(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数が異なる２つの計測用光を生成し被計測材料に照射する計測用光生成部と、
周波数中間値が前記２つの計測用光の周波数の間に設定され、周波数間隔が前記２つの計測用光の周波数間隔と同一の２つの参照光を生成する参照光生成部と、
前記２つの計測用光と前記２つの参照光とから、周波数が低い計測用光と参照光とのビート信号、および周波数が高い計測用光と参照光とのビート信号を生成し、これら２つのビート信号の乗算信号を生成するビート信号生成部と、
前記乗算信号の直流成分から検出系により定まる定数を取り除き２つの計測用光の相対位相を検出し、当該相対位相に基づき前記被計測材料の分散値を求める光分散演算部と、
を備えた光分散計測装置であって、
前記計測用光、前記参照光の少なくとも一方の光路上に、光分散を付与する光分散付与部または位相変調部を備え、
前記光分散付与部は、光分散の付与量を調整することで、前記計測用光の相対位相を特定し、
前記位相変調部は、伝播する前記計測用光または前記参照光の光路長を調整することで、前記計測用光の相対位相を特定する、
ことを特徴とする光分散計測装置。
【請求項２】
群遅延が、
ｔg（λ）＝ｄφ（ω）／ｄω＝−（λ2／２πｃ）・｛ｄφ（λ）／ｄλ｝      （Ａ１）
分散値が、
Ｄ（λ）＝ｄｔg（λ）／ｄλ      （Ａ２）
ただし、
φ：位相
λ：波長
ω：角周波数
ｃ：光速
で表されることを特徴とする請求項１に記載の光分散計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光路長変動の影響を除去でき、パルスひずみに起因する精度劣化がなく、ダイナミックレンジを維持でき、しかも低コストの計測機材で構成が可能な、光分散計測技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
光材料（あるいは光デバイス）には光分散、すなわち屈折率の波長依存性があり、光ファイバでは、波長によって光の伝播速度が異なる。
たとえば、パルスは当該パルスを構成する波長成分の速度が光ファイバ中では一様でないため、図１０に示すように光ファイバを通過すると波形の劣化を招来する。また、高速の全光スイッチングにおいては、スイッチング速度は使用される光材料の光分散によって制限される。このようなことから、光ファイバを含む光材料の波長分散は光通信システムや全光スイッチング回路等を設計する際の最も重要なパラメータであり、その計測法が種々開発されている。
【０００３】
光材料の波長分散計測法として、位相シフト法、光パルス法，光干渉法が知られている（特許文献１から３参照）。位相シフト法は、現状では最も成熟した実用的な技術であり、ＬＥＤやＬＤの正弦波変調光を用いて相対遅延時間を光包絡線の位相シフト量として計測し、波長分散を算出するもので、光源，受光系に電気の帯域の制限を受けることなく計測ができる。
【０００４】
光パルス法は、パルス光源を用いて光パルスが被計測材料中で生じる群遅延時間を光パルスの時間遅延量として計測し波長分散を算出する。
光干渉法は、参照光と被計測光との干渉のコントラストが最大になるときの、参照光の光路と被計測光の光路との光路長差から相対遅延時間を求めて光分散を算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２９６２０７
【特許文献２】特開２０００−１２１５００
