(57)【要約】【課題】被測定光の波形測定を精度よく実行すること。【解決手段】光波形測定システム１００は、位相比較器１５０が、ＰＤ１４０ｂから出力される電気信号と、Ｍｉｘｅｒ２００から出力される電気信号との位相を比較し、各電気信号の位相差に比例した振幅の信号を誤差信号としてＬＰＦ１６０を介してＶＣＯ１７０に出力する。そして、ＶＣＯ１７０から出力される電気信号のジッタをＢＰＦ１８０が除去し、ジッタが除去された電気信号に基づいてサンプリングパルス光源２１０がサンプリング光を出力する。光サンプリングゲート１２０は、サンプリングパルス光源２１０から出力されるサンプリング光によって被測定信号光をサンプリングし、サンプリングされた被測定信号をオシロスコープ２２０が測定する。【選択図】        図１
2008232767.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号光の波形を測定する光波形測定システムであって、
前記信号光とサンプリング光とが入射された場合に、前記サンプリング光に応じて透過率を変化させ、前記信号光の周波数を前記サンプリング光の周波数と一致させた出力信号光を生成する信号光生成手段と、
前記出力信号光を所定周波数以下となる電気信号に変換した後に当該電気信号に含まれるジッタを除去するジッタ除去手段と、
前記ジッタ除去手段によってジッタが除去された電気信号に基づいて前記信号光生成手段に入射するサンプリング光を調整するサンプリング光調整手段と、
前記サンプリング光調整手段によって調整されたサンプリング光が前記信号光生成手段に入射されて生成される出力信号光に基づいて前記信号光の波形を測定する光波形測定手段と、
を備えたことを特徴とする光波形測定システム。
【請求項２】
前記信号光生成手段は、前記信号光を伝送する光ファイバと前記サンプリング光に応じて透過率が変化する偏光子を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の光波形測定システム。
【請求項３】
前記ジッタ除去手段は、前記信号光生成手段によって生成される出力信号光を電気信号に変換し、変換した電気信号の位相と発振器から出力される信号の位相とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果から位相差に応じた振幅の電気信号を生成し、生成した電気信号のジッタを除去した後に当該電気信号を前記サンプリング光調整手段に出力する電気信号出力手段とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の光波形測定システム。
【請求項４】
前記ジッタ除去手段は、前記信号光生成手段によって生成される出力信号光に対して光ゲートをかけた後に前記出力信号光を電気信号に変換し、変換した電気信号の周波数と発振器から出力される信号の位相とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果から位相差に応じた振幅の電気信号を生成し、生成した電気信号のジッタを除去した後に当該電気信号を前記サンプリング光調整手段に出力する電気信号出力手段とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の光波形測定システム。
【請求項５】
信号光の波形を測定する光波形測定システムの光波形測定方法であって、
前記信号光とサンプリング光とを光ゲート入力し、前記サンプリング光に応じて透過率を変化させ、前記信号光の周波数を前記サンプリング光の周波数と一致させた出力信号光を生成する信号光生成工程と、
前記出力信号光を所定周波数以下となる電気信号に変換した後に当該電気信号に含まれるジッタを除去するジッタ除去工程と、
前記ジッタ除去工程によってジッタが除去された電気信号に基づいて前記光ゲートに入射するサンプリング光を調整するサンプリング光調整工程と、
前記サンプリング光調整工程によって調整されたサンプリング光が前記光ゲートに入射されて生成される出力信号光に基づいて前記信号光の波形を測定する光波形測定工程と、
を含んだことを特徴とする光波形測定方法。
【請求項６】
前記光ゲートは、前記信号光を伝送する光ファイバと前記サンプリング光に応じて透過率が変化する偏光子を含んでいることを特徴とする請求項５に記載の光波形測定方法。
【請求項７】
前記ジッタ除去工程は、前記信号光生成工程によって生成される出力信号光を電気信号に変換し、変換した電気信号の位相と発振器から出力される信号の位相とを比較する比較工程と、前記比較工程の比較結果から位相差に応じた振幅の電気信号を生成し、生成した電気信号のジッタを除去した後に当該電気信号を出力する電気信号出力工程とを含んでいることを特徴とする請求項５または６に記載の光波形測定方法。
【請求項８】
前記ジッタ除去工程は、前記信号光生成工程によって生成される出力信号光に対して光ゲートをかけた後に前記出力信号光を電気信号に変換し、変換した電気信号の周波数と発振器から出力される信号の位相とを比較する比較工程と、前記比較工程の比較結果から位相差に応じた振幅の電気信号を生成し、生成した電気信号のジッタを除去した後に当該電気信号を出力する電気信号出力工程とを含んでいることを特徴とする請求項５または６に記載の光波形測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号光の波形を測定する光波形測定システムおよび光波形測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、チャネル当たりビットレート４０Ｇｂ／ｓの光ファイバ通信システムの研究が盛んに行われており、次のターゲットとしてビットレート１６０Ｇｂ／ｓのシステム研究や、１０ＧｂＥの次世代イーサネット（登録商標）として１００Ｇｂ／ｓがターゲットとなっている。これらの研究開発には、超高速信号光を安定かつ忠実に観測する技術が不可欠である。
【０００３】
図４は、従来の電気サンプリングシステムの構成の一例を示す図である。図４に示すように、この電気サンプリングシステムは、光電変換器１と、サンプリング回路２と、波形表示器３と、トリガー回路４と、サンプリングパルス発生回路５とを備えて構成される。
【０００４】
光電変換器（ＰＤ）１で光信号を電気信号に変換後、電子回路で構成されるサンプリング回路２でサンプリングされ、サンプリングした信号の波形を波形表示器３によって観測する。また、トリガー回路４は、被測定光信号と同期したＲＦ（Radio  Frequency）信号に基づいてトリガー信号をサンプリングパルス発生回路５に出力し、サンプリングパルス発生回路５は、トリガー回路４から入力されるトリガー信号のタイミングによってサンプリングパルスを生成し、生成したサンプリングパルスをサンプリング回路２および波形表示器３に出力する。
【０００５】
なお、波形表示器３によって信号の波形を観測する場合に、被測定光信号に同期したＲＦ信号が不可欠となる。例えば、１００Ｇｂ／ｓの信号光を観測する場合、この信号光の二次高調成分までの帯域が必要だとしても、電子回路動作速度制限により、サンプリング回路２が動作しなくなってしまう。
【０００６】
電子回路帯域制限による時間分解能制限を打破し、超高時間分解能を実現する従来技術として、光サンプリング手法が存在する。図５は、従来の光サンプリングシステムの構成の一例を示す図である。同図に示すように、この光サンプリングシステムは、クロック抽出器１０と、光サンプリングゲート１１と、ＰＤ（Photo  Diode）１２と、オシロスコープ１３と、サンプリングパルス光源１４とを備えて構成される。
【０００７】
