光パワーメータ及び光強度測定方法
【課題】低い強度から高い強度まで幅広く且つ簡単に被測定光の強度を測定できる光パワーメータを提供する。
【解決手段】被測定光Ｌを、分配光Ｌ１，Ｌ２とに分配し、分配光Ｌ２が分配光Ｌ１より大きい分配強度比を持つよう分配光Ｌ１，Ｌ２を出射するビームスプリッタ２、ビームスプリッタ２から出射された分配光Ｌ１を受光する受光素子３、ビームスプリッタ２から出射された分配光Ｌ２を受光する受光素子４、受光素子４で分配光Ｌ２が受光され又はされないように調整可能なシャッタ装置５、受光素子３，４で受光された分配光Ｌ１，Ｌ２の強度に基づいてシャッタ装置５を制御する制御部６を備え、制御部６は、分配光Ｌ１の強度と分配強度比とに基づいて分配光Ｌ２の強度を算出し、その算出強度が受光素子４の許容限界強度以上である場合と、算出強度が受光素子４の許容限界強度未満である場合とに分けて、被測定光Ｌの強度を算出して出力する。
【解決手段】被測定光Ｌを、分配光Ｌ１，Ｌ２とに分配し、分配光Ｌ２が分配光Ｌ１より大きい分配強度比を持つよう分配光Ｌ１，Ｌ２を出射するビームスプリッタ２、ビームスプリッタ２から出射された分配光Ｌ１を受光する受光素子３、ビームスプリッタ２から出射された分配光Ｌ２を受光する受光素子４、受光素子４で分配光Ｌ２が受光され又はされないように調整可能なシャッタ装置５、受光素子３，４で受光された分配光Ｌ１，Ｌ２の強度に基づいてシャッタ装置５を制御する制御部６を備え、制御部６は、分配光Ｌ１の強度と分配強度比とに基づいて分配光Ｌ２の強度を算出し、その算出強度が受光素子４の許容限界強度以上である場合と、算出強度が受光素子４の許容限界強度未満である場合とに分けて、被測定光Ｌの強度を算出して出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光パワーメータ及び光強度測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信ネットワークが利用可能な場所においては、性能試験等の種々の場面で、光ファイバによって伝送される光の強度測定が行われ、その測定には光パワーメータが用いられる。
【０００３】
このような光パワーメータとして、例えば被測定光ファイバから出射された光を、減衰用ガラス板で反射させた後、減衰フィルタを経て受光素子に入射させることにより高い強度の光を測定できる光パワーセンサが知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１８８９５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献に記載の光パワーセンサは、高い強度の入射光は測定できても、低い強度の入射光を測定することは困難であった。即ち、光ファイバから出射された光の強度が低い場合、その光は、減衰用ガラス板で反射された後、減衰フィルタを経てから受光素子に入射される。このため、入射光は、受光素子に到達する時にはその強度がかなり低下しており、上記特許文献に記載の光パワーメータでは、そのような強度の低い光を測定することは困難であった。
【０００５】
ここで、低強度光測定用の光パワーセンサを、高強度光測定用の光パワーセンサとは別に用いることも考えられる。しかし、その場合、光強度を測定するために、２種類の光パワーセンサを準備する必要が生じ、準備に手間がかかる。また準備が終わって、実際に光強度を測定する際には、被測定ファイバから出射される光強度がどの程度か分からない。このため、例えば被測定光ファイバから出射される光が大きいにも関わらず、低強度光測定用の光パワーセンサで光強度を測定した場合には、高強度光測定用の光パワーセンサで光強度を測定し直す作業が生じ、光強度の測定作業が面倒になる。特に、被測定光ファイバから測定される光強度が過大な場合には、低い強度用の光パワーメータの受光素子が損傷するおそれもあり、受光素子が損傷した場合にはもはやその光パワーメータでは光強度の測定はできなくなる。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、低い強度から高い強度まで幅広く且つ簡単に被測定光の強度を測定できる光パワーメータ及び光強度測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の光パワーメータは、被測定光を、第１分配光と第２分配光とに分配し、前記第２分配光が前記第１分配光に対して大きい分配強度比を持つように前記第１分配光及び前記第２分配光を出射するビームスプリッタと、前記ビームスプリッタから出射された前記第１分配光を直接受光する第１受光素子と、前記ビームスプリッタから出射された前記第２分配光を直接受光する第２受光素子と、前記第２受光素子で前記第２分配光が受光され又は受光されないように調整可能なシャッタ装置と、前記第１受光素子又は前記第２受光素子で受光された前記第１又は第２分配光の強度に基づいて前記シャッタ装置を制御する制御部とを備えており、前記制御部は、前記第１受光素子で受光された前記第１分配光の強度と前記分配強度比とに基づいて前記第２分配光の強度を算出し、その算出強度が前記第２受光素子の許容限界強度以上である場合には、前記第２受光素子で前記第２分配光が受光されないように前記シャッタ装置を制御し、前記第１受光素子で受光された第１分配光の強度と前記分配強度比とに基づいて前記被測定光の強度を算出して出力し、前記算出強度が前記第２受光素子の許容限界強度未満である場合には、前記第２受光素子で前記第２分配光が受光されるように前記シャッタ装置を制御し、前記第２受光素子で受光された前記第２分配光の強度と前記分配強度比とに基づいて前記被測定光の強度を算出して出力するものであることを特徴とする。
【０００８】
この光パワーメータによれば、被測定光がビームスプリッタに入射されると、その被測定光が第１分配光と第２分配光とに分配され、ビームスプリッタから出射された第１分配光は第１受光素子で受光される。そして、制御部で、第１分配光の強度と上記分配強度比とに基づいて第２分配光の強度が算出され、その算出光強度が第２受光素子の許容限界強度以上であるかどうかが判断される。
【０００９】
そして、上記算出光強度が第２受光素子の許容限界強度以上である場合には、制御部により、第２受光素子で第２分配光が受光されないようにシャッタ装置が制御され、第１分配光の強度と上記分配強度比とに基づいて被測定光の強度が算出されて出力される。このとき、第１受光素子で受光された第１分配光は、第２分配光より小さい強度を有しているとはいえ、上記算出強度が第２受光素子の許容限界強度以上であるほど被測定光の強度が大きいため、第１分配光の強度も比較的大きくなりうる。このため、第１受光素子でも容易に第１分配光の強度を測定することが可能であり、高い強度の被測定光についてもその強度の測定が可能となる。
【００１０】
一方、上記算出光強度が第２受光素子の許容限界強度未満である場合には、制御部によって、第２受光素子で第２分配光が受光されるようにシャッタ装置が制御され、その第２受光素子で受光された第２分配光の強度と上記分配強度比とに基づいて被測定光の強度が算出されて出力される。このとき、第２分配光は、第１分配光に比べると、被測定光に対する強度の減衰量が小さい。このため、第２受光素子で容易に第２分配光の強度を測定することが可能となり、低い強度の被測定光についてもその強度の測定が可能となる。
【００１１】
また上記光パワーメータにおいて、前記シャッタ装置は、遮光性のシャッタ部材と、前記シャッタ部材を収容するシャッタ収容部とを備えており、前記シャッタ部材を前記シャッタ収容部から抜き出すことによって前記第２受光素子で前記第２分配光が受光されない状態とされ、前記シャッタ部材を前記シャッタ収容部に収容することによって前記第２受光素子で前記第２分配光が受光される状態になっていることが好ましい。
【００１２】
