(57)【要約】【課題】ミリ波帯のような高周波の電波を高精度に測定できるスペクトルアナライザを提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係るスペクトルアナライザ４０１は、測定対象の測定電波と所定の変調周波数で強度変調された光基本波が入力され、測定電波に含まれる周波数を光基本波の変調周波数分低下させたダウンコンバート信号を出力する周波数変換器２１と、周波数変換器２１が出力するダウンコンバート信号に含まれる各周波数の信号強度を測定する信号強度測定器２２と、を備える。【選択図】図３
2011064460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定の光周波数の供給光を出力する光源と、
高周波信号を出力する発振器と、
前記光源からの前記供給光と前記発振器からの前記高周波信号が入力され、前記供給光の光周波数を０次光として前記高周波信号の周波数を光周波数の間隔とした複数のサイドバンド光を発生する光周波数コム発生器と、
前記光周波数コム発生器から前記０次光と前記サイドバンド光が入力され、前記０次光と前記サイドバンド光のひとつとを干渉させた光ビート信号を出力する光ビート信号発生器と、
を備える光電気変換式信号発生装置。
【請求項２】
前記光周波数コム発生器と前記光ビート信号発生器との間を、光の偏波を維持した状態で接続する第１偏波保持ファイバをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の光電気変換式信号発生装置。
【請求項３】
前記光ビート信号発生器は、
前記光周波数コム発生器から前記０次光と前記サイドバンド光を光周波数毎に分離する光周波数分離モジュールと、
前記光周波数分離モジュールで分離された前記サイドバンド光のうちひとつを選択し、前記光周波数分離モジュールで分離された前記０次光と干渉させる光周波数結合モジュールと、
を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光電気変換式信号発生装置。
【請求項４】
前記光ビート信号発生器は、
前記光周波数分離モジュールと前記光周波数結合モジュールとの間を、光の偏波を維持した状態で接続する第２偏波保持ファイバをさらに有することを特徴とする請求項３に記載の光電気変換式信号発生装置。
【請求項５】
前記発振器は、
前記光ビート信号発生器で前記０次光と干渉させる前記サイドバンド光の光強度が最大となるように前記高周波信号の電力を調整することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の光電気変換式信号発生装置。
【請求項６】
測定対象の測定電波と所定の変調周波数で強度変調された光基本波が入力され、前記測定電波に含まれる周波数を前記光基本波の前記変調周波数分低下させたダウンコンバート信号を出力する周波数変換器と、
前記周波数変換器が出力する前記ダウンコンバート信号に含まれる各周波数の信号強度を測定する信号強度測定器と、
を備えるスペクトルアナライザ。
【請求項７】
請求項１から５のいずれかに記載の光電気変換式信号発生装置をさらに備え、
前記光電気変換式信号発生装置は、前記光ビート信号発生器が出力する前記光ビート信号を前記光基本波として前記周波数変換器に入力することを特徴とする請求項６に記載のスペクトルアナライザ。
【請求項８】
所望の周波数の電気信号を出力する発振器と、
前記発振器からの前記電気信号と一定の変調周波数で強度変調された光基本波が入力され、前記電気信号の周波数を前記光基本波の前記変調周波数分変換させた２つの周波数の電波を出力する周波数変換器と、
前記周波数変換器が出力する前記電波のうち、高周波側の電波を透過させる導波路フィルタと、
を備える基準電波発生装置。
【請求項９】
請求項１から５のいずれかに記載の光電気変換式信号発生装置をさらに備え、
