(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め設定した速度および周波数範囲で周波数が掃引されたプローブ光を発生するプローブ光源と、
前記発生されたプローブ光を二分岐し、その一方を被測定光学デバイスに入力する第１の光分岐部と、
前記第１の光分岐部により二分岐されたプローブ光の他方とその遅延光とを干渉させて、参照用の第１の干渉信号を生成する第１の光干渉部と、
前記プローブ光の入力により前記被測定光学デバイスから出力される光を二分岐する第２の光分岐部と、
前記第２の光分岐部により二分岐された出力光の一方から前記プローブ光の周波数掃引タイミングを検出し、当該検出された周波数掃引タイミングに同期して前記速度および周波数範囲で周波数が掃引されたローカル光を発生するローカル光源と、
前記発生されたローカル光を二分岐する第３の光分岐部と、
前記第３の光分岐部により二分岐されたローカル光の一方とその遅延光とを干渉させて、参照用の第２の干渉信号を生成する第２の光干渉部と、
前記第２の光分岐部により二分岐された出力光の他方と、前記第３の光分岐部により二分岐されたローカル光の他方とを干渉させて、解析対象の干渉信号を出力する第３の光干渉部と、
前記参照用として生成された第１および第２の干渉信号をもとに前記プローブ光と前記ローカル光との相対的な位相雑音を算出し、その算出結果に基づいて前記解析対象の干渉信号に含まれる位相雑音を補償し、当該位相雑音が補償された後の解析対象の干渉信号をもとに前記被測定光学デバイスのインパルスレスポンスを算出する信号処理部と
を具備することを特徴とする光学デバイスのインパルスレスポンス測定装置。
【請求項２】
前記信号処理部は、
前記第１の光干渉部から出力された参照用の第１の干渉信号および前記第２の光干渉部から出力された参照用の第２の干渉信号からそれぞれ位相変化を算出し、当該算出された位相変化から位相雑音揺らぎを抽出する手段と、
前記第３の光干渉部から出力された解析対象の干渉信号から位相変化を算出する手段と、
前記抽出された第１及び第２の干渉信号の位相雑音揺らぎの差と、前記遅延光を得るときの遅延量とをもとに、前記解析対象の干渉信号に含まれる位相変化を補償する手段と、
前記位相変化が補償された後の解析対象の干渉信号をスペクトル解析してピークを検出し、当該ピークの強度と当該ピークが検出された周波数とから、前記第１の干渉信号の伝搬モードへの結合量と、最も早く伝搬するモードに対する伝搬モードの相対的な遅延量を算出する手段と
を備えることを特徴とする請求項１記載の光学デバイスのインパルスレスポンス測定装置。
【請求項３】
前記第１の光干渉部は、生成した参照用の第１の干渉信号を信号伝送路を介して前記信号処理部へ送信する手段を備え、
前記信号処理部は、前記第１の光干渉部から前記信号伝送路を介して伝送された第１の干渉信号を受信する手段を備えることを特徴とする請求項１または２記載の光学デバイスのインパルスレスポンス測定装置。
【請求項４】
プローブ光源により、予め設定した速度および周波数範囲で周波数が掃引されたプローブ光を発生する工程と、
第１の光分岐部により、前記発生されたプローブ光を二分岐して、その一方を被測定光学デバイスに入力する工程と、
第１の光干渉部により、前記第１の光分岐部により二分岐されたプローブ光の他方とその遅延光とを干渉させて、参照用の第１の干渉信号を生成する工程と、
第２の光分岐部により、前記プローブ光の入力により前記被測定光学デバイスから出力される光を二分岐する工程と、
ローカル光源により、前記第２の光分岐部により二分岐された出力光の一方から前記プローブ光の周波数掃引タイミングを検出し、当該検出された周波数掃引タイミングに同期して前記速度および周波数範囲で周波数が掃引されたローカル光を発生する工程と、
第３の光分岐部により、前記発生されたローカル光を二分岐する工程と、
第２の光干渉部により、前記第３の光分岐部により二分岐されたローカル光の一方とその遅延光とを干渉させて、参照用の第２の干渉信号を生成する工程と、
