JPH08184502A - 光波形測定装置 - Google Patents
光波形測定装置Info
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- JPH08184502A JPH08184502A JP6338582A JP33858294A JPH08184502A JP H08184502 A JPH08184502 A JP H08184502A JP 6338582 A JP6338582 A JP 6338582A JP 33858294 A JP33858294 A JP 33858294A JP H08184502 A JPH08184502 A JP H08184502A
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Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ４光波混合光１０ａをヘテロダイン検波する
ことにより、ＳＮ比の良い光波形測定を行う装置を提供
する。 【構成】 繰り返し周波数ｆ0 [Hz]・Δｆ[Hz]の信号発
生器１・２の出力をミキサ３に入力し、繰り返し周波数
ｆ0 −Δｆ[Hz]の電気信号を生成して発振周波数νP [H
z]のパルス光源７に入力し、パルス光源７の光パルスは
偏波状態を制御され、信号発生器１の出力を発振周波数
νS [Hz]の信号光源４に入力し、繰り返し周波数ｆ0 [H
z]の光信号は偏波状態を制御して被測定物６に入力し、
被測定物６の出力光と偏波制御器８からの出射光パルス
信号を光カプラ９で合波し、非線形光学素子１０で合波
光の一部を４光波混合光に変換し偏波状態を制御し、発
振周波数νL ＝２νP −νS ＋δ[Hz]の局発光源１４の
出射光は偏波状態を制御して偏波制御器１３と光カプラ
１６で合波され、バンドパスフィルタ１７は光電気変換
器１１の出力電気信号からδ[Hz]帯の電気信号を検波
し、２乗器１８で出力電気信号を２乗し、表示部１２に
出力する。
ことにより、ＳＮ比の良い光波形測定を行う装置を提供
する。 【構成】 繰り返し周波数ｆ0 [Hz]・Δｆ[Hz]の信号発
生器１・２の出力をミキサ３に入力し、繰り返し周波数
ｆ0 −Δｆ[Hz]の電気信号を生成して発振周波数νP [H
z]のパルス光源７に入力し、パルス光源７の光パルスは
偏波状態を制御され、信号発生器１の出力を発振周波数
νS [Hz]の信号光源４に入力し、繰り返し周波数ｆ0 [H
z]の光信号は偏波状態を制御して被測定物６に入力し、
被測定物６の出力光と偏波制御器８からの出射光パルス
信号を光カプラ９で合波し、非線形光学素子１０で合波
光の一部を４光波混合光に変換し偏波状態を制御し、発
振周波数νL ＝２νP −νS ＋δ[Hz]の局発光源１４の
出射光は偏波状態を制御して偏波制御器１３と光カプラ
１６で合波され、バンドパスフィルタ１７は光電気変換
器１１の出力電気信号からδ[Hz]帯の電気信号を検波
し、２乗器１８で出力電気信号を２乗し、表示部１２に
出力する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、主に超高速光通信を
実現するシステムの機能回路、素子、材料等の高速伝送
特性を評価する光波形測定方法についてのものである。
実現するシステムの機能回路、素子、材料等の高速伝送
特性を評価する光波形測定方法についてのものである。
【０００２】
【従来の技術】次に従来技術による超高速光波形測定装
置の構成を図２に示す。図２の１・２は信号発生器、３
はミキサ、４は信号光源、５・８・１３は偏波制御器、
６は被測定物（以下、ＤＵＴという。）、７はパルス光
源、９は光カプラ、１０は非線形光学素子、１１は光電
気変換器、１２は表示部、２０は光フィルタである。Ｄ
ＵＴ６は、例えば光導波路、光スイッチ、光フィルタ、
光回路あるいは光源を含む回路などである。
置の構成を図２に示す。図２の１・２は信号発生器、３
はミキサ、４は信号光源、５・８・１３は偏波制御器、
６は被測定物（以下、ＤＵＴという。）、７はパルス光
源、９は光カプラ、１０は非線形光学素子、１１は光電
