(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物からの出力を入力光として受ける光通過装置を備え、
前記光通過装置を通過した前記入力光を前記被測定物に与える、
試験装置であって、
前記光通過装置が、
前記入力光が通過する複数の通過経路と、
前記入力光を受けて、前記入力光を前記通過経路に与える入力光付与部と、
を備え、
前記入力光付与部は、制御量に応じて、前記入力光を与える前記通過経路を変更し、
前記通過経路を前記入力光が通過するのにかかる時間が、前記通過経路ごとに異なる、
試験装置。
【請求項２】
請求項１に記載の試験装置であって、
前記通過経路の各々が異なった屈折率を有する、
試験装置。
【請求項３】
請求項２に記載の試験装置であって、
前記通過経路どうしが平行であり、
基準通過経路から離れる程、前記通過経路の屈折率が増加または減少する、
試験装置。
【請求項４】
請求項３に記載の試験装置であって、
前記通過経路を有する導波路を備え、
前記導波路の屈折率は、前記通過経路に垂直な方向にとった座標により定まる、
試験装置。
【請求項５】
請求項３に記載の試験装置であって、
前記制御量は電圧であり、
前記制御量が大きくなる程、前記入力光を与える前記通過経路が、基準通過経路から離れていく、
試験装置。
【請求項６】
請求項５に記載の試験装置であって、
前記入力光付与部が、コリメートレンズである、
試験装置。
【請求項７】
請求項６に記載の試験装置であって、
前記通過経路を通過した入力光を収束する収束部を備え、
前記収束部は、収束した前記入力光を、前記入力光付与部が入力光を受けた方向と平行に、出力する、
試験装置。
【請求項８】
請求項７に記載の試験装置であって、
前記入力光付与部と前記収束部とは、同じ特性のコリメートレンズである、
試験装置。
【請求項９】
請求項１に記載の試験装置であって、
前記時間の変化する量が、前記制御量に比例する、
試験装置。
【請求項１０】
入力光が通過する複数の通過経路と、
前記入力光を受けて、前記入力光を前記通過経路に与える入力光付与部と、
を備え、
前記入力光付与部は、制御量に応じて、前記入力光を与える前記通過経路を変更し、
前記通過経路を前記入力光が通過するのにかかる時間が、前記通過経路ごとに異なり、
前記通過経路の各々が異なった屈折率を有し、
前記通過経路どうしが平行であり、
基準通過経路から離れる程、前記通過経路の屈折率が増加または減少し、
前記制御量は電圧であり、
前記制御量が大きくなる程、前記入力光を与える前記通過経路が、基準通過経路から離れていき、
前記入力光付与部が、コリメートレンズである、
光通過装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の光通過装置であって、
前記通過経路を通過した入力光を収束する収束部を備え、
前記収束部は、収束した前記入力光を、前記入力光付与部が入力光を受けた方向と平行に、出力する、
光通過装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の光通過装置であって、
前記入力光付与部と前記収束部とは、同じ特性のコリメートレンズである、
