JP3385890B2 - 光サンプリング波形測定装置 - Google Patents
光サンプリング波形測定装置Info
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、直線偏光に限定
されない超高速光信号を観測する光サンプリング波形測
定装置に関する。
されない超高速光信号を観測する光サンプリング波形測
定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の光サンプリング波形測定装置とし
ては、2次の非線形光学効果を有するSFG和周波光発
生(Sum Frequency Generation:和周波数光発生)
素子、あるいはDFG差周波光発生(Difference Freq
uency Generation:差周波数光発生)素子を利用した
ものがある。
ては、2次の非線形光学効果を有するSFG和周波光発
生(Sum Frequency Generation:和周波数光発生)
素子、あるいはDFG差周波光発生(Difference Freq
uency Generation:差周波数光発生)素子を利用した
ものがある。
【0003】これは、例えば特公平06−063869
号公報等に示されるもので、非線形光学結晶内に、角周
波数ω1の被測定信号光と、これよりパルス幅が狭く角
周波数ω2のサンプリングパルス光とを入力し、相互相関
を行うことによってω1+ω2となるSF(和周波)光を
取り出すものである。
号公報等に示されるもので、非線形光学結晶内に、角周
波数ω1の被測定信号光と、これよりパルス幅が狭く角
周波数ω2のサンプリングパルス光とを入力し、相互相関
を行うことによってω1+ω2となるSF(和周波)光を
取り出すものである。
【0004】従来は、このSF光を受光器によって光電
変換し、電気信号処理によって波形表示を行っていた。
ただしこの場合は、非線形光学結晶に直線偏光の光信号
が入力されることを前提としている。
変換し、電気信号処理によって波形表示を行っていた。
ただしこの場合は、非線形光学結晶に直線偏光の光信号
が入力されることを前提としている。
【0005】しかしながら、非線形光学結晶の特性上、
直線偏光以外の被測定信号光が入力されたり、測定中に
被測定信号光の偏光が変動したりすると、これが測定結
果の強度変動として観測され、正常な測定ができなかっ
た。従って、従来の光サンプリング波形の測定では単一
偏光の被測定信号光のみの測定に限定されていた。
直線偏光以外の被測定信号光が入力されたり、測定中に
被測定信号光の偏光が変動したりすると、これが測定結
果の強度変動として観測され、正常な測定ができなかっ
た。従って、従来の光サンプリング波形の測定では単一
偏光の被測定信号光のみの測定に限定されていた。
【0006】図5は、従来技術による光サンプリング波
形測定装置の構成例を示すブロック図である。図5に示
す構成では、まず光サンプリングパルス光源101が出
力する光サンプリングパルス光と、これとは偏光方向が
直交する光信号光とを光合波器102によって合成した
後、非線形光学結晶により構成されSFG103に入射
させる。
形測定装置の構成例を示すブロック図である。図5に示
す構成では、まず光サンプリングパルス光源101が出
力する光サンプリングパルス光と、これとは偏光方向が
直交する光信号光とを光合波器102によって合成した
後、非線形光学結晶により構成されSFG103に入射
させる。
【0007】このSFG103から発生する信号光の
内、基本波成分を基本波除去フィルタ104によって除
去し、SF光のみを受光器105によって受光する。こ
の受光器105が出力する電気信号を電気信号処理部1
06によって処理した後、表示器107に表示されてい
た。
内、基本波成分を基本波除去フィルタ104によって除
去し、SF光のみを受光器105によって受光する。こ
の受光器105が出力する電気信号を電気信号処理部1
06によって処理した後、表示器107に表示されてい
た。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】このとき、SF光の位
相整合条件が満たされるように光学結晶の結晶軸および
温度等を設定することによって、SFG103からは円
偏光のSF光が発生する。しかしながら、このような構
成では、特定の偏光方向の被測定信号光に対してしか、
SF光を発生することができない。
相整合条件が満たされるように光学結晶の結晶軸および
温度等を設定することによって、SFG103からは円
偏光のSF光が発生する。しかしながら、このような構
成では、特定の偏光方向の被測定信号光に対してしか、
