JP3372491B2 - 電気光学サンプリングオシロスコープ及び電気光学サンプリングオシロスコープ用プローブ - Google Patents
電気光学サンプリングオシロスコープ及び電気光学サンプリングオシロスコープ用プローブInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被測定信号によっ
て発生する電界を電気光学結晶に結合させ、タイミング
発生回路からのタイミング信号に基づき生成された光パ
ルスをこの電気光学結晶に入射し、入射した光パルスの
偏光状態により、被測定信号の波形を観測する電気光学
サンプリングオシロスコープであって、さらに伝送特性
を測定可能とする電気光学サンプリングオシロスコープ
に関する。
て発生する電界を電気光学結晶に結合させ、タイミング
発生回路からのタイミング信号に基づき生成された光パ
ルスをこの電気光学結晶に入射し、入射した光パルスの
偏光状態により、被測定信号の波形を観測する電気光学
サンプリングオシロスコープであって、さらに伝送特性
を測定可能とする電気光学サンプリングオシロスコープ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】被測定信号によって発生する電界を電気
光学結晶に結合させ、この電気光学結晶にレーザ光を入
射し、レーザ光の偏光状態により被測定信号の波形を観
測することができる。ここでレーザ光をパルス状にし、
被測定信号をサンプリングすると非常に高い時間分解能
で測定することができる。この現象を利用した電気光学
プローブを用いたのが電気光学サンプリングオシロスコ
ープである。この電気光学サンプリングオシロスコープ
（以下「ＥＯＳオシロスコープ」と略記する）は、電気
式プローブを用いた従来のサンプリングオシロスコープ
と比較し、 １）信号を測定する際に、グランド線を必要としないた
め、測定が容易 ２）電気光学プローブの先端にある金属ピンが回路系か
ら絶縁されているので高入力インピーダンスを実現で
き、その結果被測定点の状態をほとんど乱すことがない ３）光パルスを利用することからＧＨｚオーダーまでの
広帯域測定が可能といった特徴があり注目を集めてい
る。
光学結晶に結合させ、この電気光学結晶にレーザ光を入
射し、レーザ光の偏光状態により被測定信号の波形を観
測することができる。ここでレーザ光をパルス状にし、
被測定信号をサンプリングすると非常に高い時間分解能
で測定することができる。この現象を利用した電気光学
プローブを用いたのが電気光学サンプリングオシロスコ
ープである。この電気光学サンプリングオシロスコープ
（以下「ＥＯＳオシロスコープ」と略記する）は、電気
式プローブを用いた従来のサンプリングオシロスコープ
と比較し、 １）信号を測定する際に、グランド線を必要としないた
め、測定が容易 ２）電気光学プローブの先端にある金属ピンが回路系か
ら絶縁されているので高入力インピーダンスを実現で
き、その結果被測定点の状態をほとんど乱すことがない ３）光パルスを利用することからＧＨｚオーダーまでの
広帯域測定が可能といった特徴があり注目を集めてい
る。
【０００３】図４は、ＥＯＳオシロスコープにおける電
気光学プローブによる測定概念を説明するための図であ
る。図４に示すように電気光学プローブの先端には金属
ピン２１が設けられ、これを測定対象となる信号線３１
に接することで測定信号に基づいた電界２３が発生す
る。発生する電界を電気光学結晶２２に結合させるため
に金属ピン２１の端部に電気光学結晶２２が設けられて
いる。この電気光学結晶２２は、一次の電気光学効果で
あるポッケルス効果により、結合した電界強度に応じて
電気光学結晶の複屈折率が変化するので、この状態で光
パルス２５を入力すると光パルスの偏光状態が変化す
る。偏光変化を受けた光パルス２５は誘電体多層膜ミラ
ーである反射鏡２４に反射され、電気光学プローブ内の
偏光検出光学系の入力部となる受光回路１・６に導かれ
る（品川ら：“ＥＯＳによるハンディ型ハイインピーダ
ンスプローブ”、第１５回光波センシング技術研究会
講演論文集 応用物理学会・光波センシング技術研究
会、１９９５年５月、ｐｐ．１２３−１２９）。
気光学プローブによる測定概念を説明するための図であ
る。図４に示すように電気光学プローブの先端には金属
ピン２１が設けられ、これを測定対象となる信号線３１
に接することで測定信号に基づいた電界２３が発生す
る。発生する電界を電気光学結晶２２に結合させるため
に金属ピン２１の端部に電気光学結晶２２が設けられて
いる。この電気光学結晶２２は、一次の電気光学効果で
あるポッケルス効果により、結合した電界強度に応じて
電気光学結晶の複屈折率が変化するので、この状態で光
パルス２５を入力すると光パルスの偏光状態が変化す
る。偏光変化を受けた光パルス２５は誘電体多層膜ミラ
ーである反射鏡２４に反射され、電気光学プローブ内の
偏光検出光学系の入力部となる受光回路１・６に導かれ
る（品川ら：“ＥＯＳによるハンディ型ハイインピーダ
ンスプローブ”、第１５回光波センシング技術研究会
講演論文集 応用物理学会・光波センシング技術研究
会、１９９５年５月、ｐｐ．１２３−１２９）。
【０００４】次に、ＥＯＳオシロスコープの構成を図５
を用いて説明する。図５よりＥＯＳオシロスコープはＥ
ＯＳオシロスコープの本体１および電気光学プローブ２
により構成される。図５において、ＥＯＳオシロスコー
プの本体１は、トリガ回路３、タイミング発生回路４、
パルス発生回路１・５、受光回路１・６、処理回路７、
設定回路８から構成される。ここでトリガ回路３は、設
定回路８で設定された周波数のトリガ信号を生成する。
