JPS63115027A - 光周波数ネツトワ−ク・アナライザ - Google Patents
光周波数ネツトワ−ク・アナライザInfo
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- JPS63115027A JPS63115027A JP61260338A JP26033886A JPS63115027A JP S63115027 A JPS63115027 A JP S63115027A JP 61260338 A JP61260338 A JP 61260338A JP 26033886 A JP26033886 A JP 26033886A JP S63115027 A JPS63115027 A JP S63115027A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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- G01J3/28—Investigating the spectrum
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
- H01S3/1303—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by using a passive reference, e.g. absorption cell
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、光ファイバ、光導波路、波長分波器。
光スィッチ、０８０などの光部品の光伝送特性や光反射
特性等を測定する光周波数ネットワーク・アナライザに
関する。
特性等を測定する光周波数ネットワーク・アナライザに
関する。
（従来の技術）
第１２図は従来の光フアイバ損失波長特性測定器を示す
構成ブロック図である。可変波長光源ＶＬの出力光は被
測定ファイバＭＦに入射し、その出射光を光検出器ＰＤ
で検出した後増幅・表示手段ＤＰに出力する。可変波長
光源ＶＬの出力波長を局引したときの光パワーの変化か
ら光フアイバ損失の波長特性を測定する。
構成ブロック図である。可変波長光源ＶＬの出力光は被
測定ファイバＭＦに入射し、その出射光を光検出器ＰＤ
で検出した後増幅・表示手段ＤＰに出力する。可変波長
光源ＶＬの出力波長を局引したときの光パワーの変化か
ら光フアイバ損失の波長特性を測定する。
第１３図は従来の光ファイバ波長分数特性測定器を示づ
構成プ１コック図である。可変波長光ｇＡｖＬおよび基
準波長光源８ｍを周波数ｆの変調信号源Ｅｆで１辰幅変
調する。可変波長光源Ｖ１−の出力光が加わる被測定フ
ァイバＭＦおよび基準波長光源ＳＬの出力光が加わる基
準ファイバＳＦの出力光パワーを光検出部ＰＤでそれぞ
れ検出し、両者の周波数ｆ成分の位相差を位相測定部Ｐ
Ｓで検出することにより、被測定ファイバＭＦの波長に
対する伝搬遅延時間を測定する。
構成プ１コック図である。可変波長光ｇＡｖＬおよび基
準波長光源８ｍを周波数ｆの変調信号源Ｅｆで１辰幅変
調する。可変波長光源Ｖ１−の出力光が加わる被測定フ
ァイバＭＦおよび基準波長光源ＳＬの出力光が加わる基
準ファイバＳＦの出力光パワーを光検出部ＰＤでそれぞ
れ検出し、両者の周波数ｆ成分の位相差を位相測定部Ｐ
Ｓで検出することにより、被測定ファイバＭＦの波長に
対する伝搬遅延時間を測定する。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、上記のような構成の測定器では、高精度
に光の位相伝搬特性を測定できないという欠点がある。
に光の位相伝搬特性を測定できないという欠点がある。
またファイバのように光路の長いものは測定できるが、
短い導波路などは測定できない。将来の］ヒーレント光
応用技術の重要部品である光ファイバ、光導波路、波長
分波器、光スィッチ、０ＥＩＣなどの性能テスト、には
伝搬特性（損失、ゲイン、位相、遅延）や反射特性など
の測定が重要であるが、上記の測定器では不十分である
。
短い導波路などは測定できない。将来の］ヒーレント光
応用技術の重要部品である光ファイバ、光導波路、波長
分波器、光スィッチ、０ＥＩＣなどの性能テスト、には
伝搬特性（損失、ゲイン、位相、遅延）や反射特性など
の測定が重要であるが、上記の測定器では不十分である
。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
ので、高精度に振幅１位相特性などが測定できる光周波
数ネッ１−ワーク・アナライザを実現することを目的と
する。
ので、高精度に振幅１位相特性などが測定できる光周波
数ネッ１−ワーク・アナライザを実現することを目的と
する。
（問題点を解決ツるための手段）
本発明に係る光周波数ネットワーク・アナライザは、周
波数釦用する第１の光出力およびこの第１の光出力に関
連する第２の光出力を発生し第１の光出力を測定対象に
出射する可変周波数光源と、前記第１または第２の光出
力を入力し特定の周波数間隔でマーカ信号を出力する光
周波数マーカと、前記第１の光出力に基づく前記測定対
象の出射光に関連する光および前記第２の光出力を入力
する第１の光ヘテロダイン検波部と、この第１の光ヘテ
ロダイン検波部の電気出力を入力する第１のフィルタ部
と、前記第１のフィルタ部の電気出力と前記第１および
第２の光出力の周波数差に関連する電気信号とを比較す
る比較手段と、この比較手段の電気出力と前記光周波数
マーカの電気出力とを入力して信号処理する信号処理手
段とを備えたことを特徴とする。
波数釦用する第１の光出力およびこの第１の光出力に関
連する第２の光出力を発生し第１の光出力を測定対象に
出射する可変周波数光源と、前記第１または第２の光出
力を入力し特定の周波数間隔でマーカ信号を出力する光
周波数マーカと、前記第１の光出力に基づく前記測定対
象の出射光に関連する光および前記第２の光出力を入力
する第１の光ヘテロダイン検波部と、この第１の光ヘテ
ロダイン検波部の電気出力を入力する第１のフィルタ部
と、前記第１のフィルタ部の電気出力と前記第１および
第２の光出力の周波数差に関連する電気信号とを比較す
る比較手段と、この比較手段の電気出力と前記光周波数
マーカの電気出力とを入力して信号処理する信号処理手
段とを備えたことを特徴とする。
（実施例）
以下本発明を図面を用いて詳しく説明する。
第１図は本発明に係る光周波数ネットワーク・アナライ
ザの一実施例を示す構成ブロック図である。１は周波数
掃引する光出力を発生する後述の可変周波数光源、２３
はＰＩＮフォトダイオードやアバランシェフォトダイオ
ードなどからなりこの可変周波数光源１の第１および第
２の出力光を入力する光ヘテロダイン検波部、２４はこ
の光ヘテロダイン検波部２３の電気出力を入力するバン
