WO2001094906A1

WO2001094906A1 - Appareil et procede de mesure de caracteristiques optiques et support d'enregistrement

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Publication number: WO2001094906A1
Application number: PCT/JP2001/004666
Authority: WO
Inventors: Kenichi Nakamura; Eiji Kimura; Takahisa Tomi
Original assignee: Advantest Corporation
Priority date: 2000-06-06
Filing date: 2001-06-01
Publication date: 2001-12-13
Also published as: US20040105089A1; EP1310783A1; US6954263B2; CA2413897C; EP1310783A4; CA2413897A1; JP2001349804A

Description

明細書光特性測定装置、方法、記録媒体技術分野

本発明は、光ファイバなどの光デバイスの分散特性の測定に関し、特に光デバイスへの入射光を変調する周波数の決定に関する。背景技術

図 1 2は、従来技術の光特性測定装置の構成を示すプロック図である。図 1 2に示すように、測定系は光源システム 1 0と特性測定システム 2 0に分かれている。光源システム 1 0の可変波長光源 1 2が波長を変化させて波長が; l i、人 i + l、の光（可変波長光）を発生する。可変波長光は、光変調器 1 4により変調される。光変調器 1 4は L N (リチウム ·ナイオベート）を含む。光変調器 1 4は、変調用電源 1 6から周波数 iの電気信号を受け、周波数で iで可変波長光を変調する。

光変調器 1 4が出力した光は、光ファイバなどの D U T ( Device Under Test) 3 0に入射される。 D U T 3 0を透過した透過光は、特性測定システム 2 0の光電変換器 2 2に供給される。光電変換器 2 2は、透過光を光電変換して、位相比較器 2 4に出力する。位相比較器 2 4は、変調用電源 1 6の生成する電気信号を基準として、光電変換器 2 2の出力信号の位相を計測する。ここで、入射光波長がえ iのときの位相を ø i 入射光波長がえ i + 1のときの位相を ø i + 1とする。特性計算部 2 6は、 φ 、 i + lから、 D U T 3 0の波長分散特性などを計算する。

特性計算部 2 6の動作を、図 1 3に示す位相一波長線図を参照して説明する。すなわち、 ø i + 1— ø iを△ øとして、と変調周波数 f iとから群遅延時間を求め、さらに波長分散を求める。

ここで、位相比較器 2 4の測定できる位相差の範囲は一 7Γからまでである。そこで、 ø i + 1— ø iも一 Tから 7Γまでの範囲内であることが好ましい。よって変調周波数 f iは小さいことが好ましい。なぜなら、変調周波数 f iが大きいと、たやすく一 7Γから 7Γまでの範囲を超えてしまうからである。すなわち、同じ時間差を位相差で表現した場合、周波数が大きいほど周期が短くなり、位相差で表現した場合は大きくなる。例えば、時間差が 1 / 5 0秒である場合は、周波数 1 Hz ならば 0 . 0 4 7Γに過ぎないが、周波数 5 0 Hz ならば 2 にもなる。よって、変調周波数 iをできるだけ小さくとり、入射光の波長 λを変化させていく。

しかしながら、 Δ を高精度に計測するためには、変調周波数 f iが大きいことが好ましい。同じ時間差を位相差で表現した場合、周波数が大きいほど周期が短くなり、位相差で表現した場合は大きくなるからである。

そこで、本発明は、光源が生成する可変波長光を変調する変調周波数を、光特性の測定に支障をきたすことなく、大きくとることを可能とする装置等を提供することを課題とする。

発明の開示

請求項 1に記載の発明は、光を透過する被測定物の特性を測定する装置であって、可変波長光を生成する可変波長光源と、可変波長光の波長を第一の波長と第二の波長とに設定する波長設定手段と、変調用の初期的な初期変調周波数を設定する初期変調周波数設定手段と、設定された変調周波数の変調用信号を生成する変調用信号生成手段と、変調用信号の入力を受けて、可変波長光を変調用信号の周波数で変調する光変調手段と、第一の波長の入射光が被測定物を透過した透過光の第一の位相と第二の波長の入射光が被測定物を透過した透過光の第二の位相とを計測する位相計測手段と、所定の位相値を第一の位相と第二の位相との位相差で割った値に初期変調周波数を乗算して修正変調周波数を求める修正変調周波数計算手段と、修正変調周波数を変調用信号の周波数として設定する修正変調周波数設定手段と、を備え、修正変調周波数設定手段が設定した周波数で変調された入射光が被測定物を透過した透過光に基づき被測定物の特性を測定する、ものである。

初期変調周波数は、第一の位相と第二の位相との位相差が所定の位相値、例えば 7Τ、以内に確実になるように、小さくされている。しかし、修正変調周波数計算手段により、第一の波長に対応する透過光と第二の波長に対応する透過光との位相差が所定の位相値になるような修正変調周波数を計算することができる。よって、修正変調周波数設定手段により、入射光を変調する周波数を修正変調周波数にすれば、第一の波長に対応する透過光と第二の波長に対応する透過光との位相差が所定の位相値になるので位相差の計測が可能であり、しかも入射光を変調する周波数を大きくとれるので位相差の計測精度を上げることができる。

請求項 2に記載の発明は、請求項 1に記載の発明であって、初期変調周波数設定手段は、最小初期変調周波数と最小初期変調周波数以外の初期変調周波数とを設定し、修正変調周波数計算手段は、所定の位相値を、最小初期変調周波数で変調された入射光が被測定物を透過した透過光の第一の位相と第二の位相との位相差で割った値に、最小初期変調周波数を乗算して修正変調周波数を求め、修正変調周波数設定手段は、修正変調周波数以下の初期変調周波数の内で最大の初期変調周波数を変調用信号の周波数と ύて設定する、ものである。

初期変調周波数は、第一の位相と第二の位相との位相差が所定の位相値、例えば 7T、以内に確実になるように、小さくされている。しかし、修正変調周波数計算手段により、第一の波長に対応する透過光と第二の波長に対応する透過光との位相差が所定の位相値になるような修正変調周波数を計算することができる。よって、修正変調周波数設定手段により、修正変調周波数以下の初期変調周波数の内で最大の初期変調周波数を変調用信号の周波数として設定すれば、第一の波長に対応する透過光と第二の波長に対応する透過光との位相差が所定の位相値以内になるので位相差の計測が可能であり、しかも入射光を変調する周波数を大きくとれるので位相差の計測精度を上げることができる。

請求項 3に記載の発明は、請求項 1または 2に記載の発明であって、第一の波長と第二の波長とが複数ある、ものである。

請求項 4に記載の発明は、請求項 3に記載の発明であって、第一の波長と第二の波長との間隔が等間隔であり、第二の波長を第一の波長として、さらに第二の波長をとる、ものである。

請求項 5に記載の発明は、請求項 3または 4に記載の発明であって、第一の波長と第二の波長との設定を完了した後に、修正変調周波数設定手段が修正変調周波数を変調用信号の周波数として設定する、ものである 0

請求項 6に記載の発明は、請求項 3または 4に記載の発明であって、第一の波長と第二の波長とを一回設定するごとに、修正変調周波数設定手段が修正変調周波数を変調用信号の周波数として設定する、ものである ο

請求項 7に記載の発明は、請求項 1ないし 6のいずれか一項に記載の発明であって、透過光を光電変換した電気信号を位相計測手段に出力する光電変換手段を備えるように構成される。

請求項 8に記載の発明は、請求項 1ないし 6のいずれか一項に記載の発明であって、位相計測手段は、変調用信号と透過光との位相差を計測するものである。

請求項 9に記載の発明は、請求項 1ないし 6のいずれか一項に記載の発明であって、位相計測手段の計測した位相差を用いて、被計測物の群遅延あるいは波長分散を計算する特性計算手段を備えるように構成される。

