(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに周波数の異なる２以上の整数Ｎ種類の変調信号を出力するＮ個の信号源と、
上記Ｎ個の信号源に接続された少なくとも２個のアイソレータと、
上記Ｎ種類の変調信号が上記少なくとも２個のアイソレータを介して入力されるＸ（２以上の整数）入力Ｙ（Ｙは正の整数）出力のスイッチ回路と、
上記Ｎ種類の変調信号が上記少なくとも２個のアイソレータと上記スイッチ回路を介して選択的に入力される正の整数Ｍ個の光コム発生器と
を備え、
上記Ｍ個の光コム発生器は、上記Ｎ種類の変調信号の内の少なくとも２種の変調信号により、それぞれ周期的に強度又は位相が変調され、互いに変調周期が異なるＭ種類の光コムを出力することを特徴とする光コム発生装置。
【請求項２】
上記光コム発生器を２以上のＭ個備え、上記Ｎ個の信号源に接続されたＮ個の上記アイソレータを介して上記スイッチ回路に入力される上記Ｎ種類の変調信号を上記スイッチ回路により循回的に切り替えて上記Ｍ個の光コム発生器に入力し、
上記Ｍ個の光コム発生器から、上記循回的に切り替えられたＮ種類の変調周期が互いに異なるＭ種類の光コムを出力することを特徴とする請求項１記載の光コム発生装置。
【請求項３】
Ｎ＝４、Ｍ＝２であり、
４種類の変調信号を上記スイッチ回路を介して循回的に切り替えて２個の光コム発生器に入力することにより、変調周期が循回的に切り替えられた互いに変調周期が異なる２種類の光コムを出力することを特徴とする請求項２記載の光コム発生装置。
【請求項４】
Ｎ＝Ｍ＝２であり、
２個の光コム発生器から、互いに変調周期が異なる２種類の光コムを交互に出力することを特徴とする請求項１記載の光コム発生装置。
【請求項５】
Ｍ＝１であり、
上記Ｎ個の信号源に接続されたＮ個の上記アイソレータを介して上記スイッチ回路に入力される上記Ｎ種類の変調信号を上記スイッチ回路を介して循回的に切り替えて入力することにより、１個の光コム発生器から、変調周期が循回的に切り替えられた光コムを出力することを特徴とする請求項１記載の光コム発生装置。
【請求項６】
上記Ｎ個の信号源は、それぞれＰＬＬ回路により基準の周波数信号に位相同期された周波数が固定された状態のＮ種類の変調信号を発生することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の光コム発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定光の干渉信号と基準光の干渉信号の時間差から距離を測定する光コム距離計などに用いられる光コム発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、精密なポイントの距離計測が可能なアクティブ式距離計測方法として、レーザ光を利用する光学原理による距離計測が知られている。レーザ光を用いて対象物体までの距離を測定するレーザ距離計ではレーザ光の発射時刻と、測定対象に当たり反射してきたレーザ光を受光素子にて検出した時刻との差に基づいて、測定対象物までの距離が算出される（たとえば特許文献１参照）。また、例えば、半導体レーザの駆動電流に三角波等の変調をかけ、対象物での反射光を半導体レーザ素子の中に埋め込まれたフォトダイオードを使用して受光し、フォトダイオード出力電流に現れた鋸歯状波の主波数から距離情報を得ている。
【０００３】
ある点から測定点までの絶対距離を高精度で測定する装置としてレーザ距離計が知られている。たとえば、特許文献１には、測定光の干渉信号と基準光の干渉信号の時間差から距離を測定する距離計が記載されている。
【０００４】
従来の絶対距離計では、長い距離を高精度で測れる実用的な絶対距離計を実現することが難しく、高い分解能を得るためにはレーザ変位計のように原点復帰が必要なため絶対距離測定に適さない方法しか手段がなかった。
【０００５】
本件発明者等は、それぞれ周期的に強度又は位相が変調され、互いに変調周期が異なる干渉性のある基準光と測定光をパルス出射する２つの光コム発生器を備え、基準面に照射される基準光パルスと測定面に照射される測定光パルスとの干渉光を基準光検出器により検出するとともに、上記基準面により反射された基準光パルスと上記測定面により反射された測定光パルスとの干渉光を測定光検出器により検出して、上記基準光検出器と測定光検出器により得られる２つ干渉信号の時間差から、上記基準面までの距離と上記測定面までの距離の差を求めることにより、高精度で、しかも短時間に行うことの可能な光コム距離計を先に提案している（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
また、測定面までの距離の基準点位置を基準光路により規定して、長距離測定を高精度で、しかも短時間に行うことができるようにした光コム距離計を先に提案している（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
光コム距離計では、原理的に周波数が異なる２種類の変調信号により駆動される２つの光コム発生器からパルス出射される干渉性のある基準光パルスと測定光パルスを用いることにより、信号処理部において、基準光検出器により得られる干渉信号（以下、参照信号と言う。）と、測定光検出器により得られる干渉信号（以下、測定信号と言う。）について周波数解析を行い、光コムの中心周波数から数えたモード番号をＮとして、参照信号と測定信号のＮ次モード同士の位相差を計算して光コム発生器から基準点までの光コム生成、伝送過程の光位相差を相殺した後、周波数軸で次数１あたりの位相差の増分を計算して測定信号パルスと参照信号パルスの位相差を求めることにより、基準点から測定面までの距離を算出する。
【０００８】
