レーザ周波数変動評価装置および方法
【課題】安価に構成でき、迅速な評価測定が行えるようにする。
【解決手段】波長可変レーザ光源２２から出射されたレーザ光Ｐｒを、ファブリペローエタロン型の光フィルタ２５に入射させた状態でレーザ光の波長を変化させ、その光フィルタ２５の光周波数対透過率の変化を表す選択特性を求めて記憶する。また、被測定レーザ光Ｐｉｎを光フィルタ２５に入射させたときの透過率を求め、その被測定レーザ光の周波数変動に伴う透過率の変化の領域が、光フィルタ２５の波長選択特性の最大透過率と最小透過率の間の単調変化領域となるように光フィルタ２５の共振周波数を調整し、その後に被測定レーザ光に対する光フィルタ２５の透過率の変化を求め、その透過率の変化と波長選択特性に基づいて、被測定レーザ光の周波数変動特性を算出する。
【解決手段】波長可変レーザ光源２２から出射されたレーザ光Ｐｒを、ファブリペローエタロン型の光フィルタ２５に入射させた状態でレーザ光の波長を変化させ、その光フィルタ２５の光周波数対透過率の変化を表す選択特性を求めて記憶する。また、被測定レーザ光Ｐｉｎを光フィルタ２５に入射させたときの透過率を求め、その被測定レーザ光の周波数変動に伴う透過率の変化の領域が、光フィルタ２５の波長選択特性の最大透過率と最小透過率の間の単調変化領域となるように光フィルタ２５の共振周波数を調整し、その後に被測定レーザ光に対する光フィルタ２５の透過率の変化を求め、その透過率の変化と波長選択特性に基づいて、被測定レーザ光の周波数変動特性を算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光の周波数変動を評価するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ伝送システムにおいて、一波長当たりの伝送容量を増大するための検討が進められており、それを実現する有効な方式として、周波数利用効率を向上させる光ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）や、デジタルコヒーレント等の光コヒーレント通信技術が注目されている。
【０００３】
光コヒーレント通信技術では、レーザの光周波数変動（変動周期、変動振幅）が、伝送信号の品質劣化を招くため、このレーザの光周波数変動の特性を把握することが極めて重要である。
【０００４】
このレーザ光の周波数変動の測定に関し、非特許文献１には、周波数変動が極めて少ない参照光と被測定レーザ光とを光カプラで合波してフォトダイオードに入射し、その出力信号をデジタルストレージオシロスコープに入力して、参照光と被測定レーザ光の干渉波形を測定する技術が開示され、その測定結果から、１００ＧｂｐｓのＤＰ−ＱＰＳＫ方式において、そのキャリアとなるレーザ光の周波数変動の変動周期が２μｓ以下と短い場合、周波数の変動振幅が１００ＭＨｚ以下では、信号品質を表すＱペナルティが０．１ｄＢ以下となり品質劣化は見られないが、変動振幅が１５０ＭＨｚになるとＱペナルティが急激に増加し、また、レーザ光の周波数変動の変動周期が５μｓ以上と長い場合には、周波数の変動振幅が増加してもＱペナルティの悪化は顕在化しないという趣旨の報告がなされており、この報告からも、レーザ光の周波数変動の信号品質への重要性がわかる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】“デジタルコヒーレント受信におけるレーザ周波数変動特性の影響” 信学技報 IEICE Technical Report OCS2009-25(2009-7) p35-p38
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般的にレーザは周波数を安定化するための周波数オフセット補償回路を備えている。この補償回路は、低周波数でレーザ周波数を変化（以下、ディザ信号と呼ぶ）させることにより周波数シフトを抑制する技術である。
【０００７】
このディザ信号によるレーザ周波数の変動評価は極めて有用であるが、従来から行われている光干渉計を用いて波長変化を検出する技術では、高速の波長変動の評価が行えない。
【０００８】
また、被測定レーザ光と、周波数が安定したレーザ光（参照光）とをカプラで合波し、それをフォトダイオードに入射して、両光のビート信号成分を検出するヘテロダイン／ホモダイン方式により、ディザ信号の周波数変動を観測する方法も提案されている。
【０００９】
しかし、この方法では、原理的に被測定レーザ光と参照光の周波数変動が区別できない。また、安定した参照光が必要なため非常に高価である。しかも、この方法では、ビート信号検出のために基本的に参照光波長の掃引が必要で、それを複数回行うので測定に時間がかかるという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記問題を解決し、安価に構成でき、迅速な評価測定が行えるレーザ周波数変動評価装置および方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１のレーザ周波数変動評価装置は、
被測定レーザ光を入射させる光入射部（２１）と、
波長可変レーザ光源（２２）と、
前記光入射部に入射された被測定レーザ光と前記波長可変レーザ光源から出射されたレーザ光とを受け、その一方を選択的に出射する光スイッチ（２３）と、
前記光スイッチから出射された光を分岐する光分岐器（２４）と、
光に対する共振周波数を可変でき、前記光分岐器によって分岐された一方の光を受けて前記共振周波数帯域の光を選択的に出射するファブリペローエタロン型の光フィルタ（２５）と、
前記光フィルタを透過した光の強度を検出する透過光強度検出手段（２６）と、
前記光分岐器によって分岐された他方の光を受けて、前記光フィルタに入射される光の強度を検出する入射光強度検出手段（３１）と、
前記波長可変レーザ光源、前記光スイッチおよび前記光フィルタを制御しつつ、前記透過光強度検出手段および前記入射光強度検出手段の出力を受けて、前記被測定レーザ光の周波数変動特性を求める測定処理部（４０）とを有するレーザ周波数変動評価装置であって、
前記測定処理部は、
