JPH034128A - 光パワーメータ - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、受光素子に発生する光電流を検出することに
より、受光素子に入射した光パワーの値を測定する光パ
ワーメータに関するものである。

［従来の技術］ 第２図は従来の光パワーメータの一例を示すブロック図
である。

同図釘示すように、この光パワーメータにおいて、光検
出ｌｔの受光素子２に光パワーが入射すると、該受光素
子２はその光パワーに応じた電気（５号を生じる。受光
素子としては一般にホトダイオードが用いられているが
、入射光の波長に対する感度はホトダイオードの種類に
よって異なる。

第３図は長波長帯用の光検出器の受光素子として良く使
用されるＧｅホトダイオードと１ｎＧａＡｓホトダイオ
ードの波長感度特性を、１．３μＩｎ釘おけるＳ！度を
１として表わすグラフである。

そして、第２図に示すように、このような受光素子２か
らの電気信号は、測定部３内の増幅回路４により増幅さ
れ、Ａ／Ｄ変換回路５でＡ／Ｄ変換された後にｆｌＩ＃
回路６に入力される。そして。

この制御回路６では、受光素子２の波長感度特性を基に
、被測定光の波長に対する感度と基準波長における感度
との差を補正した測定値を表示部７に表示している。

即ち、このような光パワーメータにおいては、基準波長
（−数的には０．８５μｍまたは１．３μｍ）で発光す
るとともにスペクトル幅がｘｎｍｐｉ度のレーザ光を光
検出Ｒ重に入力して、感度の調整を行なっている。そし
て前述のように基準波長以外の波長の光パワーを測定す
る際には、波長感度特性記憶部８に記憶された受光素子
２の波長感度特性と測定波長設定部９で設定された被測
定光の波長に基き、受光素子２の測定波長における感度
と基準波長における感度の差を補正して測定値を表示部
７に表示するようになっている。

［発明が解決しようとする２！題］ 前述のような光パワーメータにおいて被測定光の発光ス
ペクトルが非常に狭ければ、基準波長以外の波長で測定
する際に・は前述のように受光素子の波長ＭＡ度差で誤
差を補正することができる。しかしながら、被測定光の
発光スペクトルが広い場合（受光素子の感度にもよるが
１例えば１１００ｎ位）には、以下に説明するような問
題が発生する。

第４図はＧｅホトダイオードの波長１．３μｍ付近にお
ける測定について説明する図であり、同図（ａ）は、波
長１．３μｍ付近＆：おけるＧｅホトダイオードの波長
感度特性を模式的に示す図、同図（ｂ）は入力光のスペ
クトルを示す図、同図（ｃ）はＧｅホトダイオードの出
力を示す図である。この場合、波長１．３μｍ付近にお
けるＧｅホトダイオードの波長感度特性はほぼ直線とみ
なすことができるので、第４図（ｂ）で斜線部の面積と
して表わされる実際の光パワーに対し、実際の光パワー
の測定値は同図（Ｃ）の斜線部の面積として表わすこと
ができる。第４図（ｂ）、（ｃ）を比較するとわかるよ
うに、例えば１，２５μｍではホトダイオードの出力は
感度が低くなっている分だけ実際の光パワーよりも低下
するが、　１．３５μｍでは逆に感度が良くなっている
ためにホトダイオードの出力が高くなっている。即ち、
ホトダイオードの波長感度特性グラフの傾きが一定であ
れば、スペクトルの波長幅に広がりがあっても、全体（
の出力）としては実際の入力光パワーにほぼ等しい測定
値を得ることができる。

次に、第５図は同じＧｅホトダイオードの波長１．５５
μｍ付近における測定について説明する図であり、同図
（ａ）は波長１．５５μｍ付近におけるＧｅホトダイオ
ードの波長感度特性を模式的に示す図、同図（ｂ）は入
力光のスペクトル、同図（ｅ）はＧｅホトダイオードに
生じる出力を示す図である。この場合、前述した波長１
．３μｍ付近とは興り、Ｇｅホトダイオードの波長感度
は波長１．５５μｍを塊にして特性白線の傾きが逆にな
っている。このため、第５図（ｅ）て斜線部の面積とし
て表わされるＧｅホトダイオードの出力は、同図（ｂ）
に示す実際の入力光バク−に比べて小さい値となってし
まう。

これに対して、第３図がられかるように、１ｎＧａＡｓ
ホトダイオードは波長１．３μｍ付近ても波長１．５５
μｍ付近でも平坦な波長感度特性をもつため、前述した
Ｇｅホトダイオードと異り、どちらの波長においても入
力光パワーにほぼ等しい出力を１することができる。