ドパスフィルタからなるフィルタ部、２は前記可変周波
数光ｇ１１の第１の出力光を入力する光方向性結合器、
３はこの光方向性結合器２からの出力光を出射する出射
端、１０はこの出射端３からの出力光を入射する測定対
象、４はこの測定対象１０からの出射光を入射する入射
端、４１はこの入射端４からの入射光を入力する磁気光
学効果結晶（ＹＩＧ、鉛ガラス他）等を用いた偏光制御
部、４２はこの偏光制御部４１の出力光を入力する光増
幅部、４３は前記光！！！ｊ幅部４２およびηｌ記可変
周波数光源１の第２の出力光を入力する光ヘテロダイン
検波部、４４はこの光ヘテロダイン検波部４３の電気出
力を入力して増幅するバンドパスフィルタからなるフィ
ルタ部、４５は前記フィルタ部４４および２４からの電
気出力を入力する振幅比較部、４６は前記フィルタ部４
４および２４からの電気出力を入力する位相比較部、３
つは前記測定対象１０からの反射光が光方向性結合器２
を介して入力する４１と同様の偏光制御部、３２はこの
偏光ＩＩ、１１御部３１の出力光を入力する４２と同様
の光増幅部、３３はこの光増幅部３２および前記可変周
波数光源１の第２の出力光を入力する４３と同様の光ヘ
テロダイン検波部、３４はこの光ヘテロダイン検波部３
３の電気出力を入力する４４と同様のバンドパスフィル
タからなるフィルタ部、３５は前記フィルタ部３４およ
び２４からの電気出力を入力する４５と同様の振幅比較
部、３６は前記フィルタ部３４および２４からの電気出
力を入力する４６と同様の位相比較部、２０は前記可変
周波数光源１の第１の出力光を入力しその光周波数に対
応したマーカ信号を発生する後述の光周波数マーカ、５
０は前記振幅比較部３５．４５、位相比較部３６．４６
および光周波数マーカ２０の電気出力を入力する信号処
理・表示部である。３３．４３は第１の光ヘテロダイン
検波部を、３４．４４は第１のフィルタ部を、２３は第
２の光ヘテロダイン検波部を、２４は第２のフィルタ部
を、３５．３６．４５．４６は比較手段を、５０は信号
処理手段をそれぞれ構成している。光増幅部３２．４２
はＧ ａ Ａ Ｉ Ａ ｓレーザ（７８０ｎｍ帯）や１
ｕＧａＡｓＰレーザ（１５００ｎｍ帯）などで構成され
、下記の３方式のものを用いることができる。
ザの一実施例を示す構成ブロック図である。１は周波数
掃引する光出力を発生する後述の可変周波数光源、２３
はＰＩＮフォトダイオードやアバランシェフォトダイオ
ードなどからなりこの可変周波数光源１の第１および第
２の出力光を入力する光ヘテロダイン検波部、２４はこ
の光ヘテロダイン検波部２３の電気出力を入力するバン
ドパスフィルタからなるフィルタ部、２は前記可変周波
数光ｇ１１の第１の出力光を入力する光方向性結合器、
３はこの光方向性結合器２からの出力光を出射する出射
端、１０はこの出射端３からの出力光を入射する測定対
象、４はこの測定対象１０からの出射光を入射する入射
端、４１はこの入射端４からの入射光を入力する磁気光
学効果結晶（ＹＩＧ、鉛ガラス他）等を用いた偏光制御
部、４２はこの偏光制御部４１の出力光を入力する光増
幅部、４３は前記光！！！ｊ幅部４２およびηｌ記可変
周波数光源１の第２の出力光を入力する光ヘテロダイン
検波部、４４はこの光ヘテロダイン検波部４３の電気出
力を入力して増幅するバンドパスフィルタからなるフィ
ルタ部、４５は前記フィルタ部４４および２４からの電
気出力を入力する振幅比較部、４６は前記フィルタ部４
４および２４からの電気出力を入力する位相比較部、３
つは前記測定対象１０からの反射光が光方向性結合器２
を介して入力する４１と同様の偏光制御部、３２はこの
偏光ＩＩ、１１御部３１の出力光を入力する４２と同様
の光増幅部、３３はこの光増幅部３２および前記可変周
波数光源１の第２の出力光を入力する４３と同様の光ヘ
テロダイン検波部、３４はこの光ヘテロダイン検波部３
３の電気出力を入力する４４と同様のバンドパスフィル
タからなるフィルタ部、３５は前記フィルタ部３４およ
び２４からの電気出力を入力する４５と同様の振幅比較
部、３６は前記フィルタ部３４および２４からの電気出
力を入力する４６と同様の位相比較部、２０は前記可変
周波数光源１の第１の出力光を入力しその光周波数に対
応したマーカ信号を発生する後述の光周波数マーカ、５
０は前記振幅比較部３５．４５、位相比較部３６．４６
および光周波数マーカ２０の電気出力を入力する信号処
理・表示部である。３３．４３は第１の光ヘテロダイン
検波部を、３４．４４は第１のフィルタ部を、２３は第
２の光ヘテロダイン検波部を、２４は第２のフィルタ部
を、３５．３６．４５．４６は比較手段を、５０は信号
処理手段をそれぞれ構成している。光増幅部３２．４２
はＧ ａ Ａ Ｉ Ａ ｓレーザ（７８０ｎｍ帯）や１
ｕＧａＡｓＰレーザ（１５００ｎｍ帯）などで構成され
、下記の３方式のものを用いることができる。
（イ）共娠器形半導体レーザ増幅器と呼ばれ、発撮間値
近傍のバイアス電流を流し、レーザダイオードに信号光
を入射して誘導放出により線形光増幅を行うもの。
近傍のバイアス電流を流し、レーザダイオードに信号光
を入射して誘導放出により線形光増幅を行うもの。
（ロ）光注入同期増幅器と呼ばれ、発振しているレーザ
ダイオードに信号光を入射して発振光の光周波数および
位相をＩＱ御するもの。
ダイオードに信号光を入射して発振光の光周波数および
位相をＩＱ御するもの。
（ハ）進行波形レーザ増幅器と呼ばれ、レーザダイオー
ド・チップの両端口を無反射＝１−トし、信号光の通過
のみで光増幅するもの。
ド・チップの両端口を無反射＝１−トし、信号光の通過
のみで光増幅するもの。
上記のような構成の光周波数ネットワーク・アナライザ
の動作を次に詳しく説明する。
の動作を次に詳しく説明する。
可変周波数光源１は光出力を周波数掃引して高安定、高
スペクトル純度に出力する（詳細は後述〉。可変周波数
光源１の周波数ω０の第１の光出力は光方向性結合器２
．出ｔＡ端３を介して測定対象１０に入射し、この測定
対象１ｏがらの出射光は入射端４を介して偏光制御部４
１に入力する。偏光制御部４１は磁気光学効果結晶の旋
光性を利用して印加磁界を制御することにより、入力光
の偏光面を局部発振光（前記第２の光出力）と同じ偏光
面となるように制御する。偏光制御部４１の光出力は光
増幅部４２で増幅された後ハーフミラ−等（図では省略
）で可変周波数光源１からの局部発振光と合成され、光
ヘテロダイン検波部４３で画周波数の差（ω０＋Δω）
−ω０−Δωの周波数をもつ電気信号に変換される。光
ヘテロダイン検波部４３の電気出力はフィルタ４４のバ
ンドパス特性を一部が通過する。また可変周波数光源１
からの第１の出力光（周波数ω０）はハーフミラ−等で
直接局部発振光（周波数ω０＋Δω）と合成され、光ヘ
テロダイン検波部２３で画周波数の差Δωの周波数をも
つ電気信号に変換される。光ヘテロダイン検波部２３の
電気出力はフィルタ２４のバンドパス特性を一部が通過
