WO2002088660A1 - Dispositif et procede de mesure des proprietes de longueur d'onde employant une lumiere dont la longueur d'onde change continuellement - Google Patents

Dispositif et procede de mesure des proprietes de longueur d'onde employant une lumiere dont la longueur d'onde change continuellement Download PDF

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signal
light
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Takashi Sugimoto
Hiroaki Ohtateme
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Anritsu Corporation
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    • G01J3/02—Details
    • G01J3/027—Control of working procedures of a spectrometer; Failure detection; Bandwidth calculation

Definitions

  • TECHNICAL FIELD The present invention relates to a wavelength characteristic measuring device and method, and more particularly to a wavelength characteristic measuring device and method, in which a wavelength is continuously measured with respect to an object to be measured using a variable wavelength light source.
  • TECHNICAL FIELD The present invention relates to a wavelength characteristic measuring apparatus and method for measuring wavelength characteristics of a measurement target by measuring the light intensity of each wavelength emitted from the measurement target by injecting light that changes periodically.
  • each optical member such as an optical fiber, an optical amplifier, and an optical splitter, which are incorporated in the optical communication system, with high accuracy.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a conventional wavelength characteristic measuring device for measuring the wavelength characteristic of such an optical member.
  • the light a composed of, for example, a laser beam is incident on a measurement target 2 composed of optical members such as the optical fiber, the optical amplifier, and the optical splitter described above.
  • the light b emitted from the measurement target 2 is incident on the optical power meter 3.
  • the optical power meter 3 measures the light intensity of the input light b and sends it to the measurement control unit 4 as a measured value c.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a schematic configuration of the variable wavelength light source 1 of FIG.
  • light a having a large number of wavelengths ⁇ distributed within a predetermined wavelength region and output from one surface of the semiconductor laser 5 is incident on the diffraction grating 6 and has different wavelengths. Into a plurality of lights.
  • the reflecting mirror 7 is rotatably supported on a fixed shaft 9 via an arm 8.
  • the rotation of the motor 10 is controlled by a motor drive circuit 11.
  • the distance from the reflecting mirror 7 to the semiconductor laser 5 via the diffraction grating 6 changes.
  • the diffraction grating 6 external resonator is formed by the optical path to the semiconductor lasers 5 through, to compare the light intensities of the specified specific wave length lambda 2 light to the light intensity of the other wavelengths from the reflection mirror 7 Can be increased by orders of magnitude.
  • the wavelength ⁇ of the light a as the output light from the wavelength variable light source 1 output from the other surface of the semiconductor laser 5 can be arbitrarily set. Can be controlled.
  • the light a having the specified wavelength ⁇ is output from the variable wavelength light source 1.
  • FIG. 12 is a flowchart shown to explain the procedure of the wavelength characteristic measurement processing on the device under test 2 by the measurement control unit 4.
  • the measurement control unit 4 performs the measurement process of the wavelength characteristic for the device under test 2 in accordance with the flowchart shown in FIG. carry out.
  • the measurement controller 4 sets the measurement wavelengths ⁇ , ⁇ 2 ,..., ⁇ ⁇ for the device under test 2 (step S 1).
  • the measurement controller 4 instructs the variable wavelength light source 1 to input a measurement wavelength n (step S3).
  • the measurement control unit 4 sends a measurement command to the optical parameter 3 (step S5).
  • the measurement control unit 4 upon receiving the measurement value c ⁇ for the corresponding wavelength ⁇ ⁇ from the optical power meter 3 (step S 6), the measurement control unit 4 performs data processing on the received measurement value c ⁇ (step S 7). ).
  • the measurement control unit 4 returns to step S3, and starts the measurement processing of the optical power for the measurement wavelength ⁇ after the increment.
  • step S9 when the measured wavelength; In exceeds the final measured wavelength N , in step S9, the measurement control unit 4 ends the measurement processing for the measurement target 2, and returns to the wavelength characteristic shown in FIG. Edit and output.
  • the conventional wavelength characteristic measuring device provided with the ED still has the following problems to be solved.
  • the wavelength ⁇ of the emitted light a is approximately 10 and the position and attitude angle of the reflecting mirror 7 are mechanically moved. I have.
  • the measurement control unit 4 performs software designation of the measurement wavelength ⁇ ⁇ and confirmation of the measurement wavelength ⁇ ⁇ for the tunable light source 1. There is a need.
  • the measurement control unit 4 needs to carry out the measurement command and the measurement value c ⁇ to the optical power meter 3 each time.
  • the optical power meter 3 in order to improve the measurement accuracy of the light intensity (optical power) of the light b emitted from the measurement target 2, the optical power meter 3 is changed as shown in FIG. It may be composed of the light receiving section 12 and the variable amplifier 13. That is, in the conventional wavelength characteristic measuring device, as shown in FIG. 13, the signal e of the light b converted into the electric signal output from the light receiving section 12 changes in a very wide level range.
  • variable amplifier 13 To avoid this problem, it is necessary to use the variable amplifier 13 to amplify the signal at an amplification factor Q! Corresponding to the signal level.
  • the setting of the amplification factor ⁇ in the variable amplifier 13 is performed by setting one of a plurality of feedback circuits including a resistor 15 and a switch 16 connected in parallel to the input / output terminal of the operational amplifier 14. This is done by externally selecting one of the feedback circuits.
  • the amplified signal value output from the variable amplifier 13 is detected, and the optimum feedback circuit is set so that the amplified signal value becomes the optimum level.
  • a separate control circuit is required to select.
  • the object of the present invention has been made in view of such circumstances, and a measurement specified in advance for light output from a variable wavelength light source having a function of continuously changing the wavelength of emitted light. Employing timing information synchronized with changes in wavelength and employing multiple amplifiers, it is possible to efficiently measure wavelength characteristics while maintaining a wide measurement dynamic range for the measurement target. It is an object of the present invention to provide a wavelength characteristic measuring device and method which can be used.
  • a wavelength characteristic measuring apparatus and method in a wavelength tunable light source in which the wavelength is variably controlled by a motor, it is more difficult to continuously change the wavelength of the emitted light than to sequentially set the wavelength. Since there is no influence of rush, etc., the wavelength of the emitted light can be varied at high speed, so that the wavelength characteristics can be measured in a shorter time (for example, lms Zpts of about 1Z500 compared to the conventional model). it can.
  • a light (a) whose wavelength continuously changes from a preset start wavelength to a stop wavelength is emitted to a measurement target (2).
  • Timing information output means (2) for generating a plurality of timing information (i) indicating the emission timing of each of a plurality of wavelengths obtained by dividing the start wavelength and the stop wavelength by a predetermined step between the start wavelength and the stop wavelength. 7, 2 8) and
  • the signal selector includes:
  • a signal amplified by the plurality of amplifiers at a predetermined amplification rate is output as light having a wavelength delimited by the predetermined steps based on the plurality of respective pieces of evening information from the evening information output means.
  • a plurality of data storage units (32 a, 32 b, ..., 32 e)
  • a wavelength characteristic measuring device comprising: To achieve the above object, according to a third aspect of the present invention, there is provided the wavelength characteristic measuring device according to the first aspect, wherein the timing information output means is incorporated in the tunable light source.
  • the wavelength characteristic measuring apparatus according to the first aspect, wherein the plurality of amplifiers have different amplification factors connected in parallel. .
  • the wavelength characteristic measuring apparatus according to the first aspect, wherein the plurality of amplifiers are connected in series and have the same amplification factor. You.
  • the signal selection unit comprises:
  • a signal amplified by the plurality of amplifiers at a predetermined amplification rate is output, based on the plurality of evening information from the evening information output means, and light having a wavelength delimited by the predetermined step is emitted.
  • Data storage units (32 a, 32 b, ..., 32 e)
  • a switching circuit (33) for sequentially switching and outputting the signals (d) held in the plurality of data holding units
  • a wavelength characteristic measuring device comprising:
  • An analog / digital converter that is provided between the switching circuit and the switching control unit and converts one signal within the desired measurement range that is switched and controlled by the switching circuit from an analog signal to a digital signal.
  • a conversion unit (34) that is provided between the switching circuit and the switching control unit and converts one signal within the desired measurement range that is switched and controlled by the switching circuit from an analog signal to a digital signal.
  • the tunable light source comprises:
  • the light (a 9 ) having a specific wavelength among the lights separated by the diffraction grating is reflected, and is again incident on the diffraction grating and returned to the semiconductor laser.
  • a wavelength characteristic measuring device comprising: In order to achieve the above object, according to a ninth aspect of the present invention, a light (a) in which the wavelength from a preset start wavelength to a stop wavelength continuously changes by a wavelength tunable light source (22). To the measurement target (2),
  • the timing information output means (27, 28) outputs a start wavelength, a stop wavelength, and a plurality of wavelengths obtained by dividing the start wavelength and the stop wavelength by a predetermined step from the wavelength tunable light source.
  • the light receiving section (29) receives the light (b) emitted from the object to be measured and outputs a signal representing a measured value of the received light,
  • a plurality of amplifiers (31a, 31b, ..., 31e, 39b, 39c, '..., 39e) receive the signal output from the light-receiving part, Each of these signals is amplified at a predetermined amplification rate,
  • the signal selection section (33, 35) selects one signal within a predetermined measurement range from among the signals amplified by the plurality of amplifiers at a predetermined amplification rate, and Output as a measured value with light having a wavelength determined by the corresponding timing information in the plurality of timing information from the timing information output means;
  • the plurality of data holding units (32a, 32b, 1, 32e) allow the plurality of amplifiers to respectively amplify the signals amplified at a predetermined amplification factor by the plurality of timing information output means. Based on each evening information, and while the light of the wavelength delimited by the above predetermined step is emitted, each is stored,
  • the control section (21) selects one signal within a desired measurement range from the signals (d) stored in the plurality of data holding sections,
  • the plurality of amplifiers (32a, 32b,..., 32e) convert the signals amplified by the plurality of amplifiers at predetermined amplification factors into the timing information output means. Based on each of the plurality of pieces of timing information from and while the light of the wavelength delimited by the above-mentioned predetermined step is emitted,
  • the switching circuit (33) sequentially switches and outputs the signals (d) held in the plurality of data holding units,
  • the switching control section (35) controls the switching of the switching circuit and selects one signal within a desired measurement range during the data holding period (T) in each data holding section.
  • a wavelength characteristic measuring method comprising: To achieve the above object, according to a second aspect of the present invention,
  • One timing signal (i) is input from the tunable light source (2 2),
  • the signal value is located within the measurement range.
  • the read signal value is divided by the amplification factor ⁇ of the amplifier that outputs the signal value, and converted into a measured value (D) for the corresponding signal (e),
  • the converted measured value is sent to the output unit as a measured value D corresponding to the measured wavelength determined by the output order of the evening imaging signal.
  • the read signal value falls below the measurement range described above, confirm that the amplification factor ⁇ ; of the amplifier that has output this signal value is not the maximum amplification factor, and switch to the amplifier with the next higher amplification factor.
  • Sends a switching connection command to the corresponding data holding unit to the switching circuit reads the signal value after switching, and if the amplification factor of the amplifier that outputs this signal value is already the maximum amplification factor, this signal value is left as it is.
  • the corresponding signal e is converted to the measured value D,
  • the converted measurement value is sent to the output unit as a measurement value D for the measurement wavelength ⁇ determined by the output order of the evening imaging signal.
  • the switching connection command for the data holding unit corresponding to the amplifier having the next lower amplification factor is transmitted to the switching circuit
  • the converted measurement value is sent to the output unit as a measurement value D for the measurement wavelength ⁇ determined by the output order of the evening imaging signal.
  • a wavelength-variable light source (2 2) that emits light (a) having a continuously changing wavelength from a preset start wavelength to a stop wavelength to a measurement target (2);
  • Timing information output means for generating information (i);
  • a plurality of amplifiers (40b, 40c, and 40b) which receive the signal output from the light receiving unit and amplify the signal at a predetermined amplification factor, respectively.
  • An output signal from a corresponding one of the plurality of amplifiers determined by the switching signals from the plurality of comparators is provided based on the plurality of timing information from the timing information output means, and A data holding / switching circuit unit (33) for storing while the light of the wavelength delimited by the step is emitted;
  • the above-mentioned timing information output means is provided with the wavelength characteristic measuring device according to the fifteenth aspect incorporated in the tunable light source. 7
  • One signal within the desired measurement range which is provided between the data holding / switching circuit section and the control section and is switch-controlled by the data holding / switching circuit section, is converted from an analog signal.
  • a wavelength characteristic measuring device comprising:
  • the tunable light source
  • the light (a 2 ) having a specific wavelength among the lights separated by the diffraction grating is reflected, re-enters the diffraction grating, and is returned to the semiconductor laser.
  • a motor evening driving circuit that controls the rotation of the motor (2 5), the starting wavelength included in the wavelength setting information g, Sutotsupu wavelength, and N measurement wavelength E, lambda 2, ⁇ ⁇ ⁇ , wavelength lambda New memory ( Two
  • the light emitted from the wavelength tunable light source is based on the monitoring result of the wavelength detection circuit and each time the wavelength measurement values ⁇ 2 ,..., ⁇ ⁇ stored in the wavelength memory are reached.
  • an evening timing signal generator (28) that outputs N pulsed evening timing signals i during the period when the wavelength of a changes from the start wavelength to the stop wavelength;
  • a wavelength characteristic measuring device comprising:
  • each of the start wavelength, the stop wavelength, and the plurality of wavelengths obtained by dividing the start wavelength and the stop wavelength into predetermined steps by the light emitted from the wavelength variable light source.
  • the light receiver (29) receives the light (b) emitted from the object to be measured, outputs a signal representing the measured value of the received light, and outputs the signal to a plurality of amplifiers (40a, 40b,). , 40 e), receives the signal output from the light receiving section, amplifies this signal at a predetermined amplification rate, and
  • a plurality of comparators (41a, 41b, ⁇ , 41e) amplify the signal amplified by each of the above-mentioned amplifiers at a predetermined amplification factor.