気変換器、１２は表示部、２０は光フィルタである。Ｄ
ＵＴ６は、例えば光導波路、光スイッチ、光フィルタ、
光回路あるいは光源を含む回路などである。
【０００３】図２で、信号発生器１は高速な繰り返し周
波数ｆ0 [Hz]の電気信号を発生する。信号光源４は信号
発生器１の出力を入力とし、繰り返し周波数ｆ0 [Hz]の
光信号４ａを出力する。信号光源４の発振周波数はνS
[Hz]であるとする。
波数ｆ0 [Hz]の電気信号を発生する。信号光源４は信号
発生器１の出力を入力とし、繰り返し周波数ｆ0 [Hz]の
光信号４ａを出力する。信号光源４の発振周波数はνS
[Hz]であるとする。
【０００４】信号発生器２はごく低速な繰り返し周波数
△ｆ[Hz]の電気信号を発生する。ミキサ３は信号発生器
１と信号発生器２の２つの繰り返し周波数の差ｆ0 −△
ｆ[Hz]の周波数の電気信号を生成する。パルス光源７は
信号発生器２の出力を入力とし、繰り返し周波数ｆ0 −
△ｆ[Hz]のパルス光７ａを出力する。パルス光源７ａの
発振周波数はνP [Hz]であるとする。
△ｆ[Hz]の電気信号を発生する。ミキサ３は信号発生器
１と信号発生器２の２つの繰り返し周波数の差ｆ0 −△
ｆ[Hz]の周波数の電気信号を生成する。パルス光源７は
信号発生器２の出力を入力とし、繰り返し周波数ｆ0 −
△ｆ[Hz]のパルス光７ａを出力する。パルス光源７ａの
発振周波数はνP [Hz]であるとする。
【０００５】パルス光源７の光信号７ａは偏波制御器８
を介して光カプラ９に入力し、信号光源４の光信号４ａ
は偏波制御器５を介してＤＵＴ６に入力し、ＤＵＴ６の
出力が光カプラ９に入力して合波される。偏波制御器５
・８は非線形光学素子１０の４光波混合光生成効率が最
大となるように入射両光の偏光状態を制御するためのも
のである。
を介して光カプラ９に入力し、信号光源４の光信号４ａ
は偏波制御器５を介してＤＵＴ６に入力し、ＤＵＴ６の
出力が光カプラ９に入力して合波される。偏波制御器５
・８は非線形光学素子１０の４光波混合光生成効率が最
大となるように入射両光の偏光状態を制御するためのも
のである。
【０００６】非線形光学素子１０は光カプラ９の出力を
入力とし、信号光４ａとパルス光７ａが同時に存在する
ときのみ発振周波数２νP −νS の４光波混合光１０ａ
と発振周波数２νS −νP の４光波混合光１０ｂを発生
する。
入力とし、信号光４ａとパルス光７ａが同時に存在する
ときのみ発振周波数２νP −νS の４光波混合光１０ａ
と発振周波数２νS −νP の４光波混合光１０ｂを発生
する。
【０００７】４光波混合光１０ａ・１０ｂの繰り返し周
波数は、パルス光７ａと同じくｆ0−△ｆ[Hz]となる。
また、４光波混合光１０ａの光強度はパルス光７ａの光
強度の２乗と信号光４ａの光強度との積に比例するの
で、パルス光７ａの光強度を一定に保てば、４光波混合
光１０ａの光強度は信号光４ａの光強度に比例する。
波数は、パルス光７ａと同じくｆ0−△ｆ[Hz]となる。
また、４光波混合光１０ａの光強度はパルス光７ａの光
強度の２乗と信号光４ａの光強度との積に比例するの
で、パルス光７ａの光強度を一定に保てば、４光波混合
光１０ａの光強度は信号光４ａの光強度に比例する。
【０００８】非線形光学素子１０の出力光は、偏波制御
器１３を介して光フィルタ２０に入力し、４光波混合光
１０ａ以外の信号光４ａ、パルス光７ａおよび４光波混
合光１０ｂを除去する。偏波制御器１３は光フィルタ２
０の偏光特性に合うように非線形光学ソし０の出力光の
偏光状態を制御するためのものである。すなわち、図２
で、ＤＵＴ６の高速光伝送特性は、信号光路上のＤＵＴ
６の有無による信号波形の変化により評価される。
器１３を介して光フィルタ２０に入力し、４光波混合光
１０ａ以外の信号光４ａ、パルス光７ａおよび４光波混
合光１０ｂを除去する。偏波制御器１３は光フィルタ２
０の偏光特性に合うように非線形光学ソし０の出力光の
偏光状態を制御するためのものである。すなわち、図２
で、ＤＵＴ６の高速光伝送特性は、信号光路上のＤＵＴ
６の有無による信号波形の変化により評価される。
【０００９】次に図２の各部の出力光のパワーと発振周