してリファレンス信号となる。フィルタ４４の測定対象
の特性の影響を交番プだ電気信号出力とフィルタ２４の
測定対象の特性の影響を受けていないリファレンス信号
出力とは振幅比較部４５で両者の振幅が比較され、位相
比較部４６で両名の位相が比較される。
スペクトル純度に出力する（詳細は後述〉。可変周波数
光源１の周波数ω０の第１の光出力は光方向性結合器２
．出ｔＡ端３を介して測定対象１０に入射し、この測定
対象１ｏがらの出射光は入射端４を介して偏光制御部４
１に入力する。偏光制御部４１は磁気光学効果結晶の旋
光性を利用して印加磁界を制御することにより、入力光
の偏光面を局部発振光（前記第２の光出力）と同じ偏光
面となるように制御する。偏光制御部４１の光出力は光
増幅部４２で増幅された後ハーフミラ−等（図では省略
）で可変周波数光源１からの局部発振光と合成され、光
ヘテロダイン検波部４３で画周波数の差（ω０＋Δω）
−ω０−Δωの周波数をもつ電気信号に変換される。光
ヘテロダイン検波部４３の電気出力はフィルタ４４のバ
ンドパス特性を一部が通過する。また可変周波数光源１
からの第１の出力光（周波数ω０）はハーフミラ−等で
直接局部発振光（周波数ω０＋Δω）と合成され、光ヘ
テロダイン検波部２３で画周波数の差Δωの周波数をも
つ電気信号に変換される。光ヘテロダイン検波部２３の
電気出力はフィルタ２４のバンドパス特性を一部が通過
してリファレンス信号となる。フィルタ４４の測定対象
の特性の影響を交番プだ電気信号出力とフィルタ２４の
測定対象の特性の影響を受けていないリファレンス信号
出力とは振幅比較部４５で両者の振幅が比較され、位相
比較部４６で両名の位相が比較される。
振幅比較部４５および位相比較部４６の電気出力は信号
処理・表示部５０で信号処理され、その結果として測定
対象の伝搬特性が表示される。測定対象１０から出Ｏｉ
Ｊ端３を介して光結合器２から出力される反射光も偏光
制御部３１．光増幅部３２゜光ヘテロダイン検波部３３
．フィルタ３４．＠幅比較部３５９位相比較部３Ｇおよ
び信号処理・表示部５０において同様に処理され、その
結果として測定対象の反射特性が表示される。光周波数
マーカ２０は前記可変周波数光源１の光出力ω０を入力
して特定の周波数において高精度のマーカ信号を発生し
、信号処理・表示部に入力して上記各特性とともにマー
カを表示する。
処理・表示部５０で信号処理され、その結果として測定
対象の伝搬特性が表示される。測定対象１０から出Ｏｉ
Ｊ端３を介して光結合器２から出力される反射光も偏光
制御部３１．光増幅部３２゜光ヘテロダイン検波部３３
．フィルタ３４．＠幅比較部３５９位相比較部３Ｇおよ
び信号処理・表示部５０において同様に処理され、その
結果として測定対象の反射特性が表示される。光周波数
マーカ２０は前記可変周波数光源１の光出力ω０を入力
して特定の周波数において高精度のマーカ信号を発生し
、信号処理・表示部に入力して上記各特性とともにマー
カを表示する。
光導波路を測定対象とする場合には、導波路の伝搬損失
や位相差の波長特性等を測定できる。光ファイバを測定
対象とする場合には、伝搬損失。
や位相差の波長特性等を測定できる。光ファイバを測定
対象とする場合には、伝搬損失。
遅延の波長特性等が短いファイバを用いて測定できる。
レーザダイオード光増幅器を測定対象とする場合には、
増幅ゲインの波長特性１位相遅れ等を測定できる。また
反射光の特性からは光接続点の反射損失が測定できる。
増幅ゲインの波長特性１位相遅れ等を測定できる。また
反射光の特性からは光接続点の反射損失が測定できる。
ここで可変周波数光源１としては、レーザダイオードチ
ップ内に作り込んだ回折格子からの反射を利用して共振
器が構成され回折格子のビッヂで発掘周波数が決まるた
め比較的波長が安定なりＦＢ（［）ｉｓｔｒｉｂｕｔｅ
ｄ Ｆｅｅｄｂａｃｋ）レーザや０ＢＲ（（）ｉｓｔ
ｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒａｇｇ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ
）レーザ（７）−ＷでＡＤＦＢ （△ｃｏｕｓｔｉｃ
ＤＦＢ）レーザ（Ｙａｍａｎｉｓｈｉ Ｍ、ｅｔ、
ａｔ、：ＧａＡｓΔｃｏｕｓｔｉｃ Ｄｉｓｔｒｉｂ
ｕｔｅｄＦｅｅｄｂａｃｋ １−ａｓｅｒｓ、Ｊｐｎ
、Ｊ。
ップ内に作り込んだ回折格子からの反射を利用して共振
器が構成され回折格子のビッヂで発掘周波数が決まるた
め比較的波長が安定なりＦＢ（［）ｉｓｔｒｉｂｕｔｅ
ｄ Ｆｅｅｄｂａｃｋ）レーザや０ＢＲ（（）ｉｓｔ
ｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒａｇｇ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ
）レーザ（７）−ＷでＡＤＦＢ （△ｃｏｕｓｔｉｃ
ＤＦＢ）レーザ（Ｙａｍａｎｉｓｈｉ Ｍ、ｅｔ、
ａｔ、：ＧａＡｓΔｃｏｕｓｔｉｃ Ｄｉｓｔｒｉｂ
ｕｔｅｄＦｅｅｄｂａｃｋ １−ａｓｅｒｓ、Ｊｐｎ
、Ｊ。
Ａｐｐ １．Ｐｈｙｓ、、５ｕｐｐ１．１ｓ−１゜ｐ、
３５５．１９７９＞と呼ばれるものを用いている。ＡＤ
ＦＢレーザはＤＢＲレーザ内の回折格子と直交して表面
弾性波（ＳＡＷ）を発生させ、チップ内に作りこんだ回
折格子とＳＡＷとでブラッグ回折による光のリング共振
器を形成する。ＳＡＷの波長を抑引すると、リング共振
器の共振波長が変化し、発振波長を掃引することができ
る。
３５５．１９７９＞と呼ばれるものを用いている。ＡＤ
ＦＢレーザはＤＢＲレーザ内の回折格子と直交して表面
弾性波（ＳＡＷ）を発生させ、チップ内に作りこんだ回
折格子とＳＡＷとでブラッグ回折による光のリング共振
器を形成する。ＳＡＷの波長を抑引すると、リング共振
器の共振波長が変化し、発振波長を掃引することができ
る。
共蚕器長の長いＤＦＢ、ＤＢＲや△ＤＦ８レーザは発振
スペクトルが狭く、スペクトル純度が良いという利点も
ある。
スペクトルが狭く、スペクトル純度が良いという利点も
ある。
このＤＦＢ、ＤＢＲやＡＤＦＢレーザの出力が第１の光
出力となる。またこの第１の光出力は超音波変調器等か
らなる光周波数シフタ（図は省略、以下同様）により出
力周波数がΔωシフトし、周波数ω０＋Δωの第２の光
出力すなわち局部発振光として出力される。
出力となる。またこの第１の光出力は超音波変調器等か
らなる光周波数シフタ（図は省略、以下同様）により出
力周波数がΔωシフトし、周波数ω０＋Δωの第２の光
出力すなわち局部発振光として出力される。
また可変周波数光源１としては上記の構成例のようなＡ
ＤＦＢなどに限られず、レーザダイオードチップ外部に
回折格子を用いた外部共振器を付加し、回折格子を回転
させ、その波長選択性を利用して可変波長としたもので
もよい。外部共１辰器形レーザダイオードは狭スペクト
