JP5023094B2

JP5023094B2 - 光ヘテロダインスペクトラムアナライザ

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Publication number: JP5023094B2
Application number: JP2009057994A
Authority: JP
Inventors: 崇記斉藤
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 2009-03-11
Filing date: 2009-03-11
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2029-03-11
Also published as: JP2010210491A

Description

本発明は、波長を掃引して被測定光のスペクトラムを測定するヘテロダイン型の光スペクトラムアナライザに関する。特にローカル光の波長を掃引して被測定光をヘテロダイン受信して光スペクトラムを測定したとき、その光スペクトラムのパワーがローカル光の波長対パワー特性（以下「パワーの波長依存性」と言うことがある。）の影響を受けるので、この影響を軽減して、より正確に光スペクトラムを測定する技術に係る。

ヘテロダイン型の光スペクトラムアナライザとしては、次のような構成のものがある。例えば、一方の入力を被測定光、他方の入力を波長を掃引（可変）可能なローカル光とする、光ファイバで構成されたカプラで受けて合波して、互いに位相が180度、異なる合波光を出力する。位相の異なる２つの合波光の一方は、直列に接続された２つのダイオードの一方の受光ダイオードへ、他方の合波光は他方の受光ダイオードへ入力される。そして２つのダイオードの接続点から取り出された信号は、２つのダイオードから出力されるヘテロダイン信号の差信号であるが、２つの合成光の位相は互いに１８０度異なるので２つのヘテロダイン信号は加算される。しかし、それぞれの光源が持っていた強度ノイズは互いに差し引かれる。そしてその加算されたヘテロダイン信号のパワーを被測定光のパワーとして測定する（特許文献１）。

一方で、掃引されるローカル光の波長を波長測定手段で測定し、その測定した波長で前記被測定光のパワーの波長位置を値付けすることで、波長とパワーで表される座標上に被測定光のスペクトラムを表示する。特許文献１の技術は、波長測定手段により、スペクトラムの絶対波長をより正確に測定しょうとするものである。

同様に、本出願人と同一の出願人の出願に係る特許文献、２，３の技術がある。これも波長を校正する技術である。この従来技術を図４を用いて概略説明する。ＭＥＭＳ波長掃引光源１０００において、半導体レーザであるＬＤ３００のＡＲコートされている端面から出射された光をコリメートレンズ３１０により平行光にして回折格子３２０へ入射し、回折格子３２０が回折光をＭＥＭＳスキャナ３６０へ出射する。ＭＥＭＳスキャナ３６０は、反射体３６０ａと反射体駆動手段３６０ｂで構成され、回折格子３２０から反射体３６０ａへの回折光が、反射体３６０ａの反射面で反射されて回折格子３２０へ送られ、再び回折格子３２０で回折される。そして、その回折光がコリメートレンズ３１０を介してＬＤ３００に入射されることにより、ＬＤ３００は回折格子等で決定される回折光の波長で発振し、ＬＤ３００のＡＲコートされていない端面から出力される。この発振波長が所定の波長範囲にわたって往復掃引されるように反射体３６０ａの回折格子３２０に対する角度を所定範囲に亘って、かつ所定周期で回転させることにより、所望の波長範囲の光を出力させることができる。なお、反射体駆動手段３６０ｂは、反射体３６０ａの反射面の角度を往復回転させるために自身で発生している駆動信号（波長範囲、周期／掃引時間を決めている）を、掃引信号ｂとして出力している。

エタロン３３０は、回折格子３２０の０次光を受けて等間隔に配列された複数の波長の光を透過する。透過する複数の波長は既知である。例えば、・・・１５３５ｎｍ、１５４０ｎｍ、１５４５ｎｍ・・・のように５ｎｍ間隔の既知波長である。

受光器であるＰＤ３４０は、エタロン３３０からの透過光を電気信号ａに変換して処理手段３５０へ出力する。処理手段３５０は、波長情報を持ったこの電気信号ａと反射体駆動手段３６０ｂから出力される掃引信号ｂとに基づいて、ＭＥＭＳ波長掃引光源１０００の波長掃引時の発振波長を校正する。