この場合、シャッタ装置において、遮光性のシャッタ部材をシャッタ収容部に収容することによって第２分配光が第２受光素子で受光される状態になっていると、ビームスプリッタから出射された第２分配光はほとんど減衰されずに第２受光素子で受光されることが可能となる。このため、第２分配光の強度がかなり小さい場合でも、第２分配光の強度を測定することが可能となり、より広い強度範囲にわたって被測定光の強度を測定することが可能となる。
【００１３】
また上記光パワーメータにおいて、シャッタ装置は液晶シャッタであってもよい。この液晶シャッタは、シャッタ機能を実現させる場合にそれ自体移動するものではない。このため、シャッタ機能を実現させるために、可動部分の可動スペースが必要な可動式シャッタとは異なり、可動スペースを考慮する必要がない。このため、シャッタ装置として液晶シャッタを用いた光パワーメータは、シャッタ装置として可動式シャッタを用いた光パワーメータに比べて、より小型化を図ることが可能となる。
【００１４】
上記光りパワーメータは、上記シャッタ装置を、前記第２分配光が前記第２受光素子で受光されないように調整可能な調整手段をさらに備えることが好ましい。
【００１５】
この場合、被測定光の強度測定開始前に、調整手段により、シャッタ装置を、第２分配光が第２受光素子で受光されないように調整することが可能となる。このため、第２受光素子の許容限界強度以上の過大な強度を有する第２分配光が第２受光素子で受光されることを容易に回避することができる。
【００１６】
また本発明は、被測定光を、第１分配光と第２分配光とに、前記第２分配光が前記第１分配光に対して大きい分配強度比を持つように分配する光分配工程と、前記光分配工程で分配された前記第１分配光を第１受光素子で受光する第１分配光受光工程と、前記第１受光素子で受光された前記第１分配光の強度と前記分配強度比とに基づいて、第２受光素子で受光される前記第２分配光の強度を算出する第２分配光強度算出工程と、算出された前記第２分配光の算出強度が前記第２受光素子の許容限界強度以上であるかどうかを判断する判断工程と、前記判断工程で、算出された前記第２分配光の算出強度が前記第２受光素子の許容限界強度以上であると判断された場合には、前記第２受光素子で前記第２分配光が受光されないようにシャッタ装置を閉じた状態に制御するとともに前記第１受光素子で受光された第１分配光の強度と前記分配強度比とに基づいて前記被測定光の強度を算出して出力し、前記第２分配光の算出強度が前記第２受光素子の許容限界強度未満であると判断された場合には、前記第２受光素子で前記第２分配光が受光されるように前記シャッタ装置を開いた状態に制御するとともに前記第２受光素子で受光された前記第２分配光の強度と前記分配強度比とに基づいて前記被測定光の強度を算出して出力する制御工程と、を含むことを特徴とする光強度測定方法である。
【００１７】
この光強度測定方法によれば、低い強度から高い強度まで幅広く且つ簡単に被測定光の強度を測定できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、低い強度から高い強度まで幅広く且つ簡単に被測定光の強度を測定できる光パワーメータ及び光強度測定方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る光パワーメータの実施形態について詳細に説明する。
【００２０】
（第１実施形態）
図１は、本発明に係る光パワーメータの第１実施形態を示す概略図である。図１に示すように、本実施形態の光パワーメータ１００は、光ファイバＦの先端部を挿入するための挿入口１ａを有するハウジング１を備えている。光ファイバＦの先端部が例えば光コネクタ（図示せず）に固定されている場合には、挿入口１ａは光コネクタを挿入可能となるように構成される。ハウジング１は、好ましくは外部からの光を遮断するために遮光性の部材で構成される。
【００２１】
ハウジング１には、挿入口１ａに対向する位置に、光ファイバＦから出射される被測定光Ｌを第１分配光Ｌ１と第２分配光Ｌ２とに分配して第１分配光Ｌ１及び第２分配光Ｌ２を出射するビームスプリッタ２と、ビームスプリッタ２から出射される第１分配光Ｌ１を直接受光する第１受光素子３と、ビームスプリッタ２から出射される第２分配光Ｌ２を直接受光する第２受光素子４と、第２受光素子４で第２分配光Ｌ２が受光され又は受光されないように調整可能なシャッタ装置５と、第１受光素子３、第２受光素子４及びシャッタ装置５に電気的に接続され、第１受光素子３又は第２受光素子４で受光された第１分配光Ｌ１又は第２分配光Ｌ２の強度に基づいてシャッタ装置５を制御する制御回路（制御部）６とが内蔵されている。
【００２２】
ここで、ビームスプリッタ２、第１受光素子３、第２受光素子４、シャッタ装置５及び制御回路６のそれぞれについて詳細に説明する。
【００２３】
ビームスプリッタ２は被測定光Ｌを第１分配光Ｌ１と第２分配光Ｌ２とに分配する光分配面２ａを有する。光分配面２ａは、被測定光Ｌの一部を反射し残部を透過するものであり、反射光が第１分配光とされ、透過光が第２分配光Ｌ２とされる。ビームスプリッタ２は、シャッタ装置５が第２分配光Ｌ２側に挿入される場合は、第２分配光Ｌ２が第１分配光Ｌ１に対して大きい分配強度比を持つように第１分配光Ｌ１及び第２分配光Ｌ２を出射する。第１受光素子３、第２受光素子４共に−２０ｄＢｍ〜０ｄＢｍの範囲で測定可能なセンサを用いる場合、第１分配光Ｌ１、第２分配光Ｌ２の強度比を１：１００とした時、−２０ｄＢｍ〜＋２０ｄＢｍの強度範囲の光を連続して測定可能となる。
【００２４】
第１受光素子１及び第２受光素子４としては、例えば光電変換素子が用いられる。第２受光素子４の許容限界強度とは、第２受光素子４で受光された第２分配光Ｌ２の強度と、その強度に応じて得られる電気信号との間で線形性が保持されるような強度の範囲の上限値を意味する。
【００２５】
シャッタ装置５は、本実施形態では可動式シャッタ装置で構成されている。即ち、可動式シャッタ装置５は、平板状のシャッタ部材５ａと、シャッタ部材５ａを収容するシャッタ収容部５ｂとを備える。シャッタ部材５ａは、第２分配光Ｌ２が第２受光素子４に到達することを防止するため、遮光性を有する。このような遮光性のシャッタ部材５ａとしては、全体が遮光性材料からなる遮光性部材で構成されたもの、全体が透明材料で構成され、ビームスプリッタ２側の表面に凹凸構造が形成されたもの、透明材料で構成される透明部材とそのビームスプリッタ２側に設けられる遮光性部材とを積層したものなどが挙げられる。ここで、遮光性を有するシャッタ部材５ａは、ビームスプリッタ２側の表面が第２分配光Ｌ２の入射方向に対して垂直とならないように配置されることが好ましい。この場合、シャッタ部材５ａによる反射光が光ファイバＦに戻ることを十分に抑制できる。なお、上記遮光性材料は、被測定光Ｌに対して遮光性を有する材料であれば特に限定されず、上記遮光性材料としては、例えばポリプロピレン等の遮光性樹脂や各種金属が用いられる。また上記透明材料は、被測定光Ｌに対して透明な材料であれば特に制限されず、上記透明材料としては、例えば石英ガラス等の透明ガラスやポリカーボネート等の透明樹脂が用いられる。
【００２６】
シャッタ装置５は次のように機能する。即ち、シャッタ部材５ａがシャッタ収容部５ｂに収容されると、図２に示すように、シャッタ部材５ａが第２分配光Ｌ２の光路を遮断しないため、第２分配光Ｌ２が第２受光素子４で受光される。シャッタ部材５ａがシャッタ収容部５ｂから抜き出されていると、図１に示すように、シャッタ部材５ａが第２分配光Ｌ２の光路を遮断するため、第２分配光Ｌ２が第２受光素子４で受光されなくなる。シャッタ部材５ａがシャッタ収容部５ｂに収容されるかどうかは、制御回路６からの制御信号によって制御される。
【００２７】
制御回路６は、第１受光素子３で受光された第１分配光Ｌ１の強度と上記分配強度比とに基づいて第２分配光Ｌ２の強度を算出し、その算出強度が第２受光素子Ｌ２の許容限界強度以上であるかどうかを判断するものである。そして、制御回路６は、上記算出強度が第２受光素子Ｌ２の許容限界強度以上である場合には、シャッタ装置５によって、第２受光素子４で第２分配光Ｌ２が受光されなくなるようにシャッタ装置５に制御信号を送信した後、第１受光素子３で受光された第１分配光Ｌ１の強度と上記分配強度比とに基づいて被測定光Ｌの強度を算出し、表示部（図示せず）に出力信号を出力する。上記算出強度が第２受光素子４の許容限界強度未満である場合には、シャッタ装置５によって、第２受光素子４で第２分配光Ｌ２が受光されるようにシャッタ装置５に制御信号を送信した後、第２受光素子４で受光された第２分配光Ｌ２の強度と上記分配強度比とに基づいて被測定光Ｌの強度を算出し、表示部（図示せず）に出力信号を出力する。
