JPH11316245A - 電気光学サンプリングオシロスコープ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 検出信号のＳ／Ｎを容易に改善することがで
きる電気光学サンプリングオシロスコープを得ること。 【解決手段】 本発明は、被測定信号による電界に応じ
てその屈折率が変化する電気光学結晶と、電気光学結晶
透過した基準レーザ光を反射する反射鏡と、反射鏡によ
り反射された基準レーザ光を第１の信号光Ｌa1およびｌ
a2として分岐する偏光ビームスプリッタと、第１の信号
光Ｌa1を受光する第１のフォトダイオード１８と、第２
の信号光Ｌa2を受光する第２のフォトダイオード１９
と、第１の電気信号Ｓ1を増幅する第１の増幅器２０
と、第２の電気信号Ｓ2を増幅する増幅部２１と、第２
の増幅器１００のゲインＧ2を調整するゲイン調整部２
２と、Ｓ／Ｎ調整時に差動増幅器２３の出力信号である
検出信号Ｓ0がゼロになるようにゲイン調整部２２を制
御する制御部２５とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種信号の測定に
用いられる電気光学サンプリングオシロスコープに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近時、例えば、２．４Ｇｂｐｓという超
高速なビットレートの信号を扱う被測定回路の信号測定
には、被測定回路に擾乱を与えることなく測定可能な電
気光学サンプリングオシロスコープが用いられている。
ここで、上記電気光学サンプリングオシロスコープに
は、電気光学効果を利用して被測定信号を検出する電気
光学プローブが用いられる。

【０００３】また、上述した電気光学サンプリングオシ
ロスコープは、 （１）信号を測定する際に、グランド線を必要としない
ため、測定が容易 （２）電気光学プローブの先端にある金属ピンが回路系
から各々絶縁されているので高入力インピーダンスを実
現でき、その結果被測定点の状態をほとんど乱すことが
ない （３）光パルスを利用することからＧＨｚオーダーまで
の広帯域測定が可能 といった特徴があることから、高速化が進む通信情報シ
ステムの測定に特に用いられている。

【０００４】図５は、従来の電気光学サンプリングオシ
ロスコープに用いられる電気光学プローブの構成を示す
概略側面図である。この図において、４は、電気光学プ
ローブであり、被測定信号によって発生する電界を電気
光学結晶に対して作用させた状態で、該電気光学結晶に
レーザ光が入射されると、レーザ光の偏光状態が変化す
るという原理を用いて被測定信号の検出を行うものであ
る。

【０００５】電気光学プローブ４において、５は、先端
部分がテーパ状に形成された金属ピンであり、図示しな
い信号線に当接される。この金属ピン５は、上記信号線
を伝送している被測定信号による電界を後述する電気光
学結晶７に作用させ易くする役目をする。６は、円板形
状の絶縁体であり、その裏面中央部には、金属ピン５の
端部が取り付けられている。すなわち、金属ピン５は、
絶縁体６により保持されている。電気光学結晶７は、Ｂ
ＳＯ（Ｂｉ₁₂ＳｉＯ₂₀）が円柱形状に形成されてなり、
金属ピン５を介して結合された電界に応じて、一次の電
気光学変化であるポッケルス効果によりその屈折率が変
化するという、光学的性質を有している。

【０００６】８は、反射鏡であり、電気光学結晶７の裏
面に蒸着された誘電体多層膜ミラーである。この反射鏡
８は、電気光学結晶７を透過した基準レーザ光Ｌa0を反
射する。電気光学結晶７は、反射鏡８を介して絶縁体６
の表面に接合されている。

【０００７】９は、略円筒形状のケースであり、円筒形
状の円筒部９ｂと、該円筒部９ｂの一端部にテーパ形状
に形成され、かつ軸線に沿って貫通穴が形成された先端
部９ａとが一体に形成されている。この先端部９ａに
は、上述した金属ピン５、絶縁体６、電気光学結晶７お
よび反射鏡８が各々収容されている。

【０００８】１０は、コネクタ１１と図示しないレーザ
発生装置との間を接続する偏光保持光ファイバである。
上記レーザ発生装置は、直線偏光の基準レーザ光Ｌa0を
発生する。ここで、上記基準レーザ光Ｌa0は、被測定信
号成分を含まないベースバンド信号成分からなるレーザ
光である。また、コネクタ１１は、その出射端１１ａか
ら出射される基準レーザ光Ｌa0が電気光学結晶７および
反射鏡８に対して垂直に入射される位置に配設されてい
る。１２は、コネクタ１１の左方に配設されたコリメー
トレンズであり、基準レーザ光Ｌa0を平行光に変換す
る。

【０００９】１３は、コリメートレンズ１２の左方に配
設された偏光ビームスプリッタであり、紙面に対して平
行な基準レーザ光Ｌa0の偏光成分を直進させるととも
に、上記紙面に対して垂直な基準レーザ光Ｌa0の偏光成
分を、基準レーザ光Ｌa0の直進方向に対して９０度曲げ
て第２の信号光Ｌa2として直進させる。１４は、偏光ビ
ームスプリッタ１３の左方に配設されたファラデー素子
であり、偏光ビームスプリッタ１３を透過した基準レー
ザ光Ｌa0の偏光を紙面に対して４５度回転させる。

【００１０】１５は、ファラデー素子１４の左方に、結
晶軸方位が２２．５度傾くように配設された１／２波長
板であり、ファラデー素子１４により回転された偏光を
紙面に対して平行にする。１６は、１／２波長板１５の
左方に配設された偏光ビームスプリッタであり、偏光ビ
ームスプリッタ１３と同一構成とされており、反射鏡８
により反射された基準レーザ光Ｌa0の一部を第１の信号
光Ｌa1として分岐する。１７は、偏光ビームスプリッタ
１６の左方に配設された波長板であり、偏光ビームスプ
リッタ１６を透過した基準レーザ光Ｌa0の強度バランス
を調整することにより、最終的に得られる電気光学プロ
ーブ４の出力信号のＳ／Ｎ(Signal/Noise)比を調整す
る。このＳ／Ｎの調整は、波長板１７を回転させること
により、基準レーザ光Ｌa0の光軸と波長板１７とのなす
角度を可変することにより行われる。

【００１１】１８は、偏光ビームスプリッタ１６の上方
に配設された第１のフォトダイオードであり、偏光ビー
ムスプリッタ１６により分岐された基準レーザ光Ｌa0の
一部である第１の信号光Ｌa1を第１の電気信号Ｓ1に変
換して、差動増幅器３０の（＋）端子へ出力する。１９
は、偏光ビームスプリッタ１３の上方に配設された第２
のフォトダイオードであり、偏光ビームスプリッタ１３
により分岐された基準レーザ光Ｌa0の一部である第２の
信号光Ｌa2を第２の電気信号Ｓ2に変換して、これを差
動増幅器３０の（−）端子へ出力する。