SF光を発生することができない。
【0009】このように従来の構成では、特定の偏光の
被測定信号光のみの測定しかできないため、測定前に被
測定信号光の偏光を最適状態に設定する必要があった。
しかしながら実際の光通信においては、被測定信号光の
偏光は常に変動しており、またパルス状の被測定信号光
のそれぞれのビットにおいて、同じ偏光方向である保証
は全くない。従って、正確な測定が望めず、また被測定
信号光の偏光状態が如何様になっているかを確認する術
もなかった。
被測定信号光のみの測定しかできないため、測定前に被
測定信号光の偏光を最適状態に設定する必要があった。
しかしながら実際の光通信においては、被測定信号光の
偏光は常に変動しており、またパルス状の被測定信号光
のそれぞれのビットにおいて、同じ偏光方向である保証
は全くない。従って、正確な測定が望めず、また被測定
信号光の偏光状態が如何様になっているかを確認する術
もなかった。
【0010】この発明は、このような背景の下になされ
たもので、偏光の変動している被測定信号光であっても
正確に測定でき、さらに偏光の情報をも測定することが
できる光サンプリング波形測定装置を提供することを目
的としている。
たもので、偏光の変動している被測定信号光であっても
正確に測定でき、さらに偏光の情報をも測定することが
できる光サンプリング波形測定装置を提供することを目
的としている。
【0011】
【発明を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項1に記載の発明にあっては、被測定光信
号を第1の偏光成分光と当該第1の偏光成分光とは偏光
方向が直交する第2の偏光成分光とに分離する偏光分離
手段と、前記第1の偏光成分光を前記被測定光信号とは
波長の異なる光パルスによってサンプリングする第1の
サンプリング手段と、前記第1のサンプリング手段の出
力を第1の電気信号に変換する第1の光電変換手段と、
前記第2の偏光成分光を前記光パルスによってサンプリ
ングする第2のサンプリング手段と、前記第2のサンプ
リング手段の出力を第2の電気信号に変換する第2の光
電変換手段と、前記第1の電気信号と前記第2の電気信
号とに基づいて前記被測定光信号の波形を測定ならびに
表示する測定手段と、前記第1のサンプリング手段に入
射する第1の偏光成分光あるいは前記第2のサンプリン
グ手段に入射する第2の偏光成分光の何れか一方を遅延
させる光遅延手段とを具備することを特徴とする。また
請求項2に記載の発明にあっては、請求項1に記載の光
サンプリング波形測定装置では、前記光パルスとして円
偏光パルスを生成するサンプリングパルス光源を具備
し、前記第1のサンプリング手段は、前記第1の偏光成
分光と前記光パルス中の前記第1の偏光成分光とは偏光
方向が直交する成分とを合成する第1の合波手段と、前
記第1の偏光成分光の角周波数と前記光パルスの角周波
数との和または差の角周波数の信号光を生成する第1の
非線形光学結晶とからなり、前記第2のサンプリング手
段は、前記第2の偏光成分光と前記光パルス中の前記第
2の偏光成分光とは偏光方向が直交する成分とを合成す
る第2の合波手段と、前記第2の偏光成分光の角周波数
と前記光パルスの角周波数との和または差の角周波数の
信号光を生成する第2の非線形光学結晶とからなること
を特徴とする。また請求項3に記載の発明にあっては、
請求項1または2記載の光サンプリング波形測定装置で
は、前記測定手段に供給される第1および第2の電気信
号の内何れか1つ以上の強度を補正する電気信号強度補
正手段を具備することを特徴とする。
ために、請求項1に記載の発明にあっては、被測定光信
号を第1の偏光成分光と当該第1の偏光成分光とは偏光
方向が直交する第2の偏光成分光とに分離する偏光分離
手段と、前記第1の偏光成分光を前記被測定光信号とは
波長の異なる光パルスによってサンプリングする第1の
サンプリング手段と、前記第1のサンプリング手段の出
力を第1の電気信号に変換する第1の光電変換手段と、
前記第2の偏光成分光を前記光パルスによってサンプリ
ングする第2のサンプリング手段と、前記第2のサンプ
リング手段の出力を第2の電気信号に変換する第2の光
電変換手段と、前記第1の電気信号と前記第2の電気信
号とに基づいて前記被測定光信号の波形を測定ならびに
表示する測定手段と、前記第1のサンプリング手段に入
射する第1の偏光成分光あるいは前記第2のサンプリン
グ手段に入射する第2の偏光成分光の何れか一方を遅延
させる光遅延手段とを具備することを特徴とする。また
請求項2に記載の発明にあっては、請求項1に記載の光
サンプリング波形測定装置では、前記光パルスとして円
