JPS62156535A - 光周波数ネツトワ−ク・アナライザ - Google Patents
光周波数ネツトワ−ク・アナライザInfo
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
- H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
- H01S5/0687—Stabilising the frequency of the laser
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J9/00—Measuring optical phase difference; Determining degree of coherence; Measuring optical wavelength
- G01J9/04—Measuring optical phase difference; Determining degree of coherence; Measuring optical wavelength by beating two waves of a same source but of different frequency and measuring the phase shift of the lower frequency obtained
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2/00—Demodulating light; Transferring the modulation of modulated light; Frequency-changing of light
- G02F2/002—Demodulating light; Transferring the modulation of modulated light; Frequency-changing of light using optical mixing
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- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
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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。
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、光ファイバ、光導波路、波長分波器。
光スィッチ、０ＥｆＣなどの光部品の光伝送特性や光反
射特性等を測定する光周波数ネットワーク・アナライザ
に関する。
射特性等を測定する光周波数ネットワーク・アナライザ
に関する。
（従来の技術）
第１２図は従来の光フ１イバ１０失波長特性測定器を示
す構成ブロック図である。可変波長光源ＶＬの出力光は
被測定ファイバＭＦに入射し、その出射光を光検出器Ｐ
Ｄで検出した後増幅・表示手段ＤＰに出力する。可変波
長光源Ｖ［−の出力波長を掃引したときの光パワーの変
化から光フアイバ損失の波長特性を測定する。
す構成ブロック図である。可変波長光源ＶＬの出力光は
被測定ファイバＭＦに入射し、その出射光を光検出器Ｐ
Ｄで検出した後増幅・表示手段ＤＰに出力する。可変波
長光源Ｖ［−の出力波長を掃引したときの光パワーの変
化から光フアイバ損失の波長特性を測定する。
第１３図は従来の九ファイバ波長分散特性測定器を示す
構成ブロック図である。可変波長光源ＶＬおよび基準波
長光源ＳＬを周波数ｆの変調（８号源Ｅｔで振幅変調す
る。可変波長光源ＶＬの出力光がＩｒｎねる被測定ファ
イバＭＦおよび基準波長光源Ｓ Ｌの出力光が加わる基
準ファイバＳＦの出力光パワーを光検出部ＰＤでそれぞ
れ検出し、両者の周波数ｆ成分の位相差を位相測定部Ｐ
Ｓで検出づることにより、被測定ファイバＭＦの波長に
対する伝ＷＩ遅延時間を測定する。
構成ブロック図である。可変波長光源ＶＬおよび基準波
長光源ＳＬを周波数ｆの変調（８号源Ｅｔで振幅変調す
る。可変波長光源ＶＬの出力光がＩｒｎねる被測定ファ
イバＭＦおよび基準波長光源Ｓ Ｌの出力光が加わる基
準ファイバＳＦの出力光パワーを光検出部ＰＤでそれぞ
れ検出し、両者の周波数ｆ成分の位相差を位相測定部Ｐ
Ｓで検出づることにより、被測定ファイバＭＦの波長に
対する伝ＷＩ遅延時間を測定する。
（発明が解決しようとづる問題点）
しかしながら、上記のような構成の測定器では、高精度
に光の位相伝搬特性を測定できないという欠点がある。
に光の位相伝搬特性を測定できないという欠点がある。
またファイバのように光路の良いものは測定できるが、
短い導波路などは測定できない。将来のコヒーレンｉ・
光応用技術の重要部品である光ファイバ、先導波路、波
長分波器、光スィッチ、０ＥＩＣなどの性能テストには
伝搬特性く損失、ゲイン、位相、１１延）や反則特性な
どの測定が！ｉ！要であるが、上記の測定器では不十分
である。
短い導波路などは測定できない。将来のコヒーレンｉ・
光応用技術の重要部品である光ファイバ、先導波路、波
長分波器、光スィッチ、０ＥＩＣなどの性能テストには
伝搬特性く損失、ゲイン、位相、１１延）や反則特性な
どの測定が！ｉ！要であるが、上記の測定器では不十分
である。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたち
ので、高精度に振幅２位相特性などが測定できる光周波
数ネットワーク・アナライザを実現することを目的とす
る。
ので、高精度に振幅２位相特性などが測定できる光周波
数ネットワーク・アナライザを実現することを目的とす
る。
＜ ｌ／Ｉｔ題点を解決づるための手段）本発明に係る
光周波数ネットワーク・アナライザは周波数ｈ１引する
第１の光出力およびこの第１の光出力に関連する第２の
光出力を発生し第１の光出力を測定対象に出射する光周
波数スィーパと、前記第１の光出力に基づく前記測定対
象の出射光に関連する光および前記第２の光出力を入力
する第１の光ヘデログイン検波部と、この第１の光ヘテ
ロダイン検波部の電気出力を入力する第１のフィルタ部
と、前記第１のフィルタ部の電気出力と前記第１および
第２の光出力の周波数差に関連するフｕ気信号とを比較
する比較手段と、この比較手段の電気出力を入力して信
号処理する信号処理手段とを漸えたことを特徴とする。
光周波数ネットワーク・アナライザは周波数ｈ１引する
第１の光出力およびこの第１の光出力に関連する第２の
光出力を発生し第１の光出力を測定対象に出射する光周
波数スィーパと、前記第１の光出力に基づく前記測定対
象の出射光に関連する光および前記第２の光出力を入力
する第１の光ヘデログイン検波部と、この第１の光ヘテ
ロダイン検波部の電気出力を入力する第１のフィルタ部
と、前記第１のフィルタ部の電気出力と前記第１および
第２の光出力の周波数差に関連するフｕ気信号とを比較
する比較手段と、この比較手段の電気出力を入力して信
号処理する信号処理手段とを漸えたことを特徴とする。
（実施例）
以下本発明を図面を用いて詳しく説明する。
第１図は本発明に係る光周波数ネットワーク・アナライ
ザの一実施例を示す構成ブロック図である。１は周波数
掃引する光出力を発生する（を述（第２図〜第１１図）
の光周波数スーイーパ、２３はこの光周波数スィーパ１
の第１および第２の出力光を入力する光ヘテロダイン検
波部、２４はこの光ヘデ［１ダイン検波部２３の電気出
力を入力するバンドパスフィルタからなるフィルタ部、
２は面記九周波数スィーパ１の第１の出力光を入力する
光方向性結合器、３はこの光方向性結合器２からの出力
光を出射する出射端、１０はこの出射端３からの出力光
を入射する測定対象、４はこの測定対１１０からの出射
光を入射する入射端、４１はこの入射端４からの入射光
を入力する磁気光学効果結晶（ＹＩＧ、鉛ガラス他）等
を用いた偏光制御部、４２はこの偏光制御部４１の出力
光を入力する光増幅部、４３はＰＩＮフォトダイオード
やアバランシェフォトダイオードなどからなり面記光ｊ
［ｉ幅部４２および前記光周波数スィーパ１の第２の出
りＪ光を入力する光ヘテロダイン検波部、４４はこの光
ヘテロダイン検波部４３の電気出力を入力して増幅づる
バンドパスフィルタからなるフィルタ部、ｔ＋ ５は前
記フィルタ部４４Ｊ５よび２４からの電気出力を入力す
るｊ辰幅比較部、４６はｎｑ記フィルタ部４４および２
４からの電気出力を入カシ−る位相比較部、３１は前記
測定対象１０からの反射光が光方向性結合器２を今して
入力する４１と同様の偏光制御部、３２はこの偏光制御
部３１の出力光を入力する４２と同様の光増幅部、３３
はこの光増幅部３２および前記光周波数スィーパ１の第
２の出力光を入力する４３と同様の光ヘテ１］ゲイン検
波部、３４はこの光ヘテロダイン検波部３３の電気出力
を入力する４４と同様のバンドパスフィルタからなるフ
ィルタ部、３５は前記フィルタ部３４および２４からの
電気出力をへカする４５と同様の振幅比較部、３６は前
記フィルタ部３４および２４からの電気出力を入力する
４６と同様の位相比較部、５０は前記娠幅比較部３５．
４５および位相比較部３６，７１．６のの電気出力を入
力Ｊる信工３処理・表示部である。３３゜４３は第１の
