JPH09218130A - 周波数掃引誤差検出方法および回路、光周波数掃引光源、ならびに光周波数領域反射測定回路 - Google Patents
周波数掃引誤差検出方法および回路、光周波数掃引光源、ならびに光周波数領域反射測定回路Info
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- JPH09218130A JPH09218130A JP8024392A JP2439296A JPH09218130A JP H09218130 A JPH09218130 A JP H09218130A JP 8024392 A JP8024392 A JP 8024392A JP 2439296 A JP2439296 A JP 2439296A JP H09218130 A JPH09218130 A JP H09218130A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 正確な周波数掃引誤差の検出により直線性の
よい光周波数掃引を可能とする周波数掃引誤差検出方法
および回路、光周波数掃引光源、ならびに高い距離分解
能が得られる光周波数領域反射測定回路を実現する。 【解決手段】 光周波数掃引光源の出力光を２光路干渉
系に入力し、その一方の光路を通る光に所定の周波数シ
フトを与え、この上側帯波同士のビート信号または下側
帯波同士のビート信号の一方をバンドパスフィルタで選
択し、その周波数変動を測定し、光周波数掃引光源の周
波数掃引誤差を検出する。
よい光周波数掃引を可能とする周波数掃引誤差検出方法
および回路、光周波数掃引光源、ならびに高い距離分解
能が得られる光周波数領域反射測定回路を実現する。 【解決手段】 光周波数掃引光源の出力光を２光路干渉
系に入力し、その一方の光路を通る光に所定の周波数シ
フトを与え、この上側帯波同士のビート信号または下側
帯波同士のビート信号の一方をバンドパスフィルタで選
択し、その周波数変動を測定し、光周波数掃引光源の周
波数掃引誤差を検出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光源の出力光周波
数を掃引する光周波数掃引光源、その周波数掃引誤差を
検出する周波数掃引誤差検出方法および回路、ならびに
光周波数領域反射測定回路に関する。
数を掃引する光周波数掃引光源、その周波数掃引誤差を
検出する周波数掃引誤差検出方法および回路、ならびに
光周波数領域反射測定回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】光部品や光伝送路の損失を測定する方法
として光周波数領域反射測定法がある。図９は、ヘテロ
ダイン受信方式を用いた光周波数領域反射測定回路（Ｏ
ＦＤＲ）の基本構成を示す。ＯＦＤＲでは、光周波数掃
引光源５１から光周波数を時間に対して直線的に掃引し
た光が出力され、光カプラ５２を介して被測定光部品５
３に入力される。光カプラ５２では、光周波数掃引光源
５１の出力光の一部が参照光として分岐される。被測定
光部品５３の端面や内部での反射光の一部は光カプラ５
２で分岐され、参照光とともにヘテロダイン受信器５４
に入力される。ヘテロダイン受信器５４では反射光と参
照光のビート信号が得られる。このビート信号の周波数
は反射点位置に対応するので、ビート信号を周波数解析
装置５５に入力して周波数解析することにより、被測定
光部品５３の損失測定や破断点診断などを行うことがで
きる。
として光周波数領域反射測定法がある。図９は、ヘテロ
ダイン受信方式を用いた光周波数領域反射測定回路（Ｏ
ＦＤＲ）の基本構成を示す。ＯＦＤＲでは、光周波数掃
引光源５１から光周波数を時間に対して直線的に掃引し
た光が出力され、光カプラ５２を介して被測定光部品５
３に入力される。光カプラ５２では、光周波数掃引光源
５１の出力光の一部が参照光として分岐される。被測定
光部品５３の端面や内部での反射光の一部は光カプラ５
２で分岐され、参照光とともにヘテロダイン受信器５４
に入力される。ヘテロダイン受信器５４では反射光と参
照光のビート信号が得られる。このビート信号の周波数
は反射点位置に対応するので、ビート信号を周波数解析
装置５５に入力して周波数解析することにより、被測定
光部品５３の損失測定や破断点診断などを行うことがで
きる。
【０００３】このようなＯＦＤＲには光周波数掃引光源
５１が不可欠である。その出力光周波数を掃引する手段
の１つとして、光源の出力光を変調する変調信号を周波
数掃引する方法がある。光の変調方法には、半導体レー
ザを直接変調する方法や、光変調器を用いてレーザ光源
の出力光を外部変調する方法などがある。図１０は、搬
送波光周波数Ｗの光を変調周波数Ｗm で変調したときの
変調光スペクトルを示す。変調光スペクトルには、光周
波数Ｗの搬送波と、搬送波光周波数ＷとＮ・Ｗm だけ隔
てた光周波数を有する変調側帯波が存在する。ただし、
Ｎは０でない整数であり、Ｎが正の変調側帯波を上側帯
波、Ｎが負の変調側帯波を下側帯波という。ここで、変
調周波数を掃引することにより変調側帯波の光周波数が
掃引される。変調周波数を掃引する信号源には電圧制御
発振器（ＶＣＯ）などが用いられる。ＶＣＯの発振周波
数は制御電圧にほぼ比例しているので、ＶＣＯへの制御
電圧を時間に対して直線的に変化させることにより、比
較的容易に周波数を掃引することができる。
５１が不可欠である。その出力光周波数を掃引する手段
の１つとして、光源の出力光を変調する変調信号を周波
数掃引する方法がある。光の変調方法には、半導体レー
ザを直接変調する方法や、光変調器を用いてレーザ光源
の出力光を外部変調する方法などがある。図１０は、搬
送波光周波数Ｗの光を変調周波数Ｗm で変調したときの
変調光スペクトルを示す。変調光スペクトルには、光周
波数Ｗの搬送波と、搬送波光周波数ＷとＮ・Ｗm だけ隔
てた光周波数を有する変調側帯波が存在する。ただし、
Ｎは０でない整数であり、Ｎが正の変調側帯波を上側帯
波、Ｎが負の変調側帯波を下側帯波という。ここで、変
調周波数を掃引することにより変調側帯波の光周波数が
掃引される。変調周波数を掃引する信号源には電圧制御
発振器（ＶＣＯ）などが用いられる。ＶＣＯの発振周波
数は制御電圧にほぼ比例しているので、ＶＣＯへの制御
電圧を時間に対して直線的に変化させることにより、比
較的容易に周波数を掃引することができる。
【０００４】ところで、光周波数領域反射測定法におい
て高距離分解能を実現するためには、直線性のよい光周
波数掃引が必要とされる。そのためには、掃引周波数の
直線掃引からのずれ（周波数掃引誤差）を検出し、得ら
れた周波数掃引誤差をもとに掃引周波数を制御する方法
が有効である。周波数掃引誤差を検出する手段として
は、図１１に示す光路長差をもたせた２光路干渉系５６