前記光電気変換式信号発生装置は、前記光ビート信号発生器が出力する前記光ビート信号を前記光基本波として前記周波数変換器に入力することを特徴とする請求項８に記載の基準電波発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定周波数で強度変調された光信号を出力する光電気変換式信号発生装置、電波の周波数毎の信号強度を測定するスペクトルアナライザ、及び所定周波数の電波を出力する基準電波発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
不必要な電波をできる限り低減させることによって、電波利用環境の維持、向上及び電波利用の推進を図るため、ＷＲＣ（世界無線通信会議）において、無線設備のスプリアス発射の強度の許容値に関する無線通信規則（ＲＲ）の改正が行われた。改正された無線通信規則によると、実運用状態における不要な電波の発射を低減させるため、実運用状態で測定を行い、中心周波数から必要周波数帯域の±２５０％離れた周波数を境界として、その外側をスプリアス領域と定め、スプリアス領域における帯域外発射を含む不要発射について制限されることになった。
【０００３】
近年、６０ＧＨｚや７６ＧＨｚのミリ波帯の電波を利用した伝送システムが実現されてきている。この伝送システムについてもスプリアス発射の強度を正確に測定し、上記無線通信規則に定められた許容値内に収まっていることを確認する必要がある。
【０００４】
伝送システムからのスプリアス発射の強度を測定するためにはスペクトルアナライザを使用する（例えば、特許文献１を参照。）。図６は、スペクトラムアナライザの一般的アーキテクチャを説明するブロック図である。図６のスペクトラムアナライザ４２０は、フィルタ６１、発振器６２、ミキサ６３、中間周波数フィルタ６４、及び包絡線検波器６５を備える。フィルタ６１は測定対象の電波を選別するプリセレクタ又はローパスフィルタである。ミキサ６３は、フィルタ６１からの受信信号と発振器６２からの発信信号とをミキシングする。中間周波数フィルタ６４は、ミキサ６３の出力のうち受信信号と発信信号との干渉成分を抽出する。包絡線検波器６５は、この干渉成分を検波する。
【０００５】
スペクトラムアナライザ４２０は、基本波ミキシングタイプと高調波ミキシングタイプの２通りがある。基本波ミキシングタイプは、発振器６２が受信信号の周波数レンジより高い周波数レンジで動作する局部発振回路を持っており、局部発振回路からの基本波周波数を発信信号として使用する。一方、高調波ミキシングタイプは、発振器６２が局部発振回路の高調波を生成する高調波回路を持っており、高調波回路からの高調波を発信信号として使用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６２−２１１５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
基本波ミキシングタイプのスペクトルアナライザは、外来信号が測定結果に含まれないという利点があるが、正確な周波数を生成する局部発振器が必要となる。このため、測定対象の電波の周波数が１００ＧＨｚを超える場合、基本波ミキシングを可能とする局部発振器を用意することが難しく、ミリ波帯のような高周波電波の測定が困難という課題があった。
【０００８】
一方、高調波ミキシングタイプのスペクトルアナライザは、局部発振器の発振周波数を低くすることができるが、高調波生成によるノイズや不要信号によるパワーが測定結果に影響することや高調波の周波数制御が困難であることから、ミリ波帯のような高周波の電波の測定精度に課題があった。
【０００９】
そこで、前記課題を解決するために、本発明は、ミリ波帯のような高周波の電波を高精度に測定できるスペクトルアナライザ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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係るスペクトルアナライザは、基本波として光ビート信号を用いることとした。このため、本発明に係るスペクトルアナライザは、光ビート信号を出力する光電気変換式信号発生装置を備える。
【００１１】
