(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定光を入射するための入力端子（２０ａ）と、
前記被測定光の周期の整数倍に対して僅かに差のある周期の光パルスを出射するパルス光源（２１）と、
前記パルス光源から出射された光パルスを一端側で受け、該受けた光パルスの幅より狭い幅の光パルスを他端側から出射する分散減少ファイバ（２８）と、
前記分散減少ファイバから出射された光パルスと前記入力端子から入力された被測定光とを受け、前記光パルスによって前記被測定光をサンプリングするサンプリング部（５０）とを有する光サンプリング装置において、
前記入力端子と前記サンプリング部の間に設けられ、周囲温度の変化による前記分散減少ファイバの長さ変化によって発生する前記光パルスのサンプリングタイミングの遅延時間と同一の遅延時間を前記被測定光に設定するために、前記入力端子から入力された被測定光を遅延させて前記サンプリング部に入射するための光遅延手段（３０）を設けたことを特徴とする光サンプリング装置。
【請求項２】
前記光遅延手段は、
前記分散減少ファイバと同一長、同一熱膨張率を有し、前記入力端子から入力された被測定光を遅延させて前記サンプリング部に入射する光ファイバ（３１）と、
前記光ファイバと前記分散減少ファイバとを同一温度環境に保持する手段（４１〜４８）とを備えていることを特徴とする請求項１記載の光サンプリング装置。
【請求項３】
前記光遅延手段は、
遅延時間を任意に変化させることができ、前記入力端子から入力された被測定光の遅延させて前記サンプリング部に入射する光遅延器（３２）と、
前記パルス光源から出射された光パルスが前記分散減少ファイバから出射されるまでの時間の変化を検出するための時間情報検出手段（６０）と、
前記光遅延手段の遅延時間を前記時間情報検出手段によって検出した時間の変化に追従するように制御する遅延時間制御手段（７０）とを備えていることを特徴とする請求項１記載の光サンプリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パルス光源から出射された光パルスを分散減少ファイバ（ＤＤＦ）によってより幅の狭い光パルスにし、その幅の狭い光パルスによって被測定光をサンプリングする光サンプリング装置において、被測定光に対する光パルスの発生タイミングずれを防止するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、高速な繰り返し信号で強度変調された光信号の波形を観測するための装置として、図１７に示す光サンプリング装置１０を備えた波形観測システムがある。
【０００３】
この光サンプリング装置１０の光パルス発生部１１は、図１８の（ａ）のように被測定光Ｘの強度を変調している信号Ｍｘの周期Ｔｘの整数ｎ倍（図では理解し易いようにｎ＝１の例を示している）より僅かに長い周期Ｔ（＝ｎ・Ｔｘ＋Δａ）の光パルスＰ′を図１８の（ｂ）のように出射してサンプリング部１５に入射し、入力端子１０ａから入射される被測定光Ｘをサンプリングする。
【０００４】
サンプリング部１５内では、光パルスＰ′が入射されたときの被測定光Ｘの強度に対応する強度を有する光パルスＰｓが図１８の（ｃ）のように生成されて、この光パルスＰｓが電気のパルス信号Ｅｓに光電変換されて波形表示手段１７に出力される。波形表示手段１７は、サンプリング部１５から出力されるパルス信号Ｅｓのピーク値を求め、そのピーク値をつなぐような波形Ｍｘ′を、被測定光Ｘの波形として表示する。なお、図１８ではｎ＝１の例を示しているが、信号Ｍｘの周波数が高い場合（ＧＨｚ帯等の場合）には、ｎを大きな値、例えば１０００等にして、低いサンプリング周波数で高い周波数の信号波形を求める。
【０００５】
このように被測定光Ｘを光パルスＰ′でサンプリングして波形を測定する場合の測定分解能は、光パルスＰ′の幅に依存し、光パルスＰ′の幅が狭いほど、測定分解能を高くすることができる。
