(57)【要約】【課題】電気光学センサで、複数抵抗値の切り換えを用いずにマルチ感度を実現する。【解決手段】電気光学センサ１００の第１分岐導波路１１２ａには、ＤＵＴ１１０からの信号を受ける第１検出電極対１０８と、同様にＤＵＴ１１０からの信号を受けるものの、第１検出電極対１０８よりも遠い位置に配置された第２検出電極対１０９とが隣接して配置される。第２分岐導波路１１２ｂにも、同様な位置関係で、第１バイアス電極対１２０と第２バイアス電極対１２１とが隣接して配置される。ユーザは、ＤＵＴ１１０からの信号を、第１検出電極対１０８又は第２検出電極対１０９のどちらかに選択的に供給でき、第１検出電極対１０８を選択すれば、第２検出電極対１０９を選択した場合に比較して、高感度を実現できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電界を加えることで屈折率が変化するよう構成された基板と、
該基板中に形成され、第１端部から導入された光を変調して第２端部から出力する光導波路と、
該光導波路から第１距離で上記光導波路に隣接して形成される第１検出電極と、
上記光導波路から上記第１距離と異なる第２距離で上記光導波路に隣接して形成される第２検出電極と
を具える電気光学試験コンポーネント。
【請求項２】
光送信部と、
該光送信部に結合された電気光学試験コンポーネントと、
該電気光学試験コンポーネントの出力に結合された光電変換部と、
該光電変換部からの電気信号に基づいて、出力信号を視覚的に示す表示装置と
を具え、
上記電気光学試験コンポーネントが、
電界が加えられると屈折率が変化するよう構成される基板と、
該基板中に形成されると共に、上記光送信部で生成された光を第１端部で受けて変調して第２端部から出力する光導波路と、
該光導波路から第１距離で上記光導波路に隣接して形成される第１検出電極と、
上記光導波路から上記第１距離と異なる第２距離で上記光導波路に隣接して形成される第２検出電極と
を有する試験測定装置。
【請求項３】
光導波路を有し、該光導波路から第１距離に第１検出電極が設けられ、上記光導波路から第２距離に第２検出電極が設けられた電気光学的測定用アクセサリを試験測定装置に接続し、上記電気光学的測定用アクセサリを使用して、被試験デバイスからの入力信号を測定する方法であって、
上記電気光学的測定用アクセサリで、上記被試験デバイスからの上記入力信号を受ける処理と、
上記電気光学的測定用アクセサリの上記第１検出電極又は上記第２検出電極を選択検出電極として選択する処理と、
上記選択検出電極に上記被試験デバイスからの上記入力信号を印加する処理と、
上記電気光学的測定用アクセサリから上記入力信号に基づく変調出力信号を出力する処理と、
上記電気光学的測定用アクセサリからの上記変調出力信号をプロセッサで受ける処理と、
上記電気光学的測定用アクセサリの上記変調出力信号から、上記電気光学的測定用アクセサリの上記入力信号を再構築する処理と
を具える測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大まかに言えば、電気光学センサを利用した電気光学試験コンポーネントと、これを使用した試験測定装置及び測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
試験測定システムにおいて、マッハツェンダ干渉計（Mach-Zehnder interferometer）のような電気光学センサを用いて、被測定デバイス（ＤＵＴ）からの電気信号の電圧を測定する手法が知られている。こうした電気光学変調装置は、電気光学結晶の基板を用いて製造され、この基板の中に光導波路が形成され、基板表面には、光導波路を挟むように薄膜電極が複数配置される。
【０００３】
図４は、従来の電気光学センサ１０１を用いた試験測定システム１２のブロック図である。電気光学センサ１０１のような電気光学センサは、マッハツェンダ干渉計を用いたマッハツェンダ型光強度変調装置でも良く、これには、光導波路１１２がある。光入力パス１０２を介して光送信部１０４から送信された非変調光線は、光導波路１１２の光学接続入力部９０において、第１分岐光導波路１１２ａと第２分岐光導波路１１２ｂとに分岐され、各分岐光導波路を通過する過程で位相が変調され、その後、光学接続出力部９２で合波されて、光出力パス１０６を介して光受信部１１４へと出力される。光送信部１０４は、例えば、レーザ発振器を有し、非変調光線（光信号）として、コヒーレントなレーザ光線を電気光学センサ１０１に送信する。第１分岐光導波路１１２ａに隣接して、検出（センシング）電極１０８ａ及び１０８ｂ（２つ合わせて検出電極対とも呼ぶ）が形成され、これらは、被試験デバイス（ＤＵＴ）１１０に接続される。また、第２分岐光導波路１１２ｂに隣接して、バイアス電極１２０ａ及び１２０ｂ（２つ合わせてバイアス電極対とも呼ぶ）が形成され、これらは、バイアス電圧を供給するバイアス制御部１２３に接続される。
