WO2007063776A1 - 光強度測定器のキャリブレーション方法及び装置 - Google Patents

光強度測定器のキャリブレーション方法及び装置 Download PDF

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Tetsuya Kawanishi
Masayuki Izutsu
Takahide Sakamoto
Masahiro Tsuchiya
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Definitions

  • the present invention relates to a calibration method and apparatus for a light intensity measuring instrument. More specifically, the present invention relates to a method for calibrating a light intensity measuring device using a light intensity modulator having an ultrahigh extinction ratio, a device capable of automatically performing calibration, and the like.
  • An object of the present invention is to provide a novel light intensity measuring instrument calibration method and apparatus.
  • An object of the present invention is preferably to provide a method and apparatus for automatically calibrating a light intensity measuring instrument.
  • the present invention provides a calibration method and apparatus for a light intensity measuring instrument that can automatically perform calibration using feedback using a light intensity modulator that has a particularly high extinction ratio. With the goal.
  • the light intensity is attenuated by the optical attenuator (5), measured by the optical intensity measuring device (7), and the measured light intensity is stored by the control device (8).
  • the optical switch (3) switches the optical path to the waveguide (6) without the optical attenuator (5), and the measured values stored by the controller (8) are stored. Adjust the signal applied to the light intensity modulator (2) so that This is based on the knowledge that calibration can be performed automatically and effectively by repeating this adjustment once or several times.
  • the calibration device (1) of the light intensity measuring device includes an optical switch (1) for switching the output path from the light intensity modulator (2). 3), an optical attenuator (attenuator) (5) provided on the first waveguide (4) switched by the optical switch, and a second waveguide (6) switched by the optical switch.
  • a light intensity measuring device (7) connected to the two waveguides (4, 6) and measuring the intensity of light propagating through the two waveguides (4, 6), and the light intensity measuring device.
  • a control device (8) for receiving the measured light intensity information and controlling a signal applied to the light intensity modulator (2), and receiving the control signal from the control device (8), the light intensity modulation.
  • a signal source (9) for adjusting the signal applied to the device (2).
  • a calibration method for a light intensity measuring device includes an optical switch (3) for switching the output path from the intensity modulator (2), and An optical attenuator (attenuator) (5) provided on the first waveguide (4) switched by the optical switch; a second waveguide (6) switched by the optical switch; A light intensity measuring device (7) connected to two waveguides (4, 6) and measuring the intensity of light propagating through the two waveguides (4, 6), and the light measured by the light intensity measuring device.
  • the calibration method of the filter is as follows: “Adjust the optical switch (3) so that the waveguide becomes the first waveguide (4), and the attenuator (5) has a predetermined amount of optical attenuation.
  • the optical intensity measured by the optical intensity measuring device (7) is received and stored, the optical switch (3) is adjusted, and the waveguide becomes the second waveguide (6). Execute one or more cycles to control the signal applied to the light intensity modulator (2) so that the light intensity measured by the light intensity measuring device (7) becomes the stored light intensity. It is the calibration method of a light intensity measuring device.
  • the invention's effect [0009] According to the present invention, it is possible to provide a novel light intensity measuring instrument calibration method and apparatus that adjusts light intensity stepwise, for example.
  • the light intensity measuring device calibration method and apparatus for the light intensity measuring device can be automatically calibrated using the feedback. Can provide.
  • FIG. 1 is a block diagram of a light intensity measuring instrument including a calibration apparatus and a calibration apparatus for a light intensity measuring apparatus according to the first aspect of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a light intensity modulator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a light intensity modulator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram of a light intensity measuring device including a light intensity measuring device calibration device and a calibration device according to the first aspect of the present invention.
  • the calibration device (1) of the light intensity measuring device has an optical switch (3) that switches the output path from the light intensity modulator (2) and a first switch that is switched by the optical switch.
  • the optical attenuator (attenuator) (5) provided on the waveguide (4) and the optical switch can be switched.
  • a light intensity measuring device (7) connected to the second waveguide (6) and the two waveguides (4, 6) to measure the intensity of light propagating through the two waveguides (4, 6).
  • the light intensity measuring device provided with such a calibration device (1) is a light intensity measuring device provided with the calibration device of the present invention.
  • the control unit adjusts the optical switch (3) so that the waveguide becomes the first waveguide (4), and causes the attenuator (5) to perform a predetermined amount of optical attenuation.
  • Receiving and storing the light intensity measured by the light intensity measuring device (7), adjusting the optical switch (3), so that the waveguide becomes the second waveguide (6), and the light intensity By controlling the signal applied to the modulator (2), the light intensity measured by the light intensity measuring device (7) is the light that is measured several times so that it becomes the stored light intensity. This is a calibration method for an intensity measuring instrument.
  • the calibration device (1) is a device for adjusting the light intensity measuring device (7), preferably automatically, so that it is in the preferred state.
  • the waveguide of such a calibration device (1) may be provided on the same substrate as the light intensity measuring device (7), or may be connectable to the light intensity measuring device (7).
  • the light intensity modulator (2) is a device for modulating the light intensity.
  • a known light intensity modulator used for optical information communication can be used.
