(57)【要約】【課題】光検出器や信号解析装置によって計測可能な光パルスのタイミングジッター計測方法およびそのための計測装置を提供することを目的とする。【解決手段】光パルスのタイミングジッター計測方法において、高繰り返し周波数の光パルスを、前記高繰り返し周波数より低い周波数の信号で強度変調して、高次の変調側帯波光を有する縦モード信号光を生成し、前記縦モード信号光と前記高次の変調側帯波光を検出し、前記検出出力からタイミングジッターを求めることを特徴とする。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高繰り返し周波数の光パルスを、前記高繰り返し周波数より低い周波数の信号で強度変調して、高次の変調側帯波光を有する縦モード信号光を生成し、前記縦モード信号光と前記高次の変調側帯波光を検出し、前記検出出力からタイミングジッターを求めることを特徴とする光パルスのタイミングジッター計測方法。
【請求項２】
高繰り返し周波数の光パルスを、前記高繰り返し周波数より低い周波数の信号で強度変調して、高次の変調側帯波光を有する縦モード信号光を生成し、前記縦モード信号光と前記高次の変調側帯波光を検出し、前記検出出力からタイミングジッターを求めることを特徴とする光パルスのタイミングジッター計測装置。
【請求項３】
高繰り返しパルス光を局部発振器信号により高次の側帯波を有するパルス光に変換し、高次の側帯波周波数と縦モードの周波数の差を高繰り返し周波数に比べ測定可能な程度に格段に小さくした中間周波数の光パルスとして出力し、前記中間周波数の光パルスを検出して電気信号に変換し、前記電気信号を解析して前記高繰り返しパルスのジッターを求めることを特徴とする光パルスのタイミングジッター計測装置。
【請求項４】
高繰り返し周波数の縦モードパルス光を発生する高繰り返しパルス光源と、光強度変調器と、光検出器と、信号解析装置と、局部発振器のマイクロ波信号源とからなり、光強度変調器において前記高繰り返しパルス光源の高繰り返しパルス光を前記マイクロ波信号源の中間周波数信号により高次の側帯波を有するパルス光に変換し、高次の側帯波周波数と縦モード信号の周波数の差を高繰り返し高次の側帯波周波数に比べ測定可能な程度に各段に小さくした中間周波数の光パルスとして出力し、前記中間周波数の光パルスを光検出器により検出して電気信号に変換し、前記電気信号を信号解析装置によって解析して前記高繰り返しパルスのジッターを求めることを特徴とする光パルスのタイミングジッター計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
光時分割多重（ＯＴＤＭ）方式などを用いた高ビットレートの光ファイバ通信や、光サンプリング計測など、高繰り返しの超短パルスを利用する技術分野では、タイミングジッターの小さい安定な光源が必要とされる。本発明は高繰り返し光パルスのタイミングジッター計測に利用する光パルスのタイミングジッター計測方法およびそのための計測装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
高繰り返し光パルス信号の発生は、光時分割多重（ＯＴＤＭ）方式の光ファイバ伝送や光サンプリング計測などの応用において、重要な技術課題である。これらの応用分野では、パルスの持続時間だけでなく、タイミングジッターに対して厳しい条件が課せられる。例えば、ＯＴＤＭ伝送ではタイミングジッターをビットレートの１０％以下に抑える必要があるが、これは１６０Ｇｂｉｔ／ｓの伝送において６３０ｆｓのジッターに相当する。通常のタイミングジッター計測では、パルスの強度を光検出器で電気信号に変換して解析し、位相雑音のパワースペクトル密度やジッター値が計算される。そのため、光ファイバ通信などに用いられる繰り返し周波数１０ＧＨｚ以上の光パルスの計測には、広帯域の光検出器や解析装置が用いられる。そこで用いられる単一測帯波位相雑音計測法は幅広く用いられている手法であるが、周波数スパンやダイナミックレンジの制限、振幅・位相雑音の分離が困難であること、受動モード同期レーザーパルスのような非定常過程に適用した場合に生じる誤差などの欠点がある。
【０００３】