【特許文献３】特開平５−１０７１５０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、位相シフト法は、確立した技術ではあるが、光路長変動の影響で、計測精度が劣化するなどの問題がある。
光パルス法は、広い波長域をカバーする光源の利用が可能であるが、パルスのひずみで計測精度が劣化するという問題がある。
光干渉法は干渉光と計測光の光路長を一致させることが必要であり、光路長が短い光ファイバの計測には有効であるが、ダイナミックレンジが狭く、光路長が長い光ファイバの計測には不向きであるなどの問題がある。
しかもこれらの各方法では、高価な計測基材を必要とすることが多く、高コスト化するといった問題もある。
【０００７】
本発明の目的は、（ａ）光路長変動の影響を除去でき、（ｂ）パルスひずみに起因する精度劣化がなく、（ｃ）ダイナミックレンジを維持でき、しかも、（ｄ）低コストの計測機材で構成が可能な、光分散計測技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は（１）または（２）を要旨とする。
（１）
周波数が異なる２つの計測用光を生成し被計測材料に照射する計測用光生成部と、
周波数中間値が前記２つの計測用光の周波数の間に設定され、周波数間隔が前記２つの計測用光の周波数間隔と同一の２つの参照光を生成する参照光生成部と、
前記２つの計測用光と前記２つの参照光とから、周波数が低い計測用光と参照光とのビート信号、および周波数が高い計測用光と参照光とのビート信号を生成し、これら２つのビート信号の乗算信号を生成するビート信号生成部と、
前記乗算信号の直流成分から検出系により定まる定数を取り除き２つの計測用光の相対位相を検出し、当該相対位相に基づき前記被計測材料の分散値を求める光分散演算部と、
を備えた光分散計測装置であって、
前記計測用光、前記参照光の少なくとも一方の光路上に、光分散を付与する光分散付与部または位相変調部を備え、
前記光分散付与部は、光分散の付与量を調整することで、前記計測用光の相対位相を特定し、
前記位相変調部は、伝播する前記計測用光または前記参照光の光路長を調整することで、前記計測用光の相対位相を特定する、
ことを特徴とする光分散計測装置。
【００１０】
（ａ）計測用光、参照光の少なくとも一方の光路上に光分散付与部を設けるとき
この場合には計測用光の光学距離（あるいは光学距離変化）を測定する必要があるが、計測用光や参照光の振幅値を測定する必要はない。
まず、被計測材料を光分散計測装置にセットせずに光分散計測を行う（第１の計測値）。
次に、被計測材料を光分散計測装置にセットして光分散計測を行うが、このときに、光分散付与部により、検出電圧が最大（または最小）になるまで光分散を変化（たとえば増加）させる。そして、位相検出値が最大（または最小）となったときの光分散値（第２の計測値）から、第１の計測値を減算することで、被計測材料の直接光分散値を計測することができる。
（ｂ）計測用光、参照光の少なくとも一方の光路上に位相変調器を設けるとき
この場合には、計測用光や参照光の振幅値を測定する必要があるが、光学距離を測定する必要はない。
まず、位相変調をせずに２つの計測用光の位相をそれぞれ求め、これから分散値の計測を行う（第１の計測値）。このときには、「みかけ上の相対位相」（真の相対位相および偽の相対位相）が表れる。次に、位相変調をして（光路長を長く、または短くして）光分散計測を行うが、このときに、周波数が低い計測用光と参照光とのビート信号、および周波数が高い計測用光と参照光とのビート信号との乗算信号が増加傾向にあるか減少傾向にあるかを検出して、「みかけ上の相対位相」から真の相対位相を抽出する。
