JP7146000B2 - Optical inspection device and optical inspection method - Google Patents
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Description
本開示は、光モジュールの検査に使用する光検査装置及びその光検査方法に関する。 The present disclosure relates to an optical inspection apparatus and an optical inspection method used for inspecting optical modules.
特許文献1には、1台で被測定信号光の光スペクトラムと、電気スペクトラムと、電気パワーを測定できる光スペクトラムアナライザが開示されている。
光モジュールなどを製造する場合、光サンプリングオシロスコープによる波形品質の検査が必要である。さらに、光モジュールは、使用対象により出力する光信号がMMF(マルチモード光ファイバ)用の850nm帯からSMF(シングルモード)用の1650nm帯まで波長が異なる。このため、光モジュールに対し、波形品質の検査に加え、様々な波長帯を対象とした光スペクトルアナライザによるスペクトル解析も行われることがある。 When manufacturing an optical module or the like, it is necessary to inspect the waveform quality using an optical sampling oscilloscope. Furthermore, optical modules output optical signals with different wavelengths, from the 850 nm band for MMF (multimode optical fiber) to the 1650 nm band for SMF (single mode), depending on the intended use. For this reason, optical modules are sometimes subjected to spectrum analysis by an optical spectrum analyzer targeting various wavelength bands in addition to waveform quality inspection.
通常、波形品質およびスペクトル解析を行う場合、それぞれ異なる測定器を用いて別々に測定する必要がある。このため、それぞれ異なる測定器への接続を変更することによる時間と作業工数の発生、及び接続ミスや設定ミスの可能性が生じる課題があった。 Waveform quality and spectrum analysis usually require separate measurements using different instruments. For this reason, there is a problem that time and man-hours are generated by changing the connection to each different measuring device, and the possibility of connection error or setting error occurs.
また、光サンプリングオシロスコープと、光スペクトルアナライザを組み合わせて自動的に測定しようとすれば、各々の筐体の設定をセットアップするだけでなく、それらの制御手順が複数倍必要となること、及び、入力信号切替のためのカプラや光スイッチなどの追加什器が必要となることにより構成が複雑化し、測定の自動化が困難という問題もあった。 In addition, if you try to automatically measure by combining an optical sampling oscilloscope and an optical spectrum analyzer, not only setting up the settings of each housing, but also those control procedures will be required multiple times. Additional fixtures such as couplers and optical switches for signal switching are required, which complicates the configuration and makes it difficult to automate measurements.
そこで、本発明は、前記課題を解決するために、作業工数を増加させずに波形品質と光スペクトル解析を同時に行うことができる光検査装置及び光検査方法を提供することを目的とする。 Therefore, in order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an optical inspection apparatus and an optical inspection method capable of simultaneously performing waveform quality and optical spectrum analysis without increasing the number of work steps.
上記目的を達成するために、本発明の請求項1の光検査装置は、
入力された光信号を光強度が不均等になるように分配する光カプラと、
分配された前記光信号の内の一方を受光する波形品質測定部と、
分配された前記光信号の内の他方を受光する光スペクトラム解析部と、
前記波形品質測定部が測定した波形及び前記光スペクトラム解析部が解析した光スペクトラムを表示する表示部と、
を備える。
In order to achieve the above object, the optical inspection device according to
an optical coupler that distributes the input optical signal so that the optical intensity is unequal;
a waveform quality measuring unit that receives one of the distributed optical signals;
an optical spectrum analyzer that receives the other of the distributed optical signals;
a display unit for displaying the waveform measured by the waveform quality measurement unit and the optical spectrum analyzed by the optical spectrum analysis unit;
Prepare.
