JPH01224635A - 校正方法および光部品測定システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は、電子試験計器に関するものであり、とりわけ
、電気光学システム及び光学電気システムの両方または
一方及び関連コンポーネントに関し実施されるテスト時
における信号測定のための電子計器類に関するものであ
る。さらに言えば、本発明は、こうしたテストを正確に
実施するため、電子試験計器に施す校正に関連する。

（従来技術とその問題点） 本発明の典型的な用途には、ファイバーオプティックス
システムに関連した光及び電気信号測定の分野がある。

ファイバーオプティックスシステムにおいて、ビット伝
送速度の高速化及び変調の広帯域化が、広く行なわれる
ようになり、こうしたシステム及び関連するコンポーネ
ントの設計者及びメ゛−カーは、伝送帯域幅がより狭い
場合に比べて、より徹底して、さらに精確に性能特性を
明らかにする必要がある。現在、新しいファイバーオプ
ティックスシステムの多くは、５００メガビット以上の
速度で動作するが、これは、ＲＦ及び低マイクロ周波数
に相当するものである。さらに、たとえ光フアイバーケ
ーブルが正確に低損失媒体要な損失が、ファイバーオプ
ティックスシステムに存在する可能性がある。従って、
こうしたシステムを特性づけするため実施されるテスト
測定が増えてきた。

こうした測定の要求に合致する各種テストシステムが開
発され、また、所望の信号測定を実施するためのこうし
たテストシステムに対する校正技術も、限られた範囲内
で開発されてきた。しかし、その変調（または復調）伝
達特性に関連して校正された信号源または受信機（すな
わち電気・光学及び光学電気変換器）を提供しているフ
ァイバーオプティックステストシステムのメーカーは、
今のところ知られていない。このため、テスト時にエラ
ーが生じる゛ことになった。

（発明の目的） 従って本発明の目的は、容易かつ高精度な光学部品測定
システムとその校正技術を与え、上記の問題を解決する
ことである。

（発明の概要） 本発明の一実施例によれば、ファイバーオプティックス
システム及び関連部品の性能を定量するための光部品測
定システムの設定時に、電気光学について校正を行なう
方法及び装置が得られる。

従って、光部品測定システムによって、変調器、復調器
、光フアイバーケーブル、及び、ファイバ一部品のよう
なファイバーオプティックスシステムの部品について、
その変調（復調）帯域幅、変調（復調）伝達関数、損失
、遅延、分散、長さ、及び、反射に関する測定を周波数
領域測定に基づテムによって、光部品、電気部品、とり
わけ電気光学（Ｅｌｏ）部品及び、光学電気（０／Ｅ）
部品について、指定の測定性能で測定することが可能に
なる。

本発明の校正方法によれば、Ｅ／○装置または０／Ｅ装
置の特性を明らかにするため、光部品測定システムを利
用する場合、光部品測定システムに含まれる光波源及び
光波受信機の既知特性に基づいて、初期校正基準が設定
される。次に、この校正基、１１（光波源または光波受
信機）について測定を実施し、光部品測定システムに含
まれる光部品アナライザーによって、エラー補正データ
が生成されミ記憶される。変調（または復調）伝達特性
は、応答の絶対値及び位相対変調周波数によって示され
るのが望ましい。測定準備の際に校正を施されたその部
品に代わって、被試験装置（Ｉ）ＵＴ）が、次に、測定
される。ＤＵＴのＥｌｏまたはＯ／Ｅ特性の測定時には
、光部品アナライザーはエラー補正データを利用する。

本発明による光部品測定システムの校正によって、ファ
イバーオプティックスシステム及び関連する部品の変調
応答が容易にかつより高い精度で測定できるようになる
。これら部品には、光部品や電気部品だけでなく、Ｅ１
０変換器やＯ／Ｅ変換器、すなわち、送信機及び受信機
も含まれる。

この光部品測定システムは、既知の市販テストシステム
に比べて、より迅速に、かつ、より正確に測定できる。

（発明の実施例） 第１図には、全体が数字１０で表示された、元部には、
厳しい特性が付与されており、本発明の方法に従って光
測定システムの校正を行なうと、高い精度で光測定がで
きる。第１図には、また、例えば、光部品測定システム
ｌＯに接続された一巻の光フアイバーケーブルなどのＤ
ＵＴも示されている。

光部品アナライザーには、基本的に３ＧＨｚのベクトル
ネットワークアナライザ、例えば、米国カリフォルニア
州のＳａｎ’ｔａ　Ｒｏｓａにあるｆｆｅｗｌｅｔｔ　
Ｐａｃ−ｋａｒｄ　Ｃｏｍｐａｎｙのネットワーク測定
部門から人手でワークアナライザーで構成するのが望ま
しい。このアナライザーによって、１３００ｉｍで動作
するのが望ましい単一モードまたはマルチモードの光波
源１４に対し、３００ＫＩ（ｚ〜３ＧＨｚのテスト信号
を利用して変調を加えることができる。

