JPH0820333B2 - 光変調器の周波数特性測定方法及びその測定装置 - Google Patents
光変調器の周波数特性測定方法及びその測定装置Info
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- JPH0820333B2 JPH0820333B2 JP21508388A JP21508388A JPH0820333B2 JP H0820333 B2 JPH0820333 B2 JP H0820333B2 JP 21508388 A JP21508388 A JP 21508388A JP 21508388 A JP21508388 A JP 21508388A JP H0820333 B2 JPH0820333 B2 JP H0820333B2
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- G01M11/30—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides
- G01M11/31—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides with a light emitter and a light receiver being disposed at the same side of a fibre or waveguide end-face, e.g. reflectometers
- G01M11/3172—Reflectometers detecting the back-scattered light in the frequency-domain, e.g. OFDR, FMCW, heterodyne detection
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光通信や光信号処理において必要とされる
外部光変調器，光スイツチの周波数応答特性を超広帯域
にわたつて正確に測定する測定方法及びその装置に関す
るものである。
外部光変調器，光スイツチの周波数応答特性を超広帯域
にわたつて正確に測定する測定方法及びその装置に関す
るものである。
従来行われていた光変調器の周波数応答測定法の基本
構成を第２図に示す。同図において、21は光入力部、22
は被測定対象である光変調器、23は発振器、24は高速受
光回路、25はスペクトラムアナライザである。本方法に
おいては、光変調器22によつて光の強度が発振器23から
の電気入力周波数ωｓで強度変調された光のωｓ成分を
高速受光回路24で受光して、その出力信号強度をスペク
トラムアナライザ25で検出し、ωｓを変えたときのスペ
クトラムアナライザ上での信号レベルから、光変調器の
周波数特性を測定するものである。
構成を第２図に示す。同図において、21は光入力部、22
は被測定対象である光変調器、23は発振器、24は高速受
光回路、25はスペクトラムアナライザである。本方法に
おいては、光変調器22によつて光の強度が発振器23から
の電気入力周波数ωｓで強度変調された光のωｓ成分を
高速受光回路24で受光して、その出力信号強度をスペク
トラムアナライザ25で検出し、ωｓを変えたときのスペ
クトラムアナライザ上での信号レベルから、光変調器の
周波数特性を測定するものである。
しかし、かかる従来の方法では、比較的簡便に光変調
器の周波数特性を測定することが可能であるが、スペク
トラムアナライザで測定される周波数特性には光変調器
だけではなく、受光回路24の周波数特性も含まれること
になる。一方、近年、光変調器の高速化が進められてお
り、10GHz以上の帯域を有する変調器も開発されてい
る。このような広帯域の光変調器の特性を正確に測定し
ようとした場合、受光回路は変調器の帯域よりも広いも
のを用いる必要があるが、受光回路の帯域も10GHz前後
であり、それ以上の周波数応答を測定しようとすると受
光回路の周波数応答が重ね合わさつて正確な測定が困難
になるという欠点があつた。
器の周波数特性を測定することが可能であるが、スペク
トラムアナライザで測定される周波数特性には光変調器
だけではなく、受光回路24の周波数特性も含まれること
になる。一方、近年、光変調器の高速化が進められてお
り、10GHz以上の帯域を有する変調器も開発されてい
る。このような広帯域の光変調器の特性を正確に測定し
ようとした場合、受光回路は変調器の帯域よりも広いも
のを用いる必要があるが、受光回路の帯域も10GHz前後
