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技術 光学的構成要素を試験するためのシステムおよび方法

出願人 ジェイディーエスファイテルインコーポレイテッド
発明者 ポール・コルボーンゲイリー・エス・ダックヴァジール・プリューンズケアリー・エム・ギャレット
出願日 2006年11月29日 (14年8ヶ月経過) 出願番号 2006-321592
公開日 2007年4月5日 (14年4ヶ月経過) 公開番号 2007-086086
状態 特許登録済
技術分野 光学装置、光ファイバーの試験
主要キーワード 周期的出力 生成器ブロック タイミング信号生成器 試験局 電気回路要素 臨界波長 周波数ランプ 平均損失
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (10)

課題

遠く離れた複数の試験局において光学装置試験するための信号を同時に生成し得て、複数の光学装置を同時に試験することができるようにする。

解決手段

時間とともに変化する波長を有する可変波長レーザ信号を提供する可変波長レーザ10と、可変光信号が異なる時間における異なる波長にあることに対応するタイミング情報を使って、可変波長レーザ信号の一部からタイミング信号を生成するためのタイミング信号生成器14と、可変波長レーザ信号およびタイミング信号を試験局に提供する手段と、さまざまな時におけるかつ対応する波長の複数の試験情報サンプルを提供する可変波長レーザ信号を受信し、かつ、光学的構成要素を試験するための試験局40bと、タイミング信号に応答して、可変波長レーザ信号が所定の波長にあることに対応する適当な時間における試験情報を測定する手段と、所定の波長およびタイミング信号に基づいて記可変波長レーザ信号の波長情報を決定する手段とを備える。

概要

背景

光学的構成要素損失や他の特性について試験するためのいくつかの方法が存在する。たとえば、波長および強度が分かっている単一の光信号を構成要素に送り出すことが可能であり、損失を装置の出力において測定された信号から割り出すことができる。あるいはまた、複数の信号を継続的に装置に送り出すことが可能であり、各波長において同様な測定がなされる。ある製作および製造環境においては、関心のある波長範囲において可能な限り速やかに装置を試験することが好ましい。一般的に、光学的構成要素を試験するための試験局には大変コストのかかる可変波長レーザが必要となる。これらのレーザは複数の波長に一度に一つずつ同調するとともに、被試験装置(DUT)に出力信号を提供する。波長の所定範囲内にあるさまざまな波長においてDUTに信号を与える目的は、DUTにおける関心のある各波長またはいくつかの波長における損失を検出することにある。もちろん、DUTにいくつかの個別のレーザからの信号を与えることも可能であろう。しかしながら、ある製造環境において、こうしたスキーム枠組み)は現実的でありそうもない。すでに言及した可変波長レーザを使用する際、DUTの出力応答を、時間における特定の瞬間に装置を通って伝搬した光の特定波長と関連付けるための電子回路要素が提供されるならば、それが好ましい。

概要

遠く離れた複数の試験局において光学装置を試験するための信号を同時に生成し得て、複数の光学装置を同時に試験することができるようにする。 時間とともに変化する波長を有する可変波長レーザ信号を提供する可変波長レーザ10と、可変光信号が異なる時間における異なる波長にあることに対応するタイミング情報を使って、可変波長レーザ信号の一部からタイミング信号を生成するためのタイミング信号生成器14と、可変波長レーザ信号およびタイミング信号を試験局に提供する手段と、さまざまな時におけるかつ対応する波長の複数の試験情報サンプルを提供する可変波長レーザ信号を受信し、かつ、光学的構成要素を試験するための試験局40bと、タイミング信号に応答して、可変波長レーザ信号が所定の波長にあることに対応する適当な時間における試験情報を測定する手段と、所定の波長およびタイミング信号に基づいて記可変波長レーザ信号の波長情報を決定する手段とを備える。

目的

そこで、本発明の目的は、可変波長レーザ信号の波長を同調しながら決定するための装置を提供することにある。これによって、同調機構が波長ごとにストップする必要はなくなり、測定速度を向上させることができる。波長の正確さは同調機構の機構上の公差によって影響されない。

