JP3230565B2 - 光スペクトラムアナライザ - Google Patents
光スペクトラムアナライザInfo
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- JP3230565B2 JP3230565B2 JP02091496A JP2091496A JP3230565B2 JP 3230565 B2 JP3230565 B2 JP 3230565B2 JP 02091496 A JP02091496 A JP 02091496A JP 2091496 A JP2091496 A JP 2091496A JP 3230565 B2 JP3230565 B2 JP 3230565B2
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- Japan
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- light
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アレイ素子を用い
た光スペクトラムアナライザに関し、特にダイナミック
レンジの向上のための改善に関するものである。
た光スペクトラムアナライザに関し、特にダイナミック
レンジの向上のための改善に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】大容量伝送システムとして期待されてい
る波長多重通信システムにおける伝送信号は、キャリア
としてのレーザ光と光（ファイバ）アンプによるＡＳＥ
ノイズである。このようなシステムにおいては、レーザ
光のスペクトルを正確に測定することはもちろんのこ
と、伝送信号のＳ／Ｎに多大な影響を与えるＡＳＥノイ
ズを評価することもまた重要であった。
る波長多重通信システムにおける伝送信号は、キャリア
としてのレーザ光と光（ファイバ）アンプによるＡＳＥ
ノイズである。このようなシステムにおいては、レーザ
光のスペクトルを正確に測定することはもちろんのこ
と、伝送信号のＳ／Ｎに多大な影響を与えるＡＳＥノイ
ズを評価することもまた重要であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、アレイ素子
を用いた分光装置は可動部がなく、波長多重通信システ
ムの伝送信号モニタとして最適であるが、レーザ光近傍
のＡＳＥノイズ（amplified spontaneous emission noi
se）を検出するためにはダイナミックレンジが不十分で
あった。一般に分散素子として回折格子を用いた分光装
置では、ダイナミックレンジは干渉曲線のスロープによ
って決まる。すなわちダイナミックレンジは、単色光
（波長λ0 のレーザ光）が入射したとして、図１０に示
すように、波長λ0 とオフセットΔλにおけるレベル差
として定義される。したがってレーザ光近傍の微弱な光
などはレーザ光のスロープに埋もれてしまう。
を用いた分光装置は可動部がなく、波長多重通信システ
ムの伝送信号モニタとして最適であるが、レーザ光近傍
のＡＳＥノイズ（amplified spontaneous emission noi
se）を検出するためにはダイナミックレンジが不十分で
あった。一般に分散素子として回折格子を用いた分光装
置では、ダイナミックレンジは干渉曲線のスロープによ
って決まる。すなわちダイナミックレンジは、単色光
（波長λ0 のレーザ光）が入射したとして、図１０に示
すように、波長λ0 とオフセットΔλにおけるレベル差
として定義される。したがってレーザ光近傍の微弱な光
などはレーザ光のスロープに埋もれてしまう。
【０００４】そのためダイナミックレンジを向上させる
必要があるが、光スペクトラムアナライザなどの分光装
置においてダイナミックレンジを向上させる方式として
は、従来よりモノクロメータを２台またはそれ以上直列
