JPH02165026A

JPH02165026A - 半導体レーザのｆｍ変調特性測定装置

Info

Publication number: JPH02165026A
Application number: JP31952988A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Miyata; 英之宮田; Hiroshi Onaka; 寛尾中; Terumi Chikama; 輝美近間
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1988-12-20
Filing date: 1988-12-20
Publication date: 1990-06-26
Anticipated expiration: 2011-06-19
Also published as: JP2507790B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（概　　要〕半導体レーザのＦＭ変調特性測定装置に関し、アライメ
ントが不要で、光結合が良く、環境に影響されず、各部
での反射の影響がなく、しかも実時間での測定を可能に
することを目的とし、被測定用の半導体レーザから出射
された光を２つの異なる偏波に分離してそれぞれ伝搬す
る定偏波ファイバと、該定偏波ファイバから出力された
２つの偏波を合波して干渉させるファイバ型偏光子と、
該ファイバ型偏光子から出力された光の強度を検出して
電気信号に変換する受光器と、該受光器から出力された
電気信号に基づきＦＭ変調特性を測定する信号処理回路
とを備え、前記定偏波ファイバ及び前記ファイバ型偏光
子を含む光伝搬部分を互いに融着してオール光ファイバ
として構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、半導体レーザのＦＭ変調特性測定装置に関す
る。

近年、光の波としての性質を用いた通信や計測等が行わ
れるようになった。このような通信や計測等においても
、半導体レーザの発振周波数を変調するというＦＭ変調
方式が使用される。その場合、半導体レーザのＦＭ変調
特性を測定することが必要となる。

〔従来の技術〕

従来、半導体レーザのＦＭ変調特性を測定するための装
置としては、マイケルソン干渉計を用いたものや、ファ
ブリペロ干渉計を用いたもの、或いはヘテロダイン法を
用いたもの等が知られている。

ここで、マイケルソン干渉計を用いたものは、第３図（
ａ）に示すように、被測定用の半導体レーザ１の他に、
ハーフミラ−２、ミラー３．４、受光器５及びネットワ
ークアナライザ６等から構成され、ミラー３．４の位置
に応じた光路差によって生じる干渉を利用してＦＭ変調
特性を測定するようにしたものである。

ファブリペロ干渉計を用いたものは、第３図ら）に示す
ように、被測定用の半導体レーザ７の他に、ファブリペ
ロエタロン８、受光器９及びネットワークアナライザ１
０等から構成されており、半導体レーザの発振波長に応
じてファブリペロエタロン８で生じる干渉を利用してＦ
Ｍ変調特性を測定するようにしたものである。

ヘテロゲイン法を用いたものは、第３図（Ｃ）に示すよ
うに、被測定用の半導体レーザ１１の他に、これとは発
振周波数の異なるもう１つの半導体レーザ１２を備える
と共に、光カプラ１３、受光器１４及びスペクトラムア
ナライザ１５等から構成され、上記２つの半導体レーザ
１１．１２の発振周波数の違いに応じた受光強度の違い
を利用してＦＭ変調特性を測定するようにしたものであ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の装置のうち、マイケルソン干渉計を用い
たものと、ファブリペロ干渉計を用いたものとは、いず
れも各部材を空間中に固定的に配置する必要があること
から、アライメントが困難で、光結合が悪い、環境に影
響されやすい、各部材による反射の影響がある、等の問
題点がある。

また、ヘテロダイン法を利用したものでは、上述したよ
うに、被測定用の半導体レーザ１１の他に、これと波長
のそろったもう１つの半導体レーザ１２が必要であり、
しかも実時間での測定ができない等の問題点がある。

本発明は、アライメントが不要で、光結合が良く、環境
に影響されず、各部での反射の影響がな（、しかも実時
間での測定が可能な、半導体レーザのＦＭ変調特性測定
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〕

本発明は、少なくとも、定偏波ファイバ、ファイバ型偏
光子、受光器、及び信号処理回路から構成される。ここ
で、定偏波ファイバは、被測定用の半導体レーザから出
射された光を２つの異なる偏波に分けてそれぞれ伝搬す
るファイバであり、ファイバ型偏光子は、上記定偏波フ
ァイバに対して所定角度で配置され、定偏波ファイバか
ら出力された２つの偏波を合波して干渉させる部材であ
る。これら定偏波ファイバ及びファイバ型偏光子を含む
光伝搬部分は、互いに融着され、オール光ファイバとし
て構成される。

また、上記受光器は、ファイバ型偏光子から出力された
光の強度を検出して電気信号に変換するものであり、上
記信号処理回路は、受光器から出力された電気信号に基
づきＦＭ変調特性を測定する回路である。

〔作　　　用〕

本発明による測定は、原理的には、前述したマイケルソ
ン干渉計を用いたものと同じである。すなわち、上記定
偏波ファイバの２つの偏波方向の群速度は互いに異なり
、この群速度の違いによって生じる遅延（光路差長）が
、マイケルソン干渉計における光路差に相当する。この
光路差は、本発明では定偏波ファイバの長さにより調整
可能である。そして、上記２つの偏波がファイバ型偏光
子内で干渉した結果生じる光強度は、半導体レーザの周
波数偏移に対応するので、この光強度を受光器で検出す
れば、それに基づき、ネットワークアナライザのような
信号処理回路でＦＭ変調特性を８周べることができる。

本発明では、このように従来のマイケルソン干渉計を用
いた測定と原理的には同じであるが、光伝搬部分がオー
ル光ファイバとして構成されていることから、前述した
問題点は全て解消され、アライメントが不要で、光結合
が良く、環境に影響されず、各部での反射の影響もなく
、しかも、実時間で測定できるという利点が得られる。

