JP3317281B2 - アレイ導波路回折格子の光路長測定装置 - Google Patents
アレイ導波路回折格子の光路長測定装置Info
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
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- G01D5/35303—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre using a reference fibre, e.g. interferometric devices
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アレイ導波路回折
格子の光路長測定装置に係り、特に異なる波長の光信号
を分波するアレイ導波路回折格子の光路長測定装置に関
する。
格子の光路長測定装置に係り、特に異なる波長の光信号
を分波するアレイ導波路回折格子の光路長測定装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年、１本の光ファイバ中に多数の異な
る波長の光信号を多重化して伝送する波長多重通信が実
用化されつつある。この種の通信システムでは、光をそ
の波長によって合分波する光合分波器が重要な要素の一
つとなっている。この光合分波器としては、従来からバ
ルクの回折格子や誘電体多層膜等が知られているが、選
択波長の設定が難しい、製造工程が複雑なため高価であ
る、損失が大きい等の欠点があり、多数の波長を合分波
する波長多重通信への適用は困難であった。
る波長の光信号を多重化して伝送する波長多重通信が実
用化されつつある。この種の通信システムでは、光をそ
の波長によって合分波する光合分波器が重要な要素の一
つとなっている。この光合分波器としては、従来からバ
ルクの回折格子や誘電体多層膜等が知られているが、選
択波長の設定が難しい、製造工程が複雑なため高価であ
る、損失が大きい等の欠点があり、多数の波長を合分波
する波長多重通信への適用は困難であった。
【０００３】そこで近年、例えば、１９９６年電子情報
学会エレクトロニクスソサイエティ大会講演論文集１、
Ｃ−３、ｐ１６２に掲載されているアレイ導波路回折格
子が注目されている。図３は、アレイ導波路回折格子の
一例を示す平面図である。図３に示されたように、アレ
イ導波路回折格子は、複数の入力導波路５０、入力導波
路５０から入射される入力側スラブ導波路５２、入力側
スラブ導波路５２の反対端に取り付けられた多数の導波
路よりなるアレイ導波路５４、アレイ導波路５４の他端
に取り付けられた出力側スラブ導波路５６、出力側スラ
ブ導波路５６の他端に取り付けられた複数の出力導波路
５８からなる。
学会エレクトロニクスソサイエティ大会講演論文集１、
Ｃ−３、ｐ１６２に掲載されているアレイ導波路回折格
子が注目されている。図３は、アレイ導波路回折格子の
一例を示す平面図である。図３に示されたように、アレ
イ導波路回折格子は、複数の入力導波路５０、入力導波
路５０から入射される入力側スラブ導波路５２、入力側
スラブ導波路５２の反対端に取り付けられた多数の導波
路よりなるアレイ導波路５４、アレイ導波路５４の他端
に取り付けられた出力側スラブ導波路５６、出力側スラ
ブ導波路５６の他端に取り付けられた複数の出力導波路
５８からなる。
【０００４】入力導波路５０から入射した光信号は入力
側スラブ導波路５２に入射し、多数の導波路からなるア
レイ導波路５４に等位相で入射する。アレイ導波路５４
の入力端、入力導波路５０の出力端はそれぞれ円周上に
配置されており、アレイ導波路５４の入力端が配置され
る円周の半径は入力導波路５０の出力端が配置される円
周の半径の２倍であり、アレイ導波路５４の入力端が配
置される円周の中心は入力導波路５０の出力端が配置さ
れる円周上に配置されている。
側スラブ導波路５２に入射し、多数の導波路からなるア
レイ導波路５４に等位相で入射する。アレイ導波路５４
の入力端、入力導波路５０の出力端はそれぞれ円周上に
配置されており、アレイ導波路５４の入力端が配置され
る円周の半径は入力導波路５０の出力端が配置される円
周の半径の２倍であり、アレイ導波路５４の入力端が配
置される円周の中心は入力導波路５０の出力端が配置さ
れる円周上に配置されている。
【０００５】アレイ導波路５４において、それぞれの導
波路は等間隔の位相差を付与するように調整されてお
り、アレイ導波路５４の他端には出力側スラブ導波路５
６が配置されている。アレイ導波路５４、出力側スラブ
導波路５６、出力導波路５８の配置は入力側と同様にア
レイ導波路５４の出力端、出力導波路５８の入力端はそ
れぞれ円周上に配置されており、アレイ導波路５４の出
力端が配置される円周の半径は出力導波路５８の入力端
が配置される円周の半径の２倍であり、アレイ導波路５
４の出力端が配置される円周の中心は出力導波路５８の
入力端が配置される円周上に配置されている。
波路は等間隔の位相差を付与するように調整されてお
り、アレイ導波路５４の他端には出力側スラブ導波路５
６が配置されている。アレイ導波路５４、出力側スラブ
導波路５６、出力導波路５８の配置は入力側と同様にア
レイ導波路５４の出力端、出力導波路５８の入力端はそ
れぞれ円周上に配置されており、アレイ導波路５４の出
力端が配置される円周の半径は出力導波路５８の入力端
が配置される円周の半径の２倍であり、アレイ導波路５
４の出力端が配置される円周の中心は出力導波路５８の
入力端が配置される円周上に配置されている。
【０００６】このアレイ導波路回折格子の性能指標の一
つにクロストークがある。このクロストークは、選択す
るべき波長の光のパワーに対する他の波長の光のパワー
の比で定義され、チャンネル間の信号の洩れを表すもの
である。高品位の通信を実現する為には低いクロストー
クの実現が必要である。低いクロストークを実現する為
には、アレイ導波路５４の光路長（長さと屈折率の積）
を波長の１／１０程度の精度で制御する必要があり、そ
のために光路長の正確な測定とその結果に基づく光路長
のトリミングが必要になる。
つにクロストークがある。このクロストークは、選択す
るべき波長の光のパワーに対する他の波長の光のパワー
の比で定義され、チャンネル間の信号の洩れを表すもの
である。高品位の通信を実現する為には低いクロストー
クの実現が必要である。低いクロストークを実現する為
には、アレイ導波路５４の光路長（長さと屈折率の積）
を波長の１／１０程度の精度で制御する必要があり、そ
のために光路長の正確な測定とその結果に基づく光路長
のトリミングが必要になる。
【０００７】アレイ導波路５４の光路長の測定方法とし
ては、K.Takada, H.Yamada, Y.Inoue, Optical Low Coh
erence Method for Characterizing Silica-Based Arra
