(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長を変化させた入射光を生成する波長可変光源と、
前記入射光を強度変調周波数に基づき強度変調する変調手段と、
当該変調手段に、前記強度変調周波数を有する強度変調用信号を与える強度変調用信号付与手段と、
強度変調され被測定物を透過した入射光に基づく透過信号と、前記強度変調用信号との位相差を測定する位相差測定手段と、
前記強度変調周波数を、前記入射光の波長を変化させる直前の前記位相差と前記入射光の波長を変化させた直後の前記位相差との差の絶対値が１８０°以内になるような第一周波数と、前記第一周波数を超えた第二周波数とに設定する周波数設定手段と、
前記強度変調周波数を前記第一周波数に設定したときの前記位相差測定手段の測定結果および前記強度変調周波数を前記第二周波数に設定したときの前記位相差測定手段の測定結果に基づき、前記位相差に基づく値を補正する補正手段と、
を備えた光特性測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光特性測定装置であって、
前記位相差に基づく値は前記被測定物の群遅延時間あるいは波長分散である、光特性測定装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光特性測定装置であって、
前記補正手段は、前記強度変調周波数を前記第一周波数に設定したときの前記位相差測定手段の測定結果に基づき、前記強度変調周波数を前記第二周波数に設定したときの前記位相差測定手段の測定結果におけるＮ周期（Ｎは整数）の誤差を補正することにより、前記位相差に基づく値を補正する、光特性測定装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の光特性測定装置であって、
前記第二周波数は前記強度変調用信号付与手段が生成できる最高の周波数である、光特性測定装置。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の光特性測定装置であって、
前記第一周波数は、前記入射光の波長を変化させる直前の前記位相差と前記入射光の波長を変化させた直後の前記位相差との差の絶対値が１８０°以内の所定値以内になるようなものである、光特性測定装置。
【請求項６】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の光特性測定装置であって、
前記第一周波数は、前記強度変調用信号付与手段が生成できる最低の周波数である、光特性測定装置。
【請求項７】
波長を変化させた入射光を生成する入射光生成工程と、
前記入射光を強度変調周波数に基づき強度変調する変調工程と、
前記強度変調周波数を有する強度変調用信号を与える強度変調用信号付与工程と、
強度変調され被測定物を透過した入射光に基づく透過信号と、前記強度変調用信号との位相差を測定する位相差測定工程と、
前記強度変調周波数を、前記入射光の波長を変化させる直前の前記位相差と前記入射光の波長を変化させた直後の前記位相差との差の絶対値が１８０°以内になるような第一周波数と、前記第一周波数を超えた第二周波数とに設定する周波数設定工程と、
前記強度変調周波数を前記第一周波数に設定したときの前記位相差測定工程の測定結果および前記強度変調周波数を前記第二周波数に設定したときの前記位相差測定工程の測定結果に基づき、前記位相差に基づく値を補正する補正工程と、
を備えた光特性測定方法。
【請求項８】
請求項７に記載の光特性測定方法であって、
前記周波数設定工程が行なわれる度に、前記入射光生成工程における波長の変化を行なう、光特性測定方法。
【請求項９】
請求項７に記載の光特性測定方法であって、
前記周波数設定工程は、
前記強度変調周波数を前記第一周波数に設定する第一周波数設定工程と、
前記強度変調周波数を前記第二周波数に設定する第二周波数設定工程と、
を有し、
前記入射光生成工程における波長の変化を、前記第一周波数設定工程または前記第二周波数設定工程が行なわれる度に完了する、光特性測定方法。
【請求項１０】