第３の光干渉部により、前記第２の光分岐部により二分岐された出力光の他方と、前記第３の光分岐部により二分岐されたローカル光の他方とを干渉させて、解析対象の干渉信号を出力する工程と、
信号処理部により、前記参照用として生成された第１および第２の干渉信号をもとに前記プローブ光と前記ローカル光との相対的な位相雑音を算出し、その算出結果に基づいて前記解析対象の干渉信号に含まれる位相雑音を補償し、当該位相雑音が補償された後の解析対象の干渉信号をもとに前記被測定光学デバイスのインパルスレスポンスを算出する工程と
を具備することを特徴とする光学デバイスのインパルスレスポンス測定方法。
【請求項５】
前記インパルスレスポンスを算出する工程は、
前記第１の光干渉部から出力された参照用の第１の干渉信号および前記第２の光干渉部から出力された参照用の第２の干渉信号からそれぞれ位相変化を算出し、当該算出された位相変化から位相雑音揺らぎを抽出する工程と、
前記第３の光干渉部から出力された解析対象の干渉信号から位相変化を算出する工程と、
前記抽出された第１及び第２の干渉信号の位相雑音揺らぎの差と、前記遅延光を得るときの遅延量とをもとに、前記解析対象の干渉信号に含まれる位相変化を補償する過程と、
前記位相変化が補償された後の解析対象の干渉信号をスペクトル解析してピークを検出し、当該ピークの強度と当該ピークが検出された周波数とから、前記第１の干渉信号の伝搬モードへの結合量と、最も早く伝搬するモードに対する伝搬モードの相対的な遅延量を算出する過程と
を備えることを特徴とする請求項４記載の光学デバイスのインパルスレスポンス測定方法。
【請求項６】
前記参照用の第１の干渉信号を生成する工程は、生成した参照用の第１の干渉信号を信号伝送路を介して前記信号処理部へ送信する過程を備え、
前記インパルスレスポンスを算出する工程は、前記信号伝送路を介して伝送された第１の干渉信号を受信する過程を備えることを特徴とする請求項４または５記載の光学デバイスのインパルスレスポンス測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光学デバイスのインパルスレスポンスを測定するための測定装置および測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光学デバイスのインパルスレスポンス測定方法については、非特許文献１に記載された方法が知られている。この方法は以下のようなものである。すなわち、周波数掃引光源から出力される周波数掃引光を二分岐し、一方をプローブ光として被測定光学デバイスに入力する。そして、上記二分岐された他方をローカル光として、当該ローカル光と上記被測定光学デバイスから出力された光との干渉を測定し、測定された干渉信号を周波数解析することで、被測定光学デバイスのインパルスレスポンスを解析する。なお、上記ローカル光は、プローブ光の位相雑音を補償するために、光源のコヒーレンス長よりも良い精度で被測定光学デバイスと同等の長さ（±５０m精度）を持つ参照経路を伝搬させた後、上記被測定光学デバイスから出力されたプローブ光と干渉させる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】N. K. Fontain et al., “Characterization of space-division multiplexing systems using swept-wavelength interferometer, ”in Proc. OFC’13, 2013, Paper OW1K.2.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、非特許文献１に記載された測定方法では、プローブ光の位相雑音を干渉の段階で補償するために、光源のコヒーレンス長よりも良い精度で被測定光学デバイスと同等の長さを持つ参照経路を用意する必要がある。しかし、光源のコヒーレンス長よりも良い精度で被測定光学デバイスと同等の長さを持つ参照経路を用意することは困難となる。
【０００５】