に並べる方式がある。この方式は、それぞれの分散素子
（プリズムまたは回折格子）を追動させ、本来の光スペ
クトルとそれに重畳した迷光とを分離するものであり、
いわゆるダブルモノクロメータと呼ばれる方式である。
必要があるが、光スペクトラムアナライザなどの分光装
置においてダイナミックレンジを向上させる方式として
は、従来よりモノクロメータを２台またはそれ以上直列
に並べる方式がある。この方式は、それぞれの分散素子
（プリズムまたは回折格子）を追動させ、本来の光スペ
クトルとそれに重畳した迷光とを分離するものであり、
いわゆるダブルモノクロメータと呼ばれる方式である。
【０００５】しかしながら、本願が取り扱う、アレイ素
子と固定された分散素子とを組み合わせた分光装置で
は、上記のような手法を採用するのは機構上困難であ
り、他の方式の出現が切望されていた。
子と固定された分散素子とを組み合わせた分光装置で
は、上記のような手法を採用するのは機構上困難であ
り、他の方式の出現が切望されていた。
【０００６】本発明の目的は、このような点に鑑み、ス
ペクトル幅が装置の分解能に比べてはるかに狭いレーザ
光と光学系におけるＡＳＥノイズとが混在する光伝送シ
ステム（特に波長多重通信システム）において、レーザ
光を測定した場合のスペクトル形状がその中心波長およ
びパワーによって予め類推できることを利用し、レーザ
光に埋もれたＡＳＥノイズなども測定できるようにし、
等価的にダイナミックレンジを向上させ得る光スペクト
ラムアナライザを実現することにある。
ペクトル幅が装置の分解能に比べてはるかに狭いレーザ
光と光学系におけるＡＳＥノイズとが混在する光伝送シ
ステム（特に波長多重通信システム）において、レーザ
光を測定した場合のスペクトル形状がその中心波長およ
びパワーによって予め類推できることを利用し、レーザ
光に埋もれたＡＳＥノイズなども測定できるようにし、
等価的にダイナミックレンジを向上させ得る光スペクト
ラムアナライザを実現することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明では、入射口からの被測定光を分散素子
に入射し、分散素子から出射される光を集束して複数の
受光素子から成るアレイ素子に照射するように構成され
た分光装置と、前記各アレイ素子の出力と前記入射口で
の光パワー分布とから被測定光の中心波長を補間しトー
タルパワーを演算により求める機能、および前記求めら
れた被測定光の中心波長とトータルパワーから被測定光
のスペクトル形状を演算により求め、そのスペクトルと
前記アレイ素子より得られる実データから被測定光以外
のスペクトルを演算により求める機能を有する演算装置
と、前記被測定光のスペクトルと被測定光以外のスペク
トルのいずれか一方または両方を表示する表示装置を備
え、ＡＳＥノイズも検出することができるように構成し
たことを特徴とする。
るために本発明では、入射口からの被測定光を分散素子
に入射し、分散素子から出射される光を集束して複数の
受光素子から成るアレイ素子に照射するように構成され
た分光装置と、前記各アレイ素子の出力と前記入射口で
の光パワー分布とから被測定光の中心波長を補間しトー
タルパワーを演算により求める機能、および前記求めら
れた被測定光の中心波長とトータルパワーから被測定光
のスペクトル形状を演算により求め、そのスペクトルと
前記アレイ素子より得られる実データから被測定光以外
のスペクトルを演算により求める機能を有する演算装置
と、前記被測定光のスペクトルと被測定光以外のスペク
トルのいずれか一方または両方を表示する表示装置を備
え、ＡＳＥノイズも検出することができるように構成し
たことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明を詳しく
説明する。図１は本発明に係る光スペクトラムアナライ
ザの一実施例を示す構成図である。図１において、１０
