JP4981482B2 - 光ファイバ特性計測装置の調整方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバを用いて周囲の外乱を計測する装置の調整方法および装置に係り、特に、周囲の外乱によって光ファイバ内に発生するプリルアン散乱光の変化を検出して用いる計測装置の調整方法および装置に関する発明である。

ブリルアン散乱を利用した光ファイバ特性測定装置には、ポンプ光を基準としたときに、プリルアン周波数（１０ＧＨｚ付近）だけ離調したもう一方の光波（プローブ光）が必要である。通常、その離調した光波を発生させるためには、光変調器が用いられるが、その理想的な変調方法にＳＳＢ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｓｉｄｅ−Ｂａｎｄ：片側波帯）変調がある。

図１は、従来技術におけるＳＳＢ変調器駆動系の構成図の例である。図２は、ＳＳＢ変調器出力の光スペクトラム波形の例であり、（ａ）は無変調時、（ｂ）は上側波体のＳＳＢ変調時を示す。

一般的に光変調器（ＳＳＢ変調器を含む）は、その使用環境温度変化や、電気光学効果の影響によりそのＤＣバイアスがドリフトすることで、最適なバイアス点が経時変化してしまい、その結果、変調特性が不安定になることは、よく知られている。

これまでの１つのＭＺ（Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ：マッハ・ツェンダー）干渉計を有する一般的な光変調器では、特許文献１（特開昭４９−４２３６５）、特許文献２（特開平３−２５１８１５）にあるように、光変調器のＤＣバイアス信号に低周波信号を重畳させ、その低周波信号に係る光量変化をモニターし、バイアス補償回路との組み合わせにより自動的に補正可能である。

しかし、今回のＳＳＢ変調は、原理上３つのＭＺ干渉計を有する導波路構造の変調器を用いるため、３つのＭＺ干渉計のそれぞれでＤＣバイアスの設定調整が必要となる。そのため、これまでの光変調器（ＭＺが１つ）より、構成上より複雑な補正回路が必要であり、かつ、通常動作中でも中断せずに調整できる手順が必要である。その解決技術の一例として、住友大阪セメントの特許文献３（特開２００４−３１８０５２）が公開されている。図３は、特許文献３（特開２００４−３１８０５２号公報）に開示されたＳＳＢ補正装置の構成ブロック図である。

以上に関連して、特許文献４（特許第３６６７１３２号公報）には、ブリルアンゲインスペクトル測定方法に係る発明が開示されている。
特許文献４発明によるブリルアンゲインスペクトル測定方法は、所定の変調周波数で周波数変調された第１の連続発振光と前記所定の変調周波数と等しい変調周波数で周波数変調された第２の連続発振光とを用いる。特許文献４発明によるブリルアンゲインスペクトル測定方法は、第１の連続発振光を被測定光ファイバの一端面から入射させ、第２の連続発振光の中心周波数を周波数シフトし、該周波数シフトにより中心周波数のシフトした前記第２の連続発振光を被測定光ファイバの他端面から入射させる。第２の連続発振光の中心周波数の周波数シフト量を変化させて、被測定光ファイバの一端面または他端面から出射された光のパワーを測定することで、被測定光ファイバにおいて第１の連続発振光の位相と第２の連続発振光の位相が同期し相関値が高まる位置におけるブリルアンゲインスペクトルを測定する。

しかし、以下の課題がある。
・ＳＳＢ用に３つの低周波信号を重畳する方式だと、最終的な歪み計測結果（計測波形）に影響が出てしまう。すなわち、電気的周波数の識別補正のためのモニター手段では、ＤＣバイアスに重畳のＡＣ信号が必ず必要で、今回の光計測において、最終的にはそのＡＣ成分をカットする手段を講じれば、計測信号に大きな影響を同じに及ぼしてしまう。
・通常の光変調の用途としては、単一固定周波数（周波数非掃引）であったが、特許文献４においては、周波数を常に掃引するため、本来、３つのＤＣバイアスの他に、少なくとも１つのＲＦ位相調整が個々の掃引ＲＦ周波数で必要であり、しかし従来技術はそこまで想定していない。

特開昭４９−４２３６５号公報 特開平３−２５１８１５号公報 特開２００４−３１８０５２号公報 特許第３６６７１３２号公報

本発明の目的は、常に安定的なＳＳＢ条件が保たれるＳＳＢ変調器を用いる、光ファイバ特性計測装置の調整装置を提供することである。
本発明の他の目的は、常に安定的なＳＳＢ条件が保たれるＳＳＢ変調方法を用いる、光ファイバ特性計測装置の調整方法を提供することである。

以下に、（発明を実施するための最良の形態）で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、（特許請求の範囲）の記載と（発明を実施するための最良の形態）との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、（特許請求の範囲）に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。