そして、位相検出値が最大（または最小）となったときの光分散値（第２の計測値）から、第１の計測値を減算することで、被計測材料の直接光分散値を計測することができる。
（２）
群遅延が、
ｔg（λ）＝ｄφ（ω）／ｄω＝−（λ2／２πｃ）・｛ｄφ（λ）／ｄλ｝      （Ａ１）
分散値が、
Ｄ（λ）＝ｄｔg（λ）／ｄλ      （Ａ２）
ただし、
φ：位相
λ：波長
ω：角周波数
ｃ：光速
で表されることを特徴とする（１）に記載の光分散計測装置。
【００１１】
本発明の光分散計測装置では、分散の計測精度と、計測範囲は、計測用光の周波数間隔（Δω）に依存する。この周波数間隔（Δω）が大きいほど精度が高くなるが、光分散の計測範囲（ダイナミックレンジ）が狭くなる。逆に、周波数間隔（Δω）が小さいほど精度が低くなるが、分散の計測範囲（ダイナミックレンジ）が広くなる。よって、分散の計測精度と計測範囲を選ぶ目的に応じて、適宜、計測用光の周波数間隔（Δω）を選ぶことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、光路長変動の影響を除去でき、パルスひずみに起因する精度劣化がなく、ダイナミックレンジを維持でき、しかも低コストの計測機材で構成が可能な、光分散計測技術が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の光分散計測装置の構成を示すブロック図であり（A）は光分散付与器を用いた例、（B）は位相変調器を用いた例を示す図である。
【図２】図１（Ａ）の本発明の光分散計測装置におけるビート信号生成部と光分散測定部とを詳しく示すブロック図である。
【図３】図１（B）の本発明の光分散計測装置におけるビート信号生成部と光分散測定部とを詳しく示すブロック図である。
【図４】周波数軸における計測用光と参照光との関係を示す図である。
【図５】本発明の処理を示すフローチャートである。
【図６】光分散付与器を用いて計測用光の位相を特定する実施形態を示す図である。
【図７】位相変調器を用いて計測用光の位相を特定する実施形態を示す図である。
【図８】本発明の光分散計測装置を、Ｎ出力のアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）と、出力側に設けたＮのＰＤ群と、信号選択回路と、信号選択回路の出力信号を乗算する（Ｎ−１）個のミキサをと備えたビート信号生成部を用いて構成した例を示す図である。
【図９】本発明の光分散計測装置を、Ｎ出力のアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）と、出力側に設けたＮのＰＤ群と、信号選択回路と、信号選択回路の出力信号を乗算する（Ｎ−１）個のミキサをと備えたビート信号生成部を用いて構成した他の例を示す図である。
【図１０】従来の不都合を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１（Ａ），（Ｂ）は本発明の光分散計測装置の構成を示すブロック図、図２はビート信号生成部と光分散測定部とを詳しく示すブロック図、図３は図１（B）の本発明の光分散計測装置におけるビート信号生成部と光分散測定部とを詳しく示すブロック図である。また、
図４は周波数軸における計測用光と参照光との関係を示す図、図５は本発明の相対位相検出方法を示すフローチャートである。以下、図１（Ａ）の説明に併せて、適宜、図５のフローチャートにおける処理ステップを付記する。
【００１５】