ルという優れた特長を持つ。
ＤＦＢなどに限られず、レーザダイオードチップ外部に
回折格子を用いた外部共振器を付加し、回折格子を回転
させ、その波長選択性を利用して可変波長としたもので
もよい。外部共１辰器形レーザダイオードは狭スペクト
ルという優れた特長を持つ。
また可変周波数光源１どして、第２図のように共振器内
に波長選択性の素子を挿入したーものを用いてもよい。
に波長選択性の素子を挿入したーものを用いてもよい。
図においてＬＤｌは半導体レーザ、５１．５２はこの半
導体レーザＬＤＩの両端に設けられた無反射コート部、
ＬＳＩはこの無反射コート部５１から出射される光を平
行光とするレンズ、ＭｌはこのレンズＬＳ１を通過した
光が反射されるミラー、ＬＳ２は無反射コート部５２か
ら出射される光を平行光とするレンズ、ＬＪＭｌはこの
レンズＬＳ２を通過する光が入射する第１の超音波変調
器、ＵＭ２はこの超音波変調器ｔＪ Ｍ １から出射す
る光が入射する第２の超音波変調器、Ｍ２はこの超音波
変調器ＵＭ２から出射した光を反射するミラー、ＤＰＩ
は前記超音波変調器ＵＭＩ。
導体レーザＬＤＩの両端に設けられた無反射コート部、
ＬＳＩはこの無反射コート部５１から出射される光を平
行光とするレンズ、ＭｌはこのレンズＬＳ１を通過した
光が反射されるミラー、ＬＳ２は無反射コート部５２か
ら出射される光を平行光とするレンズ、ＬＪＭｌはこの
レンズＬＳ２を通過する光が入射する第１の超音波変調
器、ＵＭ２はこの超音波変調器ｔＪ Ｍ １から出射す
る光が入射する第２の超音波変調器、Ｍ２はこの超音波
変調器ＵＭ２から出射した光を反射するミラー、ＤＰＩ
は前記超音波変調器ＵＭＩ。
ＵＭ２を周波数Ｆで励振する発撮器である。第３図は第
２図装置における超音波変調器ＵＭ１．ＵＭ２による波
長選択および周波数掃引動作の様子を示すための動作説
明図である。半導体レーザしＤｌの無反射コート部５１
から出射した光はレンズＬＳ１で平行光とされ、ミラー
Ｍ１で反射される。ミラーＭ１からの反射光は光路を元
に戻って再び半導体レーザＬＤ１に入射する。無反射コ
ート部５２から出射した周波数１°ｏ１の光はレンズＬ
Ｓ２で平行光とされ、第１の超音波変調器ＬＩＭ１に入
射する。この際回折条件から、超音波６１により生じる
回折格子６３への入射角θ（Ｉ＋回折後の出射角θＯＩ
＋光の波長λ０および超音波の波長Δ０の間には次式の
ような関係がある。
２図装置における超音波変調器ＵＭ１．ＵＭ２による波
長選択および周波数掃引動作の様子を示すための動作説
明図である。半導体レーザしＤｌの無反射コート部５１
から出射した光はレンズＬＳ１で平行光とされ、ミラー
Ｍ１で反射される。ミラーＭ１からの反射光は光路を元
に戻って再び半導体レーザＬＤ１に入射する。無反射コ
ート部５２から出射した周波数１°ｏ１の光はレンズＬ
Ｓ２で平行光とされ、第１の超音波変調器ＬＩＭ１に入
射する。この際回折条件から、超音波６１により生じる
回折格子６３への入射角θ（Ｉ＋回折後の出射角θＯＩ
＋光の波長λ０および超音波の波長Δ０の間には次式の
ような関係がある。
ｓｉｎθ（、＋ｓｉｎθｏ１−λ０／△０・・・（１）
すなわち特定の入射角θＩＩおよび出射角θ０１を満足
するような光路を通る光の波長λ０は超音波の波長へ〇
が変われば変化する。出射光は超音波によるドツプラシ
フトを受け、この場合は＋１次回折光（超音波の方向と
回折される方向が同じ）であるので、その周波数はｆｏ
、＋Ｆとなる。超音波変調器ＵＭ１からの出射光は超音
波変調器ＵＭ２で再び回折する。前記同様、超音波６２
により生じる回折格子６４への入射角θＬ２１回折後の
出射角θ０２＋光の波長λ０および超音波の波長△０の
間には次式のような関係がある。
するような光路を通る光の波長λ０は超音波の波長へ〇
が変われば変化する。出射光は超音波によるドツプラシ
フトを受け、この場合は＋１次回折光（超音波の方向と
回折される方向が同じ）であるので、その周波数はｆｏ
、＋Ｆとなる。超音波変調器ＵＭ１からの出射光は超音
波変調器ＵＭ２で再び回折する。前記同様、超音波６２
により生じる回折格子６４への入射角θＬ２１回折後の
出射角θ０２＋光の波長λ０および超音波の波長△０の
間には次式のような関係がある。
ｓｉｎθ（２＋ｓｉｎ θｏ ２ ＝λ０ ／△０・・
・ （２） ただしく２）式において超音波変調器ＵＭ１のドツプラ
シフトによるλ０の変化は小さいので無視している。こ
こでは超音波の進行波６２と回折光の関係が超音波変調
器ＵＭ１における場合と逆で、−１次回折光となるので
、ドツプラシフト量は−Ｆとなり、超音波変調器Ｊ器Ｌ
ＪＭ２の出射光の周波数はｆｏ ＋ ＋Ｆ Ｆ＝ｆｏ
＋となる。超音波変調器ＵＭ２の出射光はミラーＭ２で
反射した後元の光路を逆行して、再び半導体レーザＬＤ
１に入射する。逆行する際に、ドツプラシフトでＵＭ２
の出射光の周波数はｆｏ、−Ｆとなり、ＵＭＩの出射光
の周波数はｆｏ ｒ −Ｆ＋Ｆ＝ｆＯＩと元の周波数ｆ
ｏＩ となって半導体レーザＬＤ１に戻るので、共振状
態が持続する。なお回折効率を高めるためにブラッグ入
射条件を満足させ、超音波の波長へ〇のとき入射角θｊ
ｌ＋出則角θ０１ ＋入射角θＬ２および出射角θｏ２
の間に次の関係が成立つようにしている。
・ （２） ただしく２）式において超音波変調器ＵＭ１のドツプラ
シフトによるλ０の変化は小さいので無視している。こ
こでは超音波の進行波６２と回折光の関係が超音波変調
器ＵＭ１における場合と逆で、−１次回折光となるので
、ドツプラシフト量は−Ｆとなり、超音波変調器Ｊ器Ｌ
ＪＭ２の出射光の周波数はｆｏ ＋ ＋Ｆ Ｆ＝ｆｏ
＋となる。超音波変調器ＵＭ２の出射光はミラーＭ２で
反射した後元の光路を逆行して、再び半導体レーザＬＤ
１に入射する。逆行する際に、ドツプラシフトでＵＭ２
の出射光の周波数はｆｏ、−Ｆとなり、ＵＭＩの出射光
の周波数はｆｏ ｒ −Ｆ＋Ｆ＝ｆＯＩと元の周波数ｆ
ｏＩ となって半導体レーザＬＤ１に戻るので、共振状
態が持続する。なお回折効率を高めるためにブラッグ入
射条件を満足させ、超音波の波長へ〇のとき入射角θｊ
ｌ＋出則角θ０１ ＋入射角θＬ２および出射角θｏ２
の間に次の関係が成立つようにしている。
θ、１ ＝θｏ＋”θ４ □ ＝θｏ２この様な構成で
超音波の波長へ〇を変えれば、θ１＋＋ θＯ＋＋ θ
ｔ２＋ θｏ２を満足して共振する光の波長λ０を次式
のように掃引できる。
超音波の波長へ〇を変えれば、θ１＋＋ θＯ＋＋ θ
ｔ２＋ θｏ２を満足して共振する光の波長λ０を次式
のように掃引できる。
ｓｉｎθ（１＋Ｓｔｎθｏ＋−（λ。＋Δλ）／（△０
＋Δ△） また可変周波数光源１として、第４図のように共振器内
に屈折率を制御できる素子を挿入したものを用いてもよ
い。第２図と同一の部分には同じ記号を付して説明を省
略する。ＥＯｌはＬｔ ＮｂＯ３にオプ酸リチウム）等
からなりレンズＬＳ２の出力光を入）１する両面無反射