であり、それ以上の周波数応答を測定しようとすると受
光回路の周波数応答が重ね合わさつて正確な測定が困難
になるという欠点があつた。
本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、その目的
は、受光回路の周波数特性の影響が光変調器の特性の測
定に影響を与えて測定が不正確になる点を解決した広帯
域光変調器の周波数特性の正確な測定方法及びその装置
を提供することにある。
は、受光回路の周波数特性の影響が光変調器の特性の測
定に影響を与えて測定が不正確になる点を解決した広帯
域光変調器の周波数特性の正確な測定方法及びその装置
を提供することにある。
上記の目的を達成するため、本発明に係る光変調器の
周波数特性測定方法は、２台の単一波長発振半導体レー
ザの出力光を合波して被測定対象である光変調器に入力
しながら、前記２台の半導体レーザの少なくとも一方に
物理的変化を与えて、この２台の半導体レーザの発振周
波数差であるビート周波数を、光変調器の電気入力の周
波数に近くなるように制御し、該光変調器の出力光を受
光回路で受光して、その出力光電流に含まれる該ビート
周波数と前記電気入力周波数との周波数差成分の強度を
測定するものである。
周波数特性測定方法は、２台の単一波長発振半導体レー
ザの出力光を合波して被測定対象である光変調器に入力
しながら、前記２台の半導体レーザの少なくとも一方に
物理的変化を与えて、この２台の半導体レーザの発振周
波数差であるビート周波数を、光変調器の電気入力の周
波数に近くなるように制御し、該光変調器の出力光を受
光回路で受光して、その出力光電流に含まれる該ビート
周波数と前記電気入力周波数との周波数差成分の強度を
測定するものである。
また、本発明の別の発明に係る周波数特性測定方法
は、上記のものにおいて、ビート周波数と光変調器の電
気入力周波数との周波数差をほぼ一定に保ちながら両周
波数を掃引し、この掃引した各周波数において光変調器
の出力光を受光回路で受光して、その出力光電流に含ま
れる該周波数差成分の強度を測定するものである。
は、上記のものにおいて、ビート周波数と光変調器の電
気入力周波数との周波数差をほぼ一定に保ちながら両周
波数を掃引し、この掃引した各周波数において光変調器
の出力光を受光回路で受光して、その出力光電流に含ま
れる該周波数差成分の強度を測定するものである。
さらに、本発明の別の発明に係る光変調器の周波数特
性測定装置は、２台の単一波長発振半導体レーザと、該
２台の半導体レーザの出力光を合波して被測定対象であ
る光変調器に入力する光合波器と、前記光変調器を駆動
するための所定周波数の信号を発生する発振器と、前記
２台の半導体レーザの少なくとも一方に物理的変化を与
えて、その２台の半導体レーザの発振周波数差であるビ
ート周波数を、前記光変調器の電気入力の周波数に近く
なるように制御するコントローラと、前記光変調器の出
力光を受光する受光回路と、該受光回路の出力光電流に
含まれる該ビート周波数と前記電気入力周波数との周波
数差成分の強度を測定するスペクトラムアナライザとを
具備したものである。
性測定装置は、２台の単一波長発振半導体レーザと、該
２台の半導体レーザの出力光を合波して被測定対象であ
る光変調器に入力する光合波器と、前記光変調器を駆動
するための所定周波数の信号を発生する発振器と、前記
２台の半導体レーザの少なくとも一方に物理的変化を与
えて、その２台の半導体レーザの発振周波数差であるビ
ート周波数を、前記光変調器の電気入力の周波数に近く
なるように制御するコントローラと、前記光変調器の出
力光を受光する受光回路と、該受光回路の出力光電流に
含まれる該ビート周波数と前記電気入力周波数との周波
数差成分の強度を測定するスペクトラムアナライザとを
具備したものである。
したがつて、本発明においては、半導体レーザの発振
光周波数の異なる２つの連続光により生じる光ビート信
号を利用することにより、光変調器への電気入力周波数
つまり変調周波数ωｓを変えたときでも、観測する周波
数成分は、その変調周波数と２台の半導体レーザの発振
周波数差であるビート周波数ωｂとの差（ωｓ−ωｂ）
で一定であるため、受光回路の周波数特性の影響を受け
ることなく、正確な測定が10GHz以上の広帯域にわたつ
て行なえる。
光周波数の異なる２つの連続光により生じる光ビート信
号を利用することにより、光変調器への電気入力周波数
つまり変調周波数ωｓを変えたときでも、観測する周波
数成分は、その変調周波数と２台の半導体レーザの発振
周波数差であるビート周波数ωｂとの差（ωｓ−ωｂ）