  • An example of a light intensity modulator (2) is one with a Mach-Zehnder waveguide.
  • An optical intensity modulator having a Mach-Zehnder waveguide can be easily modulated by adjusting an electric signal applied to the electrode. Therefore, the intensity of light output at high speed can be modulated. Better ,.
  • An optical intensity modulator having such a Mach-Zehnder waveguide includes a Mach-Zehnder waveguide having two arms, and an electrode for adjusting an electric field by applying an electric field to an optical signal propagating through the two arms. A signal controlled by the following signal source force control unit is applied to the electrode. Mach-Zehnder waveguide A light intensity modulator having a high degree of extinction ratio such as about 20 db to 30 db can be used effectively for calibration in the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a light intensity modulator according to an embodiment of the present invention.
  • a light intensity modulator has a high extinction ratio of about 70 db, for example, and can be used particularly effectively for calibration in the present invention.
  • a light intensity modulator with a high extinction ratio is required to perform calibration over a wide range.
  • a light intensity modulator such as that shown in Fig. 2 can achieve a very high extinction ratio, thus enabling effective calibration.
  • the intensity modulator shown in Fig. 2 the intensity can be easily modulated by adjusting the electrical signal applied to each electrode.
  • intensity modulation with electrical signals is preferred because it is quick and easy.
  • the optical intensity modulator of this aspect includes an optical signal input unit (12); a branch unit (13) from which the optical signal branches; and the branch unit (13).
  • the first arm (14) and the second arm (15), which are waveguides through which the branched optical signal propagates, are output from the first arm (14) and the second arm (15).
  • An output unit (18) a first intensity modulator (19) provided on the first arm (14) and controlling an amplitude of an optical signal propagating through the first arm (14);
  • a second intensity modulator (20) provided on the second arm (15) for controlling the amplitude of an optical signal propagating through the second arm (15); and the first intensity modulator (19)
  • the first electrode (electrode A) (21); and the second of the second intensity modulator (20) A modulation signal for controlling the phase difference between the optical signal propagating through the first arm (14) and the optical signal propagating through the second arm (15).
  • a first signal source for supplying a bias voltage to be applied to the third electrode (electrode C) (23) and a radio frequency signal to the third electrode (electrode C) (23).
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a light intensity modulator according to an embodiment of the present invention.
  • the light intensity modulator is an extension of the light intensity modulator shown in Fig. 2.
  • the third electrode can be a two-electrode type (23a, 23b), or a light intensity correction mechanism (24) can be installed. It is attached to one of the arms.
  • the light intensity modulator having such a configuration can adjust the light intensity and the light phase propagating through each arm more favorably, so that it can be controlled with the power to obtain a higher extinction ratio.
  • the optical switch (3) is for switching the output path from the optical intensity modulator (2). Specifically, the output path from the light intensity modulator (2) is switched to the first waveguide (4) or the second waveguide (6).
  • optical switch a known optical switch used for optical information communication can be used.
  • optical switches include known force bras (directional couplers) and optical shirts.
  • the switching of the waveguide by the optical switch (3) is preferably controlled by the control unit.
  • the optical switch (3) is a force bra
  • an electric field can be applied to the force bra
  • the waveguide is switched by controlling the voltage applied to the force bra by the control unit.
  • the waveguide can be easily switched by controlling the opening and closing and position of the shatter.
  • the optical switch is preferably an optical switch in which the waveguide is switched by a voltage or an electric field like a force bra.
  • the optical attenuator (Attenuator) (4) is for attenuating the light intensity.
  • the optical attenuator a known optical attenuator used for optical information communication can be used.
  • the optical attenuator (4) is installed on the first waveguide (4) that is switched by the optical switch.
  • the light intensity measuring device a known light intensity measuring device used for optical information communication can be used.
  • the light intensity measuring device (7) is connected to the two waveguides (4, 6) and is used to measure the light propagating through the two waveguides (4, 6).
  • Specific examples of the light intensity measuring device include a power meter, an optical spectrum analyzer, and a photodiode.
  • the light intensity measuring device obtains information on the light intensity. Analyzer is preferred.
  • the light intensity measuring instrument is calibrated to the optimum state by the calibration device of the present invention.
  • the control device (8) is a device for receiving the light intensity measured by the light intensity measuring device and controlling a signal applied to the light intensity modulator (2).
  • control device for receiving and storing the light intensity measured by the light intensity measuring device and for controlling the signal applied to the light intensity modulator (2).
  • control device is that the optical switch (3) is adjusted so that the waveguide becomes the first waveguide (4), and a predetermined amount of light is supplied to the attenuator (5). Attenuating, receiving and storing the light intensity measured by the light intensity measuring device (7), adjusting the optical switch (3), so that the waveguide becomes the second waveguide (6), By controlling the signal applied to the light intensity modulator (2), the light intensity measured by the light intensity measuring device (7) becomes a stored light intensity. Or it is performed several times.
  • the control device can be implemented by, for example, a known computer.
  • the computer has a CPU, memory, IZO (input output), and display.
  • the CPU, memory, I / O, and display are connected by a bus so that data can be transferred between them.