光通過装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号へのジッタの付加に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、デバイスの試験法としてループバック法が知られている（例えば、特許文献１を参照）。ループバック法によれば、デバイスの出力にジッタを付加して、デバイス自身に入力することにより、デバイスのジッタ耐力を試験することができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２２０６６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、光I/Oデバイスをループバック法により試験する場合、光I/Oデバイスの出力する光信号にジッタを付加することが必要となる。
【０００５】
そこで、本発明は、光信号にジッタを付加することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる光通過装置は、入力光が通過する複数の通過経路と、前記入力光を受けて、前記入力光を前記通過経路に与える入力光付与部と、を備え、前記入力光付与部は、制御量に応じて、前記入力光を与える前記通過経路を変更し、前記通過経路を前記入力光が通過するのにかかる時間が、前記通過経路ごとに異なるように構成される。
【０００７】
上記のように構成された光通過装置によれば、複数の通過経路を入力光が通過する。入力光付与部が、前記入力光を受けて、前記入力光を前記通過経路に与える。前記入力光付与部は、制御量に応じて、前記入力光を与える前記通過経路を変更する。前記通過経路を前記入力光が通過するのにかかる時間が、前記通過経路ごとに異なる。
【０００８】
なお、本発明にかかる光通過装置は、前記通過経路の各々が異なった屈折率を有するようにしてもよい。
【０００９】
なお、本発明にかかる光通過装置は、前記通過経路どうしが平行であり、基準通過経路から離れる程、前記通過経路の屈折率が増加または減少するようにしてもよい。
【００１０】
なお、本発明にかかる光通過装置は、前記通過経路を有する導波路を備え、前記導波路の屈折率は、前記通過経路に垂直な方向にとった座標により定まるようにしてもよい。
【００１１】
なお、本発明にかかる光通過装置は、前記制御量が電圧であり、前記制御量が大きくなる程、前記入力光を与える前記通過経路が、基準通過経路から離れていくようにしてもよい。
【００１２】
なお、本発明にかかる光通過装置は、前記入力光付与部が、コリメートレンズであるようにしてもよい。
【００１３】
なお、本発明にかかる光通過装置は、前記通過経路を通過した入力光を収束する収束部を備え、前記収束部は、収束した前記入力光を、前記入力光付与部が入力光を受けた方向と平行に、出力するようにしてもよい。
【００１４】
なお、本発明にかかる光通過装置は、前記入力光付与部と前記収束部とが、同じ特性のコリメートレンズであるようにしてもよい。
【００１５】
なお、本発明にかかる光通過装置は、前記時間の変化する量が、前記制御量に比例するようにしてもよい。
【００１６】
本発明にかかる試験装置は、被測定物からの出力を前記入力光として受ける光通過装置を備え、前記光通過装置を通過した前記入力光を前記被測定物に与えるように構成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態にかかる試験装置１の構成を示す機能ブロック図である。試験装置１は、３Ｒ部４、光ジッタ印加装置（光通過装置）１０を備える。試験装置１には、ＤＵＴ（被測定物）２が接続されている。ＤＵＴ２は、光I/O（入出力）デバイスであり、Txから光を出力し、Rxにおいて光を受ける。
【００１９】
３Ｒ部４は、Txから出力された光に３Ｒ処理（Re-amplification：増幅、Re-timing:
タイミング再生、Re-shaping：波形整形）を施して出力する。３Ｒ処理は周知ゆえ説明は省略する。３Ｒ部４の出力は、光ジッタ印加装置１０に入力される。光ジッタ印加装置１０に入力される光を入力光Ｌ１という。