テスト設定における光波源１４の電気光学特性と、光波
受信機１６の光学電気特性は、高感度で、安定かつ繰り
返し可能でなければならない。また、その変調帯域幅は
、ＤＵＴのそれより広くなければならない。光波源１４
及び光波受信機１６は、下記の性能特性を備えているこ
とが望ましい。

光波源１４によって、できれば、３００に七〜３Ｇ七の
掃引が可能な、安定性の高い、１七分解能の合成信号を
発生する変調信号源を備えること。光波源１４は、スペ
クトルが狭く、清浄な１３００ｉｍの光源として、安定
した、レーザーダイオードを組み込んだ単一モードまた
はマルチモードの光波源となりうること。光波源１４の
変調帯域幅は、３ＧＨｚであり、フラットネスは＋１−
３．０ｄＢより良好であること。これは、本発明による
較正法を用いることにより、大幅に向上する。光波源１
４の光学ダイナミックレンジは、通常、４０ｄＢ以上で
ある。ＤＵＴには、光波源１４からの輝度変調を施した
光信号が加えられる。

光波受信機１６は、高安定性、高分解能の精密受信機で
あり、１００ｄＢのダイナミックレンジを備え　′てい
て、広いダイナミックレンジについて測定を行ない、ま
た、−４０ｄＢｍの光学感度で光部品測定システム１０
を動作させることができるようになっている。光波受信
機１６は、単一モードとマルチモードの両方の光フアイ
バーケーブルを用いて動作する。その光学検出器は、Ｐ
ＩＮフォトダイオードが望ましい。光波受信機１６の変
調帯域幅は、３ＧＨｚに及び、フラットネスは、２ＧＨ
ｚまで＋／−４ｄＢで、ロールオフは、３Ｇ七で一１４
ｄＢまでが望ましい。光波源１４の場合と同様、本発明
による校正法を用いると、光波受信機１６のフラットネ
スも大幅に向上することになる。検出可能な最小光信号
（２ＧＨｚまでの変調の場合）は、−４０ｄＢｍであり
、一般的なグイミナックレンジは、４０ｄＢを超える。

光波源１４と光波受信機１６の３Ｇｌ（ｚの変調帯域帯
によって、一般的なテストに対しかなりのマージンが得
られることになる。

光波受信機１６は、光部品アナライザー１２による処理
に備え、被変調光信号を復調する。次に、ＤＵＴの透過
特性及び反射特性ができれば、光部品アナライザー１２
に含まれている陰極線管（ＣＲＴ）１８によって表示さ
れる。透過及び反射データは、ＲＦ変調周波数の関数ま
たはＲＦパワー、時間、または、距離の関数として表示
することができる。

光部品測定システム１０は、変調器、復調器、光フアイ
バーケーブル、及び、ファイバ一部品のようなファイバ
ーオプティックスシステムの部品について変調（復調）
帯域幅、変調（復調）伝達関数、損失、遅延、分散、及
び、反射の測定を周波数領域の測定に基づいて行なう。

光学部品の場合（例えば、光フアイバーケーブル、カプ
ラー、及び、コネクタ）、光部品測定システムＩＯは、
変調帯域幅、光挿入損失、パルス分肢、光反射、及び、
長さといったパラメータの測定が可能である。さらに、
単反射及び多重反射について、極めて高い分解能で、時
間と距離に関して分解することができる。これによって
、１つ以上の不連続部分の精密な位置決め、及び、光フ
アイバーケーブルの長さの測定が可能になる。

光学測定に関する限り、典型的な光学部品に、光フアイ
バーケーブル、変調器、及び、スイッチ、分割器、結合
器、及び、減衰器といった受動素子がある。これらの素
子のテストを行なうための人出力信号は、光であり、測
定される重要パラメータは、減衰対変調周波数、変調帯
域幅、遅延、モーダルパルス分散（ｍｏｄａｌ　ｐｕｌ
ｓｅ　ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）、不連続部分の位置、及
び、長さである。

被試験ファイバーオプティックスシステムのＲＦ（また
は電気的）素子も、光部品測定システムｌＯを利用して
、特性を明らかにすることができる。

ＲＦ素子には、例えば、ファイバーオプティックスシス
テムに用いられる増幅器、フィルター、及び、ケーブル
がある。ＲＦ測測定は、帯域幅、挿入損失／利得、位相
、群遅延、及び、複素インピーダンスが含まれる。