請求項 1 0に記載の発明は、光を透過する被測定物の特性を測定する方法であって、可変波長光を生成する可変波長光生成工程と、可変波長光の波長を第一の波長と第二の波長とに設定する波長設定工程と、変調用の初期的な初期変調周波数を設定する初期変調周波数設定工程と、設定された変調周波数の変調用信号を生成する変調用信号生成工程と、変調用信号の入力を受けて、可変波長光を変調用信号の周波数で変調する光変調工程と、第一の波長の入射光が被測定物を透過した透過光の第一の位相と第二の波長の入射光が被測定物を透過した透過光の第二の位相とを計測する位相計測工程と、所定の位相値を第一の位相と第二の位相との位相差で割った値に初期変調周波数を乗算して修正変調周波数を求める修正変調周波数計算工程と、修正変調周波数を変調用信号の周波数として設定する修正変調周波数設定工程と、を備え、修正変調周波数設定工程が設定した周波数で変調された入射光が被測定物を透過した透過光に基づき被測定物の特性を測定するものである。

口 >ザ ^ 一修正変調周波数以下の初期変調周波数の内で最大の初期変調周波数を変調用信号の周波数として設定する、ものである。

請求項 1 2に記載の発明は、光を透過する被測定物の特性を測定する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンビュ —夕によって読み取り可能な記録媒体であって、可変波長光を生成する可変波長光生成処理と、可変波長光の波長を第一の波長と第二の波長とに設定する波長設定処理と、変調用の初期的な初期変調周波数を設定する初期変調周波数設定処理と、設定された変調周波数の変調用信号を生成する変調用信号生成処理と、変調用信号の入力を受けて、可変波長光を変調用信号の周波数で変調する光変調処理と、第一の波長の入射光が被測定物を透過した透過光の第一の位相と第二の波長の入射光が被測定物を透過した透過光の第二の位相とを計測する位相計測処理と、所定の位相値を第一の位相と第二の位相との位相差で割った値に初期変調周波数を乗算して修正変調周波数を求める修正変調周波数計算処理と、修正変調周波数を変調用信号の周波数として設定する修正変調周波数設定処理と、を備え、修正変調周波数設定処理が設定した周波数で変調された入射光が被測定物を透過した透過光に基づき被測定物の特性を測定する記録媒体である。

請求項 1 3に記載の発明は、請求項 1 2に記載の発明であって、初期変調周波数設定処理は、最小初期変調周波数と最小初期変調周波数以外の初期変調周波数とを設定し、修正変調周波数計算処理は、所定の位相値を、最小初期変調周波数で変調された入射光が被測定物を透過した透過光の第一の位相と第二の位相との位相差で割った値に、最小初期変調周波数を乗算して修正変調周波数を求め、修正変調周波数設定処理は、修正変調周波数以下の初期変調周波数の内で最大の初期変調周波数を変調用信号の周波数として設定する、記録媒体である。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明の第一の実施形態にかかる光特性測定装置の構成を示すプロック図である。

第 2図は、修正変調周波数計算部 4 4が、修正変調周波数 f iを計算する方法の原理を説明した図である。

第 3図は、第一の実施形態の動作を示すフローチャートである。第 4図は、本発明の第二の実施形態にかかる光特性測定装置の構成を示すプロック図である。

第 5図は、第二の実施形態の動作を示すフローチャートである。第 6図は、第二の実施形態の動作を示す位相一波長線図である。第 7図は、第三の実施形態ないし第六の実施形態における可変波長光の波長が三種類以上あるときの、位相比較器 2 4の計測する位相と可変波長光の波長との関係を示す。

第 8図は、第三の実施形態の動作を示すフローチャートである。第 9図は、第四の実施形態の動作を示すフローチャートである。第 1 0図は、第五の実施形態の動作を示すフローチャートである。第 1 1図は、第六の実施形態の動作を示すフローチャートである。第 1 2図は、従来技術の光特性測定装置の構成を示すブロック図である。

第 1 3図は、従来技術における位相一波長線図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

第一の実施形態

図 1は、本発明の第一の実施形態にかかる光特性測定装置の構成を示すプロック図である。本発明の実施形態にかかる光特性測定装置は、 DUT 3 0に光を入射する光源システム 1 0と、 DUT 3 0を透過した光を受けて DUT 3 0の特性を測定する特性測定システム 2 0と、変調周波数を設定する変調周波数設定システム 4 0と、を有する。

光源システム 1 0は、可変波長光源 1 2、光変調器 1 4、変調用電源 1 6、波長設定器 1 8を有する。

可変波長光源 1 2は、可変波長光を生成する。可変波長光の波長は、波長設定器 1 8により、第一の波長人 i s 第二の波長 λ i + 1というように、離散的に変化する。光変調器 1 4は、変調用電源 1 6の生成する電気信号の周波数で可変波長光を変調し、 DUT 3 0に可変波長光を供給する。なお、光変調器 1 4は、 L N (リチウム ·ナイオペ一ト）を含む。変調用電源 1 6は、変調周波数設定システム 4 0の設定する周波数の変調用の電気信号を生成する。変調用電気信号は、光変調器 1 4および後述する位相比較器 2 4に供給される。波長設定器 1 8は、可変波長光の波長を第一の波長 λ :ί、第二の波長; I i + 1というように、離散的に設定する。

DUT 3 0は例えば光ファイバである。 DUT 3 0に供給された入射光は、 DUT 3 0を透過する。入射光が DUT 3 0を透過した光を透過光という。特性測定システム 2 0は、光電変換器 2 2、位相比較器 2 4、特性計算部 2 6、修正位相記録部 2 8を備える。

光電変換器 2 2は、透過光を光電変換して電気信号を生成し、位相比較器 2 4に出力する。位相比較器 2 4は、透過光を光電変換した電気信号と変調用電気信号との位相差を測定する。修正位相記録部 2 8は、後述する修正変調周波数設定部 4 6が変調用電源 1 6の周波数を： f iに設定したときの、入射光の第一の波長波長え i、第二の波長え i + 1に対応する第一の修正位相 ø i、第二の修正位相 ø i + 1を記録する。特性計算部 2 6は、修正位相記録部 2 8に記録された第一の修正位相 ø i、第二の修正位相 i + 1から、 DUT30の群遅延特性や波長分散特性を計算する。群遅延特性は、位相比較器 24が計測した位相と、変調周波数： f iとの関係から計算できる。波長分散特性は、群遅延特性を波長で微分してもとめることができる。

変調周波数設定システム 40は、初斯位相記録部 42、修正変調周波数計算部 44、修正変調周波数設定部 46、初期変調周波数設定部 48 を有する。初期位相記録部 42は、後述する初期変調周波数設定部 48 が、変調用電源 1 6の周波数を fminに設定したときの、入射光の第一の波長え； ί、第二の波長え i +1に対応する第一の初期位相 0min— i、第二の初期位相 min_i+lを記録する。修正変調周波数計算部 44は、修正変調周波数: iを計算する。修正変調周波数設定部 46は、修正変調周波数 f iを、変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号の周波数として設定する。初期変調周波数設定部 48は、初期変調周波数 fminを、変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号の周波数として設定する。初期変調周波数 fminは、通常、第一の初期位相 min— iと第二の初期位相 min_i+l との差が、一 7Γから Γ、あるいは 0から 27Τの範囲内に余裕をもって入るように小さくとられている。

ここで、修正変調周波数計算部 44が、修正変調周波数 f iを計算する方法の原理を図 2を参照して説明する。図 2 (a) に、変調周波数: f が、初期変調周波数 fminであるときの位相と波長の関係を示す。図 2 (a) からわかるように、第一の初期位相 0min— i と、第二の初期位相 min— i+1 との差が△ min— iであり、小さい。ここで、変調周波数 f を、修正変調周波数: f iにした場合 (f i >fmin)、図 2 (b) に示すように、第一の修正位相 0iと、第二の修正位相 i+1 との差が A 0iであり、大きい。これは、すなわち図 2 ( c ) に示すように、厶 i と△ <?iniin_iとが、 f i/f minに比例するからである。しかし、 A 0iがある所定の範囲内になければ、測定誤差を生じる。すなわち、位相比較器

