JPH08160110A - Electric signal measuring instrument - Google Patents

Electric signal measuring instrument

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Publication number
JPH08160110A
JPH08160110A JP6301832A JP30183294A JPH08160110A JP H08160110 A JPH08160110 A JP H08160110A JP 6301832 A JP6301832 A JP 6301832A JP 30183294 A JP30183294 A JP 30183294A JP H08160110 A JPH08160110 A JP H08160110A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
frequency
synthesizer
reference signal
measuring device
Prior art date
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Pending
Application number
JP6301832A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuru Shinagawa
満 品川
Tadao Nagatsuma
忠夫 永妻
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Filing date
Publication date
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Priority to JP6301832A priority Critical patent/JPH08160110A/en
Publication of JPH08160110A publication Critical patent/JPH08160110A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To measure electric signals to be measured with high accuracy at a high speed by providing a harmonic generator which electrically generates harmonic signals from laser reference signals. CONSTITUTION: A first laser reference signal 15 from a first power splitter 3 is inputted to a laser light source 5 and the light source 5 emits a pulsed laser beam 20. A second laser reference signal 16 is inputted to a harmonic generator 6 and electrically converted into a signal containing a high-order harmonic component having a frequency which is natural-number of times as high as that of the reference signal 16. A circuit 22 to be measured is operated by a signal from a signal generator 8 and an electric field 21 leaks out when a signal to be measured is propagated through a signal line 23 and coupled with an electrooptic material 9. The index of birefringence of the material 9 varies in accordance with the intensity of the coupled electric field. When the laser beam 20 is made incident on the material 9, the polarized state of the beam 20 varies due to the variation of the birefringence and a polarization detector 10 detects the variation of the polarized state. Therefore, a waveform fetching signal having a stabilized amplitude and the same frequency as the pulse repetition frequency of the signal to be measured is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、高速に動作する回路内
の配線を伝播する高速な電気信号をレーザ光を用いて高
精度に測定する電気信号測定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric signal measuring device for measuring a high-speed electric signal propagating through a wiring in a circuit operating at high speed with a laser beam with high accuracy.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の電気光学材料とレーザ光を利用
した電気信号測定技術はEOサンプリングとして広く知
られている。EOサンプリングは通常2つのシンセサイ
ザの位相を同期し、レーザ光のパルスの繰り返し周波数
の基準となる第一シンセサイザから発生する信号の周波
数をf1 、被測定信号の繰り返し周波数の基準となる第
二シンセサイザから発生する信号の周波数をf2 とし、
1 とf2 を次式の関係に設定し、両者の間にビート周
波数を発生させる。
2. Description of the Related Art An electric signal measuring technique using this type of electro-optical material and laser light is widely known as EO sampling. In EO sampling, the phases of the two synthesizers are usually synchronized, the frequency of the signal generated from the first synthesizer, which is the reference of the pulse repetition frequency of the laser light, is f 1 , and the second synthesizer is the reference of the repetition frequency of the signal under measurement. the frequency of the signal generated from the f 2,
By setting f 1 and f 2 in the relationship of the following equation, a beat frequency is generated between them.

【0003】 f2 =n×f1 +Δf …(1) ここで、nは自然数、Δfはf1 とf2 のビート周波数
である。
F 2 = n × f 1 + Δf (1) where n is a natural number and Δf is the beat frequency of f 1 and f 2 .

【0004】このように周波数を設定すると、EOサン
プリングによって被測定信号の繰り返し周波数f2 はビ
ート周波数Δfにダウンコンバートされる。ダウンコン
バート後の信号を高精度に波形測定器で取り込むために
はビート周波数と同一の周波数を持つ波形取込み用基準
信号が必要となる。
When the frequency is set in this way, the repetition frequency f 2 of the signal under measurement is down-converted to the beat frequency Δf by EO sampling. In order to capture the down-converted signal with a waveform measuring device with high accuracy, a waveform capturing reference signal having the same frequency as the beat frequency is required.