本発明による光ファイバ特性計測装置の調整装置は、光導波路（１１）と、入力された入力光を、複数のパラメータに基づいてＳＳＢ変調して出力光を出力するＳＳＢ変調器（１２）と、出力光の複数の特徴量をモニター検出し、特徴量に基づいて複数のパラメータを自動的に補正するＳＳＢ変調器制御部とを具備する。ここで、ＳＳＢ変調器制御部は、出力光から複数の特徴量をモニター検出する、１つ以上のＦＰＩ（１６、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）を具備する。

本発明による光ファイバ特性計測装置の調整装置において、複数のパラメータは、２つの位相と、３つの直流バイアス電圧とを含む。また、ＳＳＢ変調器制御部は、１つ以上のＦＰＩ（１６、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）から出力される光波を電気信号に変換する、１つ以上のＰＤ（１８、１９ａ、１９ｂ、１９ｃ）と、ＤＳＰ（２１）と、所定の周波数の交流電圧を出力する周波数源（２５）と、周波数源（２５）から出力される交流電圧を入力され、交流電圧に位相差を与えて出力する移相器（２４）と、直流電圧を出力する複数のバイアス源（２７ａ、２７ｂ、２７ｃ）と、複数のバイアス印加回路（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ）とをさらに具備する。

本発明による光ファイバ特性計測装置の調整装置は、出力光を外部に出力する光出力部（１５）と、ＳＳＢ変調器（１２）から出力された出力光を入力されて、出力光を二分して、一方はＳＳＢ変調器制御部に向けて、もう一方は光出力部（１５）に向けてそれぞれ出力する第１の光分配器（１３）とをさらに具備する。

本発明による光ファイバ特性計測装置の調整装置において、複数の特徴量は、出力光の所定のまたはより高次のＳＳＢスペクトラム強度を含む。

本発明による光ファイバ特性計測装置の調整装置において、１つ以上のＦＰＩは、検出周波数が可変な掃引式ＦＰＩ（１６）である。また、光ファイバ特性計測装置の調整装置は、掃引式ＦＰＩ（１６）の検出周波数を制御するＦＰＩ掃引信号制御部（２２）をさらに具備する。

本発明による光ファイバ特性計測装置の調整装置において、１つ以上のＦＰＩは、検出周波数が固定された複数の固定式ＦＰＩ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）である。また、ＳＳＢ変調器制御部は、入力された出力光を分配して複数の固定式ＦＰＩ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）の全てに向けて同時に出力する第２の光分配器（１３）をさらに具備する。

本発明による光ファイバ特性計測装置の調整装置において、１つ以上のＦＰＩは、検出周波数が固定された複数の固定式ＦＰＩ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）である。また、ＳＳＢ変調器制御部は、光スイッチをさらに具備する。ここで、光スイッチは、１つの入力端子と固定式ＦＰＩ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）と同数の出力端子を具備し、入力端子は光分配器（１３）から出力される出力光を入力され、複数の出力端子は複数の固定式ＦＰＩにそれぞれ接続され、前記入力端子は同時にいずれか１つの出力端子に切換可能に接続されている。

本発明による光ファイバ特性計測装置の調整方法は、（ａ）入力光にＳＳＢ変調を施した出力光の特徴量をモニター検出して、特徴量に基づいて前記ＳＳＢ変調を自動的に補正することと、（ｂ）ＳＳＢ変調器（１２）が、入力光を入力されて、複数のパラメータに基づいて入力光にＳＳＢ変調を施して、出力光を出力することと、（ｃ）ＳＳＢ変調器制御部が、出力光に基づいて複数のパラメータを自動的に補正することとを具備する。ここで、ステップ（ｃ）は、（ｃ−１）ＳＳＢ変調器制御部に含まれるＦＰＩ（１６、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）が、出力光の少なくとも一部から複数の特徴量をモニター検出することを具備する。

本発明による光ファイバ特性計測装置の調整方法において、ステップ（ｃ）は、（ｃ−２）ＳＳＢ変調器制御部に含まれるＤＳＰ（２１）が、特徴量に基づいて、ＳＳＢ変調器（１３）の複数のパラメータについて適切な補正値を算出することと、（ｃ−３）ＳＳＢ変調器制御部に含まれる周波数源（２５）が、所定の周波数の交流電圧を出力することと、（ｃ−４）ＳＳＢ変調器制御部に含まれる移相器（２４）が、適切な補正値に基づいて交流電圧に位相差を与えることと、（ｃ−５）ＳＳＢ変調器制御部に含まれる複数のバイアス源（２７ａ、２７ｂ、２７ｃ）が、直流バイアス電圧を出力することと、（ｃ−６）ＳＳＢ変調器制御部に含まれる複数のバイアス印加回路（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ）が、位相差を与えられた交流電圧及び直流バイアス電圧を入力されて、ＳＳＢ変調器（１３）に適切な補正値に基づく複数のバイアスを印加することとを具備する。