具体的には、本発明に係る光電気変換式信号発生装置は、一定の光周波数の供給光を出力する光源と、高周波信号を出力する発振器と、前記光源からの前記供給光と前記発振器からの前記高周波信号が入力され、前記供給光の光周波数を０次光として前記高周波信号の周波数を光周波数の間隔とした複数のサイドバンド光を発生する光周波数コム発生器と、前記光周波数コム発生器から前記０次光と前記サイドバンド光が入力され、前記０次光と前記サイドバンド光のひとつとを干渉させた光ビート信号を出力する光ビート信号発生器と、を備える。
【００１２】
以下の説明において、光周波数コム発生器で発生させたサイドバンド光と０次光とをまとめて「光周波数コム」と記載する。本発明に係る光電気変換式信号発生装置は、光周波数コムのうちサイドバンド光のひとつと０次光とから光ビート信号を発生させる。このため、光周波数コムの間隔を利用して所望の周波数の光ビート信号を容易に生成できる。さらに、光周波数コムの間隔は高精度であるため、光ビート信号の周波数を高精度に設定できる。また、光ビート信号を発生させるサイドバンド光のひとつと０次光の光強度を測定しておけば、下に説明するように光ビート信号のパワーを正確に知ることができる。
【００１３】
光ビート信号のパワーは、光ヘテロダイン干渉の原理を用いて計算する。０次光（参照光に相当）及びサイドバンド光のひとつ（信号光に相当）の電界成分をそれぞれＥｒ及びＥｓとすると、これらは次のように表すことができる。
【数１】
2011064460.tif 000003
【数２】
2011064460.tif 000004
ここで、αｒ、αｓはそれぞれ参照光、信号光の振幅である。ｆｒ、ｆｓはそれぞれ参照光、信号光の周波数である。φｒ、φｓはそれぞれ参照光、信号光の位相である。干渉は両光の重ね合わせであるので、光ビート信号の電界成分は次のようになる。
【数３】
2011064460.tif 000005
【００１４】
光強度は電磁界の振幅の２乗に比例するため、光ビート信号の光強度（パワー）は次のようになる。
【数４】
2011064460.tif 000006
ここで、ｆｂは光ビート周波数、Δは参照光と信号光との位相差である。
【００１５】
光ビート信号のパワーは、数式４のように、０次光とサイドバンド光の偏光状態が一致していれば、０次光とサイドバンド光の光強度を知ることで算出することができる。０次光とサイドバンド光の光強度は、光スペクトルアナライザなどで知ることができる。従って、後述する周波数変換器が有する光ビート信号を電気信号に変換するデバイスの変換効率を予め取得しておけば、本発明に係る光電気変換式信号発生装置が出力する光ビート信号を基本波として使用するスペクトルアナライザの測定結果から測定対象の測定電波の正確なパワーを得ることができる。
【００１６】
従って、本発明に係る光電気変換式信号発生装置が出力する光ビート信号を基本波として使用することで、ミリ波帯のような高周波の電波を高精度に測定できるスペクトルアナライザを提供することができる。
【００１７】
本発明に係る光電気変換式信号発生装置は、前記光周波数コム発生器と前記光ビート信号発生器との間を、光の偏波を維持した状態で接続する第１偏波保持ファイバをさらに備えることが望ましい。０次光とサイドバンド光の偏光状態を一致させることができるので、光ビート信号のパワーを正確に知ることができる。
【００１８】
本発明に係る光電気変換式信号発生装置の前記光ビート信号発生器は、前記光周波数コム発生器から前記０次光と前記サイドバンド光を光周波数毎に分離する光周波数分離モジュールと、前記光周波数分離モジュールで分離された前記サイドバンド光のうちひとつを選択し、前記光周波数分離モジュールで分離された前記０次光と干渉させる光周波数結合モジュールと、を有することを特徴とする。例えば、前記光周波数分離モジュールと前記光周波数結合モジュールとで光ビート信号を生成することができる。
【００１９】
本発明に係る光電気変換式信号発生装置の前記光ビート信号発生器は、前記光周波数分離モジュールと前記光周波数結合モジュールとの間を、光の偏波を維持した状態で接続する第２偏波保持ファイバをさらに有することを特徴とする。０次光とサイドバンド光の偏光状態を一致させることができるので、光ビート信号のパワーを正確に知ることができる。
【００２０】
