JPH09264780A - 光検出器の直線性試験装置 - Google Patents
光検出器の直線性試験装置Info
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- JPH09264780A JPH09264780A JP8077510A JP7751096A JPH09264780A JP H09264780 A JPH09264780 A JP H09264780A JP 8077510 A JP8077510 A JP 8077510A JP 7751096 A JP7751096 A JP 7751096A JP H09264780 A JPH09264780 A JP H09264780A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光強度を検出する光検出器の直線性を試験す
ることが可能な光検出器の直線性試験装置を提供する。 【解決手段】 発光素子１２から出射光Ｌが出射され
る。光分岐器１３は出射光Ｌを分岐光Ｌ1及び分岐光Ｌ2
に分岐する。光電力検出器１４は分岐光Ｌ1の光電力を
検出し、光電力検出出力１４Ｐとして出力する。誤差増
幅回路１５は光電力検出出力１４Ｐと基準電圧源１６か
ら出力される値との差を増幅し、誤差信号１５ａとして
出力する。デューティ可変パルス発生回路１８から出力
されるパルス信号１８ａに基づいてスイッチ１０が接／
断され、スイッチ１０が接である場合にのみ誤差信号１
５ａが発光素子駆動回路１１に入力され、この誤差信号
１５ａに基づいて発光素子１２が駆動される。
ることが可能な光検出器の直線性試験装置を提供する。 【解決手段】 発光素子１２から出射光Ｌが出射され
る。光分岐器１３は出射光Ｌを分岐光Ｌ1及び分岐光Ｌ2
に分岐する。光電力検出器１４は分岐光Ｌ1の光電力を
検出し、光電力検出出力１４Ｐとして出力する。誤差増
幅回路１５は光電力検出出力１４Ｐと基準電圧源１６か
ら出力される値との差を増幅し、誤差信号１５ａとして
出力する。デューティ可変パルス発生回路１８から出力
されるパルス信号１８ａに基づいてスイッチ１０が接／
断され、スイッチ１０が接である場合にのみ誤差信号１
５ａが発光素子駆動回路１１に入力され、この誤差信号
１５ａに基づいて発光素子１２が駆動される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、光通信等に使用
される光検出器の直線性を試験する光検出器の直線性試
験装置に関する。
される光検出器の直線性を試験する光検出器の直線性試
験装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は、従来の光検出器の直線性試験装
置の構成を示す図である。図５において、１は平行光光
源部であり、光強度一定（Ｉ0）の平行光１Ａを出射す
る。２は平行光光源部１の光軸上に設けられたチョッパ
ーであり、遮光円板２ａと、この遮光円板２ａを回転さ
せるモータ２ｂとからなる。上記遮光円板２ａは、その
一部に開口部２ｃが設けられており、この開口部２ｃは
その角度が所定の開口角（Ｙ°）で扇形に形成されてい
る。遮光円板２ａの開口部２ｃ以外の部分（角度にし
て、（３６０−Ｙ）°）は遮光部分である。上記モータ
２ｂは遮光円板２ａの中心にその軸が取り付けられ、遮
光円板２ａを回転させる。
置の構成を示す図である。図５において、１は平行光光
源部であり、光強度一定（Ｉ0）の平行光１Ａを出射す
る。２は平行光光源部１の光軸上に設けられたチョッパ
ーであり、遮光円板２ａと、この遮光円板２ａを回転さ
せるモータ２ｂとからなる。上記遮光円板２ａは、その
一部に開口部２ｃが設けられており、この開口部２ｃは
その角度が所定の開口角（Ｙ°）で扇形に形成されてい
る。遮光円板２ａの開口部２ｃ以外の部分（角度にし
て、（３６０−Ｙ）°）は遮光部分である。上記モータ
２ｂは遮光円板２ａの中心にその軸が取り付けられ、遮
光円板２ａを回転させる。
【０００３】図中、３，４は、それぞれ基準クロック発
生回路及びモータ駆動回路であり、モータ２ｂを駆動す
る。基準クロック発生回路３は一定周期Ｔ0の基準クロ
ック３ａを発生するものであり、モータ駆動回路４は基
準クロック発生回路３から発生される基準クロック３ａ
に基づいて、単位時間あたり一定の回転数で（例えば、
上記基準クロック３ａの周期Ｔ0で一回転するように）
モータ２ｂを回転させる。また、５は光検出器であり、
平行光光源部１の光軸上に設けられ、光電力を検出す
る。この光検出器５は、光信号を電気信号に変換する受
光素子５ａと、この受光素子５ａによって変換された電
気信号を増幅する増幅器５ｂとからなり、増幅器５ｂか
らは光検出測定値５Ａが出力される。
生回路及びモータ駆動回路であり、モータ２ｂを駆動す
る。基準クロック発生回路３は一定周期Ｔ0の基準クロ
ック３ａを発生するものであり、モータ駆動回路４は基
準クロック発生回路３から発生される基準クロック３ａ
に基づいて、単位時間あたり一定の回転数で（例えば、
上記基準クロック３ａの周期Ｔ0で一回転するように）
モータ２ｂを回転させる。また、５は光検出器であり、
平行光光源部１の光軸上に設けられ、光電力を検出す
る。この光検出器５は、光信号を電気信号に変換する受
光素子５ａと、この受光素子５ａによって変換された電