  • the memory functions as a work area and a memory for temporarily storing information, and also functions as a storage unit having a main memory. Since the main memory stores a program for causing the computer to function as the control device described above, it performs predetermined arithmetic processing and functions as the control device. Predetermined calculation information is input from the outside to the computer via the IZO.
  • control device receives the light intensity measured by the light intensity measuring device, controls a signal applied to the light intensity modulator (2), and controls the optical switch (3).
  • Control device (8) "for controlling the switching of
  • control device Preferably, another aspect of the control device is that the light intensity measured by the light intensity measuring device is received, a signal applied to the light intensity modulator (2) is controlled, and the attenuator (5) It is a control device (8) "for controlling the amount of attenuation.
  • control device Another preferable aspect of the control device is that "the optical switch (3) is adjusted so that the waveguide becomes the first waveguide (4), and a predetermined amount of light is supplied to the attenuator (5)". Attenuation is performed, the light intensity measured by the light intensity measuring device (7) is received, the light switch (3) is adjusted, and the waveguide becomes the second waveguide (6).
  • the signal applied to the intensity modulator (2) the cycle is adjusted one or more times so that the light intensity measured by the light intensity meter (7) becomes the stored light intensity. Control device to perform (8) ".
  • a preferred embodiment of the calibration device of the present invention is provided with a temperature measuring device for measuring the temperature of the light intensity modulator (7) and the light intensity modulator (2), and the light intensity modulator is previously stored in the memory.
  • Store the correction value according to the temperature of (7) or light intensity modulator (2) read the correction value according to the temperature information input by the temperature measuring instrument, and adjust the signal output by the signal source The power S can be raised.
  • Such a calibration device is preferable because it can perform calibration more appropriately corresponding to the temperature change of the light intensity modulator (7) and the light intensity modulator (2).
  • a known signal source used in a light intensity measuring device can be used. Any known signal source can be used as long as it can adjust the signal applied to the light intensity modulator (2) in response to the control signal from the control device (8).
  • an optical intensity modulator as shown in Fig. 2 or Fig. 3, it is equipped with a voltage source for applying a bias voltage (low frequency signal) to the two sub MZ waveguides and the main MZ waveguide. Can be raised.
  • These signal sources are connected to, for example, an adjustment mechanism that adjusts the phase, intensity, frequency, applied timing, and the like of the electrical signal, and the phase and the like are appropriately adjusted. These adjustment amounts may be fixed or controlled by a control unit (8) such as a computer connected to each adjustment mechanism.
  • the voltage source generates a direct current or alternating current signal, and after adjusting any one or more of the phase, intensity, frequency or application timing of the signal by the adjustment mechanism, three types of signals (DCA voltage, DCB voltage, DCC voltage) is applied to the optical modulator (1).
  • the voltage source may have a function of superimposing a high frequency signal on the direct current or alternating current signal.
  • a high frequency signal for example, 1100013 ⁇ 4 to 20-10001 ⁇ 013 ⁇ 4, 2 Examples include 0 kHz to 20 MHz and 20 MHz to 100 GHz.
  • the output of a high-frequency electric signal source is a sine wave with a constant frequency.
  • the calibration device of the present invention can be manufactured by appropriately combining known components.
  • the controller adjusts the optical switch (3) so that the waveguide becomes the first waveguide (4).
  • the control unit causes the attenuator (5) to perform a predetermined amount of light attenuation.
  • the light intensity meter (7) measures the light intensity or extinction ratio.
  • the control unit receives the light intensity measured by the light intensity measuring device (7) and obtains and stores the extinction ratio, or receives the extinction ratio measured by the light intensity measuring device (7) and stores the extinction ratio.
  • the controller adjusts the optical switch (3) so that the waveguide becomes the second waveguide (6).
  • the light intensity measured by the light intensity measuring device (7) becomes the stored light intensity. To do.
  • the optical switch (3) is adjusted so that the waveguide becomes the second waveguide (6), the extinction ratio information is obtained, and the attenuator ( A predetermined amount of light attenuation may be performed in 5).
  • the control device of the present invention That is, the light intensity information is obtained, for example, the extinction ratio is divided by a preset number (for example, an integer from 1 to: LOO), and the attenuator (5) is attenuated by the obtained amount. You may control to do.
  • the decay cycle as described above is repeated once or a plurality of times (preferably a predetermined number of times).
  • the optical signal attenuated by 1 OdB by the optical attenuator (5) is propagated through the waveguide (4), and the light intensity is measured by the light intensity meter. Let (7) measure. This amount of attenuation may be determined in advance and attenuated by that amount.
  • Light intensity modulator (2) may be attenuated as much as the light intensity output, or 1/2 to 1/10, etc. An appropriate amount may be set and attenuated, and the cycle may be performed a plurality of times.
  • the detected light intensity is memorized by the control device (8), the optical switch (3) is controlled to switch to the waveguide (6), and a signal for adjusting the light intensity of the light intensity modulator (2).
  • the signal source (9) force is also output, and the light intensity is adjusted to the same level as the stored value. If this adjustment cycle is repeated seven times, calibration can be performed appropriately.
  • the present invention can be suitably used in fields such as optical measurement.