【０００６】
光パルスは、一般的に、レーザ光源から出射される単一波長の連続光を強度変調器で変調して得ているが、このような方法で得られる光パルスの幅には限界（数１０ピコ秒）があり、より狭い幅の光パルスが必要な場合には、図１９に示す光パルス発生部１１のように、パルス光源１２から所定周期で出射される光パルスＰを分散減少ファイバ１３に入射して、その他端側からより幅の狭い光パルスＰ′を出射させる。
【０００７】
ここで、分散減少ファイバ１３は、光パルスが伝搬していく過程で分散が徐々に減少して、入射端の光パルスより狭い幅の光パルスが得られるように形成されたものであり、パルス幅の圧縮率は、例えば波長１．５５μｍ用でファイバ長数ｋｍ程度のもので１／１０〜１／２０程度となる。
【０００８】
したがって、この分散減少ファイバ１３を通過させることで、パルス光源１２から出射された光パルスＰ′の幅を１／１０〜１／２０に圧縮することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように分散減少ファイバ１３で１／１０〜１／２０程度の圧縮率を得るためには数ｋｍの長さが必要であり、温度変化によるファイバ長の変動が無視できない。
【００１０】
例えば、前記した１．５５μｍ用の分散減少ファイバ１３の１ｍ当たりの線膨張率は、およそ１０−５ｍ／°Ｃであり、ファイバ長が４ｋｍであれば、温度１°Ｃの変化に対してファイバ長は４ｃｍ変化し、これを伝搬時間に換算すれば約２００ｐＳ（ピコ秒）となる。
【００１１】
したがって、上記のような分散減少ファイバ１３を用いて生成した光パルスＰ′で被測定光Ｘのサンプリングを行なう場合、温度変化によってそのサンプリングタイミングが変動してしまい、被測定光Ｘの波形を正しく測定できない。
【００１２】
また、この温度変化による影響をなくすために、分散減少ファイバ１３を恒温槽に入れることも考えられるが、数ｋｍにおよぶ分散減少ファイバ１３は、通常は円形に束ねて使用するので、その束の外表側のファイバに比べて内側のファイバに熱が伝わりにくく、いつまでたっても温度が安定しないという問題があった。
【００１３】
本発明は、この問題を解決して、被測定光に対する光パルスの発生タイミングの変動を防止することができる光サンプリング装置を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１の光サンプリング装置は、
被測定光を入射するための入力端子（２０ａ）と、
前記被測定光の周期の整数倍に対して僅かに差のある周期の光パルスを出射するパルス光源（２１）と、
前記パルス光源から出射された光パルスを一端側で受け、該受けた光パルスの幅より狭い幅の光パルスを他端側から出射する分散減少ファイバ（２８）と、
前記分散減少ファイバから出射された光パルスと前記入力端子から入力された被測定光とを受け、前記光パルスによって前記被測定光をサンプリングするサンプリング部（５０）とを有する光サンプリング装置において、
前記入力端子と前記サンプリング部の間に設けられ、周囲温度の変化による前記分散減少ファイバの長さ変化によって発生する前記光パルスのサンプリングタイミングの遅延時間と同一の遅延時間を前記被測定光に設定するために、前記入力端子から入力された被測定光を遅延させて前記サンプリング部に入射するための光遅延手段（３０）を設けたことを特徴としている。
【００１５】
また、本発明の請求項２の光サンプリング装置は、請求項１の光サンプリング装置において、
前記光遅延手段は、
前記分散減少ファイバと同一長、同一熱膨張率を有し、前記入力端子から入力された被測定光を遅延させて前記サンプリング部に入射する光ファイバ（３１）と、
前記光ファイバと前記分散減少ファイバとを同一温度環境に保持する手段（４１〜４８）とを備えていることを特徴としている。