で一定であるため、受光回路の周波数特性の影響を受け
ることなく、正確な測定が10GHz以上の広帯域にわたつ
て行なえる。
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説
明する。
明する。
第１図は本発明による光変調器の周波数特性測定装置
の一実施例を示すブロツク図である。同図において、1
1,12は発振光周波数可変型の半導体レーザ、13はこれら
半導体レーザ11,12の発振光周波数を制御するための発
振周波数コントローラ、14は前記各半導体レーザ11,12
からの出力光を合波する光合波器、15は被測定対象であ
る光変調器、16はこの光変調器15を駆動する発振器、17
は光変調器15の出力光を受光する受光回路、18はスペク
トラムアナライザである。
の一実施例を示すブロツク図である。同図において、1
1,12は発振光周波数可変型の半導体レーザ、13はこれら
半導体レーザ11,12の発振光周波数を制御するための発
振周波数コントローラ、14は前記各半導体レーザ11,12
からの出力光を合波する光合波器、15は被測定対象であ
る光変調器、16はこの光変調器15を駆動する発振器、17
は光変調器15の出力光を受光する受光回路、18はスペク
トラムアナライザである。
次に、本実施例の動作を説明する。まず、２台の半導
体レーザ11,12の出力光は光合波器14によつて合波され
る。このとき、２台の半導体レーザ11,12の発振光周波
数をそれぞれω１，ω１＋ωｂとして、その半導体レー
ザ11,12の発振周波数差であるビート周波数ωｂを、光
変調器15を駆動する発振器16の発振周波数ωｓに近い値
になるようにコントローラ13によつて半導体レーザ11ま
たは12の発振光周波数を制御する。また、半導体レーザ
11,12としては半導体DFBレーザが好適である。このDFB
レーザは光周波数可変範囲が広く、かつ発振光周波数の
連続掃引が可能であり、測定には便利である。この時の
光周波数掃引方法としては半導体レーザの温度またはバ
イアス電流を変化させることによつて実現できる。この
周波数掃引の詳しい方法としては、例えば同一出願人に
係る特願昭60-274412号に述べられている。
体レーザ11,12の出力光は光合波器14によつて合波され
る。このとき、２台の半導体レーザ11,12の発振光周波
数をそれぞれω１，ω１＋ωｂとして、その半導体レー
ザ11,12の発振周波数差であるビート周波数ωｂを、光
変調器15を駆動する発振器16の発振周波数ωｓに近い値
になるようにコントローラ13によつて半導体レーザ11ま
たは12の発振光周波数を制御する。また、半導体レーザ
11,12としては半導体DFBレーザが好適である。このDFB
レーザは光周波数可変範囲が広く、かつ発振光周波数の
連続掃引が可能であり、測定には便利である。この時の
光周波数掃引方法としては半導体レーザの温度またはバ
イアス電流を変化させることによつて実現できる。この
周波数掃引の詳しい方法としては、例えば同一出願人に
係る特願昭60-274412号に述べられている。
そして、光合波器14にて合波された２台の半導体レー
ザ11,12の出力光は光変調器15に入射される。一方、光
変調器15は発振器16の出力によつて周波数ωｓの電気信
号で光強度が変調される。したがつて、光変調器15の出
力光強度Ｐ（ｔ）は次式で表される。
ザ11,12の出力光は光変調器15に入射される。一方、光
変調器15は発振器16の出力によつて周波数ωｓの電気信
号で光強度が変調される。したがつて、光変調器15の出
力光強度Ｐ（ｔ）は次式で表される。
ただし、ａは光変調器の変調深さ（）、Fm（ω）は
光変調器の周波数特性で測定したいパラメータである。
この出力光を受光回路17で受光したときには、ω１，ω
１＋ωｂ,2ω１＋ωｂの成分は非常に高い周波数である
ので、受光回路17はその平均パワーに応答して直流成分
を出力する。そのため、受光回路17の出力光電流Ｉ
（ｔ）は次のように表される。
光変調器の周波数特性で測定したいパラメータである。
この出力光を受光回路17で受光したときには、ω１，ω
１＋ωｂ,2ω１＋ωｂの成分は非常に高い周波数である
ので、受光回路17はその平均パワーに応答して直流成分
を出力する。そのため、受光回路17の出力光電流Ｉ
（ｔ）は次のように表される。
ただし、Fd（ω）は受光回路の周波数特性である。
しかして、本実施例の測定においては、上記（２）式
の最後の項である（ωｓ−ωｂ）成分のレベルを測定す
ることによつて行う。すなわち、まず光変調器15の変調
