JP7136854B2 - Pulse-modulated light measurement method, pulse-modulated light measurement program, and optical spectrum analyzer - Google Patents

Pulse-modulated light measurement method, pulse-modulated light measurement program, and optical spectrum analyzer Download PDF

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Description

本発明は、パルス変調光計測方法、パルス変調光計測プログラム、及び光スペクトラムアナライザに関する。 The present invention relates to a pulse modulated light measurement method, a pulse modulated light measurement program, and an optical spectrum analyzer.

従来より、測定対象(DUT:Device Under Test)である被測定光に含まれる波長成分を測定するために、例えば特許文献1に示されたような光スペクトラムアナライザが用いられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an optical spectrum analyzer as disclosed in Patent Document 1, for example, has been used to measure wavelength components contained in light to be measured, which is a device under test (DUT).

光スペクトラムアナライザは、波長選択性が高く且つその選択波長を可変できる光学的なフィルタを用いて、被測定光に含まれる各波長成分を選択的に受光し、波長軸方向のスペクトル分布等を計測してその結果を画面上に表示することができる。 An optical spectrum analyzer uses an optical filter that has high wavelength selectivity and can change the selected wavelength, selectively receives each wavelength component contained in the light to be measured, and measures the spectral distribution along the wavelength axis. to display the results on the screen.

特許文献1の光スペクトラムアナライザは、装置内の光路中にあるビームスプリッタによる光損失を回避するための技術を示している。 The optical spectrum analyzer of Patent Document 1 shows a technique for avoiding light loss due to beam splitters in the optical path within the device.

特許第3986031号公報Japanese Patent No. 3986031

ところで、光スペクトラムアナライザの測定対象は、一般的には連続発光(CW:Continuous Wave)の光である。
しかし、レーザダイオード(LD)モジュールのような光源を用いて連続発光光を生成する場合には、例えば光源を駆動する電流を連続的に流すことにより生じる温度変化の影響により発光波長が時間の経過に伴って変動することが想定される。そこで、温度変化を抑制するために、近年では様々な分野において光源のパルス変調(発光の周期的なオンオフ)を実施してパルス状に間欠的に発光する光が用いられる傾向にある。これにより、温度変化が抑制され、発光波長が安定する。
By the way, the object to be measured by an optical spectrum analyzer is generally continuous wave (CW) light.
However, when a light source such as a laser diode (LD) module is used to generate continuous emission light, for example, the emission wavelength changes over time due to the effect of temperature changes caused by the continuous flow of current for driving the light source. It is assumed that it will fluctuate with Therefore, in order to suppress the temperature change, in recent years, there is a tendency in various fields to use light that is intermittently emitted in a pulsed manner by performing pulse modulation (periodic on/off of light emission) of the light source. This suppresses temperature changes and stabilizes the emission wavelength.

また、パルス状の光を光源から発射する場合には、対象物で反射した反射光を計測することにより、対象物の状態を検出することが可能になる。例えば、LiDAR(Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging)技術では、パルス状に発光するレーザー照射に対する散乱光を測定し、遠距離にある対象までの距離やその対象の性質を分析することができる。 Further, when pulsed light is emitted from the light source, the state of the object can be detected by measuring the reflected light reflected by the object. For example, LiDAR (Light Detection and Ranging, Laser Imaging Detection and Ranging) technology measures the scattered light from pulsed laser irradiation, and analyzes the distance to a distant target and the characteristics of that target. can.

したがって、連続発光光が主体であった従来の用途とは異なり、近年ではパルス発光光(パルス変調光)に対する計測のニーズが様々な分野で高まっている。特に、LiDARなどの技術は安全性に関わるものであるため、光源側の送信信号の信頼性に対する要求が高まっている。 Therefore, in recent years, the need for measurement of pulsed emitted light (pulse-modulated light) has increased in various fields, unlike conventional applications where continuous emitted light was the main subject. In particular, since technologies such as LiDAR are related to safety, there is an increasing demand for reliability of transmission signals on the light source side.

つまり、オンオフを繰り返すパルス変調光を計測対象として、「ピークレベル」、「平均パワー」、「パルス幅」、「周期」、「波形」、「波長」、「スペクトル幅」などの各測定項目を計測しなければならない。しかしながら、光スペクトラムアナライザには一般的に、時間軸方向の光パワー変化を測定する機能がないので、パルス変調光の「パルス幅」、「周期」、および「波形」を評価する場合には、光スペクトラムアナライザ以外の計測装置を別途用意する必要がある。 In other words, for pulse modulated light that repeats on and off, measurement items such as "peak level", "average power", "pulse width", "period", "waveform", "wavelength", and "spectrum width" are measured. must be measured. However, optical spectrum analyzers generally do not have a function to measure changes in optical power in the direction of the time axis. It is necessary to separately prepare a measuring device other than the optical spectrum analyzer.

代表例としては、O/Eコンバータ(光・電気変換器)の出力をオシロスコープ に接続して、測定することが想定される。オシロスコープの場合は、O/Eコンバータに入力された光の全波長が積分されたトータルパワーに対する変調特性が測定される。更に、波長ごとに分離した測定をする場合には、O/Eコンバータの前段に高価な光可変波長フィルタの設置が必要となる。そのため、測定系のセットアップが煩雑である。 As a representative example, it is assumed that the output of an O/E converter (optical/electrical converter) is connected to an oscilloscope for measurement. In the case of an oscilloscope, modulation characteristics are measured with respect to the total power obtained by integrating all wavelengths of light input to the O/E converter. Furthermore, in the case of separate measurement for each wavelength, it is necessary to install an expensive optical variable wavelength filter in front of the O/E converter. Therefore, setup of the measurement system is complicated.

パルス変調光について「ピークレベル」、「平均パワー」の各項目を測定する場合には、通常は光パワーメータか、又は光スペクトラムアナライザを使用することが想定される。また、パルス変調光の周波数が光パワーメータの受光帯域幅より高い場合には、「ピークレベル」を直接測定できないため、代わりに「平均パワー」が測定される。そして、「ピークレベル」を得るために、別途測定した「周期」、「波形」の測定値を「平均パワー」に適用させて、計算により「ピークレベル」が見積もられる。 When measuring each item of "peak level" and "average power" of pulse-modulated light, it is usually assumed that an optical power meter or an optical spectrum analyzer is used. Also, when the frequency of the pulse-modulated light is higher than the light-receiving bandwidth of the optical power meter, the "peak level" cannot be directly measured, so the "average power" is measured instead. Then, in order to obtain the "peak level", the separately measured values of the "period" and "waveform" are applied to the "average power", and the "peak level" is estimated by calculation.