  • the data holding switching circuit section (33) converts the output signals from the corresponding amplifier among the plurality of amplifiers determined by the switching signals from the plurality of comparators into the plurality of timings from the timing information output means. Based on the information and while the light of the wavelengths delimited by the above prescribed steps is emitted, A plurality of amplifiers determined by the switching signal among the output signals (d) stored in the data holding / switching circuit unit based on the switching signals from the plurality of comparators by the control unit (35) Selecting the output signal from the corresponding amplifier from among the signals within the desired measurement range,
  • the light whose wavelength continuously changes is emitted from the variable wavelength light source.
  • the evening information indicating the change time of the light emitted from the variable wavelength light source to each measurement wavelength is output from the timing information output means.
  • the measurement control unit does not need to transmit a control signal for changing the measurement wavelength to the tunable light source each time.
  • a plurality of amplifiers for amplifying a signal corresponding to the light intensity output from the light receiving unit are provided.
  • each signal output from each amplifier is amplified with a different amplification factor.
  • each amplified signal is stored and held in the data holding section from the time of change to one measurement wavelength to the time of change to the next measurement wavelength.
  • the rate signal is selected and sent to the measurement control unit.
  • the measurement control unit it is not necessary for the measurement control unit to output an instruction of each geodesic wavelength and an instruction of measuring a signal for each measurement wavelength, so that the efficiency of measuring the wavelength characteristics of the entire wavelength characteristic device with respect to the measurement target can be improved. Can be.
  • timing information output means is incorporated in the tunable light source.
  • the tunable light source outputs light whose wavelength continuously changes, and outputs evening information each time the wavelength changes to a preset measurement wavelength.
  • the switching control unit or the control unit since the variable wavelength light source continuously changes the wavelength of the emitted light, the switching control unit or the control unit actually obtains the timing signal through the AZD converter after acquiring the timing signal. It is provided for the purpose of avoiding a change in the wavelength of the light emitted from the wavelength variable light source until the measurement data is acquired.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a wavelength characteristic measuring device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows a wavelength characteristic measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention. It is a schematic diagram which shows the schematic structure of the wavelength variable light source incorporated.
  • FIG. 3 is a characteristic diagram showing a relationship between each measurement wavelength of light output from the wavelength tunable light source of FIG. 2 and an evening timing signal.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of an optical power meter incorporated in the wavelength characteristic measuring device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIGS. 5A to 5D are diagrams showing the relationship between the gain of each amplifier incorporated in the optical power meter of FIG. 4 and the inputtable signal level.
  • FIG. 6 is a flowchart shown to explain the operation of the optical power system of FIG.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an optical power meter incorporated in the wavelength characteristic measuring device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a schematic configuration of an optical parameter incorporated in the wavelength characteristic measuring device according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional wavelength characteristic measuring device.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a wavelength tunable light source incorporated in the conventional wavelength characteristic measuring device shown in FIG.
  • FIG. 11 is a diagram showing wavelength characteristics of a measurement target measured by the conventional wavelength characteristic measuring device shown in FIG.
  • FIG. 12 is a flowchart for explaining the measurement processing operation of the measurement control unit incorporated in the conventional wavelength characteristic measuring apparatus shown in FIG. It's a trick.
  • FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a variable amplifier incorporated in an optical power meter in another conventional wavelength characteristic measuring apparatus.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a wavelength characteristic measuring device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a variable wavelength light source incorporated in the wavelength characteristic measuring device.
  • the measurement control unit 21 including an information processing device such as a computer starts the wavelength tunable light source 22.
  • Information g with matching wavelength and start command h are sent.
  • the light a emitted from the tunable light source 22 and having the continuously changing wavelength ⁇ is incident on the measurement target 2.
  • the light b emitted from the measurement target 2 enters the optical power meter 23.
  • a pulse-like timing signal i as timing information indicating the change time is sent to the optical power meter 23.
  • the optical power meter 23 measures the light intensity of the input light b, and measures each of the measured wavelengths. , ⁇ 3 , ⁇ ' ⁇ , ⁇ ⁇ , each measurement, D 2 , D. ,..., DN are sent to the measurement controller 21.
  • each measurement wavelength E is input, e 2, lambda o, ⁇ ⁇ ⁇ , the lambda measured values corresponding to ⁇ 0, D 2, D 3 , D N and organize data, Edit the wavelength characteristics as shown in Fig. 11 for measurement target 2 and output.
  • FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the tunable light source 22.
  • the operating principle of outputting light a having an arbitrary wavelength ⁇ from each tunable light source 22 using the semiconductor laser 5, the diffraction grating 6, the reflecting mirror 7, and the motor 10 is as follows. Since it is the same as the case of the conventional wavelength tunable light source 1 as shown in FIG. 10, the description thereof is omitted here.
  • the wavelength variable light source 22 includes a wavelength control unit 24, a motor drive circuit 25, a wavelength memory 26, a wavelength detection circuit 27, and a timing signal generation unit 28.
  • the tunable light source 22 includes a start wavelength, a stop wavelength, and N measurement wavelengths included in the information g having the matched wavelengths received from the measurement control unit 21. , Example 3,..., Writes the ⁇ ⁇ to the wavelength memory 2 6.
  • the wavelength tunable light source 24 reads the start wavelength and the stop wavelength stored in the wavelength memory 26, and reads the read start wavelength. Start the motor drive circuit 25 by specifying the wavelength and the stop wavelength.
  • the motor drive circuit 25 continuously rotates the motor 10 from the rotation angle position corresponding to the start wavelength to the rotation angle position corresponding to the stop wavelength.
  • variable wavelength light source 22 Therefore, light a whose wavelength ⁇ continuously changes from the base wavelength to the stop wavelength is emitted from the variable wavelength light source 22.
  • the rotation angle position of the motor 10 and the wavelength of the emitted light a have a one-to-one correspondence.
  • the wavelength detection circuit 27 constantly monitors the wavelength of the light a emitted from the rotation angle position of the motor 10 and sends it to the timing signal generator 28.
  • the timing signal generator 2 8 the wavelength of light a is, each measurement wavelength #2 stored in the wavelength memory 2 6, e 2, e 3, ..., each reaching lambda New, pulsed Outputs evening signal i.
  • the timing signal generator 28 outputs ⁇ evening timing signals i.
  • the interval (time) T at which each timing signal i is output from the timing signal generator 28 is determined according to the rotation speed of the motor 10 and the number N of measured wavelengths.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of the optical power meter 23.
  • the light b emitted from the measurement target 2 is converted into an electric signal corresponding to the light intensity by being incident on the light receiving section 29 in the optical power meter 23. .
  • This electric signal is amplified to a predetermined level by the preamplifier 30 and then, as a new signal e, the amplifiers 3 la, 31 b, 31 c, 31 d, 31 e connected in parallel. Is input to
  • the amplifiers 31a, 31b, 31c, 31d, and 31e respectively have gain factors of 1, 10, 0, 100, 100, and 100. 0 Set to 0.
  • Each amplifier 31a, 31b, 31c, 31d, 31e amplifies the input signal e at its own set amplification factor o; and is connected to itself.
  • the data is sent to the data holding units 32a, 32b, 32c, 32d, and 32e.
  • the timing signal i input from the wavelength tunable light source 22 is transmitted through the switching switch 36 to the switching control section 35 and each data holding section 32 a, 32 b, 32 c, 32 d. , 32 e.
  • the measurement timing generator 37 outputs a measurement timing signal 1 when the operator specifies an arbitrary measurement wavelength and performs measurement manually.
  • the switching switch 36 is set to the timing signal i input from the tunable light source 22.
  • Each data storage unit 3 2 a, 3 2 b, 32 c, 32 d, 32 e is connected to each amplifier 31 a, 31 b, 31 c, 3 every time each timing signal i is input.
  • the signal values of the amplified signals applied from 1 d and 31 e, d 2 , d 3 , d 4 , and d 5 are acquired and stored until the next timing signal i is input.
  • the time interval between the timing signal i is the Ding, each signal value (? E, d 2, d 3, d 4, d 5 is the time
  • d F is input to the switching circuit 3 3.
  • the switching circuit 33 converts one of the data storage units 32 a, 32 b, 32 c, 32 d, and 32 e designated by the switching signal j from the switching control unit 35 into an A / D signal. Switch connection to converter 34.
  • the switching circuit 3 3 changeover connected one data holding unit 3 2 a, 3 2 b, 3 2 c, 3 2 d, 3 2 e signal values di, d 2, d. Only d 4, d r is an analog / digital
  • the converter 34 converts the analog signal into a digital signal and sends it to the switching control unit 35.
  • the switching control unit 35 selects one of the signal values (!, D 2 , d 3 , d 4 , d 5) in the desired measurement range and selects the selected signal. by converting the signal value with an amplification factor ⁇ of the output to that amplifier, the measurement wavelength E, lambda 2, lambda 3, ⁇ ⁇ ⁇ , measured values for ⁇ ⁇ , D., D 3, ⁇ , D N Is sent to the measurement control unit 21 via the output unit 38.
  • the switching circuit 33 and the switching control unit 35 constitute a signal selection unit.
  • FIGS. the relationship between the signal level of the signal e before amplification output from the preamplifier 30 and the adopted amplifiers 3 la, 31 b, 31 c, 3 ld, and 31 e is shown in FIGS. This will be described with reference to FIG.
  • FIG. 5A is a diagram showing inputtable signal levels of the amplifiers 31a, 31b, 31c, 31d, and 31e.
  • the maximum signal level of the signal e that can be input to each of the amplifiers 31a, 31b, 31c, 31d, 31e is different.
  • the amplifier 31 a having an amplification factor ⁇ of 1 can input a signal level up to 1000 times the reference level A.
  • the amplifier 31 e having an amplification factor a of 1000 is capable of inputting only a signal level that is one time higher than the reference level A.
  • the amplifier 31 b having an amplification factor ⁇ of 10 can be input up to a signal level 100 times higher than the reference level A.
  • the maximum value M of the output values of the amplifiers 31a, 31b, 31c, 31d, and 31e having different amplification factors ⁇ The range from .95M to the lower limit of .05M is defined as the measurement range.
  • the switching control unit 35 performs the measurement value extracting process according to the flowchart shown in FIG.
  • the switching control unit 35 switches to the amplifiers 31a, 31b, 31a, 31b that were last switched and connected last time.
  • the switching control section 35 reads the signal value d of one of the switching connection-connected data storage sections 32a, 32b,..., 32e (step Q3).
  • the switching control unit 35 If the read signal value d does not fall below the measurement range described above (step Q4) and does not exceed the measurement range (step Q5), the switching control unit 35 returns to FIG. As shown in B, it is determined that the signal value d is located within the measurement range. In this case, the switching control unit 35 calculates the read signal value d by the amplification factor ⁇ of the amplifiers 31a, 31b, ..., 31e that output the signal value d. Then, it is converted into the measured value D for the corresponding signal e (step Q 6).
  • the switching control section 35 uses the converted measurement value D as a measurement value D for the corresponding measurement wavelength determined by the output order of the evening signal i, and outputs the measurement control section 21 via the output section 38. (Step Q7).
  • the switching control unit 35 returns to the process of step Q1 and waits until the next timing signal i is input.
  • the switching control unit 35 When the read signal value d falls below the measurement range as shown in FIG. 5C in step Q4, the switching control unit 35 outputs the amplifier that outputs the signal value d. Check that the amplification factor of 3 1a to 3 1e is not the maximum amplification factor (step Q8), and the amplifiers 31a, 31b, The switching connection command for the corresponding data holding units 32a, 32b,..., 32e is sent to the switching circuit 33 (step Q9).
  • the switching control unit 35 returns to the process of step Q3, and reads the signal value d after the switching.
  • step Q8 If the amplification factor of the amplifiers 31a, 31b, 1, 31e that output the signal value d is already the maximum amplification factor (step Q8), the switching control unit 35 Since ⁇ cannot be increased, this signal value d is used as it is. PC so-called 02
  • step Q6 the switching control section 35 proceeds to the process of step Q6, and converts the corresponding signal e into the measured value D (step Q6).
  • step Q5 when the read signal value d exceeds the measurement range described above, as shown in FIG. 5D, the switching controller 35 outputs the amplifier 31 which outputs the signal value d. Confirm that the amplification factors of a, 31b, ..., and 31e are not the minimum amplification factors (step Q10), and the amplifiers 31a, 31b, ... , 3 1e, the data storage units 3 2a, 3 2b, "', 3
  • the switching control unit 35 returns to the process of step Q3, and reads the signal value d after the switching.
  • the switching control unit 35 is an amplifier that outputs the signal value d.
  • step Q6 the switching control section 35 proceeds to the process of step Q6, and converts the corresponding signal e into the measured value D (step Q6).
  • the optical power meter 23 shown in FIG. 4 synchronizes with the input of the timing signal i from the wavelength-variable light source 22 to obtain the measured wavelengths ⁇ 2 , ⁇ . , ..., ⁇ ⁇ , ⁇ 9 , It is transmitted to the measurement control unit 21 as D 3 ,..., DN.
  • each measurement wavelength itself was set to the wavelength-variable light source 2 2, e 2, lambda 3, ⁇ ⁇ ⁇ , so we know the lambda New, each measurement wavelength is input, lambda 2, e. , ..., each measurement corresponding to lambda, D 2, D 3, ..., and data reduction and D N, the wavelength characteristic as shown in FIG. 1 1 for the measured object 2 by editing Output.
  • the measurement control unit 21 sends the start wavelength, the stop wavelength, and N number of measurement wavelength, tut 2, ⁇ 3, ⁇ , is set to a match information g to the wavelength consisting of ⁇ ⁇ .
  • a start command h is sent from the measurement control unit 21 to the variable wavelength light source 22.