を利用する方法がある。ここでは、光周波数掃引光源５
１の出力光を２光路干渉系５６を介して光受信器５７に
入力させる。光受信器５７では、２光路間の光路長差に
比例した周波数をもつビート信号が得られる。
て高距離分解能を実現するためには、直線性のよい光周
波数掃引が必要とされる。そのためには、掃引周波数の
直線掃引からのずれ（周波数掃引誤差）を検出し、得ら
れた周波数掃引誤差をもとに掃引周波数を制御する方法
が有効である。周波数掃引誤差を検出する手段として
は、図１１に示す光路長差をもたせた２光路干渉系５６
を利用する方法がある。ここでは、光周波数掃引光源５
１の出力光を２光路干渉系５６を介して光受信器５７に
入力させる。光受信器５７では、２光路間の光路長差に
比例した周波数をもつビート信号が得られる。
【０００５】いま、光周波数を掃引する手段としてＶＣ
Ｏによる変調を考える。ビート信号の周波数ｆb(t)およ
び掃引速度γ(t) を ｆb(t)＝ｆb0＋δｆb(t) …(1) γ(t) ＝γ0 ＋δγ(t) …(2) とおく。ここで、ｆb0は光周波数が時間に対して理想的
に直線掃引されるときのビート周波数であり、γ0 はそ
のときの周波数掃引速度であり、δｆb(t)およびδγ
(t) はそれぞれ掃引非直線性に起因するビート周波数の
変動および掃引速度の変動を表す。
Ｏによる変調を考える。ビート信号の周波数ｆb(t)およ
び掃引速度γ(t) を ｆb(t)＝ｆb0＋δｆb(t) …(1) γ(t) ＝γ0 ＋δγ(t) …(2) とおく。ここで、ｆb0は光周波数が時間に対して理想的
に直線掃引されるときのビート周波数であり、γ0 はそ
のときの周波数掃引速度であり、δｆb(t)およびδγ
(t) はそれぞれ掃引非直線性に起因するビート周波数の
変動および掃引速度の変動を表す。
【０００６】図１１において、２光路干渉系５６の２光
路間の光路長差をΔＬ、２光路干渉系５６内での光の群
速度をｖとすると、Ｎ次の変調側帯波に起因するビート
信号の周波数ｆb(t)は、 ｆb(t)＝Ｎγ(t)・ΔＬ／ｖ …(3) で与えられ、周波数変動測定手段５８は、このビート信
号の周波数変動δｆb(t)を測定し周波数掃引誤差を得
る。さらに、このようにして得られた周波数掃引誤差を
光周波数掃引光源５１にフィードバックすれば直線性の
よい光周波数掃引が実現する。これにより、光周波数領
域反射測定法において高い距離分解能を実現することが
できる。
路間の光路長差をΔＬ、２光路干渉系５６内での光の群
速度をｖとすると、Ｎ次の変調側帯波に起因するビート
信号の周波数ｆb(t)は、 ｆb(t)＝Ｎγ(t)・ΔＬ／ｖ …(3) で与えられ、周波数変動測定手段５８は、このビート信
号の周波数変動δｆb(t)を測定し周波数掃引誤差を得
る。さらに、このようにして得られた周波数掃引誤差を
光周波数掃引光源５１にフィードバックすれば直線性の
よい光周波数掃引が実現する。これにより、光周波数領
域反射測定法において高い距離分解能を実現することが
できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の変調周
波数の掃引により光周波数を掃引する光周波数掃引光源
の場合には、従来の２光路干渉系を利用すると同じ次数
の上側帯波と下側帯波が同じ絶対値のビート周波数を発
生させる。そして、両ビート信号の位相の不一致により
ビート信号の振幅変動が生じるので、周波数掃引誤差を
正しく検出することが困難であった。
波数の掃引により光周波数を掃引する光周波数掃引光源
の場合には、従来の２光路干渉系を利用すると同じ次数
の上側帯波と下側帯波が同じ絶対値のビート周波数を発
生させる。そして、両ビート信号の位相の不一致により
ビート信号の振幅変動が生じるので、周波数掃引誤差を
正しく検出することが困難であった。
【０００８】本発明は、正確な周波数掃引誤差の検出に
より直線性のよい光周波数掃引を可能とする周波数掃引
誤差検出方法および回路、光周波数掃引光源、ならびに
高い距離分解能が得られる光周波数領域反射測定回路を
提供することを目的とする。
より直線性のよい光周波数掃引を可能とする周波数掃引
誤差検出方法および回路、光周波数掃引光源、ならびに
高い距離分解能が得られる光周波数領域反射測定回路を
提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の周波数掃引誤差
検出方法および回路は、光周波数掃引光源の出力光を２
光路干渉系に入力し、その一方の光路を通る光に所定の
周波数シフトを与え、Ｎ次の上側帯波同士のビート信号
とＮ次の下側帯波同士のビート信号を周波数軸上で分離
する。この上側帯波同士のビート信号または下側帯波同
士のビート信号の一方をバンドパスフィルタで選択する
ことにより、２つのビート信号間の位相差に起因して発
生する振幅変動が除去される。このビート信号の周波数
変動を測定し、光周波数掃引光源の周波数掃引誤差を検
出する（請求項１，２）。
検出方法および回路は、光周波数掃引光源の出力光を２
光路干渉系に入力し、その一方の光路を通る光に所定の
周波数シフトを与え、Ｎ次の上側帯波同士のビート信号
とＮ次の下側帯波同士のビート信号を周波数軸上で分離
する。この上側帯波同士のビート信号または下側帯波同
士のビート信号の一方をバンドパスフィルタで選択する
ことにより、２つのビート信号間の位相差に起因して発
生する振幅変動が除去される。このビート信号の周波数
変動を測定し、光周波数掃引光源の周波数掃引誤差を検
出する（請求項１，２）。
【００１０】本発明の光周波数掃引光源は、直接変調方
式により周波数掃引発振器の出力信号によって変調され
たレーザ光源の出力光の周波数掃引誤差を検出し、その
周波数掃引誤差に応じた補正信号により周波数掃引発振
器の発振周波数を調整する（請求項３，５）。本発明の
光周波数掃引光源は、外部変調方式により周波数掃引発
振器の出力信号によって変調されたレーザ光源の出力光
の周波数掃引誤差を検出し、その周波数掃引誤差に応じ
た補正信号により周波数掃引発振器の発振周波数を調整
する（請求項４，５）。
式により周波数掃引発振器の出力信号によって変調され
たレーザ光源の出力光の周波数掃引誤差を検出し、その
周波数掃引誤差に応じた補正信号により周波数掃引発振
器の発振周波数を調整する（請求項３，５）。本発明の
光周波数掃引光源は、外部変調方式により周波数掃引発
振器の出力信号によって変調されたレーザ光源の出力光
の周波数掃引誤差を検出し、その周波数掃引誤差に応じ
た補正信号により周波数掃引発振器の発振周波数を調整
する（請求項４，５）。
【００１１】本発明の光周波数掃引光源は、周波数掃引
発振器の出力信号によって変調されたレーザ光源の出力
光を光周波数制御手段を介して出力し、その出力光の周
波数掃引誤差を検出し、その周波数掃引誤差に応じた補
