JPH10148581A - Optical sampling waveform observing device - Google Patents

Optical sampling waveform observing device

Info

Publication number
JPH10148581A
JPH10148581A JP30844796A JP30844796A JPH10148581A JP H10148581 A JPH10148581 A JP H10148581A JP 30844796 A JP30844796 A JP 30844796A JP 30844796 A JP30844796 A JP 30844796A JP H10148581 A JPH10148581 A JP H10148581A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
wavelength
optical
frequency light
sampling pulse
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP30844796A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Ota
裕之 太田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TERA TEC KK
Original Assignee
TERA TEC KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TERA TEC KK filed Critical TERA TEC KK
Priority to JP30844796A priority Critical patent/JPH10148581A/en
Publication of JPH10148581A publication Critical patent/JPH10148581A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical sampling waveform observing device, wherein the waveform of each optical signal constituting optical wavelength multiplexing signal is accurately measured at a high resolution. SOLUTION: A non-linear optical crystal 3 generates a sum frequency light (SF light) of a signal light to be measured wherein optical signals of three wavelengths are wavelength-multiplexed and a sampling pulse light. A wavelength variable optical filter 5 allows the optical signal of specific wavelength, among the SF light, to pass. The photo-detector 6 converts the SF light selected with the wavelength variable optical filter 5 into electric signal. An electric signal processing part 7, based on the SF light, restores the to-be-measured signal light. Since the SF light is an optical pulse which is sampled according to sampling principle, even when the pulse width of the SF light is enlarged by dispersion characteristics and band area limit of the wavelength variable optical filter 5, no optical waveform of the to-be-measured signal light which is observed is affected.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光電変換素子を用
いた手法では観測できない超短時間領域の光波形を観測
する光サンプリング波形観測装置に利用され、特に波長
多重化された超高速光信号を観測できるようにした光サ
ンプリング波形観測装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used for an optical sampling waveform observation apparatus for observing an optical waveform in an ultra-short time range which cannot be observed by a method using a photoelectric conversion element, and in particular, a wavelength-multiplexed ultra-high-speed optical signal. The present invention relates to an optical sampling waveform observation device capable of observing an image.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の光サンプリング波形観測装置は、
2次の非線形光学効果である和周波光発生(Sum-Freque
ncy Generation:以下、「SFG」という)を利用し、
被測定信号光(角周波数ω1 )と、これよりパルス幅の
狭いサンプリングパルス光(角周波数ω2 )とを非線形
光学結晶内で相互相関させることによって、角周波数が
(ω1 +ω2 )となる和周波光(以下、「SF光」とい
う)を取り出していた(特公平6−63869号参
照)。
2. Description of the Related Art A conventional optical sampling waveform observation apparatus is:
Sum-Freque light generation, which is a second-order nonlinear optical effect
ncy Generation: "SFG")
The cross-correlation between the signal light to be measured (angular frequency ω1) and the sampling pulse light (angular frequency ω2) having a smaller pulse width in the nonlinear optical crystal results in a sum frequency light having an angular frequency of (ω1 + ω2). (Hereinafter referred to as “SF light”) (see Japanese Patent Publication No. 6-63869).

【0003】図4は、上述した従来の光サンプリング波
形観測装置の構成例を示すブロック図である。この図に
示すように、従来の光サンプリング波形観測装置では、
非線形光学結晶3で発生したSF光を、受光器6によっ
て光電変換し、光電変換された電気信号に基づいて、電
気信号処理部7・表示器8によって、被測定信号光を復
元・表示していた。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the above-mentioned conventional optical sampling waveform observation apparatus. As shown in this figure, in the conventional optical sampling waveform observation device,
The SF light generated in the nonlinear optical crystal 3 is photoelectrically converted by the light receiver 6, and the measured signal light is restored and displayed by the electric signal processing unit 7 and the display 8 based on the electric signal obtained by the photoelectric conversion. Was.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の光サンプリング波形観測装置を用いて、異なる波長
の複数の光信号が波長多重化された光波長多重化信号
(Wavelength-Division Multiplexing:以下、「WDM
信号」という)を測定した場合、各波長の光信号が重な
って観測されるため、正常な測定ができなかった。すな
わち、上述した従来装置には、単一波長の被測定信号光
しか測定できない、という課題があった。
By the way, using the conventional optical sampling waveform observation apparatus described above, an optical wavelength multiplexed signal (Wavelength-Division Multiplexing: hereinafter) in which a plurality of optical signals of different wavelengths are wavelength-multiplexed. "WDM
In this case, normal measurement could not be performed because optical signals of each wavelength were observed in an overlapping manner. That is, the above-described conventional device has a problem that it can measure only the signal light to be measured having a single wavelength.

【0005】このため、従来装置を用いてWDM信号を
測定するためには、測定前に(すなわち、図4におい
て、光合波器2に入射する前に)、光バンドパスフィル
タ等を用いて、被測定信号光を構成する複数の光信号の
中から、測定したい波長の光信号を選別する必要があっ
た。しかし、この方法では、光バンドパスフィルタの分
散特性や損失特性、また光パルスの帯域制限などによ
り、該光バンドパスフィルタ通過後の光信号の波形が変
化してしまい、正確な測定を望めなかった。
[0005] Therefore, in order to measure a WDM signal using the conventional apparatus, before measurement (ie, before entering the optical multiplexer 2 in FIG. 4), an optical bandpass filter or the like is used. It is necessary to select an optical signal having a wavelength to be measured from a plurality of optical signals constituting the signal light to be measured. However, in this method, the waveform of the optical signal after passing through the optical band-pass filter changes due to the dispersion characteristics and loss characteristics of the optical band-pass filter, the band limitation of the optical pulse, and the like, so that accurate measurement cannot be expected. Was.

