(57)【要約】【課題】波形情報として信号光の位相情報を高い時間分解能で取得および観測ができるようにする。【解決手段】所定周期の光パルスＰｓを発生する光サンプリングパルス発生器３５と、被測定信号光Ｘとローカル光Ｌ（＝Ｐｓ）との合波によって得られた干渉光成分を光パルスに同期して出射させる光サンプリング部３１と、サンプリング部３１の出射光を受けて電気信号に変換する光電変換部３６と、光電変換部３６が出力する電気信号Ｅに対するサンプリングを行う電気サンプリング部３７と、電気サンプリング部３７によるサンプリングが、干渉光成分に対応した電気信号に対して行われるように同期させる同期手段４０とを備えている。【選択図】図１
2010025669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定周期の光パルスを発生する光サンプリングパルス発生器（３５）と、
被測定信号光とローカル光との合波によって得られた干渉光成分を前記光パルスに同期して出射させる光サンプリング部（３１）と、
前記サンプリング部の出射光を受けて電気信号に変換する光電変換部（３６）と、
前記光電変換部が出力する電気信号に対するサンプリングを行う電気サンプリング部（３７）と、
前記電気サンプリング部によるサンプリングが、前記干渉光成分に対応した電気信号に対して行われるように同期させる同期手段（４０）とを備えた光サンプリング装置。
【請求項２】
前記光サンプリング部は、前記光サンプリングパルス発生器が発生する光パルスを前記ローカル光として被測定信号光と合波することを特徴とする請求項１記載の光サンプリング装置。
【請求項３】
前記光サンプリング部は、
前記被測定信号光および前記ローカル光をそれぞれ分波する分波手段（３３ａ、３３ｂ）と、
前記分波手段によって分波した被測定信号光とローカル光について異なる組合せで合波して、複数の干渉光成分を出射する合波手段（３３ｃ、３３ｄ）と、
前記複数の干渉光成分の間に逆相とならない位相差を付与する位相差付与手段（３３ｅ）とを有し、
前記光電変換部は、
前記光サンプリング部から出射される複数の干渉光成分を電気信号に変換するように構成されていることを特徴とする請求項２記載の光サンプリング装置。
【請求項４】
前記光サンプリング部の前段または後段に、前記光パルスと同期して入力光をゲーティングする光ゲート手段（５０）を設け、
前記光サンプリング部に入射される被測定信号光または前記光サンプリング部の出射光を前記光ゲート手段によりゲーティングすることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光サンプリング装置。
【請求項５】
前記光サンプリング部は、
前記被測定信号光と干渉可能な連続光を出射する連続光発生器（１５１）と、
前記連続光を前記ローカル光として前記被測定信号光と合波する合波手段（１５２）と、
前記合波手段の出射光を前記光パルスが入射したときだけ通過させる光ゲート手段（１５５）とを備えたことを特徴とする請求項１記載の光サンプリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号に対するサンプリングを行ってその波形情報を取得し、観測するためのシステムにおいて、特に、波形情報として信号光の位相情報を高い時間分解能で取得および観測ができるようにするため技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、光通信の分野においては、今日の情報通信量の増大に対応するため、より効率的な情報の伝送手段として、光の位相に情報を載せる伝送方式の研究開発が盛んに行われている。（位相に情報を載せて伝送する方法は、無線分野においては既に実用化されている技術であるが、光通信においては、位相揺らぎが大きいために、未だに開発・発展途上の技術である。）
【０００３】
位相変調を利用した伝送システムにおいては、伝送されてきた光信号の信号品質を評価するために、光の位相情報を含む波形情報を高い時間分解能で取得・観測することは必須である。
【０００４】
ところで、光の位相に情報を載せて伝送する方式として、例えば、差動位相シフトキーイング（differential phase shift keying:ＤＰＳＫ）伝送方式が検討されている。
【０００５】
従来の光の強度変化を利用した伝送方式（on
off keying:ＯＯＫ）においては、伝送する０、１の情報が、各タイムスロットにおいて、光の「有り」、「無し」として伝送されるが、このＤＰＳＫ伝送方式においては、１タイムスロット前の光との位相差として情報が載せられる。すなわち、例えば図２０に示すように、１タイムスロット前の信号との位相差が０（同相）の場合には“０”、位相差がπ（逆相）の場合には“１”を対応させる。
【０００６】
このように、データを一つ前のタイムスロットとの位相差として情報を載せるため、光の位相が揺らいでいる場合においても、ビットレートと比較して低い周波数帯域における位相揺らぎは問題とならない。
【０００７】
図２１に、ＤＰＳＫ方式の伝送装置の一構成例を示す。
この図の例では、送信器１０においてレーザ光源１１から出射された連続光ＣＷを位相変調器１２に入力し、データにしたがって位相変調を行い、その位相変調で得られた信号光Ｘを伝送路１３に出射する。
【０００８】
そして、この伝送路１３を伝送された信号光Ｘは、１ビット遅延器１６とバランスドレシーバ１７で構成された受信器１５にて電気信号Ｅに復調される。
【０００９】
１ビット遅延器１６は、入力された光を分岐部１６ａで２つの光路１６ｂ、１６ｃに分岐してから合波部１６ｄで合波するマッハ・ツェンダー干渉計であり、一方の光路１６ｂを伝搬してきた光Ｘａが、他方の光路１６ｃを伝搬してきた光Ｘｂに対して、１タイムスロット分だけ遅延するように光路差が調整されている。この１ビット遅延器１６において、光の位相差は光強度に変換（ＰＭ−ＡＭ変換）される。
【００１０】