前記波長可変レーザ光源から出射されたレーザ光を前記光フィルタに入射させた状態で、該レーザ光の波長を変化させながら前記透過光強度検出手段および前記入射光強度検出手段の出力を取得して、前記光フィルタの光周波数対透過率の変化を表す選択特性を求めて記憶する選択特性取得手段（４０ａ）と、
前記被測定レーザ光を前記光フィルタに入射させた状態で、前記透過光強度検出手段および前記入射光強度検出手段の出力を取得してその比から透過率を求め、前記被測定レーザ光の周波数変動に伴う透過率の変化範囲が、前記波長選択特性取得手段によって求めた波長選択特性の最大透過率と最小透過率の間の単調変化領域内となるように前記光フィルタの共振周波数を調整する光フィルタ調整手段（４０ｃ）と、
前記光フィルタ調整手段によって前記光フィルタの共振周波数が調整された後の前記透過光強度検出手段と前記入射光強度検出手段の出力を連続的に取得し、その比で得られる透過率と前記光フィルタの選択特性に基づいて、前記被測定レーザ光の周波数変動特性を算出する周波数変動特性算出手段（４０ｄ）とを備えている。
【００１２】
また、本発明の請求項２のレーザ周波数変動評価装置は、請求項１記載のレーザ周波数変動評価装置において、
前記光フィルタが、共振器長が互いに異なる複数の光フィルタ（２５（１）〜２５（ｎ））からなり、
前記複数の光フィルタのいずれかを選択的に用いる切替手段（５１、５２）を有しており、
前記測定処理部は、被測定レーザ光の周波数変動の変動幅に応じて、前記複数の光フィルタを選択的に用いることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項２のレーザ周波数変動評価方法は、
波長可変レーザ光源から出射されたレーザ光を、ファブリペローエタロン型の光フィルタに入射させた状態でレーザ光の波長を変化させ、該光フィルタの光周波数対透過率の変化を表す選択特性を求める段階と、
被測定レーザ光を前記光フィルタに入射させてその透過率を求め、該被測定レーザ光の周波数変動に伴う透過率の変化範囲が、前記波長選択特性取得手段によって求めた波長選択特性の最大透過率と最小透過率の間の単調変化領域内となるように前記光フィルタの共振周波数を調整する段階と、
前記光フィルタの共振周波数が調整された後の前記被測定レーザ光に対する前記光フィルタの透過率の変化を求め、該透過率の変化と前記求めた波長選択特性に基づいて、被測定レーザ光の周波数変動特性を算出する段階とを含んでいる。
【発明の効果】
【００１４】
このように、本発明のレーザ周波数変動評価装置および方法は、波長可変レーザ光源から出射されたレーザ光を、ファブリペローエタロン型の光フィルタに入射させた状態でレーザ光の波長を変化させ、その光フィルタの光周波数対透過率の変化を表す選択特性を求め、被測定レーザ光を光フィルタに入射させたときの透過率を求め、その被測定レーザ光の周波数変動に伴う透過率の変化範囲が、波長選択特性の最大透過率と最小透過率の間の単調変化領域内となるように光フィルタの共振周波数を調整した後に、被測定レーザ光に対する光フィルタの透過率の変化を求め、その透過率の変化と波長選択特性に基づいて、被測定レーザ光の周波数変動特性を算出しているので、安価に構成でき、迅速な評価測定が行える。
【００１５】
また、共振器長が異なる複数の光フィルタを選択的に用いるようにした場合、被測定レーザ光の周波数変動に対する測定レンジを拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態の全体構成図
【図２】実施形態の光フィルタの透過率特性の一例
【図３】実施形態の光フィルタを微調整した後の透過率特性
【図４】測定結果の一例を示す図
【図５】測定結果の一例を示す図
【図６】本発明の他の実施形態の全体構成図
【図７】他の実施形態の動作を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明を適用したレーザ周波数変動評価装置２０の全体構成を示している。
【００１８】
被測定レーザ光（ディザ信号で周波数制御されているレーザ光とする）Ｐｉｎは、光コネクタ２１ａやコリメータ２１ｂを含む光入射部２１を介して装置内に入射され、波長可変レーザ光源２２から出射されたレーザ光（参照光）Ｐｒとともに光スイッチ２３に出射される。
【００１９】
光スイッチ２３は、被測定レーザ光Ｐｉｎと参照光Ｐｒの一方を選択して光分岐器２４に出射する。
【００２０】
光分岐器２４で分岐された一方の光は、ファブリペローエタロン型の光フィルタ２５に入射される。この光フィルタ２５は、光に対する共振特性をもつ、その共振周波数帯域の光を選択的に出射するものであり、しかも、入射光に対する透過率が、周波数変化に対して周期的に変化する特性をもっている。
【００２１】
この光フィルタ２５の具体的な構成としては、エアギャップ方式、ファイバ方式、導波路型ファイバ方式のものなどがあり、いずれも波長に対する透過率の変化特性の変動が極めて少ないという特徴をもっている。
【００２２】
この光フィルタ２５を透過した光の強度は、透過光強度検出手段２６によって検出される。透過光強度検出手段２６は、透過光を受光器２６ａで受光し、入力された光の強度に応じた電気信号をローパスフィルタ２６ｂに出力する。ローパスフィルタ２６ｂは、入力信号から被測定レーザ光や波長可変レーザ光源２２のレーザ光に含まれるディザ信号の周波数成分を抽出する。
【００２３】
ローパスフィルタ２６ｂの出力は、Ａ／Ｄ変換器２８によって所定のサンプリング周波数（前記したディザ信号成分の２倍以上の周波数）でサンプリングされて、デジタルのデータ信号に変換され、後述する測定処理部４０に出力される。
【００２４】
一方、光分岐器２４で分岐された他方の光の強度は、入射光強度検出手段３１によって検出される。入射光強度検出手段３１は、入射される光を受光器３１ａで受光し、その入力光の強度（即ち、光フィルタ２５に入射される光の強度）に応じた電気信号をローパスフィルタ３１ｂに出力する。ローパスフィルタ３１ｂは、入力信号から被測定レーザ光やレーザ光に含まれるディザ信号の周波数成分を抽出し、その出力は、Ａ／Ｄ変換器３３によって所定のサンプリング周波数（前記したディザ信号成分の２倍以上の周波数）でサンプリングされて、デジタルのデータ信号に変換され、後述する測定処理部４０に出力される。
【００２５】
測定処理部４０は、波長可変レーザ光源２２、光スイッチ２３および光フィルタ２５を制御しつつ、Ａ／Ｄ変換器２８、３３の出力を受けて、被測定レーザ光Ｐｉｎの周波数変動特性を求め、その結果を表示部４１に表示させる。