光ヘテロダイン検波部を、３４，４４は第１のフィルタ
部を、２３は第２の光ヘテロダイン検波部を、２４は第
２のフィルタ部を、３５．３６，４５．４６は比較手段
を、５０は信号処理手段をそれぞれ構成している。光増
幅部３２゜４２はＱ ＠ Ａ Ｉ Ａ ｓレーザ（７８
０ｎｍ帯）や■ｕＧａＡｓＰレーザ（１５００ｎｍ帯）
などで構成され、下記の３方式のものを用いることがで
きる。
ザの一実施例を示す構成ブロック図である。１は周波数
掃引する光出力を発生する（を述（第２図〜第１１図）
の光周波数スーイーパ、２３はこの光周波数スィーパ１
の第１および第２の出力光を入力する光ヘテロダイン検
波部、２４はこの光ヘデ［１ダイン検波部２３の電気出
力を入力するバンドパスフィルタからなるフィルタ部、
２は面記九周波数スィーパ１の第１の出力光を入力する
光方向性結合器、３はこの光方向性結合器２からの出力
光を出射する出射端、１０はこの出射端３からの出力光
を入射する測定対象、４はこの測定対１１０からの出射
光を入射する入射端、４１はこの入射端４からの入射光
を入力する磁気光学効果結晶（ＹＩＧ、鉛ガラス他）等
を用いた偏光制御部、４２はこの偏光制御部４１の出力
光を入力する光増幅部、４３はＰＩＮフォトダイオード
やアバランシェフォトダイオードなどからなり面記光ｊ
［ｉ幅部４２および前記光周波数スィーパ１の第２の出
りＪ光を入力する光ヘテロダイン検波部、４４はこの光
ヘテロダイン検波部４３の電気出力を入力して増幅づる
バンドパスフィルタからなるフィルタ部、ｔ＋ ５は前
記フィルタ部４４Ｊ５よび２４からの電気出力を入力す
るｊ辰幅比較部、４６はｎｑ記フィルタ部４４および２
４からの電気出力を入カシ−る位相比較部、３１は前記
測定対象１０からの反射光が光方向性結合器２を今して
入力する４１と同様の偏光制御部、３２はこの偏光制御
部３１の出力光を入力する４２と同様の光増幅部、３３
はこの光増幅部３２および前記光周波数スィーパ１の第
２の出力光を入力する４３と同様の光ヘテ１］ゲイン検
波部、３４はこの光ヘテロダイン検波部３３の電気出力
を入力する４４と同様のバンドパスフィルタからなるフ
ィルタ部、３５は前記フィルタ部３４および２４からの
電気出力をへカする４５と同様の振幅比較部、３６は前
記フィルタ部３４および２４からの電気出力を入力する
４６と同様の位相比較部、５０は前記娠幅比較部３５．
４５および位相比較部３６，７１．６のの電気出力を入
力Ｊる信工３処理・表示部である。３３゜４３は第１の
光ヘテロダイン検波部を、３４，４４は第１のフィルタ
部を、２３は第２の光ヘテロダイン検波部を、２４は第
２のフィルタ部を、３５．３６，４５．４６は比較手段
を、５０は信号処理手段をそれぞれ構成している。光増
幅部３２゜４２はＱ ＠ Ａ Ｉ Ａ ｓレーザ（７８
０ｎｍ帯）や■ｕＧａＡｓＰレーザ（１５００ｎｍ帯）
などで構成され、下記の３方式のものを用いることがで
きる。
（イ）共１辰器形半導体レーザ増幅器と呼ばれ、発振閾
１直近例のバイアス電流を流し、レーザダイオードに信
号光を入射して誘導放出により線形光増幅を行うもの。
１直近例のバイアス電流を流し、レーザダイオードに信
号光を入射して誘導放出により線形光増幅を行うもの。
（Ｄ ）光とｔ人同期増幅器と呼ばれ、発振しているレ
ーザダイオードに信号光を入射して発振光の光周波数お
よび位相を制ｎするもの。
ーザダイオードに信号光を入射して発振光の光周波数お
よび位相を制ｎするもの。
（ハ）進行波形レーザ増幅器と呼ばれ、レーザダイオー
ド・デツプの両端面を無反罰コートし、信号光の透過の
みで光増幅するもの。
ド・デツプの両端面を無反罰コートし、信号光の透過の
みで光増幅するもの。
ｌ記のＪ：うな構成の光周波数ネットワーク・アナライ
ザの動作を次に詳しく説明する。
ザの動作を次に詳しく説明する。
光周波数スィーパ１は光出力を周波数掃引して高精度、
高安定、高スベクｌ−ル純度に出力する（詳細は後述）
。光周波数スィーパ１の周波数ω０の第１の光出力は光
方向性結合器２．出ｒＡ端３を介して測定対象１０に入
射し、この測定対＠！１０からの出射光は入射端４を介
して偏光制御部４１に入力する。偏光制御部４１は磁気
光学効果結晶の旋光性を利用して印加磁界を制Ｕｊ す
ることにより、入力光の偏光面を局部発振光（前記第２
の光出力）と同じ偏光面とくＴるように制御する。偏光
制御部４１の光出力は光増幅部４２で増幅された俊ハー
フミラー等（図では省略）で光周波数スィーパ１からの
局部発振光と合成され、光ヘテロダイン検波部４３で画
周波数の差〈ω０＋Δω）−ω０−Δωの周波数をもつ
電気信号に変換される。光ヘデログイン検波部４３の電
気出力はフィルタ４４のバンドパス特性を一部が透過す
る。また光周波数スィーパ１からの第１の出力光（周波
数ω０）はハーフミラ−等で直接局部発振光（周波数ω
０−トΔω）と合成され、光ヘテロダイン検波部２３で
画周波数の差Δωの周波数をもつ電気信号に変換される
。光ヘテロダイン検波部２３の電気出力はフィルタ２４
のバンドパス特性を一部が透過してリファレンス信号と
なる。フィルタ４４の測定対象の特性の影費を受番プた
電気（ｉ号出力とフィルタ２４の測定対象の特性の彰菅
を受けていないリフアレン２４３号出力とはｊ膜幅比較
部４５で両者の振幅が比較され、位相比較部４６で両番
の位相が比較される。１ｉ幅比較部４５および位相比較
部４６の電気出力は（ｉ ＝ ％理・表示部５０で信号
処理され、その１１１宋として測定対策の伝搬特性が表
示される。測定対策１０から出射端３を介して光結合器
２から出力される反射光も偏光制御部３１．光増幅部３
２．光ヘテ［１ダイン検波部３３、フィルタ３４．振幅
比較部３５１位相比較部３６Ｊ５よび信号処理・表示部
５０において同様に処理され、その結果として測定対象
の反射特性が表示される。光導波路を測定対象とする場
合には、導波路の伝搬損失や位相差の波長特性等を測定
できる。光ファイバを測定対象とする場合には、伝搬損
失、遅延の波長特ｔ／１′？！ｆが短いファイバを用い
て測定できる。レーザダイオード光増幅器を測定対象と
する場合には、増幅ゲインの波長特性、イウ相遅れ等を
測定でさる。また反射光の特性からは光接続点の反射損
失が測定できる。
高安定、高スベクｌ−ル純度に出力する（詳細は後述）
。光周波数スィーパ１の周波数ω０の第１の光出力は光
方向性結合器２．出ｒＡ端３を介して測定対象１０に入
射し、この測定対＠！１０からの出射光は入射端４を介
して偏光制御部４１に入力する。偏光制御部４１は磁気
光学効果結晶の旋光性を利用して印加磁界を制Ｕｊ す
ることにより、入力光の偏光面を局部発振光（前記第２
の光出力）と同じ偏光面とくＴるように制御する。偏光
制御部４１の光出力は光増幅部４２で増幅された俊ハー
フミラー等（図では省略）で光周波数スィーパ１からの
局部発振光と合成され、光ヘテロダイン検波部４３で画
周波数の差〈ω０＋Δω）−ω０−Δωの周波数をもつ
電気信号に変換される。光ヘデログイン検波部４３の電
気出力はフィルタ４４のバンドパス特性を一部が透過す
る。また光周波数スィーパ１からの第１の出力光（周波
数ω０）はハーフミラ−等で直接局部発振光（周波数ω
０−トΔω）と合成され、光ヘテロダイン検波部２３で
画周波数の差Δωの周波数をもつ電気信号に変換される
。光ヘテロダイン検波部２３の電気出力はフィルタ２４
のバンドパス特性を一部が透過してリファレンス信号と
なる。フィルタ４４の測定対象の特性の影費を受番プた
電気（ｉ号出力とフィルタ２４の測定対象の特性の彰菅
を受けていないリフアレン２４３号出力とはｊ膜幅比較
部４５で両者の振幅が比較され、位相比較部４６で両番
の位相が比較される。１ｉ幅比較部４５および位相比較
部４６の電気出力は（ｉ ＝ ％理・表示部５０で信号
処理され、その１１１宋として測定対策の伝搬特性が表
示される。測定対策１０から出射端３を介して光結合器
２から出力される反射光も偏光制御部３１．光増幅部３
２．光ヘテ［１ダイン検波部３３、フィルタ３４．振幅
比較部３５１位相比較部３６Ｊ５よび信号処理・表示部
５０において同様に処理され、その結果として測定対象
の反射特性が表示される。光導波路を測定対象とする場
合には、導波路の伝搬損失や位相差の波長特性等を測定
できる。光ファイバを測定対象とする場合には、伝搬損
失、遅延の波長特ｔ／１′？！ｆが短いファイバを用い
て測定できる。レーザダイオード光増幅器を測定対象と
する場合には、増幅ゲインの波長特性、イウ相遅れ等を
測定でさる。また反射光の特性からは光接続点の反射損
失が測定できる。
このような構成の光周波数ネットワーク・アナライザに
よれば、高精度に振幅１位相、波長特性等を測定できる
。
よれば、高精度に振幅１位相、波長特性等を測定できる
。
また測定対象の伝搬特性く損失１位相、理延。
ゲ・イン簀）つ反射特性を同時にかつ容易に測定できる
。
。
なお光ヘテロダイン検波部２３，３３．４３にＷＮｔ＜
タングステン、ニッケル）点接触ダイオードやジョゼフ
ソン素子を使うこともできる。
タングステン、ニッケル）点接触ダイオードやジョゼフ
ソン素子を使うこともできる。
また、上記の実施例ではフィルタ部２４，３４゜４４と
してバンドパスフィルタを用いたが、これに限１うず、
ローパスフィルタを用いてもよい。その場合にはΔω〒
○となる。
してバンドパスフィルタを用いたが、これに限１うず、