波長を変化させた入射光を生成する波長可変光源と、前記入射光を強度変調周波数に基づき強度変調する変調手段と、当該変調手段に前記強度変調周波数を有する強度変調用信号を与える強度変調用信号付与手段と、強度変調され被測定物を透過した入射光に基づく透過信号と前記強度変調用信号との位相差を測定する位相差測定手段とを有する光特性測定装置における光特性測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記強度変調周波数を、前記入射光の波長を変化させる直前の前記位相差と前記入射光の波長を変化させた直後の前記位相差との差の絶対値が１８０°以内になるような第一周波数と、前記第一周波数を超えた第二周波数とに設定する周波数設定処理と、
前記強度変調周波数を前記第一周波数に設定したときの前記位相差測定手段の測定結果および前記強度変調周波数を前記第二周波数に設定したときの前記位相差測定手段の測定結果に基づき、前記位相差に基づく値を補正する補正処理と、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１１】
波長を変化させた入射光を生成する波長可変光源と、前記入射光を強度変調周波数に基づき強度変調する変調手段と、当該変調手段に前記強度変調周波数を有する強度変調用信号を与える強度変調用信号付与手段と、強度変調され被測定物を透過した入射光に基づく透過信号と前記強度変調用信号との位相差を測定する位相差測定手段とを有する光特性測定装置における光特性測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、
前記強度変調周波数を、前記入射光の波長を変化させる直前の前記位相差と前記入射光の波長を変化させた直後の前記位相差との差の絶対値が１８０°以内になるような第一周波数と、前記第一周波数を超えた第二周波数とに設定する周波数設定処理と、
前記強度変調周波数を前記第一周波数に設定したときの前記位相差測定手段の測定結果および前記強度変調周波数を前記第二周波数に設定したときの前記位相差測定手段の測定結果に基づき、前記位相差に基づく値を補正する補正処理と、をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ファイバなどのDUT（Device Under Test）の群遅延時間の測定に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、光ファイバなどのDUT（Device Under Test）の群遅延時間あるいは波長分散を測定することが行なわれている。従来の光ファイバの群遅延時間の測定装置１００を図８に示す。図８を参照して、波長可変レーザ１１０は波長をΔλづつ変化させたレーザ光を生成する。光強度変調器１２０は発振器１３０から受けた正弦波（周波数fm）に基づき、波長可変レーザ１１０の生成したレーザ光を正弦波強度変調して光ファイバ１４０に出射する。光ファイバ１４０を透過した光は光電変換器１５０で電気信号に変換された後、アンプ１６０で増幅され透過信号Ａとして位相比較器１７０に出力される。位相比較器１７０は、透過信号Ａと、発振器１３０からの信号Ｒとの位相差を求める。位相差に基づき群遅延時間が測定される。
【０００３】
位相比較器１７０の測定できる位相差は±１８０°以内である。そこで、透過信号Ａと信号Ｒとの位相差の測定を誤る可能性がある。そこで、位相アンラップにより位相差を正確に測定する。位相アンラップを図９を参照して説明する。
【０００４】
透過信号Ａと信号Ｒとの位相差の真値は、レーザ光の波長をΔλずつ増加させていくにしたがい、プロット２１０ａ，ｂ，ｃ，ｄのように増加していく。プロット２１０ａ，ｂ，ｃ，ｄの示す位相差は±１８０°以内であり、位相比較器１７０により測定できる。しかし、位相差の真値が増加していき、プロット２１０ｅのように１８０°を超えると、プロット２２０ａに示すように偽値が位相比較器１７０の測定結果となる。このような場合は、プロット２２０ａに示す偽値の位相に３６０°を加えれば位相差の真値（プロット２１０ｅ）を求めることができる。なお、群遅延時間においては、1/fmを加えれば正しい群遅延時間を求めることができる。このような測定誤差の除去法を位相アンラップという。
【０００５】
位相アンラップは、より正確には、以下のような操作である。ただし、GDは群遅延時間であり、GD(i)はレーザ光の波長がλiの場合の群遅延時間である。またφmは位相差（測定値）であり、φm(i)はレーザ光の波長がλiの場合の位相差（測定値）である。
【０００６】
