JPH11271679A

JPH11271679A - 同調可能な干渉フィルタを備えた光スペクトル・アナライザ

Info

Publication number: JPH11271679A
Application number: JP11018074A
Authority: JP
Inventors: David M Brown; デイビッド・エム・ブラウン; Timothy L Bagwell; ティモシー・エル・バッグウェル
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 1998-01-30
Filing date: 1999-01-27
Publication date: 1999-10-08
Also published as: GB9901495D0; DE19846255B4; GB2333857A; US6075647A; GB2333857B; DE19846255A1

Abstract

(57)【要約】【課題】光スペクトル・アナライザに、高信号選択性と
高測定感度を備えることを可能とする。【解決手段】光スペクトル・アナライザには、偏光修
正装置(12)が、含まれている。偏光修正装置(12)は、加
えられる光信号の直交偏光成分を空間的に分離して、独
立した光ビームにし、光ビームの相対的偏光成分を回転
させて、光ビームが、単一の偏光状態で多重パス構成を
なし、同調可能干渉フィルタ(14)に入射するようにす
る。光ビームは、方向付けられて、実質的に等しい中心
波長の等高線上に位置する干渉フィルタ(14)の領域(14
a,14b)を通り、干渉フィルタ(14)を通る複数のパスのそ
れぞれによって、フィルタ帯域幅の同様の狭まりをもた
らすことになる。狭い帯域幅と低い挿入損出は、実質的
に等しい中心波長の等高線上に位置する干渉フィルタ(1
4)の領域に交差する傾斜軸(A)を中心として干渉フィル
タを傾斜させることによって、広い同調範囲にわたって
維持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願の発明は、同調可能な干
渉フィルタを備えた光スペクトル・アナライザ（OSA）
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】信号選択性及び測定感度といった光スペ
クトル・アナライザ（OSA）のクリティカルな性能パラ
メータは、OSA内の光フィルタの特性によって決まる。
狭い帯域幅、低い挿入損失、及び、広い同調範囲を備え
る光フィルタが有利であり、OSAによって、高密度波長
分割多重化（DWDM）光通信システム内におけるような複
雑な光信号のテストが可能になる。現在利用可能なOSA
は、加えられる光信号のビームに対して干渉フィルタの
傾斜角を変えることによってその中心波長が同調される
光フィルタを用いている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、フィルタの中
心波長は、加えられる光信号の偏光状態によって決ま
り、干渉フィルタの傾斜角が変動するにつれて、フィル
タの帯域幅及び挿入損失が増し、OSAは、DWDM通信シス
テム内における光信号の測定に適さなくなる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の好適な実施態様
に従って構成された光スペクトル・アナライザには、偏
光に依存する波長の拡散を排除し、OSAが高い信号選択
性と高測定感度を備えることを可能にする、偏光修正装
置が含まれている。偏光修正装置は、加えられる光信号
の直交偏光成分を空間的に分離して、独立した光ビーム
にし、光ビームの相対的偏光成分を回転させて、光ビー
ムが、単一の偏光状態で多重パス（multipass）構成を
なし、同調可能干渉フィルタに入射するようにする。光
ビームは、方向付けを施されて、実質的に等しい中心波
長の等高線（contour）上に位置する干渉フィルタの領
域を通過し、干渉フィルタを通る複数のパス（multiple
passes）のそれぞれは、干渉フィルタの帯域幅の同様
の狭まりをもたらすことになる。狭い帯域幅と低い挿入
損失は、実質的に等しい中心波長の等高線上に位置する
干渉フィルタの領域を含む傾斜軸を中心として干渉フィ
ルタを傾斜させることによって、広い同調範囲にわたっ
て維持される。本発明の光スペクトル・アナライザは、
高密度波長分割多重化通信システムで用いられるよう
な、複雑な光信号の測定にうってつけである。

【０００５】

【発明の実施の形態】図１には、入力ファイバ２、同調
可能干渉フィルタ４、再帰反射器６、二分の一波長リタ
ーダ（retarder）７、及び、出力ファイバ８を含む、従
来技術による光スペクトル・アナライザ（OSA）９が示
されている。直交偏光成分（Ｓ及びＰ偏光状態として表
示）を備えた平行化された光入力信号１が、同調可能干
渉フィルタ４に入射する。光信号は、次に、再帰反射器
６によって方向付けを施され、もう一度同調可能干渉フ
ィルタ４を通って、出力ファイバ８に送られる。二分の
一波長リターダ７が、光入力信号１のＳ偏光状態を回転
させて、Ｐ偏光状態にし、光入力信号１のＰ偏光状態を
回転させて、Ｓ偏光状態にする。

