JP6491399B2

JP6491399B2 - マルチチャンネル波長可変レーザの性能試験装置

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Publication number: JP6491399B2
Application number: JP2018524513A
Authority: JP
Inventors: 銭坤; 傅焔峰; 湯学勝; 唐毅; 陳義宗; 張▲ディ▼; 胡勝磊; 馬衛東
Original assignee: 武漢光迅科技股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2015-07-28
Filing date: 2015-12-15
Publication date: 2019-03-27
Anticipated expiration: 2035-12-15
Also published as: JP2018530761A; WO2017016141A1; US10145731B2; CN105115700B; US20180216995A1; CN105115700A

Description

本発明は、低コストでマルチチャンネル可変レーザ（multi-channel tunable laser）の出力性能試験装置に関し、具体的には、マルチチャンネル波長可変レーザの複数の出力特性を検査する機能を一体化した試験装置に関する。本発明に係る試験装置は、ＤＷＤＭ（Dense Wavelength Division Multiplexing）通信システムにおけるマルチチャンネル波長可変レーザの性能試験に適用することができ、本発明は通信分野に属する。

各種の新データアプリケーションの発展に伴い、ユーザが高解像度の映像及び高速データサービスに対するニーズが急速に高まり、ネットワークの帯域幅に対するニーズも同時に急速に高まり、ワードバンド光ファイバアクセスネットワークの構築がより一層急務となってきている。メトロポリタンエリアネットワークやバックボーンネットワークはより高い速度が求められている。光ネットワークは、ＩＰネットワーク向けで、より多くの業務を取り込むことができ、リソースの配置が柔軟に行うことができ、より高い信頼性を有するという方向に向けて発展している。高速で大容量の光通信システムは、未来の光伝送ネットワークの発展の目標であり、１００Ｇｂｉｔ/ｓの通信システムはすでに商用で続々と使い始め、４００Ｇｂｉｔ/ｓの通信システムになることは、必然的な発展の趨勢となりつつある。伝送速度の向上は、通信光源としてのレーザに対してもよりレベルの高いものを求めるようになる。従来の固定波長レーザを使用する場合は、複数のレーザを必要とするのみならず、システムのコストも増加し、かつ光ネットワークの拡張及びネットワークの柔軟性が制限されてしまう。波長可変レーザの使用は、レーザモジュールの数を効果的に減少させ、コストを低減させることができるのみならず、ネットワークの機能を強化することができ、高速通信システムコヒーレント光源の最善の選択肢である。波長可変レーザは、モノリシック集積レーザ（monolithic integration laser）、外部共振器レーザ（external cavity laser）、ハイブリッド集積レーザなどのその他の形態のレーザによって実現することができる。

現在、１００Ｇｂｉｔ/ｓの高速通信システムの多くは、Ｃバンド出力波長がＩＴＵ−Ｔの標準波長に準拠し、チャンネル間隔が５０ＧＨｚのマルチチャンネル波長可変レーザを採用している。通常、この種のレーザは、約１００ぐらいのチャンネルを有し、システムの使用の要求に基づいて、レーザの各チャンネルの出力電力、出力波長、サイドモード抑圧比（side mode suppression ratio）などの多くの出力特性を検査するが必要であるため、レーザの試験に係る業務は非常に煩雑であった。従来の試験方法では、電力計でレーザの出力電力を計測し、波長計でレーザの出力波長を計測し、スペクトロメーターでレーザのサイドモード抑圧比を計測するといった複数の計測機器による検査方法を採用することが多かった。そのため、作業現場では、計測機器が多く、コストが高く、所要時間が長いという問題があった。これらの問題に鑑み、本開示では、波長可変レーザに対する複数の検査機能を一体化し、システムの検査コストを低減させ、計測機器の数を減少させ、簡単で便利に使用可能なマルチチャンネル波長可変レーザの試験装置を提供する。コンピュータの制御により、レーザの自動試験システム（laser automatic testing system）を実現することができ、試験の効率が効果的に向上し、波長可変レーザの量産の検査にも用いることができる。