本光検査装置は、一つの筐体の中に波形測定機能と光スペクトル解析機能を備え、検査対象の光信号をそれぞれが所望する光強度に不等分岐して供給する。このため、作業者による入力切替やセットアップ等の工数を削減できる。従って、本発明は、作業工数を増加させずに波形品質と光スペクトル解析を同時に行うことができる光検査装置を提供することができる。 This optical inspection apparatus has a waveform measurement function and an optical spectrum analysis function in one housing, and supplies an optical signal to be inspected by unequal branching into desired optical intensities. Therefore, man-hours such as input switching and setup by the operator can be reduced. Therefore, the present invention can provide an optical inspection apparatus capable of simultaneously performing waveform quality and optical spectrum analysis without increasing the number of work steps.
本発明の請求項2の光検査装置の前記光カプラは、前記光信号の分配比が可変であることを特徴とする。
The optical coupler of the optical inspection apparatus according to
このため、検査対象の光モジュールに応じて分配比を適宜変更することができる。 Therefore, the distribution ratio can be appropriately changed according to the optical module to be inspected.
本発明の請求項3の光検査装置は、
前記波形品質測定部と前記光スペクトラム解析部の少なくとも一方のSN比を取得するSN比判定部と、
当該SN比が閾値を満たすように前記光カプラの前記分配比を変更する制御部と、
をさらに備えることを特徴とする。
In the optical inspection device according to
an SN ratio determination unit that acquires the SN ratio of at least one of the waveform quality measurement unit and the optical spectrum analysis unit;
a control unit that changes the distribution ratio of the optical coupler so that the SN ratio satisfies a threshold;
is further provided.
このため、検査対象の光モジュールに応じて分配比を自動的に変更することができる。 Therefore, the distribution ratio can be automatically changed according to the optical module to be inspected.
本発明の請求項4の光検査装置の前記表示部は、前記波形及び前記光スペクトラムを並べて表示することを特徴とする。
According to
このため、表示画面上に波形と光スペクトラムを並べて表示することで、波形異常が発生したときに波長起因であるのか否かを瞬時に判断できる。 Therefore, by displaying the waveform and the optical spectrum side by side on the display screen, when a waveform abnormality occurs, it can be instantly judged whether or not it is caused by the wavelength.
また、本発明の請求項5に係る光検査方法は、
入力された光信号を光強度が不均等になるように光カプラで分配すること、
分配された前記光信号の内の一方で波形を測定すること、
分配された前記光信号の内の他方で光スペクトラムを解析すること、及び
前記波形及び前記光スペクトラムを表示部に表示すること
を特徴とする。
In addition, the optical inspection method according to
distributing the input optical signal by an optical coupler so that the optical intensity is unequal;
measuring the waveform of one of the split optical signals;
Analyzing the optical spectrum of the other of the distributed optical signals, and displaying the waveform and the optical spectrum on a display unit.
本光検査方法は、一つの筐体の中に波形測定機能と光スペクトル解析機能を備え、検査対象の光信号をそれぞれが所望する光強度に不等分岐して供給する。このため、作業者による入力切替やセットアップ等の工数を削減できる。従って、本発明は、作業工数を増加させずに波形品質と光スペクトル解析を同時に行うことができる光検査方法を提供することができる。 This optical inspection method has a waveform measurement function and an optical spectrum analysis function in one housing, and supplies an optical signal to be inspected by unequal branching into desired optical intensities. Therefore, man-hours such as input switching and setup by the operator can be reduced. Therefore, the present invention can provide an optical inspection method capable of simultaneously performing waveform quality and optical spectrum analysis without increasing the number of work steps.
本発明の請求項6に係る光検査方法は、前記光カプラの前記光信号の分配比が可変であることを特徴とする。 The optical inspection method according to claim 6 of the present invention is characterized in that the distribution ratio of the optical signal of the optical coupler is variable.
このため、検査対象の光モジュールに応じて分配比を適宜変更することができる。 Therefore, the distribution ratio can be appropriately changed according to the optical module to be inspected.