yed-Waveguide, Journal of Lightwave Technology, Vo
l.14, No.7., p1677, 1996に記載されているマッハツェ
ンダ干渉光学系とフーリエ変換分光法を用いた方法が知
られている。
ては、K.Takada, H.Yamada, Y.Inoue, Optical Low Coh
erence Method for Characterizing Silica-Based Arra
yed-Waveguide, Journal of Lightwave Technology, Vo
l.14, No.7., p1677, 1996に記載されているマッハツェ
ンダ干渉光学系とフーリエ変換分光法を用いた方法が知
られている。
【０００８】図４は、従来のアレイ導波路回折格子の光
路長測定装置の構成を示すブロック図である。図４にお
いて、１００はコヒーレント長が十分短く、波長１．５
μｍの光を出射するＬＥＤ（Light Emitting Diode）で
ある。また、１０２はヒーレント長が十分長く１．３μ
ｍの光を出射するＬＤ（Laser Diode）である。図４中
１０４はＬＥＤ１００，ＬＤ１０２から出射された光を
合波し、同一の強度に分岐して２つの出射端各々から出
射する光カプラである。光カプラの一方の出射端には測
定対象であるアレイ導波路回折格子１０６が接続され、
他方の出射端には光路長を可変する光路長可変装置１０
８が接続されている。また、１１０は光カプラ１０４と
同様の光カプラであり、入力端各々にはアレイ導波路回
折格子１０６の出力端及び光路長可変装置１０８の出力
端各々が接続されている。上記光カプラ１０４、アレイ
導波路回折格子１０６、光路長可変装置１０８、及び光
カプラ１１０はマッハツェンダ干渉光学系を構成する。
路長測定装置の構成を示すブロック図である。図４にお
いて、１００はコヒーレント長が十分短く、波長１．５
μｍの光を出射するＬＥＤ（Light Emitting Diode）で
ある。また、１０２はヒーレント長が十分長く１．３μ
ｍの光を出射するＬＤ（Laser Diode）である。図４中
１０４はＬＥＤ１００，ＬＤ１０２から出射された光を
合波し、同一の強度に分岐して２つの出射端各々から出
射する光カプラである。光カプラの一方の出射端には測
定対象であるアレイ導波路回折格子１０６が接続され、
他方の出射端には光路長を可変する光路長可変装置１０
８が接続されている。また、１１０は光カプラ１０４と
同様の光カプラであり、入力端各々にはアレイ導波路回
折格子１０６の出力端及び光路長可変装置１０８の出力
端各々が接続されている。上記光カプラ１０４、アレイ
導波路回折格子１０６、光路長可変装置１０８、及び光
カプラ１１０はマッハツェンダ干渉光学系を構成する。
【０００９】１１２は光カプラ１１０の一方の出力端に
接続された波長分波器であり、入力される光を、波長毎
に異なる出射端から出射する。波長分波器１１２の一方
の出射端には光ファイバ１１４を介して光検出器１１６
が接続されている。光検出器１１６は入射される光信号
を電気信号に変換して出力するものであり、出力された
電気信号は信号線１１８を介して波形記録装置１２０へ
出力される。
接続された波長分波器であり、入力される光を、波長毎
に異なる出射端から出射する。波長分波器１１２の一方
の出射端には光ファイバ１１４を介して光検出器１１６
が接続されている。光検出器１１６は入射される光信号
を電気信号に変換して出力するものであり、出力された
電気信号は信号線１１８を介して波形記録装置１２０へ
出力される。
【００１０】また、波長分波器１１２の他方の出射端に
は光ファイバ１２２を介して光検出器１２４が接続され
ている。光検出器１２４は、上記光検出器１１６と同様
に入力される光信号を電気信号に変換して出力する。光
検出器１２４から出力された電気信号は信号線１２６を
介してクロック発生器１２８に入力される。クロック発
生器１２８は、入力される電気信号の値に応じた周波数
のクロックを出力する。尚、クロック発生器１２８は信
号線１３０によって波形記憶装置１２０と接続されてお
り、クロック発生器１２８の出力も記録が可能となって
いる。
は光ファイバ１２２を介して光検出器１２４が接続され
ている。光検出器１２４は、上記光検出器１１６と同様
に入力される光信号を電気信号に変換して出力する。光
検出器１２４から出力された電気信号は信号線１２６を
介してクロック発生器１２８に入力される。クロック発
生器１２８は、入力される電気信号の値に応じた周波数
のクロックを出力する。尚、クロック発生器１２８は信
号線１３０によって波形記憶装置１２０と接続されてお
り、クロック発生器１２８の出力も記録が可能となって
いる。
【００１１】上記構成において、アレイ導波路回折格子
１０６の光路長を測定する原理は以下の通りである。つ
まり、ＬＥＤ１００から出射した波長１．５μｍの光は
光カプラ１０４を介してマッハツェンダ干渉光学系へ入
射する。この光がマッハツェンダ干渉光学系へ入射する
と、マッハツェンダ干渉光学系内のアレイ導波路回折格
子１０６を伝搬した１．５μｍ光と、光路長可変装置１
０８を伝搬した１．５μｍ光とが光カプラ１１０により
合波される。合波された信号は波長分波器１１２、光フ
ァイバ１１４を介して光検出器１１６へ入射して電気信
号に変換される。合波された光は互いに干渉して孤立し
たビート信号が発生するため、これらのビート信号をフ
ーリエ変換することによりアレイ導波路の正確な光路長
を求めることができる。
１０６の光路長を測定する原理は以下の通りである。つ
まり、ＬＥＤ１００から出射した波長１．５μｍの光は
光カプラ１０４を介してマッハツェンダ干渉光学系へ入
射する。この光がマッハツェンダ干渉光学系へ入射する
と、マッハツェンダ干渉光学系内のアレイ導波路回折格
子１０６を伝搬した１．５μｍ光と、光路長可変装置１
０８を伝搬した１．５μｍ光とが光カプラ１１０により
合波される。合波された信号は波長分波器１１２、光フ
ァイバ１１４を介して光検出器１１６へ入射して電気信
号に変換される。合波された光は互いに干渉して孤立し
たビート信号が発生するため、これらのビート信号をフ
ーリエ変換することによりアレイ導波路の正確な光路長
を求めることができる。
【００１２】従来のアレイ導波路回折格子の光路長測定
装置においては、光路長可変装置１０８をほぼ一定速度
で移動させた時、即ち一定の割合で光路長を増減させた
時、１．５５μｍの正確な光路長の測定が必要となる。
ここで、波長１．５μｍの光の正確な光路長の測長方法
について説明する。図４において、コヒーレント長が十
分長い波長１．３μｍの光をＬＤ１０２から出射して、
マッハツェンダ干渉光学系に入射させた時、マッハツェ
ンダ干渉光学系内の各アレイ導波路を伝搬した光と、光
路長可変装置１０８を伝搬した光とが合波され、アレイ
導波路回折格子１０６を伝搬した波長１．３μｍの光と
光路長可変装置１０８を伝搬した波長１．３μｍの光と
の干渉により孤立したビート信号が発生する。このビー