（１）φm(i+1)−φm(i)＜−180°の場合は、GD(i+1)に1/fmを加えた値を真の群遅延時間とする（図９のような場合）。
【０００７】
（２）φm(i+1)−φm(i)＞180°の場合は、GD(i+1)から1/fmを減じた値を真の群遅延時間とする（図９に示す場合とは逆に、レーザ光の波長をΔλずつ増加させていくにしたがい位相差の真値が減少していく場合）。
【０００８】
上記（１）（２）のように、φm(i+1)−φm(i)の絶対値が１８０°を超えるか否かで位相アンラップを行なうので、φt(i+1)−φt (i)の絶対値が１８０°を超えれば、位相アンラップによる誤差除去ができない（ただし、φtは位相差（真値））。そこで、fmを調整して、φt(i+1)−φt(i)の絶対値が１８０°を超えないようにする。すなわち、φt(i+1)−φt(i)＝fm×360°×（GD(i+1)−GD(i)）であるため、fm＜（180°／360°）×（１／（GD(i+1)−GD(i)））というように、fmに上限を設けることでφt(i+1)−φt(i)の絶対値が１８０°を超えないようにする。なお、φt(i+1)−φt(i)は150°以内であることが好ましいため、fm＝（150°／360°）×（１／（GD(i+1)−GD(i)））とすることが好ましい。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、発振器１３０の周波数fm、すなわち強度変調周波数fmに上限が設けられていることは群遅延時間の測定の精度向上を阻害する。理由は以下の通りである。群遅延時間の不確実さをΔτ、位相測定の不確実さをΔφとすれば、Δτ＝Δφ／（360°×fm）となる。Δφは固定されているので、fmが大きい程に群遅延時間の不確実さが減少することになる。しかし、強度変調周波数fmに位相アンラップを正確に行なうための上限が設けられていることにより、群遅延時間の測定の精度向上が阻害される。
【００１０】
例えば、発振器１３０の性能上から周波数fmは3GHz程度にすることができても、位相アンラップを正確に行なうために周波数fmが300MHz程度に抑える必要がある。この場合は、位相アンラップを正確に行なうために、群遅延時間の測定の精度がおよそ10倍悪くなっている。
【００１１】
そこで、本発明はDUTに入射する光の強度変調周波数を位相アンラップの制約にかかわりなく大きくしてDUTの群遅延時間等の測定精度の向上を図ることを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、波長を変化させた入射光を生成する波長可変光源と、入射光を強度変調周波数に基づき強度変調する変調手段と、変調手段に、強度変調周波数を有する強度変調用信号を与える強度変調用信号付与手段と、強度変調され被測定物を透過した入射光に基づく透過信号と、強度変調用信号との位相差を測定する位相差測定手段と、強度変調周波数を、入射光の波長を変化させる直前の位相差と入射光の波長を変化させた直後の位相差との差の絶対値が１８０°以内になるような第一周波数と、第一周波数を超えた第二周波数とに設定する周波数設定手段と、強度変調周波数を第一周波数に設定したときの位相差測定手段の測定結果および強度変調周波数を第二周波数に設定したときの位相差測定手段の測定結果に基づき、位相差に基づく値を補正する補正手段とを備えるように構成される。
【００１３】
上記のように構成された光特性測定装置によれば、強度変調周波数を、入射光の波長を変化させる直前における透過信号と強度変調用信号との位相差と入射光の波長を変化させた直後における透過信号と強度変調用信号との位相差との差の絶対値が１８０°以内になるような第一周波数を超えた第二周波数に設定する。よって、被測定物の群遅延時間等の測定精度の向上を図ることができる。かかる場合、位相差測定手段の測定結果が位相差と大きく異なることがありうるが、補正手段により群遅延時間等が補正されるので問題ない。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明であって、位相差に基づく値は被測定物の群遅延時間あるいは波長分散であるように構成される。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明であって、補正手段は、強度変調周波数を第一周波数に設定したときの位相差測定手段の測定結果に基づき、強度変調周波数を第二周波数に設定したときの位相差測定手段の測定結果におけるＮ周期（Ｎは整数）の誤差を補正することにより、位相差に基づく値を補正するように構成される。