気信号を増幅する増幅器５ｂとからなり、増幅器５ｂか
らは光検出測定値５Ａが出力される。
【０００４】上記構成において、平行光光源部１から光
強度一定（Ｉ0）の平行光１Ａが出射されると、この平
行光１Ａはチョッパー２により一定周期のチョップ光２
Ａに変調され、このチョップ光２Ａが光検出器５により
検出されて、光検出測定値５Ａとして出力される。図６
は、従来の光検出器の直線性試験装置各部の光信号及び
電気信号の波形を示す図であり、図中Ｗ側は、開口部２
ｃの開口角が広い遮光円板２ａを使用した場合であり、
Ｎ側は開口角が狭い遮光円板２ａを使用した場合であ
る。尚、試験を行う際は、開口角の異なる遮光円板２ａ
を複数枚使用し、これらを取り換えながら試験を行う。
強度一定（Ｉ0）の平行光１Ａが出射されると、この平
行光１Ａはチョッパー２により一定周期のチョップ光２
Ａに変調され、このチョップ光２Ａが光検出器５により
検出されて、光検出測定値５Ａとして出力される。図６
は、従来の光検出器の直線性試験装置各部の光信号及び
電気信号の波形を示す図であり、図中Ｗ側は、開口部２
ｃの開口角が広い遮光円板２ａを使用した場合であり、
Ｎ側は開口角が狭い遮光円板２ａを使用した場合であ
る。尚、試験を行う際は、開口角の異なる遮光円板２ａ
を複数枚使用し、これらを取り換えながら試験を行う。
【０００５】図６に示されたように、遮光円板２ａに設
けられている開口部２ｃの開口角が広い場合（図中Ｗ
側）、チョップ光２Ａのデュティー比が高い、即ち、光
強度Ｉ0の光が透過する時間幅ｔ1が長いため光検出器５
で検出される光検出測定値５Ａはその値がＥ1と高いの
に対し、開口角が狭い場合（図中Ｎ側）、デュティー比
が低い、即ち、光強度Ｉ0の光が透過する時間幅ｔ2が短
いため光検出測定値５Ａはその値がＥ2と低い。
けられている開口部２ｃの開口角が広い場合（図中Ｗ
側）、チョップ光２Ａのデュティー比が高い、即ち、光
強度Ｉ0の光が透過する時間幅ｔ1が長いため光検出器５
で検出される光検出測定値５Ａはその値がＥ1と高いの
に対し、開口角が狭い場合（図中Ｎ側）、デュティー比
が低い、即ち、光強度Ｉ0の光が透過する時間幅ｔ2が短
いため光検出測定値５Ａはその値がＥ2と低い。
【０００６】光検出器５が検出する光電力は、遮光円板
２ａを設けない場合には、下式（１）で示した量とな
る。また、遮光円板２ａは単位時間あたり一定の回転数
で回転しているため、光検出器５で検出される光電力
は、開口部の開口角（Ｙ°）に比例する。従って、遮光
円板２ａを設けた場合には、検出される光電力は下式
（２）で示した量になる。この結果、遮光円板２ａによ
って減衰される光電力の減衰量は下式（３）で示すこと
ができる。
２ａを設けない場合には、下式（１）で示した量とな
る。また、遮光円板２ａは単位時間あたり一定の回転数
で回転しているため、光検出器５で検出される光電力
は、開口部の開口角（Ｙ°）に比例する。従って、遮光
円板２ａを設けた場合には、検出される光電力は下式
（２）で示した量になる。この結果、遮光円板２ａによ
って減衰される光電力の減衰量は下式（３）で示すこと
ができる。
【０００７】 光電力＝１０Ｌｏｇ（Ｉ0） ｄＢｍ ・・・（１） 光電力＝１０Ｌｏｇ（（Ｙ／３６０）×Ｉ0） ｄＢｍ ・・・（２） 減衰量＝−１０Ｌｏｇ（Ｙ／３６０） ｄＢ ・・・（３）
【０００８】尚、上式（１）〜（３）において、Ｙは遮
光円板２ａの開口部２ｃの開口角であり、その単位は度
である。また、Ｉ0は平行光光源部１から出射される平
行光１Ａの光強度であり、単位は［ｍＷ］である。この
ようにして決定した光電力の減衰量に基づいて、様々な
光電力の値を設定し、この設定した値と光検出器５から
出力される光検出測定値５Ａとを比較することにより、
理想的な直線特性を有する場合とのズレが求まり、光検
出器５の直線性を校正することができる。
光円板２ａの開口部２ｃの開口角であり、その単位は度
である。また、Ｉ0は平行光光源部１から出射される平
行光１Ａの光強度であり、単位は［ｍＷ］である。この
ようにして決定した光電力の減衰量に基づいて、様々な
光電力の値を設定し、この設定した値と光検出器５から
出力される光検出測定値５Ａとを比較することにより、
理想的な直線特性を有する場合とのズレが求まり、光検
出器５の直線性を校正することができる。
【０００９】遮光円板２ａは基準クロック３ａの周期Ｔ
0で１回転するように制御されているため、開口部２ｃ
の開口角（Ｙ°）とチョップ光２Ａのパルス幅ｔとの間
には下式（４）の関係が成り立つ。 ｔ／Ｔ0＝Ｙ／３６０ ・・・（４） 式（４）を式（２），（３）に代入すると、 光電力＝１０Ｌｏｇ（（ｔ／Ｔ0）×Ｉ0） ｄＢｍ ・・・（５） 減衰量＝−１０Ｌｏｇ（ｔ／Ｔ0） ｄＢ ・・・（６） となり、周期Ｔ0とパルス幅ｔとが判れば、そのときの
光電力の減衰量が算出できる。
0で１回転するように制御されているため、開口部２ｃ
の開口角（Ｙ°）とチョップ光２Ａのパルス幅ｔとの間
には下式（４）の関係が成り立つ。 ｔ／Ｔ0＝Ｙ／３６０ ・・・（４） 式（４）を式（２），（３）に代入すると、 光電力＝１０Ｌｏｇ（（ｔ／Ｔ0）×Ｉ0） ｄＢｍ ・・・（５） 減衰量＝−１０Ｌｏｇ（ｔ／Ｔ0） ｄＢ ・・・（６） となり、周期Ｔ0とパルス幅ｔとが判れば、そのときの