  • the measurement control unit 21 determines the measurement wavelength, ⁇ 2 ,
  • the measurement processing efficiency in the measurement control unit 21 can be significantly improved.
  • a signal corresponding to the light intensity output from the light receiving section 29 and amplified by the preamplifier 30 is output.
  • e is simultaneously amplified by a plurality of amplifiers 31a, 31b, 31c, 31d, 31e connected in parallel with different amplification factors o;
  • Each amplifier 3 la, 3 1 b, 3 1 c, 3 1 d, 3 1 signal values are amplified simultaneously at e, d 2, d 3, d 4, d Figure 5 A to D of the r
  • One signal value that falls within the measurement range shown in d. , D 3 , d 4 , and d 5 are selected to obtain the measured value D for the corresponding measurement wavelength ⁇ .
  • Te is the wavelength characteristic measurement apparatus odor of the first embodiment, different amplification factor Hide amplified plurality of signal values 01 E, d 2, d. , D 4 , and d 5 are obtained at the same time, so that it is not necessary to sequentially switch the amplification rate ⁇ as in the conventional apparatus, so that the measurement work efficiency can be improved.
  • each signal e is measured. Measurements at wavelengths, ⁇ 9 , ⁇ 3,..., ⁇ ⁇ , D 2 , D. , ⁇ ⁇ It is possible to improve the measurement accuracy of DN .
  • Each of the signal values d 2 , d 3 , d 4 , and d 5 is a timing signal i that can specify the measurement wavelength ⁇ in the data holding units 32 a, 32 b,. From the time t to the next evening, the signal i is stored and held. Within this time T, the signal value d having the optimum amplification factor ⁇ is selected, the measured value D is obtained, and the measured value D is sent to the measurement control section 21.
  • the measurement control unit 21 does not need to output the output instruction of each measurement wavelength ⁇ and the measurement instruction of the signal e for each geodesic wavelength each time, so that the wavelength characteristics can be maintained while maintaining high measurement accuracy. It is possible to improve the efficiency of the wavelength characteristic measurement operation for the measurement target 2 of the entire measurement apparatus.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of an optical power meter 23a incorporated in the wavelength characteristic measuring device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 the same parts as those of the optical power meter 23 incorporated in the wavelength characteristic measuring apparatus of the first embodiment shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description of the overlapping parts will be omitted. .
  • the wavelength variable light source 22 and the measurement control unit 21 other than the optical power meter 23a are the same as those of the wavelength characteristic measuring device of the first embodiment shown in FIG.
  • a plurality of amplifiers 31a, 31b which are connected in parallel and have different amplification factors in the optical power meter 23 of FIG.
  • the light b emitted from the measurement target 2 is incident on the light receiving unit 29 in the optical power meter 23a, and is converted into an electric signal corresponding to the light intensity. Converted You.
  • This electric signal is amplified to a predetermined level by a preamplifier 30 and then, as a new signal e, is sequentially transmitted to the series-connected amplifiers 39 b, 39 c, 39 d, and 39 e. It will be entered.
  • the output signals of the amplifiers 30, 39 b, 39 c, 39 d, and 39 e, including the preamplifier 30, are output to the data holding units 32 a, 32 b, 32 c, and 32, respectively. It is input to d and 32 e.
  • the amplifiers 30, 39b, 39c, 39d, 39e are connected in series, if the signal level of the output signal e of the preamplifier 30 is the reference level A, A signal obtained by amplifying the reference level A by a factor of 1 is applied to the storage unit 32a.
  • a signal obtained by amplifying the reference level A by a factor of 10 is applied to the data holding unit 32b.
  • a signal obtained by amplifying the reference level A by 100 times is applied to the data holding unit 32c.
  • a signal obtained by amplifying the reference level A by 1000 times is applied to the data holding unit 32d.
  • a signal obtained by amplifying the reference level A by a factor of 1000 is applied to the data holding unit 32 e.
  • the data hold unit 3 2 a, 3 2 b, 3 2 c, 3 2 d, 3 signal value stored and held in the 2 e, d 2, d 3 , d 4 and dr are the data holding units 3 2a, 3 2b, 3 in which the amplifiers 31a, 31b, '31e in the optical power meter 23 shown in Fig. 4 are connected in parallel.
  • 2 c, 3 2 d, 3 2 6 signal values of (1 1, d 2, d 3, d 4, d equals 5 .
  • the optical power meter 2 3 a shown in FIG. 7 similarly to the optical power meter 2 3 shown in FIG. 4, the optimum of each signal value (1 E, d 2, d 0, d ", d K Is selected and converted by the amplification factor ⁇ .
  • each measured wavelength is input. , 3, ..., measurement values for lambda New, D 2, D 3,, and sends the measurement control section 2 1 a D N.
  • the wavelength characteristic measuring apparatus of the second embodiment it is possible to obtain substantially the same operation and effect as those of the wavelength characteristic measuring apparatus of the first embodiment.
  • the cost of the entire apparatus can be reduced. .
  • FIG. 8 is a block diagram showing a schematic configuration of the optical power meter 23b incorporated in the wavelength characteristic measuring device according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 the same parts as those of the optical parameter 23 incorporated in the wavelength characteristic measuring apparatus of the first embodiment shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description of the overlapping parts is omitted. I do.
  • the wavelength variable light source 22 and the measurement control unit 21 other than the optical power meter 23b are the same as those of the wavelength characteristic measuring device of the first embodiment shown in FIG.
  • this optical power meter 23 b In the optical power meter 23 of FIG. 4, a plurality of amplifiers 31a, 31b,
  • the light b emitted from the measurement target 2 is incident on the light receiving unit 29 in the optical power meter 23 b, and the electric signal corresponding to the light intensity is output. Is converted to
  • each amplifier including the preamplifiers 30, 40 b, 40 c,
  • the output signals from 40d and 40e are the signals of XI, X10, X100, X100, and X100, respectively. 4 la, 41 b, 41 c, 41 d, 41 e and the data holding / switching circuit section 33 described later.
  • the plurality of comparators 41 a, 41 b, 41 c, 41 d, and 41 e are respectively set to the upper and lower limits of the measurement range corresponding to each preset amplifier.
  • the output signals from the amplifiers 30, 40b, 40c, 40d, and 40e By comparing the output signals from the amplifiers 30, 40b, 40c, 40d, and 40e based on the above, if the signals from the amplifiers are within the upper and lower limits, connect Is output, and if the signal from each of the above amplifiers is outside the above upper and lower limits, a disconnection indicating disconnection is made.
  • the switching signal is output to the data holding / switching circuit section 33 and the switching control section 35.
  • the switching control unit 35 selects an output signal from any one of the plurality of amplifiers 30, 40b, 40c, 40d, and 40e, as described later. Judgment of what's going on.