ここで、処理手段３５０が行う発振波長の校正について概略説明する。ＭＥＭＳスキャナ３６０の往復回転中の反射体３６０ａの反射面の角度は正弦波状に変化しており、ＭＥＭＳ波長掃引光源５の波長掃引時の発振波長も正弦波状となる。一般には、ＭＥＭＳスキャナ３６０が静止時の発振波長をλｓ、波長掃引幅±Ｗ、掃引周波数ｆ、掃引開始時からの時間をｔとし、波長が変化する項を関数Λ（いわば波長変化特性）で表せば、次の式で表せる。
λ＝λｓ＋Λ（ｔ）
＝λｓ＋Ｗｓｉｎ（２πｆｔ）で示される。
ここで、掃引しないときの波長λｓは予め測定できるので既知である。波長掃引特性Λは、その変化が正弦波形状であり、実際に波長を測定して校正する必要がある。また、エタロン３３０が透過する光の波長λe０，λe１、λe２，・・・、λeｎ、・・も既知である。そこで、実際に掃引したときの、波長掃引時の発振波長とエタロン３３０の出力のピークの発生タイミングとの時間関係は図３のようになる。横軸が掃引時間ｔでＴ０、Ｔ１、Ｔ２、・・・、Ｔｎは、ＰＤ３４０がエタロン３３０から受けた透過光のピークを検出したタイミングである。縦軸は発振波長であり、タイミングＴ０、Ｔ１、Ｔ２、・・・、Ｔｎにおける波長λ０（＝λe０），λ１（＝λe１）、λ２（＝λe２），・・・、λｎ（＝λeｎ）と特定できる。ただし、温度等で掃引波長範囲が変わらなければ、一度これで校正すれば良い。しかし、温度変動がある場合は、例えば、掃引波長範囲が波長λe０〜λeｎから、波長λｅ１〜λｅｎ＋１に変動したとき、図３の縦軸（波長軸）の目盛が狂ってしまう。そこで、縦軸の一点で波長の絶対値を確認する必要がある。この一点で波長の絶対値を確認できれば、それに応じて既知の波長λe０，λe１、λe２、・・・、λeｎを振り分けて、タイミングＴ０、Ｔ１、Ｔ２、・・・、Ｔｎにおける波長λ０、λ１、λ２，・・・、λｎとするように目盛ればよいからである。そのため、ＰＤ３４０の出力される透過光を基に、エタロン３３０が透過する波長間隔と、ＰＤ３４０から出力される時間に対応して現れる透過光のピークにおけるタイミングＴ０、Ｔ１、Ｔ２、・・・、Ｔｎとから、最小自乗法等で多項式の近似曲線（滑らかであれば、３次曲線で十分である）、つまり波長掃引特性λ（ｔ）＝a0＋a1ｔ＋ａ２ｔ^２＋・・・・ａｍｔ^ｍを求め、更にその最大傾斜点（微分値が最大の点を求める。その最大傾斜点の位置（上記式の波長掃引特性Λが０になる位置）における波長が、ＭＥＭＳスキャナ３６０が静止時の発振波長をλｓとなる。この波長はλsは、既知なので、波長λe０，λe１、λe２，・・・、λeｎ、・・、タイミングＴ０，Ｔ２，・・・、Ｔｎ、及び波長掃引特性を含むグラフを図３のように生成することができる。このとき、上記のような変動があれば、タイミングＴ０，Ｔ２，・・・、Ｔｎ、における波長は波長λ０＝λｅ１、λ１＝λｅ２、・・・・となる。図３の縦軸が校正された波長である。なお、波長λ０、λ１、・・・・、λｎ間にある波長を知るには、図３の近似した波長掃引特性λ（ｔ）を参照して知ることができる。