ローパスフィルタを用いてもよい。その場合にはΔω〒
○となる。
第２図は第１図の光周波数スィーパ１の一構成例である
光周波数シンセリイブ・スィーパを承り構成ブロック図
である。１１は波長を安定化された基準波長光源部、１
２はこの基準波長光源部１１の出力光を入カブる光周波
数ＰＬＬ部、１３はこの光周波数ＰＬＬ部１２の出力光
を変調する光変調部、１４はこの光変調部１３の出力光
を増幅する光増幅部、１５は前記光増幅部１４の出力周
波数をシフトする光周波数シフタ部である。光周波数Ｐ
ＬＬ部１２において、１２１は基準波長光源部１１の出
力光を一方の入力とする光ヘテロダイン検波部、１２２
はこの光ヘテロダイン検波部１２１の出力により出力光
の発振波長を制御される可変波長光源部、１２３はこの
可変波長光源部１２２の出力光の周波数をジットする光
周波数シフタ部、１２４はこの光周波数シフタ部１２３
の出力光の周波数を逓倍するとともにその出力光を前記
光ヘテロダイン検波部１２１の他方の人力とする光周波
数逓倍部である。
光周波数シンセリイブ・スィーパを承り構成ブロック図
である。１１は波長を安定化された基準波長光源部、１
２はこの基準波長光源部１１の出力光を入カブる光周波
数ＰＬＬ部、１３はこの光周波数ＰＬＬ部１２の出力光
を変調する光変調部、１４はこの光変調部１３の出力光
を増幅する光増幅部、１５は前記光増幅部１４の出力周
波数をシフトする光周波数シフタ部である。光周波数Ｐ
ＬＬ部１２において、１２１は基準波長光源部１１の出
力光を一方の入力とする光ヘテロダイン検波部、１２２
はこの光ヘテロダイン検波部１２１の出力により出力光
の発振波長を制御される可変波長光源部、１２３はこの
可変波長光源部１２２の出力光の周波数をジットする光
周波数シフタ部、１２４はこの光周波数シフタ部１２３
の出力光の周波数を逓倍するとともにその出力光を前記
光ヘテロダイン検波部１２１の他方の人力とする光周波
数逓倍部である。
このよ・うな構成の装置の動作を次に説明する。
基準波長光源部１１の出クツ光が光周波数Ｐ Ｌ １部
１２に入力すると、光周波数ＰＬＬ部１２は！３準波長
光源部１１の発振波長に対応する波長にその光出力の波
長を固定（ロック）する。すなわち光ヘデログイン検波
部１２１は基準波長光源部１１からの出力光と光周波数
逓倍部１２４の出力光を比較して、その差が小さくなる
ように可変波長光源部１２２を制御する。フィードバッ
ク回路における光周波数シフタ部１２３は可変波長光源
部１２２の出力光にオフセット周波数を加え、光周波数
逓倍部１２４は可変波長光源部１２２の出力光周波数と
基準波長光源部１１の出力光周波数の比を定める。光変
調部１３は光周波数ＰＬＬ部１２の出ツノ光を変調し、
光増幅部１４はこの光変調部１３の出力光を増幅して光
周波数シンセサイザ・スイーパの出力を（第１の光出力
として）発生し、光周波数シフタ部１５は前記光増幅部
１４の出力光の周波数をΔωシフトした出力光を（局部
発揚光出力として）発生する。
１２に入力すると、光周波数ＰＬＬ部１２は！３準波長
光源部１１の発振波長に対応する波長にその光出力の波
長を固定（ロック）する。すなわち光ヘデログイン検波
部１２１は基準波長光源部１１からの出力光と光周波数
逓倍部１２４の出力光を比較して、その差が小さくなる
ように可変波長光源部１２２を制御する。フィードバッ
ク回路における光周波数シフタ部１２３は可変波長光源
部１２２の出力光にオフセット周波数を加え、光周波数
逓倍部１２４は可変波長光源部１２２の出力光周波数と
基準波長光源部１１の出力光周波数の比を定める。光変
調部１３は光周波数ＰＬＬ部１２の出ツノ光を変調し、
光増幅部１４はこの光変調部１３の出力光を増幅して光
周波数シンセサイザ・スイーパの出力を（第１の光出力
として）発生し、光周波数シフタ部１５は前記光増幅部
１４の出力光の周波数をΔωシフトした出力光を（局部
発揚光出力として）発生する。
第３図は第２図の構成をさらに具体化したものの構成ブ
ロック図である。基準波長光源部１１において、Ｌ Ｄ
１はレーデダイオード、ＣＬは１マｂガスまたはＣｓ
ガスが封入され前記レーザダイＡ−ド１１〕１の出力光
を入射する吸収ピル、ＨＭｌはこの吸収セルＣＬの出力
光が入射するハーフミラ−１ＰＤ１はこのハーフミラ−
ＨＭｌの反射光を入力するフォトダイオード、△１はこ
のフォトダイオードＰＤ１の電気出力を入力しこれに対
応する出力で前記レーザダイオードｉ Ｄ １の電流を
制御する制御回路、［８１は前記ハーフミラ−ＨＭｌの
透過光が透過プる戻り光防止用のアイソレーク、Ｏ△１
はこのアイソレータ１８１を透過した光が入力する光増
幅素子である。光周波数Ｐ ｌ−１部１２にＪ′３いて
、ＨＭ ２は前記基準波長Ｗ、源部１１の出力光を入射
するハーフミラ−１ＰＤ２は光ヘテロダイン検波部１２
１を構成し前記ハーフミラ−１１Ｍ２の透過光を入力す
るＰＩＮフォトダ（′Ａ−ドウアバランシェダイＡ−ド
などからなる〕Ａトダイオード、ＥＣは水晶などから基
準周波数を入力して所定の周波数の電気信号を発生する
５１１辰器、ＭＸＩはこの発振器ＥＣの電気出力と前記
光ヘテロダイン検波部ＰＤ２の電気出力が接続丈るミキ
サ（混合）回路である。このミキサ′（混合）回路ＭＸ
Ｉの出力が接続する可変波長光源部１２２において、Ｆ
Ｃは前記ミキ舎す回路ＭＸ１の出力が接続する光周波数
変調回路、Ｖ Ｌ １〜ＶＬ３はこの光周波数変調回路
ＦＣの出力を入力する可変波長レーザダイオード、！８
２はＹＩＧ（イツトリウム・アイアン・ガーネット）で
構成され前記可変波長レーザダイオードｖ［−１〜ＶＬ
３の出力光が透過するアイソレータ、Ｏ８１は少数（第
３図では３つ）のアイソレータ１３２を透過した光が入
射する光スィッチである。８Ｍ３はこの光スイッチＯ８
１の出力光が人０Ａ１Ｊるハーフミラ−１ＯＡ２はこの
ハーフミラ−８Ｍ３の反射光を入力する光増幅素子、Ｕ
Ｍｌは光周波数シフタ部１２３を構成し前記光増幅素子
ＯΔ２の出力光を入力する超音波変調器、ＮＬは光周波
歓迎（８部を構成しこの光周波数シフタ部の出力光を入
力する非線形材料を用いた先導波路、Ｏ△３はこの光導
波路ＮＬの出力光を増幅する光増幅素子である。
ロック図である。基準波長光源部１１において、Ｌ Ｄ
１はレーデダイオード、ＣＬは１マｂガスまたはＣｓ
ガスが封入され前記レーザダイＡ−ド１１〕１の出力光
を入射する吸収ピル、ＨＭｌはこの吸収セルＣＬの出力
光が入射するハーフミラ−１ＰＤ１はこのハーフミラ−
ＨＭｌの反射光を入力するフォトダイオード、△１はこ
のフォトダイオードＰＤ１の電気出力を入力しこれに対
応する出力で前記レーザダイオードｉ Ｄ １の電流を
制御する制御回路、［８１は前記ハーフミラ−ＨＭｌの
透過光が透過プる戻り光防止用のアイソレーク、Ｏ△１
はこのアイソレータ１８１を透過した光が入力する光増
幅素子である。光周波数Ｐ ｌ−１部１２にＪ′３いて
、ＨＭ ２は前記基準波長Ｗ、源部１１の出力光を入射
するハーフミラ−１ＰＤ２は光ヘテロダイン検波部１２
１を構成し前記ハーフミラ−１１Ｍ２の透過光を入力す
るＰＩＮフォトダ（′Ａ−ドウアバランシェダイＡ−ド
などからなる〕Ａトダイオード、ＥＣは水晶などから基
準周波数を入力して所定の周波数の電気信号を発生する
５１１辰器、ＭＸＩはこの発振器ＥＣの電気出力と前記
光ヘテロダイン検波部ＰＤ２の電気出力が接続丈るミキ
サ（混合）回路である。このミキサ′（混合）回路ＭＸ
Ｉの出力が接続する可変波長光源部１２２において、Ｆ
Ｃは前記ミキ舎す回路ＭＸ１の出力が接続する光周波数
変調回路、Ｖ Ｌ １〜ＶＬ３はこの光周波数変調回路
ＦＣの出力を入力する可変波長レーザダイオード、！８
２はＹＩＧ（イツトリウム・アイアン・ガーネット）で
構成され前記可変波長レーザダイオードｖ［−１〜ＶＬ
３の出力光が透過するアイソレータ、Ｏ８１は少数（第
３図では３つ）のアイソレータ１３２を透過した光が入
射する光スィッチである。８Ｍ３はこの光スイッチＯ８
１の出力光が人０Ａ１Ｊるハーフミラ−１ＯＡ２はこの
ハーフミラ−８Ｍ３の反射光を入力する光増幅素子、Ｕ
Ｍｌは光周波数シフタ部１２３を構成し前記光増幅素子
ＯΔ２の出力光を入力する超音波変調器、ＮＬは光周波
歓迎（８部を構成しこの光周波数シフタ部の出力光を入
力する非線形材料を用いた先導波路、Ｏ△３はこの光導
波路ＮＬの出力光を増幅する光増幅素子である。
前記光周波数Ｐ Ｌ １部１２の出力光を入射する光変
調部１３において、八Ｍ１．ＰＭＩはＬ＋ＮｂＯ５など
の電気光学結晶を用いたそれぞれ振幅変調器ｄ３よび位
相変調器、ＬＭｌはＹＩＧなどの磁気光学結晶を用いた
偏光変ａｌｌ器である。ＯＡ４は光増幅部１４を構成し
、光変調部１３の出力光を゛ 増幅する光増幅素子で
ある。光周波数シフタ部１５は１２３と同様の超音波変
調器から構成されている。
調部１３において、八Ｍ１．ＰＭＩはＬ＋ＮｂＯ５など
の電気光学結晶を用いたそれぞれ振幅変調器ｄ３よび位
相変調器、ＬＭｌはＹＩＧなどの磁気光学結晶を用いた
偏光変ａｌｌ器である。ＯＡ４は光増幅部１４を構成し
、光変調部１３の出力光を゛ 増幅する光増幅素子で
ある。光周波数シフタ部１５は１２３と同様の超音波変
調器から構成されている。
このような構成の装置の動作を次に詳しく説明する。
基準波長光源部７１はＪｘ下に述べるように、Ｒｂ （
またはＣｓ）原子の吸収線にレーザダイオードの発振波
