特開 2024-165089 光測定装置及び光測定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024165089

(43)【公開日】2024-11-28

(54)【発明の名称】光測定装置及び光測定方法

(51)【国際特許分類】

   G01J 3/32 20060101AFI20241121BHJP

   G01J 1/44 20060101ALI20241121BHJP

【ＦＩ】

G01J3/32

G01J1/44 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023080940

(22)【出願日】2023-05-16

(71)【出願人】

【識別番号】000006507

【氏名又は名称】横河電機株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】596157780

【氏名又は名称】横河計測株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100169823

【弁理士】

【氏名又は名称】吉澤 雄郎

(72)【発明者】

【氏名】平野 知幸

【テーマコード（参考）】

2G020

2G065

【Ｆターム（参考）】

2G020CB14

2G020CB23

2G020CC02

2G020CD04

2G020CD14

2G020CD24

2G020CD34

2G020CD59

2G065AA13

2G065AB09

2G065BA09

2G065BB28

2G065BC10

2G065BC28

2G065DA05

2G065DA13

(57)【要約】

【課題】サイドモード抑圧比の測定時間を低減する。
【解決手段】本開示に係る光測定装置１０は、被測定光を分光する分光器１１と、演算増幅器１３と、フォトダイオード１２と、演算増幅器１３の反転入力端子と演算増幅器１３の出力端子との間に直列に接続されている複数の帰還抵抗Ｒｆ及びスイッチ１４と、複数の帰還抵抗Ｒｆのうちのいずれの帰還抵抗Ｒｆを出力端子に接続させるかを、光強度に応じてスイッチ１４を制御することによって切り換える制御部２０と、を備える。制御部２０は、光強度に応じて切り換える帰還抵抗Ｒｆの数を、サイドモード抑圧比測定モードのときに通常測定モードのときよりも減らす。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被測定光を分光する分光器と、
演算増幅器と、
前記演算増幅器の反転入力端子に接続され、前記分光器から受光した光の光強度に応じた電流を出力するフォトダイオードと、
前記反転入力端子と前記演算増幅器の出力端子との間に直列に接続されている複数の帰還抵抗及びスイッチと、
前記複数の帰還抵抗のうちのいずれの帰還抵抗を前記出力端子に接続させるかを、前記光強度に応じて前記スイッチを制御することによって切り換える制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記光強度に応じて切り換える前記帰還抵抗の数を、サイドモード抑圧比測定モードのときに通常測定モードのときよりも減らす、光測定装置。

【請求項2】

請求項１に記載の光測定装置において、
前記制御部は、前記サイドモード抑圧比測定モードのときは、前記光強度に応じて切り換える前記帰還抵抗の数を２つにする、光測定装置。

【請求項3】

請求項１に記載の光測定装置において、
前記制御部は、前記サイドモード抑圧比測定モードのときは、前記光強度に応じて切り換える前記帰還抵抗の数を３つにする、光測定装置。

【請求項4】

請求項１に記載の光測定装置において、
ユーザからの操作を受け付け可能な入力部をさらに備え、
前記制御部は、前記サイドモード抑圧比測定モードを開始させる操作を前記入力部が受け付けると、前記サイドモード抑圧比測定モードに移行する、光測定装置。

【請求項5】

請求項１に記載の光測定装置において、
前記制御部は、
帰還抵抗設定モードを実行可能であり、
前記帰還抵抗設定モードにおいては、前記光強度に応じて切り換える前記帰還抵抗の数を前記通常測定モードのときと同じ数としてサイドモード抑圧比を測定し、
測定した前記サイドモード抑圧比に基づいて、前記サイドモード抑圧比測定モードのときに、前記複数の帰還抵抗のうちのいずれの帰還抵抗を使用するかを決定する、光測定装置。

【請求項6】

請求項５に記載の光測定装置において、
前記制御部は、前記帰還抵抗設定モードを実行した後に前記サイドモード抑圧比測定モードに移行した場合、前記帰還抵抗設定モードで決定した前記帰還抵抗を使用して、前記サイドモード抑圧比測定モードを実行する、光測定装置。

【請求項7】

請求項１に記載の光測定装置において、
表示部をさらに備え、
前記制御部は、前記サイドモード抑圧比測定モードに移行する際に、前記光強度の測定精度が低下する領域があることを通知するメッセージを前記表示部に表示させる、光測定装置。

