JPH0556697B2 - - Google Patents
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- JPH0556697B2 JPH0556697B2 JP61002397A JP239786A JPH0556697B2 JP H0556697 B2 JPH0556697 B2 JP H0556697B2 JP 61002397 A JP61002397 A JP 61002397A JP 239786 A JP239786 A JP 239786A JP H0556697 B2 JPH0556697 B2 JP H0556697B2
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- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 10
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/07—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、光通信等で用いられる光検出器を備
えた光受信器等の光受信系装置の周波数応答測定
器に関するものである。
えた光受信器等の光受信系装置の周波数応答測定
器に関するものである。
（従来の技術）
従来、光検出器の周波数応答を測定する装置と
しては、高速で強度変調された光源と、測定した
い光受信系を含み、強度変調された光出力を光受
信系で検波して応答を測定する装置や、２つの半
導体レーザ等の波長の可変なレーザ光源と、応答
を測定したい光受信系を含み、この２つのレーザ
のビート周波数を変化させて応答を測定するヘテ
ロダイン測定装置（川西他、電子通信学会 昭和
60年 半導体・材料部門全国大会 376）とがあ
る。
しては、高速で強度変調された光源と、測定した
い光受信系を含み、強度変調された光出力を光受
信系で検波して応答を測定する装置や、２つの半
導体レーザ等の波長の可変なレーザ光源と、応答
を測定したい光受信系を含み、この２つのレーザ
のビート周波数を変化させて応答を測定するヘテ
ロダイン測定装置（川西他、電子通信学会 昭和
60年 半導体・材料部門全国大会 376）とがあ
る。
（従来技術の問題点）
前者の装置では、レーザの直接変調時の光強度
変調成分の周波数応答特性も含んで測定してしま
うため、ＧHz以上の高周波領域においては測定が
不正確になる欠点を有する。一方、後者のヘテロ
ダイン測定装置では、高周波領域においても正確
な測定が可能であるが、２つの波長の合つたレー
ザが必要であり高価なものとなる欠点、および半
導体レーザが温度に対し敏感な特性を持つため、
測定系の十分な温度コントロールが必要となり装
置が複雑となる欠点を有する。
変調成分の周波数応答特性も含んで測定してしま
うため、ＧHz以上の高周波領域においては測定が
不正確になる欠点を有する。一方、後者のヘテロ
ダイン測定装置では、高周波領域においても正確
な測定が可能であるが、２つの波長の合つたレー
ザが必要であり高価なものとなる欠点、および半
導体レーザが温度に対し敏感な特性を持つため、
測定系の十分な温度コントロールが必要となり装
置が複雑となる欠点を有する。
本発明の目的は、ヘテロダイン測定装置の欠点
である２つの波長のあつたレーザが必要となる欠
点や、安定度の高い温度安定化装置等を必要とす
るという装置の複雑化の問題を解決して、簡易で
しかも高周波領域までの周波数応答の測定が可能
な光検出器周波数応答測定装置を得ることにあ
る。
である２つの波長のあつたレーザが必要となる欠
点や、安定度の高い温度安定化装置等を必要とす
るという装置の複雑化の問題を解決して、簡易で
しかも高周波領域までの周波数応答の測定が可能
な光検出器周波数応答測定装置を得ることにあ
る。
（問題を解決するための手段）
本発明の光受信系の周波数応答測定装置は、発
振周波数が変調可能なるレーザ光源と、そのレー
ザ光源の出力光を第１、第２の分波光に分波する
手段と、前記第１の分波光を遅延させる遅延線
と、得られた遅延光を前記第２の分波光と合波し
て光受信系へ合波光を出力する手段と、光受信系
からビート信号を取り出し、このビート信号出力
のビート周波数依存性を測定する装置とを備えて
いることを特徴とする光受信系の周波数応答測定
装置である。
