JP5438268B2

JP5438268B2 - 試験装置

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Publication number: JP5438268B2
Application number: JP2007255640A
Authority: JP
Inventors: 孝夫桜井
Original assignee: Advantest Corp
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2027-09-28
Also published as: JP2009085764A

Description

本発明は、光コンパレータおよびそれを備えた試験装置に関する。より詳細には、高速な光信号を取り扱う被試験デバイスから出力された光試験信号から、電子回路で取り扱うことができる電気信号を抽出する光コンパレータと、それを備えた試験装置に関する。

集積回路等の被試験デバイスに試験信号を処理させてその機能および性能を評価する試験装置がある。被試験デバイスの多くは電気信号を取り扱う半導体回路等であるが、近年は、シリアルＩ／Ｏの高速化が進み、光によるＩ／Ｏを備えたデバイスも試験の対象となりつつある。

下記の特許文献１には、テスト用光信号発生器が発生したテスト用光信号を、光ファイバを通じてテストヘッドに供給することが記載される。これにより、テストヘッドに対する接続が簡潔になると共に、劣化の少ない試験信号を伝送できる。ただし、特許文献１に記載された装置では、試験対象となる被試験デバイスに入力される試験信号は、テストヘッドにおいて光信号から変換された電気信号である。

また、下記の特許文献２には、２つの強度変調光信号を合成することにより、安定な試験用光信号を発生する光信号発生装置が記載される。これにより、光信号を処理する被試験デバイスにおけるジッタ耐性を評価できる。

上記のような高速デバイス用ＩＣ試験装置または光試験用信号発生装置において用いられる光試験信号は、電気信号として生成された試験信号を電気光変換して発生される。このため、試験信号の信号速度の限界は、電子回路または電気光変換素子の動作速度の限界により制限される。

一方、光合波器、光ファイバ等の光素子、光信号線路の動作速度、伝送速度の限界は、電子素子、電子回路よりも遥かに高い。そこで、光電気変換素子を用いて発生した光信号を光合波器により合成することにより、電子回路では発生できない高速な光試験信号を発生する光ドライバを形成できる。このような光ドライバと被試験デバイスとを光ファイバケーブル等の光信号伝送路を用いて、大量且つ高速な光試験信号を被試験デバイスに伝送することができる。
特開２０００−２４９７４６号公報特開２００６−０４１６８１号公報

しかしながら、被試験デバイスの機能を検証するファンクション試験等を実施する場合は、被試験デバイスで処理された後の光信号を評価することが求められる。このため、電子回路または電子素子の限界による信号速度の制限を受けることなく、高速な光試験信号を処理し、評価することができる光コンパレータが求められる。

そこで、上記課題を解決する目的で、本発明の第１の形態として、タイミング信号に基づいて生成された複数の電気的な試験信号を光信号に変換して合波した複合光試験信号を被試験デバイスに入力し、被試験デバイスおいて処理された複合被光試験信号を受信して被試験デバイスの動作を評価する光コンパレータであって、タイミング信号に同期したパルス光信号を発生するパルス光源と、パルス光信号に同期して動作し、受信した複合被光試験信号を複数の個別光信号に分岐させる光デマルチプレクサと、光デマルチプレクサが出力する複数の個別光信号を個々に電気信号に変換する複数の光電気変換部と、光電気変換部の出力を電気的な試験信号と比較して被試験デバイスの動作を評価するデータ比較部とを含む光コンパレータが提供される。

また、本発明の第２の形態として、複合光試験信号を被試験デバイスに送信して被試験デバイスにおいて処理させる光ドライバ部と、被試験デバイスにおいて処理された複合被光試験信号を受信して被試験デバイスの動作を評価する光コンパレータと
を備え、光ドライバ部は、タイミング信号を発生するタイミング発生器、タイミング発生器に同期して動作する複数の光ドライバであって、それぞれが電気的な試験信号を発生するプログラム発生器およびプログラム発生器の出力した電気的な試験信号を光試験信号に変換する電気光変換部を有する複数の光ドライバ、並びに、複数の光ドライバの発生した光試験信号を合波して複合被光試験信号を発生する光マルチプレクサを含み、光コンパレータは、タイミング信号に同期したパルス光信号を発生するパルス光源、パルス光信号に同期して動作し、受信した複合被光試験信号を複数の個別光信号に分岐させる光デマルチプレクサ、光デマルチプレクサが出力する複数の個別光信号を個々に電気信号に変換する複数の光電気変換部、および、光電気変換部の出力をプログラム発生器の発生した試験信号と比較して被試験デバイスの動作を評価するデータ比較部を含む試験装置が提供される。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。従って、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、ひとつの実施形態に係る試験装置１００全体の構造を模式的に示す図である。同図に示すように、試験装置１００は、ハンドラ１１０、テストヘッド１３０およびホスト装置１５０を備える。