【請求項8】

被測定光を分光する分光器と、演算増幅器と、前記演算増幅器の反転入力端子に接続され前記分光器から受光した光の光強度に応じた電流を出力するフォトダイオードと、前記反転入力端子と前記演算増幅器の出力端子との間に直列に接続されている複数の帰還抵抗及びスイッチと、を備える光測定装置における光測定方法であって、
前記複数の帰還抵抗のうちのいずれの帰還抵抗を前記出力端子に接続させるかを、前記光強度に応じて前記スイッチを制御することによって切り換える帰還抵抗切り換えステップを含み、
前記帰還抵抗切り換えステップは、前記光強度に応じて切り換える前記帰還抵抗の数を、サイドモード抑圧比測定モードのときに通常測定モードのときよりも減らして実行する、光測定方法。

【請求項9】

請求項８に記載の光測定方法において、
前記帰還抵抗切り換えステップは、前記サイドモード抑圧比測定モードのときは、前記光強度に応じて切り換える前記帰還抵抗の数を２つにして実行する、光測定方法。

【請求項10】

請求項８に記載の光測定方法において、
前記帰還抵抗切り換えステップは、前記サイドモード抑圧比測定モードのときは、前記光強度に応じて切り換える前記帰還抵抗の数を３つにして実行する、光測定方法。

【請求項11】

請求項８に記載の光測定方法において、
前記サイドモード抑圧比測定モードを開始させる操作を受け付けると、前記サイドモード抑圧比測定モードに移行するステップをさらに含む、光測定方法。

【請求項12】

請求項８に記載の光測定方法において、
前記光測定方法は、帰還抵抗設定モードを実行可能であり、
前記帰還抵抗設定モードは、
前記光強度に応じて切り換える前記帰還抵抗の数を前記通常測定モードのときと同じ数としてサイドモード抑圧比を測定するステップと、
測定した前記サイドモード抑圧比に基づいて、前記サイドモード抑圧比測定モードのときに、前記複数の帰還抵抗のうちのいずれの帰還抵抗を使用するかを決定するステップと、を含む、光測定方法。

【請求項13】

請求項１２に記載の光測定方法において、
前記光測定方法は、前記帰還抵抗設定モードを実行した後に前記サイドモード抑圧比測定モードに移行した場合、前記帰還抵抗設定モードで決定した前記帰還抵抗を使用して、前記サイドモード抑圧比測定モードを実行する、光測定方法。

【請求項14】

請求項８に記載の光測定方法において、
前記サイドモード抑圧比測定モードに移行する際に、前記光強度の測定精度が低下する領域があることを通知するメッセージを表示させるステップをさらに含む、光測定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、光測定装置及び光測定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、被測定光の光スペクトルを測定することができる光スペクトルアナライザなどの光測定装置がある。図８に、光スペクトルアナライザが測定する光スペクトルの一例を示す。図８に示すように、光スペクトルアナライザは、横軸を波長、縦軸を光強度とする光スペクトルを測定することができる。

【0003】

光スペクトルアナライザは、リニア増幅器を備える構成であるものが多い。リニア増幅器は、帰還抵抗をフィードバックに用い、帰還抵抗の抵抗値の大きさを切り換えることで、広い測定範囲で光強度を測定することができる。例えば特許文献１は、抵抗値が各々異なる複数のフィードバック抵抗を切り換える構成のリニア増幅器（光検出器）を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４－８５３０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

リニア増幅器は、光強度が小さいときは高抵抗の帰還抵抗を用い、光強度が大きいときは低抵抗の帰還抵抗を用いる。例えば、ｎ個の帰還抵抗Ｒｆ１～Ｒｆｎを切り換えて用いることができる場合、リニア増幅器は、検出した光強度の大きさに応じて、ｎ個の帰還抵抗Ｒｆ１～Ｒｆｎのうちの何れかを選択し、選択した帰還抵抗を用いて光強度を測定する。

【0006】

光測定装置が光スペクトルを測定する際、測定対象の光の波長を掃引すると、光強度は波長によって変動する。光測定装置は、リニア増幅器の帰還抵抗を光強度の大きさに応じて切り換える。

【0007】

帰還抵抗を切り換えると、切換時間が待ち時間として発生する。切換時間の間、光測定装置は、光強度を測定することができない。切換時間は、帰還抵抗の切り換えに要する時間と、帰還抵抗を切り換えた後、安定するまでの時間とを含む。

【0008】

光スペクトルの測定の際に光強度が大きく変動すると、帰還抵抗を切り換える動作が何回も発生する。そうすると、帰還抵抗の切換時間が何回も発生するため測定時間が長くなる。

【0009】

図９に、帰還抵抗をＲｆ１からＲｆｎまで切り換えたときの測定時間の概念図を示す。光強度の変動に応じて帰還抵抗をＲｆ１からＲｆｎまで切り換えると、切換時間がｎ－１回発生する。そうすると、ｎ－１回の切換時間の分だけ測定できない時間が発生するため、測定時間が長くなる。

【0010】

光スペクトルアナライザなどの光測定装置は、光スペクトルのピークの光強度とサイドピークの光強度との差分であるサイドモード抑圧比（ＳＭＳＲ：Side Mode Suppression Ratio）を測定できる機能を有するものが多い。