増幅器、フィルター、及び、ケーブルのようなＲＦコン
ポーネント、または、完全なファイバーオプティックス
中継器（光学送信器、光フアイバーケーブル、及び、光
学受信機から構成される）に対して、電気的測定を行な
うことができる。−般的な測定には、損失／利得対変調
周波数またはパワーレベル、変調帯域幅、変調位相ずれ
、または、位相遅延、ひずみ（例えば、群遅延または線
形位相からの偏移）、複素インピーダンス（絶対値及び
位相）、及び、電気長く不連続部分の位置を含む）があ
る。

さらに、本発明によれば、電気光学（Ｅｌｏ）送信機及
び光学電気（０／Ｅ）受信機の精密測定も可能である。

例えば、１つの変調周波数においてだけでなぐ、３００
ＫＨｚ〜３ＧＨｚの変調周波数の関数としても、ＰＩＮ
ダイオードまたはレーザーダイオードの応答性について
測定することができる。

さらに、光波源または光波受信機の感度または圧線点（
Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｐｏｉｎｔ）の値を求めたり
、あるいは、それらの最適劾条件を決めるため、光部品
アナライザー１２のＲＦ出力パワーは２５ｄＢｍまで掃
引可能になっている。

代表的なＥ１０装置には、光学変調器や光波源（例えば
、レーザダイオード及びＬＥＤ）がある。

○／Ｅ装置の例としては、光学受信機におけるＰＩＮま
たは電子なだれフォトダイオード検出器がある。これら
の装置の重要パラメータは、独立変数と従属変数が逆に
なる点を除き、両方とも同じである；すなわち、Ｅ１０
装置の場合、光学出力（ｐｏｗｅｒ　ｏｕｔ）が、電気
（ＲＦ）駆動の関数として測定され、一方、Ｏ／Ｅ装置
の場合には、光学駆動の関数として、ＲＦ出力が測定さ
れる。これらの装置に関する典型的な測定には、第２図
〜第１１図に示すように、感度（圧縮点及びノイズしき
い値／フロア）及び感度帯パワーまたは変調周波数があ
る。

光部品測定システム１０で実施可能な測定の基本的カテ
ゴリーに関する典型的なテスト測定の不たしかさが、下
記表■に示されている。

表　　■ 測定の不たしかさ 光学測定 テスト部品の特性： 挿入損失　　　　　　　　　　　　　　１０ｄＢ光学的
整合　　　　　　　　　　　　　２０ｄＢ透過測定の不
たしかさ： 大きさ　　　　　　　　　　　＋１−１．４ｄＢ線形位
相からの偏移　５０ＭＨｚにて＋１−７度３Ｍ七にて＋
１−１２．４度 ダイナミックレンジ　　　　　　　　　４５ｄＢ反射測
定の不たしかさ： 大きさ　　　　　　　　　　　　　　＋２．５ｄＢダイ
ナミツクレンジ　　　　　　　−３，７ｄＢ電気光学測
定 テスト部品特性： 応答性　　　　　　　　　　　　　　　　０．１光学的
整合　　　　　　　　　　　　　１０ｄＢ電気的整合　
　　　　　　　　　　　　１４ｄＢ変調伝達特性の不た
しかさ： 絶対的大きさ　　　　　　　　＋／　−５，１３ｄＢ相
対的大きさ　　　　　　　士／　１−３．３９ｄＢ線形
位相からの偏移　５０Ｍ　Ｈｚにて＋１−１３度３Ｇ七
にて＋１−２６．８度 光学電気測定 テスト部品特性： 応答性　　　　　　　　　　　　　　　　ＯＪ光学的整
合　　　　　　　　　　　　　１４ｄＢ電気的整合　　
　　　　　　　　　　　１４ｄＢ復調伝達特性の不たし
かさ： 絶対的大きさ　　　　　　　　＋／　−５，１６ｄＢ相
対的大きさ　　　　　　　＋／　１−３．３０ｄＢ線形
位相からの偏移　　５０Ｍ　Ｈｚにて＋１−１３度３Ｇ
七にて＋１−２５．８度 電気的測定 テスト部品特性： 挿入損失　　　　　　　　　　　　　　１０ｄＢ電気的
整合　　　　　　　　　　　　　１４ｄＢ透過測定の不
たしかさ： 大きさ　　　　　　　　　　　　＋／−，１３ｄＢ位　
相　　　　　　　　　　　　＋／−２，３度ダイナミッ
クレンジ　　　　　　　　　１００ｄＢ反射測定の不た
しかさ： 大きさ　　　　　　　　　　　　＋／−，４２ｄＢ位　
相　　　　　　　　　　　　　＋／−４，２度本発゛明
による校正には、光部品アナライザー１２、光波源１４
、及び、光波受信機１６が必要になる。本発明の校正方
法によれば、Ｅｌｏまたは○／Ｅ装置の特性を明らかに
するため、光部品測定システム１０を利用する場合、初
期校正基準は、光波源１４及び光波受信機１６の既知特
性に基づいて設定される。次に、この校正基準（光波源
１４または光波受信機１６）について測定し、光部品ア
ナライザー１２によって、エラー補正データが生成され
、記憶される。変調（または復調）伝達特性は、応答の
大きさ及び位相の対変調周波数特性で示されるのが望ま
しい。次に、測定の準備の際に校正を施された部品に代
わって、ＤＵＴが、特定を受ける。光部品アナライザー
１２は、ＤＵＴのＥｌｏまたは０／Ｅ特性測定時には、
エラー補正データを利用する。