ハンドラ１１０は、試験の対象となる被試験デバイス１２０を物理的に操作する機能を有する。これにより、多数の被試験デバイスから、試験装置１００が処理できる数の被試験デバイスを順次供給して試験に供する作業を自動化する。また、試験後に、試験結果に応じて被試験デバイス１２０を分別して収納する機能を設ける場合もある。

テストヘッド１３０は、被試験デバイス１２０の仕様に応じたインターフェイスとなるパフォーマンスボード１６０を備え、試験装置１００および被試験デバイス１２０の間の信号伝送路を形成する。また、テストヘッド１３０は、複数のピンエレクトロニクスカード１７０（図２参照）を収容して、パフォーマンスボード１６０を介して被試験デバイス１２０に試験信号を供給する。なお、仕様の異なる被試験デバイス１２０を試験する場合は、パフォーマンスボード１６０を交換することにより同じテストヘッド１３０を用いることができる。また、ピンエレクトロニクスカード１７０を交換または追加することにより、既存のテストヘッド１３０の機能を変更または追加することができる。

ホスト装置１５０は、接続ケーブル１４０を介してハンドラ１１０およびテストヘッド１３０に接続される。これにより、試験装置１００全体の動作を制御すると共に、制御信号およびデータ信号をハンドラ１１０およびテストヘッド１３０に供給して、被試験デバイス１２０の試験を実行する。接続ケーブル１４０には、電気信号を伝送するメタルケーブルの他に、光信号を伝送する光ファイバケーブルが収容される場合もある。

図２は、試験装置１００におけるテストヘッド１３０の内部構造を模式的に示す図である。同図に示すように、テストヘッド１３０の上部にはパフォーマンスボード１６０が装着される。また、テストヘッド１３０の内部には、複数のピンエレクトロニクスカード１７０が収容される。

パフォーマンスボード１６０は、被試験デバイス１２０を装着するソケット１６２を上面に、パフォーマンスボード１６０自体をピンエレクトロニクスカード１７０のいずれかに接続する場合に用いるコネクタ１６４を下面に、それぞれ備える。コネクタ１６４は、両端にコネクタを備えた集合ケーブル１６８により、ピンエレクトロニクスカード１７０のコネクタ１７１に電気的に接続される。また、被試験デバイス１２０およびピンエレクトロニクスカード１７０は、光ファイバケーブル１６６を介して、相互に光信号を入出力する。

このテストヘッド１３０に装着されたピンエレクトロニクスカード１７０は、光試験信号を発生して被試験デバイス１２０に送り出す光ドライバ部２００と、被試験デバイス１２０が試験動作により処理した後に出力した光試験信号を受信して被試験デバイス１２０の動作を評価する光コンパレータ部４００とを備える。また、光ドライバ部２００および光コンパレータ部４００を含むピンエレクトロニクスカード１７０全体の動作の基準となるタイミングを発生するタイミング発生器１７２も備える。

更に、光ドライバ部２００は、各々が光信号を発生する複数の光ドライバ２０２と、光ドライバ２０２の発生した光信号を合波してひとつの光試験信号として出力するアレイド・ウェイブ・ガイド（以下、「ＡＷＧ」と記載する）２０１を備える。ＡＷＧ２０１は、互いに波長器異なる光信号を合波して、ひとつの光試験信号として出力する。ＡＷＧ２０１から出力された光試験信号は、光ファイバケーブル１６６を介して被試験デバイス１２０に入力される。