【0011】

サイドモード抑圧比の測定時間を低減できることが望まれている。

【0012】

そこで、本開示は、サイドモード抑圧比の測定時間を低減できることが可能な光測定装置及び光測定方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

幾つかの実施形態に係る光測定装置は、被測定光を分光する分光器と、演算増幅器と、前記演算増幅器の反転入力端子に接続され、前記分光器から受光した光の光強度に応じた電流を出力するフォトダイオードと、前記反転入力端子と前記演算増幅器の出力端子との間に直列に接続されている複数の帰還抵抗及びスイッチと、前記複数の帰還抵抗のうちのいずれの帰還抵抗を前記出力端子に接続させるかを、前記光強度に応じて前記スイッチを制御することによって切り換える制御部と、を備え、前記制御部は、前記光強度に応じて切り換える前記帰還抵抗の数を、サイドモード抑圧比測定モードのときに通常測定モードのときよりも減らす。このような光測定装置によれば、サイドモード抑圧比の測定時間を低減することが可能である。

【0014】

一実施形態に係る光測定装置において、前記制御部は、前記サイドモード抑圧比測定モードのときは、前記光強度に応じて切り換える前記帰還抵抗の数を２つにしてもよい。これにより、光強度に応じて切り換える帰還抵抗の数が２つに減り、サイドモード抑圧比の測定時間を低減することができる。

【0015】

一実施形態に係る光測定装置において、前記制御部は、前記サイドモード抑圧比測定モードのときは、前記光強度に応じて切り換える前記帰還抵抗の数を３つにしてもよい。これにより、光強度に応じて切り換える帰還抵抗の数が３つに減り、サイドモード抑圧比の測定時間を低減することができる。

【0016】

一実施形態に係る光測定装置において、ユーザからの操作を受け付け可能な入力部をさらに備え、前記制御部は、前記サイドモード抑圧比測定モードを開始させる操作を前記入力部が受け付けると、前記サイドモード抑圧比測定モードに移行してもよい。これにより、ユーザの操作に応じてサイドモード抑圧比測定モードに移行することができる。

【0017】

一実施形態に係る光測定装置において、前記制御部は、帰還抵抗設定モードを実行可能であり、前記帰還抵抗設定モードにおいては、前記光強度に応じて切り換える前記帰還抵抗の数を前記通常測定モードのときと同じ数としてサイドモード抑圧比を測定し、測定した前記サイドモード抑圧比に基づいて、前記サイドモード抑圧比測定モードのときに、前記複数の帰還抵抗のうちのいずれの帰還抵抗を使用するかを決定してもよい。これにより、最適な帰還抵抗を用いて、サイドモード抑圧比を測定することができる。

【0018】

一実施形態に係る光測定装置において、前記制御部は、前記帰還抵抗設定モードを実行した後に前記サイドモード抑圧比測定モードに移行した場合、前記帰還抵抗設定モードで決定した前記帰還抵抗を使用して、前記サイドモード抑圧比測定モードを実行してもよい。これにより、一旦、最適な帰還抵抗を設定した後は、決定した帰還抵抗を使用してサイドモード抑圧比を測定することができる。

【0019】

一実施形態に係る光測定装置において、表示部をさらに備え、前記制御部は、前記サイドモード抑圧比測定モードに移行する際に、前記光強度の測定精度が低下する領域があることを通知するメッセージを前記表示部に表示させてもよい。これにより、サイドモード抑圧比測定モードで測定すると光強度の測定精度が低下する領域があることをユーザに把握させることができる。

【0020】

幾つかの実施形態に係る光測定方法は、被測定光を分光する分光器と、演算増幅器と、前記演算増幅器の反転入力端子に接続され前記分光器から受光した光の光強度に応じた電流を出力するフォトダイオードと、前記反転入力端子と前記演算増幅器の出力端子との間に直列に接続されている複数の帰還抵抗及びスイッチと、を備える光測定装置における光測定方法であって、前記複数の帰還抵抗のうちのいずれの帰還抵抗を前記出力端子に接続させるかを、前記光強度に応じて前記スイッチを制御することによって切り換える帰還抵抗切り換えステップを含み、前記帰還抵抗切り換えステップは、前記光強度に応じて切り換える前記帰還抵抗の数を、サイドモード抑圧比測定モードのときに通常測定モードのときよりも減らして実行する。このような光測定方法によれば、サイドモード抑圧比の測定時間を低減することが可能である。

【発明の効果】

【0021】

本開示によれば、サイドモード抑圧比の測定時間を低減できることが可能な光測定装置及び光測定方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】一実施形態に係る光測定装置の概略構成を示す図である。