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

光学的構成要素試験するためのシステムであって、時間とともに変化する波長を有する可変波長レーザ信号を提供する可変波長レーザと、前記可変光信号が異なる時間における異なる波長にあることに対応するタイミング情報を使って、前記可変波長レーザ信号の一部からタイミング信号を生成するためのタイミング信号生成器と、前記可変波長レーザ信号および前記タイミング信号を試験局に提供する手段と、さまざまな時におけるかつ対応する波長の複数の試験情報サンプルを提供する前記可変波長レーザ信号を受信し、かつ、前記光学的構成要素を試験するための試験局と、前記タイミング信号に応答して、前記可変波長レーザ信号が所定の波長にあることに対応する適当な時間における試験情報を測定する手段と、前記所定の波長および前記タイミング信号に基づいて記可変波長レーザ信号の波長情報を決定する手段と、を備えることを特徴とするシステム。

請求項2

前記タイミング信号は、いつ前記可変波長レーザ信号が前記所定の波長にあるかを、前記試験情報を測定する手段に知らせるための手段を含むことを特徴とする請求項1に記載のシステム。

請求項3

前記可変波長レーザ信号の第1の部分は、前記タイミング信号を生成する際に前記タイミング信号生成器により使用されるためにそこから傍受されることを特徴とする請求項1に記載のシステム。

請求項4

前記タイミング信号生成器は、前記タイミング信号に前記タイミング信号の波長と時間とを示す周期的出力を提供するための光学装置を含むことを特徴とする請求項1に記載のシステム。

請求項5

前記試験局は、前記周期的出力の各パルスのための試験情報サンプルを提供することを特徴とする請求項4に記載のシステム。

請求項6

前記タイミング信号生成器は、漸次に増加する波長とタイミング情報とを提供する所定の自由スペクトル域周期的応答を提供する干渉計手段と、前記可変波長レーザ信号が所定の波長にある時を知らせるためのマーカと、を備えることを特徴とする請求項1に記載のシステム。

請求項7

前記干渉計手段は、エタロンを備えることを特徴とする請求項6に記載のシステム。

請求項8

前記マーカは、ファイバブラッグ格子を備えることを特徴とする請求項6に記載のシステム。

請求項9

前記タイミング信号生成器は、さらに、時間的なインクリメンタル増加を示すパルス化された変調信号と前記可変波長レーザ信号の波長とを生成するための変調器を備えることを特徴とする請求項6に記載のシステム。

請求項10

前記試験局は、パルス化された変調信号の各パルスのための試験サンプルを提供することを特徴とする請求項9に記載のシステム。

請求項11

前記パルス化された変調信号は、前記可変波長レーザ信号の波長の外側にある波長を有する光学信号を含むことを特徴とする請求項9に記載のシステム。

請求項12

前記パルス化された変調信号と可変波長信号とを組み合わせて前記試験局に送信するWDMフィルタをさらに備えることを特徴とする請求項11に記載のシステム。

請求項13

前記可変波長レーザ信号と組み合わされたパルス化された変調信号を少なくとも2つの部分に分離するための分離器と、少なくとも一つの追加の試験局であって、各々の追加の試験局は、前記可変波長レーザ信号と組み合わされたパルス化された変調信号の前記部分のうち一つの部分を受信し、追加の光学的構成要素を試験する追加の試験局と、を備えることを特徴とする請求項12に記載のシステム。

請求項14

前記試験局は、前記光学的構成要素に入る前に前記可変波長レーザ信号の残りの部分から前記可変波長レーザ信号の第2の部分を分離するためのタップと、前記第2の部分を受信し、予備パワー強度読み込みを提供する第1の検出器と、前記光学的構成要素を通過した後に前記可変波長レーザ信号の残りの部分を受信し、かつ、最終パワー強度読み込みを提供する第2の検出器と、を備えることを特徴とする請求項1に記載のシステム。