クロック抽出器１０は、被測定光に同期したクロックを抽出し、抽出したクロックをサンプリングパルス光源１４およびオシロスコープ１３に出力する。サンプリングパルス光源は、クロック抽出器１０から入力されるクロックに基づいてサンプリングパルス光を生成し、生成したサンプリングパルス光を光サンプリングゲート１１に出力する。
【０００８】
光サンプリングゲート１１は、被測定信号光とパルス幅の短いサンプリングパルス光を入射される。光サンプリングゲート１１の透過率は、サンプリングパルス光に制御されるので、光サンプリングゲート１１から出力される光の繰り返し周波数は、光サンプリングパルスと同じ周波数になる。オシロスコープ１３は、ＰＤ１２によって電気信号に変換されたサンプリング信号とクロック抽出器１０から入力されるクロックに基づいて被測定光の波形を表示する。
【０００９】
したがって、電子回路帯域制限よりも周波数が小さな繰り返し周波数であって、なおかつ超短パルスのサンプリング光を準備すれば、超高速応答する光サンプリングゲートとあわせて、超高時間分解能のサンプリングを実現でき、被測定光をオシロスコープ１３によって観測することができる。
【００１０】
例えば、光サンプリングパルスとしてパルス幅ピコ秒の光パルスと、光サンプリングゲートとして光ファイバスイッチを用意して、ピコ秒程度の時間分解能の光サンプリングが実現されている。ただし、図５に示すように、サンプリングパルス光源は、被測定光に同期したものでなくてはならない。
【００１１】
そのため、通常、図５に示すように、クロック抽出器１０を用いて、被測定光に同期したクロックを抽出する必要がある。これまでに、１００Ｇｂ／ｓ以上の高速の光信号からクロックを抽出する超高速クロック抽出法は提案されている。代表的な手法として、非特許文献１〜３がある。
【００１２】
非特許文献１は、半導体光増幅器と短パルス光源で構成される光位相比較器を用いたもので、超高速信号に適用できる特徴があるものの、装置が大きくなるなどの課題がある。一方、非特許文献２で示されている手法は、電界吸収型光変調器（ＥＡＭ）を例えば４０ＧＨｚ程度の超高速ＲＦ信号で制御して超高速光位相比較器を実現する手法であり、非特許文献１の手法と比較すると、短パルス光源を不要とする分だけ装置サイズが大きくなる。しかし、非特許文献２の手法では、超高速ＲＦ回路が必要となるため、依然、装置が大がかりになる。
【００１３】
また、非特許文献３に開示されている手法は、位相変調で周波数チャープを発生させ、このチャープ成分を光透過フィルタで取り出すことにより、超高速光位相比較器を構成するものである。しかし、信号光の波長とビットレートに応じて光透過フィルタの中心波長を調整しなくてはならないため、任意波長の超高速信号光を観測する光サンプリングへの適応が難しい。
【００１４】
超高速信号光からクロック抽出するためには、超高速の光位相比較器があればよい。図５に示した光サンプリングシステムのように、信号光の一部を分離し、その信号光からクロックを抽出する手法では、クロック抽出のためだけに超高速位相比較器が不可欠になるため、光サンプリングシステム自体が非常に大がかりな装置になる課題がある。
【００１５】
この課題を解決する手法として、光サンプリングゲート自体が超高速光ゲートであり、これを光位相比較器としても活用できる点に着目した手法が非特許文献４に開示されている。図６は、非特許文献４にかかる光サンプリングシステムの一例を示す図である。同図に示すように、この光サンプリングシステムは、発振器２０と、ＶＣＯ（Voltage  Controlled  Oscillator）２１と、ＤＵＴ（Device  Under  Test）２２と、光サンプリングゲート２３と、ディスプレイ２４と、ＢＰＦ（Band  Pass  Filter；帯域透過フィルタ）２５と、Ｎ（novel  optical）ＰＬＬ２６と、オペアンプ２７と、Ｒ（reference）ＶＣＯ２８と、サンプリングパルス光源２９と、ＰＣ３０とを備えて構成される。また、ＮＰＬＬ２６は、ＲＦ信号発振器（local  signal  generator）２６ａと、ＦＦＴ２６ｂと、ＰＤ（Phase  comparator；位相比較器）２６ｃと、ＡＴＴ２６ｄとを備える。
【００１６】
図６に示すように、一例としてＤＵＴ２２から出力されるｆ0＝１６０Ｇｂ／ｓの信号光とサンプリングパルス光源２９から出力されるサンプリングパルス光とが合成され、非線形結晶で構成される光サンプリンゲート２３に入射される。図６から明らかなように、この光サンプリングシステムは、信号光に同期した光クロック抽出器を必要としない。
【００１７】
ＲＦ信号発振器２６ａは、光サンプリングシステム内に設置された発振器であり、このＲＦ信号発振器２６ａから出力されたＲＦ信号（周波数Δｆ＝ｆ0−Ｎｆs；Ｎはある正数）と光サンプリングゲート２３から出力される信号光（周波数ｆs、包落線周期Δｆ）がＰＤ２６ｃに入力される。
【００１８】
ＰＤ２６ｃでは、光サンプリングゲート２３から出力される信号光の包落線（周期Δｆ）とＲＦ信号発振器２６ａから出力されるＲＦ信号との位相が比較され、その位相差に比例した振幅の信号が誤差（誤差信号）として出力される。ＲＶＣＯ２８は、オペアンプ２７を介して誤差信号を取得し、取得した誤差信号を基にしてＲＦ信号をサンプリングパルス光源２９に出力し、サンプリングパルス光源２９を駆動する。
【００１９】
そして、サンプリングパルス光源２９が、パルス光を光サンプリングゲート２３に出力することによって、位相ロックループ（ＰＬＬ）が構成される。この光サンプリングシステムは、光サンプリングゲート２３から出力される信号光を、その信号光からＢＰＦ２５を介して取り出されるＲＦ信号で掃引し、ディスプレイ２４に表示させる。
【００２０】
これらの一連の手続きにより、クロック抽出専用の光ゲートを用意して被測定光から直接クロックを抽出することなく（装置を大がかりなものにすることなく）、光サンプリングによる波形観測を実行することができる。
【００２１】
【非特許文献１】O. Kamatani,    S. Kawanishi,   "Ultrahigh-speed  clock  recovery  with phase  lock  loop  based  on  four-wave  mixing  in  a  traveling-wave  laser  diode  amplifier，"Lightwave  Technology,  Journal  of, Volume:  14  Issue:  8,  Aug.  1996  Page(s):  1757-1767.
【非特許文献２】C. Boerner,  C. Schubert,  C. Schmidt  E. Hilliger,  V. Marembert,  J. Berger,  S. Ferber,  E. Dietrich,  R. Ludwig,  B. Schmauss,  H. G. Weber,  "160  Gbit/s  clock  recovery  with  electro-optical  PLL  using  bidirectionally  operated  electroabsorption  modulator  as  phase  comparator，"Electronics  Letters,  Volume:  39,Issue:  14,10  July  2003  Pages:1071-1073．
【非特許文献３】K. Igarashi,  K.  Katoh,  and  K. Kikuchi,"High-sensitive  optoelectronic  clock  recovery  circuit  featuring  GVD-independent  operation,"ECOC2006,PDP  Th4.4.2,  Cannes,  France,Sept.2006.