波数の関係を図３に示す。図３Ａは光カプラ９の出力光
であり、信号光４ａの発振周波数νS とパルス光７ａの
発振周波数νP は例としてνS ＞νP としたが、νS ＜
νP でもよい。図３Ｂは非線形光学素子１０の出力光で
あり、光カプラ９の出力光を入力することにより、信号
光４ａとパルス光７ａの両脇に４光波混合光１０ａ・１
０ｂが生じる。図３Ｃは光フィルタ２０の出力光であ
り、光フィルタ２０により２つの４光波混合光のうちで
出力光レベルの大きい１０ａのみを通過させた最終光出
力である。光フィルタ２０の出力光は光電気変換器１１
に入力され、光電気変換されて表示部１２に表示され
る。
波数の関係を図３に示す。図３Ａは光カプラ９の出力光
であり、信号光４ａの発振周波数νS とパルス光７ａの
発振周波数νP は例としてνS ＞νP としたが、νS ＜
νP でもよい。図３Ｂは非線形光学素子１０の出力光で
あり、光カプラ９の出力光を入力することにより、信号
光４ａとパルス光７ａの両脇に４光波混合光１０ａ・１
０ｂが生じる。図３Ｃは光フィルタ２０の出力光であ
り、光フィルタ２０により２つの４光波混合光のうちで
出力光レベルの大きい１０ａのみを通過させた最終光出
力である。光フィルタ２０の出力光は光電気変換器１１
に入力され、光電気変換されて表示部１２に表示され
る。
【００１０】次に、信号光４ａとパルス光７ａの時間に
対する相対位置を図５に示す。両光の相対位置は繰り返
し周期ごとに△ｔ＝△ｆ／ｆ0 2だけずれ、△ｆの周期が
経過すると再び両光の相対位置が一致する。したがっ
て、信号発生器２の△ｆの出力信号をトリガにして、両
光の相互作用光である４光波混合光１０ａの光強度すな
わち光電気変換器１１の出力信号を波形再生すれば、図
６に示すような光波形の包絡線が得られ、信号光波形の
時間軸はｆ0 ／△ｆ倍に拡大されて光電気変換器１１の
帯域に制限されることなく超高速信号光波形を観測でき
る。
対する相対位置を図５に示す。両光の相対位置は繰り返
し周期ごとに△ｔ＝△ｆ／ｆ0 2だけずれ、△ｆの周期が
経過すると再び両光の相対位置が一致する。したがっ
て、信号発生器２の△ｆの出力信号をトリガにして、両
光の相互作用光である４光波混合光１０ａの光強度すな
わち光電気変換器１１の出力信号を波形再生すれば、図
６に示すような光波形の包絡線が得られ、信号光波形の
時間軸はｆ0 ／△ｆ倍に拡大されて光電気変換器１１の
帯域に制限されることなく超高速信号光波形を観測でき
る。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】図３Ｂで、信号光４ａ
とパルス光７ａおよび４光波混合光１０ａ・１０ｂの周
波数は接近しており、通常、その分離のための光フィル
タ２０には分光器が用いられる。しかし、分光器を挿入
することにより、出力される４光波混合光１０ａは損失
を生じ、そのレベルは入力レベルの約０．１倍程度にな
る。もともと非線形光学現象は低生成効率であるので得
られる光強度はさらに微弱となり、ＳＮ比が劣化するた
め、実用上は平均化処理によりＳＮ比を良くしている。
この発明は４光波混合光１０ａをヘテロダイン検波する
ことにより、ＳＮ比の良い光波形測定を行う装置を提供
することを目的とする。
とパルス光７ａおよび４光波混合光１０ａ・１０ｂの周
波数は接近しており、通常、その分離のための光フィル
タ２０には分光器が用いられる。しかし、分光器を挿入
することにより、出力される４光波混合光１０ａは損失
を生じ、そのレベルは入力レベルの約０．１倍程度にな
る。もともと非線形光学現象は低生成効率であるので得
られる光強度はさらに微弱となり、ＳＮ比が劣化するた
め、実用上は平均化処理によりＳＮ比を良くしている。
この発明は４光波混合光１０ａをヘテロダイン検波する
ことにより、ＳＮ比の良い光波形測定を行う装置を提供
することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この発明は、繰り返し周波数ｆ0 [Hz]の電気信号を
発生する信号発生器１と、繰り返し周波数Δｆ[Hz]の電
気信号を発生する信号発生器２と、信号発生器１と信号