【００２８】
このような制御回路６は、具体的には、メモリ、ＣＰＵ、ＤＡ変換部及びＡＤ変換部を備えており、これらによって上記制御動作を行うことができる。
【００２９】
なお、光パワーメータ１００においては、被測定光Ｌの強度が過大であり、第２分配光Ｌ２が第２受光素子４の許容電界強度以上である場合には、第２受光素子４の損傷を防ぐため、被測定光Ｌから分配された第２分配光Ｌ２が第２受光素子４に到達しないことが必要である。そのためには、光分配面２ａで分配された第２分配光Ｌ２がシャッタ部材５ａに到達するまでの時間をｔ２とし、第２分配光Ｌ２と同一時点において光分配面２ａで分配された第１分配光Ｌ１が第１受光素子３で受光され、制御回路６からシャッタ装置５に制御信号が送信された後、シャッタ部材５ａがシャッタ収容部５ｂから完全に抜き出されるまでの時間をｔ１とした場合、ｔ１及びｔ２が下記式：
ｔ１＜ｔ２
を満たすことが必要である。上記のような式を満足するためには、例えばシャッタ装置５の性能やシャッタ装置５の配置を適宜選択すればよい。即ち、シャッタ装置５として、シャッタ部材５ａの抜出しスピードが速いものを用いたり、ビームスプリッタ２とシャッタ部材５ａとの間の光路長を適宜調整したりすればよい。
【００３０】
次に、上述した光パワーメータ１００を用いた被測定光Ｌの強度の測定方法について、図３のフローチャートを参照しながら説明する。なお、ここでは、説明を容易にするため、第１分配光Ｌ１の強度：第２分配光Ｌ２の強度＝１：９９である場合を例にして説明する。
【００３１】
まず光パワーメータ１００において、シャッタ部材５ａがシャッタ収容部５ｂに収容された状態にしておく。次に、光ファイバＦの先端部を、ハウジング１の挿入口１ａに挿入し、光ファイバＦの先端面をビームスプリッタ２に対向させる。光ファイバＦから被測定光Ｌが出射されると、被測定光Ｌの一部は、ビームスプリッタ２の光分配面２ａで第１分配光Ｌ１として反射され、被測定光Ｌの残部は光分配面２ａを第２分配光Ｌ２として透過する。こうして被測定光が第１分配光Ｌ１と第２分配光Ｌ２とに分配される（光分配工程）。そして、第１分配光Ｌ１は第１受光素子３で受光される（第１分配光受光工程）。第１受光素子３で受光された第１分配光Ｌ１の強度は電気信号に変換され、制御回路６に入力される。この電気信号は、ＡＤ変換部でＡＤ変換されて第１分配光の強度としてメモリに格納される。こうして第１受光素子３で受光された第１分配光Ｌ１の強度が測定される（Ｓ１００）。
【００３２】
続いて、このメモリに格納された第１分配光Ｌ１の強度と上記分配強度比とに基づいて第２受光素子４で受光されるべき第２分配光Ｌ２の強度が算出される（第２分配光強度算出工程：Ｓ１０１）。この第２分配光Ｌ２の強度は以下のようにして算出される。即ち、第２分配光Ｌ２の強度は、第１分配光Ｌ１の強度：第２分配光Ｌ２の強度＝１：９９であるため、下記式：
第２分配光Ｌ２の強度＝第１分配光Ｌ１の強度×９９
に基づいて算出される。
【００３３】
こうして算出された第２分配光Ｌ２の算出強度は、ＣＰＵによって、予めメモリに格納された第２受光素子４の許容限界強度以上かどうかが比較判断される（判断工程：Ｓ１０２）。
【００３４】
そして、ＣＰＵで第２分配光Ｌ２の算出強度が、第２受光素子４の許容限界強度以上であると判断されると、メモリから、シャッタ部材５ａをシャッタ収納部５ｂから抜き出すように指示する制御信号が送出され、その制御信号がＤＡ変換部でＤＡ変換されてシャッタ装置５に送信される。そして、その制御信号によりシャッタ部材５ａが閉じた状態、即ち、シャッタ部材５ａがシャッタ収容部５ｂから抜き出された状態とされる。これにより、第２受光素子４で第２分配光Ｌ２が受光されない状態とされる（制御工程：Ｓ１０５）。このため、過大な強度を有する第２分配光Ｌ２によって第２受光素子４が損傷を受けることが回避される。
【００３５】
そして、第１受光素子３で受光された第１分配光Ｌ１の強度の測定値と上記分配強度比とに基づいて被測定光Ｌの強度が算出されて表示部（図示せず）に出力される（制御工程：Ｓ１０６）。このとき、被測定光Ｌの強度は以下のようにして算出される。即ち、被測定光Ｌの強度は、下記式：
被測定光Ｌの強度＝第１分配光Ｌ１の強度×１００
に基づいて算出される。
【００３６】
このとき、第１受光素子３で受光された第１分配光Ｌ１は、第２分配光Ｌ２より小さい強度を有しているとはいえ、上記算出強度が第２受光素子４の許容限界強度以上であるほど被測定光Ｌの強度は大きいため、第１受光素子３で受光される第１分配光Ｌ１の強度は比較的大きくなりうる。また第１分配光Ｌ１は第１受光素子３で直接受光されるため、第１受光素子３に到達するまでの間ほとんど減衰されない。このため、第１受光素子３でも容易に第１分配光Ｌ１の強度を測定することが可能であり、高い強度の被測定光Ｌについてもその強度の測定が可能となる。
【００３７】
一方、ＣＰＵで第２分配光Ｌ２の算出強度が、第２受光素子４の許容限界強度未満であると判断されると、メモリから、シャッタ部材５ａをシャッタ収納部５ｂに収納されるように指示する制御信号が送出され、その制御信号がＤＡ変換部でＤＡ変換されてシャッタ装置５に送信され、シャッタ部材５ａが開いた状態、即ち、シャッタ部材５ａがシャッタ収容部５ｂに収容された状態とされる（制御工程：Ｓ１０３）。
【００３８】
これにより第２受光素子４で第２分配光Ｌ２が直接受光可能な状態とされる。そして、第２受光素子４で受光された第２分配光Ｌ２の強度の測定値と上記分配強度比とに基づいて被測定光Ｌの強度が算出されて表示部（図示せず）に出力される（制御工程：Ｓ１０４）。このとき、被測定光Ｌの強度は以下のようにして算出される。即ち、被測定光Ｌの強度は、下記式：
被測定光Ｌの強度＝第２分配光Ｌ２の強度×（１００／９９）
に基づいて算出される。
【００３９】
このとき、第２受光素子４で受光された第２分配光Ｌ２は、第１分配光Ｌ１に比べると、被測定光Ｌに対する強度の減衰量がずっと小さい。このため、第２受光素子４で容易に第２分配光Ｌ２の強度を測定することが可能であり、低い強度の被測定光Ｌについてもその強度の測定が可能となる。特に本実施形態では第２分配光Ｌ２が第２受光素子４で受光される場合、シャッタ部材５ａがシャッタ収容部５ｂに収容されているため、ビームスプリッタ２から出射された第２分配光Ｌ２を遮るものが何もなく、第２分配光Ｌ２は第２受光素子４で直接受光される。即ち、ビームスプリッタ２から出射された後、ほとんど減衰されずに第２受光素子４で受光される。このため、第２分配光Ｌ２の強度がかなり小さい場合でも、第２分配光Ｌ２の強度を測定することが可能となり、より広い強度範囲にわたって被測定光Ｌの強度を測定することが可能となる。
【００４０】
こうして被測定光Ｌの強度の測定が終了する。
【００４１】
以上述べたように、光パワーメータ１００によれば、高い強度の被測定光Ｌが入射されたときは、第２受光素子４で第２分配光Ｌ２が受光されないようにするとともに被測定光Ｌに対して十分に減衰された第１分配光Ｌ１の強度を測定することで、被測定光Ｌの強度が測定され、低い強度の被測定光Ｌが入射されたときは、被測定光Ｌに対してほとんど減衰されない第２分岐光Ｌ２の強度を測定することで、被測定光Ｌの強度が測定される。このため、光パワーメータ１００によれば、低い強度の光から高い強度の光まで１台で光強度の測定が可能となる。
【００４２】
また低い強度の光から高い強度の光まで１台で光強度の測定が可能となるため、低強度光測定用の光パワーメータと高強度光測定要の光パワーメータを準備する必要がなくなり、光強度測定準備の手間が省ける。さらに、光パワーメータの準備が終了して実際に光強度の測定作業を行う場合、光強度が高いか低いかが事前に分からなくても、光パワーメータ１００は、低い強度の光も高い強度の光も１台で測定することが可能である。このため、被測定光Ｌの強度を簡単に測定することができる。