特開平７−５５５７９号公報特開２００７−２２０８６４号公報特開２００８−１０７０９６号公報

上記特許文献１、２，３の技術は、スペクトラムの絶対波長をより校正するものである。しかし、スペクトラムは波長（周波数）とパワーの関係で表されるが、いずれの技術も、パワーを校正するものではないので、測定系に波長依存特性（波長対パワー特性）があるとそのままパワーの測定エラーになってしまう。特に、光源は掃引する波長掃引幅に亘って一定のパワーであるとは限らない。その波長掃引幅が大きくなるほど、波長依存特性も変化が大きくなる。

本発明の目的は、スぺクトラムの波長とパワーの値付けや補正等の校正が簡単な構成でできる光ヘテロダインスペクトラムアナライザを提供することにある。特に、所定波長間隔の光を透過する櫛形光フィルタ（例えば、エタロン）を用いて、波長とパワーの双方を校正することである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、波長が掃引された掃引光を出力する可変波長光源（２）と、被測定光と前記可変波長光源からの掃引光とを個別に受けて合波し、その合波された合波光からそれらの周波数差を有するヘテロダイン信号に変換して被測定光のパワーを測定する測定部（１００）と、前記可変波長光源から出力される前記掃引光を受けて所定波長間隔で通過させる櫛形光学フィルタ（１１）を有し、前記所定波長間隔を検出する波長検出部（２００）とを備え、前記測定部は前記パワーが測定された被測定光の波長を前記波長検出部で検出された所定波長間隔を基に値付けしてスペクトラムとして出力する光ヘテロダインスペクトラムアナライザであって、前記波長検出部は、前記波長を検出するとともに、前記所定波長間隔で出力される光ピークパワーを検出する構成とされ、該波長検出部から出力される前記所定波長間隔に対応する各ピークパワーを基に、前記測定部で測定されたスペクトラムのパワーを補正する補正部（１０）を備えた。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記波長検出部は、前記櫛形光学フィルタとして前記所定波長間隔の各波長に透過させるエタロン（１１）と、及び該エタロンから透過された各ピークパワーを検出することにより、前記所定波長間隔に対応する時間信号として出力する受光部（１２）とを有し、前記測定部は、前記波長が掃引される掃引時間に対する被測定光のパワーにおける時間位置を、該受光部から出力される該時間信号を基に波長に値付けして、前記スペクトラムとして出力し、前記補正部は、該受光部が検出した前記所定波長間隔のピークパワーを結ぶ包絡線上の値及び前記時間信号を基に、前記測定部で測定された被測定光のスペクトラムのパワーを補正する構成とした。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記可変波長光源は、波長掃引幅±Ｗ、掃引周波数ｆとすると、前記掃引時間ｔに対する波長変化Λ＝Ｗｓｉｎ（２πｆｔ）で示される掃引光を出力し、さらに、表示部と、前記波長変化Λを基に前記波長対前記パワーの座標であって少なくとも該波長がリニアな座標を生成し、該座標に前記測定部からのスペクトラムを表したグラフを該表示部に表示させる表示制御部とを備えた。

本発明の構成によれば、所定波長間隔の光を透過する櫛形光フィルタ（例えばエタロン）を用い、その透過光の波長（時間位置）を用いてスぺクトラムの波長を値付けし、及びその透過光のピークパワーを基にスペクトラムのパワーを補正する校正なので、簡単な構成ながら、より正確なパワー、波長のスペクトラムを測定できる。

第１の実施形態の機能構成を示す図である。エタロンが出力する透過光のスペクトラム、及び補正係数を説明するための図である。従来の技術であって、本発明でも使用可能なＭＥＭＳ波長光源（可変波長光源）を含む波長の校正を説明するための図である。従来の技術であって、本発明でも使用可能なＭＥＭＳ波長光源（可変波長光源）を含む波長校正装置の機能構成を示す図である。

図１で可変波長光源２は、可変された光を出力する光源である。つまり波長掃引可能な光源である。具体的には、外部に設けられ共振器長が可変可能にされた共振器を用い、その共振器長に共振した波長の光を出力する半導体レーザ光源を用いることができる。一般的には波長掃引する光源であればよいが、ここでは、上記特許文献に記載のマイクロ電気機械構造体を用いて波長を可変させることにより（「ＭＥＭＳスキャナ」と言われる。ＭＥＭＳ；ＭｉｃｒｏＥｌｅｃｔｏｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍｓ）掃引した波長の掃引光を出力する光源で説明する。したがって、可変波長光源２は、図４のＭＥＭＳ波長掃引光源１０００と同じとして説明する。