長を１ｔ１１制御して絶対波長で？３３部、高安定化（
１０−１２以上）するものである。レーザダイオードＬ
Ｄ １の出ツノ光は、吸収セルＣＬを透過する際にＬ
Ｄｌの出力光の波長がＲｂガス（またはＣ５ガス）の吸
収線と一致すると吸収され、第４図（Ａ）の特性曲線図
に示すような吸収特性が現れる。第５図はＲｂガスのエ
ネルギ一単位を示す説明図で、Ｒｂの吸収線は０２線が
７８ Ｏｒｌｍ 。
またはＣｓ）原子の吸収線にレーザダイオードの発振波
長を１ｔ１１制御して絶対波長で？３３部、高安定化（
１０−１２以上）するものである。レーザダイオードＬ
Ｄ １の出ツノ光は、吸収セルＣＬを透過する際にＬ
Ｄｌの出力光の波長がＲｂガス（またはＣ５ガス）の吸
収線と一致すると吸収され、第４図（Ａ）の特性曲線図
に示すような吸収特性が現れる。第５図はＲｂガスのエ
ネルギ一単位を示す説明図で、Ｒｂの吸収線は０２線が
７８ Ｏｒｌｍ 。
ＤＩ線が７９５ｎｍであり、２逓倍するとそれぞれ１５
６０ｎｍ、１５９０ｎｍとなり、光ファイバ通信ｓ長で
ある１５００ｎｍ帯と一致するので都合がよい。これは
また光応用δ１測の分野にも使いやすい波長域である。
６０ｎｍ、１５９０ｎｍとなり、光ファイバ通信ｓ長で
ある１５００ｎｍ帯と一致するので都合がよい。これは
また光応用δ１測の分野にも使いやすい波長域である。
吸収セルＣＬの出力光の内ハーフミラ−１」Ｍｌで反射
された部分は光検出器Ｐ Ｄ １で検出され、光検出器
ＰＤＩの出力に対応して制御回路△１でレーザダイオー
ドＬＤＩの電流を制御することにより、吸収中心にＬＤ
ｌの出力波長をロックする。例えば、第４図（Ａ＞のａ
点にロックしたい場合、制御回路Ａ１でロックインアン
プｆ−，どを用いて第４図（Ａ＞の微分波形である第４
図（Ｂ）の６点（微分波形値がＯとなる点）に固定する
。この方法は線形吸収法とよばれ、第４図（Ａ＞のよう
に吸収スベクｉ・ルが太くなるが、飽和吸収法（堀、開
田、北野、藪崎、小川：飽和吸収分光を用いた半導体レ
ーザの周波数安定化 ｆｊｉ学技ｔｆＩ ０ＱＥ８２−
１１６）によりドンプラシフ１〜で隠れている超微細構
造の吸収線を検出して、これにレーザダイオード１−Ｄ
ｌの発振波長をロックすればさらに高安定となる。なお
レーザダイオードＬＤ１は恒温槽で温度安定化されてい
る。ハーフミラ−ＨＭｌを透過した光はアイソレータｆ
ｓ１に入射する。アイソレークＩｓ１は、外部からの反
射による戻り光がレーザダイオードＬＤＩに入ってノイ
ズとなることを防止する。アイソレークＩＳ１の出力光
は必要に応じて光増幅索子ＯＡＩで増幅される。
された部分は光検出器Ｐ Ｄ １で検出され、光検出器
ＰＤＩの出力に対応して制御回路△１でレーザダイオー
ドＬＤＩの電流を制御することにより、吸収中心にＬＤ
ｌの出力波長をロックする。例えば、第４図（Ａ＞のａ
点にロックしたい場合、制御回路Ａ１でロックインアン
プｆ−，どを用いて第４図（Ａ＞の微分波形である第４
図（Ｂ）の６点（微分波形値がＯとなる点）に固定する
。この方法は線形吸収法とよばれ、第４図（Ａ＞のよう
に吸収スベクｉ・ルが太くなるが、飽和吸収法（堀、開
田、北野、藪崎、小川：飽和吸収分光を用いた半導体レ
ーザの周波数安定化 ｆｊｉ学技ｔｆＩ ０ＱＥ８２−
１１６）によりドンプラシフ１〜で隠れている超微細構
造の吸収線を検出して、これにレーザダイオード１−Ｄ
ｌの発振波長をロックすればさらに高安定となる。なお
レーザダイオードＬＤ１は恒温槽で温度安定化されてい
る。ハーフミラ−ＨＭｌを透過した光はアイソレータｆ
ｓ１に入射する。アイソレークＩｓ１は、外部からの反
射による戻り光がレーザダイオードＬＤＩに入ってノイ
ズとなることを防止する。アイソレークＩＳ１の出力光
は必要に応じて光増幅索子ＯＡＩで増幅される。
光周波数ＰＬＬ一部１２は以下に述べるように、可変波
長光源部１２２の発振波長を、Ｊ３準波長光源部１１の
発振波ｈｃに対し所定の比および所定のオフビットを持
ってロックする機能を有する。基準波長光源部１１の出
力光はハーフミラート１Ｍ２を透過して光ヘテロダイン
検波部１２１のフォトダイオードＰＤ２に入射する。光
周波数逓倍部１２４からのフィードバック光も光増幅素
子ＯＡ３を介してハーフミラ−ＨＭ２で反射した後フォ
トダイオードＰＤ２に入射する。基準波長光源部１１の
出力およびフィードバック光の光周波数をそれぞれωＳ
、ω！とすると、光ヘテロダイン検波部１２１の出力電
気信号の周波数ω２はω２−１ωＳ−ω１１となる。発
振器ＥＣの出力周波数をω３とすると、ミキサ回路（位
相検波回路）ＭＸｌの出力ω４は、光ヘテロダイン検波
部１２１の出力周波数ω２にオフセット周波数を加えら
れてω４＝ω２−ωコとなる。ミキυ回路ＭＸ１の出力
電気１３号ω４は可変波長光源部１２２の光周波数変調
回路ＦＣに入力し、光周波数変調回路ＦＣはω４＝０と
なるように可変波長レーザダイオードＶＬ１〜Ｌ３の光
周波数を制御する。ここで可変波長レーザダイオードＶ
ＬＩ〜ＶＬ３としては、レーデダイオードチップ内に作
り込んだ回折格子からの反射を利用して共振器が構成さ
れ回折格子のピッチで発振周波数が決まるため比較的波
長が安定なりＦＢ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｆｅｅ
ｄｂａｃｋ）レーザやＤＢＲ（Ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ １
ｂｕｔｅｄ Ｂｒａｇ（］ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）
レーザの一種でＡＤＦＢ（Ａｃｏｕｓｔｉｃ ［）１
：Ｂ）レーザ（Ｙａｍａｎｉｓｈｉ Ｍ、ｅｔ。
長光源部１２２の発振波長を、Ｊ３準波長光源部１１の
発振波ｈｃに対し所定の比および所定のオフビットを持
ってロックする機能を有する。基準波長光源部１１の出
力光はハーフミラート１Ｍ２を透過して光ヘテロダイン
検波部１２１のフォトダイオードＰＤ２に入射する。光
周波数逓倍部１２４からのフィードバック光も光増幅素
子ＯＡ３を介してハーフミラ−ＨＭ２で反射した後フォ
トダイオードＰＤ２に入射する。基準波長光源部１１の
出力およびフィードバック光の光周波数をそれぞれωＳ
、ω！とすると、光ヘテロダイン検波部１２１の出力電
気信号の周波数ω２はω２−１ωＳ−ω１１となる。発
振器ＥＣの出力周波数をω３とすると、ミキサ回路（位
相検波回路）ＭＸｌの出力ω４は、光ヘテロダイン検波
部１２１の出力周波数ω２にオフセット周波数を加えら
れてω４＝ω２−ωコとなる。ミキυ回路ＭＸ１の出力
電気１３号ω４は可変波長光源部１２２の光周波数変調
回路ＦＣに入力し、光周波数変調回路ＦＣはω４＝０と
なるように可変波長レーザダイオードＶＬ１〜Ｌ３の光
周波数を制御する。ここで可変波長レーザダイオードＶ
ＬＩ〜ＶＬ３としては、レーデダイオードチップ内に作
り込んだ回折格子からの反射を利用して共振器が構成さ
れ回折格子のピッチで発振周波数が決まるため比較的波
長が安定なりＦＢ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｆｅｅ
ｄｂａｃｋ）レーザやＤＢＲ（Ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ １
ｂｕｔｅｄ Ｂｒａｇ（］ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）
レーザの一種でＡＤＦＢ（Ａｃｏｕｓｔｉｃ ［）１
：Ｂ）レーザ（Ｙａｍａｎｉｓｈｉ Ｍ、ｅｔ。
ａｌ、：ＱａＡＢ ＡＣＯｕＳｊｉＣＤｉｓｔｒｉｂ
ｕｔｅｄ Ｆｅｅｄｂａｃｋ Ｌａ５ｅｒＳ 、
、） ｐｎ、 Ｊ、 Ａｐ ｐ １．
Ｐｈｙｓ、 、 ５ＬＪＩ）ｔ）１．１Ｂ−
１，ｐ、３５５．１９７９）と呼ばれるものを用いてい
る。ＡＤＦＢレーザはＤＢＲレーデ内の回折格子と直交
して表面弾性波（ＳＡＷ）を発生させ、チップ内に作り
こんだ回折格子とＳＡＷとでブラック回折による光のリ
ング共振器を形成する。ＳＡＷの波長を掃引すると、リ
ング共振器の共振波長が変化し、発振波長を掃引するこ
とができる。本実施例では発振波長を１５６０ｎｍ帯と
している。共振器長の長いＤＦＢ、ＤＩ３ ＲウＡ Ｄ
Ｆ Ｂレーザは発振スペクトルが狭（、スペクトル純
度が良いという利点もある。１つのＡ ｌ） Ｉ＝ Ｂ
レーザ゛の可変波長範囲で不十分の場合は第３図のよう
に複数のΔＤＦＢレーザ（ＶＬ１〜ＶＬ３）を用い、光
スィッチや光合波器で切換えることができる。すなわち
可変波長レーザダイオードＶＬＩ〜ＶＬ３の出力光はそ
れぞれ戻り光防止用のアイソレータＩＳ２を介して光ス
ィッチＯ８１に入力し所定の可変波長範囲のものか選択
される。光スイッチ０８１の出力光の一部はハーフミラ
−１−Ｉ Ｍ ３で反射され、光増幅素子ＯＡ２に入力
する。
ｕｔｅｄ Ｆｅｅｄｂａｃｋ Ｌａ５ｅｒＳ 、
、） ｐｎ、 Ｊ、 Ａｐ ｐ １．
Ｐｈｙｓ、 、 ５ＬＪＩ）ｔ）１．１Ｂ−
１，ｐ、３５５．１９７９）と呼ばれるものを用いてい
る。ＡＤＦＢレーザはＤＢＲレーデ内の回折格子と直交
して表面弾性波（ＳＡＷ）を発生させ、チップ内に作り
こんだ回折格子とＳＡＷとでブラック回折による光のリ
ング共振器を形成する。ＳＡＷの波長を掃引すると、リ
ング共振器の共振波長が変化し、発振波長を掃引するこ
とができる。本実施例では発振波長を１５６０ｎｍ帯と