【0006】参考として、上記方法(光バンドパスフィ
ルタ等を用いて、特定の波長の光信号を選別する方法)
による具体例を説明する。光波長が光通信で用いられる
1.55μmの場合、 パルス幅が2.5psの光信号
(光パルス)は、光波長帯域幅として約1nmの光スペ
クトル幅を有する。この光パルスを 0.1nmの光波
長帯域幅を有する光バンドパスフィルタに入射すると、
該光パルスの光帯域が制限され、出力される光パルスの
パルス幅は25psに広がってしまう。このように、本
方法では、光サンプリング波形観測装置としての正確性
は全く無くなってしまう。
For reference, the above method (a method of selecting an optical signal of a specific wavelength using an optical band-pass filter or the like)
Will be described. When the optical wavelength is 1.55 μm used in optical communication, an optical signal (optical pulse) having a pulse width of 2.5 ps has an optical spectrum width of about 1 nm as an optical wavelength bandwidth. When this light pulse is incident on an optical bandpass filter having an optical wavelength bandwidth of 0.1 nm,
The optical band of the optical pulse is limited, and the pulse width of the output optical pulse is increased to 25 ps. Thus, in this method, the accuracy as an optical sampling waveform observation device is completely lost.

【0007】この発明は、このような背景の下になされ
たもので、WDM信号を構成する各光信号の光波形を個
別に検出することにより、該光波形を高分解能で正確に
測定し、さらに、該光波形のみならず光波長をも正確に
測定することができる光サンプリング波形観測装置を提
供することを目的とする。
The present invention has been made under such a background. By individually detecting the optical waveform of each optical signal constituting a WDM signal, the optical waveform can be accurately measured with high resolution. It is a further object of the present invention to provide an optical sampling waveform observation device capable of accurately measuring not only the optical waveform but also the optical wavelength.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
異なる波長の複数の光信号が波長多重化された被測定信
号光に対して、該各光信号とは異なる波長のサンプリン
グパルス光を出力するサンプリングパルス光源と、前記
被測定信号光と前記サンプリングパルス光とを合波する
合波手段と、前記合波手段の出力光を入力し、前記波長
多重化された各光信号と前記サンプリングパルス光との
和周波光を、該各光信号ごとに対応して出力する和周波
光発生手段と、前記和周波光発生手段が出力した和周波
光のうち、特定の波長の和周波光のみを選択して出力す
る光波長選択手段と、前記光波長選択手段より出力され
た和周波光を検出する検出手段と、前記検出手段により
検出された和周波光に基づいて、該和周波光に対応する
元の光信号を復元する処理手段とを具備することを特徴
とする。請求項2記載の発明は、請求項1記載の光サン
プリング波形観測装置において、前記光波長選択手段
は、選択出力する和周波光の波長を任意の値に変更する
ことを特徴とする。請求項3記載の発明は、異なる波長
の複数の光信号が波長多重化された被測定信号光に対し
て、該各光信号とは異なる波長のサンプリングパルス光
を出力するサンプリングパルス光源と、前記被測定信号
光と前記サンプリングパルス光とを合波する合波手段
と、前記合波手段の出力光を入力し、前記波長多重化さ
れた各光信号と前記サンプリングパルス光との和周波光
を、該各光信号ごとに対応して出力する和周波光発生手
段と、前記和周波光発生手段が出力した和周波光を、そ
の光波長ごとに異なる角度で回折する光波長回折手段
と、複数の受光素子が配列状に並んでおり、前記光波長
回折手段が回折した各和周波光を受光する受光素子アレ
イと、前記受光素子アレイにより検出された各和周波光
に基づいて、各和周波光に対応する元の光信号を復元す
る処理手段とを具備することを特徴とする。請求項4記
載の発明は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載
の光サンプリング波形観測装置において、前記和周波光
発生手段は、前記和周波光が発生する和周波光発生効果
素子と、発生した和周波光のみを出力する除去手段とか
らなることを特徴とする。請求項5記載の発明は、異な
る波長の複数の光信号が波長多重化された被測定信号光
に対して、該各光信号とは異なる波長のサンプリングパ
ルス光を出力するサンプリングパルス光源と、前記被測
定信号光と前記サンプリングパルス光とを合波する合波
手段と、前記合波手段の出力光を入力し、前記波長多重
化された各光信号と前記サンプリングパルス光との差周
波光を、該各光信号ごとに対応して出力する差周波光発
生手段と、前記差周波光発生手段が出力した差周波光の
うち、特定の波長の差周波光のみを選択して出力する光
波長選択手段と、前記光波長選択手段より出力された差
周波光を検出する検出手段と、前記検出手段により検出
された差周波光に基づいて、該差周波光に対応する元の
光信号を復元する処理手段とを具備することを特徴とす
る。請求項6記載の発明は、請求項5記載の光サンプリ
ング波形観測装置において、前記光波長選択手段は、選
択出力する差周波光の波長を任意の値に変更することを
特徴とする。請求項7記載の発明は、異なる波長の複数
の光信号が波長多重化された被測定信号光に対して、該
各光信号とは異なる波長のサンプリングパルス光を出力
するサンプリングパルス光源と、前記被測定信号光と前
記サンプリングパルス光とを合波する合波手段と、前記
合波手段の出力光を入力し、前記波長多重化された各光
信号と前記サンプリングパルス光との差周波光を、該各
光信号ごとに対応して出力する差周波光発生手段と、前
記差周波光発生手段が出力した差周波光を、その光波長
ごとに異なる角度で回折する光波長回折手段と、複数の
受光素子が配列状に並んでおり、前記光波長回折手段が
回折した各差周波光を受光する受光素子アレイと、前記
受光素子アレイにより検出された各差周波光に基づい
て、各差周波光に対応する元の光信号を復元する処理手
段とを具備することを特徴とする。請求項8記載の発明
は、請求項5ないし請求項7のいずれかに記載の光サン
プリング波形観測装置において、前記差周波光発生手段
は、前記差周波光が発生する差周波光発生効果素子と、
発生した差周波光のみを出力する除去手段とからなるこ
とを特徴とする。請求項9記載の発明は、請求項1ない
し請求項8のいずれかに記載の光サンプリング波形観測
装置において、前記サンプリングパルス光源は、該サン
プリングパルス光源が出力するサンプリングパルス光の
波長を任意の値に選択することを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention,
For a signal light to be measured in which a plurality of optical signals of different wavelengths are wavelength-multiplexed, a sampling pulse light source that outputs a sampling pulse light having a wavelength different from each of the optical signals, the signal light to be measured and the sampling pulse A multiplexing means for multiplexing light and an output light of the multiplexing means, and a sum frequency light of each of the wavelength-multiplexed optical signals and the sampling pulse light corresponds to each of the optical signals. Sum frequency light generating means for outputting the sum wavelength light, the light wavelength selecting means for selecting and outputting only the sum frequency light of a specific wavelength among the sum frequency lights output by the sum frequency light generating means, Detecting means for detecting the sum frequency light output from the means, and processing means for restoring an original optical signal corresponding to the sum frequency light based on the sum frequency light detected by the detecting means. It is characterized by. According to a second aspect of the present invention, in the optical sampling waveform observation device according to the first aspect, the optical wavelength selection means changes the wavelength of the sum frequency light to be selectively output to an arbitrary value. The invention according to claim 3 is a sampling pulse light source that outputs a sampling pulse light having a wavelength different from each optical signal to a signal light to be measured in which a plurality of optical signals having different wavelengths are multiplexed, Multiplexing means for multiplexing