正信号により光周波数制御手段の周波数制御量を調整す
る（請求項６）。以上の構成により、正確に検出される
周波数掃引誤差に基づいて直線性のよい光周波数掃引を
実現することができる。この光周波数掃引光源を用いて
光周波数領域反射測定回路を構成することにより、高い
距離分解能を有する測定が可能となる。
発振器の出力信号によって変調されたレーザ光源の出力
光を光周波数制御手段を介して出力し、その出力光の周
波数掃引誤差を検出し、その周波数掃引誤差に応じた補
正信号により光周波数制御手段の周波数制御量を調整す
る（請求項６）。以上の構成により、正確に検出される
周波数掃引誤差に基づいて直線性のよい光周波数掃引を
実現することができる。この光周波数掃引光源を用いて
光周波数領域反射測定回路を構成することにより、高い
距離分解能を有する測定が可能となる。
【００１２】また、周波数掃引誤差に基づいて周波数掃
引発振器の発振周波数や光周波数制御手段の周波数シフ
ト量を制御するのではなく、光周波数領域反射測定で得
られるビート信号の周波数を受信系で補正する構成で
も、同様に高い距離分解能を有する測定が可能である
（請求項７）。光周波数領域反射測定において、ある点
の反射ビート信号の周波数ｆx(t)は、 ｆx(t)＝γ(t)・ΔＬ／ｖ …(4) で与えられる。ΔＬは参照光と反射光の光路長差であ
り、反射点位置に対応している。
引発振器の発振周波数や光周波数制御手段の周波数シフ
ト量を制御するのではなく、光周波数領域反射測定で得
られるビート信号の周波数を受信系で補正する構成で
も、同様に高い距離分解能を有する測定が可能である
（請求項７）。光周波数領域反射測定において、ある点
の反射ビート信号の周波数ｆx(t)は、 ｆx(t)＝γ(t)・ΔＬ／ｖ …(4) で与えられる。ΔＬは参照光と反射光の光路長差であ
り、反射点位置に対応している。
【００１３】一方、周波数掃引誤差検出回路の参照ビー
ト信号の周波数ｆb(t)は、 ｆb(t)＝γ(t)τ＋ｆS …(5) である。τは２光路の光路長差に起因する遅延時間、ｆ
S は２光路干渉系に挿入された光周波数シフタによる周
波数シフト量である。簡単のために、ｆx(t)およびｆ
b(t)が正の値であるとすると、 ｆx(t)／（ｆb(t)−ｆS）＝ΔＬ／ｖτ …(6) となる。したがって、周波数解析装置において参照ビー
ト信号の周波数を周波数基準として、反射ビート信号の
周波数を式(6) に示すように補正することにより、光周
波数領域反射測定における距離分解能を改善することが
できる。
ト信号の周波数ｆb(t)は、 ｆb(t)＝γ(t)τ＋ｆS …(5) である。τは２光路の光路長差に起因する遅延時間、ｆ
S は２光路干渉系に挿入された光周波数シフタによる周
波数シフト量である。簡単のために、ｆx(t)およびｆ
b(t)が正の値であるとすると、 ｆx(t)／（ｆb(t)−ｆS）＝ΔＬ／ｖτ …(6) となる。したがって、周波数解析装置において参照ビー
ト信号の周波数を周波数基準として、反射ビート信号の
周波数を式(6) に示すように補正することにより、光周
波数領域反射測定における距離分解能を改善することが
できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】 （周波数掃引誤差検出回路−請求項２）図１は、本発明
の周波数掃引誤差検出回路の基本構成を示す。光周波数
掃引光源５１は、ここではレーザ光源の出力光を変調す
る変調信号をＶＣＯが与えるものとし、このＶＣＯの発
振周波数を掃引することにより出力光の光周波数を掃引
する。出力光の電界ｅ(t) は、複数の高次の変調側帯波
成分を含んでおり、 ｅ(t) ∝ cos[｛２πf0＋π(Ｎγ(t))ｔ｝ｔ＋ｐ(t)] …(7) で与えられる。f0は光の搬送波周波数、γ(t) は周波数
掃引速度、ｐ(t) は光源の位相雑音、ｔは時間である。
Ｎは整数であり、Ｎ＝０は搬送波、Ｎ＞０は上側帯波、
Ｎ＜０は下側帯波に対応する。
の周波数掃引誤差検出回路の基本構成を示す。光周波数
掃引光源５１は、ここではレーザ光源の出力光を変調す
る変調信号をＶＣＯが与えるものとし、このＶＣＯの発
振周波数を掃引することにより出力光の光周波数を掃引
する。出力光の電界ｅ(t) は、複数の高次の変調側帯波
成分を含んでおり、 ｅ(t) ∝ cos[｛２πf0＋π(Ｎγ(t))ｔ｝ｔ＋ｐ(t)] …(7) で与えられる。f0は光の搬送波周波数、γ(t) は周波数
掃引速度、ｐ(t) は光源の位相雑音、ｔは時間である。
Ｎは整数であり、Ｎ＝０は搬送波、Ｎ＞０は上側帯波、
Ｎ＜０は下側帯波に対応する。
【００１５】光周波数掃引光源５１の出力光は、２光路
干渉系５６’を介して光受信器５７に入力され、２光路
間の光路長差に比例した周波数をもつビート信号が得ら
れる。このとき、光受信器５７の出力信号の内、Ｎ次の
変調側帯波同士のビート信号ｉ(t) は、 ｉ(t) ∝ cos[２π｛Ｎγ(t)｝τｔ＋２πｆSｔ＋Δｐ(ｔ,τ)] …(8) Δｐ(ｔ,τ)＝ｐ(t)−ｐ(ｔ−τ) …(9) で与えられる。なお、定位相項は省略した。周波数掃引
速度が一定であれば、Ｎ次の変調側帯波同士のビート信
号の周波数ｆb(t)の値は一定である。ここで、周波数掃
引速度の一定値をγ0 とすると、ビート信号の周波数の
一定値ｆb0は、 ｆb0＝｜Ｎγ0τ＋ｆS｜ …(10) で与えられる。一方、周波数掃引が時間に対して直線的
でないときには、周波数掃引速度γ(t) の変動に伴って
ビート信号の周波数ｆb(t)が変動する。したがって、こ
のビート信号の周波数変動から周波数掃引の直線性を評
価することができる。
干渉系５６’を介して光受信器５７に入力され、２光路
間の光路長差に比例した周波数をもつビート信号が得ら
れる。このとき、光受信器５７の出力信号の内、Ｎ次の
変調側帯波同士のビート信号ｉ(t) は、 ｉ(t) ∝ cos[２π｛Ｎγ(t)｝τｔ＋２πｆSｔ＋Δｐ(ｔ,τ)] …(8) Δｐ(ｔ,τ)＝ｐ(t)−ｐ(ｔ−τ) …(9) で与えられる。なお、定位相項は省略した。周波数掃引
速度が一定であれば、Ｎ次の変調側帯波同士のビート信
号の周波数ｆb(t)の値は一定である。ここで、周波数掃
引速度の一定値をγ0 とすると、ビート信号の周波数の
一定値ｆb0は、 ｆb0＝｜Ｎγ0τ＋ｆS｜ …(10) で与えられる。一方、周波数掃引が時間に対して直線的
でないときには、周波数掃引速度γ(t) の変動に伴って
ビート信号の周波数ｆb(t)が変動する。したがって、こ
のビート信号の周波数変動から周波数掃引の直線性を評
価することができる。
【００１６】以下、周波数掃引の直線性を評価するため
に、１次の上側帯波同士のビート信号を測定する場合に
ついて考える。図１において、２光路干渉系５６’に光
周波数シフタ１を挿入しない場合（従来構成）には、１
次の上側帯波同士のビート信号と、１次の下側帯波同士