光パワーメータでは、入力された全波長帯のトータルパワーが測定される。このため、 波長ごとに分離された光パワーを測定するには、光パワーメータの前段に高価な光可変波長フィルタの設置が必要となり、測定系のセットアップが煩雑である。 The optical power meter measures the total power of all input wavelength bands. Therefore, in order to measure the optical power separated for each wavelength, it is necessary to install an expensive optical variable wavelength filter in front of the optical power meter, which complicates the setup of the measurement system.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、パルス変調光を計測対象として時間軸方向の特性を含む計測を実施する場合に、光スペクトラムアナライザ以外に別途使用する機器を削減して、計測に伴うコスト低減や、測定系セットアップ作業を容易にすることが可能なパルス変調光計測方法、パルス変調光計測プログラム、及び光スペクトラムアナライザを提供することにある。 The present invention has been made in view of the circumstances described above, and its object is to provide a device that is separately used in addition to an optical spectrum analyzer when performing measurement including characteristics in the time axis direction with pulse-modulated light as a measurement target. To provide a pulse-modulated light measurement method, a pulse-modulated light measurement program, and an optical spectrum analyzer capable of reducing the cost associated with measurement and facilitating the measurement system setup work.

前述した目的を達成するために、本発明に係るパルス変調光計測方法、パルス変調光計測プログラム、及び光スペクトラムアナライザは、下記(1)~(5)を特徴としている。
(1) 光回折格子を備えて構成される光可変波長フィルタを含む光スペクトラムアナライザを用いて、測定対象のパルス変調光を計測するためのパルス変調光計測方法であって、
前記光可変波長フィルタを制御して0次回折光を選択し、
選択した前記0次回折光の信号を一定周期でサンプリングして、時間軸方向の光パワーレベル分布を表す第1データを取得し、
前記第1データに基づいて、少なくとも、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの時間幅およびパルス周期を取得し、
前記光可変波長フィルタを制御して0次を除く次数の回折光を選択し、
前記パルスオンの時間幅およびパルス周期に基づいて、スペクトル測定のためのサンプリングタイミングを決定し、
決定した前記サンプリングタイミングに従い、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの間にサンプリングを実施して、スペクトル測定を行う、
パルス変調光計測方法。
In order to achieve the above object, the pulse modulated light measurement method, the pulse modulated light measurement program, and the optical spectrum analyzer according to the present invention are characterized by the following (1) to (5).
(1) A pulse-modulated light measurement method for measuring pulse-modulated light to be measured using an optical spectrum analyzer including an optical variable wavelength filter configured with an optical diffraction grating ,
selecting 0th-order diffracted light by controlling the optical variable wavelength filter;
sampling the selected signal of the 0th order diffracted light at a constant period to acquire first data representing the optical power level distribution in the time axis direction;
Obtaining at least the pulse-on time width and pulse period of the pulse-modulated light to be measured based on the first data;
controlling the optical variable wavelength filter to select diffracted light of orders other than the 0th order;
determining a sampling timing for spectrum measurement based on the pulse-on time width and pulse period;
According to the determined sampling timing, sampling is performed during pulse-on of the pulse-modulated light to be measured to measure the spectrum.
Pulse-modulated light measurement method.

(2) 光回折格子を備えて構成される光可変波長フィルタを含む光スペクトラムアナライザを用いて、測定対象のパルス変調光の計測を制御する所定のコンピュータが実行可能なパルス変調光計測プログラムであって、
前記光可変波長フィルタを制御して0次回折光を選択する手順と、
選択した前記0次回折光の信号を一定周期でサンプリングして、時間軸方向の光パワーレベル分布を表す第1データを取得する手順と、
前記第1データに基づいて、少なくとも、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの時間幅およびパルス周期を取得する手順と、
前記光可変波長フィルタを制御して0次を除く次数の回折光を選択する手順と、
前記パルスオンの時間幅およびパルス周期に基づいて、スペクトル測定のためのサンプリングタイミングを決定する手順と、
決定した前記サンプリングタイミングに従い、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの間にサンプリングを実施して、スペクトル測定を行う手順と、
を含むパルス変調光計測プログラム。
(2) A pulse-modulated light measurement program executable by a given computer for controlling measurement of pulse-modulated light to be measured using an optical spectrum analyzer including an optical variable wavelength filter configured with an optical diffraction grating. hand,
a step of controlling the optical tunable wavelength filter to select 0th-order diffracted light;
a procedure of sampling the selected signal of the 0th-order diffracted light at a constant period to acquire first data representing the optical power level distribution in the time axis direction;
obtaining at least the pulse-on time width and pulse period of the pulse-modulated light to be measured, based on the first data;
a step of controlling the optical variable wavelength filter to select diffracted lights of orders other than the 0th order;
a procedure for determining sampling timing for spectrum measurement based on the pulse-on time width and pulse period;
a procedure of performing sampling during pulse-on of the pulse-modulated light to be measured according to the determined sampling timing to measure the spectrum;
A pulse-modulated optical metrology program including.

(3) 光回折格子を備えて構成される光可変波長フィルタ、および測定対象のパルス変調光を計測するための制御部を備えた光スペクトラムアナライザであって、
前記制御部が、所定の計測モードにおいて、
前記光可変波長フィルタを制御して0次回折光を選択し、
選択した前記0次回折光の信号を一定周期でサンプリングして、時間軸方向の光パワーレベル分布を表す第1データを取得し、
前記第1データに基づいて、少なくとも、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの時間幅およびパルス周期を取得し、
前記光可変波長フィルタを制御して0次を除く次数の回折光を選択し、
前記パルスオンの時間幅およびパルス周期に基づいて、スペクトル測定のためのサンプリングタイミングを決定し、
決定した前記サンプリングタイミングに従い、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの間にサンプリングを実施して、スペクトル測定を行う、
ことを特徴とする光スペクトラムアナライザ。
(3) An optical spectrum analyzer comprising an optical tunable wavelength filter configured with an optical diffraction grating and a controller for measuring pulse-modulated light to be measured,
The control unit, in a predetermined measurement mode,
selecting 0th-order diffracted light by controlling the optical variable wavelength filter;
sampling the selected signal of the 0th order diffracted light at a constant period to acquire first data representing the optical power level distribution in the time axis direction;
Obtaining at least the pulse-on time width and pulse period of the pulse-modulated light to be measured based on the first data;
controlling the optical variable wavelength filter to select diffracted light of orders other than the 0th order;
determining a sampling timing for spectrum measurement based on the pulse-on time width and pulse period;
According to the determined sampling timing, sampling is performed during pulse-on of the pulse-modulated light to be measured to measure the spectrum.
An optical spectrum analyzer characterized by:

(4) 前記制御部は、前記第1データに基づいた時間軸方向の光パワーレベル分布と、前記スペクトル測定の結果に基づく周波数軸方向のスペクトル分布とを同じ画面上に同時に表示する、
上記(3)に記載の光スペクトラムアナライザ。
(4) The control unit simultaneously displays on the same screen an optical power level distribution in the time axis direction based on the first data and a spectrum distribution in the frequency axis direction based on the result of the spectrum measurement.
The optical spectrum analyzer according to (3) above.

(5) 受光器の信号レベルおよび周波数帯域に関する測定レンジが可変の場合に、前記制御部は、前記測定レンジを固定した後で、測定を実施して前記第1データを取得する、
上記(3)又は(4)に記載の光スペクトラムアナライザ。
(5) when the signal level of the light receiver and the measurement range related to the frequency band are variable, the control unit performs measurement to acquire the first data after fixing the measurement range;
The optical spectrum analyzer according to (3) or (4) above.

