JP2004055775A - 波長モニタ及びモータ駆動制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】波長可変光源の波長変化を高確度、高安定に検出できる波長モニタを提供すると共に、その波長モニタを使用して波長可変手段であるモータを容易に高精度駆動するモータ制御装置を提供する。
【解決手段】波長可変光源からの出力光の波長変化を検出する波長モニタであって、前記波長可変光源からの出力光を偏光角４５度の直線偏光にする第１の偏光子１と、前記第１の偏光子の通過光を２つに分岐するビームスプリッタ２と、前記ビームスプリッタで分岐された一方の分岐光を、反射して再度前記ビームスプリッタに入射させる第１の反射手段４と、前記ビームスプリッタで分岐された他方の分岐光を、第２の反射板５を介して往復して通過させ、前記ビームスプリッタに入射させる、λ／８の位相シフトする位相差板３と、前記ビームスプリッタで合波された出力光を、直交する成分に分岐してそれぞれ第１及び第２の受光器７，８に出力する偏光ビームスプリッタ６とを備える波長モニタ。
【選択図】 図１
【解決手段】波長可変光源からの出力光の波長変化を検出する波長モニタであって、前記波長可変光源からの出力光を偏光角４５度の直線偏光にする第１の偏光子１と、前記第１の偏光子の通過光を２つに分岐するビームスプリッタ２と、前記ビームスプリッタで分岐された一方の分岐光を、反射して再度前記ビームスプリッタに入射させる第１の反射手段４と、前記ビームスプリッタで分岐された他方の分岐光を、第２の反射板５を介して往復して通過させ、前記ビームスプリッタに入射させる、λ／８の位相シフトする位相差板３と、前記ビームスプリッタで合波された出力光を、直交する成分に分岐してそれぞれ第１及び第２の受光器７，８に出力する偏光ビームスプリッタ６とを備える波長モニタ。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長可変光源からの出力光の波長検出する波長モニタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の波長可変光源では、光源の波長確度は波長可変手段として使用するモータ及びモータ周辺駆動部の位置決め再現性で決まってしまい、高確度な波長可変光源を得るために非常な高価な高性能モータを使用しなければならなかった。
また、高価なモータを使用しても駆動部全体のバッククラッシュやステックスリップ等によって実際の波長確度はモータの精度通りにはいかなかった。
このため、光源の波長変化そのものを高確度に検出できる波長モニタが重要視されている。
【０００３】
従来例としたは、特開平１０−３３９６６８号公報や特願２００１−００８５８９号等、π／２位相ズレした２つの周期的振幅信号を得ることで高分解能と広波長帯域を両立した波長モニタもあるが、大きな振幅を得ることが困難であったり、経時的に安定な波形を得るのが困難であるという問題があった。
【０００４】
そして、特開平１０−３３９６６８号公報には、「実施時に遭遇する条件下における有害な影響にあまり左右されず、レーザ光源の光信号の波長を自動調整するための安価な装置を提供する」ことを目的として、
「第１の光ビームの波長を測定するための光波長計であって、前記第１の光ビーム内またはその一部内に配置されて、前記第１の光ビームの波長によって決まる第１の光学パワーを備えた第２の光ビームを発生する第１の光学部品と、前記第２の光ビームの光学パワーを検出する第１のパワー検出器と、測定される前記第１の光ビームの波長に対する、前記第１の光学部品によって発生する前記第２の光ビームの光学パワーの依存関係に基づいて、前記検出された第１の光学パワーに対して波長の割り当てを行う第１の割り当て器が含まれている光波長計。」が開示されている。
【０００５】
また、特願２００１−００８５８９号には、「単一モードで発振する光源の波長を測定する波長モニタにおいて、特殊仕様の光学部材を使用せずに、２本の干渉光強度にπ／２の位相差を発生させ、また、各光学部材を固定した後に位相差を調整できる」ことを目的として、
「光入力部からの入射光を平行光に変換する光学素子と、該光学素子からの平行光が入射して該平行光を分岐する第１ビームスプリッタと、該第１ビームスプリッタで分岐された平行光をそれぞれ反射する第１反射器および第２反射器と、を備えたマイケルソン干渉計の光学系を有し、前記光学系は、前記第１ビームスプリッタで合波されて射出する第１反射器および第２反射器からの反射光の波面を傾け、干渉光ビーム面内の光強度分布に干渉縞を発生させる干渉縞発生手段を有し、前記第１ビームスプリッタによって合波され、入射光側と異なった方向に射出した干渉光を分岐する第２ビームスプリッタと、前記第２ビームスプリッタによって分岐された干渉光をそれぞれ受光する第１受光器および第２受光器と、前記第１受光器の前面に配置された第１スリットと、前記第２受光器の前面に配置された第２スリットと、前記第１受光器および前記第２受光器からの光強度を計数処理する信号処理手段と、を有することを特徴とする波長モニタ」（請求項１）が開示されている。
【０００６】
また、波長モニタの検出出力によって、波長可変光源の光源を構成するモータ（サーボモータ等）の制御は、従来は図５及び図６に示すような構成で実行されていた。
図５は、従来の光源部のモータ制御の構成の１例を示すブロック図である。
波長可変光源の光源部５１の波長可変手段であるモータ（サーボモータ等）５２は、比較回路５８の出力に応じてモータ制御回路５９によって制御される。
前記比較回路５８には、前記モータ５２に接続されたエンコーダ５３の出力を逓倍回路５６フィードバックカウンタ５７を介して一方の入力が、制御用のＣＰＵ６４からの制御信号に応じたパルス発生回路６１の出力を指令パルスカウンタ６０を介して他方の比較入力が与えれてフィードバック系が構成されている。
【０００７】
また、波長可変光源５１の出力光はビームスプリッタ５４によってその一部が分岐されて、フォトダイオード等によって構成されるパワーモニタ５５を介してＬＤ制御回路６２にフィードバックされて、ＣＰＵ６４からの設定値になるようにパワー制御が行われている。
更に、波長可変光源５１は、温度制御回路６３によって、ＣＰＵ６４からの設定値になるように温度制御が行われている。
【０００８】
図６は、従来の光源部のモータ制御の構成の別の例を示すブロック図である。
波長可変光源の光源部５１の波長可変手段であるモータ（サーボモータ等）５２は、比較回路５８の出力に応じてモータ制御回路５９によって制御される。
前記比較回路５８には、前記モータ５２に接続されたエンコーダ５３の出力を逓倍回路５６フィードバックカウンタ５７を介して一方の入力が、制御用のＣＰＵ６４からの制御信号に応じたパルス発生回路６１の出力を指令パルスカウンタ６０を介して他方の比較入力が与えれてフィードバック系が構成されている。