  • the data holding / switching circuit section 33 includes a plurality of amplifiers 30 and 4 determined by switching signals from the plurality of comparators 41 a, 41 b, 41 c, 41 d, and 4 le. 0b, 40c, 40d, and 40e, the signal from the corresponding amplifier is divided based on the plurality of pieces of timing information from the above-mentioned timing information output means and in the above-mentioned predetermined steps. While the light of the given wavelength is emitted, it is stored while being output, and output to the analog / digital (A / D) converter 34.
  • the conversion unit 34 converts one signal in the desired measurement range, which is switched and controlled by the data holding / switching circuit 33, from an analog signal to a digital signal and performs switching. Output to control unit 35.
  • the switching control unit 35 sends the data holding / switching circuit unit 33 based on the switching signals from the plurality of comparators 41 a, 4 lb, 41 c, 41 d, and 41 e.
  • a signal from a corresponding amplifier among a plurality of amplifiers 30, 40 b, 40 c, 40 d, and 40 e determined by the switching signal is set within a desired measurement range. Is selected via the A / D converter 34 as one signal. That is, the switching control unit 35 receives the data converted into a digital signal from the A / D conversion unit 34 after confirming the data holding timing signal.
  • the switching control unit 35 determines which amplifier has been selected by the switching signal as described above when confirming the data holding timing signal.
  • the switching control unit 35 responds to the amplification factor of one of the signals XI, X10, X100, X100, and X100, output from the selected amplifier. Then, it converts the data received from the A / D conversion section 34 and sends it to the output section 38.
  • the signal value at the measurement wavelength is specified by using the timing information synchronized with the wavelength change of the light output from the variable wavelength light source. .
  • a plurality of amplifiers are employed to obtain signal values amplified simultaneously with a plurality of amplification factors.
  • the wavelength characteristic measuring apparatus and method of the present invention it is possible to improve the measurement accuracy while maintaining a wide measurement dynamic range with respect to the measurement target, and to efficiently measure the wavelength characteristic. .
  • the present invention by employing the timing information synchronized with the change to the predetermined measurement wavelength in the light output from the variable wavelength light source, and by employing a plurality of amplifiers, Wide measurement dynamic range for measurement object
  • the present invention can provide a wavelength characteristic measuring apparatus and a method capable of efficiently measuring wavelength characteristics while maintaining the same.

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Description

明 細 書 波長が連続的に変化する光を用いる 波長特性測定装置及び方法 技術分野 本発明は波長特性測定装置及び方法に係り、 特に、 波長可 変光源を用いて測定対象に対して波長が連続的に変化する光 を入射して、 この測定対象から出射される各波長の光強度を 測定することによって、 測定対象の波長特性を測定する波長 特性測定装置及び方法に関する。 背景技術 近時、 光通信システムにおいて、 光信号を効率的に送信す るために、 一つの光信号路に対して波長が異なる複数の光信 号を信号合成して詰め込む波長分割多重 （W D M ) 通信方式 の採用が実用化されている。
したがって、 光通信システムに組込まれた測定対象として の光ファイバ、 光増幅器、 光分岐器等の各光学部材の波長特 性を高い精度で測定する必要がある。
図 9は、 このような光学部材の波長特性を測定する従来の 波長特性測定装置の構成を示すブロック図である。
すなわち、 図 9に示すように、 波長可変光源 1から出射さ れた例えばレーザ光からなる光 aは、 前述した光ファイバ、 光増幅器、 光分岐器等の光学部材からなる測定対象 2へ入射 される。
そして、 測定対象 2から出射された光 bは、 光パワーメー 夕 3へ入射される。
この光パワーメータ 3は、 入力された光 bの光強度を測定 して測定値 cとして測定制御部 4へ送出する。
図 1 0は、 図 9の可変波長光源 1の概略構成を示すプロッ ク図である。
すなわち、 図 1 0に示すように、 半導体レーザ 5の一方面 から出力される所定の波長領域内で分布する多数の波長 λを 有する光 aェ は回折格子 6へ入射して、 それぞれ波長が異な る複数の光に分光される。
この回折格子 6によって分光された各光のうち特定波長の 光 a 2 が反射鏡 7で反射されて、 再度、 回折格子 6へ入射さ れる。
この反射鏡 7は、 ァ一ム 8を介して固定軸 9に回動自在に 支持されている。
さらに、 このアーム 8は、 モータ 1 0によって回動制御さ れる。
このモータ 1 0は、 モー夕駆動回路 1 1によって回転制御 される。
したがつて、 モータ駆動回路 1 1でモータ 1 0を回転させ ることによって、 反射鏡 7の回折格子 6に対する姿勢角、 及 び反射鏡 7と回折格子 6との間の距離を制御することができ る。
このことは、 回折格子 6で回折された光のうち指定した特 定波長； 。 の光を、 再度、 回折格子 6へ入射して、 半導体レ
—ザ 5へ帰還させることが可能となる。
さらに、 この波長選択動作に連動して、 反射鏡 7から回折 格子 6を介した半導体レーザ 5までの距離が変化する。
したがって、 反射鏡 7から回折格子 6を介した半導体レー ザ 5までの光経路で外部共振器が形成され、 指定した特定波 長 λ 2 の光の光強度を他の波長の光強度に比較して桁違い に大きくすることができる。
すなわち、 この可変波長光源 1では、 モータ 1 0を回転す ることにより、 半導体レーザ 5の他方面から出力される、 こ の波長可変光源 1からの出力光としての光 aの波長 λを任意 に制御することができる。
この場合、 モー夕 1 0の基準位置からの回転量（回転角度） と、 この波長可変光源 1から出射される光 aの波長 λとは、 1対 1で対応している。
したがって、 測定制御部 4からモータ駆動回路 1 1に波長 λを指定するのみで、 波長可変光源 1から指定された波長 λ を有する光 aが出力される。
図 1 2は、 測定制御部 4による被測定対象 2に対する波長 特性の測定処理の手順を説明するために示すフローチャート である。
すなわち、 測定制御部 4は、 この図 1 2に示すフロ一チヤ ートに従って、 被測定対象 2に対する波長特性の測定処理を 実施する。
先ず、 測定制御部 4は、 被測定対象 2に対する測定波長 λ ェ 、 λ2 、 ···、 λΝ を設定する （ステップ S 1) 。
次に、 測定制御部 4は、 ステップ S 2にて、 測定波長； n の初期化を行う （n = 1 ) 。
次に、 測定制御部 4は、 波長可変光源 1に対して測定波長 入 nを指示する （ステップ S 3) 。
そして、 測定制御部 4は、 波長可変光源 1から該当測定波 長 λ n設定完了通知を受領すると （ステップ S 4) 、 光パヮ —メータ 3へ測定指令を送出する （ステップ S 5) 。
次に、 測定制御部 4は、 光パワーメータ 3から該当波長 λ ηに対する測定値 c ηを受信すると （ステップ S 6) 、 この 受信した測定値 c ηに対するデータ処理を実施する （ステツ プ S 7 ) 。
一つの測定波長； I ηに対する光パワーの測定値 c ηの測定 処理が終了すると、 測定制御部 4は、 ステップ S 8にて、 測 定波長 λ ηをインクリメントする (η = η + 1 ) 。
そして、 測定制御部 4は、 ステップ S 3へ戻り、 インクリ メント後の測定波長 λ ηに対する光パワーの測定処理を開始 する。
次に、 測定制御部 4は、 ステップ S 9にて、 測定波長； I n が最終の測定波長え N を越えると、測定対象 2に対する測定 処理を終了して、 図 1 1に示す、 波長特性を編集して出力す る。
しかしながら、 図 9乃至図 1 2に示したような構成と機能 を備えた従来の波長特性測定装置においても、 まだ、 次のよ うな解決すべき課題を有しててる。
すなわち、 従来の波長特性測定装置に用いられる波長可変 光源 1においては、 出射される光 aの波長 λはモ一夕 1 0で 反射鏡 7の位置及び姿勢角を機械的に移動させるようにして いる。
したがって、 この場合、 目的の位置及び姿勢角に移動した ことをモータ 1 0の回転量 （回転角度） の実績値で確認する 必要がある。
このため、 測定制御部 4は、 測定波長 λ ηが変更になる都 度、 波長可変光源 1に対して、 測定波長 λ ηの指定と測定波 長 λ ηの確認とをソフトウエア的に実施する必要がある。
ここで、 バックラッシュ等のモー夕に特有の現象のため、 正確な位置制御には多大な時間を要する。
さらに、 測定制御部 4は、 光パワーメータ 3に対して、 そ の都度、 測定指令と測定値 c ηとの取込を実施する必要があ る。
よって、 従来の波長特性測定装置では、 前述したモータ 1 0のバックラッシュ等の影響もあって、 一つの測定対象 2に 対する図 1 1に示す波長特性を測定するのに多大の時間 （例 えば、 5 0 O m s / p t s ) を必要とする。
また、 従来の波長特性測定装置では、 測定対象 2から出射 される光 bの光強度 （光パワー） の測定精度を向上させるた めに、 光パワーメ一タ 3を図 1 3に示すように、 受光部 1 2 と可変増幅器 1 3とで構成する場合がある。 すなわち、 従来の波長特性測定装置では、 図 1 3に示すよ うに、 受光部 1 2から出力される電気信号に変換された光 b の信号 eは非常に広いレベル範囲で変化する。
このような信号 eを固定の増幅率を有する増幅器を用いて 増幅したとすると、 通常の増幅器では広い入力範囲に対して 出力の線形性を保つのが困難であるため、 通常の増幅器では 出力の線形性が悪化してしまう。
このような増幅器の線形性の悪化が、 光強度測定の精度に 悪影響を与えてしまうことになる。
さらに、 信号 eを増幅する増幅器からの出力をアナログノ ディジタル （A / D ) 変換器によってディジタル信号に変換 する際、 A Z D変換器の入力範囲を広くすると、 変換後のデ ィジ夕ル信号の分解能を悪化させることになる。
この問題を避けるために、 可変増幅器 1 3を用いて、 その 信号レベルに応じた増幅率 Q!で増幅する必要がある。
の可変増幅器 1 3における増幅率 αの設定は、 演算増巾 器 1 4の入出力端に対して並列に接続されたそれぞれ抵抗 1 5とスィツチ 1 6とからなる複数の帰還回路のなかの一つの 帰還回路を外部から選択することによって実行される。
したがって、 従来の波長特性測定装置では、 この可変増巾; 器 1 3から出力される増幅後の信号値を検出して、 この増幅 後の信号値が最適レベルになるように、 最適の帰還回路を選 択する制御回路が別途必要となる。
さらに、 この演算増幅器 1 4に接続する帰還回路を変更 してから、 増幅率ひが所定値に落着くまでに所定の時間を必 要とし、 この間は測定を実施できないので、 従来の波長特性 測定装置では、 さらに、 測定能率が低下する。 発明の開示 本発明の目的は、 このような事情に鑑みてなされたもので あり、 出射光の波長を連続的に可変する機能を有する可変波 長光源から出力される光において予め指定された測定波長へ の変化に同期するタイミング情報を採用し、 かつ複数の増幅 器を採用することにより、 測定対象に対して、 広い測定ダイ ナミックレンジを維持した状態で、 効率的に波長特性を測定 することができる波長特性測定装置及び方法を提供すること にある。
このような波長特性測定装置及び方法によれば、 モー夕に よる制御で波長を可変させる波長可変光源においては、 出射 光の波長を逐次設定するよりも、 連続的に可変させた方が、 バックラッシュ等の影響がないため、 高速に出射光の波長を 可変することができるので、 それだけ短時間 （例えば、 従来 比で約 1 Z 5 0 0の l m s Zp t s ) で波長特性を測定する ことができる。
上記目的を達成するために、本発明の第 1の態様によると、 予め設定されたスタート波長からストップ波長までの波長 が連続的に変化する光 （a) を測定対象 （2) に出射する波 長可変光源 （2 2) と、
上記波長可変光源から出射される光のスタート波長、 スト ップ波長、 及びスタート波長とストップ波長との間を所定の ステツプで区切った複数の波長のそれぞれの光の出射タイミ ングを示す複数のタイミング情報 （ i ) を発生するタイミン グ情報出力手段 （2 7、· 2 8) と、
上記測定対象から出射される光 （b) を受光して、 受光し た光の測定値を表す信号を出力する受光部 （2 9) と、 上記受光部から出力された信号を受けて、 この信号をそれ ぞれ所定の増幅率で増幅する複数の増幅器（3 1 a、 3 1 b、 ···、 3 1 e、 3 9 b、 3 9 c、 ··ヽ 3 9 e ) と、
上記複数の増幅器でそれぞれ所定の増幅率で増幅された信 号のうち、 所定の測定範囲内にある一つの信号を選択して、 上記夕イミング情報出力手段からの複数のタイミング情報に おける該当タイミング情報で定まる波長の光による測定値と して出力する信号選択部 （3 3、 3 5) 、
を備える波長特性測定装置が提供される。
上記目的を達成するために、本発明の第 2の態様によると、 上記信号選択部は、