本発明の請求項7に係る光検査方法は、
前記波形と前記光スペクトラムの少なくとも一方のSN比を取得すること、及び
当該SN比が閾値を満たすように前記光カプラの前記分配比を変更すること、
をさらに行うことを特徴とする。
An optical inspection method according to claim 7 of the present invention,
obtaining a signal-to-noise ratio of at least one of the waveform and the optical spectrum; and changing the distribution ratio of the optical coupler such that the signal-to-noise ratio satisfies a threshold;
is further performed.
このため、検査対象の光モジュールに応じて分配比を自動的に変更することができる。 Therefore, the distribution ratio can be automatically changed according to the optical module to be inspected.
本発明の請求項8に係る光検査方法は、前記表示部に前記波形及び前記光スペクトラムを並べて表示することを特徴とする。 An optical inspection method according to claim 8 of the present invention is characterized in that the waveform and the optical spectrum are displayed side by side on the display unit.
このため、表示画面上に波形と光スペクトラムを並べて表示することで、波形異常が発生したときに波長起因であるのか否かを瞬時に判断できる。 Therefore, by displaying the waveform and the optical spectrum side by side on the display screen, when a waveform abnormality occurs, it can be instantly judged whether or not it is caused by the wavelength.
なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。 The above inventions can be combined as much as possible.
本発明によれば、それぞれ異なる測定器への接続を変更することによる時間と作業工数の発生、及び接続ミス、設定ミスの可能性を排除することができる。また、本発明によれば、光サンプリングオシロスコープと、光スペクトルアナライザを組み合わせて自動的に測定しようとする際に、構成を簡素化し、測定の自動化を容易に行うことができる。このように、本発明によれば、作業工数を増加させずに波形品質と光スペクトル解析を同時に行うことができる光検査装置及び光検査方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to eliminate the occurrence of time and work man-hours caused by changing connections to different measuring instruments, and the possibility of connection errors and setting errors. Moreover, according to the present invention, when an optical sampling oscilloscope and an optical spectrum analyzer are combined to perform automatic measurement, the configuration can be simplified and the measurement can be easily automated. As described above, according to the present invention, it is possible to provide an optical inspection apparatus and an optical inspection method capable of simultaneously performing waveform quality and optical spectrum analysis without increasing the number of work steps.
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments. In addition, in this specification and the drawings, constituent elements having the same reference numerals are the same as each other.
(実施形態1)
図1は、本実施形態の光検査装置301を説明する図である。光検査装置301は、
入力部10から入力された光信号を光強度が不均等になるように分配する光カプラ11と、
分配された前記光信号の内の一方を受光する波形品質測定部12と、
分配された前記光信号の内の他方を受光する光スペクトラム解析部13と、
波形品質測定部12が測定した波形及び光スペクトラム解析部13が解析した光スペクトラムを表示する表示部14と、
を1つの筐体内に備える。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram for explaining an
an
a waveform
an
a
are provided in one housing.