【００１２】上記構成において、図５に示す金属ピン５
の先端部が信号線（図示略）に当接されると、信号線を
伝送している被測定信号のレベルに応じた電界が電気光
学結晶７と結合される。これにより、電気光学結晶７の
屈折率が電界の強度に応じて変化する。この状態におい
て、図示しないレーザ光発生装置から基準レーザ光Ｌa0
が出射されると、該基準レーザ光Ｌa0は、コネクタ１１
の出射端１１ａから出射された後、コリメートレンズ１
２、偏光ビームスプリッタ１３、ファラデー素子１４、
１／２波長板１５、偏光ビームスプリッタ１６および波
長板１７を介して電気光学結晶７の表面に入射される。

【００１３】この結果、電気光学結晶７内部を伝搬して
いる基準レーザ光Ｌa0の偏光状態が変化する。そして、
偏光変化を受けた基準レーザ光Ｌa0は、反射鏡８により
反射された後、電気光学結晶７の表面から出射され、偏
光ビームスプリッタ１６により分岐される。上記分岐さ
れた一方の第１の信号光Ｌa1は、第１のフォトダイオー
ド１８により第１の電気信号Ｓ1に変換され、該第１の
電気信号Ｓ1は、差動増幅器３０の（＋）端子に入力さ
れる。

【００１４】また、偏光ビームスプリッタ１６により分
岐された他方の第２の信号光Ｌa20は、偏光ビームスプ
リッタ１３により第２のフォトダイオード１９方向へ分
岐された後、第２のフォトダイオード１９により第２の
電気信号Ｓ2に変換される。そして、該第２の電気信号
Ｓ2は、差動増幅器３０の（−）端子に入力される。

【００１５】これにより、差動増幅器３０においては、
第１の電気信号Ｓ1と第２の電気信号Ｓ2とが差動増幅さ
れる。このとき、差動増幅器３０においては、基準レー
ザ光Ｌa0に含まれる、ゆらぎ等による同相ノイズ成分が
キャンセルされる。そして、差動増幅された信号が電気
光学プローブ４の検出信号Ｓ0として電気光学サンプリ
ングオシロスコープの入力端子に入力される。この結
果、電気光学サンプリングオシロスコープの表示部に
は、信号線２を伝送している被測定信号の波形等が表示
される。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の電気光学サンプリングオシロスコープにおいては、
差動増幅器３０においてノイズ成分がキャンセルされる
ことを述べた。この場合には、第１の電気信号Ｓ1のノ
イズ成分のレベルと、第２の電気信号Ｓ2のノイズ成分
のレベルとが同値である、という条件が必要である。

【００１７】しかしながら、実際には、第１の電気信号
Ｓ1（第１の信号光Ｌa1）に含まれるノイズ成分のレベ
ルと、第２の電気信号Ｓ2（第２の信号光Ｌa2）に含ま
れるノイズ成分のレベルとが、次の理由によって異なる
ため、検出信号Ｓ0のＳ／Ｎが悪いという問題があっ
た。 （１）温度等の外部環境変化により光学部品の光学的特
性が変化したり、電子部品の電気的特性が変化するため （２）第１の信号光Ｌa1が通過する経路（光学系）と第
２の第２の信号光Ｌa2が通過する経路（光学系）とが振
動、圧力等の影響により変化する場合があるため （３）第１のフォトダイオード１８の電気的特性と第２
のフォトダイオード１９の電気的特性とにバラツキがあ
るため