【００２０】
光ジッタ印加装置（光通過装置）１０は、ＤＵＴ２のTxからの出力を、３Ｒ部４を介して、入力光Ｌ１として受ける。入力光Ｌ１は光ジッタ印加装置１０を通過する。光ジッタ印加装置１０を通過した入力光Ｌ１を通過光Ｌ２という。通過光Ｌ２は、ＤＵＴ２のRxに与えられる。
【００２１】
図２は、入力光Ｌ１および通過光Ｌ２のタイミングチャートである。図２（ａ）〜図２（ｅ）のいずれにおいても、縦軸に光パワー（単位は例えば、[W]）、横軸に時間をとる。
【００２２】
図２（ａ）に示すように、入力光Ｌ１は光パルスであり、時間によって、光パワーが大きい状態と小さい状態との二種類の状態のいずれかをとる。
【００２３】
図２（ｂ）に示すように、通過光Ｌ２は入力光Ｌ１を所定の時間Δｔ０だけ遅延させたものとなる。
【００２４】
ここで、光ジッタ印加装置１０は、図１に示すように、制御量V（例えば、電圧）を受ける。制御量V＝０の場合は、通過光Ｌ２が、図２（ｂ）に示すようになる。
【００２５】
図２（ｃ）に示すように、制御量V＝V1（＞０）の場合は、通過光Ｌ２は入力光Ｌ１を所定の時間Δｔ１（＞Δｔ０）だけ遅延させたものとなる。
【００２６】
図２（ｄ）に示すように、制御量V＝V2（＞V1）の場合は、通過光Ｌ２は入力光Ｌ１を所定の時間Δｔ２（＞Δｔ１）だけ遅延させたものとなる。
【００２７】
このように、光ジッタ印加装置１０は、制御量Vに応じて、通過光Ｌ２が入力光Ｌ１に対して遅延している時間（遅延時間Δｔという）を（例えば、Δｔ０、Δｔ１、Δｔ２に）変化させることができる。
【００２８】
図２（ｅ）は、図２（ｂ）、図２（ｃ）、図２（ｄ）を組み合わせて図示したものである。図２（ｅ）を参照すると、通過光Ｌ２は、入力光Ｌ１にジッタを付加したものとなることがわかる。
【００２９】
図３は、制御量（電圧）Vと遅延時間Δｔとの関係の一例を示す図である。遅延時間Δｔの変化する量（例えば、Δｔ２−Δｔ０、Δｔ１−Δｔ０）は、制御量V（例えば、電圧V2、V1）に比例していることがわかる。
【００３０】
図４は、光ジッタ印加装置（光通過装置）１０の平面図（図４（ａ））、正面図（図４（ｂ））である。光ジッタ印加装置（光通過装置）１０は、電極１１ａ、１１ｂ、コリメートレンズ（入力光付与部）１２ａ、コリメートレンズ（収束部）１２ｂ、接続体１３ａ、１３ｂ、スラブ導波路１４、電極１８、基板１９を備える。
【００３１】
なお、コリメートレンズ（入力光付与部）１２ａ、コリメートレンズ（収束部）１２ｂ、接続体１３ａ、１３ｂおよびスラブ導波路１４は、クラッド１６ａ、１６ｃ、コア１６ｂにより構成される。なお、コア１６ｂは、ＥＯ係数が大きく、入力光Ｌ１の波長において透明な材料（例えば、LiNbO3、PLZTなど）により構成することが好ましい。
【００３２】
また、基板１９の上には電極１８が載せられている。電極１８の上には、コリメートレンズ１２ａ、コリメートレンズ１２ｂ、接続体１３ａ、１３ｂおよびスラブ導波路１４が載せられている。
【００３３】
電極１１ａ、１１ｂには、制御量（電圧）Vが与えられる。
【００３４】
コリメートレンズ（入力光付与部）１２ａは、入力光Ｌ１を受け、入力光Ｌ１を接続体１３ａを介してスラブ導波路１４に与える。スラブ導波路１４において、入力光Ｌ１が進行する経路を通過経路という。図４（ａ）においては、通過経路の一例として、通過経路１４ａ、１４ｂ、１４ｓが図示されている。コリメートレンズ１２ａは、入力光Ｌ１をスラブ導波路１４に含まれる通過経路１４ａ、１４ｂ、１４ｓに与える。なお、通過経路１４ｓは、制御量（電圧）Vが０のときに、入力光Ｌ１が進行する経路であり、基準通過経路という。なお、通過経路１４ａ、１４ｂ、１４ｓは互いに平行である。