偏光パルスを生成するサンプリングパルス光源を具備
し、前記第1のサンプリング手段は、前記第1の偏光成
分光と前記光パルス中の前記第1の偏光成分光とは偏光
方向が直交する成分とを合成する第1の合波手段と、前
記第1の偏光成分光の角周波数と前記光パルスの角周波
数との和または差の角周波数の信号光を生成する第1の
非線形光学結晶とからなり、前記第2のサンプリング手
段は、前記第2の偏光成分光と前記光パルス中の前記第
2の偏光成分光とは偏光方向が直交する成分とを合成す
る第2の合波手段と、前記第2の偏光成分光の角周波数
と前記光パルスの角周波数との和または差の角周波数の
信号光を生成する第2の非線形光学結晶とからなること
を特徴とする。また請求項3に記載の発明にあっては、
請求項1または2記載の光サンプリング波形測定装置で
は、前記測定手段に供給される第1および第2の電気信
号の内何れか1つ以上の強度を補正する電気信号強度補
正手段を具備することを特徴とする。
【0012】この発明によれば、被測定光信号を、偏光
分離手段によって第1の偏光成分光と当該第1の偏光成
分光とは偏光方向が直交する第2の偏光成分光とに分離
する。この第1および第2の偏光成分光の何れか一方を
光遅延手段によって遅延させ、各々について、被測定光
信号とは波長の異なるサンプリング光パルスと合成して
非線形光学結晶に入射させ、被測定光信号の角周波数と
サンプリング光パルスの角周波数との和あるいは差の角
周波数の光信号を得る。この光信号を第1および第2の
光電変換手段によって電気信号に変換し、光サンプリン
グ波形を測定する。
分離手段によって第1の偏光成分光と当該第1の偏光成
分光とは偏光方向が直交する第2の偏光成分光とに分離
する。この第1および第2の偏光成分光の何れか一方を
光遅延手段によって遅延させ、各々について、被測定光
信号とは波長の異なるサンプリング光パルスと合成して
非線形光学結晶に入射させ、被測定光信号の角周波数と
サンプリング光パルスの角周波数との和あるいは差の角
周波数の光信号を得る。この光信号を第1および第2の
光電変換手段によって電気信号に変換し、光サンプリン
グ波形を測定する。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に、本発明について説明す
る。図1は、本発明の光サンプリングパルス波形測定装
置における測定原理を説明する説明図である。図1にお
いて、1は偏光分離器である。この偏光分離器1には、
任意の偏光方向を有する光角周波数ω1の被測定信号光
が入射される。偏光方向分離器1は、この被測定信号光
を、互いに偏光方向が直交する2つの信号光に分離す
る。
る。図1は、本発明の光サンプリングパルス波形測定装
置における測定原理を説明する説明図である。図1にお
いて、1は偏光分離器である。この偏光分離器1には、
任意の偏光方向を有する光角周波数ω1の被測定信号光
が入射される。偏光方向分離器1は、この被測定信号光
を、互いに偏光方向が直交する2つの信号光に分離す
る。
【0014】2aおよび2bは各々光合波器であり、光
合波器2aには偏光分離器1によって分離された信号光
の一方(図1に示す例では縦方向偏光成分)が入射し、
光合波器2bには分離された信号光の他方(同横方向偏
光成分)が光反射器3を介して入射する。
合波器2aには偏光分離器1によって分離された信号光
の一方(図1に示す例では縦方向偏光成分)が入射し、
光合波器2bには分離された信号光の他方(同横方向偏
光成分)が光反射器3を介して入射する。
【0015】光合波器2aおよび2bには、この他に、
円偏光を有し光角周波数ω2のサンプリングパルス光が
入射される。サンプリングパルス光は光合波器2bに入
射すると、縦方向偏光成分が分離反射され、この結果、
被測定信号光の横方向偏光成分と合成されて出力され
る。
円偏光を有し光角周波数ω2のサンプリングパルス光が
入射される。サンプリングパルス光は光合波器2bに入
射すると、縦方向偏光成分が分離反射され、この結果、
被測定信号光の横方向偏光成分と合成されて出力され
る。
【0016】一方、サンプリングパルス光の横方向偏光
成分は光合波器2bを透過し、光合波器2aによって反
射される。この結果、サンプリングパルス光の横方向偏
光成分と被測定信号光の縦方向偏光成分とが、光合波器
2aによって合成されて出力される。
成分は光合波器2bを透過し、光合波器2aによって反
射される。この結果、サンプリングパルス光の横方向偏
光成分と被測定信号光の縦方向偏光成分とが、光合波器
2aによって合成されて出力される。
【0017】これら光合波器2aから出力される信号光
は、集光レンズ4aによって集光されて非結晶光学結晶