【0005】従来のEOサンプリングによる電気信号測
定装置としては、例えば図2に示す従来法1の構成があ
る。従来法1では、以下に説明する方法で波形取込み用
基準信号を得ている。
As a conventional electric signal measuring apparatus using EO sampling, there is a conventional method 1 shown in FIG. 2, for example. In the conventional method 1, the reference signal for waveform acquisition is obtained by the method described below.

【0006】図2において、レーザ光源5から出力され
たパルス発光したレーザ光をビームスプリッタ31で分
岐し、一方は電気光学材料9に入射するサンプリングパ
ルス光として用い、他方は高速な光電変換器30で電気
信号に変換する。光電変換後の電気信号は、第一シンセ
サイザ1を基準に発生したレーザパルス光が変換された
信号なので、第一シンセサイザ1から出力される信号周
波数の高調波成分m×f1 (m=1,2,3,・・・
m)を含んでいる。この信号と第二シンセサイザ2から
出力される信号f2 をミキサ11に入力すると、ミキサ
11から
In FIG. 2, the pulsed laser light output from the laser light source 5 is branched by a beam splitter 31, one of which is used as a sampling pulse light incident on the electro-optical material 9, and the other is a high-speed photoelectric converter 30. Is converted into an electric signal with. Since the electric signal after photoelectric conversion is a signal obtained by converting the laser pulse light generated with the first synthesizer 1 as a reference, the harmonic component m × f 1 (m = 1, m = 1, 1 of the signal frequency output from the first synthesizer 1 2, 3, ...
m) is included. When this signal and the signal f 2 output from the second synthesizer 2 are input to the mixer 11, the mixer 11 outputs

【数1】 Δf+(f1 +Δf)+(2×f1 +Δf)+(3×f1 +Δf) …(2) の周波数成分を持った信号が出力される。ここで第一項
のビート周波数Δf成分だけが通過するようにバンドパ
スフィルタ12を設定すると、EOサンプリングによっ
て繰り返し周波数がビート周波数にダウンコンバートさ
れた被測定信号と同一の周波数を持つ信号を得ることが
できる。この信号を波形測定器14の波形取込み用基準
信号とし被測定信号を測定する。
## EQU1 ## A signal having a frequency component of Δf + (f 1 + Δf) + (2 × f 1 + Δf) + (3 × f 1 + Δf) (2) is output. Here, if the bandpass filter 12 is set so that only the beat frequency Δf component of the first term passes, a signal having the same frequency as the signal under measurement whose repetition frequency is down-converted to the beat frequency by EO sampling is obtained. You can The signal to be measured is measured by using this signal as a reference signal for waveform acquisition of the waveform measuring device 14.

【0007】また、図3に示す従来法2のように、第一
シンセサイザ1および第二シンセサイザ2に同期した第
三シンセサイザ40を用いる方法がある。第三シンセサ
イザ40からビート周波数と同一の周波数の信号を出力
して、波形測定器14の波形取込み用基準信号とし被測
定信号を測定する。
Further, there is a method using a third synthesizer 40 synchronized with the first synthesizer 1 and the second synthesizer 2, as in the conventional method 2 shown in FIG. A signal having the same frequency as the beat frequency is output from the third synthesizer 40, and the measured signal is measured as a reference signal for waveform acquisition of the waveform measuring device 14.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の電気信
号測定装置のうち、図2に示した従来法1の装置におい
ては、一般にレーザ光はその発光に起因する過剰雑音成
分や発光のゆらぎが低周波数帯にあるために、ミキサ1
1から出力される信号の振幅がゆらぐ。この信号を波形
取込み用基準信号として用いると、波形測定器14にお
いてディジタルオシロを用いた場合はトリガタイミング
に誤差が生じたり、ロックインアンプを用いた場合は基
準信号との同期がはずれやすくなり位相測定精度が劣化
するという問題がある。
Among the above-mentioned conventional electric signal measuring devices, in the device of the conventional method 1 shown in FIG. 2, the laser light generally causes excess noise components and fluctuations of the light emission due to the light emission thereof. Mixer 1 because it is in the low frequency band
The amplitude of the signal output from 1 fluctuates. If this signal is used as the reference signal for waveform acquisition, an error will occur in the trigger timing when the digital oscilloscope is used in the waveform measuring instrument 14, or when the lock-in amplifier is used, the synchronization with the reference signal is likely to be lost and the phase is lost. There is a problem that the measurement accuracy deteriorates.

