(57)【要約】【課題】光ヘテロダイン方式電気光学効果高周波電界検出は勿論、通常の光ヘテロダイン方式でも被測定周波数に対して検出されるヘテロダイン成分の強度に周波数特性があるのは望ましくない。検出に用いる光の光変調度が周波数によらず一定なことが必要だが、光変調度の周波数特性を一定値に補正する手段は高価である。【解決手段】光変調度制御回路は、変調入力信号である高周波信号(1)を減衰する可変減衰器(3)、該可変減衰器の出力に接続された光強度変調を行う光源・光変調部(4)、該光源・光変調部の光出力に接続されたｍ：ｎ不等分岐光カプラ(5)、該不等分岐光カプラの第1の出力ポートに接続された光電気変換手段(6)、該光電気変換手段から復調された高周波信号の電力を直流信号に変換して出力する検波手段(7)、該検波手段の出力値があらかじめ設定した希望値となるように該可変減衰器の減衰量を調整する制御手段(8)を包含する。そして光変調度を一定に保つ。【選択図】図１
2011238863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変調入力信号である高周波信号(1)を減衰する可変減衰器(3)と、
該可変減衰器(3)の出力に接続された光強度変調を行う光源・光変調部(4)と、
該光源・光変調部(4)の光出力に接続されたｍ：ｎ不等分岐光カプラ(5)と、
該不等分岐光カプラ(5)の第1の出力ポートに接続された光電気変換手段(6)と、
該光電気変換手段(6)から復調された高周波信号の電力を直流信号に変換して出力する検波手段(7)と、
該検波手段(7)の出力値があらかじめ設定した希望値となるように、該可変減衰器(3)の減衰量を調整する制御手段(8)
を包含し、
光変調度を一定に保つようになっている
ことを特徴とする光変調度制御回路。
【請求項２】
変調入力信号である高周波信号(1)を増幅する可変利得増幅器(103)と、
該可変利得増幅器(103)の出力に接続された光強度変調を行う光源・光変調部(4)と、
該光源・光変調部(4)の光出力に接続されたｍ：ｎ不等分岐光カプラ(5)と、
該不等分岐光カプラ(5)の第1の出力ポートに接続された光電気変換手段(6)と、
該光電気変換手段(6)から復調された高周波信号の電力を直流信号に変換して出力する検波手段(7)と、
該検波手段(7)の出力値があらかじめ設定した希望値となるように、該可変利得増幅器(103)の利得を調整する制御手段(8)
を包含し、
光変調度を一定に保つようになっている
ことを特徴とする光変調度制御回路。
【請求項３】
該光源・光変調部(4)が半導体レーザダイオードで、直接強度変調を行うようになっている請求項１又は２に記載の光変調度制御回路。
【請求項４】
該光源・光変調部(4)の光源(4’)が半導体レーザダイオードでその光変調部(4”)が外部変調器である請求項１、２又は３に記載の光変調度制御回路。
【請求項５】
該可変減衰器(3)が、電圧制御もしくは電流制御、または機械的制御により減衰量を設定する可変減衰器である請求項１、３又は４に記載の光変調度制御回路。
【請求項６】
該可変利得増幅器(103)が、電圧制御もしくは電流制御、または機械的制御により利得を設定する可変利得増幅器である請求項２、３又は４に記載の光変調度制御回路。
【請求項７】
該不等分岐光カプラ(5)の第１の出力ポートの分岐比ｍと第２の出力ポートへの分岐比ｎが、ｍ＜ｎである請求項１〜６の一つの項に記載の光変調度制御回路。
【請求項８】
該検波手段(7)と該制御手段(8)が一体化された構造として内包された機能ブロック(78)である請求項１〜７の一つの項に記載の光変調度制御回路。
【請求項９】
該光源・光変調部(4)と該不等分岐光カプラ(5)間、該不等分岐光カプラ(5)と該光電気変換手段(6)との間は光ファイバ(16)で接続されている請求項１〜８の一つの項に記載の光変調度制御回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電界強度、磁界強度などを電気光学効果もしくは磁気光学効果によって検出する近傍電磁界検出技術に関し、特に光ヘテロダイン法による電気光学効果電磁界検出用の光変調度制御回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気光学効果とは物質の屈折率が、外部から加えられた電界により変化する現象であり、磁気光学効果とは、物質の屈折率が、外部から加えられた磁界により変化する現象である。以下の説明で、電界を磁界と、電気光学効果を磁気光学効果と読み替えることで磁気光学効果による磁界検出の説明が行えるため、電気光学効果に関する説明のみを記述する。この作用による電界検出に用いられる物質は、結晶体が多いため電気光学効果結晶と呼ばれることが多い。