ここで、マイクロ波帯域の変調周波数ｆｍ（例えば２５ＧＨｚ）、周波数差Δｆ（例えば、５００ｋＨｚ）である１対の変調信号により駆動される２つの光コム発生器から出力される基準光パルスと測定光パルスを用いて測定される距離は、基準点から測定面までの全体の距離（絶対距離という）から変調周波数ｆｍの半波長の整数倍の距離を差し引いた剰余の部分である。干渉信号にはΔｆの周期性があり、最も近い参照信号と測定信号の位相差が求められる。半波長を超える距離を測定する場合、２πに整数をかけた位相が基準時刻から比較している参照信号までの時間差に相当する位相として内在する。１組の周波数設定ではその整数値を判別することができない。ｆｍをわずかに変えて複数回距離測定鵜を実行することにより、複数の測定条件に合致する値としてその整数が逆算できる。
【０００９】
すなわち、周波数の切り替えを要する絶対距離測定では、計測に要する時間は周波数の切り替え時間と計測時間、絶対距離計算時間を含めたものとなる。
【００１０】
２つの光コム発生器を駆動する変調信号は、例えばＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ−Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）により周波数を設定できるようにした変調信号発生器を用いることにより、周波数を切り替えることができる。
【００１１】
光コム発生器を駆動する信号はできる限り位相雑音の少ないものが望ましい。位相雑音の少ないＶＣＯを外部参照信号に同期する際に制御の周波数帯域をむやみに広げず、駆動信号のクリーンアップを狙って参照信号の位相雑音のよりもＶＣＯの位相雑音のほうが低くなるような周波数帯域についてはＶＣＯの特性がそのまま出るように制御帯域を制限することが行われる。
【００１２】
ＰＬＬの周波数が落ち着くまでの時間（セトリング時間）は概ね制御帯域の逆数に比例すると考えれば良く、クリーンアップを狙って制御帯域を狭めるとセトリング時間が長くなり、セトリング時間を短くするため制御帯域を広げると高周波数域の位相雑音の増加や比較周波数に関連するスプリアス信号の混入レベルの増加が発生する。
【００１３】
ＰＬＬに関する参考文献（非特許文献１）には、設計例として、ローパス・フィルタの帯域幅を約２０７ｋＨｚとした場合、約５１マイクロ秒で１ｋＨｚの誤差範囲内に周波数をロックすることが紹介されている。５００ｋＨｚを周波数設定の単位とするように分周回路を設定する場合にはスプリアスの混入を避けるためにはローパス・フィルタの帯域幅をもっと下げなければならず、セトリング時間は５１マイクロ秒の何倍もの時間がかかることが予想される。
【００１４】
そこで、光コム距離計における２つの光コム発生器には、ＰＬＬ回路により基準の周波数信号に位相同期された周波数が固定された状態の複数の変調信号をスイッチ回路で切り替えて駆動信号として供給するようにしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００１−３４３２３４号公報
【特許文献２】特許第５２３１８８３号公報
【特許文献３】特開２０２０−１２６４１号公報
【非特許文献】
【００１６】
【非特許文献１】Ａｎａｌｏｇ  Ｄｉａｌｏｇｕｅ、ＡＤ３３−０３  フェーズ・ロック・ループ（ＰＬＬ）の基礎  著者Ｉａｎ  Ｃｏｌｌｉｎｓ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上述の如く、従来の光コム距離計における２つの光コム発生器では、ＰＬＬ回路により基準の周波数信号に位相同期された周波数が固定された状態の複数の変調信号をスイッチ回路で切り替えて駆動信号として供給するようにしていたが、スイッチ回路で駆動信号を切り替えた瞬間における変調信号発生器の負荷変動により、動作が不安定になるという問題点があった。
【００１８】
そこで、図７に示すような構成の第１の実験回路１００にて過渡応答を解析する実験を行ったところ、図８に示すような解析結果が得られた。
【００１９】
図７に示す第１の実験回路１００は、差周波数が５００ｋＨｚの独立した２つの周波数信号（ＦＭ１：１０００ＭＨｚ、ＦＭ２：１０００．５ＭＨｚ）を出力するシンセサイザ回路１０１と、４入力２出力のスイッチ回路１０２と、２重平衡変調器（ＤＢＭ：Ｄｏｕｂｌｅ  Ｂａｌａｎｃｅｄ  Ｍｉｘｅｒ）１０３を備え、上記ＤＢＭ１０３のＲＦ入力端子には上記シンセサイザ回路１０１のＦＭ２端子から１０００．５ＭＨｚの周波数信号が入力されており、上記４入力２出力のスイッチ回路１０２のスイッチ設定がされた瞬間に、上記４入力２出力のスイッチ回路１０２を介してナノ秒程度の遅れ時間で上記シンセサイザ回路１０１のＦＭ１端子から１０００ＭＨｚの周波数信号が上記ＤＢＭ１０３のＬＯ入力端子に入力されるようになっている。
【００２０】
この第１の実験回路１００において、上記ＤＢＭ１０３のＩＦ出力端子には、上記４入力２出力のスイッチ回路１０２が導通している間だけ、ＬＯ入力端子に入力される１０００ＭＨｚの周波数信号とＲＦ入力端子に入力されている１０００．５ＭＨｚの周波数信号との差周波数である５００ｋＨｚの波形信号が出力される。
【００２１】
図８の（Ａ）は、上記ＤＢＭ１０３のＩＦ出力端子に得られた５００ｋＨｚの波形信号の時間波形について２００Ｍサンプル／ｓ（５ｎｓ周期）で電圧値を取得してプロットした波形図であり、５０００ポイント付近でスイッチ回路１０１がＯＮになり、ＩＦ出力端子から５００ｋＨｚの波形信号が出力された様子を示している。
【００２２】
図８の（Ｂ）は、上記ＤＢＭ１０３のＩＦ出力端子に得られた５００ｋＨｚ成分の位相を示す特性図であり２８０μｓ当たり３０ｒａｄの位相変動、すなわち、約１７ｋＨｚの周波数ずれを生じた様子を示している。
【００２３】
図８の（Ｃ）は、ＦＦＴ解析により求めた上記ＤＢＭ１０３のＩＦ出力端子に得られた５００ｋＨｚの波形信号のパワー比率を示す特性図であり、図８の（Ｄ）は、その縦軸の拡大図である。
【００２４】
パワー比率は、一見切り替え直後に安定しているように見えるが、図８の（Ｄ）に示すように、２５０区間でも振動が残っており、５００ｋＨｚ周波数が安定していないことを示している。
【００２５】
また、図９に示すような構成の第２の実験回路１１０にて過渡応答を解析する実験を行ったところ、図１０に示すような解析結果が得られた。
【００２６】