振周波数が変調可能なるレーザ光源と、そのレー
ザ光源の出力光を第１、第２の分波光に分波する
手段と、前記第１の分波光を遅延させる遅延線
と、得られた遅延光を前記第２の分波光と合波し
て光受信系へ合波光を出力する手段と、光受信系
からビート信号を取り出し、このビート信号出力
のビート周波数依存性を測定する装置とを備えて
いることを特徴とする光受信系の周波数応答測定
装置である。
（作用）
以下本発明の原理を半導体レーザを用いた場合
について詳しく説明する。
について詳しく説明する。
一般に半導体レーザの発振周波数は、注入電流
量により大きく変化する。このため、レーザへの
注入電流量を発振しきい値以上としておくと、注
入電流を低速で変調することで数ＧHzの周波数掃
引が簡単に得られる。このようにして直接注入電
流を低速で変調して得られた周波数掃引光を光分
波器に入力して２分し、一方を遅延線に入力して
その出力を再びもう一方の分波出力と合波して、
その出力を周波数応答を測定しようとする光受信
系に入力すると、遅延光と非遅延光とで合波時の
発振周波数がことなるために、中心周波数が数Ｇ
Hzのビート出力を簡単に得ることができる。この
場合、注入電流の波形を適切に選べば０〜数ＧHz
の範囲でビート周波数を掃引することも簡単にで
きる。従つて、１つの半導体レーザ光源だけでヘ
テロダイン法による光検出器の周波数応答の測定
ができる。しかも、この方法による測定では、短
時間に周波数応答の測定が可能であるのでレーザ
光源の温度安定化を特に必要としない。
量により大きく変化する。このため、レーザへの
注入電流量を発振しきい値以上としておくと、注
入電流を低速で変調することで数ＧHzの周波数掃
引が簡単に得られる。このようにして直接注入電
流を低速で変調して得られた周波数掃引光を光分
波器に入力して２分し、一方を遅延線に入力して
その出力を再びもう一方の分波出力と合波して、
その出力を周波数応答を測定しようとする光受信
系に入力すると、遅延光と非遅延光とで合波時の
発振周波数がことなるために、中心周波数が数Ｇ
Hzのビート出力を簡単に得ることができる。この
場合、注入電流の波形を適切に選べば０〜数ＧHz
の範囲でビート周波数を掃引することも簡単にで
きる。従つて、１つの半導体レーザ光源だけでヘ
テロダイン法による光検出器の周波数応答の測定
ができる。しかも、この方法による測定では、短
時間に周波数応答の測定が可能であるのでレーザ
光源の温度安定化を特に必要としない。
（実施例）
第１図は、本発明の典型的な実施例の構成図、
第２，３図は各部の動作特性を示す図である。こ
の実施例の光検波器周波数応答測定装置は、半導
体レーザ１と半導体レーザ１の出力光をフアイバ
カツプラ２へ結合するためのレンズ５と、光分波
器としてのフアイバカツプラ２と、遅延線として
のフアイバ３と、光合波器としてのフアイバカツ
プラ２０等で構成される。
第２，３図は各部の動作特性を示す図である。こ
の実施例の光検波器周波数応答測定装置は、半導
体レーザ１と半導体レーザ１の出力光をフアイバ
カツプラ２へ結合するためのレンズ５と、光分波
器としてのフアイバカツプラ２と、遅延線として
のフアイバ３と、光合波器としてのフアイバカツ
プラ２０等で構成される。
この実施例においては、第３図ａのように注入
電流を三角波で変調して半導体レーザ１の出力光
の周波数を掃引している。この場合、半導体レー
ザ１は第２図に示すように注入電流変化に比例し
た周波数変化をするので、Ａ点における光周波数
は第３図ｂのように変化する。三角波の変調周期
はフアイバ３の遅延時間の２倍に選んであるの
で、Ｂ点における光周波数は第３図ｃのように変
化する。このため、光合波器としてのフアイバカ
ツプラ２０の合波出力１３は、第３図ｄのような
ビート出力を出すことになる。この出力を測定し
たい光検出器４にレンズ５を用いて集光して入力
し、その出力増幅器８で増幅した後、スペクトラ
ムアナライザ９に入力すれば、差周波の絶対値の
周波数のビート出力が得られるかう０Hzから（f1
−f2）Hzまでの周波数応答特性をスペクトラムア
ナライザ９上に直視できる。
電流を三角波で変調して半導体レーザ１の出力光
の周波数を掃引している。この場合、半導体レー
ザ１は第２図に示すように注入電流変化に比例し
た周波数変化をするので、Ａ点における光周波数
は第３図ｂのように変化する。三角波の変調周期
はフアイバ３の遅延時間の２倍に選んであるの