ところで、１ビット遅延器１６の合波部１６ｄには方向性結合器が用いられ、９０度ハイブリッドの構成となっている。従って、１ビット遅延器１６の２つ出力ポートから出力される光Ｙ（＋）、Ｙ（−）の強度は、位相差変化に対して相補的に変化（すなわち、一方が明るくなれば、他方が暗くなる）する（差動）が、入力光の強度の変化に対しては同じように変化する（同相）。
【００１１】
よって、２つの光Ｙ（＋）、Ｙ（−）をバランスドレシーバ１７の受光器１７ａ、１７ｂでそれぞれ受光し、その強度差を増幅器１７ｃにより検出することにより、位相差の変化が効率よく電気信号Ｅへと変換される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、このような伝送信号の品質を評価する装置として、例えば図２２に示すように、１ビット遅延器１６とバランスドレシーバ１７によって変換された電気信号Ｅをオシロスコープ２０で観測するサンプリング装置（非特許文献１参照）が用いられている。
【００１３】
【非特許文献１】Kazunori Tanimura,Hiroshi Ohta,“Monitoring of DPSK/DQPSK Signals using 1-Bit DelayedSelf-Homodyne Detection with Optical Phase Diversity”,ECOC2007 P065
【００１４】
しかしながら、このように構成されたサンプリング装置においては、光の位相情報を、一旦電気信号の強度変化に変換してから測定しているため、例えば、１００ＧＨｚを越えるような超高速で変化する位相変化を捕らえることが出来ないという課題があった。
【００１５】
また、データのビットレートに応じた光路長差を要する１ビット遅延器１６を用いているため、様々なビットレート信号に対応する為には、ビットレート毎に１ビット遅延器１６を用意する必要があり、装置が複雑となる課題があった。
【００１６】
また、光ヘテロダインを利用した図２３に示す別のサンプリング装置においては、１ビット遅延器を用いる代わりに、位相変調された被測定信号光Ｘとローカル光Ｌ（連続光）を方向性結合器２１に入射し、その合波光Ｙをバランスドレシーバ１７で受け、その出力信号ＥをＡ／Ｄ変換器２２によりデジタル信号に変換後、ＤＳＰ２３によるデジタル信号処理にて被測定信号光Ｘおよびローカル光Ｌの位相揺らぎを取り除いた後、被測定信号光Ｘの位相および強度を表示するようにしている（非特許文献２参照）。
【００１７】
【非特許文献２】Kazuro Kikuchi,etc.,IEEE JOURNAL OF LIGHTWAVETECHNOLOGY,VOL.24,JANUARY 2006“Coherent Detection Optical Quadrature Phase-shift Keying Signals With CarrierPhase Estimation”
【００１８】
このような構成においては、１ビット遅延器を用いていないため、様々なビットレートに対応できる利点を有する一方、依然として、電気信号の強度変化に変換してから測定しているため、１００ＧＨｚを越えるような超高速で変化する位相変化を捕らえることが出来ないと言う課題があった。
【００１９】
また、被測定信号光Ｘとローカル光Ｌの波長の差が大きいと、ビート周波数がバランスドレシーバ１７の帯域より高くなり、測定できなくなってしまうため、被測定信号光Ｘの波長に合わせて、ローカル光Ｌの波長も変化させなければならず、装置が複雑になるという別の課題もある。
【００２０】
本発明は、これらの問題点を解決し、光の位相情報を含む波形情報を超高速に取得することが出来る光サンプリング装置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】
【００２１】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１の光サンプリング装置は、
所定周期の光パルスを発生する光サンプリングパルス発生器（３５）と、
被測定信号光とローカル光との合波によって得られた干渉光成分を前記光パルスに同期して出射させる光サンプリング部（３１）と、
前記サンプリング部の出射光を受けて電気信号に変換する光電変換部（３６）と、
前記光電変換部が出力する電気信号に対するサンプリングを行う電気サンプリング部（３７）と、
前記電気サンプリング部によるサンプリングが、前記干渉光成分に対応した電気信号に対して行われるように同期させる同期手段（４０）とを備えている。
【００２２】
また、本発明の請求項２の光サンプリング装置は、請求項１記載の光サンプリング装置において、
前記光サンプリング部は、前記光サンプリングパルス発生器が発生する光パルスを前記ローカル光として被測定信号光と合波することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の請求項３の光サンプリング装置は、請求項２記載の光サンプリング装置において、
前記光サンプリング部は、
前記被測定信号光および前記ローカル光をそれぞれ分波する分波手段（３３ａ、３３ｂ）と、
前記分波手段によって分波した被測定信号光とローカル光について異なる組合せで合波して、複数の干渉光成分を出射する合波手段（３３ｃ、３３ｄ）と、
前記複数の干渉光成分の間に逆相とならない位相差を付与する位相差付与手段（３３ｅ）とを有し、
前記光電変換部は、
前記光サンプリング部から出射される複数の干渉光成分を電気信号に変換するように構成されていることを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の請求項４の光サンプリング装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の光サンプリング装置において、
前記光サンプリング部の前段または後段に、前記光パルスと同期して入力光をゲーティングする光ゲート手段（５０）を設け、
前記光サンプリング部に入射される被測定信号光または前記光サンプリング部の出射光を前記光ゲート手段によりゲーティングすることを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の請求項５の光サンプリング装置は、請求項１記載の光サンプリング装置において、