は分散素子とアレイ素子を有する分光装置、２０は分光
装置１０のアレイ素子の駆動および信号読み出しを行う
駆動装置、３０は演算装置、４０は表示装置である。
説明する。図１は本発明に係る光スペクトラムアナライ
ザの一実施例を示す構成図である。図１において、１０
は分散素子とアレイ素子を有する分光装置、２０は分光
装置１０のアレイ素子の駆動および信号読み出しを行う
駆動装置、３０は演算装置、４０は表示装置である。
【０００９】分光装置１０は、スリット１１、コリメー
ティングミラー１２、回折格子などの分散素子１３、フ
ォーカシングミラー１４、アレイ素子１５から構成され
る。スリット１１の入射口を通して入射された被測定光
はコリメーティングミラー１２で平行光となり分散素子
１３に入射する。分散素子１３の出射光はフォーカシン
グミラー１４でアレイ素子１５上に集束する。この場
合、分散素子１３は固定されていて、アレイ素子１５に
当たる光スポットの位置は被測定光の波長に対応して移
動する（ずれる）。
ティングミラー１２、回折格子などの分散素子１３、フ
ォーカシングミラー１４、アレイ素子１５から構成され
る。スリット１１の入射口を通して入射された被測定光
はコリメーティングミラー１２で平行光となり分散素子
１３に入射する。分散素子１３の出射光はフォーカシン
グミラー１４でアレイ素子１５上に集束する。この場
合、分散素子１３は固定されていて、アレイ素子１５に
当たる光スポットの位置は被測定光の波長に対応して移
動する（ずれる）。
【００１０】以下主に演算装置３０が有する演算のアル
ゴリズムについて説明する。アレイ素子は、図２に示す
ように、短冊状の受光部（素子または受光素子という）
が配列されたもので、ここでは素子の数をｓ 、素子の
長さをＬ、素子の幅をｄ、素子のピッチをｒとする。こ
のような構成のアレイ素子の中で出力が最大となるｎ番
目の素子の中心と、出射ビーム（強度分布ｆ(x,y)）の
中心（ｘ＝０）とがΔｘだけずれている場合、本発明で
は各素子の出力Ｐn-2 ，Ｐn-1 ，Ｐn（ｍａｘ） ，Ｐ
n+1 ，・・・からΔｘを求め、被測定光の中心波長を補
間してトータルパワーを推定する。
ゴリズムについて説明する。アレイ素子は、図２に示す
ように、短冊状の受光部（素子または受光素子という）
が配列されたもので、ここでは素子の数をｓ 、素子の
長さをＬ、素子の幅をｄ、素子のピッチをｒとする。こ
のような構成のアレイ素子の中で出力が最大となるｎ番
目の素子の中心と、出射ビーム（強度分布ｆ(x,y)）の
中心（ｘ＝０）とがΔｘだけずれている場合、本発明で
は各素子の出力Ｐn-2 ，Ｐn-1 ，Ｐn（ｍａｘ） ，Ｐ
n+1 ，・・・からΔｘを求め、被測定光の中心波長を補
間してトータルパワーを推定する。
【００１１】ただし、前提として (1) 被測定光のスペクトル線幅は、十分小さく（ここで
はレーザ光を想定している）、出射ビームの広がり（あ
るいは形状）は主としてレンズによる回折および入射口
のパワー分布によって決まる。 (2) アレイ素子の番号と波長とは予め対応が付けられて
おり、アレイ素子間もΔｘによって補間できるものとす
る。素子番号１，・・・，n-1 ，n ，n+1 ，・・・，ｓ
に対し、波長λ1 ，・・・λn-1 ，λn ，λn+1 ，・
・・，λ s が対応し、各素子間の波長差は λk −λk-1 ≒Δλ ただし、ｋ：２〜ｓ とする。
はレーザ光を想定している）、出射ビームの広がり（あ
るいは形状）は主としてレンズによる回折および入射口
のパワー分布によって決まる。 (2) アレイ素子の番号と波長とは予め対応が付けられて
おり、アレイ素子間もΔｘによって補間できるものとす
る。素子番号１，・・・，n-1 ，n ，n+1 ，・・・，ｓ
に対し、波長λ1 ，・・・λn-1 ，λn ，λn+1 ，・
・・，λ s が対応し、各素子間の波長差は λk −λk-1 ≒Δλ ただし、ｋ：２〜ｓ とする。