図１（Ａ）において、光分散計測装置１は、周波間隔が異なる２つの計測用光の相対位相（φA2−φA1）を用いて被測定材料３００での光分散を計測するもので、計測用光生成部１１と、参照光生成部１２と、光分散付与部１３と、ビート信号生成部１４と、光分散測定部１５とからなる。
【００１６】
計測用光生成部１１が計測用光ＳA1，ＳA2を生成し、参照光生成部１２が参照光ＳB1，ＳB2を生成する（Ｓ１１０）。
本実施形態では、計測用光生成部１１が生成する計測用光ＳA1，ＳA2は以下のように表されるものとする。
【００１７】
ＳA1＝ａA1ｅｘｐ｛ｊ（ωA1ｔ−φA1）｝    （Ｂ１）
ＳA2＝ａA2ｅｘｐ｛ｊ（ωA2ｔ−φA2）｝    （Ｂ２）
ここで、ａA1，ａA2はＳA1，ＳA2の振幅、ωA1，ωA2はＳA1，ＳA2の周波数、φA1，φA2はＳA1，ＳA2の位相である。
φA2−φA1は既知である。なお、φA1，φA2の一方が既知であることもあるが、通常は、φA1，φA2の双方が既知である。
計測用光ＳA1，ＳA2は、被測定材料３００に照射され、光分散が生じる（Ｓ１１０）。
【００１８】
参照光ＳB1，ＳB2は以下のように表されるものとする。
ＳB1＝ａB1ｅｘｐ｛ｊ（ωB1ｔ−φB1）｝    （Ｂ３）
ＳB2＝ａB2ｅｘｐ｛ｊ（ωB2ｔ−φB2）｝    （Ｂ４）
ここで、ａB1，ａB2はＳB1，ＳB2の振幅、ωB1，ωB2はＳB1，ＳB2の周波数、φB1，φB2はＳB1，ＳB2の位相である。
【００１９】
参照光ＳB1，ＳB2の位相φB1，φB2は異なる値（φB1≠φB2）であってもよいし、同一の値φB（φB＝φB1＝φB2）であってもよい。本実施形態では、φB＝φB1＝φB2であるものとする。
【００２０】
参照光ＳB1，ＳB2の周波数間隔ωDは、図４に示すように計測用光ＳA1，ＳA2の周波数間隔と同一であり、参照光ＳB1の周波数ωB1と参照光ＳB2の周波数ωB2の中間値（ωB2−ωB1）／２が２つの計測用光ＳA1，ＳA2の周波数の間（ωA1からωA2の間）に設定されている。
計測用光ＳA1と参照光ＳB1とは（あるいは、計測用光ＳA2と参照光ＳB2とは）、周波数差Δωをもっている。
【００２１】
Δω＝ωA1−ωB1＝ωA2−ωB2    （Ｂ５）
したがって、参照光ＳB1，ＳB2は以下のように表される。
ＳB1＝ａB1ｅｘｐ〔｛ｊ（ωA1−Δω）ｔ−φB｝〕    （Ｂ６）
ＳB2＝ａB2ｅｘｐ〔｛ｊ（ωA2−Δω）ｔ−φB｝〕    （Ｂ７）
計測用光ＳA1，ＳA2の周波数ωA2，ωA2は予めわかっている。
【００２２】
光分散付与部１３は、光分散の付与量を可変調整することで、計測用光の位相を特定する。詳細については、図６および図８において説明する。
【００２３】
ビート信号生成部１４は、計測用光ＳA1，ＳA2と参照光ＳB1，ＳB2とから、周波数が低い計測用光ＳA1と参照光ＳB1とのビート信号Ｂ1、および周波数が高い計測用光ＳA2と参照光ＳB2とのビート信号Ｂ2を生成する。そして、これら２つのビート信号Ｂ1，Ｂ2の乗算信号ＭＰＬを生成する。
【００２４】
すなわち、図２では、ビート信号生成部１４は、合波器１４１と、フォトダイオード（ＰＤ）１４２と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１４３と、デバイダ（ＤＶ）１４４と、ミキサ（ＭＸ）１４５とからなる。
【００２５】
合波器１４１は、２つの計測用光ＳA1，ＳA2と２つの参照光ＳB1，ＳB2とを合波し、合波信号ＣＰを生成する（Ｓ１２０）。そして、この合波信号ＣＰをＰＤ１２２により光電変換する（Ｓ１３０）。