【００１６】
また、本発明の請求項３の光サンプリング装置は、請求項１の光サンプリング装置において、
前記光遅延手段は、
遅延時間を任意に変化させることができ、前記入力端子から入力された被測定光の遅延させて前記サンプリング部に入射する光遅延器（３２）と、
前記パルス光源から出射された光パルスが前記分散減少ファイバから出射されるまでの時間の変化を検出するための時間情報検出手段（６０）と、
前記光遅延手段の遅延時間を前記時間情報検出手段によって検出した時間の変化に追従するように制御する遅延時間制御手段（７０）とを備えていることを特徴としている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明するが、その前に本発明の基本的な構成を説明する。
【００１８】
図１は、本発明の光サンプリング装置２０の基本構成を示すものであり、パルス光源２１から所定周期で出射された光パルスＰを分散減少ファイバ２８の一端側に入射し、分散減少ファイバ２８を通過してその他端側から出射された幅のより狭い光パルスＰ′をサンプリング部５０に入射する。
【００１９】
一方、入力端子２０ａから入射される被測定光Ｘは光遅延手段３０で遅延を受けて、その遅延された被測定光Ｘ′がサンプリング部５０に入射されて、光パルスＰ′によってサンプングされ、そのサンプリングによって得られたパルス信号Ｅｓが出力される。
【００２０】
光遅延手段３０は、被測定光Ｘに対する遅延時間を、周囲温度の変化による分散減少ファイバ２８の長さ変動に追従するように変化させる。
【００２１】
このため、温度変化で分散減少ファイバ２８の長さが変動しても、被測定光Ｘ′に対するサンプリングタイミングのずれは発生しない。
【００２２】
なお、この遅延時間の制御は、光遅延手段３０に用いる遅延素子自身の温度変化に対する遅延時間の変化を利用するものと、光パルスＰが分散減少ファイバ２８を通過するのに要する時間の変化を検出して、その時間の変化に追従するように遅延時間を変化させるものとがある。
【００２３】
図２は、上記のように光遅延手段３０を構成する遅延素子自身の温度変化に対する遅延時間の変化を利用して制御を行なう実施形態の光サンプリング装置２０Ａを示している。
【００２４】
図２において、パルス光源２１は、所定波長λ（例えば１．５５μｍ）で、所定周期Ｔ（例えば０．１μＳ、周波数１０ＭＨｚ）の光パルスＰを出射する。なお、この周期Ｔは、被測定光Ｘの繰り返し波形の周期の整数倍（例えば、１倍、１０倍、１０００倍等）に対して僅かに差のある値となるように設定されている。
【００２５】
このパルス光源２１は、単一波長光源２２、光変調器２３、変調信号発生器２４、光スイッチ２５、ゲート信号発生器２６によって構成されている。
【００２６】
単一波長光源２２は、レーザダイオードからなり、波長λで強度が一定の連続光（ＣＷ光という）を光変調器２３に出力する。
【００２７】
光変調器２３は、図３に示すように、入力光に対する減衰量が、印加される電圧に対して非線形に変化する特性Ａを有する電気吸収型光変調器であり、この特性Ａの立ち上がり部に対応する電圧Ｖ０を基準にして電圧が周期Ｔａ（例えば１００ｐｓ、周波数１０ＧＨｚ）で正弦的に変化する変調信号Ｍを受けて、単一波長光源２２からの連続光を光パルスＰａに変調して出射する。
【００２８】
変調信号発生器２４は、図３に示した変調信号Ｍを光変調器２３に与えて、周期Ｔａの光パルスＰａを出射させる。
【００２９】
光スイッチ２５は、光変調器２３から出射される光パルスＰａを、ゲートパルスＧを受けている間だけ通過させる。この光スイッチ２５は、光変調器２３と同様に電気吸収型の光変調器を用いたものであり、前記電圧Ｖ０を基準電圧とし、基準電圧Ｖ０より高いハイレベルのパルスを受けている間、入力光を少ない一定の減衰量で通過させる。
【００３０】