本発明による光ファイバ特性計測装置の調整方法は、（ｄ）第１の光分配器（１３）が、出力光を２分して、一方を光出力部（１５）に向けて、もう一方をＳＳＢ変調器制御部に向けて、それぞれ出力することをさらに具備する。

本発明による光ファイバ特性計測装置の調整方法において、ステップ（ｃ−１）は、（ｃ−１−ａ）ＦＰＩは、掃引式ＦＰＩ（１６）であって、検出される周波数を含む周波数帯域を周期的に掃引することと、（ｃ−１−ｂ）ＳＳＢ変調器制御部に含まれるＦＰＩ掃引信号制御部（２２）が、掃引式ＦＰＩ（１６）の周波数掃引を制御することと（ｃ−１−ｃ）ＤＳＰ（２１）が、ＦＰＩ掃引信号制御部（２２）を制御するためにトリガ信号をＦＰＩ掃引信号制御部（２２）に向けて出力することとを具備する。

本発明による光ファイバ特性計測装置の調整方法において、ステップ（ｃ−１）は、（ｃ−１−ｄ）ＦＰＩが、複数の固定式ＦＰＩ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）であって、それぞれに固定された所定の周波数を検出することと、（ｃ−１−ｅ）ＳＳＢ変調器制御部に含まれる第２の光分配器（１３）が、出力光を入力されて、出力光を分配して、複数の固定式ＦＰＩ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）の全てに向けて同時に出力することとを具備する。

本発明による光ファイバ特性計測装置の調整方法において、ステップ（ｃ−１）は、（ｃ−１−ｆ）ＦＰＩが、複数の固定式ＦＰＩ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）であって、それぞれに固定された所定の周波数を検出することと、（ｃ−１−ｇ）ＳＳＢ変調器制御部に含まれる光スイッチが、出力光を入力されて、複数の固定式ＦＰＩ（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）のそれぞれに向けて順番に周期的に出力光を出力することとを具備する。

本発明により、最適なＳＳＢスペクトラムの特徴量だけをモニター検出し、それを元に自動的にバイアスの補正信号を発生更新させることができるため、常に安定的なＳＳＢ条件を保つことができる。
本発明における上記の方法と構成は、特許文献４（特許第３６６７１３２）の「ブリルアンゲインスペクトル測定方法および装置」へ適用可能である。

添付図面を参照して、本発明による光ファイバ特性計測装置の調整方法および装置を実施するための最良の形態を以下に説明する。

（第１の実施形態）
図４は、第１の実施形態による光ファイバ特性計測装置の調整装置のブロック図である。本実施形態による光ファイバ特性計測装置の調整装置は、光入力部１０と、ＳＳＢ変調器１２と、光分配器１３と、光出力部１５と、掃引式ＦＰＩ（Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ：ファブリペロー干渉計）１６と、ＰＤ（ＰｈｏｔｏＤｅｔｅｃｏｔｏｒ：光検出器）１８と、Ａ／Ｄコンバータ２０と、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ：デジタルシグナルプロセッサ）２１と、ＦＰＩ掃引信号制御部２２と、Ｄ／Ａコンバータ２３と、移相器（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔｅｒ）２４と、ブリルアン周波数源２５と、３つのバイアス印加回路２６ａ、２６ｂ、２６ｃと、３つのＤＣバイアス源２７ａ、２７ｂ、２７ｃとを具備している。

光入力部１０は、光ファイバ１１を介してＳＳＢ変調器１２に接続されている。ＳＳＢ変調器１２はさらに、光ファイバ１１を介して光分配器１３に接続されている。光分配器１３はさらに、光ファイバ１１を介して光出力部１５と掃引式ＦＰＩ１６とに接続されている。掃引式ＦＰＩ１６はさらに、光ファイバ１１を介してＰＤ１８に接続されいてる。ＰＤ１８はさらに、Ａ／Ｄコンバータ２０に接続されている。Ａ／Ｄコンバータ２０はさらに、ＤＳＰ２１に接続されている。ＤＳＰ２１はさらに、ＦＰＩ掃引信号制御部２２とＤ／Ａコンバータ２３とに接続されている。ＦＰＩ掃引信号制御部２２はさらに、掃引式ＦＰＩ１６に接続されている。Ｄ／Ａコンバータ２３はさらに、移相器２４と３つのバイアス印加回路２６ａ、２６ｂ、２６ｃとに接続されている。ブリルアン周波数源２５も、移相器２４に接続されている。３つのバイアス源２７ａ、２７ｂ、２７ｃはさらに、３つのバイアス印加回路２６ａ、２６ｂ、２６ｃにそれぞれ接続されている。移相器２４はさらに、２つのバイアス印加回路２６ａ、２６ｂに接続されている。３つのバイアス印加回路２６ａ、２６ｂ、２６ｃはさらに、ＳＳＢ変調器１２に接続されている。