【００２６】
ＰＤ１４２の出力には、計測用光ＳA1と参照光ＳB1とのビート信号と計測用光ＳA2と参照光ＳB2とのビート信号が含まれる。ＬＰＦ１４３は、これらのビート信号の中から、周波数が低いビート信号（周波数Δω）を抽出する（Ｓ１４０）。
【００２７】
計測用光ＳA1と参照光ＳB1とにより生じる周波数Δωのビート信号をＢ1、計測用光ＳA2と参照光ＳB2とにより生じる周波数Δωのビート信号をＢ2でそれぞれ示すと、ＬＰＦ１４３の出力には、以下の項が含まれる。
【００２８】
２ａA1ａB1ｃｏｓ｛Δωｔ＋（φA1−φB）＋ｃｎｓｔ1｝］
＋２ａA2ａB2ｃｏｓ｛Δωｔ＋（φA2−φB）＋ｃｎｓｔ2｝］  （Ｂ８）
【００２９】
ここで、
ｃｎｓｔ1＝（２π／ｃ）×〔ωA1ｎA1ＬA−ωB1ｎB1ＬB〕
ｃｎｓｔ2＝（２π／ｃ）×〔ωA2ｎA2ＬA−ωB2ｎB2ＬB〕
ｃ：光速
ｎA：計測用光路の屈折率
ｎB：参照光路の屈折率
ＬA：計測用光路長
ＬB：参照光路長
【００３０】
（Ｂ８）式の第１項はビート信号Ｂ1の要素であり、第１項はビート信号Ｂ2の要素である。
ＬＰＦ１４３の出力、すなわちビート信号Ｂ2，Ｂ2は、デバイダ（ＤＶ）１４４により２つのパスに分けられ、ミキサ（ＭＸ）１４５により乗算される（Ｓ１５０）。
【００３１】
乗算信号ＭＰＬ、すなわちミキサ（ＭＸ）１４５の出力は以下のように表される。
ＭＰＬ＝（ａA12ａB12＋ａA22ａB22）／２
＋ａA1ａA2ａB2ａB1ｃｏｓ〔（φB2−φB1）＋（ｃｎｓｔ2−ｃｎｓｔ1）
＋Ｒ（Δωｔ）      （Ｂ９）
【００３２】
なお、（Ｂ９）のｃｎｓｔ2−ｃｎｓｔ1は、
ｃｎｓｔ2−ｃｎｓｔ1
＝（２π／ｃ）
×〔（ωA2ｎA2−ωA1ｎA1）ＬA−（ωB2ｎB2−ωB1ｎB1）ＬB〕      （Ｂ１０）
で表される。
【００３３】
また、Ｒ（Δωｔ）は、ビート周波数と時間との積に依存する関数である。
位相検出部１５１は、以下に述べるように、乗算信号ＭＰＬの直流成分を取り出し（Ｓ１６０）、この直流成分から検出系により定まる定数を取り除き、２つの計測用光ＳA1，ＳA2の相対位相（φA2−φA1）を検出する（Ｓ１７０）。
乗算信号ＭＰＬの直流成分ＤＣは、（Ｂ９）式から、次のように表される。
ＤＣ＝（ａA12ａB12＋ａA22ａB22）／２
＋ａA1ａA2ａB2ａB1ｃｏｓ〔（φA2−φA1）＋（ｃｎｓｔ2−ｃｎｓｔ1）〕      （Ｂ１１）
【００３４】
この式からコサイン部分のみを取り出し正規化すると、正規化直流成分ＤＣNMLは次のように表される。
ＤＣNML＝ｃｏｓ〔（φA2−φA1）＋（ｃｎｓｔ2−ｃｎｓｔ1）〕      （Ｂ１２）
この正規化直流成分ＤＣNMLから位相に依存しない要素（検出系により定まる定数（ｃｎｓｔ2−ｃｎｓｔ1））を除去することで２つの計測用光ＳA1，ＳA2の相対位相（φA2−φA1）が求められる。
【００３５】
図６は、図１（Ａ）の光分散付与部１３の動作説明図である。光分散測定分１２は、計測用光ＳA1，ＳA2と２つの参照光ＳB1，ＳB2とから光路長を求めることができる。
光路長が決まれば、光分散測定部１２は、光分散付与部１３による光分散の付与量を可変調整する（たとえば、増加する）。光分散測定部１２は、光分散付与部１３を可変動作させ、入力信号強度が最大となったときに、計測用光ＳA1，ＳA2の位相差を特定する。
【００３６】
次に、位相変調部を用いた例を示す。位相変調部は、計測用光または参照光の光路長を調整することで、計測用光の位相を特定する、