5aに入射し、光合波器2bから出力される信号光は、
集光レンズ4bによって集光されて非線形光学結晶5b
に入射する。
は、集光レンズ4aによって集光されて非結晶光学結晶
5aに入射し、光合波器2bから出力される信号光は、
集光レンズ4bによって集光されて非線形光学結晶5b
に入射する。
【0018】この非線形光学結晶5aは、光軸の進行方
向に対する垂直面内で、縦方向の偏光を持った被測定信
号光と、円偏光のサンプリングパルス光の横方向偏光成
分とに対して位相整合条件を満たすように設定する。
向に対する垂直面内で、縦方向の偏光を持った被測定信
号光と、円偏光のサンプリングパルス光の横方向偏光成
分とに対して位相整合条件を満たすように設定する。
【0019】一方非線形光学結晶5bは、光軸の進行方
向に対する垂直面内で、横方向の偏光を持った被測定信
号光と、円偏光のサンプリングパルス光の縦方向偏光成
分とに対して位相整合条件を満たすように設定する。
向に対する垂直面内で、横方向の偏光を持った被測定信
号光と、円偏光のサンプリングパルス光の縦方向偏光成
分とに対して位相整合条件を満たすように設定する。
【0020】この結果、非線形光学結晶5a内において
SFGが発生し、非線形光学結晶5aからは集光レンズ
6aを介してSF光1が出射される。同様に非線形光学
結晶5b内においてもSFGが発生し、非線形光学結晶
5bからは集光レンズ6bを介してSF光2が出射され
る。
SFGが発生し、非線形光学結晶5aからは集光レンズ
6aを介してSF光1が出射される。同様に非線形光学
結晶5b内においてもSFGが発生し、非線形光学結晶
5bからは集光レンズ6bを介してSF光2が出射され
る。
【0021】この時、SF光1およびSF光2は、被測
定信号光の縦方向偏光成分あるいは横方向偏光成分の各
々の光強度に比例した光強度として出射される。このた
め、光サンプリング光の繰り返し周期を、被測定信号光
の繰り返し周期の整数分の1から僅かにずらすことによ
って、サンプリングの原理に従い、被測定信号光の各々
の偏光成分の光強度に応じた光波形を再現することがで
きる。なお、DFGの場合にあっても、上述の原理が適
用できる。
定信号光の縦方向偏光成分あるいは横方向偏光成分の各
々の光強度に比例した光強度として出射される。このた
め、光サンプリング光の繰り返し周期を、被測定信号光
の繰り返し周期の整数分の1から僅かにずらすことによ
って、サンプリングの原理に従い、被測定信号光の各々
の偏光成分の光強度に応じた光波形を再現することがで
きる。なお、DFGの場合にあっても、上述の原理が適
用できる。
【0022】一般に図1に示すような構成においては、
SF光を発生させる位相整合としてタイプ1およびタイ
プ2の2つの手法がある。本発明では、2つの入射光の
偏光成分がそれぞれの非線形光学結晶内で直交する成分
でSFGが起こり、これによって直線偏光のSF光を発
生させるタイプ2を用いて説明する。
SF光を発生させる位相整合としてタイプ1およびタイ
プ2の2つの手法がある。本発明では、2つの入射光の
偏光成分がそれぞれの非線形光学結晶内で直交する成分
でSFGが起こり、これによって直線偏光のSF光を発
生させるタイプ2を用いて説明する。
【0023】図2は、本発明の実施の形態にかかる光サ
ンプリング波形測定装置の具体的な構成を示すブロック
図である。なお図2において、図1に示す各部と対応す
る部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
ンプリング波形測定装置の具体的な構成を示すブロック
図である。なお図2において、図1に示す各部と対応す
る部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0024】図2において10は、円偏光のサンプリン
グパルス光を出力するサンプリングパルス光源である。
また15aおよび15bは、各々入射側集光レンズと非
線形光学結晶、ならびに出射側集光レンズとから構成さ
れる(図1参照)SF光発生部である。
グパルス光を出力するサンプリングパルス光源である。
また15aおよび15bは、各々入射側集光レンズと非
線形光学結晶、ならびに出射側集光レンズとから構成さ
れる(図1参照)SF光発生部である。
【0025】11aおよび11bは、各々SF光発生部
15aあるいはSF光発生部15bが出射する信号光か
ら基本波成分を除去する基本波除去フィルタである。1
2aおよび12bは、各々基本波除去フィルタ11aが
出射するSF光1あるいは基本波除去フィルタ11bが
出射するSF光2を受光して電気信号を出力する受光器
である。
15aあるいはSF光発生部15bが出射する信号光か