【０００６】同調可能干渉フィルタ４は、干渉フィルタ
４と光入力信号１のビームとの間の傾斜角θを変えるこ
とによって同調される、中心波長λ_Cを備えている。光
スペクトル分析は、同調可能干渉フィルタ４の傾斜角θ
があらかじめ決められた傾斜角範囲にわたって周期的に
変動する際、OSA９によって、出力ファイバ８における
光出力信号を検出することにより実施される。OSA９の
信号選択性は、同調可能干渉フィルタ４の帯域幅によっ
て決まる。

【０００７】図２には、20度に等しい傾斜角θに関す
る、従来技術のOSA９における同調可能干渉フィルタ４
の帯域幅特性が示されている。傾斜角θが、０度からそ
れるにつれて、Ｓ偏光成分の中心波長λ_CSが、Ｐ偏光成
分の中心波長λ_CPと異なるようになる。傾斜角θが増す
と、二つの偏光成分の中心波長λ_CS、λ_CP間の差が相応
じて増大する。この中心波長の差または、波長拡散によ
って、同調可能干渉フィルタ４の帯域幅が広くなる。帯
域幅が広くなるにつれて、OSA９の信号選択性が低下
し、信号選択性が十分に低くなると、OSA９は、同調可
能干渉フィルタ４の中心波長λ_Cから０．４nmのオフセ
ットにおいて少なくとも40dBのフィルタによる除波を必
要とする可能性のある、高密度波長分割多重化通信シス
テムからの光入力信号の測定に適さなくなる。

【０００８】同調可能干渉フィルタ４の帯域幅は、同調
可能干渉フィルタ４の固有の光学的な厚さの不均一性に
よってさらに広くなる。一般に、同調可能干渉フィルタ
４の第一の通過領域における同調可能干渉フィルタ４の
光学的な厚さは、同調可能干渉フィルタ４の第二の通過
領域における同調可能干渉フィルタ４の光学的な厚さに
等しくない。光学的な厚さが等しくないことによって、
同調可能干渉フィルタの帯域幅がさらに広くなる。

【０００９】従来技術によるOSA９のもう一つの望まし
くない特性は、Ｓ及びＰ偏光成分の中心波長の拡散、及
び、同調可能干渉フィルタ４の異なる領域における不均
一な光学的厚さによって生じる、同調可能干渉フィルタ
４の挿入損失の増大（すなわち、透過率の低下）であ
る。挿入損失が増大すると、OSA９の信号感度が低下す
る。

【００１０】図３、図４、図５、及び図６には、本発明
の好適な実施態様に従って構成された複数の光スペクト
ル・アナライザ（OSAs）が示されている。好適な実施態
様におけるOSAsには、それぞれ、入力光信号11の直交偏
光成分（Ｓ及びＰ偏光状態として表示）を二つの光ビー
ム11a、11bに分割する偏光修正装置12が含まれている。
偏光修正装置12は、光ビーム11a、11bの相対的偏光成分
を回転させて、光ビームが単一の偏光状態で干渉フィル
タ14に入射するようにする。単一の偏光状態が、干渉フ
ィルタ14を通る複数のパスのそれぞれに生じるので、干
渉フィルタ14による光入力信号11のＳ偏光成分とＰ偏光
成分との間における波長の拡散は、排除される。

【００１１】図３には、本発明の第１の好適な実施態様
に従って構成された光スペクトル・アナライザ（OSA）1
0が示されている。光入力信号11は、光ファイバ42からO
SA10に供給される。一般に、光入力信号11は、レンズ50
によって平行化される。平行化された光入力信号11は、
ビーム・スプリッタ（splitter）19に入射し、さらに偏
光ビーム・スプリッタ16に入射して、光入力信号11のＳ
偏光成分Ｓが、方向付けを施されて、第一の光路13a
（時計廻り方向の光路として示された）に沿って伝搬す
る第一のビーム11aになり、光入力信号11のＰ偏光成分
Ｐが、方向付けを施されて、第二の光路13b（反時計廻
り方向の光路として示された）に沿って伝搬する第二の
ビーム11bになる。