前記光サンプリング部は、
前記被測定信号光と干渉可能な連続光を出射する連続光発生器（１５１）と、
前記連続光を前記ローカル光として前記被測定信号光と合波する合波手段（１５２）と、
前記合波手段の出射光を前記光パルスが入射したときだけ通過させる光ゲート手段（１５５）とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
従来の１ビット遅延器を用いる光サンプリング装置やＣＷ光をローカル光として用いる光サンプリング装置においては、光電変換部の周波数特性により制限され、高速に変化する被測定信号の位相変化を捕らえることが出来なかったが、請求項１による光サンプリング装置においては、被測定信号光とローカル光との合波により得られる干渉光成分を、例えば数ピコからサブピコ秒といった非常に細いパルス幅を有するパルス光に同期して出射させる光サンプリングを行い、それにより得られた干渉光成分に対する光電変換部の応答遅れを見込んで電気サンプリングを行うので、光の位相情報を含む波形情報を超高速に取得することが出来る。
【００２７】
また、請求項２のように光パルスをローカル光として用いる場合、そのスペクトラム帯域が広くなり、それに伴って、１００ＧＨｚを越す高速な位相変化も正確に且つ簡易な構成で測定できる。
【００２８】
また、請求項３の構成の光サンプリング装置においては、簡単な構成で位相ダイバーシティ構成とする事が出来る。
【００２９】
また、請求項４による光サンプリング装置においては、光サンプリング部の前段あるいは後段に光ゲート手段を設けているので、高いＳ／Ｎを持った光サンプリング装置とすることが出来る。
【００３０】
また、請求項５のサンプリング装置においては、連続光をローカル光としつつも、光ゲーティングによるサンプリングを行うことで、高い時間分解能を実現出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
＜実施例１：短パルス光との干渉＞
図１に前記請求項１および請求項２を具体化した光サンプリング装置３０の実施例を示す。
【００３２】
この光サンプリング装置３０は、被測定信号光Ｘとローカル光Ｌとを合波し干渉させるヘテロダイン検波方式で且つその干渉光成分を光パルスに同期させて出射させる光サンプリングを採用しており、被測定信号光Ｘは、光サンプリングパルス発生器３５から出射された光パルスＰｓとともに光サンプリング部３１に入射される。
【００３３】
光サンプリング部３１は、この例では被測定信号光Ｘと、ローカル光Ｌとしての光パルスＰｓとを合波する光合波器３２により構成されている。光合波器３２としては、例えば、空間光学系ではビームスプリッタやハーフミラー、ファイバ光学系では光カプラ等を用いることが出来る。また、光導波路で構成することも出来る。
【００３４】
光サンプリングパルス発生器３５は、モード同期ファイバレーザなどにより構成され、ピコ秒あるいはサブピコ秒程度の非常に短いパルス幅を有する短パルス光Ｐｓを生成する。
【００３５】
光サンプリング部３１の出射光Ｙには、被測定信号光Ｘとパルス状のローカル光Ｌとの干渉光成分がパルス光Ｐｓに同期したタイミングで現れる。即ち、ローカル光Ｌの光パルスが入射していない期間は被測定信号光Ｘだけが通過し、ローカル光Ｌの光パルスが入射している期間は、その光パルスＰｓと被測定信号光Ｘとの干渉により生成された干渉光成分が出射されることになる。
【００３６】
ここで、ローカル光Ｌと被測定信号光Ｘの光周波数がほぼ等しい状態で、光位相がほぼ同相であれば両光は干渉によりほぼ同相で加算されて干渉光成分の強度は最大となり、光位相がほぼ逆相であれば両光は干渉によりほぼ逆相で加算されて干渉光成分の強度は最小となる。
【００３７】
したがって、被測定信号光Ｘとほぼ等しい周波数の干渉可能なローカル光Ｌを用いることで、出射光Ｙの干渉部分に強度変化が生じ、その変化から被測定信号光Ｘの位相変化を把握することができる。
【００３８】
光サンプリング部３１の出射光Ｙは、光電変換部３６の高速の受光器３６ａに入射されてその出力信号がアンプ３６ｂに増幅されて、出射光Ｙの強度に対応して振幅が変化する電気信号Ｅに変換される。
【００３９】
光電変換手段３６の応答速度は、通常ローカル光Ｌの狭いパルス幅に対応できないので、出射光Ｙの干渉光成分による強度変化に対して電気信号Ｅの振幅変化が所定時間Ｔｄ遅延することになる。
【００４０】
したがって、ローカル光Ｌの出射タイミングからこの遅延時間Ｔｄだけ遅れたタイミングの電気信号Ｅ、つまり干渉光成分に対応する電気信号に対するサンプリングを行うことで、合波タイミングにおける被測定信号光Ｘの位相情報を得ることができる。このタイミング合わせは同期手段４０によってなされる。即ち、同期手段４０は、光サンプリングパルス発生器３５が発生するパルス光Ｐｓの各出射タイミングに対して前記時間Ｔｄだけ遅れてクロック信号Ｃを電気サンプリング部３７に与えて、合波タイミングにおける被測定信号光Ｘの位相情報を含む電気のサンプル値Ｄを抽出する。この電気サンプリング部３７としてはＡ／Ｄ変換器あるいはサンプル・ホールド回路が使用できる。
【００４１】
光サンプリング装置３０に入力された被測定信号光Ｘは、光サンプリング部３１によりローカル光Ｌと合波されるが、ローカル光Ｌは、前記したようにモード同期ファイバレーザなどで発生されたピコ秒あるいはサブピコ秒程度の非常に短いパルス幅を有した短パルス光であるため、その出射光Ｙも図２および図３に示すようなパルス状の強度変化を示す部分（干渉部分）を有する（例として、被測定信号Ｘを光周波数が１９３．５ＴＨｚのＣＷ光、ローカル光Ｌの光周波数が１９３ＴＨｚ、パルス幅が０．５ｐｓｅｃ、強度変化がｓｅｃｈ２の形状を持ったパルス光を仮定している。また、光電変換部３６は周波数帯域が４０ＧＨｚ、形状がバタワース特性である二次のローパスフィルタの周波数特性を仮定している）。
【００４２】
この出射光Ｙの干渉部分の強度は、被測定信号光Ｘおよびローカル光Ｌの電界の位相差（およびそれらの光強度）に応じ、異なる強さとなる。
【００４３】