【0009】また、図3に示した従来法2の装置におい
ては、第一および第二シンセサイザと周波数差として5
桁以上離れた低周波のビート周波数をシンセサイズ方式
で合成して発生させる。シンセサイザの時間精度Δtは
一般に知られているように次式で表される。
In the conventional method 2 shown in FIG. 3, the frequency difference between the first and second synthesizers is 5
A low frequency beat frequency separated by more than one digit is synthesized and generated by a synthesis method. The time accuracy Δt of the synthesizer is expressed by the following equation as is generally known.

【0010】[0010]

【数2】 c はシンセサイザが出力する信号の周波数、L(f)
はその周波数の近傍の位相雑音特性である。上式より、
第三シンセサイザ40には、第一および第二シンセサイ
ザ1,2より5桁以上低い周波数で同程度の時間精度、
つまり、10桁以上低い位相雑音特性が必要となる。一
般にシンセサイザは出力する信号の周波数が低いほう
が、低い位相雑音特性を示すことが知られているが、上
記のように10桁以上位相雑音が低くなることはない。
したがって、従来法2では、第一および第二シンセサイ
ザと同程度の時間精度を有するための位相雑音が第三シ
ンセサイザから得られない。この信号を波形取込み用基
準信号として用いると、波形測定器14においてディジ
タルオシロを用いた場合はトリガタイミングに誤差が生
じたり、ロックインアンプを用いた場合は基準信号との
同期がはずれやすくなり位相測定精度が劣化するという
問題がある。
[Equation 2] f c is the frequency of the signal output by the synthesizer, L (f)
Is the phase noise characteristic near that frequency. From the above formula,
The third synthesizer 40 has the same time accuracy at a frequency lower than that of the first and second synthesizers 1 and 2 by five digits or more,
That is, a phase noise characteristic lower by 10 digits or more is required. It is generally known that the lower the frequency of the signal output from the synthesizer, the lower the phase noise characteristic is. However, as described above, the phase noise does not decrease by more than 10 digits.
Therefore, in the conventional method 2, the phase noise having the same time accuracy as that of the first and second synthesizers cannot be obtained from the third synthesizer. If this signal is used as the reference signal for waveform acquisition, an error will occur in the trigger timing when the digital oscilloscope is used in the waveform measuring instrument 14, and when the lock-in amplifier is used, the synchronization with the reference signal tends to be lost and the phase There is a problem that the measurement accuracy deteriorates.