本発明に係る光電気変換式信号発生装置の前記発振器は、前記光ビート信号発生器で前記０次光と干渉させる前記サイドバンド光の光強度が最大となるように前記高周波信号の電力を調整することを特徴とする。発振器からの高周波信号の電力（変調指数）を調整することで各サイドバンド光の光強度を調整することができる。このため、光ビート信号の振幅が大きくなるので、以下のビジビリティの説明のように、ビート周波数のＳＮ比を高くすることができる。
【００２１】
図５は、光ビート信号の波形を示した図である。ビジビリティＶは、次式で定義される。
【数５】
2011064460.tif 000007
ここで、光ビート信号の光強度の最大値Ｉｍａｘと最小値Ｉｍｉｎは、
Ｉｍａｘ＝αｒ２＋αｓ２＋２αｓαｒ
Ｉｍｉｎ＝αｒ２＋αｓ２−２αｓαｒ
であるから、光ビート信号のビジビリティＶｂｅａｔは、次式で定義される。
【数６】
2011064460.tif 000008
ここで、偏波が一致していた場合、サイドバンド光の光強度を大きくすることでビジビリティＶｂｅａｔは、１に近づき、ビート周波数のＳＮ比は高くなる。
【００２２】
本発明に係るスペクトルアナライザは、測定対象の測定電波と所定の変調周波数で強度変調された光基本波が入力され、前記測定電波に含まれる周波数を前記光基本波の前記変調周波数分低下させたダウンコンバート信号を出力する周波数変換器と、前記周波数変換器が出力する前記ダウンコンバート信号に含まれる各周波数の信号強度を測定する信号強度測定器と、を備える。
【００２３】
本発明に係るスペクトルアナライザは、基本波として光信号を用いて測定電波をダウンコンバートしている。光を利用するため、変調が容易で正確な周波数の基本波を得ることができる。このため、本発明は、ミリ波帯のような高周波の電波を高精度に測定できるスペクトルアナライザを提供することができる。さらに、光を利用するため、周波数変換器へ基本波を結合するまでを光ファイバとすることができる。導波管を使用しないため、スペクトルアナライザ内の配置の自由度を向上させることができる。
【００２４】
本発明に係るスペクトルアナライザは、前記光電気変換式信号発生装置をさらに備え、前記光電気変換式信号発生装置は、前記光ビート信号発生器が出力する前記光ビート信号を前記光基本波として前記周波数変換器に入力することを特徴とする。光ビート信号の周波数の設定精度が高く、光ビート信号のパワーを正確に知ることができる。このため、本発明は、ミリ波帯のような高周波の電波を高精度に測定できるスペクトルアナライザを提供することができる。
【００２５】
本発明に係る基準電波発生装置は、所望の周波数の電気信号を出力する発振器と、前記発振器からの前記電気信号と一定の変調周波数で強度変調された光基本波が入力され、前記電気信号の周波数を前記光基本波の前記変調周波数分変換させた２つの周波数の電波を出力する周波数変換器と、前記周波数変換器が出力する前記電波のうち、高周波側の電波を透過させる導波路フィルタと、を備える。
【００２６】
本発明に係る基準電波発生装置は、発生させた電気信号の周波数を光信号を用いてアップコンバートし、電波として出力する。光を利用するため、変調が容易で正確な周波数の基本波を得ることができる。このため、本発明は、ミリ波帯のような高周波の電波を高精度に出力できる基準電波発生装置を提供することができる。本発明に係る基準電波発生装置からの電波を前記スペクトルアナライザの校正用参照信号に使用することで、前記スペクトルアナライザを正確に校正することができる。従って、本発明に係る基準電波発生装置は、スペクトルアナライザをミリ波帯のような高周波の電波を高精度に測定できるように校正することができる。
【００２７】
本発明に係る基準電波発生装置は、前記光電気変換式信号発生装置をさらに備え、前記光電気変換式信号発生装置は、前記光ビート信号発生器が出力する前記光ビート信号を前記光基本波として前記周波数変換器に入力することを特徴とする。光ビート信号の周波数の設定精度が高く、光ビート信号のパワーを正確に知ることができる。このため、本発明は、ミリ波帯のような高周波の電波を高精度に出力できる基準電波発生装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は、ミリ波帯のような高周波の電波を高精度に測定できるスペクトルアナライザを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る光電気変換式信号発生装置を説明するブロック図である。