請求項15

光学的構成要素を試験するための方法であって、(a)時間とともに波長が変化する第1の光信号を提供するステップと、(b)前記第1の光信号が異なる時間における異なる波長にあることに対応するタイミング信号を有する前記第1の光信号から、前記第1の光信号がスタートポイントに対応する波長にあるときの指示を含んだ第2の光信号を生成するステップと、(c)前記第1および第2の光信号を試験局に提供するステップと、(d)複数の波長における試験情報を獲得するために前記第1の光信号の少なくとも一部で前記光学的構成要素を試験するステップと、(e)前記第1の光信号に関連する波長情報を前記第2の信号から引き出すステップと、(f)前記獲得した試験情報を前記引き出された波長情報と関連付け、該試験情報を対応する波長に一致させるステップと、を含むことを特徴とする方法。

請求項16

前記ステップ(b)は、前記第1の光信号の第1の部分を傍受するステップと、所定の自由スペクトル域で、周期的応答を生成するために干渉計的装置に前記第1の部分を提供するステップと、前記第1の光信号の第2の部分を傍受するステップと、いつ前記第1の光信号が前記所定の波長を有するかを知らせるための手段に前記第2の部分を提供するステップと、を含むことを特徴とする請求項15に記載の方法。

請求項17

前記ステップ(b)は、さらに、前記第1の光信号の波長と時間のインクリメンタル増加を示す前記第1の部分からパルス化された変調信号を生成するステップを含むことを特徴とする請求項15に記載の方法。

請求項18

前記ステップ(c)は、前記パルス化された変調信号内の各パルスに対応する試験情報を獲得するステップを含むことを特徴とする請求項17に記載の方法。

請求項19

前記ステップ(c)は、また、前記第1の光信号の残りの部分から前記第1の光信号の第3の部分を傍受するステップと、前記第1の光信号の第3の部分の強度を測定するステップと、前記第1の光信号の残りの部分を前記光学的構成要素を通して送り出すステップと、前記第1の光信号の残りの部分の強度を測定するステップと、を含むことを特徴とする請求項18に記載の方法。

技術分野

0001

本発明は、光学的構成要素試験するためのシステムおよび方法に関し、試験装置、特に複数の場所における複数の光学的構成要素を試験するための分散試験システムおよび方法に関する。

背景技術

0002

光学的構成要素を損失や他の特性について試験するためのいくつかの方法が存在する。たとえば、波長および強度が分かっている単一の光信号を構成要素に送り出すことが可能であり、損失を装置の出力において測定された信号から割り出すことができる。あるいはまた、複数の信号を継続的に装置に送り出すことが可能であり、各波長において同様な測定がなされる。ある製作および製造環境においては、関心のある波長範囲において可能な限り速やかに装置を試験することが好ましい。一般的に、光学的構成要素を試験するための試験局には大変コストのかかる可変波長レーザが必要となる。これらのレーザは複数の波長に一度に一つずつ同調するとともに、被試験装置(DUT)に出力信号を提供する。波長の所定範囲内にあるさまざまな波長においてDUTに信号を与える目的は、DUTにおける関心のある各波長またはいくつかの波長における損失を検出することにある。もちろん、DUTにいくつかの個別のレーザからの信号を与えることも可能であろう。しかしながら、ある製造環境において、こうしたスキーム枠組み)は現実的でありそうもない。すでに言及した可変波長レーザを使用する際、DUTの出力応答を、時間における特定の瞬間に装置を通って伝搬した光の特定波長と関連付けるための電子回路要素が提供されるならば、それが好ましい。

発明が解決しようとする課題

0003

システムとしては現在のところ、試験すべき各々の波長でストップする同調機構を有する可変波長レーザ(波長可変レーザ,若しくは同調可能レーザ)が知られている。しかしながら、多数の波長(すなわち100よりも大きな数の波長)で試験が行われるときには、この過程において何分が費やされる。波長の正確さは同調機構における機構上の公差によって制限される。

0004

そこで、本発明の目的は、可変波長レーザ信号の波長を同調しながら決定するための装置を提供することにある。これによって、同調機構が波長ごとにストップする必要はなくなり、測定速度を向上させることができる。波長の正確さは同調機構の機構上の公差によって影響されない。

