(57)【要約】      （修正有）【課題】  第１、第２の入力光の周波数差が変動しても、精度よく測定する。【解決手段】  周波数が異なり、偏光状態が互いに直交する第１、第２の入力光（ｐ偏光、ｓ偏光）それぞれを波長掃引して出力する光源部と、この光源部からの第１、第２の入力光それぞれを分岐し、一方の分岐光を被測定対象に入力させ、被測定対象からの出力光を他方の分岐光（参照光）で干渉させ、複数の干渉光を出力する干渉部と、この干渉部から出力される干渉光ごとに設けられ、干渉光を受光して、干渉光の光パワーに応じた信号を出力する受光部と、この受光部から出力される信号をフィルタリングするローパスフィルタとを設け、干渉部は、参照光のｐ偏光と出力光のｐ偏光との干渉光、参照光のｓ偏光と出力光のｐ偏光との干渉光、参照光のｐ偏光と出力光のｓ偏光との干渉光、参照光のｓ偏光と出力光のｓ偏光との干渉光を出力することを特徴とするものである。【選択図】                    図１
2006337060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定対象の光学特性を測定する光学特性測定装置において、
周波数が異なり、偏光状態が互いに直交する第１、第２の入力光それぞれを波長掃引して出力する光源部と、
この光源部からの第１、第２の入力光それぞれを分岐し、一方の分岐光を前記被測定対象に入力させ、前記被測定対象からの出力光を他方の分岐光で干渉させ、複数の干渉光を出力する干渉部と、
この干渉部から出力される干渉光ごとに設けられ、干渉光を受光して、干渉光の光パワーに応じた信号を出力する受光部と、
この受光部から出力される信号をフィルタリングするローパスフィルタと
を設け、
前記干渉部は、
前記第１の入力光と前記被側対象からの出力光のうち第１の偏光状態の出力光とを干渉した第１の干渉光と、
前記第２の入力光と前記被側対象からの出力光のうち第１の偏光状態の出力光とを干渉した第２の干渉光と、
前記第１の入力光と前記被側対象からの出力光のうち第２の偏光状態の出力光とを干渉した第３の干渉光と、
前記第２の入力光と前記被側対象からの出力光のうち第２の偏光状態の出力光とを干渉した第４の干渉光と
を出力し、前記第１、第２の偏光状態が互いに直交することを特徴とする光学特性測定装置。
【請求項２】
ローパスフィルタは、前記光源部が出力する第１、第２の入力光の周波数差よりも低周波の信号を通過させることを特徴とする請求項１記載の光学特性測定装置。
【請求項３】
光源部は、直線偏光を出力することを特徴とする請求項１記載の光学特性測定装置。
【請求項４】
干渉部は、
前記光源部からの第１、第２の入力光を合波する合波部と、
偏光状態に依存せずに合波した光を分岐し、一方の分岐光を前記被測定対象に出力するする入力光分岐部と、
前記被測定対象からの出力光を分岐する第１の偏光ビームスプリッタと、
この第１の偏光ビームスプリッタの一方の分岐光と前記入力光分岐部の他方の分岐光とを合波、分岐する第２の偏光ビームスプリッタと、
前記第１の偏光ビームスプリッタの他方の分岐光と前記入力光分岐部の他方の分岐光とを合波、分岐する第３の偏光ビームスプリッタと、
前記第２、第３の偏光ビームスプリッタの分岐光ごとに設けられ、合波された光を干渉させる偏光子と
を有することを特徴とする請求項１記載の光学特性測定装置。
【請求項５】
干渉部は、
偏光状態に依存せずに第１の入射光を分岐する第１の入力光分岐部と、
偏光状態に依存せずに第２の入射光を分岐する第２の入力光分岐部と、
前記第１、第２の入力光分岐部からの一方の分岐光を合波し、前記被測定対象に出力する合波部と、
偏光状態に依存せずに前記被測定対象からの出力光を分岐する出力光分岐部と、
この出力光分岐部の一方の分岐光と前記第１の入力光分岐部の他方の分岐光とを合波、分岐する第１の偏光ビームスプリッタと、
前記出力光分岐部の他方の分岐光と前記第２の入力光分岐部の他方の分岐光とを合波、分岐する第２の偏光ビームスプリッタと、
前記第１、第２の偏光ビームスプリッタの分岐光ごとに設けられ、合波された光を干渉させる偏光子と
を有することを特徴とする請求項１記載の光学特性測定装置。
【請求項６】
干渉部は、
偏光状態に依存せずに第１の入射光を分岐する第１の入力光分岐部と、
偏光状態に依存せずに第２の入射光を分岐する第２の入力光分岐部と、
前記第１、第２の入力光分岐部からの一方の分岐光を合波し、前記被測定対象に出力する合波部と、
偏光状態に依存せずに前記被測定対象からの出力光を分岐する出力光分岐部と、
この出力光分岐部の一方の分岐光と前記第１の入力光分岐部の他方の分岐光とを合波して干渉させる第１の出力光合波部と、
この第１の出力光合波部の干渉光を分岐する第１の偏光ビームスプリッタと、
前記出力光分岐部の他方の分岐光と前記第２の入力光分岐部の他方の分岐光とを合波して干渉させる第２の出力光分岐部と、
この第２の出力光合波部の干渉光を分岐する第２の偏光ビームスプリッタと
を有することを特徴とする請求項１記載の光学特性測定装置。
【請求項７】
第１、第２の出力光合波部が共通であることを特徴とする請求項６記載の光学特性測定装置。
【請求項８】
第１、第２の入力光分岐部が共通であることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の光学特性測定装置。
【請求項９】
第１、第２の偏光ビームスプリッタが共通であることを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載の光学特性測定装置。
【請求項１０】
第１、第２の偏光ビームスプリッタの分岐光ごとに設けられ、所定の偏光面の干渉光のみを通過させる偏光子を設けたことを特徴とする請求項６記載の光学特性測定装置。
【請求項１１】
干渉部は、空間光型の干渉計であることを特徴とする請求項１記載の光学特性測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定対象の光学特性、特に被測定対象の伝達関数行列（例えば、ジョーンズ行列）を求める光学特性測定装置に関するものであり、詳しくは、第１、第２の入力光の周波数差が変動しても、精度よく測定することができる光学特性測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光学特性測定装置とは、被測定対象（例えば、光学素子、光学装置、これら光学素子や光学装置の試験装置・測定装置等）の光学特性（例えば、挿入損失、反射率、透過率、偏光依存性、波長分散、偏波モード分散等）を求めるものであり、具体的には被測定対象の伝達関数行列（例えば、ジョーンズ行列）を測定によって求め、この伝達関数から被測定対象の光学特性を一括して、または必要な光学特性のみを求めるものである。