ゲート信号発生器２６は、変調信号発生器２４が出力する変調信号ＭをＮ分周（例えばＮ＝１０００）して、図４の（ａ）のように周期Ｔａで出射される光パルスＰａに対し、図４の（ｂ）のように、周期がＴ（＝Ｔａ・Ｎ、例えば０．１μｓ）で、幅がＴａのハイレベルのゲートパルスＧを発生して、光スイッチ２５に入力される光パルスＰａを、図４の（ｃ）のように、Ｎ個に１個の割合で通過させる。
【００３１】
パルス光源２１から出射された光パルスＰは、分散減少ファイバ２８の一端側に入射されるため、分散減少ファイバ２８の他端側からは、元の光パルスＰの幅より狭い幅の光パルスＰ′が出射され、この光パルスＰ′が後述するサンプリング部５０に入射される。
【００３２】
なお、分散減少ファイバ２８は、前記したように、入射される光パルスの幅を圧縮して出射するものであり、例えば、長さ４ｋｍ程度で、波長１．５５μｍの光パルスＰの幅を１／１０〜１／２０の範囲で圧縮するように設計されている。また、温度１°Ｃの変化に対する１ｍ当たりの長さ変化は、１×１０−５ｍである。
【００３３】
一方、入力端子２０ａから入射された被測定光Ｘは、この実施形態の光遅延手段３０の遅延素子を構成する光ファイバ３１の一端側に入射され、この光ファイバ３１を通過した被測定光Ｘ′が後述するサンプリング部５０に入射される。
【００３４】
この光ファイバ３１は、分散減少ファイバ２８と同一長さ、同一熱膨張率を有し、被測定光Ｘを、その波形にほとんど影響を与えないで通過させることができる波長分散の少ない光ファイバによって構成されている。
【００３５】
光ファイバ３１は、分散減少ファイバ２８と同一の温度環境に保持する手段を構成する断熱槽４１内に分散減少ファイバ２８とともに収容されている。
【００３６】
この断熱槽４１内では、例えば、図５に示しているように、光ファイバ３１は分散減少ファイバ２８とともに熱伝導性が高い共通のボビン４２に互いに近接した状態で巻かれて熱的に密に結合した状態にあり、断熱槽４１内の温度変化による分散減少ファイバ２８の長さ変動に追従して光ファイバ３１の長さが同一長変化する。
【００３７】
なお、分散減少ファイバ２８と光ファイバ３１の温度環境をより等しくするために、図６に示すように、両ファイバをより合わせた状態でボビン４２に巻き込むようにすれば、両ファイバの熱的な結合がより密となる。
【００３８】
サンプリング部５０は、分散減少ファイバ２８から出射された光パルスＰ′と、光ファイバ３１から出射された被測定光Ｘ′とを受け、光パルスＰ′が入射されるタイミングに、光パルスＰ′と被測定光Ｘ′の光周波数の和に等しい周波数を有し、光パルスＰ′と被測定光Ｘ′のパワーの積に比例したパワーを有する光パルスＰｓを生成し、これを光電変換してパルス信号Ｅｓを出力する。
【００３９】
このサンプリング部５０は、例えば図７に示すように、偏波合成器５１、非線形光学結晶５２および光電変換器５３によって構成されている。
【００４０】
偏波合成器５１は、分散減少ファイバ２８から出射された光パルスＰ′と、光ファイバ３１から出射された被測定光Ｘ′とを受け、その偏波方向が互いに直交するように合成し、その合成光Ｓを非線形光学結晶５２に出射する。
【００４１】
非線形光学結晶５２は、偏波合成器４１から出射された合成光Ｓに光パルスＰ′が含まれているときのみ、その光パルスＰ′のパワーと被測定光Ｘ′のパワーの積に比例したパワーを有し、光パルスＰ′と測定光Ｘ′の光周波数の和に等しい周波数を有する光パルスＰｓを生成して光電変換器５３に出射し、光電変換器５３はこの光パルスＰｓを電気のパルス信号Ｅｓに変換して出力する。
【００４２】
このように構成された実施形態の光サンプリング装置２０Ａでは、例えば、温度変化によって分散減少ファイバ２８の長さが延びてサンプリング部５０に対する光パルスＰ′の入射タイミングが図８の（ａ）の状態から、図８の（ｃ）のように遅れ方向にΔＴだけ変化しても、分散減少ファイバ２８の長さが延びた分だけ光ファイバ３１の長さも延びて、サンプリング部５０に入射される被測定光Ｘ′も図８の（ｂ）の状態から図８（ｄ）のように遅れ方向に同一時間ΔＴだけ変化する。