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、光学デバイスのインパルスレスポンスを測定する際に、光源のコヒーレンス長よりも良い精度で被測定光学デバイスと同等の長さを持つ参照経路を用いることなく、プローブ光に含まれる位相雑音を補償できるようにした光学デバイスのインパルスレスポンス測定装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、この発明の第１の態様は以下のような手段を講じたものである。  
すなわち、予め設定した速度および周波数範囲で周波数が掃引されたプローブ光をプローブ光源により発生し、当該発生されたプローブ光を第１の光分岐部により二分岐してその一方を被測定光学デバイスに入力すると共に、上記第１の光分岐部により二分岐されたプローブ光の他方とその遅延光とを干渉させて参照用の第１の干渉信号を生成する。また、上記プローブ光の入力により上記被測定光学デバイスから出力される光を二分岐し、その一方から上記プローブ光の周波数掃引タイミングを検出して、その検出タイミングに同期して上記速度および周波数範囲で周波数が掃引されたローカル光を発生する。そして、このローカル光を二分岐して、その一方とその遅延光とを干渉させて参照用の第２の干渉信号を生成すると共に、上記被測定光学デバイスの出力光の他方と上記ローカル光の他方とを干渉させて解析対象の干渉信号を出力する。そして、参照用として生成された上記第１および第２の干渉信号をもとに上記プローブ光と上記ローカル光との相対的な位相雑音を算出し、その算出結果に基づいて上記解析対象の干渉信号に含まれる位相雑音を補償し、当該位相雑音が補償された後の解析対象の干渉信号をもとに上記被測定光学デバイスのインパルスレスポンスを算出するようにしたものである。
【０００７】
またこの発明の第２の態様は、前記被測定光学デバイスのインパルスレスポンスを算出する際に、先ず前記参照用の第１および第２の干渉信号からそれぞれ位相変化を算出し、当該算出された位相変化から位相雑音揺らぎを抽出すると共に、前記解析対象の干渉信号から位相変化を算出する。そして、前記抽出された第１及び第２の干渉信号の位相雑音揺らぎの差と、前記遅延光を得るときの遅延量とをもとに、前記解析対象の干渉信号に含まれる位相変化を補償し、当該位相変化が補償された後の解析対象の干渉信号をスペクトル解析してピークを検出して、当該ピークの強度と当該ピークが検出された周波数とから、前記第１の干渉信号の伝搬モードへの結合量と、最も早く伝搬するモードに対する伝搬モードの相対的な遅延量を算出するようにしたものである。
【０００８】
またこの発明の第３の態様は、前記生成した参照用の第１の干渉信号を信号伝送路を介して信号処理部へ送信し、信号処理部は上記信号伝送路を介して伝送された第１の干渉信号を受信する手段又は工程を備えるものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の第１の態様によれば、被測定光学デバイスから出力されたプローブ光をもとにローカル光が生成され、当該ローカル光と上記被測定光学デバイスから出力されたプローブ光とにより解析用の干渉信号が生成される。そして、上記プローブ光およびローカル光のそれぞれから参照用の第１及び第２の干渉信号が生成され、この第１及び第２の干渉信号をもとに上記プローブ光とローカル光との相対的な位相雑音が算出されて、その算出結果に基づいて上記解析対象の干渉信号に含まれる位相雑音が補償され、当該位相雑音が補償された解析対象の干渉信号をもとに被測定光学デバイスのインパルスレスポンスが算出される。従って、光源のコヒーレンス長よりも良い精度で被測定光学デバイスと同等の長さを持つ参照経路を用意することなく、被測定光学デバイスのインパルスレスポンスを測定することが可能となる。
【００１０】
この発明の第２の態様によれば、光学デバイスのインパルスレスポンスとして、第１の干渉信号の伝搬モードへの結合量と、最も早く伝搬するモードに対する伝搬モードの相対的な遅延量を算出することができる。
【００１１】
