JPH0674824A - 光スペクトラムアナライザ - Google Patents

光スペクトラムアナライザ

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JPH0674824A
JPH0674824A JP25082792A JP25082792A JPH0674824A JP H0674824 A JPH0674824 A JP H0674824A JP 25082792 A JP25082792 A JP 25082792A JP 25082792 A JP25082792 A JP 25082792A JP H0674824 A JPH0674824 A JP H0674824A
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Yasutaka Kato
泰孝 加藤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光スペクトラムアナライザにおいて、入力信
号のレベルが小さい場合にも雑音の影響を除去し、入力
信号諸元を正確に求め、ダイナミックレンジを広げるこ
とを目的とする。 【構成】 所要信号の入力時の光検出器6の出力信号を
記憶するデータ記憶回路(0)11に加えて、散乱光に
よる雑音に相当する光検出器6からの信号を保存するデ
ータ記憶回路(1)11aを備え、かつデータ記憶回路
(0)11の出力から前記データ記憶回路(0)11a
の出力である雑音信号を差し引く引き算手段14を持つ
ようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は入力信号の諸元(振
幅,周波数)を検出する光スペクトラムアナライザに関
するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は例えば Microwave Receivers and
Related Components, James B. Tsui, Peninsula Publ
ishing P169 にて示された従来の光スペクトラムアナラ
イザを示すものである。図において、1は光源、2は光
源1からの入射光を平行光7にするコリメートレンズ、
3は増幅器10によって増幅された入力信号に応じて光
を回折する光変調器、4は光変調器3を通過した光を集
光する集光レンズ、5は光変調器3を通過した光の内、
非回折光8を吸収する吸収体、6は光変調器3を通過し
た光の内、回折光9を検波するリニア光検出器、11は
リニア光検出器6からの信号を記憶するデータ記憶回
路、12はデータ記憶回路11のデータの中からリニア
光検出器6のピーク信号値及びそれを示す素子の位置を
検出するピーク値検出回路、13は上記ピーク値検出回
路12からの信号より入力信号の諸元(振幅,周波数)
を求める諸元検出回路である。
【0003】次に動作について説明する。光源1から発
した光はコリメートレンズ2により平行光7となり光変
調器3に入射する。光変調器3は入力信号の周波数に比
例した角度、また入力信号のレベルに比例した量だけ入
射光7を回折する。回折光9及び非回折光8は集光レン
ズ4を通り、焦点面に集光される。このうち非回折光8
は吸収体5で吸収される。一方回折光9は焦点面に配置
されたリニア光検出器6によって検波される。また光変
調器3内等での散乱光の内、光検出器6に入射するもの
は雑音として検波される。光検出器6からの出力信号
は、図5のように光検出器6の各素子の検波出力が直列
に並んだものである。図中1,2,…,k,…n−1,
nは光検出器の素子の順番を示す番号である。この出力
信号はデータ記憶回路11に保存される。ピーク値検出
回路12は前記保存された検波出力データよりピーク値
及びそのピーク値を示す素子番号を求める。前述したよ
うに回折光の強度及び回折角度は、入力信号のレベル及
び周波数に比例するので、前記ピーク値検出回路12で
求まったピーク値及びその素子番号より、逆に入力信号
の諸元(振幅,周波数)を求めることができる。この過
程は諸元検出回路13にて行われる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の光スペクトラム
アナライザは以上のように構成されているので、図6
(a) に示すように、回折光のみによる光検出器出力bと
して得られる入力信号のレベルが十分大きく、実際の光
検出器出力aが散乱光のみによる光検出器出力cとして
得られる雑音分に比べ十分大きい場合は、その出力から