【００１２】以上の事柄を前提とすれば、図３のフロー
チャートに示すように、実測値Ｐ1，・・・，Ｐn-1 ，
Ｐn ，Ｐn+1 ，・・・，Ｐ s を用い、Δｘを推定し、被
測定光の中心波長λ0 とトータルパワーＰtotal を求め
ることができる。以下中心波長λ0 とトータルパワーＰ
total を求める場合の動作について説明する。
チャートに示すように、実測値Ｐ1，・・・，Ｐn-1 ，
Ｐn ，Ｐn+1 ，・・・，Ｐ s を用い、Δｘを推定し、被
測定光の中心波長λ0 とトータルパワーＰtotal を求め
ることができる。以下中心波長λ0 とトータルパワーＰ
total を求める場合の動作について説明する。
【００１３】シングルモードファイバ入射のように、入
射口での光強度分布ｇ（ξ，η）がガウス型の場合、ト
ータルパワーを１とすれば、 ｇ（ξ，η）＝（２／πω0 2）ｅｘｐ｛−２（ξ2＋η2）／ω0 2｝……(1) ただし、ω0 はスポットサイズとなる。
射口での光強度分布ｇ（ξ，η）がガウス型の場合、ト
ータルパワーを１とすれば、 ｇ（ξ，η）＝（２／πω0 2）ｅｘｐ｛−２（ξ2＋η2）／ω0 2｝……(1) ただし、ω0 はスポットサイズとなる。
【００１４】レンズ系によってビームが変換あるいは多
少の回折の効果を受けても、アレイ素子上での光強度分
布ｆ（ｘ，ｙ）はやはりガウス型となり、損失がないも
のとすれば、 ｆ（ｘ，ｙ）＝（２／πω2）ｅｘｐ｛−２（ｘ2＋ｙ2）／ω2｝ ……(2) ただし、ωはスポットサイズとなる。
少の回折の効果を受けても、アレイ素子上での光強度分
布ｆ（ｘ，ｙ）はやはりガウス型となり、損失がないも
のとすれば、 ｆ（ｘ，ｙ）＝（２／πω2）ｅｘｐ｛−２（ｘ2＋ｙ2）／ω2｝ ……(2) ただし、ωはスポットサイズとなる。
【００１５】したがって、ｋ番目の素子に照射される光
パワーｐは、
パワーｐは、
【数１】 ただし、ｘ1 =(ｋ−ｎ）ｒ−ｄ／２＋Δｘ ｘ2 =(ｋ−ｎ）ｒ＋ｄ／２＋Δｘ で表わされる。
【００１６】ここで、Ｌ／２≫ωとし、積分範囲（ｙ
軸）を
軸）を
【数２】 と置き換えることができれば、
【数３】 より、
【００１７】
【数４】 さらに、変数変換（２）1/2 ×ｘ／ω＝ｔを行えば、
【数５】 ただし、ｔ1 ＝（２）1/2 （１／ω）｛（ｋ−ｎ）ｒ−
ｄ／２＋Δｘ｝ ｔ2 ＝（２）1/2 （１／ω）｛（ｋ−ｎ）ｒ＋ｄ／２＋
Δｘ｝ となる。
ｄ／２＋Δｘ｝ ｔ2 ＝（２）1/2 （１／ω）｛（ｋ−ｎ）ｒ＋ｄ／２＋
Δｘ｝ となる。
【００１８】この積分は数値積分も容易であるが、補誤
差関数
差関数
【数６】 を用いれば、 ｐk ＝（１／２）｛Ｅrｆc（ｔ2）−Ｅrｆc（ｔ1）｝ となる。
【００１９】次に、上記のようにして求めた理論値ｐ
n-1 ，ｐn ，ｐn+1 等とΔｘの関係について述べる。図
４はｐn-1 ，ｐn ，ln（ｐn+1 ／ｐn-1 ）に対するΔｘ
の関係を示す図である。なお、ｐn+1 はｐn-1 を左右反
転したものである。ただし、ｄ＝３０μｍとし、ｒ＝５
０μｍ、ω＝３０，５０，７０の場合を示した。つまり
ｐn+1 ／ｐn-1 の対数値すなわちln（ｐn+1 ／ｐn-1 ）
とΔｘとはほぼ直線的になり、 ln（ｐn+1 ／ｐn-1 ）∝Δｘ となる。
n-1 ，ｐn ，ｐn+1 等とΔｘの関係について述べる。図
４はｐn-1 ，ｐn ，ln（ｐn+1 ／ｐn-1 ）に対するΔｘ
の関係を示す図である。なお、ｐn+1 はｐn-1 を左右反
転したものである。ただし、ｄ＝３０μｍとし、ｒ＝５
０μｍ、ω＝３０，５０，７０の場合を示した。つまり
ｐn+1 ／ｐn-1 の対数値すなわちln（ｐn+1 ／ｐn-1 ）
とΔｘとはほぼ直線的になり、 ln（ｐn+1 ／ｐn-1 ）∝Δｘ となる。
【００２０】したがって、実測値Ｐn-1 ，Ｐn ，Ｐn+1
が得られれば、Δｘは容易に求められ、中心波長λ0 お