のビート信号は互いに絶対値の等しい周波数ｆb(t) ＝
｜γ(t)｜を有する。このままの状態で、光受信器５７
の出力に接続されるバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２の
中心周波数をｆC ＝｜γ0 τ｜に設定すると、その出力
ｉ'(t)は、 ｉ'(t)∝ cos[Δｐ(ｔ,τ)] cos[２πγ(t)τｔ] …(11) となる。ただし、バンドパスフィルタ２の帯域幅はビー
ト信号の周波数の変動幅よりも広く設定する。ここで、
光源位相雑音項を含む右辺の振幅項cos[Δｐ(ｔ,τ)]は
時間とともにランダムに変動し、Ｍを整数として、Δｐ
(ｔ,τ) ＝π／２＋Ｍπのときにはその振幅は０とな
り、ビート信号を検出することができない。したがっ
て、２光路干渉系５６’の一方の光路に光周波数シフタ
１を挿入しない場合には、ビート信号の周波数変動を正
しく検出することができない。
に、１次の上側帯波同士のビート信号を測定する場合に
ついて考える。図１において、２光路干渉系５６’に光
周波数シフタ１を挿入しない場合（従来構成）には、１
次の上側帯波同士のビート信号と、１次の下側帯波同士
のビート信号は互いに絶対値の等しい周波数ｆb(t) ＝
｜γ(t)｜を有する。このままの状態で、光受信器５７
の出力に接続されるバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２の
中心周波数をｆC ＝｜γ0 τ｜に設定すると、その出力
ｉ'(t)は、 ｉ'(t)∝ cos[Δｐ(ｔ,τ)] cos[２πγ(t)τｔ] …(11) となる。ただし、バンドパスフィルタ２の帯域幅はビー
ト信号の周波数の変動幅よりも広く設定する。ここで、
光源位相雑音項を含む右辺の振幅項cos[Δｐ(ｔ,τ)]は
時間とともにランダムに変動し、Ｍを整数として、Δｐ
(ｔ,τ) ＝π／２＋Ｍπのときにはその振幅は０とな
り、ビート信号を検出することができない。したがっ
て、２光路干渉系５６’の一方の光路に光周波数シフタ
１を挿入しない場合には、ビート信号の周波数変動を正
しく検出することができない。
【００１７】これに対して、本実施形態のように光周波
数シフタ１を用いれば、１次の上側帯波同士のビート信
号の周波数は｜γ(t)τ＋ｆS｜となり、１次の下側帯波
同士のビート信号の周波数は｜−γ(t)τ＋ｆS｜とな
り、ｆS ≠０として、それぞれのビート信号の周波数は
異なることになる。すなわち、１次の上側帯波同士のビ
ート信号と１次の下側帯波同士のビート信号を周波数軸
上で分離することができる。ここで、１次の上側帯波同
士のビート信号を取り出すためには、バンドパスフィル
タ２の中心周波数をｆC ＝｜γ0τ＋ｆS｜に設定する
と、その出力ｉ"(t)は、 ｉ"(t)∝ cos[２π｛γ(t)τ＋ｆS｝ｔ＋Δｐ(ｔ,τ)] …(12) となる。これにより、１次の上側帯波同士のビート信号
には光源位相雑音に起因した振幅変動が生じないので、
周波数変動測定手段５８ではそのビート信号の周波数変
動を正しく検出することができる。
数シフタ１を用いれば、１次の上側帯波同士のビート信
号の周波数は｜γ(t)τ＋ｆS｜となり、１次の下側帯波
同士のビート信号の周波数は｜−γ(t)τ＋ｆS｜とな
り、ｆS ≠０として、それぞれのビート信号の周波数は
異なることになる。すなわち、１次の上側帯波同士のビ
ート信号と１次の下側帯波同士のビート信号を周波数軸
上で分離することができる。ここで、１次の上側帯波同
士のビート信号を取り出すためには、バンドパスフィル
タ２の中心周波数をｆC ＝｜γ0τ＋ｆS｜に設定する
と、その出力ｉ"(t)は、 ｉ"(t)∝ cos[２π｛γ(t)τ＋ｆS｝ｔ＋Δｐ(ｔ,τ)] …(12) となる。これにより、１次の上側帯波同士のビート信号
には光源位相雑音に起因した振幅変動が生じないので、
周波数変動測定手段５８ではそのビート信号の周波数変
動を正しく検出することができる。
【００１８】なお、(1) Ｌを０および＋１でない整数と
して、Ｌ次の変調側帯波同士のビート信号、(2) 搬送波
同士のビート信号、(3) 次数の異なる変調側帯波同士の
ビート信号、(4) 搬送波と変調側帯波のビート信号、の
４つのビート信号が参照ビート信号以外に存在する。こ
れらのビート信号の周波数が参照ビート信号の周波数と
等しければ、そのクロストークによって参照ビート信号
の周波数変動を正しく検出することができない。したが
って、光周波数シフタ１の周波数シフト量ｆSは、上記
のクロストークが発生しないような値に設定する必要が
ある。
して、Ｌ次の変調側帯波同士のビート信号、(2) 搬送波
同士のビート信号、(3) 次数の異なる変調側帯波同士の
ビート信号、(4) 搬送波と変調側帯波のビート信号、の
４つのビート信号が参照ビート信号以外に存在する。こ
れらのビート信号の周波数が参照ビート信号の周波数と
等しければ、そのクロストークによって参照ビート信号
の周波数変動を正しく検出することができない。したが
って、光周波数シフタ１の周波数シフト量ｆSは、上記
のクロストークが発生しないような値に設定する必要が
ある。
【００１９】以上のように、２光路干渉系５６’の一方
の光路を通る光に一定量の周波数シフトを与え、１次の
変調側帯波同士のビート信号だけを周波数軸上で分離す
ることにより、周波数変動測定手段５８ではビート信号
の周波数変動を正しく測定することができる。また、一
般にある次数の変調側帯波同士のビート信号の周波数変
動を測定する場合も同様である。これにより、光周波数
掃引光源５１の周波数掃引誤差を正しく検出することが
できる。この周波数掃引誤差を光周波数掃引光源５１に
フィードバックすれば直線性のよい光周波数掃引が実現
する。この光周波数掃引光源の実施形態を以下に示す。
の光路を通る光に一定量の周波数シフトを与え、１次の
変調側帯波同士のビート信号だけを周波数軸上で分離す
ることにより、周波数変動測定手段５８ではビート信号
の周波数変動を正しく測定することができる。また、一
般にある次数の変調側帯波同士のビート信号の周波数変
動を測定する場合も同様である。これにより、光周波数
掃引光源５１の周波数掃引誤差を正しく検出することが
できる。この周波数掃引誤差を光周波数掃引光源５１に
フィードバックすれば直線性のよい光周波数掃引が実現
する。この光周波数掃引光源の実施形態を以下に示す。
【００２０】（光周波数掃引光源−請求項３）図２は、
本発明の光周波数掃引光源の第１の実施形態を示す。図
において、半導体レーザ光源（ＬＤ）１２は、周波数掃
引発振器１１の出力信号によって直接変調され、その出
力光の一部が光カプラ２４を介して２光路干渉系５６’
に入力される。周波数掃引発振器１１は、外部から周波
数制御端子に入力される補正信号により発振周波数が制