【０００９】
また、波長可変光源５１の出力光はビームスプリッタ５４によってその一部が分岐されて、フォトダイオード等によって構成されるパワーモニタ５５を介してＬＤ制御回路６２にフィードバックされて、ＣＰＵ６４からの設定値になるようにパワー制御が行われている。
また、波長可変光源５１は、温度制御回路６３によって、ＣＰＵ６４からの設定値になるように温度制御が行われている。
更に、図６の構成では、波長可変光源５１の出力光は別のビームスプリッタ６７によってその一部を分岐し、波長モニタ６５及び波長演算回路６６を介してＣＰＵ６４にフィードバックして、該ＣＰＵ６４からの設定補正によってパルス発生回路６１にあたえる制御信号（設定値）を補正している。
【００１０】
図７は、従来の光源部のモータ制御の構成の別の例を示すブロック図である。
波長可変光源の光源部５１の波長可変手段であるステッピングモータ５２は、指令パルスカウンタ６０の出力に応じてモータ制御回路５９によって制御される。
前記指令パルスカウンタ６０には、波長可変光源５１の出力光をビームスプリッタ６７によってその一部を分岐し、波長モニタ６５及び波長演算回路６６を介してＣＰＵ６４にフィードバックして、該ＣＰＵ６４からの設定補正がパルス発生回路６１を介して与えられている。
【００１１】
また、波長可変光源５１の出力光はビームスプリッタ５４によってその一部が分岐されて、フォトダイオード等によって構成されるパワーモニタ５５を介してＬＤ制御回路６２にフィードバックされて、ＣＰＵ６４からの設定値になるようにパワー制御が行われている。
また、波長可変光源５１は、温度制御回路６３によって、ＣＰＵ６４からの設定値になるように温度制御が行われている。
【００１２】
図７のステッピングモータの場合には、構成がシンプルで安価にできるが、図６にものと同様に出力光の波長の補正動作に時間が掛かったり、モータの動作がスムーズにいかない場合があるという問題があった。
また、ステッピングモータのリニアリティーが悪いと、１回の補正では目標に追い込むことができず、複数回の補正をしなければならないという問題がある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
波長モニタには、波長変化に比例して透過率が変化する光学フィルタタイプや周期的な振幅信号が容易に得られるファブリ・ペロー・エタロンタイプ等が一般的であるが、光学フィルタタイプは高分解能を得るのが困難でエタロンタイプは広い波長帯域に亘って検出することが困難であった。
【００１４】
更に、波長モニタによって得られた信号を基に、設定波長と実測波長との偏差分を補正しようとしても、モータに指令する補正パルスで偏差分を瞬時に補正するためには、非常に高い駆動部のリニアリティが要求され、安価な機構で確実な補正を行うことが困難であった。
【００１５】
図５に示す構成では、エンコーダ５３によってモータ５２の機械的な位置を検出してクローズドループ制御系を構成しているが、波長可変光源５１の出力光を直接検出していないので、出力光に対してはオープンループ系になっているので、エンコーダの検出信号に、例えズレが生じなくても、出力波長にズレが生じることが有り得るという問題があった。
【００１６】
また、図６に示す構成では、エンコーダ５３によってモータ５２の機械的な位置を検出してクローズドループ制御系を形成すると共に、波長可変光源５１の出力光を波長モニタ６５によって検出して、パルス発生回路６１にフードバックしているため、波長演算回路及びＣＰＵを介在しているため、波長の補正動作に時間がかかったり、モータの動作がスムーズにいかないという問題があった。
【００１７】
本発明の課題
（目的）は、波長可変光源の波長変化を高確度、高安定に検出できる波長モニタを提供すると共に、その波長モニタを使用して波長可変手段であるモータを容易に高精度駆動するモータ制御装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、波長可変光源からの出力光の波長変化を検出する波長モニタであって、
前記波長可変光源からの出力光を偏光角４５度の直線偏光にする第１の偏光子と、前記第１の偏光子の通過光を２つに分岐するビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタで分岐された一方の分岐光を、反射して再度前記ビームスプリッタに入射させる第１の反射手段と、前記ビームスプリッタで分岐された他方の分岐光を、第２の反射板を介して往復して通過させ、前記ビームスプリッタに入射させる、λ／８の位相シフトする位相差板と、前記ビームスプリッタで合波された出力光を、直交する成分に分岐してそれぞれ第１及び第２の受光器に出力する偏光ビームスプリッタとを備える。（請求項１）
【００１９】
また、波長可変光源からの出力光の波長変化を検出する波長モニタであって、
前記波長可変光源からの出力光を偏光角４５度の直線偏光にする第１の偏光子と、前記第１の偏光子の通過光を２つに分岐するビームスプリッタと、前記ビームスプリッタで分岐された各々の光を再び合波し、出力光として２つの直交する偏光成分に分離してそれぞれ第１および第２の受光器に出力する偏光ビームスプリッタおよび第１、第２の反射手段と、前記ビームスプリッタで分岐された光路の何れか片方に挿入されたλ／４の位相シフトする位相差板とを備える。（請求項２）
【００２０】
また、波長可変光源からの出力光の波長変化を検出する波長モニタであって、
前記波長可変光源からの出力光を偏光角４５度の直線偏光にする第１の偏光子と、前記第１の偏光子の出力光をベクトル分解し片方の成分に対しもう片方の
成分を遅延させる遅延手段と前記遅延手段の通過光を２つに分岐するビームスプリッタと、前記ビームスプリッタで分岐された一方の分岐光を、λ／４の位相シフトする位相差板及び第２の偏光子を介して受光する第１の受光器と、前記ビームスプリッタで分岐された他方の分岐光を、第３の偏光子を介して受光する第２の受光器とを備える。（請求項３）
【００２１】
また、前記第１の偏光子に代えて、偏波保持ファイバを使用する構成とする。
（請求項４）
なお、偏光子の部分を（ＰＭＦ＋偏光子）にすると更に良い。（偏光子のみ（ＳＭＦ＋偏光子）の場合には、透過パワーがふらつき易く、ＰＭＦのみだとパワーは安定しているが偏光状態がふらつき易い。）
また、前記第１の偏光子の後段に、別のビームスプリッタを挿入して、該別のビームスプリッタの分岐出力光のパワーモニタを実行する構成とする。（請求項５）
【００２２】
また、波長可変光源の出力光の波長可変手段であるモータを駆動するモータ制御装置であって、