ト信号は波長分波器１１２及び光ファイバ１２２を介し
て光検出器１２４へ入射され、電気信号に変換される。
変換された電気信号は信号線１２６を介してクロック発
生器１２８へ入力され、クロック発生器１２８により波
長１．５μｍの光の光路長変化の情報に変換され、波形
記録装置１２０に記録される。
装置においては、光路長可変装置１０８をほぼ一定速度
で移動させた時、即ち一定の割合で光路長を増減させた
時、１．５５μｍの正確な光路長の測定が必要となる。
ここで、波長１．５μｍの光の正確な光路長の測長方法
について説明する。図４において、コヒーレント長が十
分長い波長１．３μｍの光をＬＤ１０２から出射して、
マッハツェンダ干渉光学系に入射させた時、マッハツェ
ンダ干渉光学系内の各アレイ導波路を伝搬した光と、光
路長可変装置１０８を伝搬した光とが合波され、アレイ
導波路回折格子１０６を伝搬した波長１．３μｍの光と
光路長可変装置１０８を伝搬した波長１．３μｍの光と
の干渉により孤立したビート信号が発生する。このビー
ト信号は波長分波器１１２及び光ファイバ１２２を介し
て光検出器１２４へ入射され、電気信号に変換される。
変換された電気信号は信号線１２６を介してクロック発
生器１２８へ入力され、クロック発生器１２８により波
長１．５μｍの光の光路長変化の情報に変換され、波形
記録装置１２０に記録される。
【００１３】次に、波長１．３μｍの光のビート信号が
波長１．５μｍの光の光路長変化の情報に変換される方
法について説明する。いま、波長１．３μｍの光の光強
度をＰ１とし、波長１．３μｍの光の光強度をＰ２と
し、波長１．３μｍの光の波長をλとし、各々の光の強
度比をｒ＝Ｐ１／Ｐ２とし、波長１．５μｍの光の光路
長をＬとすると、図４の装置で発生する波長１．３μｍ
の光のビート信号Ｂ（Ｌ）は以下の式で表される。
波長１．５μｍの光の光路長変化の情報に変換される方
法について説明する。いま、波長１．３μｍの光の光強
度をＰ１とし、波長１．３μｍの光の光強度をＰ２と
し、波長１．３μｍの光の波長をλとし、各々の光の強
度比をｒ＝Ｐ１／Ｐ２とし、波長１．５μｍの光の光路
長をＬとすると、図４の装置で発生する波長１．３μｍ
の光のビート信号Ｂ（Ｌ）は以下の式で表される。
【数１】
【００１４】上記式より光路長可変装置１０８の移動
長、即ち波長１．５μｍの光に対する光路長Ｌを可変す
ることにより、上記式の振幅は周期的に変化する。従っ
て波長１．３μｍの光のビート信号を波長１．３μｍ帯
の光検出器１２４にて電気信号に変換し、波長１．３μ
ｍの光のビート信号の振幅の最大値、最小値をクロック
発生器１２８で検出することにより、波長１．５μｍの
光の光路長Ｌを、波長１．３μｍの光の半分の波長、つ
まり光波長λ／２の分解能にて正確に測定することが可
能となる。波長１．３３μｍの光のビート信号の振幅の
最大値、最少値を検出するためには、ビート信号の振幅
が大きい程好ましいのは自明であり、その条件はｒ＝１
の場合、即ちＰ１＝Ｐ２の場合である。
長、即ち波長１．５μｍの光に対する光路長Ｌを可変す
ることにより、上記式の振幅は周期的に変化する。従っ
て波長１．３μｍの光のビート信号を波長１．３μｍ帯
の光検出器１２４にて電気信号に変換し、波長１．３μ
ｍの光のビート信号の振幅の最大値、最小値をクロック
発生器１２８で検出することにより、波長１．５μｍの
光の光路長Ｌを、波長１．３μｍの光の半分の波長、つ
まり光波長λ／２の分解能にて正確に測定することが可
能となる。波長１．３３μｍの光のビート信号の振幅の
最大値、最少値を検出するためには、ビート信号の振幅
が大きい程好ましいのは自明であり、その条件はｒ＝１
の場合、即ちＰ１＝Ｐ２の場合である。
【００１５】ところで、上述した従来の装置では、アレ
イ導波路５４の測定対象の導波路のを通過した波長１．
３μｍの光は測定対象であるアレイ導波路回折格子素子
の損失及び測定時の光軸調心により導波路間の結合損失
が発生しているため、光路長可変装置１０８を通過した
光よりも強度が弱くなり、即ちＡＭＰの値が小さくなる
ため、波長１．３μｍの光のビート信号の振幅が得られ
ず、振幅の最大値、最小値をクロック発生器１２８で検
出できず、波長１．５μｍの光の光路長Ｌを正確に測長
することができないという問題が生じていた。
イ導波路５４の測定対象の導波路のを通過した波長１．
３μｍの光は測定対象であるアレイ導波路回折格子素子
の損失及び測定時の光軸調心により導波路間の結合損失
が発生しているため、光路長可変装置１０８を通過した
光よりも強度が弱くなり、即ちＡＭＰの値が小さくなる
ため、波長１．３μｍの光のビート信号の振幅が得られ
ず、振幅の最大値、最小値をクロック発生器１２８で検
出できず、波長１．５μｍの光の光路長Ｌを正確に測長
することができないという問題が生じていた。
【００１６】また、測定対象であるアレイ導波路回折格
子１０６は波長分波器であるため、波長１．３μｍの光
の波長と透過帯域が整合しない場合、その光強度は大き
く減衰するため、十分な振幅のビート信号が得られず、
振幅の最大値、最小値をクロック発生器１２８で検出で
きず、波長１．５μｍの光の光路長Ｌを正確に測長する
ことができないという問題が生じていた。
子１０６は波長分波器であるため、波長１．３μｍの光
の波長と透過帯域が整合しない場合、その光強度は大き
く減衰するため、十分な振幅のビート信号が得られず、
振幅の最大値、最小値をクロック発生器１２８で検出で
きず、波長１．５μｍの光の光路長Ｌを正確に測長する
ことができないという問題が生じていた。
【００１７】更に、アレイ導波路５４の測定対象の導波
路を通過した波長１．３μｍの光は測定対象であるアレ
イ導波路回折格子１０６の損失が素子毎に異なったり、
測定時の光軸調心によりファイバ−導波路間の結合損失
が測定毎に異なったりするため、光路長可変装置１０８
を通過した光の強度比が一定ではなく、即ちＡＭＰの値
が一定ではなく、十分な振幅の１．３μｍのビート信号
が得られたり得られなかったりし、振幅の最大値、最小
値をクロック発生器１２８で検出できたりできなかった
りし、結果的に波長１．５μｍの光に対する光路長Ｌを
正確に測長することができないという問題が生じてい
た。
路を通過した波長１．３μｍの光は測定対象であるアレ
イ導波路回折格子１０６の損失が素子毎に異なったり、
測定時の光軸調心によりファイバ−導波路間の結合損失
が測定毎に異なったりするため、光路長可変装置１０８
を通過した光の強度比が一定ではなく、即ちＡＭＰの値
が一定ではなく、十分な振幅の１．３μｍのビート信号
が得られたり得られなかったりし、振幅の最大値、最小
値をクロック発生器１２８で検出できたりできなかった
りし、結果的に波長１．５μｍの光に対する光路長Ｌを
正確に測長することができないという問題が生じてい
た。
【００１８】その問題点を詳細に説明するため、以下に
従来の装置を用いて測定した結果の一例を用いて説明す
る。図５は、従来のアレイ導波路回折格子の光路長測定
装置を用いて測定を行った場合の測定結果の一例を示す