本発明は、このようなＭＥＭＳスキャナを用いた可変波長光源２から出力される波長λは、ＭＥＭＳスキャナが静止時の発振波長をλｓ、波長掃引幅±Ｗ、掃引周波数ｆ、掃引開始時からの時間をｔとし、波長が変化する項を関数Λ（いわば波長掃引特性）で表せば、次の式で表せる。
λ＝λｓ＋Λ（ｔ）
＝λｓ＋Ｗｓｉｎ（２πｆｔ）で示される。
数値例としては、次の通りである。
―Ｗ〜＋Ｗ：１５３４ｎｍ〜１５６８ｎｍ
λｓ：１５５１ｎｍ
所定波長間隔：５ｎｍ
ｆ：１０ｋＨｚ以下

カプラ３は、可変波長光源２の出力光（以下、可変波長光源２の出力光を「ローカル光」と言う。）を２つに分岐するためのものである。カプラ３から分岐して出力される一方のローカル光は波長検出部２００へ入力され、他方のローカル光は、カプラ４へ入力される。

カプラ４は、被測定光源１からの被測定光と可変波長光源２とからカプラ３を経由したローカル光とを合波し、その合波された合波光を互いに位相がほぼ１８０度異なる２つの合波光として出力し、一方を第１の受光部５ａに入力させてミキシングさせる。同様に、他方の合波光を第２の受光部５ｂに入力させてミキシングさせる。

第１の受光部５ａは、被測定光とローカル光との間のヘテロダイン信号に相当する電気信号（第１の電気信号）を出力し、その出力を差動アンプ６の一方の入力端子へ送る。同様に、第２の受光部５ｂは、第１の電気信号とは位相がほぼ１８０度異なる第２の電気信号を出力し、差動アンプ６の他方の入力端子へ送る。

差動アンプ６は、２つの入力端子で受けた第１の電気信号の大きさと第２の電気信号の大きさとの差の大きさの電気信号を増幅し、ヘテロダイン信号として出力する。このヘテロダイン信号の大きさそのものは、第１の電気信号と第２の電気信号は位相が逆であるから、差動アンプ６で差をとることにより、それらの大きさの絶対値を加算した大きさになる。一方で、第１の電気信号（第１の受光部５ａの出力）及び第２の電気信号（第２の受光部５ｂの出力）のそれぞれに表れる、ローカル光と被測定光の合波光の強度ノイズに起因した光強度変動は、互いに位相が同相であるため、差動アンプ６で互いにうち消し合う。そのため、差動アンプ６から出力されるヘテロダイン信号としては光強度ノイズが軽減されている。

このヘテロダイン信号におけるランダムノイズが軽減される最適な条件は、カプラ３から出力される２つの合波光の経路、つまり、カプラ４における合波光の分岐点―第１の受光部５ａ―差動アンプ６による演算点までの第１の経路と、カプラ４における合波光の分岐点―第２の受光部５ｂ−差動アンプ６による演算点までの第２の経路との間における利得差がないことである。しかし、実際には、第１又は第２の受光部５ａと５ｂとでは、光―電気変換特性（変換利得、位相）が異なるため、最適条件からずれてくる。そのため、上記第１の経路と第２の経路とにおける利得差をなくすための利得可変部（不図示）を設けて置いても良い。この利得可変部は、第１の経路にあっても良いし、第２の経路にあっても良い。また利得可変部としては、カプラ４の合波位置から第１又は第２の受光部５ａ，５ｂの間に利得が可変可能な光学素子、回路（例えば、光可変増幅器又は光可変減衰器）を入れてもよいし、第１又は第２の受光部５ａ，５ｂから差動アンプ６の差演算が行われる位置までの間に利得が可変な電気的素子、回路（可変増幅器、可変減衰器）を設けても良い。そして、予め利得可変部を制御したときにデータ処理部９で測定された光強度ノイズが最小になるような制御値Ｎ（Ｎ１、Ｎ２、・・、Ｎｋ、・・、Ｎｍ）をローカル光の波長毎に取得し、これを記憶しておいて、実際の測定のとき波長掃引するとともにその波長にあわせてこの制御値Ｎを利得可変部に設定する構成としておけば良い。ここで、「波長毎に取得」と説明したが、実際は、掃引される波長は、掃引時間に対して上記のように正弦波で変化するので、掃引時間毎に管理し、掃引時間に対応して制御値Ｎを記憶しても良い（結果的には、後記の（２）において校正された波長毎に記憶するのと同じである。）。そして、掃引時間に対応して制御値Ｎで利得可変部を制御する。