発生器２の出力を入力とし、繰り返し周波数ｆ0−Δｆ
[Hz]の電気信号を生成するミキサ３と、信号発生器１の
出力を入力とし、繰り返し周波数ｆ0 [Hz]の光信号を出
射する発振周波数νS [Hz]の信号光源４と、信号光源４
の出射光信号を入力とし、偏波状態を制御して被測定物
６に入力する偏波制御器５と、ミキサ３の出力を入力と
し、繰り返し周波数ｆ0 −Δｆ[Hz]の光パルス信号を出
射する発振周波数νP [Hz]のパルス光源７と、パルス光
源７の出射光パルス信号を入力とし、偏波状態を制御す
る偏波制御器８と、被測定物６からの出力光信号と偏波
制御器８からの出射光パルス信号を合波する光カプラ９
と、光カプラ９の合波光信号を入力とし、入力合波光信
号の一部を発振周波数２νP −νS [Hz]、２νS −νP
[Hz]の４光波混合光に変換し、入力合波光信号の大部分
と４光波混合光を出力する非線形光学素子１０と、非線
形光学素子１０の出力光を入力とし、偏波状態を制御す
る偏波制御器１３と、非線形光学素子１０の出力光より
発振周波数２νP −νS [Hz]の４光波混合光のみを入力
し、光強度を電気信号に変換する光電気変換器１１と、
信号発生器２の出力信号をトリガとして光電気変換器１
１の出力電気信号を測定表示する表示部１２を備える光
波形測定装置において、発振周波数νL ＝２νP −νS
＋δ[Hz]の局発光源１４と、局発光源１４の出射光を入
力し、偏波状態を制御する偏波制御器１５と、偏波制御
器１３と偏波制御器１４の出力光を合波し、光電気変換
器１１に出力する光カプラ１６と、光電気変換器１１の
出力電気信号からδ[Hz]帯の電気信号を検波するバンド
パスフィルタ１７と、バンドパスフィルタ１７の出力電
気信号を２乗し、表示部１２に出力する２乗器１８を備
える。
め、この発明は、繰り返し周波数ｆ0 [Hz]の電気信号を
発生する信号発生器１と、繰り返し周波数Δｆ[Hz]の電
気信号を発生する信号発生器２と、信号発生器１と信号
発生器２の出力を入力とし、繰り返し周波数ｆ0−Δｆ
[Hz]の電気信号を生成するミキサ３と、信号発生器１の
出力を入力とし、繰り返し周波数ｆ0 [Hz]の光信号を出
射する発振周波数νS [Hz]の信号光源４と、信号光源４
の出射光信号を入力とし、偏波状態を制御して被測定物
６に入力する偏波制御器５と、ミキサ３の出力を入力と
し、繰り返し周波数ｆ0 −Δｆ[Hz]の光パルス信号を出
射する発振周波数νP [Hz]のパルス光源７と、パルス光
源７の出射光パルス信号を入力とし、偏波状態を制御す
る偏波制御器８と、被測定物６からの出力光信号と偏波
制御器８からの出射光パルス信号を合波する光カプラ９
と、光カプラ９の合波光信号を入力とし、入力合波光信
号の一部を発振周波数２νP −νS [Hz]、２νS −νP
[Hz]の４光波混合光に変換し、入力合波光信号の大部分
と４光波混合光を出力する非線形光学素子１０と、非線
形光学素子１０の出力光を入力とし、偏波状態を制御す
る偏波制御器１３と、非線形光学素子１０の出力光より
発振周波数２νP −νS [Hz]の４光波混合光のみを入力
し、光強度を電気信号に変換する光電気変換器１１と、
信号発生器２の出力信号をトリガとして光電気変換器１
１の出力電気信号を測定表示する表示部１２を備える光
波形測定装置において、発振周波数νL ＝２νP −νS
＋δ[Hz]の局発光源１４と、局発光源１４の出射光を入
力し、偏波状態を制御する偏波制御器１５と、偏波制御
器１３と偏波制御器１４の出力光を合波し、光電気変換
器１１に出力する光カプラ１６と、光電気変換器１１の
出力電気信号からδ[Hz]帯の電気信号を検波するバンド
パスフィルタ１７と、バンドパスフィルタ１７の出力電
気信号を２乗し、表示部１２に出力する２乗器１８を備
える。
【００１３】
【作用】非線形光学素子１０の出力光より必要とする４
光波混合光１０ａを検波するため、非線形光学素子１０
の出力光と発振周波数νL の局発光１４ａのビート光を
検出するヘテロダイン検波を行う。
光波混合光１０ａを検波するため、非線形光学素子１０
の出力光と発振周波数νL の局発光１４ａのビート光を
検出するヘテロダイン検波を行う。