本発明は、従来技術における技術的欠陥を克服し、マルチチャンネル波長可変レーザの試験、検査に対して、マルチチャンネル波長可変レーザの出力電力、出力波長、サイドモード抑圧比などの出力特性を同時に検査することができ、さらにコンピュータと組み合わせることにより自動計測システムを実現することができるマルチチャンネル波長可変レーザの性能試験装置を提供することを目的とする。

本発明に係る技術方案は次の通りになる。
本発明はマルチチャンネル可変レーザの性能試験装置であって、前記マルチチャンネル可変レーザの性能試験装置は、コリメート・カップリングレンズ（collimating and coupling lens）と、第１ビームスプリッタと、電力検査部と、サイドモード抑圧比検査部と、制御駆動部とを備える。前記制御駆動部は、前記電力検査部及びサイドモード抑圧比検査部と制御可能に接続されている。前記電力検査部は、第２ビームスプリッタと第１光検出器とを備え、前記第１光検出器は前記第２ビームスプリッタの透過経路に配置され、前記第２ビームスプリッタは前記第１ビームスプリッタの反射経路に配置されている。前記サイドモード抑圧比検査部は、第３ビームスプリッタと、第４ビームスプリッタと、第１エタロンと、第２エタロンと、第３エタロンと、第２光検出器と、第３光検出器と、第４光検出器とを備えている。前記第３ビームスプリッタは前記第２ビームスプリッタの反射経路に配置され、前記第３ビームスプリッタの反射経路には、前記第１エタロンと、前記第２光検出器とを順次に設け、前記第３ビームスプリッタの透過経路には前記第４ビームスプリッタを設け、前記第４ビームスプリッタの反射経路には、前記第２エタロンと、前記第３光検出器とを順次に設け、前記第４ビームスプリッタの透過経路には、前記第３エタロンと、前記第４光検出器とを順次に設けている。前記第１エタロン、前記第２エタロン、前記第３エタロンの自由スペクトル範囲は、被検査可変レーザのチャンネル間隔の３倍であり、任意の２つのエタロンの透過ピークの間の最も近い距離は前記被検査可変レーザのチャンネル間隔である。

前記電力検査部の第１光検出器は、キャリブレーションをする必要があり、前記キャリブレーション方法は、前記マルチチャンネル可変レーザの性能試験装置の入力光電力を、前記第１光検出器のサンプリング光電流と対応付けることである。

前記マルチチャンネル可変レーザの性能試験装置は、前記第１ビームスプリッタの透過経路に設けられた波長検査部をさらに備え、前記波長検査部は前記制御駆動部に接続され、前記波長検査部は、第５ビームスプリッタと、第６ビームスプリッタと、波長可変光フィルタと、第４エタロンと、第５光検出器と、第６光検出器と、第７光検出器とを備え、前記第５ビームスプリッタの透過経路には、前記波長可変光フィルタと、前記第５光検出器とを順次に設け、前記第５ビームスプリッタ（７０１）の反射経路には前記第６ビームスプリッタを設け、前記第６ビームスプリッタの透過経路には前記第７光検出器を設け、前記第６ビームスプリッタの反射経路には、前記第４エタロンと、前記第６光検出器とを順次に設けている。

前記波長可変光フィルタの波長可変範囲は、被検査波長可変レーザの波長可変範囲に等しいかまたは前記被検査可変レーザの波長可変範囲より広く、前記波長可変光フィルタのフィルタリング領域の３ｄＢ帯域幅は、前記被検査可変レーザの２つのチャンネルの間の間隔より狭い。

前記波長可変光フィルタは、回折格子と機械的可変平面ミラーとを組み合わせてなる波長可変フィルタ、又は液晶波長可変フィルタ、又は温度可変熱光学波長可変フィルタであってもよい。

前記第１エタロン、前記第２エタロン、前記第３エタロン、及び前記第４エタロンは、両端面に部分反射膜がメッキされているエアギャップエタロンである。

前記第１ビームスプリッタ、前記第２ビームスプリッタ、前記第３ビームスプリッタ、前記第４ビームスプリッタ、前記第５ビームスプリッタ、前記第６ビームスプリッタは薄膜ビームスプリッタ（thin-film beam splitter）又は接合立方体プリズムビームスプリッタ（glued cubic prism beam splitter）である。