【００４３】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る光パワーメータの第２実施形態について図４を参照して説明する。なお、図４中、第１実施形態と同一又は同等の構成要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００４４】
図４は、本発明に係る光パワーメータの第２実施形態を示す概略図である。図４に示すように、本実施形態の光パワーメータ２００は、シャッタ装置２０５が液晶シャッタであり、ビームスプリッタ２から出射された第２分配光Ｌ２が第２受光素子４で直接受光されないようになっている点で第１実施形態の光パワーメータ１００と相違する。ここで、シャッタ装置２０５は、例えば液晶セルと、この液晶セルを挟み光透過軸が互いに直交する一対の偏光部材とを備えている。液晶セルは、一対の透明電極間に液晶を配向状態で挟んで構成され、一対の透明電極間に印加される電圧のオン・オフによって、光を透過させたり、透過させたりしないようにする。このため、一対の透明電極間に電圧を印加し、液晶の配向状態を制御することによって、第２受光素子４での第２分配光Ｌ２の受光及び非受光を調整することができる。
【００４５】
本実施形態の光パワーメータ２００によっても、第１実施形態と同様、低い強度から高い強度まで幅広く且つ簡単に被測定光Ｌを測定することができる。加えて、液晶シャッタ２０５は、シャッタ機能を実現させる場合にそれ自体移動するものではない。このため、シャッタ機能を実現させるために、シャッタ部材５ａのような可動部分のスペースが必要な可動式シャッタと異なり、可動スペースを考慮する必要がない。このため、シャッタ装置として液晶シャッタを用いた光パワーメータ２００は、シャッタ装置として可動式シャッタを用いた光パワーメータ１００に比べて、より小型化を図ることが可能となる。
【００４６】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記第１実施形態では、被測定光Ｌの強度を測定する前に、シャッタ部材５ａがシャッタ収容部５ｂに収容された状態に調整され、第１分配光Ｌ１の強度と上記分配強度比とに基づいて算出した第２分配光Ｌ２の強度が第２受光素子４の許容限界強度以上である場合にはじめてシャッタ部材５ａがシャッタ収容部５ｂから抜き出され、第２分配光Ｌ２が第２受光素子４で受光されない状態となるようにされているが、被測定光Ｌの強度の測定開始前に、シャッタ部材５ａがシャッタ収容部５ｂから抜き出された状態に調整されていてもよい。そのために、上記光パワーメータ１００は、制御回路６とは独立して、シャッタ装置５を第２分配光Ｌ２が第２受光素子４で受光されないように調整可能な調整手段をさらに備える必要がある。このような調整手段は、例えばハウジング１に設けられた操作ボタン（図示せず）と、操作ボタンの操作に連動してシャッタ装置５に制御信号を送信することが可能な回路（図示せず）とで構成することができる。
【００４７】
この場合、上記調整手段により、シャッタ部材５ａがシャッタ収容部５ｂから抜き出されているため、第２受光素子４の許容限界強度以上の過大な強度を持った第２分配光Ｌ２が第２受光素子４で受光されることを容易に回避することができる。即ち、被測定光Ｌの強度の測定開始前に、シャッタ部材５ａがシャッタ収容部５ｂから抜き出された状態となっていれば、上記第１実施形態の場合と異なり、ｔ１＜ｔ２の関係を考慮しなくて済む。従って、シャッタ収容部５ｂからのシャッタ部材５ａの抜出しスピードが低いシャッタ装置を使用することも可能となる。
【００４８】
またシャッタ装置が液晶シャッタである場合にも、上記のような調整手段により、被測定光Ｌの強度の測定開始前に、液晶シャッタが第２分配光Ｌ２を透過させない状態に調整されているとよい。この場合、電界印加に対して応答速度の低い液晶を用いても、過大な強度を有する第２分配光Ｌ２が第２受光素子４で受光されることを容易に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る光パワーメータの第１実施形態を示す概略図である。
【図２】本発明に係る光パワーメータの第１実施形態を示す概略図である。
【図３】図１の光パワーメータを用いて被測定光の光強度を測定する方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明に係る光パワーメータの第２実施形態を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５０】
２…ビームスプリッタ、３…第１受光素子、４…第２受光素子、５…シャッタ装置、６…制御回路（制御部）、１００，２００…光パワーメータ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光パワーメータ及び光強度測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信ネットワークが利用可能な場所においては、性能試験等の種々の場面で、光ファイバによって伝送される光の強度測定が行われ、その測定には光パワーメータが用いられる。
【０００３】
このような光パワーメータとして、例えば被測定光ファイバから出射された光を、減衰用ガラス板で反射させた後、減衰フィルタを経て受光素子に入射させることにより高い強度の光を測定できる光パワーセンサが知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１８８９５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献に記載の光パワーセンサは、高い強度の入射光は測定できても、低い強度の入射光を測定することは困難であった。即ち、光ファイバから出射された光の強度が低い場合、その光は、減衰用ガラス板で反射された後、減衰フィルタを経てから受光素子に入射される。このため、入射光は、受光素子に到達する時にはその強度がかなり低下しており、上記特許文献に記載の光パワーメータでは、そのような強度の低い光を測定することは困難であった。
【０００５】
ここで、低強度光測定用の光パワーセンサを、高強度光測定用の光パワーセンサとは別に用いることも考えられる。しかし、その場合、光強度を測定するために、２種類の光パワーセンサを準備する必要が生じ、準備に手間がかかる。また準備が終わって、実際に光強度を測定する際には、被測定ファイバから出射される光強度がどの程度か分からない。このため、例えば被測定光ファイバから出射される光が大きいにも関わらず、低強度光測定用の光パワーセンサで光強度を測定した場合には、高強度光測定用の光パワーセンサで光強度を測定し直す作業が生じ、光強度の測定作業が面倒になる。特に、被測定光ファイバから測定される光強度が過大な場合には、低い強度用の光パワーメータの受光素子が損傷するおそれもあり、受光素子が損傷した場合にはもはやその光パワーメータでは光強度の測定はできなくなる。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、低い強度から高い強度まで幅広く且つ簡単に被測定光の強度を測定できる光パワーメータ及び光強度測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の光パワーメータは、被測定光を、第１分配光と第２分配光とに分配し、前記第２分配光が前記第１分配光に対して大きい分配強度比を持つように前記第１分配光及び前記第２分配光を出射するビームスプリッタと、前記ビームスプリッタから出射された前記第１分配光を直接受光する第１受光素子と、前記ビームスプリッタから出射された前記第２分配光を直接受光する第２受光素子と、前記第２受光素子で前記第２分配光が受光され又は受光されないように調整可能なシャッタ装置と、前記第１受光素子又は前記第２受光素子で受光された前記第１又は第２分配光の強度に基づいて前記シャッタ装置を制御する制御部とを備えており、前記制御部は、前記第１受光素子で受光された前記第１分配光の強度と前記分配強度比とに基づいて前記第２分配光の強度を算出し、その算出強度が前記第２受光素子の許容限界強度以上である場合には、前記第２受光素子で前記第２分配光が受光されないように前記シャッタ装置を制御し、前記第１受光素子で受光された第１分配光の強度と前記分配強度比とに基づいて前記被測定光の強度を算出して出力し、前記算出強度が前記第２受光素子の許容限界強度未満である場合には、前記第２受光素子で前記第２分配光が受光されるように前記シャッタ装置を制御し、前記第２受光素子で受光された前記第２分配光の強度と前記分配強度比とに基づいて前記被測定光の強度を算出して出力するものであることを特徴とする。