【００１８】そこで、従来の電気光学サンプリングオシ
ロスコープにおいては、波長板１７を手動で調整するこ
とにより検出信号Ｓ0のＳ／Ｎの改善を行っているが、
この波長板１７の調整には熟練を要するととともに、波
長板１７の調整に特別の器具が必要であるという問題が
あった。さらに、従来の電気光学サンプリングオシロス
コープにおいては、たとえ、波長板１７により検出信号
Ｓ0のＳ／Ｎの改善が図られたとしても、外部環境の変
化によって再び上記Ｓ／Ｎが悪化してしまうという問題
があった。従って、従来の電気光学サンプリングオシロ
スコープにおいては、検出信号Ｓ0のＳ／Ｎが悪化する
度に手動によって波長板１７をいちいち調整しなければ
ならない。本発明はこのような背景の下になされたもの
で、検出信号のＳ／Ｎを容易に改善することができる電
気光学サンプリングオシロスコープを提供することを目
的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、基準レーザ光を発生する発光手段と、その表面に前
記基準レーザ光が入射され、被測定信号により生じる電
界の強度に応じてその屈折率が変化する電気光学結晶
と、前記電気光学結晶の裏面に形成され前記電気光学結
晶を透過した前記基準レーザ光を反射する反射鏡と、前
記反射鏡により反射された前記基準レーザ光を第１の信
号光と第２の信号光とに分岐する光学回路と、前記第１
の信号光を第１の電気信号に変換する第１の光／電気変
換手段と、前記第２の信号光を第２の電気信号に変換す
る第２の光／電気変換手段と、前記第１の電気信号と前
記第２の電気信号とを差動増幅して、差動増幅結果を前
記被測定信号の検出信号として出力する差動増幅手段
と、Ｓ／Ｎ調整時において、前記発光手段から前記基準
レーザ光が発生されていないとき、前記検出信号のフィ
ードバックを受けながら、前記第１の電気信号のレベル
と前記第２の電気信号のレベルとが一致するようにゲイ
ン調整するゲイン調整手段とを具備することを特徴とす
る。また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の
電気光学サンプリングオシロスコープにおいて、前記ゲ
イン調整手段は、Ｓ／Ｎ調整時において、前記発光手段
から前記基準レーザ光が発生されており、かつ前記被測
定信号がゼロレベルであるとき、前記検出信号のフィー
ドバックを受けながら、前記第１の電気信号のレベルと
前記第２の電気信号のレベルとが一致するようにゲイン
調整することを特徴とする。また、請求項３に記載の発
明は、基準レーザ光を発生する発光手段と、その表面に
前記基準レーザ光が入射され、被測定信号により生じる
電界の強度に応じてその屈折率が変化する電気光学結晶
と、前記電気光学結晶の裏面に形成され前記電気光学結
晶を透過した前記基準レーザ光を反射する反射鏡と、前
記反射鏡により反射された前記基準レーザ光を第１の信
号光と第２の信号光とに分岐する光学回路と、前記第１
の信号光を第１の電気信号に変換する第１の光／電気変
換手段と、前記第２の信号光を第２の電気信号に変換す
る第２の光／電気変換手段と、前記第１の電気信号を第
１のゲインをもって増幅する第１の増幅手段と、前記第
１の電気信号を第２のゲインをもって増幅する第２の増
幅手段と、前記第１の増幅手段により増幅された第１の
増幅信号と前記第２の増幅手段により増幅された第２の
増幅信号とを差動増幅して、差動増幅結果を前記被測定
信号の検出信号として出力する差動増幅手段と、Ｓ／Ｎ
調整時において、前記発光手段から前記基準レーザ光が
発生されていないとき、前記検出信号のフィードバック
を受けながら、前記第１の電気信号のレベルと前記第２
の電気信号のレベルとが一致するように前記第１の増幅
手段の第１のゲインを調整するゲイン調整手段とを具備
することを特徴とする。また、請求項４に記載の発明
は、請求項３に記載の電気光学サンプリングオシロスコ
ープにおいて、前記ゲイン調整手段は、Ｓ／Ｎ調整時に
おいて、前記発光手段から前記基準レーザ光が発生され
ており、かつ前記被測定信号のゼロレベルであるとき、
前記検出信号のフィードバックを受けながら、前記第１
の電気信号のレベルと前記第２の電気信号のレベルとが
一致するように前記第１の増幅手段の前記第１のゲイン
を調整することを特徴とする。また、請求項５に記載の
発明は、基準レーザ光を発生する発光手段と、その表面
に前記基準レーザ光が入射され、被測定信号により生じ
る電界の強度に応じてその屈折率が変化する電気光学結
晶と、前記電気光学結晶の裏面に形成され前記電気光学
結晶を透過した前記基準レーザ光を反射する反射鏡と、
前記反射鏡により反射された前記基準レーザ光を第１の
信号光と第２の信号光とに分岐する光学回路と、前記第
１の信号光を第１の電気信号に変換する第１の光／電気
変換手段と、前記第２の信号光を第２の電気信号に変換
する第２の光／電気変換手段と、前記第１の電気信号を
第１のゲインをもって増幅する第１の増幅手段と、前記
第１の電気信号を第２のゲインをもって増幅する第２の
増幅手段と、前記第１の増幅手段により増幅された第１
の増幅信号と前記第２の増幅手段により増幅された第２
の増幅信号とを差動増幅して、差動増幅結果を前記被測
定信号の検出信号として出力する差動増幅手段と、Ｓ／
Ｎ調整時において、前記発光手段から前記基準レーザ光
が発生されていないとき、前記検出信号のフィードバッ
クを受けながら、前記第１の電気信号のレベルと前記第
２の電気信号のレベルとが一致するように前記第２の増
幅手段の第２のゲインを調整するゲイン調整手段とを具
備することを特徴とする。また、請求項６に記載の発明
は、請求項５に記載の電気光学サンプリングオシロスコ
ープにおいて、前記ゲイン調整手段は、Ｓ／Ｎ調整時に
おいて、前記発光手段から前記基準レーザ光が発生され
ており、かつ前記被測定信号がゼロレベルであるとき、
前記検出信号のフィードバックを受けながら、前記第１
の電気信号のレベルと前記第２の電気信号のレベルとが
一致するように前記第２の増幅手段の第２のゲインを調
整することを特徴とする。また、請求項７に記載の発明
は、基準レーザ光を発生する発光手段と、その表面に前
記基準レーザ光が入射され、被測定信号により生じる電
界の強度に応じてその屈折率が変化する電気光学結晶
と、前記電気光学結晶の裏面に形成され前記電気光学結
晶を透過した前記基準レーザ光を反射する反射鏡と、前
記反射鏡により反射された前記基準レーザ光を第１の信
号光と第２の信号光とに分岐する光学回路と、前記第１
の信号光を第１の電気信号に変換する第１の光／電気変
換手段と、前記第２の信号光を第２の電気信号に変換す
る第２の光／電気変換手段と、前記第１の電気信号と前
記第２の電気信号とを差動増幅して、差動増幅結果を前
記被測定信号の検出信号として出力する差動増幅手段
と、前記検出信号に含まれる、前記基準レーザ光のベー
スバンド成分、被測定信号成分のうち、前記ベースバン
ド成分のみをベースバンド信号として通過させるフィル
タ手段と、Ｓ／Ｎ調整時において、前記発光手段から前
記基準レーザ光が発生されており、かつ被測定信号が所
定レベルであるとき、前記ベースバンド信号のフィード
バックを受けながら、前記第１の電気信号のレベルと前
記第２の電気信号のレベルとが一致するようにゲイン調
整するゲイン調整手段とを具備することを特徴とする。
また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の電気
光学サンプリングオシロスコープにおいて、前記検出信
号に基づいて、前記被測定信号の波形を表示する表示手
段を具備することを特徴とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】＜第１実施形態＞以下、図面を参
照して本発明の実施形態について説明する。図１は本発
明の第１実施形態による電気光学サンプリングオシロス
コープの要部の構成を示すブロック図である。以下に説
明する電気光学サンプリングオシロスコープにおいて
は、図５に示す差動増幅器３０に代えて、図１に示す構
成のものが設けられている。

【００２１】図１に示す２０は、第１の増幅器であり、
第１のフォトダイオード１８（図５参照）から出力され
る第１の電気信号Ｓ1を増幅して、これを第１の電気信
号Ｓ1’として出力する。この第１の増幅器２０のゲイ
ンは、例えば、Ｇ1とされている。１００は、そのゲイ
ンＧ2が可変可能な第２の増幅器であり、増幅部２１お
よびゲイン調整部２２から構成されている。この第２の
増幅器１００は、第２のフォトダイオード１９（図５参
照）から出力される第２の電気信号Ｓ2を増幅して、こ
れを第２の電気信号Ｓ2’として出力する。

【００２２】２２は、第２の増幅器１００のゲインＧ2
を後述するゲイン制御信号ＳGにより指示された値に調
整するゲイン調整部である。このゲイン調整部２２は、
固定抵抗Ｒ1、Ｒ2および可変抵抗たる電子ボリュームＲ
xから構成されている。上記固定抵抗Ｒ1は、第２のフォ
トダイオード１９と増幅部２１との間に介挿されてい
る。固定抵抗Ｒ2と電子ボリュームＲxとは、直列接続さ
れた直列回路を構成しており、この直列回路は、増幅部
２１に対して並列接続されている。また、これらの固定
抵抗Ｒ2および電子ボリュームＲxは、増幅部２１の出力
信号を負帰還する役目をしている。上記電子ボリューム
Ｒxは、ゲイン制御信号ＳGによりその抵抗値が可変され
る。

【００２３】ここで、第２の増幅器１００のゲインＧ2
は、固定抵抗Ｒ1の抵抗値をｒ1、固定抵抗Ｒ2の抵抗値
をｒ2、電子ボリュームＲxの抵抗値をｒxとすると、次
の（１）式で表される。 Ｇ2＝（ｒ2＋ｒx）／ｒ1 ・・・・・・・・・・・・（１）

【００２４】２３は、差動増幅器であり、その(＋）入
力端子に入力される第１の電気信号Ｓ1’と、その
（−）入力端子に入力される第２の電気信号Ｓ2’とを
差動増幅して、これを検出信号Ｓ0として出力する。こ
の差動増幅器２３のゲインは、Ｇ3とされている。２４
は、アナログの検出信号Ｓ0をディジタルの検出信号Ｓ
0’に変換するＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換部
である。

【００２５】２５は、検出信号Ｓ0’（検出信号Ｓ0）の
レベル（絶対値）が最小値またはゼロになるように、第
２の増幅器１００のゲインＧ2を制御する制御部であ
る。具体的には、制御部２５は、検出信号Ｓ0’のレベ
ル（絶対値）が最小値またはゼロとなるような電子ボリ
ュームＲxの抵抗値ｒxを後述する演算式から求め、この
抵抗値ｒxに応じたゲイン制御信号ＳGを電子ボリューム
Ｒxへ出力する。