【0011】本発明は、上記を鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、高速な被測定電気信号を高精
度に測定することができる電気信号測定装置を提供する
ことにある。
The present invention has been made in view of the above,
It is an object of the invention to provide an electric signal measuring device capable of measuring a high speed electric signal to be measured with high accuracy.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の電気信号測定装置は、結合する電界強度に
よって複屈折率が変化する電気光学材料に被測定回路の
配線を伝播する被測定電気信号に起因する電界を結合さ
せ、前記電気光学材料にレーザ光を照射し、前記電気光
学材料の複屈折率変化によって偏光変化を受けた前記レ
ーザ光を偏光検出器で低速電気信号に変換し、該低速電
気信号を波形測定器で測定することで前記被測定電気信
号を測定する電気信号測定装置において、繰り返し信号
を発生する第一シンセサイザと、該第一シンセサイザか
ら出力される信号を分岐し第一レーザ基準信号と第二レ
ーザ基準信号を出力する第一パワースプリッタと、前記
第一レーザ基準信号からレーザ光を発生するレーザ光源
と、前記第二レーザ基準信号から電気的に高調波信号を
発生する高調波発生器と、前記第一シンセサイザと位相
が同期し、かつ第一シンセサイザが出力する信号の周波
数の自然数倍の周波数に低周波のビート周波数を加えた
周波数の信号を発生する第二シンセサイザと、該第二シ
ンセサイザから出力される信号を分岐し第一回路基準信
号と第二回路基準信号を出力する第二パワースプリッタ
と、前記第一回路基準信号から前記被測定回路を駆動す
る信号を発生する信号発生器と、前記第二回路基準信号
と前記高調波発生器から出力される信号とから、両者の
信号の和周波数と差周波数の信号を発生するミキサと、
該ミキサから出力される信号の中で前記ビート周波数を
有する信号だけを通過させ、前記波形測定器の波形取込
み用基準信号を出力するバンドパスフィルタとを有する
ことを要旨とする。
In order to achieve the above object, the electrical signal measuring apparatus of the present invention has a birefringence index which varies depending on the strength of an electric field to be coupled, and which is propagated through a wiring of a circuit under measurement in an electro-optical material. An electric field caused by an electric signal is coupled, the electro-optic material is irradiated with laser light, and the laser light that has undergone polarization change due to a change in birefringence of the electro-optic material is converted into a low-speed electric signal by a polarization detector. In the electric signal measuring device for measuring the electric signal under measurement by measuring the low-speed electric signal with a waveform measuring device, a first synthesizer that repeatedly generates a signal and a signal output from the first synthesizer are branched. A first power splitter that outputs a first laser reference signal and a second laser reference signal, a laser light source that generates laser light from the first laser reference signal, and the second laser A harmonic generator that electrically generates a harmonic signal from a quasi-signal and a phase that is in phase with the first synthesizer, and has a low beat frequency that is a natural number multiple of the frequency of the signal output by the first synthesizer. A second synthesizer that generates a signal of a frequency to which is added, a second power splitter that branches a signal output from the second synthesizer, and outputs a first circuit reference signal and a second circuit reference signal, and the first circuit From a signal generator that generates a signal for driving the circuit under test from a reference signal, and a signal output from the second circuit reference signal and the harmonic generator, a signal having a sum frequency and a difference frequency of both signals. A mixer that generates
A bandpass filter that allows only a signal having the beat frequency to pass among the signals output from the mixer and outputs a reference signal for capturing a waveform of the waveform measuring device.

【0013】また、本発明の電気信号測定装置は、前記
高調波発生器は、入力信号を歪ませる非線形型デバイス
を有することを要旨とする。
The electrical signal measuring apparatus of the present invention is characterized in that the harmonic generator has a non-linear type device for distorting an input signal.

【0014】更に、本発明の電気信号測定装置は、前記
高調波発生器は、入力信号をパルス波に波形変換するパ
ルス発生器を有することを要旨とする。
Further, the electrical signal measuring apparatus of the present invention is characterized in that the harmonic generator has a pulse generator for converting an input signal into a pulse wave.

【0015】本発明の電気信号測定装置は、前記バンド
パスフィルタから出力された信号を増幅するIFアンプ
を有することを要旨とする。
The electrical signal measuring device of the present invention is characterized by having an IF amplifier for amplifying the signal output from the band pass filter.

【0016】また、本発明の電気信号測定装置は、前記
第二パワースプリッタから出力される前記第二回路基準
信号を増幅するRFアンプを有することを要旨とする。
Further, the gist of the electrical signal measuring apparatus of the present invention is to have an RF amplifier for amplifying the second circuit reference signal output from the second power splitter.

【0017】[0017]

【作用】本発明の電気信号測定装置では、レーザ駆動の
基準となる信号を発生する第一シンセサイザの出力を分
岐した信号を電気的に高次高調波成分を有する信号に変
換する高調波発生器に入力することで得られた信号と、
第一シンセサイザと位相が同期し、かつ第一シンセサイ
ザが出力する信号の周波数の自然数倍の周波数に低周波
のビート周波数を加えた周波数の信号を発生する、被測
定回路駆動の基準となる第二シンセサイザの出力を分岐
した信号とを、ミキサに入力し、ミキサから出力された
信号に適当なバンドパスフィルタを接続することでビー
ト周波数を有する信号を得、波形測定器の波形取込み用
基準信号として用いる。
In the electric signal measuring apparatus of the present invention, the harmonic generator that electrically converts a signal obtained by branching the output of the first synthesizer for generating a signal serving as a reference for laser driving into a signal having a higher harmonic component. The signal obtained by inputting
Generates a signal that is in phase with the first synthesizer and that is a natural frequency multiple of the frequency of the signal output by the first synthesizer plus a low beat frequency. The signal that splits the output of the two synthesizer is input to the mixer, and a signal with a beat frequency is obtained by connecting an appropriate bandpass filter to the signal output from the mixer, and the reference signal for waveform acquisition of the waveform measuring instrument. Used as.