光電力の減衰量が算出できる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従来技術の最大の特徴
は、平行光光源部１から出射される平行光１Ａの光強度
を一定に保ち、チョップ光２Ａのパルス幅を変えて光電
力の減衰量を可変する点である。言い換えれば、チョッ
パ２によって光電力を減衰することはできるが、光強度
を減衰することはできないことになる。このため、光強
度に依存せずに光電力を測定することができるカロリメ
ータのような光検出器の直線性を校正することはできる
が、光電力ではなく光強度を測定するフォトダイオード
のような光検出器の直線性を校正することはできないと
いう問題があった。
は、平行光光源部１から出射される平行光１Ａの光強度
を一定に保ち、チョップ光２Ａのパルス幅を変えて光電
力の減衰量を可変する点である。言い換えれば、チョッ
パ２によって光電力を減衰することはできるが、光強度
を減衰することはできないことになる。このため、光強
度に依存せずに光電力を測定することができるカロリメ
ータのような光検出器の直線性を校正することはできる
が、光電力ではなく光強度を測定するフォトダイオード
のような光検出器の直線性を校正することはできないと
いう問題があった。
【００１１】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
のであり、光強度を測定する光検出器の直線性を試験す
ることが可能な光検出器の直線性試験装置を提供するこ
とを目的とする。
のであり、光強度を測定する光検出器の直線性を試験す
ることが可能な光検出器の直線性試験装置を提供するこ
とを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明では、電気信号を光信号に変換
する電気光変換手段と、前記電気光変換手段から出力さ
れた光を少なくとも２つの分岐光に分岐する光分岐手段
と、前記分岐手段によって分岐された分岐光のうち、少
なくとも１つの分岐光の電力を検出し、光電力検出出力
として出力する光電力検出手段と、予め設定された基準
値と前記光電力検出出力とを比較し、その差に比例した
誤差信号を出力する差動増幅手段と、前記差動増幅手段
の出力端と前記電気光変換手段とを電気的に接／断する
スイッチと、一定のクロックを発生させる基準クロック
発生手段と、前記クロックを任意のデューティ比に変化
させ、前記スイッチを接／断させるパルス信号を出力す
るデューティ可変パルス発生手段とを具備することを特
徴とするものである。
に、請求項１記載の発明では、電気信号を光信号に変換
する電気光変換手段と、前記電気光変換手段から出力さ
れた光を少なくとも２つの分岐光に分岐する光分岐手段
と、前記分岐手段によって分岐された分岐光のうち、少
なくとも１つの分岐光の電力を検出し、光電力検出出力
として出力する光電力検出手段と、予め設定された基準
値と前記光電力検出出力とを比較し、その差に比例した
誤差信号を出力する差動増幅手段と、前記差動増幅手段
の出力端と前記電気光変換手段とを電気的に接／断する
スイッチと、一定のクロックを発生させる基準クロック
発生手段と、前記クロックを任意のデューティ比に変化
させ、前記スイッチを接／断させるパルス信号を出力す
るデューティ可変パルス発生手段とを具備することを特
徴とするものである。
【００１３】また請求項２記載の発明では、請求項１記
載の光検出器の直線性試験装置において、前記クロック
を所定時間遅延させ、測定トリガ信号として出力する遅
延手段と、前記測定トリガ信号に基づいて、入力信号を
サンプル・ホールドする設定手段とを具備し、前記分岐
手段によって分岐された分岐光のうち、少なくとも１つ
の分岐光の強度を検出する、試験対象である光検出器の
検出結果を前記設定手段の入力信号とすることを特徴と
するものである。
載の光検出器の直線性試験装置において、前記クロック
を所定時間遅延させ、測定トリガ信号として出力する遅
延手段と、前記測定トリガ信号に基づいて、入力信号を
サンプル・ホールドする設定手段とを具備し、前記分岐
手段によって分岐された分岐光のうち、少なくとも１つ
の分岐光の強度を検出する、試験対象である光検出器の
検出結果を前記設定手段の入力信号とすることを特徴と
するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態による光検出器の直線性試験装置について説明す
る。 （１）第１実施形態 図１は、本発明の第１の実施形態による光検出器の直線
性試験装置の構成を示すブロック図である。図１におい
てスイッチ１０、発光素子駆動回路１１、発光素子１
２、光分岐器１３、光電力検出器１４、及び誤差増幅回
路１５によりループが形成されている。このループ中の
発光素子１２、光分岐器１３、及び光電力検出器１４は
光学的に結合され、他の部分は電気的に接続される。
施形態による光検出器の直線性試験装置について説明す
る。 （１）第１実施形態 図１は、本発明の第１の実施形態による光検出器の直線
性試験装置の構成を示すブロック図である。図１におい
てスイッチ１０、発光素子駆動回路１１、発光素子１
２、光分岐器１３、光電力検出器１４、及び誤差増幅回
路１５によりループが形成されている。このループ中の
発光素子１２、光分岐器１３、及び光電力検出器１４は
光学的に結合され、他の部分は電気的に接続される。