以上説明したように、従来の光パワーメータによれば、
入力光のスペクトル幅が広い場合には次のような間屈点
があった。

■　受光素子の波長感度特性の傾きが一定でない部分に
相当する波長では測定誤差が生じる。

■　波長１．５５μｍ帯の測定にはＧｅホトダイオード
の他にＩｎＧａＡｓホトダイオードも良く使用される。

スペクトル幅の狭い波長１．５５μｍのＬＤの光パワー
を測定する場合には両ダイオードとも同じ測定値となる
が、スペクトル幅の広い例えばＬＥＤの光パワーを測定
する場合には、Ｇｅホトダイオードの方が測定値が小さ
くなってしまう。

このように、用いるホトダイオードの種類による測定誤
差が生じるので、とのホトダイオードによる測定値を信
頼すればよいかの判断がつかなくなってしまう。

本発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、受
光素子の波長感度特性によらず、入力光の光パワーを常
に正確に測定できる光パワーメータを提供することを目
的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明の光パワーメータは、光検出部に入射した光パワ
ーの値を測定部において測定する光パワーメータにおい
て、光検出部の受光素子の波長感度特性を記憶する記憶
部と、被測定光の中心波長を設定する測定波長設定部と
、被測定光のスペクトル幅を設定するスペクトル幅設定
部と、前記記憶部と測定波長設定部とスペクトル幅設定
部とから入力されたデータに基づいて受光素子の波長感
度特性による測定誤差を補正して光パワーを算出する制
御回路とを具備することを特徴としている。

また、前記スペクトル幅設定部にかえて、記憶された複
数１４類の被測定光のスペクトルから任意のスペクトル
を選択して設定する光ｉ！Ｉ種類設定部を設けるように
してもよい。

また、前記スペクトル幅設定部及び測定波長設定部にか
えて、被測定光のスペクトルを測定して設定するスペク
トル測定設定部を設けるようにしてもよい。

〔作　用〕

光検出部の受光素子に光パワーが入射すると。

該受光素子にはその光パワーに応じた電気信号が生じ、
この電気信号は測定部の制御回路に入力される。この制
御回路においては、記憶部に記憶された受光素子の波長
感度特性と測定波長設定部で設定された測定波長とスペ
クトル幅設定部で設定されたスペクトル幅とによって前
記電気信号が補正されて測定値が算出される。

スペクトル幅設定部のかわりに光源種類設定部を設けれ
ば、被測定光の種類に応じた任意のスペクトルを設定し
て上記補正を行なうことができる。

スペクトル幅設定部と測定波長設定部のかわりにスペク
トル測定設定部を設ければ、被測定光の中心波長とスペ
クトル幅を測定して上記補正のために用いることができ
る。

［実施例］ 第１図は本実施例のブロック図である。同図に示すよう
に、この光パワーメータ１０は、測定部１１と該測定Ｐ
！６１１に対して着脱自在に接続された光検出部１２と
を有している。

光検出ｆｆ１１２は、ホトダイオードなどの受光素子１
３と、受光素子１３の波長感度特性を記憶させたＲＯＭ
　１４とを有している。このＲＯＭ　１４には、各受光
素子ごとに実際に測定して得た波長特性データを記憶さ
せておく。

測定部１１は、＃ｉ記受光素子１３からの光電流が入力
される増幅回路１５と、Ａ／Ｄ変換回路１６と、測定誤
差の算出を行なう演算回路１７を備えた制御回路１８と
、測定結果を表示する表示部１９とを有している。また
、この制御回路１８には、前記受光素子１３の波長感度
特性を記憶する記憶部２０と、被測定光の中心波長を設
定する測定波長設定部２１と、被測定光のスペクトル幅
を設定するスペクトル幅設定部２２とが接続されている
。そして、眞記光検出部！２を測定部１１に接続した時
点で、前記ＲＯＭ１４内のデータが制御回路１８を介し
て記憶部２０に設定されるように構成されている。

以上の構成において、スペクトル幅の広い光のパワー測
定を行なう場合について説明する。まず、被測定光の中
心波長とスペクトル幅を測定波長設定部２１とスペクト
ル幅設定部２２にそれぞれ設定しておく、ここで被測定
光は、第４図（ｂ）や第５図（ｂ）に示したような一定
のパワー分布を有する白色光源のようなものであっても
よいし、′：Ｊ６図に示すような連続的にパワー分布が
変化するＬＥＤからの光であってもよい、第６図のよう
なＬＥＤからの光の場合には、スペクトル幅をどのよう
に考えるかは任意であるが、例えば半値幅をもってスペ
クトル幅とすることもできる。なお、光検出部１２を任
意に選択して測定部１１に接続すれば、受光素子１３の
波長感度特性は自動的に記憶部２０に読み込まれる。