コートの電気光学素子、７１はこの電気光学素子ＥＯ１
を制ｔｉｌする電源である。半導体レーザＬＤ１を出射
した光はレンズＬ Ｓ ２で平行光となった後電気光学
素子ＥＯ１を通過し、ミラーＭ２で反射した後元の光路
を逆行して、再び半導体レーザＬＤＩに入射する。この
結果ミラーＭ１とミラーＭ２の間で共振器を構成できる
。ミラーＭ１とミラーＭ２の間の電気光学素子ＥＯ１の
光路に沿った長さｅを除く距離をり、７！１気光学素子
ＥＯ１の屈折率をｎ、光速をＣ１ｐを整数とすると、発
振周波数ｆ０２はｆ’ｏ ２−ｐ−ｃ／２ （Ｌ＋ｎ
（ｖ） Ｑ ）・・・（３） となる。すなわち電源７１により電気光学素子ＥＯ１の
電界強度を変えることにより屈折率ｎを変化させること
ができ、その結果発振周波数ｆ０２を掃引できる。
＋Δ△） また可変周波数光源１として、第４図のように共振器内
に屈折率を制御できる素子を挿入したものを用いてもよ
い。第２図と同一の部分には同じ記号を付して説明を省
略する。ＥＯｌはＬｔ ＮｂＯ３にオプ酸リチウム）等
からなりレンズＬＳ２の出力光を入）１する両面無反射
コートの電気光学素子、７１はこの電気光学素子ＥＯ１
を制ｔｉｌする電源である。半導体レーザＬＤ１を出射
した光はレンズＬ Ｓ ２で平行光となった後電気光学
素子ＥＯ１を通過し、ミラーＭ２で反射した後元の光路
を逆行して、再び半導体レーザＬＤＩに入射する。この
結果ミラーＭ１とミラーＭ２の間で共振器を構成できる
。ミラーＭ１とミラーＭ２の間の電気光学素子ＥＯ１の
光路に沿った長さｅを除く距離をり、７！１気光学素子
ＥＯ１の屈折率をｎ、光速をＣ１ｐを整数とすると、発
振周波数ｆ０２はｆ’ｏ ２−ｐ−ｃ／２ （Ｌ＋ｎ
（ｖ） Ｑ ）・・・（３） となる。すなわち電源７１により電気光学素子ＥＯ１の
電界強度を変えることにより屈折率ｎを変化させること
ができ、その結果発振周波数ｆ０２を掃引できる。
第５図は第４図の可変周波数光源１を２爪具祭器形とし
たものを示す構成ブロック図である。第４図と同一の部
分は同じ記号を付して説明を省略する。８８１はレンズ
ＬＳ２からの出射光を２方向に分離するビームスプリッ
タ、ＥＯ２はこのビームスプリッタＢＳ１を透過した光
を入射する電気光学素子、Ｍ２はこの電気光学素子ＥＯ
２の出射光を反射するミラー、ＥＯ３は前記ビームスプ
リッタＢＳ１で反射した光を入射する電気光学素子１Ｍ
３はこの電気光学素子ＥＯ３の出射光を反射するミラー
である。電気光学素子ＥＯ２，ＥＯ３の光路方向の長さ
をそれぞれｆｌＩ＊９２、屈折率をそれぞれｎＩ ＊
ｎ２ 、ミラーＭ１．Ｍ２間の光路に沿ったＲ＋を除く
距離をＬ−＋、ミラーＭ１゜Ｍ３間の光路に沿ったＣ２
を除く距離をＬ２、ｑを整数とすると、この場合の発振
周波数ｆ０３はｆ ｏ コ ＝ｑ−ｃ／２１ （Ｌ
＋ ＋ｎ＋ （Ｖ＋ ）ｅ＋ ）（１２＋ｎ
２ （Ｖ２ ）（１２）ｌ −（４）となる、＜
４）式は（３）式よりも分母を小さくできるので、第４
図装置の場合よりも発振周波数の可変範囲を大きくでき
る。
たものを示す構成ブロック図である。第４図と同一の部
分は同じ記号を付して説明を省略する。８８１はレンズ
ＬＳ２からの出射光を２方向に分離するビームスプリッ
タ、ＥＯ２はこのビームスプリッタＢＳ１を透過した光
を入射する電気光学素子、Ｍ２はこの電気光学素子ＥＯ
２の出射光を反射するミラー、ＥＯ３は前記ビームスプ
リッタＢＳ１で反射した光を入射する電気光学素子１Ｍ
３はこの電気光学素子ＥＯ３の出射光を反射するミラー
である。電気光学素子ＥＯ２，ＥＯ３の光路方向の長さ
をそれぞれｆｌＩ＊９２、屈折率をそれぞれｎＩ ＊
ｎ２ 、ミラーＭ１．Ｍ２間の光路に沿ったＲ＋を除く
距離をＬ−＋、ミラーＭ１゜Ｍ３間の光路に沿ったＣ２
を除く距離をＬ２、ｑを整数とすると、この場合の発振
周波数ｆ０３はｆ ｏ コ ＝ｑ−ｃ／２１ （Ｌ
＋ ＋ｎ＋ （Ｖ＋ ）ｅ＋ ）（１２＋ｎ
２ （Ｖ２ ）（１２）ｌ −（４）となる、＜
４）式は（３）式よりも分母を小さくできるので、第４
図装置の場合よりも発振周波数の可変範囲を大きくでき
る。
第６図は第４図の可変周波数光源１を１チツプ上に集積
形としたものを示す構成図である。９１はＧａＡＲＡｓ
、ＩｕＧａＡｓＰなどから構成されるレーザダイオード
、９２はこのレーザダイオード９１の接合部に設番ノら
れた光増幅部、９３は同じく導波路形外部共振器、９４
．９５はレーザダイオード９１の両端にもうけられたミ
ラー、９６は前記光増幅部９２に対応してレーザダイオ
ード９１の表面に設けられた電極、９７は前記導波路形
外部共振器９３に対応してレーザダイオード９１の表面
に設けられた電極である。電極９６を介して接合部に電
流ｒＬｏを注入して光増幅部９２においてレーデ光を発
生させ、導波路形外部共振器９３に電極９７を介して電
流ＩＦを流し導波路形外部共振器９３の屈折率を変化さ
せて発振周波数を掃引する。光増幅部９２および導波路
形外部共据器９３の接合部に沿った長さをそれぞれＣ３
、Ｃ４、屈折率をそれぞれｎコ、ｎｉ、ｒを整数とする
と、発振周波数ｆｏｉｌは ｆｏｎ ＝ｒ−Ｃ／２ （ｎｉ Ｃ３＋ｎａ （ＩＦ
）ｎｉ） ・・・（５
）となる。
形としたものを示す構成図である。９１はＧａＡＲＡｓ
、ＩｕＧａＡｓＰなどから構成されるレーザダイオード
、９２はこのレーザダイオード９１の接合部に設番ノら
れた光増幅部、９３は同じく導波路形外部共振器、９４
．９５はレーザダイオード９１の両端にもうけられたミ
ラー、９６は前記光増幅部９２に対応してレーザダイオ
ード９１の表面に設けられた電極、９７は前記導波路形
外部共振器９３に対応してレーザダイオード９１の表面
に設けられた電極である。電極９６を介して接合部に電
流ｒＬｏを注入して光増幅部９２においてレーデ光を発
生させ、導波路形外部共振器９３に電極９７を介して電
流ＩＦを流し導波路形外部共振器９３の屈折率を変化さ
せて発振周波数を掃引する。光増幅部９２および導波路
形外部共据器９３の接合部に沿った長さをそれぞれＣ３
、Ｃ４、屈折率をそれぞれｎコ、ｎｉ、ｒを整数とする
と、発振周波数ｆｏｉｌは ｆｏｎ ＝ｒ−Ｃ／２ （ｎｉ Ｃ３＋ｎａ （ＩＦ
）ｎｉ） ・・・（５
）となる。
以上説明したような可変周波数光源は共に器量の長いＡ
ＤＦＢや外部共振器形レーザダイオードを用いるため、
共振器のＱが高く、発振スペクトル幅を狭くすることが
できる。
ＤＦＢや外部共振器形レーザダイオードを用いるため、
共振器のＱが高く、発振スペクトル幅を狭くすることが
できる。
第７図は第１図の実施例における光周波数マーカの一員
体例を示す構成ブロック図である。光周波数マーカ２０
において、ＣＬＩは可変周波数光源１の（第１の）光出
力が入射する標準物質を封入した吸収セル、ＰＤＩはこ
の吸収セルＯＬ１の出力光Ｒｍを入射して電気信号に変
換する受光素子、ＣＰｌはこの受光素子ＰＤ１の出力が
接続する比較器、２０１はこの比較ＦＣＰ１の出力が接