【００２６】ここで、上記検出信号Ｓ0’のレベルが最
小値またはゼロになるということは、第１の電気信号Ｓ
1’のレベルと第２の電気信号Ｓ2’のレベルとが一致
（バランス）状態にあることを意味する。ひいては、こ
れは、第１の電気信号Ｓ1’（第１の信号光Ｌa1）およ
び第２の電気信号Ｓ2’（第２の信号光Ｌa2）に含まれ
ている同相ノイズ成分がキャンセルされたことを意味す
る。上記制御部２５の動作の詳細については、後述す
る。

【００２７】次に、上述した第１実施形態による電気光
学サンプリングオシロスコープにおけるＳ／Ｎ調整時の
動作について説明する。ここで、第１のフォトダイオー
ド１８の電気的特性と第２のフォトダイオード１９の電
気的特性との相違を電気的要因と定義する。今、Ｓ／Ｎ
調整時においては、図５に示す電気光学プローブ４は、
被測定信号を測定しない状態にあり、従って、図示しな
い信号線を伝送している信号の影響を受けない位置にあ
るものとする。

【００２８】また、Ｓ／Ｎ調整時においては、図示しな
いレーザ光発生装置が停止される。従って、この状態に
おいて、図５に示す基準レーザ光Ｌa0が上記レーザ光発
生装置から出力されていないため、図１に示す第１のフ
ォトダイオード１８および第２のフォトダイオード１９
には、第１の信号光Ｌa1および第２の信号光Ｌa2が入射
されない。従って、原理的には、第１のフォトダイオー
ド１８および第２のフォトダイオード１９からは、第１
の電気信号Ｓ1および第２の電気信号Ｓ2が出力されな
い。

【００２９】しかしながら、実際には、暗電流、外部ノ
イズ等により第１のフォトダイオード１８および第２の
フォトダイオード１９からは、ノイズ成分である第１の
電気信号Ｓ1および第２の電気信号Ｓ2とが出力されてい
る。また、今、第１の増幅器２０、第２の増幅器１０
０、差動増幅器２３の各電気的特性には、バラツキがあ
るものとする。

【００３０】そして、第１の電気信号Ｓ1は、第１の増
幅器２０によりゲインＧ1をもって増幅された後、この
増幅された第１の電気信号Ｓ1’は、差動増幅器２３の
（＋）入力端子に入力される。一方、第２の電気信号Ｓ
2は、第２の増幅器１００によりゲインＧ2をもって増幅
された後、この増幅された第２の電気信号Ｓ2’は、差
動増幅器２３の（−）入力端子に入力される。

【００３１】これにより、差動増幅器２３においては、
第１の電気信号Ｓ1’と第２の電気信号Ｓ2’とが差動増
幅される。今、第１の電気信号Ｓ1’のレベルと第２の
電気信号Ｓ2’のレベルとが異なるため、差動増幅器２
３の出力信号である検出信号Ｓ0は、ゼロではない。そ
して、上記検出信号Ｓ0は、Ａ／Ｄ変換部２４によりデ
ィジタルの検出信号Ｓ0’に変換された後、制御部２５
へ入力される。

【００３２】これにより、制御部２５は、検出信号Ｓ
0’のフィードバックを受けながら、検出信号Ｓ0’がゼ
ロとなるように、ゲイン制御信号ＳGを変化させる。こ
の結果、電子ボリュームＲxの抵抗値ｒxが変化し、ひい
ては、前述した（１）式で表される、第２の増幅器１０
０のゲインＧ2が変化する。そして、検出信号Ｓ0’がゼ
ロになると、制御部２５は、そのときのゲイン制御信号
ＳGのレベルを保持する。

【００３３】以上説明したように、上述した第１実施形
態による電気光学サンプリングオシロスコープにおいて
は、第２の増幅器１００のゲインＧ2を調整することに
より、見かけ上、第１のフォトダイオード１８の電気的
特性と第２のフォトダイオード１９の電気的特性とを一
致させることができる。

【００３４】さらに、上述した電気的要因によるノイズ
成分に加えて、上述した光学的および温度的要因による
ノイズ成分をキャンセルさせて、検出信号Ｓ0のＳ／Ｎ
をさらに向上させる場合には、上述した動作の後に次の
動作が行われる。今、上述したように図５に示す電気光
学プローブ４は、被測定信号を測定しない状態にあり、
従って、信号線を伝送している信号の影響を受けない位
置にあるものとする。

【００３５】この状態において、レーザ発生装置から図
５に示す基準レーザ光Ｌa0が出射されると、該基準レー
ザ光Ｌa0は、前述した動作と同様にして、コネクタ１１
の出射端１１ａから出射された後、コリメートレンズ１
２、偏光ビームスプリッタ１３、ファラデー素子１４、
１／２波長板１５、偏光ビームスプリッタ１６および波
長板１７を介して電気光学結晶７の表面に入射される。
今、上記基準レーザ光Ｌa0には、ゆらぎ等によるノイズ
成分が含まれているものとする。

【００３６】今の場合、被測定信号による電界が電気光
学結晶７に結合されていないため、電気光学結晶７内部
を伝搬している基準レーザ光Ｌa0の偏光状態は、変化し
ない。そして、基準レーザ光Ｌa0は、反射鏡８により反
射された後、電気光学結晶７の表面から出射され、偏光
ビームスプリッタ１６および偏光ビームスプリッタ１７
により、第１の信号光Ｌa1と第２の信号光Ｌa2とに分岐
される。上記第１の信号光Ｌa1および第２の信号光Ｌa2
には、共に、ベースバンド信号成分のみが含まれてお
り、被測定信号成分が含まれていない。

【００３７】上記分岐された一方の第１の信号光Ｌa1
は、図５に示す第１のフォトダイオード１８に受光され
た後、第１の電気信号Ｓ1に変換される。一方、図５に
示す偏光ビームスプリッタ１６により分岐された他方の
第２の信号光Ｌa20は、図１に示す第２のフォトダイオ
ード１９に受光された後、第２の電気信号Ｓ2に変換さ
れる。ここで、今、上記第１の信号光Ｌa1の光強度は、
上述した光学的要因および温度的要因により第２の信号
光Ｌa2の光強度より低いものとする。これに加えて、
今、第１のフォトダイオード１８の電気的特性と第２の
フォトダイオード１９の電気的特性とに相違があるもの
とし、従って、上記第１の電気信号Ｓ1のレベルは、第
２の電気信号Ｓ2のレベルより低いものと仮定する。

【００３８】そして、第１の電気信号Ｓ1は、第１の増
幅器２０によりゲインＧ1をもって増幅された後、この
増幅された第１の電気信号Ｓ1’は、差動増幅器２３の
（＋）入力端子に入力される。一方、第２の電気信号Ｓ
2は、第２の増幅器１００によりゲインＧ2をもって増幅
された後、この増幅された第２の電気信号Ｓ2’は、差
動増幅器２３の（−）入力端子に入力される。