即ち、図２の（ａ）の被測定信号光Ｘと図２の（ｂ）のローカル光Ｌとの位相差が小さい場合（ほぼ同相）は、図２の（ｃ）のように出射光Ｙの干渉部分の光強度は大きくなる。
【００４４】
また、逆に、図３の（ａ）の被測定信号光Ｘと図３の（ｂ）のローカル光Ｌとの位相差が大きい場合（ほぼ逆相）には、図３の（ｃ）に示すように出射光Ｙの干渉部分の光強度は小さくなる。
【００４５】
このように干渉部分においてローカル光Ｌとの位相差に応じて強度が変化する出射光Ｙは、光電変換部３６内の受光器３６ａに入力され、図２の（ｄ）および図３の（ｄ）に示すような波を有する電気信号Ｅに変換される。ただし、受光器３６ａはこれら短パルス光の強度変化に追従出来るほど高速ではないため、この変換された電気信号Ｅは、図で示すように、ある遅れ時間Ｔｄを伴ってなだらかなピークを有する電気信号となる。
【００４６】
この電気信号Ｅは、例えばＡ／Ｄ変換器からなる電気サンプリング部３７により、図の矢印で示すタイミングでサンプリングされ、例えばデジタルのサンプル値Ｄが出力される。
【００４７】
同期手段４０は、例えば、クロック信号発生器４０ａと遅延器４０ｂで構成され、クロック信号発生器４０ａにより発生したクロック信号Ｃｒを短パルス光発生の為のトリガ信号Ｔｒｉｇとして光サンプリングパルス発生器３５へ出力し、また、クロック信号Ｃｒを遅延器４０ｂにて前記時間Ｔｄだけ遅延させた後、それをサンプリング用のクロック信号Ｃとして電気サンプリング部３７へ出力するようにしている。この遅延時間Ｔｄは、前記したように被測定信号光Ｘとローカル光Ｌとの合波で得られる干渉光成分に対応する電気信号がサンプリングされるように調整されている。
【００４８】
なお、光サンプリングと電気サンプリングは必ずしも１対１に対応している必要はない。例えば、繰り返し周波数約１ＧＨｚにてローカル光Ｌの光パルスを生成し、出射光Ｙの受光信号を約４０Ｇサンプル／秒で電気サンプリングする場合、電気サンプリングで得られたサンプル値Ｄｙ（アナログ値あるいはデジタル値）のうち、例えば、ローカル光Ｌの光パルスとの合波タイミングに対応したピークに最も近いサンプル値のみを使う様にすればよい。
【００４９】
光サンプリング装置３０で得られたサンプル値Ｄは、例えばデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）によりグラフデータに加工し表示器へ出力する様にすることで、被測定信号光Ｘの位相変化の様子を知ることが出来る。
【００５０】
＜実施例２：バランスドレシーバ＞
ところで、上記実施例の光合波器３２により合波される合波光の強度Ｐcoupは、次式（１）で表される。
【００５１】
Ｐcoup＝ＰＸ＋ＰＬ＋２（ＰＸ・ＰＬ）１／２
cos Δθ……（１）
【００５２】
ここで、ＰＸは被測定信号光Ｘの光強度、ＰＬはローカル光Ｌの光強度、Δθは被測定信号光Ｘとローカル光Ｌの光位相差である。実施例においては、ローカル光Ｌは短パルス光であるので、ＰＬはパルス形状の時間の関数である。
【００５３】
上式（１）の右辺第三項は位相差Δθに応じて変化する干渉成分であり、右辺第一項および第二項は干渉によらない強度成分である。
【００５４】
ここで、観測したい成分は右辺第三項の干渉成分であるが、光電変換部３６内の受光器３６ａへは、これら全ての光成分が区別されることなく入力されており、また、前述したとおり、受光器３６ａは短パルス光の強度変化に追従出来るほど高速ではないため、電気サンプリングされた信号には、ローカル光Ｌの光パルスの前後の時間（この時間は受光器３６ａの周波数帯域によって決まる）における被測定信号光成分も含まれている。これは、サンプリングしたい時間以外の信号もサンプリングしていることを意味し、特に、被測定信号光Ｘの強度が時間によって変化する場合には問題となる。
【００５５】
この問題を解決するため、例えば、図４に示すように、光合波器３２として光カプラを用いその光カプラから出力される２つの合波光Ｙ１、Ｙ２を、受光器３６ｄ、３６ｅとアンプ３６ｆからなるバランスドレシーバ型の光電変換部３６で受光する構成とすることができる。
【００５６】
このとき、光合波器３２としての光カプラの分岐比をα：（１−α）とすると、二つの出力ポートから出力される合波光の光強度Ｙ１およびＹ２は、次式（２）で表される。
【００５７】
Ｙ１＝α・ＰＸ＋（１−α）・ＰＬ
＋２［α（１−α）（ＰＸ・ＰＬ）］１／２ cos Δθ
Ｙ２＝（１−α）・ＰＸ＋α・ＰＬ
−２［α（１−α）（ＰＸ・ＰＬ）］１／２ cos Δθ
……（２）
【００５８】
バランスドレシーバから出力される光電流ｉＰＤは、上記強度の差分に比例するので、次式（３）のようになる。
【００５９】
ｉＰＤ∝（２α−１）・ＰＸ＋（１−２α）・ＰＬ
＋４［α（１−α）（ＰＸ・ＰＬ）］１／２ cos Δθ  ……（３）
【００６０】
従って、光カプラの分岐比をちょうど５０％（α＝０．５）とすると、右辺第一項および第二項の強度成分を相殺し、干渉成分である第三項のみを取り出すことが出来る。
【００６１】
図４においては光合波器３２として光カプラを用いているが、前記実施例１と同様に、ビームスプリッタ、ハーフミラー、光導波路で構成することも出来る。また、受光器としてバランスドレシーバを用いる代わりに、単に独立した２つの受光器で受光してその出力信号をそれぞれ電気サンプリングしてもよい。この場合には、光サンプリング装置３０の後のＤＳＰなどにより差し引き演算する様にする。
【００６２】
＜実施例３：位相ダイバーシティ構成＞
上記実施例２によって、干渉成分のみを観測する事が出来る様になるが、まだ改善すべき以下の問題がある。
【００６３】
それは、前述の光サンプリング装置３０においては、被測定信号光Ｘの電界強度と光位相を各々独立して知ることが出来ないという問題である。
【００６４】
これは、図５に示すように、位相が互いに異なる（ただし逆相でない）複数（図では２つ）の合波光をサンプリングする所謂位相ダイバーシティ構成とする事で解決出来る。
【００６５】