サイドモード抑圧比検査部の前記第３ビームスプリッタと前記第４ビームスプリッタは、入射光の電力を割当てるためのスプリッタの組み合わせである。

前記第３ビームスプリッタのビーム分岐比は、反射光と透過光との比が1：2で、前記第４ビームスプリッタのビーム分岐比は、反射光と透過光との比が1：1である。

マルチチャンネル可変レーザの性能試験装置は、コンピュータ（９）をさらに備え、前記コンピュータ（９）は、前記マルチチャンネル可変レーザがレーザ（光）を出力し、現在のチャンネルのレーザ出力特性を記録するように設定することを実現することができる。

本発明は、以下の利点及び積極的な効果を有する。
1）本発明に係る装置は、マルチチャンネル可変レーザの電力検査機能、波長検査、及びサイドモード抑圧比検査の複数の試験機能を一体化し、従来の試験方法に比較し、試験装置が簡単で、試験システムのコストを効果的に低減した。

2）本発明の提案した性能試験装置は、コンピュータとマルチチャンネル波長可変レーザの自動試験システムを構築することができ、量産の検査においてマルチチャンネル波長可変レーザの検査効率を向上させることができる。

本発明に係るマルチチャンネル可変レーザの性能試験装置の構造概略図である。本発明に係る光電力検査部の試験原理を示す図である。本発明に係るサイドモード抑圧比検査部の試験原理を示す図である。本発明に係る光波長検査部の粗波長試験の原理を示す図である。本発明に係る光波長検査部の精細な波長試験の原理を示す図である。

１被検査可変レーザ
２マルチチャンネル可変レーザの性能試験装置
３コリメート・カップリングレンズ
４第１ビームスプリッタ
５電力検査部
５０１第２ビームスプリッタ
５０２第１光検出器
６サイドモード抑圧比検査部
６０１第３ビームスプリッタ
６０２第１エタロン
６０３第２光検出器
６０４第４ビームスプリッタ
６０５第２エタロン
６０６第３光検出器
６０７第３エタロン
６０８第４光検出器
７波長検査部
７０１第５ビームスプリッタ
７０２可変光フィルタ
７０３第５光検出器
７０４第６ビームスプリッタ
７０５第４エタロン
７０６第６光検出器
７０７第７光検出器
８制御駆動部
９コンピュータ

以下に図面を参照しながら実施形態に対して更なる説明をする。
本発明に係るマルチチャンネル可変レーザの性能試験装置の構成図は図１に示す。マルチチャンネル可変レーザの性能試験装置２は、主に光ビームコリメート用のコリメート・カップリングレンズ３と、第１ビームスプリッタ４と、電力検査部５と、サイドモード抑圧比検査部６と、波長検査部７と、制御駆動部８とを備えている。制御駆動部８は、電力検査部５と、サイドモード抑圧比検査部６と、波長検査部７に制御可能に接続されている。各検査部は、検査信号を制御駆動部８にフィードバックし、制御駆動部８は、フィードバック信号に応じてレーザ特性指標を出力し、各検査部が次の検査を行うように制御する。電力検査部５は第２ビームスプリッタ５０１と第１光検出器５０２とによって構成され、第２ビームスプリッタ５０１は第１ビームスプリッタ４の反射経路に配置され、第１光検出器５０２は第２ビームスプリッタ５０１の透過経路に配置され、サイドモード抑圧比検査部６は第２ビームスプリッタ５０１の反射経路に配置されている。第２ビームスプリッタ５０１は第１ビームスプリッタ４から得られた入射光を所定の割合で２分割し、透過光は第１光検出器５０２に入射して光電力の検査に用いられ、反射光はサイドモード抑圧比検査部６に入射する。