この発明の第３の態様によれば、光学デバイスが長尺なため、第１の光干渉部の設置位置と信号処理部の設置位置とが遠く離間している場合でも、参照用の第１の干渉信号を確実に信号処理部へ転送することができる。
【００１２】
すなわちこの発明の一観点によれば、光学デバイスのインパルスレスポンスを測定する際に、光源のコヒーレンス長よりも良い精度で被測定光学デバイスと同等の長さを持つ参照経路を用いることなく、プローブ光に含まれる位相雑音を補償できるようにした光学デバイスのインパルスレスポンス測定装置及び方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の一実施形態に係る光学デバイスのインパルスレスポンス測定装置の構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照してこの発明に係わる実施形態を説明する。  
［一実施形態］
（構成）
図１は、この発明の一実施形態に係る光学デバイスのインパルスレスポンス測定装置の構成を示すブロック図であり、１は周波数掃引プローブ光源を示している。周波数掃引プローブ光源１は、レーザ光を周波数掃引速度ｇで周波数ｆ0からｆ1まで周波数掃引してプローブ光ＥP(t) を発生する。発生されたプローブ光ＥP(t) は光分岐器２−１により二分岐され、その一方が被測定光学デバイス７に入射される。これにより被測定光学デバイス７からは当該デバイスの光学特性の影響を受けたプローブ光Ｅ’P(t) が出力される。
【００１５】
一方、上記二分岐されたプローブ光ＥP(t) の他方は、周波数掃引プローブ光参照干渉計１２−１に入力される。周波数掃引プローブ光参照干渉計１２−１は、光分岐器２−２と、光遅延器３−１と、光合波器４−１と、バランス型受光器５−１とを備える。そして、先ず上記入力されたプローブ光ＥP(t) を光分岐器２−２により二分岐し、その一方と、上記光遅延器３−１により所定の遅延量τref だけ遅延された他方とを光合波器４−１により合波して干渉させる。次に、その干渉光をバランス型受光器５−１で受光してその受光量の大きさを表す光電流をデータ取得部６−１へ出力する。
【００１６】
データ取得部６−１は、上記周波数掃引プローブ光参照干渉計１２−１から出力された光電流をディジタル値に変換して集録し、集録された光電流値ＩP,ref(t)のデータ集合をプローブ光ＥP(t) の参照干渉信号として信号伝送路１１を介してインパルスレスポンス解析部１０へ送信する。
【００１７】
上記被測定光学デバイス７から出射されたプローブ光Ｅ’P(t) は光分岐器２−３により二分岐され、その一方が周波数掃引検出部８に入力される。周波数掃引検出部８は、上記入力されたプローブ光Ｅ’P(t) から周波数掃引の先頭を検出し、ローカル光を生成するためのトリガ信号を出力する。周波数掃引ローカル光源９は、上記トリガ信号に同期してレーザ光の周波数掃引を開始し、上記周波数掃引プローブ光源１と同一値に設定された周波数掃引速度ｇで周波数ｆ0からｆ1まで周波数掃引して、ローカル光ＥL (t) を出力する。
【００１８】
上記周波数掃引ローカル光源９から出力されたローカル光ＥL (t) は、光分岐器２−４により二分岐され、その一方が光合波器４−３に入力される。光合波器４−３は、上記光分岐器２−３により二分岐されたプローブ光Ｅ’P(t) の他方と、上記ローカル光ＥL (t) の一方とを合波して干渉を発生させ、当該干渉光をバランス型受光器５−３へ出力する。バランス型受光器５−３は、上記干渉光を受光してその受光量の大きさを表す光電流をデータ取得部６−２へ出力する。
【００１９】
一方、上記光分岐器２−４により二分岐されたローカル光ＥL (t) の他方は、周波数掃引ローカル光参照干渉計１２−２に入力される。周波数掃引ローカル光参照干渉計１２−２は、光分岐器２−５と、光遅延器３−２と、光合波器４−２と、バランス型受光器５−２とを備える。そして、上記入力されたローカル光ＥL (t) の他方を光分岐器２−５により二分岐し、その一方と、上記光遅延器３−２により所定の遅延量τref だけ遅延された他方とを光合波器４−２により合波することで干渉させ、その干渉光をバランス型受光器５−２で受光してその受光量の大きさを表す光電流をデータ取得部６−２へ出力する。