している。共振器長の長いＤＦＢ、ＤＩ３ ＲウＡ Ｄ
Ｆ Ｂレーザは発振スペクトルが狭（、スペクトル純
度が良いという利点もある。１つのＡ ｌ） Ｉ＝ Ｂ
レーザ゛の可変波長範囲で不十分の場合は第３図のよう
に複数のΔＤＦＢレーザ（ＶＬ１〜ＶＬ３）を用い、光
スィッチや光合波器で切換えることができる。すなわち
可変波長レーザダイオードＶＬＩ〜ＶＬ３の出力光はそ
れぞれ戻り光防止用のアイソレータＩＳ２を介して光ス
ィッチＯ８１に入力し所定の可変波長範囲のものか選択
される。光スイッチ０８１の出力光の一部はハーフミラ
−１−Ｉ Ｍ ３で反射され、光増幅素子ＯＡ２に入力
する。
光増幅素子ＯＡ２の出力光は光周波数シフタ部１２３に
入力し、超音波変調器ＵＭ１に入射して１３ｒａｇｇの
Ｓ次回折光を出力する。水晶ｌｅ ＆ ５などの基準周
波数源から供給される超音波の周波数をω５とすると、
回折光の光周波数はＳＯ２だけシフトする。
入力し、超音波変調器ＵＭ１に入射して１３ｒａｇｇの
Ｓ次回折光を出力する。水晶ｌｅ ＆ ５などの基準周
波数源から供給される超音波の周波数をω５とすると、
回折光の光周波数はＳＯ２だけシフトする。
光周波数シフタ部１２３の出力光は光周波数逓倍部１２
４に入）ｊし非線形材料を用いた光導波路ＮＬで入ノコ
光の２次高調波を出力する。寸なわち１５６０ｎｍの可
変波長レーザダイオード出力を光増幅器を介して入力し
、２次高調波の７８０ｎｍを出力している。導波路とし
て、ＺＴＩＳの非線形薄膜およびＴｉＯ２の線形薄膜を
用いた空気−Ｔ（０２ＺＴＬＳ−ガラスの４層スラブ先
導波路を用いて、非線形効果を効率良く起こしている。
４に入）ｊし非線形材料を用いた光導波路ＮＬで入ノコ
光の２次高調波を出力する。寸なわち１５６０ｎｍの可
変波長レーザダイオード出力を光増幅器を介して入力し
、２次高調波の７８０ｎｍを出力している。導波路とし
て、ＺＴＩＳの非線形薄膜およびＴｉＯ２の線形薄膜を
用いた空気−Ｔ（０２ＺＴＬＳ−ガラスの４層スラブ先
導波路を用いて、非線形効果を効率良く起こしている。
なおこの実施例では２次高調波を利用しているが、任意
のｎ次高調波を用いることができる。
のｎ次高調波を用いることができる。
光周波数逓倍部１２４の出力光は光増幅素子ＯΔ３で増
幅された後、前述のようにフィードバック光としてハル
ツミラーＨＭ２で基準波長光源部１１力臼うの出力光と
合流する。
幅された後、前述のようにフィードバック光としてハル
ツミラーＨＭ２で基準波長光源部１１力臼うの出力光と
合流する。
以上の動作により、光周波数Ｆ）シ１一部１２の光出力
の光周波数ω０は ω０＝（ωＳ±ω３）／ｎ±Ｓω５ となる（ただし符号は同順でない）。ただし本実施例で
は光周波数逓倍数ｎ＝２である。すなわちω、が絶対波
長で高精度かつ高安定な光周波数ωＳに所定の比ｎを介
してロックし、さらに任意の周波数ω、／ｎまたはω５
だけオフセットを持った光周波数となる。ω３またはθ
）５を掃引すれば、高精度の光周波数掃引が実現できる
。ここでω３゜ω５は電気信号であるので、高精度、高
安定性は容易に得られる。
の光周波数ω０は ω０＝（ωＳ±ω３）／ｎ±Ｓω５ となる（ただし符号は同順でない）。ただし本実施例で
は光周波数逓倍数ｎ＝２である。すなわちω、が絶対波
長で高精度かつ高安定な光周波数ωＳに所定の比ｎを介
してロックし、さらに任意の周波数ω、／ｎまたはω５
だけオフセットを持った光周波数となる。ω３またはθ
）５を掃引すれば、高精度の光周波数掃引が実現できる
。ここでω３゜ω５は電気信号であるので、高精度、高
安定性は容易に得られる。
光周波数Ｐ［−１一部１２の光出力は光変調部１３に入
力し、振幅変調器ΔＭ１で振輔変調され、位相変調器Ｐ
Ｍ１で位相を変調され、１−光変調部１−Ｍ１で（Ｉａ
光方向を変化される。光変調部１３の光出力は光増幅部
１４の光増幅素子Ｏ△４で増幅された後、シンセリイ＋
ｒ出力（第１の光出力）となる。また光増幅素子０△４
の光出力は光周波数シフタ部１５の超音波変ｍ器により
出力周波数が△ωシフトし、周波数ω０＋Δωの局部′
Ｒ，振光（第２の光出力）として出力される。
力し、振幅変調器ΔＭ１で振輔変調され、位相変調器Ｐ
Ｍ１で位相を変調され、１−光変調部１−Ｍ１で（Ｉａ
光方向を変化される。光変調部１３の光出力は光増幅部
１４の光増幅素子Ｏ△４で増幅された後、シンセリイ＋
ｒ出力（第１の光出力）となる。また光増幅素子０△４
の光出力は光周波数シフタ部１５の超音波変ｍ器により
出力周波数が△ωシフトし、周波数ω０＋Δωの局部′
Ｒ，振光（第２の光出力）として出力される。
上記の構成例において、光増幅素子ＯＡ１〜Ｏ△４は前
記増幅部３２．４２と同様のものを用いる。
記増幅部３２．４２と同様のものを用いる。
なお上記の構成例において、光周波数シック部１２３と
元周波歓迎（１３部１２−’ｌの１り置を入れｔ）えて
、光周波数Ｐ Ｌ １部１２の光出力の周波数ω０を ωｏ＝＜ ωＳ ±ω３ ± ＳＯ２）／ｎとしてもよ
い。
元周波歓迎（１３部１２−’ｌの１り置を入れｔ）えて
、光周波数Ｐ Ｌ １部１２の光出力の周波数ω０を ωｏ＝＜ ωＳ ±ω３ ± ＳＯ２）／ｎとしてもよ
い。
また光周波数Ｐ Ｌ １部１２において、ミキサ回路Ｍ
Ｘ Ｉ Ｊ５よび光周波数シフタ部１２３はいずれも
オフセット周波数をｔｔｎえるためのもので−あり、い
ずれか一方を省略することもできる。
Ｘ Ｉ Ｊ５よび光周波数シフタ部１２３はいずれも
オフセット周波数をｔｔｎえるためのもので−あり、い
ずれか一方を省略することもできる。
また光周波数ＰＬＬ部１２にａ３いて、逓倍￥１．ｎを
１とすれば光周波数逓倍部１２４を省略することができ
る。
１とすれば光周波数逓倍部１２４を省略することができ
る。
また上記の構成例では基準波長光源部１１においてＲｂ
またはＣｓの吸収線を利用しているが、これらに限らず
、絶対波長で高精度、高安定線な任意の吸収線例えばＮ
Ｈ）やＨ２Ｏの吸収線（１５００ｎｍ帯）を用いること
もできる。この場合には光周波数逓倍部１２４は不要と
なる。公知の７１ブリベローｔｔ振器を波長検出器とし
て用いて波長安定化することもできるが、上記のような
ｍ子標準的な吸収線を用いた方が特性が浸れている。
またはＣｓの吸収線を利用しているが、これらに限らず
、絶対波長で高精度、高安定線な任意の吸収線例えばＮ
Ｈ）やＨ２Ｏの吸収線（１５００ｎｍ帯）を用いること
もできる。この場合には光周波数逓倍部１２４は不要と
なる。公知の７１ブリベローｔｔ振器を波長検出器とし
て用いて波長安定化することもできるが、上記のような
ｍ子標準的な吸収線を用いた方が特性が浸れている。
また第３図装置においてω３の代りにω３′−ω、＋Ω
（Ωは基準波長光源部１１においてロックインアンプを
用いた場合のＦＭｇＭｇ波周波数周波数１８号をミキサ
回路ＭＸＩに入力すれば、光ｆ、′］波数ＰＬＬ部１２
の光出力から不要なＦＭ変調成分を除去することができ
る。
（Ωは基準波長光源部１１においてロックインアンプを
用いた場合のＦＭｇＭｇ波周波数周波数１８号をミキサ
回路ＭＸＩに入力すれば、光ｆ、′］波数ＰＬＬ部１２
の光出力から不要なＦＭ変調成分を除去することができ
る。
また可変波長レーデダイオードＶＬ１〜３としては上記
の構成例のようなＡＤＦＢなどに限られず、レーザダイ
オードチップ外部に回折格子を用いた外部共振器を付加
し、回折格子を回転させ、その波長選択性を利用して可
変波長どしたものでもよい。外部共振器形レーザダイオ
ードは狭スベクｉ・ルという優れた特長を持つ。
の構成例のようなＡＤＦＢなどに限られず、レーザダイ
オードチップ外部に回折格子を用いた外部共振器を付加
し、回折格子を回転させ、その波長選択性を利用して可
変波長どしたものでもよい。外部共振器形レーザダイオ
ードは狭スベクｉ・ルという優れた特長を持つ。
また可変波長レーザダイオードＶ ｌ−１〜ＶＬ３とし
て、第６図のように共振器内に波長選択性の素子を挿入
したものを用いてもよい。図においてＬＤ２は半導体レ
ーザ、５１．５２はこの半導体レーザＬｌ）２の両端に
設けられた無反射コー（へ部、ＬＳｌはこの無反射ツー
１〜部５１から出射される光を平行光とするレンズ、Ｍ
ｌはこのレンズＬＳ１を透過した光が反射されるミラー
、ＬＳ２は無反射コート部５２から出射される光を平１
１光とするレンズ、ｔＪＭ２はこのレンズＬＳ２を透過
する光が入射する第１の超音波変調器、ＵＭ３はこの超
音波変調器ＵＭ２から出射する光が入射プる第２の超音
波変調器、Ｍ２はこの超音波変調器ＵＭ３から出射した
光を反！ｌ）ｊ するミラー、ＤＲｌは前記超音波変調
器ＬＪＭ２．ＵＭ３を周波数Ｆで励振する発振器である
。第７図は第６図装置にａ３りる超音波変調器ＵＭ２．
ＵＭ３による波長選択および周波数掃引動作の様子を示
すための動作説明図である。半導体レーγＬＤ２の無反
射コート部５１かＩう出射した光はレンズＬＳＩで平行
光とされ、ミラーＭ１で反射される。ミラーＭ１がらの
反射光は光路を元に戻って再び半導体レーザし、Ｄ２に
入射する。無反射コート部５２から出射した周波数１’
ｏ＋の光はレンズｌ−３２で平行光とされ、第１のＩＢ
＞Ｎ波変調器ＵＭ２に入射する。この際回折条１′１
から、超音波６１により生じる回折格子６３への入射角
θ１３２回折後の出射角θＯ＋＋光の波長λｏ Ｊ５よ
び超音波の波長Δ０の間には次式のような関係がある。