前記波長可変光源の出力光の一部モニタし波長情報を検出する波長モニタと、前記波長モニタからのπ／２位相のずれた２つの周期的振幅信号を前記出力光の波長に応じたデジタル信号に変換する逓倍回路と、前記逓倍回路の出力と指令値との偏差を求める比較回路とを備え、前記比較回路からの比較偏差に応じて前記モータを駆動制御する。（請求項６）
また、前記波長可変光源の光源は、前記波長可変光源の出力光のパワーをモニタするパワーモニタによって、一定のパワーに制御する構成とする。（請求項７）
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の波長モニタの第１の実施例の構成を図１（ａ）を用いて説明する。
図１において、１は４５度偏光子（ＰＯＬ１）、２は光分岐素子であるビームスプリッタ（ＢＳ１）、３はλ／８位相差板（λ／８ＷＰ）、４は第１のミラー（ＭＲ１），５は第２のミラー（ＭＲ２）、６は偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ１）、７は第１の受光器（ＰＤ１）８は第２の受光器（ＰＤ２）である。
また、偏光子（ＰＯＬ１）の代わりに偏光保持ファイバ（ＰＭＦ）（４５°）でも良く、ＰＭＦ＋ＰＯＬでも良い。
また、偏光子（ＰＯＬ１）とビームスプリッタ（ＢＳ１）の間に、別のビームスプリッタ（ＢＳ）を挿入して、分岐した出力を受光器（ＰＤ）でパワーモニタしても良い。
２のビームスプリッタ（ＢＳ１）は無偏光タイプが望ましい。
【００２４】
上記構成によって、図示しない波長可変光源から出射した光を偏光子１によって、偏光角４５度の直線偏光にし、偏光子１を透過した光を光分岐素子（ビームスプリッタ）２で２つに分岐して、一方を位相差板３を介してミラー４で反射させて、位相差板３を再度通過させて、光分岐素子（ビームスプリッタ）２にて合波する。
この一方の光は、λ／８位相差板が、第２のミラー（ＭＲ２）を介して往復の経路に挿入されているので、波長をλ／８位相シフトしている。
また、光分岐素子（ビームスプリッタ）２で分岐された他方を第２のミラー５で反射させて光分岐素子（ビームスプリッタ）２で合波する。
【００２５】
光分岐素子（ビームスプリッタ）２で合波された光は、第２の光分岐素子（偏光ビームスプリッタ）６によって直交する偏差成分に分岐した出力のそれぞれを、受光素子（ＰＤ１，ＰＤ２）によって受光する。
この第１及び第２の受光素子（ＰＤ１，ＰＤ２）で受光した信号出力は、図１（ｂ）の如く、第１の受光器（ＰＤ１）の出力信号ＰＤ１は、第２の受光器（ＰＤ２）の出力信号ＰＤ２
に対してπ／２シフトしている。
【００２６】
次に、本発明の波長モニタの第２の実施例の構成を図２を用いて説明する。
図２において、１は４５度偏光子（ＰＯＬ１）、２は光分岐素子であるビームスプリッタ（ＢＳ１）、３はλ／４位相差板（λ／４ＷＰ）、４は第１のミラー（ＭＲ１），５は第１２のミラー（ＭＲ２）、６は偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ１）、７は第１の受光器（ＰＤ１）、８は第２の受光器（ＰＤ２）である。
なお、振幅信号の周期は光路長差で決まり、２信号の位相差は波長板の位相差（厚み）で決まる。
振幅信号の周期Δλ＝λ２／光路長差（ΔＬ）であるので、例えば、
２００ｐｍ＝１５５０ｎｍ／１２ｍｍとなる。
【００２７】
上記構成によって、図示しない波長可変光源から出射した光を偏光子１によって、偏光角４５度の直線偏光にし、偏光子１を透過した光を光分岐素子（ビームスプリッタ）２で２つに分岐して、一方の光を第１のミラー４で反射させ、更に第２のミラー５で反射させて偏光ビームスプリッタ６に与える。
また、光分岐素子（ビームスプリッタ）２で分岐された他方の光を位相板３を介して偏光ビームスプリッタ６に与える。
【００２８】
偏光ビームスプリッタ６に与えれた２つの光は、合波されると共に直交する偏差成分に分岐されて、その出力のそれぞれを、受光素子（ＰＤ１，ＰＤ２）によって受光する。
この第１及び第２の受光素子（ＰＤ１，ＰＤ２）で受光した信号出力は、図１（ｂ）の場合と同様に、第１の受光器（ＰＤ１）の出力信号ＰＤ１は、第２の受光器（ＰＤ２）の出力
合と同様に、第１の受光器（ＰＤ１）の出力信号ＰＤ１は、第２の受光器（ＰＤ２）の出力信号ＰＤ２に対してπ／２シフトしている。
信号ＰＤ２に対してπ／２シフトしている。
【００２９】
更に、本発明の波長モニタの第３の実施例の構成を図３を用いて説明する。
図３において、１は第１の４５度偏光子（ＰＯＬ１）、２は光分岐素子であるビームスプリッタ（ＢＳ１）、３はλ／４位相差板（λ／４ＷＰ）、７は第１の受光器（ＰＤ１）８は第２の受光器（ＰＤ２）、９は遅延板、１０は第２の偏光子（ＰＯＬ２）、１１は第３の偏光子（ＰＯＬ３）である。
なお、遅延板は、水晶、ルチル、方解石等によって構成できる。
また、光路長差（ΔＬ）＝λ２ ／振幅信号の周期（Δλ）
遅延板板厚（ｔ）＝ΔＬ／遅延板の屈折率差（Δｎ）
また、図１〜図３の偏光子、波長板及び遅延板の側面に記載されている斜めの線及び垂直の線はそれぞれ結晶軸方向を示している。
【００３０】
上記構成によって、図示しない波長可変光源から出射した光を第１の偏光子（ＰＯＬ１）１によって、偏光角４５度の直線偏光にし、偏光子１を透過した光を遅延板（ＤＬ）９を介して、光分岐素子（ビームスプリッタ）２で分岐して、一方の光をλ／４位相差板３及び第２の偏光子（ＰＯＬ２）を介して第１の受光器（ＰＤ１）に与える。
また、分岐された他方の光を第３の偏光子（ＰＯＬ３）１１を介して第２の受光器（ＰＤ２）に与える。
【００３１】
この第１及び第２の受光素子（ＰＤ１，ＰＤ２）で受光した信号出力は、図１（ｂ）の場合と同様に、第１の受光器（ＰＤ１）の出力信号ＰＤ１は、第２の受光器（ＰＤ２）の出力信号ＰＤ２に対してπ／２シフトしている。
そして、２つのそれぞれの出力光の偏波状態は、図示の波形の位相が０，π／２，π，３π／２，２πの上部に示す如き偏波状態である。
【００３２】
次に、本発明の波長可変光源の光源を構成するモータの制御回路について説明する。
図４は、品発明の光源部のモータ制御の構成の例を示すブロック図である。
波長可変光源の光源部５１の波長可変手段であるモータ（サーボモータ等）５２は、比較回路５８の出力に応じてモータ制御回路５９によって制御される。
前記比較回路５８には、ビームスプリッタ６７で分岐した出力光の一部を波長モニタ６５、逓倍回路５６及び、フィードバックカウンタ５７を介して一方の入力が、制御用のＣＰＵ６４からの制御信号に応じたパルス発生回路６１の出力を指令パルスカウンタ６０を介してた方の比較入力が与えれれてフィードバック系が構成されている。
【００３３】