で、Ｂ点における光周波数は第３図ｃのように変
化する。このため、光合波器としてのフアイバカ
ツプラ２０の合波出力１３は、第３図ｄのような
ビート出力を出すことになる。この出力を測定し
たい光検出器４にレンズ５を用いて集光して入力
し、その出力増幅器８で増幅した後、スペクトラ
ムアナライザ９に入力すれば、差周波の絶対値の
周波数のビート出力が得られるかう０Hzから（f1
−f2）Hzまでの周波数応答特性をスペクトラムア
ナライザ９上に直視できる。
本実施例では、半導体レーザ１として波長
1.5μm、発振しきい値20mAの単一軸モード発振
をしているDFBレーザを用いた。また、強度変
調によるビートパワーの変動を抑えるためには、
レーザの強度変調度を下げれば良く、半導体レー
ザへのバイアス電流をしきい値より十分高くして
おけば良い。このため、本実施例では直流電流源
６より半導体レーザ１に加えるバイアス電流とし
て、しきい値の５倍である100mAとした。また、
半導体レーザ１の発振周波数を10GHz偏移させる
ため、変調信号源７よりピークツーピーク10mA
の変調信号を加えた。この結果、（f1−f2）は約
10GHzとなり強度変調によるビートパワーの変動
は0.5dB以下に抑えられた。また、遅延用のフア
イバ３としては20Km、損失0.2dB／Kmのシングル
モードフアイバを用い、三角波の周期としては、
20Kmのフアイバ遅延時間である100μsの２倍の周
期である200μsに設定した。光電流値を一定とし
た時、ビート出力パワーを最大とするためには、
Ａ点、Ｂ点における光パワーを等しくすれば良い
から、フアイバカツプラ２，２０としては約３：
２の分岐比をもつものを用い遅延用のフアイバ３
の損失を補償しＡ点、Ｂ点の光出力パワーの差が
0.5dB程度となるようにした。この出力光を用い
て光検出器４の周波数応答を得ることができた。
1.5μm、発振しきい値20mAの単一軸モード発振
をしているDFBレーザを用いた。また、強度変
調によるビートパワーの変動を抑えるためには、
レーザの強度変調度を下げれば良く、半導体レー
ザへのバイアス電流をしきい値より十分高くして
おけば良い。このため、本実施例では直流電流源
６より半導体レーザ１に加えるバイアス電流とし
て、しきい値の５倍である100mAとした。また、
半導体レーザ１の発振周波数を10GHz偏移させる
ため、変調信号源７よりピークツーピーク10mA
の変調信号を加えた。この結果、（f1−f2）は約
10GHzとなり強度変調によるビートパワーの変動
は0.5dB以下に抑えられた。また、遅延用のフア
イバ３としては20Km、損失0.2dB／Kmのシングル
モードフアイバを用い、三角波の周期としては、
20Kmのフアイバ遅延時間である100μsの２倍の周
期である200μsに設定した。光電流値を一定とし
た時、ビート出力パワーを最大とするためには、
Ａ点、Ｂ点における光パワーを等しくすれば良い
から、フアイバカツプラ２，２０としては約３：
２の分岐比をもつものを用い遅延用のフアイバ３
の損失を補償しＡ点、Ｂ点の光出力パワーの差が
0.5dB程度となるようにした。この出力光を用い
て光検出器４の周波数応答を得ることができた。
第４図は、本発明の第２の実施例、第５図は各
部の動作例を示したものである。この実施例で
は、三角波の代わりに方形波（第５図ａ）を用い
て、第４図中の半導体レーザ１を変調している。
この実施例では、遅延用フアイバ３としては第１
の実施例と同様のものを用い、方形波の周期も第
１の実施例と同じ200μsとした。この実験系が第
１の実施例と異なる点は、分岐および合波を１つ
のフアイバカツプラ３０で行なつていることであ
る。このため測定系の簡略化ができ、かつ光のパ
ワーを有効に利用できる。この実施例では、Ａ点
での光の周波数は第５図ｂのように変化し、Ｂ点
での光の周波数は第５図ｃのように変化する。こ
のため合波光３３のビート周波数は第５図ｄに示
すように時間に対しほぼ一定となる。ここで、変
調電流波である方形波の振幅（I2−I1）を変化さ
せるとビート周波数（f1−f2）を変化させられ
る。この出力を周波数応答をとりたい光検出器４
に入力し、増幅器８で増幅した後、スペクトラム
アナライザ９へ入力すれば、この光検出器４の周
波数応答を測定できる。
部の動作例を示したものである。この実施例で
は、三角波の代わりに方形波（第５図ａ）を用い
て、第４図中の半導体レーザ１を変調している。