被試験デバイス50は光検査装置301で検査する対象である光モジュールである。被試験デバイス50は、例えば、SFP(Small Form-factor Pluggable)、CFP(C Form-factor Pluggable)、QSFP(Quad SFP)、あるいはQSFP-DD(QSFP-Double Density)のような光トランシーバである。
The device under
被試験デバイス50が出力した光信号は入力部10に入力される。光カプラ11は高分岐比の光カプラであり、当該光信号を不等分岐する。例えば、光カプラ11は99:1の分岐比率を持つ。当該光信号のパワーが0dBmである場合、光カプラ11は当該光信号を-0.044dBmと-20dBmの光信号に分岐する。
An optical signal output from the device under
波形品質測定部12は、光を電気に変換する光学素子12aと、光学素子12aからの電気信号の電圧を測定し、時間波形とする波形測定部12bとを備える。波形品質測定部12は、例えば、光サンプリングオシロスコープである。
The waveform
光スペクトラム解析部13は、光を分光する光学素子13aと、分光された光の光強度を測定するスペクトラム測定部13bとを備える。光スペクトラム解析部13は、例えば、特許文献1に記載されるような光スペクトラムアナライザである。
The optical
光スペクトラム解析部13は、例えば-50dBm以上の感度であり、低入力による光スペクトラム測定も可能である。そこで、光カプラ11は、不等分岐した光信号の内、パワーが大きいほうの光信号を波形品質測定部12へ入力し、パワーが小さいほうの光信号を光スペクトラム解析部13に入力する。
The optical
表示部14は、波形品質測定部12が測定した波形及び光スペクトラム解析部13が解析した光スペクトラムを表示する。このとき、表示部14は、前記波形及び前記光スペクトラムを並べて表示することが好ましい。図2は、表示部14が表示する波形の例である。図2(a)は正常な波形であり、図2(b)は異常な波形である。表示部14で波形と光スペクトラムを並べて表示することで、図2(b)のような波形が表示されたとき、同時に表示されている光スペクトラムを確認することで、波形異常の原因が波長起因であるのか否かを作業者は即座に判断できる。
The
つまり、光検査装置301は、波形品質測定部12に小パワーで測定可能な光スペクトラム解析部13を並列させ、それぞれに応じた比率で光信号を分配して測定させることで、従来、個々の測定器で行われていた波形品質測定と光スペクトラム解析を1台の装置で且つ同時に行うことができる。
また、光検査装置301は、1つの筐体で構成されるため、被試験デバイス50からの光信号を他の装置へ入力し直すこと、又はそのためのカプラや光スイッチなどの什器を用意することが不要となり、作業者の工数や什器のためのコストを削減することができる。
さらに、光検査装置301は、被試験デバイス50からの光信号が波形異常である場合、その原因を容易に判断できる。
In other words, the
In addition, since the
Furthermore, when the optical signal from the device under
(実施形態2)
本実施形態の光検査装置は、図1の光検査装置301において、光カプラ11が、前記光信号の分配比が可変であることを特徴とする。被試験デバイス50が出力する光信号のパワーは被試験デバイス50により変化する。このため、光カプラ11の分配比が固定であると、波形品質測定部12や光スペクトラム解析部13に対して適切でないパワーの光を光カプラ11が出力することになる。そこで、本実施形態の光検査装置は、波形品質測定部12や光スペクトラム解析部13が求めるパワーの光となるように光カプラ11の分配比を可変することができる。
(Embodiment 2)
The optical inspection apparatus of this embodiment is characterized in that, in the
分配比可変型の光カプラ11としては、図3のような構成が例示できる。光カプラ11は、光スイッチ(11a~11c)及び光カプラ(11-1~11-n;nは自然数)を備える。それぞれの光カプラ(11-1~11-n)は分配比が異なる。例えば、光カプラ11-1の分配比は70:30、光カプラ11-2の分配比は80:20、光カプラ11-3の分配比は90:10、光カプラ11-nの分配比は99:1である。全ての光スイッチは連動する。例えば、光スイッチ11aが光信号を光カプラ11-2に結合する場合、光スイッチ11bと光スイッチ11cは光カプラ11-2を選択する。
As an
(実施形態3)
図4は、本実施形態の光検査装置302を説明する図である。光検査装置302は、図1の光検査装置301に対して、実施形態2で説明した分配比が可変である光カプラ11と、波形品質測定部12と光スペクトラム解析部13の少なくとも一方のSN比を取得するSN比判定部15と、当該SN比が閾値を満たすように光カプラ11の前記分配比を変更する制御部16と、をさらに備える。
(Embodiment 3)
FIG. 4 is a diagram illustrating the
光カプラ11の分配比によっては、光スペクトラム解析部13に入る光信号強度が光スペクトラム解析部13で十分に測定ができる値に達せず、測定が正常に行われないことがある。測定が正常に行われないことがないように、光検査装置302は、SN比判定部15でSN比を観測し、制御部16で光スイッチ(11a、11b、11c)を切り替え、分配比の違う光カプラ(11-1、11-2)の中からSN比が良好となる光カプラを選択する。光検査装置302は、SN比判定部15と制御部16を備えることで、光スペクトル解析部13に入る信号強度を上げることができ、被試験デバイス50からの光信号パワーが低い場合であっても、波形品質測定及び光スペクトラム解析を同時に実施可能となる。