【００２６】
測定処理部４０には、選択特性取得手段４０ａ、選択特性メモリ４０ｂ、光フィルタ調整手段４０ｃおよび周波数変動特性算出手段４０ｄが設けられている。
【００２７】
選択特性取得手段４０ａは、光スイッチ２３を波長可変レーザ光源２２側に接続してレーザ光Ｐｒを光フィルタ２５に入射させた状態で、レーザ光Ｐｒの波長λｒを変化させながら透過光強度検出手段２６の出力ＰＤ１ｒおよび入射光強度検出手段３１の出力ＰＤ２ｒを取得して、光フィルタ２５の光周波数対透過率の変化を表す選択特性を求めて選択特性メモリ４０ｂに記憶する。
【００２８】
ここで、透過率Ｔは、ローパスフィルタ２６ｂの出力値ＰＤ１ｒとローパスフィルタ３１ｂの出力値ＰＤ２ｒとの比ＰＤ１ｒ／ＰＤ２ｒで得られるから、波長λｒを変化させつつ、その波長λｒと透過率Ｔとを対応づけて選択特性メモリ４０ｂに記憶する。
【００２９】
なお、エタロン型の光フィルタ２５の透過率は、理論的に次のようにして求めることができる。
【００３０】
エタロンは、多重干渉を利用した光デバイスで、２つの部分透過型のミラーの間で反射型共振器を形成しており、その波長透過率Ｔ（λ）は、次式（１）で表されることが知られている。
【００３１】
Ｔ（λ）＝（１−Ａ１−Ｒ１）（１−Ａ２−Ｒ２）
／｛［１−（Ｒ１×Ｒ２）１／２］２
＋４（Ｒ１・Ｒ２）１／２×sin２（δ／２）｝ ……（１）
ただし、δ＝４π・ｎ・ｄ・cosθ／λ
Ａ１、Ａ２は、ミラーの吸収率、Ｒ１、Ｒ２はミラーの反射率、δは位相シフトを示す。
ｎはキャビティの屈折率（エアギャップ方式の場合ｎ＝１）、ｄはミラー間隔、λは波長、θは入射角（エタロン内部）を示す。
【００３２】
ここで、二つのミラーの反射率がともにＲに等しいとし、吸収率が無視できるほど小さいとすると、波長透過率Ｔ（λ）は以下のようになる。
【００３３】
Ｔ（λ）＝（１−Ｒ）２
／｛（１−Ｒ）２＋４×Ｒ×sin２（δ／２）｝ ……（２）
ただし、δ＝４π・ｎ・ｄ・cosθ／λ
【００３４】
波長透過率Ｔ（λ）を周波数透過率Ｔ（ｆ）に直すと、
Ｔ（ｆ）＝（１−Ｒ）２
／｛（１−Ｒ）２＋４×Ｒ×sin２（δｆ／２）｝ ……（３）
ただし、δｆ＝４π・ｎ・ｄ・cosθ／（ｃ／ｆ）
ｃは光速
となる。
【００３５】
周波数変化に対する透過率変化の周期ＦＳＲ（Free Spectral Range）は、
ＦＳＲ＝ｃ／（２・ｎ・ｄ） ……（４）
で表される。
【００３６】
数値例をあげると、例えばエタロン型の光フィルタ２５のＦＳＲを２ＧＨｚに設定する場合、ミラー間隔ｄは式（４）から７４．９４８ｍｍとなり、反射率Ｒ＝１０％、屈折率ｎ＝１とした場合の透過率は、図２のようになる。
【００３７】
このような透過率特性をもつ光フィルタ２５に周波数未知の被測定レーザ光を入射した場合、そのときの透過率変化を周波数変化に換算することができ、これによって被測定レーザ光の周波数変動を測定できる。
【００３８】
ただし、被測定レーザ光の周波数変動領域が、透過率特性が極大、極小変化する領域に重なると変動方向の特定ができないので、被測定レーザ光の周波数変動領域（透過率の変化範囲）が、透過率特性の最大値と最小値のほぼ中間の単調変化領域内となるように光フィルタ２５を調整して、被測定レーザ光の周波数の増減に対応して透過率が１対１で増減変化するように設定する。
【００３９】
前記した光フィルタ調整手段４０ｃはこの調整を行うものであり、光スイッチ２３を光入射部２１側に接続し、被測定レーザ光Ｐｉｎを光フィルタ２５に入射させた状態で、ローパスフィルタ２６ｂおよびローパスフィルタ３１ｂの出力ＰＤ１ｘ、ＰＤ２ｘを取得してその比ＰＤ２ｘ／ＰＤ１ｘから初期透過率Ｔｘ０を求め、この初期透過率Ｔｘ０が、選択特性メモリ４０ｂに記憶されている特性の透過率の最大値と最小値の中間値となるように、光フィルタ２５の共振周波数を調整する。
【００４０】
この調整により、被測定レーザ光Ｐｉｎの入射時の初期周波数ｆ０に対して、光フィルタ２５の透過特性が例えば図３のように右に（周波数が高い方に）シフトする。
【００４１】
このように被測定レーザ光Ｐｉｎの入射時の初期周波数ｆ０が、透過特性の単調変化領域のほぼ中間にあれば、被測定レーザ光の周波数変動に正しく対応して透過率が変化する。
【００４２】
ここで、光フィルタ２５の透過率特性が微調整によってシフトしても、透過率特性のカーブ（ＦＳＲ）はほとんど変化しない。
【００４３】
例えば、上記数値例で共振器長を０．２μｍ程度変化させると、透過率特性を周波数軸に沿ってＦＳＲの１／４周期（５００ＭＨｚ）程度シフトすることができる。
【００４４】
それに対し、共振器長が７４．９４８ｍｍのときのＦＳＲ＝２．０００００３ＧＨｚに対し、共振器長を０．２μｍ短縮して７４．９４７８ｍｍにしたときのＦＳＲは２．０００００５ＧＨｚとなり、元の周波数に対して２ｋＨｚ変化するが、これは、１０−８の誤差に過ぎず、共振器長を微調整したことによる透過率特性の周期の変化は無視できる。
【００４５】
つまり、共振器長を微調整して透過率の特性をＦＳＲの１／４周期程度シフトしても、そのＦＳＲ自体の変化は無視できる程小さく、特性のカーブ（透過率の変化に対する周波数の相対的変化量）の変化は無視できる。
【００４６】
周波数変動特性算出手段４０ｄは、上記微調整状態から、二つの受光出力ＰＤ１ｘ、ＰＤ２ｘの比からその透過率Ｔｘを求め、その透過率Ｔｘの変化を選択特性メモリ４０ｂに基づいて光周波数の変化量に換算するという処理を、一定時間毎に継続して行い、その光周波数の変化量を累積することで、図４に示すように時間経過に伴う被測定レーザ光の周波数変動特性を求める。この測定結果から被測定レーザ光の周波数変動周期と振動振幅を把握することができ、被測定レーザ光の周波数変動に関する評価が行える。
【００４７】
また、周波数変動特性算出手段４０ｄは、図５のような周波数ヒストグラムを求めて表示し、このヒストグラムから被測定レーザ光の周波数変動幅（例えば半値幅）を統計的に求めてもよい。
【００４８】