続するマーカ信号出力端子である。標準物質としてはＧ
ｓ ＜８５２ｎｍ付近に２本の吸収線）、Ｒｂ（７８０
ｒ＋ｍ付近に４本、７９４ｎｒｎ付近に４本の吸収線）
、ＮＨｉ（多数の吸収線）、ｌ−１２０（多数の吸収線
）などが使用される。
体例を示す構成ブロック図である。光周波数マーカ２０
において、ＣＬＩは可変周波数光源１の（第１の）光出
力が入射する標準物質を封入した吸収セル、ＰＤＩはこ
の吸収セルＯＬ１の出力光Ｒｍを入射して電気信号に変
換する受光素子、ＣＰｌはこの受光素子ＰＤ１の出力が
接続する比較器、２０１はこの比較ＦＣＰ１の出力が接
続するマーカ信号出力端子である。標準物質としてはＧ
ｓ ＜８５２ｎｍ付近に２本の吸収線）、Ｒｂ（７８０
ｒ＋ｍ付近に４本、７９４ｎｒｎ付近に４本の吸収線）
、ＮＨｉ（多数の吸収線）、ｌ−１２０（多数の吸収線
）などが使用される。
可変周波数光源１の出力光が吸収セルＣＬＩに入射スる
と、入射光は吸収セルＣＬ１の内部に封入された標準物
質により特定の波長（前述）で吸収を受【ノ、前記波長
でピーク値（ｆｆｉ下点）を有する透過光Ｒ＠を出力す
る。受光素子ＰＤ１はこの出力光Ｒｍを電気信号に変換
し、比較器ＣＰ１で波形整形した後マーカ信号Ｅｍとし
て端子２０１に出力する。
と、入射光は吸収セルＣＬ１の内部に封入された標準物
質により特定の波長（前述）で吸収を受【ノ、前記波長
でピーク値（ｆｆｉ下点）を有する透過光Ｒ＠を出力す
る。受光素子ＰＤ１はこの出力光Ｒｍを電気信号に変換
し、比較器ＣＰ１で波形整形した後マーカ信号Ｅｍとし
て端子２０１に出力する。
第８図は光周波数マーカの第２の具体例を示す構成ブロ
ック図である。光周波数マーカ２０において、ＦＰＩは
可変周波数光源１の出力光を入射するファブリ・ペロー
・共振器、ＥＯ４はこの共′Ｅｔ器ＦＰｉ内の光軸上に
設けられた電気光学素子、Ｅｌはこの電気光学素子ＥＯ
４を駆動する信号源、ＰＤＩは前記共振器ＦＰ１の出力
光を入射して電気信号に変換する受光素子である。
ック図である。光周波数マーカ２０において、ＦＰＩは
可変周波数光源１の出力光を入射するファブリ・ペロー
・共振器、ＥＯ４はこの共′Ｅｔ器ＦＰｉ内の光軸上に
設けられた電気光学素子、Ｅｌはこの電気光学素子ＥＯ
４を駆動する信号源、ＰＤＩは前記共振器ＦＰ１の出力
光を入射して電気信号に変換する受光素子である。
上記のような構成の光周波数マーカの動作を次に説明す
る。可変周波数光源１の出力光は共振器ＦＰ１に入力す
る。共振器ＦＰＩは光路上に存在する電気光学素子ＥＯ
４の作用により等価的な共振器間隔を変えることができ
る。したがって共振器ＦＰ１の出力光Ｒｉは信号源Ｅ１
の出力（電圧）に対応する波長間隔でピーク値を有する
。受光素子ＰＤ１はこの出力光ＲＴ１１を電気信号に変
換してマーカ信号「虱を端子２０１から出力する。第９
図はこのマーカ信号Ｅｍを周波数領域で示したスペクト
ラム・チャートである。
る。可変周波数光源１の出力光は共振器ＦＰ１に入力す
る。共振器ＦＰＩは光路上に存在する電気光学素子ＥＯ
４の作用により等価的な共振器間隔を変えることができ
る。したがって共振器ＦＰ１の出力光Ｒｉは信号源Ｅ１
の出力（電圧）に対応する波長間隔でピーク値を有する
。受光素子ＰＤ１はこの出力光ＲＴ１１を電気信号に変
換してマーカ信号「虱を端子２０１から出力する。第９
図はこのマーカ信号Ｅｍを周波数領域で示したスペクト
ラム・チャートである。
第１０図は第８図装置の変形例を示す要部構成ブロック
図である。第８図と同じ部分は同一の記号を付して説明
を省略する。Ｍ４は基準波長レーザ光源２０２の出力光
路に設けられこれを反射するミラー、ＢＳ２はこの反射
光と可変周波数光源１の出力光を入射してその合成光を
ファプリ・ベロー共ｊ辰器に入射するビームスプリッタ
、ＬＡｌは受光素子ＰＤ１の出力を入力するロックイン
アンプ、Ｅ２はこのロックインアンプＬ△１の出力と加
算して電気光学素子ＥＯ４に印加されるバイアス信り源
である。基準波長レーザ光源２０２の出力光の一部はミ
ラーＭ４で反射し、ビームスプリッタ［３８２を介して
共振器ＦＰ１に入射プる。
図である。第８図と同じ部分は同一の記号を付して説明
を省略する。Ｍ４は基準波長レーザ光源２０２の出力光
路に設けられこれを反射するミラー、ＢＳ２はこの反射
光と可変周波数光源１の出力光を入射してその合成光を
ファプリ・ベロー共ｊ辰器に入射するビームスプリッタ
、ＬＡｌは受光素子ＰＤ１の出力を入力するロックイン
アンプ、Ｅ２はこのロックインアンプＬ△１の出力と加
算して電気光学素子ＥＯ４に印加されるバイアス信り源
である。基準波長レーザ光源２０２の出力光の一部はミ
ラーＭ４で反射し、ビームスプリッタ［３８２を介して
共振器ＦＰ１に入射プる。
ロックインアンプＬＡ１を含む帰還ループでＭｌ波長成
分が最大となるように共振器ＦＰ１の共振器間隔を制御
することにより、マーカ光と基準波長とを一致させるこ
とができる。
分が最大となるように共振器ＦＰ１の共振器間隔を制御
することにより、マーカ光と基準波長とを一致させるこ
とができる。
第１１図は第１０図の基準波長レーザ光源２０２の一具
体例を示す構成ブロック図である。図において、Ｌ［１
２は半導体レーデ、［３Ｓ３はこの単導体レーザＬＤ２
の出力光が入射するビームスプリッタ、Ｃ１０はこのビ
ームスプリッタＢＳ３の反射光を入射する標準物質が封
入された吸収セル、ＰＤ２はこの吸収セルＣＬ２の出力
光・が入射する受光素子、ＬＡ２はこの受光素子ＰＤ２
の電気出力を入力しこれに対応する出力で前記半導体レ
ーＶ Ｌ Ｄ ２の電流を制ａするロックインアンプ、
ＤＢＰは前記半導体レーザＬＤ２の電流を周波数変調す
るとともに前記ロックインアンプＬＡ２の位相検波周波
数を供給する発振器である。ビームスプリッタ８８３の
透過光がこの基準波長レーザ光源の出力光となる。標準
物質としてはＣｓ 、 Ｒｈ 。
体例を示す構成ブロック図である。図において、Ｌ［１
２は半導体レーデ、［３Ｓ３はこの単導体レーザＬＤ２
の出力光が入射するビームスプリッタ、Ｃ１０はこのビ
ームスプリッタＢＳ３の反射光を入射する標準物質が封
入された吸収セル、ＰＤ２はこの吸収セルＣＬ２の出力
光・が入射する受光素子、ＬＡ２はこの受光素子ＰＤ２
の電気出力を入力しこれに対応する出力で前記半導体レ
ーＶ Ｌ Ｄ ２の電流を制ａするロックインアンプ、
ＤＢＰは前記半導体レーザＬＤ２の電流を周波数変調す
るとともに前記ロックインアンプＬＡ２の位相検波周波
数を供給する発振器である。ビームスプリッタ８８３の
透過光がこの基準波長レーザ光源の出力光となる。標準
物質としてはＣｓ 、 Ｒｈ 。
ＮＨ３，１１２０など任意の物質を用いることができる
。
。
半導体レーザＬＤ２の出力光はビームスプリッタ［３Ｓ
３で反射されて吸収セルＯＬ２に入射し、吸収セル内Ｃ
Ｌ２の標準物質による吸収を受ける。
３で反射されて吸収セルＯＬ２に入射し、吸収セル内Ｃ
Ｌ２の標準物質による吸収を受ける。