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Abstract

　光強度測定器を自動的にキャリブレーションする方法及び装置を提供する。 　上記課題は，光強度変調器(2)からの出力の経路を切替える光スイッチ(3)と，第１の導波路(4)上に設けられた光減衰器（アッテネータ）(5)と，第２の導波路(6)と，光強度測定器(7)と，前記光強度測定器(7)が測定した光強度情報を受取ると共に，前記光強度変調器(2)に印加する信号を制御するための制御装置(8)と，前記制御装置(8)の制御信号を受けて前記光強度変調器(2)に印加する信号を調整する信号源(9)と，を具備する光強度測定器のキャリブレーション装置(1)などにより解決される。

Description

明 細 書
光強度測定器のキャリブレーション方法及び装置
技術分野
[0001] 本発明は，光強度測定器のキャリブレーション方法及び装置に関する。より詳しく説 明すると，本発明は，超高消光比を有する光強度変調器を用いた光強度測定器の キャリブレーション方法や， 自動的にキャリブレーションを行うことができる装置などに 関する。
背景技術
[0002] 光強度測定器は，連続して使用すると自ら発生する熱などの要因や，環境の変化 によって，最適な状況が変化する。よって，光強度測定器の特性などを適宜検査し， 必要に応じて調整を行うことが望ましい。し力しながら，従来は特にキャリブレーション を行わずに光強度測定器を用いる事が行われていた。また，キャリブレーションを行う 場合も機械的な動作が必要な可変減衰器を用いる必要があり制御に時間がかかる などの問題があった。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] 本発明は，新規な光強度測定器のキャリブレーション方法及び装置を提供すること を目的とする。
[0004] 本発明は，好ましくは，光強度測定器を自動的にキャリブレーションする方法及び 装置を提供することを目的とする。
[0005] 本発明は，特に消光比の高い光強度変調器を用いて，フィードバックを利用して自 動的にキャリブレーションを行うことができる光強度測定器のキャリブレーション方法 及び装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0006] 本発明は，基本的には，光減衰器 (5)で光強度を減衰させて，光強度測定器 (7)に 測定させ，測定した光強度を制御装置 (8)により記憶させる。そして，光スィッチ (3)に より，光減衰器 (5)のない導波路 (6)に光路を切替え，制御装置 (8)が記憶した測定値 になるように光強度変調器 (2)に印加する信号を調整する。このような調整を 1度又は 複数回繰り返すことで， 自動的かつ効果的にキャリブレーションを行うことができると いう知見に基づくものである。
[0007] 上記の課題を解決するため，本発明の第一の側面に係る光強度測定器のキヤリブ レーシヨン装置 (1)は，光強度変調器 (2)からの出力の経路を切替える光スィッチ (3)と ,前記光スィッチによって切替えられる第 1の導波路 (4)上に設けられた光減衰器 (ァ ッテネータ） (5)と，前記光スィッチによって切替えられる第 2の導波路 (6)と，前記 2つ の導波路 (4, 6)と接続され，前記 2つの導波路 (4, 6)を伝播する光の強度を測定する 光強度測定器 (7)と，前記光強度測定器が測定した光強度情報を受取ると共に，前 記光強度変調器 (2)に印加する信号を制御するための制御装置 (8)と，前記制御装置 (8)の制御信号を受けて前記光強度変調器 (2)に印加する信号を調整する信号源 (9) と，を具備する。
[0008] 上記の課題を解決するため，本発明の第二の側面に係る光強度測定器のキヤリブ レーシヨン方法は，強度変調器 (2)からの出力の経路を切替える光スィッチ (3)と，前記 光スィッチによって切替えられる第 1の導波路 (4)上に設けられた光減衰器 (アツテネ ータ） (5)と，前記光スィッチによって切替えられる第 2の導波路 (6)と，前記 2つの導波 路 (4, 6)と接続され，前記 2つの導波路 (4, 6)を伝播する光の強度を測定する光強度 測定器 (7)と，前記光強度測定器が測定した光強度情報を受取ると共に，前記光強 度変調器 (2)に印加する信号を制御するための制御装置 (8)と，前記制御装置 (8)の制 御信号を受けて前記光強度変調器 (2)に印加する信号を調整する信号源 (9)と，を具 備する光強度測定器のキャリブレーション装置 (1)を用いた光強度測定器のキヤリブ レーシヨン方法であって， "前記光スィッチ (3)を調整し，導波路を第 1の導波路 (4)とな るようにし，前記減衰器 (5)に所定量の光減衰を行わせ，前記光強度測定器 (7)が測 定した光強度を受取り，記憶し，前記光スィッチ (3)を調整し，導波路を第 2の導波路（ 6)となるようにし，前記光強度変調器 (2)に印加する信号を制御することにより，前記 光強度測定器 (7)が測定する光強度が，記憶された光強度となるようにするサイクルを , 1または複数回行う光強度測定器のキャリブレーション方法である。