【００４３】
このため、被測定光Ｘ′に対するサンプリングタイミングのずれは発生せず、サンプリング部５０では被測定光Ｘ′の波形に正しく対応する光パルスＰｓが得られ、その光パルスＰｓの強度変化に対応したパルス信号Ｅｓが出力される。
【００４４】
したがって、前記した波形表示手段１７でこのパルス信号Ｅｓのピーク値をつなぐような波形Ｍｘ′を生成して表示すれば、元の被測定光Ｘの波形を観測することができる。
【００４５】
上記した光サンプリング装置２０Ａでは、断熱槽４１によって光ファイバ３１に分散減少ファイバ２８と同一の温度環境を与えて、分散減少ファイバ２８の長さ変動に追従するように光ファイバ３１の長さを変化させていたが、図９に示す光サンプリング装置２０Ｂのように、分散減少ファイバ２８を収容する第１の断熱槽４３、光ファイバ３１を収容する第２の断熱槽４４、第１の断熱槽４３内に設けられた第１の温度センサ４５、第２の断熱槽４４内に設けられた第２の温度センサ４６、加熱冷却器４７、および第１の温度センサ４５と第２の温度センサ４６で検出される温度を監視して、第２の断熱槽４４内の温度が常に第１の断熱槽４３内の温度と等しくなるように加熱冷却器４７を駆動する温度制御手段４８とによって、分散減少ファイバ２８の長さ変動に光ファイバ３１の長さを追従変化させることもできる。
【００４６】
また、前記した光サンプリング装置２０Ａ、２０Ｂでは、分散減少ファイバ２８と同一長で同一熱膨張率の光ファイバ３１を光遅延手段３０の遅延素子として用いていたが、前記したように、光に対する遅延時間を任意に変化させることができる光遅延器を用い、パルス光源２１から出射された光パルスＰが分散減少ファイバ２８を通過するまでの時間の変動に追従させて光遅延器の遅延時間を変化させることも可能である。
【００４７】
図１０は、このような光サンプリング装置２０Ｃの構成例を示している。
この光サンプリング装置２０Ｃでは、前記した光ファイバ３１の代わりに光に対する遅延時間を任意に変化させることができる光遅延器３２を用いている。
【００４８】
この光遅延器３２としては、例えば図１１のように、反射面を外側に向けて９０度の角度をなすよう並んだ２つのミラー３２ａ、３２ｂと、ミラー３２ａ、３２ｂの反射面に一対の反射面を平行に対向させた直交ミラー３２ｃと、制御信号Ｖｃに基づいて直交ミラー３２ｃを移動させる移動装置３２ｄとで構成され、一方のミラー３２ａに入射角４５度で入射した光を直交ミラー３２ｃ側に反射し、直交ミラー３２ｃで反射して戻ってきた光を他方のミラー３２ｂで反射して、入射光の光軸の延長線に沿って出射する構造のものがある。
【００４９】
この光遅延器３２では、移動装置３２ｄによって直交ミラー３２ｃをミラー３２ａ、３２ｂ側に近づけると光路長が短くなって遅延時間が短くなり、直交ミラー３２ｃをミラー３２ａ、３２ｂ側から遠ざけると光路長が長くなって遅延時間が長くなる。
【００５０】
また、図１２のように円筒状のピエゾ素子３２ｅの外周に光ファイバ３２ｆを強く巻き付けたものがあり、このピエゾ素子３２ｅに印加する電圧Ｖｃを変えてピエゾ素子３２ｅの径を変化させ、光ファイバ３２ｆの曲率半径を変化させて、光ファイバ３２ｆ内を通過する光に対する屈折率を変えて光路長を可変する構造のものも使用できる。
【００５１】
また、図１３のように、液晶３２ｇと直交ミラー３２ｈを用い、液晶３２ｇに印加する電圧Ｖｃを変えて液晶３２ｇ内を通過する光の光路長を可変する構造のものも使用できる。
【００５２】
一方、分散減少ファイバ２８とサンプリング部５０の間には、光分岐手段６１が設けられており、この光分岐手段６１によって分岐された光パルスＰ′は、光電変換器６２によって電気信号Ｈに変換されて位相比較器６３に入力される。