【０００３】
電気光学効果による屈折率変化が直行する方向で異方性を持つ場合、その異方性の方向に対して適切な角度で直線偏光の光を入射すると電気光学効果結晶を通過する間に、外部電界に応じて楕円偏光へ変化する。さらにこれを、検光子に通すことで、強度変調された光に変換することができる。この強度変調の度合いは、外部電界に比例するため強度変調を受けた光を復調することで、外部電界の強度を知ることができる。また、外部電界が高周波電界である場合には、その時間変化に応じた高周波電気信号を検出信号として取り出すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
計測器として用いる場合には、光伝送経路を光ファイバで構成することが便利である。上述の原理に基づく光ファイバ型電磁界計測の従来の構成と動作については、詳細に記述された特許文献１（特開２００７−５７３２４号公報参照）がある。
【０００５】
この特許文献１の図４に示される光ファイバ型電磁界計測装置では、外部(高周波)電界により直接変調された光信号を受光・復調している。このため、被検出高周波電界の周波数が高くなっていくと、それに追従できる速度の受光器や増幅回路が必要になる。電気光学効果結晶の外部電界に対する応答は、一般に直流からTHz領域まであることが理論的にも実験的にも実証されている。このため、ミリ波・テラヘルツ波という極超高周波の検出素子として期待されるが、上述のように数10GHz〜数100GHzという領域では光信号の復調、増幅などの処理回路が非常に大きな問題となる。
【０００６】
この問題を解決するために、電気光学効果の非線形性を用いて、被検出対象の高周波信号を、扱いやすい周波数帯域に周波数変換する方式が、大きく分けて２種類提案されている。
【０００７】
第１の方法は、信号検出に用いる光信号をある周期の繰り返しパルス信号としたもので、パルス光に含まれる光強度変化の周波数成分と、被検出外部電界の周波数成分による差分ビートを発生させて、より低い周波数の領域に信号を周波数変換するものであり、ＥＯＳ(Electro-Optical Sampling)法と呼ばれる。これに関しては、特許文献２（特開２００１−５０９０８号公報参照）の図３についての説明に詳しい。
【０００８】
このＥＯＳ法では、パルス信号の周波数成分の広帯域性を利用して、被検出信号よりも十分に低い繰り返し周波数のパルス光で、高い周波数の被検出信号を、ベースバンドに近い領域に周波数変換することができる。特許文献２においては、繰り返し周波数1ＧＨｚの繰り返しパルス光を用いて、被検出周波数６０．００００６４ＧＨｚの信号を、６４ｋＨｚに変換する例が説明されている。要はパルス繰り返し周波数１ＧＨｚの整数倍の高調波である６０ＧＨｚの成分と被検出信号との差分ビートを検出するものである。この差分周波数成分は、入射したパルス光列の振幅包絡線の形状として現れるため、光復調後にローパスフィルタを通過させることで取り出すことができる。安直には、光パルスの繰り返し周波数には応答速度が追いつかない低速のフォトダイオードで受光・検波することで電気信号として取り出すことができる。
【０００９】
第２の方法は、検出に用いる光信号に正弦波もしくはそれに近い波形の高周波信号で強度変調を行い、それを検出に用いるもので、光ヘテロダイン法と呼ばれる。このような光信号が電気光学効果結晶に入射すると、外部高周波電界との間で電気光学効果による屈折率変化を媒介としてヘテロダインミキシングが発生して、光変調成分に差周波数に相当する変調成分が発生する。これについても、ＥＯＳ法と同様の受光・検波手段で差分ビート成分を取り出すことができる。この光ヘテロダイン法については、特許文献３（特開２００６−１９４６６３号公報参照）に詳しい。
【００１０】