光波源１４及び光波受信機１６の両方とも、前もって、
その変調（及び復調）伝達特性（絶対的大きさと位相の
両方）について特性が明らかにされる。

光波源１４及び光波受信機１６の特性を正確に明らかに
するための校正データは、組立て時、または、それ以降
の保守時に、測定し、３．５インチのマイクロフレキシ
ブルディスクに記憶するのが望ましい。代替案として、
ユーザが、光波成分アナライザー１２に校正データを打
鍵人力することも可能である。光部品アナライザー１２
には、ファイバーオプティックスシステム及び関連部品
のテスト測定に先立つ後続の光部品測定システム１０の
校正に用いるため、光波源１４と光波受信機１６の両方
または一方に関する校正データを読み取って、記憶する
ことができるファームウェアが組み込まれれる。

光部品測定システム１０によって、光波受信機１６とは
別個に、光波源１４（送信器）のアナログ部分を測定す
ることが可能になり、あるいは、この逆も可能になる。

測定は、迅速かつ正確であり、測定処理は、便利かつ容
易に行える。これによって、精密なテスト測定を確実に
行なうための変調／復調伝達測定能力が得られることに
なる。

さらに詳しく考察すると、本発明による校正には、第２
図及び第３図に示すように、光部品アナライザー１２、
光波源１４、及び、光波受信機１６を接続して、それぞ
れ、電気光学ＤＵＴと光学電気ＤＵＴの変調伝達特性と
復調伝達特性の測定を行なうことが必要になる。伝達特
性のパラメータは、変調帯域幅の絶対値及び位相応答、
感度（または傾斜応答性）、及び、傾斜応答性の１ｄＢ
圧縮応答（増幅器のパワー圧縮特性と同様）で示される
。

第２図には、光学電気テスト測定の校正を行なうように
構成された、光部品測定システム１０のブロック図が示
されている。同様に、第３図には、電気光学テスト測定
の校正を行なうように構成された、光部品測定システム
１０の応答するブロック図が示されている。

第２図及び第３図に示すように、光部品アナライザー１
２には、３００ＫＨｚ〜３ＧＨｚの電気信号を発生する
変調源２０が含まれている。電気信号は、パワー分割器
２２に人力され、まず、変調源２０によって生じた電気
信号の１部分を選択して、校正時に光波源１４の形をと
る電気光学（Ｅｌｏ）変換器に送られる。変調源２０に
よって発生した電気信号のもう１つの部分は、光部品ア
ナライザー１２に含まれる同調ベクトル受信機２４の入
力ポートの１つに基準信号として送り込まれる。

光波源１４は、変調源２０によって発生した電気信号を
光学信号に変換する。光波源１４によって生じた光学信
号は、校正時に光波受信機１６の形をとる光学電気（０
／Ｅ）変換器に対し、まず、人力されることになる。第
２図に示すように、校正がすむと、その後光学電気ファ
イバーオプティックスシステムまたは関連するコンポー
ネントの形をとるＤＵＴが、光波受信機１６に取って代
わり、テスト（試験）を受けることができるようになる
。

光波受信機１６は、光学信号を受信すると、電気信号に
再変換する。光波受信機１６によって生じた電気信号は
、校正時に、同調ベクトル受信機２４のもう１つの人力
部分に送られる。第３図に示すように、校正がすむと、
その後電気光学ファイバーオプティックスシステムまた
は関連するコンポーネントの形をとるＤＵＴが、光波源
１４に取って代わり、テストを受けることができるよう
になる。

変調器（信号源）と復調器（受信機）の測定については
、第２図及び第３図に関連して説明することができる。

第２図及び第３図に示すブロック図には、−次変調器（
信号源）／復調器（受信機）の伝達関数パラメータ、す
なわち、変調／復調帯域幅、感度（または、傾斜応答）
、変調の大きさと位相応答、及び、傾斜応答性の１ｄＢ
圧縮点について特性を明らかにするための校正測定が例
示されている。第３図から第７図には、復調器（受信機
）伝達関数のパラメータに関する定義が示されている。