【図2】サイドモード抑圧比について説明するための図である。

【図3】複数の帰還抵抗の抵抗値の一例を示す図である。

【図4】通常測定モードにおける帰還抵抗の切り換えの一例を示す図である。

【図5】サイドモード抑圧比測定モードにおいて切り換える帰還抵抗の数を2つにする場合の一例を示す図である。

【図6】サイドモード抑圧比測定モードにおける帰還抵抗の切り換えの一例を示す図である。

【図7A】通常測定モードにおける測定時間の一例を示す概念図である。

【図7B】サイドモード抑圧比測定モードにおける測定時間の一例を示す概念図である。

【図8】従来の光測定装置が測定する光スペクトルの一例を示す図である。

【図9】従来の光スペクトル測定における測定時間の一例を示す概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本開示の一実施形態について、図面を参照して説明する。

【0024】

図１は、一実施形態に係る光測定装置１０の概略構成を示す図である。光測定装置１０は、被測定光の光スペクトルを測定する機能を有する装置である。

【0025】

光測定装置１０は、分光器１１と、フォトダイオード１２と、演算増幅器１３と、複数の帰還抵抗Ｒｆ１～Ｒｆｎと、スイッチ１４と、ＡＤコンバータ１５と、ＤＡコンバータ１６と、抵抗Ｒａ１と、抵抗Ｒａ２と、入力部１７と、表示部１８と、記憶部１９と、制御部２０とを備える。

【0026】

分光器１１は、被測定光を分光する。分光器１１は、光を分光することが可能な任意の分光器であってよい。分光器１１は、例えば、回折格子を用いたモノクロメータなどであってよい。

【0027】

分光器１１は、被測定光から特定の波長の光を取り出し、フォトダイオード１２に出力する。分光器１１がフォトダイオード１２に出力する光の波長を掃引し、それぞれの波長において光強度を測定することによって、光測定装置１０は、光スペクトルを測定することができる。

【0028】

フォトダイオード１２は、演算増幅器１３の反転入力端子に接続されている。フォトダイオード１２は、分光器１１が出力する光を受光すると、分光器１１から受光した光の光強度に応じた電流Ｉｐを出力する。フォトダイオード１２が受光する光の光強度と、フォトダイオード１２が出力する電流との関係は、フォトダイオード１２の受光感度によって決定される。

【0029】

演算増幅器１３は、反転入力端子、非反転入力端子及び出力端子を有する任意の演算増幅器であってよい。

【0030】

複数の帰還抵抗Ｒｆ１～Ｒｆｎは、演算増幅器１３の反転入力端子とスイッチ１４との間に並列に接続されている。図１においては、ｎ個の帰還抵抗Ｒｆ１～Ｒｆｎを示しているが、帰還抵抗Ｒｆ１～Ｒｆｎの個数は、３個以上の任意の個数であってよい。なお、帰還抵抗Ｒｆ１～Ｒｆｎについて特に区別する必要がない場合、単に「帰還抵抗Ｒｆ」と称して説明する場合がある。

【0031】

複数の帰還抵抗Ｒｆ１～Ｒｆｎは、それぞれ異なる抵抗値を有する。本実施形態においては、Ｒｆ１が一番大きい抵抗値であり、Ｒｆ２、Ｒｆ３と数字が大きくなるにつれて抵抗値が小さくなるものとして説明する。Ｒｆｎが一番小さい抵抗値である。

【0032】

複数の帰還抵抗Ｒｆ１～Ｒｆｎには、それぞれ帰還容量Ｃｆ１～Ｃｆｎが並列に接続されていてもよい。本実施形態においては、帰還容量Ｃｆ１～Ｃｆｎは省略して説明する。

【0033】

スイッチ１４は、複数の帰還抵抗Ｒｆ１～Ｒｆｎと演算増幅器１３の出力端子との間に接続されている。換言すれば、演算増幅器１３の反転入力端子と演算増幅器１３の出力端子との間に、複数の帰還抵抗Ｒｆ１～Ｒｆｎ及びスイッチ１４が直列に接続されているともいえる。

【0034】

スイッチ１４は、制御部２０の指令に応じて、複数の帰還抵抗Ｒｆ１～Ｒｆｎのうちのいずれの帰還抵抗Ｒｆを演算増幅器１３の出力端子に接続させるかを切り換える。スイッチ１４は、複数の帰還抵抗Ｒｆ１～Ｒｆｎのうちのいずれか１つの帰還抵抗Ｒｆを演算増幅器１３の出力端子に接続させる。

【0035】

スイッチ１４は、複数の帰還抵抗Ｒｆ１～Ｒｆｎのそれぞれと、演算増幅器１３の出力端子との間の電気的な接続をオン／オフすることが可能な任意の構成のスイッチであってよい。