入力信号の振幅,周波数等の諸元を求めることが可能で
あったが、図6(b) に示すように、入力信号のレベルが
小さい場合には実際の光検出器出力aは散乱光による雑
音分cの影響を大きく受け、入力信号分bについての諸
元を正確に求めることができず、このためダイナミック
レンジを狭めるという問題点があった。
【0005】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、入力信号のレベルが小さい場合
にもその諸元を正確に求めることができ、ダイナミック
レンジを広げることのできる光スペクトラムアナライザ
を得ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる光スペ
クトラムアナライザは、光検出器からの出力信号を補正
する手段を備えたものである。また補正用のデータ記憶
回路を複数持ち、環境条件の変化に応じてこれらを選択
使用するようにしたものである。また補正用のデータ記
憶回路を1つ持ち、環境条件の変化に応じてその補正用
データを更新するようにしたものである。
【0007】
【作用】この発明における光スペクトラムアナライザ
は、所望信号入力時の光検出器の出力信号レベルから、
散乱光のみによる光検出器の出力信号レベルを差引くか
ら、光検出器出力信号中に含まれる雑音の影響を除去す
ることができる。
【0008】
【実施例】
実施例1.以下この発明の一実施例を図について説明す
る。図1において、1は光源、2は光源1からの入射光
を平行光7にするコリメートレンズ、3は増幅器10に
よって増幅された入力信号に応じて光を回折する光変調
器、4は光変調器3を通過した光を集光する集光レン
ズ、5は光変調器3を通過した光の内、非回折光8を吸
収する吸収体、6は光変調器3を通過した光の内、回折
光9を検波するリニア光検出器、11はリニア光検出器
6からの信号を記憶するデータ記憶回路(0)、11a
は入力信号が入っていない状態において散乱光のみによ
る光検出器6からの信号を記憶させたデータ記憶回路
(1)、14はデータ記憶回路(0)11,(1)11
aに記憶されたデータの差を求める引き算回路、12は
引き算回路14からのデータの中からピーク信号値及び
そのピーク値を示す光検出器の素子の位置を検出するピ
ーク値検出回路、13は前記ピーク値検出回路12から
の信号より入力信号の諸元(振幅,周波数)を求める回
路である。
【0009】次に動作について説明する。光源1,回折
手段である光変調器3,及び光学系2,4並びに光吸収
体5,光検出器6の動作は従来と全く同様である。従っ
て光検出器6では入力信号による回折光と散乱光とが重
畳した光が入射し検波される。この検波信号はデータ記
憶回路(0)11に保存される。一方データ記憶回路
(1)11aには散乱光のみによる光検出器からの信号
が記憶されている。これはあらかじめ入力信号が入って
いない状態において、データ記憶回路(0)11に保存
されるデータを求めておき、データ記憶回路(1)11
aに保存しておけばよい。引き算回路14ではデータ記
憶回路(0)11に保存されている(入力信号+雑音)
に相当するデータと、データ記憶回路(1)11aに保
存されている雑音に相当するデータの引き算が行われデ
ータが補正される。この結果がピーク値検出回路12に
入力される。ピーク値検出回路12,諸元検出回路13
の動作は従来と全く同様である。ピーク値検出回路12
では引き算回路14からの補正データよりピーク値、及
びそのピーク値を示す素子番号を求める。諸元検出回路
13ではピーク値検出回路12からのピーク値及び素子
番号から入力信号の諸元(振幅,周波数)を求める。
【0010】このような本実施例1では、入力信号が入
っていない状態の散乱光のみによる雑音に相当する信号
を除去するようにしたので、雑音の影響を除去して小さ
い入力信号に対しても正確にその振幅,周波数等の諸元
を求めることができ、ダイナミックレンジを広げること
が可能となる。
【0011】実施例2.上記実施例1では、散乱光のみ
による雑音に相当する光検出器6からの信号は1状態の
みを想定し、これを記憶するデータ記憶回路(1)11
aは1個のみの場合を考えたが、温度等の使用環境条件
が変化する場合には散乱光の状態も変化する可能性があ
るので、それぞれの環境条件に応じて散乱光のみによる
光検出器6からの信号を求め、その各々をデータ記憶回
路に保存しておくようにすることができる。
【0012】図2はこのような構成とした本発明の第2
の実施例を示す。図において、データ記憶回路(0)1
1a,(1)11b,…,(m)11cは、異なる環境