発明の効果 [0009] 本発明によれば，たとえば段階的に光強度を調整するような，新規な光強度測定 器のキャリブレーション方法及び装置を提供できる。
[0010] 本発明によれば，適宜フィードバックを用いて，適切な消光比状態を維持できるの で，光強度測定器を自動的にキャリブレーションする方法及び装置を提供できる。
[0011] 本発明は，段階的に光強度を調整できるので，光強度測定器について，フィードバ ックを利用して自動的にキャリブレーションを行うことができる光強度測定器のキヤリ ブレーシヨン方法及び装置を提供できる。
図面の簡単な説明
[0012] [図 1]図 1は，本発明の第一の側面に係る光強度測定器のキャリブレーション装置及 びキャリブレーション装置を具備する光強度測定器のブロック図である。
[図 2]図 2は，本発明のある実施態様に力かる光強度変調器の概略図である。
[図 3]図 3は，本発明のある実施態様に力かる光強度変調器の概略図である。
符号の説明
[0013] 1 キャリブレーション装置
2 光強度測定器
3 光スィッチ
4 第 1の導波路
5 光減衰器
6 第 2の導波路
7 光強度測定器
8 制御装置
9 信号源
発明を実施するための最良の形態
[0014] 図 1は，本発明の第一の側面に係る光強度測定器のキャリブレーション装置及びキ ヤリブレーシヨン装置を具備する光強度測定器のブロック図である。図 1に示されるよ うに，光強度測定器のキャリブレーション装置 (1)は，光強度変調器 (2)からの出力の 経路を切替える光スィッチ (3)と，前記光スィッチによって切替えられる第 1の導波路 (4 )上に設けられた光減衰器 (アツテネータ) (5)と，前記光スィッチによって切替えられる 第 2の導波路 (6)と，前記 2つの導波路 (4, 6)と接続され，前記 2つの導波路 (4, 6)を伝 播する光の強度を測定する光強度測定器 (7)と，前記光強度測定器が測定した光強 度情報を受取ると共に，前記光強度変調器 (2)に印加する信号を制御するための制 御装置 (8)と，前記制御装置 (8)の制御信号を受けて前記光強度変調器 (2)に印加す る信号を調整する信号源 (9)と，を具備する。このようなキャリブレーション装置 (1)を具 備する光強度測定器は，本発明のキャリブレーション装置を具備する光強度測定器 である。
[0015] そして，制御部が，前記光スィッチ (3)を調整し，導波路を第 1の導波路 (4)となるよう にし，前記減衰器 (5)に所定量の光減衰を行わせ，前記光強度測定器 (7)が測定した 光強度を受取り，記憶し，前記光スィッチ (3)を調整し，導波路を第 2の導波路 (6)とな るようにし，前記光強度変調器 (2)に印加する信号を制御することにより，前記光強度 測定器 (7)が測定する光強度が，記憶された光強度となるようにするサイクルを，ほた は複数回行う光強度測定器のキャリブレーション方法である。
[0016] [キャリブレーション装置]
キャリブレーション装置 (1)は，光強度測定器 (7)を，好ましくは自動的に，好ましい状 態となるように調整するための装置である。このようなキャリブレーション装置 (1)の導 波路は，光強度測定器 (7)と同一基板上に設けられてもよいし，光強度測定器 (7)と接 続可能にされてもよい。
[0017] [光強度変調器]
光強度変調器 (2)は，光の強度を変調するための装置である。光強度変調器として ,光情報通信に用いられる公知の光強度変調器を用いることができる。光強度変調 器 (2)として，マッハツェンダー導波路を具備するものがあげられる。
[0018] マッハツェンダー導波路を具備する光強度変調器であれば，電極に印加する電気 信号を調整することで容易に変調することができるので，高速に出力される光強度を 変調できるため好まし 、。そのようなマッハツェンダー導波路を具備する光強度変調 器は， 2つのアームを具備するマッハツェンダー導波路と，前記 2つのアームを伝播 する光信号に電界を与えて位相などを調整するための電極を具備し，前記電極には 下記信号源力 制御部により制御された信号が印加される。マッハツェンダー導波路 を具備する光強度変調器はたとえば， 20db〜30db程度などある程度高 、消光比を 有しており，本発明におけるキャリブレーションに有効に用いることができる。
[0019] 図 2は，本発明のある実施態様に力かる光強度変調器の概略図である。このような 光強度変調器はたとえば， 70db程度など高い消光比を有しており，本発明における キャリブレーションに特に有効に用いることができる。すなわち，広範囲にわたりキヤリ ブレーシヨンを行うためには，高い消光比を有する光強度変調器が必要とされる。そ して，図 2に示すような光強度変調器であれば，きわめて高い消光比を達成できるの で，効果的にキャリブレーションを行うことができることとなる。し力も，図 2に示す光強 度変調器であれば，各電極に印加する電気信号を調整することで容易に強度変調 を行うことができる。そして，電気信号による強度変調は，迅速かつ容易なので好まし い。