これらの問題点を解決するため、発明者は時間領域復調法、およびタイムインターバル解析法と呼ばれる二つの時間領域の計測法を開発した。前者は二つの直交振幅成分から瞬時位相を直接算出する計測法であり、後者はパルス間の時間間隔を空き時間の生じないカウンタを用いて計数する計測法である。これらの手法は繰り返し周波数２０ＧＨｚのモード同期半導体レーザーに適用され、パワースペクトル密度とタイミングジッターが、２．５ｍＨｚ〜１８ＭＨｚの９桁に渡る周波数範囲で測定されている。これらの計測に用いた装置は、周波数２．７ＧＨｚ以上の高周波信号を直接取り扱うことができないため、図９に示すように、ミキサー（ＤＢＭ）と局部発振器（ＬＯ）を利用して、光検出器の出力信号を中間周波（ＩＦ）に変換している。図９は電気的なミキサーのブロック構成図である。しかしながら、光検出器の帯域やマイクロ波信号源の周波数上の制限により、この手法を繰り返し周波数５０ＧＨｚ以上の光パルスに適用することは困難であった。
【０００４】
すでに、電気光学的ミキシングを利用して、上記の単一側帯波位相雑音計測法を３０ＧＨｚを越える光パルスに適用した例もある。また、Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ光強度変調器により生成される１次変調側帯波を利用して、３６．６ＧＨｚの光パルス強度を低周波のＩＦ信号に変換して、信号処理を可能にする計測法もある。しかしながら、前記と同じ理由により、この手法を繰り返し周波数５０ＧＨｚ以上の光パルスに適用することは困難であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、光検出器や信号解析装置の周波数帯域は５０ＧＨｚ程度に制限されるため、繰り返し周波数がそれ以上の光パルスに対してはタイミングジッターの計測が困難、または不可能であった。すなわち、光強度を電気信号に変換すれば、ミキサーを用いて中間周波数信号に変換できるが、光検出器が応答しないため光パルス強度に対応する電気信号を得ることは困難であった。
本発明は、上記問題点に鑑み、光検出器や信号解析装置によって計測可能な光パルスのタイミングジッター計測方法およびそのための計測装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために下記の解決手段を採用する。
（１）光パルスのタイミングジッター計測方法において、高繰り返し周波数の光パルスを、前記高繰り返し周波数より低い周波数の信号で強度変調して、高次の変調側帯波光を有する縦モード信号光を生成し、前記縦モード信号光と前記高次の変調側帯波光を検出し、前記検出出力からタイミングジッターを求めることを特徴とする。
（２）光パルスのタイミングジッター計測装置において、高繰り返し周波数の光パルスを、前記高繰り返し周波数より低い周波数の信号で強度変調して、高次の変調側帯波光を有する縦モード信号光を生成し、前記縦モード信号光と前記高次の変調側帯波光を検出し、前記検出出力からタイミングジッターを求めることを特徴とする。
（３）光パルスのタイミングジッター計測装置において、高繰り返しパルス光を局部発振器信号により高次の側帯波を有するパルス光に変換し、高次の側帯波周波数と縦モードの周波数の差を高繰り返し側帯波周波数に比べ測定可能に各段に小さくした中間周波数の光パルスとして出力し、前記中間周波数の光パルスを検出して電気信号に変換し、前記電気信号を解析して前記高繰り返しパルスのジッターを求めることを特徴とする。
（４）パルスのタイミングジッター計測装置において、高繰り返し周波数の縦モードパルス光を発生する高繰り返しパルス光源と、光強度変調器と、光検出器と、信号解析装置と、局部発振器のマイクロ波信号源とからなり、光強度変調器において前記高繰り返しパルス光源の高繰り返しパルス光を前記マイクロ波信号源の局部発振器信号により高次の側帯波を有するパルス光に変換し、高次の側帯波周波数と縦モードの周波数の差を高繰り返し高次の側帯波周波数に比べ測定可能に各段に小さくした中間周波数の光パルスとして出力し、前記中間周波数の光パルスを光検出器により検出して電気信号に変換し、前記電気信号を信号解析装置によって解析して前記高繰り返しパルスのジッターを求めることを特徴とする。
【０００７】