一方、光コンパレータ部４００は、被試験デバイス１２０が試験動作を実行した結果として出力する被試験デバイス試験信号を、光ファイバケーブル１６６を介して受けるＡＷＧ４０１と、ＡＷＧ４０１の出力を受ける複数の光コンパレータ４０２とを備える。また、後述する光コンパレータ４０２の動作基準となる光パルスを発生する光パルス光源１７４も備える。

ＡＷＧ４０１は、受信した光試験信号を波長帯域毎に分岐して、その各々を個別に光信号として出力する。ＡＷＧ４０１から出力された光信号は、それぞれ個別に光コンパレータ４０２に入力され、後述するように、電気信号に変換される。

図３は、光ドライバ部２００の内部構造をより詳細に示す図である。同図に示すように、光ドライバ部２００は複数の光ドライバ２０２を含む。光ドライバ２０２の各々は、複数のプログラム発生器２１０と、プログラム発生器２１０の出力を合成するマルチプレクサ２２０と、マルチプレクサ２２０の出力信号のタイミングを取り直すリタイミング部２３０と、リタイミング部２３０の出力に基づいて変調信号を発生する変調信号発生器２４０とを備える。また、各光ドライバ２０２は、特定の波長λ_１、λ_２・・・λ_ｎの連続光を発生する光源２５０と、変調信号発生器２５０の発生した変調信号に基づいて連続光を変調して光信号とする光変調器２６０とを備える。

上記のような構造を有する光ドライバ２０２の各々は、それぞれの光源２５０が有する固有の波長λ_１、λ_２・・・λ_ｎを有する光信号を発生する。ただし、各光ドライバ２０２が発生する光信号の信号周波数は、電気回路である変調信号発生器２４０の出力する変調信号の周波数の限界に制限される。具体的には、変調信号発生器２４０の直近においてリタイミングした信号により変調信号を発生することにより、４０ＧＨｚ程度までの光信号を発生する。

更に、光ドライバ部２００においては、光ドライバ２０２の各々から出力された光信号が、ＡＷＧ２０１において合波される。ＡＷＧ２０１は、互いに波長の異なる光信号を合波して、ひとつの複合光試験信号として出力し、光ファイバケーブル１６６を介して被試験デバイス１２０に送り出す。この場合の複合光信号は、複数の変調信号発生器２４０を合波して生成されるので、その信号速度は非常に高い。

図４は、光コンパレータ部４００の内部構造をより詳細に示す図である。同図に示すように、被試験デバイスコンパレータ部４００は、被試験デバイス１２０の試験動作の結果として出力された光試験信号を受けるＡＷＧ４０１と、ＡＷＧ４０１の複数の出力を個別に受ける複数器光コンパレータ４０２とを有する。

また、光コンパレータ部４００は、タイミング発生器１７２の供給するタイミングに従って光コンパレータ４０２の各々の動作の基準となる光パルスを発生するパルス光源１７４も備える。更に、光パルスは、可変遅延線１７５を介して光コンパレータ４０２の各々に供給される。これにより、被試験デバイス１２０を経由して伝播する間に光信号に生じた遅延を補償して、後述する信号パターンの抽出を正確に実行できる。

一方、ＡＷＧ４０１は、受信した光試験信号を、その周波数帯域毎に分岐させて、帯域毎に個別に出力する。光コンパレータ４０２の各々は、ＡＷＧ４０１の出力を個別に受けて、特定波長帯域の光信号を処理する。

光コンパレータ４０２のそれぞれでは、入力された光信号を、光デマルチプレクサ４１０により複数の光信号に分離し、その各々を光電気変換部４２０より電気信号に変換する。これにより、光電気変換部４１０の各々において変換すべき光信号の信号速度は、ＡＷＧ４０１が出力する光信号よりも更に低速になる。換言すれば、被試験デバイス１２０が出力する光試験信号が、光電気変換部４２０で変換することができない高速な光信号であったとしても、光デマルチプレクサ４１０が出力する光信号を、光電気変換部４２０で変換できる速度まで落とすことができる。