【００１５】上記スイッチ１０は、端子１０ａと端子１
０ｂとの間を電気的に接／断させ、上記ループの開閉を
行う。発光素子駆動回路１１は後述する誤差信号１５ａ
に基づいて、上記発光素子１２を駆動する。この発光素
子１２は、発光ダイオード等であり、出射光Ｌは、例え
ばコリメートレンズ（図示省略）により平行光にされ
る。光分岐器１３は上記出射光Ｌを分岐光Ｌ1，Ｌ2それ
ぞれに分岐するものであり、例えば、分岐光Ｌ1，Ｌ2の
強度の比率が５０：５０となるよう分岐する。光電力検
出器１４には上記分岐光Ｌ1が入力され、この分岐光Ｌ1
を電気信号に変換する。
０ｂとの間を電気的に接／断させ、上記ループの開閉を
行う。発光素子駆動回路１１は後述する誤差信号１５ａ
に基づいて、上記発光素子１２を駆動する。この発光素
子１２は、発光ダイオード等であり、出射光Ｌは、例え
ばコリメートレンズ（図示省略）により平行光にされ
る。光分岐器１３は上記出射光Ｌを分岐光Ｌ1，Ｌ2それ
ぞれに分岐するものであり、例えば、分岐光Ｌ1，Ｌ2の
強度の比率が５０：５０となるよう分岐する。光電力検
出器１４には上記分岐光Ｌ1が入力され、この分岐光Ｌ1
を電気信号に変換する。
【００１６】この光電力検出器１４は光−電気変換素子
１４ａ、差動増幅回路１４ｂ、及び積分回路１４ｃから
なる。光−電気変換素子１４ａは光を電圧に変換する素
子であり、直線性が良く時定数の長い素子、例えば、サ
ーモパイルが用いられる。差動増幅回路１４ｂは光−電
気変換素子１４ａの出力電圧を増幅し、増幅信号を出力
する。積分回路１４ｃは差動増幅回路１４ｂから出力さ
れる増幅信号を積分して光電力検出出力１４Ｐとして出
力する。光電力検出出力１４Ｐは分岐光Ｌ1の光電力に
相応するものである。また、誤差増幅回路１５は光電力
検出出力１４Ｐと、基準電圧源１６から出力される予め
設定された基準電圧値との差を増幅して、誤差信号１５
ａとして出力する。
１４ａ、差動増幅回路１４ｂ、及び積分回路１４ｃから
なる。光−電気変換素子１４ａは光を電圧に変換する素
子であり、直線性が良く時定数の長い素子、例えば、サ
ーモパイルが用いられる。差動増幅回路１４ｂは光−電
気変換素子１４ａの出力電圧を増幅し、増幅信号を出力
する。積分回路１４ｃは差動増幅回路１４ｂから出力さ
れる増幅信号を積分して光電力検出出力１４Ｐとして出
力する。光電力検出出力１４Ｐは分岐光Ｌ1の光電力に
相応するものである。また、誤差増幅回路１５は光電力
検出出力１４Ｐと、基準電圧源１６から出力される予め
設定された基準電圧値との差を増幅して、誤差信号１５
ａとして出力する。
【００１７】１７は基準クロック発生回路であり、図５
中の従来の基準クロック発生回路３と同様な基準クロッ
ク１７ａを発生する。この基準クロック１７ａの周期は
Ｔ0であり、デューティ比は５０％である。１８はデュ
ーティ可変パルス発生回路であり基準クロック１７ａを
任意のデューティ比のパルス信号１８ａに変換する。こ
のデューティ可変パルス発生回路１８には、例えば設定
操作子（図示省略）が設けられ、この設定操作子を操作
者が操作することによりデューティ比の設定が行われ
る。パルス信号１８ａは「１」レベル及び「０」レベル
の２値レベルからなる信号であり、パルス信号１８ａの
レベルに応じてスイッチ１０の接／断が制御される。
中の従来の基準クロック発生回路３と同様な基準クロッ
ク１７ａを発生する。この基準クロック１７ａの周期は
Ｔ0であり、デューティ比は５０％である。１８はデュ
ーティ可変パルス発生回路であり基準クロック１７ａを
任意のデューティ比のパルス信号１８ａに変換する。こ
のデューティ可変パルス発生回路１８には、例えば設定
操作子（図示省略）が設けられ、この設定操作子を操作
者が操作することによりデューティ比の設定が行われ
る。パルス信号１８ａは「１」レベル及び「０」レベル
の２値レベルからなる信号であり、パルス信号１８ａの
レベルに応じてスイッチ１０の接／断が制御される。
【００１８】次に、図１及び図２を参照して、上記構成
における光検出器の直線性試験装置の動作を説明する。
図２は本発明の実施形態による光検出器の直線性試験装
置の各部の波形を示す図である。図１中の基準クロック
発生回路１７から、図２に示されたような周期がＴ0の
基準クロック１７ａが出力されると、デューティ可変パ
ルス発生回路１８において、パルス幅がτ1であり、そ
の期間のレベルが「１」レベルであるパルス信号１８ａ
に変換される。パルス信号１８ａのレベルが「１」レベ
ルである期間、スイッチ１０は接となり上述したループ
が形成される。誤差増幅回路１５から誤差信号１５ａが
出力されている場合、発光素子駆動回路１１に誤差信号
１５ａが入力され、この誤差信号１５ａに基づいて、発
光素子駆動回路１１は発光素子１２を駆動し、発光素子
１２から出射光Ｌが出射される。出射光Ｌは光分岐器１
３によって分岐光Ｌ1と分岐光Ｌ2とに分岐される。
における光検出器の直線性試験装置の動作を説明する。
図２は本発明の実施形態による光検出器の直線性試験装
置の各部の波形を示す図である。図１中の基準クロック
発生回路１７から、図２に示されたような周期がＴ0の
基準クロック１７ａが出力されると、デューティ可変パ
ルス発生回路１８において、パルス幅がτ1であり、そ
の期間のレベルが「１」レベルであるパルス信号１８ａ