24の測定可能範囲が一7Tから 7Tまでというような場合は、厶 φϊが 7Γ を超えれば、位相比較器 2 4の測定結果に誤差を生ずる。そこで、例えば、 Δ i が 7Γを超えてはならない場合は、図 2 ( c ) の式において、 △ 0i= 7Tとして、修正変調周波数 f iについて解けば、図 2 (d) の式のように修正変調周波数 f iを求めることができる。このような修正変調周波数: iで入射光を変調すれば、第一の修正位相 0i と、第二の修正位相との差がおよそ 7Γとなり、初期位相の位相差△ 0min— i よりも大きくとれる。

次に、第一の実施形態の動作について説明する。図 3は、第一の実施形態の動作を示すフローチャートである。まず、初期変調周波数設定部 4 8は、初期変調周波数 f minを、変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号の周波数として設定する（ S 1 0 )。

そして、波長設定器 1 8が、可変波長光源 1 2の生成する可変波長光の波長を第一の波長え i、第二の波長え i +1 とする。光変調器 1 4には、変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号が入力される。可変波長光は、光変調器 1 4において、変調用電気信号の周波数: fminで変調されて、 DUT3 0に供給される。 DUT3 0を透過した透過光は光電変換器 2 2で光電変換されて、位相比較器 2 4に入力される。位相比較器 2 4 は、光電変換器 2 2の出力する電気信号の位相と、変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号の位相との位相差を計測する。この位相差が、第一の初期位相 min— i、第二の初期位相 φ min_i+ 1である。

すなわち、位相比較器 2 4が、第一の初期位相 ø min— i、第二の初期位相 min— i+1を求める（S 1 2 )。第一の初期位相 0min_i、第二の初期位相 0min— i+1は、初期位相記録部 4 2に記録される。修正変調周波数計算部 44は、初期位相記録部 42から第一の初期位相 0min— i、第二の初期位相 min— i+1を読み出して、修正変調周波数 f iを求める（ S 14)。修正変調周波数 f iは、 iを、 7Γ以内におさめたい場合は、図 2 (d) に示す式を用いて求められる。もし、 Γ以外の所定の値に△ ø iをおさめたい場合は、図 2 ( θ) に示すように、所定の値に、 fmin ΖΔ minを乗算すれば、修正変調周波数: f iを求めることができる。修正変調周波数 f iは、修正変調周波数計算部 44から修正変調周波数設定部 4 6に送られる。修正変調周波数設定部 46は、修正変調周波数： f iを、変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号の周波数として設定する（ S 1 6 )。

その後、波長設定器 1 8が、可変波長光源 1 2の生成する可変波長光の波長を第一の波長え is 第二の波長え i +1 とする。光変調器 1 4には、変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号が入力される。可変波長光は、光変調器 14において、変調用電気信号の周波数 f iで変調されて、 DUT3 0に供給される。 DUT30を透過した透過光は光電変換器 2 2で光電変換されて、位相比較器 24に入力される。位相比較器 24は、光電変換器 2 2の出力する電気信号の位相と、変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号の位相との位相差を計測する。この位相差が、第一の修正位相 i、第二の修正位相 0i+lである。すなわち、位相比較器 2 4 は、第一の修正位相 i、第二の修正位相 0i+l を求める（ S 1 7 )。第一の修正位相 i、第二の修正位相は、修正位相記録部 2 8に記録される。そして、特性計算部 2 6が、修正位相記録部 2 8から第一の修正位相 0i、第二の修正位相 i+lを読み出して、 DUT30の群遅延あるいは波長分散を求める（S 1 8)。

第一の実施形態によれば、修正変調周波数計算部 46により、第一の修正位相 φϊと第二の修正位相 0i+lとの位相差が所定の位相値、例えば 7T、以内になるような修正変調周波数 f iを計算することができる。よつて、修正変調周波数設定部 4 6により、入射光を変調する周波数を修正変調周波数 f iにすれば、第一の修正位相 0 iと第二の修正位相 i+ l との位相差が所定の位相値 Tになるので位相差の計測が可能である。しかも入射光を変調する周波数を大きくとれるので位相差の計測精度を上げることができる。

第二の実施形態

第二の実施形態は、修正変調周波数: f iそのものを変調用電気信号の周波数にしない点で第一の実施形態と異なる。

図 4は、本発明の第二の実施形態にかかる光特性測定装置の構成を示すプロック図である。本発明の実施形態にかかる光特性測定装置は、 DUT 3 0に光を入射する光源システム 1 0と、 DUT 3 0を透過した光を受けて DUT 3 0の特性を測定する特性測定システム 2 0と、変調周波数を設定する変調周波数設定システム 4 0と、を有する。

可変波長光源 1 2は、可変波長光を生成する。可変波長光の波長は、波長設定器 1 8により、第一の波長え i、第二の波長え i + 1というように、. 離散的に変化する。光変調器 1 4は、変調用電源 1 6の生成する電気信号の周波数で可変波長光を変調し、 DUT 3 0に可変波長光を供給する。なお、光変調器 1 4は、 L N (リチウム .ナイオベート）を含む。変調用電源 1 6は、変調周波数設定システム 4 0の設定する周波数の変調用の電気信号を生成する。変調用電気信号は、光変調器 1 4および後述する位相比較器 2 4に供給される。波長設定器 1 8は、可変波長光の波長を第一の波長/ L i、第二の波長え i + 1というように、離散的に設定する。 DUT 30は例えば光フアイバである。 DUT 3 0に供給された入射光は、 DUT30を透過する。入射光が DUT30を透過した光を透過光という。特性測定システム 2 0は、光電変換器 2 2、位相比較器 24、特性計算部 2 6、修正位相記録部 2 8を備える。

光電変換器 2 2は、透過光を光電変換して電気信号を生成し、位相比較器 24に出力する。位相比較器 24は、透過光を光電変換した電気信号と変調用電気信号との位相差を測定する。修正位相記録部 2 8は、後述する修正変調周波数設定部 46が変調用電源 1 6の周波数を f a i、 f b i、 …の内のいずれか一つに設定したときの、入射光の第一の波長波長え i、第二の波長 λ i+1に対応する第一の修正位相 ø i、第二の修正位相 ø i + 1を記録する。なお、 f a i、： b i等については後述する。特性計算部 2 6は、修正位相記録部 2 8に記録された第一の修正位相 i、第二の修正位相 ø i + 1から、 DUT30の群遅延特性や波長分散特性を計算する。群遅延特性は、位相比較器 24が計測した位相と、変調周波数（f a i、 f b i、 …の内のいずれか一つ）との関係から計算できる。波長分散特性は、群遅延特性を波長で微分してもとめることができる。

変調周波数設定システム 40は、初期位相記録部 42、修正変調周波数計算部 44、修正変調周波数設定部 46、初期変調周波数設定 ¾ 48 を有する。初期位相記録部 42は、後述する初期変調周波数設定部 48 が、変調用電源 1 6の周波数を： fminに設定したときの、入射光の第一の波長； l i、第二の波長え i +1に対応する第一の初期位相 0min_i、第二の初期位相 min— i+1を記録する。修正変調周波数計算部 44は、修正変調周波数 f iを計算する。修正変調周波数設定部 46は、 f a is f b i、 …の内の、修正変調周波数： f i以下であって、最大のものを変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号の周波数として設定する。初期変調周波数設定部 48は、初期変調周波数: f min、 f a i、 f b i、 … を、変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号の周波数として設定する。なお、初期変調周波数 f minは、通常、第一の初期位相 min一 iと第二の初期位相 min一 i+1との差が、 — π ら π、あるいは 0から 2 の範囲内に余裕をもって入るように小さくとられている。そして、 f a i、 f b i、 …は、 f minよりも大きくとられている。よって、初期変調周波数 f minのことを最小初期変調周波数 f minともいう。