【０００８】
この光パワーメータによれば、被測定光がビームスプリッタに入射されると、その被測定光が第１分配光と第２分配光とに分配され、ビームスプリッタから出射された第１分配光は第１受光素子で受光される。そして、制御部で、第１分配光の強度と上記分配強度比とに基づいて第２分配光の強度が算出され、その算出光強度が第２受光素子の許容限界強度以上であるかどうかが判断される。
【０００９】
そして、上記算出光強度が第２受光素子の許容限界強度以上である場合には、制御部により、第２受光素子で第２分配光が受光されないようにシャッタ装置が制御され、第１分配光の強度と上記分配強度比とに基づいて被測定光の強度が算出されて出力される。このとき、第１受光素子で受光された第１分配光は、第２分配光より小さい強度を有しているとはいえ、上記算出強度が第２受光素子の許容限界強度以上であるほど被測定光の強度が大きいため、第１分配光の強度も比較的大きくなりうる。このため、第１受光素子でも容易に第１分配光の強度を測定することが可能であり、高い強度の被測定光についてもその強度の測定が可能となる。
【００１０】
一方、上記算出光強度が第２受光素子の許容限界強度未満である場合には、制御部によって、第２受光素子で第２分配光が受光されるようにシャッタ装置が制御され、その第２受光素子で受光された第２分配光の強度と上記分配強度比とに基づいて被測定光の強度が算出されて出力される。このとき、第２分配光は、第１分配光に比べると、被測定光に対する強度の減衰量が小さい。このため、第２受光素子で容易に第２分配光の強度を測定することが可能となり、低い強度の被測定光についてもその強度の測定が可能となる。
【００１１】
また上記光パワーメータにおいて、前記シャッタ装置は、遮光性のシャッタ部材と、前記シャッタ部材を収容するシャッタ収容部とを備えており、前記シャッタ部材を前記シャッタ収容部から抜き出すことによって前記第２受光素子で前記第２分配光が受光されない状態とされ、前記シャッタ部材を前記シャッタ収容部に収容することによって前記第２受光素子で前記第２分配光が受光される状態になっていることが好ましい。
【００１２】
この場合、シャッタ装置において、遮光性のシャッタ部材をシャッタ収容部に収容することによって第２分配光が第２受光素子で受光される状態になっていると、ビームスプリッタから出射された第２分配光はほとんど減衰されずに第２受光素子で受光されることが可能となる。このため、第２分配光の強度がかなり小さい場合でも、第２分配光の強度を測定することが可能となり、より広い強度範囲にわたって被測定光の強度を測定することが可能となる。
【００１３】
また上記光パワーメータにおいて、シャッタ装置は液晶シャッタであってもよい。この液晶シャッタは、シャッタ機能を実現させる場合にそれ自体移動するものではない。このため、シャッタ機能を実現させるために、可動部分の可動スペースが必要な可動式シャッタとは異なり、可動スペースを考慮する必要がない。このため、シャッタ装置として液晶シャッタを用いた光パワーメータは、シャッタ装置として可動式シャッタを用いた光パワーメータに比べて、より小型化を図ることが可能となる。
【００１４】
上記光りパワーメータは、上記シャッタ装置を、前記第２分配光が前記第２受光素子で受光されないように調整可能な調整手段をさらに備えることが好ましい。
【００１５】
この場合、被測定光の強度測定開始前に、調整手段により、シャッタ装置を、第２分配光が第２受光素子で受光されないように調整することが可能となる。このため、第２受光素子の許容限界強度以上の過大な強度を有する第２分配光が第２受光素子で受光されることを容易に回避することができる。
【００１６】
また本発明は、被測定光を、第１分配光と第２分配光とに、前記第２分配光が前記第１分配光に対して大きい分配強度比を持つように分配する光分配工程と、前記光分配工程で分配された前記第１分配光を第１受光素子で受光する第１分配光受光工程と、前記第１受光素子で受光された前記第１分配光の強度と前記分配強度比とに基づいて、第２受光素子で受光される前記第２分配光の強度を算出する第２分配光強度算出工程と、算出された前記第２分配光の算出強度が前記第２受光素子の許容限界強度以上であるかどうかを判断する判断工程と、前記判断工程で、算出された前記第２分配光の算出強度が前記第２受光素子の許容限界強度以上であると判断された場合には、前記第２受光素子で前記第２分配光が受光されないようにシャッタ装置を閉じた状態に制御するとともに前記第１受光素子で受光された第１分配光の強度と前記分配強度比とに基づいて前記被測定光の強度を算出して出力し、前記第２分配光の算出強度が前記第２受光素子の許容限界強度未満であると判断された場合には、前記第２受光素子で前記第２分配光が受光されるように前記シャッタ装置を開いた状態に制御するとともに前記第２受光素子で受光された前記第２分配光の強度と前記分配強度比とに基づいて前記被測定光の強度を算出して出力する制御工程と、を含むことを特徴とする光強度測定方法である。
【００１７】
この光強度測定方法によれば、低い強度から高い強度まで幅広く且つ簡単に被測定光の強度を測定できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、低い強度から高い強度まで幅広く且つ簡単に被測定光の強度を測定できる光パワーメータ及び光強度測定方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る光パワーメータの実施形態について詳細に説明する。
【００２０】
（第１実施形態）
図１は、本発明に係る光パワーメータの第１実施形態を示す概略図である。図１に示すように、本実施形態の光パワーメータ１００は、光ファイバＦの先端部を挿入するための挿入口１ａを有するハウジング１を備えている。光ファイバＦの先端部が例えば光コネクタ（図示せず）に固定されている場合には、挿入口１ａは光コネクタを挿入可能となるように構成される。ハウジング１は、好ましくは外部からの光を遮断するために遮光性の部材で構成される。
【００２１】
ハウジング１には、挿入口１ａに対向する位置に、光ファイバＦから出射される被測定光Ｌを第１分配光Ｌ１と第２分配光Ｌ２とに分配して第１分配光Ｌ１及び第２分配光Ｌ２を出射するビームスプリッタ２と、ビームスプリッタ２から出射される第１分配光Ｌ１を直接受光する第１受光素子３と、ビームスプリッタ２から出射される第２分配光Ｌ２を直接受光する第２受光素子４と、第２受光素子４で第２分配光Ｌ２が受光され又は受光されないように調整可能なシャッタ装置５と、第１受光素子３、第２受光素子４及びシャッタ装置５に電気的に接続され、第１受光素子３又は第２受光素子４で受光された第１分配光Ｌ１又は第２分配光Ｌ２の強度に基づいてシャッタ装置５を制御する制御回路（制御部）６とが内蔵されている。
【００２２】
ここで、ビームスプリッタ２、第１受光素子３、第２受光素子４、シャッタ装置５及び制御回路６のそれぞれについて詳細に説明する。
【００２３】