よびトータルパワーＰtotal はそれぞれ次式で求められ
る。 λ0 ＝λn −Δｘ・Δλ／ｒ Ｐtotal ＝Ｐn ／ｐn
が得られれば、Δｘは容易に求められ、中心波長λ0 お
よびトータルパワーＰtotal はそれぞれ次式で求められ
る。 λ0 ＝λn −Δｘ・Δλ／ｒ Ｐtotal ＝Ｐn ／ｐn
【００２１】上記は予めln（ｐn+1 ／ｐn-1 ）とΔｘの
関係を求めておき、実測したデータＰn+1 ，Ｐn-1 によ
るln（ｐn+1 ／ｐn-1 ）の値からΔｘを推定するもので
あるが、本発明はこれに限らず次のようにしてもよい。
ln（ｐn+1 ／ｐn-1 ）とΔｘの直線性に着目し、この関
係を３点（−ｒ／２，ln（ｐn+1 ／ｐn-1 ）），（０，
０），（ｒ／２，ln（ｐn+1 ／ｐn-1 ））を通る直線で
近似し、予め行う計算は、Δｘ＝ｒ／２または−ｒ／２
の場合のln（ｐn+1 ／ｐn-1 ）のみにしている。
関係を求めておき、実測したデータＰn+1 ，Ｐn-1 によ
るln（ｐn+1 ／ｐn-1 ）の値からΔｘを推定するもので
あるが、本発明はこれに限らず次のようにしてもよい。
ln（ｐn+1 ／ｐn-1 ）とΔｘの直線性に着目し、この関
係を３点（−ｒ／２，ln（ｐn+1 ／ｐn-1 ）），（０，
０），（ｒ／２，ln（ｐn+1 ／ｐn-1 ））を通る直線で
近似し、予め行う計算は、Δｘ＝ｒ／２または−ｒ／２
の場合のln（ｐn+1 ／ｐn-1 ）のみにしている。
【００２２】このとき厳密に求めたln（ｐn+1 ／
ｐn-1 ）と上記直線のずれは、図５に示す通りである。
ただし、ｒ＝５０μｍ、ｄ＝３０μｍである。この場合
ωが小さいほど誤差は大きくなるが、ω＝３０μｍの場
合でも誤差は±３％である。つまり、上記方法によって
中心波長を補間するとき、 λ0 ＝λn −Δｘ・Δλ／ｒ において、例えば、 λn ＝１５５０．０ｎｍ Δλ＝０．１０ｎｍ として、Δｘに±３％の誤差があっても、λ0 を０．０
１ｎｍの桁までは確定できる。実際の光学系では、ωは
使用するシングルモードファイバによって若干変化する
が、測定中は不変であるから、予め知る必要があるのは
近似に使う１本の直線の傾きのみである。
ｐn-1 ）と上記直線のずれは、図５に示す通りである。
ただし、ｒ＝５０μｍ、ｄ＝３０μｍである。この場合
ωが小さいほど誤差は大きくなるが、ω＝３０μｍの場
合でも誤差は±３％である。つまり、上記方法によって
中心波長を補間するとき、 λ0 ＝λn −Δｘ・Δλ／ｒ において、例えば、 λn ＝１５５０．０ｎｍ Δλ＝０．１０ｎｍ として、Δｘに±３％の誤差があっても、λ0 を０．０
１ｎｍの桁までは確定できる。実際の光学系では、ωは
使用するシングルモードファイバによって若干変化する
が、測定中は不変であるから、予め知る必要があるのは
近似に使う１本の直線の傾きのみである。
【００２３】考慮すべきずれの絶対値｜Δｘ｜が最大に
なるとき、すなわちΔｘ＝±ｒ／２のときのln（ｐn+1
／ｐn-1 ）のみである。図６は、ｒ＝５０μｍ、ｄ＝３
０μｍとし、Δｘ＝−ｒ／２＝−２５μｍにおけるln
（ｐn+1 ／ｐn-1 ）とωの関係を示したものである。さ
らに実用的には、理論的なｐn-1 ，ｐn ，ｐn+1 を求め
るときに補誤差関数Ｅrｆc（ｘ）を用いるよりも数値積
分を行った方が便利な場合もあり、またきざみをあまり
細かくしなくても十分な精度が得られる。
なるとき、すなわちΔｘ＝±ｒ／２のときのln（ｐn+1
／ｐn-1 ）のみである。図６は、ｒ＝５０μｍ、ｄ＝３
０μｍとし、Δｘ＝−ｒ／２＝−２５μｍにおけるln
（ｐn+1 ／ｐn-1 ）とωの関係を示したものである。さ
らに実用的には、理論的なｐn-1 ，ｐn ，ｐn+1 を求め
るときに補誤差関数Ｅrｆc（ｘ）を用いるよりも数値積
分を行った方が便利な場合もあり、またきざみをあまり
細かくしなくても十分な精度が得られる。
【００２４】図７はＥrｆc（ｘ）およびシンプソンの１