ＥＯＳ法、光ヘテロダイン法ともに検出に用いる光を振幅一定の光信号として入射することで、電気光学効果結晶内で外部高周波電界との相互作用として発生した差分ビート成分の振幅時間変化が、外部高周波電界の振幅時間変化を保存したものになることは、高周波信号のヘテロダインミキシングの理論からも明らである。また、フーリエ変換によって時間領域と周波数領域は相互に変換できるので、周波数スペクトラム情報も保存されていることは明らかである。
【００１１】
また、光ヘテロダイン法では、ＥＯＳ法のようにモードロックレーザなど高安定な光パルスを発生できる代わりに高価な光源を用いなくても、価格、性能のこなれた通信用光半導体レーザや外部光変調器を用いることができ、さらに変調信号源は計測器として市販されている標準信号発生器などを用いることができる。
【００１２】
また、特許文献４（特開２００９−１０９２０２号公報参照）に開示されているように、光ヘテロダインによって検出した信号を、もとの高周波信号の周波数に再変換することで、ネットワークアナライザやスペクトラムアナライザに接続して計測が行えるという利点がある。
【００１３】
特許文献４に開示された構成を用いると、例えばスペクトラムアナライザとスペクトラムアナライザの周波数掃引と同期させたスイーパ（掃引発信器）との組合せ、若しくはトラッキングジェネレータを内蔵したスペクトラムアナライザの使用によって、光ヘテロダイン方式では、信号処理が必要なため一度に取得することが出来ない被測定信号の周波数スペクトラム情報が取得できるという利点がある。
【特許文献１】特開２００７−５７３２４号公報
【特許文献２】特開２００１−５０９０８号公報
【特許文献３】特開２００６−１９４６６３号公報
【特許文献４】特開２００９−１０９２０２号公報
【非特許文献】
【００１４】
光ヘテロダイン方式は、ＥＯＳ方式よりも信号対雑音比が高くとれることが、非特許文献１（笹川清隆ほか  「外部変調器を用いた光ヘテロダイン電磁界プロービング」  電子情報通信学会技術研究報告（信学技報）OPE2005-39, pp. 31-36. (2005年)参照）などにより実験的に検証されている。
【非特許文献１】笹川清隆ほか  「外部変調器を用いた光ヘテロダイン電磁界プロービング」  電子情報通信学会技術研究報告（信学技報）OPE2005-39, pp. 31-36. (2005年)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上述の特許文献４に開示される構成による光ヘテロダイン方式電気光学効果高周波電界検出は言うまでも無く、通常の光ヘテロダイン方式においても、被測定周波数に対して検出されるヘテロダイン成分の強度に周波数特性があることは望ましくない。Aという振幅の10MHzの被測定高周波電界の検出ヘテロダイン信号強度も、同じAという振幅の3GHzの被測定高周波電界の検出ヘテロダイン信号強度も、同じであることが理想である。このためには、検出に用いる光の光変調度が周波数によらず一定であることが必要である。
なぜならば、ヘテロダインミキシングによる差分周波数成分の振幅係数は、［数式１］で表されるため、検出に用いる光の光変調度に比例する振幅係数Bが、変調周波数によって変化すると、検出出力の振幅が変化するのは明らかであるからである。
【００１６】
【数１】
2011238863.tif 000003
［数式１］において、Aは被測定高周波電界によって、電気光学効果結晶内で検出に用いる光に掛けられる光変調の振幅係数、Bは上述のごとく検出に用いる光に高周波信号源によって与えられた光変調の振幅係数である。
【００１７】
［数式１］の値は、位相関係を無視した状態で説明すれば、被測定高周波電界によって電気光学効果結晶内で発生した光変調信号、  A・cos(ω1)と、検出に用いる光に対して与えられた光変調信号  B・cos(ω2)の和の２乗を展開して出てくる｜ω1−ω2｜の周波数成分の振幅係数である。
また、［数式１］から明らかなように、振幅係数Bが大きいほど、すなわち検出に用いる光信号に対して深い光変調を与えるほど検出感度は向上することになる。
【００１８】
光源および光変調部として、半導体レーザの直接強度変調を用いる場合を例とすると、光変調度OMIは、［数式２］で表される。
【００１９】
【数２】
2011238863.tif 000004
［数式２］において、Pは半導体レーザダイオードに印加される高周波信号の電力、Zは半導体レーザダイオードの入力インピーダンス、Ibは半導体レーザダイオードのバイアス電流、Ithは半導体レーザダイオードの発振しきい値電流である。