このように、実施形態のレーザ周波数変動評価装置２０およびその評価方法は、波長可変レーザ光源２２から出射されたレーザ光を、ファブリペローエタロン型の光フィルタ２５に入射させた状態でレーザ光の波長を変化させ、その光フィルタの光周波数対透過率の変化を表す選択特性を求め、被測定レーザ光を光フィルタ２５に入射させたときの透過率を求め、その被測定レーザ光の周波数変動に伴う透過率の変化の領域が、光フィルタ２５の波長選択特性の最大透過率と最小透過率の間で単調変化領域となるように光フィルタの共振周波数を調整した後に、被測定レーザ光に対する光フィルタ２５の透過率の変化を求め、その透過率の変化と波長選択特性に基づいて、被測定レーザ光の周波数変動特性を算出しているので、安価に構成でき、迅速な評価測定が行える。
【００４９】
上記実施形態では、共振器長の可変範囲が限定されている単一の光フィルタ２５の透過率特性を用いて被測定レーザ光の周波数変動を測定していたが、共振器長が異なる複数の光フィルタを選択的に用いることで、被測定レーザ光の周波数変動の振幅の大小に対応することができ、測定レンジを拡大することができる。
【００５０】
図６はその一つの実施形態を示すものであり、光分岐器２４の後段に、光フィルタ選択用の切替器５１、共振器長の異なる複数ｎの光フィルタ２５（１）〜２５（ｎ）、各光フィルタ２５（１）〜２５（ｎ）の透過光強度をそれぞれ検出するための複数の透過光強度検出手段２６（１）〜２６（ｎ）、切替器５１と連動し、各透過光強度検出手段２６（１）〜２６（ｎ）の出力のうち、切替器５１で選択された光フィルタに対応する出力を選択的にＡ／Ｄ変換器２８に出力する切替器５２を設けている。
【００５１】
この装置の場合、被測定レーザ光の予想される周波数変動幅が大きい場合には、共振器長が長く、図７の（ａ）のように透過率特性の単調変化領域の幅が広い（ＦＳＲが大きい）は光フィルタを切替器５１で選択し、それに対応する透過光強度検出手段の出力を切替器５２で選択する。
【００５２】
また、逆に、被測定レーザ光の周波数変動幅が小さい場合には、共振器長が短く、図７の（ｂ）のように透過率特性の単調変化領域の幅が狭い（ＦＳＲが小さい）光フィルタを切替器５１で選択し、それに対応する透過光強度検出手段の出力を切替器５２で選択する。
【００５３】
なお、この実施形態では、共振器長が異なる複数（ｎ）の光フィルタ２５（１）〜２５（ｎ）にそれぞれ対応させて透過光強度検出手段２６（１）〜２６（ｎ）を複数（ｎ）組設けているが、光フィルタ２５（１）〜２５（ｎ）の後段に切替器５１と連動する光の切替器を設けて、光フィルタのみを切り替えて共通の透過光強度検出手段２６で透過光の強度を検出する方式、あるいは複数の受光器２６ａ（１）〜２６ａ（ｎ）の出力を切替器５２で選択して共通のローパスフィルタ２６ｂに入力する方式を採用してもよい。
【符号の説明】
【００５４】
２０……レーザ周波数変動評価装置、２１……光入射部、２２……波長可変レーザ光源、２３……光スイッチ、２４……光分岐器、２５、２５（１）〜２５（ｎ）……光フィルタ、２６……透過光強度検出手段、２６ａ……受光器、２６ｂ……ローパスフィルタ、２８……Ａ／Ｄ変換器、３１……入射光強度検出手段、３１ａ……受光器、３１ｂ……ローパスフィルタ、３３……Ａ／Ｄ変換器、４０……測定処理部、４０ａ……選択特性取得手段、４０ｂ……選択特性メモリ、４０ｃ……光フィルタ調整手段、４０ｄ……周波数変動特性算出手段、４１……表示部、５１、５２……切替器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光の周波数変動を評価するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ伝送システムにおいて、一波長当たりの伝送容量を増大するための検討が進められており、それを実現する有効な方式として、周波数利用効率を向上させる光ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）や、デジタルコヒーレント等の光コヒーレント通信技術が注目されている。
【０００３】
光コヒーレント通信技術では、レーザの光周波数変動（変動周期、変動振幅）が、伝送信号の品質劣化を招くため、このレーザの光周波数変動の特性を把握することが極めて重要である。
【０００４】
このレーザ光の周波数変動の測定に関し、非特許文献１には、周波数変動が極めて少ない参照光と被測定レーザ光とを光カプラで合波してフォトダイオードに入射し、その出力信号をデジタルストレージオシロスコープに入力して、参照光と被測定レーザ光の干渉波形を測定する技術が開示され、その測定結果から、１００ＧｂｐｓのＤＰ−ＱＰＳＫ方式において、そのキャリアとなるレーザ光の周波数変動の変動周期が２μｓ以下と短い場合、周波数の変動振幅が１００ＭＨｚ以下では、信号品質を表すＱペナルティが０．１ｄＢ以下となり品質劣化は見られないが、変動振幅が１５０ＭＨｚになるとＱペナルティが急激に増加し、また、レーザ光の周波数変動の変動周期が５μｓ以上と長い場合には、周波数の変動振幅が増加してもＱペナルティの悪化は顕在化しないという趣旨の報告がなされており、この報告からも、レーザ光の周波数変動の信号品質への重要性がわかる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】“デジタルコヒーレント受信におけるレーザ周波数変動特性の影響” 信学技報 IEICE Technical Report OCS2009-25(2009-7) p35-p38
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般的にレーザは周波数を安定化するための周波数オフセット補償回路を備えている。この補償回路は、低周波数でレーザ周波数を変化（以下、ディザ信号と呼ぶ）させることにより周波数シフトを抑制する技術である。
【０００７】
このディザ信号によるレーザ周波数の変動評価は極めて有用であるが、従来から行われている光干渉計を用いて波長変化を検出する技術では、高速の波長変動の評価が行えない。
【０００８】
また、被測定レーザ光と、周波数が安定したレーザ光（参照光）とをカプラで合波し、それをフォトダイオードに入射して、両光のビート信号成分を検出するヘテロダイン／ホモダイン方式により、ディザ信号の周波数変動を観測する方法も提案されている。
【０００９】