【非特許文献４】A.  Otani, Y. Tsuda, F. Hirabayashi  and  K. Igawa,"Advanced envelope  detection  method  with  novel  optical  PLL  for  optical  sampling  trigger,"Electron.Lett.,Vol.41,No.18,  2005 Pages:1019-1021.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
しかしながら、上述した従来の技術では、被測定光の波形測定を精度よく実行することができないという問題があった。
【００２３】
すなわち、上述した技術（非特許文献４）では、光サンプリングゲート２３の効率が低いために、信号対雑音比（ＯＳＮＲ）の悪い信号波形を観測しようとする場合、光サンプリングゲート２３から出力される信号光パワーが小さくなるために、安定にサンプリング光を発生できなくなり、忠実な波形を観測できなくなる。
【００２４】
また、大きなジッタが付加されている信号光を観測する場合、光サンプリングゲートから出力される信号光の包落線にもジッタが含まれてしまうために、サンプリング光を駆動するためのＲＦ信号にもジッタ成分が含まれてしまう。
【００２５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、被測定光の波形測定を精度よく実行することができる光波形測定システムおよび光波形測定方法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】
【００２６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、信号光の波形を測定する光波形測定システムであって、前記信号光とサンプリング光とが入射された場合に、前記サンプリング光に応じて透過率を変化させ、前記信号光の周波数を前記サンプリング光の周波数と一致させた出力信号光を生成する信号光生成手段と、前記出力信号光を所定周波数以下となる電気信号に変換した後に当該電気信号に含まれるジッタを除去するジッタ除去手段と、前記ジッタ除去手段によってジッタが除去された電気信号に基づいて前記信号光生成手段に入射するサンプリング光を調整するサンプリング光調整手段と、前記サンプリング光調整手段によって調整されたサンプリング光が前記信号光生成手段に入射されて生成される出力信号光に基づいて前記信号光の波形を測定する光波形測定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２７】
また、本発明は、上記発明において、前記信号光生成手段は、前記信号光を伝送する光ファイバと前記サンプリング光に応じて透過率が変化する偏光子を含んでいることを特徴とする。
【００２８】
また、本発明は、上記発明において、前記ジッタ除去手段は、前記信号光生成手段によって生成される出力信号光を電気信号に変換し、変換した電気信号の位相と発振器から出力される信号の位相とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果から位相差に応じた振幅の電気信号を生成し、生成した電気信号のジッタを除去した後に当該電気信号を前記サンプリング光調整手段に出力する電気信号出力手段とを備えていることを特徴とする。
【００２９】
また、本発明は、上記発明において、前記ジッタ除去手段は、前記信号光生成手段によって生成される出力信号光に光ゲートをかけた後に前記出力信号光を電気信号に変換し、変換した電気信号の周波数と発振器から出力される信号の位相とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果から位相差に応じた振幅の電気信号を生成し、生成した電気信号のジッタを除去した後に当該電気信号を前記サンプリング光調整手段に出力する電気信号出力手段とを備えていることを特徴とする。
【００３０】
また、本発明は、信号光の波形を測定する光波形測定システムの光波形測定方法であって、前記信号光とサンプリング光とを光ゲート入力し、前記サンプリング光に応じて透過率を変化させ、前記信号光の周波数を前記サンプリング光の周波数と一致させた出力信号光を生成する信号光生成工程と、前記出力信号光を所定周波数以下となる電気信号に変換した後に当該電気信号に含まれるジッタを除去するジッタ除去工程と、前記ジッタ除去工程によってジッタが除去された電気信号に基づいて前記光ゲートに入射するサンプリング光を調整するサンプリング光調整工程と、前記サンプリング光調整工程によって調整されたサンプリング光が前記光ゲートに入射されて生成される出力信号光に基づいて前記信号光の波形を測定する光波形測定工程と、を含んだことを特徴とする。
【００３１】
また、本発明は、上記発明において、前記光ゲートは、前記信号光を伝送する光ファイバと前記サンプリング光に応じて透過率が変化する偏光子を含んでいることを特徴とする。
【００３２】
また、本発明は、上記発明において、前記ジッタ除去工程は、前記信号光生成工程によって生成される出力信号光を電気信号に変換し、変換した電気信号の位相と発振器から出力される信号の位相とを比較する比較工程と、前記比較工程の比較結果から位相差に応じた振幅の電気信号を生成し、生成した電気信号のジッタを除去した後に当該電気信号を出力する電気信号出力工程とを含んでいることを特徴とする。
【００３３】
また、本発明は、上記発明において、前記ジッタ除去工程は、前記信号光生成工程によって生成される出力信号光を時分割多重した後に前記出力信号光を電気信号に変換し、変換した電気信号の周波数と発振器から出力される信号の位相とを比較する比較工程と、前記比較工程の比較結果から位相差に応じた振幅の電気信号を生成し、生成した電気信号のジッタを除去した後に当該電気信号を出力する電気信号出力工程とを含んでいることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、信号光とサンプリング光とが入射された場合に、サンプリング光に応じて透過率を変化させ、信号光の周波数をサンプリング光の周波数と一致させた出力信号光を生成し、出力信号光を所定周波数以下となる電気信号に変換した後に当該電気信号に含まれるジッタを除去し、ジッタを除去した電気信号に基づいて光ゲートに入射するサンプリング光を調整し、調整したサンプリング光が光ゲートに入射されて生成される出力信号光に基づいて信号光の波形を測定するので、被測定信号光の波形を正確に測定することができる。
【００３５】
また、本発明によれば、信号光を伝送する光ファイバとサンプリング光に応じて透過率が変化する偏光子を含んだ光ゲートを利用するので、スイッチ効率を高めることができ、安定して位相比較を実行することができる。
【００３６】
また、本発明によれば、出力信号光を電気信号に変換し、変換した電気信号の位相と発振器から出力される信号の位相とを比較し、比較結果から位相差に応じた振幅の電気信号を生成し、生成した電気信号のジッタを除去した後に当該電気信号を出力し、かかる電気信号からサンプリング光を生成するので、安定したサンプリング光を生成することができる。