【００２０】
これから明らかなように、深い変調を与えるためには半導体レーザダイオードへの印加電力Pを大きくすることが望ましい。このため、半導体レーザの前段に高周波増幅器を置く構成が考えられる。高周波電界計測用途を考えた場合、検出可能周波数帯域はできるだけ広いほうが望ましい。このため、半導体レーザダイオードの変調度の周波数特性は出来るだけ平坦であり、高周波増幅器を前置する場合、この増幅器の周波数特性もなるべく平坦であることが望ましい。
【００２１】
しかしながら、半導体レーザダイオードの変調周波数応答特性にも周波数依存性があり、さらに緩和振動周波数と呼ばれる半導体レーザダイオードの特性を示す周波数よりも高い周波数では、変調応答が徐々に落ちてくる。また半導体レーザダイオードに変調用高周波信号を伝送する伝送線路（同軸ケーブルや基板上のストリップライン線路など）の伝送損失の周波数特性が影響することもある。
【００２２】
また、前置された増幅器も低コストで簡易なものは、特に多段増幅器などを用いた場合には、増幅利得の周波数特性が波をうち一定を維持できない場合も、まま見受けられる。また、例えばDC近傍から6GHzまでの広帯域増幅器や、さらに数10GHｚまでの広帯域増幅器で、増幅利得の周波数特性が平坦（一定）である増幅器も市販されているが、非常に高価であるため、コスト的に不利である。
本発明は、比較的簡便に低コストで、上述の光変調度の周波数特性を補正して一定値になるような手段を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
（請求項１）本発明に係る第１の光変調度制御回路は、変調入力信号である高周波信号を減衰する可変減衰器と、該可変減衰器の出力に接続された光強度変調を行う光源・光変調部と、該光源・光変調部の光出力に接続されたｍ：ｎ不等分岐光カプラと、該不等分岐光カプラの第1の出力ポートに接続された光電気変換手段と、該光電気変換手段から復調された高周波信号の電力を直流信号に変換して出力する検波手段と、該検波手段の出力値があらかじめ設定した希望値となるように該可変減衰器の減衰量を調整する制御手段を包含している。そして、この構成により光変調度を一定に保つようになっている。
【００２４】
光ヘテロダイン方式電気光学効果による電界検出を行う場合、電気光学効果結晶に入射される光信号の平均電力は大きいほど検出感度が向上する。前記［数式１］で示した振幅係数Bは、正確には検出に用いる光の光変調度OMIと平均光電力の積に比例する成分であるからである。
【００２５】
このため、信号検出感度の観点からは、光カプラの第1の出力ポートに接続される本発明の光変調度モニタ系へ導かれる光電力は動作に必要な最低限でよく、大半は第2の出力ポートから電気光学効果結晶へ導かれることが望ましい。このためには、光を任意の電力比で分配できる不等分岐光カプラを用いることで目的を達することができる。不等分岐光カプラは、光ファイバ融着型のものが良く用いられ、分岐比（パーセント表示）で１：９９など１％程度の刻みで比較的容易に希望の分岐比で製作したものを入手することができる。
【００２６】
（請求項２）本発明に係る第２の光変調度制御回路は、第１の当該回路の可変減衰器の替わりに増幅用の可変利得増幅器を採用したものである。減衰と増幅の作用の違いがあるが、用途に応じて使い分けられるだけであり、その作用については第１の回路の説明の減衰を増幅と読み替えればよいので、説明は省略する。
【００２７】
（請求項３）該光源・光変調部が半導体レーザダイオードで、直接強度変調を行うようになっていてもよい。
こうすると、半導体レーザダイオード、特に光通信用に開発されたものは信頼性が高く入手が容易であり、また変調方式として、変調信号を直流バイアス電流に重畳してバイアス電流の変化により出力光の強度を変える直接光変調方式は一般的に行われる光変調方式であり、光変調回路として比較的簡易に実現できる。
【００２８】
（請求項４）該光源・光変調部の光源が半導体レーザダイオードで、光変調部が外部変調器であってもよい。