0005

本発明の他の目的は、そこから遠く離れた複数の試験局において光学装置を試験するための信号を生成する中央システムを提供することにある。

0006

本発明のさらに他の目的は、複数の試験局への複数の信号を同時に生成するための一つの可変波長レーザを有するシステムを提供することにある。

0007

以上の目的の他に本発明の他の目的は、複数の装置を同時に試験するためのシステムを提供することにある。

0008

以上の目的の他に本発明のさらなる目的は、複数の場所における複数の装置を試験するための、変動波長を有する入力信号応答する装置を提供することにある。

0009

以上の目的の他に本発明のさらなる目的は、遠く離れた複数の試験場所へ分散することができる光信号を提供することにある。ここでは、その光信号内で波長情報が符号化され、遠く離れた試験局には、動的にその光信号を復号化して波長を決定するとともに特定の試験を特定の波長と関連付けるための手段が与えられる。

課題を解決するための手段

0010

上記目的を実現するために本発明が提供する、光学的構成要素を試験するためのシステムは、
光学的構成要素を試験するためのシステムであって、
時間とともに変化する波長を有する可変波長レーザ信号を提供する可変波長レーザと、
前記可変光信号が異なる時間における異なる波長にあることに対応するタイミング情報を使って、前記可変波長レーザ信号の一部からタイミング信号を生成するためのタイミング信号生成器と、
前記可変波長レーザ信号および前記タイミング信号を試験局に提供する手段と、
さまざまな時におけるかつ対応する波長の複数の試験情報サンプルを提供する前記可変波長レーザ信号を受信し、かつ、前記光学的構成要素を試験するための試験局と、
前記タイミング信号に応答して、前記可変波長レーザ信号が所定の波長にあることに対応する適当な時間における試験情報を測定する手段と、
前記所定の波長および前記タイミング信号に基づいて記可変波長レーザ信号の波長情報を決定する手段と、
を備えることを特徴とする。

0011

本発明が提供する、光学的構成要素を試験するための方法は、光学的構成要素を試験するための方法であって、
(a) 時間とともに波長が変化する第1の光信号を提供するステップと、
(b) 前記第1の光信号が異なる時間における異なる波長にあることに対応するタイミング信号を有する前記第1の光信号から、前記第1の光信号がスタートポイントに対応する波長にあるときの指示を含んだ第2の光信号を生成するステップと、
(c) 前記第1および第2の光信号を試験局に提供するステップと、
(d) 複数の波長における試験情報を獲得するために前記第1の光信号の少なくとも一部で前記光学的構成要素を試験するステップと、
(e) 前記第1の光信号に関連する波長情報を前記第2の信号から引き出すステップと、
(f) 前記獲得した試験情報を前記引き出された波長情報と関連付け、該試験情報を対応する波長に一致させるステップと、
を含むことを特徴とする。

発明の効果

0012

本発明によれば、遠く離れた複数の試験局において光学装置を試験するための信号を同時に生成し得て、複数の光学装置を同時に試験することができるシステムを提供することができる。すなわち、本発明の光信号生成装置によれば、一つの可変波長レーザを使って複数の場所にある複数の光学装置を効率的に試験することができる。

発明を実施するための最良の形態

0013

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

0014

図1は本発明による試験システム8の第1の実施形態を示した高水準ブロック図である。ここで、光学回路および光学的構成要素の第1のブロック30は、第2のブロック40a内のDUT(被試験装置)26に送り出すための可変波長光信号を提供する。第1のブロック30において、可変波長レーザ信号SL という形の可変波長光信号は、可変波長レーザ信号SLに関する波長情報を決定するためのタイミング信号STと組み合わされる。回路構成をこれら2つのブロック30、40aに分ける目的は、以下の2つの主たる機能を分離することにある。第1の機能は、可変波長光信号SLを、その可変波長光信号SLに関するタイミング情報を提供するための付随するタイミング信号STとともに生み出すことである。第2の機能は、関心のある装置26または構成要素を試験するとともに、2つの信号SLとST に応答してそれを行うのに必要な回路構成の提供も一緒に行うことである。さらに、これらの2つのブロックに分離することによってコスト的にも可成り有利になる。たとえば、可変波長光信号SLをそれに対応するタイミング信号STと一緒に2つの同じ信号に分離するための分離器43を使用することによって、ブロック40aと同一の(図示されていない)もう一つ別の試験局40bにも試験およびタイミング信号を提供することが可能である。システム8全体で最もコストのかかる部分は可変波長レーザ10を含むブロック30の中にあるので、このシステム8によって2つ以上の分離した試験局40a、40b等に試験信号を提供するために、可変波長レーザ10を重複させないで済ますことができる。