【０００４】
被試験デバイス１１０からの入力信号によって検出電極対１０８ａ及び１０８ｂ間に生じる電界により、第１分岐光導波路１１２ａの屈折率は変化し、これに応じて、非変調光線が光導波路１１２を通過するときに、非変調光信号の位相が変調される。同様に、第２分岐光導波路１１２ｂを通過する非変調光信号は、バイアス電極対１２０ａ及び１２０ｂ間で生じる電界によって位相が変調されるので、これが電気光学センサ１０１のバイアス制御に利用される。第１及び第２分岐光導波路１１２ａ及び１１２ｂからの光信号は、光接続出力部９２で合波されるが、このとき、これら２つの分岐光導波路１１２ａ及び１１２ｂからの光信号間の位相差に応じて、強め合う干渉又は弱め合う干渉が生じる。即ち、両光信号の位相が一致していれば、最も輝度の強い合波が形成され、位相が１８０度ずれていれば、最も輝度の弱い合波が形成される。
【０００５】
合波された変調光信号は、光受信部１１４へ送信され、光電（Ｏ／Ｅ）変換部１１６で変調光信号に対応するアナログ電気信号に変換される。続いて、光電変換部１１６は、アナログ電気信号を試験測定装置１１８へ送信する。試験測定装置１１８では、周知のように、受けたアナログ電気信号をデジタル・データ（デジタル波形データ）にアナログ・デジタル変換し、このデジタル・データに対して、プロセッサ（図示せず）が、種々のデジタル演算処理等を行う。試験測定装置１１８内のプロセッサは、例えば、測定データを求めたり、試験測定装置１１８の表示装置（図示せず）上に測定データを表示したり、被測定デバイス１１０からの信号を波形として表示したり、測定データを試験測定装置１１８の記憶装置（図示せず）に記憶したりする。こうして、電気光学センサ１０１を用いることで、ＤＵＴ１１０の電気的特性を測定可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−４９４７３号公報
【特許文献２】特開２００６−３６１９号公報
【特許文献３】特開２０１５−１１８０９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電気光学結晶センサをベースとした電圧プローブ（測定用アクセサリの一種）を用いることで、極めて高感度で、極めて入力インピーダンスの高い電圧プローブを製造することが可能となる。このとき、異なるレベル毎に最適な分解能で測定を行えるように、複数の感度レンジを設けることが好ましい。従来、複数感度レンジを設けるためには、抵抗値の異なる複数の抵抗性の電気的アッテネータをＤＵＴとセンサの間の信号パスに設けていた。しかし、電気的アッテネータを信号パスに設けると、入力インピーダンスが低下し、よって電気特性が低下するために、アッテネータでの電力損失もあって、測定精度を維持できる最大電圧が制限される。こうした電気特性の低下は、非常に高い電圧が入力されたときに、アッテネータによる大きな電力損失という悪い影響を与えるのである。
【０００８】
本発明は、上述やその他の課題を解決しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の実施形態は、電気光学試験コンポーネントに関し、これは、電界を加えることで屈折率が変化するよう構成された電気光学的な結晶又はポリマ基板と、この結晶又はポリマ基板中に形成され、その第１端部から導入された光を変調して第２端部から出力する光導波路と、光導波路から第１距離で光導波路に隣接して形成される第１検出電極と、光導波路から第１距離と異なる第２距離で光導波路に隣接して形成される第２検出電極とを有している。ある実施形態では、第２距離が第１距離と異なっている。検出電極は、シングル・エンドの電極でも良いし、又は、差動の電極の対として形成しても良い。被試験デバイスからの信号を第１検出電極に加えると、その同じ信号を第２検出電極に加えた場合と比較して、異なる大きさに光を変調する。
【００１０】
実施形態によっては、光導波路には、２つの分岐光導波路（チャンネル）があり、第２の分岐光導波路（第２チャンネル）には、第２分岐光導波路に隣接して、１つ以上のバイアス電極を形成しても良い。
【００１１】
本発明の別の実施形態としては、試験測定装置がある。こうした実施形態において、試験測定装置には、光送信部と、光送信部に結合された電気光学試験コンポーネントと、電気光学試験コンポーネントの出力に結合された光電（Ｏ／Ｅ）変換部と、光電変換部からの電気信号に基づいて、出力信号を視覚的に示す表示装置とがある。光電変換部は、電気光学試験コンポーネントの結晶又はポリマ基板から受けた光信号から、電気信号を生成するように構成される。試験測定装置の電気光学試験コンポーネントには、電界が加えられると屈折率が変化する構造の結晶又はポリマ基板と、この結晶又はポリマ基板中に形成されると共に、光送信部で生成された光を第１端部で受けて変調して第２端部から出力する光導波路と、光導波路から第１距離で光導波路に隣接して形成される第１検出電極と、光導波路から第１距離と異なる第２距離で光導波路に隣接して形成される第２検出電極とがある。