【００３９】これにより、差動増幅器２３においては、
第１の電気信号Ｓ1’と第２の電気信号Ｓ2’とが差動増
幅される。今、第１の電気信号Ｓ1’のレベルと第２の
電気信号Ｓ2’のレベルとが異なるため、差動増幅器２
３の出力信号である検出信号Ｓ0は、ゼロではない。す
なわち、今、電気光学サンプリングオシロスコープにお
いては、電気的要因による両信号のレベル誤差が解消さ
れているが、光学的要因および温度的要因による両信号
のレベル誤差が生じている。そして、上記検出信号Ｓ0
は、Ａ／Ｄ変換部２４によりディジタルの検出信号Ｓ
0’に変換された後、制御部２５へ入力される。

【００４０】これにより、制御部２５は、検出信号Ｓ
0’のフィードバックを受けながら、検出信号Ｓ0’がゼ
ロとなるように、ゲイン制御信号ＳGを変化させる。す
なわち、制御部２５は、現在の検出信号Ｓ0’（検出信
号Ｓ0）のレベルεを求める。今の場合には、上記レベ
ルεとしてε1が求められたものとする。次に、制御部
２５は、ゲイン制御信号ＳGから電子ボリュームＲxの抵
抗値ｒxを求めた後、上記抵抗値ｒx、既知である固定抵
抗Ｒ1およびの抵抗値ｒ1およびｒ2を上述した（１）式
に各々代入して、第２の増幅器１００のゲインＧ2を求
める。

【００４１】次に、制御部２５は、ゲイン制御信号ＳG
を変化させて、第２の増幅器１００のゲインをＧ2から
ゲインＧ2’に変化させる。これにより、第２の電気信
号Ｓ2’のレベルが変化し、ひいては、検出信号Ｓ0（検
出信号Ｓ0’）のレベルεがε1からε2に変化する。

【００４２】ここで、第２の増幅器１００のゲインがＧ
2であるときの検出信号Ｓ0（検出信号Ｓ0’）のレベル
ε1は、次の（２）式で表され、一方、第２の増幅器１
００のゲインがＧ2’であるときの検出信号Ｓ0（検出信
号Ｓ0’）のレベルε2は、次の（３）式で表される。 ε1＝（ｓ1・Ｇ1−ｓ2・Ｇ2）Ｇ3 ・・・・・・・・・・・（２） ε2＝（ｓ1・Ｇ1−ｓ2・Ｇ2’）Ｇ3 ・・・・・・・・・・（３） 上記（２）および（３）式において、ｓ1およびｓ2は第
１の電気信号Ｓ1およびＳ2のレベルであり未知数であ
る。、Ｇ1は第１の増幅器２０のゲイン、Ｇ3は、差動増
幅器２３のゲインである。

【００４３】上記（２）および（３）式からなる連立方
程式を解くと、未知数ｓ1およびｓ2は、次の（４）およ
び（５）式で表される。 ｓ1＝（ε1−ε2）／Ｇ3（Ｇ2’−Ｇ2） ・・・・・・・・・・（４） ｓ2＝（１／Ｇ1・Ｇ3）（ε1＋Ｇ2（ε1−ε2）／（Ｇ2’−Ｇ2）） ・・・・・・・・・・（５）

【００４４】さらに、検出信号Ｓ0（検出信号Ｓ0’）の
レベルεをゼロにするための第２の増幅器１００のゲイ
ンＧ2’’（ε＝０）は、第１の電気信号Ｓ1のレベルを
ｓ1、第２の電気信号Ｓ2のレベルをｓ2、第１の増幅器
２０のゲインをＧ1とすると、次の（６）式で表され
る。 Ｇ2’’（ε＝０）＝（ｓ1／ｓ2）・Ｇ1 ・・・・・・・・・（６）

【００４５】次に、制御部２５は、第２の増幅器１００
のゲインがＧ2であるときの、検出信号Ｓ0のレベルε1
をゼロにすべく、上記（６）式のｓ1およびｓ2に上述し
た（４）および（５）式から求められたレベルｓ1およ
びｓ2を、さらに、（６）式のＧ1に既知である差動増幅
器２３のゲインＧ1を各々代入して、ゲインＧ2’’を求
める。

【００４６】次に、制御部２５は、前述した（１）式を
電子ボリュームＲxの抵抗値ｒxについて変形した、次の
（７）式を求める。 ｒx＝ｒ1・Ｇ2−ｒ2 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・（７） 次いで、制御部２５は、上記（７）式のｒ1に既知であ
る固定抵抗Ｒ1の抵抗値ｒ1を、Ｇ2に（６）式から求め
られたＧ2’’を、ｒ2に既知である固定抵抗Ｒ2の抵抗
値ｒ2を各々代入して、電子ボリュームＲxの抵抗値ｒx
を求める。

【００４７】そして、制御部２５は、上記（７）式から
求められた抵抗値ｒxに対応するゲイン制御信号ＳGを電
子ボリュームＲxへ出力する。これにより、電子ボリュ
ームＲxの抵抗値ｒxが変化し、この結果、第２の増幅器
１００のゲインがＧ2’からＧ2’’に変化する。従っ
て、今の場合に、第１の電気信号Ｓ1’のレベル（ｓ1・
Ｇ1）と第２の電気信号Ｓ2’のレベル（ｓ2・Ｇ2’’）
とが一致する。このことから、差動増幅器２３から出力
されている検出信号Ｓ0がゼロになる。すなわち、差動
増幅器２３においては、基準レーザ光Ｌa0に含まれる、
ゆらぎ等によるノイズ成分が、前述した電気的要因、光
学的要因および温度的要因の影響を受けることなく、完
全にキャンセルされる。また、この状態においては、第
１のフォトダイオード１８を経由する系（光学系、電気
系）の特性と第２のフォトダイオードを経由する系（光
学系、電気系）の特性とが一致しているので、波長板１
７（図５参照）を調整することなく、電気的要因による
ノイズ成分がキャンセルされる。

【００４８】以上説明したように、上述した第１実施形
態による電気光学サンプリングオシロスコープにおいて
は、波長板１７（図５参照）を調整することなく、電気
的要因、光学的要因および温度的要因の影響を受けるこ
となく、基準レーザ光Ｌa0に含まれるノイズ成分を完全
にキャンセルすることができるので、検出信号Ｓ0のＳ
／Ｎをさらに向上させることができる。また、上述した
第１実施形態による電気光学サンプリングオシロスコー
プによれば、波長板１７（図５参照）を省略することが
可能である。

【００４９】＜第２実施形態＞次に、本発明の第２実施
形態による電気光学サンプリングオシロスコープについ
て説明する。図２は、本発明の第２実施形態による電気
光学サンプリングオシロスコープの要部の構成を示す図
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。図２において
は、ハイパスフィルタ３００、Ａ／Ｄ変換部３０１およ
び表示部３０２が新たに設けられている。この第２実施
形態による電気光学サンプリングオシロスコープは、被
測定信号の測定中であってもＳ／Ｎの調整を行えるよう
に構成されたものである。