上記複数の増幅器によってそれぞれ所定の増幅率で増幅さ れた信号を、 上記夕イミング情報出力手段からの複数の各夕 ィミング情報に基づいて、 かつ上記所定のステツプで区切ら れた波長の光が出射される間にそれぞれ記憶する複数のデー 夕保持部 (3 2 a、 3 2 b、 ···、 3 2 e ) と、
上記複数のデータ保持部に記憶された信号 （d) のうち、 所望の測定範囲内にある一つの信号を選択する制御部（ 2 1 ) と、 を備える第 1の態様に従う波長特性測定装置が提供される。 上記目的を達成するために、本発明の第 3の態様によると、 上記タイミング情報出力手段は、 前記波長可変光源内に組 込まれている第 1の態様に従う波長特性測定装置が提供され る。
上記目的を達成するために、本発明の第 4の態様によると、 上記複数の増幅器は、 並列接続された互いに異なる増幅率 を有している第 1の態様に従う波長特性測定装置が提供され る。
上記目的を達成するために、本発明の第 5の態様によると、 上記複数の増幅器は、 直列接続された互いに同一の増幅率 を有している第 1の態様に従う波長特性測定装置が提供され る。
上記目的を達成するために、本発明の第 6の態様によると、 上記信号選択部は、
上記複数の増幅器によってそれぞれ所定の増幅率で増幅さ れた信号を、 上記夕イミング情報出力手段からの複数の各夕 イミング情報に基づいて、 かつ上記所定のステップで区切ら れた波長の光が出射される間にそれぞれ記憶する複数のデー 夕保持部 （3 2 a、 3 2 b、 ···、 3 2 e ) と、
上記複数のデータ保持部に保持された信号 （d ) を順次切 換えて出力する切換回路 （3 3 ) と、
上記各データ保持部におけるデータ保持期間 （T ) 内にお いて、 上記切換回路を切換制御しかつ所望の測定範囲内にあ る一つの信号を選択する切換制御部 （ 3 5 ) と、 を備える第 1の態様に従う波長特性測定装置が提供される。 上記目的を達成するために、本発明の第 7の態様によると、 上記信号選択部は、
上記切換回路と上記切換制御部との間に設けられ、 上記切 換回路によって切換制御される上記所望の測定範囲内にある 一つの信号をアナログ信号からディジ夕ル信号に変換するァ ナログ/ディジタル変換部 ( 34) と、
上記アナログ Zディジタル変換部によってディジ夕ル信号 に変換された上記所望の測定範囲内にある一つの信号を上記 切換制御部を介して外部に出力する出力部 （3 8) と、
を備える第 6の態様に従う波長特性測定装置が提供される。 上記目的を達成するために、本発明の第 8の態様によると、 上記波長可変光源は、
半導体レーザ （5) と、
上記半導体レーザの一方面から出力される所定の波長領域 内で分布する多数の波長 λを有する光 （& 1 ) が入射され、 該光をそれぞれ波長が異なる複数の光に分光する回折格子 (6) と、
上記回折格子によって分光された各光のうち特定波長の光 (a9 ) を反射して、 再度、 上記回折格子へ入射させて上記 半導体レーザへ帰還させることにより、 この光経路で外部共 振器を形成する反射鏡 （7) と、
上記反射鏡を固定軸（ 9)に回動自在に支持するアーム（ 8 ) と、
上記アームを回動駆動するモータ （ 1 0) と、 上記モータを回転制御するモータ駆動回路 （2 5 ) と、 波長設定情報 gに含まれるスタート波長、 ストップ波長、 及び N個の測定波長 、 2 、 ■··、 λ を波長メモリ （2
6 ) に書込むと共に、 起動指令 hが入力されると、 上記波長 メモリに記憶されているスタート波長、 ストップ波長を読出 して、 このスタート波長とストップ波長を指定して上記モー 夕駆動回路を起動する波長制御部 （2 4 ) と、
上記モー夕の回転角度位置に基づいて、 上記波長可変光源 から出射される光 aの波長えを監視する波長検出回路（ 2 7 ) と、
上記波長検出回路による監視結果に基づいて、 及び上記波 長メモリに記憶されている各測波長； Iェ 、 λ . 、 ···、 λ Ν に 達する毎に、 上記波長可変光源から出射される光 aの波長 λ がスター卜波長からストップ波長に変化する期間内に、 Ν個 のパルス状の夕イミング信号 i を出力するタイミング信号発 生部 （2 8 ) と、
を備える第 1の態様に従う波長特性測定装置が提供される。 上記目的を達成するために、本発明の第 9の態様によると、 波長可変光源 （2 2 ) により、 予め設定されたスタート波 長からストップ波長までの波長が連続的に変化する光 （a ) を測定対象 （2 ) に出射し、
タイミング情報出力手段 （ 2 7 , 2 8 ) により、 上記波長 可変光源から出射される光のスタート波長、 ストップ波長、 及びスタート波長とストップ波長との間を所定のステツプで 区切った複数の波長のそれぞれの光の出射夕イミングを示す 2
複数のタイミング情報 （ i ) を発生し、
受光部（ 2 9 )により、上記測定対象から出射される光（b ) を受光して、 受光した光の測定値を表す信号を出力し、
複数の増幅器 （ 3 1 a、 3 1 b、 ···、 3 1 e、 3 9 b、 3 9 c、 '··、 3 9 e ) により、 上記受光部から出力された信号 を受けて、 この信号をそれぞれ所定の増幅率で増幅し、
信号選択部 （3 3、 3 5 ) により、 上記複数の増幅器でそ れぞれ所定の増幅率で増幅された信号のうち、 所定の測定範 囲内にある一つの信号を選択して、 上記夕イミング情報出力 手段からの複数のタイミング情報における該当タイミング情 報で定まる波長の光による測定値として出力する、
を備える波長特性測定方法が提供される。
上記目的を達成するために、 本発明の第 1 0の態様による と、
上記信号選択部 （3 3、 3 5 ) による信号選択は、
複数のデータ保持部 （3 2 a、 3 2 b、 一、 3 2 e ) によ り、 上記複数の増幅器によってそれぞれ所定の増幅率で増幅 された信号を、 上記タイミング情報出力手段からの複数の各 夕イミング情報に基づいて、 かつ上記所定のステップで区切 られた波長の光が出射される間にそれぞれ記憶し、
制御部 （2 1 ) により、 上記複数のデータ保持部に記憶さ れた信号 （d ) のうち、 所望の測定範囲内にある一つの信号 を選択する、
を備える第 9の態様に従う波長特性測定方法が提供される < 上記目的を達成するために、 本発明の第 1 1の態様による と、
上記信号選択部 （3 3、 3 5 ) による信号選択は、
複数のデ一夕保持部 （3 2 a、 3 2 b、 ···、 3 2 e ) によ り、 上記複数の増幅器によってそれぞれ所定の増幅率で増幅 された信号を、 上記タイミング情報出力手段からの複数の各 タイミング情報に基づいて、 かつ上記所定のステップで区切 られた波長の光が出射される間にそれぞれ記憶し、
切換回路 （3 3 ) により、 上記複数のデ一夕保持部に保持 された信号 （d ) を順次切換えて出力し、
切換制御部 （3 5 ) により、 上記各デ一夕保持部における デ一夕保持期間 （T ) 内において、 上記切換回路を切換制御 しかつ所望の測定範囲内にある一つの信号を選択する、
を備える第 9の態様に従う波長特性測定方法が提供される。 上記目的を達成するために、 本発明の第 1 2の態様による と、
上記波長可変光源（2 2 )から、一つのタイミング信号（ i ) を入力し、
上記複数の増幅器のうち、 前回最終に切換接続した一つの 増幅器に対応する上記データ保持部を上記切換回路を指定し て切換接続した一つの上記データ保持部の信号値 （d ) を読 取り、
読取った信号値が、 前述した測定範囲を下回わらいことを 判定すると共に、 上記読取った信号値が、 前述した測定範囲 を上回らないことを判定することにより、 信号値が測定範囲 内に位置していることを判定し、 4
上記読取った信号値を、 この信号値を出力した増幅器の増 幅率 αで除算して、 該当信号 （e ) に対する測定値 （D ) に 換算し、
換算後の測定値を、 夕イミング信号の出力順番で定まる該 当測定波長えに対する測定値 Dとして、 上記出力部へ送出す る、
をさらに備える第 1 0の態様に従う波長特性測定方法が提 供される。
上記目的を達成するために、 本発明の第 1 3の態様による と、
上記読取った信号値が、 前述した測定範囲を下回わった場 合、 この信号値を出力した増幅器の増幅率 ο;が最大増幅率で ないことを確認して一段上の増幅率の増幅器に対応するデ一 夕保持部に対する切換接続指令を上記切換回路へ送出し、 切換後の信号値を読取り、 この信号値を出力した増幅器の 増幅率が既に最大増幅率の場合、 この信号値をそのまま採用 し、 該当信号 eを測定値 Dに換算し、
換算後の測定値を、 夕イミング信号の出力順番で定まる該 当測定波長 λに対する測定値 Dとして、 上記出力部へ送出す る、
をさらに備える第 1 1の態様に従う波長特性測定方法が提 供される。
上記目的を達成するために、 本発明の第 1 4の態様による と、
上記読取った信号値が、前述した測定.範囲を上回った場合、 P T/JP02/04202
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この信号値 dを出力した増幅器の増幅率が最小増幅率でない ことを確認して一段下の増幅率の増幅器に対応するデータ保 持部に対する切換接続指令を上記切換回路へ送出し、
切換後の信号値を読取り、 この信号値を出力した増幅器の 増幅率が既に最小増幅率の場合、 この信号値をそのまま採用 して該当信号 eを測定値 Dに換算する、
換算後の測定値を、 夕イミング信号の出力順番で定まる該 当測定波長 λに対する測定値 Dとして、 上記出力部へ送出す る、
をさらに備える第 1 2の態様に従う波長特性測定方法が提 供される。
上記目的を達成するために、 本発明の第 1 5の態様による と、
予め設定されたスタート波長からストップ波長までの波長 が連続的に変化する光 （a ) を測定対象 （2 ) に出射する波 長可変光源 （2 2 ) と、
上記波長可変光源から出射される光のスタート波長、 スト ップ波長、 及びスタート波長とストップ波長との間を所定の ステツプで区切った複数の波長のそれぞれの光の出射タイミ ングを示す複数のタイミング情報 （ i ) を発生するタイミン グ情報出力手段 （2 7、 2 8 ) と、
上記測定対象から出射される光 （b ) を受光して、 受光し た光の測定値を表す信号を出力する受光部 （2 9 ) と、
上記受光部から出力された信号を受けて、 この信号をそれ ぞれ所定の増幅率で増幅する複数の増幅器（4 0 b、 4 0 c、 PC漏 2/04202
6
···、 4 0 e ) と、
上記複数の増幅器によってそれぞれ所定の増幅率で増幅さ れた信号を、 それぞれ、 予め設定されている各増幅器に対応 する測定範囲の上限値と下限値に基づいて比較することによ り、 上記各増幅器からの出力信号が上記上限値と下限値内で あれば接続を示す切換信号を出力すると共に、 上記各増幅器 からの信号が上記上限値と下限値外であれば非接続を示す切 換信号を出力する複数の比較器 （4 1 a、 4 1 b、 · ··、 4 1 e ) と、
上記複数の比較器からの切換信号によって決定される複数 の増幅器のうちの対応する増幅器からの出力信号を、 上記夕 ィミング情報出力手段からの複数の各タイミング情報に基づ いて、 かつ上記所定のステツプで区切られた波長の光が出射 される間にそれぞれ記憶するデータ保持/切換回路部（ 3 3 ) と、
上記複数の比較器からの切換信号に基づいて、 上記データ 保持/切換回路部に記憶された信号 （d ) のうち、 上記切換 信号によって決定される複数の増幅器のうちの対応する増幅 器からの出力信号を所望の測定範囲内にある一つの信号とし て選択する制御部 （3 5 ) と、
を備える波長特性測定装置が提供される。
上記目的を達成するために、 本発明の第 1 6の態様による と、
上記タイミング情報出力手段は、 前記波長可変光源内に組 込まれている第 1 5の態様に従う波長特性測定装置が提供さ 7
れる。
上記目的を達成するために、 本発明の第 1 7の態様による と、
上記上記データ保持/切換回路部と上記制御部との間に設 けられ、 上記データ保持/切換回路部によつて切換制御され る上記所望の測定範囲内にある一つの信号をアナログ信号か らディジタル信号に変換するアナログ Zディジタル変換部 ( 3 4 ) と、
上記アナログ/ディジ夕ル変換部によってディジタル信号 に変換された上記所望の測定範囲内にある一つの信号を上記 制御部を介して外部に出力する出力部 （3 8 ) と、
を備える第 1 5の態様に従う波長特性測定装置が提供され る。
上記目的を達成するために、 本発明の第 1 8の態様による と、
上記波長可変光源は、
半導体レーザ （5 ) と、
上記半導体レーザの一方面から出力される所定の波長領域 内で分布する多数の波長 λを有する光 （a， ) が入射され、 該光をそれぞれ波長が異なる複数の光に分光する回折格子 ( 6 ) と、
上記回折格子によって分光された各光のうち特定波長の光 ( a 2 ) を反射して、 再度、 上記回折格子へ入射させて上記 半導体レーザへ帰還させることにより、 この光経路で外部共 振器を形成する反射鏡 （7 ) と、 8
上記反射鏡を固定軸（ 9)に回動自在に支持するアーム（ 8 ) と、
上記アームを回動駆動するモータ （ 1 0) と、
上記モータを回転制御するモー夕駆動回路 （2 5) と、 波長設定情報 gに含まれるスタート波長、 ストツプ波長、 及び N個の測定波長 ェ 、 λ2 、 ···、 λΝ を波長メモリ （2
6) に書込むと共に、 起動指令 hが入力されると、 上記波長 メモリに記憶されているス夕一ト波長、 ストップ波長を読出 して、 このスタート波長とストップ波長を指定して上記モー タ駆動回路を起動する波長制御部 （24) と、
上記モータの回転角度位置に基づいて、 上記波長可変光源 から出射される光 aの波長えを監視する波長検出回路（ 2 7) と、
上記波長検出回路による監視結果に基づいて、 及び上記波 長メモリに記憶されている各測波長ぇェ 、 λ2 、 ···、 λΝ に 達する毎に、 上記波長可変光源から出射される光 aの波長え がスタート波長からストップ波長に変化する期間内に、 N個 のパルス状の夕イミング信号 iを出力する夕イミング信号発 生部 （ 2 8) と、
を備える第 1 5の態様に従う波長特性測定装置が提供され る。
上記目的を達成するために、 本発明の第 1 9の態様による と、
波長可変光源 （2 2) により、 予め設定されたスタート波 長からストップ波長までの波長が連続的に変化する光 （a) を測定対象 （ 2) に出射し、
タイミング情報出力手段 （2 7、 2 8) により、 上記波長 可変光源から出射される光のスタート波長、 ストップ波長、 及びスタート波長とストップ波長との間を所定のステツプで 区切った複数の波長のそれぞれの光の出射タイミングを示す 複数のタイミング情報 （ i ) を発生し、
受光部（2 9)により、上記測定対象から出射される光（b) を受光して、 受光した光の測定値を表す信号を出力し、 複数の増幅器 （40 a、 40 b、 ···、 40 e ) により、 上 記受光部から出力された信号を受けて、 この信号をそれぞれ 所定の増幅率で増幅し、
複数の比較器 （4 1 a、 4 1 b、 ■··、 4 1 e ) により、 上 記複数の増幅器によってそれぞれ所定の増幅率で増幅された 信号を、 それぞれ、 予め設定されている各増幅器に対応する 測定範囲の上限値と下限値に基づいて比較することにより、 上記各増幅器からの出力信号が上記上限値と下限値内であれ ば接続を示す切換信号を出力すると共に、 上記各増幅器から の出力信号が上記上限値と下限値外であれば非接続を示す切 換信号を出力し、
データ保持 切換回路部 （3 3 ) により、 上記複数の比較 器からの切換信号によって決定される複数の増幅器のうちの 対応する増幅器からの出力信号を、 上記タイミング情報出力 手段からの複数の各タイミング情報に基づいて、 かつ上記所 定のステツプで区切られた波長の光が出射される間にそれぞ れ ø己 'i し、 制御部 （3 5 ) により、 上記複数の比較器からの切換信号 に基づいて、 上記データ保持/切換回路部に記憶された出力 信号 （d ) のうち、 上記切換信号によって決定される複数の 増幅器のうちの対応する増幅器からの出力信号を所望の測定 範囲内にある一つの信号として選択する、
を備える波長特性測定方法が提供される。
以上のように構成及び機能を有する波長特性測定装置及び においては、 波長可変光源から波長が連続して変化する光が 出射される。
そして、 タイミング情報出力手段から、 波長可変光源から 出射される光における各測定波長への変化時刻を示す夕イミ ング情報が出力される。
したがって、 測定制御部は、 測定波長を変更するための制 御信号をその都度、 波長可変光源へ送信する必要はない。
また、 受光部から出力された光強度に対応する信号を増巾 する複数の増幅器が設けられている。
各増幅器から出力される各信号は、 結果としてそれぞれ異 なる増幅率で増幅される。
したがって、 異なる増幅率で増幅された複数の信号が同時 に得られるので、 従来装置のように、 増幅率 αを順番に切換 えていく必要がないので、 測定作業能率を向上することがで きる。
さらに、 増幅された各信号はそれぞれデータ保持部で、 一 つの測定波長への変更時刻から次の測定波長への変更時刻ま で記憶保持されるので、 この記憶保持期間内に、 最適の増幅 PC漏 2/04202