【００１４】
【実施例】次に、この発明による光波形測定回路の構成
図を図１に示す。図１の１４は局発光源、１５は偏波制
御器、１６は光カプラ、１７はバンドパスフィルタ（以
下、ＢＰＦという。）、１８は２乗器であり、他は図２
と同じである。すなわち、図１の構成は、局発光源１４
と局発光源１４の出力光１４ａを入力する偏波制御器１
５と、光フィルタ２０のかわりに挿入して偏波制御器１
３と偏波制御器１５の出力を合波する光カプラ１６を備
え、光電気変換器１１により変換された電気信号のうち
４光波混合光１０ａをＢＰＦ１７で検波する。
図を図１に示す。図１の１４は局発光源、１５は偏波制
御器、１６は光カプラ、１７はバンドパスフィルタ（以
下、ＢＰＦという。）、１８は２乗器であり、他は図２
と同じである。すなわち、図１の構成は、局発光源１４
と局発光源１４の出力光１４ａを入力する偏波制御器１
５と、光フィルタ２０のかわりに挿入して偏波制御器１
３と偏波制御器１５の出力を合波する光カプラ１６を備
え、光電気変換器１１により変換された電気信号のうち
４光波混合光１０ａをＢＰＦ１７で検波する。
【００１５】次に、図１の構成による光波形測定装置に
おける各部の波形を図３と図４を参照して説明する。入
出力光は図３Ａ・Ｂまでは図２の従来例と同じである。
偏波制御器１３で制御された非線形光学素子１０の出力
光は、偏波制御器１５で制御された局発光源１４の出力
光と光カプラ１６で合波され、５種類の光が光電気変換
器１１で変換され、図４に示すような波形となる。ここ
で、４光波混合光１０ａと局発光１４ａのビート周波数
δ[Hz]帯のＢＰＦ１７で４光波混合光１０ａを検波す
る。
おける各部の波形を図３と図４を参照して説明する。入
出力光は図３Ａ・Ｂまでは図２の従来例と同じである。
偏波制御器１３で制御された非線形光学素子１０の出力
光は、偏波制御器１５で制御された局発光源１４の出力
光と光カプラ１６で合波され、５種類の光が光電気変換
器１１で変換され、図４に示すような波形となる。ここ
で、４光波混合光１０ａと局発光１４ａのビート周波数
δ[Hz]帯のＢＰＦ１７で４光波混合光１０ａを検波す
る。
【００１６】非線形光学素子１０としては、例えば１．
５５μｍ零分散光ファイバを使用することができ、この
場合、パルス光７ａの発振周波数νP を１．５５μｍ零
分散光ファイバの零分散周波数に一致させた時、最大の
４光波混合光生成効率が得られる。また能動素子として
は進行波型ＬＤアンプも非線形光学素子１０として使用
できる。
５５μｍ零分散光ファイバを使用することができ、この
場合、パルス光７ａの発振周波数νP を１．５５μｍ零
分散光ファイバの零分散周波数に一致させた時、最大の
４光波混合光生成効率が得られる。また能動素子として
は進行波型ＬＤアンプも非線形光学素子１０として使用
できる。
【００１７】次に、光源類の実施例の構成図を図７に示
す。図７Ａは信号光源４の実施例である。光源には狭線
幅で安定なＤＦＢ−ＬＤを用いる。そして必要な信号波
形はマッハツェンダ導波路型光強度変調器等により生成
する。さらに、信号光強度を上げるためにエルビウムド
ープファイバアンプ（以下、ＥＤＦＡという。）を用い
る。
す。図７Ａは信号光源４の実施例である。光源には狭線
幅で安定なＤＦＢ−ＬＤを用いる。そして必要な信号波
形はマッハツェンダ導波路型光強度変調器等により生成
する。さらに、信号光強度を上げるためにエルビウムド
ープファイバアンプ（以下、ＥＤＦＡという。）を用い
る。
【００１８】図７Ｂはパルス光源７の実施例である。モ
ードロック型のエルビウムドープファイバレーザ等が短
パルス光源として有効である。パルス光強度を上げるた
めにＥＤＦＡを用いる。なお短パルス光の発振周波数は
かなり広いものが多く、たとえば１００Ｇ[Hz]幅とする
とＢ＝１０7 [Hz]の場合、ヘテロダイン検波の感度は１
０-4劣化するので、できるだけ光周波数幅の狭い短パル
ス光源を用いる注意が必要である。
ードロック型のエルビウムドープファイバレーザ等が短
パルス光源として有効である。パルス光強度を上げるた
めにＥＤＦＡを用いる。なお短パルス光の発振周波数は
かなり広いものが多く、たとえば１００Ｇ[Hz]幅とする