しかし、この方法では、原理的に被測定レーザ光と参照光の周波数変動が区別できない。また、安定した参照光が必要なため非常に高価である。しかも、この方法では、ビート信号検出のために基本的に参照光波長の掃引が必要で、それを複数回行うので測定に時間がかかるという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記問題を解決し、安価に構成でき、迅速な評価測定が行えるレーザ周波数変動評価装置および方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１のレーザ周波数変動評価装置は、
被測定レーザ光を入射させる光入射部（２１）と、
波長可変レーザ光源（２２）と、
前記光入射部に入射された被測定レーザ光と前記波長可変レーザ光源から出射されたレーザ光とを受け、その一方を選択的に出射する光スイッチ（２３）と、
前記光スイッチから出射された光を分岐する光分岐器（２４）と、
光に対する共振周波数を可変でき、前記光分岐器によって分岐された一方の光を受けて前記共振周波数帯域の光を選択的に出射するファブリペローエタロン型の光フィルタ（２５）と、
前記光フィルタを透過した光の強度を検出する透過光強度検出手段（２６）と、
前記光分岐器によって分岐された他方の光を受けて、前記光フィルタに入射される光の強度を検出する入射光強度検出手段（３１）と、
前記波長可変レーザ光源、前記光スイッチおよび前記光フィルタを制御しつつ、前記透過光強度検出手段および前記入射光強度検出手段の出力を受けて、前記被測定レーザ光の周波数変動特性を求める測定処理部（４０）とを有するレーザ周波数変動評価装置であって、
前記測定処理部は、
前記波長可変レーザ光源から出射されたレーザ光を前記光フィルタに入射させた状態で、該レーザ光の波長を変化させながら前記透過光強度検出手段および前記入射光強度検出手段の出力を取得して、前記光フィルタの光周波数対透過率の変化を表す選択特性を求めて記憶する選択特性取得手段（４０ａ）と、
前記被測定レーザ光を前記光フィルタに入射させた状態で、前記透過光強度検出手段および前記入射光強度検出手段の出力を取得してその比から透過率を求め、前記被測定レーザ光の周波数変動に伴う透過率の変化範囲が、前記波長選択特性取得手段によって求めた波長選択特性の最大透過率と最小透過率の間の単調変化領域内となるように前記光フィルタの共振周波数を調整する光フィルタ調整手段（４０ｃ）と、
前記光フィルタ調整手段によって前記光フィルタの共振周波数が調整された後の前記透過光強度検出手段と前記入射光強度検出手段の出力を連続的に取得し、その比で得られる透過率と前記光フィルタの選択特性に基づいて、前記被測定レーザ光の周波数変動特性を算出する周波数変動特性算出手段（４０ｄ）とを備えている。
【００１２】
また、本発明の請求項２のレーザ周波数変動評価装置は、請求項１記載のレーザ周波数変動評価装置において、
前記光フィルタが、共振器長が互いに異なる複数の光フィルタ（２５（１）〜２５（ｎ））からなり、
前記複数の光フィルタのいずれかを選択的に用いる切替手段（５１、５２）を有しており、
前記測定処理部は、被測定レーザ光の周波数変動の変動幅に応じて、前記複数の光フィルタを選択的に用いることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項２のレーザ周波数変動評価方法は、
波長可変レーザ光源から出射されたレーザ光を、ファブリペローエタロン型の光フィルタに入射させた状態でレーザ光の波長を変化させ、該光フィルタの光周波数対透過率の変化を表す選択特性を求める段階と、
被測定レーザ光を前記光フィルタに入射させてその透過率を求め、該被測定レーザ光の周波数変動に伴う透過率の変化範囲が、前記波長選択特性取得手段によって求めた波長選択特性の最大透過率と最小透過率の間の単調変化領域内となるように前記光フィルタの共振周波数を調整する段階と、
前記光フィルタの共振周波数が調整された後の前記被測定レーザ光に対する前記光フィルタの透過率の変化を求め、該透過率の変化と前記求めた波長選択特性に基づいて、被測定レーザ光の周波数変動特性を算出する段階とを含んでいる。
【発明の効果】
【００１４】
このように、本発明のレーザ周波数変動評価装置および方法は、波長可変レーザ光源から出射されたレーザ光を、ファブリペローエタロン型の光フィルタに入射させた状態でレーザ光の波長を変化させ、その光フィルタの光周波数対透過率の変化を表す選択特性を求め、被測定レーザ光を光フィルタに入射させたときの透過率を求め、その被測定レーザ光の周波数変動に伴う透過率の変化範囲が、波長選択特性の最大透過率と最小透過率の間の単調変化領域内となるように光フィルタの共振周波数を調整した後に、被測定レーザ光に対する光フィルタの透過率の変化を求め、その透過率の変化と波長選択特性に基づいて、被測定レーザ光の周波数変動特性を算出しているので、安価に構成でき、迅速な評価測定が行える。
【００１５】
また、共振器長が異なる複数の光フィルタを選択的に用いるようにした場合、被測定レーザ光の周波数変動に対する測定レンジを拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態の全体構成図
【図２】実施形態の光フィルタの透過率特性の一例
【図３】実施形態の光フィルタを微調整した後の透過率特性
【図４】測定結果の一例を示す図
【図５】測定結果の一例を示す図
【図６】本発明の他の実施形態の全体構成図
【図７】他の実施形態の動作を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明を適用したレーザ周波数変動評価装置２０の全体構成を示している。
【００１８】
被測定レーザ光（ディザ信号で周波数制御されているレーザ光とする）Ｐｉｎは、光コネクタ２１ａやコリメータ２１ｂを含む光入射部２１を介して装置内に入射され、波長可変レーザ光源２２から出射されたレーザ光（参照光）Ｐｒとともに光スイッチ２３に出射される。
【００１９】
光スイッチ２３は、被測定レーザ光Ｐｉｎと参照光Ｐｒの一方を選択して光分岐器２４に出射する。
【００２０】
光分岐器２４で分岐された一方の光は、ファブリペローエタロン型の光フィルタ２５に入射される。この光フィルタ２５は、光に対する共振特性をもつ、その共振周波数帯域の光を選択的に出射するものであり、しかも、入射光に対する透過率が、周波数変化に対して周期的に変化する特性をもっている。
【００２１】