ら基本波成分を除去する基本波除去フィルタである。1
2aおよび12bは、各々基本波除去フィルタ11aが
出射するSF光1あるいは基本波除去フィルタ11bが
出射するSF光2を受光して電気信号を出力する受光器
である。
【0026】13は、受光器12aおよび受光器12b
が出力する電気信号が供給され、この電気信号を増幅、
整形あるいはサンプリングする電気信号処理部である。
14は、電気信号処理部13によって処理された結果に
基づいて、測定波形や各種データを表示する表示器であ
る。
が出力する電気信号が供給され、この電気信号を増幅、
整形あるいはサンプリングする電気信号処理部である。
14は、電気信号処理部13によって処理された結果に
基づいて、測定波形や各種データを表示する表示器であ
る。
【0027】図2に示す構成によれば、任意偏光を持つ
被測定信号光を偏光分離器1によって縦方向偏光成分と
横方向偏光成分とに分離する。また円偏光を持つサンプ
リングパルス光を、縦方向偏光の光は反射し横方向偏光
の光は通過させる特性を持つ光合波器2bによって、縦
方向偏光成分と横方向偏光成分とに分離する。
被測定信号光を偏光分離器1によって縦方向偏光成分と
横方向偏光成分とに分離する。また円偏光を持つサンプ
リングパルス光を、縦方向偏光の光は反射し横方向偏光
の光は通過させる特性を持つ光合波器2bによって、縦
方向偏光成分と横方向偏光成分とに分離する。
【0028】このサンプリングパルス光の横方向偏光成
分と、被測定信号光の縦方向成分とは光合波器2aによ
って合成され、SF光発生部15aに入射する。ここ
で、SF光発生部15aが有する非線形光学結晶内では
SFGが発生し、被測定信号光の縦方向偏光成分の強度
に比例したSF光1が発生する。
分と、被測定信号光の縦方向成分とは光合波器2aによ
って合成され、SF光発生部15aに入射する。ここ
で、SF光発生部15aが有する非線形光学結晶内では
SFGが発生し、被測定信号光の縦方向偏光成分の強度
に比例したSF光1が発生する。
【0029】一方、被測定信号光の横方向偏光成分とサ
ンプリングパルス光の縦方向偏光成分とは、光合波器2
bによって合成され、SF光発生部15bに入射する。
ここでSF光発生部15bが有する非線形光学結晶2内
ではSFGが発生し、被測定信号光の横方向偏光成分の
強度に比例したSF光2が発生する。
ンプリングパルス光の縦方向偏光成分とは、光合波器2
bによって合成され、SF光発生部15bに入射する。
ここでSF光発生部15bが有する非線形光学結晶2内
ではSFGが発生し、被測定信号光の横方向偏光成分の
強度に比例したSF光2が発生する。
【0030】この時、サンプリングパルス光のパルス幅
を被測定信号光のパルス幅より十分に狭くする。さらに
サンプリングパルス光の繰り返し周期を被測定信号光の
繰り返し周期の整数分の1から僅かにずらす。これによ
り、サンプリングの原理に従って低速の繰り返し周期に
変換され、また被測定信号光の偏光成分を分離して忠実
に再現することができる。
を被測定信号光のパルス幅より十分に狭くする。さらに
サンプリングパルス光の繰り返し周期を被測定信号光の
繰り返し周期の整数分の1から僅かにずらす。これによ
り、サンプリングの原理に従って低速の繰り返し周期に
変換され、また被測定信号光の偏光成分を分離して忠実
に再現することができる。
【0031】従って、出射されたSF光1およびSF光
2を、各々受光器12aあるいは12bによって電気信
号に変換し、これらの電気信号を電気信号処理部13に
よって電気信号処理することで、被測定信号光の偏光成
分を分離して光波形の測定を行うことができる。
2を、各々受光器12aあるいは12bによって電気信
号に変換し、これらの電気信号を電気信号処理部13に
よって電気信号処理することで、被測定信号光の偏光成
分を分離して光波形の測定を行うことができる。
【0032】このように本実施の形態によれば、偏光情
報をも測定することができる。また、SF光1とSF光
2の各々の強度を加算することによって、被測定信号光
の偏光成分が変動している場合にあっても被測定信号光
の光波形を測定することができる。
報をも測定することができる。また、SF光1とSF光
2の各々の強度を加算することによって、被測定信号光
の偏光成分が変動している場合にあっても被測定信号光
の光波形を測定することができる。
【0033】図3は、本発明の別の実施の形態にかかる
光サンプリング波形測定装置を構成を示すブロック図で
ある。なお図3において、図1あるいは図2に示す各部
と対応する部分には同一の符号を付し、その説明は省略
する。図3において、20は信号光の遅延量を任意に設
