(57)【要約】【課題】  信頼性が高く、短時間で波長校正を行なうことができる波長測定装置および波長測定装置の校正方法を実現することにある。【解決手段】  本発明は、基準光源からの基準光で自装置の波長校正を行い、被測定光の波長測定を行う波長測定装置に改良を加えたものである。本装置は、基準光源からの基準光と被測定光を合波する光合波器と、この光合波器に入力側が接続され、複数の測定レンジを有し、波長校正時には被測定光を測定する測定レンジとは異なる測定レンジで波長測定を行う波長測定部とを設けたことを特徴とするものである。【選択図】                    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準光源からの基準光で自装置の波長校正を行い、被測定光の波長測定を行う波長測定装置において、
前記基準光源からの基準光と前記被測定光を合波する光合波器と、
この光合波器に入力側が接続され、複数の測定レンジを有し、波長校正時には前記被測定光を測定する測定レンジとは異なる測定レンジで波長測定を行う波長測定部と
を設けたことを特徴とする波長測定装置。
【請求項２】
前記被測定光または前記基準光の少なくとも一方の光パワーを調整し、前記光合波器に出力する光パワー調整部を設けたこと特徴とする請求項１記載の波長測定装置。
【請求項３】
基準光源は、複数のピーク波長をもつ基準光を出力することを特徴とする請求項１記載の波長測定装置。
【請求項４】
基準光源は、仕様波長範囲外の基準光を出力することを特徴とする請求項１記載の波長測定装置。
【請求項５】
前記波長測定部に入力される時の基準光の光パワーは、前記被測定光の光パワーよりも大きいことを特徴とする請求項１記載の波長測定装置。
【請求項６】
光合波器は、光カプラであることを特徴とする請求項１記載の波長測定装置。
【請求項７】
光カプラは、光パワーの分岐比が異なることを特徴とする請求項６記載の波長測定装置。
【請求項８】
基準光源からの基準光で自装置の波長校正を行い、被測定光の波長測定を行う波長測定装置の波長校正方法において、
光合波器が、前記基準光源からの基準光と前記被測定光を合波するステップと、
前記光合波器で合波された光を、前記被測定光を測定する測定レンジとは異なる測定レンジで波長測定を行い波長校正を行うステップと
を設けたことを特徴とする波長測定装置の波長校正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基準光源からの基準光で自装置の波長校正を行い、被測定光の波長測定を行う波長測定装置および波長測定装置の校正方法に関するものであり、詳しくは、信頼性が高く、短時間で波長校正を行なうことができる波長測定装置および波長測定装置の校正方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
波長測定装置は、被測定光の波長測定を行なうものであり（例えば、特許文献１参照）、精度よく波長測定を行なうために波長校正や波長補正を行なう。具体的には、基準光源が出力する基準光を基準波長として、波長測定装置の波長校正や波長補正を行う（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
図３は、従来の波長測定装置の構成を示した図である（例えば、特許文献２参照）。図３において、基準光源１は、波長変動が十分小さく、例えば、ガスレーザ等が用いられ、波長λｓの基準光を出力する。光スイッチ２は、被測定光と基準光原１からの基準光が入力され、経路を切り替えて被測定光または基準光のいずれか一方を出力する。波長測定部３は、光スイッチ２から被測定光および基準光が入力され、被測定光および基準光の波長を求める。
【０００４】
このような装置の動作を説明する。
波長校正を行なう場合は、光スイッチ２が基準光源１からの基準光を選択し、波長測定部３に出力する。そして、波長測定部３が、基準光の波長測定を行う。例えば、基準光の波長測定結果が波長λｍだとすれば、基準波長λｓと測定結果の波長λｍの差分から、波長測定装置の波長校正を行なう。
【０００５】
一方、通常の波長測定を行う場合は、光スイッチ２が被測定光を波長測定部３に出力する。そして、波長測定部３が、被測定光の波長測定を行なう。このように基準光源を用いて波長校正を行い、被測定光の波長測定を行なうので、精度よく測定することができる。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２１１５７１号公報（段落番号０００２−０００９、第１０−１１図）
【特許文献２】特開２００１−２０８６０７号公報（段落番号０００２−０００４、第１−２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、光スイッチ２が、基準光源の基準光と被測定光とを切り替えて波長測定部に出力するので、長期信頼性に欠けると共に、スイッチの切り替え時間がかかり波長校正に時間がかかるという問題があった。
【０００８】
そこで本発明の目的は、信頼性が高く、短時間で波長校正を行なうことができる波長測定装置および波長測定装置の校正方法を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明は、
基準光源からの基準光で自装置の波長校正を行い、被測定光の波長測定を行う波長測定装置において、
前記基準光源からの基準光と前記被測定光を合波する光合波器と、
この光合波器に入力側が接続され、複数の測定レンジを有し、波長校正時には前記被測定光を測定する測定レンジとは異なる測定レンジで波長測定を行う波長測定部と