ビームスプリッタ２は被測定光Ｌを第１分配光Ｌ１と第２分配光Ｌ２とに分配する光分配面２ａを有する。光分配面２ａは、被測定光Ｌの一部を反射し残部を透過するものであり、反射光が第１分配光とされ、透過光が第２分配光Ｌ２とされる。ビームスプリッタ２は、シャッタ装置５が第２分配光Ｌ２側に挿入される場合は、第２分配光Ｌ２が第１分配光Ｌ１に対して大きい分配強度比を持つように第１分配光Ｌ１及び第２分配光Ｌ２を出射する。第１受光素子３、第２受光素子４共に−２０ｄＢｍ〜０ｄＢｍの範囲で測定可能なセンサを用いる場合、第１分配光Ｌ１、第２分配光Ｌ２の強度比を１：１００とした時、−２０ｄＢｍ〜＋２０ｄＢｍの強度範囲の光を連続して測定可能となる。
【００２４】
第１受光素子１及び第２受光素子４としては、例えば光電変換素子が用いられる。第２受光素子４の許容限界強度とは、第２受光素子４で受光された第２分配光Ｌ２の強度と、その強度に応じて得られる電気信号との間で線形性が保持されるような強度の範囲の上限値を意味する。
【００２５】
シャッタ装置５は、本実施形態では可動式シャッタ装置で構成されている。即ち、可動式シャッタ装置５は、平板状のシャッタ部材５ａと、シャッタ部材５ａを収容するシャッタ収容部５ｂとを備える。シャッタ部材５ａは、第２分配光Ｌ２が第２受光素子４に到達することを防止するため、遮光性を有する。このような遮光性のシャッタ部材５ａとしては、全体が遮光性材料からなる遮光性部材で構成されたもの、全体が透明材料で構成され、ビームスプリッタ２側の表面に凹凸構造が形成されたもの、透明材料で構成される透明部材とそのビームスプリッタ２側に設けられる遮光性部材とを積層したものなどが挙げられる。ここで、遮光性を有するシャッタ部材５ａは、ビームスプリッタ２側の表面が第２分配光Ｌ２の入射方向に対して垂直とならないように配置されることが好ましい。この場合、シャッタ部材５ａによる反射光が光ファイバＦに戻ることを十分に抑制できる。なお、上記遮光性材料は、被測定光Ｌに対して遮光性を有する材料であれば特に限定されず、上記遮光性材料としては、例えばポリプロピレン等の遮光性樹脂や各種金属が用いられる。また上記透明材料は、被測定光Ｌに対して透明な材料であれば特に制限されず、上記透明材料としては、例えば石英ガラス等の透明ガラスやポリカーボネート等の透明樹脂が用いられる。
【００２６】
シャッタ装置５は次のように機能する。即ち、シャッタ部材５ａがシャッタ収容部５ｂに収容されると、図２に示すように、シャッタ部材５ａが第２分配光Ｌ２の光路を遮断しないため、第２分配光Ｌ２が第２受光素子４で受光される。シャッタ部材５ａがシャッタ収容部５ｂから抜き出されていると、図１に示すように、シャッタ部材５ａが第２分配光Ｌ２の光路を遮断するため、第２分配光Ｌ２が第２受光素子４で受光されなくなる。シャッタ部材５ａがシャッタ収容部５ｂに収容されるかどうかは、制御回路６からの制御信号によって制御される。
【００２７】
制御回路６は、第１受光素子３で受光された第１分配光Ｌ１の強度と上記分配強度比とに基づいて第２分配光Ｌ２の強度を算出し、その算出強度が第２受光素子Ｌ２の許容限界強度以上であるかどうかを判断するものである。そして、制御回路６は、上記算出強度が第２受光素子Ｌ２の許容限界強度以上である場合には、シャッタ装置５によって、第２受光素子４で第２分配光Ｌ２が受光されなくなるようにシャッタ装置５に制御信号を送信した後、第１受光素子３で受光された第１分配光Ｌ１の強度と上記分配強度比とに基づいて被測定光Ｌの強度を算出し、表示部（図示せず）に出力信号を出力する。上記算出強度が第２受光素子４の許容限界強度未満である場合には、シャッタ装置５によって、第２受光素子４で第２分配光Ｌ２が受光されるようにシャッタ装置５に制御信号を送信した後、第２受光素子４で受光された第２分配光Ｌ２の強度と上記分配強度比とに基づいて被測定光Ｌの強度を算出し、表示部（図示せず）に出力信号を出力する。
【００２８】
このような制御回路６は、具体的には、メモリ、ＣＰＵ、ＤＡ変換部及びＡＤ変換部を備えており、これらによって上記制御動作を行うことができる。
【００２９】
なお、光パワーメータ１００においては、被測定光Ｌの強度が過大であり、第２分配光Ｌ２が第２受光素子４の許容電界強度以上である場合には、第２受光素子４の損傷を防ぐため、被測定光Ｌから分配された第２分配光Ｌ２が第２受光素子４に到達しないことが必要である。そのためには、光分配面２ａで分配された第２分配光Ｌ２がシャッタ部材５ａに到達するまでの時間をｔ２とし、第２分配光Ｌ２と同一時点において光分配面２ａで分配された第１分配光Ｌ１が第１受光素子３で受光され、制御回路６からシャッタ装置５に制御信号が送信された後、シャッタ部材５ａがシャッタ収容部５ｂから完全に抜き出されるまでの時間をｔ１とした場合、ｔ１及びｔ２が下記式：
ｔ１＜ｔ２
を満たすことが必要である。上記のような式を満足するためには、例えばシャッタ装置５の性能やシャッタ装置５の配置を適宜選択すればよい。即ち、シャッタ装置５として、シャッタ部材５ａの抜出しスピードが速いものを用いたり、ビームスプリッタ２とシャッタ部材５ａとの間の光路長を適宜調整したりすればよい。
【００３０】
次に、上述した光パワーメータ１００を用いた被測定光Ｌの強度の測定方法について、図３のフローチャートを参照しながら説明する。なお、ここでは、説明を容易にするため、第１分配光Ｌ１の強度：第２分配光Ｌ２の強度＝１：９９である場合を例にして説明する。
【００３１】
まず光パワーメータ１００において、シャッタ部材５ａがシャッタ収容部５ｂに収容された状態にしておく。次に、光ファイバＦの先端部を、ハウジング１の挿入口１ａに挿入し、光ファイバＦの先端面をビームスプリッタ２に対向させる。光ファイバＦから被測定光Ｌが出射されると、被測定光Ｌの一部は、ビームスプリッタ２の光分配面２ａで第１分配光Ｌ１として反射され、被測定光Ｌの残部は光分配面２ａを第２分配光Ｌ２として透過する。こうして被測定光が第１分配光Ｌ１と第２分配光Ｌ２とに分配される（光分配工程）。そして、第１分配光Ｌ１は第１受光素子３で受光される（第１分配光受光工程）。第１受光素子３で受光された第１分配光Ｌ１の強度は電気信号に変換され、制御回路６に入力される。この電気信号は、ＡＤ変換部でＡＤ変換されて第１分配光の強度としてメモリに格納される。こうして第１受光素子３で受光された第１分配光Ｌ１の強度が測定される（Ｓ１００）。
【００３２】
続いて、このメモリに格納された第１分配光Ｌ１の強度と上記分配強度比とに基づいて第２受光素子４で受光されるべき第２分配光Ｌ２の強度が算出される（第２分配光強度算出工程：Ｓ１０１）。この第２分配光Ｌ２の強度は以下のようにして算出される。即ち、第２分配光Ｌ２の強度は、第１分配光Ｌ１の強度：第２分配光Ｌ２の強度＝１：９９であるため、下記式：
第２分配光Ｌ２の強度＝第１分配光Ｌ１の強度×９９
に基づいて算出される。
【００３３】
こうして算出された第２分配光Ｌ２の算出強度は、ＣＰＵによって、予めメモリに格納された第２受光素子４の許容限界強度以上かどうかが比較判断される（判断工程：Ｓ１０２）。
【００３４】
そして、ＣＰＵで第２分配光Ｌ２の算出強度が、第２受光素子４の許容限界強度以上であると判断されると、メモリから、シャッタ部材５ａをシャッタ収納部５ｂから抜き出すように指示する制御信号が送出され、その制御信号がＤＡ変換部でＤＡ変換されてシャッタ装置５に送信される。そして、その制御信号によりシャッタ部材５ａが閉じた状態、即ち、シャッタ部材５ａがシャッタ収容部５ｂから抜き出された状態とされる。これにより、第２受光素子４で第２分配光Ｌ２が受光されない状態とされる（制御工程：Ｓ１０５）。このため、過大な強度を有する第２分配光Ｌ２によって第２受光素子４が損傷を受けることが回避される。
【００３５】
そして、第１受光素子３で受光された第１分配光Ｌ１の強度の測定値と上記分配強度比とに基づいて被測定光Ｌの強度が算出されて表示部（図示せず）に出力される（制御工程：Ｓ１０６）。このとき、被測定光Ｌの強度は以下のようにして算出される。即ち、被測定光Ｌの強度は、下記式：
被測定光Ｌの強度＝第１分配光Ｌ１の強度×１００
に基づいて算出される。
【００３６】