【００１２】第一のビーム11aとして偏光ビーム・スプ
リッタ16から出射するＳ偏光ビームＳは、干渉フィルタ
14の第一の領域14aに入射し、次に、再帰反射器28に入
射して、そこから干渉フィルタ14の第二の領域14bに送
られる。干渉フィルタ14のこの二度目の通過後、第一の
光路13aにおけるＳ偏光成分は、二分の一波長板17に入
射し、回転させられて、Ｐ偏光状態になる。二分の一波
長板17による偏光回転の後、Ｐ偏光ビームＰは、キュー
ブ・ミラー18及び偏光ビーム・スプリッタ16によってビ
ーム・スプリッタ19に送られ、そこで、再方向付けを施
されて、出力光路３に送られる。

【００１３】第二のビーム11bにおける光入力信号11の
Ｐ偏光成分Ｐは、偏光ビーム・スプリッタ16及びキュー
ブ・ミラー18によって、第二の光路13bに沿って二分の
一波長板17に送られ、そこで回転させられて、Ｓ偏光状
態になる。その結果生じるＳ偏光ビームＳは、さらに、
干渉フィルタ14の第二の領域14bに入射する。干渉フィ
ルタ14の第二の領域14bを通過した後、Ｓ偏光ビーム
は、再帰反射器28に入射し、方向付けを施されて、干渉
フィルタ14の第一の領域14aに通される。干渉フィルタ1
4のこの二度目の通過後、Ｓ偏光ビームは、偏光ビーム
・スプリッタ16に入射し、ビーム・スプリッタ19に向け
て方向付けが施される。ビーム・スプリッタ19は、次
に、このＳ偏光ビームを出力光路３に送る。Ｐ偏光ビー
ム及びＳ偏光ビームは、出力光路３において結合し、光
ファイバ、パワー・メータ、または、光検出器38によっ
て捕捉される。

【００１４】光入力信号11のスペクトル分析は、光ビー
ム11a、11bと干渉フィルタ14の平坦な表面に直交する軸
Ｏとの間に形成される、あらかじめ決められた傾斜角θ
の範囲にわたって、傾斜軸Ａを中心として干渉フィルタ
14を回転させることによって、干渉フィルタ14の中心波
長λ_Cを同調させる際に、出力光路３において結合ビー
ムを捕捉して実施される。

【００１５】図４には、本発明の第二の好適な実施態様
に従って構成された光スペクトル・アナライザ（OSA）2
0が示されている。光ファイバ42によってOSA20に供給さ
れる光入力信号11は、一般に、レンズ50によって平行化
される。平行化された光入力信号11は、偏光ビーム・ス
プリッタ16に入射し、光入力信号11のＳ偏光成分Ｓが方
向付けを施されて、第一の光路23a（時計廻り方向の光
路として示されている）に沿って伝搬する第一のビーム
11aになり、光入力信号11のＰ偏光成分Ｐが、方向付け
を施されて、第二の光路23b（反時計廻り方向の光路と
して示されている）に沿って伝搬する第二のビーム11b
になる。

【００１６】第一の光路23aにおけるＳ偏光成分Ｓは、
伝搬方向が、第一の表面27aから非相反偏光回転子27を
通って第二の表面27bに向かう（第一の光路23aに対応す
る）場合には、偏光を維持し、すなわち偏光を回転させ
ず、加えられる光信号の伝搬方向が、第二の表面27bか
ら非相反偏光回転子27を通って第一の表面27aに向かう
（第二の光路23bに対応する）場合には、加えられる光
信号の偏光状態を90度回転させる特性を備えた、波長板
と組み合わせられたファラデー回転子のような第一の非
相反偏光回転子27に入射する。従って、偏光ビーム・ス
プリッタ16から干渉フィルタ14に伝搬する第一のビーム
11aにおけるＳ偏光成分Ｓの偏光は、第一の非相反偏光
回転子27を通ってＳ偏光状態に維持される。このＳ偏光
ビームＳが、干渉フィルタ14の第一の領域14aに入射
し、さらに、再帰反射器28に入射して、そこから干渉フ
ィルタの第二の領域14bに送られる。干渉フィルタ14の
この二度目の通過後、Ｓ偏光ビームＳは、伝搬方向が、
第一の表面29aから非相反偏光回転子29を通って第二の
表面29bに向かう（第一の光路23aに対応する）場合に
は、偏光を維持し、すなわち偏光を回転させず、加えら
れる光信号の伝搬方向が、第二の表面29bから非相反偏
光回転子29を通って第一の表面29aに向かう（第二の光
路23bに対応する）場合には、加えられる光信号の偏光
状態を90度回転させる特性を備えた、波長板と組み合わ
せられたファラデー回転子のような第二の非相反偏光回
転子29に入射する。従って、干渉フィルタ14から光路23
aに沿ってキューブ・ミラー18に伝搬するＳ偏光成分Ｓ
の偏光は、第二の非相反偏光回転子29を通って、Ｓ偏光
状態に維持される。キューブ・ミラー18によって、結果
として生じるＳ偏光ビームが、出力光路３に送られる。