ここで、修正変調周波数設定部 46が、修正変調周波数 f iに基づいて、変調用電気信号の周波数を: f a i、 f b i、 …の内のいずれか一つに設定する方法を図 2を参照して説明する。図 2 (a) に、変調周波数が、初期変調周波数 f minであるときの位相と波長の関係を示す。図 2 (a) からわかるように、第一の初期位相 min_i と、第二の初期位相 0min一 i+1 との差が Δ 0min_iであり、小さい。ここで、変調周波数 f を、修正変調周波数 f iにした場合（f i >f min), 図 2 (b) に示すように、第一の修正位相 0i と、第二の修正位相 i+l との差が Δ ζ であり、大きい。これは、すなわち図 2 ( c ) に示すように、厶 0i と Δ φ min_i とが、 f i/f min に比例するからである。しかし、 △ 0i がある所定の範囲内になければ、測定誤差を生じる。すなわち、位相比較器 2 4の測定可能範囲が一 7Tから 7Γまでというような場合は、 A 0i が 7Γを超えれば、位相比較器 24の測定結果に誤差を生ずる。そこで、例えば、 Δ 0i が Γを超えてはならない場合は、図 2 (c) の式において、 △ 0i= Tとして、修正変調周波数 f iについて解けば、図 2 (d) の式のように修正変調周波数 f iを求めることができる。

そこで、修正変調周波数設定部 46は、 f a i、 f b i、 …の内で、修正変調周波数: f i以下で、最大のものを変調周波数とする。このような変調周波数で入射光を変調すれば、第一修正位相 0i と、第二修正位相 0i+l との位相差が 7Γ以内の最大値となり、初期位相の位相差厶 min_iよりも大きくとれる。

次に、第二の実施形態の動作について説明する。図 5は、第二の実施形態の動作を示すフローチャートである。まず、初期変調周波数設定部 48は、初期変調周波数 fmin、 f a i, f b i、 …を、変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号の周波数として設定する（S 1 1 )。

そして、波長設定器 1 8が、可変波長光源 1 2の生成する可変波長光の波長を第一の波長え i、第二の波長え i +1 とする。光変調器 1 4には、変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号が入力される。可変波長光は、光変調器 14において、変調用電気信号の周波数 fmin、 f a i, f b i、 …で変調されて、 DUT3 0に供給される。 DUT3 0を透過した透過光は光電変換器 2 2で光電変換されて、位相比較器 24に入力される。位相比較器 24は、光電変換器 2 2の出力する電気信号の位相と、変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号の位相との位相差を計測する ₍ この位相差の内、最小初期変調周波数： fminで変調された入射光に対応する位相差が、第一の初期位相 min— i、第二の初期位相 min_i+l である。また、可変波長光の波長が第一の波長え iであって、変調用電気信号の周波数が、 f a i、 f b i、 …であるときの、位相比較器 24が計測する位相差を、 a i、 b i_s …とする。

すなわち、位相比較器 24が、第一の初期位相 min_i、第二の初期位相 0min— i+l、および初期位相 a i、 φ b i、 …を求める（ S 1 3 )_c 第一の初期位相 min— i、第二の初期位相 0min— i+1 は、初期位相記録部 42に記録される。初期位相 a i、 0 b i、 …は、修正位相記録部 2 8に記録される。

ここで、第一の初期位相 0niin_i、第二の初期位相 0min_i+l、および初期位相 a i、 b i、 …を求める方法を図 6を参照して、より詳細に説明する。まず、可変波長光の波長を第一の波長； iに設定し、変調周波数を fmin、 f a i、 f b i、： f c i、 …と切り換えていく。そして、第一の初期位相 0_min— i、初期位相 0 a i、 \) i Φ c …を計測する（ S 1 3 a)。なお、 S 1 3 aは図 5の S 1 3の最初の段階を意味する。次に、可変波長光の波長を第二の波長え i +1に設定し、第二の初期位相 0min— i+1 を計測する（ S 1 3 b)。なお、 S 1 3 bは図 5の S 1 3の最後の段階を意味する。

図 5に戻り、修正変調周波数計算部 44は、初期位相記録部 4 2から第一の初期位相 0min_i、第二の ¾期位相 min_i+l を読み出して、修正変調周波数 f iを求める（S 1 4)。修正変調周波数 f iは、 iを、以内におさめたい場合は、図 2 ( d ) に示す式を用いて求められる。もし、以外の所定の値に△ ø iをおさめたい場合は、図 2 ( e ) に示すように、所定の値に、 fmin/Δ 0minを乗算すれば、修正変調周波数 f iを求めることができる。

修正変調周波数 f iは、修正変調周波数計算部 44から修正変調周波数設定部 4 6に送られる。また、初期変調周波数: fmin、 f a i、 f b i s …が、初期変調周波数設定部 48から修正変調周波数設定部 4 6に送られる。そこで、修正変調周波数設定部 46は、初期変調周波数 f min、 f a i、 f b i、 …の内で、修正変調周波数 f i以下であり、かつ最大の周波数を変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号の周波数として設定する（ S 2 0 )。例えば、 f a iく f b iく f iく： f c iであるとする c このような場合は、図 6に示すように、修正変調周波数設定部 4 6は、 f b iを変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号の周波数として設定

9' 。

その後、波長設定器 1 8が、可変波長光源 1 2の生成する可変波長光の波長を第二の波長人 i + 1とする。光変調器 1 4には、変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号が入力される。可変波長光は、光変調器 1 4において、修正変調周波数設定部 4 6の設定した周波数（f a i、 f b i、 …の内のいずれか一つ）で変調されて、 DUT 3 0に供給される。 DUT 3 0を透過した透過光は光電変換器 2 2で光電変換されて、位相比較器 2 4に入力される。位相比較器 2 4は、光電変換器 2 2の出力する電気信号の位相と、奕調用電源 1 6の生成する変調用電気信号の位相との位相差を計測する。この位相差が、第二の修正位相 i+1 である。すなわち、位相比較器 2 4は、第二の修正位相を求める（S 2 2 )。位相比較器 2 4は、第二の修正位相 0 i+l を求める方法を図 6を参照して、より詳細に説明する。まず、修正変調周波数設定部 4 6は、： f b iを変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号の周波数として設定したとする。そして、第二の修正位相 i+lを求める（ S 2 2 )。この場合、すでに、可変波長光の波長は第二の波長え i + 1にされているので、変調周波数 f b i、可変波長光の波長 λ i + 1のときの位相を計測することになる。この場合、 f = f b i以外については、可変波長光の波長が第二の波長え i + 1であるときの位相を計測しない。

第二の修正位相 0i+lは、修正位相記録部 2 8に記録される。ここで、第一の修正位相 i は、初期位相 0 a i、 0 b i、 …の内の、修正変調周波数設定部 4 6が設定した変調周波数に対応するものである。例えば、図 6に示すように、修正変調周波数設定部 4 6が f b iを変調周波数として設定したならば、第一の修正位相 i は初期位相 b iとなる。よつて、第一の修正位相 0 i は、すでに修正位相記録部 2 8に記録されているといえる。そこで、特性計算部 2 6が、修正位相記録部 2 8から第一の修正位相 0 i、第二の修正位相を読み出して、 DUT 3 0の群遅延あるいは波長分散を求める（S 2 4 )。