本発明では、高い次数の側帯波を利用するため、より高い繰り返し周波数の光パルスに対して計測を行うことができるようになる。その際、例えば、Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ光強度変調器を用いると、該Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ光強度変調器は非線形の電気−光変換特性を有しているため、変調器に印可するマイクロ波信号の強度を大きくして深い変調を与えることにより、相当の高次測帯波が生じる。
本発明の計測方法および計測装置における光強度変調および光強度変調器では、対象光の計測周波数範囲が直接検出できない高繰り返しの光パルスに対し、高次の側帯波が発生するように、深い強度変調を与え、変調側帯波を生じさせる。変調された光パルスのスペクトラムには、繰り返し周波数と等しい間隔で配置された多数の縦モードの周辺に多数の変調側帯波が生じる。高次の側帯波と隣の縦モ−ドの周波数差は十分に小さくすることができ、光検出器で検出可能となり、タイミングジッターの計測が可能になる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図を用いて詳細に説明する。以下では、計測原理と装置の説明に続いて、３９および７８ＧＨｚのＯＴＤＭパルスについてのタイミングジッターの測定結果を報告する。
【０００９】
（実施例）
図２は光時分割多重による高繰り返し光パルスの生成説明図である。
図２の多重化装置は、光パルス（ａ）の繰り返し周波数の間隔の１／２遅延する量に対応する長さ分長さの異なる２本の光ファイバ２２、２３を、その両端で方向性結合器２４，２５で結合した構造を有する。
パルス光源２１から出力された光パルス（ａ）は、光ファイバ２３、光ファイバ遅延線２２と方向性結合器２４、２５から構成される光時分割多重化装置により、光ファイバ線２３を介して出力される光パルス（ａ）と、光ファイバ遅延線２２を介して前記光パルス（ａ）の繰り返し周波数の１／２遅延した位相の光パルス（ａ）が方向性結合器２５で結合され、繰り返しが２倍のパルス列（ｂ）に変換される。多重化装置をｎ段接続すれば、繰り返しは２ｎ倍に増大する。
図３はジッターの発生を説明する図である。
【００１０】
このような高い繰り返し周波数の光パルスは、図３に示されるように、タイミングジッターの無い理想的なパルス（実線）が必要とされるが、装置によっては図３にジッターを伴ったパルス（点線）として示されるように、位相がずれた出力が発生する。
光ファイバ通信においては、ジッターによりパルスの出現時刻が変動して、隣接するビットに影響し、符号誤りを引き起こす。従来は光パルスの繰り返し周波数間隔が計測器の計測範囲を超えてしまうため、前記ジッターを計測することができなかった。本発明は、前記繰り返し周波数の間隔と関係なく、前記ジッターを計測する計測方法およびそのための計測装置に関する。
【００１１】
図４は、本発明の変調器から出力される光パルスのスペクトラム図である。
本発明は、図４に示すように、光パルスの繰り返し周波数間隔ｆｒｅｐよりも測定装置で測定可能な程度格段に小さくした周波数間隔ｆＩＦを計測することによりジッターを求めることを基本的な解決手段とする。前記周波数間隔ｆＩＦは繰り返し周波数の信号を低周波信号で強度変調して高次の変調側帯波を生成し、縦モード信号の周波数と側帯波周波数との差を、繰り返し周波数間隔ｆｒｅｐよりも測定装置で測定可能な程度格段に小さくして測定装置へ出力することを特徴とする。
【００１２】
図４において、太い縦線は光パルスの縦モード、細い縦線は変調側帯波を表す。実際の光パルスは多数の縦モードから構成されるが、便宜上２本のみで表示する。
図１は、前記本発明の特徴を実施化したもので、本発明の電気光学的ハーモニックミキシングを含む光パルスのタイミングジッター計測装置の構成図である。図１のタイミングジッター計測装置は、繰り返し周波数ｆｒｅｐの光パルスを発生する高繰り返しパルス光源１１、周波数ｆＬＯのマイクロ波信号を発生するマイクロ波信号源１５、前記高繰り返しパルス光源１１の光パルスを前記マイクロ波信号源１５のマイクロ波信号で変調して第２次高調波から第ｎ次高調波（ｎは任意に選択する、実用上はｎ＝４程度とする）の側帯波光パルスおよび縦モード光パルスを発生する光強度変調器１２、光強度変調器１２の出力から前記縦モード光パルスの繰り返し周波数ｆｒｅｐとｎ次のマイクロ波周波数ｎ＊ｆＬＯを検出する光検出器１３、前記繰り返し周波数ｆｒｅｐとｎ次のマイクロ波周波数ｎ＊ｆＬＯとの差のビート周波数を検出し、ジッターを評価する信号解析装置１４とから構成される。