【００２０】
データ取得部６−２は、上記バランス型受光器５−３から出力された光電流をディジタル値に変換して集録し、集録された光電流値Ｉmea(t) のデータ集合を、上記被測定光学デバイス７から出射されたプローブ光Ｅ’P(t) と、上記周波数掃引ローカル光源９から出力されたローカル光ＥL (t) との干渉を表す干渉信号として、つまり解析対象の干渉信号としてインパルスレスポンス解析部１０へ出力する。
【００２１】
またそれと共にデータ取得部６−２は、上記周波数掃引ローカル光参照干渉計１２−２から出力された光電流をディジタル値に変換して集録し、集録された光電流値ＩL,ref(t) のデータ集合をローカル光ＥL(t) の参照干渉信号としてインパルスレスポンス解析部１０へ出力する。
【００２２】
インパルスレスポンス解析部１０は、先ず上記データ取得部６−２から出力されたローカル光の参照干渉信号と、前記データ取得部６−１から信号伝送路１１を介して伝送されたプローブ光の参照干渉信号とから、上記プローブ光ＥP(t) と上記ローカル光ＥL (t) との相対的な位相雑音を算出する。そして、その算出結果に基づいて、上記データ取得部６−２から出力された、プローブ光Ｅ’P(t) とローカル光ＥL (t)との干渉を表す解析対象の干渉信号に含まれる位相雑音を補償する。次に、上記位相雑音が補償された後の解析対象の干渉信号をもとに、上記被測定光学デバイス７のインパルスレスポンスを算出する処理を行う。
【００２３】
（動作）
次に、以上のように構成されたインパルスレスポンス測定装置の動作を説明する。  
周波数掃引プローブ光源１からは、周波数掃引速度ｇで周波数ｆ0からｆ1まで周波数掃引されたプローブ光ＥP(t) が発生される。このプローブ光ＥP(t) は下式により表される。
【００２４】
【数１】
0006347552.tif 000002
【００２５】
ここで、ＡPはプローブ光の振幅、θP(t) はプローブ光の位相雑音を表す。なお、瞬時周波数は（ｆ0＋ｇｔ／２）ｔの時間微分であるｆ0＋ｇｔ、周波数掃引速度は瞬時周波数の時間微分であるｇとなる。
【００２６】
また、周波数掃引ローカル光源９からは、周波数掃引検出部８から出力されるトリガ信号に同期して、周波数掃引速度ｇで周波数ｆ0からｆ1まで周波数掃引されたローカル光ＥL (t) が発生される。このローカル光ＥL (t) は下式により表される。
【００２７】
【数２】
0006347552.tif 000003
【００２８】
ここで、ＡLはローカル光の振幅、θL(t) はローカル光の位相雑音を表す。なお、ここでも上記プローブ光と同様に、瞬時周波数は（ｆ0＋ｇｔ／２）ｔの時間微分であるｆ0＋ｇｔ、周波数掃引速度は瞬時周波数の時間微分であるｇとなる。
【００２９】
上記プローブ光ＥP(t) は光分岐器２−１により二分岐され、その一方は被測定光学デバイス７に入射される。一方、上記二分岐されたプローブ光ＥP(t) の他方は、周波数掃引プローブ光参照干渉計１２−１に入力される。周波数掃引プローブ光参照干渉計１２−１では、プローブ光ＥP(t) の一方と、上記光遅延器３−１により所定の遅延量τref だけ遅延された他方との干渉光が生成され、バランス型受光器５−１で受光される。そして、当該干渉光の受光量の大きさを表す光電流が出力され、この光電流はデータ取得部６−１で集録される。この集録された光電流値ＩP,ref(t) の集合は、信号伝送路１１を介してインパルスレスポンス解析部１０へ送信される。上記集録された光電流値ＩP,ref(t) は以下のように表される。
【００３０】
【数３】
0006347552.tif 000004
【００３１】
上記被測定光学デバイス７に入射されたプローブ光ＥP(t) は、当該被測定光学デバイス７により伝搬される際に、そのインパルスレスポンスによって伝搬モードごとに遅延を生じる。この被測定光学デバイス７から出射されたプローブ光Ｅ’P(t) は、プローブ光の伝搬モードiへの結合量をαi、最も早く伝搬するモードに対する伝搬モードiの相対的な遅延量をΔτiとすると、次式で表される。