定することができる光遅延装置である。
光サンプリング波形測定装置を構成を示すブロック図で
ある。なお図3において、図1あるいは図2に示す各部
と対応する部分には同一の符号を付し、その説明は省略
する。図3において、20は信号光の遅延量を任意に設
定することができる光遅延装置である。
【0034】偏光分離器1によって、被測定信号光の偏
光成分を縦方向偏光と横方向偏光とに分離する際、信号
光成分の透過/反射の違いや分離後の伝播経路の違いに
よって、光合波器2aと光合波器2bとでは、信号光成
分の入射タイミングにずれが生じる。
光成分を縦方向偏光と横方向偏光とに分離する際、信号
光成分の透過/反射の違いや分離後の伝播経路の違いに
よって、光合波器2aと光合波器2bとでは、信号光成
分の入射タイミングにずれが生じる。
【0035】そこでこの図3に示す構成によれば、偏光
分離器1によって被測定信号光の偏光成分を2つに分離
した後、光遅延装置20によって片方の偏光成分(図3
では縦方向偏光成分)に遅延を与える。
分離器1によって被測定信号光の偏光成分を2つに分離
した後、光遅延装置20によって片方の偏光成分(図3
では縦方向偏光成分)に遅延を与える。
【0036】これより、被測定信号光の縦方向偏光成分
と横方向偏光成分とがサンプリングパルス光によってサ
ンプリングされるタイミングを一致させることができ
る。従って、より正確な波形情報を得ることができる。
と横方向偏光成分とがサンプリングパルス光によってサ
ンプリングされるタイミングを一致させることができ
る。従って、より正確な波形情報を得ることができる。
【0037】図4は、本発明のさらに別の実施の形態に
かかる光サンプリング波形測定装置を構成を示すブロッ
ク図である。なお図4において、図1ないし図3に示す
各部と対応する部分には同一の符号を付し、その説明は
省略する。図4において、30は信号光の増幅率αを任
意に設定することができる増幅部である。
かかる光サンプリング波形測定装置を構成を示すブロッ
ク図である。なお図4において、図1ないし図3に示す
各部と対応する部分には同一の符号を付し、その説明は
省略する。図4において、30は信号光の増幅率αを任
意に設定することができる増幅部である。
【0038】一般的に、光学系を作製する場合には光軸
のずれや結晶軸のずれ等が発生する可能性がある。この
ため、縦方向偏光成分と横方向偏光成分とでSF光発生
効率にずれが生じる可能性がある。また、受光器はその
特性にばらつきを有しており、このばらつきに起因して
光電変換効率にずれが生じる可能性もある。
のずれや結晶軸のずれ等が発生する可能性がある。この
ため、縦方向偏光成分と横方向偏光成分とでSF光発生
効率にずれが生じる可能性がある。また、受光器はその
特性にばらつきを有しており、このばらつきに起因して
光電変換効率にずれが生じる可能性もある。
【0039】そこで図4に示す構成では、被測定信号光
の偏光成分の各々に応じて発生したSF光1ならびにS
F光2を受光器12aあるいは12bによって別々に受
光した後、それぞれの受光パワーの片方あるいは両方
(図4ではSF光1のみ)を、増幅部30によって補正
する。このように、受光パワーの片方あるいは両方を補
正することにより、両者の強度が等しくなる。
の偏光成分の各々に応じて発生したSF光1ならびにS
F光2を受光器12aあるいは12bによって別々に受
光した後、それぞれの受光パワーの片方あるいは両方
(図4ではSF光1のみ)を、増幅部30によって補正
する。このように、受光パワーの片方あるいは両方を補
正することにより、両者の強度が等しくなる。
【0040】即ち図4に示す構成では、SF光1あるい
はSF光2の強度に対応した電気信号の値を係数×αを
用いて補正することにより、縦方向偏光成分と横方向偏
光成分との比、あるいは両者の絶対値を補正している。
従って、より正確に偏光情報を得ることができる。
はSF光2の強度に対応した電気信号の値を係数×αを
用いて補正することにより、縦方向偏光成分と横方向偏
光成分との比、あるいは両者の絶対値を補正している。
従って、より正確に偏光情報を得ることができる。
【0041】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、被測定光信号を、偏光分離手段によって第1の偏光
成分光と当該第1の偏光成分光とは偏光方向が直交する
第2の偏光成分光とに分離する。この第1および第2の
偏光成分光の何れか一方を光遅延手段によって遅延さ
せ、各々について、被測定光信号とは波長の異なるサン
プリング光パルスと合成して非線形光学結晶に入射さ
せ、被測定光信号の角周波数とサンプリング光パルスの