【００５３】
位相比較器６３は、光分岐手段６１、光電変換器６２とともに、光パルスＰが分散減少ファイバ２８を通過するのに要する時間の変化を検出するための時間情報検出手段６０を構成するものであり、例えば図１４の（ａ）に示すように、パルス光源２１から光パルスＰが出射されるタイミングに同期したゲート信号Ｇと、図１４の（ｂ）に示すように光電変換器６２から出力される電気信号Ｈとを受けて両信号の位相差を検出し、例えば、図１４の（ｃ）のように、両信号の位相差に等しいパルス幅Ｗを有する矩形波の信号Φを、パルス光源２１から出射された光パルスＰが分散減少ファイバ２８を通過するのに要する時間に対応する情報として遅延時間制御手段７０に出力する。
【００５４】
なお、パルス光源２１から出射された光パルスＰが分散減少ファイバ２８を通過するのに要する実際の時間は、光パルスＰの周期Ｔに比べて格段に長いため、位相比較器６３では、パルス光源２１から光パルスが出射されたタイミングと、その光パルスよりも前に出射された光パルスが分散減少ファイバ２８を通過して出射されたタイミングとの差を検出していることになるが、このタイミング差は分散減少ファイバ２８の長さが変わらなければ一定であり、長さが変わればその変化した長さに応じて変化するから、このタイミングの差は、パルス光源２１から出射された光パルスＰが分散減少ファイバ２８を通過するのに要する時間の変化に応じて変化する情報である。
【００５５】
遅延時間制御手段７０は、位相比較器６３から出力される信号Φのパルス幅の初期値を基準値Ｒとして記憶し、この基準値Ｒに対する信号Φのパルス幅の変化ΔＴを求め、光遅延器３２の遅延時間を、その変化ΔＴと等しい量だけ変化させる。
【００５６】
このように構成された光サンプリング装置２０Ｃの場合、前記図８で説明したように、温度変化によって例えば分散減少ファイバ２８の長さが延びて、ゲート信号Ｇに対して、分散減少ファイバ２８から光パルスＰ′が出射されるタイミングがΔＴだけ遅れると、光遅延器３２の遅延時間がΔＴだけ増して、被測定光Ｘ′がΔＴだけ遅れる。
【００５７】
このため、サンプリング部５０に入射される光パルスＰ′と被測定光Ｘ′の相対位相は変化せず、サンプリング部５０では、被測定光Ｘ′の波形に正しく対応する光パルスＰｓが得られ、その光パルスＰｓの強度変化に対応したパルス信号Ｅｓが出力される。
【００５８】
また、前記した光サンプリング装置２０Ｃでは、パルス光源２１から光パルスＰが出射されるタイミングを表す信号としてゲート信号Ｇを用いていたが、図１５に示す光サンプリング装置２０Ｄのように、パルス光源２１から出射された光パルスＰを光分岐手段６５で分岐して光電変換器６６で電気信号Ｅｒに変換し、この電気信号Ｅｒと前記した光電変換器６２からの電気信号Ｈとの位相を比較し、両信号の位相差の変化に追従させて、光遅延器３２の遅延時間を変化させてもよい。
【００５９】
また、前記した光サンプリング装置２０Ｃ、２０Ｄでは、光パルスＰの周期で時間変動を検出していたが、この光パルスＰの周期より短い周期で変調された光信号を用いることで、遅延時間の制御をより細かく行なうこともできる。
【００６０】
例えば図１６に示す光サンプリング装置２０Ｅのように、ゲート信号Ｇより周期が短い変調信号Ｍｑを変調信号発生器８１によって発生させ、その変調信号Ｍｑを光変調器を兼ねた単一波長光源８２に入力して、光パルスＰと異なる波長の光信号Ｑを発生させ、この光信号Ｑを合波器８３を介して光パルスＰとともに分散減少ファイバ２８に入射し、分散減少ファイバ２８から出射された光から波長分離器８４によって光信号Ｑ′を分離抽出し、この光信号Ｑ′を光電変換器６２によって電気信号Ｈに変換して位相比較器６３に入力する。
【００６１】
位相比較器６３は、変調信号Ｍｑと光電変換器６２から出力される電気信号Ｈの位相差を検出し、その位相差に等しいパルス幅の信号Φを遅延時間制御手段７０に出力する。遅延時間制御手段７０は、信号Φの初期のパルス幅を基準値Ｒとして、この基準値Ｒに対する信号Φのパルス幅の変化に追従させて光遅延器３２の遅延量を変化させる。