the signal light to be measured and the sampling pulse light, and an output light from the multiplexing means, and a sum frequency light of each of the wavelength-multiplexed optical signals and the sampling pulse light. A sum frequency light generating means for outputting corresponding to each optical signal, a light wavelength diffracting means for diffracting the sum frequency light output by the sum frequency light generating means at a different angle for each light wavelength, Light receiving elements are arranged in an array, a light receiving element array for receiving each sum frequency light diffracted by the light wavelength diffracting means, and each sum frequency based on each sum frequency light detected by the light receiving element array. Original light corresponding to light Characterized by comprising a processing unit for restoring the item. According to a fourth aspect of the present invention, in the optical sampling waveform observation device according to any one of the first to third aspects, the sum frequency light generating means includes a sum frequency light generating effect element that generates the sum frequency light. And a removing means for outputting only the generated sum frequency light. The invention according to claim 5 is a sampling pulse light source that outputs a sampling pulse light having a wavelength different from each of the optical signals to a signal light to be measured in which a plurality of optical signals having different wavelengths are multiplexed; Multiplexing means for multiplexing the signal light to be measured and the sampling pulse light, and output light of the multiplexing means, and a difference frequency light between each of the wavelength-multiplexed optical signals and the sampling pulse light. A difference frequency light generating means for outputting corresponding to each optical signal, and a light wavelength for selecting and outputting only a difference frequency light of a specific wavelength among the difference frequency lights output by the difference frequency light generating means. Selecting means, detecting means for detecting the difference frequency light output from the light wavelength selecting means, and restoring an original optical signal corresponding to the difference frequency light based on the difference frequency light detected by the detecting means. Processing means And it features. According to a sixth aspect of the present invention, in the optical sampling waveform observation device according to the fifth aspect, the optical wavelength selecting means changes the wavelength of the difference frequency light to be selectively output to an arbitrary value. The invention according to claim 7 is a sampling pulse light source that outputs a sampling pulse light having a wavelength different from each of the optical signals to a signal light to be measured in which a plurality of optical signals having different wavelengths are multiplexed; Multiplexing means for multiplexing the signal light to be measured and the sampling pulse light, and output light of the multiplexing means, and a difference frequency light between each of the wavelength-multiplexed optical signals and the sampling pulse light. A difference frequency light generating means for outputting corresponding to each of the optical signals; a light wavelength diffracting means for diffracting the difference frequency light output by the difference frequency light generating means at a different angle for each light wavelength; Light receiving elements are arranged in an array, and a light receiving element array for receiving each difference frequency light diffracted by the light wavelength diffracting means, and each difference frequency light based on each difference frequency light detected by the light receiving element array. Original light corresponding to light Characterized by comprising a processing unit for restoring the item. According to an eighth aspect of the present invention, in the optical sampling waveform observation device according to any one of the fifth to seventh aspects, the difference frequency light generating means includes a difference frequency light generating effect element that generates the difference frequency light. ,
And removing means for outputting only the generated difference frequency light. According to a ninth aspect of the present invention, in the optical sampling waveform observation apparatus according to any one of the first to eighth aspects, the sampling pulse light source sets the wavelength of the sampling pulse light output from the sampling pulse light source to an arbitrary value. Is selected.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

§1.第1実施形態 以下、図面を参照して、この発明の第1実施形態につい
て説明する。図1は、この発明の第1実施形態による光
サンプリング波形観測装置の構成例を示すブロック図で
ある。この図において、図4の各部に対応する部分には
同一の符号を付け、その説明を省略する。この図に示す
光サンプリング波形観測装置においては、波長可変光フ
ィルタ5が新たに設けられている。
§1. First Embodiment Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of the optical sampling waveform observation device according to the first embodiment of the present invention. In this figure, parts corresponding to the respective parts in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In the optical sampling waveform observation device shown in this figure, a wavelength tunable optical filter 5 is newly provided.