【００１７】第二のビーム11bにおける光入力信号11の
Ｐ偏光成分Ｐは、第二の光路23bに沿って偏光ビーム・
スプリッタ16からキューブ・ミラー18に送られる。Ｐ偏
光成分は、次に、第二の非相反偏光回転子29に入射し、
Ｐ偏光状態からＳ偏光状態に回転させられる。その結果
生じるＳ偏光ビームＳは、さらに、干渉フィルタ14の第
二の領域14bに入射する。干渉フィルタ14の第二の領域1
4bを通過した後、Ｓ偏光ビームは、再帰反射器28によっ
て方向付けを施されて、干渉フィルタ14の第一の領域14
aに通される。干渉フィルタ14のこの二度目の通過後、
Ｓ偏光ビームは、第一の非相反偏光回転子27によって回
転させられて、Ｐ偏光状態になり、偏光ビーム・スプリ
ッタ16に入射して、このＰ偏光ビームが出力光路３に送
られる。

【００１８】Ｐ偏光ビーム及びＳ偏光ビームは、出力光
路３において結合し、光ファイバ、パワー・メータ、ま
たは、光検出器38によって捕捉される。光入力信号11の
スペクトル分析は、光ビーム11a、11bと干渉フィルタ14
の平坦な表面に直交する軸Ｏとの間に形成される、あら
かじめ決められた傾斜角θの範囲にわたって、傾斜軸Ａ
を中心として干渉フィルタ14を回転させることによっ
て、干渉フィルタ14の中心波長λ_Cを同調させる際に、
出力光路３において結合ビームを捕捉して実施される。

【００１９】図５及び図６には、本発明の第三の好適な
実施態様に従って構成された光スペクトル・アナライザ
（OSA）30が示されている。OSA30内における光信号の順
方向伝搬光路及び逆方向伝搬光路が、分かりやすくする
ため、別々に示されている。図５に示す順方向光路にお
いて、光ファイバ42によって供給される光入力信号11
は、光ファイバ42とウォーク・オフ結晶（walk-off cry
stal）32の間に配置されたレンズ（不図示）によって平
行化される。平行化された光入力信号11は、第一のウォ
ーク・オフ結晶32に入射する。第一のウォーク・オフ結
晶32において、ウォーク・オフ軸Ｃに直交するように偏
光した光信号（この例の場合、Ｐ偏光成分）が、第一の
光ビーム11aにおける入射光信号11と同一線上にあるウ
ォーク・オフ結晶32から出射する。ウォーク・オフ軸Ｃ
に平行になるように偏光した光信号（この例の場合、Ｓ
偏光成分）が、第二の光ビーム11bにおける入射光信号1
1から空間的にオフセットした第一のウォーク・オフ結
晶32から出射する。

【００２０】第一のビーム11aは、加えられる光信号の
伝搬方向が、第一の表面37cから非相反偏光回転子37を
通って第二の表面37dに向かう場合、加えられる光信号
の偏光状態を90度回転させる、波長板と組み合わせられ
たファラデー回転子のような第一の非相反回転子37の第
一の部分に入射する。第二のビーム11bは、加えられる
光信号の伝搬方向が、第二の表面37bから非相反回転子3
7を通って第一の表面37aに向かう場合、加えられる光信
号の偏光状態を90度回転させる、第一の非相反偏光回転
子37の第二の部分に入射する。伝搬方向が、第一の表面
37aから非相反偏光回転子37を通って第二の表面37bに向
かう場合には、偏光は維持される。従って、順方向伝搬
光路における第一のビーム11aの偏光状態は、第一の非
相反回転子37の第一の部分によってＰ偏光状態からＳ偏
光状態に回転させられる。第二のビーム11bの偏光状態
は、第一の非相反回転子37の第二の部分によってＳ偏光
状態に維持される。Ｓ偏光ビームは、第一の非相反回転
子37から出射すると、第二のウォーク・オフ結晶34に入
射する。入射ビームの偏光は、第二のウォーク・オフ結
晶34のウォーク・オフ軸Ｄに直交するので、Ｓ偏光ビー
ムは、入射ビームと同一直線上に出射し、さらに、第二
の非相反回転子39に入射する。

