(57)【要約】【課題】一定の周波数間隔で所望の周波数をもつ光を断続的に測定することができる波長掃引光源用光強度計測装置を提供する。【解決手段】時間の経過とともに波長が変化する波長掃引光源の光強度を測定するための波長掃引光源用光強度計測装置であって、波長フィルタと、光分岐部と、光電変換部と、同期信号発生部と、光強度測定部とから構成されており、被測定光を波長フィルタに透過させた後に、光分岐部で少なくとも第一および第二の光路に分岐し、第一の光路の光を光電変換部で電気信号に変換し、さらに電気信号を同期信号発生部に入力して同期信号を発生し、光強度測定部へ同期信号および第二の光路の光を入力し、同期信号のタイミングで第二の光路の光の強度を計測することを特徴とする。波長フィルタは、エタロンフィルタ、またはマッハツェンダ干渉計、またはマイケルソン干渉計を用いることが出来る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
時間の経過とともに波長が変化する波長掃引光源の光強度を測定するための波長掃引光源用光強度計測装置であって、
波長フィルタと、光分岐部と、光電変換部と、同期信号発生部と、光強度測定部とから構成されており、
被測定光を前記波長フィルタに透過させた後に、前記光分岐部で少なくとも第一および第二の光路に分岐し、前記第一の光路の光を前記光電変換部で電気信号に変換し、さらに前記電気信号を前記同期信号発生部に入力して同期信号を発生し、前記光強度測定部へ前記同期信号および前記第二の光路の光を入力し、前記同期信号のタイミングで前記第二の光路の光の強度を計測することを特徴とする波長掃引光源用光強度計測装置。
【請求項２】
前記波長フィルタは、エタロンフィルタであることを特徴とする請求項１に記載の波長掃引光源用光強度計測装置。
【請求項３】
前記波長フィルタは、マッハツェンダ干渉計であることを特徴とする請求項１に記載の波長掃引光源用光強度計測装置。
【請求項４】
前記波長フィルタは、マイケルソン干渉計であることを特徴とする請求項１に記載の波長掃引光源用光強度計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発振波長の掃引を行う波長掃引光源用の光強度計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発振波長を掃引するレーザ光源は一般に、広い波長範囲から所望の波長を選択することが予定されている。そのため、光共振器には、光共振器内で発振する波長を選択するための回析格子とミラーとが設けられ、ミラーを回転させる制御が一般に行われる。従来の方法として、特許文献１に開示されたレーザ光源では、半導体レーザと回析格子と三角プリズム（ミラー）とを設け、三角プリズムを回転させるようにしている。
【０００３】
また、非特許文献１に開示された方法では、光波を往復させるために、エンドミラーと調整ミラーとを設け、調整ミラーを回転させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１６４９８０号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Karen Liu and Michael G. Littman 「Novel geometry for single-mode scanning of tunable lasers」（Optics Letters 、Vol.6, No.3、117-118頁、1981年3月）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１および非特許文献１に開示された方法では、ミラーの回転処理を行っている。つまり、従来の方法では、回折格子で回折する角度を変えて波長の可変が行われるため、波長の可変に基づいて選択される同じ発振モードの波長が連続的に掃引される。しかしながら、連続掃引された光波長が所定の時間にわたって測定される場合には、測定開始時の波長と測定終了時の波長が変動するため、発振波長の変動に起因する測定誤差が生じやすくなる。また、波長が連続的に掃引される状況下では、一定の周波数ごとに光出力を観測することができない。
【０００７】
そこで一定の周波数ごとに光出力を観測する方法として、例えば出力された光を波長に対して周期的な透過特性を有するフィルタに入力しそのフィルタを通過する光出力を観測するという手法が考えられる。しかしながら、この手法では一定の周波数ごとに観測される光出力の時間間隔が一定でないため、光出力をデータとして計測装置に取り込む際に、計測装置のデータ取り込みのタイミングが合わない、すなわち時間的同期がとれないという問題があった。
【０００８】
そこで本発明は、波長掃引している光源から一定の周波数間隔となるタイミングで同期信号を取り出し、この同期信号を用いて一定の周波数間隔で光出力を取り込む波長掃引光源用光強度計測装置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】
【０００９】
上記の目的を達成するための波長掃引光源用光強度計測装置は、周期的透過特性を有する波長フィルタを具備し、この波長フィルタを通過した入力光が観測光と同期信号抽出光に分岐され、同期信号抽出光から光電変換されて形成された同期信号を用いて、観測光の強度を測定する。このとき同期信号は一定の周波数間隔で発生するため、一定の周波数間隔で観測光の強度を測定することができる。