上記(1)の構成のパルス変調光計測方法によれば、通常の光スペクトラムアナライザに標準的に備わっている光可変波長フィルタを制御することにより、最初にパルス変調光の0次回折光、すなわち全波長に亘って積分された光パワーが受光センサに入射してそのレベルが計測される。また、この信号のサンプリングを一定周期で繰り返すことにより、時間軸方向の光パワーレベル分布を表す第1データ、すなわち波形が得られる。また、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの時間幅(パルス幅)およびパルス周期が、第1データから得られる。続いて、光可変波長フィルタを制御することにより、0次を除く次数の回折光が選択される。その状態で、信号のサンプリングを繰り返すことにより、所望の波長毎に分離した状態で受光センサの受光レベルをそれぞれ計測できるので、パルス変調光のスペクトル分布のデータを取得できる。また、スペクトル測定を行う際には、パルス変調光の波形におけるパルスオンの時間幅およびパルス周期に基づいて決定したサンプリングタイミングを使用するので、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの区間のみに限定してサンプリングを実施できる。そのため、より正確な計測結果が得られる。 According to the pulse-modulated light measurement method having the configuration (1) above, by controlling the optical variable wavelength filter that is standardly provided in a normal optical spectrum analyzer, the 0th-order diffracted light of the pulse-modulated light, that is, the total The optical power integrated over the wavelength is incident on the light-receiving sensor and its level is measured. Further, by repeating the sampling of this signal at a constant period, the first data representing the optical power level distribution in the direction of the time axis, that is, the waveform can be obtained. Also, the pulse-on time width (pulse width) and pulse period of the pulse-modulated light to be measured are obtained from the first data. Subsequently, by controlling the optical variable wavelength filter, diffracted lights of orders other than the 0th order are selected. By repeating signal sampling in this state, the light receiving levels of the light receiving sensors can be measured separately for each desired wavelength, so that spectral distribution data of the pulse-modulated light can be obtained. Also, when measuring the spectrum, the sampling timing is determined based on the pulse-on time width and pulse cycle in the waveform of the pulse-modulated light. Sampling can be done. Therefore, more accurate measurement results can be obtained.

上記(2)の構成のパルス変調光計測プログラムを所定のコンピュータで実行し、光スペクトラムアナライザを制御することにより、上記(1)の構成のパルス変調光計測方法の場合と同様の結果が得られる。 By executing the pulse-modulated light measurement program having the configuration (2) above on a predetermined computer and controlling the optical spectrum analyzer, the same results as in the case of the pulse-modulated light measurement method having the configuration (1) above can be obtained. .

上記(3)の構成の光スペクトラムアナライザによれば、制御部が、所定の計測モードを実行することにより、上記(1)の構成のパルス変調光計測方法の場合と同様の結果が得られる。 According to the optical spectrum analyzer having the configuration (3) above, the controller executes a predetermined measurement mode to obtain the same results as in the case of the pulse modulated light measurement method having the configuration (1) above.

上記(4)の構成の光スペクトラムアナライザによれば、ユーザは同じ表示画面上で、計測対象のパルス変調光に関する時間軸方向の光パワーレベル分布を表す波形と、周波数軸方向のスペクトル分布とを同時に認識できる。したがって、測定対象のパルス変調光の特性の把握に役立つ情報、すなわち「ピークレベル」、「平均パワー」、「パルス幅」、「周期」、「波形」、「波長」、「スペクトル幅」などの各測定項目をユーザは視覚的に瞬時に把握可能になる。 According to the optical spectrum analyzer having the above configuration (4), the user can display the waveform representing the optical power level distribution in the time axis direction and the spectrum distribution in the frequency axis direction of the pulse-modulated light to be measured on the same display screen. be recognized at the same time. Therefore, information useful for understanding the characteristics of the pulse-modulated light to be measured, such as "peak level," "average power," "pulse width," "period," "waveform," "wavelength," and "spectrum width." The user can instantly grasp each measurement item visually.

上記(5)の構成の光スペクトラムアナライザによれば、計測の途中で測定レンジが切り替わらないので、固定された測定レンジの特性に合わせて各計測項目の計算を容易に実行できる。 According to the optical spectrum analyzer having the configuration (5) above, since the measurement range is not switched during measurement, calculation of each measurement item can be easily executed according to the characteristics of the fixed measurement range.

本発明のパルス変調光計測方法、パルス変調光計測プログラム、及び光スペクトラムアナライザによれば、パルス変調光を計測対象として時間軸方向の特性を含む計測を実施する場合に、光スペクトラムアナライザ以外に別途使用する機器を削減して、計測に伴うコストを低減すると共に、測定系セットアップ作業を容易にできる。すなわち、通常の光スペクトラムアナライザに標準的に備わっている光可変波長フィルタなどを制御することにより、特別な構成要素を付加しなくても、光スペクトラムアナライザだけでパルス変調光に対応した計測を実施できる。 According to the pulse-modulated light measurement method, the pulse-modulated light measurement program, and the optical spectrum analyzer of the present invention, when performing measurement including characteristics in the time axis direction with pulse-modulated light as the measurement target, The equipment used can be reduced, the cost associated with measurement can be reduced, and the measurement system setup work can be facilitated. In other words, by controlling the optical tunable wavelength filter, etc. that is standard in ordinary optical spectrum analyzers, measurement corresponding to pulse-modulated light can be performed with just the optical spectrum analyzer without adding special components. can.

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。 The present invention has been briefly described above. Furthermore, the details of the present invention will be further clarified by reading the following detailed description of the invention (hereinafter referred to as "embodiment") with reference to the accompanying drawings. .

図1は、本発明の実施形態に係る光スペクトラムアナライザの構成例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an example configuration of an optical spectrum analyzer according to an embodiment of the present invention. 図2は、実施形態の光スペクトラムアナライザでパルス変調光を計測する場合の動作例を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flow chart showing an operation example when pulse-modulated light is measured by the optical spectrum analyzer of the embodiment. 図3は、パルス変調光の例を示すタイムチャートである。FIG. 3 is a time chart showing an example of pulse-modulated light. 図4は、画面表示の例を示す正面図である。FIG. 4 is a front view showing an example of screen display.

本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。 Specific embodiments relating to the present invention will be described below with reference to each drawing.

<装置の構成例>
本発明の実施形態に係る光スペクトラムアナライザOSAの構成例を図1に示す。
<Device configuration example>
FIG. 1 shows a configuration example of an optical spectrum analyzer OSA according to an embodiment of the present invention.