周波数ωｓを、ある所望の周波数に設定する。次に、２
台の半導体レーザ11,12の一方または両方の発振周波数
を変化させて、ビート周波数ωｂの値を、（ωｓ−
ωｂ）の値が、受光回路17の平坦な応答周波数範囲に入
る程度の低周波に設定する。すなわち、Fd（ωｓ−
ωｂ）が常に一定となるようにする。このようにしたと
き、発振器16の変調周波数ωｓを次々に変えていつたと
きの（ωｓ−ωｂ）成分の振幅は、Fm（ωｓ）に比例
し、変調周波数ωｓにおける光変調器15の変調特性を表
すことになる。なお、（ωｓ−ωｂ）成分のレベルをス
ペクトラムアナライザ18で測定する場合には、出力光電
流の２乗の値を測定することになるため、測定された周
波数応答は、F2 m（ω）に比例することになり、測定値
の換算を行つて、Fm（ω）の特性を求めることができ
る。
の最後の項である（ωｓ−ωｂ）成分のレベルを測定す
ることによつて行う。すなわち、まず光変調器15の変調
周波数ωｓを、ある所望の周波数に設定する。次に、２
台の半導体レーザ11,12の一方または両方の発振周波数
を変化させて、ビート周波数ωｂの値を、（ωｓ−
ωｂ）の値が、受光回路17の平坦な応答周波数範囲に入
る程度の低周波に設定する。すなわち、Fd（ωｓ−
ωｂ）が常に一定となるようにする。このようにしたと
き、発振器16の変調周波数ωｓを次々に変えていつたと
きの（ωｓ−ωｂ）成分の振幅は、Fm（ωｓ）に比例
し、変調周波数ωｓにおける光変調器15の変調特性を表
すことになる。なお、（ωｓ−ωｂ）成分のレベルをス
ペクトラムアナライザ18で測定する場合には、出力光電
流の２乗の値を測定することになるため、測定された周
波数応答は、F2 m（ω）に比例することになり、測定値
の換算を行つて、Fm（ω）の特性を求めることができ
る。
このように、本発明によると、ビート周波数ωｂを有
する光信号を光変調器15に入力し、この光変調器の変調
周波数ωｓとビート周波数ωｂとの差を低周波で一定に
保ち、この（ωｓ−ωｂ）成分のレベルを測定すること
によつて、光変調器の周波数特性を広帯域にわたつて正
確に測定することが可能になる。
する光信号を光変調器15に入力し、この光変調器の変調
周波数ωｓとビート周波数ωｂとの差を低周波で一定に
保ち、この（ωｓ−ωｂ）成分のレベルを測定すること
によつて、光変調器の周波数特性を広帯域にわたつて正
確に測定することが可能になる。
以上説明したように、本発明によれば、２台の半導体
レーザを用い、これら半導体レーザの発振光周波数の異
なる２つの連続光により生じる光ビート信号を利用する
ことにより、光変調器の高周波にわたる周波数応答特性
を常に一定の低周波の周波数成分のレベルを測定するこ
とで求めることができるため、受光回路の周波数特性の
影響を受ける恐れが全くない。さらに、測定に用いられ
る２台の半導体レーザの周波数差ωｂは、半導体レーザ
の温度を数度変えるだけで容易に数10GHz以上の超広帯
域にわたつて掃引することが可能であるため、従来の方
法では困難であつた数10GHz以上の超広帯域の光変調器
の周波数特性を正確に測定することが可能となり、高速
光伝送等に用いて優れた効果がある。
レーザを用い、これら半導体レーザの発振光周波数の異
なる２つの連続光により生じる光ビート信号を利用する
ことにより、光変調器の高周波にわたる周波数応答特性
を常に一定の低周波の周波数成分のレベルを測定するこ
とで求めることができるため、受光回路の周波数特性の
影響を受ける恐れが全くない。さらに、測定に用いられ
る２台の半導体レーザの周波数差ωｂは、半導体レーザ
の温度を数度変えるだけで容易に数10GHz以上の超広帯
域にわたつて掃引することが可能であるため、従来の方
法では困難であつた数10GHz以上の超広帯域の光変調器
の周波数特性を正確に測定することが可能となり、高速
光伝送等に用いて優れた効果がある。
第１図は本発明による光変調器の周波数特性測定装置の
一実施例を示すブロツク図、第２図は従来の光変調器の
周波数特性測定方法の構成を示すブロツク図である。 11,12……半導体レーザ、13……発振周波数コントロー
ラ、14……光合波器、15……光変調器、16……発振器、
17……受光回路、18……スペクトラムアナライザ。
一実施例を示すブロツク図、第２図は従来の光変調器の
周波数特性測定方法の構成を示すブロツク図である。 11,12……半導体レーザ、13……発振周波数コントロー
ラ、14……光合波器、15……光変調器、16……発振器、
17……受光回路、18……スペクトラムアナライザ。