とＢ＝１０7 [Hz]の場合、ヘテロダイン検波の感度は１
０-4劣化するので、できるだけ光周波数幅の狭い短パル
ス光源を用いる注意が必要である。
【００１９】図７Ｃは局発光源１４の実施例である。４
光波混合光１０ａの発振周波数２νP −νS とδ[Hz]ず
らすために可変波長ＬＤを使用して、発振周波数νL を
制御する。
光波混合光１０ａの発振周波数２νP −νS とδ[Hz]ず
らすために可変波長ＬＤを使用して、発振周波数νL を
制御する。
【００２０】つぎに、図２の構成による直接検波方式と
図１の構成によるヘテロダイン検波方式のＳＮ比を比較
する。光電気変換の受光感度は波長１．５μｍ帯ではほ
ぼ１であるとし、非線形光学素子１０の出力４光波混合
光１０ａの光強度をＰS とすると、図２に示す直接検波
方式の構成の場合、光フィルタ２０の損失も考慮した光
電気変換器１１の出力のＳＮ比は、 ＳＮＲIM＝ＰS 2／［１００（ｉn 2）Ｂ］ ・・・（１） となる。ここで、ｉn は入力換算雑音電流密度、Ｂは帯
域幅である。
図１の構成によるヘテロダイン検波方式のＳＮ比を比較
する。光電気変換の受光感度は波長１．５μｍ帯ではほ
ぼ１であるとし、非線形光学素子１０の出力４光波混合
光１０ａの光強度をＰS とすると、図２に示す直接検波
方式の構成の場合、光フィルタ２０の損失も考慮した光
電気変換器１１の出力のＳＮ比は、 ＳＮＲIM＝ＰS 2／［１００（ｉn 2）Ｂ］ ・・・（１） となる。ここで、ｉn は入力換算雑音電流密度、Ｂは帯
域幅である。
【００２１】これに対して図１のヘテロダイン検波方式
の場合、局発光１４ａの光強度が大きいために局発光１
４ａによる散弾雑音が主雑音となり、ＢＰＦ１７の出力
のＳＮ比は、 ＳＮＲH ＝ＰS ／(ｅＢ) ・・・（２） となる。ただしｅは素電荷１．６×１０-19 Ｃである。
の場合、局発光１４ａの光強度が大きいために局発光１
４ａによる散弾雑音が主雑音となり、ＢＰＦ１７の出力
のＳＮ比は、 ＳＮＲH ＝ＰS ／(ｅＢ) ・・・（２） となる。ただしｅは素電荷１．６×１０-19 Ｃである。
【００２２】ここで、比較のためにＳＮ比が１となる４
光波混合光１０ａの光強度をそれぞれＰIM、ＰH とする
と、 ＰH ／ＰIM＝ｅ［Ｂ／（ｉn 2）］1/2 ／１０ ・・・（３） となり、一般的な値としてＢ＝１０7 [Hz]、ｉn 2＝１０
-22 [ Ａ2 ／Hz] を代入すれば、 ＰH ／ＰIM＝５×１０-6 となり、ＳＮＲ＝１となる４光波混合光１０ａの光強度
は、ヘテロダイン検波のほうが従来の構成による直接検
波よりも５×１０-6倍小さくてよいことがわかる。
光波混合光１０ａの光強度をそれぞれＰIM、ＰH とする
と、 ＰH ／ＰIM＝ｅ［Ｂ／（ｉn 2）］1/2 ／１０ ・・・（３） となり、一般的な値としてＢ＝１０7 [Hz]、ｉn 2＝１０
-22 [ Ａ2 ／Hz] を代入すれば、 ＰH ／ＰIM＝５×１０-6 となり、ＳＮＲ＝１となる４光波混合光１０ａの光強度
は、ヘテロダイン検波のほうが従来の構成による直接検
波よりも５×１０-6倍小さくてよいことがわかる。
【００２３】
【発明の効果】この発明によれば、光フィルタによるＳ
Ｎ劣化をヘテロダイン検波により回避するので、より少
ない平均化処理で良好な高速光波形測定を行うことがで
きる。
Ｎ劣化をヘテロダイン検波により回避するので、より少
ない平均化処理で良好な高速光波形測定を行うことがで
きる。
【図１】この発明の実施例を示す構成図である。
【図２】従来の実施例を示す構成図である。
【図３】図２の各部の出力光のパワーと発振周波数の関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図４】この発明による光カプラ１６の合波光のパワー
と発振周波数の関係を示す図である。
と発振周波数の関係を示す図である。
【図５】繰り返し周波数が△ｆ(Hz)ずれている信号光と
パルス光の関係図である。
パルス光の関係図である。
【図６】サンプリングされた信号光の光波形である。
【図７】光源の実施例を示す構成図である。