【０００３】
伝達関数行列を測定によって求めるには、被測定対象に周波数ｆｓの信号光を入射し、被測定対象から出力される信号光（透過光や反射光）を参照光（周波数ｆｒ）と合波して干渉させる。そして、干渉信号を受光部で受光して干渉信号の振幅と位相を測定する（いわゆるヘテロダイン検出）。また、所定の測定波長範囲において伝達関数を求めるため、光源を波長掃引（周波数掃引）する（例えば、特許文献１〜特許文献３参照）。
【０００４】
図６は、被測定対象１への入出力特性を示した図である。図６において、被測定対象１への入力光、出力光は、直交する２偏光の振幅と位相を表す２行１列の列ベクトル（いわゆるジョーンズベクトル）で表され、被測定対象１の伝達関数行列（いわゆるジョーンズ行列）は、下記式（１）で示される。
【０００５】
【数１】
2006337060.tif 000003
【０００６】
このようなジョーンズ行列を求めるには、偏光状態が互いに直交する偏光（直線偏光、楕円偏光、円偏光）を有する第１、第２の入力光を被測定対象１に入力する。そして、入力光と被測定対象１から出力される出力光のジョーンズベクトルの振幅と位相を測定して求める。
【０００７】
入力光、出力光の測定結果から演算によってジョーンズ行列を容易に求めるために、一般的には、偏光面が直交する直線偏光（例えば、ｓ偏光、ｐ偏光）を第１、第２の入力光に用いる。そして、被被測定対象１へのｓ偏光、ｐ偏光それぞれの入力光の偏光状態は、被測定対象１の光学特性によって変化して出射する。なお、演算を容易とするため、被測定対象１からの出力光のうち、偏光面が直交する直線偏光（例えば、ｓ偏光、ｐ偏光）を参照光で干渉させて測定する。
【０００８】
つまり、入射ｓ偏光に対する出射ｓ偏光と出射ｐ偏光が存在し、入射ｐ偏光に対する出射ｓ偏光と出射ｐ偏光が存在する。なお、入射ｓ偏光とは、被測定対象１に入力するｓ偏光のことであり、出射ｓ偏光とは、被測定対象１から出力されるｓ偏光のことである。入射ｐ偏光、出射ｐ偏光も同様に、被測定対象１に入力、出力するｐ偏光のことである。
【０００９】
従って、上記の式（１）において、Ｔ１１は、入射ｓ偏光に対する出射ｓ偏光の関係を表し、Ｔ２１は、入射ｓ偏光に対する出射ｐ偏光の関係を表し、Ｔ１２は、入射ｐ偏光に対する出射ｓ偏光の関係を表し、Ｔ２２は、入射ｐ偏光に対する出射ｐ偏光の関係を表す。つまり、Ｔｘｙのうち、ｘは出射側の偏光状態（ｘ＝１がｓ偏光、ｘ＝２がｐ偏光）を表し、ｙは入射側の偏光状態（ｙ＝１がｓ偏光、ｙ＝２がｐ偏光）を表している。
【００１０】
例えば、被測定対象１からの出力光は、被測定対象１への入力光(つまり、信号光)がｓ偏光であればＴ１１とＴ２１が合わさった光となり、入力光がｐ偏光であればＴ１２とＴ２２が合わさった光となる。
【００１１】
このように、偏光面の異なるｓ偏光、ｐ偏光を入力光として測定する必要があるため、測定方法には、ｓ偏光で波長掃引した後にｐ偏光で再度波長掃引して測定する場合と、ｓ偏光とｐ偏光を同時に被測定対象１に入力し、１回の波長掃引で測定する場合がある。１回の波長掃引で測定する場合は、測定時間が短縮できると共に、１回目と２回目の波長掃引における再現性（例えば、波長再現性）から生じる誤差もなく、精度よく測定できる。
【００１２】
ただし、ｓ偏光とｐ偏光を被測定対象１に同時に入力するので、ｓ偏光と参照光との干渉信号と、ｐ偏光と参照光との干渉信号とを分離する必要がある。分離には、ｓ偏光の干渉信号とｐ偏光の干渉信号それぞれを異なる測定光路長差にすることで、時間領域で分離する方法や（例えば、特許文献２参照）、ｓ偏光の干渉信号とｐ偏光の干渉信号それぞれを異なる周波数で強度変調し、強度変調する変調周波数の違いから分離する方法（例えば、特許文献３参照）がある。
【００１３】
しかしながら、ｓ偏光に基づく干渉信号とｐ偏光に基づく干渉信号とを時間領域で分離することは非常に困難であり、変調周波数の違いから分離する場合、強度変調器自身の波長依存性により測定波長範囲が限定されると共に、非常に高価という問題があった。
【００１４】
図７は、従来の光学特性測定装置の構成を示した図である（例えば、特許文献１参照）。図７において、波長可変光源２は、所定の波長掃引速度で波長掃引しつつ、レーザ光を出力する。ハーフミラー（以下ＨＭと略す）３は、波長可変光源２からのレーザ光を２分岐する。偏光ビームスプリッタ（以下ＰＢＳと略す）４は、レーザ光を偏光面が直交する光（ｐ偏光、ｓ偏光）に２分岐する。ここで、光路ＯＰ１によって、ｐ偏光が伝送され、光路ＯＰ２によってｓ偏光が伝送されるものとする。
【００１５】
ＰＢＳ５は、ＰＢＳ４で分岐され異なる光路ＯＰ１、ＯＰ２によって伝送されてきた光を合波し、被測定対象１に出力する。ここで、被測定対象１に入力される光は信号光である。遅延ファイバ６は、ＰＢＳ４、５間の、光路ＯＰ２上に設けられ、一方の分岐光を遅延される。
【００１６】
従って、入射ｓ偏光が、遅延ファイバ６を通過するので、入射ｐ偏光の周波数をｆ１（ｔ）とすれば、入射ｓ偏光の周波数はｆ２（ｔ）（ｆ２（ｔ）≠ｆ１（ｔ））となる。ここで、ｆ１（ｔ）、ｆ２（ｔ）のそれぞれは、以下、ｆ１、ｆ２で示す。
【００１７】
ＨＭ７は、被測定対象１からの出力光と、ＨＭ３で分岐され光路ＯＰ３によって伝送された他方の光とを合波する。ここで、光路ＯＰ３によって伝送されてきた光は参照光である。ＰＢＳ８は、ＨＭ７が合波した光を、偏光面が直交する光に２分岐する。
【００１８】
受光部９は、ＰＢＳ８が分岐した一方の光（例えば、ｐ偏光）を受光する。受光部１０は、ＰＢＳ８が分岐した他方の光（例えば、ｓ偏光）を受光する。受光部１１は、ＰＢＳ５が合波した光を受光する。なお、ＰＢＳ５が、被測定対象１に出射したのとは異なる面からの光を受光する。
【００１９】
従って、受光部９には、参照光（周波数ｆ１’）、出射ｐ偏光（周波数ｆ１、ｆ２）の３種類の光が干渉している。なお、参照光が信号光と異なる周波数ｆ１’になるのはは、ＨＭ３で分岐されて光路ＯＰ１、ＰＢＳ５、被測定対象１、ＨＭ７までの光路と、光路ＯＰ３の光路との光路長差で生ずるものであり、この光路長差は、遅延ファイバ６を含む光路ＯＰ１と光路ＯＰ２との光路長差に比較して十分に小さい。従って、周波数差の関係は｜ｆ１−ｆ２｜＞＞｜ｆ１’−ｆ１｜である。
【００２０】