図７（Ａ）に、正規化直流成分ＤＣNMLと相対位相ΦA（＝（φA2−φA1）＋（ｃｎｓｔ2−ｃｎｓｔ1））との関係を示す。図７（Ａ）に示すように、位相検出部１５１は、通常、あるＤＣNMLについて、みかけ上２つの相対位相ΦA（１），ΦA（２）を検出する。ΦA（１）は０〜π〔ｒａｄ〕の間にあり、ΦA（２）はπ〜２π〔ｒａｄ〕の間にある。
【００３７】
計測用光が伝播する信号路（計測用光路）上に位相変調部が設けられており、位相検出部１５１は位相変調部に距離変調指示信号ＩＮＳＴ＿ＬＣを送出することができる。
【００３８】
この位相変調部は２つの「みかけ上の相対位相」ΦA（１），ΦA（２）の一方を「真の相対位相」として特定することができる。なお、位相変調部は上例のように計測用光路上に設けることもできるが、被測定信号が伝播する信号路（被測定信号路）上に設けることもできるし、計測用光路上および参照信号路上の双方に設けることもできる。
【００３９】
たとえば位相変調部が被測定信号路長ＬAを微小距離長くしたことにより、ｃｎｓｔ2−ｃｎｓｔ1の値が大きくなる（（Ｂ１０）参照）。
図７（Ｂ）に示すように、このとき、被測定信号路長がＬAからＬA＋ΔＬに変化したとする。これによりＤＣNMLの値が増加（γ（２）で示す）すればΦ1（２）が「真の相対位相」であると判定できるし、ＤＣNMLが減少すればΦ2（１）が「真の相対位相」であると判定できる。
【００４０】
相対位相が求められれば、計測用光の群遅延が、
ｔg（λ）＝ｄφ（ω）／ｄω＝−（λ2／２πｃ）・｛ｄφ（λ）／ｄλ｝  （Ｃ１）
により求められる。
また、分散値が、
Ｄ（λ）＝ｄｔg（λ）／ｄλ  （Ｃ２）
により求められる。
（Ｃ１），（Ｃ２）において、φ：計測用光の位相、λ：計測用光の波長、ω：角周波数、ｃ：光速である。
【００４１】
図８において光分散計測装置２は、原信号ＳＡに周波数成分として含まれる、周波数間隔ωDが異なる複数の計測用光ＳA1，ＳA2，・・・，ＳAk，・・・ＳANの中の２つの計測用光ＳAn，ＳA(n+1)について光分散を計測する処理を、計測用光の組み合わせを変えて並列的に行う（パラレル処理する）ことで、広帯域な分散値を一度に得ることができる。なお、本例でも原信号ＳＡ（被測定信号ＳA1，ＳA2，・・・，ＳAk，・・・ＳAN）の群が繰り返し送出されており、光分散計測装置２は同一の被測定信号を複数回受信できるものとする。
【００４２】
光分散計測装置２は、計測用光生成部と、参照光生成部２１と、ビート信号生成部２２と、（Ｎ−１）の相対位相検出ユニット２３（ｋ）（ｋ＝１，２，３，・・・，Ｎ−１）と、光分散演算部２５とからなる。
【００４３】
本例では、被測定信号はコム光であり、参照信号もコム光であるとする。
参照光生成部２１は、周波数が被測定信号ＳA1，ＳA2，・・・，ＳAk，・・・ＳANの周波数と一致しないが周波数間隔が被測定信号の周波数間隔ωDと同一のＮの参照信号ＳB1，ＳB2，・・・，ＳBk，・・・ＳBNを生成する。参照光生成部２１は、ＰＤ２１１を介して被測定信号を取り込んでおり、ＳB1，ＳB2，・・・，ＳBk，・・・ＳBNの周波数や周波数間隔を知ることができる。
【００４４】
ビート信号生成部２２は、計測用光ＳA1，ＳA2，・・・，ＳAk，・・・ＳANと参照信号ＳB1，ＳB2，・・・，ＳBk，・・・ＳBNの中の周波数が相互に近い前計測用光と前記測定信号との対から、ビート信号Ｂ1，Ｂ2，・・・，ＢNを生成し、これら複数のビート信号から２つのビート信号を重複を許して選択し、これらの乗算信号を生成して相対位相検出ユニット相対位相検出ユニット２３（ｋ）に分配する。
【００４５】