【００２１】順方向伝搬光路において、Ｓ偏光ビームの
偏光状態は、第二の非相反偏光回転子39を通って維持さ
れる（すなわち回転しない）。Ｓ偏光ビーム35aは、次
に、干渉フィルタ14の第一の領域14aに入射し、Ｓ偏光
ビーム35bは、干渉フィルタ14の第二の領域14bに入射す
る。Ｓ偏光ビーム35a、35bは、反射器36によって反射さ
れ、図６に示す逆方向伝搬光路に沿って伝搬する。Ｓ偏
光ビーム35aは、干渉フィルタ14の第一の領域14aを再透
過し、Ｓ偏光ビーム35bは、干渉フィルタ14の第二の領
域14bを再透過する。次に、Ｓ偏光ビームは、第二の非
相反回転子39に入射し、逆方向伝搬光路において、Ｓ偏
光ビームの偏光状態がＳ偏光状態からＰ偏光状態に回転
する。その結果生じるＰ偏光ビーム41a、41bは、第二の
ウォーク・オフ結晶34に入射する。Ｐ偏光ビームの偏光
状態は、ウォーク・オフ軸Ｄに対して平行なので、第二
のウォーク・オフ結晶の第一の表面34aから出射するＰ
偏光ビームは、第二のウォーク・オフ結晶34の第二の表
面34bに入射するビーム41a、41bから空間的にオフセッ
トしている。オフセット・ビーム43aは、逆方向伝搬光
路においてＰ偏光状態を維持する第一の非相反回転子37
の第一の部分に入射する。オフセット・ビーム43bは、
逆方向伝搬光路において、偏光をＰ偏光状態からＳ偏光
状態に回転させる第一の非相反回転子37の第二の部分に
入射する。

【００２２】Ｓ偏光ビーム47b及びＰ偏光ビーム47aは、
第一のウォーク・オフ結晶32に入射する。第１のウォー
ク・オフ結晶32のウォーク・オフ軸Ｃに対して垂直な偏
光ビーム47aは、出力光ファイバ44とアライメントのと
れるように出射し、ウォーク・オフ軸Ｃに対して平行な
Ｓ偏光ビーム47bは、やはり、出力光ファイバ44とのア
ライメントがとれるように、入射Ｓ偏光ビーム47bから
オフセットして出射する。出力光ファイバ44は、Ｓ偏光
信号及びＰ偏光信号を捕捉し、第一のウォーク・オフ結
晶32によって生じるこれらの信号を結合する。

【００２３】光入力信号11のスペクトル分析は、光ビー
ム35a、35bと干渉フィルタ14の平坦な表面に直交する軸
Ｏとの間に形成される、あらかじめ決められた傾斜角θ
の範囲にわたって、傾斜軸Ａを中心として干渉フィルタ
14を回転させることによって、干渉フィルタ14の中心波
長λ_Cを同調させる際に、出力光ファイバ44において結
合されたビームを捕捉して実施される。U.S.P.N.5,278,
929においてタニサワ他によって解説されているよう
な、熱膨張コア（TEC）・ファイバが、入力光ファイバ4
2及び出力光ファイバ44に用いられる場合、結果として
コンパクトなOSA30が得られる。TECファイバによって、
光ファイバ42、44と第一のウォーク・オフ結晶32の間に
配置された二つの独立した平行化レンズ（不図示）の代
わりに、干渉フィルタ14と反射器36の間に配置された単
一の平行化レンズ60を利用することが可能になる。

【００２４】図７には、従来技術によるOSA９の広い帯
域幅特性と比較すると狭い、本発明の好適な実施態様に
従って構成されたOSA10、20、30の帯域幅特性が示され
ている。ファブリ・ペロ・フィルタ素子のような、図８
に示す干渉フィルタ14のフィルタ素子は、一般に、フィ
ルタ領域にわたって光学的な厚さが均一というわけでは
なく、フィルタの製造に現在用いられているプロセスの
ために、光学的に厚さの等しい等高線を備えている。光
信号が通る第一の領域14a及び第二の領域14bが、それぞ
れ、光学的に厚さがほぼ等しい等高線ａ、ｂ、ｃの一つ
に位置するように、干渉フィルタを配向させることによ
って、干渉フィルタを通る複数のパスによる結果とし
て、帯域幅が狭められることになる。傾斜角Ａには、第
一と第二の領域14a、14bの中点が含まれている。干渉フ
ィルタ14は、傾斜軸Ａを中心として回転すると、中心波
長λ_Cが変動し、光信号が、領域14a、14bを通過して、
干渉フィルタの同調範囲にわたる狭いフィルタ帯域幅特
性が維持される。