図９に示す第２の実験回路１１０では、上記第１の実験回路１００におけるシンセサイザ回路１０１と４入力２出力のスイッチ回路１０２の間にアイソレーション回路１０５を挿入して、アイソレーションをするように構成したもので、他の構成は上記第１の実験回路１００と同様である。アイソレーション回路１０５は、リバースアイソレーション３０ｄＢ以上のＲＦ増幅器と１５ｄＢの減衰器にて構成した。
【００２７】
この第２の実験回路１１０では、上記４入力２出力のスイッチ回路１０２のスイッチ設定がされた瞬間に、上記４入力２出力のスイッチ回路１０２を介してナノ秒程度の遅れ時間で上記シンセサイザ回路１０１のＦＭ１端子から上記アイソレーション回路１０５を介して１０００ＭＨｚの周波数信号が上記ＤＢＭ１０３のＬＯ入力端子に入力される。
【００２８】
上記ＤＢＭ１０３のＩＦ出力端子には、上記４入力２出力のスイッチ回路１０２が導通している間だけ、アイソレーション回路１０５を介してＬＯ入力端子に入力される１０００ＭＨｚの周波数信号とＲＦ入力端子に入力されている１０００．５ＭＨｚの周波数信号との差周波数である５００ｋＨｚの波形信号が出力される。
【００２９】
図１０の（Ａ）は、上記ＤＢＭ１０３のＩＦ出力端子に得られた５００ｋＨｚの波形信号の時間波形について２００Ｍサンプル／ｓ（５ｎｓ周期）で電圧値を取得してプロットした示す波形図であり、５０００ポイント付近でスイッチ回路１０２がＯＮになり、ＩＦ出力端子から５００ｋＨｚの波形信号が出力された様子を示している。
【００３０】
図１０の（Ｂ）は、上記ＤＢＭ１０３のＩＦ出力端子に得られた５００ｋＨｚ成分の位相を示す特性図であり２００μｓ当たり０．１ｒａｄの位相変動、すなわち約８０Ｈｚの周波数ずれを生じた様子を示している。
【００３１】
図１０の（Ｃ）は、ＦＦＴ解析により求めた上記ＤＢＭ１０３のＩＦ出力端子に得られた５００ｋＨｚの波形信号のパワー比率を示す特性図であり、図１０の（Ｄ）は、その拡大図である。パワー比率は、切り替え直後に安定しており、図１０の（Ｄ）に示すように、振動はなく、周波数が安定している。
【００３２】
本発明の目的は、上述のごとき実情に鑑み、駆動周波数の切り替えに伴う不安定動作状態を回避して瞬時に駆動周波数を切り替えることができる光コム発生装置を提供することにある。
【００３３】
また、本発明の目的は、測定光の干渉信号と基準光の干渉信号の時間差から距離を測定する光コム距離計などに用いて最適な光コム発生装置を提供することにある。
【００３４】
本発明の他の目的、本発明によって得られる具体的な利点は、以下に説明される実施の形態の説明から一層明らかにされる。
【課題を解決するための手段】
【００３５】
本発明では、信号源とスイッチ回路の間にアイソレータを挿入して、信号源からアイソレータを介してスイッチ回路に変調信号を入力することにより、スイッチ回路以降の回路の遮断や解放などによる負荷変動で信号源の動作が不安定になるのを防止して、スイッチ回路により光コム発生器に供給する駆動信号を切り替えた瞬間における負荷変動により動作が不安定になることがなく、光コム発生器の駆動信号を迅速に切り替えて駆動状態を遷移させる。
【００３６】
すなわち、本発明は、光コム発生装置であって、互いに周波数の異なる２以上の整数Ｎ種類の変調信号を出力するＮ個の信号源と、上記Ｎ個の信号源に接続された少なくとも２個のアイソレータと、上記Ｎ種類の変調信号が上記少なくとも２個のアイソレータを介して入力されるＮ入力Ｍ（Ｍは正の整数）出力のスイッチ回路と、上記Ｎ種類の変調信号が上記Ｎ個のアイソレータと上記スイッチ回路を介して選択的に入力されるＭ個の光コム発生器とを備え、上記Ｍ個の光コム発生器は、上記Ｎ種類の変調信号の内の少なくとも２種の変調信号により、それぞれ周期的に強度又は位相が変調され、互いに変調周期が異なるＭ種類の光コムを出力することを特徴とする。
【００３７】
本発明に係る光コム発生装置は、上記光コム発生器を２以上のＭ個備え、上記Ｎ個の信号源に接続されたＮ個の上記アイソレータを介して上記スイッチ回路に入力される上記Ｎ種類の変調信号を上記スイッチ回路により循回的に切り替えて上記Ｍ個の光コム発生器に入力し、上記Ｍ個の光コム発生器から、上記循回的に切り替えられたＮ種類の変調周期が互いに異なるＭ種類の光コムを出力するものとすることができる。
【００３８】
また、本発明に係る光コム発生装置は、Ｎ＝４、Ｍ＝２であり、４種類の変調信号を上記スイッチ回路を介して循回的に切り替えて２個の光コム発生器に入力することにより、変調周期が循回的に切り替えられた互いに変調周期が異なる２種類の光コムを出力するものとすることができる。
【００３９】
また、本発明に係る光コム発生装置は、Ｎ＝Ｍ＝２であり、２個の光コム発生器から、互いに変調周期が異なる２種類の光コムを交互に出力するものとすることができる。
【００４０】
また、本発明に係る光コム発生装置は、Ｍ＝１であり、上記Ｎ種類の変調信号を上記スイッチ回路を介して循回的に切り替えて入力することにより、１個の光コム発生器から、変調周期が循回的に切り替えられた光コムを出力するものとすることができる。
【００４１】
さらに、本発明に係る光コム発生装置において、上記Ｎ個の信号源は、それぞれＰＬＬ回路により基準の周波数信号に位相同期された周波数が固定された状態のＮ種類の変調信号を発生するものとすることができる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明では、信号源とスイッチ回路の間にアイソレータを挿入して、信号源からアイソレータを介してスイッチ回路に変調信号を入力することにより、スイッチ回路以降の回路の遮断や解放などによる負荷変動で信号源の動作が不安定になるのを防止して、スイッチ回路により光コム発生器に供給する駆動信号を切り替えた瞬間における負荷変動により動作が不安定になることがなく、光コム発生器の駆動信号を迅速に切り替えて駆動状態を遷移させる。
【００４３】
すなわち、本発明では、駆動周波数の切り替えに伴う不安定動作状態を回避して瞬時に駆動周波数を切り替えることができる光コム発生装置を提供することができる。
【００４４】