0015

システム8をもう少し詳細に説明する。ブロック30には関心のある1520nmから1570nmまでの波長範囲で同調させることができる可変波長レーザ10が含まれる。可変波長レーザ10は1520nmから始めて継続的に1570nmまで増大させながらその出力を繰り返し変化させる。1570nmに到達するとレーザ10は1520nmに戻り、再び1520nmから続ける。こうしてレーザ10は波長範囲を掃引し、繰り返しこうした動作を継続する。5%タップ12はレーザからの出力信号(光信号)SLを受信して、光信号SLの5%をタイミング信号生成器14に通し、光信号SLの95%を、この光信号SLとタイミング信号STと組み合わせる後段の手段16に通すように作動する。そして、手段16は、上述の95%の光信号と、タイミング信号生成器14から出力されるタイミング信号STとを組み合わせる。タイミング信号生成器14は出力信号SLのこの小さな部分(5%)STから、たとえば波長が1520nmにある時など、出力信号SLが所定の波長にある時を決定する。その後、タイミング生成器14は、信号SLが1520nmにあることを示すタイミング信号STを生成する。レーザ波長がたとえば1520.01nmなどの次の関心のある波長に到達する次の時点で、タイミング信号STによる次のパルスが送られて、1520.01nmが示される。信号SLとSTの両方がカップリング手段16によって組み合わされるとき、信号SLのデータ内容が影響されないように、タイミング信号STが信号SLとは異る波長にあることが保証されるように注意が払われる。基本的に、タイミング信号STはブロック40aにおいて使用されるマーカまたは表示としての役割を果たし、特にタイミング信号STに対応する特定の時点における信号SLの波長を修正するための波長情報を決定する(引き出す)手段(関連付け手段;相関器)20によって使用されるマーカまたは表示としての役割を果たす。分離器43は、信号SLとSTを、(図示されていない)一つ以上の局40b、40c、……などに導かれ得る他の信号SLとSTに分離するように構成されている。もちろん、代替として、タイミング信号STを電気的手段によって分散される電気信号とすることができる。

0016

第2のブロック40aには、混成信号SL、STを2つの分離した信号に分離するための、WDMフィルタという形の手段18が含まれる。信号STは波長情報を決定するための手段である関連付け手段20に与えられ、この関連付け手段20は検出器22、24からの情報も受信する。実質的にフィルタ18からの出力全体である信号SLはDUT26に提供される。ここで、10%という小さな部分が検出器24に供給される。DUT26からの出力信号は検出器22に振り向けられる。動作に関して、検出器24はDUT26への入力信号の強度を相対的に決定し、この情報を関連付け手段20に与える。DUT26において測定された実際の強度またはパワーは検出器22によって同一の関連付け手段20に提供される。こうして、関連付け手段20はDUT26における損失を計算することが可能となり、タイミング信号STに基づいて、この特定の損失計算に対する信号SLの波長を決定することができる。タイミング信号STは信号SLが1520nmの波長にある瞬間を示しているので、時間における他の瞬間における信号SLの波長に関して決定をすることができる。この機能を実現させるための形態を以下、図2を参照してより詳細に述べる。