【0010】この図において、被測定信号光は、光角周
波数ω1-1 ,ω1-2 ,ω1-3 の3つの波長の光信号が波
長多重化されたものである。また、サンプリングパルス
光源1は、被測定信号光より光パルス幅の狭いサンプリ
ングパルス光(角周波数ω2 )を生成する。なお、サン
プリングパルス光の角周波数ω2 は、サンプリングパル
ス光源1によって任意の値に選択可能とする。光合波器
2は、上記被測定信号光とサンプリングパルス光とを合
波し、該合波光を非線形光学結晶3(KTP等)に入射
する。
In FIG. 1, the signal light to be measured is obtained by wavelength multiplexing optical signals having three wavelengths of optical angular frequencies ω1-1, ω1-2, ω1-3. The sampling pulse light source 1 generates a sampling pulse light (angular frequency ω2) having a light pulse width narrower than the signal light to be measured. Note that the sampling pulse light source 1 can select an arbitrary value for the angular frequency ω2 of the sampling pulse light. The optical multiplexer 2 multiplexes the signal light to be measured and the sampling pulse light, and makes the multiplexed light incident on the nonlinear optical crystal 3 (KTP or the like).

【0011】このとき、非線形光学結晶3内でSFGが
起こり得るように結晶方位,環境温度等を設定すること
によって位相整合条件を満たせば、該非線形光学結晶3
はSF光を発生させる。このSF光は、被測定信号光お
よびサンプリングパルス光と共に、非線形光学結晶3か
ら出力される。
At this time, if the phase matching condition is satisfied by setting the crystal orientation, the environmental temperature and the like so that SFG can occur in the nonlinear optical crystal 3, the nonlinear optical crystal 3
Generates SF light. The SF light is output from the nonlinear optical crystal 3 together with the signal light to be measured and the sampling pulse light.

【0012】図2は、本実施形態におけるSFGの原理
を示すグラフである。この時、位相整合条件を満たすよ
うに非線形光学結晶3を設定すると、該非線形光学結晶
3に被測定信号光とサンプリングパルス光の両方が入射
されたときだけ、該非線形光学結晶3からSF光が得ら
れる。従って、サンプリングパルス光の繰り返し周波数
を、被測定信号光の繰り返し周波数の整数分の1よりわ
ずかにずらす(低くするまたは高くする)ことによっ
て、該被測定信号光をサンプリングしたSF光が得られ
る。そして、この場合、サンプリングの原理に従って、
得られたSF光から、被測定信号光の波形を復元するこ
とができる。
FIG. 2 is a graph showing the principle of SFG in this embodiment. At this time, if the nonlinear optical crystal 3 is set so as to satisfy the phase matching condition, SF light is emitted from the nonlinear optical crystal 3 only when both the signal light to be measured and the sampling pulse light are incident on the nonlinear optical crystal 3. can get. Therefore, by slightly shifting (lowering or increasing) the repetition frequency of the sampling pulse light to an integer fraction of the repetition frequency of the signal light to be measured, SF light obtained by sampling the signal light to be measured can be obtained. And in this case, according to the principle of sampling,
The waveform of the signal light to be measured can be restored from the obtained SF light.

【0013】本実施形態において、被測定信号光は3つ
の波長の光信号が波長多重化されたものであるため、図
2に示すように、SF光としても3つの波長の光信号が
発生し、それぞれω1-1 +ω2 ,ω1-2 +ω2 ,ω1-3
+ω2 の角周波数を有する。すなわち、上記SF光は、
被測定信号光の角周波数に相関した角周波数を有するこ
とになる。
In this embodiment, since the signal light to be measured is obtained by wavelength multiplexing optical signals of three wavelengths, optical signals of three wavelengths are generated as SF light as shown in FIG. , Respectively, ω1-1 + ω2, ω1-2 + ω2, ω1-3
It has an angular frequency of + ω2. That is, the SF light is
It has an angular frequency correlated with the angular frequency of the signal light to be measured.

【0014】次に、図1に示す基本波除去フィルタ4
は、非線形光学結晶3から出力されたSF光,被測定信
号光,サンプリングパルス光のうち、SF光以外を除去
する。ここまでの系は、図4に示す従来技術と同様の系
である。
Next, the fundamental wave removing filter 4 shown in FIG.
Removes the SF light, the signal light to be measured, and the sampling pulse light output from the nonlinear optical crystal 3 other than the SF light. The system up to this point is the same system as the prior art shown in FIG.

【0015】次に、波長可変光フィルタ5は、基本波除
去フィルタ4から出力されたSF光(角周波数ω1-1 +
ω2 ,ω1-2 +ω2 ,ω1-3 +ω2 の光信号)に対し
て、波長選択を行い、特定の波長の光信号だけを通過さ
せる。そして、受光器6は、波長可変光フィルタ5で選
択されたSF光を検出して電気信号に変換する。電気信
号処理部7は、受光器6で検出・変換された電気信号に
対し、所定の処理(A/D変換,A/D変換されたSF
光に基づく被測定信号光の復元)を行う。そして、表示
器8は、復元された被測定信号光の波形を表示する。
Next, the wavelength tunable optical filter 5 outputs the SF light (angular frequency ω1-1 +
ω2, ω1-2 + ω2, ω1-3 + ω2) are selected, and only an optical signal of a specific wavelength is passed. Then, the light receiver 6 detects the SF light selected by the wavelength variable optical filter 5 and converts the SF light into an electric signal. The electric signal processing unit 7 performs predetermined processing (A / D conversion, A / D converted SF) on the electric signal detected and converted by the light receiver 6.
(Restoration of the signal light to be measured based on the light). Then, the display 8 displays the restored waveform of the signal light to be measured.