【図２】１０ｄＢｍの強度の供給光を光周波数コム発生器に入力したときに得られる各次数の最大出力パワーとそのときの変調指数を表したグラフである。
【図３】本発明に係るスペクトルアナライザを説明するブロック図である。
【図４】本発明に係る基準電波発生装置を説明するブロック図である。
【図５】ビジビリティを説明するための図である。
【図６】従来のスペクトルアナライザを説明するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００３１】
（光電気変換式信号発生装置）
図１は、本発明の実施形態の光電気変換式信号発生装置３０１を説明するブロック図である。光電気変換式信号発生装置３０１は、一定の光周波数の供給光を出力する光源１１と、高周波信号を出力する発振器１２と、光源１１からの供給光と発振器１２からの高周波信号が入力され、供給光の光周波数を０次光として高周波信号の周波数を光周波数の間隔とした複数のサイドバンド光を発生する光周波数コム発生器１３と、光周波数コム発生器１３から０次光とサイドバンド光が入力され、０次光とサイドバンド光のひとつとを干渉させた光ビート信号を出力する光ビート信号発生器１４と、を備える。
【００３２】
光源１１は、供給光を出力する。光源１１は、供給光の周波数を安定に保つ。例えば、光源１１は、レーザである。発振器１２は、高周波の電気信号である高周波信号を出力する。例えば、発振器１２は、２５ＧＨｚの高周波信号を出力するＲＦシンセサイザである。
【００３３】
光周波数コム発生器１３は、光源１１からの供給光と発振器１２からの高周波信号が入力される。光周波数コム発生器１３は、供給光の光周波数ν０を中心として複数のサイドバンド光（光周波数コム）を発生する。サイドバンド光間の光周波数差ｆｍは発振器１２の高周波信号の周波数と等しい。例えば、高周波信号が２５ＧＨｚであった場合、光周波数差ｆｍは２５ＧＨｚとなる。
【００３４】
一般的に、光周波数コムは、光周波数ν０である中心の０次光の光強度が最も大きく、０次光から離れた高次のサイドバンド光ほど光強度が減少する。ここで、０次光の光強度から高次のサイドバンド光の光強度までをプロットしたものを光強度プロファイルと呼ぶことにする。
【００３５】
光強度プロファイルは、発振器１２からの高周波信号の強度（変調指数）で調整できる。図２は、１０ｄＢｍの強度の供給光を光周波数コム発生器１３に入力したときに得られる各次数の最大出力パワーとそのときの変調指数を表したグラフである。例えば、１０次のサイドバンド光の光強度は変調指数０．３πに設定したときに−３０ｄＢｍの最大出力パワーが得られることがわかる。変調指数を調整することで１０次のサイドバンド光の光強度を調整することができる。
【００３６】
光ビート信号発生器１４は、光周波数コム発生器１３から光周波数コムが入力される。例えば、光周波数コム発生器１３と光ビート信号発生器１４との間を第１偏波保持ファイバ１５で接続する。第１偏波保持ファイバ１５は、偏波を維持した状態で光を伝搬するため、光ビート信号のビジビリティを高くすることができる。第１偏波保持ファイバ１５は、例えばＰＡＮＤＡ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ−ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ  ＡＮＤ  Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ−ｒｅｄｕｃｉｎｇ）ファイバである。
【００３７】
光ビート信号発生器１４は、光周波数コムのうち２つの光周波数の光を干渉させて光ビート信号を発生させる。光ビート信号の周波数（光ビート周波数）は干渉させる２つの光周波数の光の光周波数差に相当する。光ビート信号発生器１４は、２つの光周波数の光のうち一方を０次光とすることが望ましい。これは、次の理由による。