吸収はを受光素子ＰＤ２で検出し、ロックインアンプＬ
Ａ２を介して半導体レーザＬＤ２の電流に帰還する。半
導体レーザＬＤ２の出力波長は標準物質の吸収スペクト
ル線にロックされるので、高安定、高精度の基準波長光
源を実現できる。
Ａ２を介して半導体レーザＬＤ２の電流に帰還する。半
導体レーザＬＤ２の出力波長は標準物質の吸収スペクト
ル線にロックされるので、高安定、高精度の基準波長光
源を実現できる。
なお基準波長レーザ光源２０２の具体例どして示した第
１１図の方法は線形吸収法とよばれ、ドツプラシフトに
より吸収スペクトルが比較的太くなるが、飽和吸収法（
堀、門出、北野、藪崎、小川：飽和吸収分光を用いた半
導体レーザの周波数安定化、信学技報 ０ＱＥ８２−１
１６）によりドツプラシフトで隠れている超微細構造の
吸収線を検出して、これに半導体レーザＬＤ２の発振波
長を１コツクすればさらに高安定とダることができる。
１１図の方法は線形吸収法とよばれ、ドツプラシフトに
より吸収スペクトルが比較的太くなるが、飽和吸収法（
堀、門出、北野、藪崎、小川：飽和吸収分光を用いた半
導体レーザの周波数安定化、信学技報 ０ＱＥ８２−１
１６）によりドツプラシフトで隠れている超微細構造の
吸収線を検出して、これに半導体レーザＬＤ２の発振波
長を１コツクすればさらに高安定とダることができる。
第１図の実施例に述べたような構成の光周波数ネットワ
ーク・アナライザにおける光周波数の動作例を次に示す
。
ーク・アナライザにおける光周波数の動作例を次に示す
。
ω０の波長：１５６０ｎｍ±５０ｎｍ
Δωノ周波数： １００ＭＨｚ
この動作例は測定光が光フアイバ通信の最適波長である
場合で、光通信用装置の測定には特に効果がある。
場合で、光通信用装置の測定には特に効果がある。
このような構成の光周波数ネットワーク・アナライザに
よれば、周波数マーカで波長を校正することにより、複
雑な構成の光周波数シンセサイザ・スィーパがなくても
、簡単な構成の可変周波数光源を用いて高精度に振幅１
位相の周波数特性等を測定できる。また測定対象の伝搬
特性（損失。
よれば、周波数マーカで波長を校正することにより、複
雑な構成の光周波数シンセサイザ・スィーパがなくても
、簡単な構成の可変周波数光源を用いて高精度に振幅１
位相の周波数特性等を測定できる。また測定対象の伝搬
特性（損失。
位相、遅延、ゲイン等）や反射特性を同時にかつ容易に
測定できる。
測定できる。
なお光ヘテロダイン検波部２３．３３．４３にＷ−Ｎ＋
（タングステン、ニッケル）点接触ダイオードやジョゼ
フソン素子を使うこともできる。
（タングステン、ニッケル）点接触ダイオードやジョゼ
フソン素子を使うこともできる。
また、上記の実施例ではフィルタ部２４．３４゜４４と
してバンドパスフィルタを用いたが、これに限らず、ロ
ーパスフィルタを用いてもよい。その場合には△ω＝Ｏ
となる。
してバンドパスフィルタを用いたが、これに限らず、ロ
ーパスフィルタを用いてもよい。その場合には△ω＝Ｏ
となる。
また上記の実施例では比較手段のリファレンス信号を、
第２の光ヘテ■ダイン検波部２３および第２のフィルタ
部２４を用いて得ていたが、これに限らず、例えば可変
周波数光源１の光周波数シフタ（前述）に加ってシフト
周波数△ωを発生さける変調用電気信号を用いてもよい
。この場合には第２の光ヘテロダイン検波部および第２
のフィルタ部を省略して構成を簡単にすることができる
。
第２の光ヘテ■ダイン検波部２３および第２のフィルタ
部２４を用いて得ていたが、これに限らず、例えば可変
周波数光源１の光周波数シフタ（前述）に加ってシフト
周波数△ωを発生さける変調用電気信号を用いてもよい
。この場合には第２の光ヘテロダイン検波部および第２
のフィルタ部を省略して構成を簡単にすることができる
。
また光周波数ネットワーク・アナライザから測定対象へ
の出射光は連続光に限らず、パルス光を使用しこのパル
ス光と同期して光周波数をＪＭ引することによりパルス
光に対する波長特性を測定Ｊることもできる。
の出射光は連続光に限らず、パルス光を使用しこのパル
ス光と同期して光周波数をＪＭ引することによりパルス
光に対する波長特性を測定Ｊることもできる。
また光周波数マーカの入力光どして可変周波数光源１の
第２の光出力を用いることもできる。
第２の光出力を用いることもできる。
（発明の効果）
以上述べたように本発明によれば、高精度に振幅１位相
特性などが測定できる光周波数ネットワーク・アナライ
ザを実現することができる。
特性などが測定できる光周波数ネットワーク・アナライ
ザを実現することができる。
第１図は本発明に係る光周波数ネットワーク・アナライ
１ｒの一実施例を示す構成ブロック図、第２図および第
４図へ・第６図は第１図における可変周波数光源１の他
の構成例を示す構成説明図、第３図は第２図装置の動作
を説明するための動作説明図、第７図、第８図および第
１０図は第１図装置にお番プる光周波数マーカ２０の具
体的構成例を示す構成ブロック図、第９図は第８図装置
の動作を説明する出力信号図、第１１図は第１０図装置
の基準波長レーザの具体例を示すための構成ブロック図
、第１２図は従来の光ファイバ損失波長特性測定器を示
す構成ブロック図、第１３図は従来の光フアイバ波長分
散特性測定器を示す構成ブロック図である。 １・・・可変周波数光源、１０・・・測定対象、２０・
・・光周波数マーカ、２３・・・第２の光ヘテロダイン
検波部、２４・・・第２のフィルタ部、３３．４３・・
・第１の光ヘテロダイン検波部、３４．４４・・・第１
のフィルタ部、３５．３６．４５．４６・・・比較手段
、５０・・・信号処理手段。 篇２図 Ｍ″） 篇３図 第６図 第７図 ｐ Ｍ８図 第１２図 第１３図
１ｒの一実施例を示す構成ブロック図、第２図および第
４図へ・第６図は第１図における可変周波数光源１の他
の構成例を示す構成説明図、第３図は第２図装置の動作
を説明するための動作説明図、第７図、第８図および第
１０図は第１図装置にお番プる光周波数マーカ２０の具
体的構成例を示す構成ブロック図、第９図は第８図装置
の動作を説明する出力信号図、第１１図は第１０図装置
の基準波長レーザの具体例を示すための構成ブロック図
、第１２図は従来の光ファイバ損失波長特性測定器を示
す構成ブロック図、第１３図は従来の光フアイバ波長分
散特性測定器を示す構成ブロック図である。 １・・・可変周波数光源、１０・・・測定対象、２０・
・・光周波数マーカ、２３・・・第２の光ヘテロダイン
検波部、２４・・・第２のフィルタ部、３３．４３・・
・第１の光ヘテロダイン検波部、３４．４４・・・第１
のフィルタ部、３５．３６．４５．４６・・・比較手段
、５０・・・信号処理手段。 篇２図 Ｍ″） 篇３図 第６図 第７図 ｐ Ｍ８図 第１２図 第１３図
Claims (13)
- （１）周波数掃引する第１の光出力およびこの第１の光
出力に関連する第２の光出力を発生し第１の光出力を測
