JP5124223B2 - 光チャープ特性測定装置 - Google Patents
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Description
まず、本発明に係る光チャープ測定装置の第1の実施の形態における構成について説明する。
E2=A2・cos(2πft+φ2) (2)
マッハツェンダ干渉計部10の光出力信号の干渉強度、すなわち第1光路からの光信号と、第2光路からの光信号とを合波した後、出力される光信号の光強度Iは、(光強度は電界成分の2乗に等しくなるので)次のように表される。
=A1 2+A2 2+2A1・A2・cos(φ1−φ2)
=A1 2+A2 2+2A1・A2・cos(Δφ) (3)
ここで、記号"< >"は時間平均を表す。また、Δφ=φ1−φ2である。
=2πn・ΔL・Δλ/(λ1・λ2)
=2πn・Δf・ΔL/c (4)
したがって、光チャープ(光周波数の揺らぎ)量に応じた適当な光路長ΔLをマッハツェンダ干渉計部10に与えれば、マッハツェンダ干渉計部10の光出力信号において、(3)式の第3項に示す干渉光強度を検出することにより、被測定光の光チャープ特性を求めることができる。
=100×3×108/(360×40×109)
=2[mm]
したがって、この場合は、光路長可変部13の透光性板13aを例えば屈折率=1.5の石英ガラス板としたときは、その板厚を1.3[mm]程度とすればよい。
本発明に係る光チャープ測定装置の第2の実施の形態について説明する。
本発明に係る光チャープ測定装置の第3の実施の形態について説明する。
本発明に係る光チャープ測定装置の第4の実施の形態について説明する。
11、31 光入射部
12 光分波器
12a、32a 透過反射面
12b、14a、32b、32c 反射面
13、33 光路長可変部(位相差調整手段)
13a 透光性板
14、32 光合分波器
14b 合波面
15、16、34、35 光出射部
20 バランスドレシーバ(差分電気信号出力手段)
21、22 受光回路
23 減算器
33a 光反射部
41a ピエゾシリンダ(位相差調整手段)
41 光干渉部
41b 偏波保持ファイバ
42 検光子
43 ファイバカップラ
100、200、300、400 光チャープ測定装置
101、402 光分岐部
102、403 光強度検出部(光強度検出手段)
103、201 光位相制御部(位相差調整手段)
301 光位相制御部(位相差調整手段、電圧印加手段)
104(104a、104b) 光ファイバ
105 光チャープ測定部(光チャープ特性測定手段)
202(202a、202b) 光ファイバ
302(302a、302b) 光ファイバ
401 TLS(光源)
404 LPF(平滑化手段)
405 光干渉信号モニタ
Claims (8)
- 被測定光を2つの光に分岐した後に該2つの光を合波して干渉させることによって前記被測定光の光周波数の変化(Δf)を光強度の変化に変換して互いに位相反転した2つの光干渉強度信号を出力する光干渉手段(10、40)と、
前記2つの光干渉強度信号の差分を示す差分電気信号を出力する差分電気信号出力手段(20)にして、前記2つの光干渉強度信号が同時に入力される2つの受光回路(21、22)を含み、前記2つの受光回路の出力信号を減算して前記差分電気信号として出力する当該差分電気信号出力手段(20)と、
予め取得された前記光干渉手段(10、40)の光周波数変化(Δf)に対する前記光干渉強度信号の光強度変化(ΔI)の関係を示すデータと前記被測定光に係る前記差分電気信号とに基づいて光チャープ特性を測定する光チャープ特性測定手段(105)とを備えたことを特徴とする光チャープ特性測定装置。 - 前記光干渉手段(10、40)は、前記被測定光を第1光路及び第2光路に分岐する光分岐手段(12)と、前記第1光路の光と前記第2光路の光とを合波する光合波手段(14)と、前記第1光路と前記第2光路との光路長差を調整することによって前記第1光路の光と前記第2光路の光との位相差を調整する位相差調整手段(13、103)とを含み、
前記位相差調整手段(13、103)は、前記差分電気信号出力手段(20)の出力電圧が任意の電圧になるように前記光路長差を設定できることを特徴とする請求項1に記載の光チャープ特性測定装置。 - 前記光干渉手段(10、40)は、前記被測定光を入射し、互いに直交する第1の偏光と第2の偏光とに分離して導波する偏波保持ファイバ(41b)と、該偏波保持ファイバ(41b)に応力を付与して前記第1の偏光と前記第2の偏光との位相差を調整する位相差調整手段(41a、301)と、前記偏波保持ファイバ(41b)の出力光のうち特定方向の直線偏光を出力する検光子(42)と、該検光子(42)の出力光を分岐して互いに位相反転した2つの光干渉強度信号を出力するファイバカプラ(43)とを含み、
前記位相差調整手段(41a、301)は、前記差分電気信号出力手段(20)の出力電圧が任意の電圧になるように前記第1の偏光と前記第2の偏光の位相差を設定できることを特徴とする請求項1に記載の光チャープ特性測定装置。 - 前記位相差調整手段(41a、301)は、圧電素子を含む円筒状であって前記偏波保持ファイバ(41b)を円筒の外周に巻いたピエゾシリンダ(41a)と、該ピエゾシリンダ(41a)に電圧を印加する電圧印加手段(301)とを有し、
前記電圧印加手段(301)が前記ピエゾシリンダ(41a)を径方向に伸縮するよう制御することによって前記第1の偏光と前記第2の偏光の位相差を設定することを特徴とする請求項3に記載の光チャープ特性測定装置。 - 前記位相差調整手段(13、103、41a、301)が、前記差分電気信号出力手段(20)の出力電圧がゼロボルトになるように前記位相差を設定した後に、光チャープ測定を行うことを特徴とする請求項2から請求項4までのいずれか1項に記載の光チャープ特性測定装置。
- 前記光干渉手段(10、40)に入射される前記被測定光の光強度を検出する光強度検出手段(102)を備え、
前記光チャープ特性測定手段(105)は、検出された前記被測定光の光強度に基づいて前記被測定光の光強度特性をさらに測定するようにしたことを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の光チャープ特性測定装置。 - 前記差分電気信号出力手段(20)の出力信号を平滑化して平滑化信号を出力する平滑化手段(404)を備え、
前記位相差調整手段(13、103、41a、301)は、前記平滑化信号に基づいて前記差分電気信号出力手段(20)の出力電圧を設定することを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の光チャープ特性測定装置。 - 光周波数を可変して光を出射する光源(401)と、該光源(401)の光強度を検出する光強度検出手段(102)とを備え、
前記光チャープ特性測定手段(105)は、前記光源(401)の出射光が光周波数を可変されながら前記光干渉手段(10、40)に入射された際における前記光干渉手段(10、40)の光周波数変化(Δf)に対する前記光干渉強度信号の光強度変化(ΔI)の関係を示すデータと、前記光強度検出手段(102)によって検出された前記光源(401)の光強度データとを記憶することを特徴とする請求項7に記載の光チャープ特性測定装置。
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