【００３８】
周波数の異なる２つの電気信号を干渉させる従来の場合、そのビート信号の振幅はキャリア周波数の高次の次数の信号の振幅となるため、スペクトルアナライザのＳＮ比は周波数変換器での変換効率に大きく影響されていた。
【００３９】
しかし、光周波数の異なる２つの光を干渉させる場合、一方の光の光強度が強ければ、他方の光の光強度が弱くても光ビート信号は一定の振幅を得られる。ここで、光周波数コムは通常０次光の光強度が最も強い。このため、光周波数コムの０次光を一方の光とすれば、干渉で得られる光ビート信号の振幅が大きく、本スペクトルアナライザのＳＮ比を大きくすることができる。
【００４０】
例えば、光ビート信号発生器１４は、光周波数コム発生器１３から０次光とサイドバンド光を光周波数毎に分離する光周波数分離モジュール１６と、光周波数分離モジュール１６で分離されたサイドバンド光のうちひとつを選択し、光周波数分離モジュール１６で分離された０次光と干渉させる光周波数結合モジュール１７と、を有する。
【００４１】
光周波数分離モジュール１６は、例えばＡＷＧ（Ａｒｒａｙｅｄ  Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ  Ｇｒａｔｉｎｇ）である。光周波数コム発生器１３から入力された光周波数コムを周波数毎に分離して出力する。光周波数結合モジュール１７は、例えば、波長セレクタブルスイッチである。光周波数分離モジュール１６から結合された光周波数毎の光のうち、０次光と所望のサイドバンド光とを合波して干渉させ、光ビート信号を出力する。光周波数分離モジュール１６と光周波数結合モジュール１７との間を第２偏波保持ファイバ１８で接続する。第２偏波保持ファイバ１８は、偏波を維持した状態で光を伝搬するため、光ビート信号のビジビリティを高くすることができる。第２偏波保持ファイバ１８は、例えばＰＡＮＤＡファイバである。
【００４２】
光ビート信号のビジビリティを１に近づけ、光ビート周波数のＳＮ比を高めるため、発振器１２は、光ビート信号発生器１４で前記０次光と干渉させるサイドバンド光の光強度が最大となるように高周波信号の電力（変調指数）を調整する。
【００４３】
（スペクトルアナライザ）
図３は、本実施形態のスペクトルアナライザ４０１を説明するためのブロック図である。スペクトルアナライザ４０１は、測定対象の測定電波と所定の変調周波数で強度変調された光基本波が入力され、測定電波に含まれる周波数を光基本波の変調周波数分低下させたダウンコンバート信号を出力する周波数変換器２１と、周波数変換器２１が出力するダウンコンバート信号に含まれる各周波数の信号強度を測定する信号強度測定器２２と、を備える。
【００４４】
周波数変換器２１には、測定電波と光基本波とが入力される。測定電波は、スペクトルアナライザ４０１の外部から導波路フィルタ２３に結合され、周波数変換器２１に入力される。導波路フィルタ２３は、例えば、導波管である。導波管は、ハイパスフィルタの機能を持ち、測定対象とする周波数以下の電波を遮断する。
【００４５】
光基本波は、光ファイバで周波数変換器２１に結合される。光基本波は、所定の変調周波数で強度変調された光である。例えば、スペクトルアナライザ４０１は、図１で説明した光電気変換式信号発生装置３０１をさらに備えており、光電気変換式信号発生装置３０１が出力する光ビート信号を光基本波として周波数変換器２１に入力してもよい。
【００４６】
周波数変換器２１は、測定電波に含まれる複数の周波数を一括して一定量（ダウンコンバート量）だけ下降させる。ダウンコンバート量は、光基本波の変調周波数に相当する。光電気変換式信号発生装置３０１を備えている場合、ダウンコンバート量は光ビート信号の光ビート周波数に相当する。例えば、光ビート周波数が２５０ＧＨｚであれば、周波数変換器２１は、３００ＧＨｚ付近の測定電波を５０ＧＨｚ付近の信号へダウンコンバートする。
【００４７】
周波数変換器２１は、例えば、ＵＴＣ−ＰＤ（Ｕｎｉ−Ｔｒａｖｅｌｉｎｇ−Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｏ）を搭載した導波管型フォトミクサである。