【００１６】
上記のように構成された光特性測定装置によれば、強度変調周波数を第二周波数に設定した場合、位相差測定手段の測定結果が位相差とＮ周期（Ｎは整数）分の誤差が生じる。そこで、強度変調周波数を第一周波数に設定した場合の位相差測定手段の測定結果に基づき、Ｎ周期（Ｎは整数）分の誤差を補正することで、被測定物の群遅延時間等の測定精度の向上を図ることができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の発明であって、第二周波数は強度変調用信号付与手段が生成できる最高の周波数であるように構成される。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の発明であって、第一周波数は、入射光の波長を変化させる直前の位相差と入射光の波長を変化させた直後の位相差との差の絶対値が１８０°以内の所定値以内になるようなものであるように構成される。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の発明であって、第一周波数は、強度変調用信号付与手段が生成できる最低の周波数である、ように構成される。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、波長を変化させた入射光を生成する入射光生成工程と、入射光を強度変調周波数に基づき強度変調する変調工程と、強度変調周波数を有する強度変調用信号を与える強度変調用信号付与工程と、強度変調され被測定物を透過した入射光に基づく透過信号と、強度変調用信号との位相差を測定する位相差測定工程と、強度変調周波数を、入射光の波長を変化させる直前の位相差と入射光の波長を変化させた直後の位相差との差の絶対値が１８０°以内になるような第一周波数と、第一周波数を超えた第二周波数とに設定する周波数設定工程と、強度変調周波数を第一周波数に設定したときの位相差測定工程の測定結果および強度変調周波数を第二周波数に設定したときの位相差測定工程の測定結果に基づき、位相差に基づく値を補正する補正工程と、を備えるように構成される。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の光特性測定方法であって、周波数設定工程が行なわれる度に、入射光生成工程における波長の変化を行なうように構成される。
【００２２】
請求項９に記載の発明は、請求項７に記載の光特性測定方法であって、周波数設定工程は、強度変調周波数を第一周波数に設定する第一周波数設定工程と、強度変調周波数を第二周波数に設定する第二周波数設定工程とを有し、入射光生成工程における波長の変化を、第一周波数設定工程または第二周波数設定工程が行なわれる度に完了するように構成される。
【００２３】
請求項１０に記載の発明は、波長を変化させた入射光を生成する波長可変光源と、入射光を強度変調周波数に基づき強度変調する変調手段と、変調手段に強度変調周波数を有する強度変調用信号を与える強度変調用信号付与手段と、強度変調され被測定物を透過した入射光に基づく透過信号と強度変調用信号との位相差を測定する位相差測定手段とを有する光特性測定装置における光特性測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、強度変調周波数を、入射光の波長を変化させる直前の位相差と入射光の波長を変化させた直後の位相差との差の絶対値が１８０°以内になるような第一周波数と、第一周波数を超えた第二周波数とに設定する周波数設定処理と、強度変調周波数を第一周波数に設定したときの位相差測定手段の測定結果および強度変調周波数を第二周波数に設定したときの位相差測定手段の測定結果に基づき、位相差に基づく値を補正する補正処理とをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【００２４】