こうすると、半導体レーザダイオードの直接変調が比較的容易に行える周波数は、石英系光ファイバ通信に適した波長帯の通信用レーザで一般的なものは、3GHz程度、デジタル光変調専用で20GHz(10GBps)程度であり、それ以上の変調周波数を望む場合には、光源である半導体レーザダイオードを直流駆動し、定常光を出力し、光変調は印加された変調信号（電気信号）によって出射される光強度が変化する外部変調器を通過させることで行う方式を採用できる。外部変調器には、例えばLN変調器などがある。なおLNは、この光変調器の基材として用いられるニオブ酸リチウム（Lithium Niobate）の頭文字である。
【００２９】
（請求項５）該可変減衰器が、電圧制御もしくは電流制御、または機械的制御により減衰量を設定する可変減衰器であってもよい。
こうすると、前記検波手段の出力が、予め定めた値と一致するように制御手段により可変減衰器の減衰量を制御することで本発明の動作が完結するが、電気的に減衰量を変化させることができる可変減衰器として電圧制御型や電流制御型を選択使用するので、制御手段を制御される可変減衰器に応じて構成することで本発明の適用を広げることができる。
また、可変減衰器を制御する電圧（若しくは電流）を設定するために可変抵抗器を用いることができ、例えば回転型可変抵抗器の設定ノブを機械的に回転させる手段により行うことも可能である。具体的には設定ノブにステッピングモータを接続し、このモータの回転量を前記制御手段から制御するというやり方が行える。
【００３０】
（請求項６）該可変利得増幅器が、電圧制御もしくは電流制御、または機械的制御により利得を設定する可変利得増幅器であってもよい。
こうすると、本発明では光変調手段（直接変調若しくは外部変調器）へ加えられる高周波電力が制御手段の出力に応じて変化できれば良いので、可変利得増幅器を用いることができ、可変減衰器と同様に、電圧制御型、電流制御型を選択使用することにより制御手段を制御される可変減衰器に応じて構成することで本発明の適用を広げることができ、また設定用可変抵抗器を機械的に制御することもできる。
【００３１】
（請求項７）該不等分岐光カプラの第1の出力ポートの分岐比ｍと第2の出力ポートへの分岐比ｎが、ｍ＜ｎであってもよい。
こうすると、必要最小限の光を光変調度モニタに用い、大部分を電気光学効果結晶側に出射できる。
【００３２】
（請求項８）該検波手段と該制御手段が一体化された構造として内包された機能ブロックであってもよい。
こうすると、回路構成が簡単になり、部品点数の削減効果による低コスト化、信頼性の向上による効果がある。
【００３３】
（請求項９）該光源と該不等分岐光カプラ間、該不等分岐光カプラと該光電気変換手段との間は光ファイバで接続されていてもよい。
こうすると、全ての光経路を光ファイバで結ぶことによって、空間光学で光を導く場合に比べて光がファイバの中に閉じ込められた状態となるため、取り扱いが非常に楽になることは言うまでもない。
【発明の効果】
【００３４】
請求項１及び請求項２の本発明に係る第１及び第２の光変調度制御回路によれば、光ヘテロダイン方式電気光学効果電界検出において、検出周波数特性を左右する、検出に用いる光信号の光変調度を経済的な手段で一定値に保つことができる。
【００３５】
請求項３によれば、半導体レーザダイオードを直接変調方式で用いるもので、特に光通信用に開発されたものは信頼性が高く入手が容易なものを利用することができ、直接光変調方式は、光強度変調としては一般的な変調方式であり、光変調回路も比較的簡易に実現できる。
【００３６】
請求項４によれば、半導体レーザダイオードの直接変調が比較的容易に行える周波数である、石英系光ファイバ通信に適した波長帯の通信用レーザで一般的なものの3GHz程度、デジタル光変調専用で20GHz(10GBps)程度以上の変調周波数を望む場合には、光源である半導体レーザダイオードを直流駆動して定常光を出力し、光変調は印加された変調信号（電気信号）によって出射される光強度が変化する外部変調器を用いることにより、直接変調での変調周波数の制限を越える変調が行えるようになり、測定周波数の拡大に繋がる効果がある。
【００３７】
請求項５によれば、前記検波手段の出力が、予め定めた値と一致するように制御手段により可変減衰器の減衰量を制御することで本発明の動作が完結するが、電気的に減衰量を変化させることができる可変減衰器として電圧制御型や電流制御型を選択採用することにより、制御手段を制御される可変減衰器に応じて構成して本発明の適用を広げることができ、また、可変減衰器を制御する電圧（若しくは電流）を設定するために可変抵抗器を用いることができる。