図である。図５において、コヒーレント長の十分短い波
長１．５μｍの光を出射する光源としてＬＥＤ１００
を、コヒーレント長の短い波長１．３μｍの光を出射す
る光源として通信用のＬＤ１０２を用いた。
従来の装置を用いて測定した結果の一例を用いて説明す
る。図５は、従来のアレイ導波路回折格子の光路長測定
装置を用いて測定を行った場合の測定結果の一例を示す
図である。図５において、コヒーレント長の十分短い波
長１．５μｍの光を出射する光源としてＬＥＤ１００
を、コヒーレント長の短い波長１．３μｍの光を出射す
る光源として通信用のＬＤ１０２を用いた。
【００１９】また、光カプラ１０４，１１０は３ｄＢフ
ァイバカプラを用い、光路長可変装置１０８にはプリズ
ムと反射ミラーをリニアステージに搭載した構造を採用
したものを使用した。波長分波器１１２は１．５μｍ／
１．３μｍ分波ファイバカップラを使用した。光検出器
１１６，１２４は光パワーメータのアナログアウト出力
を電気増幅器で増幅し、Ａ／Ｄコンバータによりディジ
タル変換する構成で実現した。波形記録装置１２０には
ＰＣ（パーソナルコンピュータ）を使用した。かかる構
成において、導波路の数が４０本のアレイ導波路回折格
子１０６のビート波形の測定結果を図５に示す。
ァイバカプラを用い、光路長可変装置１０８にはプリズ
ムと反射ミラーをリニアステージに搭載した構造を採用
したものを使用した。波長分波器１１２は１．５μｍ／
１．３μｍ分波ファイバカップラを使用した。光検出器
１１６，１２４は光パワーメータのアナログアウト出力
を電気増幅器で増幅し、Ａ／Ｄコンバータによりディジ
タル変換する構成で実現した。波形記録装置１２０には
ＰＣ（パーソナルコンピュータ）を使用した。かかる構
成において、導波路の数が４０本のアレイ導波路回折格
子１０６のビート波形の測定結果を図５に示す。
【００２０】図５において、グラフの縦軸はビート波形
の振幅（単位は任意単位：Ａ／Ｄコンバータのダイナミ
ックレンジで規格化）であり、横軸は光路長可変装置１
０８をほぼ一定速度で移動させたときの、Ａ／Ｄコンバ
ータのサンプリングクロックである。尚、このとき、測
定対象の導波路を通過した光の光強度Ｐ１と光路長可変
装置１０８を通過した光の光強度Ｐ２との比は２００
０：１であった。図５に示すとおり、信号が光学雑音及
び電気変換時の電気雑音に埋もれてしまっており、振幅
の最大値、最小値をクロック発生器１２８で検出するこ
とができず、よって波長１．５μｍの光に対する光路長
Ｌを、波長１．３μｍの光の光波長λ／２の分解能にて
正確に測長する事が不可能であった。
の振幅（単位は任意単位：Ａ／Ｄコンバータのダイナミ
ックレンジで規格化）であり、横軸は光路長可変装置１
０８をほぼ一定速度で移動させたときの、Ａ／Ｄコンバ
ータのサンプリングクロックである。尚、このとき、測
定対象の導波路を通過した光の光強度Ｐ１と光路長可変
装置１０８を通過した光の光強度Ｐ２との比は２００
０：１であった。図５に示すとおり、信号が光学雑音及
び電気変換時の電気雑音に埋もれてしまっており、振幅
の最大値、最小値をクロック発生器１２８で検出するこ
とができず、よって波長１．５μｍの光に対する光路長
Ｌを、波長１．３μｍの光の光波長λ／２の分解能にて
正確に測長する事が不可能であった。
【００２１】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、アレイ導波路回折格子の波長１．５μｍの光に
対する正確な光路長を測定することができるアレイ導波
路回折格子の光路長測定装置を提供することを目的とす
る。
であり、アレイ導波路回折格子の波長１．５μｍの光に
対する正確な光路長を測定することができるアレイ導波
路回折格子の光路長測定装置を提供することを目的とす
る。
【００２２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、第１の光源と、当該第１の光源から出射
された光が導入され、被測定対象たるアレイ導波路回折
格子が配置された第１の光経路及び光路長可変手段が配
置された第２の光経路を有し、当該第１の光経路及び第
２の光経路を通過した光を干渉させる第１の干渉手段
と、当該第１の干渉手段で干渉した光をフーリエ変換し
て前記アレイ導波路回折格子の光路長を求める測定手段
とを備えるアレイ導波路回折格子の光路長測定装置であ
って、第２の光源と、前記第２の光源から出射された光
を２つの光経路に分岐し、当該光経路の一方に前記第２
の光源からの光を所定量減衰する減衰手段を備えるとと
もに、前記第１の干渉手段が備える前記第２の光経路を
他方の光経路とし、当該２つの光経路を通過した光を干
渉させる第２の干渉手段と、当該第２の干渉手段で干渉
した光を検出して前記光路長可変手段の光路長を求める
測長手段とを具備することを特徴とする。また、本発明
は、前記減衰手段が、前記第２の光源から出射した光
を、前記他方の光経路を通過した光の強度に対して１〜
１００倍の強度となるよう減衰することを特徴とする。
また、本発明は、前記第１の光源から出射される光の波
長が、１．５μｍであり、前記第２の光源から出射され
る光の波長は、１．３μｍであることを特徴とする。
に、本発明は、第１の光源と、当該第１の光源から出射
された光が導入され、被測定対象たるアレイ導波路回折
格子が配置された第１の光経路及び光路長可変手段が配
置された第２の光経路を有し、当該第１の光経路及び第
２の光経路を通過した光を干渉させる第１の干渉手段
と、当該第１の干渉手段で干渉した光をフーリエ変換し
て前記アレイ導波路回折格子の光路長を求める測定手段
とを備えるアレイ導波路回折格子の光路長測定装置であ
って、第２の光源と、前記第２の光源から出射された光
を２つの光経路に分岐し、当該光経路の一方に前記第２
の光源からの光を所定量減衰する減衰手段を備えるとと
もに、前記第１の干渉手段が備える前記第２の光経路を
他方の光経路とし、当該２つの光経路を通過した光を干
渉させる第２の干渉手段と、当該第２の干渉手段で干渉
した光を検出して前記光路長可変手段の光路長を求める
測長手段とを具備することを特徴とする。また、本発明
は、前記減衰手段が、前記第２の光源から出射した光
を、前記他方の光経路を通過した光の強度に対して１〜
１００倍の強度となるよう減衰することを特徴とする。
また、本発明は、前記第１の光源から出射される光の波
長が、１．５μｍであり、前記第２の光源から出射され
る光の波長は、１．３μｍであることを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態によるアレイ導波路回折格子の光路長測定装置
について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態
によるアレイ導波路回折格子の光路長測定装置の構成を
示すブロック図である。図１において、１０はビート信
号を得るために使用するコヒーレント長が十分短く、波
長１．５μｍの光を出射する光源である。この光源１０