サイドモード抑圧比検査部６は、第３ビームスプリッタ６０１と、第４ビームスプリッタ６０４と、第１エタロン６０２と、第２エタロン６０５と、第３エタロン６０７と、第２光検出器６０３と、第３光検出器６０６と、第４光検出器６０８とを含む。第３ビームスプリッタ６０１及び第４ビームスプリッタ６０４は、サイドモード抑圧比検査部６の入射光電力の割当に用いられる。第３ビームスプリッタ６０１は第２ビーム５０１の反射経路に配置され、第３ビームスプリッタ６０１の反射光は第１エタロン６０２に入射する。第２光検出器６０３は第１のエタロン６０２の後段に配置され、第１エタロン６０２を透過した光電力の検出に用いられる。第３ビームスプリッタ６０１の透射光は第４ビームスプリッタ６０４に入射する。第４ビームスプリッタ６０４の反射光は第２エタロン６０５に入射し、第３光検出器６０６は、第２エタロン６０５の後段に配置され、第２エタロン６０５を透過した光電力の検出に用いられる。第４ビームスプリッタ６０４の透過光は第３エタロン６０７に入射し、第４光検出器６０８は第３エタロン６０７の後段に配置され、第４光検出器６０８を透過した光電力の検出に用いられる。

第１エタロン６０２、第２エタロン６０５、第３エタロン６０７の自由スペクトル領域は、被検査可変レーザ１のチャンネル間隔の３倍で、任意の２つのエタロンの透過ピークの間の最も近い距離は前記被検査可変レーザ１のチャンネル間隔である。

波長検査部７は第１ビームスプリッタ４の透過経路に配置され、制御駆動部８と接続されている。波長検査部７は、第５のビームスプリッタ７０１と、第６のビームスプリッタ７０４と、波長可変光フィルタ７０２と、第４エタロン７０５と、第５光検出器７０３と、第６光検出器７０６と、第７光検出器７０７とを備えている。第５ビームスプリッタ７０１の透過経路には、可変光フィルタ７０２が設けられ、第５光検出器７０３は波長可変光フィルタ７０２の後段に設けられている。第５ビームスプリッタ７０１の反射経路には第６ビームスプリッタ７０４が設けられ、第６ビームスプリッタ７０４の透過経路には第７光検出器７０７が設けられ、反射経路には第４エタロン７０５が設けられ、第６光検出器７０６は第４エタロン７０５の後段に配置されている。

波長検査部７は、波長粗検査部と波長精細検査部とによって構成されている。波長粗検査部は、被検査レーザの出力波長（出力チャンネル）を決定するのに用いられ、波長精細検査部は、被試験レーザの精確な出力波長の計測に用いられる。

第５ビームスプリッタ７０１は、波長検査装置７の入射光を所定の割合で2つに分岐し、透過光は波長粗検査部に入射し、反射光は波長精細検査部に入射する。波長検査部７の波長粗検査部は波長可変光フィルタ７０２と、第５光検出器７０３とによって構成されている。第５ビームスプリッタ７０１からの透過光は、波長可変フィルタ７０２に入射してフィルタリングされる。第５光検出器７０３は、可変光フィルタ７０２の後段に配置され、可変光フィルタ７０２を透過した光電力の測定に用いられる。可変光フィルタ７０２の波長可変範囲は、被検査可変レーザ１の波長可変範囲より広く、又はそれに等しい。フィルタ帯域の３ｄＢ帯域幅は、可変レーザの２つのチャンネル間の間隔よりも狭くなければならない。この場合、３ｄＢ帯域幅で１つのレーザチャンネルのみが透過可能になる。波長検査部７の波長精細検査部は、第６ビームスプリッタ７０４と、第４エタロン７０５と、第６光検出器７０６と、第７光検出器７０７とによって構成される。第６ビームスプリッタ７０４は、波長精細検査部に入射した光を、所定の割合で２つに分岐し、透過光は光検出器７０７に入射し、反射光は第４エタロン７０５に入射する。第６光検出器７０６は第４エタロン７０５の後段に配置され、第４エタロン７０５を透過した光電力の検出に用いられる。第４エタロン７０５の自由スペクトル領域は、被検査可変レーザ１のチャンネル間隔に等しく、透過ピークの傾きの最大値は、可変レーザの標準チャンネル出力波長に対応する。