【0036】

スイッチ１４が複数の帰還抵抗Ｒｆ１～Ｒｆｎのうち帰還抵抗Ｒｆｉを選択している場合、演算増幅器１３の出力端子の電圧、すなわち演算増幅器１３の出力電圧Ｖｏは、以下の式で表される。
Ｖｏ＝－Ｒｆｉ×Ｉｐ

【0037】

ＡＤコンバータ１５は、演算増幅器１３の出力電圧Ｖｏを、アナログ値からデジタル値に変換する。ＡＤコンバータ１５は、デジタル値に変換した出力電圧Ｖｏを制御部２０に出力する。ＡＤコンバータ１５は、任意の構成のＡＤコンバータであってよい。

【0038】

ＤＡコンバータ１６は、制御部２０によって設定されたデジタル値の電圧をアナログ値の電圧に変換して出力する。ＤＡコンバータ１６は、任意の構成のＤＡコンバータであってよい。

【0039】

抵抗Ｒａ１及び抵抗Ｒａ２は、ＤＡコンバータ１６が出力する電圧を分圧するための抵抗である。抵抗Ｒａ１と抵抗Ｒａ２とを接続するノードは、演算増幅器１３の非反転入力端子に接続されている。ＤＡコンバータ１６が出力する電圧は、抵抗Ｒａ１及び抵抗Ｒａ２によって分圧され、演算増幅器１３の非反転入力端子に入力される。

【0040】

ＤＡコンバータ１６、抵抗Ｒａ１及び抵抗Ｒａ２は、演算増幅器１３のオフセット電圧をキャンセルするための回路である。演算増幅器１３のオフセット電圧は、通常数ｍＶ程度である。このオフセット電圧をキャンセルするため、抵抗Ｒａ１は、通常数オーム程度の抵抗値であり、抵抗Ｒａ２は、抵抗Ｒａ１よりも十分大きい抵抗値である。

【0041】

入力部１７は、ユーザからの操作を受け付け可能なインタフェースを含む。入力部１７は、例えば、ボタン、ロータリーノブなどを含んでいてよい。

【0042】

表示部１８は、各種のデータを表示することができる。表示部１８は、例えば、光測定装置１０が測定した光スペクトルを表示することができる。表示部１８は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）又は有機ＥＬ（Electro Luminescent）ディスプレイなどを含んでいてよい。

【0043】

記憶部１９は、例えば半導体メモリ、磁気メモリ、又は光メモリ等であるが、これらに限定されない。記憶部１９は、例えば主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能してもよい。記憶部１９は、光測定装置１０の動作に用いられる任意の情報を記憶する。例えば、記憶部１９は、システムプログラム、アプリケーションプログラム、各種データなどを記憶していてよい。

【0044】

制御部２０は、少なくとも１つのプロセッサ、少なくとも１つの専用回路、又はこれらの組み合わせを含む。プロセッサは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）若しくはＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などの汎用プロセッサ、又は特定の処理に特化した専用プロセッサである。専用回路は、例えば、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）又はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）である。

【0045】

制御部２０は、記憶部１９に記憶されているプログラム、データなどを読み込み、各種機能を実行する。

【0046】

続いて、光測定装置１０の動作について説明する。

【0047】

光測定装置１０は、被測定光が分光器１１に入力されている状態で、分光器１１がフォトダイオード１２に出力する光の波長を掃引する。この際、各波長の光強度を測定することによって、図８に示したような光スペクトルを測定することができる。

【0048】

光測定装置１０は、光スペクトルを測定すると、サイドモード抑圧比を測定することができる。なお、本実施形態においては、「サイドモード抑圧比」について、「ＳＭＳＲ（Side Mode Suppression Ratio）」と称して説明する場合もある。

【0049】

図２を参照して、サイドモード抑圧比について説明する。

【0050】

図２に示す光スペクトルにおいて、ピーク１０１は、光強度が最も大きいピークである。サイドピーク１０２は、ピーク１０１の波長より小さい波長において、ピーク１０１の次に大きいピークである。サイドピーク１０３は、ピーク１０１の波長より大きい波長において、ピーク１０１の次に大きいピークである。

【0051】

サイドモード抑圧比は、図２において、符号１０４及び符号１０５で表される。符号１０４は、ピーク１０１の光強度とサイドピーク１０２の光強度との差分である。符号１０４は、サイドピーク１０２のサイドモード抑圧比と称してもよい。符号１０５は、ピーク１０１の光強度とサイドピーク１０３の光強度との差分である。符号１０５は、サイドピーク１０３のサイドモード抑圧比と称してもよい。サイドモード抑圧比は、通常、［ｄＢ］という単位で表される。