て、第６図のように共振器内に波長選択性の素子を挿入
したものを用いてもよい。図においてＬＤ２は半導体レ
ーザ、５１．５２はこの半導体レーザＬｌ）２の両端に
設けられた無反射コー（へ部、ＬＳｌはこの無反射ツー
１〜部５１から出射される光を平行光とするレンズ、Ｍ
ｌはこのレンズＬＳ１を透過した光が反射されるミラー
、ＬＳ２は無反射コート部５２から出射される光を平１
１光とするレンズ、ｔＪＭ２はこのレンズＬＳ２を透過
する光が入射する第１の超音波変調器、ＵＭ３はこの超
音波変調器ＵＭ２から出射する光が入射プる第２の超音
波変調器、Ｍ２はこの超音波変調器ＵＭ３から出射した
光を反！ｌ）ｊ するミラー、ＤＲｌは前記超音波変調
器ＬＪＭ２．ＵＭ３を周波数Ｆで励振する発振器である
。第７図は第６図装置にａ３りる超音波変調器ＵＭ２．
ＵＭ３による波長選択および周波数掃引動作の様子を示
すための動作説明図である。半導体レーγＬＤ２の無反
射コート部５１かＩう出射した光はレンズＬＳＩで平行
光とされ、ミラーＭ１で反射される。ミラーＭ１がらの
反射光は光路を元に戻って再び半導体レーザし、Ｄ２に
入射する。無反射コート部５２から出射した周波数１’
ｏ＋の光はレンズｌ−３２で平行光とされ、第１のＩＢ
＞Ｎ波変調器ＵＭ２に入射する。この際回折条１′１
から、超音波６１により生じる回折格子６３への入射角
θ１３２回折後の出射角θＯ＋＋光の波長λｏ Ｊ５よ
び超音波の波長Δ０の間には次式のような関係がある。
ｓｉｎθ７＋＋ｓｉｎθＯＩ＝λ０／△０・・・（１）
すなわら特定の入射角θｉ１および出射角θｏ１を；両
足するような光路を通る光の波長λ０は超音波の波長へ
。が変われば変化する。出射光は超音波によるドツプラ
シフトを受け、この場合はト１次回折光（超音波の方向
と回折される方向が同じ）であるので、その周波数はｆ
ｏ＋ 十Ｆとなる。超音波変調器ＵＭ２からの出射光は
超音波変調′！ＡＵＭ３で再び］ｒ！ｌ折する。館記同
様、超音波６２により生じる回折格子６４への入射角θ
Ｌ２＋回折１殺の出射角θ０２．光の波長λ０および超
音波の波長△０の間には次式のような関係がある。
足するような光路を通る光の波長λ０は超音波の波長へ
。が変われば変化する。出射光は超音波によるドツプラ
シフトを受け、この場合はト１次回折光（超音波の方向
と回折される方向が同じ）であるので、その周波数はｆ
ｏ＋ 十Ｆとなる。超音波変調器ＵＭ２からの出射光は
超音波変調′！ＡＵＭ３で再び］ｒ！ｌ折する。館記同
様、超音波６２により生じる回折格子６４への入射角θ
Ｌ２＋回折１殺の出射角θ０２．光の波長λ０および超
音波の波長△０の間には次式のような関係がある。
Ｓｌ「］θ（２＋ｓｉｎθｏ２＝λ。／△。
・・・（２）
ただしく２）式において超音波変調器ＵＭ２のドツプラ
シフトによるλ。の変化は小さいので無Ｔ、Ｓ２してい
る。ここでは超音波の進行波６２と回折光の関係が超音
波変調器ＵＭ２における場合と逆で、−１次回折光とな
るので、ドツプラシフｌ−ｆｉｌは−Ｆとなり、超音波
変調器ＵＭ３の出射光の周波数はｆｏ＋ ←Ｆ Ｆ
＝ｆｏ＋ となる。超音波変調器（Ｊ Ｍ ３の出射光
はミラーＭ２で反射した後先の光路を逆行して、再び半
導体レーザＬＤ２に入射する。逆行する際に、ドツプラ
シフトでＵＭ３の出射光の周波数はｆ。＋Ｆとなり、Ｕ
Ｍ２の出射光の周波数はｆｏ＋ Ｆ＋Ｆ＝ｆｏ＋と元
の周波数ｆ’ｏ＋ となって半導体レーザｌ−Ｄ ２に
戻るので、共振状態が持続する。なお回折効率を高める
ためにブラッグ入射条件を満足させ、超音波の波長へ〇
のとき入射角θ（＋＋出射角θＯＩ＋入射角θＬ２およ
び出射角θｏ２の間に次の関係が成立つようにしている
。
シフトによるλ。の変化は小さいので無Ｔ、Ｓ２してい
る。ここでは超音波の進行波６２と回折光の関係が超音
波変調器ＵＭ２における場合と逆で、−１次回折光とな
るので、ドツプラシフｌ−ｆｉｌは−Ｆとなり、超音波
変調器ＵＭ３の出射光の周波数はｆｏ＋ ←Ｆ Ｆ
＝ｆｏ＋ となる。超音波変調器（Ｊ Ｍ ３の出射光
はミラーＭ２で反射した後先の光路を逆行して、再び半
導体レーザＬＤ２に入射する。逆行する際に、ドツプラ
シフトでＵＭ３の出射光の周波数はｆ。＋Ｆとなり、Ｕ
Ｍ２の出射光の周波数はｆｏ＋ Ｆ＋Ｆ＝ｆｏ＋と元
の周波数ｆ’ｏ＋ となって半導体レーザｌ−Ｄ ２に
戻るので、共振状態が持続する。なお回折効率を高める
ためにブラッグ入射条件を満足させ、超音波の波長へ〇
のとき入射角θ（＋＋出射角θＯＩ＋入射角θＬ２およ
び出射角θｏ２の間に次の関係が成立つようにしている
。
θｉ＋−θＯＩ−θｔ２＝θ０２
この様な構成で超音波の波長△。を変えれば、θＬＩ＋
θ０１＋ θ、２．θｏ２を満足して共振する尤の波
長λ０を次式のように掃引できる。
θ０１＋ θ、２．θｏ２を満足して共振する尤の波
長λ０を次式のように掃引できる。
ｓｉｎθｆ＋＋５ｉｊ１θｏ１−（λ０＋Δλ）／（△
。４・Δ△） また可変波長レー＋ｆダイオードＶ Ｌ １−Ｖ Ｌ
３として、第８図のように共振器内に屈折率を制御でき
る素子を挿入したものを用いてもよい。第６図と同一の
部分には同じａｄ号を付して説明を省略する。ＥＯｌは
Ｌ ｉ Ｎ ｂ Ｏ３にオブ酸すヂウム）等からなりレ
ンズＬＳ２の出力光を入射する両面無反射コートの電気
光学素子、７１はこの電気光学素子［ＥＯｌを制御する
電源である。半導体レーザＬ１〕２を出０４ シた光は
レンズＬＳ２で平行光となった後電気光学素子ＥＯＩを
透過し、ミラーＭ２で反射した後先の光路を逆行して、
再び半導体レーザＬＤ２に入射する。この結果ミラーＭ
１とミラーＭ２の間で共振器を構成できる。ミラーＭ１
とミラーＭ２の間の電気光学素子ＥＯ１の光路に沿った
長さＱを除く距離をし、電気光学素子Ｅｏ１の屈折率を
ｎ、光速をＣ，ｐを整数とけると、発振周波数「０２は ｆｏ ２ ＝ｐ−Ｃ／２ （Ｌ＋ｎ （Ｖ） Ｑ ）・
・・（３） となる。すなυら電源７１により電気光学素子Ｅ０１の
電界強度を変えることにより屈折率ｎを変化させること
ができ、その結果発振周波数ｆ０２を掃引できる。
。４・Δ△） また可変波長レー＋ｆダイオードＶ Ｌ １−Ｖ Ｌ
３として、第８図のように共振器内に屈折率を制御でき
る素子を挿入したものを用いてもよい。第６図と同一の
部分には同じａｄ号を付して説明を省略する。ＥＯｌは
Ｌ ｉ Ｎ ｂ Ｏ３にオブ酸すヂウム）等からなりレ
ンズＬＳ２の出力光を入射する両面無反射コートの電気
光学素子、７１はこの電気光学素子［ＥＯｌを制御する
電源である。半導体レーザＬ１〕２を出０４ シた光は
レンズＬＳ２で平行光となった後電気光学素子ＥＯＩを
透過し、ミラーＭ２で反射した後先の光路を逆行して、
再び半導体レーザＬＤ２に入射する。この結果ミラーＭ
１とミラーＭ２の間で共振器を構成できる。ミラーＭ１
とミラーＭ２の間の電気光学素子ＥＯ１の光路に沿った
長さＱを除く距離をし、電気光学素子Ｅｏ１の屈折率を
ｎ、光速をＣ，ｐを整数とけると、発振周波数「０２は ｆｏ ２ ＝ｐ−Ｃ／２ （Ｌ＋ｎ （Ｖ） Ｑ ）・
・・（３） となる。すなυら電源７１により電気光学素子Ｅ０１の
電界強度を変えることにより屈折率ｎを変化させること
ができ、その結果発振周波数ｆ０２を掃引できる。
第９図は第８図の可変波長レーデダイオードを２重共振
器形としたものを示す構成ブロック図である。第８図と
同一の部分は同じ記号を付して説明を省略する。ＢＳｌ
はレンズＬＳ２からの出射光を２方向に分１１３１ｔす
るビームスプリッタ、ＥＯ２はこのビームスプリッタ［
３Ｓ１を透過した光を入射する電気光学素子、Ｍ２ｉよ
この電気光学素子Ｅ０２の出射光を反射するミラー、Ｅ
Ｏ３は前記ビームスプリッタ８８１で反射した光を入射
する電気光学素子、Ｍ３はこの電気光学素子ＦＯ３の出
Ｄｉ九を反射するミラーである。電気光学素子ＥＯ２、
ＥＯ３の光路方向の長さをそれぞれＱ＋、Ｑ２、屈折’
Ａ５それぞれｎＩ＋ｎ２、ミラーＭ１゜Ｍ２間の光路に
沿ったＱ＋を除く距離を１−１、ミラーＭ１．Ｍ３間の
光路に）ａつだＱ２を除く距離を１２、Ｑを整数とする
と、この」易合の発振周波数［０３は ｆｏｓ ＝ ｑ −Ｃ／２１ （Ｌ＋ ＋ｎ
＋ （Ｖ＋ ）ｊ＋−（１２＋−ｎ２ （
Ｖ２ ） Ｑ ２ ） Ｉ −
（４）となる。（４）式は（３）式よりも分母を小さく
できるので、第８図装置の場合よりも発振周波数の可変
範囲を大きくできる。
器形としたものを示す構成ブロック図である。第８図と
同一の部分は同じ記号を付して説明を省略する。ＢＳｌ
はレンズＬＳ２からの出射光を２方向に分１１３１ｔす
るビームスプリッタ、ＥＯ２はこのビームスプリッタ［
３Ｓ１を透過した光を入射する電気光学素子、Ｍ２ｉよ
この電気光学素子Ｅ０２の出射光を反射するミラー、Ｅ
Ｏ３は前記ビームスプリッタ８８１で反射した光を入射
する電気光学素子、Ｍ３はこの電気光学素子ＦＯ３の出
Ｄｉ九を反射するミラーである。電気光学素子ＥＯ２、
ＥＯ３の光路方向の長さをそれぞれＱ＋、Ｑ２、屈折’
Ａ５それぞれｎＩ＋ｎ２、ミラーＭ１゜Ｍ２間の光路に
沿ったＱ＋を除く距離を１−１、ミラーＭ１．Ｍ３間の
光路に）ａつだＱ２を除く距離を１２、Ｑを整数とする
と、この」易合の発振周波数［０３は ｆｏｓ ＝ ｑ −Ｃ／２１ （Ｌ＋ ＋ｎ
＋ （Ｖ＋ ）ｊ＋−（１２＋−ｎ２ （
Ｖ２ ） Ｑ ２ ） Ｉ −
（４）となる。（４）式は（３）式よりも分母を小さく