フィルタ部７は、差動アンプ６の出力を受けて、所望の観測したい帯域のヘテロダイン信号のみを通過させ、帯域外の他の信号を除去するためのものである。電力変換部１７は、フィルタ部７から受けたヘテロダイン信号の電力（パワー）を所望の電力単位に変換して出力する。例えば、対数に変換してｄＢで読みとれるようにする。Ａ／Ｄ変換部８は、アナログのヘテロダイン信号の電力（パワー）をデジタルデータに変換する。

データ処理部９は、少なくとも、次の（１）（２）の動作を行う。
（１）被測定光のパワー測定
Ａ／Ｄ変換部８から掃引時間に対応して次々とデジタルデータとして送られてくる被測定光のパワーＰｇを、可変波長光源２が掃引開始したときから始まる掃引時間ｔ（最大は掃引繰り返し周波数をｆとすると、１／２ｆ以下）に対応して収集する。被測定光のパワーＰｇを検出したときの時間をｔ＝Ｔｇとする。
（２）波長校正したスペクトラムを求める。
（２−１）波長の校正については、従来技術で説明した技術が使えるので、ここでは簡単に説明する。まず、後記する波長検出部２００から出力されてくるエタロン１１が透過する等間隔（Δλ）の波長λ（λ０、λ１、・・・、λｎ）に対応する時間信号であるタイミング信号Ｔｓ（Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２，・・・、Ｔｎ）を受けて、（１）で収集したときの、掃引時間ｔとタイミング信号Ｔｓとを対比することで掃引時間ｔを等間隔の波長λで値付けする（校正する）。図３に示すような校正したデータを取得しておくと良い。１周期分の校正された掃引時間をＴｈとする。
（２−２）波長が値付けされた掃引時間Ｔｈに対する被測定光が検出された時間Ｔｇの時間位置を対比することで、該当する波長λｇを特定（校正）する。そして、特定された波長λｇにおけるパワーＰｇのスペクトラムを出力する。

また、このとき、時間信号ｔｓの間（例えば、Ｔｋ−（Ｔｋ−１）＝ΔＴｋの時間幅）にある波長λについては、従来技術で説明した近似曲線を用いても良い。また、等分に補間しても良い。例えば、時間信号ｔｋ−１における波長λｋ―１とすれば、時間信号Ｔｋ−１＋（ΔＴｋ／１０）の波長をλｋ−１＋（Δλ／１０）としても良い。これは許容誤差との関係によっては、十分実用の範囲である。

このようにして、データ処理部９は、被測定光を校正された波長におけるパワーとして、つまりスペクトラムを出力する。

波長検出部２００は、エタロン１１、第３の受光部１２，及びレファレンス生成部１３を有する。エタロン１１は、所望の干渉距離を間に相対する２面間に光を当てることで、その干渉距離で決定される等間隔の波長の光のみ透過せることができる。いわば櫛形光学フィルタである。エタロン１１は、可変波長光源２からの波長掃引されたローカル光（掃引光）を受けるので、その掃引波長特性Λで表される時間に対応して出力される。

第３の受光部はそのエタロン１１からの出力光を電気信号に変換する。レファレンス生成部１３は、第３の受光部からの出力される電気信号をデジタルデータ（特に、電気信号の大きさ）に変換し、波長を校正するデータを取得する。