光電気変換部４２０の出力信号は、更に、データ比較部４３０において、光ドライバ２０２のプログラム発生器２１０が出力した信号に対応した信号に分離される。この信号をデータ比較部４４０においてプログラム発生器２１０側の信号と比較することにより、被試験デバイス１２０の動作が検証される。データ比較部４４０における検証結果は、ホスト装置１５０に転送され、被試験デバイス１２０の検証結果情報として格納される。

図５は、光コンパレータ４０２の各々に装備された光デマルチプレクサ４１０の構造を示す図である。同図に示すように、光デマルチプレクサ４１０は、入力された光信号１１と、後述する波長可変制御光源４１２の出力する制御光５９とを合波して混合光２１を出力する光カプラ４１４と、混合光２１を入力されて変換光３１を出力する波長変換素子４１６と、変換光３１を入力されて、変換光３１の波長帯域毎に個別の光伝送路に出力光４１、４２を伝播させるＡＷＧ４１８とを備える。また、波長可変制御光源４１２は、発生する制御光４１２の波長を指示する波長制御信号を発生する波長制御信号発生部４１１を備える。更に、ＡＷＧ４１８の出力は、それぞれ、個別の光導波路４１５を介して光電気変換部４２０に接続される。

光コンパレータ４０２の各々において、信号光１１は特定波長λ_０を有する。一方、波長可変制御光源４１２は、波長制御信号発生部４１１から入力される波長制御信号５７に応じて、相互に異なる複数の波長λ_１１、λ_１２の制御光５９を発生する。波長制御信号発生部４１１は、テストヘッド１３０全体の動作の基準となるタイミング発生器１７２に従って波長制御信号５７を切り替える。なお、波長可変制御光源４１２としては、例えば、１パルス単位でＯＮ−ＯＦＦ制御してパルス光を発生するＤＦＢレーザを例示できる。

信号光１１および制御光５９は、光カプラ４１４において合波され、混合光２１として波長変換素子４１６に入力される。波長変換素子４１６は、混合光２１に含まれる制御光５９の波長に応じて信号光１１の波長を変換して、変換光３１として出力する。なお、光デマルチプレクサ４１０の構造は図示のものに限られるわけではなく、例えば、ＮＯＬＭ（ＮｏｎｌｉｎｅａｒＯｐｔｉｃａｌＬｏｏｐＭｉｒｒｏｒ）によって形成することもできる。また、１×２または２×２の分布結合型光スイッチによって形成することもできる。

図６は、上記のような光デマルチプレクサ４１０において波長変換素子４１６として使用できるＰＰＬＮ（ＰｅｒｉｏｄｉｃａｌｌｙＰｏｌｅｄＬｉＮｂＯ_３）導波路の構造を示す斜視図である。同図に示すように、ＰＰＬＮ導波路は、非常に短い周期で分極が反転する非線形光学結晶であるＬｉＮｂＯ_３基板４１７と、反転する分極分布を横切るようにＬｉＮｂＯ_３基板４１７に形成された光導波路４１９とを有する。

図７は、図６に示した波長変換素子４１６の動作を説明する図である。同図に示すように、互いに異なる波長λ_１１、λ_１２のいずれかを有する制御光５９と、特定波長λ_０を有する光信号１１とが波長変換素子４１６に入力された場合、波長λ_１の光試験信号１１と、制御光５９の波長λ_１１、λ_１２のいずれかとの和周波に相当する波長λ_２１、λ_２２のいずれかを有する変換光３１が出射される。また、変換光３１の光パワーは、入力された信号光１１および制御光５９の光パワーの積に近似的に比例する。従って、波長変換素子４１６からは、制御光５９の繰り返し周波数に同期した特定の信号パターンが、信号光１１よりも周波数を有する個別の波長の光信号として出力される。

なお、波長変換素子４１６の構造は、ＰＰＬＮ導波路に限定されるに限定されるわけではなく、例えば、周期分極反転構造を持ったＬｉＢ_３Ｏ_５、ＢａＢ_２Ｏ_４、ＫＴｉＯＰＯ_４、ＬｉＴａＯ_３等を用いることもできる。また、半導体光増幅器ＳＯＡ（ＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＯｐｔｉｃａｌＡｍｐｌｉｆｉｅｒ）などの非線形光学素子を用いても同様の作用を得ることができる。また、ＬｉＮｂＯ_３は、室温では可視光により光損傷を受けることが知られている。従って、酸化マグネシウム等を添加して材料の安定性を増すことも好ましい。更に、非線形光ファイバ、電界吸収型変調器などを用いることもできる。また、上記の実施形態では、波長変換素子４１６において発生する和周波を利用する構造としたが、差周波、四光波混合等によって波長変換をすることもできる。