図1に示した光スペクトラムアナライザOSAの基本的な構造および動作は一般的な光スペクトラムアナライザと同様であり、例えば特許文献1の図1に示されているような構成要素を有している。但し、本実施形態の光スペクトラムアナライザOSAには計測対象としてパルス変調光を計測するための特別な機能が追加されている。 The basic structure and operation of the optical spectrum analyzer OSA shown in FIG. 1 are the same as those of a general optical spectrum analyzer, and have components as shown in FIG. 1 of Patent Document 1, for example. However, the optical spectrum analyzer OSA of this embodiment is provided with a special function for measuring pulse-modulated light as an object to be measured.

本実施形態の光スペクトラムアナライザOSAが計測対象とするパルス変調光DUTは、例えば図3に示した波形のように、光パワーのオンオフが周期的に切り替わるものである。つまり、光信号がパルス状に間欠的に発生する。このようなパルス変調光DUTは、光源の発熱を抑制し、発光波長の安定化に役立つ。また、パルス変調光DUTを利用する場合には、物体からの反射光計測が可能であり、物体の状況を検出するために利用できる。 A pulse-modulated optical DUT to be measured by the optical spectrum analyzer OSA of the present embodiment is one whose optical power is periodically switched on and off, as shown in the waveform shown in FIG. 3, for example. In other words, the optical signal is intermittently generated in a pulse shape. Such a pulse-modulated light DUT suppresses heat generation of the light source and helps stabilize the emission wavelength. Also, when using a pulse-modulated light DUT, it is possible to measure reflected light from an object, which can be used to detect the state of the object.

このパルス変調光DUTのパルス変調周波数については、数10KHz~数MHz程度の比較的低速な場合が想定される。すなわち、本実施形態の光スペクトラムアナライザOSAは、その動作が追従できる程度の低速な周波数でパルス変調された信号光を計測対象として扱う。 The pulse modulation frequency of the pulse-modulated light DUT is assumed to be relatively low, on the order of several tens of kHz to several MHz. That is, the optical spectrum analyzer OSA of this embodiment treats signal light pulse-modulated at a low-speed frequency that can follow its operation as a measurement target.

図1に示したように、本実施形態の光スペクトラムアナライザOSAは、光入射部11、光可変波長フィルタ12、光減衰器13、受光センサ14、受光回路15、制御部16、ディスプレイ17、および制御用ソフトウェア18を備えている。 As shown in FIG. 1, the optical spectrum analyzer OSA of this embodiment includes a light incidence section 11, an optical variable wavelength filter 12, an optical attenuator 13, a light receiving sensor 14, a light receiving circuit 15, a control section 16, a display 17, and It has control software 18 .

光入射部11は、所定の光ファイバなどの光部品を介して外部から導入されるパルス変調光DUTを受け入れて、光信号SG1のまま光可変波長フィルタ12の入力まで導く。 The light input unit 11 receives a pulse-modulated light DUT introduced from the outside through an optical component such as a predetermined optical fiber, and guides the optical signal SG1 to the input of the optical variable wavelength filter 12 as it is.

光可変波長フィルタ12は、例えば光回折格子やコリメータにより構成される。コリメータは、入射した光を平行光に変換して光回折格子の入射面に導く。光回折格子は、入射光の入射角度に応じて、出射面の出射方向毎に回折光を生成する。 The optical variable wavelength filter 12 is composed of, for example, an optical diffraction grating or a collimator. The collimator converts incident light into parallel light and guides it to the incident surface of the optical diffraction grating. The optical diffraction grating generates diffracted light for each output direction of the output surface according to the incident angle of the incident light.

本実施形態の光可変波長フィルタ12は、例えば光可変波長フィルタ12の角度調整により、0次回折光、1次回折光を選択的に切り替えて受光センサ14に入射させることができる。0次回折光は、直進光でありすべての波長で直進するため全波長成分を含む光が同じ方向に出射される。1次回折光は、波長ごとに回折角が異なるので波長毎に分離して選択的に受光センサ14の方向に出射することが可能である。 The optical tunable wavelength filter 12 of the present embodiment can selectively switch between the 0th-order diffracted light and the 1st-order diffracted light to enter the light receiving sensor 14 by adjusting the angle of the optical tunable wavelength filter 12, for example. Since the 0th-order diffracted light is straight light and travels straight at all wavelengths, light containing all wavelength components is emitted in the same direction. Since the 1st-order diffracted light has a different diffraction angle for each wavelength, it can be separated for each wavelength and selectively emitted in the direction of the light receiving sensor 14 .

光可変波長フィルタ12から出射される光信号SG2は、光減衰器13を通り、光信号SG3として受光センサ14に入射する。受光センサ14は、光-電気変換器であり、受光した光パワーに応じたレベルの電気信号SG4を生成する。 The optical signal SG2 emitted from the optical variable wavelength filter 12 passes through the optical attenuator 13 and enters the light receiving sensor 14 as the optical signal SG3. The light-receiving sensor 14 is an optical-electrical converter, and generates an electrical signal SG4 having a level corresponding to the received optical power.

受光センサ14が生成した電気信号SG4は、受光回路15で処理されて電気信号SG5として制御部16に入力される。受光回路15は、例えば電気信号のレベルや周波数帯域幅などを調整する回路や、サンプリング回路、アナログ-デジタル変換器などを内蔵している。したがって、各時点でサンプリングされた計測値のデジタル信号が、電気信号SG5として制御部16に入力される。 The electric signal SG4 generated by the light receiving sensor 14 is processed by the light receiving circuit 15 and input to the control section 16 as an electric signal SG5. The light-receiving circuit 15 incorporates, for example, a circuit for adjusting the level and frequency bandwidth of the electric signal, a sampling circuit, an analog-digital converter, and the like. Therefore, the digital signal of the measured value sampled at each time is input to the control section 16 as the electrical signal SG5.

制御部16は、光スペクトラムアナライザOSAの全体を制御する構成要素であり、本実施形態ではマイクロコンピュータで構成されている。また、制御部16は、ユーザの操作入力を受け付け可能な操作部(図示せず)を有している。 The control unit 16 is a component that controls the entire optical spectrum analyzer OSA, and is composed of a microcomputer in this embodiment. Further, the control unit 16 has an operation unit (not shown) capable of receiving user's operation input.

制御部16のマイクロコンピュータが動作するために必要な制御用ソフトウェア18は、例えば不揮発性メモリ(図示せず)に保持されている。制御用ソフトウェア18は、基本的なソフトウェア(オペレーティングシステム)と、光スペクトラムアナライザOSAの様々な機能を実現するためのアプリケーションプログラムとを備え、このアプリケーションプログラムの中には本実施形態の特別な機能を実現するプログラムが含まれている。 Control software 18 necessary for the microcomputer of the control unit 16 to operate is held in, for example, a non-volatile memory (not shown). The control software 18 comprises basic software (operating system) and application programs for realizing various functions of the optical spectrum analyzer OSA. It contains a program to implement.

制御部16のマイクロコンピュータは、制御信号SG6、SG7、およびSG8を用いて光可変波長フィルタ12、光減衰器13、および受光回路15の状態を必要に応じて切り替えることができる。 The microcomputer of the control unit 16 can switch the states of the optical variable wavelength filter 12, the optical attenuator 13, and the light receiving circuit 15 as necessary using control signals SG6, SG7, and SG8.