このとき、第１受光素子３で受光された第１分配光Ｌ１は、第２分配光Ｌ２より小さい強度を有しているとはいえ、上記算出強度が第２受光素子４の許容限界強度以上であるほど被測定光Ｌの強度は大きいため、第１受光素子３で受光される第１分配光Ｌ１の強度は比較的大きくなりうる。また第１分配光Ｌ１は第１受光素子３で直接受光されるため、第１受光素子３に到達するまでの間ほとんど減衰されない。このため、第１受光素子３でも容易に第１分配光Ｌ１の強度を測定することが可能であり、高い強度の被測定光Ｌについてもその強度の測定が可能となる。
【００３７】
一方、ＣＰＵで第２分配光Ｌ２の算出強度が、第２受光素子４の許容限界強度未満であると判断されると、メモリから、シャッタ部材５ａをシャッタ収納部５ｂに収納されるように指示する制御信号が送出され、その制御信号がＤＡ変換部でＤＡ変換されてシャッタ装置５に送信され、シャッタ部材５ａが開いた状態、即ち、シャッタ部材５ａがシャッタ収容部５ｂに収容された状態とされる（制御工程：Ｓ１０３）。
【００３８】
これにより第２受光素子４で第２分配光Ｌ２が直接受光可能な状態とされる。そして、第２受光素子４で受光された第２分配光Ｌ２の強度の測定値と上記分配強度比とに基づいて被測定光Ｌの強度が算出されて表示部（図示せず）に出力される（制御工程：Ｓ１０４）。このとき、被測定光Ｌの強度は以下のようにして算出される。即ち、被測定光Ｌの強度は、下記式：
被測定光Ｌの強度＝第２分配光Ｌ２の強度×（１００／９９）
に基づいて算出される。
【００３９】
このとき、第２受光素子４で受光された第２分配光Ｌ２は、第１分配光Ｌ１に比べると、被測定光Ｌに対する強度の減衰量がずっと小さい。このため、第２受光素子４で容易に第２分配光Ｌ２の強度を測定することが可能であり、低い強度の被測定光Ｌについてもその強度の測定が可能となる。特に本実施形態では第２分配光Ｌ２が第２受光素子４で受光される場合、シャッタ部材５ａがシャッタ収容部５ｂに収容されているため、ビームスプリッタ２から出射された第２分配光Ｌ２を遮るものが何もなく、第２分配光Ｌ２は第２受光素子４で直接受光される。即ち、ビームスプリッタ２から出射された後、ほとんど減衰されずに第２受光素子４で受光される。このため、第２分配光Ｌ２の強度がかなり小さい場合でも、第２分配光Ｌ２の強度を測定することが可能となり、より広い強度範囲にわたって被測定光Ｌの強度を測定することが可能となる。
【００４０】
こうして被測定光Ｌの強度の測定が終了する。
【００４１】
以上述べたように、光パワーメータ１００によれば、高い強度の被測定光Ｌが入射されたときは、第２受光素子４で第２分配光Ｌ２が受光されないようにするとともに被測定光Ｌに対して十分に減衰された第１分配光Ｌ１の強度を測定することで、被測定光Ｌの強度が測定され、低い強度の被測定光Ｌが入射されたときは、被測定光Ｌに対してほとんど減衰されない第２分岐光Ｌ２の強度を測定することで、被測定光Ｌの強度が測定される。このため、光パワーメータ１００によれば、低い強度の光から高い強度の光まで１台で光強度の測定が可能となる。
【００４２】
また低い強度の光から高い強度の光まで１台で光強度の測定が可能となるため、低強度光測定用の光パワーメータと高強度光測定要の光パワーメータを準備する必要がなくなり、光強度測定準備の手間が省ける。さらに、光パワーメータの準備が終了して実際に光強度の測定作業を行う場合、光強度が高いか低いかが事前に分からなくても、光パワーメータ１００は、低い強度の光も高い強度の光も１台で測定することが可能である。このため、被測定光Ｌの強度を簡単に測定することができる。
【００４３】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る光パワーメータの第２実施形態について図４を参照して説明する。なお、図４中、第１実施形態と同一又は同等の構成要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００４４】
図４は、本発明に係る光パワーメータの第２実施形態を示す概略図である。図４に示すように、本実施形態の光パワーメータ２００は、シャッタ装置２０５が液晶シャッタであり、ビームスプリッタ２から出射された第２分配光Ｌ２が第２受光素子４で直接受光されないようになっている点で第１実施形態の光パワーメータ１００と相違する。ここで、シャッタ装置２０５は、例えば液晶セルと、この液晶セルを挟み光透過軸が互いに直交する一対の偏光部材とを備えている。液晶セルは、一対の透明電極間に液晶を配向状態で挟んで構成され、一対の透明電極間に印加される電圧のオン・オフによって、光を透過させたり、透過させたりしないようにする。このため、一対の透明電極間に電圧を印加し、液晶の配向状態を制御することによって、第２受光素子４での第２分配光Ｌ２の受光及び非受光を調整することができる。
【００４５】
本実施形態の光パワーメータ２００によっても、第１実施形態と同様、低い強度から高い強度まで幅広く且つ簡単に被測定光Ｌを測定することができる。加えて、液晶シャッタ２０５は、シャッタ機能を実現させる場合にそれ自体移動するものではない。このため、シャッタ機能を実現させるために、シャッタ部材５ａのような可動部分のスペースが必要な可動式シャッタと異なり、可動スペースを考慮する必要がない。このため、シャッタ装置として液晶シャッタを用いた光パワーメータ２００は、シャッタ装置として可動式シャッタを用いた光パワーメータ１００に比べて、より小型化を図ることが可能となる。
【００４６】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記第１実施形態では、被測定光Ｌの強度を測定する前に、シャッタ部材５ａがシャッタ収容部５ｂに収容された状態に調整され、第１分配光Ｌ１の強度と上記分配強度比とに基づいて算出した第２分配光Ｌ２の強度が第２受光素子４の許容限界強度以上である場合にはじめてシャッタ部材５ａがシャッタ収容部５ｂから抜き出され、第２分配光Ｌ２が第２受光素子４で受光されない状態となるようにされているが、被測定光Ｌの強度の測定開始前に、シャッタ部材５ａがシャッタ収容部５ｂから抜き出された状態に調整されていてもよい。そのために、上記光パワーメータ１００は、制御回路６とは独立して、シャッタ装置５を第２分配光Ｌ２が第２受光素子４で受光されないように調整可能な調整手段をさらに備える必要がある。このような調整手段は、例えばハウジング１に設けられた操作ボタン（図示せず）と、操作ボタンの操作に連動してシャッタ装置５に制御信号を送信することが可能な回路（図示せず）とで構成することができる。
【００４７】
この場合、上記調整手段により、シャッタ部材５ａがシャッタ収容部５ｂから抜き出されているため、第２受光素子４の許容限界強度以上の過大な強度を持った第２分配光Ｌ２が第２受光素子４で受光されることを容易に回避することができる。即ち、被測定光Ｌの強度の測定開始前に、シャッタ部材５ａがシャッタ収容部５ｂから抜き出された状態となっていれば、上記第１実施形態の場合と異なり、ｔ１＜ｔ２の関係を考慮しなくて済む。従って、シャッタ収容部５ｂからのシャッタ部材５ａの抜出しスピードが低いシャッタ装置を使用することも可能となる。
【００４８】
またシャッタ装置が液晶シャッタである場合にも、上記のような調整手段により、被測定光Ｌの強度の測定開始前に、液晶シャッタが第２分配光Ｌ２を透過させない状態に調整されているとよい。この場合、電界印加に対して応答速度の低い液晶を用いても、過大な強度を有する第２分配光Ｌ２が第２受光素子４で受光されることを容易に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る光パワーメータの第１実施形態を示す概略図である。
【図２】本発明に係る光パワーメータの第１実施形態を示す概略図である。
【図３】図１の光パワーメータを用いて被測定光の光強度を測定する方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明に係る光パワーメータの第２実施形態を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５０】