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率の信号を選択して測定制御部へ送出される。
したがって、 測定制御部は、 各測地波長の指示、 及び各測 定波長に対する信号の測定指示を出力する必要がないので、 波長特性装置全体の測定対象に対する波長特性の測定作業能 率を向上することができる。
また、 別の態様においては、 タイミング情報出力手段は、 波長可変光源内に組込まれている。
これによつて、 波長可変光源は波長が連続して変化する光 を出力するとともに、 予め設定した測定波長に変化する毎に 夕イミング情報を出力する。
なお、 本発明において、 データ保持部は、 波長可変光源が 出射光の波長を連続に変化させているために、 切換え制御部 もしくは制御部がタイミング信号の取得後、 実際に、 A Z D 変換器を介して測定デ一夕を取得するまでの期間に、 波長可 変光源からの出射光の波長が変化してしまうのを避ける目的 で設けられているものである。
したがって、 波長可変光源からの出射光の波長が変化しな い時間内で、 切換え制御部もしくは制御部での上述した処理 が行われるのであれば、 このデータ保持部は不要となる。 図面の簡単な説明 図 1は、 本発明の第 1実施形態に係わる波長特性測定装置 の概略構成を示すブロック図である。
図 2は、 本発明の第 1実施形態による波長特性測定装置に 組込まれた波長可変光源の概略構成を示す模式図である。 図 3は、 図 2の波長可変光源から出力される光の各測定波 長と夕イミング信号との関係を示す特性図である。
図 4は、 本発明の第 1実施形態による波長特性測定装置に 組込まれた光パワーメー夕の概略構成を示すブロック図であ る。
図 5 A乃至 Dは、 それぞれ図 4の光パワーメ一夕に組込ま れた各増幅器の増幅率と入力可能信号レベルとの関係を示す 図である。
図 6は、 図 4の光パヮ一メ一夕の動作を説明するために示 すフローチャートである。
図 7は、 本発明の第 2実施形態による波長特性測定装置に 組込まれた光パワーメータの概略構成を示すプロック図であ る。
図 8は、 本発明の第 3実施形態による波長特性測定装置に 組込まれた光パヮ一メータの概略構成を示すブロック図であ る。
図 9は、 従来の波長特性測定装置の概略構成を示すブロッ ク図である。
図 1 0は、 図 9に示す従来の波長特性測定装置に組込まれ た波長可変光源の概略構成を示す模式図である。
図 1 1は、 図 9に示す従来の波長特性測定装置によって測 定された測定対象の波長特性を示す図である。
図 1 2は図 9に示す従来の波長特性測定装置に組込まれた 測定制御部の測定処理動作を説明するために示すフローチヤ 一卜である。
図 1 3は、 従来の他の波長特性測定装置における光パワー メータに組込まれた可変増幅器の構成を示す図である。 発明を実施するための最良の形態 以下、 本発明の各実施の形態を図面を用いて説明する。
(第 1の実施の形態）
図 1は、 本発明の第 1実施形態に係わる波長特性測定装置 の概略構成を示すプロック図である。
図 2は、 この波長特性測定装置内に組込まれている波長可 変光源の概略構成を示すプロック図である。
る。
なお、 図 1及び図 2において、 図 8及び図 9に示した従来 の波長特性測定装置及び波長可変光源と同一部分には、 同一 符号を付して重複する部分の詳細説明を省略する。
すなわち、 図 1に示すように、 本発明の第 1実施形態に係 わる波長特性測定装置では、 コンピュータ等の情報処理装置 からなる測定制御部 2 1により、波長可変光源 2 2に対して、 スタート波長、 ストップ波長、 及びスタート波長とストップ 波長との間を （N— 1 ) 個のステップで分割した場合におけ る N個の測定波長 、 λ 2 、 ぇ3 、 ···、 λ Ν からなる波 長が一致した情報 g、 及び起動指令 hとが送出される。
そして、 波長可変光源 2 2から出射された波長 λが連続的 に変化する光 aは、 測定対象 2へ入射される。 この測定対象 2から出射された光 bは、 光パワーメ一夕 2 3へ入射される。
また、 波長可変光源 2 2からは、 前記光 a.と同時に.、 この 光 aの波長えが上述した各測定波長え i 、 λ2 、 λ3 、 '··、 λΝ へ変更 （達する） 毎に、 この変化時刻を示すタイミング 情報としてのパルス状のタイミング信号 iが光パワーメータ 2 3へ送出される。
この光パヮ一メータ 2 3は、 入力された光 bの光強度を測 定して、 各測定波長 ェ 、 。 、 λ3 、 ·'·、 λΝ に対応す る各測定値 、 D2 、 D。 、 ···、 DN を測定制御部 2 1 へ送出する。
この測定制御部 2 1は、入力された各測定波長 ェ 、 え 2 、 λ ο 、 ···、 λΝ に対応する各測定値 0 、 D2 、 D3 、 DN をデータ整理して、測定対象 2に対する図 1 1に示した ような波長特性を編集して出力する。
次に、 上述した各部の詳細を順番に説明する。
図 2は、 波長可変光源 2 2の概略構成を示す図である。 なお、 図 2において、 半導体レーザ 5、 回折格子 6、 反射 鏡 7、 及びモー夕 1 0を用いて、 ごの波長可変光源 2 2から 任意の波長 λを有する光 aが出力される動作原理は、 図 1 0 に示したような従来の波長可変光源 1の場合と同じであるの で、 ここではそれらの説明を省略する。
この波長可変光源 2 2内には、 波長制御部 24、 モータ駆 動回路 2 5、 波長.メモリ 2 6、 波長検出回路 2 7、 タイミン グ信号発生部 2 8が設けられている。 また、 波長可変光源 2 2は、 測定制御部 2 1から受信され る波長が一致した情報 gに含まれるスタート波長、 ストップ 波長、 及び N個の測定波長え 、 え。 、 え 3 、 ···、 λ Ν を 波長メモリ 2 6へ書込む。
さらに、 この波長可変光源 2 4は、 測定制御部 2 1から起 動指令 hが入力されると、 波長メモリ 2 6に記憶されている スタート波長、 ストップ波長を読出して、 この読出したスタ 一ト波長とストップ波長を指定してモータ駆動回路 2 5を起 動する。
モー夕駆動回路 2 5は、 モ一夕 1 0を、 スタート波長に対 応する回転角度位置からストツプ波長に対応する回転角度位 置まで、 連続回転させる。
したがって、 この波長可変光源 2 2からは、 波長 λがス夕 ート波長からストップ波長まで連続的に変化する光 aが出射 される。
前述したように、 モータ 1 0の回転角度位置と出射される 光 aの波長えとは 1対 1で対応する。
そして、 波長検出回路 2 7は、 常時モー夕 1 0の回転角度 位置から出射される光 aの波長えを監視して、 タイミング信 号発生部 2 8へ送出する。
このタイミング信号発生部 2 8は、 光 aの波長 が、 波長 メモリ 2 6に記憶されている各測定波長えェ 、 え 2 、 え 3 、 ···、 λ Ν に達する毎に、 パルス状の夕イミング信号 iを出力 する。
したがって、 図 3に示すように、 この波長可変光源 2 2か ら出射される光 aの波長 λがスタート波長からストツプ波長 まで変化する期間内に、 タイミング信号発生部 2 8からは、 Ν個の夕イミング信号 iが出力される。
そして、 このタイミング信号発生部 2 8から各タイミング 信号 iが出力される間隔 （時間） Tは、 モー夕 1 0の回転速 度及び測定波長数 Nに応じて定まる。
図 4は、 光パワーメータ 2 3の概略構成を示すブロック図 である。
すなわち、 図 4に示すように、 測定対象 2から出射された 光 bは、 この光パワーメータ 2 3内の受光部 2 9へ入射され ることにより、 光強度に対応した電気信号に変換される。
この電気信号は、 前置増幅器 3 0で所定レベルまで増幅さ れたのち、 新たな信号 eとして、 並列接続された各増幅器 3 l a、 3 1 b、 3 1 c、 3 1 d、 3 1 eへ入力される。
各増幅器 3 1 a、 3 1 b、 3 1 c、 3 1 d、 3 1 eは、 そ れぞれ、 増幅率ひが、 1、 1 0、 1 0 0、 1 0 0 0、 1 0 0 0 0に設定されている。
各増幅器 3 1 a、 3 1 b、 3 1 c、 3 1 d、 3 1 eは、 自 己に設定された増幅率 o;で入力された信号 eを増幅して、 自 己に接続されたデータ保持部 3 2 a、 3 2 b、 3 2 c , 3 2 d、 3 2 eへ送出する。
一方、 波長可変光源 2 2から入力されたタイミング信号 i は、 切換スィッチ 3 6を介して、 切換制御部 3 5及び各デー 夕保持部 3 2 a、 3 2 b、 3 2 c、 3 2 d、 3 2 eへ印加さ れる。 なお、 測定タイミング発生部 3 7は、 測定者が任意の測定 波長を指定して、 マニュアル操作で測定を実施する場合に、 測定タイミング信号 1ェ を出力する。
したがって、 通常の自動測定の場合においては、 切換スィ ツチ 3 6は、 波長可変光源 2 2から入力されたタイミング信 号 i側に設定されている。
各データ保存部 3 2 a、 3 2 b、 3 2 c、 3 2 d、 3 2 e は、 各タイミング信号 iが入力する毎に、 各増幅器 3 1 a、 3 1 b、 3 1 c、 3 1 d、 3 1 eから印加されている増幅後 の各信号の信号値 、 d2 、 d3 、 d4 、 d5 を取込ん で、 次のタイミング信号 iが入力するまで記憶保持する。
図 3に示すように、 各タイミング信号 iの時間間隔は丁で あるので、 各信号値（！ェ 、 d2 、 d3 、 d4 、 d5 は時間
Tだけ記憶保持される。
各データ保存部 3 2 a、 3 2 b、 3 2 c、 3 2 d、 3 2 e で時間 Tだけ記憶保持される各信号値 ェ 、 d2 、 d3 、 d
4 、 dF は、 切換回路 3 3へ入力される。
この切換回路 3 3は、 切換制御部 3 5からの切換信号 j が 指定する一つのデ一夕保持部 3 2 a、 3 2 b, 3 2 c、 3 2 d、 3 2 eを A/D変換器 34へ切換接続する。
したがって、 切換回路 3 3で切換接続された一つのデータ 保持部 3 2 a、 3 2 b、 3 2 c、 3 2 d、 3 2 eの信号値 d i 、 d2 、 d。 、 d4 、 dr のみがアナログ /ディジタル
(A/D) 変換器 34でアナログ信号からディジ夕ル信号に 変換されて切換制御部 3 5へ送出される。 この切換制御部 3 5は、 各信号値 (！ェ 、 d2 、 d3 、 d4 、 d 5 のうちの所望の測定範囲にある一つの最適の信号値を 選択して、 選択した信号を出力している増幅器の増幅率 αで 信号値を換算して、 各測定波長 ェ 、 λ2 、 λ3 、 ···、 λΝ に対する測定値 、 D。 、 D3 、 ···、 DN として出力部 3 8を介して測定制御部 2 1へ送出する。
したがって、 切換回路 3 3及び切換制御部 3 5は信号選択 部を構成する。
ここで、 前置増幅器 3 0から出力された増幅前の信号 eの 信号レベルと、 採用する増幅器 3 l a、 3 1 b、 3 1 c、 3 l d、 3 1 eの関係を図 5 A乃至 Dを用いて説明する。
図 5 Aは、 各増幅器 3 1 a、 3 1 b、 3 1 c、 3 1 d、 3 1 eの入力可能信号レベルを示す図である。
各増幅器 3 1 a、 3 1 b、 3 1 c、 3 1 d、 3 1 eに入力 可能な信号 eの信号レベルの最大値が異なる。
例えば、 増幅率 αが 1の増幅器 3 1 aは、 基準レベル Aに 対して 1 0 0 0 0倍の信号レベルまで入力可能である。
逆に、 増幅率 aが 1 0 0 0 0の増幅器 3 1 eは、 基準レべ ル Aに対して 1倍の信号レベルのみしか入力できない。
さらに、 増幅率 αが 1 0の増幅器 3 1 bは、 基準レベル A に対して 1 0 0 0倍の信号レベルまで入力可能である。
各増幅器へ入力される信号 eの信号レベルが、 該当増幅器 の入力可能レベル範囲内において過渡に上限に近かったり、 下限に近いと、 増幅結果に含まれる誤差が増大する懸念があ る。 したがって、 図 5 Bに示すように、 増幅率 αがそれぞれ異 なる増幅器 3 1 a、 3 1 b、 3 1 c、 3 1 d、 3 1 eの出力 値の最大値 Mに対して、 上限 0. 9 5Mから下限 0. 0 5M までの間を測定範囲と定義する。
そして、 図 5 Cに示すように、 増幅後の信号値 dが測定範 囲を下回る場合は、 1段増幅率 αの高い増幅器で増幅された 信号値 dを採用する。
逆に、 図 5 Dに示すように、 増幅後の信号値 dが測定範囲 を上回る場合は、 1段増幅率 αの低い増幅器で増幅された信 号値 dを採用する。
そして、 切換制御部 3 5は、 図 6に示すフローチャートに 従って、 測定値取出処理を実施する。
まず、 切換制御部 3 5は、 波長可変光源 2 2から、 一つの タイミング信号 iが入力されると （ステップ Q 1) 、 前回最 終に切換接続した一つの増幅器 3 1 a、 3 1 b、 ···、 3 1 e のデ一夕保持部 3 2 a、 3 2 b、 ···、 3 2 eを切換回路 3 3 へ指定する （ステップ Q 2) 。
次に、 切換制御部 3 5は、 切換接続した一つのデ一夕保持 部 3 2 a、 3 2 b、 ···、 3 2 eの信号値 dを読取る （ステツ プ Q 3 ) 。
そして、 この読取った信号値 dが、 前述した測定範囲を下 回わらなく （ステップ Q 4) 、 かつ測定範囲を上回らない場 合には （ステップ Q 5) 、 切換制御部 3 5は、 図 5 Bに示す ように、 信号値 dが測定範囲内に位置しているものと判定す る。 この場合、 切換制御部 3 5は、 読取った信号値 dを、 この 信号値 dを出力した増幅器 3 1 a、 3 1 b、 ···、 3 1 eの増 幅率 αで餘算して、 該当信号 eに対する測定値 Dに換算する (ステツプ Q 6 ) 。
そして、 切換制御部 3 5は、 この換算後の測定値 Dを、 夕 ィミング信号 iの出力順番で定まる該当測定波長えに対する 測定値 Dとして、 出力部 3 8を介して、 測定制御部 2 1へ送 出する （ステツプ Q 7 ) 。
以上で、 今回入力したタイミング信号 i に対する測定値 D の取出処理が終了したので、 切換制御部 3 5は、 ステップ Q 1の処理へ戻り、 次のタイミング信号 iが入力されるまで待 機する。
また、 切換制御部 3 5は、 ステップ Q 4にて、 読取った信 号値 dが、 図 5 Cに示すように、 前述した測定範囲を下回わ つた場合、 この信号値 dを出力した増幅器 3 1 a〜 3 1 eの 増幅率ひが最大増幅率でないことを確認し （ステップ Q 8 ) 、 一段上の増幅率 αの増幅器 3 1 a、 3 1 b、 ·'·、 3 1 eに対 応するデータ保持部 3 2 a、 3 2 b、 ·'·、 3 2 eに対する切 換接続指令を切換回路 3 3へ送出する （ステップ Q 9 ) 。
このあと、切換制御部 3 5は、 ステップ Q 3の処理へ戻り、 切換後の信号値 dを読取る。
なお、 切換制御部 3 5は、 この信号値 dを出力した増幅器 3 1 a , 3 1 b、 一、 3 1 eの増幅率 が既に最大増幅率の 場合 （ステップ Q 8 ) 、 これ以上増幅率 αを上昇できないの で、 この信号値 dをそのまま採用する。 PC翻謂 02
3 1
そして、 切換制御部 3 5は、 ステップ Q 6の処理へ進み、 該当信号 eを測定値 Dに換算する （ステップ Q 6 ) 。
さらに、 切換制御部 3 5は、 ステップ Q 5にて、 読取った 信号値 dが、 図 5 Dに示すように、 前述した測定範囲を上回 つた場合、 この信号値 dを出力した増幅器 3 1 a、 3 1 b、 〜、 3 1 eの増幅率 が最小増幅率でないことを確認し （ス テツプ Q 1 0 ) 、 一段下の増幅率ひの増幅器 3 1 a、 3 1 b、 ··■、 3 1 eに対応するデータ保持部 3 2 a、 3 2 b、 "'、 3
2 eに対する切換接続指令を切換回路 3 3へ送出する （ステ ップ Q 1 1 ) 。
このあと、切換制御部 3 5は、 ステップ Q 3の処理へ戻り、 切換後の信号値 dを読取る。
なお、 切換制御部 3 5は、 この信号値 dを出力した増幅器
3 1 a、 3 1 b、 '、 3 1 eの増幅率 αが既に最小増幅率の 塲合、 これ以上増幅率 αを低下できないので、 この信号値 d をそのまま採用する。
そして、 切換制御部 3 5は、 ステップ Q 6の処理へ進み、 該当信号 eを測定値 Dに換算する （ステップ Q 6 ) 。
なお、図 6に示す 1回の夕イミング信号 iが入力してから、 該当測定波長えに対する測定値 Dの取出処理は、 次の夕イミ ング信号 iが入力される時間 T内に十分余裕を持って終了す る。
このように、 図 4に示す光パワーメ一夕 2 3は、 波長可変 光源 2 2からタイミング信号 iの入力に同期して、 各測定波 長 、 λ 2 、 λ。 、 ···、 λ Ν に対する測定値 , Ό 9 , D 3 、 ···、 D N として測定制御部 2 1へ送出する。