この光フィルタ２５の具体的な構成としては、エアギャップ方式、ファイバ方式、導波路型ファイバ方式のものなどがあり、いずれも波長に対する透過率の変化特性の変動が極めて少ないという特徴をもっている。
【００２２】
この光フィルタ２５を透過した光の強度は、透過光強度検出手段２６によって検出される。透過光強度検出手段２６は、透過光を受光器２６ａで受光し、入力された光の強度に応じた電気信号をローパスフィルタ２６ｂに出力する。ローパスフィルタ２６ｂは、入力信号から被測定レーザ光や波長可変レーザ光源２２のレーザ光に含まれるディザ信号の周波数成分を抽出する。
【００２３】
ローパスフィルタ２６ｂの出力は、Ａ／Ｄ変換器２８によって所定のサンプリング周波数（前記したディザ信号成分の２倍以上の周波数）でサンプリングされて、デジタルのデータ信号に変換され、後述する測定処理部４０に出力される。
【００２４】
一方、光分岐器２４で分岐された他方の光の強度は、入射光強度検出手段３１によって検出される。入射光強度検出手段３１は、入射される光を受光器３１ａで受光し、その入力光の強度（即ち、光フィルタ２５に入射される光の強度）に応じた電気信号をローパスフィルタ３１ｂに出力する。ローパスフィルタ３１ｂは、入力信号から被測定レーザ光やレーザ光に含まれるディザ信号の周波数成分を抽出し、その出力は、Ａ／Ｄ変換器３３によって所定のサンプリング周波数（前記したディザ信号成分の２倍以上の周波数）でサンプリングされて、デジタルのデータ信号に変換され、後述する測定処理部４０に出力される。
【００２５】
測定処理部４０は、波長可変レーザ光源２２、光スイッチ２３および光フィルタ２５を制御しつつ、Ａ／Ｄ変換器２８、３３の出力を受けて、被測定レーザ光Ｐｉｎの周波数変動特性を求め、その結果を表示部４１に表示させる。
【００２６】
測定処理部４０には、選択特性取得手段４０ａ、選択特性メモリ４０ｂ、光フィルタ調整手段４０ｃおよび周波数変動特性算出手段４０ｄが設けられている。
【００２７】
選択特性取得手段４０ａは、光スイッチ２３を波長可変レーザ光源２２側に接続してレーザ光Ｐｒを光フィルタ２５に入射させた状態で、レーザ光Ｐｒの波長λｒを変化させながら透過光強度検出手段２６の出力ＰＤ１ｒおよび入射光強度検出手段３１の出力ＰＤ２ｒを取得して、光フィルタ２５の光周波数対透過率の変化を表す選択特性を求めて選択特性メモリ４０ｂに記憶する。
【００２８】
ここで、透過率Ｔは、ローパスフィルタ２６ｂの出力値ＰＤ１ｒとローパスフィルタ３１ｂの出力値ＰＤ２ｒとの比ＰＤ１ｒ／ＰＤ２ｒで得られるから、波長λｒを変化させつつ、その波長λｒと透過率Ｔとを対応づけて選択特性メモリ４０ｂに記憶する。
【００２９】
なお、エタロン型の光フィルタ２５の透過率は、理論的に次のようにして求めることができる。
【００３０】
エタロンは、多重干渉を利用した光デバイスで、２つの部分透過型のミラーの間で反射型共振器を形成しており、その波長透過率Ｔ（λ）は、次式（１）で表されることが知られている。
【００３１】
Ｔ（λ）＝（１−Ａ１−Ｒ１）（１−Ａ２−Ｒ２）
／｛［１−（Ｒ１×Ｒ２）１／２］２
＋４（Ｒ１・Ｒ２）１／２×sin２（δ／２）｝ ……（１）
ただし、δ＝４π・ｎ・ｄ・cosθ／λ
Ａ１、Ａ２は、ミラーの吸収率、Ｒ１、Ｒ２はミラーの反射率、δは位相シフトを示す。
ｎはキャビティの屈折率（エアギャップ方式の場合ｎ＝１）、ｄはミラー間隔、λは波長、θは入射角（エタロン内部）を示す。
【００３２】
ここで、二つのミラーの反射率がともにＲに等しいとし、吸収率が無視できるほど小さいとすると、波長透過率Ｔ（λ）は以下のようになる。
【００３３】
Ｔ（λ）＝（１−Ｒ）２
／｛（１−Ｒ）２＋４×Ｒ×sin２（δ／２）｝ ……（２）
ただし、δ＝４π・ｎ・ｄ・cosθ／λ
【００３４】
波長透過率Ｔ（λ）を周波数透過率Ｔ（ｆ）に直すと、
Ｔ（ｆ）＝（１−Ｒ）２
／｛（１−Ｒ）２＋４×Ｒ×sin２（δｆ／２）｝ ……（３）
ただし、δｆ＝４π・ｎ・ｄ・cosθ／（ｃ／ｆ）
ｃは光速
となる。
【００３５】
周波数変化に対する透過率変化の周期ＦＳＲ（Free Spectral Range）は、
ＦＳＲ＝ｃ／（２・ｎ・ｄ） ……（４）
で表される。
【００３６】
数値例をあげると、例えばエタロン型の光フィルタ２５のＦＳＲを２ＧＨｚに設定する場合、ミラー間隔ｄは式（４）から７４．９４８ｍｍとなり、反射率Ｒ＝１０％、屈折率ｎ＝１とした場合の透過率は、図２のようになる。
【００３７】
このような透過率特性をもつ光フィルタ２５に周波数未知の被測定レーザ光を入射した場合、そのときの透過率変化を周波数変化に換算することができ、これによって被測定レーザ光の周波数変動を測定できる。
【００３８】
ただし、被測定レーザ光の周波数変動領域が、透過率特性が極大、極小変化する領域に重なると変動方向の特定ができないので、被測定レーザ光の周波数変動領域（透過率の変化範囲）が、透過率特性の最大値と最小値のほぼ中間の単調変化領域内となるように光フィルタ２５を調整して、被測定レーザ光の周波数の増減に対応して透過率が１対１で増減変化するように設定する。
【００３９】
前記した光フィルタ調整手段４０ｃはこの調整を行うものであり、光スイッチ２３を光入射部２１側に接続し、被測定レーザ光Ｐｉｎを光フィルタ２５に入射させた状態で、ローパスフィルタ２６ｂおよびローパスフィルタ３１ｂの出力ＰＤ１ｘ、ＰＤ２ｘを取得してその比ＰＤ２ｘ／ＰＤ１ｘから初期透過率Ｔｘ０を求め、この初期透過率Ｔｘ０が、選択特性メモリ４０ｂに記憶されている特性の透過率の最大値と最小値の中間値となるように、光フィルタ２５の共振周波数を調整する。
【００４０】
この調整により、被測定レーザ光Ｐｉｎの入射時の初期周波数ｆ０に対して、光フィルタ２５の透過特性が例えば図３のように右に（周波数が高い方に）シフトする。
【００４１】
このように被測定レーザ光Ｐｉｎの入射時の初期周波数ｆ０が、透過特性の単調変化領域のほぼ中間にあれば、被測定レーザ光の周波数変動に正しく対応して透過率が変化する。
【００４２】
ここで、光フィルタ２５の透過率特性が微調整によってシフトしても、透過率特性のカーブ（ＦＳＲ）はほとんど変化しない。
【００４３】
例えば、上記数値例で共振器長を０．２μｍ程度変化させると、透過率特性を周波数軸に沿ってＦＳＲの１／４周期（５００ＭＨｚ）程度シフトすることができる。
【００４４】