【００６２】
このように、光パルスＰより周期が短い変調信号Ｍｑで変調された光信号Ｑを用いれば、急激な温度変化で分散減少ファイバ２８の長さが急激に変動しても、被測定光Ｘに対する遅延量をこの急激な変動に対応させることができ、高速制御が可能となる。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光サンプリング装置は、入力端子から入力された被測定光を、周囲温度の変化による分散減少ファイバの長さ変化に対応して遅延させてサンプリング部に入射するための光遅延手段を設けたので、温度変化で分散減少ファイバの長さが変動しても、被測定光に対するサンプリングタイミングのずれは発生しない。
【００６４】
また、遅延素子として分散減少ファイバと同一長、同一熱膨張率の光ファイバを用い、その光ファイバと分散減少ファイバとを同一温度環境に保持する手段を用いたものでは、光ファイバの長さが分散減少ファイバの長さ変動に追従して変化するので、温度変化で分散減少ファイバの長さが変動しても、被測定光に対するサンプリングタイミングのずれは発生しない。
【００６５】
また、遅延素子として遅延時間を任意に変化させることができる光遅延器を用い、パルス光源から出射された光パルスが分散減少ファイバから出射されるまでの時間の変化を検出するための時間情報検出手段と、時間情報検出手段によって検出された時間の変化に追従するように光遅延手段の遅延時間を制御する遅延時間制御手段を備えたものでは、光遅延手段の遅延時間をより高い精度で分散減少ファイバの長さ変動に追従させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基本構成を示す図
【図２】本発明の実施の形態を示す図
【図３】実施形態の要部の構成例を示す図
【図４】実施形態の要部の動作を説明するための図
【図５】実施形態の要部の構成を示す図
【図６】実施形態の要部の構成を示す図
【図７】実施形態の要部の構成を示す図
【図８】実施形態の動作を説明するための図
【図９】他の実施形態の構成を示す図
【図１０】他の実施形態の構成を示す図
【図１１】他の実施形態の要部の構成例を示す図
【図１２】他の実施形態の要部の構成例を示す図
【図１３】他の実施形態の要部の構成例を示す図
【図１４】他の実施形態の要部の動作を説明するための図
【図１５】他の実施形態の構成を示す図
【図１６】他の実施形態の構成を示す図
【図１７】光サンプリング装置を用いた光波形観測システムの構成を示す図
【図１８】光波形観測システムの動作を説明するための図
【図１９】従来装置の要部の構成を示す図
【符号の説明】
２０、２０Ａ〜２０Ｅ……光サンプリング装置、２１……パルス光源、２２、８２……単一波長光源、２３……光変調器、２４、８１……変調信号発生器、２５……光スイッチ、２６……ゲート信号発生器、２８……分散減少ファイバ、３０……光遅延手段、３１……光ファイバ、３２……光遅延器、４１……断熱槽、４２……ボビン、４３……第１の断熱槽、４４……第２の断熱槽、４５……第１の温度センサ、４６……第２の温度センサ、４７……加熱冷却器、４８……温度制御手段、５０……サンプリング部、５１……偏波合成器、５２……非線形光学結晶、５３、６２、６６……光電変換器、６０……時間情報検出手段、６１、６５……光分岐手段、６３……位相比較器、７０……遅延時間制御手段、８３……合波器、８４……波長分離器
【図１】
0003830847.tif 000002
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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