前記可変光学フィルタ７０２は、回折格子と機械的に調整可能な平面ミラーと組み合わせて構成される可変フィルタを採用することができ、又は液晶可変フィルタを採用することができ、または温度調節可能な熱光学可変フィルタを採用することができる。回折格子と機械的に調整可能な平面ミラーと組み合わせて構成された可変フィルタは、回折格子の分光原理を利用して、機械的に調整可能な平面ミラーによって、平面ミラーと回折格子との夾角を変更させることにより、異なる回折格子の回折角を選択してフィルタ帯域の中心波長を変化させる。液晶可変フィルタを採用する場合は、液晶の光電特性を利用して、液晶フィルタに印加する電圧を変化させて液晶の屈折率を変化させることにより、フィルタ帯域の中心波長を変化させる。熱光学可変フィルタは、材料の熱光学特性を利用し、材料の温度を変化させて材料の屈折率を変化させることにより、フィルタ帯域の中心波長を変化させる。

第１ビームスプリッタ４、第２ビームスプリッタ５０１、第３ビームスプリッタ６０１、第４ビームスプリッタ６０４、第５ビームスプリッタ７０１、第６ビームスプリッタ７０４は、ビームスプリット機能を有する薄膜ビームスプリッタまたは接合プリズムビームスプリッタを採用する。

本発明の装置によって実現するプロセスは、以下のとおりである。

被検査可変レーザ１のテールファイバ（tail fiber）から出力されたレーザを、マルチチャンネル可変レーザの性能試験装置２に入力して、コリメート・カップリングレンズ３により平行光に平行化され、第１ビームスプリッタ４により分岐され、電力検査部５、サイドモード抑圧比検査部６、波長検査部７に入射される。制御駆動部８の制御下で、各検査部がそれぞれレーザによって出力されたレーザ（光）の電力特性、サイドモード抑圧比特性及び波長特性を検査し、検査情報を制御駆動部８にフィードバックして分析を行い、検査結果を出力する。コンピュータ９を追加する場合は、マルチチャンネル可変レーザのための自動試験システムを構築することができる。コンピュータ９は、マルチチャンネル可変レーザ１を異なるチャンネルのレーザを出力するように設定し、マルチチャンネル可変レーザの性能試験装置２がチャンネルの出力特性を測定し、かつコンピュータ９に記録することができる。コンピュータ９は、検査の完了後に、マルチチャンネル可変レーザ１の次のチャンネルへのレーザの出力を設定することを実現することができる。

電力検査部５による電力検査機能は、主に第１光検出器５０２によって実現される。マルチチャンネル可変レーザの性能試験装置２は、使用前に予め第１光検出器５０２に対してキャリブレーションをする必要がある。図２に電力検査部による検査の原理を示す。試験装置の使用前に、試験装置の測定可能な電力の範囲内で、所定の間隔で異なるレーザ出力電力を性能試験装置２に入力し、各入力電力が対応する第１光検出器５０２の光電流サンプリング値を記録するように設定しておく。そして、測定によって得られた入力電力と第１光検出器５０２の光電流サンプリング値ＰＤ１に基づいて、入力光電力-ＰＤ１サンプリング値関係曲線、つまり、図における曲線ａをフィッティングし、それらを制御駆動部８に格納する。試験装置の検査使用中は、第１光検出器５０２の測定により光電流サンプリング値ｐｄ１を得たとすると、制御駆動部８は、曲線aに基づいてこの時点の被検査可変レーザ１の現在の出力光電力Poutを算出することができる。