請求項１１に記載の発明は、波長を変化させた入射光を生成する波長可変光源と、入射光を強度変調周波数に基づき強度変調する変調手段と、変調手段に強度変調周波数を有する強度変調用信号を与える強度変調用信号付与手段と、強度変調され被測定物を透過した入射光に基づく透過信号と強度変調用信号との位相差を測定する位相差測定手段とを有する光特性測定装置における光特性測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、強度変調周波数を、入射光の波長を変化させる直前の位相差と入射光の波長を変化させた直後の位相差との差の絶対値が１８０°以内になるような第一周波数と、第一周波数を超えた第二周波数とに設定する周波数設定処理と、強度変調周波数を第一周波数に設定したときの位相差測定手段の測定結果および強度変調周波数を第二周波数に設定したときの位相差測定手段の測定結果に基づき、位相差に基づく値を補正する補正処理と、をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００２６】
第一の実施形態
図１は、第一の実施形態にかかる光特性測定装置の構成を示すブロック図である。
【００２７】
光特性測定装置１は、波長可変レーザ１０、光強度変調器２０、発振器（強度変調用信号付与手段）３０、周波数設定部３２、光ファイバ（DUT）４０、光電変換器５０、アンプ６０、位相比較器（位相差測定手段）７０、位相差記録部８０、補正部９０、表示部９２を備える。
【００２８】
波長可変レーザ１０は、入射光を生成する。入射光の波長は変化する。例えば、入射光の波長λ＝λ１、λ２（＝λ１＋Δλ）、λ３（＝λ１＋２Δλ）、…というように、Δλずつ離散的に増加していく。
【００２９】
光強度変調器２０は、発振器３０の生成する強度変調用信号の有する強度変調周波数に基づいて入射光を変調し、光ファイバ（DUT）４０に入射光を供給する。なお、光強度変調器２０は、ＬＮ（リチウム・ナイオベート）を含むことが考えられる。
【００３０】
発振器（強度変調用信号付与手段）３０は、光強度変調器２０に、強度変調用信号を与える。なお、強度変調用信号の有する強度変調周波数は、周波数設定部３２により与えられる。
【００３１】
周波数設定部３２は、強度変調周波数を第一周波数ｆ１および第二周波数ｆ２とする。第一周波数ｆ１は、φt(i+1)−φt(i)の絶対値が１８０°以内になるような周波数である。ただし、φt(i)（φt(i+1)）は、入射光の波長がλｉ（λｉ＋１）のときの、強度変調用信号Ｒと強度変調された入射光が光ファイバ（DUT）４０を透過したものに基づく透過信号Ａとの真の位相差である。φt(i)は入射光の波長をλｉからλｉ＋１に変化させる直前の位相差であり、φt(i+1)は入射光の波長をλｉからλｉ＋１に変化させた直後の位相差である。φt(i+1)−φt(i)は、強度変調周波数をfmとすれば、fm×360°×（GD(i+1)−GD(i)）である。よって、第一周波数ｆ１は、ｆ１＜（180°／360°）×（１／（GD(i+1)−GD(i)））である。ただし、GD(i)は入射光の波長がλiの場合の群遅延時間である。また、第二周波数ｆ２は、第一周波数ｆ１を超えた周波数である。
【００３２】
例えば、第一周波数ｆ１は、φt(i+1)−φt(i)が１８０°以内の所定値（例えば１５０°）以内になるような周波数である。あるいは、第一周波数ｆ１は、発振器３０が生成できる最低の周波数であってもよい。また、第二周波数ｆ２は、発振器３０が生成できる最高の周波数であってもよい。例えば、ｆ１＝300MHz、ｆ２＝3GHzといったようなものである。
【００３３】
光ファイバ（DUT）４０は、群遅延時間あるいは波長分散が測定される被測定物（DUT：Device Under Test）である。光ファイバ４０に供給された入射光は、光ファイバ４０を透過する。
【００３４】
光電変換器５０は、光ファイバ４０を透過した光を光電変換して電気信号を生成する。アンプ６０は、かかる電気信号を増幅して位相比較器（位相差測定手段）７０に透過信号Ａとして与える。
【００３５】
位相比較器（位相差測定手段）７０は、強度変調用信号Ｒと強度変調された入射光が光ファイバ（DUT）４０を透過したものに基づく透過信号Ａとの位相差を測定する。位相比較器７０の測定できる位相差の範囲は±１８０°以内である。なお、位相差φと群遅延時間GDとは、GD＝φ／（360°×fm）という関係がある（ただし、fmは強度変調周波数）。この関係により群遅延時間を位相差から求めることが容易であるため、位相比較器７０は位相差を出力するかわりに群遅延時間を出力してもよい。
【００３６】