【0018】また、本発明の電気信号測定装置では、高
調波発生器を非線形型デバイスで構成し、該非線形型デ
バイスで入力信号を歪ませている。
In the electric signal measuring apparatus of the present invention, the harmonic generator is composed of a non-linear type device, and the non-linear type device distorts the input signal.

【0019】更に、本発明の電気信号測定装置では、高
調波発生器をパルス発生器で構成し、該パルス発生器で
入力信号をパルス波に波形変換している。
Further, in the electric signal measuring device of the present invention, the harmonic generator is composed of a pulse generator, and the input signal is converted into a pulse wave by the pulse generator.

【0020】本発明の電気信号測定装置では、前記バン
ドパスフィルタの出力信号をIFアンプで増幅してい
る。
In the electric signal measuring device of the present invention, the output signal of the band pass filter is amplified by the IF amplifier.

【0021】また、本発明の電気信号測定装置では、前
記第二パワースプリッタの出力信号をRFアンプで増幅
している。
In the electric signal measuring device of the present invention, the output signal of the second power splitter is amplified by the RF amplifier.

【0022】[0022]

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0023】図1は、本発明の一実施例に係る電気信号
測定装置の構成を示すブロック図である。同図におい
て、1および2は、信号を発生する第一シンセサイザお
よび第二シンセサイザである。この2つのシンセサイザ
は周波数を合成するためのマスタクロックを同一にする
ことで出力される信号の位相を同期させ、レーザ光のパ
ルスの繰り返し周波数の基準となる第一シンセサイザ1
から発生する信号の周波数をf1 、被測定信号の繰り返
し周波数の基準となる第二シンセサイザ2から発生する
信号の周波数をf2 とし、f1 とf2 を、(1)式に示
す周波数の関係に設定している。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an electric signal measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 and 2 are a first synthesizer and a second synthesizer which generate signals. The two synthesizers synchronize the phases of the output signals by making the master clocks for synthesizing the frequencies the same, and the first synthesizer 1 serving as the reference of the pulse repetition frequency of the laser light.
F 1 the frequency of the signal generated from the frequency of the signal generated from the second synthesizer 2 serving as a reference for the repetition frequency of the measured signal and f 2, the f 1 and f 2, the frequency shown in equation (1) Set in a relationship.

【0024】3は、第一シンセサイザ1から出力される
信号を分岐し、第一レーザ基準信号15と第二レーザ基
準信号16を出力する第一パワースプリッタである。第
一レーザ基準信号15はレーザ光源5に入力され、パル
ス発光したレーザ光20を発生する。第二レーザ基準信
号16は高調波発生器6に入力され、電気的に第二レー
ザ基準信号の周波数の自然数倍の高次高調波成分を有す
る信号に変換される。高調波発生器6は、例えばステッ
プリカバリダイオードなどの非線形型デバイスや、コム
ジェネレータなどのパルス発生器などを用いる。
Reference numeral 3 is a first power splitter which branches the signal output from the first synthesizer 1 and outputs a first laser reference signal 15 and a second laser reference signal 16. The first laser reference signal 15 is input to the laser light source 5 to generate pulsed laser light 20. The second laser reference signal 16 is input to the harmonic generator 6 and is electrically converted into a signal having a high-order harmonic component that is a natural multiple of the frequency of the second laser reference signal. The harmonic generator 6 uses, for example, a non-linear device such as a step recovery diode or a pulse generator such as a comb generator.