【0016】本実施形態において、上記SF光はサンプ
リングの原理に従ってサンプリングされた光パルスであ
るので、波長可変光フィルタ5を用いて選択的に切り取
ることによって、たとえ該SF光のパルス幅が波長可変
光フィルタ5の分散特性、帯域制限によって広がったと
しても、光サンプリング波形として観測される被測定信
号光の光波形にはなんらの影響もない。すなわち、本実
施形態では、光フィルタ(波長可変光フィルタ5)を用
いて波長選択を行っても、測定時間分解能に影響を与え
ることなく、被測定信号光を構成する3つの光信号の中
から、特定の波長の光信号だけを選択的にサンプリング
することによって、該特定波長の光信号の光波形を観測
することができる。
In the present embodiment, since the SF light is an optical pulse sampled according to the principle of sampling, it can be selectively cut out using the wavelength tunable optical filter 5 so that even if the pulse width of the SF light is tunable. Even if it is spread due to the dispersion characteristics of the optical filter 5 and the band limitation, the optical waveform of the signal light under measurement observed as the optical sampling waveform has no influence. That is, in the present embodiment, even if wavelength selection is performed using an optical filter (wavelength tunable optical filter 5), there is no effect on the measurement time resolution and the three optical signals constituting the signal light to be measured are selected. By selectively sampling only the optical signal of a specific wavelength, the optical waveform of the optical signal of the specific wavelength can be observed.

【0017】例えば、被測定信号光を構成する3つの光
信号のうちの1つの光信号の波長が1.55μm、サン
プリングパルス光の波長が1.54μmであった場合、
対応するSF光として波長0.77μmの光パルスが発
生する。このSF光を、波長可変光フィルタ5として、
0.1nmの通過帯域幅を有する狭帯域光フィルタを用
いて波長選択を行った場合、被測定光波長範囲は1.5
498μmから1.5502μmに相当する。従って、
本装置によれば、0.4nmの波長分解能で、光サンプ
リングを行うことができる。また、測定時間分解能は、
サンプリングパルス光のパルス幅のみによって決まるの
で、100fs程度の時間分解能は問題なく得られる。
For example, when one of the three optical signals constituting the signal light to be measured has a wavelength of 1.55 μm and the sampling pulse light has a wavelength of 1.54 μm,
An optical pulse having a wavelength of 0.77 μm is generated as the corresponding SF light. This SF light is used as a tunable optical filter 5.
When wavelength selection is performed using a narrow band optical filter having a pass band width of 0.1 nm, the wavelength range of the light to be measured is 1.5.
It corresponds to 498 μm to 1.5502 μm. Therefore,
According to this apparatus, optical sampling can be performed with a wavelength resolution of 0.4 nm. The measurement time resolution is
Since it is determined only by the pulse width of the sampling pulse light, a time resolution of about 100 fs can be obtained without any problem.

【0018】また、本実施形態において、波長可変光フ
ィルタ5として、狭帯域光フィルタを使用した場合、光
パルス波形のみならず、光波長分布の測定もできる。こ
の場合、該波長可変光フィルタ5の透過中心波長を掃引
することによって、被測定信号光の波形を、時間軸、波
長軸、光強度軸を用いた3次元表示することができる。
In this embodiment, when a narrow band optical filter is used as the wavelength variable optical filter 5, not only the optical pulse waveform but also the optical wavelength distribution can be measured. In this case, by sweeping the transmission center wavelength of the tunable optical filter 5, the waveform of the signal light to be measured can be displayed three-dimensionally using the time axis, the wavelength axis, and the light intensity axis.

【0019】§2.第2実施形態 次に、この発明の第2実施形態について説明する。図3
は、この発明の第2実施形態による光サンプリング波形
観測装置の構成例を示すブロック図である。この図にお
いて、図1の各部に対応する部分には同一の符号を付
け、その説明を省略する。この図に示す光サンプリング
波形観測装置においては、波長可変光フィルタ5および
受光器6に代えて、光回折格子9および受光アレイ10
が新たに設けられている。
§2. Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of an optical sampling waveform observation device according to a second embodiment of the present invention. In this figure, parts corresponding to the respective parts in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In the optical sampling waveform observation device shown in this figure, an optical diffraction grating 9 and a light receiving array 10 are used instead of the wavelength tunable optical filter 5 and the light receiver 6.
Is newly provided.

【0020】この図において、光回折格子9は、基本波
除去フィルタ4から出力されたSF光(角周波数ω1-1
+ω2 ,ω1-2 +ω2 ,ω1-3 +ω2 の光信号)を、各
光波長のSF光に分光し、受光アレイ10は分光された
各SF光を受光する。ここで、光回折格子9は、入射光
の光波長によって回折する角度が異なるため、各SF光
は、それぞれの波長ごとに異なる角度で回折される。従
って、受光素子としてアレイタイプのもの、あるいはC
CD等を用いることによって、受光アレイ10の受光素
子数に応じた最小光波長分解能を得ることができる。さ
らに、本実施形態では、受光素子アレイ10で複数のS
F光を同時に受光するので、被測定信号光を構成する各
光信号の時間波形と光波長分布を同時に測定することが
できる。
In this figure, an optical diffraction grating 9 outputs SF light (angular frequency ω1-1) output from a fundamental wave removing filter 4.
+ Ω2, ω1-2 + ω2, ω1-3 + ω2) are separated into SF light of each light wavelength, and the light receiving array 10 receives the separated SF light. Here, since the diffraction angle of the light diffraction grating 9 differs depending on the light wavelength of the incident light, each SF light is diffracted at a different angle for each wavelength. Therefore, an array type light receiving element or C
By using a CD or the like, it is possible to obtain the minimum light wavelength resolution according to the number of light receiving elements of the light receiving array 10. Further, in the present embodiment, a plurality of S
Since the F light is received at the same time, the time waveform and the optical wavelength distribution of each optical signal constituting the signal light under measurement can be measured simultaneously.