もちろん、ＨＭ３で分岐されて光路ＯＰ１、ＰＢＳ５、被測定対象１、ＨＭ７までの光路と、光路ＯＰ３の光路との光路長差＝０ならば、周波数ｆ１＝ｆ１’である。
【００２１】
このような装置の動作を説明する。
波長可変光源２が、所定の掃引速度で波長掃引（周波数掃引）する。そして、ＨＭ３が、波長可変光源からのレーザ光を２分岐する。なお、ＰＢＳ４にて、レーザ光が２分岐されるように、波長可変光源２とＨＭ３間の図示しない偏波コントローラが、偏光を適度に調整する。
【００２２】
そして、ＰＢＳ４がレーザ光を分岐し、光路ＯＰ１，ＯＰ２を経てＰＢＳ５によって合波される。合波された光は、一方が、被測定対象１に出力し、他方が、受光部１１で受光される。
【００２３】
ＨＭ７が、被測定対象１からの出力光（信号光）を、光路ＯＰ３他方の光（参照光）と合波する。そして、ＰＢＳ８が、合波した干渉光を偏光面の直交する直線偏光に２分岐する。さらに、ＰＢＳ８で分岐された一方の光は、受光部９で受光され、他方の光は受光部１０で受光される。
【００２４】
そして、後段の図示しないフィルタでフィルタリングし、図示しない演算手段で被測定対象１のジョーンズ行列を演算する。フィルタリングするのは、例えば、受光部９には、周波数ｆ１、ｆ２の出射ｐ偏光と、周波数ｆ１’の参照光による干渉信号が存在する。
【００２５】
従って、受光部９からの出力信号でジョーンズ行列の各要素を求めるには、周波数ｆ１の出射ｐ偏光と周波数ｆ１’の参照光の干渉信号を抽出し、さらに、周波数ｆ２の出射ｐ偏光と周波数ｆ１’の参照光の干渉信号とを抽出する必要がある。従って、直流成分付近を通過させるローパスフィルタ（Low-Pass Filter）、周波数差｜ｆ１−ｆ２｜近傍を通過するバンドパスフィルタ（Band-Pass Filter）によって、所定の干渉信号を得て、後段の図示しない演算手段に出力する。そして、演算手段が、ジョーンズ行列を求める。なお、受光部１１の出力によって、波長可変光源２の波長掃引の非直線性を補正する。
【００２６】
【特許文献１】特開２００２−２４３５８５号公報
【特許文献２】米国特許第６３７６８３０号
【特許文献３】特開２００４−２０５６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
図７に示す装置では、入射ｐ偏光、入射ｓ偏光の周波数差（｜ｆ１−ｆ２｜）は、光路ＯＰ１、ＯＰ２の光路長差と波長掃引速度（周波数掃引速度）とによって定まり、干渉信号の高周波成分の周波数も定まる。
【００２８】
従って、受光部から出力される信号を、フィルタリングすることにより、高周波成分（数十〜数百［ＭＨｚ］）の干渉信号と、直流〜低周波成分（高周波成分に対して十分に低く、例えば、ＤＣ〜２００［ｋＨｚ］程度）の干渉信号とを分離している。
【００２９】
しかしながら、波長可変光源２は、直線性をもって全波長範囲を波長掃引することが、現状では非常に困難である。そのため、波長掃引の非直線性に起因して、光路ＯＰ１、ＯＰ２を通過したｐ偏光、ｓ偏光の波長差（周波数差｜ｆ１−ｆ２｜）が一定せず、干渉信号の高周波成分の周波数が変動し、精度よく光学特性を求めることが困難であるという問題があった。
【００３０】
また、高周波成分の信号を扱うため、低周波成分の信号を扱う場合と比較して、高周波成分のみを通過させるバンドパスフィルタ、フィルタ後段の電気回路等の回路設計が困難、回路構成が複雑になるという問題があった。
【００３１】
そこで本発明の目的は、第１、第２の入力光の周波数差が変動しても、精度よく測定することができる光学特性測定装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
請求項１記載の発明は、
被測定対象の光学特性を測定する光学特性測定装置において、
周波数が異なり、偏光状態が互いに直交する第１、第２の入力光それぞれを波長掃引して出力する光源部と、
この光源部からの第１、第２の入力光それぞれを分岐し、一方の分岐光を前記被測定対象に入力させ、前記被測定対象からの出力光を他方の分岐光で干渉させ、複数の干渉光を出力する干渉部と、
この干渉部から出力される干渉光ごとに設けられ、干渉光を受光して、干渉光の光パワーに応じた信号を出力する受光部と、
この受光部から出力される信号をフィルタリングするローパスフィルタと
を設け、
前記干渉部は、
前記第１の入力光と前記被側対象からの出力光のうち第１の偏光状態の出力光とを干渉した第１の干渉光と、
前記第２の入力光と前記被側対象からの出力光のうち第１の偏光状態の出力光とを干渉した第２の干渉光と、
前記第１の入力光と前記被側対象からの出力光のうち第２の偏光状態の出力光とを干渉した第３の干渉光と、
前記第２の入力光と前記被側対象からの出力光のうち第２の偏光状態の出力光とを干渉した第４の干渉光と
を出力し、前記第１、第２の偏光状態が互いに直交することを特徴とするものである。
【００３３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、
ローパスフィルタは、前記光源部が出力する第１、第２の入力光の周波数差よりも低周波の信号を通過させる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、
光源部は、直線偏光を出力することを特徴とするものである。
【００３４】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、
干渉部は、
前記光源部からの第１、第２の入力光を合波する合波部と、
偏光状態に依存せずに合波した光を分岐し、一方の分岐光を前記被測定対象に出力するする入力光分岐部と、
前記被測定対象からの出力光を分岐する第１の偏光ビームスプリッタと、
この第１の偏光ビームスプリッタの一方の分岐光と前記入力光分岐部の他方の分岐光とを合波、分岐する第２の偏光ビームスプリッタと、
前記第１の偏光ビームスプリッタの他方の分岐光と前記入力光分岐部の他方の分岐光とを合波、分岐する第３の偏光ビームスプリッタと、
前記第２、第３の偏光ビームスプリッタの分岐光ごとに設けられ、合波された光を干渉させる偏光子と
を有することを特徴とするものである。
【００３５】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明において、
干渉部は、
偏光状態に依存せずに第１の入射光を分岐する第１の入力光分岐部と、
偏光状態に依存せずに第２の入射光を分岐する第２の入力光分岐部と、
前記第１、第２の入力光分岐部からの一方の分岐光を合波し、前記被測定対象に出力する合波部と、
偏光状態に依存せずに前記被測定対象からの出力光を分岐する出力光分岐部と、