0017

図2において、可変波長レーザ10の出力信号SLの小さな部分が5%の光学的タップ12a、12b、12cによって傍受されている。これらのタップによってそれぞれ傍受された3つのタップ信号LTa、SLT b、SLT cはタイミング信号生成回路14に提供される。この回路14では、固定エタロン(fixed etalon)31、ファイバブラッグ格子(FBG(fiber Bragg grating))32、および電気回路要素33によって、信号SLの波長について0.01nm単位のパルスの行列を含むパルス化された変調信号SMを生成する手段が与えられる。FBG32の出力と固定エタロン31の出力とから得られる、パルス行列における第1のパルスは、1520nmの波長にある信号SLに対応する。続いて第2のパルスは1520.01nmの波長にある信号SLに対応し、第3のパルスは1520.02nmの波長にある信号SLに対応する。あとに続くパルスも以下同様であり、最後のパルスは1570nmの波長にある信号SLに対応する。固定エタロン31への入力信号SLT aは波長について変化し、エタロン31は1520nmから1570nmまでの範囲内で、1.25GHzまたは約0.01nmの自由スペクトル域FSR(free spectral range))を有するように選択されるので、固定エタロン31の出力信号は周期的信号である。図4はエタロン31の望ましい出力特性を表している。エタロン反射面の間の距離は次式のように計算される。

0018

エタロンのFSR[nm]=λ2 /2nd
エタロンのFSR[GHz]=c/2nd
ここで、cは光速、nは反射面間物質屈折率、dはエタロン反射面間の距離である。

0019

FBG32は、波長が1520nmのときに入力信号を反射するのが望ましく、こうしてパルス行列における出発点に対応する表示を回路要素に提供する。この様子は図3に示されており、スレショルド透過レベル(threshold transmission level)において、スタートが1520nmになることが示される。電気回路33は、エタロン31からの周期的出力と信号SLが1520nmの波長にある時を示す表示とに応答して、1310nm波長レーザ34に与えられる変調信号SMを生成する。変調信号SM に応答して、レーザ34は可変波長レーザ信号SLの0.01nm刻みの変化に対応して、時間間隔が置かれた波長1310nmのパルスの行列を生成する。こうして、変調信号SM は、1520nmから1570nmまで変化する信号SLとは大きく異る一つの波長を有する、1310nm波長レーザ34によってパルス化された信号STに変換される。信号STおよびSLが組み合わされる前に、信号SLはエルビウムドーピングされたファイバ増幅器(EDFA)15によって増幅される。EDFA15はDUT26についての損失測定を実行するために各局おいて十分な光学的パワーが存在することを保証するのに必要とされることもある。可変波長フィルタ17は、レーザ信号SLを透過させつつも、レーザ波長以外の波長にあるEDFA15またはレーザ10からの自発放出遮断しながら、レーザ波長を追跡する。

0020

波長分割多重化装置WDM)16は増幅信号SLと前記信号STを混成し、8個の試験信号を提供する1×8分離器43に送られる混成信号SLSTを生成する。こうして、一つの建物の異る場所にある8個の局40a、…、40hに、光学装置を試験するのに必要な信号および情報を提供することができる。図2に示された装置を使用すると、近似的に5000データポイントに対応する1520nmから1570nmの範囲における0.01nm刻みの複数の波長で一つのDUT26を試験するのに要する時間は、近似的に1秒である。

0021

図2の回路14で示された形態では、入力信号が1520nmから1570nmまで掃引する際にエタロン(etalon)31は周期的信号を提供する手段として使用される。もちろん、エタロン31は他の適当な干渉計的手段と置き換えることもできる。さらに、FRG32は入力信号が1520nmにあることの比較的正確な表示を獲得する手段として使用される。もう一度再び、入力信号SLが1520nmにある時を示すために、さまざまな他の手段を考えることができる。コストおよび利用性を考慮した上で、固定されたエタロン31およびFBG32が選ばれる形態が好ましい。エタロン31の特性を有する出力が、できる限り安定になるように、温度安定化手段29が使用されることが好ましい。

0022

タイミング信号STは可変波長レーザ信号SLと組み合わせる必要はない。代りに、第2の光ファイバまたは回線を使ってそのタイミング信号STを各試験局40に送信することが可能である。信号SLおよびSTが試験局への信号の分散を容易にするように組み合わされる形態が好ましい。あるいはその代替として、後述の図5および図6に示される本発明の代替的な実施形態で説明されるように、可変波長レーザ10そのものを変調してタイミング信号STを送信することも可能である。