[0020] 図 2に示されるように，この態様の光強度変調器は，光信号の入力部 (12)と;前記光 信号が分岐する分岐部 (13)と，前記分岐部 (13)から分岐した光信号が伝播する導波 路である第 1のアーム (14)及び第 2のアーム (15)と，前記第 1のアーム (14)及び第 2のァ ーム (15)から出力される光信号が合波される合波部 (16)とを含むメインマッハツ ンダ 一導波路 (MZC) (17)と;前記合波部で合波された光信号が出力される光信号の出 力部 (18)と，前記第 1のアーム (14)に設けられ，前記第 1のアーム (14)を伝播する光信 号の振幅を制御する第 1の強度変調器 (19)と;前記第 2のアーム (15)に設けられ，前記 第 2のアーム (15)を伝播する光信号の振幅を制御する第 2の強度変調器 (20)と;前記 第 1の強度変調器 (19)の第 1の電極 (電極 A) (21)と;前記第 2の強度変調器 (20)の第 2 の電極 (電極 B) (22)と;前記第 1のアーム (14)を伝播する光信号と前記第 2のアーム (1 5)を伝播する光信号との位相差を制御するための変調信号が印加されるマッハツ ンダー導波路 (17)の第 3の電極 (電極 C) (23)と；前記第 1の電極 (電極 A) (21),前記第 2の電極 (電極 B) (22)及び前記第 3の電極 (電極 C) (23)に印加するバイアス電圧を供 給するための第 1の信号源と，前記第 3の電極 (電極 C) (23)にラジオ周波数信号を供 給するための第 2の信号源 (高周波信号源)とを含む信号源部 (26)と；を具備する光 強度変調器である。
[0021] 図 3は，本発明のある実施態様に力かる光強度変調器の概略図である。このような 光強度変調器は，図 2に示した光強度変調器を発展させたものであり，任意で，第 3 の電極を 2電極型 (23a, 23b)としたり，光強度補正機構 (24)をいずれかのアームに取 り付けたりしたものである。このような構成を有する光強度変調器は，各アームを伝播 する光強度や光位相などをより好ましく調整できるので，さらに高い消光比を得ること 力でさることとなる。
[0022] [光スィッチ]
光スィッチ (3)は，光強度変調器 (2)からの出力の経路を切替えるためのものである。 具体的には，光強度変調器 (2)からの出力の経路を，第 1の導波路 (4)又は第 2の導波 路 (6)に切替えるためのものである。
[0023] 光スィッチとして，光情報通信に用いられる公知の光スィッチを用いることができる。
具体的な，光スィッチとして，公知の力ブラ (方向性結合器)や，光シャツタがあげられ る。光スィッチ (3)による，導波路の切替えは，好ましくは制御部により制御される。光 スィッチ (3)が,力ブラの場合は，力ブラに電界が印加できるようにされており，制御部 により力ブラに印加される電圧が制御されることで，導波路の切替えが行われる。物 理的な光シャツタであれば，シャツタの開閉や位置を制御することで容易に導波路の 切替えを行うことができる。ただし，通常は，高速に光スィッチの切替えを行うので， 好ま 、光スィッチは，力ブラのように電圧又は電界により導波路の切替えが行われ る光スィッチである。
[0024] [光減衰器]
光減衰器 (アツテネータ) (4)は，光強度を減衰するためのものである。光減衰器とし て，光情報通信に用いられる公知の光減衰器を用いることができる。光減衰器 (4)は， 光スィッチによって切替えられる第 1の導波路 (4)上に設けられる。
[0025] [光強度測定器]
光強度測定器として，光情報通信に用いられる公知の光強度測定器を用いること ができる。光強度測定器 (7)は， 2つの導波路 (4, 6)と接続され，前記 2つの導波路 (4, 6)を伝播する光を測定するためのものである。具体的な光強度測定器として，パワー メータ，光スペクトルアナライザ，フォトダイオードがあげられ，本発明では光強度測 定器が光強度に関する情報を得るため，これらの中ではパワーメータ又は光スぺタト ルアナライザが好ましい。光強度測定器は，本発明のキャリブレーション装置により， 最適な状態へとキャリブレーションされる。
[0026] [制御装置]
制御装置 (8)は，前記光強度測定器が測定した光強度を受取ると共に，前記光強 度変調器 (2)に印加する信号を制御するための装置である。
[0027] 制御装置の好ましい別の態様は，光強度測定器が測定した光強度を受取り，記憶 すると共に，前記光強度変調器 (2)に印加する信号を制御するためのものである。
[0028] 制御装置の好ましい別の態様は，前記光スィッチ (3)を調整し，導波路を第 1の導波 路 (4)となるようにし， 前記減衰器 (5)に所定量の光減衰を行わせ，前記光強度測定 器 (7)が測定した光強度を受取り，記憶し，前記光スィッチ (3)を調整し，導波路を第 2 の導波路 (6)となるようにし，前記光強度変調器 (2)に印加する信号を制御することによ り，前記光強度測定器 (7)が測定する光強度が，記憶された光強度となるようにするサ イタルを， 1または複数回行うものである。