この出力光分岐部の一方の分岐光と前記第１の入力光分岐部の他方の分岐光とを合波、分岐する第１の偏光ビームスプリッタと、
前記出力光分岐部の他方の分岐光と前記第２の入力光分岐部の他方の分岐光とを合波、分岐する第２の偏光ビームスプリッタと、
前記第１、第２の偏光ビームスプリッタの分岐光ごとに設けられ、合波された光を干渉させる偏光子と
を有することを特徴とするものである。
【００３６】
請求項６記載の発明は、請求項１記載の発明において、
干渉部は、
偏光状態に依存せずに第１の入射光を分岐する第１の入力光分岐部と、
偏光状態に依存せずに第２の入射光を分岐する第２の入力光分岐部と、
前記第１、第２の入力光分岐部からの一方の分岐光を合波し、前記被測定対象に出力する合波部と、
偏光状態に依存せずに前記被測定対象からの出力光を分岐する出力光分岐部と、
この出力光分岐部の一方の分岐光と前記第１の入力光分岐部の他方の分岐光とを合波して干渉させる第１の出力光合波部と、
この第１の出力光合波部の干渉光を分岐する第１の偏光ビームスプリッタと、
前記出力光分岐部の他方の分岐光と前記第２の入力光分岐部の他方の分岐光とを合波して干渉させる第２の出力光分岐部と、
この第２の出力光合波部の干渉光を分岐する第２の偏光ビームスプリッタと
を有することを特徴とするものである。
【００３７】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、
第１、第２の出力光合波部が共通であることを特徴とするものである。
請求項８記載の発明は、請求項５〜７記載の発明において、
第１、第２の入力光分岐部が共通であることを特徴とするものである。
請求項９記載の発明は、請求項５〜８のいずれかに記載の発明において、
第１、第２の偏光ビームスプリッタが共通であることを特徴とするものである。
請求項１０記載の発明は、請求項６記載の発明において、
第１、第２の偏光ビームスプリッタの分岐光ごとに設けられ、所定の偏光面の干渉光のみを通過させる偏光子を設けたことを特徴とするものである。
請求項１１記載の発明は、請求項１記載の発明において、
干渉部は、空間光型の干渉計であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、以下のような効果がある。
請求項１〜１１によれば、干渉部が、第１の入力光と被測定対象の出力光（第１、第２の入力光に対する出力光）のうち第１の偏光状態の光との干渉光、第２の入力光と被測定対象の出力光のうち第１の偏光状態の光との干渉光、第１の入力光と被測定対象の出力光のうち第２の偏光状態（第１の偏光状態に対して直交）の光との干渉光、第２の入力光と被測定対象の出力光（第１、第２の入力光に対する出力光）のうち第２の偏光状態の光との干渉光を出力する。そして、これらの干渉光に基づく信号を、ローパスフィルタがフィルタリングする。これにより、ローパスフィルタを通過した低周波成分の干渉信号は、光源部の周波数掃引の非直線性で生ずる第１、第２の入力光の周波数差の影響をうけない。従って、第１、第２の入力光の周波数差が変動しても、精度よく測定することができる。また、低周波成分の信号のみを扱うので、ローパスフィルタ、フィルタ後段の電気回路等の回路設計が容易であり、回路構成が簡単になる
【００３９】
請求項７によれば、第１、第２の出力光合波部を共通にするので、部品点数が少なくなり、小型化、アライメントの容易化、コスト低減になる。
請求項８によれば、第１、第２の入力光分岐部を共通にするので、部品点数が少なくなり、小型化、アライメントの容易化、コスト低減になる。
請求項９によれば、第１、第２の偏光ビームスプリッタを共通にするので、部品点数が少なくなり、小型化、アライメントの容易化、コスト低減になる。
請求項１０によれば、偏光子が、所定の偏光面の光のみを通過させ、受光部に出力するので、干渉信号のノイズを低減することができる。
請求項１１によれば、干渉部を、空間光型の干渉計にすることにより、光学系が小型化でき、振動にも強くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の実施の形態を示した構成図である。ここで、図６、図７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、光源部１３は、周波数（光周波数）が互いに異なり、かつ偏光状態が互いに直交する入射ｐ偏光（第１の入力光）、入射ｓ偏光（第２の入力光）それぞれを波長掃引（周波数掃引）して出力する。ここで、入射ｐ偏光の周波数をｆ１とし、入射ｓ偏光の周波数をｆ２（ｆ１≠ｆ２）とする。
【００４１】
干渉部１４は、光源部１３からの入射ｓ偏光、入射ｐ偏光それぞれを分岐し、一方の分岐光を信号光として被測定対象１に入力する。この入射ｐ偏光、入射ｓ偏光に対する被測定対象１からの出力光（信号光）を他方の分岐光（参照光）で干渉させ、複数の干渉光を出力する。なお、干渉部１４が出力する干渉光は、下記の（ａ）〜（ｄ）である。
【００４２】
（ａ）参照光の入射ｐ偏光と、信号光の出射ｐ偏光。
（ｂ）参照光の入射ｓ偏光と、信号光の出射ｐ偏光。
（ｃ）参照光の入射ｐ偏光と、信号光の出射ｓ偏光。
（ｄ）参照光の入射ｓ偏光と、信号光の出射ｓ偏光。
【００４３】
また、干渉部１４における信号光と参照光とは、当然、異なる光路によって伝送された後に合波される。ここで、信号光と合波される直前における参照光の周波数をｆ１’、ｆ２’とすると、光源部１３が出力する第１、第２の入力光の周波数差（｜ｆ１−ｆ２｜）は、信号光と参照光との光路長差により生ずる周波数差（｜ｆ２−ｆ２’｜、｜ｆ１−ｆ１’｜）に比べ、十分に大きくなるように設定される。
【００４４】
例えば、周波数差（｜ｆ２−ｆ２’｜、｜ｆ１−ｆ１’｜）は、０〜２００［ｋＨｚ］程度であり、光源部１３による周波数差（｜ｆ１−ｆ２｜）は、数十〜数百［ＭＨｚ］程度である。もちろん、信号光と参照光の光路長が同一であっても構わない。
【００４５】
受光部１５〜１８は、干渉部１４から出力される干渉光ごとに設けられ、干渉光を受光して、干渉光の光パワーに応じた信号を出力する。
【００４６】
ローパスフィルタ１９〜２２は、受光部１５〜１８ごとに設けられ、各受光部１５〜１８から出力される信号をフィルタリングし、入射ｓ偏光と入射ｐ偏光の周波数差（｜ｆ１−ｆ２｜）よりも、低周波成分の信号のみを通過させる。
【００４７】
このような装置の動作を説明する。
光源部１３が、所定の波長範囲において、入射ｓ偏光、入射ｐ偏光を波長掃引し、干渉部１４に出力する。
【００４８】