を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、
前記被測定光または前記基準光の少なくとも一方の光パワーを調整し、前記光合波器に出力する光パワー調整部を設けたことを特徴とするものである。
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、
基準光源は、複数のピーク波長をもつ基準光を出力することを特徴とするものである。
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、
基準光源は、仕様波長範囲外の基準光を出力することを特徴とするものである。
請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明において、
前記波長測定部に入力される時の基準光の光パワーは、前記被測定光の光パワーよりも大きいことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項６記載の発明は、請求項１記載の発明において、
光合波器は、光カプラであることを特徴とするものである。
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、
光カプラは、光パワーの分岐比が異なることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項８記載の発明は、
基準光源からの基準光で自装置の波長校正を行い、被測定光の波長測定を行う波長測定装置の波長校正方法において、
光合波器が、前記基準光源からの基準光と前記被測定光を合波するステップと、
前記光合波器で合波された光を、前記被測定光を測定する測定レンジとは異なる測定レンジで波長測定を行い波長校正を行うステップと
を設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、以下のような効果がある。
請求項１〜７によれば、波長校正時には、光合波器が、被測定光と基準光とを合波して、波長測定部に出力する。そして、波長測定部が、被測定光の測定レンジと異なる測定レンジに切り替えて基準光を測定して波長校正を行なう。これにより、光スイッチで経路の切り替えをする場合と比較して、切り替えの故障もなく信頼性が高い。また、測定レンジの切り替えは、機械的な経路の切り替えよりも高速に行なうことができる。従って、信頼性が高く、短時間で波長校正を行なうことができる。
【００１４】
請求項２によれば、光パワー調整部が、被測定光または基準光の少なくとも一方の光パワーを調整するので、被測定光と基準光との光パワー差を所望の大きさにすることができる。これにより、被測定光および基準光のそれぞれを、異なる測定レンジにおいて最適な光パワーで波長測定し、波長校正を精度よく行うことができる。
【００１５】
請求項３によれば、基準光源が、複数のピーク波長をもつ基準光を出力し、この基準光で波長測定部が波長校正を行うので、複数の波長で波長校正を行なうことができ、より精度よく波長校正を行うことができる。
請求項４によれば、基準光源が、仕様波長範囲外の基準光を出力するので、基準光と被測定光が重なることが無く、波長校正を精度よく行なうことができる。
請求項５によれば、基準光の光パワーが、被測定光の光パワーよりも著しく大きいので、基準光が被測定光のピーク波長近傍にあったとして、ほとんど影響を受けないので、波長校正を精度よく行なうことができる。
【００１６】
請求項７によれば、光カプラの分岐比が異なるので、被測定光と基準光との光パワー差を調整し、異なる測定レンジにおいて最適な光パワーで波長測定し、波長校正を精度よく行うことができる。
【００１７】
請求項８によれば、波長校正時には、光合波器が、被測定光と基準光とを合波して、波長測定部に出力する。そして、波長測定部が、被測定光の測定レンジと異なる測定レンジに切り替えて基準光を測定して波長校正を行なう。これにより、光スイッチで経路の切り替えをする場合と比較して、切り替えの故障もなく信頼性が高い。また、測定レンジの切り替えは、機械的な経路の切り替えよりも高速に行なうことができる。従って、信頼性が高く、短時間で波長校正を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施例を示した構成図である。ここで、図３と同一のものには同一符号を付し説明を省略する。図１において、光スイッチ２の代わりに光カプラ４が設けられ、波長測定部３の代わりに波長測定部５が設けられる。光カプラ４は、光合波器であり、被測定光と基準光源１からの基準光とが入力され、被測定光と基準光とを合波して波長測定部５に出力する。
【００１９】
波長測定部５は、分光器５１、演算手段５２とを有し、被測定光の波長測定や波長測定部５の波長校正を行なう。分光器５１は、光カプラ４からの光を波長ごとに分光し、波長ごとの波長データを出力する。また、分光器５１は、複数の測定レンジ、例えば、高感度レンジ、中感度レンジ、低感度レンジを有し、指定されたレンジで波長データを出力する。演算手段５２は、分光器５１の波長データに基づいて被測定光や基準光の波長を演算する。
【００２０】
このような装置の動作を説明する。
まず、波長校正を行なう場合から説明する。図２を一例に説明する。図２は、波長測定部５に入力される被測定光および基準光の一例を示した図である。図２において、横軸は波長であり、縦軸は光パワーである。
【００２１】