また、波長可変光源５１の出力光はビームスプリッタ５４によってその一部が分岐されて、フォトダイオード等によって構成されるパワーモニタ５５を介してＬＤ制御回路６２にフィードバックされて、ＣＰＵ６４からの設定値になるようにパワー制御が行われている。
更に、波長可変光源５１は、温度制御回路６３によって、ＣＰＵ６４からの設定値になるように温度制御が行われている。
【００３４】
図４に示すモータの制御回路では、図１〜図３に示す如き波長のモニタの検出出力（第１の出力信号ＰＤ１が、第２の出力信号ＰＤ２に対してπ／２シフトしている信号）を、逓倍回路５６によって出力光の波長に応じたデジタル信号に変換してフィードバックカウンタ５７を介して比較回路５８に与えるので、波長可変手段のモータの応答速度を改善することができる。
なお、図４に記載の本発明のモータ制御回路では、アクチュエータとしてのモータはサーボモータでもステッピングモータでも良い。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明では、波長可変光源からの出力光の波長変化を検出する波長モニタであって、
前記波長可変光源からの出力光を偏光角４５度の直線偏光にする第１の偏光子と、前記第１の偏光子の通過光を２つに分岐するビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタで分岐された一方の分岐光を、反射して再度前記ビームスプリッタに入射させる第１の反射手段と、前記ビームスプリッタで分岐された他方の分岐光を、第２の反射板を介して往復して通過させ、前記ビームスプリッタに入射させる、λ／８の位相シフトする位相差板と、前記ビームスプリッタで合波された出力光を、直交する成分に分岐してそれぞれ第１及び第２の受光器に出力する偏光ビームスプリッタとを備えることによって、波長可変光源の波長変化を高確度、高安定に検出できる。
【００３６】
また、請求項２に記載の発明では、波長可変光源からの出力光の波長変化を検出する波長モニタであって、
前記波長可変光源からの出力光を偏光角４５度の直線偏光にする第１の偏光子と、前記第１の偏光子の通過光を２つに分岐するビームスプリッタと、前記ビームスプリッタで分岐された各々の光を再び合波し、出力光として２つの直交する偏光成分に分離してそれぞれ第１および第２の受光器に出力する偏光ビームスプリッタおよび第１、第２の反射手段と、前記ビームスプリッタで分岐された光路の何れか片方に挿入されたλ／４の位相シフトする位相差板とを備えるでも、波長可変光源の波長変化を高確度、高安定な検出が実現できる。
【００３７】
また、請求項３に記載の発明では、波長可変光源からの出力光の波長変化を検出する波長モニタであって、
前記波長可変光源からの出力光を偏光角４５度の直線偏光にする第１の偏光子と、前記第１の偏光子の出力光をベクトル分解し片方の成分に対しもう片方の
成分を遅延させる遅延手段と前記遅延手段の通過光を２つに分岐するビームスプリッタと、前記ビームスプリッタで分岐された一方の分岐光を、λ／４の位相シフトする位相差板及び第２の偏光子を介して受光する第１の受光器と、前記ビームスプリッタで分岐された他方の分岐光を、第３の偏光子を介して受光する第２の受光器とを備えるでも、同様の波長可変光源の波長変化を高確度、高安定な検出が実現できる。
【００３８】
また、請求項４に記載の発明では、前記第１の偏光子に代えて、偏波保持ファイバを使用できる。
また、請求項５に記載の発明では、前記第１の偏光子の後段に、別のビームスプリッタを挿入して、該別のビームスプリッタの分岐出力光のパワーモニタを実行することによって、より安定した出力光を得られる。
【００３９】
また、請求項６に記載の発明では、波長可変光源の出力光の波長可変手段であるモータを駆動するモータ制御装置であって、
前記波長可変光源の出力光の一部の波長をモニタし、波長情報を検出する波長モニタと、前記波長モニタからのπ／２位相のずれた２つの周期的振幅信号を前記出力光の波長に応じたデジタル信号に変換する逓倍回路と、前記逓倍回路の出力と指令値との偏差を求める比較回路とを備え、前記比較回路からの比較偏差に応じて前記モータを駆動制御することによって、請求項１〜３に記載の波長モニタを使用して波長可変手段であるモータを容易に高精度駆動するモータ制御装置実現できる。
また、請求項７に記載の発明では、前記波長可変光源の光源は、前記波長可変光源の出力光のパワーをモニタするパワーモニタによって、一定のパワーに制御するので、波長可変光源装置からより安定した出力光を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の波長モニタの第１の実施例の構成を示す図である。
【図２】本発明の波長モニタの第２の実施例の構成を示す図である。
【図３】本発明の波長モニタの第３の実施例の構成を示す図である。
【図４】本発明の波長可変光源のモータの制御回路の構成を示すブロック図である。
【図５】従来の波長可変光源のモータの制御回路の第１の構成を示すブロック図である。
【図６】従来の波長可変光源のモータの制御回路の第２の構成を示すブロック図である。
【図７】従来の波長可変光源のモータの制御回路の第３の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 偏光子（４５°）（ＰＯＬ１）
２ ビームスプリッタ（ＢＳ１）
３ λ／８波長板（λ／８ＷＰ）
４，５ ミラー（ＭＲ１，ＭＲ２）
６ 偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ１）
７，８ 受光器（ＰＤ１，ＰＤ２）
５１ 波長可変光源（光源部）
５２ モータ
５３ エンコーダ
５４，６７ ビームスプリッタ
５５ パワーモニタ
５６ 逓倍回路
５７ フィードバックカウンタ
５８ 比較回路
５９ モータ制御回路
６０ 指令パルスカウンタ
６１ パルス発生回路
６２ ＬＤ制御回路
６３ 温度制御回路
６４ ＣＰＵ
６５ 波長モニタ
６６ 波長演算回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長可変光源からの出力光の波長検出する波長モニタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の波長可変光源では、光源の波長確度は波長可変手段として使用するモータ及びモータ周辺駆動部の位置決め再現性で決まってしまい、高確度な波長可変光源を得るために非常な高価な高性能モータを使用しなければならなかった。
また、高価なモータを使用しても駆動部全体のバッククラッシュやステックスリップ等によって実際の波長確度はモータの精度通りにはいかなかった。
このため、光源の波長変化そのものを高確度に検出できる波長モニタが重要視されている。
【０００３】