干渉部１４が、入射ｓ偏光、入射ｐ偏光を分岐し、一方を信号光として被測定対象１に出力する。そして、被測定対象１からの出力光が干渉部１４に戻ってくる。すなわち、入射ｓ偏光に対する出射ｓ偏光と出射ｐ偏光が戻り、入射ｐ偏光に対する出射ｓ偏光と出射ｐ偏光が戻ってくる。そして、干渉部１４が、被測定対象１からの出射ｓ偏光、出射ｐ偏光を、参照光の入射ｓ偏光、入射ｐ偏光で合波し干渉する。
【００４９】
さらに、干渉部１４が、出射ｓ偏光（周波数ｆ１、ｆ２）と入射ｓ偏光（ｆ２’）の干渉光を受光部１５に出力し、出射ｓ偏光（周波数ｆ１、ｆ２）と入射ｐ偏光（ｆ１’）の干渉光を受光部１６に出力し、出射ｐ偏光（周波数ｆ１、ｆ２）と入射ｓ偏光（ｆ２’）の干渉光を受光部１７に出力し、出射ｐ偏光（周波数ｆ１、ｆ２）と入射ｐ偏光（ｆ１’）の干渉光を受光部１８に出力する。
【００５０】
そして、各受光１５〜１８が、干渉光の光パワーに応じた信号をローパスフィルタ１９〜２２に出力する。さらに、ローパスフィルタ１９〜２２が、受光部１５〜１８から出力される干渉信号のうち、低周波成分（例えば、ＤＣ〜２００［ｋＨｚ］程度）の信号を通過し、後段の図示しない演算手段に出力する。
【００５１】
具体的には、受光部１５では、出射ｓ偏光（周波数ｆ１、ｆ２）、すなわち、ジョーンズ行列のＴ１１、Ｔ１２の作用を受けた信号光と、参照光とが入力される。従って、受光部１５からの干渉信号を、ローパスフィルタ１９がフィルタリングすることにより、このフィルタリング後の干渉信号（周波数ｆ２’の入射ｓ偏光と、周波数ｆ２の出射ｓ偏光）は、ジョーンズ行列のＴ１１のみの作用をうけた干渉信号だけを抽出している。
【００５２】
同様に、ローパスフィルタ２０〜２２それぞれによるフィルタリング後の干渉信号は、ジョーンズ行列のＴ１２、Ｔ２１、Ｔ２２のみの作用をうけた干渉信号だけを抽出している。
【００５３】
そして、後段の図示しない演算手段が、ローパスフィルタ１９〜２２からの出力信号である干渉信号の振幅と位相から、ジョーンズ行列の各要素を求め、このジョーンズ行列から被測定対象１の光学特性を求める。
【００５４】
このように、干渉部１４が、入射ｐ偏光と出射ｓ偏光の干渉光、入射ｐ偏光と出射ｐ偏光の干渉光、入射ｓ偏光と出射ｓ偏光の干渉光、入射ｓ偏光と出射ｐ偏光の干渉光を出力し、干渉信号をローパスフィルタ１９〜２２でフィルタリングする。これにより、ローパスフィルタ１９〜２２を通過した低周波成分の干渉信号は、光源部１３の周波数掃引の非直線性から生ずる入射ｓ偏光と入射ｐ偏光の周波数差の影響を受けない。従って、入射ｐ偏光と入射ｓ偏光の周波数差が変動しても、精度よく測定することができる。また、低周波成分の信号のみを扱うので、ローパスフィルタ１９〜２２、フィルタ後段の電気回路等の回路設計が容易であり、回路構成が簡単になる
【００５５】
次に、図２は、図１に示す装置における干渉部１４を詳細に示した構成図である。ここで、図１と同一のものには同一符号を付し、説明を省略する。図２において、干渉部１４は、合波部１４ａ、分岐部１４ｂ、ＰＢＳ１４ｃ〜１４ｅ、波長板１４ｆ、１４ｇ、偏光子１４ｈ〜１４ｋを有する。
【００５６】
なお、分岐部１４ｂは、偏光状態に依存せずに光を分岐するものであり、例えば、ＨＭ、無偏光ビームスプリッタ、光ファイバカプラ等である。また、波長板１４ｆ、１４ｇは、例えば、１／２波長板等である。
【００５７】
合波部１４ａは、例えば、無偏光ビームスプリッタ、ＨＭ、光ファイバカプラ等であり、光源部１３からの入射ｓ偏光、入射ｐ偏光を合波する。
【００５８】
入力光分岐部１４ｂは、合波部１４ａが合波した光を分岐し、第１の分岐光を信号光として被測定対象に入力する。なお、第２、第３の分岐光は、参照光になる。
【００５９】
第１のＰＢＳ１４ｃは、被測定対象１からの出力光を出射ｓ偏光、出射ｐ偏光とに分岐する。波長板１４ｆは、ＰＢＳ１４ｃとＰＢＳ１４ｄとの間に設けられ、出射ｓ偏光の偏光面を４５°傾ける。波長板１４ｇは、ＰＢＳ１４ｃとＰＢＳ１４ｅとの間に設けられ、出射ｐ偏光の偏光面を４５°傾ける。
【００６０】
第２のＰＢＳ１４ｄは、分岐部１４ｃからの第２の分岐光（参照光）と、波長板１４ｆからの出射ｓ偏光とを合波し、直交する偏光面の光に２分岐し、受光部１５、１６に出力する。
【００６１】
第３のＰＢＳ１４ｅは、分岐部１４ｃからの第３の分岐光（参照光）と、波長板１４ｇからの出射ｐ偏光とを合波し、直交する偏光面の光に２分岐し、受光部１７、１８に出力する。
【００６２】
偏光子１４ｈ〜１４ｋのそれぞれは、ＰＢＳ１４ｄ、１４ｅの分岐光ごとに設けられ、すなわち、ＰＢＳ１４ｄと受光部１５間、ＰＢＳ１４ｄと受光部１６間、ＰＢＳ１４ｅと受光部１７間、ＰＢＳ１４ｅと受光部１８間に設けられる。
【００６３】
このような装置の動作を説明する。
合波部１４ａが、光源部１３からの入射ｓ偏光（周波数ｆ２）、入射ｐ偏光（周波数ｆ１）を合波する。そして、分岐部１４ｂが信号光と参照光とに分岐し、信号光を被測定対象１に出力する。ここで、被側対象１から出射ｓ偏光（周波数ｆ１、ｆ２）、出射ｐ偏光（周波数ｆ１、ｆ２）が出力されるが、出射ｓ偏光は、Ｔ１１、Ｔ１２の作用を受け、出射ｐ偏光は、Ｔ２１、Ｔ２２の作用を受けている。
【００６４】
そして、ＰＢＳ１４ｃが、出射ｓ偏光、出射ｐ偏光とに分岐する。分岐された出射ｓ偏光は、波長板１４ｆによって偏光面が４５°傾けられた後、ＰＢＳ１４ｄで参照光（入射ｐ偏光（周波数ｆ１’）、入射ｓ偏光（周波数ｆ２’））と合波されると共に、偏光面が直交する光に分岐される。
【００６５】
これにより、ＰＢＳ１４ｄから出力される分岐光は、一方の分岐光が入射ｓ偏光（周波数ｆ２’）と出射ｓ偏光（周波数ｆ１、ｆ２）とを合波した光であり、他方の分岐光が入射ｐ偏光（周波数ｆ１’）と出射ｓ偏光（周波数ｆ１、ｆ２）を合波した光となる。
【００６６】
そして、ＰＢＳ１４ｄで合波され分岐された光は、偏光面が直交しているので、偏光子１４ｈ、１４ｉによって偏光面を傾けて干渉させ、受光部１５、１６で受光される。
【００６７】
同様に、ＰＢＳ１４ｃによって分岐された出射ｐ偏光は、波長板１４ｇによって偏光面が４５°傾けられた後、ＰＢＳ１４ｅで参照光（入射ｐ偏光（周波数ｆ１’）、入射ｓ偏光（周波数ｆ２’））と合波後、偏光面が直交する光に分岐される。
【００６８】
これにより、ＰＢＳ１４ｅから出力される分岐光は、一方の分岐光が入射ｓ偏光（周波数ｆ２’）と出射ｐ偏光（周波数ｆ１、ｆ２）とを合波した光であり、他方の分岐光が入射ｐ偏光（周波数ｆ１’）と出射ｐ偏光（周波数ｆ１、ｆ２）とを合波した光となる。
【００６９】