即ち、被測定信号光Ｘおよびローカル光Ｌは、それぞれ分波器３３ａ、３３ｂにより分けられ、異なる組合せで合波手段としての光カプラ３３ｃ、３３ｄへ入力され、それぞれ合波される。ただし、分波器と光カプラの間には、位相差付与手段としての光遅延器３３ｅが挿入されており、光カプラ３３ｃ、３３ｄにて合波された合波光に、逆相とならない位相差（但し、位相差を時間に換算した値が、サンプリング光のパルス幅にくらべ十分小さな値となる範囲に限定される）が付与されるように、その遅延量が調整されている（なお、光遅延器３３ｅが挿入される場所は、図の箇所以外でもよいし、複数箇所でもよい）。
【００６６】
このとき、光電変換部３６は、複数の光カプラ３３ｃ、３３ｄから出射される合波光（Ｙｉ１、Ｙｉ２）、（Ｙｑ１、Ｙｑ２）をそれぞれバランスレシーバで受けることになり、その出力信号Ｅｉ、Ｅｑは、次式（４）で表される。
【００６７】
Ｅｉ＝ｋ１（ＰＸ・ＰＬ）１／２ cos ［Δθ−δφ／２］
Ｅｑ＝ｋ２（ＰＸ・ＰＬ）１／２ cos ［Δθ＋δφ／２］
……（４）
【００６８】
上式（４）において、ｋ１およびｋ２は光分波器の分岐比などで決まる既知の量であり、δφは合波光の位相差であり、これも光遅延量によって決まる既知の値である。よって、上記各関係から、次の結果を得る。
【００６９】
Δθ＝tan−１（ａ，ｂ）
ＰＸ１／２＝（ａ２＋ｂ２）１／２
ただし、
ａ＝（Ｅｉ／ｋ１＋Ｅｑ／ｋ２）／［２ｋ（ＰＬ）１／２cos （δφ／２）］
ｂ＝（Ｅｉ／ｋ１−Ｅｑ／ｋ２）／［２ｋ（ＰＬ）１／２cos （δφ／２）］
……（５）
【００７０】
上式（５）から、位相差Δθおよび被測定信号光の電界強度を独立して得ることが可能である事が判る（式（５）中のtan−１（ａ，ｂ）は、ｘｙ平面上において点（ａ，ｂ）と点とが結ぶ直線がｘ軸となす角度を示す偏角関数）。この演算は、例えば光サンプリング装置３０からのサンプル値Ｄｉ、Ｄｑを受けてＤＳＰなどにより実行される。
【００７１】
なお、合波光の位相差δφは、上記のように光カプラおよび光電変換部３６のレシーバを２組用いる場合においては、通常９０度に選ばれる。また、３組以上の光合波手段およびレシーバを用いると、位相測定精度の向上に寄与することが出来る。
【００７２】
図５においても光合波手段として光カプラを用いているが、前記実施例２と同様に、ビームスプリッタ、ハーフミラー、光導波路で構成することも出来る。なお、位相差付与手段を形成する光遅延器としては、光ファイバの長さの差を用いたり、位相板などを用いることも出来る。
【００７３】
＜実施例４：偏波ダイバーシティ構成＞
また、入力信号の偏波状態の変化による測定結果の変化を防止ためには、図６のように、被測定信号光Ｘを偏波分離手段６１により直交した２偏波成分に分離し、各々の信号を前記実施例１〜３で示した光合波器３２(ここでは図５の構成を採用している)により光サンプリングし、その出射光を光電変換部３６に電気信号に変換して電気サンプリング部３７によりサンプリングする偏波ダイバーシティ構成とする事で解消される。
【００７４】
ここで入力された被測定信号光Ｘは、偏波ビームスプリッタなどの偏波分離手段６１により互いに直交する二つの偏波成分に分離され、それぞれ光合波手段としての光カプラ３３ｃ、３３ｄに入力される。光カプラ３３ｃ、３３ｄへは、入力された被測定信号光Ｘの偏波成分と同一の偏波状態のローカル光Ｌも分波器３３ｂからそれぞれ入力され、合波される。これらの合波光ＹＰ１〜ＹＳ２は、それぞれ光電気変換部３６に入力され電気信号ＥＰ、ＥＳに変換され、電気サンプリングされる。得られたサンプル値ＤＰ、ＤＳは、図示しないＤＳＰ等で加算されて、一つの光波形として表示器に表示される。このような構成にすることで、たとえ入力信号の偏波状態が変化するような状況に置いても、正確な被測定信号光の波形を測定する事が出来る。
【００７５】
また、前記電気信号を加算することなく、それぞれ表示器に波形表示することにより、直交する偏波成分のそれぞれの光波形を独立して観測することも可能である。
【００７６】
なお、被測定信号光Ｘとローカル光Ｌの光周波数差およびパルス幅について検討すると、被測定信号光Ｘとローカル光Ｌの光周波数に差が存在すると、その差周波数のビートが合波光に生じる。
【００７７】
従って、被測定信号光Ｘの位相変化に伴う合波光の強度変化は、このビートの影響を受け、ビート周期と比較して干渉期間が長いほど、すなわちローカル光Ｌのパルス幅が広いほど、被測定信号光Ｘの位相変化に伴う合波光の強度変化の割合が小さくなる。
【００７８】
実際に、干渉光（合波光）の波形（時間対パワー）が、位相差δθ（ローカル光パワーが最大となる時間における、ローカル光と被測定信号光との位相差）が変化した場合にどのように変化するかを調べた結果、パルス幅がビート周期よりも狭い場合には、干渉光の波形は単峰形で、位相差の変化に追従してそのピークパワーが円滑に単調変化することがわかった。
【００７９】
これに対し、パルス幅がビート周期より広い場合には、干渉光の波形が単峰形とならず位相差の変化に対してピークパワーの追従性が明確にあらわれないことがわかった。
【００８０】
また、上記波形の変化だけでなく、実際に得ることができる電気信号は、受光器や電気回路の周波数帯域（ｆｃ）に制限され、さらになまった波形となる。したがって、パルス幅をビート周期より狭くすることが望ましい。
【００８１】
＜実施例５：光ゲーティングによるＳＮ改善＞
以上、説明した実施例１〜４においても、なお改善すべき下記点がある。
それは、サンプリングしたいタイミング以外の期間、すなわち、ローカル光Ｌが発光していない期間においても、被測定信号光Ｘが常に光電変換部３６の受光器に入射されていることによる雑音の問題である。
【００８２】
一般に受光器に光が入力されると、その入力された光強度に比例した大きさのショット雑音が発生する。受光器の応答は、光によるサンプリング期間であるローカル光のパルス幅に比較して遅いため、サンプリングの直前期間の被測定光入射によるショット雑音は、電気サンプリングされた信号に乗り、ＳＮ劣化の原因となる。
【００８３】
なお、実施例２において、バランスドレシーバの構成にすることで、被測定信号光の強度成分を相殺できると述べたが、ショット雑音は受光器毎で相関が無いため相殺されない。
【００８４】