それに対し、共振器長が７４．９４８ｍｍのときのＦＳＲ＝２．０００００３ＧＨｚに対し、共振器長を０．２μｍ短縮して７４．９４７８ｍｍにしたときのＦＳＲは２．０００００５ＧＨｚとなり、元の周波数に対して２ｋＨｚ変化するが、これは、１０−８の誤差に過ぎず、共振器長を微調整したことによる透過率特性の周期の変化は無視できる。
【００４５】
つまり、共振器長を微調整して透過率の特性をＦＳＲの１／４周期程度シフトしても、そのＦＳＲ自体の変化は無視できる程小さく、特性のカーブ（透過率の変化に対する周波数の相対的変化量）の変化は無視できる。
【００４６】
周波数変動特性算出手段４０ｄは、上記微調整状態から、二つの受光出力ＰＤ１ｘ、ＰＤ２ｘの比からその透過率Ｔｘを求め、その透過率Ｔｘの変化を選択特性メモリ４０ｂに基づいて光周波数の変化量に換算するという処理を、一定時間毎に継続して行い、その光周波数の変化量を累積することで、図４に示すように時間経過に伴う被測定レーザ光の周波数変動特性を求める。この測定結果から被測定レーザ光の周波数変動周期と振動振幅を把握することができ、被測定レーザ光の周波数変動に関する評価が行える。
【００４７】
また、周波数変動特性算出手段４０ｄは、図５のような周波数ヒストグラムを求めて表示し、このヒストグラムから被測定レーザ光の周波数変動幅（例えば半値幅）を統計的に求めてもよい。
【００４８】
このように、実施形態のレーザ周波数変動評価装置２０およびその評価方法は、波長可変レーザ光源２２から出射されたレーザ光を、ファブリペローエタロン型の光フィルタ２５に入射させた状態でレーザ光の波長を変化させ、その光フィルタの光周波数対透過率の変化を表す選択特性を求め、被測定レーザ光を光フィルタ２５に入射させたときの透過率を求め、その被測定レーザ光の周波数変動に伴う透過率の変化の領域が、光フィルタ２５の波長選択特性の最大透過率と最小透過率の間で単調変化領域となるように光フィルタの共振周波数を調整した後に、被測定レーザ光に対する光フィルタ２５の透過率の変化を求め、その透過率の変化と波長選択特性に基づいて、被測定レーザ光の周波数変動特性を算出しているので、安価に構成でき、迅速な評価測定が行える。
【００４９】
上記実施形態では、共振器長の可変範囲が限定されている単一の光フィルタ２５の透過率特性を用いて被測定レーザ光の周波数変動を測定していたが、共振器長が異なる複数の光フィルタを選択的に用いることで、被測定レーザ光の周波数変動の振幅の大小に対応することができ、測定レンジを拡大することができる。
【００５０】
図６はその一つの実施形態を示すものであり、光分岐器２４の後段に、光フィルタ選択用の切替器５１、共振器長の異なる複数ｎの光フィルタ２５（１）〜２５（ｎ）、各光フィルタ２５（１）〜２５（ｎ）の透過光強度をそれぞれ検出するための複数の透過光強度検出手段２６（１）〜２６（ｎ）、切替器５１と連動し、各透過光強度検出手段２６（１）〜２６（ｎ）の出力のうち、切替器５１で選択された光フィルタに対応する出力を選択的にＡ／Ｄ変換器２８に出力する切替器５２を設けている。
【００５１】
この装置の場合、被測定レーザ光の予想される周波数変動幅が大きい場合には、共振器長が長く、図７の（ａ）のように透過率特性の単調変化領域の幅が広い（ＦＳＲが大きい）は光フィルタを切替器５１で選択し、それに対応する透過光強度検出手段の出力を切替器５２で選択する。
【００５２】
また、逆に、被測定レーザ光の周波数変動幅が小さい場合には、共振器長が短く、図７の（ｂ）のように透過率特性の単調変化領域の幅が狭い（ＦＳＲが小さい）光フィルタを切替器５１で選択し、それに対応する透過光強度検出手段の出力を切替器５２で選択する。
【００５３】
なお、この実施形態では、共振器長が異なる複数（ｎ）の光フィルタ２５（１）〜２５（ｎ）にそれぞれ対応させて透過光強度検出手段２６（１）〜２６（ｎ）を複数（ｎ）組設けているが、光フィルタ２５（１）〜２５（ｎ）の後段に切替器５１と連動する光の切替器を設けて、光フィルタのみを切り替えて共通の透過光強度検出手段２６で透過光の強度を検出する方式、あるいは複数の受光器２６ａ（１）〜２６ａ（ｎ）の出力を切替器５２で選択して共通のローパスフィルタ２６ｂに入力する方式を採用してもよい。
【符号の説明】
【００５４】
２０……レーザ周波数変動評価装置、２１……光入射部、２２……波長可変レーザ光源、２３……光スイッチ、２４……光分岐器、２５、２５（１）〜２５（ｎ）……光フィルタ、２６……透過光強度検出手段、２６ａ……受光器、２６ｂ……ローパスフィルタ、２８……Ａ／Ｄ変換器、３１……入射光強度検出手段、３１ａ……受光器、３１ｂ……ローパスフィルタ、３３……Ａ／Ｄ変換器、４０……測定処理部、４０ａ……選択特性取得手段、４０ｂ……選択特性メモリ、４０ｃ……光フィルタ調整手段、４０ｄ……周波数変動特性算出手段、４１……表示部、５１、５２……切替器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定レーザ光を入射させる光入射部（２１）と、
波長可変レーザ光源（２２）と、
前記光入射部に入射された被測定レーザ光と前記波長可変レーザ光源から出射されたレーザ光とを受け、その一方を選択的に出射する光スイッチ（２３）と、
前記光スイッチから出射された光を分岐する光分岐器（２４）と、
光に対する共振周波数を可変でき、前記光分岐器によって分岐された一方の光を受けて前記共振周波数帯域の光を選択的に出射するファブリペローエタロン型の光フィルタ（２５）と、
前記光フィルタを透過した光の強度を検出する透過光強度検出手段（２６）と、
前記光分岐器によって分岐された他方の光を受けて、前記光フィルタに入射される光の強度を検出する入射光強度検出手段（３１）と、
前記波長可変レーザ光源、前記光スイッチおよび前記光フィルタを制御しつつ、前記透過光強度検出手段および前記入射光強度検出手段の出力を受けて、前記被測定レーザ光の周波数変動特性を求める測定処理部（４０）とを有するレーザ周波数変動評価装置であって、
前記測定処理部は、
前記波長可変レーザ光源から出射されたレーザ光を前記光フィルタに入射させた状態で、該レーザ光の波長を変化させながら前記透過光強度検出手段および前記入射光強度検出手段の出力を取得して、前記光フィルタの光周波数対透過率の変化を表す選択特性を求めて記憶する選択特性取得手段（４０ａ）と、