御される構成である。ただし、補正信号が与えられない
ときは、その出力信号は掃引速度γ＝ 100ＧHz／ｓで周
波数掃引されているものとする。以下、周波数掃引誤差
検出回路を構成する２光路干渉系５６’、光受信器５
７、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２によってビート信
号が検出される。２光路干渉系５６’の光周波数シフタ
１としては音響光学変調器を用いることができる。
本発明の光周波数掃引光源の第１の実施形態を示す。図
において、半導体レーザ光源（ＬＤ）１２は、周波数掃
引発振器１１の出力信号によって直接変調され、その出
力光の一部が光カプラ２４を介して２光路干渉系５６’
に入力される。周波数掃引発振器１１は、外部から周波
数制御端子に入力される補正信号により発振周波数が制
御される構成である。ただし、補正信号が与えられない
ときは、その出力信号は掃引速度γ＝ 100ＧHz／ｓで周
波数掃引されているものとする。以下、周波数掃引誤差
検出回路を構成する２光路干渉系５６’、光受信器５
７、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２によってビート信
号が検出される。２光路干渉系５６’の光周波数シフタ
１としては音響光学変調器を用いることができる。
【００２１】ここで、掃引速度γが 100ＧHz／ｓ、２光
路干渉系５６’の遅延光ファイバ長が１ｋｍ、光周波数
シフタ１の周波数シフト量ｆS が80ＭHz、光ファイバ中
での光の群速度ｖが約２×108 ｍ／ｓとすると、光受信
器５７で受信されるビート信号の内、１次の上側帯波同
士のビート信号の周波数と下側帯波同士のビート信号の
周波数はそれぞれ80.5ＭHzおよび79.5ＭHzとなり、周波
数軸上で分離することができる。なお、搬送波同士、２
次の上側帯波同士、２次の下側帯波同士の各ビート信号
の周波数は、それぞれ80.0ＭHz、81.0ＭHz、79.0ＭHzと
なり、これらも周波数軸上で分離される。また、高次の
変調側帯波同士のビート信号の強度は十分に小さいので
無視する。また、周波数掃引範囲を２ＧHzから４ＧHzと
すると、搬送波と１次の変調側帯波のビート信号の周波
数は約２ＧHz以上であり、これらも周波数軸上で分離さ
れる。その他、次数の異なる変調側帯波同士のビート信
号の周波数も約２ＧHz以上となる。
路干渉系５６’の遅延光ファイバ長が１ｋｍ、光周波数
シフタ１の周波数シフト量ｆS が80ＭHz、光ファイバ中
での光の群速度ｖが約２×108 ｍ／ｓとすると、光受信
器５７で受信されるビート信号の内、１次の上側帯波同
士のビート信号の周波数と下側帯波同士のビート信号の
周波数はそれぞれ80.5ＭHzおよび79.5ＭHzとなり、周波
数軸上で分離することができる。なお、搬送波同士、２
次の上側帯波同士、２次の下側帯波同士の各ビート信号
の周波数は、それぞれ80.0ＭHz、81.0ＭHz、79.0ＭHzと
なり、これらも周波数軸上で分離される。また、高次の
変調側帯波同士のビート信号の強度は十分に小さいので
無視する。また、周波数掃引範囲を２ＧHzから４ＧHzと
すると、搬送波と１次の変調側帯波のビート信号の周波
数は約２ＧHz以上であり、これらも周波数軸上で分離さ
れる。その他、次数の異なる変調側帯波同士のビート信
号の周波数も約２ＧHz以上となる。
【００２２】したがって、バンドパスフィルタ２の中心
周波数ｆC を例えば80.5ＭHzに設定し、かつビート信号
のある程度の周波数変動を考慮して帯域幅Δｆを 100ｋ
Hzに設定すると、１次の上側帯波同士のビート信号のみ
がバンドパスフィルタ２の出力信号として得られる。こ
れにより、他のビート信号に起因した振幅変動やクロス
トークの影響が除去されるので、１次の上側帯波同士の
ビート信号の周波数変動を正しく測定することができ
る。
周波数ｆC を例えば80.5ＭHzに設定し、かつビート信号
のある程度の周波数変動を考慮して帯域幅Δｆを 100ｋ
Hzに設定すると、１次の上側帯波同士のビート信号のみ
がバンドパスフィルタ２の出力信号として得られる。こ
れにより、他のビート信号に起因した振幅変動やクロス
トークの影響が除去されるので、１次の上側帯波同士の
ビート信号の周波数変動を正しく測定することができ
る。
【００２３】ビート信号の周波数変動を測定し周波数掃
引誤差を検出する手段は、ここでは周波数弁別器２１お
よび積分器（ローパスフィルタ）２２により構成され
る。周波数弁別器２１は、バンドパスフィルタ２から出
力されるビート信号の周波数変動を電圧変動に変換す
る。その電圧変動は掃引速度の変動に比例する。ここ
で、掃引速度の変動の時間積分が周波数掃引誤差に対応
するので、ローパスフィルタなどによる積分器２２の出
力信号の変動から周波数掃引誤差を得ることができる。
補正信号生成回路２３は、この周波数掃引誤差に応じた
補正信号を生成し、周波数掃引発振器１１の発振周波数
を制御する。これにより、周波数掃引の直線性を改善す
ることができ、掃引直線性の良好な光周波数掃引光源が
実現される。
引誤差を検出する手段は、ここでは周波数弁別器２１お
よび積分器（ローパスフィルタ）２２により構成され
る。周波数弁別器２１は、バンドパスフィルタ２から出
力されるビート信号の周波数変動を電圧変動に変換す
る。その電圧変動は掃引速度の変動に比例する。ここ
で、掃引速度の変動の時間積分が周波数掃引誤差に対応
するので、ローパスフィルタなどによる積分器２２の出
力信号の変動から周波数掃引誤差を得ることができる。
補正信号生成回路２３は、この周波数掃引誤差に応じた
補正信号を生成し、周波数掃引発振器１１の発振周波数
を制御する。これにより、周波数掃引の直線性を改善す
ることができ、掃引直線性の良好な光周波数掃引光源が
実現される。
【００２４】（光周波数掃引光源−請求項４）図３は、
本発明の光周波数掃引光源の第２の実施形態を示す。本
実施形態の特徴は、半導体レーザ光源（ＬＤ）１３の出
力光を外部変調するところにある。光変調器１４は例え
ば電気光学変調器を用い、周波数掃引発振器１１の出力
信号によって半導体レーザ光源１３の出力光を変調す
る。周波数掃引発振器１１は、図２に示す第１の実施形
態と同様に周波数掃引の直線性が改善され、掃引直線性
の良好な光周波数掃引光源が実現される。
本発明の光周波数掃引光源の第２の実施形態を示す。本
実施形態の特徴は、半導体レーザ光源（ＬＤ）１３の出
力光を外部変調するところにある。光変調器１４は例え
ば電気光学変調器を用い、周波数掃引発振器１１の出力
信号によって半導体レーザ光源１３の出力光を変調す
る。周波数掃引発振器１１は、図２に示す第１の実施形
態と同様に周波数掃引の直線性が改善され、掃引直線性
の良好な光周波数掃引光源が実現される。
【００２５】（光周波数掃引光源−請求項５）図４は、