【0025】7は、第二シンセサイザ2から出力される
信号を分岐し、第一回路基準信号17と第二回路基準信
号18を出力する第二パワースプリッタである。第一回
路基準信号17は信号発生器8に入力され、被測定回路
22を駆動する信号が出力される。信号発生器8は、例
えばパタンジェネレータを用いたり、正弦波が必要な場
合は信号発生器8を取り除き、第二パワースプリッタ7
の出力を直接被測定回路22に入力することもある。
Reference numeral 7 is a second power splitter for branching the signal output from the second synthesizer 2 and outputting a first circuit reference signal 17 and a second circuit reference signal 18. The first circuit reference signal 17 is input to the signal generator 8 and a signal for driving the circuit under test 22 is output. As the signal generator 8, for example, a pattern generator is used, or the signal generator 8 is removed when a sine wave is required, and the second power splitter 7 is used.
The output of 1 may be directly input to the circuit under test 22.

【0026】被測定回路22上の2本のグランド線24
の間に信号線23が配線されるとき、信号発生器8から
出力された信号により被測定回路22が動作し、被測定
回路22内の信号線23を被測定信号が伝播することで
電界21が漏れ、電気光学材料9に結合する。結合した
電界21の強度に応じて電気光学材料9の複屈折率が変
化する。この状態の電気光学材料9にレーザ光20を入
射すると、電気光学材料9の複屈折率変化によってレー
ザ光20の偏光状態が変化する。10は、このレーザ光
20の偏光変化を検出する偏光検出器である。EOサン
プリングでよく用いられる偏光検出器10は、ポラライ
ザ、偏光ビームスプリッタ、波長板、フォトダイオード
の光学部品を組み合せて構成される。
Two ground lines 24 on the circuit under test 22
When the signal line 23 is wired between the two, the circuit under measurement 22 is operated by the signal output from the signal generator 8 and the signal under measurement propagates through the signal line 23 in the circuit under measurement 22 to generate the electric field 21. Leak and bond to the electro-optic material 9. The birefringence of the electro-optic material 9 changes according to the strength of the coupled electric field 21. When the laser light 20 enters the electro-optical material 9 in this state, the polarization state of the laser light 20 changes due to the change in birefringence of the electro-optical material 9. Reference numeral 10 is a polarization detector that detects a change in polarization of the laser light 20. The polarization detector 10 often used in EO sampling is configured by combining a polarizer, a polarization beam splitter, a wave plate, and optical components such as a photodiode.

【0027】11は、第二回路基準信号18と高調波発
生器6から出力された信号をミキシングして、両者の信
号の周波数成分の差周波数と和周波数を出力するミキサ
である。第二回路基準信号18の振幅と高調波発生器6
からの出力信号振幅によっては、ミキサ11に入力する
前に、RFアンプ4を用い、ミキサ11が正常に動作す
るように振幅を調整することもある。ミキサ11から出
力される信号成分のうち、ビート周波数だけが通過する
ようにバンドパスフィルタ12の通過周波数を設定す
る。バンドパスフィルタ12を通過したビート周波数を
有する信号の振幅が小さい場合は、波形測定器14にお
いて誤差要因となるので、バンドパスフィルタ12の出
力をIFアンプ13で増幅し、波形測定器14の波形取
込み用基準信号として入力する。
Reference numeral 11 denotes a mixer for mixing the second circuit reference signal 18 and the signal output from the harmonic generator 6 and outputting the difference frequency and the sum frequency of the frequency components of the two signals. Amplitude of second circuit reference signal 18 and harmonic generator 6
Depending on the output signal amplitude from, the RF amplifier 4 may be used before inputting to the mixer 11 to adjust the amplitude so that the mixer 11 operates normally. Of the signal components output from the mixer 11, the pass frequency of the band pass filter 12 is set so that only the beat frequency passes. If the amplitude of the signal having the beat frequency that has passed through the bandpass filter 12 is small, it causes an error in the waveform measuring device 14, so the output of the bandpass filter 12 is amplified by the IF amplifier 13 and the waveform of the waveform measuring device 14 is amplified. Input as a reference signal for acquisition.