【００３５】
コリメートレンズ（収束部）１２ｂは、通過経路１４ａ、１４ｂ、１４ｓを通過した入力光Ｌ１を収束する。コリメートレンズ１２ｂは、収束した入力光Ｌ１を、コリメートレンズ１２ａが入力光Ｌ１を受けた方向と平行（方向が一致する場合を含む）に、出力する。コリメートレンズ１２ｂから出力された光が通過光Ｌ２である。
【００３６】
なお、コリメートレンズ１２ａとコリメートレンズ１２ｂとは同じ特性であることが好ましい。
【００３７】
スラブ導波路１４は、その屈折率が、通過経路１４ａ、１４ｂ、１４ｓに垂直な方向（Ｄ軸：図４（ａ）参照）にとった座標により定まるものである。図６は、スラブ導波路１４の屈折率の一例を示す図である。Ｄ軸にとった座標が大きい程、屈折率ｎが増加する。図６においては、屈折率ｎの増加分（例えば、ｎ１−ｎ０）は、距離Ｄ（例えば、W/2）に比例するといえる。ここで、（ｎ１−ｎ０）／（W/2）＝ｐとする。ｐは、図６に示すグラフの傾きである。
【００３８】
接続体１３ａは、コリメートレンズ１２ａとスラブ導波路１４との間に配置され、入力光が通過する部分である。接続体１３ｂは、コリメートレンズ１２ｂとスラブ導波路１４との間に配置され、入力光が通過する部分である。なお、接続体１３ａ、１３ｂは小さいため、接続体１３ａ、１３ｂを入力光が通過する時間は無視できる。
【００３９】
次に、本発明の実施形態にかかる試験装置１および光ジッタ印加装置（光通過装置）１０の動作を説明する。
【００４０】
（１）試験装置１の動作
試験装置１の光ジッタ印加装置１０は、ＤＵＴ２のTxからの出力を、３Ｒ部４を介して、入力光Ｌ１として受ける。光ジッタ印加装置１０を通過した入力光Ｌ１を通過光Ｌ２という。また、光ジッタ印加装置１０は、制御量（電圧）Vを受ける。制御量（電圧）Vにより、遅延時間Δｔ（通過光Ｌ２が入力光Ｌ１に対して遅延している時間）が変化する（図２（ｂ）、図２（ｃ）、図２（ｄ）参照）。これにより、通過光Ｌ２は、入力光Ｌ１にジッタを付加したものとなる（図２（ｅ）参照）。通過光Ｌ２は、ＤＵＴ２のRxに与えられる。
【００４１】
（２）光ジッタ印加装置（光通過装置）１０の動作
電極１１ａに制御量（電圧）Vが与えられることにより、電極１１ａと電極１８との間には電界Eが生じる。これにより、コリメートレンズ１２ａにおける電極１１ａの直下の部分の屈折率が変化する。なお、屈折率が変化する部分は、コリメートレンズ１２ａの焦点の位置の近傍とする。
【００４２】
ここで、入力光Ｌ１が、光ジッタ印加装置１０のコリメートレンズ１２ａのコア１６ｂに与えられる。入力光Ｌ１はコリメートレンズ１２ａの内部を直進する。しかし、入力光Ｌ１が、電極１１ａの直下の部分に到達すると屈折する。どの程度、屈折するかは、制御量（電圧）Vにより定まる。制御量V＝V2の場合は光路（１）を、制御量V＝V1の場合は光路（２）を、制御量V＝０の場合は光路（３）を、入力光Ｌ１は進行する。
【００４３】
屈折した入力光Ｌ１はコリメートレンズ１２ａから出射されると、光路（１）〜（３）を進行した光は互いに平行な光路を進み、接続体１３ａを通過し、それぞれ通過経路１４ａ、１４ｂ、１４ｓに与えられる。
【００４４】
図５は、制御量（電圧）Vと、通過経路１４ａ、１４ｂ、１４ｓのD軸座標との関係の一例を示す図である。図５に示すように、制御量（電圧）Vと、通過経路のD軸座標とは比例する。例えば、制御量（電圧）V＝V0のときに、通過経路のD軸座標がW/２となる。また、通過経路１４ａのD軸座標をDa、通過経路１４ｂのD軸座標をDbとすると、
Da／V2＝Db／V1＝(W/２)／V0