第二の実施形態によれば、修正変調周波数計算部 4 6により、第一の修正位相 iと第二の修正位相 i+lとの位相差が所定の位相値、例えば、以内になるような修正変調周波数: e iを計算することができる。そして、修正変調周波数設定部 4 6により、入射光を変調する周波数を初期変調周波数: a i、 f b i、 …の内の、修正変調周波数 f i以下であつて、最大の周波数にすれば、第一の修正位相 φ ϊと第二の修正位相 0 i+l との位相差が所定の位相値 7Γ以下になるので位相差の計測が可能である ( しかも入射光を変調する周波数を大きくとれるので位相差の計測精度を上げることができる。

さらに、可変波長光の波長の変更が一回ですむため、波長の変更のための時間を節約できる。例えば、可変波長光の波長の変更に 3 [s]程度かかり、変調周波数の変更には 10[ms]程度かかるとする。すると、波長の変更のための時間の方が、変調周波数の変更よりもかなり大きいため、波長の変更のための時間を節約することは有効である。

第三の実施形態

第一および第二の実施形態においては、波長設定器 1 8の設定する可変波長光の波長が二種類であるのに対して、第三の実施形態おいては、波長設定器 1 8の設定する可変波長光の波長が三種類以上であることが異なる。

図 7に、可変波長光の波長が三種類以上あるときの、位相比較器 2 4 の計測する位相と可変波長光の波長との関係を示す。可変波長光の波長はえ 1からえ nまでの範囲で変化する。好適には、人 1、 λ 2、え 3、 …え：え i + 1、 …え nが等間隔である。すなわち、第一の波長 λ 1、第二の波長え 2、え 2—え 1 = Δ λ、とする。次に、ぇ 2を第一の波長とし、第二の波長人 3を入 3—え 2 = Δえとなるようにとる。以下、この繰り返しで、え ηまで設定する。

このような、可変波長光の波長の設定法は、第三ないし第六の実施形態に共通するものである。

第三の実施形態の構成は、第一の実施形態と同様であり、説明を省略す

次に、第三の実施形態の動作を説明する。図 8は第三の実施形態の動作を示すフローチャートである。まず、波長えの種類を決定する引数 i を 1にする（S 30 )。次に、引数 iに 1を加えたものが nを超えたかを判定する（S 3 2 )。もし、引数 iに 1を加えたものが nを超えていないならば（S 32、 N o)、初期変調周波数設定部 48は、初期変調周波数 fminを、変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号の周波数として設定する（ S 1 0)。'そして、波長設定器 1 8が、可変波長光源 1 2の生成する可変波長光の波長を第一の波長え i、第二の波長え i +1とする。光変調器 1 4には、変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号が入力される。可変波長光は、光変調器 1 4において、変調用電気信号の周波数 fminで変調されて、 DUT30に供給される。 DUT3 0を透過した透過光は光電変換器 22で光電変換されて、位相比較器 24に入力される。位相比較器 24は、光電変換器 2 2の出力する電気信号の位相と、変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号の位相との位相差を計測する。この位相差が、第一の初期位相 0min_i、第二の初期位相 min— i+1 である。

すなわち、位相比較器 24が、第一の初期位相 min— i、第二の初期位相 0min— i+1を求める（S 1 2 )。第一の初期位相 ø min— i、第二の初期位相 0min— i+1は、初期位相記録部 42に記録される。

そして、引数 iに 1を加え（ S 34)、引数 iが nを超えたかの判定（ S 32 ) に戻る。もし、引数 iに 1を加えたものが nを超えれば、（ S 3 2、 Ye s )、すでに可変波長光の波長を変化させ終わったことになり、再び波長人の種類を決定する引数 iを 1にする（ S 3 6 )。次に、引数 iに 1 を加えたものが nを超えたかを判定する（ S 3 8 )。もし、引数 iに 1を加えたものが nを超えていないならば（S 3 8、 N o)、修正変調周波数計算部 4 4ほ、初期位相記録部 4 2から第一の初期位相 min— i、第二の初期位相 min— i+1を読み出して、修正変調周波数 f iを求める（S 1 4)。修正変調周波数 f iは、 Δ ø iを、 Γ以内におさめたい場合は、図 2 (d) に示す式を用いて求められる。もし、以外の所定の値に Δ iをおさめたい場合は、図 2 ( e ) に示すように、所定の値に、 fmin /△ φαιί を乗算すれば、修正変調周波数 f iを求めることができる。修正変調周波数: f iは、修正変調周波数計算部 44から修正変調周波数設定部 4 6に送られる。修正変調周波数設定部 4 6は、修正変調周波数で iを、変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号の周波数として設定する（S 1 6 )。

その後、波長設定器 1 8が、可変波長光源 1 2の生成する可変波長光の波長を第一の波長え i、第二の波長え i +1 とする。光変調器 1 4には、変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号が入力される。可変波長光は、光変調器 1 4において、変調用電気信号の周波数 f iで変調されて、 DUT3 0に供給される。 DUT3 0を透過した透過光は光電変換器 2 2で光電変換されて、位相比較器 2 4に入力される。位相比較器 2 4は、光電変換器 2 2の出力する電気信号の位相と、変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号の位相との位相差を計測する。この位相差が、第一の修正位相 i、第二の修正位相である。すなわち、位相比較器 2 4 は、第一の修正位相 0i、第二の修正位相 0i+l を求める（ S 1 7)。第一の修正位相 0i、第二の修正位相は、修正位相記録部 2 8に記録される。

そして、引数 iに 1を加え（ S 4 0)、引数 iが nを超えたかの判定（ S 3 8 ) に戻る。もし、引数 iに 1を加えたものが nを超えれば、（S 3 8、 Y e s ), すでに可変波長光の波長を変化させ終わったことになる。そで、特性計算部 2 6が、修正位相記録部 2 8から第一の修正位相 i、第二の修正位相 i+l を読み出して、 DUT 3 0の群遅延あるいは波長分散を求める（S 1 8 )。

第三の実施形態によれば、可変波長光を≡種類以上、変更させても、 DUT 3 0の特性を測定できる。

第四の実施形態

第一および第二の実施形態においてほ、波長設定器 1 8の設定する可変波長光の波長が二種類であるのに対して、第四の実施形態おいては、波長設定器 1 8の設定する可変波長光の波長が三種類以上であることが異なる。

また、第 Ξの実施形態においては、第一の波長; iと第二の波長 λ i + 1との設定を全て完了、すなわち初期位相を全て計測し終えてから、修正変調周波数の計算等を行っていたが、第四の実施形態においては、第一の波長 λ iと第二の波長 λ i + 1とを一回設定するごとに、修正変調周波数の計算等を行う点が異なる。

第四の実施形態の構成は、第一の実施形態と同様であり、説明を省略する。

次に、第四の実施形態の動作を説明する。図 9は第四の実施形態の動作を示すフローチャートである。まず、波長えの種類を決定する引数 i を 1にする（S 3 0 )。次に、引数 iに 1を加えたものが nを超えたかを判定する（ S 3 2 )。もし、引数 iに 1を加えたものが nを超えていないならば（ S 3 2、 N o )、初期変調周波数設定部 4 8は、初期変調周波数 f minを、変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号の周波数として設定する（ S 1 0 )。そして、波長設定器 1 8が、可変波長光源 1 2の生成する可変波長光の波長を第一の波長人 i s 第二の波長人 i + 1とする。光変調器 1 4には、変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号が入力される。可変波長光は、光変調器 1 4において、変調用電気信号の周波数： f minで変調されて、 DUT 3 0に供給される。 DUT 3 0を透過した透過光は光電変換器 2 2で光電変換されて、位相比較器 2 4に入力される。位相比較器 2 4は、光電変換器 2 2の出力する電気信号の位相と、変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号の位相との位相差を計測する。この位相差が、第一の初期位相 0 min_i、第二の初期位相 0 min— i+1 であ o

すなわち、位相比較器 2 4が、第一の初期位相 0 minj、第二の初期位相 0 min— i+1を求める（S 1 2 )。第一の初期位相 ø min— i、第二の初期位相 0 min一 i+1は、初期位相記録部 4 2に記録される。