第２図及び第８図から第１１図には、変調器（信号源）
伝達関数のパラメータに関する定義が示されている。

本発明によれば、光部品測定システム１０に含まれる光
部品アナライザー１２は、ファームウェアに、１組のコ
ード化ソフトキーメニュー、教示（１ｎｓ−ｔｒｕｃｔ
ｉｏｎａｌ）テキスト表示、及び、校正処理時に、そし
てＤＵＴを所望のテスト測定に備えて接続する際に、ユ
ーザーをガイドし、援助するブロック絵図による図式表
示が組み込まれている。ユーザー選択、教示、及び、絵
図を発生するためのコードが、計器本体のファームウェ
アの一部として組み込まれている。

さらに詳しく考察すると、光部品アナライザー１２は、
光部品測定システム１０の操作及び利用を容易にするた
めに表示されるテキストと図形の組合せを、その読取り
専用メモＩＪ−（ＲＯＭ）のファムウェアにプログラム
している。テキスト及び図形は、容易かつ迅速な校正を
可能にするための、光部品測定システムｌＯの準備方法
についてユーザーに示されるものである。

第１２図は、本発明の方法に従って、光部品測定システ
ム１０の校正を行なうだめのフローチャートである。最
初に、光部品測定システム１０が、第２図及び第３図に
それぞれ示すように、また、第１２図の数字３０で表示
されているように、光学電気テスト測定または電気光学
テスト測定に合わせて構成される。次に、光波源１４と
光波受信機１６が、それぞれの変調（及び復調）伝達関
数によって校正される。これらは、傾斜応答性（光波源
１４の場合、アンペア当りのワット数；光波受信機の場
合、ワ′ット当りのアンペア数；両方とも、５０オーム
のインピーダンスのシステムにおいて）、変調の大きさ
の応答、及び、３ＧＩ（ｚまでの変調の位相の応答によ
って特性が示される。これは、変調周波数の高域のいず
れにもあてはまる。

第１２図において数字３２で示すように、ユーザーが、
校正の標準モデルを選択する。光波源１４または光波受
信機１６の周波数応答の特性を明らかにする校正データ
は、２つの異なる方法で、光部品アナライザー１２に記
憶されうる。一つとして、ステップ３２において、数字
３４で示すように、フレキシブルディスクに記憶されて
いる光波源または光波受信機の較正データを、ユーザー
が選択することができる。光部品アナライザー１２は、
数字３６で示すように測定エラー補正ルーチンで用いら
れる校正データをディスクから読み取ることができる。

もう１つは、ステップ３２において、ユーザは、ステッ
プ３４によって決まるＸ校正データのモデリングのため
の有理多項式の係数を得るため、校正データに基づいて
曲線のあてはめを選択することができる。群遅延の項を
含むこれらの係数は、アナライザーのフロントパネルを
利用し、ユーザーによって、あるいは数字３８で表示の
ＨＰＩＢ（ヒユーレットパラカード社が実現した５ｔＥ
ＥＥ−４８８計器バス）によるリアパネル接続を介した
外部ル 計器コントローラによって、光部品アナライザー１２に
入力される。次に、これらの係数を用いて、測定エラー
補正ルーチンが実行される。

校正測定は、２つの部分から構成される。１つは、シス
テムの構成であり、もう１つは、ＤＵＴの測定である。

第２図には、復調器（すなわち受信機）に関する測定ブ
ロック図が示されており、第３図には、変調器（すなわ
ち信号源）に関する測定ブロック図が示されている。

システム校正の測定には、まず、ユーザーが、校正され
た標準器、すなわち、光波源１４または光波受信機１６
を、第１２図の数字４０で示すように、光部品測定シス
テムに接続しなければならない。ＤＵＴに対する光学電
気テスト測定の場合には、第２図に示すように、光波受
信機１６が、校正された標準器になる。ＤＵＴに対する
電気光学テスト測定の場合には、第３図に示すように、
光波源１４が、校正された標準器になる。次に、第１２
図に数字４２で示すように、校正された標準器の特性（
光波源１４または光波受信機１６）について測定が行な
われる。最後に、数字４４で示すように、光部品アナラ
イザー１２が、エラー補正データの計算を行なう。

校正された標準器、すなわち、光波源１４または光波受
信機１６を除去して、ＤＵＴに取り替える必要がある。

ＤＵＴに対する電気光学テスト測定の場合には、第３図
に示すように、ＤＵＴが光波源１４に取って代わること
になる。次に、第１２図の数字４８で示すように、ＤＵ
Ｔの特性について測定が行なわれる。最後に、数字５０
で示すように、ステッド測定に補償が施される。