１・２ 信号発生器 ３ ミキサ ４ 信号光源 ５・８・１３・１５ 偏波制御器 ６ ＤＵＴ ７ パルス光源 ９・１６ 光カプラ １０ 非線形光学素子 １１ 光電気変換器 １２ 表示部 １４ 局発光源 １７ バンドパスフィルタ １８ ２乗器 ２０ 光フィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/152 10/142 10/04 10/06
Claims (1)
- 【請求項１】 繰り返し周波数ｆ0[Hz]の電気信号を発生
する第１の信号発生器１と、 繰り返し周波数Δｆ[Hz]の電気信号を発生する第２の信
号発生器２と、 第１の信号発生器１と第２の信号発生器２の出力を入力
とし、繰り返し周波数ｆ0 −Δｆ[Hz]の電気信号を生成
するミキサ３と、 第１の信号発生器１の出力を入力とし、繰り返し周波数
ｆ0 [Hz]の光信号を出射する発振周波数νS [Hz]の信号
光源４と、 信号光源４の出射光信号を入力とし、偏波状態を制御し
て被測定物６に入力する第１の偏波制御器５と、 ミキサ３の出力を入力とし、繰り返し周波数ｆ0 −Δｆ
[Hz]の光パルス信号を出射する発振周波数νP [Hz]のパ
ルス光源７と、 パルス光源７の出射光パルス信号を入力とし、偏波状態
を制御する第２の偏波制御器８と、 被測定物６からの出力光信号と第２の偏波制御器８から
の出射光パルス信号を合波する第１の光カプラ９と、 第１の光カプラ９の合波光信号を入力とし、入力合波光
信号の一部を発振周波数２νP −νS [Hz]、２νS −ν
P [Hz]の４光波混合光に変換し、入力合波光信号の大部
分と４光波混合光を出力する非線形光学素子１０と、 非線形光学素子１０の出力光を入力とし、偏波状態を制
御する第３の偏波制御器１３と、 非線形光学素子１０の出力光より発振周波数２νP −ν
S [Hz]の４光波混合光のみを入力し、光強度を電気信号
に変換する光電気変換器１１と、 第２の信号発生器２の出力信号をトリガとして光電気変
換器１１の出力電気信号を測定表示する表示部１２を備
える光波形測定装置において、 発振周波数νL ＝２νP −νS ＋δ[Hz]の局発光源１４
と、 局発光源１４の出射光を入力し、偏波状態を制御する第
４の偏波制御器１５と、 第３の偏波制御器１３と第４の偏波制御器１４の出力光
を合波し、光電気変換器１１に出力する第２の光カプラ
１６と、 光電気変換器１１の出力電気信号からδ[Hz]帯の電気信
号を検波するバンドパスフィルタ１７と、 バンドパスフィルタ１７の出力電気信号を２乗し、表示
部１２に出力する２乗器１８を備えることを特徴とする
光波形測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6338582A JPH08184502A (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 光波形測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6338582A JPH08184502A (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 光波形測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08184502A true JPH08184502A (ja) | 1996-07-16 |
Family
ID=18319537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6338582A Pending JPH08184502A (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 光波形測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08184502A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1681542A1 (en) * | 2005-01-17 | 2006-07-19 | Fujitsu Limited | Optical waveform measuring apparatus and optical waveform measuring method |