位相差記録部８０は、強度変調周波数を第一周波数ｆ１にしたときの強度変調用信号Ｒと透過信号Ａとの位相差（群遅延時間）および強度変調周波数を第二周波数ｆ２にしたときの強度変調用信号Ｒと透過信号Ａとの位相差（群遅延時間）を記録する。
【００３７】
補正部９０は、強度変調周波数を第一周波数ｆ１に設定したときの位相比較器７０の測定結果および強度変調周波数を第二周波数ｆ２に設定したときの位相比較器７０の測定結果に基づき位相差に基づく値、例えば、群遅延時間あるいは波長分散を補正する。
【００３８】
表示部９２は、補正部９０により補正された光ファイバ４０の群遅延時間あるいは波長分散を表示する。
【００３９】
次に、第一の実施形態の動作を図２のフローチャートを参照して説明する。
【００４０】
まず、波長可変レーザ１０の生成する入射光の波長を下限にする（Ｓ１０）。そして、発振器３０の与える強度変調用信号の有する強度変調周波数を、周波数設定部３２により第一周波数ｆ１とする（Ｓ１２）。
【００４１】
波長可変レーザ１０の生成した入射光は、光強度変調器２０により第一周波数ｆ１で正弦波強度変調されて光ファイバ４０に供給される。光ファイバ４０を透過した光は光電変換器５０で電気信号に変換された後、アンプ６０で増幅され透過信号Ａとして位相比較器７０に出力される。位相比較器７０は、透過信号Ａと、発振器３０からの強度変調用信号Ｒとの位相差（あるいは群遅延時間）を求める。位相差（あるいは群遅延時間）は位相差記録部８０に記録され、位相差（あるいは群遅延時間）が測定される（Ｓ１４）。
【００４２】
このとき、位相比較器７０の測定できる位相差は±１８０°以内である。そこで、透過信号Ａと強度変調用信号Ｒとの位相差の測定を誤る可能性がある。そこで、位相アンラップにより位相差を正確に測定する。位相アンラップを図３を参照して説明する。
【００４３】
透過信号Ａと強度変調用信号Ｒとの位相差の真値は、入射光の波長をΔλずつ増加させていくにしたがい、プロット８２ａ，ｂ，ｃ，ｄのように増加していく。プロット８２ａ，ｂ，ｃ，ｄの示す位相差は±１８０°以内であり、位相比較器７０により測定できる。しかし、位相差の真値が増加していき、プロット８２ｅのように１８０°を超えると、プロット８４ａに示すように偽値が位相比較器７０の測定結果となる。このような場合は、プロット８４ａに示す偽値の位相に３６０°を加えれば位相差の真値（プロット８２ｅ）を求めることができる。なお、群遅延時間においては、１／ｆ１を加えれば正しい群遅延時間を求めることができる。このような測定誤差の除去法を位相アンラップという。
【００４４】
位相アンラップは、より正確には、以下のような操作である。ただし、GDは群遅延時間であり、GD(i)はレーザ光の波長がλiの場合の群遅延時間である。またφmは位相差（測定値）であり、φm(i)はレーザ光の波長がλiの場合の位相差（測定値）である。
【００４５】
（１）φm(i+1)−φm(i)＜−180°の場合は、GD(i+1)に１／ｆ１を加えた値を真の群遅延時間とする（図３のような場合）。
【００４６】
（２）φm(i+1)−φm(i)＞180°の場合は、GD(i+1)から１／ｆ１を減じた値を真の群遅延時間とする（図３に示す場合とは逆に、レーザ光の波長をΔλずつ増加させていくにしたがい位相差の真値が減少していく場合）。
【００４７】
上記（１）（２）のように、φm(i+1)−φm(i)の絶対値が１８０°を超えるか否かで位相アンラップを行なうので、φt(i+1)−φt (i)の絶対値が１８０°を超えれば、位相アンラップによる誤差除去ができない（ただし、φtは位相差（真値））。ここで、第一周波数ｆ１は、φt(i+1)−φt(i)の絶対値が１８０°を超えないようにされているので、位相アンラップにより誤差除去ができる。
【００４８】
次に、発振器３０の与える強度変調用信号の有する強度変調周波数を、周波数設定部３２により第二周波数ｆ２とする（Ｓ１６）。そして、透過信号Ａと、強度変調用信号Ｒとの位相差（あるいは群遅延時間）を求める（Ｓ１８）。ただし、このときは図３を参照して説明した位相アンラップを行なわない。第二周波数ｆ２は第一周波数ｆ１を超えているので、φt(i+1)−φt(i)の絶対値が１８０°を超えてしまい、図３を参照して説明した位相アンラップでは正確な誤差除去ができないからである。
【００４９】
そして、光波長が上限か否かを判定し（Ｓ２０）、上限でなければ（Ｓ２０、Ｎｏ）、波長可変レーザ１０の生成する入射光の波長をΔλ増加させ（Ｓ２２）、周波数設定部３２による強度変調周波数の設定（第一周波数ｆ１とする）（Ｓ１２）に戻る。このように、周波数の設定（Ｓ１２、Ｓ１６）が行なわれる度に、波長の変化（Ｓ２２）を行なう。