また、タイミング発生回路４は、光パルス発生タイミン
グおよびＡ／Ｄ変換器を含む受光回路１・６におけるＡ
／Ｄ変換のタイミング信号となるタイミング信号を生成
する。なお、このタイミング信号は、希望サンプルレー
ト、トリガ回路３からのトリガ信号、内部クロックから
のクロック信号を入力信号として生成される。ここで、
希望サンプルレートとは、設定回路８で設定された測定
信号の時間方向の拡大率であるｘ軸スケールにもとづい
て処理回路７で決定されるサンプルレートのことを言
う。パルス発生回路１・５は、タイミング発生回路４か
らの信号をもとに、光パルスを発生し、電気光学プロー
ブ２に供給される。そして、偏光変化を受けた光パルス
は、電気光学プローブ２内の偏光検出光学系（図示せ
ず）により偏光検出等が行われ、その信号がＥＯＳオシ
ロスコープの本体１に入力される。この信号は、受光回
路１・６により信号の増幅およびＡ／Ｄ変換が行われ
る。そして、Ａ／Ｄ変換された信号は、処理回路７によ
り測定対象となった信号の表示等のための処理がなされ
る。
を用いて説明する。図５よりＥＯＳオシロスコープはＥ
ＯＳオシロスコープの本体１および電気光学プローブ２
により構成される。図５において、ＥＯＳオシロスコー
プの本体１は、トリガ回路３、タイミング発生回路４、
パルス発生回路１・５、受光回路１・６、処理回路７、
設定回路８から構成される。ここでトリガ回路３は、設
定回路８で設定された周波数のトリガ信号を生成する。
また、タイミング発生回路４は、光パルス発生タイミン
グおよびＡ／Ｄ変換器を含む受光回路１・６におけるＡ
／Ｄ変換のタイミング信号となるタイミング信号を生成
する。なお、このタイミング信号は、希望サンプルレー
ト、トリガ回路３からのトリガ信号、内部クロックから
のクロック信号を入力信号として生成される。ここで、
希望サンプルレートとは、設定回路８で設定された測定
信号の時間方向の拡大率であるｘ軸スケールにもとづい
て処理回路７で決定されるサンプルレートのことを言
う。パルス発生回路１・５は、タイミング発生回路４か
らの信号をもとに、光パルスを発生し、電気光学プロー
ブ２に供給される。そして、偏光変化を受けた光パルス
は、電気光学プローブ２内の偏光検出光学系（図示せ
ず）により偏光検出等が行われ、その信号がＥＯＳオシ
ロスコープの本体１に入力される。この信号は、受光回
路１・６により信号の増幅およびＡ／Ｄ変換が行われ
る。そして、Ａ／Ｄ変換された信号は、処理回路７によ
り測定対象となった信号の表示等のための処理がなされ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来、被測定信号の波
形測定にはオシロスコープを用い、被測定回路の伝送特
性の測定にはスペクトラムアナライザを用いることが一
般的に行われている。上述のように、従来のＥＯＳオシ
ロスコープは、従来のオシロスコープと同様に被測定信
号の波形を観測することができるが、スペクトラムアナ
ライザのように被測定回路の伝送特性を観測することは
できなかった。
形測定にはオシロスコープを用い、被測定回路の伝送特
性の測定にはスペクトラムアナライザを用いることが一
般的に行われている。上述のように、従来のＥＯＳオシ
ロスコープは、従来のオシロスコープと同様に被測定信
号の波形を観測することができるが、スペクトラムアナ
ライザのように被測定回路の伝送特性を観測することは
できなかった。
【０００６】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、ＥＯＳオシロスコープにおいて、被測定信号の波形
の観測のみならず、電気入力または光入力をもつ被測定
回路の伝送特性も観測できるＥＯＳオシロスコープを提
供するものである。
で、ＥＯＳオシロスコープにおいて、被測定信号の波形
の観測のみならず、電気入力または光入力をもつ被測定
回路の伝送特性も観測できるＥＯＳオシロスコープを提
供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のＥＯＳオシロス
コープは、トリガ信号を生成するトリガ回路と、前記ト
リガ信号に基づきタイミング信号を生成するタイミング
発生回路と、前記タイミング信号に基づき光パルス信号
を生成するパルス発生回路と、被測定信号によって発生
する電界を電気光学結晶に結合させ、該電気光学結晶に
前記光パルス信号を入射し、偏光を受け反射された前記
光パルス信号を受けＡ／Ｄ変換を行う受光回路と、前記
受光回路からの信号をもとに被測定信号の表示等のため
の処理を行う処理回路とからなり、少なくとも１つのチ
ャンネルの前記パルス発生回路は、前記トリガ回路が生
成するトリガ信号が入力され、該トリガ信号のタイミン
グで伝送特性測定用の電気パルス信号または光パルス信
号を生成し、前記処理回路は、前記伝送特性測定用の電
気パルス信号または光パルス信号が被測定回路に入力さ
れ該被測定回路から出力される応答信号であって前記受
光回路を介して得られる信号と前記伝送特性測定用の電
気パルス信号または光パルス信号のタイミングに基づき
さらに伝送特性を演算する。
コープは、トリガ信号を生成するトリガ回路と、前記ト
リガ信号に基づきタイミング信号を生成するタイミング
発生回路と、前記タイミング信号に基づき光パルス信号
を生成するパルス発生回路と、被測定信号によって発生
する電界を電気光学結晶に結合させ、該電気光学結晶に
前記光パルス信号を入射し、偏光を受け反射された前記
光パルス信号を受けＡ／Ｄ変換を行う受光回路と、前記
受光回路からの信号をもとに被測定信号の表示等のため
の処理を行う処理回路とからなり、少なくとも１つのチ
ャンネルの前記パルス発生回路は、前記トリガ回路が生
成するトリガ信号が入力され、該トリガ信号のタイミン
グで伝送特性測定用の電気パルス信号または光パルス信
号を生成し、前記処理回路は、前記伝送特性測定用の電
気パルス信号または光パルス信号が被測定回路に入力さ
れ該被測定回路から出力される応答信号であって前記受
光回路を介して得られる信号と前記伝送特性測定用の電
気パルス信号または光パルス信号のタイミングに基づき
さらに伝送特性を演算する。
【０００８】本発明のＥＯＳオシロスコープは、トリガ
信号を生成するトリガ回路と、前記トリガ信号に基づき
タイミング信号を生成するタイミング発生回路と、前記
タイミング信号に基づき光パルス信号を生成するパルス
発生回路と、被測定信号によって発生する電界を電気光
学結晶に結合させ、この電気光学結晶に前記光パルス信
号を入射し、偏光を受け反射された前記光パルス信号を
受けＡ／Ｄ変換を行う受光回路と、前記受光回路からの
信号をもとに被測定信号の表示等のための処理を行う処
理回路とからなり、少なくとも１つのチャンネルは、前
記トリガ回路が生成するトリガ信号と前記タイミング発
生回路が生成するタイミング信号と外部トリガ信号とを
切替える切替回路をさらに備え、前記切替回路に接続さ
れる前記パルス発生回路は、被測定信号を測定する場
合、前記タイミング発生回路が生成するタイミング信号
が入力され光パルス信号を生成し、被測定回路の伝送特
性を測定する場合、前記切替回路より前記トリガ回路が
生成するトリガ信号か外部トリガ信号が入力され該入力
信号のタイミングで伝送特性測定用の電気パルス信号ま
たは光パルス信号を生成し、前記処理回路は、被測定回
路の伝送特性を測定する場合、前記伝送特性測定用の電
気パルス信号または光パルス信号が被測定回路に入力さ
れ該被測定回路から出力される応答信号であって前記受
光回路を介して得られる信号と前記伝送特性測定用の電
気パルス信号または光パルス信号のタイミングに基づき
さらに伝送特性を演算する。
信号を生成するトリガ回路と、前記トリガ信号に基づき
タイミング信号を生成するタイミング発生回路と、前記
タイミング信号に基づき光パルス信号を生成するパルス
発生回路と、被測定信号によって発生する電界を電気光
学結晶に結合させ、この電気光学結晶に前記光パルス信
号を入射し、偏光を受け反射された前記光パルス信号を
受けＡ／Ｄ変換を行う受光回路と、前記受光回路からの
信号をもとに被測定信号の表示等のための処理を行う処
理回路とからなり、少なくとも１つのチャンネルは、前
記トリガ回路が生成するトリガ信号と前記タイミング発
生回路が生成するタイミング信号と外部トリガ信号とを
切替える切替回路をさらに備え、前記切替回路に接続さ
れる前記パルス発生回路は、被測定信号を測定する場
合、前記タイミング発生回路が生成するタイミング信号
が入力され光パルス信号を生成し、被測定回路の伝送特
性を測定する場合、前記切替回路より前記トリガ回路が
生成するトリガ信号か外部トリガ信号が入力され該入力
信号のタイミングで伝送特性測定用の電気パルス信号ま
たは光パルス信号を生成し、前記処理回路は、被測定回
路の伝送特性を測定する場合、前記伝送特性測定用の電
気パルス信号または光パルス信号が被測定回路に入力さ
れ該被測定回路から出力される応答信号であって前記受
光回路を介して得られる信号と前記伝送特性測定用の電
気パルス信号または光パルス信号のタイミングに基づき
さらに伝送特性を演算する。
【０００９】前記電気光学サンプリングオシロスコープ
に接続され用いられる電気光学プローブであって、電極
および反射鏡および電気光学結晶を備える先端部を着脱
可能とし、光ファイバおよび光ファイバに集光するコリ
メータを備える先端部と交換可能とする。
に接続され用いられる電気光学プローブであって、電極
および反射鏡および電気光学結晶を備える先端部を着脱
可能とし、光ファイバおよび光ファイバに集光するコリ
メータを備える先端部と交換可能とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態であ
るＥＯＳサンプリングオシロスコープの構成を示すブロ
ック図である。図１よりＥＯＳオシロスコープはＥＯＳ
オシロスコープの本体１および電気光学プローブ２およ
びプローブ１２により構成される。図１において、ＥＯ
Ｓオシロスコープの本体１は、トリガ回路３と、タイミ
ング発生回路４と、パルス発生回路１・５と、受光回路
１・６と、処理回路７と、パルス発生回路２・９とから
構成される。なお、図５に示す従来のＥＯＳオシロスコ
ープの構成要素と共通の構成要素には同じ符号を付けて
いる。また、図１は２チャンネル分の構成を示し他のチ
ャンネルを省略している。また測定した波形等を表示す
る表示部および図５に示した従来のＥＯＳオシロスコー
プに備わる設定回路８等も省略している。
を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態であ
るＥＯＳサンプリングオシロスコープの構成を示すブロ
ック図である。図１よりＥＯＳオシロスコープはＥＯＳ
オシロスコープの本体１および電気光学プローブ２およ
びプローブ１２により構成される。図１において、ＥＯ
Ｓオシロスコープの本体１は、トリガ回路３と、タイミ
ング発生回路４と、パルス発生回路１・５と、受光回路
１・６と、処理回路７と、パルス発生回路２・９とから
構成される。なお、図５に示す従来のＥＯＳオシロスコ
ープの構成要素と共通の構成要素には同じ符号を付けて
いる。また、図１は２チャンネル分の構成を示し他のチ
ャンネルを省略している。また測定した波形等を表示す
る表示部および図５に示した従来のＥＯＳオシロスコー
プに備わる設定回路８等も省略している。
【００１１】なお、伝送特性を測定する場合、電気入力
の被測定回路には電気パルス信号を被測定回路に入力す
るためのプローブ１２をパルス発生回路２・９と被測定
回路の入力部に接続して用いる。光入力の被測定回路に
は図３に示す光ファイバ２９および光ファイバ２９に集
光するコリメータ２８を備える先端部２７を電気光学プ
ローブの本体２０に装着したものまたは同等のものをプ
ローブ１２として用い、パルス発生回路２・９に接続す
るとともに光ファイバ２９を被測定回路の入力部に接続
して用いる。図３に示すプローブは先端部分が着脱可能
となっており、金属ピン２１および電気光学結晶２２お
よび反射鏡２４を備える先端部２６を電気光学プローブ
の本体２０に装着したものは電気光学プローブ２として
用いことができる。コリメータ２８および光ファイバ２
９を備える先端部２７を電気光学プローブの本体２０に
装着したものまたは同等のものは、パルス発生回路２・
９に接続し、光ファイバ２９を光入力の被測定回路の入
力部に接続し、光入力の被測定回路の伝送特性を測定す
る場合に用いることができる。なお、図３に示す電気光
学プローブの本体２０と先端部２６または先端部２７の
結合部は、差込式、ねじ込み式、その他であってよい。
また、図３では、図４と共通する構成要素に対し同じ符
号を用いている。
の被測定回路には電気パルス信号を被測定回路に入力す
るためのプローブ１２をパルス発生回路２・９と被測定
回路の入力部に接続して用いる。光入力の被測定回路に
は図３に示す光ファイバ２９および光ファイバ２９に集
光するコリメータ２８を備える先端部２７を電気光学プ
ローブの本体２０に装着したものまたは同等のものをプ
ローブ１２として用い、パルス発生回路２・９に接続す
るとともに光ファイバ２９を被測定回路の入力部に接続
して用いる。図３に示すプローブは先端部分が着脱可能
となっており、金属ピン２１および電気光学結晶２２お
よび反射鏡２４を備える先端部２６を電気光学プローブ
の本体２０に装着したものは電気光学プローブ２として
用いことができる。コリメータ２８および光ファイバ２
９を備える先端部２７を電気光学プローブの本体２０に
装着したものまたは同等のものは、パルス発生回路２・
９に接続し、光ファイバ２９を光入力の被測定回路の入
力部に接続し、光入力の被測定回路の伝送特性を測定す
る場合に用いることができる。なお、図３に示す電気光
学プローブの本体２０と先端部２６または先端部２７の
結合部は、差込式、ねじ込み式、その他であってよい。
また、図３では、図４と共通する構成要素に対し同じ符
号を用いている。
【００１２】次に、このように構成された本実施形態の
ＥＯＳオシロスコープの動作について説明する。
ＥＯＳオシロスコープの動作について説明する。
【００１３】まず、被測定信号の波形を観測する場合の
動作を説明する。トリガ回路３は、所定の周波数のトリ
ガ信号を生成する。また、タイミング発生回路４は、パ
ルス発生タイミングおよびＡ／Ｄ変換器を含む受光回路
１・６におけるＡ／Ｄ変換のタイミング信号となるタイ
ミング信号を生成する。なお、このタイミング信号は、
希望サンプルレート、トリガ回路３からのトリガ信号、
内部クロックからのクロック信号を入力信号として生成
される。ここで、希望サンプルレートとは、測定信号の
時間方向の拡大率である所定のｘ軸スケールにもとづい
て処理回路７で決定されるサンプルレートのことを言
う。
動作を説明する。トリガ回路３は、所定の周波数のトリ
ガ信号を生成する。また、タイミング発生回路４は、パ
ルス発生タイミングおよびＡ／Ｄ変換器を含む受光回路
１・６におけるＡ／Ｄ変換のタイミング信号となるタイ
ミング信号を生成する。なお、このタイミング信号は、
希望サンプルレート、トリガ回路３からのトリガ信号、
内部クロックからのクロック信号を入力信号として生成
される。ここで、希望サンプルレートとは、測定信号の
時間方向の拡大率である所定のｘ軸スケールにもとづい
て処理回路７で決定されるサンプルレートのことを言
う。
【００１４】パルス発生回路１・５は、タイミング発生
回路４からの信号ををもとに、光パルスを発生し、電気
光学プローブ２に供給する。そして、偏光変化を受けた
光パルスは、電気光学プローブ２内の偏光検出光学系
（図示せず）により偏光検出等が行われ、その信号がＥ
ＯＳオシロスコープの本体１に入力される。この信号
は、受光回路１・６により信号の増幅およびＡ／Ｄ変換
が行われる。そして、被測定信号の波形を観測する場
合、Ａ／Ｄ変換された信号は、処理回路７により測定対
象となった信号の表示等のための処理がなされる。
回路４からの信号ををもとに、光パルスを発生し、電気
光学プローブ２に供給する。そして、偏光変化を受けた
光パルスは、電気光学プローブ２内の偏光検出光学系
（図示せず）により偏光検出等が行われ、その信号がＥ
ＯＳオシロスコープの本体１に入力される。この信号
は、受光回路１・６により信号の増幅およびＡ／Ｄ変換
が行われる。そして、被測定信号の波形を観測する場
合、Ａ／Ｄ変換された信号は、処理回路７により測定対
象となった信号の表示等のための処理がなされる。
【００１５】次に、被測定回路の伝送特性を観測する場
合の動作を説明する。パルス発生回路２・９には、トリ
ガ回路３から出力されるトリガ信号が入力され、このト
リガ信号のタイミングで伝送特性測定用の電気パルス信
号または光パルス信号を発生させる。そして電気入力の
被測定回路には、電気パルス信号を被測定回路に入力す
るためのプローブ１２を被測定回路の入力部に接続して
電気パルス信号を入力し、光入力の被測定回路には図３
に示す光ファイバおよびコリメータを備える先端部２７
を電気光学プローブの本体２０に装着したものまたは同
等のものをプローブ１２として用い、このプローブ１２
の光ファイバ２９を被測定回路の入力部に接続して光パ
ルス信号を入力する。
合の動作を説明する。パルス発生回路２・９には、トリ
ガ回路３から出力されるトリガ信号が入力され、このト
リガ信号のタイミングで伝送特性測定用の電気パルス信
号または光パルス信号を発生させる。そして電気入力の
被測定回路には、電気パルス信号を被測定回路に入力す
るためのプローブ１２を被測定回路の入力部に接続して
電気パルス信号を入力し、光入力の被測定回路には図３
に示す光ファイバおよびコリメータを備える先端部２７
を電気光学プローブの本体２０に装着したものまたは同
等のものをプローブ１２として用い、このプローブ１２
の光ファイバ２９を被測定回路の入力部に接続して光パ
ルス信号を入力する。
【００１６】次に、電気光学プローブ２を被測定回路の
測定点に接触させ、被測定回路の入力部に入力された伝
送特性測定用の電気パルス信号または光パルス信号によ
る応答信号を測定する。この応答信号は、受光回路１・
６によりＡ／Ｄ変換され処理回路７へ送られる。処理回
路７は、パルス発生回路２・９が生成する伝送特性測定
用の電気または光パルス信号のタイミングと受光回路１
・６によりＡ／Ｄ変換された応答信号に基づき伝送特性
を演算し、表示部（図示せず）に表示させる。ここで伝
送特性を求める演算は従来知られているパルス法等が用
いられる。また、伝送特性には周波数特性、位相特性、
群遅延特性等がある。
測定点に接触させ、被測定回路の入力部に入力された伝
送特性測定用の電気パルス信号または光パルス信号によ
る応答信号を測定する。この応答信号は、受光回路１・
６によりＡ／Ｄ変換され処理回路７へ送られる。処理回
路７は、パルス発生回路２・９が生成する伝送特性測定
用の電気または光パルス信号のタイミングと受光回路１
・６によりＡ／Ｄ変換された応答信号に基づき伝送特性
を演算し、表示部（図示せず）に表示させる。ここで伝
送特性を求める演算は従来知られているパルス法等が用
いられる。また、伝送特性には周波数特性、位相特性、
群遅延特性等がある。
【００１７】図２は、本発明の他の実施形態であるＥＯ
Ｓサンプリングオシロスコープの構成を示すブロック図
である。図２よりＥＯＳオシロスコープはＥＯＳオシロ
スコープの本体１および電気光学プローブ２およびプロ
ーブ１２により構成される。図２において、ＥＯＳオシ
ロスコープの本体１は、トリガ回路３と、タイミング発
生回路４と、パルス発生回路１・５と、受光回路１・６
と、パルス発生回路２・９と、受光回路２・１０と、切
替回路１１とから構成される。なお、先に説明した図１
のＥＯＳオシロスコープと図５に示す従来のＥＯＳオシ
ロスコープの構成要素と共通の構成要素には同じ符号を
付けている。また、図２では２チャンネル分の構成を示
し他のチャンネルを省略している。また測定した波形等
を表示する表示部および図５に示した従来のＥＯＳオシ
ロスコープに備わる設定回路８等は図示していない。ま
た、プローブ１２に関しては、先の実施形態で説明した
とうりである。
Ｓサンプリングオシロスコープの構成を示すブロック図
である。図２よりＥＯＳオシロスコープはＥＯＳオシロ
スコープの本体１および電気光学プローブ２およびプロ
ーブ１２により構成される。図２において、ＥＯＳオシ
ロスコープの本体１は、トリガ回路３と、タイミング発
生回路４と、パルス発生回路１・５と、受光回路１・６
と、パルス発生回路２・９と、受光回路２・１０と、切
替回路１１とから構成される。なお、先に説明した図１
のＥＯＳオシロスコープと図５に示す従来のＥＯＳオシ
ロスコープの構成要素と共通の構成要素には同じ符号を
付けている。また、図２では２チャンネル分の構成を示
し他のチャンネルを省略している。また測定した波形等
を表示する表示部および図５に示した従来のＥＯＳオシ
ロスコープに備わる設定回路８等は図示していない。ま
た、プローブ１２に関しては、先の実施形態で説明した
とうりである。
【００１８】次に、このように構成された本実施形態の
ＥＯＳオシロスコープの動作について説明する。
ＥＯＳオシロスコープの動作について説明する。
【００１９】トリガ回路３は、所定の周波数のトリガ信
号を生成する。また、タイミング発生回路４は、パルス
発生タイミングおよびＡ／Ｄ変換器を含む受光回路１・
６におけるＡ／Ｄ変換のタイミング信号となるタイミン
グ信号を生成する。なお、このタイミング信号は、先の
実施形態で説明したとうりである。パルス発生回路１・
５は、タイミング発生回路４からの信号をもとに、光パ
ルスを発生し、電気光学プローブ２に供給される。そし
て、偏光変化を受けた光パルスは、電気光学プローブ２
内の偏光検出光学系（図示せず）により偏光検出等が行
われ、その信号がＥＯＳオシロスコープの本体１に入力
される。この信号は、受光回路１・６により信号の増幅
およびＡ／Ｄ変換が行われる。そして、Ａ／Ｄ変換され
た信号は、処理回路７により測定対象となった信号の表
示等のための処理がなされる。
号を生成する。また、タイミング発生回路４は、パルス
発生タイミングおよびＡ／Ｄ変換器を含む受光回路１・
６におけるＡ／Ｄ変換のタイミング信号となるタイミン
グ信号を生成する。なお、このタイミング信号は、先の
実施形態で説明したとうりである。パルス発生回路１・
５は、タイミング発生回路４からの信号をもとに、光パ
ルスを発生し、電気光学プローブ２に供給される。そし
て、偏光変化を受けた光パルスは、電気光学プローブ２
内の偏光検出光学系（図示せず）により偏光検出等が行
われ、その信号がＥＯＳオシロスコープの本体１に入力
される。この信号は、受光回路１・６により信号の増幅
およびＡ／Ｄ変換が行われる。そして、Ａ／Ｄ変換され
た信号は、処理回路７により測定対象となった信号の表
示等のための処理がなされる。
【００２０】切替回路１１には、外部トリガ信号と、ト
リガ回路３から出力されるトリガ信号と、タイミング発
生回路４が出力するタイミング信号とが入力され、その
出力はパルス発生回路２・９に入力される。パルス発生
回路２・９を含むチャンネルを用いて被測定信号を観測
する場合、電気光学プローブ２または金属ピン２１およ
び電気光学結晶２２および反射鏡２４を備える先端部２
６を電気光学プローブの本体２０に装着したものまたは
従来の電気光学プローブ２をプローブ１２としてパルス
発生回路２・９に接続する。パルス発生回路２・９に
は、切替回路１１からタイミング発生回路４が出力する
タイミング信号が入力される。そして、パルス発生回路
２・９は、上述したパルス発生回路１・５と同様の動作
をする。受光回路２・１０および処理回路７の動作も先
に説明した受光回路１・６および処理回路７と同様の動
作をし、測定した信号を表示部（図示せず）に表示す
る。
リガ回路３から出力されるトリガ信号と、タイミング発
生回路４が出力するタイミング信号とが入力され、その
出力はパルス発生回路２・９に入力される。パルス発生
回路２・９を含むチャンネルを用いて被測定信号を観測
する場合、電気光学プローブ２または金属ピン２１およ
び電気光学結晶２２および反射鏡２４を備える先端部２
６を電気光学プローブの本体２０に装着したものまたは
従来の電気光学プローブ２をプローブ１２としてパルス
発生回路２・９に接続する。パルス発生回路２・９に
は、切替回路１１からタイミング発生回路４が出力する
タイミング信号が入力される。そして、パルス発生回路
２・９は、上述したパルス発生回路１・５と同様の動作
をする。受光回路２・１０および処理回路７の動作も先
に説明した受光回路１・６および処理回路７と同様の動
作をし、測定した信号を表示部（図示せず）に表示す
る。
【００２１】被測定回路の伝送特性を観測する場合、パ
ルス発生回路２・９は、切替回路１１から外部トリガ信
号またはトリガ回路３から出力されるトリガ信号が入力
され、このトリガ信号のタイミングで伝送特性測定用の
電気パルス信号または光パルス信号を生成する。なお、
外部トリガ信号がパルス発生回路２・９の動作可能な周
期を越えた場合は、トリガ回路３のトリガ信号を用い
る。そして、電気入力の被測定回路に対しては、電気パ
ルス信号を出力するためのプローブ１２をパルス発生回
路２・９に接続し、このプローブ１２を使って電気パル
ス信号を被測定回路の入力部に入力する。光入力の被測
定回路に対しては図３に示す光ファイバおよび光ファイ
バに集光するコリメータを備える先端部２７を電気光学
プローブの本体２０に装着したものまたは同等のものを
プローブ１２として用い、このプローブ１２をパルス発
生回路２・９に接続するとともに、光ファイバ２９を被
測定回路の入力部に接続して光パルス信号を入力する。
ルス発生回路２・９は、切替回路１１から外部トリガ信
号またはトリガ回路３から出力されるトリガ信号が入力
され、このトリガ信号のタイミングで伝送特性測定用の
電気パルス信号または光パルス信号を生成する。なお、
外部トリガ信号がパルス発生回路２・９の動作可能な周
期を越えた場合は、トリガ回路３のトリガ信号を用い
る。そして、電気入力の被測定回路に対しては、電気パ
ルス信号を出力するためのプローブ１２をパルス発生回
路２・９に接続し、このプローブ１２を使って電気パル
ス信号を被測定回路の入力部に入力する。光入力の被測
定回路に対しては図３に示す光ファイバおよび光ファイ
バに集光するコリメータを備える先端部２７を電気光学
プローブの本体２０に装着したものまたは同等のものを
プローブ１２として用い、このプローブ１２をパルス発
生回路２・９に接続するとともに、光ファイバ２９を被
測定回路の入力部に接続して光パルス信号を入力する。
【００２２】次に、電気光学プローブ２を被測定回路の
測定点に接触させ被測定回路の入力部から測定点までの
応答信号を取り込む。応答信号は受光回路１・６により
Ａ／Ｄ変換され、Ａ／Ｄ変換された応答信号とパルス発
生回路２・９のパルス信号が処理回路７に入力される。
処理回路７は、パルス発生回路２・９が生成する伝送特
性測定用のパルス信号のタイミングと受光回路１・６に
よりＡ／Ｄ変換された応答信号に基づき伝送特性を演算
し、表示部（図示せず）に表示させる。ここで伝送特性
を求める演算は従来知られているパルス法等が用いられ
る。また、伝送特性には周波数特性、位相特性、群遅延
特性等がある。
測定点に接触させ被測定回路の入力部から測定点までの
応答信号を取り込む。応答信号は受光回路１・６により
Ａ／Ｄ変換され、Ａ／Ｄ変換された応答信号とパルス発
生回路２・９のパルス信号が処理回路７に入力される。
処理回路７は、パルス発生回路２・９が生成する伝送特
性測定用のパルス信号のタイミングと受光回路１・６に
よりＡ／Ｄ変換された応答信号に基づき伝送特性を演算
し、表示部（図示せず）に表示させる。ここで伝送特性
を求める演算は従来知られているパルス法等が用いられ
る。また、伝送特性には周波数特性、位相特性、群遅延
特性等がある。
【００２３】なお、被測定回路の入力部に伝送特性測定
用の電気または光パルス信号を入力した場合、この入力
部には入力信号とこの入力信号による被測定回路側から