そして、ＰＢＳ１４ｅで合波され分岐された光は、偏光面が直交しているので、偏光子１４ｊ、１４ｋによって偏光面を傾けて干渉させ、受光部１７、１８で受光される。
【００７０】
さらに、受光部１５〜１８からの出力信号をローパスフィルタ１９〜２２それぞれがフィルタリングし、フィルタリング後の信号のそれぞれが、ジョーンズ行列のＴ１１、Ｔ１２、Ｔ２１、Ｔ２２のみの作用をうけた干渉信号になる。なお、上記以外の動作は、図１に示す装置と同様なので説明を省略する。
【００７１】
次に、図３は、図１に示す装置における干渉部のその他の実施例を詳細に示した構成図である。ここで、図１と同一のものには同一符号を付し、説明を省略する。図３において、干渉部１４の代わりに干渉部２３が設けられ、干渉部２３は、干渉部１４と同様の干渉光を出力し、分岐部２３ａ〜２３ｃ、合波部２３ｄ、ＰＢＳ２３ｅ、２３ｆ、波長板２３ｇ、２３ｈ、偏光子２３ｉ〜２３ｌを有する。
【００７２】
なお、分岐部２３ａ〜２３ｃは、偏光状態に依存せずに光を分岐するものであり、例えば、ＨＭ、無偏光ビームスプリッタ、光ファイバカプラ等である。また、波長板２３ｇ、２３ｈは、例えば、１／２波長板等である。
【００７３】
第１の入力光分岐部２３ａは、光源部１３からの入射ｐ偏光（周波数ｆ１）を２分岐し、一方を信号光として合波部２３ｄに出力し、他方を参照光として波長板２３ｇに出力する。
【００７４】
第２の入力光分岐部２３ｂは、光源部１３からの入射ｓ偏光（周波数ｆ２）を２分岐し、一方を信号光として合波部２３ｄに出力し、他方を参照光として波長板２３ｈに出力する。
【００７５】
合波部２３ｄは、例えば、ＰＢＳ、無偏光ビームスプリッタ、ＨＭ、光ファイバカプラ等であり、分岐部２３ａ、２３ｂからの信号光を合波し、被測定対象１に出力する。
【００７６】
出力光分岐部２３ｃは、被側対象１からの出力光（信号光）を２分岐し、一方をＰＢＳ２３ｅに出力し、他方をＰＢＳ２３ｆに出力する。
【００７７】
波長板２３ｇは、分岐部２３ａとＰＢＳ２３ｅとの間に設けられ、参照光の入射ｐ偏光の偏光面を４５°傾ける。波長板２３ｈは、分岐部２３ｂとＰＢＳ２３ｆとの間に設けられ、参照光の出射ｓ偏光の偏光面を４５°傾ける。
【００７８】
第１のＰＢＳ２３ｅは、分岐部２３ｃからの一方の分岐光（信号光）と、波長板２３ｇからの参照光の入射ｐ偏光とを合波すると共に、直交する偏光面の光に２分岐し、受光部１６、１８に出力する。
【００７９】
第２のＰＢＳ２３ｆは、分岐部２３ｃからの他方の分岐光（信号光）と、波長板２３ｈからの参照光の入射ｓ偏光とを合波すると共に、直交する偏光面の光に２分岐し、受光部１５、１７に出力する。
【００８０】
偏光子２３ｉ〜２３ｌのそれぞれは、ＰＢＳ２３ｅ、２３ｆの分岐光ごとに設けられ、すなわち、ＰＢＳ２３ｆと受光部１５間、ＰＢＳ２３ｅと受光部１６間、ＰＢＳ２３ｆと受光部１７間、ＰＢＳ２３ｅと受光部１８間に設けられる。
【００８１】
このような装置の動作を説明する。
分岐部２３ａが、光源部１３からの入射ｐ偏光（周波数ｆ１）を２分岐し、一方を信号光として合波部２３ｄに出力し、他方を参照光として波長板２３ｇに出力する。また、分岐部２３ｂが、光源部１３からの入射ｓ偏光（周波数ｆ２）を２分岐し、一方を信号光として合波部２３ｄに出力し、他方を参照光として波長板２３ｈに出力する。さらに、波長板２３ｇ、２３ｈのそれぞれが、参照光の偏光面を４５°傾ける。
【００８２】
そして、合波部２３ｄが、分岐部２３ａ、２３ｂからの信号光を合波し、被測定対象１に出力する。なお、合波部２３ｄにＰＢＳを用いて合波すると、偏光状態に依存せずに光を合波・分岐する光学素子（例えば、ＨＭ、無偏光ビームスプリッタ、光ファイバカプラ等）に比較して、効率よく合波できる。
【００８３】
そして、分岐部２３ｃが、被測定対象１から出力される出射ｓ偏光（周波数ｆ１、ｆ２）、出射ｐ偏光（周波数ｆ１、ｆ２）を２分岐し、一方をＰＢＳ２３ｅに出力し、他方をＰＢＳ２３ｆに出力する。もちろん、出射ｓ偏光は、Ｔ１１、Ｔ１２の作用を受け、出射ｐ偏光は、Ｔ２１、Ｔ２２の作用を受けている。
【００８４】
さらに、ＰＢＳ２３ｅが、波長板２３ｇからの参照光（入射ｐ偏光（周波数ｆ１’））と、信号光（出射ｓ偏光（周波数ｆ１、ｆ２）、出射ｐ偏光（周波数ｆ１、ｆ２））とを合波後、偏光面が直交する光に分岐し、一方を、偏光子２３ｊに出力し、他方を、偏光子２３ｌに出力する。
【００８５】
これにより、ＰＢＳ２３ｅから出力される分岐光は、一方の分岐光が入射ｐ偏光（周波数ｆ１’）と出射ｓ偏光（周波数ｆ１、ｆ２）を合波した光であり、他方の分岐光が入射ｐ偏光（周波数ｆ１’）と出射ｐ偏光（周波数ｆ１、ｆ２）を合波した光となる。
【００８６】
そして、ＰＢＳ２３ｅで合波され分岐された光は、偏光面が直交しているので、偏光子２３ｊ、２３ｌによって偏光面を傾けて干渉させ、受光部１６、１８で受光される。
【００８７】
同様に、ＰＢＳ２３ｆが、波長板２３ｈからの参照光（入射ｓ偏光（周波数ｆ２’））と、信号光（出射ｓ偏光（周波数ｆ１、ｆ２）、出射ｐ偏光（周波数ｆ１、ｆ２））とを合波後、偏光面が直交する光に分岐し、一方を、偏光子２３ｉに出力し、他方を、偏光子２３ｋに出力する。
【００８８】
これにより、ＰＢＳ２３ｆから出力される分岐光は、一方の分岐光が入射ｓ偏光（周波数ｆ２’）と出射ｓ偏光（周波数ｆ１、ｆ２）を合波した光であり、他方の分岐光が入射ｓ偏光（周波数ｆ２’）と出射ｐ偏光（周波数ｆ１、ｆ２）を合波した光となる。
【００８９】
そして、ＰＢＳ２３ｆで合波され分岐された光は、偏光面が直交しているので、偏光子２３ｉ、２３ｋによって偏光面を傾けて干渉させ、受光部１５、１７で受光される。
【００９０】
受光部１５〜１８からの出力信号をローパスフィルタ１９〜２２それぞれがフィルタリングし、フィルタリング後の信号のそれぞれが、ジョーンズ行列のＴ１１、Ｔ１２、Ｔ２１、Ｔ２２のみの作用をうけた干渉信号になる。なお、上記以外の動作は、図１に示す装置と同様なので説明を省略する。
【００９１】
次に、図４は、図１に示す装置における干渉部のその他の実施例を詳細に示した構成図である。ここで、図１と同一のものには同一符号を付し、説明を省略する。図４において、干渉部１４の代わりに干渉部２４が設けられ、干渉部２４は、干渉部１４と同様の干渉光を出力し、分岐部２４ａ〜２４ｃ、合波部２４ｄ〜２４ｆ、波長板２４ｇ、２４ｈ、ＰＢＳ２４ｉ、２４ｊを有する。
【００９２】