つまり、レファレンス生成部１３は、第３の受光部１２の出力をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換部を有し、波長的にはエタロン１１で決定される等間隔の（Δλ）の所定波長間隔でピークを有するデジタルデータを掃引時間（測定制御部１５から掃引時間情報を受ける）に対応して収集するので、その所定波長間隔のピークパワー（Ｐ１、Ｐ２、・・・・、Ｐｎ）を検出し、該ピークパワーが現れる掃引のタイミング（時間位置）（Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２，・・・、Ｔｎ）（＝時間信号Ｔｓ）を検出し、かつそれらを所定波長（λ０、λ１、λ２、・・・、λｎ）で対応づけことで校正（値付け：具体的技術は従来技術及び特許文献２，３を参照）、データ処理部９及び補正部１０へ送る。データ処理部９では、上記（２）のように実際に測定されたスペクトラムの波長が値付けされる。

補正部１０は、レファレンス生成部１３から、所定波長（λ０、λ１、・・・、λｋ、・・・、λｎ）で対応づけられたピークパワー（Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２，・・・、Ｐｋ、・・・、Ｐｎ）を受けて、それらのピークパワーを結んだ包絡線Ｐ（λ）を求める。最小自乗法等で多項式で近似して求めても良い。そして、包絡線Ｐ（λ）は、いずれかの波長におけるパワーを１として其れに対する比で求めると良い。例えば、図２（Ａ）のようにほぼ波長に対するパワーの変化がほぼ一定な波長λｘとして、パワーＰ（λｘ）に対する比で表せる包絡線Ｐ（λ）を求める。そして、データ処理部９から出力されるパワーＰｋを包絡線で割ることにより、補正する。この場合は、補正係数は、１／［Ｐ（λｋ）／Ｐ（λｘ）］となり、図２（Ｂ）のようなカーブになる。この補正を掃引波長範囲（測定波長範囲）に亘って行う。このようにすることで、可変波長光源２等が有する波長依存特性（測定系による波長間の相対的なパワー偏差）を軽減することができる。なお、パワーの絶対値を校正するためには、別途、波長λｘで校正する必要がある。また、図２（Ａ）（Ｂ）は、波長のスケールをリニアに変換した形で示している。

上記では包絡線を求め、それにより補正したが、上記所定波長間における被測定光の波長のパワーを求めるには、その波長間隔に対する被測定光の波長位置から、それらのパワーをリニアに補間して求める（上記した波長の補間と同じ方法である。）。そして、その補間して求めたパワーの値により所定の波長λｘのパワーを割った値を補正係数として、データ処理部９から出力される被測定光のパワーを補正する構成としても良い。

上記説明では、補正部１０は、波長校正後に、パワーを補正していたが、データ処理部９の波長校正をする手段だけ、補正部１０の後に配置して、波長校正前に、補正部１０がパワー校正を行い、その後で、波長校正する構成であっても良い。

また上記説明で、カプラ４から差動アンプ６の間に第１の経路と第２の経路のいずれかに光強度ノイズを軽減するための利得可変部を設けても良いと説明したが、これを行うと、カプラ４から差動アンプ６までの間で測定系の利得誤差がでる。そこで、補正部１０は、波長毎に（或いは、掃引時間に対応して）制御値Ｎ（Ｎ１、Ｎ２、・・、Ｎｋ、・・、Ｎｍ）に対応する利得誤差を軽減するための補正値を予め記憶しておいて、その補正値を参照して、データ処理部９から送られてくるスペクトラムのパワーをスペクトラムの波長に対応した補正値で補正しても良い。この場合、補正部１０は、レファレンス生成部１３からの包絡線に基づく可変波長光源２の波長依存性と、可変利得部に基づく利得誤差との双方を補正する。このようにすることで、光強度ノイズが軽減された、かつより正しい波長、より正しいパワーのスペクトラムを測定することができる。なお、可変利得部による利得誤差を補正するための補正値は、予め、制御値Ｎを利得可変部に設定したときと、設定しないとき（或いは、制御値が波長（掃引時間）に関わらず一定な基準の値としたとき、）に比べ、スペクトラムのパワーが変動する幅ΔＰを制御値Ｎ毎に調べ、その変動幅ΔＰをうち消すための補正値を制御値Ｎに対応して記憶することで、求められる。