に変換される。パルス信号１８ａのレベルが「１」レベ
ルである期間、スイッチ１０は接となり上述したループ
が形成される。誤差増幅回路１５から誤差信号１５ａが
出力されている場合、発光素子駆動回路１１に誤差信号
１５ａが入力され、この誤差信号１５ａに基づいて、発
光素子駆動回路１１は発光素子１２を駆動し、発光素子
１２から出射光Ｌが出射される。出射光Ｌは光分岐器１
３によって分岐光Ｌ1と分岐光Ｌ2とに分岐される。
【００１９】分岐光Ｌ1は光−電気変換素子１４ａで電
圧に変換され、変換された電圧が差動増幅回路１４ｂで
増幅され、増幅信号として出力される。この増幅信号は
積分回路１４ｃで積分され、分岐光Ｌ1の光電力に相応
する光電力検出出力１４Ｐとして出力される。光電力検
出出力１４Ｐは誤差増幅回路１５に入力され、基準電圧
源１６から出力される値と比較され、その差が増幅され
て誤差信号１５ａとして出力される。
圧に変換され、変換された電圧が差動増幅回路１４ｂで
増幅され、増幅信号として出力される。この増幅信号は
積分回路１４ｃで積分され、分岐光Ｌ1の光電力に相応
する光電力検出出力１４Ｐとして出力される。光電力検
出出力１４Ｐは誤差増幅回路１５に入力され、基準電圧
源１６から出力される値と比較され、その差が増幅され
て誤差信号１５ａとして出力される。
【００２０】以上のループでは（７）式に示すように発
光素子１２の出射光Ｌの平均値、即ち、光電力が一定と
なるように帰還がかかり、制御される。 光電力＝（（パルス幅）×（光強度））／周期Ｔ0＝一定 ・・・（７）
光素子１２の出射光Ｌの平均値、即ち、光電力が一定と
なるように帰還がかかり、制御される。 光電力＝（（パルス幅）×（光強度））／周期Ｔ0＝一定 ・・・（７）
【００２１】（７）式よりパルス幅と光強度とは反比例
関係にあり、パルス幅が狭ければ光強度は強くなり、パ
ルス幅が広ければ光強度は弱くなる。このため、図２に
示されるように、光強度がＩ1であり、パルス幅がτ1で
ある出射光Ｌのパルス幅がτ2（τ2＞τ1）に変化した
場合、光強度はＩ2（Ｉ2＜Ｉ1）となる。発光素子１２
から出射される出射光Ｌはその光電力値が一定となるよ
うループにより制御されているため、一定の値Ｑ0とな
る。
関係にあり、パルス幅が狭ければ光強度は強くなり、パ
ルス幅が広ければ光強度は弱くなる。このため、図２に
示されるように、光強度がＩ1であり、パルス幅がτ1で
ある出射光Ｌのパルス幅がτ2（τ2＞τ1）に変化した
場合、光強度はＩ2（Ｉ2＜Ｉ1）となる。発光素子１２
から出射される出射光Ｌはその光電力値が一定となるよ
うループにより制御されているため、一定の値Ｑ0とな
る。
【００２２】（２）第２実施形態 次に、図２及び図３を参照して本発明の第２の実施形態
による光検出器の直線性試験装置について説明する。図
３は本発明の第２の実施形態による光検出器の直線性試
験装置の構成を示すブロック図であり、図１と共通する
部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図３
のものが図１のものと異なる部分は、光検出器２０が光
分岐器１３により分岐された分岐光Ｌ2を受光するよう
配され、基準クロック発生回路１７に遅延回路２２が接
続され、光検出器２０から出力されるパルス状の検出信
号２０ｃを遅延回路２２から出力される測定トリガ信号
２２ａに基づいてサンプル・ホールドし、分岐光Ｌ2の
光強度に相応する検出値２１Ａを出力するサンプル・ホ
ールド回路２１が設けられた点である。上記光検出器２
０は、例えば、フォトダイオード等の光強度を検出する
する光−電気変換素子２０ａ、及び、増幅回路２０ｂを
有する。
による光検出器の直線性試験装置について説明する。図
３は本発明の第２の実施形態による光検出器の直線性試
験装置の構成を示すブロック図であり、図１と共通する
部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図３
のものが図１のものと異なる部分は、光検出器２０が光
分岐器１３により分岐された分岐光Ｌ2を受光するよう
配され、基準クロック発生回路１７に遅延回路２２が接
続され、光検出器２０から出力されるパルス状の検出信
号２０ｃを遅延回路２２から出力される測定トリガ信号
２２ａに基づいてサンプル・ホールドし、分岐光Ｌ2の
光強度に相応する検出値２１Ａを出力するサンプル・ホ
ールド回路２１が設けられた点である。上記光検出器２
０は、例えば、フォトダイオード等の光強度を検出する
する光−電気変換素子２０ａ、及び、増幅回路２０ｂを
有する。
【００２３】基準クロック発生回路１７から出力された
基準クロック１７ａは、遅延回路２２で時間ｔdだけ遅
延され、測定トリガ信号２２ａとしてサンプル・ホール
ド回路２１に出力される。尚、上記遅延回路２２におけ
る遅延時間ｔdは、基準クロック１７ａが基準クロック
発生回路１７から出力されてから、光検出器２０で分岐
光Ｌ2が検出されるまでの遅延時間を考慮して設定され
る。即ち、サンプル・ホールド回路２１に入力される検
出信号２０ｃがハイレベルであるときに、トリガがかか
るよう時間ｔdが設定される。
基準クロック１７ａは、遅延回路２２で時間ｔdだけ遅
延され、測定トリガ信号２２ａとしてサンプル・ホール
ド回路２１に出力される。尚、上記遅延回路２２におけ