一般的に、ＳＳＢ変調は、３つのバイアス電圧と２つの位相で調整される。これら５つのパラメータは、温度変化などの外乱によって変化してしまうため、常時補正される必要がある。本発明ではこれら５つのパラメータが自動的に補正される。

ＳＳＢ変調器１２が、光入力部１０から入力されたレーザ光を、ブリルアン周波数だけ離調して、プローブ光として出力する。

プローブ光は、光ファイバを介して光分配器１３に入力される。プローブ光は光分配器１３によって２手に分配され、一方はそのまま光出力部１５に向けて出力され、もう一方は、ＳＳＢ変調器１２の自動補正のために、まずは掃引式ＦＰＩ１６に向けて出力される。

掃引式ＦＰＩ１６は、プローブ光を受信すると、これに含まれる周波成分のそれぞれを周波数掃引によって検出する。一般的なＦＰＩは、内蔵する平行な２枚の鏡の間で入力された光を何度も反射させて、特定の周波数の光のみを選択的に出力する。この周波数は、ＦＰＩの２枚の鏡の間の距離に依存する。本実施形態で用いられる掃引式ＦＰＩ１６では、この２枚の鏡の間の距離が調節可能であり、したがって出力させる光の周波数が調節可能である。

掃引式ＦＰＩ１６は、後述するようにＦＰＩ掃引信号制御部によって制御される。掃引式ＦＰＩ１６は、所定の範囲の周波数を所定の周期で連続的に掃引を行なう。その結果、掃引式ＦＰＩ１６から出力される光の周波数も同じ周期で周期的に変化する。ここで、掃引される周波数の範囲には、目的とされるＳＳＢ変調の特徴量が含まれる。この特徴量とは、プローブ光のＳＳＢ変調成分の０次周波数と＋１次周波数と−１次周波数の３つである。掃引される周波数の範囲には、これら３つの周波数が含まれなければならない。

ＰＤ１８は、掃引式ＦＰＩ１６から入力されたレーザ光を、電気信号に変換して出力する。出力される電気信号は、入力されるレーザ光の強度をアナログ信号として表している。

Ａ／Ｄコンバータ２０は、ＰＤ１８から入力された電気信号をデジタル信号に変換して出力する。

ＤＳＰ２１は、Ａ／Ｄコンバータ２０からデジタル信号を入力される。ＦＰＩ掃引信号制御部２２からのトリガ信号は、ＤＳＰ２１に入力される。もう一方で、ＤＳＰ２１はＡ／Ｄコンバータ２０から入力されたデジタル信号に基づいて適切なバイアス電圧を計算してその情報をデジタル信号としてＤ／Ａコンバータ２３に向けて出力する。

そのＤＳＰ２１は、ＦＰＩ掃引信号制御部２２からのトリガ信号のタイミングでＡ／Ｄ２０からのデジタル信号に基づいて適切なバイアス電圧を計算してその情報をデジタル信号としてＤ／Ａコンバータ２３に向けて出力する。

Ｄ／Ａコンバータ２３は、ＤＳＰ２１から入力されたデジタル信号を４つのアナログ信号に変換する。これら４つのアナログ信号の内訳は、位相制御信号が１つと、バイアス制御信号が３つである。Ｄ／Ａコンバータ２３は、位相制御信号を移相器２４に、３つのバイアス制御信号をバイアス印加回路２６ａ、２６ｂ、２６ｃに、それぞれ向けて出力する。

移相器２４は、一方ではＤ／Ａコンバータ２３から位相制御信号を入力され、もう一方ではブリルアン周波数源２５からブリルアン周波数の交流信号が入力される。移相器２４は、ブリルアン周波数の交流信号を、その位相を位相制御信号に基づいて制御した上で、第１のバイアス印加回路２６ａおよび第２のバイアス印加回路２６ｂに向けて出力する。