【００５０】
光波長が上限ならば（Ｓ２０、Ｙｅｓ）、位相差記録部８０の記録内容に基づき、補正部９０が正確な群遅延時間を求める。すなわち、群遅延時間を補正する（Ｓ２４）。群遅延時間の補正法を図４ないし６を参照して説明する。
【００５１】
図４は、強度変調周波数が第一周波数ｆ１のときの群遅延時間を示すGD８２（位相アンラップ済み）と、強度変調周波数が第二周波数ｆ２のときの群遅延時間を示すGD’８６（位相アンラップしていない）とを示す。
【００５２】
GD８２は、位相アンラップを行なったので、光ファイバ４０の群遅延時間をほぼ正確に示している。群遅延時間の不確実さをΔτ、位相測定の不確実さをΔφとすれば、Δτ＝Δφ／（360°×fm）となり、fm（強度変調周波数）が大きい程に群遅延時間の不確実さが減少することになる。しかし、第一周波数ｆ１に上限が設けられているため、群遅延時間には誤差が混入している。
【００５３】
GD’８６は、強度変調周波数が第二周波数ｆ２なので、本来は群遅延時間に混入する誤差がGD８２よりも少ないはずである。しかし、強度変調周波数が大きいので、入射光の各波長（λｉ）において、Ｎｉ周期の誤差が生ずる（Ｎｉ＝Ｎ１、Ｎ２、…である整数）。そこで、GD’８６をGD８２に基づきＮｉ周期の誤差を補正すれば、正確な群遅延時間を測定できる。
【００５４】
そこで、まず入射光の波長λ１におけるGD８２とGD’８６との差ΔGD1（＝GD1−GD1’）を求める。そして、図５に示すように、GD’８６にΔGD1を加えたGD’’８７を求める。GD’’８７はGD８２と起点が共通する（GD1＝GD1’’）。次に、GD８２からGD’’８７を減じて、ΔGDi’（＝GDi−GDi’’）を求める。ΔGDi’はＮｉ周期（Ｎｉは整数）の誤差をあらわしている。そこで、Ｎｉを求めるために、ΔGDi’を第二周波数ｆ２で与えられる周期Ｔ２で割り、小数点以下を四捨五入する。すなわち、Ｎｉを、ΔGDi’／Ｔ２＝ΔGDi’×ｆ２の小数点以下を四捨五入したものとする。
【００５５】
Ｎｉが求まれば、GD’’８７における周期の誤差がわかるので、図６に示すように、GD’’８７にＮｉ周期分の誤差（Ｎｉ×Ｔ２＝Ｎｉ／ｆ２）を加えたGD”’８８が、GD８２よりも正確な群遅延時間となる。なお、群遅延時間から波長分散を求めることもできる。
【００５６】
このようにして補正された群遅延時間は表示部９２により表示される（Ｓ２６）。
【００５７】
第一の実施形態によれば、強度変調周波数を、入射光の波長を変化させる直前における透過信号φt(i)と強度変調用信号との位相差と入射光の波長を変化させた直後における透過信号と強度変調用信号との位相差φt(i+1)との差の絶対値が１８０°以内になるような第一周波数ｆ１を超えた第二周波数に設定する。よって、光ファイバ４０の群遅延時間等の測定精度の向上を図ることができる。
【００５８】
かかる場合、位相比較器（位相差測定手段）７０の測定結果が位相差と大きく異なることがありうるが、補正部９０により群遅延時間等が補正されるので問題ない。すなわち、強度変調周波数を第二周波数ｆ２に設定した場合、位相比較器７０の測定結果が真の位相差とＮ周期（Ｎは整数）分の誤差が生じる。そこで、強度変調周波数を第一周波数ｆ１に設定した場合の位相比較器７０の測定結果に基づき、Ｎ周期（Ｎは整数）分の誤差を補正できる。よって、被測定物の群遅延時間等の測定精度の向上を図ることができる。
【００５９】
第二の実施形態
第二の実施形態は、第一の実施形態と構成は同様であるが、強度変調周波数を第一（第二）周波数に設定する度に波長の変化を完了（下限から上限まで変化させる）ことが異なる。
【００６０】
第二の実施形態の構成は、第一の実施形態と同様である。
【００６１】
次に、第二の実施形態の動作を図７のフローチャートを参照して説明する。
【００６２】