には例えばＬＥＤが用いられる。１２は光カプラであ
り、光源１０から出射した光を同一の強度比に分岐する
ためのものである。
実施形態によるアレイ導波路回折格子の光路長測定装置
について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態
によるアレイ導波路回折格子の光路長測定装置の構成を
示すブロック図である。図１において、１０はビート信
号を得るために使用するコヒーレント長が十分短く、波
長１．５μｍの光を出射する光源である。この光源１０
には例えばＬＥＤが用いられる。１２は光カプラであ
り、光源１０から出射した光を同一の強度比に分岐する
ためのものである。
【００２４】光カプラ１２の一方の出射端には測定対象
であるアレイ導波路回折格子１４が接続され、他方の出
射端には波長合波器１６が接続されている。この波長合
波器１６は後述する光源３２から出射された波長１．３
μｍの光を波長１．５μｍの光と合波するために設けら
れる。波長合波器１６には、光路長を可変する光路長可
変装置１８が接続されている。２０は光路長可変装置１
８を通過した波長１．３μｍの光と波長１．５μｍの光
とを分波する波長分波器である。アレイ導波路回折格子
１４は、図３に示したものと同様のものである。
であるアレイ導波路回折格子１４が接続され、他方の出
射端には波長合波器１６が接続されている。この波長合
波器１６は後述する光源３２から出射された波長１．３
μｍの光を波長１．５μｍの光と合波するために設けら
れる。波長合波器１６には、光路長を可変する光路長可
変装置１８が接続されている。２０は光路長可変装置１
８を通過した波長１．３μｍの光と波長１．５μｍの光
とを分波する波長分波器である。アレイ導波路回折格子
１４は、図３に示したものと同様のものである。
【００２５】また、２２は光カプラ１２と同様の光カプ
ラであり、入力端各々にはアレイ導波路回折格子１４の
出力端及び波長分波器２０の出力端各々が接続されてい
る。上記光カプラ１２、アレイ導波路回折格子１４、波
長合波器１６、光路長可変装置１８、波長分波器２０、
及び光カプラ２２はマッハツェンダ干渉光学系（第１の
干渉手段）を構成する。
ラであり、入力端各々にはアレイ導波路回折格子１４の
出力端及び波長分波器２０の出力端各々が接続されてい
る。上記光カプラ１２、アレイ導波路回折格子１４、波
長合波器１６、光路長可変装置１８、波長分波器２０、
及び光カプラ２２はマッハツェンダ干渉光学系（第１の
干渉手段）を構成する。
【００２６】光カプラ２２の一方の出力端には光ファイ
バ２４を介して光検出器２６が接続されている。光検出
器２６は入射される光信号を電気信号に変換して出力す
るものであり、出力された電気信号は信号線２８を介し
て波形記録装置３０へ出力される。
バ２４を介して光検出器２６が接続されている。光検出
器２６は入射される光信号を電気信号に変換して出力す
るものであり、出力された電気信号は信号線２８を介し
て波形記録装置３０へ出力される。
【００２７】また、光源３２は、光路長可変装置１８を
通過する光の光路長変化を正確に測長するために使用す
るコヒーレント長の十分長い、波長１．３μｍの光を出
射する。光源３２は、光カプラ３４に接続される。光カ
プラ３４は、光源３２から出射される光を同じ強度の光
に分岐する。光カプラ３４の出力端の一方は前述した波
長合波器１６に接続され、他方の出力端は光可変減衰器
３６に接続される。光可変減衰器３６は、光源３２から
出射され、光カプラ３４を介して入力される光を設定さ
れた可変の減衰率で減衰するものである。この光可変減
衰器３６は光カプラ３８の一方の入力端に接続されてい
る。光カプラ３８は光カプラ３４と同様のものである。
通過する光の光路長変化を正確に測長するために使用す
るコヒーレント長の十分長い、波長１．３μｍの光を出
射する。光源３２は、光カプラ３４に接続される。光カ
プラ３４は、光源３２から出射される光を同じ強度の光
に分岐する。光カプラ３４の出力端の一方は前述した波
長合波器１６に接続され、他方の出力端は光可変減衰器
３６に接続される。光可変減衰器３６は、光源３２から
出射され、光カプラ３４を介して入力される光を設定さ
れた可変の減衰率で減衰するものである。この光可変減
衰器３６は光カプラ３８の一方の入力端に接続されてい
る。光カプラ３８は光カプラ３４と同様のものである。
【００２８】光カプラ３８の他方の入力端は、前述の波
長分波器２０に接続されている。よって、光カプラ３８
は、光路長可変装置１８を通過した波長１．３μｍの光
と光可変減衰器３６を通過した波長波長１．３μｍの光
とが入力され、これらを合波している。つまり、光可変
減衰器３６は光路長可変装置１８から出力された波長
１．３μｍの光の光強度を調節するための役割を果た
す。尚、上記光カプラ３４、波長合波器１６、光路長可
変装置１８、波長分波器２０、光可変減衰器３６、及び
光カプラ３８は、本発明にいう第２の干渉手段に相当す
るものである。
長分波器２０に接続されている。よって、光カプラ３８
は、光路長可変装置１８を通過した波長１．３μｍの光
と光可変減衰器３６を通過した波長波長１．３μｍの光
とが入力され、これらを合波している。つまり、光可変
減衰器３６は光路長可変装置１８から出力された波長
１．３μｍの光の光強度を調節するための役割を果た
す。尚、上記光カプラ３４、波長合波器１６、光路長可
変装置１８、波長分波器２０、光可変減衰器３６、及び
光カプラ３８は、本発明にいう第２の干渉手段に相当す
るものである。
【００２９】また、光カプラ３８の一方の出射端には光
ファイバ４０を介して光検出器４２が接続されている。
光検出器４２は、上記光検出器２６と同様に入力される
光信号を電気信号に変換して出力する。光検出器４２か
ら出力された電気信号は信号線４４を介してクロック発
生器４６に入力される。クロック発生器４６は、入力さ
れる電気信号の値に応じた周波数のクロックを出力す
る。尚、クロック発生器４６は信号線４８によって波形
記憶装置３０と接続されており、クロック発生器４６の
出力も記録が可能となっている。
ファイバ４０を介して光検出器４２が接続されている。
光検出器４２は、上記光検出器２６と同様に入力される
光信号を電気信号に変換して出力する。光検出器４２か
ら出力された電気信号は信号線４４を介してクロック発
生器４６に入力される。クロック発生器４６は、入力さ
れる電気信号の値に応じた周波数のクロックを出力す
る。尚、クロック発生器４６は信号線４８によって波形
記憶装置３０と接続されており、クロック発生器４６の
出力も記録が可能となっている。
【００３０】尚、光源１０は、広い波長スペクトルを有
し、波長１. ５μｍの光を出射するものであれば、ＬＥ
Ｄ（Light Emitting Diode）であっても自然放出光を出
射する光ファイバアンプでも良い。また、光源３２は、
狭い波長スペクトルを有する波長１．３μｍの光を出射
するものであれば、ＬＤ（Laser diode）でも、ＤＦＢ