【0028】以上のようにして得られる信号は、振幅が
非常に安定し、EOサンプリングによってダウンコンバ
ートされた被測定信号の繰り返し周波数と同一の周波数
であるので、波形測定器14にディジタルオシロを用い
る場合は、この信号をトリガ信号として入力し、ロック
インアンプを用いる場合は、リファレンス信号として入
力すれば、波形取込み時に生じる時間精度劣化や位相精
度劣化を極力抑えた高精度測定が可能となる。
The signal obtained as described above has a very stable amplitude and has the same frequency as the repetition frequency of the signal under measurement down-converted by EO sampling. Therefore, a digital oscilloscope is used for the waveform measuring instrument 14. In this case, if this signal is input as a trigger signal, and if a lock-in amplifier is used, as a reference signal, it is possible to perform high-accuracy measurement with the time accuracy deterioration and phase accuracy deterioration that occur during waveform acquisition minimized.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
レーザ駆動用基準シンセサイザと被測定回路駆動用基準
シンセサイザの出力を分岐した信号をもとに、高調波発
生器とミキサによる電気的手法により、EOサンプリン
グによってダウンコンバートされた被測定信号の繰り返
し周波数と同一の周波数を持ち、かつ振幅の安定した波
形取込み用基準信号が容易に得られ、波形取込み時に生
じる時間精度の劣化や位相精度の劣化を抑えた高精度な
高速電気信号の測定が可能となる。
As described above, according to the present invention,
Based on the output signal of the reference synthesizer for driving the laser and the reference synthesizer for driving the circuit under measurement, the repetition frequency of the measured signal down-converted by EO sampling by an electrical method using a harmonic generator and a mixer. A reference signal for waveform acquisition that has the same frequency and stable amplitude can be easily obtained, and high-accuracy high-speed electrical signal measurement that suppresses the deterioration of time accuracy and phase accuracy that occurs during waveform acquisition can be performed. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る電気信号測定装置の構
成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an electric signal measuring device according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来の電気信号測定装置の構成を示すブロック
図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a conventional electric signal measuring device.

【図3】従来の電気信号測定装置の別の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing another configuration of a conventional electric signal measuring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第一シンセサイザ 2 第二シンセサイザ 3 第一パワースプリッタ 4 RFアンプ 5 レーザ光源 6 高調波発生器 7 第二パワースプリッタ 8 信号発生器 9 電気光学材料 10 偏光検出器 11 ミキサ 12 バンドパスフィルタ 13 IFアンプ 14 波形測定器 22 被測定回路 23 信号線 24 グランド線 1 1st synthesizer 2 2nd synthesizer 3 1st power splitter 4 RF amplifier 5 laser light source 6 harmonic generator 7 2nd power splitter 8 signal generator 9 electro-optic material 10 polarization detector 11 mixer 12 bandpass filter 13 IF amplifier 14 waveform measuring instrument 22 circuit under measurement 23 signal line 24 ground line

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/66 C 7735−4M ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location H01L 21/66 C 7735-4M