ディスプレイ17は、例えば液晶パネルなどにより構成される二次元表示画面を有し、計測の操作に必要な情報や計測結果などを文字、図形、グラフ、画像イメージなどにより表示することができる。実際には、制御部16の制御によりディスプレイ17の画面表示内容が更新される。 The display 17 has a two-dimensional display screen composed of, for example, a liquid crystal panel, and can display information necessary for operation of measurement, measurement results, and the like in the form of characters, figures, graphs, images, and the like. Actually, the screen display contents of the display 17 are updated under the control of the control unit 16 .

<動作例>
本実施形態の光スペクトラムアナライザOSAがパルス変調光を計測する場合の動作例を図2に示す。すなわち、制御部16内のマイクロコンピュータが制御用ソフトウェア18に含まれる特別なプログラムを実行することにより、パルス変調光DUTの計測に適した計測処理を、図2に示した動作手順により実現する。勿論、この特別なプログラムの機能と同様の動作を専用のハードウェアで置き換えることも可能である。
<Operation example>
FIG. 2 shows an operation example when the optical spectrum analyzer OSA of this embodiment measures pulse-modulated light. That is, the microcomputer in the control unit 16 executes a special program included in the control software 18 to implement measurement processing suitable for measuring the pulse-modulated light DUT according to the operation procedure shown in FIG. Of course, it is also possible to replace the operation similar to the function of this special program with dedicated hardware.

ユーザがパルス変調光DUTを計測するために用意された特別な計測モードを選択すると、マイクロコンピュータは、図2の処理をステップS11から開始する。図2の処理について以下に説明する。 When the user selects a special measurement mode prepared for measuring the pulse modulated light DUT, the microcomputer starts the processing of FIG. 2 from step S11. The processing of FIG. 2 will be described below.

図2に示した処理は、全波長帯の処理S01と、スペクトル測定処理S02とで構成されている。最初のステップS11で、光スペクトラムアナライザOSAの光入射部11は、外部の光ファイバからパルス変調光DUTを入力する。また、過大な光パワーが受光センサ14等に入力されるのを避けるために、制御部16は、制御信号SG7で光減衰器13を制御して、ステップS12で減衰量を自動調整する。 The processing shown in FIG. 2 includes a processing S01 for all wavelength bands and a spectrum measurement processing S02. In the first step S11, the light input section 11 of the optical spectrum analyzer OSA inputs the pulse-modulated light DUT from an external optical fiber. Also, in order to avoid input of excessive optical power to the light receiving sensor 14 and the like, the control section 16 controls the optical attenuator 13 with the control signal SG7 and automatically adjusts the amount of attenuation in step S12.

制御部16は、ステップS13で制御信号SG6を制御して光可変波長フィルタ12における回折格子位置を所定の状態に調整する。すなわち、0次回折光を選択するように回折格子位置を切り替える。これにより、波長の区別無く、パルス変調光DUTの全パワーが計測対象として選択される。 The control unit 16 controls the control signal SG6 in step S13 to adjust the diffraction grating position in the optical variable wavelength filter 12 to a predetermined state. That is, the diffraction grating position is switched so as to select the 0th-order diffracted light. As a result, all the powers of the pulse-modulated light DUT are selected as measurement targets without distinction of wavelength.

本実施形態の光スペクトラムアナライザOSAにおいては、計測対象光の計測を実施する際の信号レベルおよび周波数帯域の測定レンジを複数レンジの中から選択的に切り替え可能になっている。しかし、同じ計測処理の途中で測定レンジが切り替わると、計算処理が複雑になる。そこで、本実施形態では、制御部16が、計測を開始する前にステップS14で測定レンジを固定する。 In the optical spectrum analyzer OSA of this embodiment, the measurement range of the signal level and frequency band when measuring the light to be measured can be selectively switched from a plurality of ranges. However, if the measurement range is switched during the same measurement process, the calculation process becomes complicated. Therefore, in the present embodiment, the control unit 16 fixes the measurement range in step S14 before starting measurement.

次のステップS16で、制御部16は、受光センサ14が検出するパルス変調光DUT(0次回折光)を一定周期で繰り返しサンプリングして時間毎の光パワー計測値を順次に取得する。この場合のサンプリング周波数は、例えば1MHzとする。すなわち、受光回路15内のサンプリング回路で1μsec毎に電気信号SG4のレベルをサンプリングして、そのレベルを受光回路15内のアナログ-デジタル変換器で変換したデジタル値が制御部16に入力される。したがって、例えば1μsec周期でサンプリングを1000回繰り返すことにより、時間軸方向の1000点の光パワー計測値のデータD1を制御部16が取得できる。 In the next step S16, the control unit 16 repeatedly samples the pulse-modulated light DUT (0th-order diffracted light) detected by the light receiving sensor 14 at a constant period to sequentially acquire optical power measurement values for each time. The sampling frequency in this case is, for example, 1 MHz. That is, the sampling circuit in the light receiving circuit 15 samples the level of the electric signal SG4 every 1 μsec, and the analog-digital converter in the light receiving circuit 15 converts the level to a digital value, which is input to the controller 16 . Therefore, by repeating sampling 1,000 times at a cycle of 1 μsec, for example, the control unit 16 can obtain data D1 of optical power measurement values at 1,000 points along the time axis.

制御部16は、ステップS15で得られる時間毎の光パワー計測値のデータD1に基づいて、次のステップS16で以下の(1)~(4)に示す情報をそれぞれ算出する。
(1)パルス変調光のパルスオン時間:Ton
(2)パルス変調光のパルス周期:Tp
(3)全波長帯のパルス光ピークパワー:Pp
(4)全波長帯のパルス光平均パワー:Pm
The control unit 16 calculates the following information (1) to (4) in the next step S16 based on the data D1 of the optical power measurement value for each time obtained in step S15.
(1) Pulse-on time of pulse-modulated light: Ton
(2) Pulse period of pulse-modulated light: Tp
(3) Pulsed light peak power in all wavelength bands: Pp
(4) Average power of pulsed light in all wavelength bands: Pm

すなわち、ステップS15で得られる時間毎の光パワー計測値のデータD1は、例えば図3に示したようなパルス変調光DUTの波形を表すので、この波形に基づいて、パルス変調光のパルスオン時間Ton、パルス変調光のパルス周期Tp、全波長帯のパルス光ピークパワーPp、および全波長帯のパルス光平均パワーPmを算出できる。 That is, the data D1 of the optical power measurement value for each time obtained in step S15 represents, for example, the waveform of the pulse-modulated light DUT as shown in FIG. , the pulse period Tp of the pulse-modulated light, the pulsed light peak power Pp in the entire wavelength band, and the pulsed light average power Pm in the entire wavelength band can be calculated.

続いてスペクトルの測定処理S02を実施する際には、制御部16は、最初にステップS17で光可変波長フィルタ12における回折格子の位置を調整して、1次回折光を選択する。これにより、波長毎にそれぞれ分離した状態でパルス変調光DUTの計測を行うことができる。 Subsequently, when performing the spectrum measurement process S02, the control unit 16 first adjusts the position of the diffraction grating in the optical tunable wavelength filter 12 in step S17 to select the first-order diffracted light. As a result, the pulse-modulated light DUT can be measured separately for each wavelength.