従来例としたは、特開平１０−３３９６６８号公報や特願２００１−００８５８９号等、π／２位相ズレした２つの周期的振幅信号を得ることで高分解能と広波長帯域を両立した波長モニタもあるが、大きな振幅を得ることが困難であったり、経時的に安定な波形を得るのが困難であるという問題があった。
【０００４】
そして、特開平１０−３３９６６８号公報には、「実施時に遭遇する条件下における有害な影響にあまり左右されず、レーザ光源の光信号の波長を自動調整するための安価な装置を提供する」ことを目的として、
「第１の光ビームの波長を測定するための光波長計であって、前記第１の光ビーム内またはその一部内に配置されて、前記第１の光ビームの波長によって決まる第１の光学パワーを備えた第２の光ビームを発生する第１の光学部品と、前記第２の光ビームの光学パワーを検出する第１のパワー検出器と、測定される前記第１の光ビームの波長に対する、前記第１の光学部品によって発生する前記第２の光ビームの光学パワーの依存関係に基づいて、前記検出された第１の光学パワーに対して波長の割り当てを行う第１の割り当て器が含まれている光波長計。」が開示されている。
【０００５】
また、特願２００１−００８５８９号には、「単一モードで発振する光源の波長を測定する波長モニタにおいて、特殊仕様の光学部材を使用せずに、２本の干渉光強度にπ／２の位相差を発生させ、また、各光学部材を固定した後に位相差を調整できる」ことを目的として、
「光入力部からの入射光を平行光に変換する光学素子と、該光学素子からの平行光が入射して該平行光を分岐する第１ビームスプリッタと、該第１ビームスプリッタで分岐された平行光をそれぞれ反射する第１反射器および第２反射器と、を備えたマイケルソン干渉計の光学系を有し、前記光学系は、前記第１ビームスプリッタで合波されて射出する第１反射器および第２反射器からの反射光の波面を傾け、干渉光ビーム面内の光強度分布に干渉縞を発生させる干渉縞発生手段を有し、前記第１ビームスプリッタによって合波され、入射光側と異なった方向に射出した干渉光を分岐する第２ビームスプリッタと、前記第２ビームスプリッタによって分岐された干渉光をそれぞれ受光する第１受光器および第２受光器と、前記第１受光器の前面に配置された第１スリットと、前記第２受光器の前面に配置された第２スリットと、前記第１受光器および前記第２受光器からの光強度を計数処理する信号処理手段と、を有することを特徴とする波長モニタ」（請求項１）が開示されている。
【０００６】
また、波長モニタの検出出力によって、波長可変光源の光源を構成するモータ（サーボモータ等）の制御は、従来は図５及び図６に示すような構成で実行されていた。
図５は、従来の光源部のモータ制御の構成の１例を示すブロック図である。
波長可変光源の光源部５１の波長可変手段であるモータ（サーボモータ等）５２は、比較回路５８の出力に応じてモータ制御回路５９によって制御される。
前記比較回路５８には、前記モータ５２に接続されたエンコーダ５３の出力を逓倍回路５６フィードバックカウンタ５７を介して一方の入力が、制御用のＣＰＵ６４からの制御信号に応じたパルス発生回路６１の出力を指令パルスカウンタ６０を介して他方の比較入力が与えれてフィードバック系が構成されている。
【０００７】
また、波長可変光源５１の出力光はビームスプリッタ５４によってその一部が分岐されて、フォトダイオード等によって構成されるパワーモニタ５５を介してＬＤ制御回路６２にフィードバックされて、ＣＰＵ６４からの設定値になるようにパワー制御が行われている。
更に、波長可変光源５１は、温度制御回路６３によって、ＣＰＵ６４からの設定値になるように温度制御が行われている。
【０００８】
図６は、従来の光源部のモータ制御の構成の別の例を示すブロック図である。
波長可変光源の光源部５１の波長可変手段であるモータ（サーボモータ等）５２は、比較回路５８の出力に応じてモータ制御回路５９によって制御される。
前記比較回路５８には、前記モータ５２に接続されたエンコーダ５３の出力を逓倍回路５６フィードバックカウンタ５７を介して一方の入力が、制御用のＣＰＵ６４からの制御信号に応じたパルス発生回路６１の出力を指令パルスカウンタ６０を介して他方の比較入力が与えれてフィードバック系が構成されている。
【０００９】
また、波長可変光源５１の出力光はビームスプリッタ５４によってその一部が分岐されて、フォトダイオード等によって構成されるパワーモニタ５５を介してＬＤ制御回路６２にフィードバックされて、ＣＰＵ６４からの設定値になるようにパワー制御が行われている。
また、波長可変光源５１は、温度制御回路６３によって、ＣＰＵ６４からの設定値になるように温度制御が行われている。
更に、図６の構成では、波長可変光源５１の出力光は別のビームスプリッタ６７によってその一部を分岐し、波長モニタ６５及び波長演算回路６６を介してＣＰＵ６４にフィードバックして、該ＣＰＵ６４からの設定補正によってパルス発生回路６１にあたえる制御信号（設定値）を補正している。
【００１０】
図７は、従来の光源部のモータ制御の構成の別の例を示すブロック図である。
波長可変光源の光源部５１の波長可変手段であるステッピングモータ５２は、指令パルスカウンタ６０の出力に応じてモータ制御回路５９によって制御される。
前記指令パルスカウンタ６０には、波長可変光源５１の出力光をビームスプリッタ６７によってその一部を分岐し、波長モニタ６５及び波長演算回路６６を介してＣＰＵ６４にフィードバックして、該ＣＰＵ６４からの設定補正がパルス発生回路６１を介して与えられている。
【００１１】
また、波長可変光源５１の出力光はビームスプリッタ５４によってその一部が分岐されて、フォトダイオード等によって構成されるパワーモニタ５５を介してＬＤ制御回路６２にフィードバックされて、ＣＰＵ６４からの設定値になるようにパワー制御が行われている。
また、波長可変光源５１は、温度制御回路６３によって、ＣＰＵ６４からの設定値になるように温度制御が行われている。
【００１２】
図７のステッピングモータの場合には、構成がシンプルで安価にできるが、図６にものと同様に出力光の波長の補正動作に時間が掛かったり、モータの動作がスムーズにいかない場合があるという問題があった。
また、ステッピングモータのリニアリティーが悪いと、１回の補正では目標に追い込むことができず、複数回の補正をしなければならないという問題がある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
波長モニタには、波長変化に比例して透過率が変化する光学フィルタタイプや周期的な振幅信号が容易に得られるファブリ・ペロー・エタロンタイプ等が一般的であるが、光学フィルタタイプは高分解能を得るのが困難でエタロンタイプは広い波長帯域に亘って検出することが困難であった。
【００１４】