図８は、波長可変制御光源４１２の構造を示す模式図である。同図に示すように、この波長可変制御光源４１２は、光源としての複数の発光素子５１２、５１４と、これら発光素子５１２、５１４に駆動電流を供給する電源５６２、５６４と、駆動電流を変調する変調器５７２、５７４とを有する。

発光素子５１２、５１４は、変調器５７２、５７４により変調された駆動電流に応じて、その出射光５２、５４の波長を変える。従って、例えば、出射光５２、５４の波長帯域が互いに隣接するように設定することができる。これにより、発光素子５１２、５１４の各々の固有の発光波長に制限されることなく、広い範囲から選択された所望の波長を有する制御光５９を発生できる。

また、波長可変制御光源４１２は、発光素子５１２、５１４に出力に接続されて、その各出力を個別に断続する光スイッチ５２２、５２４を備える。光スイッチ５２２、５２４は、タイミング発生器１７２の発生するタイミングに同期して波長制御信号発生部４１１において発生された制御信号により、選択的に駆動源５３９に接続される。これにより、発光素子５１２、５１４のいずれかの出射光５２、５４がＡＷＧ５４０に結合される。

ＡＷＧ５４０は、光スイッチ５２２、５２４の出力を単一の出力に結合し、入力されたいずれかの出射光５２、５４を制御光５９として出力する。なお、制御光５９は、光スイッチ５２２、５２４およびＡＷＧにおける光信号の減衰を補償する光ファイバ増幅器５５０を介して光カプラ４１４に結合される。

図９は、光コンパレータ部４００のＡＷＧ４０１から出力される光信号１１、波長可変制御光源４１２から出力される制御光５９、および、波長変換部４１６から出力される変換光３１の相互のタイミングを比較して示す図である。

同図に示すように、光試験信号１１は、所定の立ち上がりと立ち下がりのパターンを有する波長λ_１のパルス光である。なお、図上では一定間隔のタイミングで立ち上がり、一定のパルス幅を有する波長λ_０のパルス光を示したが、実際には様々な信号パターンが重畳される。これに対して、制御光５９も、光試験信号１１に同期したタイミングを有するパルス光ではあるが、図８を参照して説明した通り、その波長λ_１１、λ_１２は周期的に変化する。ここで、制御光５９のパルス幅は光試験信号１１のパルス幅と等しいからそれよりも広くすることが好ましい。また、制御光５９のパルス幅は、波長変換の対象となる光信号１１において、特定のパルスに隣接する他のパルスに影響を与えない程度の幅に制限することが好ましい。

波長λ_０を有する光信号１１と波長λ_１１、λ_１２のいずれかを有する制御光５９とが波長変換素子４１６に入射されると、波長変換素子４１６においては、図７を参照して説明した波長変換が生じる。これにより、波長変換素子４１６からは、信号光１１の信号パターンを有し、且つ、制御光５９に応じて変換された波長λ_２１、λ_２２のいずれかを有するパルス列が変換光３１として出力される。

図１０は、光デマルチプレクサ４１０における変換光３１および出力光４１、４２のパルスタイミングを示す図である。既に説明したように、ＡＷＧ４１８は、入射光を、その波長帯域毎に異なる光伝送路に伝播させる機能を有する。従って、図９に示したように、周期的に変化する波長λ_２１、λ_２２を含む変換光３１がＡＷＧ４１８に入射された場合、同図に示すように、その波長λ_２１、λ_２２毎に光導波路４１５のいずれかに個別に伝播される。

光導波路４１５の各々は、光電気変換部４２０に個別に結合されるので、光電気変換部４２０に入力される出力光４１、４２のそれぞれの周波数は、当初の光信号１１の周波数に対して１／２となる。なお、この実施形態では、光信号１１を４種類の波長λ_２１、λ_２２を有する２つの出力光４１、４２に分岐させたが、分岐数が特定の数に限定されないことはもちろんである。このように、上記実施形態に係る光コンパレータ４０２は、光電気変換素子の動作限界を越える速度を有する光シリアル信号を低速な信号に分離することができる。