【0021】以上、この発明の実施形態を図面を参照し
て詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限ら
れるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の
設計の変更等があってもこの発明に含まれる。たとえ
ば、上述した実施形態においては、非線形光学結晶3で
SFGを起こし、発生したSF光から、被測定信号光の
波形を復元する例を示したが、この他にも、差周波光発
生(Difference Frequency Generation )を起こし、発
生した差周波光から、被測定信号光の波形を復元するこ
とも考えられる。
The embodiment of the present invention has been described above in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and changes in design and the like may be made without departing from the gist of the present invention. Even if there is, it is included in the present invention. For example, in the above-described embodiment, an example has been described in which the SFG is generated in the nonlinear optical crystal 3 and the waveform of the signal light to be measured is restored from the generated SF light. It is also conceivable to restore the waveform of the signal light to be measured from the generated difference frequency light.

【0022】次に、請求項記載の各手段間の包含関係、
および、該各手段と本実施形態との対応関係を説明す
る。なお、以下に示す包含関係において、包含される手
段(下位手段)は、包含する手段(上位手段)に対し、
一段下げて記載されているものとする。 サンプリングパルス光源……サンプリングパルス光源1 合波手段……光合波器2 和周波光発生手段 和周波光発生効果素子……非線形光学結晶3 除去手段……基本波除去フィルタ4 光波長選択手段……波長可変光フィルタ5 検出手段……受光器6 処理手段……電気信号処理部7,表示器8 光波長回折手段……光回折格子9 受光素子アレイ……受光アレイ10
Next, the inclusion relation between the means described in the claims,
The correspondence between the respective means and the present embodiment will be described. In the following inclusive relation, the included means (lower means) is different from the included means (higher means).
It is assumed to be described one step lower. Sampling pulse light source ... Sampling pulse light source 1 Combining means ... Optical multiplexer 2 Sum frequency light generating means Sum frequency light generating effect element ... Non-linear optical crystal 3 Removing means ... Fundamental wave removing filter 4 Light wavelength selecting means ... Wavelength tunable optical filter 5 Detecting means ... Light receiving device 6 Processing means ... Electric signal processing unit 7, display 8 Light wavelength diffracting means ... Optical diffraction grating 9 Light receiving element array ... Light receiving array 10

【0023】[0023]

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、異なる波長の複数の光信号が波長多重化された被測
定信号光に対して、各光信号の光波形を高分解能で正確
に測定することができる。また、本発明によれば、上記
各光信号の光波形のみならず光波長領域の分布をも正確
に測定することができる。さらに、光波長回折手段およ
び受光素子アレイを用いることによって、光時間波形と
光波長分布とを同時に測定することができる。
As described above, according to the present invention, the optical waveform of each optical signal with high resolution can be accurately determined with respect to the signal light to be measured in which a plurality of optical signals having different wavelengths are wavelength-multiplexed. Can be measured. Further, according to the present invention, it is possible to accurately measure not only the optical waveform of each optical signal but also the distribution of the optical wavelength region. Further, by using the light wavelength diffraction means and the light receiving element array, the light time waveform and the light wavelength distribution can be measured simultaneously.

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

【図1】 この発明の第1実施形態による光サンプリン
グ波形観測装置の構成例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of an optical sampling waveform observation device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 同実施形態における和周波光発生の原理を示
すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the principle of generation of sum frequency light in the embodiment.

【図3】 この発明の第2実施形態による光サンプリン
グ波形観測装置の構成例を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of an optical sampling waveform observation device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】 従来の光サンプリング波形観測装置の構成例
を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of a conventional optical sampling waveform observation device.

【符号の説明】 1……サンプリングパルス光源、 2……光合波器、3
……非線形光学結晶、 4……基本波除去フィルタ、5
……波長可変光フィルタ、 6……受光器、 7……電
気信号処理部、8……表示器、 9……光回折格子、
10……受光アレイ
[Description of Signs] 1 ... Sampling pulse light source, 2 ... Optical multiplexer, 3
…… Non-linear optical crystal, 4 …… Fundamental wave removal filter, 5
... Tunable optical filter 6... Photodetector 7... Electrical signal processing unit 8... Display 9.
10 ... Light receiving array