【００１２】
本発明の更に別の実施形態としては、試験測定装置に接続された電気光学的測定用アクセサリ（例えば、電気光学的電圧プローブ）を利用して、被試験デバイスの変動入力信号を測定する方法がある。このとき、この電気光学的測定用アクセサリには、光導波路があり、この光導波路から第１距離に第１検出電極が設けられ、光導波路から第２距離に第２検出電極が設けられる。この方法は、電気光学的測定用アクセサリで、被試験デバイスの変動入力信号を受ける処理と、電気光学的測定用アクセサリの第１検出電極又は第２検出電極を選択検出電極として選択する処理と、選択検出電極に被試験デバイスの変動入力信号を印加する処理と、電気光学的測定用アクセサリから変動入力信号に基づく変調出力信号を出力する処理と、電気光学的測定用アクセサリからの変調出力信号をプロセッサで受ける処理と、電気光学的測定用アクセサリの変調出力信号から、電気光学的測定用アクセサリの変動入力信号を再構築する処理とを有している。実施形態によっては、電気光学的測定用アクセサリの変動入力信号を差動で選択検出電極に印加するようにしても良い。また、実施形態によっては、バイアス信号もバイアス電極に印加するようにしても良く、このとき、このバイアス信号を差動としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明による電気光学センサを含む試験測定システムの実施形態の例のブロック図である。
【図２】図２は、本発明によるマルチ感度を実現する複数組の電極対を有する電気光学変調装置の実施形態の例を示す。
【図３】図３は、本発明によるマルチ感度を実現する複数組の電極対を有する電気光学変調装置の別の実施形態の例を示す。
【図４】図４は、従来の電気光学センサを含む試験測定システムの例のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本願で示す図面において、類似又は対応する要素には、同じ符号を付して説明する。なお、これら図面において、各要素の縮尺は、説明の都合上、必ずしも同一ではない。
【００１５】
図１を参照すると、電気光学センサ１００のような電気光学センサには、２つの光学接続部（入力部９０及び出力部９２）があり、入力部９０では、光送信部１０４から光入力パス１０２を介して非変調光信号を受けて分岐（スプリット）し、理想的には同一特性の光信号を２つの分岐光導波路１１２ａ及び１１２ｂのそれぞれに供給する。光送信部１０４は、例えば、レーザ発振器を有し、非変調光信号として、コヒーレントなレーザ光線を、光入力パス１０２を介して電気光学センサ１００に送信する。こうして、第１及び第２分岐光導波路１１２ａ及び１１２ｂには、理想的には、互いに同相で強度も等しい光信号がそれぞれ供給される。
【００１６】
第１及び第２分岐光導波路１１２ａ及び１１２ｂのそれぞれを通過する光信号は、第１及び第２分岐光導波路１１２ａ及び１１２ｂに隣接して設けられる電極対１０８、１０９、１２０及び１２１に印加される電圧に応じて位相変調される。２つの分岐光導波路それぞれを通過した光線は、出力部９２で合波されて、変調光信号として光出力パス１０６へと出力される。出力部９２で合波されるとき、これら２つの分岐光導波路からの光信号間の位相差に応じて、強め合う干渉又は弱め合う干渉が生じる。即ち、両光信号の位相が一致していれば、最も輝度の強い合波が形成され、位相が１８０度ずれていれば、最も輝度の弱い合波が形成される。
【００１７】
マッハツェンダ光導波路のような光導波路１１２は、電気光学材料から形成され、複数の電極が、電気光学材料の表面に形成されるか、又は内部に組み込まれて形成される。図１を参照すると、４組の電極対が、２つの分岐光導波路の周りに隣接して形成される。２組の電極対１０８（１０８ａ及び１０８ｂ）並びに１０９（１０９ａ及び１０９ｂ）は、ＤＵＴ１１０に接続される（ＤＵＴ検出電極と呼ぶ）。残りの２組の電極対１２０（１２０ａ及び１２０ｂ）並びに１２１（１２１ａ及び１２１ｂ）は、バイアス制御回路１２２に接続され、バイアス電極として機能する。ＤＵＴ検出電極対１０８及び１０９は、後述のように、バイアス電極対１２０及び１２１と連動して動作しても良い。
【００１８】