本発明の光周波数掃引光源の第３の実施形態を示す。本
実施形態の特徴は、図２に示す第１の実施形態の構成に
おいて、周波数掃引発振器１１の出力信号によって出力
光が変調される半導体レーザ光源（ＬＤ）１２，１５を
備え、半導体レーザ光源１２を周波数掃引誤差検出に使
用し、半導体レーザ光源１５の出力光を光周波数掃引光
源の出力光とするところにある。すなわち、図２に示す
光周波数掃引光源は、半導体レーザ光源１５に対する周
波数掃引信号源とみることができる。周波数掃引発振器
１１の出力信号の周波数は上述の構成により直線性よく
掃引されるので、半導体レーザ光源１５の出力光に含ま
れる変調側帯波の光周波数も直線性よく掃引される。
本発明の光周波数掃引光源の第３の実施形態を示す。本
実施形態の特徴は、図２に示す第１の実施形態の構成に
おいて、周波数掃引発振器１１の出力信号によって出力
光が変調される半導体レーザ光源（ＬＤ）１２，１５を
備え、半導体レーザ光源１２を周波数掃引誤差検出に使
用し、半導体レーザ光源１５の出力光を光周波数掃引光
源の出力光とするところにある。すなわち、図２に示す
光周波数掃引光源は、半導体レーザ光源１５に対する周
波数掃引信号源とみることができる。周波数掃引発振器
１１の出力信号の周波数は上述の構成により直線性よく
掃引されるので、半導体レーザ光源１５の出力光に含ま
れる変調側帯波の光周波数も直線性よく掃引される。
【００２６】このような構成では、光周波数掃引光源と
して、波長やコヒーレンスなど目的に応じた特性を有す
る光源を任意に選択し、また容易に変更することが可能
である。なお、図３に示す第２の実施形態の外部変調方
式による構成にも同様に適用できる。また、第２の半導
体レーザ光源１５の出力光を外部変調する構成でもよ
い。
して、波長やコヒーレンスなど目的に応じた特性を有す
る光源を任意に選択し、また容易に変更することが可能
である。なお、図３に示す第２の実施形態の外部変調方
式による構成にも同様に適用できる。また、第２の半導
体レーザ光源１５の出力光を外部変調する構成でもよ
い。
【００２７】（光周波数掃引光源−請求項６）図５は、
本発明の光周波数掃引光源の第４の実施形態を示す。図
において、半導体レーザ光源（ＬＤ）１２は、周波数掃
引発振器１６の出力信号によって直接変調され、その出
力光が光周波数シフタ１７に入力される。光周波数シフ
タ１７は例えば音響光学変調器が用いられ、電圧制御発
振器（ＶＣＯ）１８の出力信号によって周波数シフト量
（例えば80ＭHz）が設定される。電圧制御発振器１８
は、補正信号生成回路２３から周波数制御端子に入力さ
れる補正信号により発振周波数が制御される構成であ
る。本構成によっても半導体レーザ光源１２の光周波数
掃引の直線性が改善され、掃引直線性の良好な光周波数
掃引光源が実現される。なお、半導体レーザ光源１２の
出力光を外部変調する構成でも同様である。
本発明の光周波数掃引光源の第４の実施形態を示す。図
において、半導体レーザ光源（ＬＤ）１２は、周波数掃
引発振器１６の出力信号によって直接変調され、その出
力光が光周波数シフタ１７に入力される。光周波数シフ
タ１７は例えば音響光学変調器が用いられ、電圧制御発
振器（ＶＣＯ）１８の出力信号によって周波数シフト量
（例えば80ＭHz）が設定される。電圧制御発振器１８
は、補正信号生成回路２３から周波数制御端子に入力さ
れる補正信号により発振周波数が制御される構成であ
る。本構成によっても半導体レーザ光源１２の光周波数
掃引の直線性が改善され、掃引直線性の良好な光周波数
掃引光源が実現される。なお、半導体レーザ光源１２の
出力光を外部変調する構成でも同様である。
【００２８】以上、光周波数掃引光源として第１ないし
第４の実施形態を示したが、このような光周波数掃引光
源を用いて光周波数領域反射測定回路を構成することに
より、高い距離分解能を有する測定が可能となる。以
下、本発明の光周波数掃引光源を用いた光周波数領域反
射測定回路の実施形態を示す。 （光周波数領域反射測定回路）図６は、本発明の光周波
数掃引光源を用いた光周波数領域反射測定回路の第１の
実施形態を示す。
第４の実施形態を示したが、このような光周波数掃引光
源を用いて光周波数領域反射測定回路を構成することに
より、高い距離分解能を有する測定が可能となる。以
下、本発明の光周波数掃引光源を用いた光周波数領域反
射測定回路の実施形態を示す。 （光周波数領域反射測定回路）図６は、本発明の光周波
数掃引光源を用いた光周波数領域反射測定回路の第１の
実施形態を示す。
【００２９】図において、本発明の光周波数掃引光源１
０としては、図２〜図４に示す光周波数掃引光源のいず
れのものでもよいが、周波数掃引発振器１１の出力信号
を外部に取り出す必要がある。光周波数掃引光源１０か
ら光周波数を時間に対して直線的に掃引した光が出力さ
れ、光カプラ５２を介して被測定光部品５３に入力され
る。被測定光部品５３の端面や内部での反射光の一部は
光カプラ５２で分岐されて光受信器３１に入力される。
ミキサ３２は、周波数掃引発振器１１の出力信号と光受
信器３１の出力信号とを合成してビート信号を出力す
る。このビート信号の周波数は、被測定光部品５３内の
反射点位置に対応している。周波数解析装置５５は、こ
のビート信号を周波数解析することにより、被測定光部
品５３の損失測定や破断点診断などを行うことができ
る。なお、周波数掃引発振器１１の出力信号および光周
波数掃引光源１０の出力光はともに直線性よく掃引され
ているので、高い距離分解能を実現することができる。
０としては、図２〜図４に示す光周波数掃引光源のいず
れのものでもよいが、周波数掃引発振器１１の出力信号
を外部に取り出す必要がある。光周波数掃引光源１０か
ら光周波数を時間に対して直線的に掃引した光が出力さ
れ、光カプラ５２を介して被測定光部品５３に入力され
る。被測定光部品５３の端面や内部での反射光の一部は
光カプラ５２で分岐されて光受信器３１に入力される。
ミキサ３２は、周波数掃引発振器１１の出力信号と光受
信器３１の出力信号とを合成してビート信号を出力す
る。このビート信号の周波数は、被測定光部品５３内の
反射点位置に対応している。周波数解析装置５５は、こ
のビート信号を周波数解析することにより、被測定光部
品５３の損失測定や破断点診断などを行うことができ
る。なお、周波数掃引発振器１１の出力信号および光周
波数掃引光源１０の出力光はともに直線性よく掃引され
ているので、高い距離分解能を実現することができる。
【００３０】（光周波数領域反射測定回路）図７は、本
発明の光周波数掃引光源を用いた光周波数領域反射測定
回路の第２の実施形態を示す。図において、本発明の光
周波数掃引光源１０としては、図２〜図５に示す光周波
数掃引光源のいずれのものでもよい。光周波数掃引光源
１０の出力光は、光カプラ５２−１，５２−２を介して