このショット雑音による問題は、ローカル光Ｌのパルス幅を細くする（高時間分解能とするために必要）ほど、また、受光器の帯域を遅くする（安価なシステムとするために必要）程、相対的に大きな問題となる。
【００８５】
更に、ショット雑音以外にも、バランスドレシーバにて除去しきれなかった強度信号も問題となる。これは、カプラの分岐比がちょうど５０％でないことや、バランスドレシーバの周波数特性が同一で無いこと等が原因となり発生する。
【００８６】
また、一般にＳＮを改善するために、被測定信号光Ｘを増幅したり、強いローカル光を用いる方法が考えられるが、受光器の飽和を考慮すると、あまり大きな信号を入力できない場合もあるという問題もある。
【００８７】
図７に示す光サンプリング装置３０は、この問題を解決するものであり、光ゲート手段５０によってゲーティングされた光を光電変換部３６の受光器へ入力するようにすることで、不要な被測定信号光成分を除去するようにしている。
【００８８】
光ゲート手段５０は、光サンプリング部３１の後段に設けて光サンプリング部３１の出射光をゲーティングするだけでなく、光サンプリング部３１の前段に設けて、被測定信号光Ｘのみをゲーティングする様にしてもよい。
【００８９】
ただし、この光ゲート手段５０のゲートを開けるタイミングは、ローカル光Ｌが発光しているタイミングと同期するよう精密に調整する。すなわち、光ゲート手段５０が、光サンプリング部３１の前段に配置される場合には、ゲーティングされた被測定信号光Ｘが、ちょうど、ローカル光Ｌのパルス期間と重なるようなタイミングでゲーティングする。
【００９０】
また、光ゲート手段５０が、光サンプリング部５０の後段に配置される場合には、ローカル光Ｌのパルス部分がちょうど光ゲート手段５０を通過出来るようなタイミングとする。（必要に応じて遅延器を用いる。）パルス幅は数ピコ秒からサブピコ秒と非常に狭いので、このタイミング調整は非常に重要である。
【００９１】
光ゲート手段５０のゲーティング期間は、必ずしもローカル光Ｌのパルス幅と一致している必要は無い。通常、パルス幅と同じ様にするが有る程度（数倍程度）広くてもさほど問題にはならない。
【００９２】
＜実施例５：光ゲート手段＝相互吸収変調を用いたデバイス＞
図８に、上記光ゲート手段５０としてＥＡ(Electro Absorption)変調器５０１を用いた場合を示す。
【００９３】
ＥＡ変調器５０１は、一般的には、印加した電界強度に応じて光損失が変化する電界吸収効果を用いて入力信号光を強度変調させているが、ここでは入力された光強度に応じて光損失が変化する過飽和吸収の効果を利用している。
【００９４】
ＥＡ変調器５０１にはバイアス電圧発生器５０２からのバイアス電圧Ｖｂが加えられ、ローカル光Ｌの光パルスが入射されていない期間では、ＥＡ変調器５０１による光吸収により光損失が大きい状態（ゲートが閉じている）となっている。しかしながら、ローカル光Ｌの光パルスが入力されると、光吸収が飽和し、光損失が小さい状態（ゲートが開いた状態）となって、合波光がＥＡ変調器５０１から光電変換部３６へと出力される。
【００９５】
ローカル光Ｌがオフなると、励起されていたキャリアがバイアス電圧Ｖｂにより速やかに吸い取られ、飽和状態から回復しゲートオフの状態へとなる。
【００９６】
このＥＡ変調器５０１を用いる場合の一つ利点として、ローカル光Ｌのパルスの入射タイミングと、光ゲートを開けるタイミングとを自動的に合わせること（セルフ同期）が出来る点である。
【００９７】
ＥＡ変調器５０１以外でも、この過飽和吸収効果を利用できるものとして、半導体レーザや、過飽和吸収体、カーボンナノチューブなどを用いる事ができる。
【００９８】
＜実施例６：光ゲート手段＝非線形ループミラー＞
図９に、前記光サンプリング部３１と光ゲート手段５０とが一体的に形成された非線形ループミラー５０５を用いた実施例を示す。
【００９９】
非線形ループミラー５０５は、ループ状の高非線形型ファイバ５０６と、光カプラ５０７、５０８とを有している。
【０１００】
この構成では、被測定信号光Ｘは、光カプラ５０７の一方のポートから入力され等分され、ループ状の高非線形型ファイバ５０６を互いに逆回りに伝搬し、再び光カプラ５０７にて合波される。
【０１０１】
一方、ローカル光Ｌはループ途中に配置された光カプラ５０８により注入される。ローカル光Ｌのパルスが入射されていない期間においては、光カプラ５０７にて合波される被測定信号光の光位相は同位相となっているため、その合波光は再び光カプラ５０７の一方のポートへ戻って行く（ゲートオフ状態）。
【０１０２】
これに対し、ローカル光Ｌのパルスが入射されている期間においては、ループを時計周りに回る被測定信号光は、ローカル光Ｌの光パルスと共に高非線形型ファイバ５０６中を伝搬する。ここでローカル光Ｌのパワーをある強度に設定すると、相互位相変調効果によって、この時計回りに進行する被測定信号光に対する光ファイバの屈折率が変化し、光カプラ５０７にて合波される時点において、反時計回りに進行してきた被測定信号光の光位相に対して逆相とする事が出来る。この場合には、被測定信号光はローカル光Ｌと共に、光カプラ５０７の他方のポートから出力され（ゲートオン状態）、光電変換部３６に入射される。
【０１０３】
この例の場合、光カプラ５０８が光サンプリング部の合波手段に相当し、非線形ループミラー全体（高非線形型ファイバ５０６、光カプラ５０７、５０８）が前記光ゲート手段５０に相当する。
【０１０４】
上記のような非線形ループミラー構造を用いる場合の利点としては、実施例５の場合と同様に、ローカル光Ｌのパルスのタイミングと光ゲートを開けるタイミングとを、自動的に合わせること（セルフ同期）が出来る点と、高非線形型ファイバ中の相互位相変調効果は非常に高速（フェムト秒オーダ）に応答するため、ローカル光のＬのパルス幅にほぼ等しいゲート時間を得ることができる事である。
【０１０５】
また、上記非線形ループミラーと類似したものとして、パラメトリックループミラー（ＰＡＬＭ）も光ゲートとして使用する事が出来る。
【０１０６】
＜実施例７：光ゲート手段＝非線形光学結晶＞
上記実施例では、合波光としては被測定信号光Ｘとローカル光Ｌの周波数の基本波について考慮してきたが、それらの高調波、和周波、あるいは差周波の光を利用したものでもよい。