バイアス電極対は、理想的には、仮に無くても正常に動作することがあり得るので、必須の構成要素ではない。しかし、現実的には、２つの分岐光導波路を全く同一特性で製造するのは困難であるし、温度や経年変化によっても、２つの分岐光導波路の特性に差が生じることがあるので、バイアス電極対を設けた方が都合の良いことが多い。また、ユーザが、測定の都合上、意図的に第２分岐光導波路の特性を調整したい場合にも、バイアス電極対の存在は、都合が良い。
【００１９】
ＤＵＴ検出電極対１０８は、ＤＵＴ検出電極対１０９と比較すると、第１分岐光導波路１１２ａのより近い位置に形成される。よって、ＤＵＴ検出電極対１０８とＤＵＴ検出電極対１０９とに同じ電圧が印加された場合で比較すると、ＤＵＴ電極対１０８が第１分岐光導波路１１２ａ中に形成する電界の強度は、ＤＵＴ電極対１０９によるものよりも強くなるので、第１分岐光導波路１１２ａの屈折率が、より大きく変化する。同様に、バイアス電極対１２０は、バイアス電極対１２１と比較すると、第２分岐光導波路１１２ｂのより近い位置に形成される。よって、バイアス電極対１２０とバイアス電極対１２１とに同じ電圧が印加された場合で比較すると、バイアス電極対１２０が第２分岐光導波路１１２ｂ中に形成する電界の強度は、バイアス電極対１２１によるものよりも強くなるので、第２分岐光導波路１１２ｂの屈折率が、より大きく変化する。
【００２０】
ユーザは、ＤＵＴ検出電極対１０８及び１０９のどちらの電極対を使用するかを、ＤＵＴ１１０からの被試験信号の測定で必要となる感度に応じて判断できる。例えば、ＤＵＴ検出電極対１０８は、高感度の電極対であって、ＤＵＴ１１０からの被試験信号が、比較的低電圧又は低電流である場合のように、比較的低い値の場合に使用すると良い。一方、ＤＵＴ検出電極対１０９は、ＤＵＴ検出電極対１０８と比較すると低感度の電極対であって、ＤＵＴ１１０からの被試験信号が、比較的高電圧又は高電流である場合のように、比較的高い値の場合に使用すると良い。
【００２１】
バイアス電極対１２０及び１２１のどちらを使用するかは、どちらのＤＵＴ電極対を選択したかに応じて、決定するようにしても良い。例えば、高感度ＤＵＴ検出電極対１０８が使用された場合には、常に高感度バイアス電極対１２０を使用するようにしても良い。同様に、低感度ＤＵＴ検出電極対１０９が使用された場合には、常に低感度バイアス電極対１２１を使用するようにしても良い。しかし、場合によっては、高感度バイアス電極対１２０をバイアスの粗調整（coarse adjustment）に利用し、低感度バイアス電極対１２１をバイアスの微調整（fine adjustment）に利用しても良い。そして、バイアス電極対１２０及び１２１の使用を組み合わせて、どちらか一方だけ使用したり、両方を同時に使用しても良い。こうしたバイアス制御は、バイアス制御部１２２を介して実現される。
【００２２】
動作においては、光送信部１０４が非変調光信号を電気光学センサ１００へ送信する。ユーザは、被試験信号に応じて、ＤＵＴ検出電極対１０８と、ＤＵＴ検出電極対１０９のどちらをＤＵＴに接続するかを選択する。こうした選択は、例えば、スイッチ対９８やスイッチ対９９を設けて行っても良い。しかし、これらスイッチを設けず、ユーザが手作業で接続経路を変更するようにしても良い。ユーザが選択したＤＵＴ検出電極対１０８又は１０９を電気光学センサ１００に接続した後に、光送信部１０４からの非変調光信号が、第１分岐光導波路１１２ａ及び第２分岐光導波路１１２ｂを通過するようにする。非変調光信号は、第１分岐光導波路１１２ａ及び第２分岐光導波路１１２ｂのそれぞれで位相変調され、光学接続出力部９２で合波されて、出力される。上述から明かなように、第１分岐光導波路１１２ａを通る光線は、ＤＵＴ検出電極対１０８又は１０９のどちらかの選択された電極対に印加されたＤＵＴからの信号に応じて、位相変調される。
【００２３】
合波された変調光線は、光受信部１１４へ送信され、光電（Ｏ／Ｅ）変換部１１６で変調光線に対応するアナログ電気信号に変換される。続いて、光電変換部１１６は、アナログ電気信号を試験測定装置１１８へ送信する。試験測定装置１１８では、周知のように、受けたアナログ電気信号をデジタル・データ（デジタル波形データ）にアナログ・デジタル変換し、このデジタル・データに対して、プロセッサ（図示せず）が、種々のデジタル演算処理等を行う。試験測定装置１１８内のプロセッサは、例えば、被測定デバイス１１０からの入力信号の測定データ（電圧値など）を求めたり、試験測定装置１１８の表示装置（図示せず）上に測定データを表示したり、被測定デバイス１１０からの入力信号を波形として構築して表示したり、測定データを試験測定装置１１８の記憶装置（図示せず）に記憶したりする。
【００２４】
図２は、本発明の実施形態によるマルチ感度電気光学変調装置２００の例を示す。このマルチ感度電気光学変調装置２００では、マッハツェンダ変調装置に２つの分岐光導波路２０２及び２０４がある。第１分岐光導波路２０２は、２つの電極対２０８及び２０９に囲まれており、これらは、図１の検出電極対１０８及び１０９にそれぞれ対応する実施形態である。検出電極対１０８は、検出電極対１０９よりも物理的に近い位置で第１分岐光導波路２０２を囲んでいる。