できるので、第８図装置の場合よりも発振周波数の可変
範囲を大きくできる。
第１０図は第８図の可変波長レーザダイオードを１チツ
プ上に集積形としたものを示す崩成図である。９１はＧ
ａＡＱΔｓ 、ＥｎＧａ Ａｓ Ｐｈどから構成される
レーザダイオード、９２はこのし一ヂダイオード９１の
接合部に段けられた光増幅部、９ζ３は同じく導波路屋
外部共振器、９４．９５はレーザダイオード９１の両端
にもうけられたミラー、０６は前記光増幅部９２に対応
してレーザダイオード９１の表面に設【プられた電極、
９７は前記導波路屋外部共振器９３に対応してレーデダ
イオード９１の表面に設けられた電極である。
プ上に集積形としたものを示す崩成図である。９１はＧ
ａＡＱΔｓ 、ＥｎＧａ Ａｓ Ｐｈどから構成される
レーザダイオード、９２はこのし一ヂダイオード９１の
接合部に段けられた光増幅部、９ζ３は同じく導波路屋
外部共振器、９４．９５はレーザダイオード９１の両端
にもうけられたミラー、０６は前記光増幅部９２に対応
してレーザダイオード９１の表面に設【プられた電極、
９７は前記導波路屋外部共振器９３に対応してレーデダ
イオード９１の表面に設けられた電極である。
電極９Ｇを介して接合部に電流１ｔ、ｏをＦ、Ｆ人して
光増幅部９２にｄｉいてレーザ光を発生さけ、導波路形
外部」上振器９３に電極９７を介して電流ＩＦを流し導
波路屋外部共振器９３の屈折率を変化さ・ ぜて発振
周波数を１吊引する。光増幅部９２および導波路形外部
共撮器９３の接合部に沿った良さをそれぞれ９３ Ｎ
（！４ 、屈折率をそれぞれｎ３、ｎ４、ｒを整数とす
ると、発振周波数ｆｏｄはｆｏ ４−ｒ−Ｃ／２ （ｎ
３ Ｑ３ ＋ｎ４ （ｆＦ） Ｑとなる。
光増幅部９２にｄｉいてレーザ光を発生さけ、導波路形
外部」上振器９３に電極９７を介して電流ＩＦを流し導
波路屋外部共振器９３の屈折率を変化さ・ ぜて発振
周波数を１吊引する。光増幅部９２および導波路形外部
共撮器９３の接合部に沿った良さをそれぞれ９３ Ｎ
（！４ 、屈折率をそれぞれｎ３、ｎ４、ｒを整数とす
ると、発振周波数ｆｏｄはｆｏ ４−ｒ−Ｃ／２ （ｎ
３ Ｑ３ ＋ｎ４ （ｆＦ） Ｑとなる。
また光ヘテロダイン検波部１２１にＷ Ｎｔ（タング
ステン、ニッケル）点接触ダイオードやジョげフソン素
子を使うこともできる。これらの索子は逓イ８とミキサ
の両方の機能を備えているためωＳ、ω１．ω３を同時
に人力することができ、第３図におｔノるミキサ回路Ｍ
Ｘ１は不要となる。
ステン、ニッケル）点接触ダイオードやジョげフソン素
子を使うこともできる。これらの索子は逓イ８とミキサ
の両方の機能を備えているためωＳ、ω１．ω３を同時
に人力することができ、第３図におｔノるミキサ回路Ｍ
Ｘ１は不要となる。
この場合、これらの素子の出ツノ１ｊなわら光周波数変
調回路ＦＣの入力信りはω４−ωＳ−ω１±ｍω３ （
口１は逓倍数）となる。またω４＝ωｓ２ω１±ｍω３
とすることもでき、この場合には光周波数ミーヤリ１２
４が不要となる。
調回路ＦＣの入力信りはω４−ωＳ−ω１±ｍω３ （
口１は逓倍数）となる。またω４＝ωｓ２ω１±ｍω３
とすることもでき、この場合には光周波数ミーヤリ１２
４が不要となる。
第１１図は光ヘテＩコダイン検波部１２１の曲の構成例
を示す構成ブロック図である。ｏＣは第２の波長安定化
光源を用いた先出り周波数のしの局部発振器、ＯＸはこ
の局部発振器ＯＣの光出力および前記光周波数逓倍部１
２４の光出力が前記光増幅索子ＯＡ３を介して入力する
非線形光学結晶を用いた光周波数ミキサ、ＯＤはこの光
周波数ミーヤリＯＸの光出力と前記基準波長光源部１１
からの出力光を入力して可変波長光源部１２２に出力Ｊ
るＰ ｒ Ｎフォトダ・イオードまたは７バランシエフ
４トダイオード＜Ｔどからなる光検出器である。
を示す構成ブロック図である。ｏＣは第２の波長安定化
光源を用いた先出り周波数のしの局部発振器、ＯＸはこ
の局部発振器ＯＣの光出力および前記光周波数逓倍部１
２４の光出力が前記光増幅索子ＯＡ３を介して入力する
非線形光学結晶を用いた光周波数ミキサ、ＯＤはこの光
周波数ミーヤリＯＸの光出力と前記基準波長光源部１１
からの出力光を入力して可変波長光源部１２２に出力Ｊ
るＰ ｒ Ｎフォトダ・イオードまたは７バランシエフ
４トダイオード＜Ｔどからなる光検出器である。
このような構成によれば、光周波数ミキナｏＸの光出力
周波数ω６は非線形光学効果により、（！Ｊ６−ω１＋
ωＬとなる。第３図の構成では光周波数逓倍部により、
（オフセット周波数は別にして）ωＳ−ω１＝ｎｔｔ）
Ｑで決まる限られたω１しか得られないが、第１１図の
構成ではいろいろな波長の光を出力できる。例えばＲｂ
の吸収線を用いてωＳの波長をλｓ＝７８０ｎｍ、Ｃ６
の吸収線を用いてωＬの波長をλＬ＝８５２ｎｍと選べ
ば、フィードバックループのバランス時の関係ωｓ＝ω
６からωＳ、ω１．ωＬのそれぞれの波長λ５゜λ１．
λＬの間には１／λｓ＝１／λ１＋１／λＬの関係があ
るから、λＩｌ−９２３０ｎとなる。
周波数ω６は非線形光学効果により、（！Ｊ６−ω１＋
ωＬとなる。第３図の構成では光周波数逓倍部により、
（オフセット周波数は別にして）ωＳ−ω１＝ｎｔｔ）
Ｑで決まる限られたω１しか得られないが、第１１図の
構成ではいろいろな波長の光を出力できる。例えばＲｂ
の吸収線を用いてωＳの波長をλｓ＝７８０ｎｍ、Ｃ６
の吸収線を用いてωＬの波長をλＬ＝８５２ｎｍと選べ
ば、フィードバックループのバランス時の関係ωｓ＝ω
６からωＳ、ω１．ωＬのそれぞれの波長λ５゜λ１．
λＬの間には１／λｓ＝１／λ１＋１／λＬの関係があ
るから、λＩｌ−９２３０ｎとなる。
以上説明したような光周波数シンセサイデ・スィーパは
次のような特長を有している：（イ）その光出力が絶対
波長で高精度かつ高安定にＲｂ、Ｃｓなどの吸収線にロ
ックすることができ、１Ｑ−１２以上の安定度の間予標
準（従来の周波数標準はＣｓ ＜９Ｇｌ−１ｚ）、Ｒｂ
（６ＧＨｚ＞のマイクロ波共鳴を利用している）を得
ることができる。
次のような特長を有している：（イ）その光出力が絶対
波長で高精度かつ高安定にＲｂ、Ｃｓなどの吸収線にロ
ックすることができ、１Ｑ−１２以上の安定度の間予標
準（従来の周波数標準はＣｓ ＜９Ｇｌ−１ｚ）、Ｒｂ
（６ＧＨｚ＞のマイクロ波共鳴を利用している）を得
ることができる。
（ロ）また可変波長レーザダイオードＶ１１〜Ｖ１−３
として共振器長の艮い△ＤＦＢや外部共振；Ｓ形し−ザ
ダイオードを用いるため、共撮器のＱが高く、発振スペ
クトル幅を狭くすることができる。
として共振器長の艮い△ＤＦＢや外部共振；Ｓ形し−ザ
ダイオードを用いるため、共撮器のＱが高く、発振スペ
クトル幅を狭くすることができる。
（ハ）また光周波数ＰＬＬの原理を用いているため、高
精度な光周波数スィーブができる。
精度な光周波数スィーブができる。
（ニ）またＲｂの吸収線（７８０ｎｍ、７９５ｎｍ）な
どを用いていることと２逓倍方式により、光通信用ファ
イバで最も光伝送１（＋１失が小さい１５００ｎｍ帯の
光を高精度かつ高安定に出力できるので、実用性に優れ
ている。
どを用いていることと２逓倍方式により、光通信用ファ
イバで最も光伝送１（＋１失が小さい１５００ｎｍ帯の
光を高精度かつ高安定に出力できるので、実用性に優れ
ている。
（ホ）第１１図に示したような構成により、いろいろ４
ｒ光周波数を出ツノできる。
ｒ光周波数を出ツノできる。
第１図の実施例に述べたような構成の光周波数ネットワ
ーク・アナライザにお（プる光周波数の動作例を次に示
す。
ーク・アナライザにお（プる光周波数の動作例を次に示
す。
ωＳの波長： ７８０ｎｍ （レーザダイオードの波長
をＲｂの吸収線にロックする） ω０の波１ｎ：１５６０ｎｍ±５０ ｎ ＋ｎΔωの周
波ｆｌ：１００ＭＩ−ＩＺ この動作例は測定光が光ファイバ通（ｇの最適波長であ
る場合で、光通信用装置の測定には特に効果がある。
をＲｂの吸収線にロックする） ω０の波１ｎ：１５６０ｎｍ±５０ ｎ ＋ｎΔωの周
波ｆｌ：１００ＭＩ−ＩＺ この動作例は測定光が光ファイバ通（ｇの最適波長であ
る場合で、光通信用装置の測定には特に効果がある。
なお上記の光周波数ネットワーク・アナライリ゛の実施
例では光周波数スィーパとして尤周ｅ、故シンセリイザ
・スィーパを用いているが、これに限ｌうず、シンセ＋
Ｊ−イズドされていない高ｇ＋良なスィーパを用いても
よい。
例では光周波数スィーパとして尤周ｅ、故シンセリイザ
・スィーパを用いているが、これに限ｌうず、シンセ＋
Ｊ−イズドされていない高ｇ＋良なスィーパを用いても
よい。
また」１記の実施例では比較手段のリファレンス信号を
、第２の九ヘテロダイン検波部２３および第２のフィル
タ部２４を用いて得ていたが、これに限らず、例えば第
３図の光周波数シンセサイザ・スイーパの光周波数シフ
タ１５に加わるシフト周波数Δωに対応する変調用電気
信号を用いてもよい。この場合には第２の光ヘテロダイ
ン検波部および第２のフィルタ部を省略して構成を簡単
にすることができる。
、第２の九ヘテロダイン検波部２３および第２のフィル
タ部２４を用いて得ていたが、これに限らず、例えば第
３図の光周波数シンセサイザ・スイーパの光周波数シフ
タ１５に加わるシフト周波数Δωに対応する変調用電気
信号を用いてもよい。この場合には第２の光ヘテロダイ
ン検波部および第２のフィルタ部を省略して構成を簡単
にすることができる。