【０１０７】
このような例の一つとして、ゲーティング手段として非線形光学結晶を用いた場合が考えられる。
【０１０８】
例えば、図１０に示すようにＫＴＰ結晶による第二種位相整合を利用する場合について説明する。
【０１０９】
紙面右方向にｘ軸、上方向にｙ軸、紙面手前方向にｚ軸を取った３次元直交座標を考える。被測定信号光Ｘとローカル光Ｌは、それぞれコリーメータ５１１、５１２により平行光に変換され、偏波ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳ）５１３に入射される。ＰＢＳ５１３から出力された各々の光は、ルチル結晶５１４によって一つの光束として出力される。
【０１１０】
これにより、被測定信号光Ｘのｚ方向に偏向した垂直偏波成分（Ｓ偏光成分）と紙面と水平方向に偏向したローカル光偏光成分（Ｐ偏光成分）が偏波合成される。一般的に高い偏波消光比を得る為に、このようなルチル結晶５１４（あるいは方解石）がしばしば用いられる。ルチル結晶５１４より出力された合波光は、フォーカシングレンズ５２１によってフォーカシングされ、ＫＴＰ結晶５２２へ入射される。ＫＴＰ結晶５２２は、第二種位相整合が実現するようｚ軸周りの回転角度が調整される。
【０１１１】
この第二種位相整合とは、直交する二つの偏波成分が同時に結晶に入射されたときに、それらの和周波光が発生する条件であり、通常、これらの偏波方向は、各々、被測定信号光の偏波成分（図ではＳ偏光成分）およびローカル光の偏波成分（同Ｐ偏光成分）となるようにするため、ＫＴＰ結晶５２２はｘ軸周りの回転角が調整される。
【０１１２】
この様にする事で、ローカル光Ｌのパルス入射期間のみ和周波光が発生し、光ゲートとして機能するようになる。この和周波光はフォーカシングレンズ５２３で光電変換部３６の受光器へ入力され、電気信号へと変換される。
【０１１３】
以上述べた配置は、被測定信号光Ｘの光強度のみを観測するために用いられるが、被測定信号光Ｘの位相情報も観測する場合には、例えばＫＴＰ結晶５２２のｘ軸周りの回転角度を僅か（例えば１度）にずらす様にする。こうすることで、ローカル光Ｌおよび被測定信号光Ｘ自身の各々の和周波光、すなわち、第二高調波が発生する。但し、ローカル光Ｌのパルスピーク強度は、通常、被測定信号光Ｘの強度より非常に高いパワー（例えば１００ワット）とするため、被測定信号光Ｘの第二高調波は無視できる程弱い。従って、ＫＴＰ結晶５２２からは、ローカル光Ｌの第二高調波と、被測定信号光Ｘとローカル光Ｌとの和周波光が発生する事になり、これらは同一偏波なので、そのままで干渉する。
【０１１４】
被測定信号光Ｘおよびローカル光Ｌの光周波数を各々ｆＸ、ｆＬとすると、和周波光の周波数はｆＸ＋ｆＬ、ローカル光の第二高調波の周波数が２ｆＬなので、干渉光のビート成分はｆＸ＋ｆＬ―２ｆＬ＝ｆＸ―ｆＬとなり、被測定信号光Ｘおよびローカル光Ｌをそのまま干渉させた場合と同じであることが判る。
【０１１５】
上記では、ローカル光Ｌの和周波光を得る手段として、ＫＴＰ結晶５２２をｘ軸周りに回転させたが、これ以外の方法として、ルチル結晶５１４の後に、偏波面を回転させる手段（例えば、回転機構を持った波長板を配置する方法）を用いる事が出来る。この様にする事で、光軸ズレを発生させる事無く、被測定信号光Ｘの強度に合わせて偏波の方位を（すなわち、第二高調波の強度を）調整する事ができ、最も効率がよい干渉度を選ぶ事ができる。
【０１１６】
また、ルチル結晶５１４の後に、例えば光軸がｚ軸方向から僅かに傾いた波長板を、出し入れできる機構を採用することで、被測定信号光Ｘの光強度のみを観測する場合と、位相情報も観測する場合の二通りを切換できるようになる。
【０１１７】
以上では、和周波光および第二高調波を用いた場合について述べたが、そのほかに、差周波光発生、あるいは、４光波混合を含むパラメトリック過程（高非線形型光ファイバ、ファイバ増幅器、半導体光増幅器等）などによる周波数変換を伴う現象や、それらの組み合わせも同様に利用することも出来る。
【０１１８】
＜実施例８：ＥＡ変調器を用いた位相ダイバーシティ構成＞
図１１、図１２に、バイアスされた半導体ＥＡ変調器をゲーティング手段に用いた場合の位相ダイバーシティ構成例を示す。また、図１３には、図１１、図１２の構成で、ローカル光Ｌの強度Ｐlo、角周波数ωlo、被測定信号光Ｘの強度Ｐsig、角周波数ωsigとした場合における各部の入力光の電界、受光出力の理論式を示す。
【０１１９】
被測定信号光Ｘは、例えば図１２に示すようにポラライザ（直線偏光子）２００などで４５度直線偏光が抽出され、偏波ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳ）１０１へ入射される。また、円偏光のローカル光ＬもＰＢＳ１０１へ入力され、被測定信号光Ｘと互いに垂直な偏波成分同士が偏波合成され、二つのＥＡ変調器１０２、１０３へそれぞれ入力される。
【０１２０】
通常、半導体ＥＡ変調器は、強い電界吸収効果と高速応答を得るために、扁平な長方形の窓を有する光導波路構造となっている。従って、偏波によって相互位相変調の効果の度合いが異なり、また、光の伝搬速度も異なる。よって、そのまま（ＥＡ変調器を水平に配置する）だと、ゲーティングされた被測定信号光と、ローカル光の光パルスが時間軸上でずれてしまい、干渉しなくなる。
【０１２１】
そこで、本例においては、ＥＡ変調器１０２、１０３とＥＡ変調器からのゲーティングされた合波光を受けるＰＢＳ１０４、１０５を図１２のように光軸周りに４５度傾けて配置し、＋４５度と−４５度の二種類の偏波をそれぞれ独立に受光器１３６ａ〜１３６ｄで受けるようにしている。
【０１２２】
このとき、ＰＢＳ１０４（あるいはＰＢＳ１０５）によって偏波分離された二光束の強度は、位相差Δθに応じて相補的に変化する。受光器１３６ａ（あるいは受光器１３６ｃ）と受光器１３６ｂ（あるいは受光器１３６ｄ）をバランスドレシーバとすることで、強度成分（前記式（１）の右辺第一項および第二項）を相殺し干渉成分（前記式（１）の右辺第三項）のみを得ることが出来る（図１３参照）。