定対象に出射する可変周波数光源と、この可変周波数光
源の光出力を入力し特定の周波数間隔でマーカ信号を出
力する光周波数マーカと、前記第１の光出力に基づく前
記測定対象の出射光に関連する光および前記第２の光出
力を入力する第１の光ヘテロダイン検波部と、この第１
の光ヘテロダイン検波部の電気出力を入力する第１のフ
ィルタ部と、前記第１のフィルタ部の電気出力と前記第
１および第２の光出力の周波数差に関連する電気信号と
を比較する比較手段と、この比較手段の電気出力と前記
光周波数マーカの電気出力とを入力して信号処理する信
号処理手段とを備えたことを特徴とする光周波数ネット
ワーク・アナライザ。 - （２）前記第１および第２の光出力を入力する第２の光
ヘテロダイン検波部と、この第２の光ヘテロダイン検波
部の電気出力を入力する第２のフィルタ部とを備え、比
較手段で第２のフィルタ部の電気出力を第１のフィルタ
部の電気出力と比較する特許請求の範囲第１項記載の光
周波数ネットワーク・アナライザ。 - （３）測定対象の出射光を入力して偏光面を制御する偏
光制御部と、この偏光制御部の出力光を増幅してその出
力光が第１の光ヘテロダイン検波部に入力する光増幅部
とを備え、第１の光ヘテロダイン検波部が第２の光出力
と前記光増幅部の出力光の周波数の差に対応する周波数
の電気信号を出力するようにした特許請求の範囲第１項
記載の光周波数ネットワーク・アナライザ。 - （４）比較手段が振幅比較手段を備えた特許請求の範囲
第１項記載の光周波数ネットワーク・アナライザ。 - （５）比較手段が位相比較手段を備えた特許請求の範囲
第１項記載の光周波数ネットワーク・アナライザ。 - （６）フィルタ部を可変周波数光源の２つの出力周波数
の差に対応する透過周波数帯域を有するバンド・パス・
フィルタで構成した特許請求の範囲第１項記載の光周波
数ネットワーク・アナライザ。 - （７）光周波数マーカが標準物質を封入した吸収セルを
備え、可変周波数光源の出力光を前記吸収セルに入射し
て前記標準物質に対応する特定の波長で吸収を受けた透
過光を電気信号に変換しマーカ信号として出力する特許
請求の範囲第１項記載の光周波数ネットワーク・アナラ
イザ。 - （８）光周波数マーカが可変周波数光源の出力光を入力
するファブリ・ペロー共振器を備え、前記ファブリ・ペ
ロー共振器の出力光を電気信号に変換しマーカ信号とし
て出力する特許請求の範囲第１項記載の光周波数ネット
ワーク・アナライザ。 - （９）ファブリ・ペロー共振器内に電気光学素子を備え
、電気信号により等価的な共振器間隔を変えるように構
成した特許請求の範囲第８項記載の光周波数ネットワー
ク・アナライザ。 - （１０）可変周波数光源がレーザ共振器内に超音波変調
器を備えた特許請求の範囲第１項記載の光周波数ネット
ワーク・アナライザ。 - （１１）可変周波数光源がレーザ共振器内に電気光学素
子を備えた特許請求の範囲第１項記載の光周波数ネット
ワーク・アナライザ。 - （１２）光周波数マーカが一定波長の光を出力する基準
波長レーザ光源を備えた特許請求の範囲第１項記載の光
周波数ネットワーク・アナライザ。 - （１３）基準波長レーザ光源として原子の吸収スペクト
ルにレーザダイオードの発振波長を制御するものを用い
る特許請求の範囲第１２項記載の光周波数ネットワーク
・アナライザ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61260338A JPS63115027A (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | 光周波数ネツトワ−ク・アナライザ |
| US06/943,670 US4856899A (en) | 1985-12-20 | 1986-12-18 | Optical frequency analyzer using a local oscillator heterodyne detection of incident light |
| DE3643569A DE3643569C2 (de) | 1985-12-20 | 1986-12-19 | Analysator für optische Frequenzen |
| GB8630375A GB2185567B (en) | 1985-12-20 | 1986-12-19 | Optical frequency analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61260338A JPS63115027A (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | 光周波数ネツトワ−ク・アナライザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63115027A true JPS63115027A (ja) | 1988-05-19 |
| JPH0521496B2 JPH0521496B2 (ja) | 1993-03-24 |
Family
ID=17346599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61260338A Granted JPS63115027A (ja) | 1985-12-20 | 1986-10-31 | 光周波数ネツトワ−ク・アナライザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63115027A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007086086A (ja) * | 1997-02-14 | 2007-04-05 | Jds Fitel Inc | 光学的構成要素を試験するためのシステムおよび方法 |
-
1986
- 1986-10-31 JP JP61260338A patent/JPS63115027A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007086086A (ja) * | 1997-02-14 | 2007-04-05 | Jds Fitel Inc | 光学的構成要素を試験するためのシステムおよび方法 |
| JP4567653B2 (ja) * | 1997-02-14 | 2010-10-20 | ジェイディーエス ファイテル インコーポレイテッド | 光学的構成要素を試験するためのシステムおよび方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0521496B2 (ja) | 1993-03-24 |
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