【００５０】図２に示すハイパスフィルタ３００は、差
動増幅器２３と２４との間に介挿されており、基準レー
ザ光Ｌa0のベースバンド信号成分を通過させる一方、被
測定信号成分を阻止する。具体的には、ハイパスフィル
タ３００は、被測定信号の測定中に検出信号Ｓ0に含ま
れるベースバンド信号成分、被測定信号成分のうち、ベ
ースバンド信号成分のみをベースバンド信号Ｓfとして
出力する。Ａ／Ｄ変換部２４は、上記ベースバンド信号
Ｓfをディジタルのベースバンド信号Ｓf’に変換する。
Ａ／Ｄ変換部３０１は、検出信号Ｓ0をディジタルの検
出信号Ｓ0’に変換する。表示部３０２は、検出信号Ｓ
0’に基づいて、被測定信号の測定結果を表示する。

【００５１】次に、上述した第２実施形態による電気光
学サンプリングオシロスコープにおける被測定信号の測
定中の、Ｓ／Ｎの調整動作について説明する。図５に示
す金属ピン５の先端部が信号線（図示略）に当接される
と、信号線を伝送している被測定信号のレベルに応じた
電界が電気光学結晶７と結合される。これにより、電気
光学結晶７の屈折率が電界の強度に応じて変化する。こ
の状態において、図示しないレーザ光発生装置から基準
レーザ光Ｌa0が出射されると、該基準レーザ光Ｌa0は、
前述した動作と同様にして、コネクタ１１の出射端１１
ａから出射された後、コリメートレンズ１２、偏光ビー
ムスプリッタ１３、ファラデー素子１４、１／２波長板
１５、偏光ビームスプリッタ１６および波長板１７を介
して電気光学結晶７の表面に入射される。

【００５２】この結果、電気光学結晶７内部を伝搬して
いる基準レーザ光Ｌa0の偏光状態が変化する。そして、
偏光変化を受けた基準レーザ光Ｌa0は、反射鏡８により
反射された後、電気光学結晶７の表面から出射され、偏
光ビームスプリッタ１６により分岐される。そして、偏
光ビームスプリッタ１６により分岐された一方の第１の
信号光Ｌa1は、図２に示す第１のフォトダイオード１８
に受光される。また、偏光ビームスプリッタ１６により
分岐された他方の信号光は、偏光ビームスプリッタ１３
により分岐され、この分岐された一方の第２の信号光Ｌ
a2は、図２に示す第２のフォトダイオード１９に受光さ
れる。ここで、第１の信号光Ｌa1および第２の信号光Ｌ
a2には、上述したベースバンド信号成分の他に被測定信
号成分が含まれている。

【００５３】そして、図２に示す第１の信号光Ｌa1は、
第１のフォトダイオード１８により第１の電気信号Ｓ1
に変換され、該第１の電気信号Ｓ1は、第１の増幅器２
０によりゲインＧ1をもって増幅された後、この増幅さ
れた第１の電気信号Ｓ1’は、差動増幅器２３の（＋）
入力端子に入力される。一方、第２の電気信号Ｓ2は、
第２の増幅器１００によりゲインＧ2をもって増幅され
た後、この増幅された第２の電気信号Ｓ2’は、差動増
幅器２３の（−）入力端子に入力される。

【００５４】これにより、差動増幅器２３においては、
第１の電気信号Ｓ1’と第２の電気信号Ｓ2’とが差動増
幅され、増幅結果が検出信号Ｓ0として出力される。こ
の検出信号Ｓ0には、上述したベースバンド信号成分と
被測定信号成分とが含まれており、かつベースバンド信
号成分には、前述した電気的要因、光学的要因および温
度的要因等によりノイズ成分が含まれているものとす
る。

【００５５】そして、ハイパスフィルタ３００に検出信
号Ｓ0が入力されると、ハイパスフィルタ３００から
は、ベースバンド信号成分のみを含むベースバンド信号
ＳfがＡ／Ｄ変換部２４へ出力される。以下、前述した
動作と同様にして、ベースバンド信号Ｓfは、Ａ／Ｄ変
換部２４によりディジタルのベースバンド信号Ｓf’に
変換された後、制御部２５へ入力される。

【００５６】これにより、制御部２５は、ベースバンド
信号Ｓf’のフィードバックを受けながら、ベースバン
ド信号Ｓf’のレベルεがゼロとなるように、ゲイン制
御信号ＳGを変化させる。この結果、差動増幅器２３に
おいては、検出信号Ｓ0に含まれる、ゆらぎ等によるノ
イズ成分が、前述した電気的要因、光学的要因および温
度的要因の影響を受けることなく、完全にキャンセルさ
れる。

【００５７】一方、Ａ／Ｄ変換部３０１に入力された検
出信号Ｓ0は、ディジタルの検出信号Ｓ0’に変換された
後、表示部３０２に入力される。今、上述したノイズ成
分が検出信号Ｓ0に含まれていないため、検出信号Ｓ0’
は、被測定信号成分のみからなる。従って、表示部３０
２には、ノイズ成分を含まない被測定信号の測定波形が
表示される。

【００５８】以上説明したように、上述した第２実施形
態による電気光学サンプリングオシロスコープによれ
ば、ハイパスフィルタ３００によりベースバンド信号Ｓ
fが抽出される構成としたので、被測定信号の測定中で
あってもＳ／Ｎの調整を行うことができる。また、上述
した第２実施形態による電気光学サンプリングオシロス
コープによれば、Ｓ／Ｎが調整された検出信号Ｓ0に基
づいて、表示部３０２に被測定信号の波形を表示するよ
うに構成したので、高い精度の波形を得ることができ
る。

【００５９】＜第３実施形態＞次に、本発明の第３実施
形態による電気光学サンプリングオシロスコープについ
て説明する。図３は、本発明の第３実施形態による電気
光学サンプリングオシロスコープの要部の構成を示す図
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。図３において
は、演算部４００が新たに設けられている。この第３実
施形態による電気光学サンプリングオシロスコープは、
上述した第２実施形態による電気光学サンプリングオシ
ロスコープと同様にして被測定信号の測定中であっても
Ｓ／Ｎの調整を行えるように構成されたものである。

【００６０】図３に示す演算部４００は、差動増幅器２
３と制御部２５との間に介挿されたディジタルフィルタ
であり、基準レーザ光Ｌa0のベースバンド信号成分を通
過させる一方、被測定信号成分を阻止する。具体的に
は、演算部４００は、ディジタルフィルタリング処理に
より、被測定信号の測定中に検出信号Ｓ0’に含まれる
ディジタルのベースバンド信号成分、被測定信号成分の
うち、ベースバンド信号成分のみをベースバンド信号Ｓ
fとして出力する。