更に、波長モニタによって得られた信号を基に、設定波長と実測波長との偏差分を補正しようとしても、モータに指令する補正パルスで偏差分を瞬時に補正するためには、非常に高い駆動部のリニアリティが要求され、安価な機構で確実な補正を行うことが困難であった。
【００１５】
図５に示す構成では、エンコーダ５３によってモータ５２の機械的な位置を検出してクローズドループ制御系を構成しているが、波長可変光源５１の出力光を直接検出していないので、出力光に対してはオープンループ系になっているので、エンコーダの検出信号に、例えズレが生じなくても、出力波長にズレが生じることが有り得るという問題があった。
【００１６】
また、図６に示す構成では、エンコーダ５３によってモータ５２の機械的な位置を検出してクローズドループ制御系を形成すると共に、波長可変光源５１の出力光を波長モニタ６５によって検出して、パルス発生回路６１にフードバックしているため、波長演算回路及びＣＰＵを介在しているため、波長の補正動作に時間がかかったり、モータの動作がスムーズにいかないという問題があった。
【００１７】
本発明の課題
（目的）は、波長可変光源の波長変化を高確度、高安定に検出できる波長モニタを提供すると共に、その波長モニタを使用して波長可変手段であるモータを容易に高精度駆動するモータ制御装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、波長可変光源からの出力光の波長変化を検出する波長モニタであって、
前記波長可変光源からの出力光を偏光角４５度の直線偏光にする第１の偏光子と、前記第１の偏光子の通過光を２つに分岐するビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタで分岐された一方の分岐光を、反射して再度前記ビームスプリッタに入射させる第１の反射手段と、前記ビームスプリッタで分岐された他方の分岐光を、第２の反射板を介して往復して通過させ、前記ビームスプリッタに入射させる、λ／８の位相シフトする位相差板と、前記ビームスプリッタで合波された出力光を、直交する成分に分岐してそれぞれ第１及び第２の受光器に出力する偏光ビームスプリッタとを備える。（請求項１）
【００１９】
また、波長可変光源からの出力光の波長変化を検出する波長モニタであって、
前記波長可変光源からの出力光を偏光角４５度の直線偏光にする第１の偏光子と、前記第１の偏光子の通過光を２つに分岐するビームスプリッタと、前記ビームスプリッタで分岐された各々の光を再び合波し、出力光として２つの直交する偏光成分に分離してそれぞれ第１および第２の受光器に出力する偏光ビームスプリッタおよび第１、第２の反射手段と、前記ビームスプリッタで分岐された光路の何れか片方に挿入されたλ／４の位相シフトする位相差板とを備える。（請求項２）
【００２０】
また、波長可変光源からの出力光の波長変化を検出する波長モニタであって、
前記波長可変光源からの出力光を偏光角４５度の直線偏光にする第１の偏光子と、前記第１の偏光子の出力光をベクトル分解し片方の成分に対しもう片方の
成分を遅延させる遅延手段と前記遅延手段の通過光を２つに分岐するビームスプリッタと、前記ビームスプリッタで分岐された一方の分岐光を、λ／４の位相シフトする位相差板及び第２の偏光子を介して受光する第１の受光器と、前記ビームスプリッタで分岐された他方の分岐光を、第３の偏光子を介して受光する第２の受光器とを備える。（請求項３）
【００２１】
また、前記第１の偏光子に代えて、偏波保持ファイバを使用する構成とする。
（請求項４）
なお、偏光子の部分を（ＰＭＦ＋偏光子）にすると更に良い。（偏光子のみ（ＳＭＦ＋偏光子）の場合には、透過パワーがふらつき易く、ＰＭＦのみだとパワーは安定しているが偏光状態がふらつき易い。）
また、前記第１の偏光子の後段に、別のビームスプリッタを挿入して、該別のビームスプリッタの分岐出力光のパワーモニタを実行する構成とする。（請求項５）
【００２２】
また、波長可変光源の出力光の波長可変手段であるモータを駆動するモータ制御装置であって、
前記波長可変光源の出力光の一部モニタし波長情報を検出する波長モニタと、前記波長モニタからのπ／２位相のずれた２つの周期的振幅信号を前記出力光の波長に応じたデジタル信号に変換する逓倍回路と、前記逓倍回路の出力と指令値との偏差を求める比較回路とを備え、前記比較回路からの比較偏差に応じて前記モータを駆動制御する。（請求項６）
また、前記波長可変光源の光源は、前記波長可変光源の出力光のパワーをモニタするパワーモニタによって、一定のパワーに制御する構成とする。（請求項７）
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の波長モニタの第１の実施例の構成を図１（ａ）を用いて説明する。
図１において、１は４５度偏光子（ＰＯＬ１）、２は光分岐素子であるビームスプリッタ（ＢＳ１）、３はλ／８位相差板（λ／８ＷＰ）、４は第１のミラー（ＭＲ１），５は第２のミラー（ＭＲ２）、６は偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ１）、７は第１の受光器（ＰＤ１）８は第２の受光器（ＰＤ２）である。
また、偏光子（ＰＯＬ１）の代わりに偏光保持ファイバ（ＰＭＦ）（４５°）でも良く、ＰＭＦ＋ＰＯＬでも良い。
また、偏光子（ＰＯＬ１）とビームスプリッタ（ＢＳ１）の間に、別のビームスプリッタ（ＢＳ）を挿入して、分岐した出力を受光器（ＰＤ）でパワーモニタしても良い。
２のビームスプリッタ（ＢＳ１）は無偏光タイプが望ましい。
【００２４】
上記構成によって、図示しない波長可変光源から出射した光を偏光子１によって、偏光角４５度の直線偏光にし、偏光子１を透過した光を光分岐素子（ビームスプリッタ）２で２つに分岐して、一方を位相差板３を介してミラー４で反射させて、位相差板３を再度通過させて、光分岐素子（ビームスプリッタ）２にて合波する。
この一方の光は、λ／８位相差板が、第２のミラー（ＭＲ２）を介して往復の経路に挿入されているので、波長をλ／８位相シフトしている。
また、光分岐素子（ビームスプリッタ）２で分岐された他方を第２のミラー５で反射させて光分岐素子（ビームスプリッタ）２で合波する。
【００２５】
光分岐素子（ビームスプリッタ）２で合波された光は、第２の光分岐素子（偏光ビームスプリッタ）６によって直交する偏差成分に分岐した出力のそれぞれを、受光素子（ＰＤ１，ＰＤ２）によって受光する。
この第１及び第２の受光素子（ＰＤ１，ＰＤ２）で受光した信号出力は、図１（ｂ）の如く、第１の受光器（ＰＤ１）の出力信号ＰＤ１は、第２の受光器（ＰＤ２）の出力信号ＰＤ２
に対してπ／２シフトしている。
【００２６】
次に、本発明の波長モニタの第２の実施例の構成を図２を用いて説明する。