修正変調周波数計算部 4 4は、初期位相記録部 4 2から第一の初期位相 0 min_i、第二の初期位相 0 min_i+l を読み出して、修正変調周波数 f iを求める（S 1 4 )。修正変調周波数: f iは、 iを、 7Γ以内におさめたい場合は、図 2 ( d ) に示す式を用いて求められる。もし、 7Γ以外の所定の値に Δ iをおさめたい場合は、図 2 ( e ) に示すように、所定の値に、 fmin/ Δ 0 minを乗算すれば、修正変調周波数: f iを求めることができる。

修正変調周波数 f iは、修正変調周波数計算部 4 4から修正変調周波数設定部 4 6に送られる。修正変調周波数設定部 4 6は、修正変調周波数:？ iを、変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号の周波数として設定する（ S 1 6 )。

その後、波長設定器 1 8が、可変波長光源 1 2の生成する可変波長光の波長を第一の波長え i、第二の波長； I i + 1 とする。光変調器 1 4には、変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号が入力される。可変波長光は、光変調器 1 4において、変調用電気信号の周波数: f iで変調されて、 DUT 3 0に供給される。 DUT 3 0を透過した透過光は光電変換器 2 2で光電変換されて、位相比較器 2 4に入力される。位相比較器 2 4は、光電変換器 2 2の出力する電気信号の位相と、変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号の位相との位相差を計測する。この位相差が、第一の修正位相 0 i、第二の修正位相 i+lである。すなわち、位相比較器 2 4 は、第一の修正位相 0i、第二の修正位相 i+l を求める（S 1 7 )。第 —の修正位相 i、第二の修正位相 0i+lは、修正位相記録部 2 8に記録される。

そして、引数 iに 1を加え（ S 3 4 )、引数 iが nを超えたかの判定（ S 3 0 ) に戻る。もし、引数 iに 1を加えたものが nを超えれば、（ S 3 2、 Y e s ),すでに可変波長光の波長を変化させ終わったことになる。そこで、特性計算部 2 6が、修正位相記録部 2 8から第一の修正位相 0 i、第二の修正位相を読み出して、 DUT 3 0の群遅延あるいは波長分散を求める（ S 1 8 )。

第四の実施形態によれば、可変波長光を三種類以上、変更させても、 DU 3 0の特性を測定できる。

第五の実施形態

第一および第二の実施形態においては、波長設定器 1 8の設定する可変波長光の波長が二種類であるのに対して、第五の実施形態おいては、波長設定器 1 8の設定する可変波長光の波長が三種類以上であることが異なる。

第五の実施形態の構成は、第二の実施形態と同様であり、説明を省略する。

次に、第五の実施形態の動作を説明する。図 1 0は第五の実施形態の動作を示すフローチャートである。まず、波長えの種類を決定する引数 iを 1にする（ S 3 0 )。次に、引数 iに 1を加えたものが nを超えたかを判定する（ S 32 )。もし、引数 iに 1を加えたものが nを超えていないならば（S 3 2、 N o)、初期変調周波数設定部 48は、初期変調周波数 f mm、 f a i f b i、 …を、変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号の周波数として設定する（ S l l )。

そして、波長設定器 1 8が、可変波長光源 1 2の生成する可変波長光の波長を第一の波長え i s 第二の波長 λ i + 1 とする。光変調器 1 4には、変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号が入力される。可変波長光は、光変調器 14において、変調用電気信号の周波数 f min、 f a i、 f b i、 …で変調されて、 DUT3 0に供給される。 DUT3 0を透過した透過光は光電変換器 2 2で光電変換されて、位相比較器 24に入力される。位相比較器 24は、光電変換器 2 2.の出力する電気信号の位相と、変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号の位相との位相差を計測する ₍ この位相差の内、最小初期変調周波数 fminで変調された入射光に対応する位相差が、第一の初期位相 0min— i、第二の初期位相 min一 i+1 である。また、可変波長光の波長が第一の波長え iであって、変調用電気信号の周波数が、： f a i、 f b i、 …であるときの、位相比較器 24が計測する位相差を、 a i、 b i、 …とする。

すなわち、位相比較器 2 4が、第一の初期位相 0min_i、第二の初期位相 0min— i+l、および初期位相 a i、 b i、 …を求める（ S 1 3 )( 第一の初期位相 0min一 i、第二の初期位相 min— i+1 は、初期位相記録部 42に記録される。初期位相 0 a i、 b …は、修正位相記録部 2 8に記録される。

ここで、第一の初期位相 0min— i、第二の初期位相 min_i+l、および初期位相 a i、 b i …を求める方法を図 6を参照して、より詳細に説明する。まず、可変波長光の波長を第一の波長え iに設定し、変調周波数を fmin、 f a i f b i、 f c i、 …と切り換えていく。そして. 第一の初期位相 0niin_i、初期位相 a i、 b i、 ο …を計測する（S 1 3 a)。なお、 S 1 3 aは図 5の S 1 3の最初の段階を意味する。次に、可変波長光の波長を第二の波長； I i +1に設定し、第二の初期位相 min_i+l を計測する（ S 1 3 b )。なお、 S 1 3 bは図 5の S 1 3の最後の段階を意味する。

そして、引数 iに 1を加え（ S 3 4)、引数 iが nを超えたかの判定（ S 3 2 ) に戻る。もし、引数 iに 1を加えたものが nを超えれば、（ S 3 2、 Y e s ),すでに可変波長光の波長を変化させ終わったことになり、再び波長えの種類を決定する引数 iを 1にする（S 3 6 )。次に、引数 iに 1 を加えたものが nを超えたかを判定する（ S 3 8 )。もし、引数 iに 1を加えたものが nを超えていないならば（ S 3 8、 N o)、修正変調周波数計算部 4 4は、初期位相記録部 4 2から第一の初期位相 min一] 第二の初期位相 min_i+lを読み出して、修正変調周波数 f iを求める（S 1 4)。修正変調周波数 f iは、 iを、 Γ以内におさめたい場合は、図 2 ( d ) に示す式を用いて求められる。もし、 7Γ以外の所定の値に△ 0iをおさめたい場合は、図 2 ( e ) に示すように、所定の値に、 fmin /△ minを乗算すれば、修正変調周波数 f iを求めることができる。修正変調周波数 f iは、修正変調周波数計算部 44から修正変調周波数設定部 4 6に送られる。また、初期変調周波数： f min、 f a i、 f b i、 …が、初期変調周波数設定部 4 8から修正変調周波数設定部 4 6に送られる。そこで、修正変調周波数設定部 4 6は、初期変調周波数 f min、 f a i, f b i、 …の内で、修正変調周波数: f i以下であり、かつ最大の周波数を変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号の周波数として設定する（ S 2 0)。例えば、： a iく f b iく f iく f c iであるとする _c このような場合は、図 6に示すように、修正変調周波数設定部 4 6は、 f b iを変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号の周波数として設定する。

その後、波長設定器 1 8が、可変波長光源 1 2の生成する可変波長光の波長を第二の波長え i + 1 とする。光変調器 1 4には、変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号が入力される。可変波長光は、光変調器 1 4において、修正変調周波数設定部 4 6の設定した周波数（f a i、 f b i、 …の内のいずれか一つ）で変調されて、 DUT 3 0に供給される。 DU 3 0を透過した透過光は光電変換器 2 2で光電変換されて、位相比較器 2 4に入力される。位相比較器 2 4は、光電変換器 2 2の出力する電気信号の位相と、変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号の位相との位相差を計測する。この位相差が、第二の修正位相 i+l である。すなわち、位相比較器 2 4は、第二の修正位相 0i+lを求める（S 2 2 )。ここで、第二の修正位相 0i+lは、修正位相記録部 2 8に記録される。位相比較器 2 4は、第二の修正位相を求める方法を図 6を参照して、より詳細に説明する。まず、修正変調周波数設定部 4 6は、 f b iを変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号の周波数として設定したとする。そして、第二の修正位相を求める（ S 2 2 )。この場合、すでに、可変波長光の波長は第二の波長 λ i + 1にされているので、変調周波数: f b i、可変波長光の波長え i + 1のときの位相を計測することになる。この場合、 f = f b i以外については、可変波長光の波長が第二の波長え i + 1であるときの位相を計測しない。