次のステップS18では、制御部16は、S16で得られたパルス変調光のパルスオン時間Tonおよびパルス変調光のパルス周期Tpに基づいて、次の計測で使用するサンプリングタイミングtxを決定する。このサンプリングタイミングtxは、パルス変調光DUTのパルスがオンの区間のみでサンプリングをするように決定される。この場合はパルスオン時間Tonおよびパルス周期Tpが既知であるので、サンプリングタイミングtxを容易に決定できる。 In the next step S18, the controller 16 determines the sampling timing tx to be used in the next measurement based on the pulse-on time Ton of the pulse-modulated light and the pulse period Tp of the pulse-modulated light obtained in S16. The sampling timing tx is determined so that sampling is performed only during periods when the pulse of the pulse-modulated light DUT is on. In this case, since the pulse-on time Ton and the pulse period Tp are known, the sampling timing tx can be easily determined.

制御部16は、次のステップS19で、パルス変調光DUTの波長毎に、サンプリングタイミングtxでサンプリングを行い、スペクトル測定、すなわち周波数軸方向の光パワー分布のデータを取得する。 In the next step S19, the control unit 16 performs sampling at the sampling timing tx for each wavelength of the pulse-modulated light DUT to obtain spectrum measurement, that is, optical power distribution data in the frequency axis direction.

制御部16は、S19で得られたスペクトル波形を、S20でディスプレイ17の画面に表示する。また、特定の表示モードが選択されている場合には、時間軸方向の光パワー分布の波形と、周波数軸方向の光パワー分布の波形とを同じ画面上に同時に表示する(図4参照)。 The control unit 16 displays the spectrum waveform obtained in S19 on the screen of the display 17 in S20. When a specific display mode is selected, the waveform of the optical power distribution along the time axis and the waveform of the optical power distribution along the frequency axis are simultaneously displayed on the same screen (see FIG. 4).

ステップS21では、制御部16は、S19におけるスペクトル測定の結果として、以下に示す(1)~(3)の各情報を取得する。
(1)波長毎の光ピークレベルPLf
(2)パルス変調光の発光波長WL
(3)パルス変調光のスペクトル幅Ws
In step S21, the control unit 16 acquires the following information (1) to (3) as the result of spectrum measurement in S19.
(1) Optical peak level PLf for each wavelength
(2) Emission wavelength WL of pulse-modulated light
(3) Spectrum width Ws of pulse-modulated light

<波形の具体例>
パルス変調光DUTの波形の例を図3に示す。
図3のように、パルス変調光DUTは間欠的且つ周期的に現れる。つまり、パルスオン時間Tonの区間だけ光パワー計測値が大きくなり、それ以外の区間では光パワー計測値がほぼ0になる。そのオンオフを繰り返す周期がパルス周期Tpである。
<Specific example of waveform>
FIG. 3 shows an example of the waveform of the pulse-modulated light DUT.
As shown in FIG. 3, the pulse modulated light DUT appears intermittently and periodically. That is, the optical power measurement value increases only in the section of the pulse-on time Ton, and the optical power measurement value is almost 0 in other sections. The cycle of repeating the ON/OFF is the pulse cycle Tp.

また、この時間軸方向の波形において、光パワー計測値の最大値が「全波長帯のパルス光ピークパワーPp」である。また、この波形を時間軸方向に平均化した光パワー計測値が「全波長帯のパルス光平均パワーPm」である。 Also, in this waveform in the direction of the time axis, the maximum value of the optical power measurement value is the "pulse light peak power Pp in all wavelength bands". The optical power measurement value obtained by averaging this waveform in the time axis direction is the "pulse light average power Pm in all wavelength bands".

<画面表示の例>
本実施形態の光スペクトラムアナライザOSAにおける画面表示の例を図4に示す。
図4の例では、制御部16の制御(S20)により時間軸方向の光パワー分布の波形と、波長軸(周波数軸)方向の光パワー分布の波形とが同じ画面上に同時に表示されている。
<Screen display example>
FIG. 4 shows an example of screen display in the optical spectrum analyzer OSA of this embodiment.
In the example of FIG. 4, the waveform of the optical power distribution in the time axis direction and the waveform of the optical power distribution in the wavelength axis (frequency axis) direction are simultaneously displayed on the same screen under the control of the control unit 16 (S20). .

また、これらの波形の他に、パルス変調光のパルスオン時間Ton、パルス変調光のパルス周期Tp、全波長帯のパルス光ピークパワーPp、全波長帯のパルス光平均パワーPm、波長毎の光ピークレベルPLf、パルス変調光の発光波長WL、およびパルス変調光のスペクトル幅Wsのそれぞれを表す数値データを画面上に表示することもできる。 In addition to these waveforms, pulse-on time Ton of pulse-modulated light, pulse period Tp of pulse-modulated light, pulsed light peak power Pp in all wavelength bands, pulsed light average power Pm in all wavelength bands, optical peak for each wavelength Numerical data representing the level PLf, the emission wavelength WL of the pulse-modulated light, and the spectral width Ws of the pulse-modulated light can also be displayed on the screen.

以上説明したように、本実施形態に係る光スペクトラムアナライザOSAによれば、パルス変調光DUTの計測を実施する場合に、オシロスコープや光パワーメータのような特別な計測器を使用する必要がなく、特別なO/Eコンバータなどを付加する必要もなく、OSA単独で、時間軸方向の光パワー計測値などの必要な情報を取得できる。また、時間軸方向の光パワー分布波形と、周波数軸方向のスペクトル分布の波形とを並べて同時に表示することもできる。 As described above, according to the optical spectrum analyzer OSA according to the present embodiment, there is no need to use a special measuring instrument such as an oscilloscope or an optical power meter when measuring a pulse-modulated optical DUT. It is possible to acquire necessary information such as optical power measurement values in the direction of the time axis by using OSA alone without adding a special O/E converter or the like. Also, the optical power distribution waveform in the time axis direction and the spectral distribution waveform in the frequency axis direction can be displayed side by side at the same time.

また、本実施形態に係るパルス変調光計測方法、又はパルス変調光計測プログラムを使用する場合には、一般的な構成の光スペクトラムアナライザを用いて、図1の光スペクトラムアナライザOSAと同様の機能を実現できる。 Further, when using the pulse modulated light measurement method or the pulse modulated light measurement program according to the present embodiment, an optical spectrum analyzer having a general configuration is used to perform the same functions as the optical spectrum analyzer OSA of FIG. realizable.

