JPS63157023A - レ−ザ光のスペクトル線幅測定装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 レーザ光のスペクトル線幅測定装置の入射光又は合成さ
れる直接光を円偏光し、合成される直接光と遅延光との
偏波面間にずれがあってもスペクトル線幅の測定に支障
を来さないようにした。

〔産業上の利用分野〕

本発明はレーザ光のスペクトル線幅測定装置の改良に関
する。

コヒーレント光通信においては、その光源として半導体
レーザが用いられるが、そのレーザ光のスペクトル線幅
が狭いほどそこに含まれる他の成分による通信情報への
影響が現れにくくなり、その通信に好結果を雪すので、
レーザ光のスペクトル線幅として数百ＫＨｚの極めて狭
いものが要求される。そして、そのようなレーザ光源が
上述の要求を満たしているものであるか否かを確かめる
ことが必要になる。

〔従来の技術〕

従来、このような測定、評価方法として、遅延自己ホモ
ダイン法及び遅延自己ヘテロダイン法が知られている。

これらの測定法におい、では、通常直線偏光光のみを用
いるが、これを第４図及び第５図を用いて説明する。第
４図は遅延自己ホモダイン法による構成を示すが、その
レーザ光源１よりの直線偏光のレーザ光は、その一部が
ビームスプリッタ２によって反射され、残るレーザ光は
ビームスプリンタ２を透過して、前記−偏光と残部光と
の相関を除き得るに十分な遅延を残部光に与える単一モ
ードの光ファイバ３に入射される。光ファイバ３よりの
遅延光とビームスプリッタ２よりの直接光とがビームス
プリンタ４で合成されることにより両光のビート信号が
ビームスプリッタ４から出力され、受光器５に受光され
る。受光器５で光電変換された信号はスペクトラムアナ
ライザ６によって観測される。そのスペクトラムアナラ
イザ６によって観測されるスペクトル線幅の半値半幅は
光源の線幅の半値全幅となる。

又、第５図は遅延自己ヘテロダイン法を示し、この特長
は第４図の方法に比し、ビームスプリッタ２と４の間に
配設されたＡＯＭ　（アコースティック・オプチカル・
モジュレータ）にて直接光を周波数シフトさせてこれと
遅延光との合成から得られるビート信号は第６図の（ｂ
ｌに示すようにその全体のスペクトルアナライザ６によ
る観測を可能にしたことにある。

尚、スペクトル線幅の測定の詳細は、電気通信学会資料
ｏＱＥ−ａ　Ｏ−５０ｒ半導体レーザの発振スペクトル
の新しい高分解能測定法」に記載されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この従来装置において光源からの直線偏光光のスペクト
ル線幅を測定しよう°として、直線偏光光に光ａ延を与
えるのに単一モードファイバを用いると、そのファイバ
の出力光の偏波面はそのままでは被測定スペクトル線幅
の測定出力を常に発生せしめ得る偏波面とはならないた
め、光フアイバ出射端面等を回転させ、或いは偏波面を
コントロールするなどして、光源からの直接光と光ファ
イバからの遅延光との偏波面を整列させる必要があった
。

さらに、通常の単一モードファイバの偏光特性は、温度
、気圧、音圧等の周囲の環境条件に極めて敏感であるた
め、長時間の安定した測定には、絶えず２つの光の偏波
面を一定方向に保つ必要がある。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明のレーザ光のスペクトル線幅測定装置の
原理構成図である。

図に示すように、第４図又は第５図に示すスペクトル線
幅測定のためのビート信号発生光学系（合成光学系）へ
の入射光路２０若しくは直接光光路２２に円偏光器１０
を設けたことに本発明の特徴部分がある。その他の構成
要素は第４図又は第５図の構成要素と同じであるので、
同一構成要素には同一の参照番号を付している。

〔作　用〕

スペクトル線幅の測定に供される入射直線偏光光又はそ
の直接光は円偏光器１０によって円偏光化され、ビーム
スプリッタ４において重ね合わされた（合成された）と
き、その出力光が直接光と遅延光との偏波面に依存して
消光してしまうことはなくなる。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例であって、円偏光器１０とし
て１／４波長板１１を用い、これをビームスプリッタ２
と４との間の光路中に配設したことにその特徴部分があ
る。