【００３２】
【数４】
0006347552.tif 000005
【００３３】
上記被測定光学デバイス７から出射されたプローブ光Ｅ’P(t) は、光分岐器２−３により二分岐され、その一方が周波数掃引検出部８に入力される。周波数掃引検出部８では、上記入力されたプローブ光Ｅ’P(t) から周波数掃引の先頭が検出され、その検出タイミングにおいてトリガ信号が出力される。周波数掃引ローカル光源９からは、上記トリガ信号に同期して周波数掃引が開始されて、周波数掃引速度ｇで周波数ｆ0からｆ1まで周波数掃引されたローカル光ＥL (t) が発生される。
【００３４】
上記ローカル光ＥL (t) は、光分岐器２−４により二分岐され、その一方が光合波器４−３に入力され、他方が周波数掃引ローカル光参照干渉計１２−２に入力される。周波数掃引ローカル光参照干渉計１２−２では、ローカル光ＥL (t) の一方と、光遅延器３−２により所定の遅延量τref だけ遅延された他方との干渉光が生成され、バランス型受光器５−２で受光される。そして、当該干渉光の受光量の大きさを表す光電流が出力され、この光電流はデータ取得部６−２で集録される。この集録された光電流値ＩL,ref(t)の集合は下式で表される。
【００３５】
【数５】
0006347552.tif 000006
【００３６】
一方光合波器４−３では、上記プローブ光Ｅ’P(t) と、上記ローカル光ＥL (t) との干渉光が発生され、当該干渉光はバランス型受光器５−３で受光されてその受光量の大きさを表す光電流がデータ取得部６−２へ出力される。データ取得部６−２では、上記バランス型受光器５−３から出力された光電流が集録され、当該集録された光電流値Ｉmea(t) のデータ集合が解析対象の干渉信号としてインパルスレスポンス解析部１０に入力される。集録された光電流値Ｉmea(t) は次式で表される。
【００３７】
【数６】
0006347552.tif 000007
【００３８】
ここで、周波数掃引プローブ光のコヒーレンス時間τcに対して、Δτiが十分小さければ、光電流値Ｉmea(t) は次式で表される。なお、φ(t) ＝θP(t) −θL(t) とする。
【００３９】
【数７】
0006347552.tif 000008
【００４０】
インパルスレスポンス解析部１０では、上記データ取得部６−１から伝送された光電流値ＩP,ref(t) の集合と、データ取得部６−２から入力された光電流値ＩL,ref(t)の集合と、同じくデータ取得部６−２から入力された光電流値Ｉmea(t) の集合とをもとに、プローブ光の伝搬モードi への結合量αiと、最も早く伝搬するモードに対する伝搬モードi の相対的な遅延量をΔτiを解析するための処理が以下のように行われる。
【００４１】
すなわち、先ず式(3) と式(5) のそれぞれについて、ヒルベルト変換により直交関係にあるsin成分を算出し、元のcos成分とヒルベルト変換で得られたsin成分とからtan-1を算出することで位相変化を求める。続いて、この求められた位相変化から既知の２πｇτreftを減算することで、プローブ光の位相雑音揺らぎΘP(t) とローカル光の位相雑音揺らぎΘL(t) を抽出する。抽出されるプローブ光の位相雑音揺らぎΘP(t) およびローカル光の位相雑音揺らぎΘL(t) は次式で表される。
【００４２】
【数８】
0006347552.tif 000009
【００４３】
次に、式(7) に示した光電流値Ｉmea(t) はｇΔτiの周波数を持つ波の重ね合わせであるから、式(7) から１つの周波数の波だけを抽出するようにバンドパスフィルタを適用する。この抽出された波に対して、先に述べたローカル光およびプローブ光の位相雑音揺らぎΘP(t)，ΘL(t)を抽出するために行った処理と同様の解析を行うことで、位相変化２πｇτit＋Φ(t) を得る。２πｇτitは時間に対して線形的に変化する項であるため、信号処理で除去可能であり、これによりΦ(t) を求めることができる。