ここで光検出部１２の受光素子１３に入力光パワーが入
射すると、制御回路１８の演算回路１７では、受光素子
１３の波長感度特性と、被測定光の中心波長と、被測定
光のスペクトル幅とから、前述した波長感度特性による
測定誤差を算出する。そして、制御回路１８では、Ａ／
Ｄ変換回路１６から入力された測定値を躬記測定誤差で
補正し、これを表示部１９に表示する。従って、この光
パワーメータ１０（よれば、入射光に幅があり、かつ受
光素子１３の波長感度特性グラフが変曲点を有していた
り傾きが一定でなかったりしても、常に正確な光パワー
測定ができ、さらに受光素子の種類の違いによる測定誤
差も生じない。

前記実施例ではスペクトル幅設定部２２において被測定
光のスペクトル幅を測定の都度設定していたが、これに
かえて光源種類設定部を設けてもよい、この光源種類設
定部には、光源の種類によるスペクトルパターンをあら
かじめ記憶させておく。そして被測定光の光源が白色光
であるか、ＬＥＤであるか、又はＬＤであるか等に応じ
てボタン操作で光源の種類を選択すれば、スペクトルパ
ターンが自動的に設定されるようにしておく。

また、前記実施例では、測定波長設定部２１とスペクト
ル幅設定ａｌｓ２２において被測定光のデータを測定者
が入力するようになっていたが、測定波長設定部２１と
スペクトル幅設定部２２にかえて、スペクトル測定設定
部を設けてもよい。このスペクトル測定設定部は被測定
光の中心波長とスペクトル幅を測定する機能を有し、具
体的にはスペクトラムアナライザか、波長計及び線幅測
定装置によって構成される。そして、このスペクトル測
定設定部によって入力光のスペクトルを自動的に測定し
、必要なデータを速やかに設定すればよい。

［発明の効果］ 本発明の光パワーメータは被測定光のスペクトルの幅を
設定する手段を有しているので、被測定光にスペクトル
の幅がある場合においても、受光素子の波長感度特性に
かかわらず常に正確な光パワー測定ができ５、受光素子
の種類の違いによる測定誤差も生じないという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
従来の光パワーメータの一例を示すブロック図、第３図
はＧｅホトダイオードとＩｎＧａＡｓホトダイオードの
波長感度特性を示すグラフ、第４図（ａ）は波長１．３
μｍ付近ＣおけるＧｅホトダイオードの波長感度特性を
模式的に示す図、第４図（ｂ）は入力光のスペクトルを
示す図、第４図（ｅ）はＧｅホトダイオードに生じる出
力を示す図、７Ｊ５図（ａ）は波長１．５５μｍ付近に
おけるＧｅホトダイオードの波長感度特性を模式的に示
す図、第５図（ｂ）は入力光のスペクトルを示す図、第
５図（Ｃ）はＧｅホトダイオードに生じる出力を示す図
、第６図はＬＥＤの発光スペクトルを示す図である。 ｌ〇−光パワーメータ、１１・−測定部、１２−光検出
部、１３−・受光素子、１８・−制御回路。 ２０・・・記憶部、２１・−測定波長設定部、２２・−
スペクトル幅設定部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光検出部に入射した光パワーの値を測定部において
   測定する光パワーメータにおいて、光検出部の受光素子
   の波長感度特性を記憶する記憶部と、被測定光の中心波
   長を設定する測定波長設定部と、被測定光のスペクトル
   幅を設定するスペクトル幅設定部と、前記記憶部と測定
   波長設定部とスペクトル幅設定部とから入力されたデー
   タに基づいて受光素子の波長感度特性による測定誤差を
   補正して光パワーを算出する制御回路とを具備すること
   を特徴とする光パワーメータ。 ２、前記スペクトル幅設定部にかえて、記憶された複数
   種類の被測定光のスペクトルから任意のスペクトルを選
   択して設定する光源種類設定部を設けた請求項１記載の
   光パワーメータ。 ３、前記スペクトル幅設定部及び測定波長設定部にかえ
   て、被測定光のスペクトルを測定して設定するスペクト
   ル測定設定部を設けた請求項１記載の光パワーメータ。