【００１０】
ここで、上記波長フィルタは、例えばエタロンフィルタを用いるようにしてよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の波長掃引光源用光強度計測装置によれば、一定の周波数間隔で所望の周波数をもつ光を断続的に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態の波長掃引光源用光強度計測装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態で用いたエタロンフィルタの透過特性を示す図である。
【図３】本発明の波長掃引光源用光強度計測装置で測定されるデータの関係を示す図であり、（ａ）は波長掃引光源から出力される光の周波数の時間変化を示す図、（ｂ）は同期信号発生部で生成される同期信号を示す図、（ｃ）同期信号をトリガにして光強度測定部で測定した光強度を示す図、（ｄ）は波長掃引光源用光強度計測装置において、周波数に対する強度の関係づけをしたグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１４】
本発明の波長掃引光源用光強度計測装置の実施形態について、図１ないし図３を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る波長掃引光源用光強度計測装置の構成を示す図である。図１に示すように、この波長掃引光源用光強度計測装置は、波長フィルタ１００と、波長フィルタ１００を透過した光を２方向へ分岐し、第一の光出力と第二の光出力を出力する光分岐部１０１と、光分岐部１０１の第一の光出力が入射され、第一の光出力を光電変換する光電変換部１０２と、光電変換部１０２の電気出力信号を入力して同期信号を発生する同期信号発生部１０３と、光分岐部１０１の第二の光出力が入射され、同期信号発生部１０３で発生した同期信号を用いて第二の光出力の光強度を測定する光強度測定部１０４とを含む。
【００１６】
波長フィルタ１００は、エタロンフィルタで構成され、波長掃引されている光信号の特定の周波数域（波長域）のみを透過するように構成されている。この実施形態では、一例として、エタロンフィルタは、直方体のガラスで構成され、光を透過するコーティング両端面には、３０％程度の反射膜が施されている。波長フィルタ１００の光透過特性については、後に説明する。
【００１７】
図２は、波長フィルタ１００の出力特性を示す図である。この出力特性は、波長フィルタ１００を透過する光の周波数を縦軸、透過する光の強度を横軸に表した特性を示している。
【００１８】
図２に示すように波長フィルタ１００を透過する光は、特定の周波数のみを透過する、くし型特性となる。例えば、直方体のガラスの厚さ５ｍｍの場合において、ｃ÷（ガラスの厚さ）で算出される周波数間隔は、１０ＧＨｚになる。ただしここでｃは光速（３×１０８ｍ／ｓ）である。
【００１９】
図３は波長掃引光源用光強度計測装置で測定されるデータの関係を示す図である。（ａ）の実線は波長掃引光源から出力される光の周波数の時間変化を表したものであり、ここでは時間経過とともに周波数が単調に増加する例を示している。また点線で示した曲線は図２の波長フィルタ１００の透過特性である。波長掃引光源から出力される光のうち波長フィルタ１００を透過できるものは、（ａ）の黒丸で示した波長フィルタ１００の透過ピーク周波数の近傍の周波数の時である。従って光電変換部１０２に光が入力されるタイミングは（ａ）の白丸で示した時間となる。
【００２０】
光電変換部１０２から送られるタイミングデータをもとに同期信号発生部１０３で（ｂ）に示したような同期信号が生成される。
【００２１】
この同期信号をトリガにして光強度測定部１０４で光強度を測定したものが（ｃ）である。ここで光強度は時間の経過とともに増減している例を示している。光強度は同期パルスと同じ時刻に光強度測定部１０４において白丸の値が測定される。
【００２２】
（ｄ）は、波長掃引光源用光強度計測装置において、周波数に対する強度の関係づけをしたグラフである。なお（ｃ）において時間経過に対する強度の曲線の時間軸を、周波数等間隔の軸に変換したものが（ｄ）の点線で示した曲線である。
【００２３】
このように波長掃引光源用光強度計測装置において、等間隔の周波数に対して強度を測定できるため、例えば波長掃引光源型光断層撮像技術における、光強度の周波数空間から実空間へのフーリエ変換を、データの補正なく高速に行えるという利点がある。
【００２４】
以上、本発明の実施形態を詳述してきたが、具体的な構成は各実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更なども含まれる。
【００２５】
実施形態の波長掃引光源用光強度計測装置では、エタロンフィルタを用いる場合について説明したが、これに限られない断続的な出力光が得られるのであれば、例えばマッハツェンダ干渉計やマイケルソン干渉計等を用いてもよい。
【符号の説明】
【００２６】
１００  波長フィルタ
１０１  光分岐部
１０２  光電変換部
１０３  同期信号発生部
１０４  光強度測定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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