ＤＣバイアス源２７ａ、２７ｂ、２７ｃは、バイアス印加回路２６ａ、２６ｂ、２６ｃにそれぞれ、バイアス電圧を印加する。

バイアス印加回路２６ａ、２６ｂ、２６ｃは、ＤＣバイアス源２７ａ、２７ｂ、２７ｃからそれぞれ直流バイアス電圧を印加される。第１のバイアス印加回路２６ａおよび第２のバイアス印加回路２６ｂはさらに、移相器２４から位相制御されたブリルアン周波数の交流信号をそれぞれ入力される。第１のバイアス印加回路２６ａおよび第２のバイアス印加回路２６ｂは、直流バイアス電圧と交流信号との混成信号をＳＳＢ変調器１２に向けて出力する。第３のバイアス印加回路２６ｃは、直流バイアス電圧をＳＳＢ変調器１２に向けて出力する。これによって、３つのバイアス電圧と２つの位相とがＳＳＢ変調器１２に入力されることになる。

このように、掃引式ＦＰＩ１６、ＰＤ１８、Ａ／Ｄコンバータ２０、ＤＳＰ２１、ＦＰＩ掃引信号制御部２２、Ｄ／Ａコンバータ２３、移相器２４、ブリルアン周波数源２５、バイアス印加回路２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、ＤＣバイアス源２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、を具備するフィードバック回路によって、ＳＳＢ変調器１２の動作は常時自動的に補正される。

なお、Ａ／Ｄコンバータ２０に光スペクトラム表示画面２８を接続して、ＰＤ１８から出力される電気信号波形に対応する光スペクトラム信号を表示させても良い。

（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態による光ファイバ特性計測装置の調整装置のブロック図である。
第２の実施形態は、第１の実施形態から一部を変更したものなので、ここではその変更部分についてのみ説明し、共通する部分については説明を省略する。
光分配器１３は第１の実施形態においては１入力２出力だが、本実施形態においては１入力４出力である。ただし、本実施形態における光分配器１３は、１入力２出力の第１の光分配器と、１入力３出力の第２の光分配器とを多段に接続して実現しても良い。
第１の実施形態における１つの掃引式ＦＰＩ１６と１つのＰＤ１８の代わりに、本実施形態の装置は３つの固定式ＦＰＩ１７ａ、１７ｂ、１７ｃと３つのＰＤ１９ａ、１９ｂ、１９ｃとを具備する。
第１の実施形態の装置が具備しているＦＰＩ掃引信号制御部２２は、本実施形態では使用されない。

光分配器１３は、光出力部１５と、３つの固定式ＦＰＩ１７ａ、１７ｂ、１７ｃとに接続されている。３つの固定式ＦＰＩ１７ａ、１７ｂ、１７ｃはそれぞれ、３つのＰＤ１９ａ、１９ｂ、１９ｃに接続されている。ＰＤ１９ａ、１９ｂ、１９ｃは全て、１つのＡ／Ｄコンバータ２０に接続されている。
第１の実施形態とは違い、ＦＰＩ１７ａ、１７ｂ、１７ｃは固定式であり、そのために本実施形態の装置はＦＰＩ掃引信号制御部２２を具備しないので、ＦＰＩ掃引信号制御部を介するＤＳＰ２１とＦＰＩ１７ａ、１７ｂ、１７ｃとの接続は無い。

光分配器１３は、ＳＳＢ変調器１２から入力されたプローブ光を、４つの光波に分配する。そのうち１つの光波はそのまま光出力部にむけて出力される。残る３つの光波は、３つの固定式ＦＰＩ１７ａ、１７ｂ、１７ｃに向けてそれぞれ出力される。

３つの固定式ＦＰＩ１７ａ、１７ｂ、１７ｃは、分配されたプローブ光をそれぞれ入力される。３つの固定式ＦＰＩ１７ａ、１７ｂ、１７ｃは、入力されたプローブ光の周波数成分のうち、予め固定されている周波数のみを選択的に、３つのＰＤ１９ａ、１９ｂ、１９ｃにそれぞれ出力する。ここで、３つの固定式ＦＰＩ１７ａ、１７ｂ、１７ｃが選択する周波数は上述した特徴値であり、具体的にはプローブ光の周波数と、プローブ光のＳＳＢ変調成分の＋１次周波数と−１次周波数である。ここでは例として、第１の固定式ＦＰＩ１７ａがプローブ光のＳＳＢ変調成分の−１次周波数を、第２の固定式ＦＰＩ１７ｂがプローブ光周波数を、第３の固定式ＦＰＩ１７ｃがプローブ光のＳＳＢ変調成分の＋１次周波数をそれぞれ担当するものとして説明を続ける。
なお、３つの固定式ＦＰＩ１７ａ、１７ｂ、１７ｃは、第１実施形態における掃引式ＦＰＩ１６とは異なり、周波数掃引を行なわないので、外部から制御されることもない。

