JPH09218098A - 自動消光比測定器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザ光の消光比の測定を精度良く短時間
で可能とする小型の測定器を提案する。 【構成】 回転する偏光子に入射された出力光を光電
変換器に入力し、電気信号を二種又はそれ以上の増幅器
で増幅された信号をアナログ／デジタル変換して、消光
比を測定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光の偏光状
態の特性の１つである消光比を測定する測定器に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】光通信、光情報処理、その他レーザ研究
及び応用分野において、空間伝搬のレーザビームやファ
イバからの出射光ビームの偏光状態も測定でき、光部品
の組立工程での実時間偏光状態のモニターや半導体レー
ザの出射光の出荷試験などの偏光を利用した応用が増大
しているが、その時に問題となるのが消光比である。従
来、消光比は、最大光量と最小光量をレンジが異なる光
パワーメータで測定していた。また、偏光素子は手動で
回転し光量値を見ながら 最大値と最小値を探して測定
していた。従って、測定に時間がかかり、また測定用の
装置配置も大きくなり、組立工程での簡単なモニターと
して利用するのに非常に不便であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】大きな消光比測定のた
めには、最大光量と最小光量の比のダイナミックレンジ
が大きくなければならない。従って、最小光量の極小の
部分の読み取りの工夫が必要となる。また、光パワーメ
ータによる測定を利用すると、測定時間が長くなり測定
装置も大きくなるので小型の応答速度の速い光電変換器
を利用することが必要となる。

【０００４】本発明の目的は、短時間に消光比の測定を
可能にするとともに、センサー部を小型にして測定を容
易にすることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記問題点解決のため本
発明では、回転可能な偏光素子とその角度を読みとるた
めの回転板（または角度エンコーダー）とその偏光素子
を通る光の強度を測るためのフォトダイオード、その光
量の電気信号を増幅するための２系統またはそれ以上の
増幅器、この増幅した電気をデジタル信号に変換する為
のアナログ／デジタル変換器をもうけ、デジタル電子計
算機にて読み込むようにしたものである。

【０００６】最小光の測定には、高い増幅度を有する増
幅器やそれを多段にした増幅器を利用し、最大光の測定
には、低い増幅度の増幅器を利用して、利得が飽和せず
に精度よく測定できるように構成するものである。増幅
器としては、増幅度を増やすために多段にしたり、可変
増幅度型の増幅器を利用することも可能である。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。図１は、本発明による消光比測定器
の基本構成を示す。回転する円盤３の中心に偏光子４を
取り付け、この偏光子に測定する光を入射する。この偏
光子４から出た光をホトダイオード５によって受光し光
電変換され電気信号が出力される。この光電変換された
信号は、ゲインの異なった増幅器７、８に入力される。
この増幅器７、８からの信号はアナログデジタル変換し
た後、信号処理計算機１３にて計算処理される。

【０００８】ＬＥＤ１、フォトダイオード２は、角度読
みとりのために設けたエンコーダ部分である。またモー
タ６は、この偏光子４を回転させるために設けたもので
ある。

【０００９】

【発明の実施の形態】被測定光に対しその伝搬方向に垂
直に偏光子を置いた場合、この偏光子より透過して出る
光量は回転角に対し図２に示すようになる。

【００１０】この状態で消光比を一定増幅率の増幅器で
測定するとダイナミックレンジがあまり大きくとれない
ため２０ｄＢ程度が限界となる。

【００１１】しかし、光量値が低い部分を増幅率の大き
な増幅器で電気信号を増幅すると図３に示すように拡大
することができる。増幅率の高い電気信号値を増幅率の
低い電気信号値に類推計算をすると最小光量値が最大光
量値を測定した増幅器での最小光量値として算出可能で
消光比が計算出きる。本発明では、特に最小光量を測定
してＡ／Ｄ変換してディジタル計算処理するとき、最小
値を大きく増幅してＡ／Ｄ変換することにより、より高
精度な測定を可能としたものでる。

【００１２】また、この時には同一角度のデータは一角
度のみではなく数点で乗算率を計算し平均を出すことに
より、高精度に計算可能となる。同一角度で増幅器１の
光量信号Ｉ１、増幅器２の光量信号Ｉ２とすると増幅器
１に対する増幅器２の乗算率Ａは、

【数１】Ａ＝Ｉ２／Ｉ１ なる式で与えられる。

【００１３】最大光量を増幅器１で測定した最大光量付
近の光量データから、二次の最小自乗法により最大光量
Ｉｍａｘを計算し求め、最小光量を増幅器２で測定した
最小光量付近のデータから最小自乗法によりＩｍｉｎ２
を計算し、乗算率を掛けることによりＩｍｉｎ決定す
る。よって消光比は以下の式にて計算される。

【数２】消光比 Ｐ＝Ｉｍｉｎ／Ｉｍａｘ 増幅器２の増幅度は、増幅器１の増幅度より大きくする
ことにより、最小光量を精度良く測定できるように設計
すれば良い。

【００１４】

【発明の効果】本発明により消光比が手軽にまた省スペ
ースで測定が可能となるため光ファイバーなどの検査、
光部品組立途中の光偏光状態のモニター、半導体レーザ
の検査などに有効であり光通信光情報処理の研究、応用
分野の進展に寄与するところが大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の基本構成を示す図

【図２】偏光子の出力光信号の回転角による変化を示す
図

【図３】図２に示す出力光の光量値が低い部分を増幅し
た信号を示す図

【符号の説明】 １．ＬＥＤ ２．フォトダイオード ３．円盤 ４．偏光子 ５．フォトダイオード ６．モータ ７．増幅器 ８．増幅器 ９．サンプル＆ボード １０．サンプル＆ボード １１．切替器 １２．ＡＤコンバータ １３．信号処理計算機 １４．ディスプレー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入射光軸の中心軸上に位置する偏光子と、
   前記偏光子の回転角を読みとるための回転板またはエン
   コーダーと、その回転角に同期して前記偏光子の出力光
   量を読みとるための光電変換器と、前記光電変換器で得
   られた光量の電気信号を増幅する二種又はそれ以上の増
   幅器と、前記増幅器の出力信号をアナログ／デジタル変
   換するアナログ／デジタル変換器と、前記アナログ／デ
   ジタル変換器の出力信号を入力するデジタル電子計算機
   と、前記デジタル電子計算機の計算結果を表示する表示
   器とを具備することを特長とする自動消光比測定器。