となる。ここで、(W/２)／V0＝qとする。qは、図５に示すグラフの傾きである。
【００４５】
このように、コリメートレンズ（入力光付与部）１２ａは、制御量（電圧）Vに応じて、入力光Ｌ１を与える通過経路を変更する。例えば、制御量V＝V2の場合は通過経路１４ａを、制御量V＝V1の場合は通過経路１４ｂを、制御量V＝０の場合は通過経路１４ｓに、入力光Ｌ１を与える。V2＞V1＞０なので、制御量が大きくなるほど、通過経路は基準通過経路１４ｓから離れていく。
【００４６】
ここで、図６を参照すると、通過経路１４ａのD軸座標はDaであることから、通過経路１４ａの屈折率はｎａ、通過経路１４ｂのD軸座標はDbであることから、通過経路１４ｂの屈折率はｎｂ、通過経路１４ｓのD軸座標は0であることから、通過経路１４ｂの屈折率はｎ０となる。ただし、ｎａ＞ｎｂ＞ｎ０である。このように、通過経路の屈折率は、基準通過経路１４ｓから離れるほど増加する。ただし、通過経路のD軸座標が負になると（ただし、−W/2以上とする）、通過経路の屈折率は、基準通過経路１４ｓから離れるほど減少する。また、D軸座標が０〜W/2において、通過経路の屈折率が、基準通過経路１４ｓから離れるほど減少するようにすることも可能である。
【００４７】
通過経路１４ａ、１４ｂ、１４ｓに与えられた入力光Ｌ１は、スラブ導波路１４のコア１６ｂを進行する。ここで、スラブ導波路１４の通過経路方向の長さをL、光速をCとすると、以下の式が成立する。
【００４８】
（通過経路１４ａを入力光Ｌ１が通過するのにかかる時間ta）＝ｎａ・L/C
（通過経路１４ｂを入力光Ｌ１が通過するのにかかる時間tb）＝ｎｂ・L/C
（通過経路１４ｓを入力光Ｌ１が通過するのにかかる時間ts）＝ｎ０・L/C
ｎａ＞ｎｂ＞ｎ０なので、時間ta、tb、tsは互いに異なる。
【００４９】
入力光Ｌ１は通過経路１４ａ、１４ｂ、１４ｓを通過し、接続体１３ｂを通過し、コリメートレンズ（収束部）１２ｂに与えられる。コリメートレンズ１２ｂは、入力光Ｌ１を焦点に収束する。
【００５０】
電極１１ｂに制御量（電圧）Vが与えられることにより、電極１１ｂと電極１８との間には電界Eが生じる。これにより、コリメートレンズ１２ｂにおける電極１１ｂの直下の部分の屈折率が変化する。なお、屈折率が変化する部分は、コリメートレンズ１２ｂの焦点の位置の近傍とする。
【００５１】
コリメートレンズ１２ａとコリメートレンズ１２ｂとは同じ特性を有し、しかも、逆向き（コリメートレンズ１２ａが右に凸、コリメートレンズ１２ｂが左に凸）に配置されている。しかも、電極１１ａの直下に生じる電界Eと、電極１１ｂの直下に生じる電界Eとは等しいので、屈折率の変化の程度も同じである。よって、コリメートレンズ１２ｂにより収束された入力光Ｌ１は、コリメートレンズ１２ａが入力光Ｌ１を受けた方向と一致する方向に進行する。コリメートレンズ１２ｂから出力された光が通過光Ｌ２である。
【００５２】
ここで、制御量V＝V2の場合に入力光Ｌ１が光ジッタ印加装置１０を通過するのにかかる時間と、制御量V＝0の場合に入力光Ｌ１が光ジッタ印加装置１０を通過するのにかかる時間との差は、Δｔ２−Δｔ０である。制御量V＝V1の場合に入力光Ｌ１が光ジッタ印加装置１０を通過するのにかかる時間と、制御量V＝0の場合に入力光Ｌ１が光ジッタ印加装置１０を通過するのにかかる時間との差は、Δｔ１−Δｔ０である。
【００５３】
入力光Ｌ１が、コリメートレンズ１２ａにおける光路（１）、（２）、（３）を通過するのにかかる時間は等しいとみなすことができる。また、接続体１３ａは小さいため、接続体１３ａを入力光が通過する時間は無視できる。コリメートレンズ１２、接続体１３ｂについても同じことがいえる。
【００５４】