まず、波長可変レーザ１０の生成する入射光の波長を下限にする（Ｓ１０ａ）。そして、発振器３０の与える強度変調用信号の有する強度変調周波数を、周波数設定部３２により第一周波数ｆ１とする（Ｓ１２）。そして、透過信号Ａと、発振器３０からの強度変調用信号Ｒとの位相差（あるいは群遅延時間）が測定される（Ｓ１４）。ここまでは、第一の実施形態と同様であり、詳細な説明を省略する。次に、強度変調周波数を第二周波数ｆ２とすることなく、光波長が上限か否かを判定し（Ｓ２０ａ）、上限でなければ（Ｓ２０ａ、Ｎｏ）、波長可変レーザ１０の生成する入射光の波長をΔλ増加させ（Ｓ２２ａ）、位相差（あるいは群遅延時間）の測定（Ｓ１４）に戻る。このように、強度変調周波数を第一周波数ｆ１とする第一周波数設定工程（Ｓ１２）が行なわれれば、波長の変化（Ｓ２２ａ）を、波長の下限から上限まで完了してしまう。
【００６３】
光波長が上限ならば（Ｓ２０ａ、Ｙｅｓ）、発振器３０の与える強度変調用信号の有する強度変調周波数を、周波数設定部３２により第二周波数ｆ２とする（Ｓ１６）。そして、透過信号Ａと、強度変調用信号Ｒとの位相差（あるいは群遅延時間）を求める（Ｓ１８）。強度変調周波数を第二周波数ｆ２とする第二周波数設定工程（Ｓ１６）および位相差（あるいは群遅延時間）の測定（Ｓ１８）は第一の実施形態と同様である。次に、光波長が上限か否かを判定し（Ｓ２０ｂ）、上限でなければ（Ｓ２０ｂ、Ｎｏ）、波長可変レーザ１０の生成する入射光の波長をΔλ増加させ（Ｓ２２ｂ）、位相差（あるいは群遅延時間）の測定（Ｓ１８）に戻る。このように、強度変調周波数を第二周波数ｆ２とする第二周波数設定工程（Ｓ１６）が行なわれれば、波長の変化（Ｓ２２ｂ）を、波長の下限から上限まで完了してしまう。
【００６４】
光波長が上限ならば（Ｓ２０ｂ、Ｙｅｓ）、位相差記録部８０の記録内容に基づき、補正部９０が正確な群遅延時間を求める。すなわち、群遅延時間を補正する（Ｓ２４）。そして、群遅延時間を表示する（Ｓ２６）。群遅延時間の補正（Ｓ２４）、表示（Ｓ２６）は第一の実施形態と同様である。
【００６５】
第二の実施形態によっても、第一の実施形態と同様の効果を奏する。
【００６６】
ＣＰＵ、ハードディスク、メディア（フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭなど）読み取り装置を備えたコンピュータのメディア読み取り装置に、上記の各部分（例えば、周波数設定部３２および補正部９０）を実現するプログラムを記録したメディアを読み取らせて、ハードディスクにインストールする。このような方法でも、光特性測定装置を実現できる。
【００６７】
【発明の効果】
本発明によれば、強度変調周波数を、入射光の波長を変化させる直前における透過信号と強度変調用信号との位相差と入射光の波長を変化させた直後における透過信号と強度変調用信号との位相差との差の絶対値が１８０°以内になるような第一周波数を超えた第二周波数に設定する。よって、被測定物の群遅延時間等の測定精度の向上を図ることができる。かかる場合、位相差測定手段の測定結果が位相差と大きく異なることがありうるが、補正手段により群遅延時間等が補正されるので問題ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の実施形態にかかる光特性測定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第一の実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図３】強度変調周波数を第一周波数ｆ１としたときの位相アンラップを示す図である。
【図４】強度変調周波数が第一周波数ｆ１および第二周波数ｆ２のときの群遅延時間を示す図である。
【図５】群遅延時間の補正の中間工程を示す図である。
【図６】群遅延時間の補正の最終工程を示す図である。
【図７】第二の実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図８】従来の光ファイバの群遅延時間の測定装置１００を示す図である。
【図９】従来の光ファイバの群遅延時間の測定装置１００における位相アンラップを示す図である。
【符号の説明】
１  光特性測定装置
１０  波長可変レーザ
２０  光強度変調器
３０  発振器（強度変調用信号付与手段）
３２  周波数設定部
４０  光ファイバ（DUT）
５０  光電変換器
６０  アンプ
７０  位相比較器（位相差測定手段）
８０  位相差記録部
９０  補正部
９２  表示部
【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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