−ＬＤ（Distributed Feed-Back Laser Diode）でもよ
いが、波長可変機能を持つものが望ましい。
し、波長１. ５μｍの光を出射するものであれば、ＬＥ
Ｄ（Light Emitting Diode）であっても自然放出光を出
射する光ファイバアンプでも良い。また、光源３２は、
狭い波長スペクトルを有する波長１．３μｍの光を出射
するものであれば、ＬＤ（Laser diode）でも、ＤＦＢ
−ＬＤ（Distributed Feed-Back Laser Diode）でもよ
いが、波長可変機能を持つものが望ましい。
【００３１】波長合波器１６、波長分波器２０は一般的
な光通信用１．３／１．５５μｍ帯の波長分合波器でよ
い。光検出器２６，４２は使用する波長に適したもので
あれば構造は問わないが、入力される光信号が微弱な場
合、電気的な信号に変換するときに電気的に増幅する機
能を有し、出力される電気信号がアナログ信号である場
合、アナログ・ディジタル信号に変換する必要がある。
な光通信用１．３／１．５５μｍ帯の波長分合波器でよ
い。光検出器２６，４２は使用する波長に適したもので
あれば構造は問わないが、入力される光信号が微弱な場
合、電気的な信号に変換するときに電気的に増幅する機
能を有し、出力される電気信号がアナログ信号である場
合、アナログ・ディジタル信号に変換する必要がある。
【００３２】次に、上記構成における本発明の一実施形
態によるアレイ導波路回折格子の光路長測定装置の動作
について説明する。図１において、コヒーレント長の十
分短い波長１．５μｍの光が光源１０から出射される
と、光カプラ１２、アレイ導波路回折格子１４、波長合
波器１６、光路長可変装置１８、波長分波器２０、及び
光カプラ２２から構成されるマッハツェンダ干渉光学系
へ入射される。
態によるアレイ導波路回折格子の光路長測定装置の動作
について説明する。図１において、コヒーレント長の十
分短い波長１．５μｍの光が光源１０から出射される
と、光カプラ１２、アレイ導波路回折格子１４、波長合
波器１６、光路長可変装置１８、波長分波器２０、及び
光カプラ２２から構成されるマッハツェンダ干渉光学系
へ入射される。
【００３３】波長１．５μｍの光がマッハツェンダ干渉
光学系に入射すると、マッハツェンダ干渉光学系内のア
レイ導波路回折格子１４を伝搬した光と、波長合波器１
６、光路長可変装置１８、及び波長分波器３４を伝搬し
た光とが光カプラ２２で合波され、これら２つの光の干
渉により孤立したビート信号が発生する。これらのビー
ト信号は波長１．５μｍ帯の光を検出する光検出器２６
へ入射され、電気信号に変換された後、波形記録装置３
０へ記録される。波形記録装置３０に記録されたビート
信号をフーリエ変換することによりアレイ導波路回折格
子を形成するアレイ導波路の正確な光路長を求めること
ができる。
光学系に入射すると、マッハツェンダ干渉光学系内のア
レイ導波路回折格子１４を伝搬した光と、波長合波器１
６、光路長可変装置１８、及び波長分波器３４を伝搬し
た光とが光カプラ２２で合波され、これら２つの光の干
渉により孤立したビート信号が発生する。これらのビー
ト信号は波長１．５μｍ帯の光を検出する光検出器２６
へ入射され、電気信号に変換された後、波形記録装置３
０へ記録される。波形記録装置３０に記録されたビート
信号をフーリエ変換することによりアレイ導波路回折格
子を形成するアレイ導波路の正確な光路長を求めること
ができる。
【００３４】また、コヒーレント長の十分長い波長１．
３μｍの光が光源３２から出射されると、光カプラ３４
で分岐され、一方の分岐光は波長合波器１６へ出射さ
れ、他方の分岐光は光可変減衰器３６へ出射される。一
方の分岐光が波長合波器１６へ入射することによりマッ
ハツェンダ干渉光学系に入射すると、光路長可変装置１
８を伝搬して波長分波器２０に至り、分波されて光カプ
ラ３８に入射される。
３μｍの光が光源３２から出射されると、光カプラ３４
で分岐され、一方の分岐光は波長合波器１６へ出射さ
れ、他方の分岐光は光可変減衰器３６へ出射される。一
方の分岐光が波長合波器１６へ入射することによりマッ
ハツェンダ干渉光学系に入射すると、光路長可変装置１
８を伝搬して波長分波器２０に至り、分波されて光カプ
ラ３８に入射される。
【００３５】一方、光可変減衰器３６へ入射した分岐光
は、所定の減衰率で減衰されて出射される。波長分波器
２０から出射された光と、光減衰器３６から出射された
光は、光カプラ３８で合波されるが、このとき２つの光
の干渉により孤立したビート信号が発生する。このビー
ト信号は１．３μｍ帯の光を検出する光検出器４２へ入
射され、電気信号に変換され、クロック発生器４６によ
り光路長可変装置１８を通過する光の光路長変化の情報
に変換され、波形記録装置３０へ記録される。
は、所定の減衰率で減衰されて出射される。波長分波器
２０から出射された光と、光減衰器３６から出射された
光は、光カプラ３８で合波されるが、このとき２つの光
の干渉により孤立したビート信号が発生する。このビー
ト信号は１．３μｍ帯の光を検出する光検出器４２へ入
射され、電気信号に変換され、クロック発生器４６によ
り光路長可変装置１８を通過する光の光路長変化の情報
に変換され、波形記録装置３０へ記録される。
【００３６】次に波長１．３μｍの光のビート信号が、
光路長可変装置１８を通過する波長１．５μｍの光の光
路長変化の情報に変換される方法について簡単に説明す
る。ここで、波長１．３μｍの光の光強度をＰ１とし、
波長１．３μｍの光の光強度をＰ２とし、波長１．３μ
ｍの光の波長をλと表し、波長１．３μｍの光と波長
１．５μｍの光の強度比をｒ＝Ｐ１／Ｐ２とし、光路長
可変装置１８を通過する波長１．５μｍｎの光の光路長
をＬとすると、図１の装置によって測定される波長１．
３μｍの光のビート信号Ｂ（Ｌ）は以下の式で表され
る。
光路長可変装置１８を通過する波長１．５μｍの光の光
路長変化の情報に変換される方法について簡単に説明す
る。ここで、波長１．３μｍの光の光強度をＰ１とし、
波長１．３μｍの光の光強度をＰ２とし、波長１．３μ
ｍの光の波長をλと表し、波長１．３μｍの光と波長
１．５μｍの光の強度比をｒ＝Ｐ１／Ｐ２とし、光路長
可変装置１８を通過する波長１．５μｍｎの光の光路長
をＬとすると、図１の装置によって測定される波長１．
３μｍの光のビート信号Ｂ（Ｌ）は以下の式で表され
る。
【数２】
【００３７】上記式より光路長可変装置１８の移動長、
即ち、波長１．５μｍの光の光路長Ｌを可変する事によ
り、上記式の振幅は周期的に変化する。従って波長１．
３μｍの光のビート信号を光検出器４２にて電気信号に
変換し、波長１．３μｍのビート信号の振幅の最大値、
最小値をクロック発生器４６で検出することにより、波
長１．５μｍの光の光路長Ｌを波長１．３μｍの光の光
波長λ／２の分解能にて正確に測長することが可能とな
る。
即ち、波長１．５μｍの光の光路長Ｌを可変する事によ
り、上記式の振幅は周期的に変化する。従って波長１．
３μｍの光のビート信号を光検出器４２にて電気信号に