サイドモード抑圧比検査部６において、第３ビームスプリッタ６０１と第４ビームスプリッタ６０４とを、当該検査部の入射光電力を割り当てるためのビームスプリッタの組み合わせとして設定する。本発明の実施形態において、第３ビームスプリッタ６０１のビームの分岐比は、反射光と透過光の割合を1：2とし、第４ビームスプリッタ６０４のビームの分岐比は、反射光と透過光の割合を1：1とする。このようにすると、第３ビームスプリッタ６０１と第４ビームスプリッタ６０４は、ビームスプリッタ５０１から得られた光電力を３等分にして、それぞれ第１エタロン６０２、第２エタロン６０５、第３エタロン６０７を経由して、第２光検出器６０３、第３光検出器６０６及び第４光検出器６０８に入射する。試験結果の正確さを確保するために、３つのエタロンは、両方の端面が同じ反射率を有する反射膜がメッキされ、同じ厚さを有することが要求され、３つの光検出器は同じ応答性を有することが要求される。第１エタロン６０２、第２エタロン６０５、第３エタロン６０７の自由スペクトル範囲は、被検査レーザ１のチャンネル間隔の３倍とすることができ、任意の２つのエタロンの透過ピークの間の最も近い距離は被検査レーザ１のチャンネル間隔である。第１エタロン６０２、第２エタロン６０５、第３エタロン６０７は、エタロンの透過スペクトルに対する環境温度変化による影響を低減するために、いずれも両端面に部分反射膜がメッキされたエアギャップエタロンを採用している。

図３にサイドモード抑圧比検査部６の試験原理を示す。被試験可変レーザがｎ個の出力チャンネルを有するとすると、第１エタロン６０２の透過ピークのピーク波長は、チャンネル１、チャンネル４、チャンネル７・・・・・・チャンネル３＊ｉ＋１（ｉは整数である）の出力波長に対応する。第２エタロン６０５の透過ピークのピーク波長は、チャンネル２、チャンネル５、チャンネル８・・・・・・チャンネル３＊ｉ＋２の出力波長に対応する。第３エタロン６０７の透過ピークのピーク波長は、チャンネル３、チャンネル６、チャンネル９・・・・・・チャンネル３＊ｉ＋３の出力波長に対応する。レーザの現在の出力チャンネルがチャンネル５である場合には、第２エタロン６０５をレーザの主周波数の出力電力の検出に用い、第１エタロン６０２を主周波数の短い波長の方向のサイドモード電力の検出に用い、第３エタロン６０７をレーザの主周波数の長い波長の方向のサイドモード電力の検出に用いる。第２光検出器６０３、第３光検出器６０６、第４光検出器６０８は、この時点の光電流をそれぞれ検出し、３つの光電流値を制御駆動部８にフィードバックする。その中から電流値が大きいものを２つ見つけ出し、その比を求めて対応するサイドモード抑圧比を推算する。

図４（ａ）に波長検査部７の波長粗検査部（coarse testing section）の試験原理を示す。波長可変光フィルタ７０２は、制御駆動部８の駆動の下で、短い波長側から始め、所定の間隔で波長可変範囲全体をわたって順次検査していく。被検査レーザの出力波長をλ0とすると、波長λ0の附近では、可変光フィルタ７０２の透過率曲線がＡからＢに、ＢからＣに変化し（Ａ→Ｂ→Ｃ）、第５光検出器７０３のサンプリング光電流は、可変光フィルタ７０２の透過ピーク値が、レーザの出力波長λ0に対応するときに最大値を得る。制御駆動部８は、この時点の可変光フィルタ７０２の駆動条件を記録し、該駆動条件に対応する可変光フィルタ７０２の透過ピーク値の波長がレーザの粗波長になる。

図４（ｂ）に波長精細検査部（fine testing section）の検査原理を示す。第４エタロン７０５は、端面に部分反射膜がメッキされたエアギャップエタロンを用い、エタロンの透過スペクトルの傾きの最大点は、被検査レーザの標準出力波長に対応する。第７光検出器７０７に入射する光電力をＰ_１とし、サンプリングされた光電流をＩ_１とし、第４エタロン７０５を介して第６光検出器７０６に入射する光電力をＰ_２とし、サンプリングされた光電流をＩ_２とすると、第６光検出器７０６と第７光検出器７０７の光電流比は、ｍ＝Ｉ_２/Ｉ_１になる。被検査可変レーザ１がチャンネル３の標準波長を出力する場合、第４エタロン７０５の透過ピークの点ａに対応し、第６光検出器７０６が第７光検出器７０７に対する比はｍ_０＝Ｉ_２/Ｉ_１になる。被検査可変レーザ１の出力波長がチャンネル３であるが、チャンネル３の標準波長よりわずかに小さい場合、第４エタロン７０５の透過ピークの点ｂに対応し、第６光検出器７０６が第７光検出器７０７に対する比はｍ_１＝Ｉ_２/Ｉ_１<ｍ_０になる。被検査可変レーザ1の出力波長がチャンネル３であり、チャンネル３の標準波長よりわずかに大きい場合、第４エタロン７０５の透過ピークの点cに対応し、第６光検出器７０６が第７光検出器７０７に対する比は、ｍ_２＝Ｉ_２/Ｉ_１>ｍ_０になる。試験装置の使用前のキャリブレーション入力波長と光電流比ｍとの関係は、検査時に光電流ｍに基づいて、出力波長と標準波長との偏差Δλを推算することができる。そして、波長粗検査部の測定で得られた粗検査波長に基づいて、粗検査波長に最も近い標準チャンネル出力波長を見つけてもよい。精細試験部の測定で得られる標準チャンネル出力波長の波長偏差Δλをプラスして、試験装置によって測定されたレーザの正確な波長になる。