３つのＰＤ１９ａ、１９ｂ、１９ｃは、３つの固定式ＦＰＩ１７ａ、１７ｂ、１７ｃからそれぞれプローブ光の特定の周波数成分を入力される。上述の例では、第１のＰＤ１９ａがプローブ光のＳＳＢ変調成分の−１次周波数を、第２のＰＤ１９ｂがプローブ光周波数を、第３のＰＤ１９ｃがプローブ光のＳＳＢ変調成分の＋１次周波数をそれぞれ担当することになる。３つのＰＤ１９ａ、１９ｂ、１９ｃは、入力されたレーザ光を、それぞれ電気信号に変換して出力する。出力される３つの電気信号はそれぞれ、対応するＰＤに入力されたレーザ光の強度をアナログ信号として表している。

Ａ／Ｄコンバータ２０は、３つのＰＤ１９ａ、１９ｂ、１９ｃからそれぞれ入力された３つの電気信号をそれぞれデジタル信号に変換して出力する。

ＤＳＰ２１は、Ａ／Ｄコンバータ２０から３つのデジタル信号を入力される。ＤＳＰ２１は、入力された３つのデジタル信号に基づいて適切なバイアス電圧を計算してその情報をデジタル信号としてＤ／Ａコンバータ２３に向けて出力する。

この先の説明は第１実施形態と同じであるので省略する。
第１実施形態との差異は、３つの特徴量を測定するに際に、掃引式ＦＰＩによる周波数掃引を行なう代わりに、３つの固定式ＦＰＩを用いることである。このため、周波数掃引にかかる時間が短縮され、ＳＳＢ変調器に対するフィードバック制御が第１実施形態よりも高速となる。

（第３の実施形態）
図６は、第３の実施形態による光ファイバ特性計測装置の調整装置のブロック図である。
第３の実施形態は、第２の実施形態から一部を変更したものなので、ここではその変更部分について説明する。
プローブ光を３つの固定式ＦＰＩ１７ａ、１７ｂ、１７ｃに入力するために、光スイッチ１４が用いられる。厳密には、１入力２出力の光分配器１３の一方の出力端子に光スイッチ１４が接続されている。光スイッチ１４は１つの入力端子と３つの出力端子を具備しており、入力端子は同時にいずれか１つの出力端子に選択的に接続される。

ＳＳＢ変調器１２は、光スイッチ１４に接続されている。厳密には、ＳＳＢ変調器１２は図示されない光分配器１３に接続されて、光分配器１３が光スイッチ１４に接続されている。
光スイッチ１４は、光出力部１５と、３つの固定式ＦＰＩ１７ａ、１７ｂ、１７ｃとに接続されている。厳密には、図示されない光分配器１３が光出力部１５に接続されている。

光スイッチ１４は、ＳＳＢ変調器１２から出力されたプローブ光を入力される。厳密には、図示されない光分配器１３がＳＳＢ変調器１２から出力されたプローブ光を入力されて、これを２分し、そのうちの一方を光出力部１５にそのまま出力する。もう一方は、光スイッチ１４に入力される。光スイッチの内部で１つの入力端子に接続されている３つの出力端子のいずれか１つから、入力されたプローブ光が出力される。

３つの固定式ＦＰＩ１７ａ、１７ｂ、１７ｃは、光スイッチ１４の３つの出力端子から出力されるプローブ光を入力される。したがって、３つの固定式ＦＰＩ１７ａ、１７ｂ、１７ｃのうち、同時にプローブ光が入力されるのは１つだけとなる。３つの固定式ＦＰＩ１７ａ、１７ｂ、１７ｃは、それぞれに入力されたプローブ光を３つのＰＤ１９ａ、１９ｂ、１９ｃに向けて出力する。ただし、３つの固定式ＦＰＩ１７ａ、１７ｂ、１７ｃのうち、プローブ光を入出力するのは同時に１つだけである。

この先の動作については、第２の実施形態と同じなのでその説明を省略する。
本実施形態と第２の実施形態との差異は、ＳＳＢ変調器１２から出力されたプローブ光が３つの固定式ＦＰＩ１７ａ、１７ｂ、１７ｃに入力される際に、光スイッチが用いられることにある。その結果、１つの固定式ＦＰＩに入力されるプローブ光の強度が単純計算で第２の実施形態の場合の３倍となる。光検出器は大変デリケートな素子なので、入射される光量が大きければ大きいほどエラーが発生する確率が少なくなる。その反面、光スイッチを周期的に連続的に切り換える動作が必要となるので、そのぶんだけ検出速度が遅くなってしまう。それでも、掃引式ＦＰＩの周波数掃引よりはずっと速い。