Claims (3)
- 【請求項１】２台の単一波長発振半導体レーザの出力光
を合波して被測定対象である光変調器に入力しながら、
前記２台の半導体レーザの少なくとも一方に物理的変化
を与えて、この２台の半導体レーザの発振周波数差であ
るビート周波数を、光変調器の電気入力の周波数に近く
なるように制御し、該光変調器の出力光を受光回路で受
光して、その出力光電流に含まれる該ビート周波数と前
記電気入力周波数との周波数差成分の強度を測定するこ
とを特徴とする光変調器の周波数特性測定方法。 - 【請求項２】請求項１において、前記ビート周波数と電
気入力周波数との周波数差をほぼ一定に保ちながら両周
波数を掃引し、この掃引した各周波数において光変調器
の出力光を受光回路で受光して、その出力光電流に含ま
れる該周波数差成分の強度を測定することを特徴とする
光変調器の周波数特性測定方法。 - 【請求項３】２台の単一波長発振半導体レーザと、該２
台の半導体レーザの出力光を合波して被測定対象である
光変調器に入射する光合波器と、前記光変調器を駆動す
るための所定周波数の信号を発生する発振器と、前記２
台の半導体レーザの少なくとも一方に物理的変化を与え
て、その２台の半導体レーザの発振周波数差であるビー
ト周波数を、前記光変調器の電気入力の周波数に近くな
るように制御するコントローラと、前記光変調器の出力
光を受光する受光回路と、該受光回路の出力光電流に含
まれる該ビート周波数と前記電気入力周波数との周波数
差成分の強度を測定するスペクトラムアナライザとを具
備したことを特徴とする光変調器の周波数特性測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21508388A JPH0820333B2 (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 光変調器の周波数特性測定方法及びその測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21508388A JPH0820333B2 (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 光変調器の周波数特性測定方法及びその測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0264433A JPH0264433A (ja) | 1990-03-05 |
| JPH0820333B2 true JPH0820333B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=16666469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21508388A Expired - Fee Related JPH0820333B2 (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 光変調器の周波数特性測定方法及びその測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0820333B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2811131B2 (ja) * | 1991-04-26 | 1998-10-15 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置の配線接続構造およびその製造方法 |
| DE10346379B4 (de) | 2003-09-26 | 2010-09-02 | Technische Universität Berlin | Verfahren zum Bestimmen des Frequenzgangs eines elektrooptischen Bauelements |
| CN114061916B (zh) * | 2021-11-29 | 2022-08-02 | 南京航空航天大学 | 光器件频响测量方法及装置 |
-
1988
- 1988-08-31 JP JP21508388A patent/JPH0820333B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0264433A (ja) | 1990-03-05 |
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