【００１３】
図１の計測装置の動作および計測方法は以下のようになる。
高繰り返しパルス光源１１の繰り返し周波数ｆｒｅｐの光パルスは、局部発振器を構成するマイクロ波信号源１５から出力される周波数ｆＬＯの正弦波信号で駆動される変調器を透過する。これにより周波数ｆｒｅｐの間隔で配置された光パルスの各縦モード信号の周囲に変調測帯波が生じる。光検出器の帯域制限により、縦モード信号間のビート信号は直接検出できないが、ｎ（ｎ＞１）次変調測帯波と隣接する縦モード信号間の周波数差は、光検出器の出力に低周波のビート信号を生じる程度に十分小さくする。したがって、周波数ｆｒｅｐの高周波信号と、周波数ｆＬＯの局発信号を利用して、周波数ｆｒｅｐとｎ次のマイクロ波周波数ｎ＊ｆＬＯの偏差がビート周波数のＩＦ信号に変換されたことになる。このＩＦ信号はパルス光源の繰り返し周波数に比べて、計測装置で検出可能な格段に低い周波数の中間周波数に変換されている。この中間周波数の光パルスを検出して電気信号に変換し、この電気信号を解析することにより前記繰り返しパルスのジッターを求めることができる。
【００１４】
この動作はマイクロ波、ミリ波領域で用いられるハーモニックミキサに類似している。高次の測帯波を利用して計測を行うためには、高いＳＮ比のＩＦ信号を生じる必要があり、深い変調が要求される。
図５は、図１の装置に、光ファイバ増幅器３２，光時分割多重化装置３３、３４と、周波数同期システム（Ｒｂ原子発振器３９、周波数シンセサイザ４０、モード同期半導体レーザー３１からなる）を適用した装置の構成図であり、例えば波長１５４２ｎｍのモノリシック・モード同期半導体レーザー３１を光源として用いた。レーザー３１は利得領域、可飽和吸収領域、受動導波路から構成され、可飽和吸収領域に逆バイアス電圧を印可することにより、受動モード同期が実現される。逆バイアスに加えて、周波数シンセサイザ４０から出力される１９．４４４ＧＨｚの正弦波信号を印可すると、ハイブリッドモード同期が起こり、レーザー３１から出力される光パルスがシンセサイザ４０の出力と同期する。
【００１５】
同期動作するモノリシック・モード同期半導体レーザー３１の出力の光パルスは光ファイバ増幅器３２で増幅された後、該光パルスを光時分割多重化装置３３、３４の光ファイバ型マルチプレクサを用いて、３８．８８８、または７７．７７６ＧＨｚのパルスに多重化する。前記マルチプレクサは方向性結合器、可変遅延線、可変減衰器から構成される。多重化されたパルスは、周波数１９．０００ＧＨｚの位相同期発振器３８で駆動される光強度変調器３５に入射する。位相同期発振器３８の単一側帯波位相雑音は、周波数オフセット０．１、１、１０、１００、１０００ｋＨｚにおいてそれぞれ、−８４、−１０４、−１１８、−１１９、−１２８ｄＢｃ／Ｈｚとなる。変調器３５の直流バイアスはビート信号強度が最大になるように調整する。変調器３５からの出力光は光検出器３６であるＩｎＧａＡｓフォトダイオードで受光し、その出力をベクトル信号解析装置３７により復調とスペクトル解析を行う。前記フォトダイオードの周波数帯域は１２ＧＨｚであり、１９．４４４ＧＨｚの光パルスには直接応答しない。すべての信号源と測定器にはＲｂ原子発振器３９から１０ＭＨｚの共通参照信号を供給する。レーザー３１のグラウンドを他の測定器から分離するため、周波数シンセサイザ４０への参照信号は光ファイバアイソレータ（図示しない）を介して供給する。
【００１６】
周波数３８．４４４、７７．７７６ＧＨｚのＯＴＤＭパルスに対して、それぞれ２次、４次の変調測帯波を利用して、周波数０．８８８、１．７７６　ＧＨｚのＩＦ信号を生成した。ｎ次測帯波により生じるビート信号の強度Ｉｎは、ｎが偶数の場合、
【式１】
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により表される。ここで、Ｉ０は各縦モードの強度に依存する定数、βは変調指数、Ｊｎは第１種ベッセル関数を表す。式１より、ビート信号強度を最大にする変調指数の最適値を見積もると、２次、４次側帯波に対して２．２０、５．８７ラジアンになる。
確認のために行った実験で変調器に印可したＲＦ信号パワーはおよそ１８ｄＢｍで、増幅器の性能により制限されている。これにより２．０ラジアンの変調指数が得られ、２次側帯波に対しては最適値に近いが、４次側帯波に対してはかなり小さくなる。しかしながら、４次側帯波から生じる周波数１．７７６ＧＨｚのビート信号は、タイミングジッター計測に十分なＳＮ比を有していた。