【００３７】
また、本発明によれば、出力信号光にたいして光ゲートをかけた後に前記出力信号光を電気信号に変換し、変換した電気信号の周波数と発振器から出力される信号の位相とを比較し、比較結果から位相差に応じた振幅の電気信号を生成し、生成した電気信号のジッタを除去した後に当該電気信号を出力し、かかる電気信号からサンプリング光を生成するので、安定したサンプリング光を生成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る光波形測定システムおよび光波形測定方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【実施例１】
【００３９】
以下に、本発明にかかる光波形測定システムおよび光波形測定方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【００４０】
まず、本実施例１にかかる光波形測定システムの特徴について説明する。本実施例１にかかる光波形測定システムは、測定対象となる信号光（以下、被測定信号光）の波形をオシロスコープなどで測定する場合に、被測定信号光から直接ＲＦ（Radio  Frequency）信号を抽出することなく、ＰＬＬ（位相同期）回路と低周波数ＶＣＯ（Voltage  Controlled  Oscillator）によりＲＦ信号（トリガー信号）を生成し、ジッタを除去した状態でＲＦ信号をサンプリングパルス光源に入力し、サンプリングパルス光源が出力するサンプリング光に基づいて光サンプリングゲートが被測定信号光のサンプリングを行う。
【００４１】
このように、本実施例１にかかる光波形測定システムは、ＲＦ信号に含まれるジッタを除去して被測定信号光のサンプリングを実施するので、被測定信号光の波形を正確に測定することができる。
【００４２】
また、本実施例１にかかる光波形測定システムは、光ファイバおよび偏光子を含んだ光ファイバスイッチを光サンプリングゲートとして使用するので、スイッチ効率が高く、低パワーの被測定信号光でも安定に位相比較できるので、安定してＲＦ信号を生成することができる。
【００４３】
つぎに、本実施例１にかかる光波形測定システムの構成について説明する。図１は、本実施例１にかかる光波形測定システムの構成を示すブロック図である。同図に示すように、この光波形測定システム１００は、偏波コントローラ１１０ａ，１１０ｂと、光サンプリングゲート１２０と、方向性結合器１３０と、ＰＤ（Photo  Diode）１４０ａ，１４０ｂと、位相比較器（Mixer）１５０と、ＬＰＦ（Low  Pass  Filter）１６０と、ＶＣＯ１７０と、ＢＰＦ（Band  Pass  Filter；帯域透過フィルタ）１８０と、発振器１９０と、Ｍｉｘｅｒ２００と、サンプリングパルス光源２１０と、オシロスコープ２２０とを備えて構成される。
【００４４】
このうち、偏波コントローラ１１０ａ，１１０ｂは伝送する信号光の偏波を調整する手段である。外部から入射される被測定信号光の偏波は、偏波コントローラ１１０ａによって調整され、サンプリングパルス光源２１０から出力されるサンプリング光の偏波は、偏波コントローラ１１０ｂによって調整される。なお、被測定信号光の周波数をｆ0とし、サンプリング光の周波数をｆSAMとする。
【００４５】
光サンプリングゲート１２０は、被測定信号光をサンプリングパルス光源２１０から出力されるサンプリング光によってサンプリングを行い、サンプリングを行った被測定信号光を出力する手段（光ファイバスイッチ）である。図１に示すように、この光サンプリングゲート１２０は、方向性結合器１２０ａと、光ファイバ１２０ｂと、偏光子１２０ｃと、波長フィルタ１２０ｄとを備える。
【００４６】
方向性結合器１２０ａは、入射される被測定信号光とサンプリング光とを合成し、合成した信号光を光ファイバ１２０ｂに出力する手段である。光ファイバ１２０ｂは、方向性結合器１２０ａから出力される信号光を伝送するケーブルである。
【００４７】
偏光子１２０ｃは、光ファイバ１２０ｂを伝送する信号光に含まれるサンプリング光のオン・オフによって透過率を変化させ、サンプリング光の周波数と等しい周波数ｆSAMとなるように被測定信号光を切出す手段である。この偏光子１２０ｃは、サンプリング光がオフとなっているタイミングにおいて、信号光（被測定信号光を含む）を遮蔽し、サンプリング光がオンとなっているタイミングにおいて信号光（被測定信号光を含む）を透過させる。
【００４８】
波長フィルタ１２０ｄは、偏光子１２０ｃから出力される信号光から被測定信号光（周波数ｆSAM）を抽出し、信号光に含まれるサンプリング光を遮蔽する手段（フィルタ）である。
【００４９】
方向性結合器１３０は、光サンプリングゲート１２０から被測定信号光が入射された場合に、入射された被測定信号光を分割し、分割した被測定信号光をＰＤ１４０ａおよびＰＤ１４０ｂにそれぞれ出力する手段である。
【００５０】
ＰＤ１４０ａ、１４０ｂは、光信号を電気信号に変換する手段である。ＰＤ１４０ａは、被測定信号光を電気信号に変換し、変換した電気信号をオシロスコープ２２０に出力する。一方、ＰＤ１４０ｂは、被測定信号光を電気信号に変換し、変換した電気信号を位相比較器１５０に出力する。
【００５１】
位相比較器１５０は、ＰＤ１４０ｂから出力される電気信号（周波数ｆSAM）と、Ｍｉｘｅｒ２００から出力される電気信号（周波数ｆSAM）との位相を比較し、各電気信号の位相差に比例した振幅の信号を誤差信号としてＬＰＦ１６０に出力する手段である。
【００５２】
ＬＰＦ１６０は、位相比較器１５０から入力される誤差信号の高周波成分を遮蔽する手段（フィルタ）である。ＬＰＦ１６０は、高周波成分を取り除いた誤差信号をＶＣＯ１７０に出力する。
【００５３】
ＶＣＯ１７０は、ＬＰＦ１６０から出力される誤差信号を基に駆動し、ｎ分周した周波数として、たとえば約３１１ＭＨｚ程度のＲＦ信号（トリガー信号）を生成し、生成したＲＦ信号をＢＰＦ１８０に出力する手段である。ＢＰＦ１８０は、ＶＣＯ１７０から出力されるＲＦ信号の所定周波数範囲の信号成分を除去することで、ＲＦ信号に含まれるジッタを除去する手段である。ＢＰＦ１８０は、ジッタを除去したＲＦ信号をＭｉｘｅｒ２００に出力する。ＶＣＯ１７０から出力されるＲＦ信号は、周波数が３１１ＭＨｚ程度なので、ＢＰＦ１８０によってジッタを適切に取り除くことができる。
【００５４】
発振器１９０は、一例として、約１０ｋＨｚ（周波数Δｆ）の基準信号を生成し、生成した基準信号をＭｉｘｅｒ２００およびオシロスコープ２２０に出力する手段である。
【００５５】
Ｍｉｘｅｒ２００は、ＢＰＦ１８０から出力されるＲＦ信号（ジッタが除去されたＲＦ信号）と発振器１９０から出力される基準信号とを合成し、合成した電気信号（周波数ｆSAM）を位相比較器１５０、サンプリングパルス光源２１０およびオシロスコープ２２０に出力する手段である。
【００５６】
サンプリングパルス光源２１０は、Ｍｉｘｅｒ２００から出力される周波数ｆSAMの電気信号に基づいて周波数ｆSAMのサンプリング光を生成し、生成したサンプリング光を偏波コントローラ１１０ｂを介して光サンプリングゲート１２０に出力する手段である。サンプリングパルス光源２１０は、ジッタを除去された電気信号に基づいてサンプリング光を生成するので、安定したサンプリング光を生成することができる。