被測定光部品５３に入力される。光カプラ５２−１は、
光周波数掃引光源１０の出力光の一部を参照光として分
岐してヘテロダイン受信器５４に入力する。光カプラ５
２−２は、被測定光部品５３の端面や内部での反射光の
一部を分岐してヘテロダイン受信器５４に入力する。ヘ
テロダイン受信器５４では反射光と参照光のビート信号
が得られる。このビート信号の周波数は反射点位置に対
応するので、ビート信号を周波数解析装置５５に入力し
て周波数解析することにより、被測定光部品５３の損失
測定や破断点診断などを行うことができる。なお、光周
波数掃引光源１０の出力光は直線性よく掃引されている
ので、高い距離分解能を実現することができる。
発明の光周波数掃引光源を用いた光周波数領域反射測定
回路の第２の実施形態を示す。図において、本発明の光
周波数掃引光源１０としては、図２〜図５に示す光周波
数掃引光源のいずれのものでもよい。光周波数掃引光源
１０の出力光は、光カプラ５２−１，５２−２を介して
被測定光部品５３に入力される。光カプラ５２−１は、
光周波数掃引光源１０の出力光の一部を参照光として分
岐してヘテロダイン受信器５４に入力する。光カプラ５
２−２は、被測定光部品５３の端面や内部での反射光の
一部を分岐してヘテロダイン受信器５４に入力する。ヘ
テロダイン受信器５４では反射光と参照光のビート信号
が得られる。このビート信号の周波数は反射点位置に対
応するので、ビート信号を周波数解析装置５５に入力し
て周波数解析することにより、被測定光部品５３の損失
測定や破断点診断などを行うことができる。なお、光周
波数掃引光源１０の出力光は直線性よく掃引されている
ので、高い距離分解能を実現することができる。
【００３１】（光周波数領域反射測定回路−請求項７）
図８は、本発明の周波数掃引誤差検出回路を用いた光周
波数領域反射測定回路の実施形態を示す。図において、
本発明の周波数掃引誤差検出回路２０は、図１に示す２
光路干渉系５６’、光受信器５７、バンドパスフィルタ
（ＢＰＦ）２により構成される。光周波数掃引光源５１
の出力光は、光カプラ５２−１，５２−２を介して被測
定光部品５３に入力される。光カプラ５２−１は、光周
波数掃引光源５１の出力光の一部を分岐して周波数掃引
誤差検出回路２０に入力する。周波数掃引誤差検出回路
２０は、所定の変調側帯波同士のビート信号を出力す
る。光カプラ５２−２では、光周波数掃引光源５１の出
力光の一部が参照光として分岐される。被測定光部品５
３の端面や内部での反射光の一部は光カプラ５２−２で
分岐され、参照光とともにヘテロダイン受信器５４に入
力される。ヘテロダイン受信器５４では反射光と参照光
のビート信号が得られる。このビート信号の周波数は反
射点位置に対応する。ここで、周波数解析装置５５は周
波数掃引誤差検出回路２０から出力されるビート信号の
周波数を周波数基準として、ヘテロダイン受信器５４か
らのビート信号の周波数解析を行う。本構成により、光
源の掃引速度の変動に起因するビート信号の周波数変動
は相殺されるので、高い距離分解能で被測定光部品５３
の損失測定や破断点診断などを行うことができる。
図８は、本発明の周波数掃引誤差検出回路を用いた光周
波数領域反射測定回路の実施形態を示す。図において、
本発明の周波数掃引誤差検出回路２０は、図１に示す２
光路干渉系５６’、光受信器５７、バンドパスフィルタ
（ＢＰＦ）２により構成される。光周波数掃引光源５１
の出力光は、光カプラ５２−１，５２−２を介して被測
定光部品５３に入力される。光カプラ５２−１は、光周
波数掃引光源５１の出力光の一部を分岐して周波数掃引
誤差検出回路２０に入力する。周波数掃引誤差検出回路
２０は、所定の変調側帯波同士のビート信号を出力す
る。光カプラ５２−２では、光周波数掃引光源５１の出
力光の一部が参照光として分岐される。被測定光部品５
３の端面や内部での反射光の一部は光カプラ５２−２で
分岐され、参照光とともにヘテロダイン受信器５４に入
力される。ヘテロダイン受信器５４では反射光と参照光
のビート信号が得られる。このビート信号の周波数は反
射点位置に対応する。ここで、周波数解析装置５５は周
波数掃引誤差検出回路２０から出力されるビート信号の
周波数を周波数基準として、ヘテロダイン受信器５４か
らのビート信号の周波数解析を行う。本構成により、光
源の掃引速度の変動に起因するビート信号の周波数変動
は相殺されるので、高い距離分解能で被測定光部品５３
の損失測定や破断点診断などを行うことができる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の周波数掃
引誤差検出方法および回路は、光周波数掃引の直線性を
正しく評価することができる。また、本発明の周波数掃
引誤差検出回路を用いることにより、直線性のよい周波
数掃引信号源または直線性のよい光周波数掃引光源を実
現することができる。また、本発明の光周波数掃引光源
を用いることにより、非常に高い距離分解能を有する光
周波数領域反射測定回路を実現することができる。
引誤差検出方法および回路は、光周波数掃引の直線性を
正しく評価することができる。また、本発明の周波数掃
引誤差検出回路を用いることにより、直線性のよい周波
数掃引信号源または直線性のよい光周波数掃引光源を実
現することができる。また、本発明の光周波数掃引光源
を用いることにより、非常に高い距離分解能を有する光
周波数領域反射測定回路を実現することができる。
【図１】本発明の周波数掃引誤差検出回路の基本構成を
示す図。
示す図。
【図２】本発明の光周波数掃引光源の第１の実施形態を
示す図。
示す図。
【図３】本発明の光周波数掃引光源の第２の実施形態を
示す図。
示す図。
【図４】本発明の光周波数掃引光源の第３の実施形態を
示す図。
示す図。
【図５】本発明の光周波数掃引光源の第４の実施形態を
示す図。
示す図。
【図６】本発明の光周波数掃引光源を用いた光周波数領
域反射測定回路の第１の実施形態を示す図。
域反射測定回路の第１の実施形態を示す図。
【図７】本発明の光周波数掃引光源を用いた光周波数領
域反射測定回路の第２の実施形態を示す図。
域反射測定回路の第２の実施形態を示す図。
【図８】本発明の周波数掃引誤差検出回路を用いた光周
波数領域反射測定回路の実施形態を示す図。
波数領域反射測定回路の実施形態を示す図。
【図９】従来の光周波数領域反射測定回路の構成例を示
す図。
す図。
【図１０】変調光スペクトルを示す図。
【図１１】従来の周波数掃引誤差検出回路の構成例を示
す図。
す図。
【符号の説明】 １ 光周波数シフタ ２ バンドパスフィルタ（ＢＰＦ） １０ 本発明の光周波数掃引光源 １１，１６ 周波数掃引発振器 １２，１３，１５ 半導体レーザ光源（ＬＤ） １４ 光変調器 １７ 光周波数シフタ １８ 電圧制御発振器（ＶＣＯ） ２０ 本発明の周波数掃引誤差検出回路 ２１ 周波数弁別器 ２２ 積分器（ＬＰＦ） ２３ 補正信号生成回路 ２４ 光カプラ ３１ 光受信器 ３２ ミキサ ５１ 光周波数掃引光源 ５２ 光カプラ ５３ 被測定光部品 ５４ ヘテロダイン受信器 ５５ 周波数解析装置 ５６ ２光路干渉系 ５７ 光受信器 ５８ 周波数変動測定手段