【００６１】次に、上述した第３実施形態による電気光
学サンプリングオシロスコープにおける被測定信号の測
定中の、Ｓ／Ｎの調整動作について説明する。図５に示
す金属ピン５の先端部が信号線（図示略）に当接される
と、信号線を伝送している被測定信号のレベルに応じた
電界が電気光学結晶７と結合される。以下、上述した動
作を経て、図２に示す第１の信号光Ｌa1は、第１のフォ
トダイオード１８により第１の電気信号Ｓ1に変換さ
れ、該第１の電気信号Ｓ1は、第１の増幅器２０により
ゲインＧ1をもって増幅された後、この増幅された第１
の電気信号Ｓ1’は、差動増幅器２３の（＋）入力端子
に入力される。一方、第２の電気信号Ｓ2は、第２の増
幅器１００によりゲインＧ2をもって増幅された後、こ
の増幅された第２の電気信号Ｓ2’は、差動増幅器２３
の（−）入力端子に入力される。

【００６２】これにより、差動増幅器２３においては、
第１の電気信号Ｓ1’と第２の電気信号Ｓ2’とが差動増
幅され、増幅結果が検出信号Ｓ0として出力される。こ
の検出信号Ｓ0には、上述したベースバンド信号成分と
被測定信号成分とが含まれており、かつベースバンド信
号成分は、前述した電気的要因、光学的要因および温度
的要因等によりゼロでないものとする。そして、上記検
出信号Ｓ0は、Ａ／Ｄ変換部２４によりディジタルの検
出信号Ｓ0’に変換された後、演算部４００に入力され
る。これにより、演算部４００においては、ディジタル
フィルタリング処理により、検出信号Ｓ0’に含まれる
ベースバンド信号成分のみが通過され、演算部４００か
らは、ベースバンド信号Ｓfが制御部２５へ出力され
る。

【００６３】これにより、制御部２５は、ベースバンド
信号Ｓf’のフィードバックを受けながら、ベースバン
ド信号Ｓf’のレベルεがゼロとなるように、ゲイン制
御信号ＳGを変化させる。この結果、差動増幅器２３に
おいては、検出信号Ｓ0に含まれる、ゆらぎ等によるノ
イズ成分が、前述した電気的要因、光学的要因および温
度的要因の影響を受けることなく、完全にキャンセルさ
れる。

【００６４】以上説明したように、上述した第３実施形
態による電気光学サンプリングオシロスコープによれ
ば、演算部４００によりベースバンド信号Ｓfが抽出さ
れる構成としたので被測定信号の測定中であってもＳ／
Ｎの調整を行うことができる。

【００６５】以上本発明の実施形態について説明してき
たが、具体的な構成例はこの実施形態に限られるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等が
あっても、本発明に含まれる。例えば、上述した第１〜
第３実施形態による電気光学サンプリングオシロスコー
プにおいては、図１〜図３に示す第２の増幅器１００の
ゲインＧ2を調整する例について説明したが、上記ゲイ
ンＧ2に代えて第１の増幅器２０のゲインＧ1を調整する
ように構成してもよい。この場合には、第１の増幅器２
０にゲイン調整部２２を設ければよい。

【００６６】また、上述した第１〜第３実施形態による
電気光学サンプリングオシロスコープにおいては、図１
〜図３に示す第２の増幅器１００に代えて、図４に示す
第２の増幅器２００を設ける構成としてもよい。この第
２の増幅器２００は、第２の増幅器１００と同様にし
て、第２の電気信号Ｓ2をゲインＧ2（可変ゲイン）をも
って増幅する。この第２の増幅器２００は、増幅部２６
および可変減衰器２７とから構成されている。可変減衰
器２７は、ゲイン調整部２２（図１参照）と同様の機能
を有しており、ゲイン制御信号ＳGに応じた分だけ、増
幅部２６の出力信号を減衰させる。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１、３、５
に記載の発明によれば、基準レーザ光が発生されていな
いとき、ゲイン調整手段により第１の電気信号のレベル
と第２の電気信号のレベルとが一致するようにゲイン調
整されるので、差動増幅手段から出力される検出信号が
ゼロになる。従って、請求項１、３、５に記載の発明に
よれば、従来のように波長板を調整することなく、電気
的要因によるノイズ成分をキャンセルすることができる
ので、検出信号のＳ／Ｎを短時間で最適に調整すること
ができるとともに、最適値に保持することができるとい
う効果が得られる。また、請求項２、４、６に記載の発
明によれば、基準レーザ光が発生されているとき、ゲイ
ン調整手段により第１の電気信号のレベルと第２の電気
信号のレベルとが一致するようにゲイン調整されるの
で、差動増幅手段から出力される検出信号がゼロにな
る。従って、請求項２、４、６に記載の発明によれば、
従来のように波長板を調整することなく、電気的要因、
光学的要因および温度的要因の影響を受けることなく、
基準レーザ光に含まれるノイズ成分を完全にキャンセル
することができるので、検出信号のＳ／Ｎをさらに向上
させることができるという効果が得られる。また、請求
項７に記載の発明によれば、フィルタ手段により、検出
信号に含まれる、基準レーザ光のベースバンド成分、被
測定信号成分のうち、ベースバンド成分のみをベースバ
ンド信号として通過させる構成としたので、被測定信号
の測定中であってもＳ／Ｎの調整を行うことができると
いう効果が得られる。また、請求項８に記載の発明によ
れば、Ｓ／Ｎが調整された検出信号に基づいて、表示手
段に被測定信号の波形を表示するように構成したので、
高い精度の波形を得ることができるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態による電気光学サンプ
リングオシロスコープの要部の構成を示す図である。