【００２５】
同様に、第２分岐光導波路２０４は、２つのバイアス電極対２２０及び２２１に囲まれており、これらは、図１の電極対１２０及び１２１にそれぞれ対応する実施形態である。同様に、バイアス電極対２２０は、バイアス電極対２２１よりも物理的に近い位置で第２分岐光導波路２０４を囲んでいる。電極対２０８、２０９、 ２２０及び２２１は、電気光学結晶基板２３０の表面上か、又は、その内部に形成できる。
【００２６】
図２に示す電極対２０８及び２０９は、差動で駆動されても良い。よって、基板２３０への入力信号は、２０８ａ（又は２０９ａ）の側と、２０８ｂ（又は２０９ｂ）の側との両方の側に対して、ダンピング抵抗（図示せず）を介して入力され、これによって、ガード２４０に対して、２０８ａ及び２０８ｂの電極対（又は、２０９ａ及び２０９ｂの電極対）のインピーダンス負荷をバランスさせる。２０８ａ及び２０８ｂの電極対は、第１分岐導波路２０２に沿って長い形態となっており、それぞれ端部は、終端された状態か、又は非終端の状態となっている。２０９ａ及び２０９ｂの電極対も同様であるが、２０８ａ及び２０８ｂの電極対に比較して、第１分岐導波路２０２から遠い位置に配置されている。電極の長さと、センサの感度及び周波数応答との間には、トレードオフの関係がある。ＤＵＴ（図２では図示せず）からの入力信号は、その信号レベルに応じて、２０８ａ及び２０８ｂの電極対の間に印加されるか、又は、２０９ａ及び２０９ｂの電極対の間に印加される。即ち、ＤＵＴからの正の入力信号は、２０８ａ及び２０８ｂの電極対の一方か、又は、２０９ａ及び２０９ｂの電極対の一方に接続されると同時に、ＤＵＴからの負の入力信号は、２０８ａ及び２０８ｂの電極対の他方か、又は、２０９ａ及び２０９ｂの電極対の他方に接続される。そして、ＤＵＴからの信号は、２つの分岐光導波路それぞれからの出力光信号が合波された合波光出力信号の輝度（振幅）レベルを求めることによって測定される。
【００２７】
図３は、本発明によるマルチ感度電極を有する電気光学変調装置の別の実施形態の例３００を示している。この実施形態では、電気光学結晶（又はポリマ）３１２は、光ファイバ・ケーブル（図示せず）からの光を受けて、電気光学変調装置３００を通過し、別の光ファイバ・ケーブル（図示せず）へと渡され、その過程で、通過光は位相及び偏光面が変調される。３０８ａ及び３０８ｂの第１電極対は、電気光学結晶（又はポリマ）の光導波路３１２に近接して形成される一方で、３０９ａ及び３０９ｂの第２電極対は、電気光学結晶（又はポリマ）の光導波路３１２から比較的離れた位置に形成される。構造体３１０は、例えば、セラミックやプラスチックから構成され、光導波路３１２を中心とする構造部分の全ての構成要素を物理的に保持するように形成される。
【００２８】
電気光学変調装置３００は、図２に示したマッハツェンダ変調装置と同様に、２つの分岐光導波路の１つとして、ＤＵＴからの信号を受けるために利用できる。この場合、図１及び図２に関しての説明と同様に、２つの分岐光導波路それぞれからの光信号を合波することで、ＤＵＴからの信号に応じて輝度（振幅）が変調された合波出力光信号を得ることができる。
【００２９】
しかし、電気光学変調装置３００を、２つの分岐光導波路の１つとして利用せず、単独で使用しても良い。この場合、ＤＵＴからの信号に応じて光導波路３１２を通過した出力光信号の偏光面の角度の変化（変調）レベルを検出することによって、ＤＵＴからの信号レベルを測定できる。光出力信号は、偏光検出装置（図示せず）に入力され、変調の度合いに応じた電気信号に変換される。偏光検出装置は、例えば、図１に示す光受信部１１４内に設けても良い。偏光検出装置は、例えば、光スプリッタと、９０度偏光角度が異なる２つの偏光フィルタから構成される。光導波路３１２からの光出力信号は、光スプリッタで２つに分岐され、２つの偏光フィルタをそれぞれ通過する。２つの偏光フィルタそれぞれから出力される光信号の輝度レベルを測定することで、光導波路３１２の光出力信号の偏光面の角度が求められる。偏光面の角度は、ＤＵＴからの信号に応じて変化するので、結果として、ＤＵＴからの信号レベルが測定可能となる。更には、位相検出装置（図示せず）を設けて、光導波路３１２の光出力信号の位相の変化を検出しても良い。位相検出装置は、例えば、図１に示す光受信部１１４内に設けられ、例えば、上述のマッハツェンダ変調装置と同様な構成を用いて、位相変化に応じた輝度レベルを有する光信号を生成する。
【００３０】