【００５７】
オシロスコープ２２０は、ＰＤ１４０ａ，１４０ｂから出力される被測定信号光の電気信号（周波数ｆSAM）および発振器１９０から出力される基準信号（周波数Δｆ）を受付け、被測定信号光の波形を表示する表示手段である。
【００５８】
オシロスコープ２２０は、Ｍｉｘｅｒ２２０から出力される基準信号をトリガー信号としてＰＤ１４０ａから出力される電気信号のサンプリングを行って波形を表示させる。また、オシロスコープ２２０は、発振器１９０から出力される電気信号を基にして被測定信号光のアイパターンを表示する。
【００５９】
上述してきたように、本実施例１にかかる光波形測定システム１００は、位相比較器１５０が、ＰＤ１４０ｂから出力される電気信号と、Ｍｉｘｅｒ２００から出力される電気信号との位相を比較し、各電気信号の位相差に比例した振幅の信号を誤差信号としてＬＰＦ１６０を介してＶＣＯ１７０に出力する。そして、ＶＣＯ１７０から出力される電気信号のジッタをＢＰＦ１８０が除去し、ジッタが除去された電気信号に基づいてサンプリングパルス光源２１０がサンプリング光を出力するので、光サンプリングゲート１２０は、安定したサンプリング光で被測定信号光のサンプリングを実行でき、オシロスコープ２２０は、被測定信号光の波形を正確に測定することができる。
【００６０】
また、本実施例１にかかる光波形測定システム１００は、光ファイバ１２０ｂおよび偏光子１２０ｃを含んだ光ファイバスイッチを光サンプリングゲートとして使用するので、スイッチ効率が高く、低パワーの被測定信号光でも安定に位相比較できるので、安定してＶＣＯ１７０がＲＦ信号を生成でき、サンプリングパルス光源２１０は安定してサンプリング光を光サンプリングゲート１２０に出力することができる。
【００６１】
また、本実施例１にかかる光波形測定システム１００は、Ｍｉｘｅｒ２００から出力される電気信号（トリガー信号）をオシロスコープ２２０に入力して、ＰＤ１４０ａから出力される電気信号のサンプリングを行うので、より安定した光サンプリングを実施できる。
【実施例２】
【００６２】
つぎに、本実施例２にかかる光波形測定システムの特徴について説明する。本実施例２にかかる光波形測定システムは、実施例１と同様に、被測定信号光の波形をオシロスコープなどで測定する場合に、被測定信号光から直接ＲＦ信号を抽出することなく、ＰＬＬ（位相同期）回路と低周波数ＶＣＯによりＲＦ信号（トリガー信号）を生成し、ジッタを除去した状態でＲＦ信号をサンプリングパルス光源に入力し、サンプリングパルス光源が出力するサンプリング光に基づいて被測定信号光のサンプリングを行う。
【００６３】
また、本実施例２にかかる光波形測定システムは、光ファイバおよび偏光子を含んだ光ファイバスイッチを光サンプリングゲートとして使用するので、スイッチ効率が高く、低パワーの被測定信号光でも安定に位相比較できるので、安定してＲＦ信号を生成することができる。
【００６４】
なお、本実施例２にかかる光波形測定システムは、サンプリングパルス光源から出力されるサンプリング光をＭＯＤ（変調器）によって変調し、変調したサンプリング光を光サンプリングゲートに出力する。
【００６５】
つぎに、本実施例２にかかる光波形測定システムの構成について説明する。図２は、本実施例２にかかる光波形測定システムの構成を示すブロック図である。同図に示すように、この光波形測定システム３００は、偏波コントローラ３１０ａ，３１０ｂと、光サンプリングゲート３２０と、方向性結合器３３０と、ＰＤ（Photo  Diode）３４０ａ、３４０ｂと、位相比較器３５０と、ＬＰＦ３６０と、ＶＣＯ３７０と、ＢＰＦ３８０と、発振器３９０と、Ｍｉｘｅｒ４００と、電気多重部４０５と、サンプリングパルス光源４１０と、ＭＯＤ４２０と、オシロスコープ４３０とを備えて構成される。
【００６６】
このうち、偏波コントローラ３１０ａ，３１０ｂは伝送する信号光の偏波を調整する手段である。外部から入射される被測定信号光の偏波は、偏波コントローラ３１０ａによって調整され、ＭＯＤ４２０から出力されるサンプリング光の偏波は、偏波コントローラ３１０ｂによって調整される。なお、被測定信号光の周波数をｆ0とし、サンプリング光の周波数をｆSAMとする。
【００６７】
光サンプリングゲート３２０は、被測定信号光をＭＯＤ４２０から出力されるサンプリング光によってサンプリングを行い、サンプリングを行った被測定信号光を出力する手段（光ファイバスイッチ）である。図２に示すように、この光サンプリングゲート３２０は、方向性結合器３２０ａと、光ファイバ３２０ｂと、偏光子３２０ｃと、波長フィルタ３２０ｄとを備える。
【００６８】
方向性結合器３２０ａは、入射される被測定信号光とサンプリング光とを合成し、合成した信号光を光ファイバ３２０ｂに出力する手段である。光ファイバ３２０ｂは、方向性結合器３２０ａから出力される信号光を伝送するケーブルである。
【００６９】
偏光子３２０ｃは、光ファイバ３２０ｂを伝送する信号光に含まれるサンプリング光のオン・オフによって透過率を変化させ、サンプリング光の周波数と等しい周波数ｆSAMとなるように被測定信号光を切出す手段である。この偏光子３２０ｃは、サンプリング光がオフとなっているタイミングにおいて、信号光（被測定信号光を含む）を遮蔽し、サンプリング光がオンとなっているタイミングにおいて信号光（被測定信号光を含む）を透過させる。
【００７０】
波長フィルタ３２０ｄは、偏光子３２０ｃから出力される信号光から被測定信号光（周波数ｆSAM）を抽出し、信号光に含まれるサンプリング光を遮蔽する手段（フィルタ）である。
【００７１】
方向性結合器３３０は、光サンプリングゲート３２０から被測定信号光が入射された場合に、入射された被測定信号光を分割し、分割した被測定信号光をＰＤ３４０ａおよびＰＤ３４０ｂにそれぞれ出力する手段である。
【００７２】
ＰＤ３４０ａ、３４０ｂは、光信号を電気信号に変換する手段である。ＰＤ３４０ａは、被測定信号光を電気信号に変換し、変換した電気信号をオシロスコープ４３０に出力する。一方、ＰＤ３４０ｂは、被測定信号光を電気信号に変換し、変換した電気信号を位相比較器３５０に出力する。
【００７３】
位相比較器３５０は、ＰＤ３４０ｂから出力される電気信号（周波数ｆSAM）と、Ｍｉｘｅｒ４００から出力される電気信号（周波数ｆSAM）との位相を比較し、各電気信号の位相差に比例した振幅の信号を誤差信号としてＬＰＦ３６０に出力する手段である。
【００７４】
ＬＰＦ３６０は、位相比較器３５０から入力される誤差信号の高周波成分を遮蔽する手段（フィルタ）である。ＬＰＦ３６０は、高周波成分を取り除いた誤差信号をＶＣＯ３７０に出力する。
【００７５】
ＶＣＯ３７０は、ＬＰＦ３６０から出力される誤差信号を基に駆動し、一例として周波数が約３１１ＭＨｚ程度のＲＦ信号を生成し、生成したＲＦ信号をＢＰＦ３８０に出力する手段である。
【００７６】