【図２】 同第２実施形態による電気光学サンプリング
オシロスコープの要部の構成を示す図である。

【図３】 同第３実施形態による電気光学サンプリング
オシロスコープの要部の構成を示す図である。

【図４】 同第１〜第３実施形態による電気光学サンプ
リングオシロスコープの変形例を示す図である。

【図５】 従来の電気光学サンプリングオシロスコープ
における電気光学プローブの構成を示す図である。

【符号の説明】

７ 電気光学結晶 ８ 反射鏡 １３ 偏光ビームスプリッタ １６ 偏光ビームスプリッタ １８ 第１のフォトダイオード １９ 第２のフォトダイオード ２０ 第１の増幅器 ２１ 増幅部 ２２ ゲイン調整部 ２３ 差動増幅器 ２５ 制御部 ２６ 増幅部 ２７ 可変減衰器 １００ 第２の増幅器 ２００ 第２の増幅器 ３００ ハイパスフィルタ ３０１ Ａ／Ｄ変換部 ３０２ 表示部 ４００ 演算部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊池 潤 東京都大田区蒲田４丁目19番７号 安藤電 気株式会社内 (72)発明者 伴城 暢一 東京都大田区蒲田４丁目19番７号 安藤電 気株式会社内 (72)発明者 遠藤 善雄 東京都大田区蒲田４丁目19番７号 安藤電 気株式会社内 (72)発明者 品川 満 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 永妻 忠夫 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 山田 順三 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基準レーザ光を発生する発光手段と、 その表面に前記基準レーザ光が入射され、被測定信号に
   より生じる電界の強度に応じてその屈折率が変化する電
   気光学結晶と、 前記電気光学結晶の裏面に形成され前記電気光学結晶を
   透過した前記基準レーザ光を反射する反射鏡と、 前記反射鏡により反射された前記基準レーザ光を第１の
   信号光と第２の信号光とに分岐する光学回路と、 前記第１の信号光を第１の電気信号に変換する第１の光
   ／電気変換手段と、 前記第２の信号光を第２の電気信号に変換する第２の光
   ／電気変換手段と、 前記第１の電気信号と前記第２の電気信号とを差動増幅
   して、差動増幅結果を前記被測定信号の検出信号として
   出力する差動増幅手段と、 Ｓ／Ｎ調整時において、前記発光手段から前記基準レー
   ザ光が発生されていないとき、前記検出信号のフィード
   バックを受けながら、前記第１の電気信号のレベルと前
   記第２の電気信号のレベルとが一致するようにゲイン調
   整するゲイン調整手段と、 を具備することを特徴とする電気光学サンプリングオシ
   ロスコープ。
2. 【請求項２】 前記ゲイン調整手段は、Ｓ／Ｎ調整時に
   おいて、前記発光手段から前記基準レーザ光が発生され
   ており、かつ前記被測定信号がゼロレベルであるとき、
   前記検出信号のフィードバックを受けながら、前記第１
   の電気信号のレベルと前記第２の電気信号のレベルとが
   一致するようにゲイン調整することを特徴とする請求項
   １に記載の電気光学サンプリングオシロスコープ。
3. 【請求項３】 基準レーザ光を発生する発光手段と、 その表面に前記基準レーザ光が入射され、被測定信号に
   より生じる電界の強度に応じてその屈折率が変化する電
   気光学結晶と、 前記電気光学結晶の裏面に形成され前記電気光学結晶を
   透過した前記基準レーザ光を反射する反射鏡と、 前記反射鏡により反射された前記基準レーザ光を第１の
   信号光と第２の信号光とに分岐する光学回路と、 前記第１の信号光を第１の電気信号に変換する第１の光
   ／電気変換手段と、 前記第２の信号光を第２の電気信号に変換する第２の光
   ／電気変換手段と、 前記第１の電気信号を第１のゲインをもって増幅する第
   １の増幅手段と、 前記第１の電気信号を第２のゲインをもって増幅する第
   ２の増幅手段と、 前記第１の増幅手段により増幅された第１の増幅信号と
   前記第２の増幅手段により増幅された第２の増幅信号と
   を差動増幅して、差動増幅結果を前記被測定信号の検出
   信号として出力する差動増幅手段と、 Ｓ／Ｎ調整時において、前記発光手段から前記基準レー
   ザ光が発生されていないとき、前記検出信号のフィード
   バックを受けながら、前記第１の電気信号のレベルと前
   記第２の電気信号のレベルとが一致するように前記第１
   の増幅手段の第１のゲインを調整するゲイン調整手段
   と、 を具備することを特徴とする電気光学サンプリングオシ
   ロスコープ。
4. 【請求項４】 前記ゲイン調整手段は、Ｓ／Ｎ調整時に
   おいて、前記発光手段から前記基準レーザ光が発生され
   ており、かつ前記被測定信号のゼロレベルであるとき、
   前記検出信号のフィードバックを受けながら、前記第１
   の電気信号のレベルと前記第２の電気信号のレベルとが
   一致するように前記第１の増幅手段の前記第１のゲイン
   を調整することを特徴とする請求項３に記載の電気光学
   サンプリングオシロスコープ。
5. 【請求項５】 基準レーザ光を発生する発光手段と、 その表面に前記基準レーザ光が入射され、被測定信号に
   より生じる電界の強度に応じてその屈折率が変化する電
   気光学結晶と、 前記電気光学結晶の裏面に形成され前記電気光学結晶を
   透過した前記基準レーザ光を反射する反射鏡と、 前記反射鏡により反射された前記基準レーザ光を第１の
   信号光と第２の信号光とに分岐する光学回路と、 前記第１の信号光を第１の電気信号に変換する第１の光
   ／電気変換手段と、 前記第２の信号光を第２の電気信号に変換する第２の光
   ／電気変換手段と、 前記第１の電気信号を第１のゲインをもって増幅する第
   １の増幅手段と、 前記第１の電気信号を第２のゲインをもって増幅する第
   ２の増幅手段と、 前記第１の増幅手段により増幅された第１の増幅信号と
   前記第２の増幅手段により増幅された第２の増幅信号と
   を差動増幅して、差動増幅結果を前記被測定信号の検出
   信号として出力する差動増幅手段と、 Ｓ／Ｎ調整時において、前記発光手段から前記基準レー
   ザ光が発生されていないとき、前記検出信号のフィード
   バックを受けながら、前記第１の電気信号のレベルと前
   記第２の電気信号のレベルとが一致するように前記第２
   の増幅手段の第２のゲインを調整するゲイン調整手段
   と、 を具備することを特徴とする電気光学サンプリングオシ
   ロスコープ。
6. 【請求項６】 前記ゲイン調整手段は、Ｓ／Ｎ調整時に
   おいて、前記発光手段から前記基準レーザ光が発生され
   ており、かつ前記被測定信号がゼロレベルであるとき、
   前記検出信号のフィードバックを受けながら、前記第１
   の電気信号のレベルと前記第２の電気信号のレベルとが
   一致するように前記第２の増幅手段の第２のゲインを調
   整することを特徴とする請求項５に記載の電気光学サン
   プリングオシロスコープ。
7. 【請求項７】 基準レーザ光を発生する発光手段と、 その表面に前記基準レーザ光が入射され、被測定信号に
   より生じる電界の強度に応じてその屈折率が変化する電
   気光学結晶と、 前記電気光学結晶の裏面に形成され前記電気光学結晶を
   透過した前記基準レーザ光を反射する反射鏡と、 前記反射鏡により反射された前記基準レーザ光を第１の
   信号光と第２の信号光とに分岐する光学回路と、 前記第１の信号光を第１の電気信号に変換する第１の光
   ／電気変換手段と、 前記第２の信号光を第２の電気信号に変換する第２の光
   ／電気変換手段と、 前記第１の電気信号と前記第２の電気信号とを差動増幅
   して、差動増幅結果を前記被測定信号の検出信号として
   出力する差動増幅手段と、 前記検出信号に含まれる、前記基準レーザ光のベースバ
   ンド成分、被測定信号成分のうち、前記ベースバンド成
   分のみをベースバンド信号として通過させるフィルタ手
   段と、 Ｓ／Ｎ調整時において、前記発光手段から前記基準レー
   ザ光が発生されており、かつ被測定信号が所定レベルで
   あるとき、前記ベースバンド信号のフィードバックを受
   けながら、前記第１の電気信号のレベルと前記第２の電
   気信号のレベルとが一致するようにゲイン調整するゲイ
   ン調整手段と、 を具備することを特徴とする電気光学サンプリングオシ
   ロスコープ。
8. 【請求項８】 前記検出信号に基づいて、前記被測定信
   号の波形を表示する表示手段を具備することを特徴とす
   る請求項７に記載の電気光学サンプリングオシロスコー
   プ。