る遅延時間ｔdは、基準クロック１７ａが基準クロック
発生回路１７から出力されてから、光検出器２０で分岐
光Ｌ2が検出されるまでの遅延時間を考慮して設定され
る。即ち、サンプル・ホールド回路２１に入力される検
出信号２０ｃがハイレベルであるときに、トリガがかか
るよう時間ｔdが設定される。
【００２４】サンプル・ホールド回路２１は測定トリガ
信号２２ａのタイミングで光検出器２０から出力される
検出信号２０ｃをサンプル・ホールドして分岐光Ｌ2の
光強度に相応する検出値２１Ａを出力する。検出値２１
Ａの値は図２に示されるように、パルス信号１８ａのパ
ルス幅が狭い時は大きく（図２中Ｄ1）、広い時は小さ
く（図２中Ｄ2）なる。例えば、デューティ可変パルス
発生回路１８でデューティ比を５％に設定した場合に光
強度が１０［ｍＷ］であった信号を光電力一定のままデ
ューティ比を５０％とすると、光検出器２０で測定され
る光強度は１［ｍＷ］になる。
信号２２ａのタイミングで光検出器２０から出力される
検出信号２０ｃをサンプル・ホールドして分岐光Ｌ2の
光強度に相応する検出値２１Ａを出力する。検出値２１
Ａの値は図２に示されるように、パルス信号１８ａのパ
ルス幅が狭い時は大きく（図２中Ｄ1）、広い時は小さ
く（図２中Ｄ2）なる。例えば、デューティ可変パルス
発生回路１８でデューティ比を５％に設定した場合に光
強度が１０［ｍＷ］であった信号を光電力一定のままデ
ューティ比を５０％とすると、光検出器２０で測定され
る光強度は１［ｍＷ］になる。
【００２５】このようにデューティ可変パルス発生回路
１８のパルス幅を変えることで、光検出器２０に入射す
る分岐光Ｌ2の光強度を変えることができる。従って、
光検出器２０に入射する分岐光Ｌ2の光強度の値を設定
し、この設定した値と、サンプル・ホールド回路２１か
ら出力される検出値２１Ａとを比較することにより、光
検出器２０の直線性を校正することができる。その上、
デューティ可変パルス発生回路１８で変化させるパルス
幅は正確に、かつ容易に制御できるため、光検出器２０
の直線性を高確度に校正することに有効である。
１８のパルス幅を変えることで、光検出器２０に入射す
る分岐光Ｌ2の光強度を変えることができる。従って、
光検出器２０に入射する分岐光Ｌ2の光強度の値を設定
し、この設定した値と、サンプル・ホールド回路２１か
ら出力される検出値２１Ａとを比較することにより、光
検出器２０の直線性を校正することができる。その上、
デューティ可変パルス発生回路１８で変化させるパルス
幅は正確に、かつ容易に制御できるため、光検出器２０
の直線性を高確度に校正することに有効である。
【００２６】（３）第３実施形態 次に、本発明の第３の実施形態による光検出器の直線性
試験装置を図４を参照して説明する。図４は本発明の第
３の実施形態による光検出器の直線性試験装置の構成を
示すブロック図であり、図３と共通する部分には同一の
符号を付しその説明を省略する。図４のものが図３のも
のと異なる点は、光分岐器１３の代わりに光ファイバ型
カプラ３０が、光検出器２０及びサンプル・ホールド回
路２１の代わりに光パワーメータ３５がそれぞれ設けら
れ、発光素子１２及び光ファイバ型カプラ３０、光ファ
イバ型カプラ３０及び光−電気変換素子１４ａ、光ファ
イバ型カプラ３０及び光パワーメータ３５の間に光ファ
イバ３０ａ，３０ｂ，３０ｃがそれぞれ設けられた点で
ある。
試験装置を図４を参照して説明する。図４は本発明の第
３の実施形態による光検出器の直線性試験装置の構成を
示すブロック図であり、図３と共通する部分には同一の
符号を付しその説明を省略する。図４のものが図３のも
のと異なる点は、光分岐器１３の代わりに光ファイバ型
カプラ３０が、光検出器２０及びサンプル・ホールド回
路２１の代わりに光パワーメータ３５がそれぞれ設けら
れ、発光素子１２及び光ファイバ型カプラ３０、光ファ
イバ型カプラ３０及び光−電気変換素子１４ａ、光ファ
イバ型カプラ３０及び光パワーメータ３５の間に光ファ
イバ３０ａ，３０ｂ，３０ｃがそれぞれ設けられた点で
ある。
【００２７】上記光ファイバ型カプラ３０は一入射二出
射端を有し、入射端から入射された光を、例えば５０：
５０の比でそれぞれの出射端から出射する。また、上記
光パワーメータ３５は光検出用のフォトダイオード３５
ａ、このフォトダイオード３５ａにより検出された光電
流をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換部３５ｂ、及びＡ
／Ｄ変換部３５ｂにおいて変換されたデジタル値を演算
して表示する測定値表示部３５ｃを有する。尚、遅延回
路２２における遅延時間ｔdは、第２実施形態と同様に
設定される。
射端を有し、入射端から入射された光を、例えば５０：
５０の比でそれぞれの出射端から出射する。また、上記
光パワーメータ３５は光検出用のフォトダイオード３５
ａ、このフォトダイオード３５ａにより検出された光電
流をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換部３５ｂ、及びＡ
／Ｄ変換部３５ｂにおいて変換されたデジタル値を演算
して表示する測定値表示部３５ｃを有する。尚、遅延回
路２２における遅延時間ｔdは、第２実施形態と同様に
設定される。
【００２８】上記構成において、発光素子１２から出射
された出射光Ｌ′は光ファイバ３０ａを伝搬し、光ファ