0023

可変波長レーザ信号SLは8つ以上の局へ分散させることが可能である。検出器22および24において損失測定を遂行するのに十分な光学的パワーが存在できることが制限因子となる。必要ならば、レーザ信号SLを可変波長フィルタ17の後において分離して、再増幅し、そして再び分離することができる。このようにして、無制限の数の試験局を一つの可変波長レーザ10から(提供された複数のタイミング信号STを使って)操作することができる。

0024

図2には、DUT26に送信される可変波長レーザ信号SLの偏波状態を制御するための光学的偏波状態制御装置23が示されている。この偏波状態制御装置23を使用して、システムは各波長において偏波依存損失(PDL)を測定することが可能である。偏波状態制御装置23は4つの偏波状態の一つに設定され、各波長におけるDUT26の損失を測定しながら、一つの波長掃引がなされる。偏波状態制御装置23はその後、第2の偏波状態に設定され、第2の波長掃引がなされる。各波長において、(4つの偏波状態の上での)平均損失とPDLを計算するために4つの偏波状態を使用することができる。偏波依存損失を測定するためのシステムおよび方法は本出願者名義の米国特許第5,371,597号に記述されている。偏波状態制御装置23は可変波長フィルタ17の直後に配置させることが可能である。こうすることによって、さらに各局に偏波状態制御装置23を置く必要をうまく回避して経済的なものとすることができる。

0025

図5は本発明の代替的な実施形態を示した図である。ここでの可変波長レーザ50は、同期制御信号を受信または供給するためのポート53と、可変波長レーザ信号SLという形の可変波長光信号を供給するための出力ポート51とを有している。周波数合成器特定周波数を持つ信号を発生する周波数発生器)55は、可変波長レーザ50にて供給される同期制御信号(レーザが特定の波長であることを示すため、レーザによって生成される電圧又は電流)に応答する。可変波長レーザ50と周波数合成器55は、同期制御信号によって同期化を達成する。開始パルスを受信すると、周波数合成器55は、可変波長レーザ信号SLを変調するために変調器57への周波数合成信号(特定周波数を有する正弦波または方形波のような信号)の供給を開始し、それによって、可変波長レーザ信号SLの変動波長を示す周波数ランプという形の符号化された、または周波数変調されたレーザ信号SLMを生成する。なお、ここで、周波数ランプという形の符号化とは、変調信号SLMの変調周波数がレーザ信号SLの波長或いは周波数に対応することを意味している。このレーザ信号SLMは、その後、60a〜60nの出力を有する1×N分離器60に供給される。図5に示されるように、出力60aは被試験装置(DUT)62に供給され、その後、被試験装置を通って伝搬した出力信号が解析される。信号は最初に臨界波長情報または瞬間的波長符号を取り除いて復調され、復調された試験信号SLから意味のある試験情報が検索される。あるいはまた、信号SLMをDUT62に提供する前に復調することができる。あるいはまた、好ましいこととして、復調を必要とせずに変調信号内の符号化された波長情報を、たとえば、瞬間的な周波数を測定する周波数カウンタなどの周波数分解検出器を使って検出するようにしてもよい。あるいは、局部発振器ミクサを使用して、被変調周波数を直流電圧に変換することができる。

0026

図6では、可変波長レーザ50によって提供される信号SLから、波長においてそれ(信号SL )に対応する周波数合成器55への波長情報を引き出して提供するための波長情報引出手段56が、可変波長レーザ50と周波数合成器55との間に配置されている。

0027

図7図6に示されたシステムの一部分を示した図であり、図6に示された手段56は以下のような形態とされる。可変波長走査レーザ50の出力において、信号SLの小さな一部分SLTがタップ結合器70によって引き出される。2つの整合フィルタ72aと72bは、50:50分離器71からの傍受信号SLTの同一部分を受信するように配置される。また、2つの検出器74aと74bは、それぞれフィルタ72aと72bからの出力信号を受信するように配置される。(正および負の)逆傾斜を有するフィルタ72a,72bの領域が使用される。差動増幅器76は検出器74aと74bからの出力信号を受信し、変調器57に信号SLの瞬間的な波長に比例する信号を提供するように電気的に接続される。必要ならば、線形化回路網78を差動増幅器76と変調器57との間に配置するようにしてもよい。