図１は、従来技術におけるＳＳＢ変調器駆動系の構成図の例である。 図２は、ＳＳＢ変調器出力の光スペクトラム波形の例であり、（ａ）は無変調時、（ｂ）は上側波体のＳＳＢ変調時を示す。 図３は、特許文献３（特開２００４−３１８０５２号公報）に開示されたＳＳＢ補正装置の構成ブロック図である。 図４は、第１の実施形態による光ファイバ特性計測装置の調整装置のブロック図である。 図５は、第２の実施形態による光ファイバ特性計測装置の調整装置のブロック図である。 図６は、第３の実施形態による光ファイバ特性計測装置の調整装置のブロック図である。

符号の説明

１０ 光入力部
１１ 光ファイバ
１２ ＳＳＢ変調器
１３ 光分配器
１４ 光スイッチ
１５ 光出力部
１６ 掃引式ＦＰＩ
１７ａ 固定式ＦＰＩ
１７ｂ 固定式ＦＰＩ
１７ｃ 固定式ＦＰＩ
１８ ＰＤ
１９ａ ＰＤ
１９ｂ ＰＤ
１９ｃ ＰＤ
２０ Ａ／Ｄコンバータ
２１ ＤＳＰ
２２ ＦＰＩ掃引信号制御部
２３ Ｄ／Ａコンバータ
２４ 移相器
２５ ブリルアン周波数源
２６ａ バイアス印加回路
２６ｂ バイアス印加回路
２６ｃ バイアス印加回路
２７ａ ＤＣバイアス源
２７ｂ ＤＣバイアス源
２７ｃ ＤＣバイアス源
２８ 光スペクトラム表示画面
２９ａ バイアス
２９ｂ バイアス
２９ｃ バイアス

Claims (13)