角周波数との和あるいは差の角周波数の光信号を得る。
この光信号を第1および第2の光電変換手段によって電
気信号に変換し、光サンプリング波形を測定するので、
偏光の変動している被測定信号光であっても正確に測定
でき、さらに偏光の情報をも測定することができる光サ
ンプリング波形測定装置が実現可能であるという効果が
得られる。さらに、偏光分離器の出力光を受光後、受光
タイミングや受光パワーを補正することによって、偏光
情報をさらに正確に観測することも可能になる。
ば、被測定光信号を、偏光分離手段によって第1の偏光
成分光と当該第1の偏光成分光とは偏光方向が直交する
第2の偏光成分光とに分離する。この第1および第2の
偏光成分光の何れか一方を光遅延手段によって遅延さ
せ、各々について、被測定光信号とは波長の異なるサン
プリング光パルスと合成して非線形光学結晶に入射さ
せ、被測定光信号の角周波数とサンプリング光パルスの
角周波数との和あるいは差の角周波数の光信号を得る。
この光信号を第1および第2の光電変換手段によって電
気信号に変換し、光サンプリング波形を測定するので、
偏光の変動している被測定信号光であっても正確に測定
でき、さらに偏光の情報をも測定することができる光サ
ンプリング波形測定装置が実現可能であるという効果が
得られる。さらに、偏光分離器の出力光を受光後、受光
タイミングや受光パワーを補正することによって、偏光
情報をさらに正確に観測することも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の光サンプリングパルス波形測定装置
における測定原理を説明する説明図である。
における測定原理を説明する説明図である。
【図2】 本発明の実施の形態にかかる光サンプリング
波形測定装置の具体的な構成を示すブロック図である。
波形測定装置の具体的な構成を示すブロック図である。
【図3】 本発明の別の実施の形態にかかる光サンプリ
ング波形測定装置を構成を示すブロック図である。
ング波形測定装置を構成を示すブロック図である。
【図4】 本発明のさらに別の実施の形態にかかる光サ
ンプリング波形測定装置を構成を示すブロック図であ
る。
ンプリング波形測定装置を構成を示すブロック図であ
る。
【図5】 従来技術による光サンプリング波形測定装置
の構成例を示すブロック図である。
の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 偏光分離器(偏光分離手段)
2a 光合波器(第1の合波手段)
2b 光合波器(第2の合波手段)
5a 非線形光学結晶(第1の非線形光学結晶)
5b 非線形光学結晶(第2の非線形光学結晶)
10 サンプリングパルス光源
12a 受光器(第1の光電変換手段)
12b 受光器(第2の光電変換手段)
13 電気信号処理部(測定手段)
14 表示器(測定手段)
20 光遅延装置(光遅延手段)
30 増幅部(電気信号強度補正手段)
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
G01J 11/00
G01J 1/00
G01J 1/42 - 1/44
G01J 4/00
G02F 1/35
Claims (3)
- 【請求項1】 被測定光信号を第1の偏光成分光と当該
第1の偏光成分光とは偏光方向が直交する第2の偏光成
分光とに分離する偏光分離手段(1)と、 前記第1の偏光成分光を前記被測定光信号とは波長の異
なる光パルスによってサンプリングする第1のサンプリ
ング手段と、 前記第1のサンプリング手段の出力を第1の電気信号に
変換する第1の光電変換手段(12a)と、 前記第2の偏光成分光を前記光パルスによってサンプリ
ングする第2のサンプリング手段と、 前記第2のサンプリング手段の出力を第2の電気信号に
変換する第2の光電変換手段(12b)と、 前記第1の電気信号と前記第2の電気信号とに基づいて
前記被測定光信号の波形を測定ならびに表示する測定手
段(13、14)と、 前記第1のサンプリング手段に入射する第1の偏光成分
光あるいは前記第2のサンプリング手段に入射する第2
の偏光成分光の何れか一方を遅延させる光遅延手段(2
0)とを具備することを特徴とする光サンプリング波形
測定装置。 - 【請求項2】 前記光パルスとして円偏光パルスを生成
するサンプリングパルス光源(10)を具備し、 前記第1のサンプリング手段は、 前記第1の偏光成分光と前記光パルス中の前記第1の偏
光成分光とは偏光方向が直交する成分とを合成する第1
の合波手段(2a)と、 前記第1の偏光成分光の角周波数と前記光パルスの角周
波数との和または差の角周波数の信号光を生成する第1