Depending on the distribution ratio of the
図4では、光スペクトラム解析部13の測定結果を用いてカプラ11の分配比を変更する構造を説明したが、カプラ11の分配比の変更は、波形品質測定部12の測定結果を用いてもよいし、波形品質測定部12と光スペクトラム解析部13の双方の測定結果を用いてもよい。
In FIG. 4, the structure for changing the distribution ratio of the
(実施形態4)
図5は、光検査装置301を使って被試験デバイス50の検査を行う光検査方法を説明するフローチャートである。本光検査方法は、
入力された光信号を光強度が不均等になるように光カプラ11で分配すること(ステップS01)、
分配された前記光信号の内の一方で波形を測定すること、且つ分配された前記光信号の内の他方で光スペクトラムを解析すること(ステップS02)、及び
前記波形及び前記光スペクトラム光スペクトラムを表示部14に表示すること(ステップS03)
を特徴とする。
(Embodiment 4)
FIG. 5 is a flowchart for explaining an optical inspection method for inspecting the device under
distributing the input optical signal by the
measuring the waveform of one of the distributed optical signals, analyzing the optical spectrum of the other of the distributed optical signals (step S02), and analyzing the waveform and the optical spectrum Displaying on the display unit 14 (step S03)
characterized by
図4で説明した光検査装置302を使う場合、次のステップを行ってもよい。
前記波形と前記光スペクトラムの少なくとも一方のSN比を取得すること(ステップS11)、及び
当該SN比が閾値を満たすように前記光カプラの前記分配比を変更すること(ステップS12)、
をさらに行う。
When using the
obtaining the SN ratio of at least one of the waveform and the optical spectrum (step S11); and changing the distribution ratio of the optical coupler so that the SN ratio satisfies a threshold (step S12);
further.
(効果)
従来、別の測定器を用いて波形品質測定および光スペクトラム解析を行っていたが、本発明の光検査装置は、1台で波形品質測定および光スペクトラム解析を同時に実施することができる。また、それぞれ異なる測定器への接続を変更することによる時間と作業工数の発生、及び接続ミスや設定ミスの可能性を排除することができる。また、本発明によれば、光サンプリングオシロスコープと、光スペクトルアナライザを組み合わせて自動的に測定しようとする際に、構成を簡素化し、測定の自動化を容易に行うことができる。さらに、本発明の光検査装置は、1筐体のため入力信号を差し直す必要がなく、カプラや光スイッチなど追加の什器が不要となり、作業者の工数や追加什器のためのコストを削減することができる。
(effect)
Conventionally, waveform quality measurement and optical spectrum analysis have been performed using separate measuring instruments, but the optical inspection apparatus of the present invention can simultaneously perform waveform quality measurement and optical spectrum analysis with a single unit. In addition, it is possible to eliminate the possibility of time and work man-hours caused by changing connections to different measuring instruments, as well as connection errors and setting errors. Moreover, according to the present invention, when an optical sampling oscilloscope and an optical spectrum analyzer are combined to perform automatic measurement, the configuration can be simplified and the measurement can be easily automated. Furthermore, the optical inspection apparatus of the present invention does not need to reconnect the input signal because it is a single housing, and additional fixtures such as couplers and optical switches are unnecessary, reducing the man-hours of the operator and the cost for additional fixtures. be able to.