1. 光導波路と、
   入力された入力光を、複数のパラメータに基づいてＳＳＢ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｓｉｄｅ−Ｂａｎｄ：片側波帯）変調して出力光を出力するＳＳＢ変調器と、
   前記出力光の複数の特徴量をモニター検出し、前記特徴量に基づいて前記複数のパラメータを自動的に補正するＳＳＢ変調器制御部と
   を具備し、
   前記ＳＳＢ変調器制御部は、
   前記出力光から複数の特徴量をモニター検出する、１つ以上のＦＰＩ（Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ：ファブリペロー干渉計）
   を具備する
   光ファイバ特性計測装置の調整装置。
2. 請求項１記載の光ファイバ特性計測装置の調整装置において、
   前記複数のパラメータは、
   ２つの位相と、
   ３つの直流バイアス電圧と
   を含み、
   前記ＳＳＢ変調器制御部は、
   前記１つ以上のＦＰＩから出力される光波を電気信号に変換する、１つ以上のＰＤ（ＰｈｏｔｏＤｅｔｅｃｏｔｏｒ：光検出器）と、
   ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ：デジタルシグナルプロセッサ）と、
   所定の周波数の交流電圧を出力する周波数源と、
   前記周波数源から出力される前記交流電圧を入力され、前記交流電圧に位相差を与えて出力する移相器と、
   直流電圧を出力する複数のバイアス源と、
   複数のバイアス印加回路と
   をさらに具備する
   光ファイバ特性計測装置の調整装置。
3. 請求項１または２に記載の光ファイバ特性計測装置の調整装置は、
   前記出力光を外部に出力する光出力部と、
   前記ＳＳＢ変調器から出力された前記出力光を入力されて、前記出力光を二分して、一方は前記ＳＳＢ変調器制御部に向けて、もう一方は光出力部に向けてそれぞれ出力する第１の光分配器と
   をさらに具備する
   光ファイバ特性計測装置の調整装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の光ファイバ特性計測装置の調整装置において、
   前記複数の特徴量は、
   前記出力光の所定のまたはより高次のＳＳＢスペクトラム強度
   を含む
   光ファイバ特性計測装置の調整装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の光ファイバ特性計測装置の調整装置において、
   前記１つ以上のＦＰＩは、検出周波数が可変な掃引式ＦＰＩであり、
   前記掃引式ＦＰＩの検出周波数を制御するＦＰＩ掃引信号制御部
   をさらに具備する
   光ファイバ特性計測装置の調整装置。
6. 請求項１〜４のいずれかに記載の光ファイバ特性計測装置の調整装置において、
   前記１つ以上のＦＰＩは、検出周波数が固定された複数の固定式ＦＰＩであり、
   前記ＳＳＢ変調器制御部は、
   入力された前記出力光を分配して前記複数の固定式ＦＰＩの全てに向けて同時に出力する第２の光分配器
   をさらに具備する
   光ファイバ特性計測装置の調整装置。
7. 請求項１〜４のいずれかに記載の光ファイバ特性計測装置の調整装置において、
   前記１つ以上のＦＰＩは、検出周波数が固定された複数の固定式ＦＰＩであり、
   前記ＳＳＢ変調器制御部は、
   １つの入力端子と前記複数の固定式ＦＰＩと同数の出力端子を具備し、前記入力端子は前記光分配器から出力される出力光を入力され、前記複数の出力端子は前記複数の固定式ＦＰＩにそれぞれ接続され、前記入力端子は同時にいずれか１つの出力端子に切換可能に接続されている、光スイッチ
   をさらに具備する
   光ファイバ特性計測装置の調整装置。
8. （ａ）入力光にＳＳＢ変調を施した出力光の特徴量をモニター検出して、前記特徴量に基づいて前記ＳＳＢ変調を自動的に補正することと、
   （ｂ）ＳＳＢ変調器が、入力光を入力されて、複数のパラメータに基づいて前記入力光にＳＳＢ変調を施して、出力光を出力することと、
   （ｃ）ＳＳＢ変調器制御部が、前記出力光に基づいて前記複数のパラメータを自動的に補正することと
   を具備し、
   前記ステップ（ｃ）は、
   （ｃ−１）前記ＳＳＢ変調器制御部に含まれるＦＰＩが、前記出力光の少なくとも一部から複数の特徴量をモニター検出すること
   を具備する
   光ファイバ特性計測装置の調整方法。
9. 請求項８記載の光ファイバ特性計測装置の調整方法において、
   前記ステップ（ｃ）は、
   （ｃ−２）前記ＳＳＢ変調器制御部に含まれるＤＳＰが、前記特徴量に基づいて、前記ＳＳＢ変調器の複数のパラメータについて適切な補正値を算出することと、
   （ｃ−３）前記ＳＳＢ変調器制御部に含まれる周波数源が、所定の周波数の交流電圧を出力することと、
   （ｃ−４）前記ＳＳＢ変調器制御部に含まれる移相器が、前記適切な補正値に基づいて前記交流電圧に位相差を与えることと、
   （ｃ−５）前記ＳＳＢ変調器制御部に含まれる複数のバイアス源が、直流バイアス電圧を出力することと、
   （ｃ−６）前記ＳＳＢ変調器制御部に含まれる複数のバイアス印加回路が、前記位相差を与えられた交流電圧及び前記直流バイアス電圧を入力されて、前記ＳＳＢ変調器に前記適切な補正値に基づく複数のバイアスを印加することと
   を具備する
   光ファイバ特性計測装置の調整方法。
10. 請求項８または９に記載の光ファイバ特性計測装置の調整方法において、
    （ｄ）第１の光分配器が、前記出力光を２分して、一方を光出力部に向けて、もう一方をＳＳＢ変調器制御部に向けて、それぞれ出力すること
    をさらに具備する
    光ファイバ特性計測装置の調整方法。
11. 請求項８〜１０のいずれかに記載の光ファイバ特性計測装置の調整方法において、
    前記ステップ（ｃ−１）は、
    （ｃ−１−ａ）前記ＦＰＩは、掃引式ＦＰＩであって、検出される周波数を含む周波数帯域を周期的に掃引することと、
    （ｃ−１−ｂ）前記ＳＳＢ変調器制御部に含まれるＦＰＩ掃引信号制御部が、前記掃引式ＦＰＩの周波数掃引を制御することと
    （ｃ−１−ｃ）前記ＤＳＰが、前記ＦＰＩ掃引信号制御部を制御するためにトリガ信号を前記ＦＰＩ掃引信号制御部にむけて出力することと
    を具備する
    光ファイバ特性計測装置の調整方法。
12. 請求項８〜１０のいずれかに記載の光ファイバ特性計測装置の調整方法において、
    前記ステップ（ｃ−１）は、
    （ｃ−１−ｄ）前記ＦＰＩは、複数の固定式ＦＰＩであって、それぞれに固定された所定の周波数を検出することと、
    （ｃ−１−ｅ）前記ＳＳＢ変調器制御部に含まれる第２の光分配器が、前記出力光を入力されて、前記出力光を分配して、前記複数の固定式ＦＰＩの全てに向けて同時に出力することと
    を具備する
    光ファイバ特性計測装置の調整方法。
13. 請求項８〜１０のいずれかに記載の光ファイバ特性計測装置の調整方法において、
    前記ステップ（ｃ−１）は、
    （ｃ−１−ｆ）前記ＦＰＩは、複数の固定式ＦＰＩであって、それぞれに固定された所定の周波数を検出することと、
    （ｃ−１−ｇ）前記ＳＳＢ変調器制御部に含まれる光スイッチが、前記出力光を入力されて、前記複数の固定式ＦＰＩのそれぞれに向けて順番に周期的に前記出力光を出力することと
    を具備する
    光ファイバ特性計測装置の調整方法。

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