現在、商用の高速通信システムがマルチチャンネル可変レーザに対して求めている波長の精度は、±20pmで、または±12pmでさえある。したがって、可変レーザの出力波長の精度は非常に重要である。そのために、本発明において提案したマルチチャンネル可変レーザの性能試験装置２は、試験装置の波長試験の精度を向上させるために波長精細検査部をさらに備えている。なお、本発明が適用される被検査マルチチャンネル可変レーザのサイドモードは、その出力チャンネルに隣接する１チャンネルの間隔の特定のチャンネル内にのみ現れることに留意されたい。

本発明を特定の実施形態を参照して詳細に図示し説明してきたが、所属分野における技術者が、本明細書及び図面を読んで理解した後、本発明の精神及び範囲から逸脱することのない限りにおいて、マルチチャンネル可変レーザの性能試験装置の構造及び製造の細部において様々な変更を加えることができる。これらの変更はいずれも本発明の特許請求の範囲に記載された保護範囲内に含まれる。

Claims

マルチチャンネル可変レーザの性能試験装置であって、
前記マルチチャンネル可変レーザの性能試験装置は、コリメート・カップリングレンズ（３）と、第１ビームスプリッタ（４）と、電力検査部（５）と、サイドモード抑圧比検査部（６）と、制御駆動部（８）とを備え、
前記制御駆動部（８）は、前記電力検査部（５）及びサイドモード抑圧比検査部（６）と制御可能に接続され、
前記電力検査部（５）は、第２ビームスプリッタ（５０１）と第１光検出器（５０２）とを備え、前記第１光検出器（５０２）は前記第２ビームスプリッタ（５０１）の透過経路に配置され、前記第２ビームスプリッタ（５０１）は前記第１ビームスプリッタ（４）の反射経路に配置され、
前記サイドモード抑圧比検査部（６）は、第３ビームスプリッタ（６０１）と、第４ビームスプリッタ（６０４）と、第１エタロン（６０２）と、第２エタロン（６０５）と、第３エタロン（６０７）と、第２光検出器（６０３）と、第３光検出器（６０６）と、第４光検出器（６０８）とを備え、前記第３ビームスプリッタ（６０１）は前記第２ビームスプリッタ（５０１）の反射経路に配置され、前記第３ビームスプリッタ（６０１）の反射経路は、前記第１エタロン（６０２）と、前記第２光検出器（６０３）とを順次に設け、前記第３ビームスプリッタ（６０１）の透過経路は前記第４ビームスプリッタ（６０４）を設け、前記第４ビームスプリッタ（６０４）の反射経路は、前記第２エタロン（６０５）と、前記第３光検出器（６０６）とを順次に設け、前記第４ビームスプリッタ（６０４）の透過経路は、前記第３エタロン（６０７）と、前記第４光検出器（６０８）とを順次に設け、前記第１エタロン（６０２）、前記第２エタロン（６０５）、前記第３エタロン（６０７）の自由スペクトル範囲は、被検査可変レーザのチャンネル間隔の３倍であり、任意の２つのエタロンの透過ピークの間の最も近い距離は前記被検査可変レーザのチャンネル間隔である
ことを特徴とするマルチチャンネル可変レーザの性能試験装置。
前記電力検査部（５）の第１光検出器（５０２）は、キャリブレーションをする必要があり、前記キャリブレーション方法は、前記マルチチャンネル可変レーザの性能試験装置の入力光電力を、前記第１光検出器（５０２）のサンプリング光電流と対応付けることであることを特徴とする請求項１に記載のマルチチャンネル可変レーザの性能試験装置。