図２において、１は４５度偏光子（ＰＯＬ１）、２は光分岐素子であるビームスプリッタ（ＢＳ１）、３はλ／４位相差板（λ／４ＷＰ）、４は第１のミラー（ＭＲ１），５は第１２のミラー（ＭＲ２）、６は偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ１）、７は第１の受光器（ＰＤ１）、８は第２の受光器（ＰＤ２）である。
なお、振幅信号の周期は光路長差で決まり、２信号の位相差は波長板の位相差（厚み）で決まる。
振幅信号の周期Δλ＝λ２／光路長差（ΔＬ）であるので、例えば、
２００ｐｍ＝１５５０ｎｍ／１２ｍｍとなる。
【００２７】
上記構成によって、図示しない波長可変光源から出射した光を偏光子１によって、偏光角４５度の直線偏光にし、偏光子１を透過した光を光分岐素子（ビームスプリッタ）２で２つに分岐して、一方の光を第１のミラー４で反射させ、更に第２のミラー５で反射させて偏光ビームスプリッタ６に与える。
また、光分岐素子（ビームスプリッタ）２で分岐された他方の光を位相板３を介して偏光ビームスプリッタ６に与える。
【００２８】
偏光ビームスプリッタ６に与えれた２つの光は、合波されると共に直交する偏差成分に分岐されて、その出力のそれぞれを、受光素子（ＰＤ１，ＰＤ２）によって受光する。
この第１及び第２の受光素子（ＰＤ１，ＰＤ２）で受光した信号出力は、図１（ｂ）の場合と同様に、第１の受光器（ＰＤ１）の出力信号ＰＤ１は、第２の受光器（ＰＤ２）の出力
合と同様に、第１の受光器（ＰＤ１）の出力信号ＰＤ１は、第２の受光器（ＰＤ２）の出力信号ＰＤ２に対してπ／２シフトしている。
信号ＰＤ２に対してπ／２シフトしている。
【００２９】
更に、本発明の波長モニタの第３の実施例の構成を図３を用いて説明する。
図３において、１は第１の４５度偏光子（ＰＯＬ１）、２は光分岐素子であるビームスプリッタ（ＢＳ１）、３はλ／４位相差板（λ／４ＷＰ）、７は第１の受光器（ＰＤ１）８は第２の受光器（ＰＤ２）、９は遅延板、１０は第２の偏光子（ＰＯＬ２）、１１は第３の偏光子（ＰＯＬ３）である。
なお、遅延板は、水晶、ルチル、方解石等によって構成できる。
また、光路長差（ΔＬ）＝λ２ ／振幅信号の周期（Δλ）
遅延板板厚（ｔ）＝ΔＬ／遅延板の屈折率差（Δｎ）
また、図１〜図３の偏光子、波長板及び遅延板の側面に記載されている斜めの線及び垂直の線はそれぞれ結晶軸方向を示している。
【００３０】
上記構成によって、図示しない波長可変光源から出射した光を第１の偏光子（ＰＯＬ１）１によって、偏光角４５度の直線偏光にし、偏光子１を透過した光を遅延板（ＤＬ）９を介して、光分岐素子（ビームスプリッタ）２で分岐して、一方の光をλ／４位相差板３及び第２の偏光子（ＰＯＬ２）を介して第１の受光器（ＰＤ１）に与える。
また、分岐された他方の光を第３の偏光子（ＰＯＬ３）１１を介して第２の受光器（ＰＤ２）に与える。
【００３１】
この第１及び第２の受光素子（ＰＤ１，ＰＤ２）で受光した信号出力は、図１（ｂ）の場合と同様に、第１の受光器（ＰＤ１）の出力信号ＰＤ１は、第２の受光器（ＰＤ２）の出力信号ＰＤ２に対してπ／２シフトしている。
そして、２つのそれぞれの出力光の偏波状態は、図示の波形の位相が０，π／２，π，３π／２，２πの上部に示す如き偏波状態である。
【００３２】
次に、本発明の波長可変光源の光源を構成するモータの制御回路について説明する。
図４は、品発明の光源部のモータ制御の構成の例を示すブロック図である。
波長可変光源の光源部５１の波長可変手段であるモータ（サーボモータ等）５２は、比較回路５８の出力に応じてモータ制御回路５９によって制御される。
前記比較回路５８には、ビームスプリッタ６７で分岐した出力光の一部を波長モニタ６５、逓倍回路５６及び、フィードバックカウンタ５７を介して一方の入力が、制御用のＣＰＵ６４からの制御信号に応じたパルス発生回路６１の出力を指令パルスカウンタ６０を介してた方の比較入力が与えれれてフィードバック系が構成されている。
【００３３】
また、波長可変光源５１の出力光はビームスプリッタ５４によってその一部が分岐されて、フォトダイオード等によって構成されるパワーモニタ５５を介してＬＤ制御回路６２にフィードバックされて、ＣＰＵ６４からの設定値になるようにパワー制御が行われている。
更に、波長可変光源５１は、温度制御回路６３によって、ＣＰＵ６４からの設定値になるように温度制御が行われている。
【００３４】
図４に示すモータの制御回路では、図１〜図３に示す如き波長のモニタの検出出力（第１の出力信号ＰＤ１が、第２の出力信号ＰＤ２に対してπ／２シフトしている信号）を、逓倍回路５６によって出力光の波長に応じたデジタル信号に変換してフィードバックカウンタ５７を介して比較回路５８に与えるので、波長可変手段のモータの応答速度を改善することができる。
なお、図４に記載の本発明のモータ制御回路では、アクチュエータとしてのモータはサーボモータでもステッピングモータでも良い。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明では、波長可変光源からの出力光の波長変化を検出する波長モニタであって、
前記波長可変光源からの出力光を偏光角４５度の直線偏光にする第１の偏光子と、前記第１の偏光子の通過光を２つに分岐するビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタで分岐された一方の分岐光を、反射して再度前記ビームスプリッタに入射させる第１の反射手段と、前記ビームスプリッタで分岐された他方の分岐光を、第２の反射板を介して往復して通過させ、前記ビームスプリッタに入射させる、λ／８の位相シフトする位相差板と、前記ビームスプリッタで合波された出力光を、直交する成分に分岐してそれぞれ第１及び第２の受光器に出力する偏光ビームスプリッタとを備えることによって、波長可変光源の波長変化を高確度、高安定に検出できる。
【００３６】
また、請求項２に記載の発明では、波長可変光源からの出力光の波長変化を検出する波長モニタであって、
前記波長可変光源からの出力光を偏光角４５度の直線偏光にする第１の偏光子と、前記第１の偏光子の通過光を２つに分岐するビームスプリッタと、前記ビームスプリッタで分岐された各々の光を再び合波し、出力光として２つの直交する偏光成分に分離してそれぞれ第１および第２の受光器に出力する偏光ビームスプリッタおよび第１、第２の反射手段と、前記ビームスプリッタで分岐された光路の何れか片方に挿入されたλ／４の位相シフトする位相差板とを備えるでも、波長可変光源の波長変化を高確度、高安定な検出が実現できる。
【００３７】
また、請求項３に記載の発明では、波長可変光源からの出力光の波長変化を検出する波長モニタであって、
前記波長可変光源からの出力光を偏光角４５度の直線偏光にする第１の偏光子と、前記第１の偏光子の出力光をベクトル分解し片方の成分に対しもう片方の
