切替時間にわたり積
    分し前記光源の波長変化量(Δλt=λ 2 −λ 1 )を求め
    手段とを含むことを特徴とする光波長切替特性測定装
    置。
JP32478391A 1991-12-09 1991-12-09 光波長切替特性測定方法および測定装置 Expired - Fee Related JP3183472B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32478391A JP3183472B2 (ja) 1991-12-09 1991-12-09 光波長切替特性測定方法および測定装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32478391A JP3183472B2 (ja) 1991-12-09 1991-12-09 光波長切替特性測定方法および測定装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05157630A JPH05157630A (ja) 1993-06-25
JP3183472B2 true JP3183472B2 (ja) 2001-07-09

Family

ID=18169629

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32478391A Expired - Fee Related JP3183472B2 (ja) 1991-12-09 1991-12-09 光波長切替特性測定方法および測定装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3183472B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05157630A (ja) 1993-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4005936A (en) Interferometric methods and apparatus for measuring distance to a surface
JP3657362B2 (ja) 光パルス特性測定装置およびその測定方法
JPH10339668A (ja) 光波長計及び光波長調整装置
JPH07311182A (ja) 光熱変位計測による試料評価方法
US5706084A (en) Modulated source interferometry with combined amputude & frequency modulation
JP3029757B2 (ja) 光熱変位計測による試料評価方法
JP3183472B2 (ja) 光波長切替特性測定方法および測定装置
JPH067071B2 (ja) 光スペクトル測定装置
EP0501559B1 (en) Process and apparatus for absolute interferometric measurements of physical magnitudes
JPH01205486A (ja) 半導体レ−ザの波長安定化装置
JPS63196829A (ja) 光導波路障害点探索方法および装置
Dandliker et al. Two-wavelength laser interferometry using super-heterodyne detection
JPH07103828A (ja) 周波数可変特性評価装置
JP3223439B2 (ja) ファイバ検査装置
JP3500215B2 (ja) 電圧測定装置
JPH01210804A (ja) 面間隔測定方法
JP3446851B2 (ja) 光ファイバ検査装置
WO2023062891A1 (ja) 光ヘテロダイン干渉測定装置および光ヘテロダイン干渉測定方法
JPH07229713A (ja) 変位測定方法及びそれを用いた変位測定装置
JPH0283422A (ja) レーザ周波数計
Rodríguez-Asomoza et al. Electric signal sensor using an electrooptic coherence modulator
JPH07260418A (ja) 変位測定方法
JPS6191537A (ja) 光ファイバ波長分散測定装置
JPH0716982Y2 (ja) 光周波数変化測定装置
JPH0648366Y2 (ja) レーザ周波数計

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees