JP4456225B2 - 光源装置 - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光を出力する光源装置において、狭帯域な高出力光と広帯域な光を簡単な構成で選択的に出力するための技術である。
【0002】
【従来の技術】
光デバイスの測定を行う際、その測定に要求される条件によって狭帯域な高出力光と広帯域な光を選択的に用いる場合がある。
【0003】
例えば、光デバイスの波長損失特性を高いダイナミックレンジで測定したい場合には、図7に示すように、波長を変えることができる狭帯域光源装置10から出射される狭帯域光を光パワーメータ11に入力した状態でその狭帯域光の波長を可変して波長毎のパワーを測定し、次に、狭帯域光源装置10から出射される狭帯域光を測定対象の光デバイス1に入力した状態で、その狭帯域光の波長を可変して光デバイス1の出射光の波長毎のパワーを測定し、両測定結果の比から光デバイス1の波長損失特性を求めている。
【0004】
また、光フィルタや光アイソレータ等の光デバイスの波長損失特性を高速に測定したい場合には、図8に示すように、広帯域光源装置12から出射される広帯域光を光スペクトラムアナライザ13に入力して、広帯域光源装置12から出射される広帯域光のスペクトラムを測定し、次に、広帯域光源装置12から出射される広帯域光を測定対象の光デバイス1に入力し、その光デバイス1の出力光のスペクトラムを光スペクトラムアナライザ13で測定し、両測定結果の比から光デバイス1の波長損失特性を求めている。
【0005】
このように、光デバイスの測定には狭帯域光と広帯域光とを選択的に用いており、通常はその測定条件によって前記した狭帯域光源装置10と広帯域光源装置12とを選択的に用いている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記したように狭帯域光による測定と広帯域光による測定とをそれぞれ別の光源装置を用いて測定する方法では、常に2つの光源装置を用意しておかなければならないという不便さがあった。
【0007】
これを解決するために、1台の光源装置の内部に狭帯域光源と広帯域光源とを独立に設けることも考えられるが、これでは光源装置全体が大型化してしまう。
本発明は、この問題を解決して、狭帯域な光と広帯域な光を簡単な構成で選択的に出射できる光源装置を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の光源装置は、
レーザ光を出射する光源部(21)と、
前記光源部から出射されたレーザ光を外部へ出力するための第1の光出力部(20a)と、
前記光源部から出射されたレーザ光を増幅する光増幅器(31)と、
前記光源部と前記光増幅器の間に配置され、該光増幅器の光入射状態を、前記光源部からのレーザ光が入射される状態と、レーザ光が入射されない状態のいずれか一方に切り換える光シャッタ(30)と、
前記光増幅器の出射光を外部へ出射するための第2の光出力部(20b)とを備え、
前記光シャッタを切り換えることにより、前記光源部から出射され前記光増幅器によって増幅されたレーザ光または前記光増幅器が無入射時に出射する広帯域光のいずれか一方を前記第2の光出力部から選択的に出射できるようにしている。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明の実施形態の光源装置20の構成を示している。
【0010】
この光源装置20は、単一のケース(図示せず)内に構成されたものであり、そのケースには光を外部へ出力するための第1の光出力部20a、第2の光出力部20bが設けられている。これらの光出力部20a、20bは、光ファイバ接続用のコネクタ等によって構成されている。
【0011】
光源装置20の光源部21は、例えば図2に示すように波長可変型に構成されている。
【0012】
即ち、半導体レーザ22から出射された光をコリメータ23によって平行光に変換して回折格子24に出射し、回折格子24から反射鏡25へ回折し、反射鏡25から反射された光を回折格子24からコリメータ23を介して半導体レーザ22へ戻すように構成され、この反射鏡25をアーム26の一端側で支持し、このアーム26を駆動装置27によって押し引きして、他端側の回動支点26aを中心に回動させて、反射鏡25を回折格子24に対して接離させ、半導体レーザ22から回折格子24を経由して反射鏡25に至る光路長(外部共振器長)を変えて、出射波長を可変させている。
【0013】
また、図示しないが、反射鏡を用いずに回折格子を駆動装置によって回転させて出射波長を可変する場合もある。
【0014】
このような波長可変型の光源部21の出射光の波長はアーム26の回転角度(または回折格子の回転角度)に対応しており、駆動装置27を制御することによって任意波長の狭帯域なレーザ光、または任意の波長範囲を掃引する狭帯域なレーザ光を出射することができる。
【0015】
この光源部21は回折格子24で全反射されたレーザ光(あるいは半導体レーザ22の反射端面から出射されるレーザ光)を光デバイダ28によって第1のレーザ光L1と第2のレーザ光L2に分岐し、第1のレーザ光L1を第1の光出力部20aから外部へ出力させる。
【0016】
なお、光源部21としては上記の波長可変型でなく波長固定型のものを用いてもよい。
【0017】
光源部21から出射される第2のレーザ光L2は、光シャッタ30を介して光増幅器31に入射される。
【0018】
光シャッタ30は、後述するモード指定手段35から第1モードが指定された場合には、光源部21からのレーザ光L2を光増幅器31に入射させ、第2モードが指定された場合には、光増幅器31にレーザ光が入射されない状態にする。
この光シャッタ30は、光源部21から光増幅器31までの光路に対して遮光部材を進退させる機械式のものや偏光器を用いた光学式のものが使用できる。
【0019】
光増幅器31は、半導体レーザアンプあるいは光ファイバアンプによって構成されている。
【0020】
半導体レーザアンプは、前記光源部21で使用されている半導体レーザ22の端面の反射率を小さくして、一端側から入射されるレーザ光を注入電流の大きさに応じた増幅度で増幅して他端側から出射するものである。
【0021】
また、光ファイバアンプは、増幅対象光を入射したファイバに所定波長の光を注入したときに、この注入光のパワーが増幅対象光に転移される作用を利用したもので、一端側から入射されるレーザ光を、注入光のパワーに応じた増幅度で増幅して他端側から出力する。
【0022】
このような光増幅器31は、光源部21からのレーザ光L2が入射されている状態では、このレーザ光L2を増幅して出射し、光の入射が遮断されているときには、その増幅素子自体が発生する広帯域雑音光を出射する。
【0023】
即ち、前記半導体レーザアンプや光ファイバアンプのような光増幅器の場合、光が入射されていないときには、注入電流や注入光によって、図3のAに示すように、その素子で決まる波長範囲λa〜λbの広帯域雑音光が出射され、その波長範囲内のたとえばλcの光が入射されると、図3のBのように、その入射光を増幅した波長λcの光を出力するが、このとき雑音光のレベルは低下し、入射光のレベルが適正であれば、波長λcの光の出力レベルに対して雑音光のレベルは無視できる程度になる。
【0024】
したがって、光増幅器31の光入射状態を光シャッタ30によって切り換えることで、狭帯域で高出力のレーザ光と広帯域な雑音光を光増幅器31から選択的に出射させることができる。
【0025】
光増幅器31の出射光は、光デバイダ32によって分岐され、その一方が第2の光出力部20bを介して外部へ出力され、他方が光パワー検出器33に入力され、その光の強さが検出される。
【0026】
光パワー検出器33の出力は出力コントローラ34に入力される。出力コントローラ34は、光パワー検出器33によって検出される光の強さが出力指定手段37から指定された基準値と等しくなるように光増幅器31を制御する。
【0027】
即ち、光増幅器31が半導体レーザアンプで構成されている場合には、その注入電流の大きさを制御して、光パワー検出器33によって検出される光の強さを基準値と等しくする。また、光増幅器31が光ファイバアンプで構成されている場合には、注入光のパワーを制御して、光パワー検出器33によって検出される光の強さを基準値と等しくする。
【0028】
モード指定手段35は、操作部40の操作によってこの光源装置20の第2の光出力部20bの出射光の帯域を狭帯域の第1モードと広帯域の第2モードのいずれかを指定する。
【0029】
波長制御手段36は、操作部40の操作によって出射波長が指定された場合には、その指定波長のレーザ光が光源部21から出射されるように駆動装置27を制御し、操作部40の操作によって出射波長の範囲が指定された場合には、その指定波長範囲のレーザ光が光源部21から掃引出射されるように駆動装置27を制御する。
【0030】
また、出力指定手段37は、第2の光出力部20bから出射される光の強さが、操作部40の操作で入力された出力値と等しくなるための基準値を決定して出力コントローラ34に指定する。
【0031】
このように構成された光源装置20では、操作部40の操作で第1モードを指定し、出射波長(または出射波長範囲)および出力値を指定すれば、その指定した波長(または波長範囲を掃引する)のレーザ光Ll、L2が光源部21から出射され、その一方のレーザ光L1が第1の光出力部20aに出射され、他方のレーザ光L2が光シャッタ30を通過して光増幅器31に入射される。
【0032】
このため、第2の光出力部20bからは狭帯域のレーザ光が指定した強さで出射される。
【0033】
この第1モードは、高いダイナミックレンジを必要とする測定を行う場合に有効であり、例えば、図4に示すように、第2の光出力部20bから出射される狭帯域光を光パワーメータ11に入力した状態でその狭帯域光の波長を可変して波長毎のパワーを測定し、次に、第2の光出力部20bから出射される狭帯域光を測定対象の光デバイス1に入力した状態でその狭帯域光の波長を可変して、光デバイス1から出射される光の波長毎のパワーを測定し、両測定結果の比から光デバイス1の波長損失特性を求めることができる。
【0034】
また、操作部40の操作で第2モードを指定し、出射波長(または出射波長範囲)および出力値を指定すれば、その指定した波長(または波長範囲を掃引する)のレーザ光Ll、L2が光源部21から出射され、その一方のレーザ光L1が第1の光出力部20aに出射されるが、他方のレーザ光L2の光増幅器31への入力は光シャッタ30によって阻止される。
【0035】
このため、第2の光出力部20bからは、光増幅部31自体が発生する広帯域雑音光が出射される。
【0036】
この第2モードは高速測定を行う場合に有効であり、例えば図5に示すように、第2の光出力部20bから出射される広帯域光を光スペクトラムアナライザ13に入力して、その広帯域光のスペクトラムを測定し、次に、第2の光出力部20bから出射される広帯域光を測定対象の光デバイス1に入力し、その光デバイス1の出力光のスペクトラムを光スペクトラムアナライザ13で測定し、両測定結果の比から光デバイス1の波長損失特性を求めることができる。
【0037】
また、この第2モードの場合、第1の光出力部20aから狭帯域なレーザ光L1も出射することができるので、この第1の光出力部20aから出射される狭帯域光を信号光とし、第2の光出力部20bから出射される広帯域光を雑音光として合成し、光デバイスの信号対雑音の特性を求めることができる。
【0038】
例えば、図6に示すように、光源装置20の第1の光出力部20a出射される狭帯域光を光変調器50に入力して変調し、この変調出力と第2の光出力部20bから出射される広帯域光とを光カプラ51で合成し、その合成出力をエラーレート測定器15に入力した状態で第2の光出力部20bから出射される広帯域光の出力レベルを可変すれば、信号光のノイズ耐力試験を行うことができる。また、光カプラ51の合成出力を光データ伝送機器2に入力し、その出力をエラーレート測定器15に入力した状態で第2の光出力部20bから出射される広帯域光の出力レベルを可変すれば、光データ伝送機器2のノイズ耐力試験を行うことができる。
【0039】
なお、光変調器50を光源装置20の内部に設けるようにしてもよい。この場合には、光変調器50を光源部21と第1の光出力部20aの間に設ければよい。
【0040】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光源装置は、
レーザ光を出射する光源部(21)と、
前記光源部から出射されたレーザ光を外部へ出力するための第1の光出力部(20a)と、
前記光源部から出射されたレーザ光を増幅する光増幅器(31)と、
前記光源部と前記光増幅器の間に配置され、該光増幅器の光入射状態を、前記光源部からのレーザ光が入射される状態と、レーザ光が入射されない状態のいずれか一方に切り換える光シャッタ(30)と、
前記光増幅器の出射光を外部へ出射するための第2の光出力部(20b)とを備え、
前記光シャッタを切り換えることにより、前記光源部から出射され前記光増幅器によって増幅されたレーザ光または前記光増幅器が無入射時に出射する広帯域光のいずれか一方を前記第2の光出力部から選択的に出射できるようにしている。
【0041】
このため、簡単な構成で狭帯域光と広帯域光とを選択的に出射させることができ、光デバイスに対する各種測定を1台の装置で行うことができる。
【0042】
また、一方の光出力部から広帯域光を出力しているときに他方の光出力部から狭帯域光を同時に出力することができ、光デバイスの信号対雑音特性の試験も容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の構成を示す図
【図2】実施形態の要部の構成例を示す図
【図3】光増幅器の特性を説明するための図
【図4】実施形態の光源装置を用いた測定方法を説明するための図
【図5】実施形態の光源装置を用いた測定方法を説明するための図
【図6】実施形態の光源装置を用いた測定方法を説明するための図
【図7】従来装置を用いた測定方法を説明するための図
【図8】従来装置を用いた測定方法を説明するための図
【符号の説明】
1 光デバイス
2 光データ伝送機器
11 光パワーメータ
13 光スペクトラムアナライザ
15 エラーレート測定器
20 光源装置
21 光源部
22 半導体レーザ
23 コリメータ
24 回折格子
25 反射鏡
26 アーム
27 駆動装置
28 光デバイダ
30 光シャッタ
31 光増幅器
32 光デバイダ
33 光パワー検出器
34 出力コントローラ
35 モード指定手段
36 波長制御手段
37 出力指定手段
40 操作部
50 光変調器
51 光カプラ

Claims (1)

  1. レーザ光を出射する光源部(21)と、
    前記光源部から出射されたレーザ光を外部へ出力するための第1の光出力部(20a)と、
    前記光源部から出射されたレーザ光を増幅する光増幅器(31)と、
    前記光源部と前記光増幅器の間に配置され、該光増幅器の光入射状態を、前記光源部からのレーザ光が入射される状態と、レーザ光が入射されない状態のいずれか一方に切り換える光シャッタ(30)と、
    前記光増幅器の出射光を外部へ出射するための第2の光出力部(20b)とを備え、
    前記光シャッタを切り換えることにより、前記光源部から出射され前記光増幅器によって増幅されたレーザ光または前記光増幅器が無入射時に出射する広帯域光のいずれか一方を前記第2の光出力部から選択的に出射できるようにしたことを特徴とする光源装置。
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