変換し、波長１．３μｍのビート信号の振幅の最大値、
最小値をクロック発生器４６で検出することにより、波
長１．５μｍの光の光路長Ｌを波長１．３μｍの光の光
波長λ／２の分解能にて正確に測長することが可能とな
る。
【００３８】波長１．３３μｍの光のビート信号の振幅
の最大値、最少値を検出するためには、ビート信号の振
幅が大きい程好ましいのは自明であり、その条件はｒ＝
１、即ちＰ１＝Ｐ２となる。従って、波長合波器１６、
光路長可変装置１８、及び波長分波器２０を伝搬した波
長１．３μｍの光の光強度Ｐ１と、光可変減衰器３６を
通過した波長１．３μｍの光の光強度Ｐ２とが等しくな
るように波長可変減衰器３６の減衰比を最適化すること
により、波長１．５μｍの光の光路長Ｌを正確に測長す
る事が可能となる。
の最大値、最少値を検出するためには、ビート信号の振
幅が大きい程好ましいのは自明であり、その条件はｒ＝
１、即ちＰ１＝Ｐ２となる。従って、波長合波器１６、
光路長可変装置１８、及び波長分波器２０を伝搬した波
長１．３μｍの光の光強度Ｐ１と、光可変減衰器３６を
通過した波長１．３μｍの光の光強度Ｐ２とが等しくな
るように波長可変減衰器３６の減衰比を最適化すること
により、波長１．５μｍの光の光路長Ｌを正確に測長す
る事が可能となる。
【００３９】次に、上記実施形態を用いて行った測定結
果の一例について記述する。測定に際し、図１中の光源
１０には、コヒーレント長の十分短い波長１．５μｍの
光を出射するＬＥＤモジュールを用い、光源３２にはコ
ヒーレント長の短く、波長１．３μｍのレーザ光を可変
に出射するレーザダイオードを用いた。また、光カプラ
１２，２２，３４，３８には３ｄＢファイバカプラを用
い、光路長可変装置１８にはプリズムと反射ミラーをリ
ニアステージに搭載した構造を採用したものを使用し
た。波長可変減衰器３６は手動制御型可変減衰器を用
い、波長合波器１６及び波長分波器２０には１．５／
１．３分波ファイバカップラを使用した。光検出器２
６，４２は光パワーメータのアナログアウト出力を電気
増幅器で増幅し、Ａ／Ｄコンバータによりディジタル変
換する構成で実現した。波形記録装置３０にはＰＣ（パ
ーソナルコンピュータ）を使用した。
果の一例について記述する。測定に際し、図１中の光源
１０には、コヒーレント長の十分短い波長１．５μｍの
光を出射するＬＥＤモジュールを用い、光源３２にはコ
ヒーレント長の短く、波長１．３μｍのレーザ光を可変
に出射するレーザダイオードを用いた。また、光カプラ
１２，２２，３４，３８には３ｄＢファイバカプラを用
い、光路長可変装置１８にはプリズムと反射ミラーをリ
ニアステージに搭載した構造を採用したものを使用し
た。波長可変減衰器３６は手動制御型可変減衰器を用
い、波長合波器１６及び波長分波器２０には１．５／
１．３分波ファイバカップラを使用した。光検出器２
６，４２は光パワーメータのアナログアウト出力を電気
増幅器で増幅し、Ａ／Ｄコンバータによりディジタル変
換する構成で実現した。波形記録装置３０にはＰＣ（パ
ーソナルコンピュータ）を使用した。
【００４０】かかる構成において、導波路数４０本のア
レイ導波路回折格子１４の波長１．３μｍのビート信号
の測定結果を図２に示す。図２は、波長１．３μｍのビ
ート信号の測定結果を示す図である。グラフの縦軸はビ
ート波形の振幅（任意単位：Ａ／Ｄコンバータのダイナ
ミックレンジで規格化）であり、横軸は光路長可変装置
１８をほぼ一定速度で移動させたときの、Ａ／Ｄコンバ
ータのサンプリングクロックである。
レイ導波路回折格子１４の波長１．３μｍのビート信号
の測定結果を図２に示す。図２は、波長１．３μｍのビ
ート信号の測定結果を示す図である。グラフの縦軸はビ
ート波形の振幅（任意単位：Ａ／Ｄコンバータのダイナ
ミックレンジで規格化）であり、横軸は光路長可変装置
１８をほぼ一定速度で移動させたときの、Ａ／Ｄコンバ
ータのサンプリングクロックである。
【００４１】尚、このとき光可変減衰器３６を調節し、
波長合波器１６、光路長可変装置１８、及び波長分波器
２０を伝搬した波長１．３μｍの光の光強度Ｐ１と、光
可変減衰器３６を通過した光の光強度Ｐ２との比を１：
１．２５に設定した。図２に示すとおり、Ａ／Ｄコンバ
ータのダイナミックレンジの約９９％のビート波形の振
幅の観測を実現した。
波長合波器１６、光路長可変装置１８、及び波長分波器
２０を伝搬した波長１．３μｍの光の光強度Ｐ１と、光
可変減衰器３６を通過した光の光強度Ｐ２との比を１：
１．２５に設定した。図２に示すとおり、Ａ／Ｄコンバ
ータのダイナミックレンジの約９９％のビート波形の振
幅の観測を実現した。
【００４２】また、本実施形態において波長可変減衰器
３６を調節し、波長合波器１６、光路長可変装置１８、
及び波長分波器２０を伝搬した波長１．３μｍの光の光
強度Ｐ１と、光可変減衰器３６を通過した光の光強度Ｐ
２との比を必ず１：１に設定する必要はなく、波長可変
減衰器３６を調節し、これらの比を１：１００〜１：１
の間に設定しておけば、Ａ／Ｄコンバータのダイナミッ
クレンジの約２０％以上のビート波形の振幅を得ること
が可能である。
３６を調節し、波長合波器１６、光路長可変装置１８、
及び波長分波器２０を伝搬した波長１．３μｍの光の光
強度Ｐ１と、光可変減衰器３６を通過した光の光強度Ｐ
２との比を必ず１：１に設定する必要はなく、波長可変
減衰器３６を調節し、これらの比を１：１００〜１：１
の間に設定しておけば、Ａ／Ｄコンバータのダイナミッ
クレンジの約２０％以上のビート波形の振幅を得ること
が可能である。
【００４３】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、第２の光源から出射される光を用いて光路長可変手
段の光路長を正確に設定することができるので、第１の
光源を用いてアレイ導波路回折格子を測定する際に正確
に測定することができるという効果がある。
ば、第２の光源から出射される光を用いて光路長可変手
段の光路長を正確に設定することができるので、第１の
光源を用いてアレイ導波路回折格子を測定する際に正確
に測定することができるという効果がある。
【図１】 本発明の一実施形態によるアレイ導波路回折
格子の光路長測定装置の構成を示すブロック図である。
格子の光路長測定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 波長１．３μｍのビート信号の測定結果を示
す図である。
す図である。
【図３】 アレイ導波路回折格子の一例を示す平面図で
ある。
ある。
【図４】 従来のアレイ導波路回折格子の光路長測定装
置の構成を示すブロック図である。
置の構成を示すブロック図である。
【図５】 従来のアレイ導波路回折格子の光路長測定装
置を用いて測定を行った場合の測定結果の一例を示す図
である。
置を用いて測定を行った場合の測定結果の一例を示す図
である。