10:入力部
11:光カプラ
11-1、11-2、・・・、11-n:光カプラ
11a、11b、11c:光スイッチ
12:波形品質測定部
12a:光学素子
12b:波形観測部
13:光スペクトラム解析部
13a:光学素子
13b:スペクトラム測定部
14:表示部
15:SN比判定部
16:制御部
50:被試験デバイス
301、302:光検査装置
10: Input unit 11: Optical couplers 11-1, 11-2, . : Optical
Claims (4)
検査対象である光モジュールが着脱可能に接続され、前記光モジュールからの光が光信号として入力される入力部と、
入力された前記光信号を光強度が不均等になるように分配するために、光信号の分配比が互いに異なる複数の分岐比固定光カプラと、前記分岐比固定光カプラのいずれかを選択する光スイッチとを有する光カプラと、
分配された前記光信号の内、パワーが大きい方の光を受光する波形品質測定部と、
分配された前記光信号の内、パワーが小さい方の光を受光する光スペクトラム解析部と、
前記波形品質測定部が測定した波形及び前記光スペクトラム解析部が解析した光スペクトラムを表示する表示部と、
前記波形品質測定部と前記光スペクトラム解析部の少なくとも一方のSN比を取得するSN比判定部と、
前記分岐比固定光カプラを選択することによって、当該SN比が閾値を満たすように前記光カプラの前記分配比を変更する制御部と、
を備える光検査装置。 in one housing,
an input unit to which an optical module to be inspected is detachably connected and to which light from the optical module is input as an optical signal;
Either a plurality of fixed branching ratio optical couplers having different optical signal distribution ratios or the fixed branching ratio optical coupler is selected in order to distribute the input optical signal so that the optical intensity is unequal. an optical coupler having an optical switch ;
a waveform quality measuring unit that receives light having higher power among the distributed optical signals;
an optical spectrum analysis unit that receives light having smaller power among the distributed optical signals;
a display unit for displaying the waveform measured by the waveform quality measurement unit and the optical spectrum analyzed by the optical spectrum analysis unit;
an SN ratio determination unit that acquires the SN ratio of at least one of the waveform quality measurement unit and the optical spectrum analysis unit;
a control unit that changes the distribution ratio of the optical coupler so that the signal-to-noise ratio satisfies a threshold by selecting the fixed branching ratio optical coupler;
Optical inspection device.
前記光検査装置において、
入力された前記光信号を光強度が不均等になるように光カプラで分配すること、
分配された前記光信号の内、パワーが大きい方の光で波形を測定すること、
分配された前記光信号の内、パワーが小さい方の光で光スペクトラムを解析すること、及び
前記波形及び前記光スペクトラムを表示部に表示すること、
を特徴とする光検査方法であって、
前記光カプラは、前記光信号の分配比が互いに異なる複数の分岐比固定光カプラと、前記分岐比固定光カプラのいずれかを選択する光スイッチとを有しており、
前記波形と前記光スペクトラムの少なくとも一方のSN比を取得すること、及び
当該SN比が閾値を満たす前記分配比の前記分岐比固定光カプラを選択するように前記光スイッチを切り替えること
を特徴とする光検査方法。 connecting an optical module to be inspected to an optical inspection device configured by one housing , and inputting light from the optical module to the optical inspection device as an optical signal ;
In the optical inspection device,
distributing the input optical signal by an optical coupler so that the optical intensity is unequal;
measuring the waveform of the light having the higher power among the distributed optical signals;
Analyzing an optical spectrum with light having a smaller power among the distributed optical signals, and displaying the waveform and the optical spectrum on a display unit;
An optical inspection method characterized by
The optical coupler has a plurality of fixed branching ratio optical couplers having mutually different optical signal distribution ratios, and an optical switch for selecting one of the fixed branching ratio optical couplers,
obtaining a signal-to-noise ratio of at least one of the waveform and the optical spectrum; and
Switching the optical switch so as to select the fixed branching ratio optical coupler with the distribution ratio whose SN ratio satisfies a threshold.
An optical inspection method characterized by:
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