〔実　　施　　例〕

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第１図は、本発明の一実施例を示す構成図である。

同図においては、被測定用の半導体レーザ２１から出射
された光を、偏波制御器２２及びファイバ型偏光子２３
により、直線偏波となるようにする。そのためには、フ
ァイバ型偏光子２３から出力された光の一部を偏波保持
カブラ２４で分岐して取り出し、これをパワーメータで
モニタしながら、そのパワーが最大となるように偏波制
御器２２を調整すればよい。

続いて、上記ファイバ型偏光子２３から得られた直線偏
波を、偏波保持カプラ２４を介し、定偏波ファイバ２６
に入射させる。ここで、定偏波ファイバ２６は、上記直
線偏波に対して４５°の傾きを持つように配置しておく
。すなわち、定偏波ファイバ２６に入射する直前におけ
る位置Ａでの偏波面とファイバ断面との関係を第２図（
ａ）のように示した場合、定偏波ファイバ２６に入射し
た直後の位置Ｂにおける同様な関係を同図（ｂ）に示す
ように設定する。なお、同図は、ファイバとしてＰＡＮ
ＤＡファイバを使用した場合を示し、矢印は伝搬する光
の偏波面を示している。

上記定偏波ファイバ２６を伝搬する光は、第２図（Ｃ）
に示すように、２つの偏波に分かれて伝搬する。この時
、２つの偏波は群速度が異なるため、一方が他方よりも
遅れる。例えば、ビート長３゜１ｍｍ、長さ１０ｍの定
偏波ファイバに、波長１゜５５μｍの光を上記と同様に
入射させると、２つの偏波間で約１６ｐｓの遅延時間が
生じる。

次に、定偏波ファイバ２６に対して、ファイバ型偏光子
２７を第２図（ｄ）もしくは（ｅ）に示すように４５″
の傾きを持つように配置し、ここに上記２つの偏波を伝
搬させる。ファイバ型偏光子は、−般に、第２図（ｆ）
に示すように、Ｘ方向かｙ方向のどちらか一方に偏波し
た光のみを透過させるファイバである。すると、ここに
伝搬された２つの偏波は合波され、上記の遅延時間に応
じて干渉し合う。これを、光カブラ２８を介し、フォト
ダイオード等の受光器２９で検波する。ここで、半導体
レーザ２１からの光がＦＭ変調されていれば、前述した
マイケルソン干渉計の場合と同様に、その周波数偏移に
応じた光強度が現れることになる。

そこで、受光器２９で検出された光強度に基づき、ネッ
トワークアナライザ３０でＦＭ変調特性を求める。

この際、ファイバ型偏光子２７から出力された光の一部
を光カプラ２８で分岐して制御回路３１に与える。そし
て、この制御回路３１で１、光の発振周波数が最も弁別
効率の良い位置に来るように、半導体レーザ２１のバイ
アスや温度を制御したり、或いは定偏波ファイバ２６に
圧縮や温度変化を加える等の制御を行う。

また、本実施例では、上述した偏波制御器２２から光カ
プラ２８までを含む光伝搬部分は、全て融着により結合
し、オール光ファイバとして構成しである。

以上に述べたように、本実施例によれば、光伝搬部分を
オール光ファイバで構成し、これにマイケルソン干渉計
と同一測定原理を持たせたことにより、従来のマイケル
ソン干渉計を用いた測定装置の利点をそのまま活かしな
がら、その欠点を解消することができる。すなわち、ア
ライメントが不要で、光結合も大変良好になり、しかも
環境に影響されず、各部分での反射の影響がなく、更に
は実時間で測定できるといった効果が得られる。

なお、偏波制御器２２は、この部分に定偏波ファイバを
使用した場合には、不要になる。

また、上記実施例では定偏波ファイバ２６に入射する光
を直線偏波となるようにしたが、この代わりに円偏波と
なるようにしてもよい。この場合であっても、入射光は
定偏波ファイバ２６内を２つの偏波に分かれて伝搬され
るので、上記実施例と同様な原理で測定できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、アライメントが
不要で、光結合が非常に良く、環境に影響されず、各部
での反射の影響がなく、更に実時間で測定できるという
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図（ａ）
〜げ）は本実施例での各位置における偏波面とファイバ
断面との関係を示す図、第３図（ａ）〜（Ｃ）は従来の
装置を示す構成図である。２１・・・半導体レーザ、２２・・・偏波制御器、２３・・・ファイバ型偏光子、２４・・・偏波保持カブラ、２５・・・パワーメータ、２６・・・定偏波ファイバ、２７・・・ファイバ型偏光子、２８・・・光カプラ、２９・・・受光器、３０・・・ネットワークアナライザ、３１・・・制御回路。

Claims

【特許請求の範囲】被測定用の半導体レーザ（２１）から出射された光を２
つの異なる偏波に分離してそれぞれ伝搬する定偏波ファ
イバ（２６）と、該定偏波ファイバから出力された２つの偏波を合波して
干渉させるファイバ型偏光子（２７）と、該ファイバ型
偏光子から出力された光の強度を検出して電気信号に変
換する受光器（２９）と、該受光器から出力された電気
信号に基づきＦＭ変調特性を測定する信号処理回路（３
０）とを備え、前記定偏波ファイバ及び前記ファイバ型偏光子を含む光
伝搬部分を互いに融着してオール光ファイバとして構成
したことを特徴とする半導体レーザのＦＭ変調特性測定
装置。