電気光学変調装置３００が、ＤＵＴからの電気信号を受ける場合を例に動作を説明すると、ＤＵＴからの差動の電気信号は、その信号レベルに応じて、３０８ａ及び３０８ｂの電極対に供給されるか、又は、３０９ａ及び３０９ｂの電極対に供給される。電気信号が３０８ａ及び３０８ｂの電極対に供給された場合、同じレベルの電気信号が３０９ａ及び３０９ｂの電極対に供給された場合と比較して、電気光学結晶（又はポリマ）３１２の部分に、より強力な電界が形成されるので、電気光学結晶（又はポリマ）３１２を通過する光の位相及び偏光面を、より多く変化させる。このため、電気信号を電気信号が３０８ａ及び３０８ｂの電極対に供給するか、又は、電気信号が３０９ａ及び３０９ｂの電極対に供給するかで、感度が異なることになる。よって、ユーザは、どちらの電極対をＤＵＴに接続するかで、感度を選択できる。
【００３１】
本発明による電気光学変調装置は、好ましくは、試験測定システムのなかで使用される。試験測定システムには、試験測定装置と、コントローラ（制御装置）と、プローブ・ヘッド（検出装置）と、被試験デバイスとがある。本発明による電気光学変調装置は、典型的には、プローブ・ヘッドの光センサの中に配置される。動作中は、コントローラ内の光送信部からの光信号（典型的には、レーザ光線）が、プローブ・ヘッド内の電気光学変調装置へと送信される。電気光学変調装置は、受けた光信号を、ＤＵＴからの電気信号に応じて輝度変調し、コントローラ内の光受信部へと送り返す。光電（Ｏ／Ｅ）変換部は、光信号を電気信号に変換し、試験測定装置は、この電気信号をデジタル化して内部の記憶装置に記憶したり、波形として再構築して表示したりする。
【００３２】
試験測定装置は、プローブ・ヘッド（アクセサリ・デバイス）を受けるアクセサリ・デバイス・インタフェースを有するオシロスコープ、ロジック・アナライザ、スペクトラム・アナライザなどとしても良い。
【００３３】
本発明で用いている用語「コントローラ」及び「プロセッサ」は、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＡＳＩＣ、専用ハードウェア・コントローラなどを意図している。本発明は、別の観点から見れば、１つ以上のコンピュータ（モニタリング・モジュールを含む）などで実行される１つ以上のプログラム・モジュールのようなコンピョータで利用可能なデータやコンピョータで実行可能な命令の形で実現されてもよい。一般に、プログラム・モジュールには、複数のルーチン、複数のプログラム、複数のオブジェクト、複数のコンポーンネント、複数のデータ構造などが含まれ、これらは、コンピュータなどの装置中のプロセッサで実行されたときに、特定のタスクを実行したり、抽象データ型（abstract data type）を実現する。コンピョータで実行可能な命令は、ハード・ディスク、光ディスク、リムーバブル記録媒体、ソリッド・ステート・メモリ、ＲＡＭなどのような非一時的なコンピョータ読み出し可能なメディアに記録しても良い。当業者にとっては当然ながら、複数のプログラム・モジュールの機能は、必要に応じて、種々の実施形態において、組み合わせたり、個別に分けたりしても良い。加えて、これら機能は、その全体又はその一部が、集積回路やＦＰＧＡ（field programmable gate arrays）のなどによるファームウェアやハードウェアの形の等価なもので実現されても良い。特性のデータ構造は、本発明のいくつかの観点を実現するのに効率良く利用でき、こうしたデータ構造は、本願で言うコンピョータで利用可能なデータやコンピョータで実行可能な命令の範囲に含まれると考えられる。
【００３４】
本発明をいくつかの観点から説明すれば、電気光学試験コンポーネントであって、電界を加えることで屈折率が変化するよう構成された結晶基板と、この結晶基板中に形成され、その第１端部から導入された光を変調して第２端部から出力する光導波路と、光導波路から第１距離で光導波路に隣接して形成される第１検出電極と、光導波路から第１距離と異なる第２距離で光導波路に隣接して形成される第２検出電極とを有している。
【００３５】
上述のように、被試験デバイスからの第１信号を第１検出電極に加えると、第１振幅で光が変調される一方で、被試験デバイスからの第１信号を第２検出電極に加えると、第２振幅で光が変調される。このため、試験信号の大きさに基づいて、どの検出電極を使うかをユーザが選択できる。例えば、第１検出電極は、第２検出電極に比較して感度が高く、同じ入力信号を加えた場合、第１検出電極を使用すると、第２検出電極を使用した場合よりも、大きな出力信号が得られる。
【００３６】
光導波路は、図２に示すように、第１検出電極の対及び第２検出電極の対が隣接して形成される第１分岐光導波路（第１チャンネル）と、第２分岐光導波路（第２チャンネル）とを有していても良い。第２分岐光導波路には、複数組のバイアス電極の対を形成しても良い。
【００３７】