図１１は、光コンパレータ部４００に装備された光電気変換部４２０の構造を示す図である。同図に示すように、光電気変換部４２０の各々は、光デマルチプレクサ４１０の出力光４１、４２のひとつの出力光４０を受ける光電気変換素子４２７と、光電気変換素子４２７の一端を一方の入力に受ける一対の比較器４２３、４２５と、比較器４２３、４２５の出力を受けるデマルチプレクサ４２１とを備える。

また、光電気変換素子４２７の他端は、接地電位に接続される。更に、各比較器４２３、４２５の他方の入力は、それぞれ、ハイレベル電位Ｖ_Ｈまたはローレベル電位Ｖ_Ｌに接続される。また更に、比較器４２３、４２５は、タイミング発生器１７２の発生するタイミング信号を受けており、試験装置１００全体のタイミングに同期して動作する。デマルチプレクサ４２１の出力は、コンパレータ部４００のデータ比較部４３０に入力される。

上記のような構造を有する光電気変換部４２０において、出力光４０を受けた光電気変換素子４２７は、出力光４０に対応した電気信号を発生する。これにより変化した光電気変換素子４２７の端子電圧は、比較器４２３、４２５の各々において、タイミング発生器１７２の同期したタイミングで、ハイレベル電位Ｖ_Ｈまたはローレベル電位Ｖ_Ｌと比較される。これにより、一対の比較器４２３、４２５からは、出力光４０に対応した相補的な電気信号が出力される。

ここで、光電気変換部４２０の各々は、光デマルチプレクサ４１０の複数の出力のうちのひとつを受ける。前記のように、出力光４１、４２の各々の周波数は、光信号１１の周波数に対して低いので、光電気変換素子４２７は、出力光４０を有効な電気信号に変換できる。

デマルチプレクサ４２１は、入力された電気信号を更に分離して個別に出力する。ここで、デマルチプレクサ４２１から出力される信号の各々は、光ドライバ部２００において、プログラム発生器２１０の各々が出力した信号に対応している。従って、データ比較部４３０において両者を比較することにより、試験動作を実行した被試験デバイス１２０が評価される。

光Ｉ／Ｏを備えたデバイスでは伝送レートが４０ＧＨｚにまで達するといわれている。しかしながら、試験装置において、このような高い伝送レートの被試験信号を光電気変換後に高精度に処理することは難しい。この点、光コンパレータを用いることにより個々の被試験信号の伝送レートを低下させられるので、被試験信号を高精度に比較できる。

なお、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加え得ることは当業者に明らかである。また、その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。

ひとつの実施形態に係る試験装置１００の構造を示す模式図である。試験装置１００におけるテストヘッド１３０の内部構造を示す図である。ピンエレクトロニクスカード１７０における光ドライバ部２００の構造を示す図である。ピンエレクトロニクスカード１７０における光コンパレータ部４００の構造を示す図である。光コンパレータ４０２における光デマルチプレクサ４１０の構造を示す図である。波長変換素子４１６としてのＰＰＬＮ導波路の構造を示す斜視図である。波長変換素子４１６としてのＰＰＬＮ導波路の動作を説明する図である。光デマルチプレクサ４１０における波長可変制御光源４１２の構造を示す図である。信号光１１、制御光５９および変換光３１の相互のパルスタイミングを示す図である。光デマルチプレクサ４１０における変換光３１および出力光４１、４２、４３、４４のパルスタイミングを示す図である。光コンパレータ４０２における光電気変換部４２０の構造を示す図である。