ここで、上述した本発明の実施形態に係るパルス変調光計測方法、パルス変調光計測プログラム、及び光スペクトラムアナライザの特徴をそれぞれ以下[1]~[5]に簡潔に纏めて列記する。
[1] 光可変波長フィルタ(12)を含む光スペクトラムアナライザを用いて、測定対象のパルス変調光(DUT)を計測するためのパルス変調光計測方法であって、
前記光可変波長フィルタを制御して0次回折光を選択し(S13)、
選択した前記0次回折光の信号を一定周期でサンプリングして、時間軸方向の光パワーレベル分布を表す第1データ(D1)を取得し(S15)、
前記第1データに基づいて、少なくとも、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの時間幅(Ton)およびパルス周期(Tp)を取得し、
前記光可変波長フィルタを制御して0次を除く次数の回折光を選択し(S17)、
前記パルスオンの時間幅およびパルス周期に基づいて、スペクトル測定のためのサンプリングタイミング(tx)を決定し(S18)、
決定した前記サンプリングタイミングに従い、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの間にサンプリングを実施して、スペクトル測定を行う(S19)、
パルス変調光計測方法。
Here, the features of the pulse-modulated light measurement method, the pulse-modulated light measurement program, and the optical spectrum analyzer according to the embodiments of the present invention described above are briefly listed in [1] to [5] below.
[1] A pulse-modulated light measuring method for measuring a pulse-modulated light (DUT) to be measured using an optical spectrum analyzer including an optical variable wavelength filter (12),
controlling the optical tunable wavelength filter to select 0th-order diffracted light (S13);
sampling the selected signal of the 0th order diffracted light at a constant period to acquire first data (D1) representing the optical power level distribution in the time axis direction (S15);
Obtaining at least the pulse-on time width (Ton) and the pulse period (Tp) of the pulse-modulated light to be measured based on the first data;
controlling the optical variable wavelength filter to select diffracted lights of orders other than the 0th order (S17);
determining a sampling timing (tx) for spectrum measurement based on the pulse-on time width and pulse period (S18);
According to the determined sampling timing, sampling is performed during pulse-on of the pulse-modulated light to be measured, and spectrum measurement is performed (S19);
Pulse-modulated light measurement method.

[2] 光可変波長フィルタ(12)を含む光スペクトラムアナライザ(OSA)を用いて、測定対象のパルス変調光の計測を制御する所定のコンピュータが実行可能なパルス変調光計測プログラム(制御用ソフトウェア18)であって、
前記光可変波長フィルタを制御して0次回折光を選択する手順(S13)と、
選択した前記0次回折光の信号を一定周期でサンプリングして、時間軸方向の光パワーレベル分布を表す第1データを取得する手順(S15)と、
前記第1データに基づいて、少なくとも、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの時間幅およびパルス周期を取得する手順(S16)と、
前記光可変波長フィルタを制御して0次を除く次数の回折光を選択する手順(S17)と、
前記パルスオンの時間幅およびパルス周期に基づいて、スペクトル測定のためのサンプリングタイミングを決定する手順(S18)と、
決定した前記サンプリングタイミングに従い、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの間にサンプリングを実施して、スペクトル測定を行う手順(S19)と、
を含むパルス変調光計測プログラム。
[2] A predetermined computer-executable pulse-modulated light measurement program (control software 18 ) and
a step of controlling the optical tunable wavelength filter to select 0th-order diffracted light (S13);
a step of sampling the selected signal of the 0th-order diffracted light at a constant period to acquire first data representing the optical power level distribution in the time axis direction (S15);
a step of acquiring at least the pulse-on time width and pulse period of the pulse-modulated light to be measured based on the first data (S16);
a step of controlling the optical variable wavelength filter to select diffracted lights of orders other than the 0th order (S17);
a step of determining sampling timing for spectrum measurement based on the pulse-on time width and pulse period (S18);
a step (S19) of performing sampling during pulse-on of the pulse-modulated light to be measured according to the determined sampling timing to measure the spectrum;
A pulse-modulated optical metrology program including.

[3] 光可変波長フィルタ(12)、および測定対象のパルス変調光を計測するための制御部(16)を備えた光スペクトラムアナライザ(OSA)であって、
前記制御部が、所定の計測モードにおいて、
前記光可変波長フィルタを制御して0次回折光を選択し(S13)、
選択した前記0次回折光の信号を一定周期でサンプリングして、時間軸方向の光パワーレベル分布を表す第1データを取得し(S15)、
前記第1データに基づいて、少なくとも、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの時間幅およびパルス周期を取得し(S16)、
前記光可変波長フィルタを制御して0次を除く次数の回折光を選択し(S17)、
前記パルスオンの時間幅およびパルス周期に基づいて、スペクトル測定のためのサンプリングタイミングを決定し(S18)、
決定した前記サンプリングタイミングに従い、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの間にサンプリングを実施して、スペクトル測定を行う(S19)、
ことを特徴とする光スペクトラムアナライザ。
[3] An optical spectrum analyzer (OSA) comprising an optical variable wavelength filter (12) and a controller (16) for measuring pulse-modulated light to be measured,
The control unit, in a predetermined measurement mode,
controlling the optical tunable wavelength filter to select 0th-order diffracted light (S13);
sampling the selected signal of the 0th-order diffracted light at regular intervals to obtain first data representing the optical power level distribution in the time axis direction (S15);
acquiring at least the pulse-on time width and pulse period of the pulse-modulated light to be measured based on the first data (S16);
controlling the optical variable wavelength filter to select diffracted lights of orders other than the 0th order (S17);
determining a sampling timing for spectrum measurement based on the pulse-on time width and pulse period (S18);
According to the determined sampling timing, sampling is performed during pulse-on of the pulse-modulated light to be measured, and spectrum measurement is performed (S19);
An optical spectrum analyzer characterized by:

[4] 前記制御部は、前記第1データに基づいた時間軸方向の光パワーレベル分布と、前記スペクトル測定の結果に基づく周波数軸方向のスペクトル分布とを同じ画面上に同時に表示する(S20、図4参照)、
上記[3]に記載の光スペクトラムアナライザ。
[4] The control unit simultaneously displays on the same screen the optical power level distribution in the time axis direction based on the first data and the spectrum distribution in the frequency axis direction based on the result of the spectrum measurement (S20, See Figure 4),
The optical spectrum analyzer according to [3] above.

[5] 受光器の信号レベルおよび周波数帯域に関する測定レンジが可変の場合に、前記制御部は、前記測定レンジを固定(S14)した後で、測定を実施して前記第1データを取得する(S15)、
上記[3]又は[4]に記載の光スペクトラムアナライザ。
[5] When the measurement range of the signal level and frequency band of the photodetector is variable, the control unit fixes the measurement range (S14), and then performs measurement to obtain the first data ( S15),
The optical spectrum analyzer according to [3] or [4] above.