また、本発明では、測定光の干渉信号と基準光の干渉信号の時間差から距離を測定する光コム距離計などに用いて最適な光コム発生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明を適用した光コム発生装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明を適用した光コム発生装置の他の構成例を示すブロック図である。
【図３】上記他の構成例の光コム発生装置において、２つ光コム発生器に供給される駆動信号の状態遷移を示す状態遷移図である。
【図４】上記他の構成例の光コム発生装置におけるスイッチ回路の具体的な構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明を適用した光コム発生装置の他の構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明を適用した光コム発生装置の更に他の構成例を示すブロック図である。
【図７】ＰＬＬ回路により位相同期された駆動信号をスイッチ回路で切り替える場合の過渡応答を解析するための実験に用いた第１の実験回路の構成を示すブロック図である。
【図８】上記第１の実験回路による実験結果を示す図であり、（Ａ）は、ＤＢＭのＩＦ出力端子に得られた５００ｋＨｚの波形信号を示す波形図であり、（Ｂ）は、上記５００ｋＨｚ成分の位相を示す特性図であり、（Ｃ）はＦＦＴ解析により求めた上記５００ｋＨｚの波形信号のパワー比率を示す特性図であり（Ｄ）はその拡大図である。
【図９】ＰＬＬ回路により位相同期された駆動信号をスイッチ回路で切り替える場合の過渡応答を解析する実験に用いた第２の実験回路の構成を示すブロック図である。
【図１０】上記第２の実験回路による実験結果を示す図であり、（Ａ）は、ＤＢＭのＩＦ出力端子に得られた５００ｋＨｚの波形信号を示す波形図であり、（Ｂ）は、上記５００ｋＨｚ成分の位相を示す特性図であり、（Ｃ）はＦＦＴ解析により求めた上記５００ｋＨｚの波形信号のパワー比率を示す特性図であり（Ｄ）はその拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、共通の構成要素については、共通の指示符号を図中に付して説明する。また、本発明は以下の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更可能であることは言うまでもない。
【００４７】
本発明は、例えば図１のブロック図に示すにように、それぞれ周期的に強度又は位相が変調され、互いに変調周期が異なる干渉性のある測定光と基準光を出射する２つの光コム発生器１４Ａ，１４Ｂを備える光コム発生装置１０に適用される。
【００４８】
この光コム発生装置１０は、例えば特許文献２，３等に記載されている測定光の干渉信号と基準光の干渉信号の時間差から距離を測定する光コム距離計や三次元形状測定機において、それぞれ周期的に強度又は位相が変調され、互いに変調周期が異なる干渉性のある測定光と基準光と出射する光源として用いられる。
【００４９】
この光コム発生装置１０は、差周波数が５００ｋＨｚの独立した２つの周波数信号（Ｆｍ１：１０００ＭＨｚ、Ｆｍ２：１０００．５ＭＨｚ）を出力するシンセサイザ回路１１と、上記シンセサイザ回路１１のＦｍ１端子に接続された第１のアイソレータ１２Ａと、上記シンセサイザ回路１１のＦｍ２端子に接続された第２のアイソレータ１２Ｂと、２入力２出力のスイッチ回路１３と、第１の光コム発生器１４Ａと、第２の光コム発生器１４Ｂを備え、上記シンセサイザ回路１１のＦｍ１端子、Ｆｍ２端子が上記第１，第２のアイソレータ１２Ａ，１２Ｂを介して上記スイッチ回路１３の２つの入力端子に接続され、該スイッチ回路１３の２つの出力端子に上記第１，第２の光コム発生器１４Ａ，１４Ｂが接続されている。
【００５０】
上記シンセサイザ回路１１は、１０ＭＨｚの基準周波数信号ＦＲＥＦを発生する基準周波数信号発生器１１Ｒと、この基準周波数信号発生器１１Ｒにより発生される基準周波数信号ＦＲＥＦにそれぞれ位相同期されて周波数が固定された互いに異なる周波数の第１，第２の変調信号Ｆｍ１，Ｆｍ２を発生する第１，第２の変調信号発生器１１Ａ，１１Ｂを備える。
【００５１】
上記第１の変調信号発生器１１Ａは、上記基準周波数信号発生器１１Ｒにより発生される基準周波数信号ＦＲＥＦにＰＬＬ回路により位相同期されて周波数が第１の周波数１０００ＭＨｚに固定された第１の変調信号Ｆｍ１を発生する。
【００５２】
また、上記第２の変調信号発生器１１Ｂは、上記基準周波数信号発生器１１Ｒにより発生される基準周波数信号ＦＲＥＦにＰＬＬ回路により位相同期されて周波数が第２の周波数１０００．５ＭＨｚに固定された第２の変調信号Ｆｍ２を発生する。
【００５３】
上記第１の変調信号発生器１１Ａにより得られる第１の変調信号Ｆｍ１は、上記シンセサイザ回路１１のＦｍ１端子に接続された第１のアイソレータ１２Ａを介して、上記スイッチ回路１３の一方の入力端子に入力され、該スイッチ回路１３の２つの出力端子に接続されている上記第１、第２の光コム発生器１４Ａ、１４Ｂに選択的に供給されるようになっている。
【００５４】
また、上記第２の変調信号発生器１１Ｂにより得られる第２の変調信号Ｆｍ２は、上記シンセサイザ回路１１のＦｍ２端子に接続された第２のアイソレータ１２Ｂを介して、上記スイッチ回路１３の他方の入力端子に入力され、該スイッチ回路１３の２つの出力端子に接続されている上記第１、第２の光コム発生器１４Ａ，１４Ｂに選択的に供給されるようになっている。
【００５５】
上記スイッチ回路１３は、２つの入力端子に入力される第１，第２の変調信号Ｆｍ１，Ｆｍ２を切り替えて２つの出力端子から交互に出力し、上記２つの出力端子に接続されている上記第１，第２の光コム発生器１４Ａ，１４Ｂに駆動信号として供給する第１，第２の変調信号Ｆｍ１，Ｆｍ２を切り替える２入力２出力のセレクタスイッチとして機能する。
【００５６】
この光コム発生装置１０では、上記第１，第２の変調信号Ｆｍ１，Ｆｍ２を上記スイッチ回路１３により切り替えて上記第１，第２の光コム発生器１４Ａ，１４Ｂに駆動信号として供給することにより、上記第１、第２の光コム発生器１４Ａ，１４Ｂから、互いに変調周期が異なる２種類の光コムを交互に出力することができる。