なお、分岐部２４ａ〜２４ｃは、偏光状態に依存せずに光を分岐するものであり、例えば、ＨＭ、無偏光ビームスプリッタ、光ファイバカプラ等である。合波部２４ｅ、２４ｆは、偏光状態に依存せずに光を合波するものであり、例えば、ＨＭ、無偏光ビームスプリッタ、光ファイバカプラ等である。波長板２３ｇ、２４ｈは、例えば、１／２波長板である。
【００９３】
第１の入力光分岐部２４ａは、光源部１３からの入射ｐ偏光（周波数ｆ１）を２分岐し、一方を信号光として合波部２４ｄに出力し、他方を参照光として波長板２４ｇに出力する。
【００９４】
第２の入力光分岐部２４ｂは、光源部１３からの入射ｓ偏光（周波数ｆ２）を２分岐し、一方を信号光として合波部２４ｄに出力し、他方を参照光として波長板２４ｈに出力する。
【００９５】
合波部２４ｄは、例えば、ＰＢＳ、無偏光ビームスプリッタ、ＨＭ、光ファイバカプラ等であり、分岐部２４ａ、２４ｂからの信号光を合波し、被測定対象１に出力する。分岐部２４ｃは、被側対象１からの出力光（信号光）を２分岐し、一方を合波部２４ｅに出力し、他方を合波部２４ｆに出力する。
【００９６】
波長板２４ｇは、分岐部２４ａと合波部２４ｅとの間に設けられ、参照光の入射ｐ偏光の偏光面を４５°傾ける。波長板２４ｈは、分岐部２４ｂと合波部２４ｈとの間に設けられ、参照光の出射ｓ偏光の偏光面を４５°傾ける。
【００９７】
第１の出力光合波部２４ｅは、分岐部２４ｃからの一方の分岐光（信号光）と、波長板２４ｇからの参照光の入射ｐ偏光とを合波し干渉させる。
【００９８】
第２の出力光合波部２４ｆは、分岐部２４ｃからの他方の分岐光（信号光）と、波長板２４ｈからの参照光の入射ｓ偏光とを合波し干渉させる。
【００９９】
第１のＰＢＳ２４ｉは、合波部２４ｅからの合波光を、偏光面が直交する光に２分岐し、受光部１６、１８に出力する。第２のＰＢＳ２４ｊは、合波部２４ｆからの合波光を、偏光面が直交する光に２分岐し、受光部１５、１７に出力する。
【０１００】
このような装置の動作を説明する。
分岐部２４ａが、光源部１３からの入射ｐ偏光（周波数ｆ１）を２分岐し、一方を信号光として合波部２４ｄに出力し、他方を参照光として波長板２４ｇに出力する。また、分岐部２４ｂが、光源部１３からの入射ｓ偏光（周波数ｆ２）を２分岐し、一方を信号光として合波部２４ｄに出力し、他方を参照光として波長板２４ｈに出力する。さらに、波長板２４ｇ、２４ｈのそれぞれが、参照光の偏光面を４５°傾ける。
【０１０１】
そして、合波部２４ｄが、分岐部２４ａ、２４ｂからの信号光を合波し、被測定対象１に出力する。なお、合波部２４ｄにＰＢＳを用いて合波すると、偏光状態に依存せずに光を合波・分岐する光学素子（例えば、ＨＭ、無偏光ビームスプリッタ、光ファイバカプラ等）に比較して、効率よく合波できる。
【０１０２】
そして、分岐部２４ｃが、被測定対象１から出力される出射ｓ偏光（周波数ｆ１、ｆ２）、出射ｐ偏光（周波数ｆ１、ｆ２）を２分岐し、一方を合波部２４ｅに出力し、他方を合波部２４ｆに出力する。もちろん、出射ｓ偏光は、Ｔ１１、Ｔ１２の作用を受け、出射ｐ偏光は、Ｔ２１、Ｔ２２の作用を受けている。
【０１０３】
さらに、合波部２４ｅが、波長板２４ｇからの参照光（入射ｐ偏光（周波数ｆ１’））と、信号光（出射ｓ偏光（周波数ｆ１、ｆ２）、出射ｐ偏光（周波数ｆ１、ｆ２））とを合波し干渉させる。そして、ＰＢＳ２４ｉが、合波部２４ｅによって合波された干渉光を、偏光面が直交する光に分岐し、一方を、受光部１６に出力し、他方を受光部１８に出力する。
【０１０４】
これにより、ＰＢＳ２４ｉから出力される分岐光は、一方の分岐光が入射ｐ偏光（周波数ｆ１’）と出射ｓ偏光（周波数ｆ１、ｆ２）とを合波した干渉光であり、他方の分岐光が入射ｐ偏光（周波数ｆ１’）と出射ｐ偏光（周波数ｆ１、ｆ２）を合波した干渉光となる。
【０１０５】
そして、ＰＢＳ２４ｉで分岐されたそれぞれの分岐光が、受光部１６、１８で受光される。
【０１０６】
同様に、合波部２４ｆが、波長板２４ｈからの参照光（入射ｓ偏光（周波数ｆ２’））と、信号光（出射ｓ偏光（周波数ｆ１、ｆ２）、出射ｐ偏光（周波数ｆ１、ｆ２））とを合波し干渉させる。そして、ＰＢＳ２４ｊが、合波部２４ｆによって合波された干渉光を、偏光面が直交する光に分岐し、一方を、受光部１５に出力し、他方を受光部１７に出力する。
【０１０７】
これにより、ＰＢＳ２４ｊから出力される分岐光は、一方の分岐光が入射ｓ偏光（周波数ｆ２’）と出射ｓ偏光（周波数ｆ１、ｆ２）とを合波した干渉光であり、他方の分岐光が入射ｓ偏光（周波数ｆ２’）と出射ｐ偏光（周波数ｆ１、ｆ２）を合波した干渉光となる。
【０１０８】
そして、ＰＢＳ２４ｊで分岐されたそれぞれの分岐光が、受光部１５、１７で受光される。
【０１０９】
さらに、受光部１５〜１８からの出力信号をローパスフィルタ１９〜２２それぞれがフィルタリングし、フィルタリング後の信号のそれぞれが、ジョーンズ行列のＴ１１、Ｔ１２、Ｔ２１、Ｔ２２のみの作用をうけた干渉信号になる。なお、上記以外の動作は、図１に示す装置と同様なので説明を省略する。
【０１１０】
次に、図５は、図１に示す装置における干渉部のその他の実施例を具体的に示した構成図である。ここで、図１、図４と同一のものには同一符号を付し、説明を省略する。図５において、ＨＭ２４ｋは、分岐部２４ａ、２４ｂを一体化し共通にしたものであり、ＨＭ２４ｌは、合波部２４ｅ、２４ｆを一体化し共通にしたものであり、ＰＢＳ２４ｍは、ＰＢＳ２４ｉ、２４ｊを一体化し共通にしたものである。
【０１１１】
光源部１３は、波長可変光源１３ａ、光ファイバ１３ｂ、１３ｃ、レンズ（コリメータ手段）１３ｄ、１３ｅ、偏波コントローラ１３ｆを有する。波長可変光源１３ａは、周波数が異なる光それぞれを波長掃引して出力する。光ファイバ１３ｂは、光源部１３ａからの周波数ｆ１の光を伝送する。光ファイバ１３ｃは、光源部１３ａからの周波数ｆ２の光を伝送する。また、光ファイバ１３ｂ、１３ｃは、出射される光の光軸が平行となるように設置される。
【０１１２】
レンズ１３ｄ、１３ｅのそれぞれは、光ファイバ１３ｂ、１３ｃから出射される光を平行光にする。偏波コントローラ１３ｆは、例えば、１／４波長板、１／２波長板を直列に配置したものが、両光路上に設けられ、レンズ１３ｄからの光を入射ｐ偏光（第１の入力光）に変換し、レンズ１３ｅからの光を入射ｓ偏光（第２の入力光）に変換し、干渉部２４に出力する。
【０１１３】
ミラー２４ｎは、ＨＭ２４ｋからの入射ｓ偏光を、ＰＢＳ２４ｄに反射する。
【０１１４】
レンズ（集光手段）２４ｏは、ＰＢＳ２４ｄで合波された光を、光ファイバ２４ｐに入射する。光ファイバ２４ｐは、干渉部２４からの入射ｐ偏光、入射ｓ偏光を、被測定対象１に伝送する。
【０１１５】