ユーザインターフェース１６における表示制御部１６ａは、補正部１０から、校正された波長とパワーを軸とする座標上における被測定光のスペクトラムを受けるが、横軸の波長は、掃引される波長が正弦状に変化するため（できるだけリニアな範囲を使うが、幾らかカーブが残る）、これをリニアに近似変換して、表示部１６ｃに表示させる。リニアに近似するのは、必ずしも表示制御部１６ａで行う必要はなく、データ処理部９が波長校正する前又は後に行う構成であっても良い。

１被測定光源、２可変波長光源、３カプラ、４カプラ、
５ａ第１の受光部、５ｂ第２の受光部、６差動アンプ、７フィルタ部、
８Ａ／Ｄ変換部、９データ処理部、１０補正部、
１１エタロン（櫛形光学フィルタ）、１２第３の受光部、
１３レファレンス生成部、１５測定制御部、１６ユーザインターフェース、１６ａ表示制御部、１６ｂ操作部、１６ｃ表示部、１７電力変換部
１００測定部、２００波長検出部、
３００ＬＤ、３１０コリメータレンズ、３２０回折格子、
３３０エタロン、３４０ＰＤ、３５０処理手段、
３６０ＭＥＭＳスキャナ、３６０ａ反射体、３６０ｂ反射体駆動体、
１０００ＭＥＭＳ波長掃引光源

Claims

波長が掃引された掃引光を出力する可変波長光源（２）と、被測定光と前記可変波長光源からの掃引光とを個別に受けて合波し、その合波された合波光からそれらの周波数差を有するヘテロダイン信号に変換して被測定光のパワーを測定する測定部（１００）と、前記可変波長光源から出力される前記掃引光を受けて所定波長間隔で通過させる櫛形光学フィルタ（１１）を有し、前記所定波長間隔を検出する波長検出部（２００）とを備え、前記測定部は前記パワーが測定された被測定光の波長を前記波長検出部で検出された所定波長間隔を基に値付けしてスペクトラムとして出力する光ヘテロダインスペクトラムアナライザであって、
前記波長検出部は、前記波長を検出するとともに、前記所定波長間隔で出力される光ピークパワーを検出する構成とされ、
該波長検出部から出力される前記所定波長間隔に対応する各ピークパワーを基に、前記測定部で測定されたスペクトラムのパワーを補正する補正部（１０）を備えたことを特徴とする光ヘテロダインスペクトラムアナライザ。
前記波長検出部は、前記櫛形光学フィルタとして前記所定波長間隔の各波長に透過させるエタロン（１１）と、及び該エタロンから透過された各ピークパワーを検出することにより、前記所定波長間隔に対応する時間信号として出力する受光部（１２）とを有し、
前記測定部は、前記波長が掃引される掃引時間に対する、被測定光のパワーにおける時間位置を、該受光部から出力される該時間信号を基に波長に値付けして、前記スペクトラムとして出力し、
前記補正部は、該受光部が検出した前記所定波長間隔のピークパワーを結ぶ包絡線上の値及び前記時間信号を基に、前記測定部で測定された被測定光のスペクトラムのパワーを補正することを特徴とする請求項１に記載の光ヘテロダインスペクトラムアナライザ。
前記可変波長光源は、波長掃引幅±Ｗ、掃引周波数ｆとすると、前記掃引時間ｔに対する波長変化Λ＝Ｗｓｉｎ（２πｆｔ）で示される掃引光を出力し、
さらに、
表示部と、
前記波長変化を基に前記波長対前記パワーの座標であって少なくとも該波長がリニアな座標を生成し、該座標に前記測定部からのスペクトラムを表したグラフを該表示部に表示させる表示制御部と、を備えた請求項２に記載の光ヘテロダインスペクトラムアナライザ。