前記被測定レーザ光を前記光フィルタに入射させた状態で、前記透過光強度検出手段および前記入射光強度検出手段の出力を取得してその比から透過率を求め、前記被測定レーザ光の周波数変動に伴う透過率の変化範囲が、前記波長選択特性取得手段によって求めた波長選択特性の最大透過率と最小透過率の間の単調変化領域内となるように前記光フィルタの共振周波数を調整する光フィルタ調整手段（４０ｃ）と、
前記光フィルタ調整手段によって前記光フィルタの共振周波数が調整された後の前記透過光強度検出手段と前記入射光強度検出手段の出力を連続的に取得し、その比で得られる透過率と前記光フィルタの選択特性に基づいて、前記被測定レーザ光の周波数変動特性を算出する周波数変動特性算出手段（４０ｄ）とを備えたことを特徴とするレーザ周波数変動評価装置。
【請求項２】
前記光フィルタが、共振器長が互いに異なる複数の光フィルタ（２５（１）〜２５（ｎ））からなり、
前記複数の光フィルタのいずれかを選択的に用いる切替手段（５１、５２）を有しており、
前記測定処理部は、被測定レーザ光の周波数変動の変動幅に応じて、前記複数の光フィルタを選択的に用いることを特徴とする請求項１記載のレーザ周波数変動評価装置。
【請求項３】
波長可変レーザ光源から出射されたレーザ光を、ファブリペローエタロン型の光フィルタに入射させた状態でレーザ光の波長を変化させ、該光フィルタの光周波数対透過率の変化を表す選択特性を求める段階と、
被測定レーザ光を前記光フィルタに入射させてその透過率を求め、該被測定レーザ光の周波数変動に伴う透過率の変化範囲が、前記波長選択特性取得手段によって求めた波長選択特性の最大透過率と最小透過率の間の単調変化領域内となるように前記光フィルタの共振周波数を調整する段階と、
前記光フィルタの共振周波数が調整された後の前記被測定レーザ光に対する前記光フィルタの透過率の変化を求め、該透過率の変化と前記求めた波長選択特性に基づいて、被測定レーザ光の周波数変動特性を算出する段階とを含むことを特徴とするレーザ周波数変動評価方法。
【請求項１】
被測定レーザ光を入射させる光入射部（２１）と、
波長可変レーザ光源（２２）と、
前記光入射部に入射された被測定レーザ光と前記波長可変レーザ光源から出射されたレーザ光とを受け、その一方を選択的に出射する光スイッチ（２３）と、
前記光スイッチから出射された光を分岐する光分岐器（２４）と、
光に対する共振周波数を可変でき、前記光分岐器によって分岐された一方の光を受けて前記共振周波数帯域の光を選択的に出射するファブリペローエタロン型の光フィルタ（２５）と、
前記光フィルタを透過した光の強度を検出する透過光強度検出手段（２６）と、
前記光分岐器によって分岐された他方の光を受けて、前記光フィルタに入射される光の強度を検出する入射光強度検出手段（３１）と、
前記波長可変レーザ光源、前記光スイッチおよび前記光フィルタを制御しつつ、前記透過光強度検出手段および前記入射光強度検出手段の出力を受けて、前記被測定レーザ光の周波数変動特性を求める測定処理部（４０）とを有するレーザ周波数変動評価装置であって、
前記測定処理部は、
前記波長可変レーザ光源から出射されたレーザ光を前記光フィルタに入射させた状態で、該レーザ光の波長を変化させながら前記透過光強度検出手段および前記入射光強度検出手段の出力を取得して、前記光フィルタの光周波数対透過率の変化を表す選択特性を求めて記憶する選択特性取得手段（４０ａ）と、
前記被測定レーザ光を前記光フィルタに入射させた状態で、前記透過光強度検出手段および前記入射光強度検出手段の出力を取得してその比から透過率を求め、前記被測定レーザ光の周波数変動に伴う透過率の変化範囲が、前記波長選択特性取得手段によって求めた波長選択特性の最大透過率と最小透過率の間の単調変化領域内となるように前記光フィルタの共振周波数を調整する光フィルタ調整手段（４０ｃ）と、
前記光フィルタ調整手段によって前記光フィルタの共振周波数が調整された後の前記透過光強度検出手段と前記入射光強度検出手段の出力を連続的に取得し、その比で得られる透過率と前記光フィルタの選択特性に基づいて、前記被測定レーザ光の周波数変動特性を算出する周波数変動特性算出手段（４０ｄ）とを備えたことを特徴とするレーザ周波数変動評価装置。
【請求項２】
前記光フィルタが、共振器長が互いに異なる複数の光フィルタ（２５（１）〜２５（ｎ））からなり、
前記複数の光フィルタのいずれかを選択的に用いる切替手段（５１、５２）を有しており、
前記測定処理部は、被測定レーザ光の周波数変動の変動幅に応じて、前記複数の光フィルタを選択的に用いることを特徴とする請求項１記載のレーザ周波数変動評価装置。
【請求項３】
波長可変レーザ光源から出射されたレーザ光を、ファブリペローエタロン型の光フィルタに入射させた状態でレーザ光の波長を変化させ、該光フィルタの光周波数対透過率の変化を表す選択特性を求める段階と、
被測定レーザ光を前記光フィルタに入射させてその透過率を求め、該被測定レーザ光の周波数変動に伴う透過率の変化範囲が、前記波長選択特性取得手段によって求めた波長選択特性の最大透過率と最小透過率の間の単調変化領域内となるように前記光フィルタの共振周波数を調整する段階と、
前記光フィルタの共振周波数が調整された後の前記被測定レーザ光に対する前記光フィルタの透過率の変化を求め、該透過率の変化と前記求めた波長選択特性に基づいて、被測定レーザ光の周波数変動特性を算出する段階とを含むことを特徴とするレーザ周波数変動評価方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−６３２６４（Ｐ２０１２−６３２６４Ａ）
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０８０３７（Ｐ２０１０−２０８０３７）
【出願日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【出願人】（００００００５７２）アンリツ株式会社 (838)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【出願人】（００００００５７２）アンリツ株式会社 (838)
【Ｆターム（参考）】
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