そして、引数 iに 1を加え（S 4 0 )、引数 iが nを超えたかの判定（S 3 8 ) に戻る。もし、引数 iに 1を加えたものが nを超えれば、（ S 3 8、 Y e s ),すでに可変波長光の波長を変化させ終わったことになる。ここで、第一の修正位相 i は、初期位相 a i、 b i、 …の内の、修正変調周波数設定部 4 6が設定した変調周波数に対応するものである。例えば、図 6に示すよう.に、修正変調周波数設定部 4 6が f b iを変調周波数として設定したならば、第一の修正位相 i は初期位相 b iとなる。よって、第一の修正位相 0 i は、すでに修正位相記録部 2 8に記録されているといえる。そこで、特性計算部 2 6が、修正位相記録部 2 8 から第一の修正位相 0 i、第二の修正位相 i+lを読み出して、 DUT 3 0 の群遅延あるいは波長分散を求める（S 2 4 )。

第五の実施形態によれば、可変波長光を三種類以上、変更させても、 DUT 3 0の特性を測定できる。 .

第六の実施形態

第一および第二の実施形態においては、波長設定器 1 8の設定する可変波長光の波長が二種類であるのに対して、第六の実施形態おいては、波長設定器 1 8の設定する可変波長光の波長が三種類以上であることが異なる。

また、第五の実施形態においては、第一の波長え iと第二の波長え i + 1との設定を全て完了、すなわち初期位相を全て計測し終えてから、修正変調周波数の計算等を行っていたが、第六の実施形態においては、第一の波長え iと第二の波長人 i + 1とを一回設定するごとに、修正変調周波数の計算等を行う点が異なる。

第六の実施形態の構成は、第二の実施形態と同様であり、説明を省略する。

次に、第六の実施形態の動作を説明する。図 1 1は第六の実施形態の動作を示すフローチャートである。まず、波長人の種類を決定する引数 iを 1にする（ S 3 0 )。次に、引数 iに 1を加えたものが nを超えたかを判定する（ S 3 2 )。もし、引数 iに 1を加えたものが nを超えていないならば（S 3 2、 N o )、初期変調周波数設定部 4 8は、初期変調周波数 f min、： f a i、： b i、 …を、変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号の周波数として設定する（S 1 1 )。そして、波長設定器 1 8が、可変波長光源 1 2の生成する可変波長光の波長を第一の波長え i、第二の波長 λ i +1 とする。光変調器 1 4には、変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号が入力される。可変波長光は、光変調器 14において、変調用電気信号の周波数 f min、 f a i、 f b i、 …で変調されて、 DUT3 0に供給される。 DUT3 0を透過した透過光は光電変換器 2 2で光電変換されて、位相比較器 24に入力される。位相比較器 24は、光電変換器 2 2の出力する電気信号の位相と、変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号の位相との位相差を計測する ₍ この位相差の内、最小初期変調周波数: minで変調された入射光に対応する位相差が、第一の初期位相 min_i、第二の初期位相 min一 i+1 である。また、可変波長光の波長が第一の波長え iであって、変調用電気信号の周波数が、 f a i、 f b i s …であるときの、位相比較器 24が計測する位相差を、 a i、 0b i、 …とする。

すなわち、位相比較器 2 4が、第一の初期位相 0min_i、第二の初期位相 0min_i+l、および初期位相 0 a i、 b i、 …を求める（ S 1 3 )₍ 第一の初期位相 min— i、第二の初期位相 0 min— i+1 は、初期位相記録部 42に記録される。初期位相 a i、 b i、 …は、修正位相記録部 2 8に記録される。

ここで、第一の初期位相 ø min— i、第二の初期位相 0min— i+l、および初期位相 a i、 0 b i、 …を求める方法を図 6を参照して、より詳細に説明する。まず、可変波長光の波長を第一の波長え iに設定し、変調周波数を fmin、 f a i、 f b i、 f c i、 …と切り換えていく。そして、第一の初期位相 0min_i、初期位相 a i、 0 b i、 c i、 …を計測する（S 1 3 a)。なお、 S 1 3 aは図 5の S I 3の最初の段階を意味する。次に、可変波長光の波長を第二の波長 λ i + 1に設定し、第二の初期位相 0min_i+l を計測する（S 1 3 b)。なお、 S 1 3 bは図 5の S 1 3の最後の段階を意味する。

修正変調周波数計算部 44は、初期位相記録部 42から第一の初期位相 min_i、第二の初期位相 min_i+l を読み出して、修正変調周波数 f iを求める（ S 1 4)。修正変調周波数 f iは、 △ 0 iを、 7Γ以内におさめたい場合は、図 2 ( d) に示す式を用いて求められる。もし、 Γ以外の所定の値に△ ø iをおさめたい場合は、図 2 ( e ) に示すように、' 所定の値に、 fminZA 0minを乗算すれば、修正変調周波数 f iを求めることができる。

修正変調周波数: f iは、修正変調周波数計算部 44から修正変調周波数設定部 4 6に送られる。また、初期変調周波数 fmin、 f a i、 f b i、 …が、初期変調周波数設定部 48から修正変調周波数設定部 46に送られる。そこで、修正変調周波数設定部 4 6は、初期変調周波数 f min、 f a i, f b i、 …の内で、修正変調周波数 f i以下であり、かつ最大の周波数を変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号の周波数として設定する（S 20)。例えば、 f a iく f b iく： f iく： f c iであるとする _c このような場合は、図 6に示すように、修正変調周波数設定部 4 6は、 f b iを変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号の周波数として設定する。

その後、波長設定器 1 8が、可変波長光源 1 2の生成する可変波長光の波長を第二の波長え i +1 とする。光変調器 1 4には、変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号が入力される。可変波長光は、光変調器 1 4において、修正変調周波数設定部 46の設定した周波数（f a i、 f b i、 …の内のいずれか一つ）で変調されて、 DUT3 0に供給される。 DUT3 0を透過した透過光は光電変換器 2 2で光電変換されて、位相比較器 24に入力される。位相比較器 24は、光電変換器 2 2の出力する電気信号の位相と、変調用電源 1 6の生成する変調用電気信号の位相との位相差を計測する。この位相差が、第二の修正位相 i+1 である。すなわち、位相比較器 24は、第二の修正位相 i+lを求める（S 22)。ここで、第二の修正位相は、修正位相記録部 28に記録される。位相比較器 24は、第二の修正位相 i+1 を求める方法を図 6を参照して、より詳細に説明する。まず、修正変調周波数設定部 46は、 f b iを変調用電源 16の生成する変調用電気信号の周波数として設定したとする。そして、第二の修正位相 i+lを求める（ S 22 )。この場合、すでに、可変波長光の波長は第二の波長 λ i + 1にされているので、変調周波数 f b i、可変波長光の波長 λ i +1のときの位相を計測することになる。この場合、 f = f b i以外については、可変波長光の波長が第二の波長え i+ 1であるときの位相を計測しない。