１組の測定には、受信機すなわち光学電気装置の感度（
応答性の傾斜）対変調周波数、及び、変調帯域幅の測定
がある。光部品測定システム１０の校正時には、第２図
に示すように、校正された光波受信機１６が、ＤＵＴに
取って代わり、受信機の校正情報が、光部品アナライザ
ー１２に読み取られる。光波源１４に送り込まれるＲＦ
パワーは、一定のパワーレベル［ｆ（ｔ）：］に維持さ
れ、変調周波数は、ある周波数範囲ｆ、−ｆ２にわたっ
て変動させられる。

全システム変調周波数応答ｇが光部品アナライザー１２
によって測定される。複素比ｇ／ｆが得られ、受信機の
校正データによって操作される。

最終校正定数がス次に光部品アナライザー１２に記憶さ
れ、後刻の利用に備えられる。これで、校正が完了し、
未知の装置、すなわち、ＤＵＴの測定が、次のステップ
になる。

ＤＵＴの測定を行なうため、第２図に示すように、ＤＵ
Ｔが校正された光波受信機１６に取って代わる。次に、
第４図に示すように、受信機の応答性対変調周波数が表
示される。ＣＲＴ　１８による表示から得られる情報は
、ワット当りのアンペア数で表示される受信機の絶対的
応答性（５０オームのインピーダンスシステムの場合）
　、ＤＵＴの変調帯域幅、及び、変調周波数範囲におけ
る一定レベルからの応答性の変動（または、変調周波数
における応答性の変動）である。

信号源すなわち電気光学装置についても、対応する測定
を実施することが可能である。第３図には、測定ブロッ
ク図が示されており、第８図に、対応する表示が示され
ている。信号源の場合、応答性は、アンペア当りのワッ
ト数で表わされ；受信機について行なった他のコメント
が、この場合の測定にもあてはまる。

さらに詳しく考察すると、パラメータ集合の１つは、復
調器（すなわち受信機）に関する変調帯域幅の測定であ
る。変調器の光波（すなわち搬送波）の周波数は、例え
ば、波長１３０ｈｍに固定されており、変調周波数はＲ
Ｆ信号源きょうな変調源２０によって、３００ＫＨｚ〜
３ＧＨｚといった、ある周波数範囲にわたり変動する。

光波源１４から一定の周波数の被振幅変調光波が出力さ
れるが、第１１図に示すように、変調周波数は、ある周
波数範囲で変動する。

復調器（すなわち受信機）、即わち典型的にはフォトダ
イオードとプリアンプによって、第７図に示すように、
盪送周波が除去され、被変調信号ｇ　（ｗ）が回復する
。光部品アナライザー１２は、各変調周波数毎にｇ／ｆ
の比率を確立し、第２図に示すように、その比率（ｇ／
ｆ）に操作を施して（変調器（すなわち信号源）につい
ては、第３図参照）、第４図に示すように、伝達特性対
変調周波数を表示する（変調器（すなわち信号源）につ
いては、第８図参照）。

第４図に示すように（変調器（すなわち信号源）につい
ては、第８図参照）、ｇ／ｆかに、から所定量だけ減少
することに応答して、動作上限、下限周波数Ｆ２、ｆ、
が決まる。未知の復調器（または変調器）、すなわち、
ＤＵＴが、第２図に示す光部品測定システムＩＯ（変調
器（すなわち信号源）の場合は、第３図参照）において
校正された標準器、すなわち、既知の復調器（または変
調器）に、それぞれ、取って代わって、ｆ２の測定を受
けると、第４図に示すように（変調器（すなわち信号源
）については第８図参照）、ＤＵＴの変調帯域幅は、ｆ
、−ｆ、になる。Ｋ、が、ＤＵＴの線形動作領域におけ
る平均パワーレベルでのＤＵＴに関する応答性の傾斜で
ある点に留意すること。

もう１組の測定は、復調器（すなわち受信機）の感度（
応答性）対デルタ光学パワーの測定である。第２図及び
第３図には、測定ブロック図も示されている。この場合
、光部品アナライザー１２は、単一変調周波数、例えば
、１００ＭＨｚにセットされる。

変調源２０は、例えば、２０ｄＢのＲＦＦ調パワーの変
化といったように、選択されたパワーレベル範囲で変動
する。この２０ｄＢのＲＦＦ号源変調パワーの変化によ
って、光波源１４からＤＵＴに伝送されるデルタ光学パ
ワーに１０ｄＢの変化が生じる。この測定によって、デ
ルタ光学パワーの範囲にわたり、この例では、ピークピ
ークデルタ光学パワーとして定義されるデルタ光学パワ
ーの１０ｄＢの変化にわたりＤＵＴの変調パワーの直線
性性能が明らかになる。