【００１７】
前記時間領域復調法の一つの利点は、周波数領域だけでなく、時間領域データも得られることである。図６に７７．７７６　ＧＨｚのＯＴＤＭパルスに対するタイミングの３８０μｓに渡る時間変化を示す。サンプリング間隔は１９５ｎｓ、データポイント数は１９９６である。この間のＲＭＳジッターは０．７９ｐｓと見積もられ、パルス周期の６％に相当する。図７は前記図６に対応するヒストグラムで、タイミングの出現頻度を表している。各コラムの幅は１６０ｆｓである。図７のヒストグラムは正規分布に近く、観測時間の帯域内における揺らぎは白色雑音であることを表している。
図６に示すような時間領域の測定データから高速フーリエ変換を利用して、位相雑音パワースペクトル密度Ｓφ（ｆ）を９桁のフーリエ周波数に渡り計算した。図８の曲線Ａはシンセサイザ、曲線Ｂはレーザー出力である１９．４４４ＧＨｚの光パルス、曲線Ｄ、Ｃは周波数３８．８８８、７７．７７６ＧＨｚのＯＴＤＭパルスに対するパワースペクトル密度である。このような広い周波数範囲に渡る測定を一度に行うことはできないため、周波数スパンを変えて測定を行い、データを結合した。
【００１８】
前記位相雑音パワースペクトル密度Ｓφ（ｆ）から次式を利用して計算したＲＭＳジッターσＪを図８に示す。図８の曲線Ｅはシンセサイザ、曲線Ｆはレーザー出力である１９．４４４ＧＨｚの光パルス、曲線Ｇ、Ｈは周波数３８．８８８、７７．７７６ＧＨｚのＯＴＤＭパルスに対するＲＭＳジッターである。
【式２】
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ここでｆｌ、ｆｈは積分の上限と下限を表し、σＪの値は固定のｆｈ＝１８ＭＨｚに対して計算し、ｆｌの関数としてプロットされている。曲線Ａ、Ｅは周波数１９．４４４ＧＨｚのシンセサイザに対応し、１９．０００ＧＨｚの位相同期発振器とミキサを用いて計測した。２．５ｍＨｚ〜１８ＭＨｚの帯域でＲＭＳジッターは３．１５ｐｓであり、主としてフーリエ周波数１００ｋＨｚ以下の雑音が寄与している。
【００１９】
曲線Ｂ、Ｆはレーザーの出力である１９．４４４ＧＨｚのパルスに対応し、図９の装置を用いて測定した。曲線ＡとＢを比較すると、１００ｋＨｚ以下の周波数域では両者はほとんど重なっており、レーザーがＲＦ信号によく追従していることを示している。しかしながら、１００ｋＨｚ以上の周波数域では両者に大きな差が見られる。印加するＲＦパワーを増大すると、１００ｋＨｚ以上の雑音は減少するが、２０ｄＢｍ（１００ｍＷ、０ｄＢｍ＝１ｍＷ）以上のパワーでは飽和する傾向が観測されている。曲線Ｆの右端の値からＲＭＳジッターは３．４２ｐｓと見積もられるが、シンセサイザの寄与分を除くと１．３３ｐｓになり、１００ｋＨｚ以上の雑音が原因である。
【００２０】
図８の曲線Ｃ、Ｄは周波数３８．８８８、７７．７７６ＧＨｚのＯＴＤＭパルスに対するパワースペクトル密度である。曲線Ｃ、Ｄ上のＳφ（ｆ）の値は曲線Ｂのそれぞれ４、１６倍になっており、繰り返し周波数の増大に対応している。また、曲線の形状がほぼ等しいことは、計測の正しさを表している。これらの結果より、パルス多重化の過程で付加される雑音は極めて小さく、元のレーザーパルスの雑音が支配的であることがわかる。曲線Ｇ、ＨはＣ、Ｄから計算されたＲＭＳジッターである。多重化によりパワースペクトル密度の値は増大するが、ジッター値はほぼ一定である。これは式２からわかるように、積分したパワースペクトル密度を繰り返し周波数で割っているためである。７７．７７６ＧＨｚのＯＴＤＭパルスに対するジッター値がわずかに増大しているのは、ビート信号のＳＮ比がやや低下したためである。周波数３８．８８８、７７．７７６ＧＨｚのＯＴＤＭパルスに対するジッター値は、３．４１、３．７４ｐｓと見積もられ、それぞれ繰り返し周期の１３．１％、２９．５％に相当する。ＯＴＤＭパルスのタイミングジッターを低減するためには、レーザー出力パルスにおけるフーリエ周波数１００ｋＨｚ以上の雑音成分を低減することが必要である。
【００２１】