11 光入射部
12 光可変波長フィルタ
13 光減衰器
14 受光センサ
15 受光回路
16 制御部
17 ディスプレイ
18 制御用ソフトウェア
DUT パルス変調光
OSA 光スペクトラムアナライザ
SG1,SG2,SG3 光信号
SG4,SG5 電気信号
SG6,SG7,SG8 制御信号
D1 光パワー計測値データ
Ton パルス変調光のパルスオン時間
Tp パルス変調光のパルス周期
Pp 全波長帯のパルス光ピークパワー
Pm 全波長帯のパルス光平均パワー
tx サンプリングタイミング
PLf 波長毎の光ピークレベル
WL パルス変調光の発光波長
Ws パルス変調光のスペクトル幅
11 light incidence part 12 optical variable wavelength filter 13 optical attenuator 14 light receiving sensor 15 light receiving circuit 16 control part 17 display 18 control software DUT pulse modulated light OSA optical spectrum analyzer SG1, SG2, SG3 optical signals SG4, SG5 electrical signals SG6, SG7, SG8 Control signal D1 Optical power measurement value data Ton Pulse-on time of pulse-modulated light Tp Pulse period of pulse-modulated light Pp Pulsed light peak power in all wavelength bands Pm Pulsed light average power in all wavelength bands tx Sampling timing PLf For each wavelength Optical peak level WL Emission wavelength of pulse-modulated light Ws Spectrum width of pulse-modulated light

Claims (5)

光回折格子を備えて構成される光可変波長フィルタを含む光スペクトラムアナライザを用いて、測定対象のパルス変調光を計測するためのパルス変調光計測方法であって、
前記光可変波長フィルタを制御して0次回折光を選択し、
選択した前記0次回折光の信号を一定周期でサンプリングして、時間軸方向の光パワーレベル分布を表す第1データを取得し、
前記第1データに基づいて、少なくとも、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの時間幅およびパルス周期を取得し、
前記光可変波長フィルタを制御して0次を除く次数の回折光を選択し、
前記パルスオンの時間幅およびパルス周期に基づいて、スペクトル測定のためのサンプリングタイミングを決定し、
決定した前記サンプリングタイミングに従い、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの間にサンプリングを実施して、スペクトル測定を行う、
パルス変調光計測方法。
A pulse-modulated light measurement method for measuring pulse-modulated light to be measured using an optical spectrum analyzer including an optical variable wavelength filter configured with an optical diffraction grating, comprising:
selecting 0th-order diffracted light by controlling the optical variable wavelength filter;
sampling the selected signal of the 0th order diffracted light at a constant period to acquire first data representing the optical power level distribution in the time axis direction;
Obtaining at least the pulse-on time width and pulse period of the pulse-modulated light to be measured based on the first data;
controlling the optical variable wavelength filter to select diffracted light of orders other than the 0th order;
determining a sampling timing for spectrum measurement based on the pulse-on time width and pulse period;
According to the determined sampling timing, sampling is performed during pulse-on of the pulse-modulated light to be measured to measure the spectrum.
Pulse-modulated light measurement method.
光回折格子を備えて構成される光可変波長フィルタを含む光スペクトラムアナライザを用いて、測定対象のパルス変調光の計測を制御する所定のコンピュータが実行可能なパルス変調光計測プログラムであって、
前記光可変波長フィルタを制御して0次回折光を選択する手順と、
選択した前記0次回折光の信号を一定周期でサンプリングして、時間軸方向の光パワーレベル分布を表す第1データを取得する手順と、
前記第1データに基づいて、少なくとも、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの時間幅およびパルス周期を取得する手順と、
前記光可変波長フィルタを制御して0次を除く次数の回折光を選択する手順と、
前記パルスオンの時間幅およびパルス周期に基づいて、スペクトル測定のためのサンプリングタイミングを決定する手順と、
決定した前記サンプリングタイミングに従い、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの間にサンプリングを実施して、スペクトル測定を行う手順と、
を含むパルス変調光計測プログラム。
A pulse-modulated light measurement program executable by a predetermined computer for controlling measurement of pulse-modulated light to be measured using an optical spectrum analyzer including an optical tunable wavelength filter configured with an optical diffraction grating ,
a step of controlling the optical tunable wavelength filter to select 0th-order diffracted light;
a procedure of sampling the selected signal of the 0th-order diffracted light at a constant period to acquire first data representing the optical power level distribution in the time axis direction;
obtaining at least the pulse-on time width and pulse period of the pulse-modulated light to be measured, based on the first data;
a step of controlling the optical variable wavelength filter to select diffracted lights of orders other than the 0th order;
a procedure for determining sampling timing for spectrum measurement based on the pulse-on time width and pulse period;
a procedure of performing sampling during pulse-on of the pulse-modulated light to be measured according to the determined sampling timing to measure the spectrum;
A pulse-modulated optical metrology program including.
光回折格子を備えて構成される光可変波長フィルタ、および測定対象のパルス変調光を計測するための制御部を備えた光スペクトラムアナライザであって、
前記制御部が、所定の計測モードにおいて、
前記光可変波長フィルタを制御して0次回折光を選択し、
選択した前記0次回折光の信号を一定周期でサンプリングして、時間軸方向の光パワーレベル分布を表す第1データを取得し、
前記第1データに基づいて、少なくとも、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの時間幅およびパルス周期を取得し、
前記光可変波長フィルタを制御して0次を除く次数の回折光を選択し、
前記パルスオンの時間幅およびパルス周期に基づいて、スペクトル測定のためのサンプリングタイミングを決定し、
決定した前記サンプリングタイミングに従い、測定対象のパルス変調光におけるパルスオンの間にサンプリングを実施して、スペクトル測定を行う、
ことを特徴とする光スペクトラムアナライザ。
An optical spectrum analyzer comprising an optical tunable wavelength filter configured with an optical diffraction grating and a controller for measuring pulse-modulated light to be measured,
The control unit, in a predetermined measurement mode,
selecting 0th-order diffracted light by controlling the optical variable wavelength filter;
sampling the selected signal of the 0th order diffracted light at a constant period to acquire first data representing the optical power level distribution in the time axis direction;
Obtaining at least the pulse-on time width and pulse period of the pulse-modulated light to be measured based on the first data;
controlling the optical variable wavelength filter to select diffracted light of orders other than the 0th order;
determining a sampling timing for spectrum measurement based on the pulse-on time width and pulse period;
According to the determined sampling timing, sampling is performed during pulse-on of the pulse-modulated light to be measured to measure the spectrum.
An optical spectrum analyzer characterized by:
前記制御部は、前記第1データに基づいた時間軸方向の光パワーレベル分布と、前記スペクトル測定の結果に基づく周波数軸方向のスペクトル分布とを同じ画面上に同時に表示する、
請求項3に記載の光スペクトラムアナライザ。
The control unit simultaneously displays on the same screen an optical power level distribution in the time axis direction based on the first data and a spectrum distribution in the frequency axis direction based on the result of the spectrum measurement.
An optical spectrum analyzer according to claim 3.
受光器の信号レベルおよび周波数帯域に関する測定レンジが可変の場合に、前記制御部は、前記測定レンジを固定した後で、測定を実施して前記第1データを取得する、
請求項3又は請求項4に記載の光スペクトラムアナライザ。
When the measurement range of the signal level and frequency band of the photodetector is variable, the control unit performs measurement to obtain the first data after fixing the measurement range.
The optical spectrum analyzer according to claim 3 or 4.
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