図８ではビート信号生成部２２は、２入力、Ｎ出力のアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）２２１と、出力側に設けたＮのフォトダイオード（ＰＤ）からなるＰＤ群２２２と、ＰＤ群２２２の出力信号からそれぞれ２つの信号を重複を許して選択する信号選択回路２２３と、信号選択回路２２３の出力信号を乗算する（Ｎ−１）個のミキサからなるミキサ群２２４とを備えている。
【００４６】
信号選択回路２２３では、位相は相対位相として検出されるので、たとえば、ビート信号Ｂ1，Ｂ2，・・・，ＢNのうちから、
（Ｂ1とＢ2），（Ｂ3とＢ4），（Ｂ5とＢ5），・・・，（ＢN-1とＢN）
のように選択すると、位相を介して関連付けがなされない。
【００４７】
よって、たとえば、
（Ｂ1とＢ2），（Ｂ2とＢ3），（Ｂ3とＢ4），・・・，（ＢN-1，ＢN）
のように「重複を許して」選択することで全てのビート信号は、位相を介して関連付けられる。
【００４８】
ある計測用光ＳA(x+1)が不定であるとき、たとえば参照信号ＳB(x+1)に対応する周波数ωB(x+1)の計測用光が存在しないような場合には、当該参照信号ＳB(x+1)はビート信号の生成には寄与しないように、ビート信号が生成される。
【００４９】
前述したように、本例でも光分散計測装置２は同一の被測定信号を何度も受信できるので、先の回に振幅を検出しておけば、信号選択回路２２３は振幅検出部２４の検出結果ＡＤを取得することで、どの信号が不定であるかを予め知ることができる。
【００５０】
上記の例では、信号選択回路２２３は、ビート信号生成部２２が生成したビート信号のうち、ビート信号Ｂ1，Ｂ2，Ｂ3，・・・，ＢNから、想定される２つの組み合わせについて、乗算信号を計算しておくことができる。振幅の検出値がゼロの計測用光から生成されるビート信号は、位相検出に使用しないようにすることもできる。
【００５１】
ミキサ群２３４を構成する（Ｎ−１）個のミキサは、２つのビート信号を乗算して、乗乗算信号ＭＰＬm/n（ｍ番目のビート信号とｎ番目のビート信号との乗算信号）を、相対位相検出ユニット２３（ｋ）（ｋ＝１，２，３，・・・，Ｎ−１）に送出する。
【００５２】
相対位相検出ユニット２３（ｋ）では、乗算信号ＭＰＬm/nの直流成分ＤＣm/nから検出系により定まる定数（ｃｎｓｔn−ｃｎｓｔm）を取り除き、２つのビート信号の生成の基礎となった２つの計測用光ＳAm，ＳAnの相対位相（φAn−φAm）を検出する。
【００５３】
光分散演算部２５は、検出部３３により検出した相対位相（φAn−φAm）から、群遅延ｔgを式（Ｃ１）により、分散値Ｄ（λ）を式（Ｃ２）により求めることができる。
ｔg（λ）＝ｄφ（ω）／ｄω＝−（λ2／２πｃ）・｛ｄφ（λ）／ｄλ｝  （Ｃ１）
Ｄ（λ）＝ｄｔg（λ）／ｄλ  （Ｃ２）
【００５４】
本例では、ＡＷＧ２２１を用いてビート信号の生成、ビート信号の乗算、相対位相の検出処理および光分散計測をパラレルに行うことで高速の演算が可能となる。
【００５５】
図９に光分散付与部２７に代えて、位相変調部２７２を用いた例を示す。
【符号の説明】
【００５６】
１  光分散計測装置
３００  被測定材料
１１  計測用光生成部１１
１２  参照光生成部
１３  光分散付与部
１４  ビート信号生成部
１５  光分散測定部
【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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