そして、引数 iに 1を加え（S 34)、引数 iが nを超えたかの判定（S 32 ) に戻る。もし、引数 iに 1を加えたものが nを超えれば（ S 32、 Ye s),すでに可変波長光の波長を変化させ終わったことになる。ここで、第一の修正位相 i は、初期位相 a i、 0b i、 …の内の、修正変調周波数設定部 46が設定した変調周波数に対応するものである。例えば、図 6に示すように、修正変調周波数設定部 46が f b iを変調周波数として設定したならば、第一の修正位相 i は初期位相 0 b iとなる。よって、第一の修正位相 0i は、すでに修正位相記録部 28に記録されているといえる。そこで、特性計算部 26が、修正位相記録部 28 から第一の修正位相 0i、第二の修正位相 i+lを読み出して、 DUT30 の群遅延あるいは波長分散を求める（S 24)。

第六の実施形態によれば、可変波長光を三種類以上、変更させても、 DUT30の特性を測定できる。

また、上記の実施形態は、以下のようにして実現できる。 CPU、ハードディスク、メディア（フロッピーディスク、 CD— ROMなど）読み取り装置を備えたコンピュータのメディァ読み取り装置に、上記の各部分を実現するプログラムを記録したメディアを読み取らせて、ハードディスクにインスト一ルする。このような方法でも、上記の機能を実現できる。

本発明によれば、入射光を変調する周波数を大きくとれるので位相差の計測精度を上げることができる。

Claims

請求の範囲

1 . 光を透過する被測定物の特性を測定する装置であって、

可変波長光を生成する可変波長光源と、 ' 前記可変波長光の波長を第一の波長と第二の波長とに設定する波長設定手段と、

変調用の初期的な初期変調周波数を設定する初期変調周波数設定手段と、

設定された変調周波数の変調用信号を生成する変調用信号生成手段と、前記変調用信号の入力を受けて、前記可変波長光を前記変調用信号の周波数で変調する光変調手段と、

前記第一の波長の入射光が前記被測定物を透過した透過光の第一の位相と前記第二の波長の入射光が前記被測定物を透過した前記透過光の第二の位相とを計測する位相計測手段と、

所定の位相値を前記第一の位相と前記第二の位相との位相差で割った値に前記初期変調周波数を乗算して修正^調周波数を求める修正変調周波数計算手段と、

前記修正変調周波数を前記変調用信号の周波数として設定する修正変調周波数設定手段と、

を備え、前記修正変調周波数設定手段が設定した周波数で変調された入射光が前記被測定物を透過した透過光に基づき被測定物の特性を測定する光特性測定装置。

2 . 前記初期変調周波数設定手段は、最小初期変調周波数と前記最小初期変調周波数以外の前記初期変調周波数とを設定し、

前記修正変調周波数計算手段は、前記所定の位相値を、前記最小初期変調周波数で変調された前記入射光が前記被測定物を透過した前記透過光の前記第一の位相と前記第二の位相との位相差で割った値に、前記最小初期変調周波数を乗算して修正変調周波数を求め、

前記修正変調周波数設定手段は、前記修正変調周波数以下の前記初期変調周波数の内で最大の前記初期変調周波数を前記変調用信号の周波数として設定する、

請求項 1に記載の光特性測定装置。

3 . 前記第一の波長と前記第二の波長とが複数ある、請求項 1または 2に記載の光特性測定装置。

4 . 前記第一の波長と前記第二の波長との間隔が等間隔であり、前記第二の波長を前記第一の波長として、さらに前記第二の波長をとる、

. 請求項 3に記載の光特性測定装置。

5 . 前記第一の波長と前記第二の波長との設定を完了した後に、前記修正変調周波数設定手段が前記修正変調周波数を前記変調用信号の周波数として設定する、請求項 3または 4に記載の光特性測定装置。

6 . 前記第一の波長と前記第二の波長とを一回設定するごとに、前記修正変調周波数設定手段が前記修正変調周波数を前記変調用信号の周波数として設定する、請求項 3または 4に記載の光特性測定装置。

7 . 前記透過光を光電変換した電気信号を前記位相計測手段に出力する光電変換手段を備えた請求項 1ないし 6のいずれか一項に記載の光特性測定装置。

8 . 前記位相計測手段は、前記変調用信号と前記透過光との位相差を計測するものである、請求項 1ないし 6のいずれか一項に記載の光特性

9 . 前記位相計測手段の計測した前記位相差を用いて、前記被計測物の群遅延あるいは波長分散を計算する特性計算手段を備えた請求項 1ないし 6のいずれか一項に記載の光特性測定装置。

1 0 . 光を透過する被測定物の特性を測定する方法であって、

可変波長光を生成する可変波長光生成工程と、

前記可変波長光の波長を第一の波長と第二の波長とに設定する波長設定工程と、

変調用の初期的な初期変調周波数を設定する初期変調周波数設定工程と、

設定された変調周波数の変調用信号を生成する変調用信号生成工程と、前記変調用信号の入力を受けて、前記可変波長光を前記変調用信号の周波数で変調する光変調工程と、

前記第一の波長の入射光が前記被測定物を透過した前記透過光の第一の位相と前記第二の波長の入射光が前記被測定物を透過した前記透過光の第二の位相とを計測する位相計測工程と、

所定の位相値を前記第一の位相と前記第二の位相との位相差で割った値に前記初期変調周波数を乗算して修正変調周波数を求める修正変調周波数計算工程と、

前記修正変調周波数を前記変調用信号の周波数として設定する修正変調周波数設定工程と、

を備え、前記修正変調周波数設定工程が設定した周波数で変調された入射光が前記被測定物を透過した透過光に基づき被測定物の特性を測定する光特性測定方法。

1 1 . 前記初期変調周波数設定工程は、最小初期変調周波数と前記最小初期変調周波数以外の前記初期変調周波数とを設定し、

前記修正変調周波数計算工程は、前記所定の位相値を、前記最小初期変調周波数で変調された前記入射光が前記被測定物を透過した前記透過光の前記第一の位相と前記第二の位相との位相差で割った値に、前記最小初期変調周波数を乗算して修正変調周波数を求め、

前記修正変調周波数設定工程は、前記修正変調周波数以下の前記初期変調周波数の内で最大の前記初期変調周波数を前記変調用信号の周波数として設定する、

請求項 1 0に記載の光特性測定方法。

1 2 . 光を透過する被測定物の特性を測定する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンビユー夕によつて読み取り可能な記録媒体であって、

可変波長光を生成する可変波長光生成処理と、

前記可変波長光の波長を第一の波長と第二の波長とに設定する波長設定処理と、

変調用の初期的な初期変調周波数を設定する初期変調周波数設定処理と、

設定された変調周波数の変調用信号を生成する変調用信号生成処理と、前記変調用信号の入力を受けて、前記可変波長光を前記変調用信号の周波数で変調する光変調処理と、

前記第一の波長の入射光が前記被測定物を透過した前記透過光の第一の位相と前記第二の波長の入射光が前記被測定物を透過した前記透過光の第二の位相とを計測する位相計測処理と、

所定の位相値を前記第一の位相と前記第二の位相との位相差で割った値に前記初期変調周波数を乗算して修正変調周波数を求める修正変調周波数計算処理と、

前記修正変調周波数を前記変調用信号の周波数として設定する修正変調周波数設定処理と、

を備え、前記修正変調周波数設定処理が設定した周波数で変調された入射光が前記被測定物を透過した透過光に基づき被測定物の特性を測定する記録媒体。

1 3 . 前記初期変調周波数設定処理は、最小初期変調周波数と前記最小初期変調周波数以外の前記初期変調周波数とを設定し、

前記修正変調周波数計算処理は、前記所定の位相値を、前記最小初期変調周波数で変調された前記入射光が前記被測定物を透過した前記透過光の前記第一の位相と前記第二の位相との位相差で割った値に、前記最小初期変調周波数を乗算して修正変調周波数を求め、

前記修正変調周波数設定処理は、前記修正変調周波数以下の前記初期変調周波数の内で最大の前記初期変調周波数を前記変調用信号の周波数として設定する、

請求項 1 2に記載の記録媒体。