フロントページの続き (72)発明者 小山田 弥平 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 光周波数掃引光源の出力光を２光路干渉
系を介して光受信器で受信し、得られたビート信号の周
波数変動から光周波数掃引光源の周波数掃引誤差を検出
する周波数掃引誤差検出方法において、 前記２光路干渉系の一方の光路を通る光に所定の周波数
シフトを与え、Ｎ次（Ｎは０でない整数）の上側帯波同
士のビート信号とＮ次の下側帯波同士のビート信号を周
波数軸上で分離し、 前記上側帯波同士のビート信号または前記下側帯波同士
のビート信号の一方を選択してその周波数変動を測定
し、前記光周波数掃引光源の周波数掃引誤差を検出する
ことを特徴とする周波数掃引誤差検出方法。 - 【請求項２】 光周波数掃引光源の出力光を２光路に分
岐し、その一方の光に所定の遅延を与えて他方の光と合
波し、そのビート信号光を出力する２光路干渉系と、 前記ビート信号光を受信する光受信器と、 前記光受信器から出力されるビート信号の周波数変動を
測定する周波数変動測定手段とを備え、前記ビート信号
の周波数変動から前記光周波数掃引光源の周波数掃引誤
差を検出する周波数掃引誤差検出回路において、 前記２光路干渉系の一方の光路に挿入され、通過する光
に所定の周波数シフトを与える光周波数シフタと、 前記光受信器から出力されるビート信号を入力し、Ｎ次
（Ｎは０でない整数）の上側帯波同士のビート信号また
はＮ次の下側帯波同士のビート信号の一方を選択して前
記周波数変動測定手段に送出するバンドパスフィルタと
を備えたことを特徴とする周波数掃引誤差検出回路。 - 【請求項３】 発振周波数が時間に対して直線的に掃引
されるとともに、外部から周波数制御端子に入力される
補正信号に応じて発振周波数が調整される周波数掃引発
振器と、 前記周波数掃引発振器の出力信号によって出力光が変調
されるレーザ光源と、 前記レーザ光源の出力光の周波数掃引誤差を検出する請
求項２に記載の周波数掃引誤差検出回路と、 前記周波数掃引誤差に応じた補正信号を生成し、前記周
波数掃引発振器の周波数制御端子に送出する補正信号生
成手段とを備え、前記レーザ光源の出力光を分岐して外
部に出力することを特徴とする光周波数掃引光源。 - 【請求項４】 レーザ光源と、 発振周波数が時間に対して直線的に掃引されるととも
に、外部から周波数制御端子に入力される補正信号に応
じて発振周波数が調整される周波数掃引発振器と、 前記周波数掃引発振器の出力信号によって前記レーザ光
源の出力光を変調する光変調器と、 前記光変調器の出力光の周波数掃引誤差を検出する請求
項２に記載の周波数掃引誤差検出回路と、 前記周波数掃引誤差に応じた補正信号を生成し、前記周
波数掃引発振器の周波数制御端子に送出する補正信号生
成手段とを備え、前記光変調器の出力光を分岐して外部
に出力することを特徴とする光周波数掃引光源。 - 【請求項５】 請求項３または請求項４に記載の光周波
数掃引光源において、 周波数掃引発振器の出力信号によって出力光が直接変調
または外部変調される第２のレーザ光源を備え、第２の
レーザ光源の出力光を外部に出力することを特徴とする
光周波数掃引光源。 - 【請求項６】 発振周波数が時間に対して直線的に掃引
される周波数掃引発振器と、 前記周波数掃引発振器の出力信号によって出力光が直接
変調または外部変調されるレーザ光源と、 外部から周波数制御端子に入力される補正信号に応じ
て、前記レーザ光源の出力光周波数を調整する光周波数
制御手段と、 前記光周波数制御手段の出力光の周波数掃引誤差を検出
する請求項２に記載の周波数掃引誤差検出回路と、 前記周波数掃引誤差に応じた補正信号を生成し、前記光
周波数制御手段の周波数制御端子に送出する補正信号生
成手段とを備え、前記光周波数制御手段の出力光を分岐
して外部に出力することを特徴とする光周波数掃引光
源。 - 【請求項７】 光周波数掃引光源と、 前記光周波数掃引光源の出力光を２分岐し、その一方の
光を測定光として被測定光回路に入力する光カプラと、 前記光カプラで分岐された他方の光の周波数掃引誤差を
検出する請求項２に記載の周波数掃引誤差検出回路と、 前記測定光と前記被測定光回路からの反射光のビート信
号について、前記周波数掃引誤差検出回路の出力信号を
周波数基準として周波数解析を行う周波数解析手段とを
備えたことを特徴とする光周波数領域反射測定回路。
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|---|---|---|---|
| JP02439296A JP3262311B2 (ja) | 1996-02-09 | 1996-02-09 | 周波数掃引誤差検出方法および回路、光周波数掃引光源、ならびに光周波数領域反射測定回路 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP02439296A JP3262311B2 (ja) | 1996-02-09 | 1996-02-09 | 周波数掃引誤差検出方法および回路、光周波数掃引光源、ならびに光周波数領域反射測定回路 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPH09218130A true JPH09218130A (ja) | 1997-08-19 |
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Family
ID=12136901
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| JP02439296A Expired - Fee Related JP3262311B2 (ja) | 1996-02-09 | 1996-02-09 | 周波数掃引誤差検出方法および回路、光周波数掃引光源、ならびに光周波数領域反射測定回路 |
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Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1996
- 1996-02-09 JP JP02439296A patent/JP3262311B2/ja not_active Expired - Fee Related
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