符号の説明

１１光信号、２１混合光、３１変換光、４１、４２出力光５２、５４出射光、５７波長制御信号、５９制御光、４０出力光、１００試験装置、１１０ハンドラ、１２０被試験デバイス、１３０テストヘッド、１４０接続ケーブル、１５０ホスト装置、１６０パフォーマンスボード、１６２ソケット、１６４コネクタ、１６６光ファイバケーブル、１６８ケーブル、１７０ピンエレクトロニクスカード、１７２タイミング発生器、１７４パルス光源、１７５可変遅延線、２００光ドライバ部、２０１、４０１、４１８、５４０アレイド・ウェイブ・ガイド（ＡＷＧ）、２０２光ドライバ、２１０プログラム発生器、２２０マルチプレクサ、２３０リタイミング部、２４０変調信号発生器、２５０変調信号発生器、２６０光変調器、４００光コンパレータ部、４０２光コンパレータ、４１０光デマルチプレクサ、４１１波長制御信号発生部、４１２波長可変制御光源、４１４光カプラ、４１５光導波路、４１６波長変換素子、４１７ＬｉＮｂＯ_３基板、４１９光導波路、４２０光電気変換部、４２１デマルチプレクサ、４２３、４２５比較器、４２７光電気変換素子、４３０データ比較部、５１２、５１４発光素子、５２２、５２４光スイッチ、５５０光ファイバ増幅器、５６２、５６４電源、５７２、５７４変調器

Claims

タイミング信号に基づいて生成された複数の電気的な試験信号をシリアル変換して、高速な光信号に変換した複合光試験信号を被試験デバイスに送信して前記被試験デバイスにおいて処理させる光ドライバ部と、
前記被試験デバイスにおいて処理された複合被光試験信号を受信して前記被試験デバイスの動作を評価する光コンパレータと
を備えた試験装置であって、
前記光ドライバ部は、
タイミング信号を発生するタイミング発生器と、
前記タイミング発生器に同期して動作する複数の光ドライバであって、それぞれが電気的な試験信号を発生するプログラム発生器およびプログラム発生器の出力した前記電気的な試験信号を光試験信号に変換する電気光変換部を有する複数の光ドライバと、
前記複数の光ドライバの発生した光試験信号を合波して光電気変換素子の動作限界を越える速度を有する複合光試験信号を発生する光マルチプレクサと
を含み、
前記光コンパレータは、
前記被試験デバイスにおいて処理された、光電気変換素子の動作限界を越える速度を有する前記複合被光試験信号を波長帯域毎に複数の個別光信号に分岐するアレイド・ウェイブ・ガイドと、
前記タイミング信号に同期したパルス光信号を発生するパルス光源と、
前記パルス光信号に同期して動作し、前記複数の個別光信号の各々を更に複数の個別光信号に分岐させる光デマルチプレクサと、
前記光デマルチプレクサが出力する複数の個別光信号を個々に電気信号に変換する複数の光電気変換部と、
前記光電気変換部の出力を前記プログラム発生器の発生した前記試験信号と比較して前記被試験デバイスの動作を評価するデータ比較部と
を含む
試験装置。
前記光デマルチプレクサは、可変遅延線を介して前記パルス光を受ける請求項１に記載の試験装置。
前記光デマルチプレクサは、
互いに異なる波長を有する制御光を出力する制御光源と、
前記制御光および特定波長を有する前記複合被光試験信号が時間的に重畳して入力された場合に、前記制御光の波長に応じた互いに異なる波長に前記複合被光試験信号の波長を変換して波長変換光として出力する波長変換素子と、
前記波長変換素子から出力された前記波長変換光が入力され、その波長に応じて互いに異なる光導波路に伝播させる光分岐器と
を備える請求項１に記載の試験装置。
前記波長変換素子は、入力された前記複合被光試験信号および前記制御光の和周波または差周波である前記波長変換光を出力する、周期的な分極反転構造を有する非線形光学素子を含む請求項３に記載の試験装置。
前記制御光源は、波長帯域が隣接する互いに異なる発光波長を有する複数の光源と、前記複数の光源のいずれかの発生した光を選択的に外部に出力させる光スイッチと、前記光を動作させる波長制御信号源とを含む請求項４に記載の試験装置。
前記複数の光電気変換部は、前記タイミング信号に同期して変換動作する請求項１に記載の試験装置。
前記データ比較部は、前記複数の光電気変換部のそれぞれにより変換された前記電気信号を、前記プログラム発生器の各々が出力した試験信号に対応した信号に分離し、当該分離した信号と、前記試験信号とを比較する請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の試験装置。