【０１２３】
さらに、ＰＢＳ１０１へのローカル光Ｌとして円偏光を用いているので、分波された二つの偏波は位相が９０度異なっている。従って、図１３に示しているように、受光器１３６ａおよび受光器１３６ｂからの光電流と、受光器１３６ｃおよび受光器１３６ｄからの光電流も位相が９０度異なっており、よって、位相ダイバーシティの構成となっている。
【０１２４】
なお、ＰＢＳ１０１の後に波長板など偏向面を４５度回転させる光学素子を配置し、ＥＡ変調器およびそれに続くＰＢＳを水平に配置してもよい。
【０１２５】
これと似た配置として図１４、図１５のような構成も考えられる。ここでは、前例のＰＢＳ１０１の代わりに偏波無依存のビームスプリッタ（以下、ＢＳ）１１０が用いられ、入力された被測定信号光Ｘおよびローカル光Ｌはその偏波状態を保ったまま分波および合波される。図１６は図１４、図１５の構成で、ローカル光Ｌの強度Ｐlo、角周波数ωlo、被測定信号光Ｘの強度Ｐsig、角周波数ωsigとした場合における各部の入力光の電界、受光出力の理論式を示す。
【０１２６】
また、ここでは、ＥＡ変調器１０２′、１０３′およびそれに続くＰＢＳ１０４′、１０５′は図１５のようにまっすぐ水平に配置される。ＰＢＳ１０４′およびＰＢＳ１０５′において、直線偏光と円偏光の合波光が偏波分離されるため、分離された光の位相は９０度異なっている。
【０１２７】
一方、ＢＳ１１０によって、反射光は９０度位相が変化するので、受光器１３６ａ（あるいは受光器１３６ｂ）と受光器１３６ｃ（あるいは受光器１３６ｄ）への光強度は、位相差Δθに応じて相補的に変化する。よって、受光器１３６ａ、１３６ｃ（あるいは受光器１３６ｂ、１３６ｄ）をバランスドレシーバ構成とすると、図１６に示しているように、それらレシーバの出力の位相は９０度異なっており、やはり位相ダイバーシティの構成となっている。
【０１２８】
この実施例でさらに偏波ダイバーシティ構成とする場合には、上記構成と同じものをもう一つ別に準備し、偏波分離手段で分離した２つの偏波成分をそれぞれ与えればよい。
【０１２９】
また、上記実施例８の構成においては、ゲーティング手段としてＥＡ変調器を用いているが、このほかにも、カーボンナノチューブなどの過飽和吸収特性をもつデバイスを用いる事が出来る。
【０１３０】
上記構成でＥＡ変調器を取り除いた構成は、そのままで、光ゲート手段を持たない請求項２に係る実施例とする事が出来る事も付け加えておく。
【０１３１】
なお、上記各実施例のような光ゲーティング処理を行うことで、たとえ低速の電気回路を用いたとしても高い干渉度が得られることが確認されている。
【０１３２】
上記実施例８までの光サンプリング装置は、ローカル光Ｌとして光パルスＰｓを用いているが、図１７に示す光サンプリング装置３０のように、光サンプリング部３１を、被測定信号光Ｘと干渉可能な周波数の連続光ＣＷを出射する連続光発生器１５１と、その連続光ＣＷをローカル光Ｌとして被測定信号光Ｘと合波する合波手段１５２と、その合波手段１５２の出射光を、光パルスＰｓが入射したときだけ通過させる光ゲート手段１５５とにより構成することもできる。
【０１３３】
この場合、連続光ＣＷの波長を比較的に容易に変化させることが出来ることや、光ゲートのタイミングを合わせる必要が無いなどの利点がある。
【０１３４】
＜実施例９：ローカル光＝ＣＷ光＋光サンプリング＞
前記光ゲート手段１５５としては、前記実施例５〜８までに示したものを利用可能であるが、図１８に、高非線形ファイバを用いた光パラメトリック増幅を利用した例を示す。
【０１３５】
この例では、被測定信号光Ｘと連続光発生器１５１からの連続光ＣＷが合波手段としての光カプラ１５２により合波され、さらに光サンプリングパルス発生器３５からの光パルス（ポンプ光）Ｐｓが、光カプラ１５５ａにて合波され高非線形性ファイバ１５５ｂへと入力される。
【０１３６】
ここで、連続光ＣＷの波長は被測定信号光Ｘの中心波長に近い波長が選ばれる。高いピークパワーを持ったポンプ光Ｐｓにより、連続光ＣＷ（Ｌ）と被測定信号光Ｘの波長変換光が生成され（図１９図参照）、光バンドパスフィルタ１５５ｃにより切り取られる。この波長変換光はポンプ光Ｐｓのパルス期間のみ発生するので、光ゲーティングとして機能する。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】本発明の実施形態の構成図
【図２】実施形態の動作説明図
【図３】実施形態の動作説明図
【図４】実施形態の要部の構成例を示す図
【図５】実施形態の要部の構成例を示す図
【図６】偏波変動に対応した構成例を示す図
【図７】光ゲーティング処理を行う構成例を示す図
【図８】光ゲーティング処理をＥＡ変調器で行う構成例を示す図
【図９】光ゲーティング処理を非線形ループミラーで行う構成例を示す図
【図１０】光ゲーティング処理を非線形光学結晶で行う構成例を示す図
【図１１】被測定信号光の位相と振幅の検出が可能な構成例を示す図
【図１２】図１１の構成の斜視図
【図１３】図１１の構成の各部の出力の理論式
【図１４】被測定信号光の位相と振幅の検出が可能な別の構成例を示す図
【図１５】図１４の構成の斜視図
【図１６】図１４の構成の各部の出力の理論式
【図１７】被測定信号光と連続光とを合波した光に対してゲーティングによるサンプリングを行う構成例を示す図
【図１８】図１７の具体的な構成例を示す図
【図１９】図１８の構成の動作を説明するための図
【図２０】ＤＰＳＫ伝送方式を説明するための図
【図２１】ＤＰＳＫ伝送システムの構成例を示す図
【図２２】１ビット遅延器を用いた従来の光波形観測装置の構成図
【図２３】ヘテロダイン方式の従来装置の構成図
【符号の説明】
【０１３８】
３０……光サンプリング装置、３１……光サンプリング部、３２……光合波器、３５……光サンプリングパルス発生器、３６……光電変換部、３７……電気サンプリング部、４０……同期手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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