【００３８】
請求項６によれば、可変減衰器の場合と同様に、電圧制御型、電流制御型を採用することにより、制御手段を制御される可変減衰器に応じて構成して本発明の適用を広げることができ、また設定用可変抵抗器を機械的に制御することができる。
【００３９】
請求項７によれば、必要最小限の光を光変調度モニタに用い、大部分を電気光学効果結晶側に出射できる。
【００４０】
請求項８によれば、回路構成が簡単になり、部品点数の削減効果による低コスト化、信頼性の向上による効果がある。
【００４１】
請求項９によれば、全ての光経路を光ファイバで結ぶことによって、空間光学で光を導く場合に比べて光がファイバの中に閉じ込められた状態となるため、取り扱いが非常に楽になることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】は、本発明に係る第１の光変調度制御回路の具体例を示すブロック図である。
【図２】は、本発明に係る第２の光変調度制御回路の具体例を示すブロック図である。
【図３】は、第１の光変調度制御回路の別の具体例を示すブロック図である。
【図４】は、第１の光変調度制御回路の更に別の具体例を示すブロック図である。
【図５】は、第１の光変調度制御回路の更に別の具体例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
本発明に係る第１の光変調度制御回路の構成および作用を、図１を参照して、説明する。なお、この第１の当該回路の説明は、「可変減衰器(3)」を「可変増幅器(103)」と読み替えて図２を参照することにより、第２の光変調度制御回路の説明を兼ねている。
なお、以下の説明で、同一符号は同一若しくは相応部分を示す。
【００４４】
変調に用いる高周波信号１は、接続点２で回路に印加され、可変減衰器３を通って光源・光変調部４に加えられ、光信号に対して強度変調を与える。光源・光変調部４から出射した光信号は、不等分岐光カプラ５で分岐され、一方は検出光学系へ向かい、もう一方は本発明の構成要素である光電気変換器６に導かれる。信号検出のためには検出光学系へ分岐する光電力は多いほど良いため、必要最小限の光電力のみを分岐するように分岐比を設定する。不等分岐カプラ５はファイバ融着型のものが良く用いられ、分岐比率（パーセント表示）で1：９９など1%刻み程度であれば比較的容易に希望の分岐比で製作したものを入手することができる。
【００４５】
光電気変換器６で復調された電気信号のうち、高周波信号成分は元々、高周波信号１により光強度変調されたものである。光電気変換器６がPINフォトダイオードである場合には、復調された高周波信号の電力PRFは［数式３］で表される。
【００４６】
【数３】
2011238863.tif 000005
ここで、ηは、フォトダイオードの光電気変換効率、Prはフォトダイオードへ入射する光信号の平均光電力、RLはフォトダイオードの高周波信号に対する負荷抵抗を表す。［数式３］から明らかなように、光変調度OMIを一定に保つには、復調された高周波電力PRFを一定に保つ制御が行えれば良い。
そこで、本発明では復調高周波信号を、広帯域検波器７を通して、電力に比例した信号に変換し、可変減衰器制御回路８に入力し、PRFが一定になるように可変減衰器の減衰量を制御する。
【００４７】
図３に、本発明による第1の光変調度制御回路の別の実施例を示す。本実施例は、前記の実施例の光源・光変調部４として半導体レーザダイオード９の直接変調を用いたもので、半導体レーザダイオード９を平均光出力一定値で駆動するために必要なAPC（自動光電力制御）回路10が付加されている。また、広帯域検波器７の出力は、可変減衰器制御回路８として動作するオペアンプ１２へ入力され、基準電圧１１に一致するような出力が、電圧制御型の可変減衰器３に与えられる帰還制御が行われる。
【００４８】
図４に、本発明の第１の光変調度制御回路の更に別の実施例を示す。前記各実施例との違いは、検波器７と可変減衰器制御回路８が一体化された機能ブロック７８となっていることであり、例えば、アナログデバイセズ社の広帯域高周波検波IC、AD8318を用い、これをコントローラーモードで動作させる回路構成とすることで実現することができる。