また光周波数ネットワーク・アナラ・イ噂アから測定対
象への出射光は連続光に限らず、パルス光を使用しこの
パルス光と同期して光周波数を（１■引することにより
パルス光に対する波長特性を測定することもできる。
象への出射光は連続光に限らず、パルス光を使用しこの
パルス光と同期して光周波数を（１■引することにより
パルス光に対する波長特性を測定することもできる。
（発明の効果）
以上述べたように本発明によれば、高精度に振幅１位相
特性などが測定できる光周波数ネットワーク・アナライ
ザを実現することかできる。
特性などが測定できる光周波数ネットワーク・アナライ
ザを実現することかできる。
第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、第２
図は本発明で使用する光周波数スィーパ１の（Ｍ成例を
示す構成ブロック図、第３図は第２図の構成を具体化し
た構成例を示す構成ブ１コック図、第４図は第３図装置
の動作を説明するための特性曲線図、第５図は第３図装
置の動作を説明するための説明図、第６図および第８図
〜第１ｏ図は第３図における可変波長レーザダイオード
の他の構成例を示す構成説明図、第７図は第６図装置の
動作を説明するための動作説明図、第１１図は第３図装
置の一部の変形例を示すための偶成ブロック図、第１２
図は従来の光ファイバ損失波長特性測定器をホブ構成ブ
ロック図、第１３図は従来の光）？イバ波長分散特＋を
測定器を示す偶成ブロック図である。 １・・・光周波数スィーパ、１０・・・測定対象、２３
・・・第２の光ヘテロダイン検波部、２４・・・第２の
フィルタ部、３３．４３・・・第１の光ヘテ［コダイン
検波部、３４，４．４・・・＠１のフィルタ部、３５，
３６．４５．４６・・・比較手段、５０・・・信号処理
Ｔ：段。 ・′、−＼
図は本発明で使用する光周波数スィーパ１の（Ｍ成例を
示す構成ブロック図、第３図は第２図の構成を具体化し
た構成例を示す構成ブ１コック図、第４図は第３図装置
の動作を説明するための特性曲線図、第５図は第３図装
置の動作を説明するための説明図、第６図および第８図
〜第１ｏ図は第３図における可変波長レーザダイオード
の他の構成例を示す構成説明図、第７図は第６図装置の
動作を説明するための動作説明図、第１１図は第３図装
置の一部の変形例を示すための偶成ブロック図、第１２
図は従来の光ファイバ損失波長特性測定器をホブ構成ブ
ロック図、第１３図は従来の光）？イバ波長分散特＋を
測定器を示す偶成ブロック図である。 １・・・光周波数スィーパ、１０・・・測定対象、２３
・・・第２の光ヘテロダイン検波部、２４・・・第２の
フィルタ部、３３．４３・・・第１の光ヘテ［コダイン
検波部、３４，４．４・・・＠１のフィルタ部、３５，
３６．４５．４６・・・比較手段、５０・・・信号処理
Ｔ：段。 ・′、−＼
Claims (9)
- （１）周波数掃引する第１の光出力およびこの第１の光
出力に関連する第２の光出力を発生し第１の光出力を測
定対象に出射する光周波数スイーパと、前記第１の光出
力に基づく前記測定対象の出射光に関連する光および前
記第２の光出力を入力する第１の光ヘテロダイン検波部
と、この第１の光ヘテロダイン検波部の電気出力を入力
する第１のフィルタ部と、前記第１のフィルタ部の電気
出力と前記第１および第２の光出力の周波数差に関連す
る電気信号とを比較する比較手段と、この比較手段の電
気出力を入力して信号処理する信号処理手段とを備えた
ことを特徴とする光周波数ネットワーク・アナライザ。 - （２）前記第１および第２の光出力を入力する第２の光
ヘテロダイン検波部と、この第２の光ヘテロダイン検波
部の電気出力を入力する第２のフィルタ部とを備え、比
較手段で第２のフィルタ部の電気出力を第１のフィルタ
部の電気出力と比較する特許請求の範囲第１項記載の光
周波数ネットワーク・アナライザ。 - （３）測定対象の出射光を入力して偏光面を制御する偏
光制御部と、この偏光制御部の出力光を増幅する光増幅
部とを備え、光増幅部の出力を第１の光ヘテロダイン検
波部へ入力するようにした特許請求の範囲第１項記載の
光周波数ネットワーク・アナライザ。 - （４）比較手段が振幅比較手段を備えた特許請求の範囲
第１項記載の光周波数ネットワーク・アナライザ。 - （５）比較手段が位相比較手段を備えた特許請求の範囲
第１項記載の光周波数ネットワーク・アナライザ。 - （６）フィルタ部を光周波数スイーパの２つの出力周波
数の差に対応する透過周波数帯域を有するバンド・パス
・フィルタで構成した特許請求の範囲第１項記載の光周
波数ネットワーク・アナライザ。 - （７）光周波数スイーパとして、基準波長光源部と、こ
の基準波長光源部の発振波長に対応する波長に光出力の
波長を制御する光周波数ＰＬＬ部とを備え、前記光周波
数ＰＬＬ部の光出力の波長を可変とする光周波数シンセ
サイザ・スイーパを用いた特許請求の範囲第１項記載の
光周波数ネットワーク・アナライザ。 - （８）基準波長光源部としてＲ＿ｂ原子のＤ＿２（７８
０ｎｍ）線およびＤ＿１線（７９５ｎｍ）のいずれか１
つの吸収スペクトルにレーザダイオードのＲ振波長を制
御したものを用い、光周波数ＰＬＬ部が前記各発振波長
の２倍の波長帯域の光を出力する特許請求の範囲第７項
記載の光周波数ネットワーク・アナライザ。 - （９）光周波数ＰＬＬ部が基準波長光源部の出力光を一
方の入力とする光ヘテロダイン検波部と、この光ヘテロ
ダイン検波部の電気出力に関連する出力により出力光の
発振波長が制御される可変波長光源部とを備え、この可
変波長光源部の出力光に関連する光を前記光ヘテロダイ
ン検波部の他方の入力とした特許請求の範囲第７項記載
の光周波数ネットワーク・アナライザ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60296073A JPS62156535A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 光周波数ネツトワ−ク・アナライザ |
| US06/943,670 US4856899A (en) | 1985-12-20 | 1986-12-18 | Optical frequency analyzer using a local oscillator heterodyne detection of incident light |
| DE3643569A DE3643569C2 (de) | 1985-12-20 | 1986-12-19 | Analysator für optische Frequenzen |
| GB8630375A GB2185567B (en) | 1985-12-20 | 1986-12-19 | Optical frequency analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60296073A JPS62156535A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 光周波数ネツトワ−ク・アナライザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62156535A true JPS62156535A (ja) | 1987-07-11 |
| JPH0523613B2 JPH0523613B2 (ja) | 1993-04-05 |
Family
ID=17828762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60296073A Granted JPS62156535A (ja) | 1985-12-20 | 1985-12-27 | 光周波数ネツトワ−ク・アナライザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62156535A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002082038A1 (en) * | 2001-04-02 | 2002-10-17 | Advantest Corporation | Optical network analyzer |
-
1985
- 1985-12-27 JP JP60296073A patent/JPS62156535A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002082038A1 (en) * | 2001-04-02 | 2002-10-17 | Advantest Corporation | Optical network analyzer |
| US6980288B2 (en) | 2001-04-02 | 2005-12-27 | Advantest Corporation | Optical network analyzer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0523613B2 (ja) | 1993-04-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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