[0029] 制御装置は，たとえば，公知のコンピュータにより実装できる。特に図示しないがコ ンピュータは， CPU,メモリ， IZO (インプットアウトプット），ディスプレイを具備する。 そして， CPU,メモリ， I/O,及びディスプレイは，バスにより接続され，相互にデータ 転送を行うことができるようにされている。そして，メモリは，作業領域や一時的に情報 を記憶するメモリとして機能するとともにメインメモリを有する記憶部として機能する。 そして，メインメモリには，コンピュータを先に説明した制御装置として機能させるため のプログラムが格納されているので，所定の演算処理が行われ，制御装置として機能 する。また， IZOを介して外部から所定の演算情報などがコンピュータ内に入力され る。
[0030] 制御装置の好ま 、別の態様は，前記光強度測定器が測定した光強度を受取ると 共に，前記光強度変調器 (2)に印加する信号を制御し，前記光スィッチ (3)の切替えを 制御するための制御装置 (8)"である。
[0031] 制御装置の好ま 、別の態様は， "前記光強度測定器が測定した光強度を受取る と共に，前記光強度変調器 (2)に印加する信号を制御し，前記減衰器 (5)の減衰量を 制御するための制御装置 (8)"である。 [0032] 制御装置の好ましい別の態様は， "前記光スィッチ (3)を調整し，導波路を第 1の導 波路 (4)となるようにし， 前記減衰器 (5)に所定量の光減衰を行わせ，前記光強度測 定器 (7)が測定した光強度を受取り 前記光スィッチ (3)を調整し，導波路を第 2の導波 路 (6)となるようにし，前記光強度変調器 (2)に印加する信号を制御することにより，前 記光強度測定器 (7)が測定する光強度が，記憶された光強度となるようにするサイク ルを， 1または複数回行うための制御装置 (8)"である。
[0033] なお，本発明のキャリブレーション装置の好ましい態様は，光強度変調器 (7)や光強 度変調器 (2)の温度を測定する温度測定器を設け，予めメモリに光強度変調器 (7)や 光強度変調器 (2)の温度に応じた補正値を記憶させ，温度測定器力 入力される温 度情報に従って，前記補正値を読み出して，信号源が出力する信号を調整するもの 力 Sあげられる。このような態様のキャリブレーション装置は，光強度変調器 (7)や光強 度変調器 (2)の温度変化に更に適切に対応したキャリブレーションを行うことができる ので好ましい。
[0034] [信号源]
信号源として，光強度測定器に用いられる公知の信号源を用いることができる。信 号源は，制御装置 (8)の制御信号を受けて光強度変調器 (2)に印加する信号を調整 することができるものであれば，公知のものを適宜用いることができる。なお，図 2又は 図 3のような光強度変調器を用いる場合は， 2つのサブ MZ導波路及びメイン MZ導波 路にバイアス電圧 (低周波信号)を印加するための電圧源を具備するものがあげられ る。そして，それらの信号源は，たとえば，電気信号の位相，強度，周波数，印加タイ ミングなどを調整する調整機構と接続されており適宜位相などが調整される。それら の調整量は，固定されていてもよいし，各調整機構と接続されたコンピュータなどの 制御部 (8)により制御されてもよい。
[0035] 電圧源は，直流または交流信号を発生し，調整機構で信号の位相，強度，周波数 又は印加タイミングのいずれか 1つ以上が適宜調整された後， 3種類の信号 (DCA電 圧， DCB電圧， DCC電圧）が光変調器 (1)に印加されることとなる。
[0036] 電圧源は、上記の直流または交流信号に高周波信号を重畳させる機能をもってい てもよい。高周波信号の周波数（fm)として，例ぇば110001¾〜20〜1001^01¾、 2 0kHz〜20MHz、 20MHz〜100GHzがあげられる。高周波電気信号源の出力とし ては，一定の周波数を有する正弦波があげられる。
[0037] [キャリブレーション装置の製造方法]
本発明のキャリブレーション装置は，公知の構成要素を適宜組合すことで製造でき る。
[0038] [キャリブレーション装置の動作]
キャリブレーション装置の基本動作について説明する。まず，制御部が，光スィッチ (3)を調整し，導波路を第 1の導波路 (4)となるようにする。そして，制御部が，減衰器 (5 )に所定量の光減衰を行わせる。その後，光強度測定器 (7)が光強度又は消光比を測 定する。制御部は，光強度測定器 (7)が測定した光強度を受取り，その消光比を求め 記憶するか，又は光強度測定器 (7)が測定した消光比を受け取り，その消光比を記憶 する。次に，制御部は，前記光スィッチ (3)を調整し，導波路を第 2の導波路 (6)となる ようにする。そして，制御部の制御指令に従って，光強度変調器 (2)に印加する信号 を制御することにより，光強度測定器 (7)が測定する光強度が，記憶された光強度とな るようにする。
[0039] なお，はじめに光スィッチ (3)を調整し，導波路を第 2の導波路 (6)となるようにし，消 光比情報を得て，その消光比情報に基づいて，減衰器 (5)に所定量の光減衰を行わ せてもよい。そのような制御は，本発明の制御装置を用いて容易に行うことができる。 すなわち，光強度情報を得て，たとえば，予め設定されてもよい数 (例えば， 1〜： LOO までの整数)で，その消光比を割り，そして得られた量だけ減衰器 (5)が減衰するよう に制御してもよい。
[0040] そして，上記のような減衰サイクルを 1回又は複数回 (好ましくは所定回)繰り返す。