本発明を別の観点から見れば、試験測定装置と考えられる。こうした実施形態において、試験測定装置には、光送信部と、光送信部に結合された電気光学試験コンポーネントと、電気光学試験コンポーネントの出力に結合された光電（Ｏ／Ｅ）変換部と、光電変換部からの電気信号に基づいて、出力信号を視覚的に示す表示装置とがある。光電変換部は、電気光学試験コンポーネントの結晶基板から受けた光信号から、電気信号を生成するように構成される。試験測定装置の電気光学試験コンポーネントには、電界が加えられると屈折率が変化する構造の結晶基板と、この結晶基板中に形成されると共に、光送信部で生成された光を第１端部で受けて変調して第２端部から出力する光導波路と、光導波路から第１距離で光導波路に隣接して形成される第１検出電極と、光導波路から第１距離と異なる第２距離で光導波路に隣接して形成される第２検出電極とがある。
【００３８】
本発明を更に別の観点から見ると、電気光学的測定用アクセサリ（例えば、電気光学的電圧プローブ）を利用する方法と考えることができる。この方法は、電気光学的測定用アクセサリで、被試験デバイスの変動入力信号を受ける処理と、電気光学的測定用アクセサリの第１検出電極又は第２検出電極を選択する処理と、選択した検出電極に被試験デバイスの変動入力信号を印加する処理と、電気光学的測定用アクセサリから変動入力信号に基づく変調出力信号を出力する処理と、電気光学的測定用アクセサリからの変調出力信号をプロセッサで受ける処理と、電気光学的測定用アクセサリの変調出力信号から、電気光学的測定用アクセサリの変動入力信号を再構築する処理とを有している。実施形態によっては、電気光学的測定用アクセサリの変動入力信号を差動で選択した検出電極に印加するようにしても良い。また、実施形態によっては、バイアス信号も印加するようにしても良い。更に、実施形態によっては、電気光学的測定用アクセサリの変動入力信号を、試験測定装置の表示装置上で再構築するようにしても良い。
【００３９】
本発明を更に別の観点から見ていくと、以下のように考えても良い。
【００４０】
本発明の概念１は、電気光学試験コンポーネントであって、
電界を加えることで屈折率が変化するよう構成された電気光学的な基板と、
該基板中に形成され、第１端部から導入された光を変調して第２端部から出力する光導波路と、
該光導波路から第１距離で上記光導波路に隣接して形成される第１検出電極と、
上記光導波路から上記第１距離と異なる第２距離で上記光導波路に隣接して形成される第２検出電極と
を具えている。
【００４１】
本発明の概念２は、上記概念１の電気光学試験コンポーネントであって、このとき、上記第１検出電極は、差動電極対であって、それぞれが上記光導波路から上記第１距離で形成されている。
【００４２】
本発明の概念３は、上記概念２の電気光学試験コンポーネントであって、このとき、上記第２検出電極は、差動電極対であって、それぞれが上記光導波路から上記第２距離で形成されている。
【００４３】
本発明の概念４は、上記概念１の電気光学試験コンポーネントであって、このとき、被試験デバイスからの第１信号を上記第１検出電極に加えると上記光が第１振幅に変調され、上記被試験デバイスからの上記第１信号を上記第２検出電極に加えると上記光が第２振幅に変調される。
【００４４】
本発明の概念５は、上記概念１の電気光学試験コンポーネントであって、このとき、上記光導波路が、上記第１検出電極及び上記第２検出電極が隣接して形成される第１チャンネル（第１分岐光導波路）と、第２チャンネル（第２分岐光導波路）とを有している。
【００４５】
本発明の概念６は、上記概念５の電気光学試験コンポーネントであって、
上記光導波路から第３距離で上記第２チャンネルに隣接して形成される第１バイアス電極と、
上記光導波路から上記第３距離と異なる第４距離で上記第２チャンネルに隣接して形成される第２バイアス電極と
を更に具えている。
【００４６】
本発明の概念７は、上記概念６の電気光学試験コンポーネントであって、
上記第１バイアス電極は、差動電極の第１対であって、それぞれが上記光導波路の上記第２チャンネルから上記第３距離で形成されており、
上記第２バイアス電極は、差動電極の第２対であって、それぞれが上記光導波路の上記第２チャンネルから上記第４距離で形成されている。
【００４７】
本発明の概念８は、上記概念７の電気光学試験コンポーネントであって、このとき、上記第１距離は、上記第３距離と同じであり、上記第２距離は、上記第４距離と同じである。
【００４８】
本発明の概念９は、上記概念１の電気光学試験コンポーネントであって、このとき、上記基板は、電気光学的な結晶基板である。
【００４９】
本発明の概念１０は、上記概念１の電気光学試験コンポーネントであって、このとき、上記基板は、ポリマ基板である。
【００５０】
本発明の概念１１は、試験測定装置であって、