ＢＰＦ３８０は、ＶＣＯ３７０から出力されるＲＦ信号の所定周波数範囲の信号成分を除去することで、ＲＦ信号に含まれるジッタを除去する手段である。ＢＰＦ３８０は、ジッタを除去したＲＦ信号をＭｉｘｅｒ４００に出力する。ＶＣＯ３７０から出力されるＲＦ信号は、周波数が３１１ＭＨｚ程度なので、ＢＰＦ３８０によってジッタを適切に取り除くことができる。
【００７７】
発振器３９０は、一例として約１０ｋＨｚ（周波数Δｆ）の基準信号を生成し、生成した基準信号をＭｉｘｅｒ４００およびオシロスコープ４３０に出力する手段である。
【００７８】
Ｍｉｘｅｒ４００は、ＢＰＦ３８０から出力されるＲＦ信号（ジッタが除去されたＲＦ信号）と発振器３９０から出力される基準信号とを合成し、合成した電気信号（周波数ｆSAM）を位相比較器３５０、電気多重部４０５およびオシロスコープ４３０に出力する手段である。
【００７９】
電気多重部４０５は、Ｍｉｘｅｒ４００から出力される電気信号をＮ倍（Ｎは正の数）に多重化する手段である。電気多重部４０５は、Ｎ倍に多重した伝記信号をサンプリングパルス光源４１０に出力する。
【００８０】
サンプリングパルス光源４１０は、電気多重部４０５から出力される周波数ｆSAMの電気信号（Ｎ倍に多重された電気信号）に基づいてサンプリング光を生成し、生成したサンプリング光をＭＯＤ４２０に出力する手段である。サンプリングパルス光源４１０は、ジッタを除去され、かつ、Ｎ倍に多重された電気信号に基づいてサンプリング光を生成するで、安定したサンプリング光を生成することができる。
【００８１】
ＭＯＤ４２０は、Ｍｉｘｅｒ４００から出力される周波数ｆSAMの電気信号によって、サンプリングパルス光源４１０から出力されるサンプリング光を変調する手段である。ＭＯＤ４２０は、変調したサンプリング光を光サンプリングゲート３２０に出力する。
【００８２】
オシロスコープ４３０は、ＰＤ３４０ａから出力される被測定信号光の電気信号（周波数ｆSAM）、発振器３９０から出力される基準信号（周波数Δｆ）、Ｍｉｘｅｒ４００から出力される電気信号（周波数ｆSAM）を受付け、被測定信号光の波形を表示する表示手段である。
【００８３】
上述してきたように、本実施例２にかかる光波形測定システム３００は、位相比較器３５０が、ＰＤ３４０ｂから出力される電気信号と、Ｍｉｘｅｒ４００から出力される電気信号との位相を比較し、各電気信号の位相差に比例した振幅の信号を誤差信号としてＬＰＦ３６０を介してＶＣＯ３７０に出力する。そして、ＶＣＯ３７０から出力される電気信号のジッタをＢＰＦ３８０が除去し、ジッタが除去された電気信号に基づいてサンプリングパルス光源４１０がサンプリング光を生成し、ＭＯＤ４２０がサンプリング光を変調して光サンプリングゲート３２０に出力するので、光サンプリングゲート３２０は、安定したサンプリング光で被測定信号光のサンプリングを実行でき、オシロスコープ４３０は、被測定信号光の波形を正確に測定することができる。
【００８４】
また、本実施例２にかかる光波形測定システム３００は、光ファイバ３２０ｂおよび偏光子３２０ｃを含んだ光ファイバスイッチを光サンプリングゲートとして使用するので、スイッチ効率が高く、低パワーの被測定信号光でも安定に位相比較できるので、安定してＶＣＯ３７０がＲＦ信号を生成でき、サンプリングパルス光源４１０は安定してサンプリング光を光サンプリングゲート３２０に出力することができる。
【実施例３】
【００８５】
つぎに、本実施例３にかかる光波形測定システムの特徴について説明する。本実施例３にかかる光波形測定システムは、測定対象となる被測定信号の波形をオシロスコープなどで測定する場合に、被測定信号光から直接ＲＦ信号を抽出することなく、被測定信号光を光変調器（ＭＯＤ）によって光ゲートをかけ、光ゲートをかけた被測定信号光に基づいてＲＦ信号を生成し、ジッタを除去した状態でＲＦ信号をサンプリングパルス光源に入力し、サンプリングパルス光源が出力するサンプリング光に基づいて光サンプリングゲートが被測定信号光のサンプリングを行う。
【００８６】
このように、本実施例３にかかる光波形測定システムは、ＲＦ信号に含まれるジッタを除去して被測定信号光のサンプリングを実施するので、被測定信号光の波形を正確に測定することができる。
【００８７】
また、本実施例３にかかる光波形測定システムは、光ファイバおよび偏光子を含んだ光ファイバスイッチを光サンプリングゲートとして使用するので、スイッチ効率が高く、低パワーの被測定信号光でも安定に位相比較でき、安定してＲＦ信号を生成することができる。
【００８８】
つぎに、本実施例３にかかる光波形測定システムの構成について説明する。図３は、本実施例３にかかる光波形測定システムの構成を示すブロック図である。同図に示すように、この光波形測定システム５００は、偏波コントローラ５１０ａ，５１０ｂと、光サンプリングゲート５２０と、方向性結合器５３０と、ＰＤ（Photo  Diode）５４０，５６０と、ＭＯＤ５５０と、発振器５７０と、位相比較器５８０と、ＬＰＦ５９０と、ＶＣＯ６００と、ＢＰＦ６１０と、サンプリングパルス光源６２０と、オシロスコープ６３０とを備えて構成される。
【００８９】
このうち、偏波コントローラ５１０ａ，５１０ｂは伝送する信号光の偏波を調整する手段である。外部から入射される被測定信号光の偏波は、偏波コントローラ５１０ａによって調整され、サンプリングパルス光源６２０から出力されるサンプリング光の偏波は、偏波コントローラ５１０ｂによって調整される。なお、被測定信号光の周波数をｆ0とし、サンプリング光の周波数をｆSAMとする。
【００９０】
光サンプリングゲート５２０は、被測定信号光をサンプリングパルス光源６２０から出力されるサンプリング光によってサンプリングを行い、サンプリングを行った被測定信号光を出力する手段（光ファイバスイッチ）である。
【００９１】
光ファイバの非線形光学特性を活用した光サンプリングゲート５２０は、非線形結晶で構成される光ゲートと異なり、効率が桁違いに高い。そのために、ＯＳＮＲの悪い信号が
入力された場合も正常に動作する。さらに、低パワーの信号光が入射された場合でも、雑音成分に埋もれてしまうことなく、サンプリングを行った被測定信号光（周波数ｆSAM、包落線周期Δｆ）を発生させることができる。
【００９２】
ここで、包落線周期Δｆは、光サンプリングゲート５２０から出力される被測定信号光の周波数ｆSAMにかかる包落線の周期を示す。この包落線周期Δｆは、発振器５７０から出力されるＲＦ信号の周波数と等しくなり、
Δｆ＝ｆ0−Ｎ×ｆSAM（Ｎは正数）
によって表すことができる。光サンプリングゲート５２０は、例えば、Ｃバンド帯（波長１５３０〜１５６５ｎｍ）の被測定信号光に対しては、無調整で動作することができる。
【００９３】
図３に示すように、この光サンプリングゲート５２０は、方向性結合器５２０ａと、光ファイバ５２０ｂと、偏光子５２０ｃと、波長フィルタ５２０ｄとを備える。方向性結合器５２０ａは、入射される被測定信号光とサンプリング光とを合成し、合成した信号光を光ファイバ５２０ｂに出力する手段である。光ファイバ５２０ｂは、方向性結合器５２０ａから出力される信号光を伝送するケーブルである。
【００９４】