第２図に示すように、測定処理における最初のステップ
は、ＤＵＴの代わりに校正された光波受信機１６を接続
することである。変調周波数及び適合する変調パワー範
囲の設定がすむと、光部品アナライザー１２によって、
校正データが記憶される。

次に、第２図に示すように、ＤＵＴが接続され、結果得
られる表示は、選択された変調パワー範囲に関する応答
性対デルタ光学パワーを示す。ＣＲＴｌＢによる表示は
、ＤＵＴの直線性を示す（第５図参照）。

変調器（すなわち信号源）に関する応答性対ＲＦＦ調パ
ワーの対応する測定も、同様に実施することが可能であ
る。第３図には、測定ブロック図が示されており、第９
図には、応答性対ＲＦＦ調入力パワーの直線性表示が示
されている。

もう１組の測定は、復調器（すなわち受信機）または変
調器（すなわち信号源）のＲＦ変調パワ一対デルタ光学
パワーの測定である。同じ測定ブロック図が、適用可能
である（第２図及び第３図参照）。光部品アナライザー
１２の測定校正のシーケンスにおいては、測定に応じて
、校正された光波受信機１６または光波源１４の校正デ
ータを利用して、それぞれ、ＤＵＴの入力ポートと出力
ポートにおける測定基準面が設定される。

復調器（すなわち受信機）の場合、第２図に示すように
、測定ブロック図にＤＵＴをあてはめると、ＣＲＴ　１
ｇによる表示は、ＲＦ復調パワ一対人力デルタ光学パワ
ーを示すが、この場合、第６図に示すように、デルタ光
学パワーそのピークピーク光学パワーによって決められ
る。図示の有用情報は、ＤＵＴのＲＦＦ調パワーの圧縮
特性、すなわち、ＤＵＴの挙動が線形挙動から非線形挙
動に変化する、デルタ光学パワーの領域を示すものであ
る。

第３図には、光学電気装置ではなく、電気光学装置の測
定が可能な、測定ブロック図が示されている。この測定
は、復調器（すなわち受信機）の場合について論じたの
と同様の方法で行なわれる。

変調器（すなわち信号源）の場合、ＣＲＴ　１Ｂによる
表示は、第１０図に示すように、デルタ光学パワ一対Ｒ
Ｆ変調パワーである。

さらに詳しく考察すると、変調器または復調器に関する
感度、ダイナミックレンジ、及び、圧縮からなるパラメ
ータ集合について、「１〜ｆ２の間の一定の変調波数ｆ
ｓ、及び、ある小さ、なしきい値Ｐ１からある圧縮値あ
るいは上の値Ｐ２の範囲で変動するパワーｆ　　（ｗ）
で測定が行なわれる。

第６図には、復調器（すなわち受信機）に関する固定変
調周波数におけるＲＦ出出力パワー大入力デルタ光学パ
ワー示されている。第６図には、出力飽和レベル（Ｐｓ
ａｔ）及びダイナミックレンジ（Ｐｓａｔ−Ｐ＋）が示
されている。第１０図には、変調器（すなわち信号源）
に関する固定変調周波数におけるデルタ光学パワ一対Ｒ
Ｆパワーが示されている。第１０図には、出力飽和レベ
ル（デルタＰｆｉｓａｔ）とダイナミックレンジ（デル
タＰ。５ａｔ−デルタＰ、、）が示されている。

以下のページには、光部品アナライザー１２のＲＯＭに
記憶されているファームウェアコードのコピーが記載さ
れているが、これは、第１２図に示す本発明の実施例に
基づく校正方法の実施のために実行されるものである。

第１３図のファームウェアコードには、ステップ３６で
示すように、ディスクからの校正データをロードするル
ーチンや、あるいは、ステップ３８で示すように、曲線
のあてはめに関する係数を人力するルーチンが含まれる
。第１４図には、ステップ４２で示すように、校正標準
の測定を行なうためのルーチンに関するファームウェア
コードが含まれている。第１５図のファームウェアコー
ドには、ステツブ４４で示すように、エラー補正データ
を計算するためのルーチンが含まれている。最後に、第
１６図には、ステップ５０で示すように、エラー補正デ
ータを用いて測定値に補正を加えるためのファームウェ
アコードが含まれている。