成分を遅延させる遅延手段と前記遅延手段の通過光を２つに分岐するビームスプリッタと、前記ビームスプリッタで分岐された一方の分岐光を、λ／４の位相シフトする位相差板及び第２の偏光子を介して受光する第１の受光器と、前記ビームスプリッタで分岐された他方の分岐光を、第３の偏光子を介して受光する第２の受光器とを備えるでも、同様の波長可変光源の波長変化を高確度、高安定な検出が実現できる。
【００３８】
また、請求項４に記載の発明では、前記第１の偏光子に代えて、偏波保持ファイバを使用できる。
また、請求項５に記載の発明では、前記第１の偏光子の後段に、別のビームスプリッタを挿入して、該別のビームスプリッタの分岐出力光のパワーモニタを実行することによって、より安定した出力光を得られる。
【００３９】
また、請求項６に記載の発明では、波長可変光源の出力光の波長可変手段であるモータを駆動するモータ制御装置であって、
前記波長可変光源の出力光の一部の波長をモニタし、波長情報を検出する波長モニタと、前記波長モニタからのπ／２位相のずれた２つの周期的振幅信号を前記出力光の波長に応じたデジタル信号に変換する逓倍回路と、前記逓倍回路の出力と指令値との偏差を求める比較回路とを備え、前記比較回路からの比較偏差に応じて前記モータを駆動制御することによって、請求項１〜３に記載の波長モニタを使用して波長可変手段であるモータを容易に高精度駆動するモータ制御装置実現できる。
また、請求項７に記載の発明では、前記波長可変光源の光源は、前記波長可変光源の出力光のパワーをモニタするパワーモニタによって、一定のパワーに制御するので、波長可変光源装置からより安定した出力光を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の波長モニタの第１の実施例の構成を示す図である。
【図２】本発明の波長モニタの第２の実施例の構成を示す図である。
【図３】本発明の波長モニタの第３の実施例の構成を示す図である。
【図４】本発明の波長可変光源のモータの制御回路の構成を示すブロック図である。
【図５】従来の波長可変光源のモータの制御回路の第１の構成を示すブロック図である。
【図６】従来の波長可変光源のモータの制御回路の第２の構成を示すブロック図である。
【図７】従来の波長可変光源のモータの制御回路の第３の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 偏光子（４５°）（ＰＯＬ１）
２ ビームスプリッタ（ＢＳ１）
３ λ／８波長板（λ／８ＷＰ）
４，５ ミラー（ＭＲ１，ＭＲ２）
６ 偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ１）
７，８ 受光器（ＰＤ１，ＰＤ２）
５１ 波長可変光源（光源部）
５２ モータ
５３ エンコーダ
５４，６７ ビームスプリッタ
５５ パワーモニタ
５６ 逓倍回路
５７ フィードバックカウンタ
５８ 比較回路
５９ モータ制御回路
６０ 指令パルスカウンタ
６１ パルス発生回路
６２ ＬＤ制御回路
６３ 温度制御回路
６４ ＣＰＵ
６５ 波長モニタ
６６ 波長演算回路
Claims (7)
- 波長可変光源からの出力光の波長変化を検出する波長モニタであって、
前記波長可変光源からの出力光を偏光角４５度の直線偏光にする第１の偏光子と、
前記第１の偏光子の通過光を２つに分岐するビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタで分岐された一方の分岐光を、反射して再度前記ビームスプリッタに入射させる第１の反射手段と、
前記ビームスプリッタで分岐された他方の分岐光を、第２の反射板を介して往復して通過させ、前記ビームスプリッタに入射させる、λ／８の位相シフトする位相差板と、
前記ビームスプリッタで合波された出力光を、直交する成分に分岐してそれぞれ第１及び第２の受光器に出力する偏光ビームスプリッタと、
を備えることを特徴とする波長モニタ。 - 波長可変光源からの出力光の波長変化を検出する波長モニタであって、
前記波長可変光源からの出力光を偏光角４５度の直線偏光にする第１の偏光子と、
前記第１の偏光子の通過光を２つに分岐するビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタで分岐された各々の光を再び合波し、出力光として
２つの直交する偏光成分に分離してそれぞれ第１および第２の受光器に
出力する偏光ビームスプリッタおよび第１、第２の反射手段と、前記ビーム
スプリッタで分岐された光路の何れか片方に挿入されたλ／４の位相シフト
する位相差板とを備えることを特徴とする波長モニタ。 - 波長可変光源からの出力光の波長変化を検出する波長モニタであって、
前記波長可変光源からの出力光を偏光角４５度の直線偏光にする第１の偏光子と、
前記第１の偏光子の出力光をベクトル分解し片方の成分に対しもう片方の
成分を遅延させる遅延手段と
前記遅延手段の通過光を２つに分岐するビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタで分岐された一方の分岐光を、λ／４の位相シフトする位相差板及び第２の偏光子を介して受光する第１の受光器と、
前記ビームスプリッタで分岐された他方の分岐光を、第３の偏光子を介して受光する第２の受光器と、
を備えることを特徴とする波長モニタ。 - 前記第１の偏光子に代えて、偏波保持ファイバを使用することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の波長モニタ。
- 前記第１の偏光子の後段に、別のビームスプリッタを挿入して、該別のビームスプリッタの分岐出力光のパワーモニタを実行することを特徴とする波長モニタ。
- 波長可変光源の出力光の波長可変手段であるモータを駆動するモータ制御装置であって、
前記波長可変光源の出力光の一部をモニタし波長情報を検出する波長
モニタと
前記波長モニタからのπ／２位相のずれた２つの周期的振幅信号を前記出力光の波長に応じたデジタル信号に変換する逓倍回路と、
前記逓倍回路の出力と指令値との偏差を求める比較回路と、
を備え、前記比較回路からの比較偏差に応じて前記モータを駆動制御することを特徴とするモータ制御装置。 - 前記波長可変光源の光源は、前記波長可変光源の出力光のパワーをモニタするパワーモニタによって、一定のパワーに制御されていることを特徴とする請求項６に記載のモータ制御装置。
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|---|---|---|---|---|
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