【００２５】本発明の好適な実施態様の場合、Ｓ偏光状
態は、干渉フィルタ14の傾斜軸Ａと平行な電界偏光とア
ライメントがとれるように選択される。代替案では、電
界偏光が、傾斜軸Ａと直交するように、または、傾斜軸
Ａに対する別の所定の角度をなすように選択される。

【００２６】本発明の好適な実施態様では、２パス構成
が示されているが、既知の光学素子を組み込んで、干渉
フィルタ14のパス数をもっと多くすることも可能であ
る。干渉フィルタ14の光学的な厚さのほぼ等しい等高線
上に位置する領域に対する単一の偏光状態の光ビームに
よる干渉フィルタ14を通る追加パスによって、光スペク
トル・アナライザにおける干渉フィルタの帯域幅特性が
順次狭められることになる。

【００２７】以下においては、本発明の種々の構成要件
の組み合わせからなる例示的な実施態様を示す。

【００２８】１．加えられる光信号（11）に対して選択
的な光スペクトル・アナライザ（10、20、30）であっ
て、回転軸（Ａ）を備え、回転軸（Ａ）と同一平面上に
ある、光学的な厚さのほぼ等しい少なくとも一つの等高
線を備えた、干渉フィルタ（14）と、加えられる光信号
（11）を受信し、加えられる光信号（11）の直交偏光状
態を独立した光ビーム（11a、11b）に空間的に分離し、
ビームの相対的偏光を所定の偏光になるように回転さ
せ、ビームを干渉フィルタ（14）を通る複数のパスを介
して、出力光路（３）に送り、干渉フィルタ（14）を通
る複数のパスのそれぞれが、所定の偏光において、ほぼ
光学的な厚さの等しい少なくとも一つの等高線のあらか
じめ決められた一つに入射する偏光修正装置（12）とか
ら成る光スペクトル・アナライザ。

【００２９】２．干渉フィルタ（14）が、回転軸（Ａ）
を中心として干渉フィルタ（14）の回転角（θ）に従っ
て変動する中心波長（λ_C）を備える、上記１項の光ス
ペクトル・アナライザ（10、20、30）。

【００３０】３．偏光修正装置が、出力光路（３）にお
いて、所定の偏光と直交する独立した光ビーム（11a、1
1b）の一方の偏光状態を回転させる、少なくとも一つの
偏光回転子（17）を含む、上記２項の光スペクトル・ア
ナライザ（10、20、30）。

【００３１】４．第一の偏光状態が、回転軸（Ａ）に平
行な電界を備えている、上記３項の光スペクトル・アナ
ライザ（10、20、30）。

【００３２】５．回転軸（Ａ）が、光学的な厚さのほぼ
等しい少なくとも一つの等高線のあらかじめ決められた
一つに位置する、少なくとも二つのポイントを含む、上
記３項の光スペクトル・アナライザ。

【００３３】６．偏光修正装置（12）が、加えられる光
信号（11）を受信し、加えられた光信号の第一の偏光状
態に方向付けを施して、第一の光ビーム（11a）にし、
加えられた光信号の第一の偏光状態に直交する第二の偏
光状態に方向付けを施して、第二の光ビーム（11b）に
する、偏光ビーム・スプリッタ（16）と、偏光ビーム・
スプリッタから第二の光ビーム（11b）を受信し、第二
の光ビーム（11b）の偏光状態を第二の偏光状態から第
一の偏光状態に回転させ、第一の偏光状態にある第二の
光ビーム（11b）に方向付けを施して、干渉フィルタの
光学的な厚さのほぼ等しい少なくとも一つの等高線のう
ちあらかじめ決められた一つにおける第一の入射領域
（14b）に通す二分の一波長板（17）と、第一の入射領
域から第二の光ビーム（11b）を受信し、第二の光ビー
ム（11b）を反射して、干渉フィルタ（14）の光学的な
厚さのほぼ等しい少なくとも一つの等高線のうちあらか
じめ決められた一つにおける第二の入射領域（14a）に
通す再帰反射器（28）と、第一の偏光状態にある第二の
光ビームを第二の入射領域から出力光路に送るビーム・
スプリッタ（19）と、干渉フィルタ（14）が、第二の入
射領域（14a）を介して偏光ビーム・スプリッタ（16）
から第一の光ビーム（11a）を受信し、再帰反射器（2
8）が、第二の入射領域から第一の光ビーム（11a）を受
信し、第一の光ビームに方向付けを施して、第一の入射
領域を介して、二分の一波長板（17）に送り、二分の一
波長板（17）が、第一の光ビーム（11a）の偏光状態を
第一の偏光状態から第二の偏光状態に回転させること
と、第一の光ビーム（11a）を、出力光路（３）におい
て、第一の光ビーム（11a）と第二の光ビーム（11b）を
結合するビーム・スプリッタ（19）に送る、一連の反射
器（18）とを含む上記２項の光スペクトル・アナライザ
（10）。