上記実施例は、Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ光強度変調器による電気光学的ハーモニックミキシングを利用して、繰り返し周波数３９、および７８ＧＨｚのＯＴＤＭパルスのタイミングジッター計測を行った。周波数変換された信号を時間領域復調法により解析し、フーリエ周波数２．５ｍＨｚ〜１８ＭＨｚの範囲で位相雑音パワースペクトル密度とＲＭＳジッターを計算した。周波数３９ＧＨｚ、および７８ＧＨｚのＯＴＤＭパルスに対するジッター値は、３．４１、３．７４ｐｓで、それぞれ繰り返し周期の１３．１％、２９．５％に相当する。実験においては、ビート信号のＳＮ比により、繰り返し周波数の上限は８０ＧＨｚ程度に制限された。しかしながら、この計測法は、変調周波数や変調度を増大することにより、より高い周波数のパルスへの適用が可能である。例えば、４０ＧＨｚ変調器により生成される４次測帯波を利用すれば、繰り返し周波数１６０ＧＨｚのＯＴＤＭパルスの計測が可能になる。
【００２２】
以上説明したように、本発明の実施例は、モード同期半導体レーザーから発生する繰り返し周波数１９．４４４ＧＨｚ、持続時間４．７ｐｓの光パルスを、４倍の光時分割多重により繰り返し７７．７７６ＧＨｚの光パルスに変換した。周波数１９．０００ＧＨｚのマイクロ波信号瀬（局部発振器）で駆動される導波路型強度変調器に光パルスを入射し、光パルスを構成する周波数間隔７７．７７６ＧＨｚの縦モード信号に対して、周波数間隔１９．０００ＧＨｚの変調側帯波を形成した。変調器から出力される光パルスを周波数帯域１２ＧＨｚの光検出器で受光すると、４次の変調側帯波と隣り合う縦モード信号との間のビート信号が周波数１．７７６ＧＨｚに生じ、中間周波信号に変換される。光パルスの繰り返し周波数をｆｒｅｐ、局部発振器の周波数をｆＬＯとすれば、中間周波信号の周波数はｆＩＦ＝ｆｒｅｐ−４＊ｆＬＯで表される。周波数４０ＧＨｚで動作可能な導波路型変調器を用いれば、周波数１６０ＧＨｚの光パルスまで対応可能となる。
【００２３】
【発明の効果】
従来は、光パルスのタイミングジッターを計測するには、光パルス強度を電気信号に変換する必要があるため、繰り返し周波数の上限は光検出器や信号解析装置の帯域により制限されていた。これに対して、本発明では電気光学的な手法により、光パルス強度を低周波の中間周波信号に変換するため、光検出器や信号解析装置の帯域に制限されることなく、高い繰り返し周波数を持つ光パルスのジッター計測が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光パルスのタイミングジッター計測方法およびそのための計測装置
【図２】光時分割多重による高繰り返し光パルスの生成説明図である。
【図３】ジッターの発生を説明する図である。
【図４】本発明の変調器から出力される光パルスのスペクトラム図である。
【図５】図１の装置に、光ファイバ増幅器３２，光時分割多重化装置３３、３４と、周波数同期システム（Ｒｂ原子発振器３９、周波数シンセサイザ４０、モード同期半導体レーザー３１からなる）を適用した装置の構成図である。
【図６】７７．７７６ＧＨｚのＯＴＤＭパルスに対するタイミングの３８０μｓに渡る時間変化を示す図である。
【図７】図６の時間変化に対応するヒストグラムである。タイミングの出現頻度を表している。
【図８】パワースペクトル密度およびタイミングジッターのフーリエ周波数変化を表す図である。
【図９】電気的なミキサーのブロック構成図である。
【符号の説明】
１１　　高繰り返しパルス光源
１２、３５　　光強度変調器
１３、３６　　光検出器
１４　　信号解析装置
１５　　マイクロ波信号源
２１　　パルス光源
２２、２３　　光ファイバ
２４、２５　　方向性結合器
３１　　モード同期半導体レーザー
３２　　光ファイバ増幅器
３３、３４　　光時分割多重化装置
３７　　ベクトル信号解析装置
３８　　位相同期発振器
３９　　Ｒｂ原子発振器
４０　　周波数シンセサイザ
【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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【図８】
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【図９】
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