JP7069993B2 - 光スペクトル線幅演算方法、装置およびプログラム - Google Patents
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Description
前記光干渉信号の位相X1(t)を算出するステップと、前記位相X1(t)から、次式により位相XN(t)(Nは2以上の整数)を算出するステップと、
図5は、本発明の第1の実施形態に係る光スペクトル線幅測定装置の構成例を示す図である。光スペクトル線幅測定装置500は、マッハツェンダ干渉計510と、マッハツェンダ干渉計510から出射された光干渉信号を受光する受光器520と、受光器520から出力されたアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換するA/D変換器530と、デジタル電気信号を処理する演算処理装置540とを備える。
次にcosXN0(t)のフーリエ変換F[cosXN0(t)]を計算し、パワースペクトル|F[cosXN0(t)]|2を求める(S604)。次に、N0よりも大きい整数N1における位相XN1(t)を計算し、パワースペクトル|F[cosXN1(t)]|2を求める(S605)。このとき、N0がN0>>τc/τを満たす場合、|F[cosXN0(t)]|2と|F[cosXN1(t)]|2はどちらもレーザ線幅σを半値半幅とするほぼ同一のローレンツ関数になる。
図8は、本発明の第2の実施形態に係る光スペクトル線幅測定装置の構成例を示す図である。光スペクトル線幅測定装置800は、光周波数掃引装置810と、光周波数掃引装置810で周波数掃引された光が入射されるマッハツェンダ干渉計820と、マッハツェンダ干渉計820から出射された光干渉信号を受光する受光器830と、受光器830から出力されたアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換するA/D変換器840と、デジタル電気信号を処理する演算処理装置850とを備える。マッハツェンダ干渉計820は、一方のアーム導波路上に光遅延ファイバ821が設けられている。
110、510、820 マッハツェンダ干渉計
111、511、821 光遅延ファイバ
112、512 光周波数シフタ
120、520、830 受光器
130 RFスペクトル解析装置
200 被測定レーザ
530、840 A/D変換器
540、850 演算処理装置
541 第1の位相演算部
542 第2の位相演算部
543 パワースペクトル演算部
544 比較演算部
545 比較判定部
546 記憶部
547 スペクトル線幅演算部
810 光周波数掃引装置
Claims (9)
- 被測定レーザから出射された光を2分岐し、2分岐した光の間に遅延時間差τを与え、かつ前記2分岐した光のいずれかの光周波数をシフトさせることで前記2分岐した光の間に光周波数差fbを与えて合波することによって得られる光干渉信号から前記被測定レーザの光スペクトル線幅を算出する光スペクトル線幅演算方法であって、
前記光干渉信号の位相X1(t)を算出するステップと、
前記位相X1(t)から、次式により位相XN(t)(Nは2以上の整数)を算出するステップと、
前記パワースペクトルの半値半幅から前記被測定レーザのスペクトル線幅を算出するステップと、
を有することを特徴とする光スペクトル線幅演算方法。 - 被測定レーザから出射された光の周波数を掃引速度γで周波数掃引し、前記周波数掃引した光を2分岐し、2分岐した光の間に遅延時間差τを与えて合波することによって得られる光干渉信号から前記被測定レーザの光スペクトル線幅を算出する光スペクトル線幅演算方法であって、
前記光干渉信号の位相X1(t)を算出するステップと、
前記位相X1(t)から、次式により位相XN(t)(Nは2以上の整数)を算出するステップと、
前記パワースペクトルの半値半幅から前記被測定レーザのスペクトル線幅を算出するステップと、
を有することを特徴とする光スペクトル線幅演算方法。 - 前記位相XN(t)を算出するステップおよびパワースペクトルを算出するステップは、前記パワースペクトルがローレンツ関数に収束するまでNを増加させながら繰り返し実施し、
前記被測定レーザのスペクトル線幅を算出するステップは、ローレンツ関数に収束した前記パワースペクトルの半値半幅を前記被測定レーザのスペクトル線幅とすることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光スペクトル線幅演算方法。 - 被測定レーザから出射された光を2分岐し、2分岐した光の間に遅延時間差τを与えて合波することによって得られる光干渉信号から前記被測定レーザの光スペクトル線幅を算出する光スペクトル線幅演算装置であって、
前記光干渉信号の位相X1(t)を算出する第1の位相演算部と、
前記位相X1(t)から、次式により位相XN(t)(Nは2以上の整数)を算出する第2の位相演算部と、
前記パワースペクトルの半値半幅から前記被測定レーザのスペクトル線幅を算出するスペクトル線幅演算部と、
を備えたことを特徴とする光スペクトル線幅演算装置。 - 被測定レーザから出射された光を2分岐し、2分岐した光の間に遅延時間差τを与え、かつ前記2分岐した光のいずれかの光周波数をシフトさせることで前記2分岐した光の間に光周波数差fbを与えて合波することによって得られる光干渉信号から前記被測定レーザの光スペクトル線幅を算出する光スペクトル線幅演算装置であって、
前記光干渉信号の位相X1(t)を算出する第1の位相演算部と、
前記位相X1(t)から、次式により位相XN(t)(Nは2以上の整数)を算出する第2の位相演算部と、
前記パワースペクトルの半値半幅から被測定レーザのスペクトル線幅を算出するスペクトル線幅演算部と、
を備えたことを特徴とする光スペクトル線幅演算装置。 - 被測定レーザから出射された光の周波数を掃引速度γで周波数掃引し、前記周波数掃引した光を2分岐し、2分岐した光の間に遅延時間差τを与えて合波することによって得られる光干渉信号から前記被測定レーザの光スペクトル線幅を算出する光スペクトル線幅演算装置であって、
前記光干渉信号の位相X1(t)を算出する第1の位相演算部と、
前記位相X1(t)から、次式により位相XN(t)(Nは2以上の整数)を算出する第2の位相演算部と、
前記パワースペクトルの半値半幅から被測定レーザのスペクトル線幅を算出するスペクトル線幅演算部と、
を備えたことを特徴とする光スペクトル線幅演算装置。 - 前記パワースペクトルがローレンツ関数に収束するまでNを増加させて前記第2の位相演算部に前記位相XN(t)を算出させ、前記パワースペクトルがローレンツ関数に収束したとき、前記パワースペクトルを前記スペクトル線幅演算部に入力する比較演算部をさらに備えたことを特徴とする請求項5乃至7のいずれか一項に記載の光スペクトル線幅演算装置。
- プロセッサを請求項5乃至8のいずれか一項に記載の光スペクトル線幅演算装置として各種演算部として機能させることを特徴とするプログラム。
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