以上の説明は、主とし例示を目的として行なったもので
ある。当該技術の熟練者には、さらに、これまで言及し
なかった数多くの修正及び変更を加えることが可能であ
る。

（発明の効果） 従って、本発明の実施により、常に校正された測定がお
こなえるから、光部品の測定精度が向上し、実用に供し
て有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による校正がおこなえる光部
品測定システムのブロック図、第２図は光学電気試験測
定の校正をするように構成された第１図の光部品測定シ
ステムのブロック図、第３図は電気光学試験測定の校正
をするように構成された第１図の光部品測定システムの
ブロック図、第４図は光学電気ＤＯＴに対する変調周波
数対応答性の測定を説明するための図、第５図は光学電
気ＤＵＴに対するパワ一対応答性の測定を説明するだめ
の図、第６図は光学電気ＤＵＴの感度の測定を説明する
ための図、第７図は光学電気ＤＵＴの変調パワー直線性
性能の測定を説明するための図、第８図は電気光学ＯＵ
Ｔに対する変調周波数対応答性の測定を説明するための
図、第９図は電気光学ＤＵＴのパワ一対応答性の測定を
説明するための図、第１０図は電気光学ＤＵＴの感度の
測定を説明するための図、第１１図は電気光学ＤＯＴの
変調パワー直線性性能の測定を説明するための図、テッ
プの動作に対応するファームウェアのプログラム図であ
る。 １０：光部品測定システム Ｉ２：光部品アナライザ゛− １４：光波源 １６：光波受信機 １８：陰極線管（ＣＲＴ） ２０：変調源 ２２：パワー分割器 ２４：同調ベクトル受信機

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被測定デバイス（以下ＤＵＴと呼称する）の測定を
   行うため光部品測定のシステムの校正を行う下記の（１
   ．１）〜（１．４）のステップを含む校正方法。 （１．１）既知の電気光学特性を有する光波源を用意す
   るステップ。 （１．２）既知の光学電気特性を有する光波受信機を用
   意するステップ。 （１．３）前記光学部品測定システムにより前記ＤＵＴ
   を測定する時に、前記光波源と前記光波受信機のそれぞ
   れの前記電気光学特性と前記光学電気特性に基いて初期
   校正基準を確立するステップ。 （１．４）エラー補正データを得るために前記校正基準
   の測定をおこなうステップ。 ２、さらに下記の（２．１）〜（２．３）のステップを
   含む請求項１記載の校正方法。 （２．１）前記光部品測定システムの校正基準を与える
   対応デバイスと前記ＤＵＴを置換するステップ。 （２．２）前記ＤＵＴの測定をおこなうステップ。 （２．３）前記ＤＵＴの電気光学特性あるいは光学電気
   特性の測定に前記エラー補正データを用いるステップ。 ３、さらに、前記エラー補正データを記憶するステップ
   を含む請求項１記載の校正方法。４、下記の（４．１）
   〜（４．５）のステップを含みファイバーオプティック
   スシステムと関連部品の性能を特定するため光部品測定
   システムを設定するときにおける、電気光学および電気
   被試験デバイス（以下ＤＵＴと呼称する）の変調および
   復調の一方又は双方の伝達特性の絶対測定および相対測
   定の校正方法。 （４．１）既知の電気光学特性を有する光波源を用意す
   るステップ。 （４．２）既知の光学電気特性を有する光波受信機を用
   意するステップ。 （４．３）前記光部品測定システムを前記ＤＵＴの性能
   測定に用いるときに、前記光波源と前記光波受信機の前
   記特性に基づいて初期校正基準を確立するステップ。 （４．４）エラー補正データを得るため前記校正基準の
   測定をおこなうステップ。 （４．５）光部品アナライザーに前記エラー補正データ
   を記憶するステップ；該エラー補正データは後で前記Ｄ
   ＵＴを前記校正基準を与える対応デバイスと置換して、
   該ＤＵＴの電気光学あるいは光学電気特性を測定すると
   きに用いられる。 ５、下記の（５．１）〜（５．５）を含み、ファイバー
   オプティックスシステムおよび、関連部品の性能を特定
   するための光部品測定システム。 該光部品測定システムは、その設定時に電気光学および
   光学電気被試験デバイス（以下ＤＵＴと呼称する）の変
   調および復調の一方又は双方の伝達特性の絶対および相
   対測定を校正する機能を有する。 （５．１）掃引電気信号を発生する変調源。 （５．２）入力ポートを有する同調ベクトル受信機。 （５．３）前記変調源に接続された光波源。該光波源は
   前記変調源によって発生された電気信号を光学信号に変
   換するための電気光学変換器を有し、既知の電気光学特
   性を有する。 （５．４）受信光学信号を電気信号に変換するための、
   既知の光学電気特性を有する光波受信機。 前記光学電気変換器によって生成される前記電気信号は
   前記同調ベクトル受信機の入力ポートに供給される。 （５．５）前記光波源と前記光波受信機の前記既知の特
   性に基づいて、前記光部品測定システムのエラー補正デ
   ータを生成するために、初期校正基準を確立するための
   測定をおこなうための手段。