これによりキャリブレーションが実行される。
[0041] [キャリブレーション装置の動作例]
たとえば，光強度測定器が測定した光強度が 70dBの場合，まずは光減衰器 (5)で 1 OdB減衰させた光信号を導波路 (4)を通して光信号を伝播させ光強度を光強度測定 器 (7)に測定させる。この減衰量は予め決めておきその量だけ減衰させてもよい。光 強度変調器 (2)の出力する光強度と同じだけ減衰させてもよいし，その 1/2〜1/10など 適宜の量を設定して，減衰させ，そのサイクルを複数回行ってもよい。そして，その検 出した光強度を制御装置 (8)により記憶させ，光スィッチ (3)を制御して，導波路 (6)に 切替え，光強度変調器 (2)の光強度を調整する信号を信号源 (9)力も出力させ，光強 度がその記憶させた値と同程度なるように調整する。このような調整サイクルを 7回繰 り返せば，適切にキャリブレーションを行うことができる。
産業上の利用可能性
本発明は，光計測などの分野で好適に利用されうる。

Claims

請求の範囲
[1] 光強度変調器 (2)からの出力の経路を切替える光スィッチ (3)と，
前記光スィッチによって切替えられる第 1の導波路 (4)上に設けられた光減衰器 (5)と 前記光スィッチによって切替えられる第 2の導波路 (6)と，
前記 2つの導波路 (4, 6)と接続され，前記 2つの導波路 (4, 6)を伝播する光をの強度 を測定する光強度測定器 (7)と，
前記強度測定器 (7)が測定した光強度を受取ると共に，前記光強度変調器 (2)に印 加する信号を制御するための制御装置 (8)と，
前記制御装置 (8)の制御信号を受けて前記光強度変調器 (2)に印加する信号を調 整する信号源 (9)と，を具備する光強度測定器のキャリブレーション装置 (1)。
[2] 前記光強度変調器 (2)は，マッハツェンダー干渉計を含む請求の範囲 1に記載の光 強度測定器のキャリブレーション装置 (1)。
[3] "前記光強度測定器が測定した光強度を受取ると共に，前記光強度変調器 (2)に印 加する信号を制御するための制御装置 (8)"の代わりに"前記光強度測定器が測定し た光強度を受取ると共に，前記光強度変調器 (2)に印加する信号を制御し，前記光ス イッチ (3)の切替えを制御するための制御装置 (8)"を具備し，
前記光スィッチ (3)の切替えは，前記制御装置により制御される請求の範囲 1に記載 の光強度測定器のキャリブレーション装置 (1)。
[4] "前記光強度測定器が測定した光強度を受取ると共に，前記光強度変調器 (2)に印 加する信号を制御するための制御装置 (8)"の代わりに"前記光強度測定器が測定し た光強度を受取ると共に，前記光強度変調器 (2)に印加する信号を制御し，前記減 衰器 (5)の減衰量を制御するための制御装置 (8)"を具備し，
前記減衰器 (5)の減衰量は，前記制御装置により制御される請求の範囲 1に記載の 光強度測定器のキャリブレーション装置 (1)。
[5] "前記光強度測定器が測定した光強度を受取ると共に，前記光強度変調器 (2)に印 加する信号を制御するための制御装置 (8)"の代わりに，
"前記光スィッチ (3)を調整し，導波路を第 1の導波路 (4)となるようにし， 前記光強度測定器 (7)が測定した光強度を受取り，前記光スィッチ (3)を調整し，導 波路を第 2の導波路 (6)となるようにし，
前記光強度変調器 (2)に印加する信号を制御することにより，前記光強度測定器 (7) が測定する光強度が，記憶された光強度となるようにするサイクルを，ほたは複数回 行うための制御装置 (8)"を具備する請求の範囲 1に記載の光強度測定器のキヤリブ レーシヨン装置 (1)。
強度変調器 (2)からの出力の経路を切替える光スィッチ (3)と，
前記光スィッチによって切替えられる第 1の導波路 (4)上に設けられた光減衰器 (ァ ッテネータ） (5)と，
前記光スィッチによって切替えられる第 2の導波路 (6)と，
前記 2つの導波路 (4, 6)と接続され，前記 2つの導波路 (4, 6)を伝播する光の強度を 測定する光強度測定器 (7)と，
前記光強度測定器が測定した光強度を受取ると共に，前記光強度変調器 (2)に印 加する信号を制御するための制御装置 (8)と，
前記制御装置 (8)の制御信号を受けて前記光強度変調器 (2)に印加する信号を調 整する信号源 (9)と，を具備する光強度測定器のキャリブレーション装置 (1)を用いた 光強度測定器のキャリブレーション方法であって，
"前記光スィッチ (3)を調整し，導波路を第 1の導波路 (4)となるようにし，
前記減衰器 (5)に所定量の光減衰を行わせ，
前記光強度測定器 (7)が測定した光強度を受取り記憶し，
前記光スィッチ (3)を調整し，導波路を第 2の導波路 (6)となるようにし，
前記光強度変調器 (2)に印加する信号を制御することにより，前記光強度測定器 (7) が測定する光強度が，記憶された光強度となるようにするサイクルを，ほたは複数回 行う光強度測定器のキャリブレーション方法。
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