この実施例では、遅延用フアイバ３としては第１
の実施例と同様のものを用い、方形波の周期も第
１の実施例と同じ200μsとした。この実験系が第
１の実施例と異なる点は、分岐および合波を１つ
のフアイバカツプラ３０で行なつていることであ
る。このため測定系の簡略化ができ、かつ光のパ
ワーを有効に利用できる。この実施例では、Ａ点
での光の周波数は第５図ｂのように変化し、Ｂ点
での光の周波数は第５図ｃのように変化する。こ
のため合波光３３のビート周波数は第５図ｄに示
すように時間に対しほぼ一定となる。ここで、変
調電流波である方形波の振幅（I2−I1）を変化さ
せるとビート周波数（f1−f2）を変化させられ
る。この出力を周波数応答をとりたい光検出器４
に入力し、増幅器８で増幅した後、スペクトラム
アナライザ９へ入力すれば、この光検出器４の周
波数応答を測定できる。
本実施例では、第１の実施例と同様の半導体レ
ーザ１を用い、直流電流源６からの注入電流を
100mAとし、変調信号源７から加える方形波の
振幅を０〜10mAまで変化させて半導体レーザ１
を変調した。この結果、ビート周波数は０Hz〜
10GHzまで変化させられ、このときの強度変調成
分によるビートパワーの変動は0.5dB以内に抑え
られた。
ーザ１を用い、直流電流源６からの注入電流を
100mAとし、変調信号源７から加える方形波の
振幅を０〜10mAまで変化させて半導体レーザ１
を変調した。この結果、ビート周波数は０Hz〜
10GHzまで変化させられ、このときの強度変調成
分によるビートパワーの変動は0.5dB以内に抑え
られた。
本発明においては、以上の実施例の他にも様々
な変形例がある。例えば、フアイバカツプラ２，
２０の代わりにビームスプリツタを用いても良い
し、変調周波数を遅延時間の逆数の1/2に設定す
る他に、その周波数の奇数倍の周波数を用いても
良い。
な変形例がある。例えば、フアイバカツプラ２，
２０の代わりにビームスプリツタを用いても良い
し、変調周波数を遅延時間の逆数の1/2に設定す
る他に、その周波数の奇数倍の周波数を用いても
良い。
（発明の効果）
以上のように、本発明の光受信系の周波数応答
測定装置によればヘテロダイン法の欠点であつた
２つの波長のあつたレーザが必要となる欠点を解
決し、且つ温度安定化を必要とするという装置の
複雑化の問題をも解決することができる。
測定装置によればヘテロダイン法の欠点であつた
２つの波長のあつたレーザが必要となる欠点を解
決し、且つ温度安定化を必要とするという装置の
複雑化の問題をも解決することができる。
第１図は、本発明の典型的な実施例の構成図、
第２図は、半導体レーザの発振周波数と注入電流
の関係を表わした図、第３図は、第１の実施例に
おけるレーザ１への注入電流、および各部におけ
る光の周波数の時間変化を表わした図、第４図
は、第２の実施例の構成図、第５図は、第２の実
施例におけるレーザ１への注入電流、および各部
における光の周波数の時間変化を表わした図であ
る。 図において、１……半導体レーザ、２，２０，
３０……フアイバカツプラ、３……フアイバ、６
……直流電流源、７……変調信号源、である。
第２図は、半導体レーザの発振周波数と注入電流
の関係を表わした図、第３図は、第１の実施例に
おけるレーザ１への注入電流、および各部におけ
る光の周波数の時間変化を表わした図、第４図
は、第２の実施例の構成図、第５図は、第２の実
施例におけるレーザ１への注入電流、および各部
における光の周波数の時間変化を表わした図であ
る。 図において、１……半導体レーザ、２，２０，
３０……フアイバカツプラ、３……フアイバ、６
……直流電流源、７……変調信号源、である。
Claims (1)
- １ 発振周波数が変調可能なレーザ光源と、前記
レーザ光源の発振周波数を変調する信号源と、前
記レーザ光源の出力光を第１、第２の分波光に分
波する手段と、前記第１の分波光を遅延させる遅
延線と、得られた遅延光を前記第２の分波光と合
波して光受信系へ合波光を出力する手段と、光受
信系からビート信号を取り出し、このビート信号
出力のビート周波数依存性を測定する装置とを備
えていることを特徴とする光受信系の周波数応答
測定装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61002397A JPS62159928A (ja) | 1986-01-08 | 1986-01-08 | 光受信系の周波数応答測定装置 |