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 異なる波長の複数の光信号が波長多重化
された被測定信号光に対して、該各光信号とは異なる波
長のサンプリングパルス光を出力するサンプリングパル
ス光源と、 前記被測定信号光と前記サンプリングパルス光とを合波
する合波手段と、 前記合波手段の出力光を入力し、前記波長多重化された
各光信号と前記サンプリングパルス光との和周波光を、
該各光信号ごとに対応して出力する和周波光発生手段
と、 前記和周波光発生手段が出力した和周波光のうち、特定
の波長の和周波光のみを選択して出力する光波長選択手
段と、 前記光波長選択手段より出力された和周波光を検出する
検出手段と、 前記検出手段により検出された和周波光に基づいて、該
和周波光に対応する元の光信号を復元する処理手段とを
具備することを特徴とする光サンプリング波形観測装
置。
1. A sampling pulse light source for outputting a sampling pulse light having a wavelength different from each optical signal to a signal light to be measured in which a plurality of optical signals having different wavelengths are wavelength-multiplexed; Multiplexing means for multiplexing light and the sampling pulse light, inputting the output light of the multiplexing means, and sum frequency light of each of the wavelength-multiplexed optical signals and the sampling pulse light,
Sum frequency light generating means for outputting corresponding to each optical signal; and light wavelength selection for selecting and outputting only sum frequency light of a specific wavelength among sum frequency lights output by the sum frequency light generating means. Means, detecting means for detecting the sum frequency light output from the light wavelength selecting means, and restoring an original optical signal corresponding to the sum frequency light based on the sum frequency light detected by the detecting means. An optical sampling waveform observation device, comprising: processing means.
【請求項2】 請求項1記載の光サンプリング波形観測
装置において、 前記光波長選択手段は、選択出力する和周波光の波長を
任意の値に変更することを特徴とする光サンプリング波
形観測装置。
2. The optical sampling waveform observation device according to claim 1, wherein the optical wavelength selection means changes the wavelength of the sum frequency light to be selectively output to an arbitrary value.
【請求項3】 異なる波長の複数の光信号が波長多重化
された被測定信号光に対して、該各光信号とは異なる波
長のサンプリングパルス光を出力するサンプリングパル
ス光源と、 前記被測定信号光と前記サンプリングパルス光とを合波
する合波手段と、 前記合波手段の出力光を入力し、前記波長多重化された
各光信号と前記サンプリングパルス光との和周波光を、
該各光信号ごとに対応して出力する和周波光発生手段
と、 前記和周波光発生手段が出力した和周波光を、その光波
長ごとに異なる角度で回折する光波長回折手段と、 複数の受光素子が配列状に並んでおり、前記光波長回折
手段が回折した各和周波光を受光する受光素子アレイ
と、 前記受光素子アレイにより検出された各和周波光に基づ
いて、各和周波光に対応する元の光信号を復元する処理
手段とを具備することを特徴とする光サンプリング波形
観測装置。
3. A sampling pulse light source for outputting a sampling pulse light having a wavelength different from each optical signal to a signal light to be measured in which a plurality of optical signals having different wavelengths are wavelength-multiplexed; Multiplexing means for multiplexing light and the sampling pulse light, inputting the output light of the multiplexing means, and sum frequency light of each of the wavelength-multiplexed optical signals and the sampling pulse light,
Sum frequency light generating means for outputting corresponding to each optical signal; light wavelength diffracting means for diffracting the sum frequency light output by the sum frequency light generating means at different angles for each light wavelength; A light-receiving element is arranged in an array, a light-receiving element array for receiving each sum-frequency light diffracted by the light wavelength diffracting means, and each sum-frequency light based on each sum-frequency light detected by the light-receiving element array. Processing means for restoring the original optical signal corresponding to (1).
【請求項4】 請求項1ないし請求項3のいずれかに記
載の光サンプリング波形観測装置において、 前記和周波光発生手段は、 前記和周波光が発生する和周波光発生効果素子と、 発生した和周波光のみを出力する除去手段とからなるこ
とを特徴とする光サンプリング波形観測装置。
4. The optical sampling waveform observation device according to claim 1, wherein the sum frequency light generating means includes: a sum frequency light generating effect element for generating the sum frequency light; An optical sampling waveform observation device, comprising: a removing unit that outputs only sum frequency light.
【請求項5】 異なる波長の複数の光信号が波長多重化
された被測定信号光に対して、該各光信号とは異なる波
長のサンプリングパルス光を出力するサンプリングパル
ス光源と、 前記被測定信号光と前記サンプリングパルス光とを合波
する合波手段と、 前記合波手段の出力光を入力し、前記波長多重化された
各光信号と前記サンプリングパルス光との差周波光を、
該各光信号ごとに対応して出力する差周波光発生手段
と、 前記差周波光発生手段が出力した差周波光のうち、特定
の波長の差周波光のみを選択して出力する光波長選択手
段と、 前記光波長選択手段より出力された差周波光を検出する
検出手段と、 前記検出手段により検出された差周波光に基づいて、該
差周波光に対応する元の光信号を復元する処理手段とを
具備することを特徴とする光サンプリング波形観測装
置。
5. A sampling pulse light source for outputting a sampling pulse light having a wavelength different from each optical signal to a signal light to be measured in which a plurality of optical signals having different wavelengths are wavelength-multiplexed; Multiplexing means for multiplexing light and the sampling pulse light, and inputting the output light of the multiplexing means, the difference frequency light between each of the wavelength-multiplexed optical signals and the sampling pulse light,
A difference frequency light generating means for outputting corresponding to each of the optical signals; and an optical wavelength selection means for selecting and outputting only a difference frequency light of a specific wavelength from among the difference frequency lights output by the difference frequency light generating means. Means, detecting means for detecting the difference frequency light output from the light wavelength selecting means, and restoring an original optical signal corresponding to the difference frequency light based on the difference frequency light detected by the detecting means. An optical sampling waveform observation device, comprising: processing means.
【請求項6】 請求項5記載の光サンプリング波形観測
装置において、 前記光波長選択手段は、選択出力する差周波光の波長を
任意の値に変更することを特徴とする光サンプリング波
形観測装置。
6. The optical sampling waveform observation device according to claim 5, wherein the optical wavelength selection means changes the wavelength of the difference frequency light to be selectively output to an arbitrary value.
【請求項7】 異なる波長の複数の光信号が波長多重化
された被測定信号光に対して、該各光信号とは異なる波
長のサンプリングパルス光を出力するサンプリングパル
ス光源と、 前記被測定信号光と前記サンプリングパルス光とを合波
する合波手段と、 前記合波手段の出力光を入力し、前記波長多重化された
各光信号と前記サンプリングパルス光との差周波光を、
該各光信号ごとに対応して出力する差周波光発生手段
と、 前記差周波光発生手段が出力した差周波光を、その光波
長ごとに異なる角度で回折する光波長回折手段と、 複数の受光素子が配列状に並んでおり、前記光波長回折
手段が回折した各差周波光を受光する受光素子アレイ
と、 前記受光素子アレイにより検出された各差周波光に基づ
いて、各差周波光に対応する元の光信号を復元する処理
手段とを具備することを特徴とする光サンプリング波形
観測装置。
7. A sampling pulse light source that outputs a sampling pulse light having a wavelength different from each optical signal to a signal light to be measured in which a plurality of optical signals having different wavelengths are wavelength-multiplexed; Multiplexing means for multiplexing light and the sampling pulse light, and inputting the output light of the multiplexing means, the difference frequency light between each of the wavelength-multiplexed optical signals and the sampling pulse light,
A difference frequency light generating unit that outputs corresponding to each of the optical signals; a light wavelength diffraction unit that diffracts the difference frequency light output by the difference frequency light generating unit at a different angle for each light wavelength; A light-receiving element is arranged in an array, a light-receiving element array for receiving each difference frequency light diffracted by the light wavelength diffracting means, and each difference frequency light based on each difference frequency light detected by the light-receiving element array. Processing means for restoring the original optical signal corresponding to (1).
【請求項8】 請求項5ないし請求項7のいずれかに記
載の光サンプリング波形観測装置において、 前記差周波光発生手段は、 前記差周波光が発生する差周波光発生効果素子と、 発生した差周波光のみを出力する除去手段とからなるこ
とを特徴とする光サンプリング波形観測装置。
8. The optical sampling waveform observation device according to claim 5, wherein the difference frequency light generating means includes: a difference frequency light generating effect element that generates the difference frequency light; An optical sampling waveform observation device, comprising: a removing unit that outputs only difference frequency light.
【請求項9】 請求項1ないし請求項8のいずれかに記
載の光サンプリング波形観測装置において、 前記サンプリングパルス光源は、該サンプリングパルス
光源が出力するサンプリングパルス光の波長を任意の値
に選択することを特徴とする光サンプリング波形観測装
置。
9. The optical sampling waveform observation device according to claim 1, wherein the sampling pulse light source selects a wavelength of the sampling pulse light output from the sampling pulse light source to an arbitrary value. An optical sampling waveform observation device, characterized in that:
JP30844796A 1996-11-19 1996-11-19 Optical sampling waveform observing device Pending JPH10148581A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30844796A JPH10148581A (en) 1996-11-19 1996-11-19 Optical sampling waveform observing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30844796A JPH10148581A (en) 1996-11-19 1996-11-19 Optical sampling waveform observing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10148581A true JPH10148581A (en) 1998-06-02