【0052】

再び図１を参照して、帰還抵抗Ｒｆ１～Ｒｆｎの切り換えにについて説明する。制御部２０は、ＡＤコンバータ１５から取得した光強度に応じてスイッチ１４を制御し、複数の帰還抵抗Ｒｆ１～Ｒｆｎのうちのいずれの帰還抵抗Ｒｆを、演算増幅器１３の出力端子に接続させるかを切り換える。

【0053】

帰還抵抗Ｒｆの抵抗値の大きさと各種特性との間には、一般的に以下のような関係がある。
・帰還抵抗Ｒｆの抵抗値が大きいと雑音レベルが小さくなり、抵抗値が小さいと雑音レベルが大きくなる。
・帰還抵抗Ｒｆの抵抗値が大きいと出力電圧Ｖｏが大きくなり、抵抗値が小さいと出力電圧Ｖｏが小さくなる。
・帰還抵抗Ｒｆの抵抗値が大きいと帯域が狭くなり、抵抗値が小さいと帯域が広くなる。

【0054】

このような特性があることから、制御部２０は、光強度が小さいときは抵抗値の大きい帰還抵抗Ｒｆが選択されるようにスイッチ１４を制御し、光強度が大きいときは抵抗値の小さい帰還抵抗Ｒｆが選択されるようにスイッチ１４を制御する。なお、ここで、帰還抵抗Ｒｆを選択するという表現をしているが、これは、選択された帰還抵抗Ｒｆが演算増幅器１３の出力端子に接続されるようにスイッチ１４を制御することを意味する。

【0055】

図３に、帰還抵抗Ｒｆ１～Ｒｆｎの数が８個である場合、すなわちｎ＝８である場合の、帰還抵抗Ｒｆ１～Ｒｆ８の抵抗値の一例を示す。

【0056】

図３に示す例においては、帰還抵抗Ｒｆ１の抵抗値は１ＧΩである。帰還抵抗Ｒｆ２の抵抗値は１００ＭΩであり、帰還抵抗Ｒｆ１の抵抗値より１桁小さい。このように順次１桁ずつ小さい抵抗値となっていき、帰還抵抗Ｒｆ８の抵抗値は１００Ωである。

【0057】

図３は、それぞれの帰還抵抗Ｒｆを選択したときの雑音レベルも示している。図３に示す例においては、帰還抵抗Ｒｆ１を選択したときの雑音レベルが－９０ｄＢｍであり、一番雑音レベルが小さい。また、帰還抵抗Ｒｆ８を選択したときの雑音レベルが－２０ｄＢｍであり、雑音レベルが一番大きい。

【0058】

以後、光測定装置１０が、図３に示すような複数の帰還抵抗Ｒｆ１～Ｒｆ８を備えている場合を例に挙げて説明する。

【0059】

光測定装置１０は、通常測定モード及びサイドモード抑圧比測定モードを有する。サイドモード抑圧比測定モードは、サイドモード抑圧比を高速で測定することが可能なモードである。光測定装置１０は、通常測定モード及びサイドモード抑圧比測定モードのいずれの測定モードによっても、サイドモード抑圧比を測定可能である。

【0060】

＜通常測定モード＞
最初に、光測定装置１０が通常測定モードでサイドモード抑圧比を測定する場合の動作を、図４を参照して説明する。

【0061】

通常測定モードにおいては、制御部２０は、光強度に応じて、８個の帰還抵抗Ｒｆ１～Ｒｆ８のうちから１つの帰還抵抗Ｒｆを選択するように、スイッチ１４を制御する。

【0062】

図４に示す例においては、制御部２０は、光強度に応じて以下のように帰還抵抗Ｒｆ１～Ｒｆ８を選択する。
光強度がＰ１未満：帰還抵抗Ｒｆ１を選択
光強度がＰ１以上でＰ２未満：帰還抵抗Ｒｆ２を選択
光強度がＰ２以上でＰ３未満：帰還抵抗Ｒｆ３を選択
光強度がＰ３以上でＰ４未満：帰還抵抗Ｒｆ４を選択
光強度がＰ４以上でＰ５未満：帰還抵抗Ｒｆ５を選択
光強度がＰ５以上でＰ６未満：帰還抵抗Ｒｆ６を選択
光強度がＰ６以上でＰ７未満：帰還抵抗Ｒｆ７を選択
光強度がＰ７以上：帰還抵抗Ｒｆ８を選択

【0063】

このような設定で光スペクトルを測定する場合、分光器１１がフォトダイオード１２に出力する光の波長を小さい波長から大きい波長に掃引していくと、図４に白丸で示す波長において、帰還抵抗Ｒｆの切換が発生する。