【００３４】７．干渉フィルタ（14）の回転軸が、第一
の入射領域（14a）及び第二の入射領域（14b）と交差す
る上記６項の光スペクトル・アナライザ。

【００３５】８．偏光修正装置（12）が、加えられる光
信号（11）を受信し、加えられる光信号（11）の第一の
偏光状態に方向付けを施して、第一の光ビーム（11a）
にし、加えられる光信号の第一の偏光状態に直交する第
二の偏光状態に方向付けを施して、第二の光ビーム（11
b）にする偏光ビーム・スプリッタ（16）と、第一の光
ビーム（11a）を受信し、第一の光ビーム（11a）の第一
の偏光状態を維持し、第一の光ビームに方向付けを施し
て、干渉フィルタ（14）の光学的な厚さのほぼ等しい少
なくとも一つの等高線のうちあらかじめ決められた一つ
における第一の入射領域（14a）に通す第一の非相反偏
光回転子（27）と、第一の入射領域（14a）から第一の
光ビーム（11a）を受信し、第一の光ビーム（11a）を反
射して、干渉フィルタ（14）の光学的な厚さのほぼ等し
い少なくとも一つの等高線のうちあらかじめ決められた
一つにおける第二の入射領域（14b）に送る再帰反射器
（28）と、第一の偏光状態にある第二の入射領域（14
b）から第一の光ビーム（11a）を受信して、第一の光ビ
ーム（11a）の偏光状態を第一の偏光状態から第二の偏
光状態に回転させる第二の非相反偏光回転子（29）と、
第二の偏光状態にある第一の光ビーム（11a）を出力光
路（３）に送る反射器（18）とを含み、前記反射器（1
8）が、第二の光ビーム（11b）を第二の非相反偏光回転
子（29）に送り、前記非相反偏光回転子（29）が、第二
の光ビーム（11b）を第二の偏光状態から第一の偏光状
態に回転させて、第二の光ビーム（11b）を第二の入射
領域（14b）に通し、再帰反射器（28）が、第二の入射
領域（14a）から第二の光ビーム（11b）を受信して、第
二の光ビーム（11b）に方向付けを施し、第一の入射領
域（14a）を介して、第一の非相反偏光回転子（27）に
送り、前記第一の非相反回転子（27）が、第一の偏光状
態にある第二の光ビームの偏光状態を維持して、第二の
光ビームを偏光ビーム・スプリッタ（16）に送り、前記
偏光ビーム・スプリッタ（16）が、出力光路（３）にお
いて、第二の光ビーム（11b）と第一の光ビーム（11a）
を結合することから成る上記２項の光スペクトル・アナ
ライザ（20）。