／３公式（ｍ＝１）で求めたln（ｐn+1 ／ｐn-1 ）の比
較である。ただし、ω＝５０μｍ、ｒ＝５０μｍ、ｄ＝
３０μｍの場合である。一方トータルパワーはＰn ／ｐ
n で求められるが、上記条件のときシンプソンの１／３
公式で求めたｐn の誤差は約０．２５％であり、実用上
問題はない。
／３公式（ｍ＝１）で求めたln（ｐn+1 ／ｐn-1 ）の比
較である。ただし、ω＝５０μｍ、ｒ＝５０μｍ、ｄ＝
３０μｍの場合である。一方トータルパワーはＰn ／ｐ
n で求められるが、上記条件のときシンプソンの１／３
公式で求めたｐn の誤差は約０．２５％であり、実用上
問題はない。
【００２５】図８は、実測値（Ｐn で規格化） ： ： Ｐn-1 ＝０．４８９ Ｐn ＝１ （λn ＝１５５４．６ｎｍ） Ｐn+1 ＝０．１３０ ： ： と、本発明の演算装置３０のアルゴリズムにより求めた
Δｘ＝１２．１２μｍによる理論値ｐn-1 ，ｐn ，ｐ
n+1 との比較である（実際にはｐn ＝０．３６５で規格
化した値をプロット）。
Δｘ＝１２．１２μｍによる理論値ｐn-1 ，ｐn ，ｐ
n+1 との比較である（実際にはｐn ＝０．３６５で規格
化した値をプロット）。
【００２６】このとき、 λ0 ＝１５５４．６−（１２．１２／５０）×０．１ ＝１５５４．５７６（ｎｍ） と求まる。
【００２７】また、トータルパワーＰtotal は予め測定
し１１．６ｎＷと求められているため、実測値の縦軸の
目盛としては、Ｐn の値が Ｐn ／ｐn ＝１１．６ｎＷ すなわち Ｐn ＝１１．６ｎＷ×０．３６５＝４．２３ｎＷ と表示されるようにしておけばよい。
し１１．６ｎＷと求められているため、実測値の縦軸の
目盛としては、Ｐn の値が Ｐn ／ｐn ＝１１．６ｎＷ すなわち Ｐn ＝１１．６ｎＷ×０．３６５＝４．２３ｎＷ と表示されるようにしておけばよい。
【００２８】以上のようにして被測定光の中心波長とパ
ワーからトータルパワーを求めることができる。更に演
算装置３０は、図９に示すように、上記のようにして求
められたレーザ光の中心波長とパワーからスペクトル形
状を演算により推定する。ここでそのスペクトルがＫ個
の波長ｆ1（λi），ｆ2（λi），・・・，ｆK（λi）か
ら成るものとする。
ワーからトータルパワーを求めることができる。更に演
算装置３０は、図９に示すように、上記のようにして求
められたレーザ光の中心波長とパワーからスペクトル形
状を演算により推定する。ここでそのスペクトルがＫ個
の波長ｆ1（λi），ｆ2（λi），・・・，ｆK（λi）か
ら成るものとする。
【００２９】演算装置３０は続いて、
【数７】 ただし、Ｍ（λi） は実測データの演算により、非レー
ザ光スペクトルすなわちＡＳＥノイズのスペクトルを求
める。
ザ光スペクトルすなわちＡＳＥノイズのスペクトルを求
める。
【００３０】表示装置４０では、上記のようにして求め
られたレーザ光の光スペクトルと非レーザ光スペクトル
のいずれか一方または両方を指定により表示することが
できる。
られたレーザ光の光スペクトルと非レーザ光スペクトル
のいずれか一方または両方を指定により表示することが
できる。
【００３１】なお、本発明の以上の説明は、説明および
例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎな
い。したがって本発明はその本質から逸脱せずに多くの
変更、変形をなし得ることは明らかである。例えば、実
施例では入射口での光強度分布ｇ（ξ，η）がガウス型
である場合について説明したが、これに限らずローレン
ツ型であってもよい。
例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎな
い。したがって本発明はその本質から逸脱せずに多くの
変更、変形をなし得ることは明らかである。例えば、実
施例では入射口での光強度分布ｇ（ξ，η）がガウス型