【0064】

例えばサイドピーク１０２の部分を参照すると、波長がサイドピーク１０２の波長に近づく直前に、制御部２０は、帰還抵抗Ｒｆを、帰還抵抗Ｒｆ２から帰還抵抗Ｒｆ３に切り換える。また、波長がサイドピーク１０２の波長を過ぎた直後に、制御部２０は、帰還抵抗Ｒｆを、帰還抵抗Ｒｆ３から帰還抵抗Ｒｆ２に切り換える。

【0065】

図４に示す例の場合、制御部２０は、光スペクトルを測定する際に、帰還抵抗Ｒｆを切り換える動作を１４回実行する。帰還抵抗Ｒｆを切り換える際は切換時間が待ち時間として発生するため、帰還抵抗Ｒｆを切り換える回数が多いと光スペクトルを測定する時間が長くなる。

【0066】

制御部２０は、光スペクトルを測定すると、ピーク１０１の光強度とサイドピーク１０２の光強度との差分、及び、ピーク１０１の光強度とサイドピーク１０３の光強度との差分を算出することによって、サイドモード抑圧比を算出することができる。

【0067】

＜サイドモード抑圧比測定モード＞
続いて、光測定装置１０がサイドモード抑圧比測定モードでサイドモード抑圧比を測定する場合の動作を説明する。

【0068】

入力部１７は、サイドモード抑圧比測定モードを開始させる操作をユーザから受け付け可能である。

【0069】

制御部２０は、サイドモード抑圧比測定モードを開始させる操作を入力部１７がユーザから受け付けると、サイドモード抑圧比測定モードに移行する。

【0070】

制御部２０は、サイドモード抑圧比測定モードに移行すると、光強度に応じて切り換える帰還抵抗Ｒｆの数を、通常測定モードのときよりも減らす。

【0071】

図５に、サイドモード抑圧比測定モードにおいて、光強度に応じて切り換える帰還抵抗Ｒｆの数を２つにする場合の一例を示す。

【0072】

図５に示す例においては、制御部２０は、サイドモード抑圧比測定モードにおいては、帰還抵抗Ｒｆ３及び帰還抵抗Ｒｆ７だけを使用する。すなわち、制御部２０は、光強度に応じて２つの帰還抵抗Ｒｆのみを切り換える。

【0073】

サイドモード抑圧比測定モードのときに、複数の帰還抵抗Ｒｆ１～Ｒｆ８のうちのいずれの帰還抵抗Ｒｆを使用するかは予め設定されていて記憶部１９に記憶されていてよい。

【0074】

光測定装置１０がサイドモード抑圧比測定モードでサイドモード抑圧比を測定する場合の動作を、図６を参照して説明する。

【0075】

図６に示す例においては、制御部２０は、光強度に応じて以下のように帰還抵抗Ｒｆ３及びＲｆ７のいずれかを選択する。
光強度がＰ４未満：帰還抵抗Ｒｆ３を選択
光強度がＰ４以上：帰還抵抗Ｒｆ７を選択

【0076】

このような設定で光スペクトルを測定する場合、分光器１１がフォトダイオード１２に出力する光の波長を小さい波長から大きい波長に掃引していくと、図６に白丸で示す波長において、帰還抵抗Ｒｆの切換が発生する。

【0077】

例えばサイドピーク１０２の部分を参照すると、通常測定モードで測定する場合は、図４に示したように、サイドピーク１０２の前後の波長で帰還抵抗Ｒｆの切り換えが実行されたが、サイドモード抑圧比測定モードで測定する場合は、サイドピーク１０２の前後の波長では帰還抵抗Ｒｆの切り換えは実行されない。

【0078】

図６に示す例の場合、制御部２０は、光スペクトルを測定する際に、帰還抵抗Ｒｆを切り換える動作を２回だけ実行する。このように、帰還抵抗Ｒｆを切り換える動作が通常測定モードの場合よりも減るため、光測定装置１０は、サイドモード抑圧比測定モードで測定することによって、サイドモード抑圧比の測定時間を低減することができる。

【0079】

制御部２０は、光スペクトルを測定すると、ピーク１０１の光強度とサイドピーク１０２の光強度との差分、及び、ピーク１０１の光強度とサイドピーク１０３の光強度との差分を算出することによって、サイドモード抑圧比を算出することができる。

【0080】

サイドモード抑圧比測定モードで測定すると通常測定モードで測定する場合に比べて測定時間を低減できることを、図７Ａ及び図７Ｂを参照してさらに説明する。

【0081】

図７Ａは、図４に示した測定において、波長ｆ１から波長ｆ２まで測定するまでの時間を模式的に示したものである。

【0082】

図４及び図７Ａに示すように、波長ｆ１から波長ｆ２まで測定するまでの間に、帰還抵抗Ｒｆを切り換える動作は７回発生する。帰還抵抗Ｒｆを切り換える動作が７回発生すると、切換時間が７回発生するため、波長ｆ１から波長ｆ２まで測定するまでの時間は、図７Ａに示すようにｔ１だけの時間がかかる。