条件の雑音に相当するデータを保存するためのものであ
る。そして環境モニタ信号に相当する外部制御信号によ
りスイッチ制御回路15を駆動し、上記データ記憶回路
のうちからスイッチ18により使用環境に適した補正用
の雑音データの選択を行い、これを加算器14の負入力
に入力するようにする。
【0013】このような本実施例2では、雑音に相当す
る信号を記憶する回路を複数設けたので、温度等の使用
環境条件が変化した場合にも、その環境条件の変化に応
じて散乱光による雑音の影響を除去することができ、よ
り正確に入力信号の諸元を求めることができる効果があ
る。
【0014】実施例3.上記実施例2においては、使用
環境条件の変化に対応するため、複数個の補正用の雑音
データを記憶するデータ記憶回路を用い、これらを選択
使用する場合について述べたが、これは雑音データを記
憶するデータ記憶回路(1)は11aの1個のみとし、
その雑音データの内容を環境条件の変化に応じて更新す
るようにしてもこれに対処することができる。
【0015】図3はこのような構成とした本発明の第3
の実施例を示し、図において、スイッチ16,17は連
動動作するものであり、環境条件が変化し雑音データを
更新する場合には、スイッチ16をオフとして入力信号
が入らないようにするとともに、同時にスイッチ17を
データ記憶回路(1)11a側に接続することにより、
その環境条件での雑音データを該データ記憶回路(1)
11aに記憶するようにする。
【0016】このような本実施例3では、実施例2と同
様に環境条件の変化に応じて雑音の影響を除去すること
ができ、より正確に入力信号の諸元を求めることができ
るとともに、回路構成が実施例2に比し、より容易とな
る効果がある。
【0017】
【発明の効果】以上のようにこの発明にかかる光スペク
トラムアナライザによれば、散乱光による雑音に相当す
る信号を除去する手段を備えたので、小さい入力に対し
てもその諸元を正確に求めることができ、ダイナミック
レンジを広げることが可能となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例による光スペクトラムアナ
ライザのブロック図。
【図2】この発明の第2の実施例のブロック図。
【図3】この発明の第3の実施例のブロック図。
【図4】従来の光スペクトラムアナライザのブロック
図。
【図5】光スペクトラムアナライザの原理を説明するた
めの光検出器からの出力を示す図。
【図6】従来の光スペクトラムアナライザの問題点を説
明するための光検出器からの出力を示す図。
【符号の説明】 1 光源 2 コリメートレンズ 3 光変調器 4 集光レンズ 5 光吸収体 6 リニア光検出器 7 入射光 8 非回折光 9 回折光 10 増幅器 11,11a,11b,11c データ記憶回路 12 ピーク値検出回路 13 諸元検出回路 14 引き算回路 15 スイッチ制御回路 16,17,18 スイッチ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源と、 該光源からの光を入力信号に応じて回折する手段と、 該回折された光を検出する光検出器と、 上記光源から光検出器まで光を導く光学系と、 上記光検出器からの出力信号のレベルを補正する手段
    と、 補正された上記光検出器からの出力信号より入力信号の
    振幅,周波数等の諸元を求める手段とを備えたことを特
    徴とする光スペクトラムアナライザ。
  2. 【請求項2】 補正用のデータ記憶回路を複数持ち、環
    境条件の変化に応じてこれらを選択して使用することを
    特徴とする請求項1記載の光スペクトラムアナライザ。
  3. 【請求項3】 補正用のデータ記憶回路を1つ持ち、環
    境条件の変化に応じてその補正用データを更新すること
    を特徴とする請求項1記載の光スペクトラムアナライ
    ザ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005069750A (ja) * 2003-08-21 2005-03-17 Yokogawa Electric Corp 光スペクトラムアナライザ

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61213650A (ja) * 1985-03-19 1986-09-22 Chino Works Ltd 光学的測定装置

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