測定制御部 2 1は、 自己が波長可変光源 2 2へ設定した各 測定波長 、 え 2 、 λ 3 、 ··■、 λ Ν を把握しているので、 入力された各測定波長 、 λ 2 、 え。 、 ···、 λ に対応 する各測定値 、 D 2 、 D 3 、 ···、 D N をデータ整理し て、 測定対象 2に対する図 1 1に示したような波長特性を編 集して出力する。
このように構成された第 1の実施の形態の波長特性測定装 置においては、 測定制御部 2 1は、 測定開始前に、 波長可変 光源 2 2に対して、 スタート波長、 ストップ波長、 及び N個 の測定波長 、 ぇ 2 、 λ 3 、 ···、 λ Ν からなる波長に一 致情報 gを設定しておく。
その後、 測定制御部 2 1から波長可変光源 2 2に対して起 動指令 hが送出される。
その結果、 波長可変光源 2 2から、 波長 λがスタート波長 からストップ波長まで連続的に変化する光 aが自動的に出射 され、 測定対象 2へ入射される。
したがって、 測定制御部 2 1は、 測定波長 ェ 、 λ 2 、 入
3 、 ···、 λ Ν を変更するための制御信号をその都度、 波長 可変光源 2 2へ送信する必要はない。
よって、第 1の実施の形態の波長特性測定装置においては、 測定制御部 2 1における測定処理能率を大幅に向上させるこ とができる。
さらに、 光パワーメータ 2 3においては、 受光部 2 9から 出力され前置増幅器 3 0で増幅された光強度に対応する信号 eは、 それぞれ増幅率 o;が互いに異なる並列接続された複数 の増幅器 3 1 a、 3 1 b、 3 1 c、 3 1 d、 3 1 eで同時に 増幅される。
そして、 各増幅器 3 l a、 3 1 b、 3 1 c、 3 1 d、 3 1 eで同時に増幅された各信号値 、 d2 、 d3 、 d4 、 d r のうちの図 5 A乃至 Dに示す測定範囲に入る一つの信 号値 、 d。 、 d3 、 d4 、 d5 を選択して、 該当測定 波長 λに対する測定値 Dを得ている。
したがって、 第 1の実施の形態の波長特性測定装置におい ては、異なる増幅率ひで増幅された複数の信号値 01ェ 、 d2 、 d。 、 d4 、 d5 が同時に得られるので、 従来装置のように 増幅率 αを順番に切換えていく必要がないので、 測定作業能 率を向上させることができる。
さらに、 受光部 2 9から出力された光強度に対応する信号 eは、 結果的に最適の増幅率 αで増幅されるので、 第 1の実 施の形態の波長特性測定装置においては、 各測定波長 ェ 、 λ 9 、 λ 3 、 ···、 λΝ における各測定値 、 D2 、 D。 、 …ゝ DN の測定精度を向上させることができる。
なお、 各信号値 、 d2 、 d3 、 d4 、 d5 は、 それ ぞれデータ保持部 3 2 a、 3 2 b, … 3 2 eで、 測定波長 λ を特定できる一つのタイミング信号 iから次の夕イミング信 号 i まで記憶保持され、 この時間 T内において、 最適の増幅 率 αの信号値 dを選択して測定値 Dを得て測定制御部 2 1へ 送出する。
よって、第 1の実施の形態の波長特性測定装置においては、 測定精度をさらに向上させることができる。
したがって、測定制御部 2 1は、各測定波長 λの出力指示、 及び各測地波長に対する信号 eの測定指示をその都度出力す る必要がないので、 高い測定精度を維持したままで、 波長特 性測定装置全体の測定対象 2に対する波長特性の測定作業能 率を向上させることができる。
(第 2の実施の形態）
図 7は、 本発明の第 2の実施の形態に係わる波長特性測定 装置に組込まれた光パワーメ一夕 2 3 aの概略構成を示すブ ロック図である。
図 7において、 図 4に示す第 1の実施の形態の波長特性測 定装置に組込まれた光パワーメータ 2 3と同一部分には同一 符号を付して重複する部分の詳細な説明を省略する。
なお、 この光パワーメータ 2 3 a以外の波長可変光源 2 2 及び測定制御部 2 1は、 図 1に示す第 1の実施の形態の波長 特性測定装置と同一である。
すなわち、 図 7に示すように、 この光パワーメータ 2 3 a においては、 図 4の光パワーメータ 2 3における並列接続さ れた互いに増幅率ひが異なる複数の増幅器 3 1 a、 3 1 b , 3 1 c、 3 1 d、 3 1 eの代わりに、 同一増幅率 ( = 1 0 ) を有する直列接続された複数の増幅器 3 9 b、 3 9 c、 3 9 d、 3 9 eが組込まれている。
このような構成の光パワーメータ 2 3 aにおいて、 測定対 象 2から出射された光 bはこの光パワーメータ 2 3 a内の受 光部 2 9へ入射され、 光強度に対応した電気信号に変換され る。
この電気信号は、 前置増幅器 3 0で所定レベルまで増幅さ れたのち、 新たな信号 eとして、 直列接続された各増幅器 3 9 b、 3 9 c、 3 9 d、 3 9 eへ順番に入力されていく。 前置増幅器 3 0を含む各増幅器 3 0、 3 9 b、 3 9 c、 3 9 d、 3 9 eの出力信号は、 それぞれデータ保持部 3 2 a、 3 2 b、 3 2 c , 3 2 d、 3 2 eへ入力される。
各増幅器 3 0、 3 9 b、 3 9 c、 3 9 d、 3 9 eは直列接 続されているので、 前置増幅器 3 0の出力信号 eの信号レべ ルを基準レベル Aとすると、 デ一夕保持部 3 2 aに対しては 基準レベル Aを 1倍に増幅した信号が印加される。
また、 データ保持部 3 2 bに対しては、 基準レベル Aを 1 0倍に増幅した信号が印加される。
また、 データ保持部 3 2 cに対しては、 基準レベル Aを 1 0 0倍に増幅した信号が印加される。
また、 データ保持部 3 2 dに対しては、 基準レベル Aを 1 0 0 0倍に増幅した信号が印加される。
また、 データ保持部 3 2 eに対しては、 基準レベル Aを 1 0 0 0 0倍に増幅した信号が印加される。
したがって、 各タイミング信号 iに同期して、 各データ保 持部 3 2 a、 3 2 b、 3 2 c、 3 2 d、 3 2 eに記憶保持さ れる信号値 、 d2 、 d3 、 d4 、 dr は、 図 4に示す 光パワーメータ 2 3における各増幅器 3 1 a、 3 1 b、 '·· 3 1 eが並列接続された各データ保持部 3 2 a、 3 2 b、 3 2 c、 3 2 d、 3 2 6の各信号値（11 、 d2 、 d3 、 d4 、 d 5 と等しくなる。
したがって、 この図 7に示す光パワーメータ 2 3 aは、 図 4に示す光パワーメータ 2 3と同様に、各信号値（1ェ 、 d 2 、 d 0 、 d„ 、 d K のうちの最適の信号値を選択して、 増幅率 αで換算する。
そして、各タイミング信号 iに同期して、各測定波長ぇェ 、 入。 、 3 、 ···、 λ Ν に対する測定値 、 D 2 、 D 3 、 、 D N として測定制御部 2 1へ送出する。
したがって、 このような第 2の実施の形態の波長特性測定 装置によれば、 上述した第 1の実施の形態の波長特性測定装 置とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
さらに、 この第 2の実施の形態の波長特性測定装置におい ては、 同一仕様の増幅器 3 9 a、 3 9 b、 … 3 9 eを採用し ているので装置全体のコストを低減することができる。
(第 3の実施の形態）
図 8は、 本発明の第 3の実施の形態に係わる波長特性測定 装置に組込まれた光パワーメータ 2 3 bの概略構成を示すブ ロック図である。
図 8において、 図 4に示す第 1の実施の形態の波長特性測 定装置に組込まれた光パヮ一メータ 2 3と同一部分には同一 符号を付して重複する部分の詳細な説明を省略する。
なお、 この光パワーメ一夕 2 3 b以外の波長可変光源 2 2 及び測定制御部 2 1は、 図 1に示す第 1の実施の形態の波長 特性測定装置と同一である。
すなわち、 図 8に示すように、 この光パワーメータ 2 3 b においては、 図 4の光パワーメータ 2 3における並列接続さ れた互いに増幅率 が異なる複数の増幅器 3 1 a、 3 1 b、
3 1 c、 3 1 d、 3 1 eの代わりに、 直列接続された互いに 同一増幅率 α (= 1 0 ) を有する複数の増幅器 4 0 b、 4 0 c、 4 0 d、 3 l eが組込まれている。
このような構成の光パワーメータ 2 3 bにおいて、 測定対 象 2から出射された光 bは、 この光パヮ一メータ 2 3 b内の 受光部 2 9へ入射され、 光強度に対応した電気信号に変換さ れる。
この電気信号は、 所定の増幅率 （便宜上、 ひ = 1とする） を有する前置増幅器 3 0で所定レベルまで増幅されたのち、 新たな信号 eとして、 直列接続された各増幅器 4 0 b、 4 0 c , 4 0 d、 4 0 eへ順番に入力されていく。
ここで、 前置増幅器を含む各増幅器 3 0、 4 0 b、 4 0 c ,
4 0 d、 4 0 eからの出力信号は、 それぞれ、 X I、 X 1 0、 X 1 0 0、 X 1 0 0 0、 X 1 0 0 0 0の信号として、 それぞ れ、 複数の比較器 4 l a、 4 1 b、 4 1 c、 4 1 d、 4 1 e 及び後述するデータ保持/切換回路部 3 3に送出される。
ここで、 複数の比較器 4 1 a、 4 1 b、 4 1 c、 4 1 d、 4 1 eは、 それぞれ、 予め設定されている各増幅器に対応す る測定範囲の上限値と下限値に基づいて各増幅器 3 0、 4 0 b、 4 0 c、 4 0 d、 4 0 eからの出力信号を比較すること により、 上記各増幅器からの信号が上記上限値と下限値内で あれば接続を示す切換信号を出力すると共に、 上記各増幅器 からの信号が上記上限値と下限値外であれば非接続を示す切 換信号をデータ保持/切換回路部 3 3及び切換制御部 3 5に 出力する。
これによつて、 切換制御部 3 5は、 後述するように、 複数 の増幅器 3 0、 4 0 b、 4 0 c、 4 0 d、 4 0 eのうちのど の増幅器からの出力信号が選択されたかを判断するこ'とがで さる。
そして、 データ保持/切換回路部 3 3は、 上記複数の比較 器 4 1 a、 4 1 b、 4 1 c、 4 1 d、 4 l eからの切換信号 によって決定される複数の増幅器 3 0、 4 0 b、 4 0 c、 4 0 d、 4 0 eのうちの対応する増幅器からの信号を、 上記夕 ィミング情報出力手段からの複数の各タイミング情報に基づ いて、 かつ上記所定のステップで区切られた波長の光が出射 される間にそれぞれ記憶すると共に、 アナログ/ディジタル (A/D) 変換部 3 4に出力する。
この場合、 八ノ0変換部3 4は、 上記データ保持/切換回 路部 3 3によって切換制御される上記所望の測定範囲内にあ る一つの信号をアナログ信号からディジタル信号に変換して 切換制御部 3 5に出力する。
そして、 切換制御部 3 5は、 上記複数の比較器 4 1 a、 4 l b、 4 1 c , 4 1 d、 4 1 eからの切換信号に基づいて、 上記データ保持/切換回路部 3 3に記憶された信号のうち、 上記切換信号によって決定される複数の増幅器 3 0 , 4 0 b , 4 0 c、 4 0 d、 4 0 eのうちの対応する増幅器からの信号 を所望の測定範囲内にある一つの信号として A/D変換部 3 4を介して選択する。 すなわち、 切換制御部 3 5は、 前記データ保持タイミング 信号を確認したあと、 A/D変換部 3 4からディジタル信号 に変換されたデータを受領する。
また、 切換制御部 3 5は、 前記デ一タ保持タイミング信号 の確認時に前述したように、 上記切換信号によってどの増 Ψ】 器が選択されたかを判断する。
そして、 切換制御部 3 5は、 選択された増幅器から出力さ れる X I、 X 1 0、 X 1 0 0、 X 1 0 0 0、 X 1 0 0 0 0の いずれかの信号の増幅率に応じて、 A/D変換部 3 4から受 領したデータを換算して出力部 3 8に送出する。
以上説明したように、 本発明の波長特性測定装置及び方法 においては、 可変波長光源から出力される光の波長変化に同 期するタイミング情報を採用して、 測定波長における信号値 を特定している。
さらに、 本発明の波長特性測定装置及び方法においては、 複数の増幅器を採用して、 同時に複数種類の増幅率で増幅し た信号値を得ている。
したがって、本発明の波長特性測定装置及び方法によれば、 測定対象に対して、 広い測定ダイナミックレンジを維持した 状態で、 測定精度を向上でき、 さらに、 効率的に波長特性を 測定することができる。
以上のようにして、 本発明によれば、 可変波長光源から出 力される光において予め指定された測定波長への変化に同期 するタイミング情報を採用し、 かつ複数の増幅器を採用する ことにより、 測定対象に対して、 広い測定ダイナミックレン ジを維持した状態で、 効率的に波長特性を測定することがで きる波長特性測定装置及び方法を提供することができる。

Claims

請求の範囲
1 . 予め設定されたスタート波長からストップ波長までの 波長が連続的に変化する光を測定対象に出射する波長可変光 源と、
上記波長可変光源から出射される光のスタート波長、 スト ップ波長、 及びスタート波長とストップ波長との間を所定の ステツプで区切った複数の波長のそれぞれの光の出射タイミ ングを示す複数の夕イミング情報を発生する夕イミング情報 出力手段と、
上記測定対象から出射される光を受光して、 受光した光の 測定値を表す信号を出力する受光部と、
上記受光部から出力された信号を受けて、 この信号をそれ ぞれ所定の増幅率で増幅する複数の増幅器と、
上記複数の増幅器でそれぞれ所定の増幅率で増幅された信 号のうち、 所定の測定範囲内にある一つの信号を選択して、 上記夕イミング情報出力手段からの複数のタイミング情報に おける該当タイミング情報で定まる波長の光による測定値と して出力する信号選択部と、
を備える波長特性測定装置。
2 . 上記信号選択部は、
上記複数の増幅器によってそれぞれ所定の増幅率で増幅さ れた信号を、 上記タイミング情報出力手段からの複数の各夕 ィミング情報に基づいて、 かつ上記所定のステツプで区切ら れた波長の光が出射される間にそれぞれ記憶する複数のデー 夕保持部と、
上記複数のデータ保持部に記憶された信号のうち、 所望の 測定範囲内にある一つの信号を選択する制御部と、
を備える請求の範囲 1に従う波長特性測定装置。
3 . 上記タイミング情報出力手段は、 前記波長可変光源内 に組込まれている請求の範囲 1に従う波長特性測定装置。
4 . 上記複数の増幅器は、 並列接続された互いに異なる増 幅率を有している請求の範囲 1に従う波長特性測定装置。
5 . 上記複数の増幅器は、 直列接続された互いに同一の増 幅率を有している請求の範囲 1に従う波長特性測定装置。
6 . 上記信号選択部は、
上記複数の増幅器によってそれぞれ所定の増幅率で増幅さ れた信号を、 上記夕イミング情報出力手段からの複数の各夕 ィミング情報に基づいて、 かつ上記所定のステツプで区切ら れた波長の光が出射される間にそれぞれ記憶する複数のデー 夕保持部と、
上記複数のデ一夕保持部に保持された信号を順次切換えて 出力する切換回路と、
上記各データ保持部におけるデータ保持期間内において、 上記切換回路を切換制御しかつ所望の測定範囲内にある一つ の信号を選択する切換制御部と、
を備える請求の範囲 1に従う波長特性測定装置。
7 . 上記信号選択部は、
上記切換回路と上記切換制御部との間に設けられ、 上記切 換回路によって切換制御される上記所望の測定範囲内にある 一つの信号をアナログ信号からディジタル信号に変換するァ ナログ Zディジタル変換部と、
上記アナログ Zディジタル変換部によってディジ夕ル信号 に変換された上記所望の測定範囲内にある一つの信号を上記 切換制御部を介して外部に出力する出力部と、
を備える請求の範囲 6に従う波長特性測定装置。
8 . 上記波長可変光源は、
半導体レーザと、
上記半導体レーザの一方面から出力される所定の波長領域 内で分布する多数の波長 λを有する光が入射され、 該光をそ れぞれ波長が異なる複数の光に分光する回折格子と、
上記回折格子によって分光された各光のうち特定波長の光 を反射して、 再度、 上記回折格子へ入射させて上記半導体レ —ザへ帰還させることにより、 この光経路で外部共振器を形 成する反射鏡と、
上記反射鏡を固定軸に回動自在に支持するアームと、 上記アームを回動駆動するモー夕と、
上記モータを回転制御するモータ駆動回路と、
波長設定情報 gに含まれるスタート波長、 ストップ波長、 及び N個の測定波長； 1ェ 、 λ 2 、 ···、 λ Ν を波長メモリに 書込むと共に、 起動指令 hが入力されると、 上記波長メモリ に記憶されているスタート波長、 ストツプ波長を読出して、 このスタート波長とストップ波長を指定して上記モー夕駆動 回路を起動する波長制御部と、
上記モー夕の回転角度位置に基づいて、 上記波長可変光源 から出射される光 aの波長 λを監視する波長検出回路と、 上記波長検出回路による監視結果に基づいて、 及び上記波 長メモリに記憶されている各測波長 λェ 、 え 2 、 ···、 λ Ν に 達する毎に、 上記波長可変光源から出射される光 aの波長 λ がスタート波長からストップ波長に変化する期間内に、 Ν個 のパルス状の夕イミング信号を出力する夕イミング信号発生 部と、
を備える請求の範囲 1に従う波長特性測定装置。 .