| JP2010171549A (ja) * | 2009-01-20 | 2010-08-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光受信機、光通信システム及びヘテロダイン検波方法 |
| WO2010100745A1 (ja) * | 2009-03-05 | 2010-09-10 | オリンパス株式会社 | 光検出装置および光検出方法、並びに、顕微鏡および内視鏡 |
| US7848647B2 (en) * | 2004-09-01 | 2010-12-07 | Fujitsu Limited | Optical switch and optical waveform monitoring device utilizing optical switch |
-
1994
- 1994-12-28 JP JP6338582A patent/JPH08184502A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7848647B2 (en) * | 2004-09-01 | 2010-12-07 | Fujitsu Limited | Optical switch and optical waveform monitoring device utilizing optical switch |
| US8311410B2 (en) | 2004-09-01 | 2012-11-13 | Fujitsu Limited | Optical switch and optical waveform monitoring device utilizing optical switch |
| EP1681542A1 (en) * | 2005-01-17 | 2006-07-19 | Fujitsu Limited | Optical waveform measuring apparatus and optical waveform measuring method |
| US7835643B2 (en) | 2005-01-17 | 2010-11-16 | Fujitsu Limited | Optical waveform measuring apparatus and optical waveform measuring method |
| JP2010171549A (ja) * | 2009-01-20 | 2010-08-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光受信機、光通信システム及びヘテロダイン検波方法 |
| WO2010100745A1 (ja) * | 2009-03-05 | 2010-09-10 | オリンパス株式会社 | 光検出装置および光検出方法、並びに、顕微鏡および内視鏡 |
| EP2253945A4 (en) * | 2009-03-05 | 2012-04-11 | Olympus Corp | PHOTODETECTOR DEVICE AND PHOTODETECTION METHOD, AND MICROSCOPE AND ENDOSCOPE |
| JPWO2010100745A1 (ja) * | 2009-03-05 | 2012-09-06 | オリンパス株式会社 | 光検出装置および光検出方法、並びに、顕微鏡および内視鏡 |
| US8471193B2 (en) | 2009-03-05 | 2013-06-25 | Olympus Corporation | Photodetection device for detecting low temporal coherence light, photodetection method, microscope and endoscope |
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