光送信部と、
該光送信部に結合された電気光学試験コンポーネントと、
該電気光学試験コンポーネントの出力に結合された光電変換部と、
該光電変換部からの電気信号に基づいて、出力信号を視覚的に示す表示装置と
を具え、
上記電気光学試験コンポーネントが、
電界が加えられると屈折率が変化するよう構成される基板と、
該基板中に形成されると共に、上記光送信部で生成された光を第１端部で受けて変調して第２端部から出力する光導波路と、
該光導波路から第１距離で上記光導波路に隣接して形成される第１検出電極と、
上記光導波路から上記第１距離と異なる第２距離で上記光導波路に隣接して形成される第２検出電極と
を有している。
【００５１】
本発明の概念１２は、上記概念１１による試験測定装置であって、このとき、上記光導波路が、上記第１検出電極及び上記第２検出電極が隣接して形成される第１チャンネル（第１分岐光導波路）と、第２チャンネル（第２分岐光導波路）とを有している。
【００５２】
本発明の概念１３は、上記概念１２による試験測定装置であって、
上記光導波路から第３距離で上記第２チャンネルに隣接して形成される第１バイアス電極と、
上記光導波路から上記第３距離と異なる第４距離で上記第２チャンネルに隣接して形成される第２バイアス電極と
を更に具えている。
【００５３】
本発明の概念１４は、光導波路を有し、該光導波路から第１距離に第１検出電極が設けられ、上記光導波路から第２距離に第２検出電極が設けられた電気光学的測定用アクセサリ（例えば、電気光学的電圧プローブ）を試験測定装置に接続し、上記電気光学的測定用アクセサリを使用して、被試験デバイスからの変動入力信号を測定する方法であって、
上記電気光学的測定用アクセサリで、上記被試験デバイスからの上記変動入力信号を受ける処理と、
上記電気光学的測定用アクセサリの上記第１検出電極又は上記第２検出電極を選択検出電極として選択する処理と、
上記選択検出電極に上記被試験デバイスの上記変動入力信号を印加する処理と、
上記電気光学的測定用アクセサリから上記変動入力信号に基づく変調出力信号を出力する処理と、
上記電気光学的測定用アクセサリからの上記変調出力信号をプロセッサで受ける処理と、
上記電気光学的測定用アクセサリの上記変調出力信号から、上記電気光学的測定用アクセサリの上記変動入力信号を再構築する処理と
を具えている。
【００５４】
本発明の概念１５は、上記概念１４による被試験デバイスの変動入力信号を測定する方法であって、このとき、上記選択検出電極に上記被試験デバイスの上記変動入力信号を印加する処理は、電極対に差動信号を印加する処理である。
【００５５】
本発明の概念１６は、上記概念１４による被試験デバイスの変動入力信号を測定する方法であって、バイアス電極にバイアス信号を印加する処理を更に具えている。
【００５６】
本発明の概念１７は、上記概念１６による被試験デバイスの変動入力信号を測定する方法であって、このとき、バイアス電極にバイアス信号を印加する処理が、
第１バイアス電極又は第２バイアス電極のどちらかを選択バイアス電極として選択する処理と、
上記バイアス信号を上記選択バイアス電極に印加する処理と
を有している。
【００５７】
本発明の概念１８は、上記概念１４による被試験デバイスの変動入力信号を測定する方法であって、このとき、上記電気光学的測定用アクセサリの上記変動入力信号を、上記試験測定装置の表示装置上で再構築するようにしても良い。
【００５８】
図示した実施形態を参照しながら、本発明の原理を記述し、特徴を説明してきたが、こうした原理から離れることなく、図示した実施形態の構成や細部を変更したり、望ましい形態に組み合わせても良いことが理解できよう。
【符号の説明】
【００５９】
１０  試験測定システム
９０  光学接続入力部
９２  光学接続出力部
１００  電気光学センサ
１０２  光入力パス
１０４  光送信部
１０６  光出力パス
１０８  検出電極対
１１０  被試験デバイス
１１２  光導波路
１１２ａ  第１分岐光導波路（第１チャンネル）
１１２ｂ  第２分岐光導波路（第２チャンネル）
１１４  光受信部
１１６  光電変換部
１１８  試験測定装置
１２０  バイアス電極対
１２２  バイアス制御部
２００  電気光学変調装置
２０２  第１分岐光導波路
２０４  第２分岐光導波路
２０８  検出電極対
２０９  検出電極対
２２０  バイアス電極対
２２１  バイアス電極対
２３０  電気光学結晶基板
２４０  ガード
３００  電気光学変調装置
３０８  電極対
３０９  電極対
３１２  光導波路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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