【００５７】
そして、この光コム発生装置１０では、上記シンセサイザ回路１１と上記スイッチ回路１３の間に挿入された第１，第２のアイソレータ１２Ａ，１２Ｂを介して第１、第２の変調信号Ｆｍ１，Ｆｍ２が上記スイッチ回路１３に入力されているので、上述の第２の実験回路１１０による実験結果と同様に、上記スイッチ回路１３により上記第１、第２の光コム発生器１４Ａ，１４Ｂを駆動信号を切り替えた瞬間における負荷変動により上記第１，第２の変調信号発生器１１Ａ，１１Ｂの動作が不安定になることがなく、上記第１、第２の光コム発生器１４Ａ，１４Ｂの駆動信号を迅速に切り替えて駆動状態を遷移させることができる。
【００５８】
なお、特許文献２，３等に記載されている光コム距離計や三次元形状測定機において周波数の切り替えを要する絶対距離測定を行う場合、周波数の切り替え時間と絶対距離計算時間を含めたものが測定時間となるが、この光コム発生装置１０は、上述の如く上記シンセサイザ回路１１と上記スイッチ回路１３の間に第１，第２のアイソレータ１２Ａ，１２Ｂを挿入したことにより、第１、第２の光コム発生器１４Ａ、１４Ｂの駆動信号を迅速に切り替えて駆動状態を遷移させることができるので、参照信号と測定信号の変調周波数を切り替えて絶対距離計測を行う２つの光コム光源として用いることにより、絶対距離の測定時間を短縮することができる。
【００５９】
ここで、上記光コム発生装置１０は、２個の光コム発生器１４Ａ，１４Ｂから、互いに変調周期が異なる２種類の光コムを交互に出力するものであるが、本発明は、上記２種類の光コムを交互に出力する光コム発生装置１０のみに限定されるものでなく、互いに周波数の異なる２以上の整数Ｎ種類の変調信号を出力するＮ個の信号源と、上記Ｎ個の信号源に接続された少なくとも２個のアイソレータと、上記Ｎ種類の変調信号が上記少なくとも２個のアイソレータを介して入力されるＸ（２以上の整数）入力Ｙ（正の整数）出力のスイッチ回路と、上記Ｎ種類の変調信号が上記Ｎ個のアイソレータと上記スイッチ回路を介して選択的に入力される正の整数Ｍ個の光コム発生器とを備え、上記Ｍ個の光コム発生器は、上記Ｎ種類の変調信号の内の少なくとも２種の変調信号により、それぞれ周期的に強度又は位相が変調され、互いに変調周期が異なるＭ種類の光コムを出力するものであればよく、Ｎ≠Ｘ≠Ｙ≠Ｍであってもよい。スイッチ回路の使用しない出力端子は終端抵抗を接続しておく。
【００６０】
本発明は、図２に示す光コム発生装置２０のようにＮ＝４，Ｘ＝４，Ｙ＝２，Ｍ＝２として互いに変調周期が異なる４種類の光コムを２つの光コム発生器２４Ａ、２４Ｂに巡回的に出力する構成、図５に示す光コム発生装置３０のようにＭ個の光コム発生器３４Ａ，３４Ｂ，・・・，３４Ｍから循回的に切り替えられたＮ種類の変調周期が互いに異なるＭ種類の光コムを出力する構成、図６に示す光コム発生装置４０のようにＮ＝Ｘ＝Ｙ、Ｍ＝１として、１個の光コム発生器４４から循回的に切り替えられたＮ種類の変調周期が互いに異なる光コムを出力する構成など、各種構成の光コム発生装置に適用することができる。
【００６１】
図２に示す光コム発生装置２０は、Ｎ＝４，Ｍ＝２として、シンセサイザ回路２１から出力される４種類の変調信号をスイッチ回路２３を介して循回的に切り替えて２個の光コム発生器２４Ａ，２４Ｂに入力することにより、変調周期が循回的に切り替えられた互いに変調周期が異なる２種類の光コムを出力する光コム発生装置に本発明を適用したもので、差周波数が５００ｋＨｚの独立した４つ周波数信号（Ｆｍ１：１０００ＭＨｚ、Ｆｍ２：１０１０ＭＨｚ、Ｆｍ３：１０００．５ＭＨｚ、Ｆｍ４：１０１０．５ＭＨｚ）を出力するシンセサイザ回路２１と、上記シンセサイザ回路２１のＦｍ１端子に接続された第１のアイソレータ２２Ａと、上記シンセサイザ回路２１のＦｍ２端子に接続された第２のアイソレータ２２Ｂと、上記シンセサイザ回路２１のＦｍ３端子に接続された第３のアイソレータ２２Ｃと、上記シンセサイザ回路２１のＦｍ４端子に接続された第４のアイソレータ２２Ｄと、４入力２出力のスイッチ回路２３と、第１の光コム発生器２４Ａと、第２の光コム発生器２４Ｂを備え、上記シンセサイザ回路２１のＦｍ１端子，Ｆｍ２端子，Ｆｍ３端子，Ｆｍ４端子が上記第１のアイソレータ２２Ａ，第２のアイソレータ２２Ｂ，第３のアイソレータ２２Ｃ，第４のアイソレータ２２Ｄを介して上記スイッチ回路２３の４つの入力端子に接続され、該スイッチ回路２３の２つの出力端子に上記第１，第２の光コム発生器２４Ａ，２４Ｂが接続されている。
【００６２】
上記シンセサイザ回路２１は、１０ＭＨｚの基準周波数信号ＦＲＥＦを発生する基準周波数信号発生器２１Ｒと、この基準周波数信号発生器２１Ｒにより発生される基準周波数信号ＦＲＥＦにそれぞれ位相同期されて周波数が固定された互いに周波数の異なる４種類の変調信号Ｆｍ１，Ｆｍ２，Ｆｍ３，Ｆｍ４を発生する４つの変調信号発生器２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄを備える。
【００６３】
第１の変調信号発生器２１Ａは、上記基準周波数信号発生器２１Ｒにより発生される基準周波数信号ＦＲＥＦにＰＬＬ回路により位相同期されて周波数が第１の周波数１０００ＭＨｚに固定された第１の変調信号Ｆｍ１を発生する。
【００６４】
また、第２の変調信号発生器２１Ｂは、上記基準周波数信号発生器２１Ｒにより発生される基準周波数信号ＦＲＥＦにＰＬＬ回路により位相同期されて周波数が第２の周波数１０１０ＭＨｚに固定された第２の変調信号Ｆｍ２を発生する。
【００６５】
また、第３の変調信号発生器２１Ｃは、上記基準周波数信号発生器２１Ｒにより発生される基準周波数信号ＦＲＥＦにＰＬＬ回路により位相同期されて周波数が第３の周波数１０００．５ＭＨｚに固定された第３の変調信号Ｆｍ３を発生する。
【００６６】
さらに、第４の変調信号発生器２１Ｄは、上記基準周波数信号発生器２１Ｒにより発生される基準周波数信号ＦＲＥＦにＰＬＬ回路により位相同期されて周波数が第４の周波数１０１０．５ＭＨｚに固定された第４の変調信号Ｆｍ４を発生する。
【００６７】