0028

図8は2つの光学フィルタ72aと72bの出力応答を示した図である。2つの垂直な点線の間のフィルタ領域は本実施形態の利点を実現するために使用される。

0029

動作に関して、図7の回路は以下の仕方で動作する。信号SLTは可変波長レーザ50の出力信号SLから傍受され、フィルタ72aと72bに実質的に等しく分離される。検出器74aと74bによって検出されたパワーは差動増幅器76に提供され、差動増幅器76は信号SLの波長に実質的に比例する出力信号を提供する。必要ならば、この出力信号を線形化して、その後、信号SLによって波長に比例する信号を変調するためのシステムに提供するようにしてもよい。ほとんど瞬間的な波長情報を含むこの変調された掃引レーザ信号SLMは、その後、被試験装置62に提供される。あるいはまた、既に記述したように、デジタルまたはアナログ変調技術のいずれかを使って、波長情報をもう一つ別の波長にある他の光キャリアの上に多重化させることも可能である。

0030

図9には、波長情報を電子合成する回路が、図示されていない光受信機に掃引または変動信号SLのほとんど瞬間的な波長情報を通知するように提供されている。この形態では、信号SLはタップ結合器70によって傍受され、傍受信号SLTは検出器82への光パルスを生成するファブリペロ・エタロン(Fabry Perot Etalon;FPE)80に提供される。エタロン80の自由スペクトル域は、複数の関心のある可変波長におけるピークを有するように選択されなければならない。電子カウンタ86は知られている波長走査のスタートからパルス数計数する。カウンタ86の計数値に応答する周波数合成器88はカウンタに記録されたパルス数を、信号SLの周波数に対応するほとんど瞬間的な周波数に変換する。既に説明したように、この信号を、変調器を使用して信号SLを変調するための変調信号として使用することができる。これに代えて、デジタルまたはアナログ変調技術のいずれかを使って、波長情報を同様の波長或いはもう一つ別の波長にある他の光キャリアの上に多重化させることも可能である。なお、図9において、85はレーザ、87はWDMである。

0031

もちろん、ここに説明することができなかった他の多数の実施形態も、本発明の精神および範囲を越えることなく実現することが可能である。

図面の簡単な説明

0032

本発明の第1の実施形態に係る光信号生成装置の概略ブロック図であって、可変波長レーザ信号およびタイミング信号の生成器ブロックが光学装置を試験するための信号を試験局に提供する構成を説明するためのブロック図である。
本発明の第2の実施形態に係る光信号生成装置の略ブロック図であって、可変波長レーザ信号およびタイミング信号の生成器ブロックが信号を複数の試験局に提供する構成を説明するためのブロック図である。
ファイバ・ブラッグ格子の出力特性のグラフを示す図である。
本発明によるエタロンの出力特性のグラフを示す図である。
本発明の他の実施形態による、FM変調およびタイミング信号の変調のための回路を含むブロック回路図である。
図5に示されたものと類似するブロック回路図であって、走査レーザの出力信号波長に関する同期情報を引き出すための手段が含まれているブロック回路図である。
同期信号を引き出すための、そして波長情報を使って走査レーザの出力信号を変調するための回路の詳細ブロック回路図である。
2つのフィルタの出力応答における、波長に対する振幅のグラフを示す図である。
同期信号を引き出すための、そして波長情報を使って走査レーザの出力信号を変調するための他の回路の詳細ブロック回路図である。

符号の説明

0033

8 システム
10、50可変波長レーザ
12 5%タップ
14タイミング信号生成器
16波長分割多重化装置(WDM)(信号結合手段
18WDMフィルタ
20 関連付け手段(波長情報決定手段)
22、24検出器
26 DUT(被試験装置)
30 第1のブロック
40a 第2のブロック
40b試験局
43分離器
55周波数合成器
56 波長情報引出手段
57変調器
72a、72b フィルタ

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