の非線形光学結晶(5a)とからなり、 前記第2のサンプリング手段は、 前記第2の偏光成分光と前記光パルス中の前記第2の偏
光成分光とは偏光方向が直交する成分とを合成する第2
の合波手段(2b)と、 前記第2の偏光成分光の角周波数と前記光パルスの角周
波数との和または差の角周波数の信号光を生成する第2
の非線形光学結晶(5b)とからなることを特徴とする
請求項1に記載の光サンプリング波形測定装置。 - 【請求項3】 前記測定手段に供給される第1および第
2の電気信号の内何れか1つ以上の強度を補正する電気
信号強度補正手段(30)を具備することを特徴とする
請求項1または2記載の光サンプリング波形測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00586497A JP3385890B2 (ja) | 1997-01-16 | 1997-01-16 | 光サンプリング波形測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00586497A JP3385890B2 (ja) | 1997-01-16 | 1997-01-16 | 光サンプリング波形測定装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002238598A Division JP2003139620A (ja) | 2002-08-19 | 2002-08-19 | 光サンプリング波形測定装置及び測定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10197350A JPH10197350A (ja) | 1998-07-31 |
JP3385890B2 true JP3385890B2 (ja) | 2003-03-10 |
Family
ID=11622832
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP00586497A Expired - Fee Related JP3385890B2 (ja) | 1997-01-16 | 1997-01-16 | 光サンプリング波形測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3385890B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10564043B2 (en) | 2015-11-18 | 2020-02-18 | Institute For Basic Science | Apparatus and method for measuring waveform of light wave based on ionization yield modulation |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3422913B2 (ja) * | 1997-09-19 | 2003-07-07 | アンリツ株式会社 | 光サンプリング波形測定装置 |
JP2003035602A (ja) * | 2001-07-18 | 2003-02-07 | Ando Electric Co Ltd | 光サンプリング波形観測装置 |
CN106248213B (zh) * | 2016-08-03 | 2017-12-26 | 电子科技大学 | 一种分布式测量光纤偏振传输矩阵的方法及*** |
-
1997
- 1997-01-16 JP JP00586497A patent/JP3385890B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10564043B2 (en) | 2015-11-18 | 2020-02-18 | Institute For Basic Science | Apparatus and method for measuring waveform of light wave based on ionization yield modulation |
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Publication number | Publication date |
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JPH10197350A (ja) | 1998-07-31 |
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