偏光子５２０ｃは、光ファイバ５２０ｂを伝送する信号光に含まれるサンプリング光のオン・オフによって透過率を変化させ、サンプリング光の周波数と等しい周波数ｆSAMとなるように被測定信号光を切出す手段である。この偏光子５２０ｃは、サンプリング光がオフとなっているタイミングにおいて、信号光（被測定信号光を含む）を遮蔽し、サンプリング光がオンとなっているタイミングにおいて信号光（被測定信号光を含む）を透過させる。
【００９５】
波長フィルタ５２０ｄは、偏光子５２０ｃから出力される信号光から被測定信号光（周波数ｆSAM）を抽出し、信号光に含まれるサンプリング光を遮蔽する手段（フィルタ）である。
【００９６】
方向性結合器５３０は、光サンプリングゲート５２０から被測定信号光が入射された場合に、入射された被測定信号光を分割し、分割した被測定信号光をＰＤ５４０およびＭＯＤ５５０にそれぞれ出力する手段である。
【００９７】
ＰＤ５４０は、光信号を電気信号に変換する手段である。ＰＤ５４０は、方向性結合器５３０から入射された被測定信号光（周波数ｆSAM）を電気信号に変換し、変換した電気信号をオシロスコープ６３０に入力する。
【００９８】
ＭＯＤ５５０は、方向性結合器５３０から入射される被測定信号光（周波数ｆSAM）を変調して被測定信号光（周波数ｆSAM）に光ゲートをかける手段である。このＭＯＤ５５０は、ＢＰＦ６１０から出力される周波数ｆSAMの電気信号と、発振器５７０から出力される周波数Δｆの電気信号とを利用して周波数ｆSAMでパルス幅の被測定信号光を時分割多重し、周波数Δｆの被測定信号光を生成する。たとえば、周波数ｆSAMは、数百ＭＨｚ程度以下、周波数Δｆは、数ｋＨｚ以下なので、ＭＯＤ５５０による時分割多重は比較的簡単に実行することができる。ＭＯＤ５５０は、変調した被測定信号光をＰＤ５６０に入射する。
【００９９】
ＭＯＤ５５０に対応する装置は、マッハ・ツェンダーＬｉＮｂＯ3強度変調器やＥＡＭなどが上げられる。ＭＯＤ５５０の多重分離により被測定信号光の間引くと、間引かない場合の信号光と比較して、ＭＯＤ５５０出力端に接続したＰＤ５６０で受光する信号光のＯＳＮＲを最大２倍改善することができる。
【０１００】
ＰＤ５６０は、ＰＤ５４０と同様に、光信号を電気信号に変換する手段である。ＰＤ５６０は、ＭＯＤ５５０から入射される被測定信号光（時分割多重された被測定信号光；周波数ΔＦ）を電気信号に変換し、変換した電気信号を位相比較器５８０に出力する。
【０１０１】
発振器５７０は、周波数がΔｆとなる電気信号を生成し、生成した電気信号をＭＯＤ５５０、位相比較器５８０およびオシロスコープ６３０に出力する手段である。
【０１０２】
位相比較器５８０は、ＰＤ５６０から出力される電気信号（周波数Δｆ）と、発振器５７０から出力される電気信号（周波数Δｆ）との位相を比較し、各電気信号の位相差に比例した振幅の信号を誤差信号としてＬＰＦ５９０に出力する手段である。
【０１０３】
ＬＰＦ５９０は、位相比較器５８０から入力される誤差信号の高周波成分を遮蔽する手段（フィルタ）である。ＬＰＦ５９０は、高周波成分を取り除いた誤差信号をＶＣＯ６００に出力する。
【０１０４】
ＶＣＯ６００は、一例としてＬＰＦ５９０から出力される誤差信号を基に駆動し、周波数が約３１１ＭＨｚ程度（周波数ｆSAM）のＲＦ信号（トリガー信号）を生成し、生成したＲＦ信号をＢＰＦ６１０に出力する手段である。
【０１０５】
ＢＰＦ６１０は、ＶＣＯ６００から出力されるＲＦ信号の所定周波数範囲の信号成分を除去することで、ＲＦ信号に含まれるジッタを除去する手段である。ＢＰＦ６１０は、ジッタを除去したＲＦ信号を出力する。ＶＣＯ６００から出力されるＲＦ信号は、一例として周波数が３１１ＭＨｚ程度なので、ＢＰＦ６１０によってジッタを適切に取り除くことができる。ＢＰＦ６１０から出力されたＲＦ信号は、ＭＯＤ５５０、サンプリングパルス光源６２０、オシロスコープ６３０に入力される。
【０１０６】
非測定信号に大きなジッタ成分がある場合、ＶＣＯ６００から出力される周波数ｆSAMのＲＦ信号にもジッタが付加される可能性があるが、ＶＣＯ６００の出力端に中心周波数ｆSAMのＢＰＦ６１０を接続することにより、ＢＰＦ帯域外のジッタ成分を除去でき、安定なサンプリングパルス光発生に繋がる。
【０１０７】
サンプリングパルス光源６２０は、ＢＰＦ６１０から出力される周波数ｆSAMの電気信号に基づいて周波数ｆSAMのサンプリング光を生成し、生成したサンプリング光を偏波コントローラ５１０ｂを介して光サンプリングゲート５２０に出力する手段である。サンプリングパルス光源６２０は、ジッタを除去された電気信号に基づいてサンプリング光を生成するで、安定したサンプリング光を生成することができる。
【０１０８】
オシロスコープ６３０は、ＰＤ５４０から出力される被測定信号光の電気信号（周波数ｆSAM）および発振器５７０から出力される電気信号（周波数Δｆ）、ＢＰＦ６１０から出力されるＲＦ信号（周波数ｆSAM）を受け付け、被測定信号光の波形を表示する表示手段である。
【０１０９】
オシロスコープ６３０は、ＢＰＦ６１０から出力されるＲＦ信号をトリガー信号としてＰＤ５４０から出力される電気信号のサンプリングを行って波形を表示させる。また、オシロスコープ６３０は、発振器５７０から出力される電気信号から繰り返し周波数を判定し、判定した繰り返し周波数を基にして被測定信号光のアイパターンを表示する。
【０１１０】
上述してきたように、本実施例３にかかる光波形測定システム５００は、被測定信号光から直接ＲＦ信号を抽出することなく、ＭＯＤ５５０が、被測定信号光に光ゲートをかけ、光ゲートをかけた被測定信号光を基にして、位相比較器５８０およびＶＣＯ６００等が発振器から出力される電気信号と電気信号に変換された被測定信号光との位相差からＲＦ信号を生成する。そして、ＢＰＦ６１０がＲＦ信号のジッタを除去し、ジッタを除去したＲＦ信号をサンプリングパルス光源６２０に出力し、サンプリングパルス光源が出力するサンプリング光に基づいて光サンプリングゲートが被測定信号光のサンプリングを行うので、安定して被測定信号光のサンプリングを実施することができ、被測定信号光の波形を正確に測定することができる。
【０１１１】
また、本実施例３にかかる光波形測定システム５００は、光ファイバ５２０ｂおよび偏光子５２０ｃを含んだ光ファイバスイッチを光サンプリングゲート５２０として使用するので、スイッチ効率が高く、低パワーの被測定信号光でも安定に位相比較でき、安定してＲＦ信号を生成することができる。
【０１１２】
さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、特許請求の範囲に記載した技術的思想の範囲内において種々の異なる実施例にて実施されてもよいものである。
【０１１３】
また、本実施例において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。
【０１１４】
この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメタを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
【０１１５】
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示のように構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。