イバ型カプラ３０に入射される。光ファイバ型カプラ３
０において出射光Ｌ′は２方向の光、即ち、分岐光
Ｌ1′，分岐光Ｌ2′それぞれに分岐され、各々、光ファ
イバ３０ｂ，３０ｃ中を伝搬する。分岐光Ｌ1′は発光
素子１２から出射される出射光Ｌ′の光電力が一定とな
るよう光電力検出器１４、誤差増幅回路１５、スイッチ
１０、及び、発光素子駆動回路１１からなるループにフ
ィードバックされる。また、分岐光Ｌ2′は、光パワー
メータ３５中のフォトダイオード３５ａにより検出さ
れ、光電流に変換されて出力される。この光電流は遅延
回路２２から出力される測定トリガ信号２２ａに基づい
て、Ａ／Ｄ変換部３５ｂでＡ／Ｄ変換され、このＡ／Ｄ
変換された値が測定値表示部３５ｃにおいて演算され、
その値が表示される。
された出射光Ｌ′は光ファイバ３０ａを伝搬し、光ファ
イバ型カプラ３０に入射される。光ファイバ型カプラ３
０において出射光Ｌ′は２方向の光、即ち、分岐光
Ｌ1′，分岐光Ｌ2′それぞれに分岐され、各々、光ファ
イバ３０ｂ，３０ｃ中を伝搬する。分岐光Ｌ1′は発光
素子１２から出射される出射光Ｌ′の光電力が一定とな
るよう光電力検出器１４、誤差増幅回路１５、スイッチ
１０、及び、発光素子駆動回路１１からなるループにフ
ィードバックされる。また、分岐光Ｌ2′は、光パワー
メータ３５中のフォトダイオード３５ａにより検出さ
れ、光電流に変換されて出力される。この光電流は遅延
回路２２から出力される測定トリガ信号２２ａに基づい
て、Ａ／Ｄ変換部３５ｂでＡ／Ｄ変換され、このＡ／Ｄ
変換された値が測定値表示部３５ｃにおいて演算され、
その値が表示される。
【００２９】この実施形態では、図３中のサンプル・ホ
ールド回路２１を省略することができるので、装置の構
成が簡単化される。また、図４中の光パワーメータ３５
に入力される光強度は前述したように、デューティ可変
パルス発生回路１８から出力されるパルス信号１８ａの
デューティ比に正確に反比例するので、デューティ比を
変えながら光強度を測定することにより、直線性を試験
することができ、さらに試験結果に基づいて、光強度に
対する直線性を校正することができる。
ールド回路２１を省略することができるので、装置の構
成が簡単化される。また、図４中の光パワーメータ３５
に入力される光強度は前述したように、デューティ可変
パルス発生回路１８から出力されるパルス信号１８ａの
デューティ比に正確に反比例するので、デューティ比を
変えながら光強度を測定することにより、直線性を試験
することができ、さらに試験結果に基づいて、光強度に
対する直線性を校正することができる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光検出器
の直線性試験装置によれば、分岐手段が電気光変換手段
から出力される光を少なくとも２つの分岐光に分岐し、
光電力検出手段が該分岐光のうちの少なくとも１つの分
岐光の光電力を検出し、差動増幅手段が予め設定された
基準値と前記光電力検出出力とを比較し、その差に比例
した誤差信号を出力し、スイッチが所定時間だけ該作動
増幅手段の出力端と前記電気光変換手段とを電気的に接
としているので、前記電気光変換手段から、光電力が一
定であり、光強度が可変である光出力を得ることがで
き、光強度を検出するような光検出器の直線性を試験で
きるという効果がある。
の直線性試験装置によれば、分岐手段が電気光変換手段
から出力される光を少なくとも２つの分岐光に分岐し、
光電力検出手段が該分岐光のうちの少なくとも１つの分
岐光の光電力を検出し、差動増幅手段が予め設定された
基準値と前記光電力検出出力とを比較し、その差に比例
した誤差信号を出力し、スイッチが所定時間だけ該作動
増幅手段の出力端と前記電気光変換手段とを電気的に接
としているので、前記電気光変換手段から、光電力が一
定であり、光強度が可変である光出力を得ることがで
き、光強度を検出するような光検出器の直線性を試験で
きるという効果がある。
【図１】本発明の第１の実施形態による光検出器の直線
性試験装置の構成を示すブロック図である。
性試験装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態による光検出器の直線性試験
装置の各部の波形を示す図である。
装置の各部の波形を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態による光検出器の直線
性試験装置の構成を示すブロック図である。
性試験装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第３の実施形態による光検出器の直線
性試験装置の構成を示すブロック図である。
性試験装置の構成を示すブロック図である。
【図５】従来の光検出器の直線性試験装置の構成を示す
図である。
図である。
【図６】従来の光検出器の直線性試験装置各部の光信号
及び電気信号の波形を示す図である。
及び電気信号の波形を示す図である。
１０ スイッチ １１ 発光素子駆動回路（電気光変換手段） １２ 発光素子（電気光変換手段） １３ 光分岐器（光分岐手段） １４ 光電力検出器（光電力検出手段） １５ 誤差増幅回路（差動増幅手段） １７ 基準クロック発生回路（基準クロック発生手
段） １８ デューティ可変パルス発生回路（デューティ可