| US07/001,451 US4765738A (en) | 1986-01-08 | 1987-01-08 | Method and apparatus of measuring frequency response in an optical receiving system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61002397A JPS62159928A (ja) | 1986-01-08 | 1986-01-08 | 光受信系の周波数応答測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62159928A JPS62159928A (ja) | 1987-07-15 |
| JPH0556697B2 true JPH0556697B2 (ja) | 1993-08-20 |
Family
ID=11528104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61002397A Granted JPS62159928A (ja) | 1986-01-08 | 1986-01-08 | 光受信系の周波数応答測定装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4765738A (ja) |
| JP (1) | JPS62159928A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2634080B1 (fr) * | 1988-07-08 | 1991-04-19 | Thomson Csf | Dispositif de lecture par coherence de capteur optique |
| US5485296A (en) * | 1989-07-29 | 1996-01-16 | British Telecommunications Public Limited Company | Monitor unit for monitoring an optical waveguide |
| GB8917488D0 (en) * | 1989-07-31 | 1989-09-13 | British Telecomm | A monitor unit for monitoring an optical waveguide |
| DE19650703A1 (de) * | 1996-12-06 | 1998-06-10 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zum interferometrischen Messen von Positionen, Positionsänderungen und daraus abgeleiteter physikalischer Größen |
| JP3780650B2 (ja) * | 1997-08-05 | 2006-05-31 | ソニー株式会社 | 半導体レーザの平均光出力の設定方法および半導体レーザの高周波電流の重畳条件の設定方法 |
| JP3385363B2 (ja) * | 2000-05-11 | 2003-03-10 | 北海道大学長 | レーザ溶接方法、レーザ溶接装置及びレーザ溶接用ガスシールド装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2087545B (en) * | 1980-10-23 | 1984-09-19 | Plessey Co Ltd | Interferometer |
-
1986
- 1986-01-08 JP JP61002397A patent/JPS62159928A/ja active Granted
-
1987
- 1987-01-08 US US07/001,451 patent/US4765738A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62159928A (ja) | 1987-07-15 |
| US4765738A (en) | 1988-08-23 |
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