そして、上記スイッチ回路２３は、上記シンセサイザ回路２１から上記第１のアイソレータ２２Ａ、第２のアイソレータ１２Ｂ、第３のアイソレータ２２Ｃ、第４のアイソレータ２２Ｄを介して４つのアイソレータ入力端子に入力される４種類の変調信号Ｆｍ１，Ｆｍ２，Ｆｍ３，Ｆｍ４を巡回的に切り替えて２つの出力端子から交互に出力し、上記２つの出力端子に接続されている上記第１、第２の光コム発生器２４Ａ，２４Ｂに駆動信号として供給する４種類の変調信号Ｆｍ１，Ｆｍ２，Ｆｍ３，Ｆｍ４を巡回的に切り替える４入力２出力のセレクタスイッチとして機能する。
【００６８】
この光コム発生装置２０における上記第１、第２の光コム発生器２４Ａ，２４Ｂに駆動信号の遷移状態を図３に示すように、上記スイッチ回路２３は、上記第１，第２の光コム発生器２４Ａ，２４Ｂに駆動信号として供給する４種類の変調信号Ｆｍ１，Ｆｍ２，Ｆｍ３，Ｆｍ４を巡回的に切り替える。
【００６９】
ここで、この光コム発生装置２０は、特許文献２，３等に記載されている光コム距離計や三次元形状測定機において周波数の切り替えを要する絶対距離測定を行うための基準光パルスと測定光パルスとして２種類の光コムを発生するものであって、表１に示すように、上記４種類の変調信号Ｆｍ１，Ｆｍ２，Ｆｍ３，Ｆｍ４を上記スイッチ回路２３により巡回的に切り替えて上記第１、第２の光コム発生器２４Ａ，２４Ｂに駆動信号として供給することにより、上記第１、第２の光コム発生器２４Ａ，２４Ｂから、変調周期が循回的に切り替えられた互いに変調周期が異なる２種類の光コムが出力される。
【表１】
0006925550.tif 000002
【００７０】
表１は、＃１〜４の設定における第１，第２の光コム発生器２４Ａ，２４Ｂの駆動信号の遷移状態ＯＦＣＧ１／ＯＦＣＧ２とその位相差すなわち OFCG1側とOFCG2側の駆動周波数の大小関係に依存して反転する符号を補正した位相を示しており、駆動信号の周波数は、例えば、Δｆ＝５００ｋＨｚ、Δｆｍ＝１０ＭＨｚ、ｆｍ＝Ｆｍ１（１０００ＭＨｚ）、ｆｍ＋Δｆｍ＝Ｆｍ２（１０１０ＭＨｚ）、ｆｍ＋Δｆ＝Ｆｍ３（１０００．５ＭＨｚ、ｆｍ＋Δｆｍ＋Δｆ＝Ｆｍ４（１０１０．５ＭＨｚ）である。なお、光コム距離計に実装される第１、第２の光コム発生器２４Ａ，２４Ｂにおける駆動信号の周波数設定＃１〜４では、１ＧＨｚ帯のシンセサイザ回路２１をアップコンバータと組み合わせて使用することにより、Δｆ＝５００ｋＨｚ、Δｆｍ＝１０ＭＨｚ、ｆｍ＝Ｆｍ１（２５０００ＭＨｚ）、ｆｍ＋Δｆｍ＝Ｆｍ２（２５０１０ＭＨｚ）、ｆｍ＋Δｆ＝Ｆｍ３（２５０００．５ＭＨｚＭＨｚ）、ｆｍ＋Δｆｍ＋Δｆ＝Ｆｍ４（２５０１０．５ＭＨｚ）とされる。
【００７１】
ここで、光コム距離計では、原理的に周波数が異なる２種類の変調信号により駆動される２つの光コム発生器からパルス出射される干渉性のある基準光パルスと測定光パルスを用いることにより、信号処理部において、基準光検出器により得られる干渉信号（以下、参照信号と言う。）測定光検出器により得られる干渉信号（以下、測定信号と言う。）について周波数解析を行い、光コムの中心周波数から数えたモード番号をＮとして、参照信号と測定信号のＮ次モード同士の位相差を計算して光コム発生器から基準点までの光コム生成、伝送過程の光位相差を相殺した後、周波数軸で次数１あたりの位相差の増分を計算して信号パルスの位相差を求めることにより、基準点から測定面までの距離を算出する。
【００７２】
なお、測定距離が変調周波数ｆｍの半波長を超えると物体光の周期性によりその半波長の整数倍の距離が不明となって一義的に距離を求められないので、表１に示す４通りの変調周波数に設定した基準光パルスと測定光パルスを用いて４回測定して、信号処理部において、同じ処理を行うことにより得られる各位相差を用いて、半波長相当の多義性距離（Ｌａ＝ｃ／２ｆｍ  ｃ：光速）を超える距離を算出する。
【００７３】
すなわち、表１に示す４通りの変調周波数に設定して測定して得られる参照信号と測定信号の位相差は、２つの光コム発生器（ＯＦＣＧ１，ＯＦＣＧ２）を駆動する変調信号の変調周波数がｆｍとｆｍ＋Δｆである＃１の設定では−２πｆｍＴとなり、変調信号の変調周波数がｆｍ＋Δｆｍとｆｍ＋Δｆｍ＋Δｆである＃２の設定では−２π（ｆｍ＋Δｆｍ）Ｔとなり、変調信号の変調周波数がｆｍ＋ｆｍとｆｍである＃３の設定では−２π（ｆｍ＋Δｆ）Ｔとなり、変調信号の変調周波数がｆｍ＋Δｆｍ＋Δｆとｆｍ＋Δｆｍである＃４の設定では−２π（ｆｍ＋Δｆｍ＋Δｆ）Ｔとなる。
【００７４】
＃１の設定で計測する距離が変調周波数ｆｍの半波長相当の距離（Ｌａ＝ｃ／２ｆｍ  ｃ：光速）も長い場合、参照信号と測定信号の位相差（−２πｆｍＴ）は、ｍを整数としてφ＋２ｍπの形であり、計算によりφの部分だけが求められるが、整数値ｍは不明である。
【００７５】
一方、＃１の設定での参照信号と測定信号の位相差−２πｆｍＴと＃２の設定での参照信号と測定信号の位相差−２π（ｆｍ＋Δｆｍ）Ｔの差は２πΔｆｍＴであり、また、＃３の設定での参照信号と測定信号の位相差−２π（ｆｍ＋Δｆ）Ｔと＃４の設定での参照信号と測定信号の位相差−２π（ｆｍ＋Δｆｍ＋Δｆ）Ｔの差は２πΔｆｍＴであり、１／Δｆｍの波長に相当する距離（Δｆｍ＝１０ＭＨｚであればＬａは１５ｍ）までならば、一義的に位相が決まる。
【００７６】
そして、この位相をｆｍ／Δｆｍ倍して＃１の位相差との比較により整数ｍを判定することができる。
【００７７】
さらに、表１の＃１の設定での位相差−２πｆｍＴと＃３の設定での位相差−２π（ｆｍ＋Δｆ）Ｔの差から２πΔｆが得られる。
【００７８】
ここで、ｆｍ＝２５ＧＨｚ、Δｆ＝５００ｋＨｚ、Δｆｍ＝１０ＭＨｚとした場合、Δｆ＝５００ｋＨｚであるからＬａ＝３００ｍまでの距離計測を行うことができる。
【００７９】
この光コム発生装置２０を搭載した光コム距離計では、表１に示す４通りの変調周波数に設定して測定して得られる参照信号と測定信号を用いて絶対距離計測が行われる。すなわち、１つの状態を一定時間保持した後に他の状態に移り、一定の区間でその状態の信号位相計測を行い、＃１、＃２、＃３、＃４の設定状態の位相を使って絶対距離の計算処理を実行する。
【００８０】