の反射信号が現れる。したがって、電気光学プローブ２
を被測定回路の入力部に接続し、この入力部に現れる信
号を取り込み、この測定データとパルス発生回路２・９
が生成する伝送特性測定用に用いる所定の電気または光
パルス信号の成分とから処理回路７が反射成分を演算し
表示することにより被測定回路内部の信号の反射を観測
することもできる。
用の電気または光パルス信号を入力した場合、この入力
部には入力信号とこの入力信号による被測定回路側から
の反射信号が現れる。したがって、電気光学プローブ２
を被測定回路の入力部に接続し、この入力部に現れる信
号を取り込み、この測定データとパルス発生回路２・９
が生成する伝送特性測定用に用いる所定の電気または光
パルス信号の成分とから処理回路７が反射成分を演算し
表示することにより被測定回路内部の信号の反射を観測
することもできる。
【００２４】
【発明の効果】従来のＥＯＳオシロスコープとしての機
能に加え、伝送特性の測定も可能となる。タイミング信
号とトリガ信号の切替回路と被測定回路に対し伝送特性
測定用パルス信号を出力できるパルス発生回路を含むチ
ャンネルは、伝送特性を測定しない場合、通常の被測定
信号の観測にも利用できる。光入力の被測定回路の伝送
特性の測定も行える。伝送特性の測定時に、被測定回路
に対し伝送特性測定用パルス信号を出力できるパルス発
生回路の出力と被測定回路の入力の接続部分における信
号を測定することにより、被測定回路内部の信号の反射
を観測できる。この場合、従来の外部のパルス発生器を
用いる場合に必要な分岐結合器は不要となる。
能に加え、伝送特性の測定も可能となる。タイミング信
号とトリガ信号の切替回路と被測定回路に対し伝送特性
測定用パルス信号を出力できるパルス発生回路を含むチ
ャンネルは、伝送特性を測定しない場合、通常の被測定
信号の観測にも利用できる。光入力の被測定回路の伝送
特性の測定も行える。伝送特性の測定時に、被測定回路
に対し伝送特性測定用パルス信号を出力できるパルス発
生回路の出力と被測定回路の入力の接続部分における信
号を測定することにより、被測定回路内部の信号の反射
を観測できる。この場合、従来の外部のパルス発生器を
用いる場合に必要な分岐結合器は不要となる。
【図１】 本発明の一実施形態であるＥＯＳオシロスコ
ープの構成を示す図である。
ープの構成を示す図である。
【図２】 本発明の他の実施形態であるＥＯＳオシロス
コープの構成を示す図である。
コープの構成を示す図である。
【図３】 本発明のＥＯＳオシロスコープで用いられる
電気光学プローブの一実施形態の構成を示す図である。
電気光学プローブの一実施形態の構成を示す図である。
【図４】 ＥＯＳオシロスコープにおける電気光学プロ
ーブによる測定概念を説明するための図である。
ーブによる測定概念を説明するための図である。
【図５】 ＥＯＳオシロスコープの一構成例を示す図で
ある。
ある。
１ ＥＯＳオシロスコープの本体
２ 電気光学プローブ
３ トリガ回路
４ タイミング発生回路
５ パルス発生回路１
６ 受光回路１
７ 処理回路
８ 設定回路
９ パルス発生回路２
10 受光回路２
11 切替回路
12 プローブ
20 電気光学プローブの本体
26、27 先端部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 菊池 潤
東京都大田区蒲田４丁目19番７号 安藤
電気株式会社内
(72)発明者 伴城 暢一
東京都大田区蒲田４丁目19番７号 安藤
電気株式会社内
(72)発明者 遠藤 善雄
東京都大田区蒲田４丁目19番７号 安藤
電気株式会社内
(72)発明者 品川 満
東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日
本電信電話株式会社内
(72)発明者 永妻 忠夫
東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日
本電信電話株式会社内
(72)発明者 山田 順三
東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日
本電信電話株式会社内
(56)参考文献 特開 平11−174088（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−240895（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−196862（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−98973（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−94806（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−84571（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−160664（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−217220（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−258773（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−62250（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01R 13/00 - 13/42