【００４９】
図５に、本発明の第１の光変調度制御回路の更に別の実施例を示す。広帯域検波器７の出力を、A/D変換器１３へ入力してデジタル変換した後、ワンチップマイコン１４へ入力し、あらかじめ設定された制御目標値と一致するように演算を行い、可変減衰器制御電圧を生成して、可変減衰器３の減衰量設定入力へD/A変換器１５を介して出力する。ワンチップマイコン１４によっては、I/OポートとしてA/D変換器１３、D/A変換器１５を内蔵しているものもある。この場合は、これらは、ワンチップマイコン１４に内包されることになる。
【００５０】
（請求項３）光源・光変調部４が半導体レーザダイオードで、直接強度変調を行うようになっている。
この場合、半導体レーザダイオード、特に光通信用に開発されたものは信頼性が高く入手が容易であり、また変調方式として、変調信号を直流バイアス電流に重畳してバイアス電流の変化により出力光の強度を変える直接光変調方式は一般的に行われる光変調方式であり、光変調回路として比較的簡易に実現できる。
【００５１】
（請求項４）光源・光変調部４の光源４’が半導体レーザダイオードで、光変調部４”が外部変調器となっている。
この場合、外部変調器を用いることにより、直接変調での変調周波数の制限を越える変調が行えるようになり、測定周波数を拡大することができる。
【００５２】
（請求項５）可変減衰器３が、電圧制御もしくは電流制御、または機械的制御により減衰量を設定する可変減衰器となっている。
この場合、電気的に減衰量を変化させることができる可変減衰器３として電圧制御型や電流制御型を選択使用するので、制御手段を制御される可変減衰器に応じて構成することにより適用を広げることができる。また、可変減衰器３を制御する電圧（若しくは電流）を設定するために可変抵抗器を用いることができ、例えば回転型可変抵抗器の設定ノブを機械的に回転させる手段により行うことも可能である。具体的には設定ノブにステッピングモータを接続し、このモータの回転量を前記制御手段から制御するというやり方が行える。
【００５３】
（請求項６）可変利得増幅器１０３が、電圧制御もしくは電流制御、または機械的制御により利得を設定する可変利得増幅器となっている。
この場合、可変減衰器は利得が負の増幅器であると考えれば、上述の可変減衰器３の説明を、そのままここでも適用することができる。
【００５４】
（請求項７）不等分岐光カプラ５の第1の出力ポートの分岐比ｍと第2の出力ポートへの分岐比ｎが、ｍ＜ｎとなっている。
この場合、必要最低限の光入力を、光電気変換器６へ与え、残りは電気光学効果結晶の方へ振り向けることで、検出感度と検出周波数応答の平坦性を両立することが可能になる。
【００５５】
（請求項８）検波手段７と制御手段８が一体化された構造として内包された機能ブロック７８となっている。
この場合、電源供給ラインなど周辺も含めた部品点数の削減が行えるので、低コスト化や回路規模の簡素化などを果たせる。
【００５６】
（請求項９）光源・光変調部４と不等分岐光カプラ５間、不等分岐光カプラ５と光電気変換手段６との間は光ファイバ１６で接続されている。
この場合、空間光学系で光経路を作り、本発明の動作をさせることも可能であるが、光ファイバ１６を用いる方が光経路の取り回しなどを含めて合理的な構成になる。
【符号の説明】
【００５７】
１            変調に用いる高周波信号
２            信号接続点
３            可変減衰器
１０３        可変利得増幅器
４            光源・光変調部
５            不等分岐光カプラ
６            光電気変換器
７            広帯域検波器
８            可変減衰器制御回路
９            半導体レーザダイオード
１０          自動光電力制御回路
１１          基準電圧
１２          オペアンプ
１３          A/D変換器
１４          ワンチップマイコン
１５          D/A変換器
１６          光ファイバ
【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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