9 . 波長可変光源により、 予め設定されたスタート波長か らストップ波長までの波長が連続的に変化する光を測定対象 に出射し、
タイミング情報出力手段により、 上記波長可変光源から出 射される光のスタート波長、 ストップ波長、 及びスタート波 長とストップ波長との間を所定のステップで区切った複数の 波長のそれぞれの光の出射夕イミングを示す複数のタイミン グ情報を発生し、
受光部により、上記測定対象から出射される光を受光して、 受光した光の測定値を表す信号を出力し、
複数の増幅器により、 上記受光部から出力された信号を受 けて、 この信号をそれぞれ所定の増幅率で増幅し、
信号選択部により、 上記複数の増幅器でそれぞれ所定の増 幅率で増幅された信号のうち、 所定の測定範囲内にある一つ の信号を選択して、 上記タイミング情報出力手段からの複数 のタイミング情報における該当夕イミング情報で定まる波長 の光による測定値として出力する、 を備える波長特性測定方法。
1 0 . 上記信号選択部による信号選択は、
複数のデータ保持部により、 上記複数の増幅器によってそ れぞれ所定の増幅率で増幅された信号を、 上記タイミング情 報出力手段からの複数の各タイミング情報に基づいて、 かつ 上記所定のステップで区切られた波長の光が出射される間に それぞれ記憶し、
制御部により、 上記複数のデータ保持部に記憶された信号 のうち、 所望の測定範囲内にある一つの信号を選択する、 を備える請求の範囲 9に従う波長特性測定方法。
1 1 . 上記信号選択部による信号選択は、
複数のデータ保持部により、 上記複数の増幅器によってそ れぞれ所定の増幅率で増幅された信号を、 上記タイミング情 報出力手段からの複数の各夕イミング情報に基づいて、 かつ 上記所定のステツプで区切られた波長の光が出射される間に それぞれ記憶し、
切換回路により、 上記複数のデータ保持部に保持された信 号を順次切換えて出力し、
切換制御部により、 上記各データ保持部におけるデータ保 持期間内において、 上記切換回路を切換制御しかつ所望の測 定範囲内にある一つの信号を選択する、
を備える請求の範囲 9に従う波長特性測定方法。
1 2 . 上記波長可変光源から、 一つのタイミング信号を入 力し、 ·
上記複数の増幅器のうち、 前回最終に切換接続した一つの 増幅器に対応する上記データ保持部を上記切換回路を指定し て切換接続した一つの上記データ保持部の信号値を読取り、 読取った信号値が、 前述した測定範囲を下回わらいことを 判定すると共に、 上記読取った信号値が、 前述した測定範囲 を上回らないことを判定することにより、 信号値が測定範囲 内に位置していることを判定し、
上記読取った信号値を、 この信号値を出力した増幅器の増 幅率 αで除算して、 該当信号に対する測定値に換算し、
換算後の測定値を、 タイミング信号の出力順番で定まる該 当測定波長に対する測定値として、 上記出力部へ送出する、 をさらに備える請求の範囲 1 0に従う波長特性測定方法。
1 3 . 上記読取った信号値が、 前述した測定範囲を下回わ つた場合、 この信号値を出力した増幅器の増幅率が最大増幅 率でないことを確認して一段上の増幅率の増幅器に対応する データ保持部に対する切換接続指令を上記切換回路へ送出し、 切換後の信号値を読取り、 この信号値を出力した増幅器の 増幅率が既に最大増幅率の場合、 この信号値をそのまま採用 し、 該当信号を測定値に換算し、
換算後の測定値を、 夕イミング信号の出力順番で定まる該 当測定波長に対する測定値として、 上記出力部へ送出する、 をさらに備える請求の範囲 1 1に従う波長特性測定方法。
1 4 . 上記読取った信号値が、 前述した測定範囲を上回つ た場合、 この信号値を出力した増幅器の増幅率が最小増幅率 でないことを確認して一段下の増幅率の増幅器に対応するデ —夕保持部に対する切換接続指令を上記切換回路へ送出し、 4 7
切換後の信号値を読取り、 この信号値を出力した増幅器の 増幅率が既に最小増幅率の場合、 この信号値をそのまま採用 して該当信号を測定値に換算する、
換算後の測定値を、 タイミング信号の出力順番で定まる該 当測定波長に対する測定値として、 上記出力部へ送出する、 をさらに備える請求の範囲 1 2に従う波長特性測定方法。
1 5 . 予め設定されたスタート波長からストップ波長まで の波長が連続的に変化する光を測定対象に出射する波長可変 光源と、
上記波長可変光源から出射される光のスタート波長、 スト ップ波長、 及びスタート波長とストップ波長との間を所定の ステツプで区切った複数の波長のそれぞれの光の出射タイミ ングを示す複数の夕イミング情報を発生する夕イミング情報 出力手段と、
上記測定対象から出射される光を受光して、 受光した光の 測定値を表す信号を出力する受光部と、
上記受光部から出力された信号を受けて、 この信号をそれ ぞれ所定の増幅率で増幅する複数の増幅器と、
上記複数の増幅器によってそれぞれ所定の増幅率で増幅さ れた信号を、 それぞれ、 予め設定されている各増幅器に対応 する測定範囲の上限値と下限値に基づいて比較することによ り、 上記各増幅器からの出力信号が上記上限値と下限値内で あれば接続を示す切換信号を出力すると共に、 上記各増幅器 からの出力信号が上記上限値と下限値外であれば非接続を示 す切換信号を出力する複数の比較器と、 W° 02/088660 PC漏篇 202
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上記複数の比較器からの切換信号によって決定される複数 の増幅器のうちの対応する増幅器からの出力信号を、 上記夕 ィミング情報出力手段からの複数の各タイミング情報に基づ いて、 かつ上記所定のステツプで区切られた波長の光が出射 される間にそれぞれ記憶するデータ保持/切換回路部と、 上記複数の比較器からの切換信号に基づいて、 上記デ一夕 保持/切換回路部に記憶された信号のうち、 上記切換信号に よって決定される複数の増幅器のうちの対応する増幅器から の出力信号を所望の測定範囲内にある一つの信号として選択 する制御部と、
を備える波長特性測定装置。
1 6 . 上記タイミング情報出力手段は、 前記波長可変光源 内に組込まれている請求の範囲 1 5に従う波長特性測定装置。
1 7 . 上記デ一夕保持/切換回路部と上記制御部との間に 設けられ、 上記データ保持 Z切換回路部によって切換制御さ れる上記所望の測定範囲内にある一つの信号をアナログ信号 からディジ夕ル信号に変換するアナログ/ディジタル変換部 と、
上記アナログ Zディジ夕ル変換部によってディジタル信号 に変換された上記所望の測定範囲内にある一つの信号を上記 制御部を介して外部に出力する出力部と、
を備える請求の範囲 1 5に従う波長特性測定装置。
1 8 . 上記波長可変光源は、
半導体レーザと、
上記半導体レーザの一方面から出力される所定の波長領域 内で分布する多数の波長 λを有する光が入射され、 該光をそ れぞれ波長が異なる複数の光に分光する回折格子と、
上記回折格子によって分光された各光のうち特定波長の 光） を反射して、 再度、 上記回折格子へ入射させて上記半導 体レーザへ帰還させることにより、 この光経路で外部共振器 を形成する反射鏡と、
上記反射鏡を固定軸に回動自在に支持するアームと、 上記アームを回動駆動するモ一夕と、
上記モー夕を回転制御するモータ駆動回路と、
波長設定情報 gに含まれるスタート波長、 ストップ波長、 及び N個の測定波長え i 、 λ 2 、 ···、 λ Ν を波長メモリに 書込むと共に、 起動指令 hが入力されると、 上記波長メモリ に記憶されているスタート波長、 ストップ波長を読出して、 このスタート波長とストップ波長を指定して上記モータ駆動 回路を起動する波長制御部と、
上記モータの回転角度位置に基づいて、 上記波長可変光源 から出射される光 aの波長 λを監視する波長検出回路と、 上記波長検出回路による監視結果に基づいて、 及び上記波 長メモリに記憶されている各測波長 λ丄 、 λ 0 、 ···、 λ Ν に 達する毎に、 上記波長可変光源から出射される光 aの波長 λ がスター卜波長からストップ波長に変化する期間内に、 Ν個 のパルス状のタイミング信号を出力するタイミング信号発生 部と、
を備える請求の範囲 1 5に従う波長特性測定装置。
1 9 . 波長可変光源により、 予め設定されたスタート波長 からストップ波長までの波長が連続的に変化する光を測定対 象に出射し、
タイミング情報出力手段により、 上記波長可変光源から出 射される光のスタート波長、 ストップ波長、 及びスタート波 長とストップ波長との間を所定のステツプで区切った複数の 波長のそれぞれの光の出射タイミングを示す複数の夕イミン グ情報を発生し、
受光部により、上記測定対象から出射される光を受光して、 受光した光の測定値を表す信号を出力し、
複数の増幅器により、 上記受光部から出力された信号を受 けて、 この信号をそれぞれ所定の増幅率で増幅し、
複数の比較器により、 上記複数の増幅器によってそれぞれ 所定の増幅率で増幅された信号を、 それぞれ、 予め設定され ている各増幅器に対応する測定範囲の上限値と下限値に基づ いて比較することにより、 上記各増幅器からの出力信号が上 記上限値と下限値内であれば接続を示す切換信号を出力する と共に、 上記各増幅器からの出力信号が上記上限値と下限値 外であれば非接続を示す切換信号を出力し、
データ保持ノ切換回路部により、 上記複数の比較器からの 切換信号によって決定される複数の増幅器のうちの対応する 増幅器からの出力信号を、 上記タイミング情報出力手段から の複数の各タイミング情報に基づいて、 かつ上記所定のステ ップで区切られた波長の光が出射される間にそれぞれ記憶し、 制御部により、 上記複数の比較器からの切換信号に基づい て、 上記データ保持 Z切換回路部に記憶された信号のうち、 5
上記切換信号によって決定される複数の増幅器のうちの対応 する増幅器からの出力信号を所望の測定範囲内にある一つの 信号として選択する、
を備える波長特性測定方法。
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