G01R 31/28 - 31/3193
G01R 1/06 - 1/073
Claims (3)
- 【請求項１】 トリガ信号を生成するトリガ回路と、 前記トリガ信号に基づきタイミング信号を生成するタイ
ミング発生回路と、 前記タイミング信号に基づき光パルス信号を生成するパ
ルス発生回路と、 被測定信号によって発生する電界を電気光学結晶に結合
させ、該電気光学結晶に前記光パルス信号を入射し、偏
光変化を受け反射された前記光パルス信号を受けＡ／Ｄ
変換を行う受光回路と、 前記受光回路からの信号をもとに被測定信号の表示等の
ための処理を行う処理回路とからなり、 少なくとも１つのチャンネルの前記パルス発生回路は、
前記トリガ回路が生成するトリガ信号が入力され、該ト
リガ信号のタイミングで伝送特性測定用の電気パルス信
号または光パルス信号を生成し、 前記処理回路は、前記伝送特性測定用の電気パルス信号
または光パルス信号が被測定回路に入力され該被測定回
路から出力される応答信号であって前記受光回路を介し
て得られる信号と前記伝送特性測定用の電気パルス信号
または光パルス信号のタイミングに基づきさらに伝送特
性を演算することを特徴とする電気光学サンプリングオ
シロスコープ。 - 【請求項２】 トリガ信号を生成するトリガ回路と、 前記トリガ信号に基づきタイミング信号を生成するタイ
ミング発生回路と、 前記タイミング信号に基づき光パルス信号を生成するパ
ルス発生回路と、 被測定信号によって発生する電界を電気光学結晶に結合
させ、この電気光学結晶に前記光パルス信号を入射し、
偏光変化を受け反射された前記光パルス信号を受けＡ／
Ｄ変換を行う受光回路と、 前記受光回路からの信号をもとに被測定信号の表示等の
ための処理を行う処理回路とからなり、 少なくとも１つのチャンネルは、前記トリガ回路が生成
するトリガ信号と前記タイミング発生回路が生成するタ
イミング信号と外部トリガ信号とを切替える切替回路を
さらに備え、 前記切替回路に接続される前記パルス発生回路は、被測
定信号を測定する場合、前記タイミング発生回路が生成
するタイミング信号が入力され光パルス信号を生成し、
被測定回路の伝送特性を測定する場合、前記切替回路よ
り前記トリガ回路が生成するトリガ信号か外部トリガ信
号が入力され該入力信号のタイミングで伝送特性測定用
の電気パルス信号または光パルス信号を生成し、 前記処理回路は、被測定回路の伝送特性を測定する場
合、前記伝送特性測定用の電気パルス信号または光パル
ス信号が被測定回路に入力され該被測定回路から出力さ
れる応答信号であって前記受光回路を介して得られる信
号と前記伝送特性測定用の電気パルス信号または光パル
ス信号のタイミングに基づきさらに伝送特性を演算する
ことを特徴とする電気光学サンプリングオシロスコー
プ。 - 【請求項３】 前記電気光学サンプリングオシロスコー
プに接続され用いられる電気光学プローブであって、 電極および反射鏡および電気光学結晶を備える先端部を
着脱可能とし、 光ファイバおよび光ファイバに集光するコリメータを備
える先端部と交換可能とすることを特徴とする電気光学
サンプリングオシロスコープ用プローブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27617698A JP3372491B2 (ja) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | 電気光学サンプリングオシロスコープ及び電気光学サンプリングオシロスコープ用プローブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27617698A JP3372491B2 (ja) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | 電気光学サンプリングオシロスコープ及び電気光学サンプリングオシロスコープ用プローブ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000105255A JP2000105255A (ja) | 2000-04-11 |
| JP3372491B2 true JP3372491B2 (ja) | 2003-02-04 |
Family
ID=17565786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27617698A Expired - Fee Related JP3372491B2 (ja) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | 電気光学サンプリングオシロスコープ及び電気光学サンプリングオシロスコープ用プローブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3372491B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102062797B (zh) * | 2009-11-17 | 2013-08-07 | 北京普源精电科技有限公司 | 一种具有高频低频路径分离电路的示波器 |
-
1998
- 1998-09-29 JP JP27617698A patent/JP3372491B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000105255A (ja) | 2000-04-11 |
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