【００４４】
一方、式(7) 、式(8) および式(9) から、Φ(t) とプローブ光の位相雑音揺らぎΘP(t) およびローカル光の位相雑音揺らぎΘL(t)との間には、次式の関係が成り立つ。
【００４５】
【数９】
0006347552.tif 000010
【００４６】
すなわち、Φ(t) は、遅延量τrefだけ遅延したΦ(t) にΘP(t) −ΘL(t) を加えることで得ることができる。具体的には、初期値を０とし、τrefごとに逐次的に時間を遡って求めればよい。次式にΦ(t) の算出式を示す。
【００４７】
【数１０】
0006347552.tif 000011
【００４８】
前述の通り、式(7) は中心周波数ｇΔτiの波の重ね合わせであるため、測定された信号から各中心周波数近傍の成分をバンドパスフィルタで取り出した後、成分ごとに式(11)から得られたΦ(t) を用いて補償することで式(7) のΦ(t) を補償し、次式を得ることができる。
【００４９】
【数１１】
0006347552.tif 000012
【００５０】
式(12)のスペクトルを解析することで、周波数ｆi ＝ｇΔτi の位置に強度Ｓi ＝αi2を持つピークが現れる。強度Ｓi と周波数ｆi は、伝搬モードｉへの結合量αi と相対的な遅延量Δτi と次式の関係にある。このため、次式によって被測定光学デバイス７のインパルスレスポンスを解析することができる。
【００５１】
【数１２】
0006347552.tif 000013
【００５２】
（実施形態の効果）
以上詳述したように一実施形態では、被測定光学デバイス７から出力されたプローブ光Ｅ’P(t) をもとにローカル光ＥL (t) を生成し、当該ローカル光ＥL (t) と上記被測定光学デバイス７から出力されたプローブ光Ｅ’P(t) とにより解析用の干渉光の光電流値Ｉmea(t) を検出する。そして、上記プローブ光Ｅ’P(t) およびローカル光ＥL (t)のそれぞれから参照用の干渉光を生成してその光電流値ＩP,ref(t) ，ＩL,ref(t) を検出し、この検出された参照用の干渉光の光電流値ＩP,ref(t) ，ＩL,ref(t) をもとに上記プローブ光Ｅ’P(t) とローカル光ＥL (t) との相対的な位相雑音ΘP(t) −ΘL(t) を算出して、その算出結果に基づいて上記解析対象の干渉光に含まれる位相雑音を補償する。そして、この位相雑音が補償された解析対象の干渉信号をもとに被測定光学デバイス７のインパルスレスポンスを算出するようにしている。
【００５３】
従って、プローブ光Ｅ’P(t)およびローカル光ＥL (t) の位相雑音が別々の参照干渉計１２−１，１２−２により測定され、その測定結果をもとにインパルスレスポンス解析部１０により解析対象の位相雑音が補償される。このため、被測定光学デバイス７と光源のコヒーレンス長よりも良い精度で同等の長さを持つ参照経路を用意することなく、被測定光学デバイス７のインパルスレスポンスを測定することが可能となる。
【００５４】
［他の実施形態］
なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、装置の構成とインパルスレスポンス解析部による信号処理の手順と処理内容等については、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。
【００５５】
要するにこの発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１…周波数掃引プローブ光源、２−１〜２−５…光分岐器、３−１，３−２…光遅延部、４−１，４−２…光合波器、５−１〜５−３…バランス型受光器、６−１，６−２…データ取得部、７…被測定光学デバイス、８…周波数掃引検出部、９…周波数掃引ローカル光源、１０…インパルスレスポンス解析部、１１…データ転送路、１２−１…周波数掃引プローブ光参照干渉計、１２−２…周波数掃引ローカル光参照干渉計。
【図１】
0006347552.tif 000014