Family

ID=17981142

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30844796A Pending JPH10148581A (en) 1996-11-19 1996-11-19 Optical sampling waveform observing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10148581A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7002680B2 (en) 2002-08-13 2006-02-21 Agilent Technologies, Inc. Method and apparatus for measuring waveforms and wavelengths of optical signals
JP2012506072A (en) * 2008-10-14 2012-03-08 コーネル・ユニバーシティー Device for applying phase shift to input waveform

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7002680B2 (en) 2002-08-13 2006-02-21 Agilent Technologies, Inc. Method and apparatus for measuring waveforms and wavelengths of optical signals
JP2012506072A (en) * 2008-10-14 2012-03-08 コーネル・ユニバーシティー Device for applying phase shift to input waveform
US9323284B2 (en) 2008-10-14 2016-04-26 Cornell University Apparatus for imparting phase shift to input waveform

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6493088B1 (en) Method and apparatus for high resolution monitoring of optical signals
EP1000315B1 (en) Pulse measurement using frequency shifting techniques
US5995255A (en) Concatenated fiber grating optical monitor
US6807321B2 (en) Apparatus and method for measurement and adaptive control of polarization mode dispersion in optical fiber transmission systems
JP2003530761A (en) Wavelength multiplexing (WDM) signal monitor
JPH1194646A (en) Light sampling and waveform measuring device and polarized wave separator
JP3631025B2 (en) Chromatic dispersion measurement apparatus and polarization dispersion measurement apparatus
JP2008116448A (en) System and method for alleviating polarization mode dispersion
US7079231B2 (en) Optical network analyzer
JP2001281104A (en) Wavelength-selective polarization diverse optical heterodyne receiver
EP1669730A2 (en) Heterodyne-based optical spectrum analysis using data clock sampling
EP1231455A2 (en) Method and system for optical spectrum analysis with a depolarized local oscillator signal
JP2001281105A (en) System and method for optical heterodyne detection of optical signal
CN108566244B (en) Multichannel parallel optical device spectral response measuring method and device
JPH0618332A (en) Measuring method and device for stokes parameter
JPS6228623A (en) Photometer
JP4680223B2 (en) Chromatic dispersion measurement device
US6624889B1 (en) Cascaded filter employing an AOTF and narrowband birefringent filters
JPH10148581A (en) Optical sampling waveform observing device
JP2004077212A (en) Device for measuring wavelength and waveform of optical signal
JP2002350236A (en) Light spectrum analysis system and light spectrum analysis method
JP2007057251A (en) Optical interferometer type phase detection apparatus
WO2006128254A1 (en) Wdm optical performance monitoring
JP3385890B2 (en) Optical sampling waveform measuring device
JPH10221173A (en) Device for observing light sampling waveform