【００４８】
ローノイズアンプ２４は、周波数変換器２１が出力するダウンコンバート信号を増幅して同軸ケーブルで信号強度測定器２２に結合する。信号強度測定器２２は、ダウンコンバート信号に含まれる周波数毎の信号強度を測定する。ここで、信号強度測定器２２は、光ビート信号分のパワーをもとに測定電波の正確なパワーを得ることができる。
【００４９】
（基準電波発生装置）
図４は、本実施形態の基準電波発生装置４０２を説明するためのブロック図である。基準電波発生装置４０２は、所望の周波数の電気信号を出力する発振器３２と、発振器３２からの電気信号と一定の変調周波数で強度変調された光基本波が入力され、電気信号の周波数を光基本波の変調周波数分変換させた２つの周波数の電波を出力する周波数変換器３１と、周波数変換器３１が出力する電波のうち、高周波側の電波を透過させる導波路フィルタ３３と、を備える。
【００５０】
周波数変換器３１には、所定の周波数の電気信号と光基本波とが入力される。電気信号は、発振器３２から同軸ケーブルで周波数変換器３１に結合される。光基本波は、光ファイバで周波数変換器３１に結合される。光基本波は、所定の変調周波数で強度変調された光である。例えば、基準電波発生装置４０２は、図１で説明した光電気変換式信号発生装置３０１をさらに備えており、光電気変換式信号発生装置３０１が出力する光ビート信号を光基本波として周波数変換器３１に入力してもよい。
【００５１】
周波数変換器３１は、電気信号の周波数を当該周波数を中心として一定量（コンバート量）だけ上昇（アップコンバート）及び下降（ダウンコンバート）させる。コンバート量は、光基本波の変調周波数に相当する。光電気変換式信号発生装置３０１を備えている場合、コンバート量は光ビート信号の光ビート周波数に相当する。例えば、電気信号の周波数が７０ＧＨｚであり、光ビート周波数が１２５ＧＨｚであれば、周波数変換器３１は、ダウンコンバートさせた５５ＧＨｚの電波とアップコンバートさせた１９５ＧＨｚの電波を出力する。
【００５２】
周波数変換器３１は、例えば、ＵＴＣ−ＰＤを搭載した導波管型フォトミクサである。
【００５３】
導波路フィルタ３３は、例えば、導波管である。導波管は、ハイパスフィルタの機能を持ち、測定対象とする周波数以下の電波を遮断する。例えば、導波路フィルタ３３は、周波数変換器３１が出力する５５ＧＨｚと１９５ＧＨｚの電波のうち、５５ＧＨｚの電波を遮断し、１９５ＧＨｚの電波のみを基準電波として外部に出力することができる。
【００５４】
基準電波発生装置４０２が出力する基準電波のパワーは発振器３２が出力する電気信号のパワー、周波数変換器３１に入力される光基本波のパワー、及び周波数変換器３１が有するＵＴＣ−ＰＤの変換効率を知ることで算出することができる。このため、基準電波発生装置４０２は、図３で説明したスペクトルアナライザ４０１の校正装置として使用することができる。
【００５５】
具体的には、パワーが既知である基準電波をスペクトルアナライザ４０１の導波路フィルタ２３に結合し、スペクトルアナライザ４０１の測定結果が基準電波のパワーとなるように信号強度測定器２２や光電気変換式信号発生装置３０１を調整することで、スペクトルアナライザ４０１を校正することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１１：光源
１２：発振器
１３：光周波数コム発生器
１４：光ビート信号発生器
１５：第１偏波保持ファイバ
１６：光周波数分離モジュール
１７：光周波数結合モジュール
１８：第２偏波保持ファイバ
２１、３１：周波数変換器
２２：信号強度測定器
２３、３３：導波路フィルタ
２４：ローノイズアンプ
３２：発振器
６１：フィルタ
６２：発振器
６３：ミキサ
６４：中間周波数フィルタ
６５：包絡線検波器
３０１：光電気変換式信号発生装置
４０１、４２０：スペクトルアナライザ
４０２：基準電波発生装置
【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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