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 結合する電界強度によって複屈折率が変
化する電気光学材料に被測定回路の配線を伝播する被測
定電気信号に起因する電界を結合させ、前記電気光学材
料にレーザ光を照射し、前記電気光学材料の複屈折率変
化によって偏光変化を受けた前記レーザ光を偏光検出器
で低速電気信号に変換し、該低速電気信号を波形測定器
で測定することで前記被測定電気信号を測定する電気信
号測定装置において、 繰り返し信号を発生する第一シンセサイザと、該第一シ
ンセサイザから出力される信号を分岐し第一レーザ基準
信号と第二レーザ基準信号を出力する第一パワースプリ
ッタと、前記第一レーザ基準信号からレーザ光を発生す
るレーザ光源と、前記第二レーザ基準信号から電気的に
高調波信号を発生する高調波発生器と、前記第一シンセ
サイザと位相が同期し、かつ第一シンセサイザが出力す
る信号の周波数の自然数倍の周波数に低周波のビート周
波数を加えた周波数の信号を発生する第二シンセサイザ
と、該第二シンセサイザから出力される信号を分岐し第
一回路基準信号と第二回路基準信号を出力する第二パワ
ースプリッタと、前記第一回路基準信号から前記被測定
回路を駆動する信号を発生する信号発生器と、前記第二
回路基準信号と前記高調波発生器から出力される信号と
から、両者の信号の和周波数と差周波数の信号を発生す
るミキサと、該ミキサから出力される信号の中で前記ビ
ート周波数を有する信号だけを通過させ、前記波形測定
器の波形取込み用基準信号を出力するバンドパスフィル
タとを有することを特徴とする電気信号測定装置。
1. An electric field caused by an electric signal to be measured propagating through a wiring of a circuit to be measured is coupled to the electro-optical material whose birefringence changes depending on the strength of the electric field to be coupled, and the electro-optical material is irradiated with laser light. , Converting the laser light that has undergone polarization change due to a change in birefringence of the electro-optic material into a low-speed electrical signal with a polarization detector, and measuring the low-speed electrical signal with a waveform measuring device to obtain the measured electrical signal. In an electric signal measuring device for measuring, a first synthesizer that generates a repetitive signal, a first power splitter that branches a signal output from the first synthesizer and outputs a first laser reference signal and a second laser reference signal, A laser light source that generates laser light from the first laser reference signal, a harmonic generator that electrically generates a harmonic signal from the second laser reference signal, and the first system. A second synthesizer that is phase-synchronized with the synthesizer and that generates a signal having a frequency obtained by adding a low-frequency beat frequency to a frequency that is a natural multiple of the frequency of the signal output by the first synthesizer, and is output from the second synthesizer. A second power splitter that splits a signal that outputs a first circuit reference signal and a second circuit reference signal, a signal generator that generates a signal that drives the circuit under test from the first circuit reference signal, and A mixer that generates a signal of a sum frequency and a difference frequency of both signals from a two-circuit reference signal and a signal output from the harmonic generator, and has the beat frequency in the signal output from the mixer An electric signal measuring device, comprising: a band pass filter that allows only a signal to pass through and outputs a reference signal for waveform acquisition of the waveform measuring device.
【請求項2】 前記高調波発生器は、入力信号を歪ませ
る非線形型デバイスを有することを特徴とする請求項1
記載の電気信号測定装置。
2. The harmonic generator has a non-linear device that distorts an input signal.
The electrical signal measuring device described.
【請求項3】 前記高調波発生器は、入力信号をパルス
波に波形変換するパルス発生器を有することを特徴とす
る請求項1記載の電気信号測定装置。
3. The electrical signal measuring device according to claim 1, wherein the harmonic generator includes a pulse generator that converts an input signal into a pulse wave.
【請求項4】 前記バンドパスフィルタから出力された
信号を増幅するIFアンプを有することを特徴とする請
求項1記載の電気信号測定装置。
4. The electric signal measuring device according to claim 1, further comprising an IF amplifier that amplifies a signal output from the band pass filter.
【請求項5】 前記第二パワースプリッタから出力され
る前記第二回路基準信号を増幅するRFアンプを有する
ことを特徴とする請求項1記載の電気信号測定装置。
5. The electric signal measuring device according to claim 1, further comprising an RF amplifier that amplifies the second circuit reference signal output from the second power splitter.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6087838A (en) * 1997-11-10 2000-07-11 Ando Electric Co., Ltd. Signal processing circuit for electro-optic probe
US6166845A (en) * 1998-05-28 2000-12-26 Ando Electric Co., Ltd. Electro-optic probe
US6201235B1 (en) 1998-05-01 2001-03-13 Ando Electric Co., Ltd. Electro-optic sampling oscilloscope
US6232765B1 (en) 1998-03-19 2001-05-15 Ando Electric Co., Ltd Electro-optical oscilloscope with improved sampling
US6288529B1 (en) 1998-06-03 2001-09-11 Ando Electric Co., Ltd Timing generation circuit for an electro-optic oscilloscope
US6567760B1 (en) 1998-05-06 2003-05-20 Ando Electric Co., Ltd. Electro-optic sampling oscilloscope

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