光コム距離計における計測速度は、６ｍｍ以内の相対距離測定ではΔｆに等しく５００ｋＨｚであるのに対し、周波数の切り替えを要する絶対距離測定では、周波数の切り替え時間と絶対距離計算時間を含めたものとなる。
【００８１】
上記光コム発生装置２０では、上記シンセサイザ回路２１と上記スイッチ回路２３の間に第１，第２のアイソレータ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄを挿入したことにより、上記４種類の変調信号Ｆｍ１，Ｆｍ２，Ｆｍ３，Ｆｍ４を上記スイッチ回路２３により巡回的に切り替えて、第１，第２の光コム発生器２４Ａ，２４Ｂの駆動状態を迅速に遷移させることができ、参照信号と測定信号の変調周波数を切り替えて絶対距離計測を行う２つの光コム光源として用いることにより、絶対距離の測定時間を短縮することができる。
【００８２】
なお、距離計測だけであれば、＃１と＃２の設定のみ、あるいは、＃３と＃４の設定のみでも可能であるが、上述のごとく＃１，＃２，＃３，＃４の設定、すなわち、上記４種類の変調信号Ｆｍ１，Ｆｍ２，Ｆｍ３，Ｆｍ４を上記スイッチ回路２３により巡回的に切り替えることにより、測定対象以外の信号返送経路による位相オフセットを補正して高精度に絶対距離結果を得ることができる。すなわち、２つの光コム発生器（ＯＦＣＧ１，ＯＦＣＧ２）の変調周波数を入れ替えたときに測定対象距離に由来の位相は絶対値が変わらず符号が反転する。一方、干渉信号伝送路のケーブル長さに由来するオフセットは符号が変わらず一定値になる。したがって、２回の位相測定の結果を差し引いて２で割るとオフセットを除外した位相値を求めることができる。
【００８３】
ここで、図４は、上記光コム発生装置２０に備えられる４入力２出力のスイッチ回路２３の具体的な構成例を示すブロック図である。
【００８４】
すなわち、スイッチ回路２３は、図４のブロック図に示すように、上記シンセサイザ回路２１の変調信号発生器２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄにより発生される４種類の変調信号Ｆｍ１，Ｆｍ２，Ｆｍ３，Ｆｍ４が、上記シンセサイザ回路２１のＦｍ１端子，Ｆｍ２端子，Ｆｍ３端子，Ｆｍ４端子に接続されたアイソレータ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄを介して入力される初段のそれぞれ１入力２出力の４つのスイッチ回路２３１Ａ，２３１Ｂ，２３１Ｃ，２３１Ｄ、上記初段のスイッチ回路２３１Ａ，２３１Ｂ，２３１Ｃ，２３１Ｄを介して上記４種類の変調信号Ｆｍ１，Ｆｍ２，Ｆｍ３，Ｆｍ４が入力される次の段に設けられたそれぞれ２入力１出力の２つのスイッチ回路２３２Ａ，２３２Ｂ、上記２つのスイッチ回路２３２Ａ，２３２Ｂの各出力端子に接続されたさらに次の段の１入力２出力の２つのスイッチ回路２３３Ａ，２３３Ｂ、上記２つのスイッチ回路２３３Ａ，２３３Ｂに接続された最終段のそれぞれ２入力１出力の２つのスイッチ回路２３４Ａ，２３４Ｂが制御ロジック２３Ｃにより１０ＭＨｚの基準信号ＦＲＥＦに同期して切り替え制御されることにより、上記第１，第２の光コム発生器１４Ａ、１４Ｂに駆動信号の遷移状態を図３に示すように、上記第１，第２の光コム発生器１４Ａ，１４Ｂに駆動信号として供給する上記４種類の変調信号Ｆｍ１，Ｆｍ２，Ｆｍ３，Ｆｍ４を巡回的に切り替えるようになっている。
【００８５】
このスイッチ回路２３において、初段の４つのスイッチ回路２３１Ａ，２３１Ｂ，２３１Ｃ，２３１Ｄは、それぞれ２つの出力端子のうちの一方が次段の２つのスイッチ回路２３２Ａ，２３２Ｂの入力端子に接続され、他方の出力端子が終端抵抗により終端されている。
【００８６】
なお、図４のブロック図に示すスイッチ回路２３の具体例では、それぞれ可変減衰器と帯域通過フィルタを組み合わせたアイソレータ回路からなるから第１乃至第４のアイソレータ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄを介して上記４種類の変調信号Ｆｍ１，Ｆｍ２，Ｆｍ３，Ｆｍ４が初段の４つのスイッチ回路２３１Ａ，２３１Ｂ，２３１Ｃ，２３１Ｄに入力され、終段の２つのスイッチ回路２３４Ａ，２３４Ｂの出力端子から、上記巡回的に切り替える４種類の変調信号Ｆｍ１，Ｆｍ２，Ｆｍ３，Ｆｍ４がそれぞれアイソレーション増幅器と帯域通過フィルタを組み合わせたアイソレータ回路からなる第１、第２のアイソレータ２３Ａ，２３Ｂを介して出力されるようになっている。
【００８７】
また、図５に示す光コム発生装置３０は、Ｍ個の光コム発生器３４Ａ，３４Ｂ，・・・，３４Ｍから循回的に切り替えられたＮ種類の変調周期が互いに異なるＭ種類の光コムを出力するようにしたもので、差周波数がΔｆの独立したＮ種類の周波数信号Ｆｍ１，Ｆｍ２，・・・，ＦｍＮを出力するシンセサイザ回路３１と、上記シンセサイザ回路３１のＮ個の出力端子に接続されたＮ個のアイソレータ３２Ａ，３２Ｂ，・・・，３２Ｎと、Ｎ入力Ｍ出力のスイッチ回路３３と、Ｍ個の光コム発生器３４Ａ，３４Ｂ，・・・，３４Ｍを備え、上記シンセサイザ回路３１のＮ個の出力端子が上記Ｎ個のアイソレータ３２Ａ，３２Ｂ，・・・，３２Ｎを介して上記スイッチ回路３３のＮ個の入力端子に接続され、該スイッチ回路３３のＭ個の出力端子に上記Ｍ個の光コム発生器３４Ａ，３４Ｂ，・・・，３４Ｍが接続されている。
【００８８】
上記シンセサイザ回路３１は、１０ＭＨｚの基準周波数信号ＦＲＥＦを発生する基準周波数信号発生器３１Ｒと、この基準周波数信号発生器３１Ｒにより発生される基準周波数信号ＦＲＥＦにそれぞれ位相同期されて周波数が固定された互いに周波数の異なるＮ種類の変調信号Ｆｍ１，Ｆｍ２，・・・，ＦｍＮを発生するＮ個の変調信号発生器３１Ａ，３１Ｂ，・・・，３１Ｎを備える。
【００８９】
そして、上記スイッチ回路３３は、上記シンセサイザ回路３１から上記Ｎ個のアイソレータ３２Ａ，３２Ｂ，・・・，３２Ｎを介してＮ個の入力端子に入力されるＮ種類の変調信号Ｆｍ１，Ｆｍ２，・・・，ＦｍＮを巡回的に切り替えて、Ｍ個の出力端子から循回的に出力し、上記Ｍ個の出力端子に接続されている上記Ｍ個の光コム発生器３４Ａ，３４Ｂ，・・・、３４Ｍに駆動信号として供給するＮ種類の変調信号Ｆｍ１，Ｆｍ２，・・・，ＦｍＮを巡回的に切り替えるＮ入力Ｍ出力のセレクタスイッチとして機能する。