である場合について説明したが、これに限らずローレン
ツ型であってもよい。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、レ
ーザ光のスペクトルは既知として電気的に相殺するよう
にしているため、背景に埋もれていたブロードな光（Ａ
ＳＥノイズ）のスペクトルをよりＳ／Ｎ良く検出するこ
とができる。
ーザ光のスペクトルは既知として電気的に相殺するよう
にしているため、背景に埋もれていたブロードな光（Ａ
ＳＥノイズ）のスペクトルをよりＳ／Ｎ良く検出するこ
とができる。
【図１】本発明に係る光スペクトラムアナライザの一実
施例を示す要部構成図
施例を示す要部構成図
【図２】アレイ素子と出射ビームの関係を示す図
【図３】演算装置の機能を説明するためのフローチャー
ト
ト
【図４】ｐn-1 ，ｐn ，ｐn+1 とΔｘの関係を示す図
【図５】ln（ｐn+1 ／ｐn-1 ）と直線近似とのずれを示
す図
す図
【図６】ln（ｐn+1 ／ｐn-1 ）とωの関係を示す図
【図７】ln（ｐn+1 ／ｐn-1 ）とΔｘの関係を示す図
【図８】実測値Ｐk と理論値ｐk との比較図
【図９】演算装置の更なる機能を説明するためのフロー
チャート
チャート
【図１０】ダイナミックレンジを説明するための図であ
る。
る。
１０ 分光装置 １１ スリット １２ コリメーティングミラー １３ 分散素子 １４ フォーカシングミラー １５ アレイ素子 ２０ 駆動装置 ３０ 演算装置 ４０ 表示装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−254465（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01J 3/02 - 3/36
Claims (3)
- 【請求項１】入射口からの被測定光を分散素子に入射
し、分散素子から出射される光を集束して複数の受光素
子から成るアレイ素子に照射するように構成された分光
装置と、 前記各アレイ素子の出力と前記入射口での光パワー分布
とから被測定光の中心波長を補間しトータルパワーを演
算により求める機能、および前記求められた被測定光の
中心波長とトータルパワーから被測定光のスペクトル形
状を演算により求め、そのスペクトルと前記アレイ素子
より得られる実データから被測定光以外のスペクトルを
演算により求める機能を有する演算装置と、前記被測定
光のスペクトルと被測定光以外のスペクトルのいずれか
一方または両方を表示する表示装置を備えたことを特徴
とする光スペクトラムアナライザ。 - 【請求項２】前記入射口にシングルモードファイバを用
い、前記演算装置は入射口での光パワー分布をガウス型
またはローレンツ型として前記被測定光の中心波長を補
間しトータルパワーを演算により求めるように構成した
ことを特徴とする請求項１記載の光スペクトラムアナラ
イザ。 - 【請求項３】前記演算装置は、最大出力を示す受光素子
の両側の受光素子の出力の比の対数の値が、最大出力を
示す受光素子の中心と入射ビームの中心とのずれに比例
するものと近似し、前記被測定光の中心波長を補間しト
ータルパワーを演算により求めるように構成したことを
特徴とする請求項１記載の光スペクトラムアナライザ。
Priority Applications (6)
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| JP02091496A JP3230565B2 (ja) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | 光スペクトラムアナライザ |
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-
1996
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