ビームスプリッタ２によって反射した直接光は、１／４
波長扱１１によって円偏光化されたビームスプリッタ４
に与えられる。一方、ビームスプリッタ２を通過したレ
ーザ光は、単一モードの光ファイバ３を経由する過程で
上述のような遅延量を与えられる。この光ファイバ３は
、直線偏光で光が入射し、出射端では直線偏光乃至楕円
偏光で光を出射する。

ビームスプリッタ４では円偏光化された直接光と、光フ
ァイバ３よりの遅延光とが合成される。

この合成された光の強度は、測定不可能なレベルへ低下
することはなく受光器５によって受光され、スペクトラ
ムアナライザ６によって線幅が測定される。この測定に
おいては、ファイバ出射端の偏光特性に依らず、常に安
定なビート成分を測定することができる。

この場合、偏波面を完全に一致させた場合の従来装置に
比べ、本発明ではスペクトラムアナライザ６の測定によ
るビート成分の出力は３ｄＢ程低下する。しかし、スペ
クトラムアナライザ６のダイナミックレンジは１００ｄ
Ｂ以上であるため、前述の３ｄＢ程の低下は問題になら
ない。さらに本発明では、従来のように直接光と遅延光
の偏光が直交することによって生じるビート成分が全く
発生しなくなることが無い。

第３図は本発明の他の実施例を示し、円偏光器１０とし
て偏波保存ファイバ１２を用いている。

偏波保存ファイバ１２は、円偏光化を行なうためにその
偏光軸をレーザ光の偏光方向からずらした状態で挿入さ
れる。

偏波保存ファイバ１２には、コネクタ１３．単一モード
光ファイバ１４を介して光カプラ１５が接続される。光
カプラ１５は、直接光と遅延光とを合成するための機能
を有すると共に、遅延光を得るための単一モード光ファ
イバ１７を接続している。光カプラ１５と受光器５との
間には単一モード光ファイバ１６が配設され、２つのレ
ーザ光を光カプラ１５で合成した光を受光器５に供給し
ている。

第３図の構成によれば、光路のすべてを光ファイバによ
って構成でき、ビームスプリフタが不要になるため、光
軸位置合わせ等を不要にできる利点がある。

尚、第５図に示したＡＯＭを、第２図において用いるこ
とも可能である。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように本発明によれば、被合成光の円偏
光化により、直接光と遅延光の偏波面合わせを不要にす
ることができるし、長時間の安定した測定が可能になる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のレーザ光のスペクトル線幅測定装置の
原理構成図、 第２図は本発明の一実施例を示す構成図、第３図は本発
明の他の実施例を説明する構成図、第４図は従来のスペ
クトル線幅測定装置の構成図、第５図は従来の他のスペ
クトル線幅測定装置の構成図、 第６図はビート信号の周波数特性を示す図である。 第１図乃至第３図において、 ｌは光源、 ３．１４，１６．１７は単一モード光ファイバ、２．４
はビームスプリンタ、 ５は受光器、 ６はスペクトラムアナライザ、 １０は円偏光器、 １１はｌ／４波長板、 １２は偏波保存ファイバ、 １５は光カプラである。 率７ｉ牡、Ｂ目のハ１、玉里１′口・７７用第１図 （イ）　　　　　　　　　ω　　　　　ロ０　　　國ｉ
駁→ ４・モ２ダインオｋ （ａ） ビー日も考の 第Ｂ ＋０　　　　　　→ 闇徴駁 へ子ロタ゛イン広 （ｂ） 開催」１時・囮 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）遅延自己ホモダイン光学系又は遅延自己ヘテロダ
   イン光学系で合成されたレーザ光源（１）よりの直接光
   と遅延光とを受光器（５）によって受光し、その受光出
   力をスペクトラムアナライザ（６）によって測定するス
   ペクトル線幅測定装置において、 前記系への入射直線偏光光又はその前記直接光を円偏光
   させる円偏光器（１０）を、前記光源（１）から前記入
   射直線偏光光又は直接光のための光路（２０、２２）に
   設けたことを特徴とするレーザ光のスペクトル線幅測定
   装置。
2. （２）前記円偏光器（１０）は１／４波長板であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のレーザ光のス
   ペクトル線幅測定装置。
3. （３）前記円偏光器（１０）はその偏光軸をレーザ光源
   （１）の偏波面から傾けてレーザ光源（１）に光学的に
   結合したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   レーザ光のスペクトル線幅測定装置。