【００９０】
この光コム発生装置３０では、光コム距離計における光コム干渉系に供給する一対以上の光コムの組み合わせを提供することができ、上記シンセサイザ回路３１とスイッチ回路３３の間にＮ個のアイソレータ３２Ａ，３２Ｂ，・・・，３２Ｎが挿入されているので、上記シンセサイザ回路３１を構成しているＮ個の変調信号発生器３１Ａ，３１Ｂ，・・・，３１Ｎの周波数が、スイッチ回路３３以降の回路の開放や短絡による負荷変動に影響されず安定した状態を維持することができ、上記スイッチ回路３３により上記Ｍ個の光コム発生器３４Ａ，３４Ｂ，・・・，３４Ｍに供給する駆動信号を巡回的に切り替えて、切り替え後直ちに位相計測を行うことができる。
【００９１】
なお、この光コム発生装置３０において、Ｎ、Ｍは２以上であるが、Ｎ＝Ｍに限定されない。一般的にはＮ≧Ｍあり、Ｎ＜Ｍの場合には、パワーデバイダーを併用して信号供給を行うか、信号供給されない光コム発生器が存在することになる。
【００９２】
さらに、図６に示す光コム発生装置４０は、Ｍ＝１として、１個の光コム発生器４４からＮ種類の変調周期が循回的に切り替えられた光コムを出力するようにしたもので、独立したＮ種類の周波数信号Ｆｍ１，Ｆｍ２，・・・，ＦｍＮを出力するシンセサイザ回路４１と、上記シンセサイザ回路４１のＮ個の出力端子に接続されたＮ個のアイソレータ４２Ａ，４２Ｂ，・・・，４２Ｎと、Ｎ入力１出力のスイッチ回路４３と、１個の光コム発生器４４を備え、上記シンセサイザ回路４１のＮ個の出力端子が上記Ｎ個のアイソレータ４２Ａ，４２Ｂ，・・・，４２Ｎを介して上記スイッチ回路４３のＮ個の入力端子に接続され、該スイッチ回路４３の出力端子に上記光コム発生器４４が接続されている。
【００９３】
上記シンセサイザ回路４１は、基準周波数信号ＦＲＥＦを発生する基準周波数信号発生器４１Ｒと、この基準周波数信号発生器４１Ｒにより発生される基準周波数信号ＦＲＥＦにそれぞれ位相同期されて周波数が固定された互いに周波数の異なるＮ種類の変調信号Ｆｍ１，Ｆｍ２，・・・，ＦｍＮを発生するＮ個の変調信号発生器４１Ａ，４１Ｂ，・・・，４１Ｎを備える。
【００９４】
そして、上記スイッチ回路４３は、上記シンセサイザ回路４１から上記Ｎ個のアイソレータ４２Ａ，４２Ｂ，・・・，４２Ｎを介してＮ個の入力端子に入力されるＮ種類の変調信号Ｆｍ１，Ｆｍ２，・・・，ＦｍＮを巡回的に切り替えて出力端子から循回的に出力し、上記出力端子に接続されている光コム発生器４４に駆動信号として供給するＮ種類の変調信号Ｆｍ１，Ｆｍ２，・・・，ＦｍＮを巡回的に切り替えるＮ入力１出力のセレクタスイッチとして機能する。
【００９５】
この光コム発生装置４０では、上記シンセサイザ回路４１とスイッチ回路４３の間にＮ個のアイソレータ４２Ａ，４２Ｂ，・・・，４２Ｎが挿入されているので、上記シンセサイザ回路４１を構成しているＮ個の変調信号発生器４１Ａ，４１Ｂ，・・・，４１Ｎの周波数が、スイッチ回路４３以降の回路の開放や短絡による負荷変動に影響されず、安定した状態を維持することができ、上記スイッチ回路４３により迅速にＮ種類の変調信号Ｆｍ１，Ｆｍ２，・・・，ＦｍＮを巡回的に切り替えて駆動信号として光コム発生器４４供給することができる。
【００９６】
この光コム発生装置４０は、上記スイッチ回路４３により巡回的に切り替えられるＮ種類の変調信号Ｆｍ１，Ｆｍ２，・・・，ＦｍＮを駆動信号として動作する光コム発生器４４から光コムを出射する単独の光コム光源として使用される。
【００９７】
なお、上記光コム発生装置１０，２０，３０，４０において、シンセサイザ回路１１，２１，３１，４１とスイッチ回路１３，２３，３３，４３の間に挿入したアイソレータ１２Ａ，１２Ｂ，２２Ａ〜２２Ｄ，３２Ａ〜３２Ｎ，４２Ａ〜４２Ｎには、リバースアイソレーションが大きいマイクロ波増幅器、パイ型抵抗減衰器やＴ型抵抗減衰器、フェライトを用いたマイクロ波アイソレータなどのアイソレーション素子や、可変減衰器と帯域通過フィルタとを組み合わせたアイソレーション回路やアイソレーション増幅器と抵抗減衰器や帯域通過フィルタとを組み合わせたアイソレーション回路など用いることができる。また、アイソレータは別筐体としてシンセサイザ回路やスイッチ回路から独立して存在しても良いし、シンセサイザ回路の出力部やスイッチ回路の入力部にそれぞれの回路の一部として設置されているものでも良い。
【符号の説明】
【００９８】
１０，２０，３０，４０  光コム発生装置、１１，２１，３１，４１  シンセサイザ回路、１３，２３，２３１Ａ，２３１Ｂ，２３１Ｃ，２３１Ｄ，２３２Ａ，２３２Ｂ，２３３Ａ，２３３Ｂ，２３４Ａ，２３４Ｂ，３３，４３  スイッチ回路、１２Ａ、１２Ｂ、２２Ａ〜２２Ｄ，３２Ａ〜３２Ｎ、４２Ａ〜４２Ｎ  アイソレータ、１４Ａ，１４Ｂ、２４Ａ，２４Ｂ、３４Ａ〜３４Ｍ、４４  光コム発生器、２３Ｃ  制御ロジック
【要約】
【課題】  駆動周波数の切り替えに伴う不安定動作状態を回避して瞬時に駆動周波数を切り替えることができる光コム発生装置を提供する。  
【解決手段】  シンセサイザ回路１１とスイッチ回路１３の間にアイソレータ素子１２Ａ，１２Ｂを挿入して、シンセサイザ回路１１からアイソレータ素子１２Ａ，１２Ｂを介してスイッチ回路１３に変調信号を入力することにより、スイッチ回路１３以降の回路の遮断や解放などによる負荷変動でシンセサイザ回路１１の動作が不安定になるのを防止して、スイッチ回路１３により光コム発生器１４Ａ，１４Ｂに供給する駆動信号を切り替えた瞬間における負荷変動によりシンセサイザ回路１１の動作が不安定になることがなく、光コム発生器１４Ａ，１４Ｂの駆動信号を迅速に切り替えて駆動状態を遷移させる。
【選択図】  図１【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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【図１０】
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