前記マルチチャンネル可変レーザの性能試験装置は、前記第１ビームスプリッタ（４）の透過経路に設けられた波長検査部（７）をさらに備え、前記波長検査部（７）は前記制御駆動部（８）に接続され、前記波長検査部（７）は、第５ビームスプリッタ（７０１）と、第６ビームスプリッタ（７０４）と、波長可変光フィルタ（７０２）と、第４エタロン（７０５）と、第５光検出器（７０３）と、第６光検出器（７０６）と、第７光検出器（７０７）とを備え、前記第５ビームスプリッタ（７０１）の透過経路には、前記波長可変光フィルタ（７０２）と、前記第５光検出器（７０３）とを順次に設け、前記第５ビームスプリッタ（７０１）の反射経路には、前記第６ビームスプリッタ（７０４）を設け、前記第６ビームスプリッタ（７０４）の透過経路には前記第７光検出器（７０７）を設け、前記第６ビームスプリッタ（７０４）の反射経路には、前記第４エタロン（７０５）と、前記第６光検出器（７０６）とを順次に設けている
ことを特徴とする請求項１に記載のマルチチャンネル可変レーザの性能試験装置。
前記波長可変光フィルタ（７０２）の波長可変範囲は、被検査波長可変レーザの波長可変範囲に等しいかまたは前記被検査可変レーザの波長可変範囲より広く、前記波長可変光フィルタ（７０２）のフィルタリング領域の３ｄＢ帯域幅は、前記被検査可変レーザの２つのチャンネルの間の間隔より狭い
ことを特徴とする請求項３に記載のマルチチャンネル可変レーザの性能試験装置。
前記波長可変光フィルタ（７０２）は、回折格子と機械的可変平面ミラーとを組み合わせてなる可変光フィルタ、又は液晶波長可変フィルタ、又は温度可変熱光学波長可変フィルタを採用する
ことを特徴とする請求項４に記載のマルチチャンネル可変レーザの性能試験装置。
前記第１エタロン（６０２）、前記第２エタロン（６０５）、前記第３エタロン（６０７）、及び前記第４エタロン（７０５）は、両端面に部分反射膜がメッキされているエアギャップエタロンであることを特徴とする請求項３に記載のマルチチャンネル可変レーザの性能試験装置。
前記第１ビームスプリッタ（４）、前記第２ビームスプリッタ（５０１）、前記第３ビームスプリッタ（６０１）、前記第４ビームスプリッタ（６０４）、前記第５ビームスプリッタ（７０１）、前記第６ビームスプリッタ（７０４）は薄膜ビームスプリッタ又は接合立方体プリズムビームスプリッタである
ことを特徴とする請求項３に記載のマルチチャンネル可変レーザの性能試験装置。
サイドモード抑圧比検査部（６）の前記第３ビームスプリッタ（６０１）と前記第４ビームスプリッタ（６０４）は、入射光の電力を割当てるためのスプリッタの組み合わせである
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマルチチャンネル可変レーザの性能試験装置。
前記第３ビームスプリッタ（６０１）のビーム分岐比は、反射光と透過光との比が1：2で、前記第４ビームスプリッタ（６０４）のビーム分岐比は、反射光と透過光との比が1：1であることを特徴とする請求項８に記載のマルチチャンネル可変レーザの性能試験装置。
マルチチャンネル可変レーザの性能試験装置は、コンピュータ（９）をさらに備え、前記コンピュータ（９）は、前記マルチチャンネル可変レーザがレーザを出力し、現在のチャンネルのレーザ出力特性を記録するように設定することを実現することができることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマルチチャンネル可変レーザの性能試験装置。