光ファイバ２４ｑは、被測定対象１からの出射ｐ偏光、出射ｓ偏光を伝送する。レンズ（コリメータ手段）２４ｒは、光ファイバ２４ｑからの出射ｐ偏光、出射ｓ偏光を平行光にし、ＨＭ２４ｃに出力する。ミラー２４ｓは、ＨＭ２４ｃからの一方の分岐光をＨＭ２４ｌに反射する。
【０１１６】
偏光子２４ｔ〜２４ｗのそれぞれは、ＰＢＳ２４ｍと受光部１６間、ＰＢＳ２４ｍと受光部１７間、ＰＢＳ２４ｍと受光部１８間、ＰＢＳ２４ｍと受光部１９間に設けられ、所定の偏光面のみの光を通過させる。
【０１１７】
このような装置の動作を説明する。
波長可変光源１３ａからの周波数ｆ１、ｆ２の光それぞれが、ファイバ１３ｂ、１３ｃ、レンズ１３ｄ、１３ｅによって、偏波コントローラ１３ｆに伝送される。そして、偏波コントローラ１３ｆが、周波数ｆ１、ｆ２の光それぞれの偏光状態を変換し、入射ｐ偏光、入射ｓ偏光として干渉部２４のＨＭ２４ｋに出力する。
【０１１８】
そして、ＨＭ２４ｋが、入射ｓ偏光、入射ｐ偏光を信号光と参照光とに分岐する。分岐された入射ｓ偏光（信号光）は、ミラー２４ｎで反射され、ＰＢＳ２４ｄで入射ｐ偏光（信号光）と合波され、レンズ２４ｏ、光ファイバ２４ｐを経て、被測定対象１に入力される。
【０１１９】
さらに、被測定対象１からの出射ｐ偏光、出射ｓ偏光は、光ファイバ２４ｑ、レンズ２４ｒを経て、ＨＭ２４ｃに入力する。
【０１２０】
そして、ＨＭ２４ｃが、出射ｐ偏光、出射ｓ偏光を２分岐し、一方の分岐光がミラー２４ｓで反射されＨＭ２４ｌに入射し、他方の分岐光がＨＭ２４ｌに入射する。
【０１２１】
これによって、ＨＭ２４ｌが、波長板２４ｇからの参照光（入射ｐ偏光（周波数ｆ１’））と、信号光（出射ｓ偏光（周波数ｆ１、ｆ２）、出射ｐ偏光（周波数ｆ１、ｆ２））とを合波すると共に、波長板２４ｈからの参照光（入射ｓ偏光（周波数ｆ２’））と、信号光（出射ｓ偏光（周波数ｆ１、ｆ２）、出射ｐ偏光（周波数ｆ１、ｆ２））とを合波する。
【０１２２】
そして、ＰＢＳ２４ｍが、合波部２４ｌによって合波された干渉光を、偏光面が直交する光に分岐し、偏光子２４ｔ〜２４ｗを介して、受光部１５〜１８に出力する。ここで、偏光子２４ｔ〜２４ｗは、図２、図３に示す偏光子とは異なり、所定の偏光面のみの光を通過させるものである。例えば、偏光子２４ｔ、２４ｕは、偏波コントローラ１３ｆからの入射ｓ偏光と同じ偏光面の光を通過せ、偏光し２４ｖ、２４ｗは、偏波コントローラ１３ｆからの入射ｐ偏光と同じ偏光面の光を通過させる。すなわち、ＰＢＳ２４ｍが、入力された光を偏光面が直交する光に完全に分岐することが困難なためで、分岐しきれなかった光を除去する。
【０１２３】
そして、受光部１５〜１８が干渉信号を受光し、後段の図示しないローパスフィルタ１９〜２２に出力する。さらに、受光部１５〜１８からの出力信号をローパスフィルタ１９〜２２それぞれがフィルタリングする。これにより、フィルタリング後の信号のそれぞれが、ジョーンズ行列のＴ１１、Ｔ１２、Ｔ２１、Ｔ２２のみの作用をうけた干渉信号になる。なお、上記以外の動作は、図１に示す装置と同様なので説明を省略する。
【０１２４】
このように、偏光子２４ｔ〜２４ｗが、所定の偏光面の光のみを通過させ、受光部に１５〜１８に出力するので、干渉信号のノイズを低減することができる。
【０１２５】
また、分岐部２４ａ、２４ｂを共通にし、合波部２４ｅ、２４ｆを共通にし、ＰＢＳ２４ｉ、２４ｊを共通にするので、部品点数が少なくなり、小型化、アライメントの容易化、コスト低減になる。
【０１２６】
さらに、干渉部２４を、空間光型の干渉計にすることにより、光学系が小型化でき、振動にも強くなる。
【０１２７】
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。
図１〜図５に示す装置において、光源部１３が、直線偏光で偏光面が直交するｐ偏光、ｓ偏光を、第１、第２の入力光として出力する構成を示したが、第１、第２の入力光の偏光状態が互いに直交するもの（例えば、円偏光、楕円偏光）であればよい。
【０１２８】
図１〜図５に示す装置において、参照光と干渉させるための出力光（出射ｐ偏光、出射ｓ偏光）を、互いに直線偏光に分岐する構成を示したが、周波数ｆ１、ｆ２を含む出力光を、第１の偏光状態の光と、第２の偏光状態の光とに分岐し、それぞれを参照光と干渉させてもよい。なお、第１、第２の偏光状態は、互いに直交する。
【０１２９】
図２〜図５に示す装置において、波長板１４ｆ、１４ｇ、２３ｇ、２３ｈ、２４ｇ、２４ｈを設ける構成を示したが、後段のＰＢＳに入力する光の偏光面が、ＰＢＳの光学軸に対して傾いている場合等設けなくともよい。
【０１３０】
図２〜図５に示す装置において、干渉部１４、２３、２４は、マッハ・ツェンダー型の干渉計を用いる構成を示したが、どのような２光束干渉計を用いてもよい。
【０１３１】
図３に示す装置において、図５に示す装置と同様に、分岐部２３ａ、２３ｂを共通にし、ＰＢＳ２３ｅ。２３ｆを共通にしてもよい。
【０１３２】
図５に示す装置において、偏波コントローラ１３ｆを、ＨＭ２４ｋとレンズ１３ｄ、１３ｅの間に設ける構成を示したが、例えば、光ファイバ１３ｂ、１３ｃの途中に設け、光ファイバ１３ｂ、１３ｃから出射される光が既に入射ｐ偏光、入射ｓ偏光になっていてもよい。
【０１３３】
図５に示す装置において、偏光子２４ｔ〜２４ｗを設ける構成を示したが、偏光子２４ｔ〜２４ｗを設けなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】本発明の実施の形態を示した装置全体の構成図である。
【図２】本発明の第１の実施例を示した構成図である。
【図３】本発明の第２の実施例を示した構成図である。
【図４】本発明の第３の実施例を示した構成図である。
【図５】本発明の第４の実施例を示した構成図である。
【図６】被測定対象の入出力特性を示した図である。
【図７】従来の光学特性測定装置の構成を示した図である。
【符号の説明】
【０１３５】
１  被測定対象
１３  光源部
１４、２３、２４  干渉部
１５〜１８  受光部
１９〜２１  ローパスフィルタ
１４ａ、２３ｄ、２４ｄ〜２３ｆ  合波部
１４ｂ、２３ａ〜２３ｃ、２４ａ〜２４ｃ  分岐部
１４ｃ〜１４ｅ、２３ｅ、２３ｈ、２４ｉ、２４ｊ、２４ｍ  ＰＢＳ
１４ｈ〜１４ｋ、２３ｉ〜２３ｌ、２４ｔ〜２４ｗ  偏光子
２４ｋ、２４ｌ  ＨＭ
【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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