１０ 光源（第１の光源） １４ アレイ導波路回折格子 １８ 光路長可変装置（光路長可変手段）２６ 光検出器（測定手段） ３０ 波形記録装置（測定手段） ３２ 光源（第２の光源） ３６ 光可変減衰器（減衰手段） ４２ 光検出器（測長手段） ４６ クロック発生器（測長手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01M 11/00 - 11/02 G01J 9/00 - 9/02 G01B 9/02 G01B 11/00 G02B 6/12 G02B 6/293
Claims (3)
- 【請求項１】 第１の光源と、当該第１の光源から出射
された光が導入され、被測定対象たるアレイ導波路回折
格子が配置された第１の光経路及び光路長可変手段が配
置された第２の光経路を有し、当該第１の光経路及び第
２の光経路を通過した光を干渉させる第１の干渉手段
と、当該第１の干渉手段で干渉した光をフーリエ変換し
て前記アレイ導波路回折格子の光路長を求める測定手段
とを備えるアレイ導波路回折格子の光路長測定装置であ
って、 第２の光源と、前記第２の光源から出射された光を２つの光経路に分岐
し、当該光経路の一方に前記第２の光源からの光を所定
量減衰する減衰手段を備えるとともに、前記第１の干渉
手段が備える前記第２の光経路を他方の光経路とし、当
該２つの光経路を通過した光を干渉させる第２の干渉手
段と、 当該第２の干渉手段で干渉した光を検出して前記光路長
可変手段の光路長を求める測長手段と を具備することを
特徴とするアレイ導波路回折格子の光路長測定装置。 - 【請求項２】 前記減衰手段は、前記第２の光源から出
射した光を、前記他方の光経路を通過した光の強度に対
して１〜１００倍の強度となるよう減衰することを特徴
とする請求項１記載のアレイ導波路回折格子の光路長測
定装置。 - 【請求項３】 前記第１の光源から出射される光の波長
は、１．５μｍであり、前記第２の光源から出射される
光の波長は、１．３μｍであることを特徴とする請求項
１又は請求項２記載のアレイ導波路回折格子の光路長測
定装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20542399A JP3317281B2 (ja) | 1999-07-19 | 1999-07-19 | アレイ導波路回折格子の光路長測定装置 |
| US09/619,663 US6424420B1 (en) | 1999-07-19 | 2000-07-19 | Measuring device for arrayed-waveguide diffraction grating |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20542399A JP3317281B2 (ja) | 1999-07-19 | 1999-07-19 | アレイ導波路回折格子の光路長測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001033350A JP2001033350A (ja) | 2001-02-09 |
| JP3317281B2 true JP3317281B2 (ja) | 2002-08-26 |
Family
ID=16506612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20542399A Expired - Fee Related JP3317281B2 (ja) | 1999-07-19 | 1999-07-19 | アレイ導波路回折格子の光路長測定装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6424420B1 (ja) |
| JP (1) | JP3317281B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6895557B1 (en) | 1999-07-21 | 2005-05-17 | Ipix Corporation | Web-based media submission tool |
| JP2003227948A (ja) * | 2002-02-04 | 2003-08-15 | Ntt Electornics Corp | 光合分波器及びその製造方法 |
| US6859283B2 (en) * | 2002-06-17 | 2005-02-22 | Lightwave Electronics Corporation | Apparatus and method for measuring phase response of optical detectors using multiple-beatnote optical heterodyne |
| US8503881B1 (en) * | 2007-04-06 | 2013-08-06 | University Of Central Florida Research Foundation, Inc. | Systems for extending WDM transmission into the O-band |
| CN103900798B (zh) * | 2014-03-28 | 2016-06-29 | 哈尔滨工程大学 | 一种带有光程扫描在线校正的光学相干域偏振测量装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH095687A (ja) | 1995-06-19 | 1997-01-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | アレイ導波路回折格子型光分波器の分波特性制御装置 |
| US6317214B1 (en) * | 1998-12-22 | 2001-11-13 | Nortel Networks Limited | Method and apparatus to determine a measurement of optical multiple path interference |
| JP3269478B2 (ja) | 1999-02-19 | 2002-03-25 | 日本電気株式会社 | アレイ導波路格子の光路長測定装置、方法及びプログラムを記憶した記憶媒体 |
-
1999
- 1999-07-19 JP JP20542399A patent/JP3317281B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-07-19 US US09/619,663 patent/US6424420B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6424420B1 (en) | 2002-07-23 |
| JP2001033350A (ja) | 2001-02-09 |
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