変パルス発生手段） ２１ サンプル・ホールド回路（設定手段） ２２ 遅延回路（遅延手段） ３０ 光ファイバ型カプラ（光分岐手段）
段） １８ デューティ可変パルス発生回路（デューティ可
変パルス発生手段） ２１ サンプル・ホールド回路（設定手段） ２２ 遅延回路（遅延手段） ３０ 光ファイバ型カプラ（光分岐手段）
Claims (2)
- 【請求項１】 電気信号を光信号に変換する電気光変換
手段と、 前記電気光変換手段から出力された光を少なくとも２つ
の分岐光に分岐する光分岐手段と、 前記分岐手段によって分岐された分岐光のうち、少なく
とも１つの分岐光の電力を検出し、光電力検出出力とし
て出力する光電力検出手段と、 予め設定された基準値と前記光電力検出出力とを比較
し、その差に比例した誤差信号を出力する差動増幅手段
と、 前記差動増幅手段の出力端と前記電気光変換手段とを電
気的に接／断するスイッチと、 一定のクロックを発生させる基準クロック発生手段と、 前記クロックを任意のデューティ比に変化させ、前記ス
イッチを接／断させるパルス信号を出力するデューティ
可変パルス発生手段とを具備することを特徴とする光検
出器の直線性試験装置。 - 【請求項２】 前記クロックを所定時間遅延させ、測定
トリガ信号として出力する遅延手段と、 前記測定トリガ信号に基づいて、入力信号をサンプル・
ホールドする設定手段とを具備し、前記分岐手段によっ
て分岐された分岐光のうち、少なくとも１つの分岐光の
強度を検出する、試験対象である光検出器の検出結果を
前記設定手段の入力信号とすることを特徴とする光検出
器の直線性試験装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8077510A JPH09264780A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 光検出器の直線性試験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8077510A JPH09264780A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 光検出器の直線性試験装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09264780A true JPH09264780A (ja) | 1997-10-07 |
Family
ID=13635972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8077510A Withdrawn JPH09264780A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 光検出器の直線性試験装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09264780A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004343107A (ja) * | 2003-05-05 | 2004-12-02 | Harman Becker Automotive Systems Gmbh | 光電気変換器を試験する方法 |
| US7095007B2 (en) | 2004-09-21 | 2006-08-22 | Itt Manufacturing Enterprises, Inc. | Method and apparatus for measurement of optical detector linearity |
| RU2599329C2 (ru) * | 2014-09-08 | 2016-10-10 | Закрытое акционерное общество "Научно-технический центр "Реагент" | Светонепроницаемая камера |
-
1996
- 1996-03-29 JP JP8077510A patent/JPH09264780A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004343107A (ja) * | 2003-05-05 | 2004-12-02 | Harman Becker Automotive Systems Gmbh | 光電気変換器を試験する方法 |
| US7095007B2 (en) | 2004-09-21 | 2006-08-22 | Itt Manufacturing Enterprises, Inc. | Method and apparatus for measurement of optical detector linearity |
| RU2599329C2 (ru) * | 2014-09-08 | 2016-10-10 | Закрытое акционерное общество "Научно-технический центр "Реагент" | Светонепроницаемая камера |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030603 |