よって、以下の式が成立する。
【００５５】
Δｔ２−Δｔ０＝ta−ts＝（ｎａ−ｎ０）・L/C
Δｔ１−Δｔ０＝tb−ts＝（ｎｂ−ｎ０）・L/C
また、図６および図５を参照して、以下の式が成立する。
【００５６】
ｎａ−ｎ０＝ｐ・Da＝ｐ・（ｑ・V2）
ｎｂ−ｎ０＝ｐ・Db＝ｐ・（ｑ・V1）
よって、
Δｔ２−Δｔ０＝ta−ts＝ｐ・（ｑ・V2）・L/C
Δｔ１−Δｔ０＝tb−ts＝ｐ・（ｑ・V1）・L/C
となる。
【００５７】
すなわち、通過経路を入力光Ｌ１が通過するのにかかる時間が変化する量ta−ts、tb−tsが、制御量V（＝V2、V1）に比例している。
【００５８】
本発明の実施形態によれば、コリメートレンズ１２ａが制御量（電圧）Vに応じて、入力光Ｌ１を与える通過経路１４ａ、１４ｂ、１４ｓを変更する。しかも、通過経路１４ａ、１４ｂ、１４ｓを入力光Ｌ１が通過するのにかかる時間ta、tb、tsはそれぞれ異なるため、制御量に応じて、遅延時間Δｔ（通過光Ｌ２が入力光Ｌ１に対して遅延している時間）を変化させることができる（図２（ｂ）、図２（ｃ）、図２（ｄ）参照）。よって、通過光Ｌ２は、入力光Ｌ１にジッタを付加したものとなる（図２（ｅ）参照）。
【００５９】
しかも、Ｄ軸方向にとった座標により屈折率が定まるスラブ導波路１４（図６参照）によって、通過経路１４ａ、１４ｂ、１４ｓの各々が異なった屈折率を有するようにしているので、通過経路１４ａ、１４ｂ、１４ｓの長さＬが等しくても、時間ta、tb、tsをそれぞれ異ならせることができる。通過経路１４ａ、１４ｂ、１４ｓの長さをそれぞれ異ならせなくてもよいので、通過経路の実装が容易である。
【００６０】
さらに、通過経路１４ａ、１４ｂは基準通過経路１４ｓから離れていくほど屈折率が増加し、しかも、制御量（電圧）Vが大きくなる程、通過経路１４ａ、１４ｂは基準通過経路１４ｓから離れていく。よって、遅延時間Δｔを大きくしたい程、制御量（電圧）Vを大きくすればよいので、制御量Vによるジッタの制御が容易となる。
【００６１】
なお、通過経路１４ａ、１４ｂが基準通過経路１４ｓから離れていくほど屈折率が減少するようにすれば、遅延時間Δｔを小さくしたい程、制御量（電圧）Vを大きくすればよい。この場合も、制御量Vによるジッタの制御が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施形態にかかる試験装置１の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】入力光Ｌ１および通過光Ｌ２のタイミングチャートである。
【図３】制御量（電圧）Vと遅延時間Δｔとの関係の一例を示す図である。
【図４】光ジッタ印加装置（光通過装置）１０の平面図（図４（ａ））、正面図（図４（ｂ））である。
【図５】制御量（電圧）Vと、通過経路１４ａ、１４ｂ、１４ｓのD軸座標との関係の一例を示す図である。
【図６】スラブ導波路１４の屈折率の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  試験装置
２  ＤＵＴ
１０  光ジッタ印加装置（光通過装置）
１２ａ  コリメートレンズ（入力光付与部）
１２ｂ  コリメートレンズ（収束部）
１４  スラブ導波路
１４ａ、１４ｂ  通過経路
１４ｓ  基準通過経路
【図１】
0005126958.tif 000002
【図２】
0005126958.tif 000003
【図３】
0005126958.tif 000004
【図４】
0005126958.tif 000005
【図５】
0005126958.tif 000006
【図６】
0005126958.tif 000007