２…ビームスプリッタ、３…第１受光素子、４…第２受光素子、５…シャッタ装置、６…制御回路（制御部）、１００，２００…光パワーメータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定光を、第１分配光と第２分配光とに分配し、前記第２分配光が前記第１分配光に対して大きい分配強度比を持つように前記第１分配光及び前記第２分配光を出射するビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタから出射された前記第１分配光を受光する第１受光素子と、
前記ビームスプリッタから出射された前記第２分配光を受光する第２受光素子と、
前記第２受光素子で前記第２分配光が受光され又は受光されないように調整可能なシャッタ装置と、
前記第１受光素子又は前記第２受光素子で受光された前記第１又は第２分配光の強度に基づいて前記シャッタ装置を制御する制御部とを備えており、
前記制御部は、
前記第１受光素子で受光された前記第１分配光の強度と前記分配強度比とに基づいて前記第２分配光の強度を算出し、その算出強度が前記第２受光素子の許容限界強度以上である場合には、前記第２受光素子で前記第２分配光が受光されないように前記シャッタ装置を制御し、前記第１受光素子で受光された第１分配光の強度と前記分配強度比とに基づいて前記被測定光の強度を算出して出力し、前記算出強度が前記第２受光素子の許容限界強度未満である場合には、前記第２受光素子で前記第２分配光が受光されるように前記シャッタ装置を制御し、前記第２受光素子で受光された前記第２分配光の強度と前記分配強度比とに基づいて前記被測定光の強度を算出して出力するものである、
ことを特徴とする光パワーメータ。
【請求項２】
前記シャッタ装置が、遮光性のシャッタ部材と、前記シャッタ部材を収容するシャッタ収容部とを備えており、前記シャッタ部材を前記シャッタ収容部から抜き出すことによって前記第２受光素子で前記第２分配光が受光されない状態とされ、前記シャッタ部材を前記シャッタ収容部に収容することによって前記第２受光素子で前記第２分配光が受光される状態になっていることを特徴とする請求項１に記載の光パワーメータ。
【請求項３】
前記シャッタ装置が、液晶シャッタであることを特徴とする請求項１に記載の光パワーメータ。
【請求項４】
前記シャッタ装置を、前記第２分配光が前記第２受光素子で受光されないように調整可能な調整手段をさらに備えることを特徴とする請求項２又は３に記載の光パワーメータ。
【請求項５】
被測定光を、第１分配光と第２分配光とに、前記第２分配光が前記第１分配光に対して大きい分配強度比を持つように分配する光分配工程と、
前記光分配工程で分配された前記第１分配光を第１受光素子で受光する第１分配光受光工程と、
前記第１受光素子で受光された前記第１分配光の強度と前記分配強度比とに基づいて、第２受光素子で受光される前記第２分配光の強度を算出する第２分配光強度算出工程と、
算出された前記第２分配光の算出強度が前記第２受光素子の許容限界強度以上であるかどうかを判断する判断工程と、
前記判断工程で、算出された前記第２分配光の算出強度が前記第２受光素子の許容限界強度以上であると判断された場合には、前記第２受光素子で前記第２分配光が受光されないようにシャッタ装置を閉じた状態に制御するとともに前記第１受光素子で受光された第１分配光の強度と前記分配強度比とに基づいて前記被測定光の強度を算出して出力し、前記第２分配光の算出強度が前記第２受光素子の許容限界強度未満であると判断された場合には、前記第２受光素子で前記第２分配光が受光されるように前記シャッタ装置を開いた状態に制御するとともに前記第２受光素子で受光された前記第２分配光の強度と前記分配強度比とに基づいて前記被測定光の強度を算出して出力する制御工程と、
を含むことを特徴とする光強度測定方法。
【請求項１】
被測定光を、第１分配光と第２分配光とに分配し、前記第２分配光が前記第１分配光に対して大きい分配強度比を持つように前記第１分配光及び前記第２分配光を出射するビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタから出射された前記第１分配光を受光する第１受光素子と、
前記ビームスプリッタから出射された前記第２分配光を受光する第２受光素子と、
前記第２受光素子で前記第２分配光が受光され又は受光されないように調整可能なシャッタ装置と、
前記第１受光素子又は前記第２受光素子で受光された前記第１又は第２分配光の強度に基づいて前記シャッタ装置を制御する制御部とを備えており、
前記制御部は、
前記第１受光素子で受光された前記第１分配光の強度と前記分配強度比とに基づいて前記第２分配光の強度を算出し、その算出強度が前記第２受光素子の許容限界強度以上である場合には、前記第２受光素子で前記第２分配光が受光されないように前記シャッタ装置を制御し、前記第１受光素子で受光された第１分配光の強度と前記分配強度比とに基づいて前記被測定光の強度を算出して出力し、前記算出強度が前記第２受光素子の許容限界強度未満である場合には、前記第２受光素子で前記第２分配光が受光されるように前記シャッタ装置を制御し、前記第２受光素子で受光された前記第２分配光の強度と前記分配強度比とに基づいて前記被測定光の強度を算出して出力するものである、
ことを特徴とする光パワーメータ。
【請求項２】
前記シャッタ装置が、遮光性のシャッタ部材と、前記シャッタ部材を収容するシャッタ収容部とを備えており、前記シャッタ部材を前記シャッタ収容部から抜き出すことによって前記第２受光素子で前記第２分配光が受光されない状態とされ、前記シャッタ部材を前記シャッタ収容部に収容することによって前記第２受光素子で前記第２分配光が受光される状態になっていることを特徴とする請求項１に記載の光パワーメータ。
【請求項３】
前記シャッタ装置が、液晶シャッタであることを特徴とする請求項１に記載の光パワーメータ。
【請求項４】
前記シャッタ装置を、前記第２分配光が前記第２受光素子で受光されないように調整可能な調整手段をさらに備えることを特徴とする請求項２又は３に記載の光パワーメータ。
【請求項５】
被測定光を、第１分配光と第２分配光とに、前記第２分配光が前記第１分配光に対して大きい分配強度比を持つように分配する光分配工程と、
前記光分配工程で分配された前記第１分配光を第１受光素子で受光する第１分配光受光工程と、
前記第１受光素子で受光された前記第１分配光の強度と前記分配強度比とに基づいて、第２受光素子で受光される前記第２分配光の強度を算出する第２分配光強度算出工程と、
算出された前記第２分配光の算出強度が前記第２受光素子の許容限界強度以上であるかどうかを判断する判断工程と、
前記判断工程で、算出された前記第２分配光の算出強度が前記第２受光素子の許容限界強度以上であると判断された場合には、前記第２受光素子で前記第２分配光が受光されないようにシャッタ装置を閉じた状態に制御するとともに前記第１受光素子で受光された第１分配光の強度と前記分配強度比とに基づいて前記被測定光の強度を算出して出力し、前記第２分配光の算出強度が前記第２受光素子の許容限界強度未満であると判断された場合には、前記第２受光素子で前記第２分配光が受光されるように前記シャッタ装置を開いた状態に制御するとともに前記第２受光素子で受光された前記第２分配光の強度と前記分配強度比とに基づいて前記被測定光の強度を算出して出力する制御工程と、
を含むことを特徴とする光強度測定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−１３９２５０（Ｐ２０１０−１３９２５０Ａ）
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１３１６２（Ｐ２００８−３１３１６２）
【出願日】平成２０年１２月９日（２００８．１２．９）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月９日（２００８．１２．９）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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