基準光源１が基準光を出力するが、図２に示すように被測定光の光パワーよりも大きい光パワーを出力する。例えば、被測定光を測定するのに最適な測定レンジが中感度レンジの場合、基準光源が、低感度レンジで測定するのが最適となる光パワーを出力する。なお、各レンジの感度は、例えば、１０［ｄＢ］程度異なる。また、基準光源１が出力する基準光の波長λｓは、波長測定装置の測定波長範囲（つまり、仕様波長範囲）内でも範囲外でもよい。
【００２２】
そして、光カプラ４が、被測定光と基準光とを合波して波長測定部５に出力する。さらに、波長測定部５の分光器５１が、合波された光を分光し、この分光された光を分光器５１の受光部（図示せず）が受光する。そして、受光部が、受光した光パワーに対応した電圧をＡＤ変換して波形データとして出力するが、指定されたレンジ、例えば、低感度レンジで測定をし、波長ごとの波長データを出力する。
【００２３】
そして、演算手段５２が、波長データから基準光の波長を求める。もちろん、被測定光のピーク波長も含まれる。しかし、基準光のピーク波長の光パワーが、被測定光のピーク波長の光パワーよりも著しく大きいので、演算手段５２が、最も大きな光パワーとなるピーク波長λｍａｘと基準光の波長λｓの誤差を求め、波長校正をする。なお、波長λｍａｘと波長λｓの誤差値を波長補正値として、図示しないメモリに格納しておく。
【００２４】
続いて、通常の波長測定を行う場合を説明する。基準光源１が基準光の出力をオフする。そして、波長測定部５の分光器５１が、光カプラ４を介して入力される被測定光の波長データを中感度の測定レンジで求める。そして、演算手段５２が、分光器５１の求めた波長データから被測定光の波長を演算する。この際、図示しないメモリからの波長補正値を用いて、求めた波長の補正を行なう。
【００２５】
このように、光カプラ４が、被測定光と基準光とを合波して、波長測定部５に出力する。そして、波長校正時には波長測定部５が、被測定光の測定レンジ（例えば、中感度レンジ）と異なる測定レンジ（例えば、低感度レンジ）に切り替えて基準光を測定して波長校正を行なう。これにより、図３に示すように光スイッチ２で経路の切り替えをする必要がないので、切り替えの故障もなく信頼性が高い。また、測定レンジの切り替えは、機械的な経路の切り替えよりも高速に行なうことができる。従って、信頼性が高く、短時間で波長校正を行なうことができる。さらに、光スイッチ２を設ける必要がないので、装置全体を小型化することができると共に、装置のコストを抑えることができる。
【００２６】
また、基準光の光パワーが、被測定光の光パワーよりも著しく大きいので、基準光が被測定光のピーク波長近傍にあったとして、ほとんど影響を受けないので、波長校正を精度よく行なうことができる。
【００２７】
また、基準光源１が、仕様波長範囲外の基準光を出力する場合、基準光と被測定光が重なることが無く、波長校正を精度よく行なうことができる。
【００２８】
なお、本発明はこれに限定されるものではなく、以下に示すようなものでもよい。
基準光源１の一例としてガスレーザを用いる構成を示したが、波長変動の十分小さい光源なら何を用いてもよい。例えば、広帯域光源（例えば、ＬＥＤ、ＬＤ、ＳＬＤ（スーパールミネッセントダイオード）等）とフィルタ（所定の波長のみを透過する誘電体多層膜フィルタ、ファブリペローエタロン）とを組み合わせて基準光を生成してもよい。
【００２９】
また、被測定光と基準光とを光カプラ４で合波する構成を示したが、被測定光または基準光の少なくとも一方の光パワーを調整し、被測定光の光パワーと基準光の光パワーとのパワー差を大きくする光パワー調整部を設けてもよい。例えば、被測定光が入力される光カプラ４のポートの前段に、光パワー調整部である光アッテネータを設け、被測定光の光パワーを減衰してもよい。このように光パワー調整部が、被測定光または基準光の少なくとも一方の光パワーを調整するので、被測定光と基準光との光パワー差を所望の大きさにすることができる。これにより、被測定光および基準光のそれぞれを、異なる測定レンジにおいて最適な光パワーで波長測定でき、波長校正を精度よく行うことができる。
【００３０】
また、被測定光の光パワーよりも、基準光の光パワーを大きくする構成を示したが、基準光の光パワーを小さくしてもよい。もちろん、波長校正の際には、高感度レンジを使用するとよい。
【００３１】
また、基準光源１は１波長のみを出力する構成を示したが、基準光源１は複数のピーク波長を含む基準光を出力してもよい。これにより、複数の波長で波長校正を行なうことができ、より精度よく波長校正を行うことができる。
【００３２】
さらに、光カプラ４は、分岐比が異なる（例えば、１０：９０）ものを用いてもよい。例えば、被測定光と基準光との光パワー差が小さい場合は、被測定光を分岐比が１０のポートに入力する。一方、被測定光と基準光との光パワー差が著しく大きい場合は、被測定光を分岐比が９０のポートに入力する。これにより、被測定光と基準光との光パワー差を調整し、異なる測定レンジにおいて最適な光パワーで波長測定でき、波長校正を精度よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１の実施例を示した構成図である。
【図２】波長測定部５に入力される被測定光と基準光との測定レンジの関係を示した図である。
【図３】従来の波長測定装置の構成を示した図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  基準光源
４  光カプラ
５  波長測定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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