【００３６】９．干渉フィルタ（14）の回転軸（Ａ）
が、第一の入射領域（14a）及び第二の入射領域（14b）
と交差する上記８項の光スペクトル・アナライザ。

【００３７】１０．偏光修正装置（12）が、第一の表面
において加えられる光信号（11）を受信し、第二の表面
において、加えられる光信号（11）の第一の偏光状態に
方向付けを施して、第一の光ビーム（11a）にし、加え
られる光信号（11）の第二の偏光状態に方向付けを施し
て、第一の光ビーム（11a）から空間的にオフセットし
た第二の光ビーム（11b）にする第一のウォーク・オフ
結晶（32）と、第一の光ビーム（11a）を受信して、第
一の光ビーム（11a）の偏光を第一の偏光状態から第二
の偏光状態に回転させる第一の部分（37c、37d）を備
え、第二の光ビーム（11b）を受信して、第二の光ビー
ム（11b）を第二の偏光状態に維持する第二の部分（37
a、37b）を備える第一の非相反偏光回転子（37）と、第
一の表面において、第一の非相反偏光回転子（37）から
第一の光ビーム（11a）及び第二の光ビーム（11b）を受
信し、第二の表面から第一の光ビーム（11a）及び第二
の光ビーム（11b）を送り出す第二のウォーク・オフ結
晶（34）と、第一の光ビーム（11a）及び第二の光ビー
ム（11b）を受信して、第一の光ビーム（11a）及び第二
の光ビーム（11b）の偏光状態を、第二の偏光状態に維
持し、第一の光ビーム（11a）に方向付けを施して、光
学的な厚さのほぼ等しい少なくとも一つの等高線のうち
あらかじめ決められた一つにおける第一の入射領域（14
a）に通し、第二の光ビーム（11b）に方向付けを施し
て、光学的な厚さのほぼ等しい少なくとも一つの等高線
のうちあらかじめ決められた一つにおける第二の入射領
域（14b）に通す第二の非相反偏光回転子（39）と、干
渉フィルタ（14）から第一の光ビーム及び第二の光ビー
ムを受信して、第一の光ビームに再方向付けを施し、第
一の入射領域（14a）を介して、第二の非相反偏光回転
子（39）に送り、第二の光ビームに再方向付けを施し、
第二の入射領域（14b）を介して、第二の非相反偏光回
転子（39）に送る反射器（36）とが含まれ、第二の非相
反偏光回転子（39）が、第一の光ビーム及び第二の光ビ
ームの偏光状態を第二の偏光状態から第一の偏光状態に
回転させて、第一の光ビーム及び第二の光ビームを第二
のウォーク・オフ結晶（34）に送り、第二のウォーク・
オフ結晶（34）が、第一の光ビーム及び第二の光ビーム
を空間的にオフセットさせて、第一の光ビームを、第一
の光ビームの偏光を第一の偏光状態に維持する第一の非
相反偏光回転子（37）の第一の部分に送り、第二の光ビ
ームを、第二の光ビームの偏光を第一の偏光状態から第
二の偏光状態に回転させる第一の非相反偏光回転子（3
7）の第二の部分に送り、第一のウォーク・オフ結晶（3
2）が、第二の表面において、第一の光ビーム及び第二
の光ビームを受信し、第一の表面によって、出力光路で
第一の光ビームと第二の光ビームを結合する上記２項の
光スペクトル・アナライザ（30）。

【００３８】

【発明の効果】DWDM光通信システム内における光信号の
測定に適する光スペクトル・アナライザが提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術による光スペクトル・アナライザを示
す図である。

【図２】従来技術による光スペクトル・アナライザに含
まれる同調可能干渉フィルタの帯域幅特性を示す図であ
る。

【図３】本発明の第一の好適な実施態様に従って構成さ
れた光スペクトル・アナライザを示す図である。

【図４】本発明の第二の好適な実施態様に従って構成さ
れた光スペクトル・アナライザを示す図である。

【図５】本発明の第三の好適な実施態様に従って構成さ
れた光スペクトル・アナライザを示す図である。

【図６】本発明の第三の好適な実施態様に従って構成さ
れた光スペクトル・アナライザを示す図である。

【図７】本発明の好適な実施態様に従って構成された光
スペクトル・アナライザの帯域幅特性を示す図である。

【図８】本発明の好適な実施態様に従って構成された光
スペクトル・アナライザに含まれる干渉フィルタの実質
的に等しい中心波長の等高線を示す図である。

【符号の説明】

3 出力光路 27,29
非相反偏光回転子 10,20,30 光スペクトル・アナライザ 28
再帰反射器 11 光入力信号 32,34
ウォーク・オフ結晶 11a 光ビーム 36
反射器 11b 光ビーム 37,39
非相反偏光回転子 12 偏光修正装置 14 干渉フィルタ 16 偏光ビーム・スプリッタ 17 二分の一波長板 19 ビーム・スプリッタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ティモシー・エル・バッグウェルアメリカ合衆国カリフォルニア州94928, ローナート・パーク，サンタ・クルーズ・ウェイ・1158

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加えられる光信号（11）に対して選択的な
光スペクトル・アナライザ（10、20、30）であって、回転軸（Ａ）を備え、回転軸（Ａ）と同一平面上にあ
る、光学的な厚さのほぼ等しい少なくとも一つの等高線
を備えた、干渉フィルタ（14）と、加えられる光信号（11）を受信し、加えられる光信号
（11）の直交偏光状態を独立した光ビーム（11a、11b）
に空間的に分離し、ビームの相対的偏光を所定の偏光に
なるように回転させ、ビームを干渉フィルタ（14）を通
る複数のパスを介して、出力光路（３）に送り、干渉フ
ィルタ（14）を通る複数のパスのそれぞれが、所定の偏
光において、ほぼ光学的な厚さの等しい少なくとも一つ
の等高線のあらかじめ決められた一つに入射する偏光修
正装置（12）とから成る光スペクトル・アナライザ。