【０１１６】
（付記１）信号光の波形を測定する光波形測定システムであって、
前記信号光とサンプリング光とが入射された場合に、前記サンプリング光に応じて透過率を変化させ、前記信号光の周波数を前記サンプリング光の周波数と一致させた出力信号光を生成する信号光生成手段と、
前記出力信号光を所定周波数以下となる電気信号に変換した後に当該電気信号に含まれるジッタを除去するジッタ除去手段と、
前記ジッタ除去手段によってジッタが除去された電気信号に基づいて前記信号光生成手段に入射するサンプリング光を調整するサンプリング光調整手段と、
前記サンプリング光調整手段によって調整されたサンプリング光が前記信号光生成手段に入射されて生成される出力信号光に基づいて前記信号光の波形を測定する光波形測定手段と、
を備えたことを特徴とする光波形測定システム。
【０１１７】
（付記２）前記信号光生成手段は、前記信号光を伝送する光ファイバと前記サンプリング光に応じて透過率が変化する偏光子を含んでいることを特徴とする付記１に記載の光波形測定システム。
【０１１８】
（付記３）前記ジッタ除去手段は、前記信号光生成手段によって生成される出力信号光を電気信号に変換し、変換した電気信号の位相と発振器から出力される信号の位相とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果から位相差に応じた振幅の電気信号を生成し、生成した電気信号のジッタを除去した後に当該電気信号を前記サンプリング光調整手段に出力する電気信号出力手段とを備えていることを特徴とする付記１に記載の光波形測定システム。
【０１１９】
（付記４）前記ジッタ除去手段は、前記信号光生成手段によって生成される出力信号光に対して光ゲートをかけた後に前記出力信号光を電気信号に変換し、変換した電気信号の周波数と発振器から出力される信号の位相とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果から位相差に応じた振幅の電気信号を生成し、生成した電気信号のジッタを除去した後に当該電気信号を前記サンプリング光調整手段に出力する電気信号出力手段とを備えていることを特徴とする付記１に記載の光波形測定システム。
【０１２０】
（付記５）信号光の波形を測定する光波形測定システムの光波形測定方法であって、
前記信号光とサンプリング光とを光ゲート入力し、前記サンプリング光に応じて透過率を変化させ、前記信号光の周波数を前記サンプリング光の周波数と一致させた出力信号光を生成する信号光生成工程と、
前記出力信号光を所定周波数以下となる電気信号に変換した後に当該電気信号に含まれるジッタを除去するジッタ除去工程と、
前記ジッタ除去工程によってジッタが除去された電気信号に基づいて前記光ゲートに入射するサンプリング光を調整するサンプリング光調整工程と、
前記サンプリング光調整工程によって調整されたサンプリング光が前記光ゲートに入射されて生成される出力信号光に基づいて前記信号光の波形を測定する光波形測定工程と、
を含んだことを特徴とする光波形測定方法。
【０１２１】
（付記６）前記光ゲートは、前記信号光を伝送する光ファイバと前記サンプリング光に応じて透過率が変化する偏光子を含んでいることを特徴とする付記５に記載の光波形測定方法。
【０１２２】
（付記７）前記ジッタ除去工程は、前記信号光生成工程によって生成される出力信号光を電気信号に変換し、変換した電気信号の位相と発振器から出力される信号の位相とを比較する比較工程と、前記比較工程の比較結果から位相差に応じた振幅の電気信号を生成し、生成した電気信号のジッタを除去した後に当該電気信号を出力する電気信号出力工程とを含んでいることを特徴とする付記５または６に記載の光波形測定方法。
【０１２３】
（付記８）
前記ジッタ除去工程は、前記信号光生成工程によって生成される出力信号光に対して光ゲートをかけた後に前記出力信号光を電気信号に変換し、変換した電気信号の周波数と発振器から出力される信号の位相とを比較する比較工程と、前記比較工程の比較結果から位相差に応じた振幅の電気信号を生成し、生成した電気信号のジッタを除去した後に当該電気信号を出力する電気信号出力工程とを含んでいることを特徴とする付記５または６に記載の光波形測定方法。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
以上のように、本発明にかかる光波形測定システムおよび光波形測定方法は、信号光の波形を測定する光波形測定システムなどに有用であり、特に、測定対象となる光信号からＲＦ信号を直接抽出する必要性をなくし、かつ、正確に信号光の光波形を測定する必要がある場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】本実施例１にかかる光波形測定システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本実施例２にかかる光波形測定システムの構成を示すブロック図である。
【図３】本実施例３にかかる光波形測定システムの構成を示すブロック図である。
【図４】従来の電気サンプリングシステムの構成の一例を示す図である。
【図５】従来の光サンプリングシステムの構成の一例を示す図である。
【図６】非特許文献４にかかる光サンプリングシステムの一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１２６】
１    光電変換器
２    サンプリング回路
３    波形表示機
４    トリガー回路
５    サンプリングパルス発生回路
１０    クロック抽出器
１１，２３，１２０，３２０，５２０    光サンプリングゲート
１２，１４０ａ，１４０ｂ，３４０ａ，３４０ｂ，５４０，５６０    ＰＤ（Photo  Diode）
１３，４３０，６３０    オシロスコープ
１４，２９，２１０，４１０，６２０    サンプリングパルス光源
２１，１７０，３７０，６００    ＶＣＯ
２２    ＤＵＴ
２４    ディスプレイ
２５，１８０，３８０，６１０    ＢＰＦ
２６    ＮＰＬＬ
２６ａ  ＲＦ信号発振器
２６ｂ  ＦＦＴ
２６ｃ  ＰＤ（Phase  comparator）
２６ｄ  ＡＴＴ
２７    オペアンプ
２８    ＮＶＣＯ
３０    ＰＣ
１００，３００，５００    光波形測定システム
１１０ａ，１１０ｂ，３１０ａ，３１０ｂ，５１０ａ，５１０ｂ    偏波コントローラ
１２０ａ，１３０，３２０ａ，３３０，５２０ａ，５３０    方向性結合器
１２０ｂ，３２０ｂ，５２０ｂ    光ファイバ
１２０ｃ，３２０ｃ，５２０ｃ    偏光子
１２０ｄ，３２０ｄ，５２０ｄ    波長フィルタ
１５０，３５０，５８０    位相比較器
１６０，３６０，５９０    ＬＰＦ
１９０，３９０，５７０    発振器
２００，４００    Ｍｉｘｅｒ
４０５    電気多重部
４２０，５５０    ＭＯＤ
【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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