【0083】

図７Ｂは、図６に示した測定において、波長ｆ１から波長ｆ２まで測定するまでの時間を模式的に示したものである。

【0084】

図６及び図７Ｂに示すように、波長ｆ１から波長ｆ２まで測定するまでの間に、帰還抵抗Ｒｆを切り換える動作は１回しか発生しない。帰還抵抗Ｒｆを切り換える動作が１回しか発生しないため、波長ｆ１から波長ｆ２まで測定するまでの時間ｔ２は、図７Ａに示す時間ｔ１よりも短い時間である。

【0085】

サイドモード抑圧比測定モードで測定する場合に、光強度に応じて切り換える帰還抵抗Ｒｆの数を、通常測定モードのときよりも減らせる理由について説明する。

【0086】

図４を参照すると、ピーク１０１を測定するには帰還抵抗Ｒｆ７を選択することが最適である。また、サイドピーク１０２及びサイドピーク１０３を測定するには帰還抵抗Ｒｆ３を選択することが最適である。

【0087】

通常、サイドモード抑圧比を測定する場合、ピーク１０１、サイドピーク１０２及びサイドピーク１０３の光強度は、大体どの程度のレベルであるかがわかっていることが多い。そのため、ピーク１０１、サイドピーク１０２及びサイドピーク１０３を精度良く測定できる帰還抵抗Ｒｆだけを使用するようにしても、ピーク１０１、サイドピーク１０２及びサイドピーク１０３は精度良く測定できるため、サイドモード抑圧比は精度良く測定することができる。

【0088】

例えば、図４に示す例においては、帰還抵抗Ｒｆ３及び帰還抵抗Ｒｆ７だけを使用しても、通常測定モードで測定する場合と同じ測定精度で、サイドモード抑圧比を測定することができる。

【0089】

なお、サイドモード抑圧比測定モードで測定する場合、例えば、通常測定モードであれば帰還抵抗Ｒｆ４又は帰還抵抗Ｒｆ５などで測定することが最適な領域において、光強度の測定精度が若干低下する場合がある。このことをユーザに通知するため、制御部２０は、サイドモード抑圧比測定モードに移行する際に、光強度の測定精度が低下する領域があることを通知するメッセージを表示部１８に表示させてもよい。しかしながら、この場合も、帰還抵抗Ｒｆ４又は帰還抵抗Ｒｆ５などで測定する領域にサイドピーク１０２及びサイドピーク１０３はないため、サイドモード抑圧比の測定精度は低下しない。

【0090】

＜帰還抵抗設定モード＞
上述の説明においては、サイドモード抑圧比測定モードで測定する場合に、複数の帰還抵抗Ｒｆ１～Ｒｆ８のうちのいずれの帰還抵抗Ｒｆを使用するかは予め設定されているものとして説明した。

【0091】

制御部２０は、帰還抵抗設定モードを実行し、サイドモード抑圧比測定モードで測定する場合に、複数の帰還抵抗Ｒｆ１～Ｒｆ８のうちのいずれの帰還抵抗Ｒｆを使用するかを自動的に決定してもよい。

【0092】

制御部２０は、帰還抵抗設定モードにおいては、光強度に応じて切り換える帰還抵抗Ｒｆの数を通常測定モードのときと同じ数としてサイドモード抑圧比を測定する。すなわち、通常モードで切り換える帰還抵抗Ｒｆの数が、帰還抵抗Ｒｆ１～Ｒｆ８の８個である場合、制御部２０は、光強度に応じて８個の帰還抵抗Ｒｆ１～Ｒｆ８を切り換えてサイドモード抑圧比を測定する。

【0093】

制御部２０は、切り換える帰還抵抗Ｒｆの数を通常測定モードのときと同じ数としてサイドモード抑圧比を測定した後、測定したサイドモード抑圧比に基づいて、サイドモード抑圧比測定モードのときに複数の帰還抵抗Ｒｆ１～Ｒｆ８のうちのいずれの帰還抵抗Ｒｆを使用するかを決定してよい。

【0094】

制御部２０は、例えば、サイドモード抑圧比を測定する際に測定した、ピーク１０１、サイドピーク１０２及びサイドピーク１０３の光強度に基づいて、サイドモード抑圧比測定モードのときに複数の帰還抵抗Ｒｆ１～Ｒｆ８のうちのいずれの帰還抵抗Ｒｆを使用するかを決定してよい。

【0095】

制御部２０は、このように、帰還抵抗設定モードを実行して、サイドモード抑圧比測定モードのときに複数の帰還抵抗Ｒｆ１～Ｒｆ８のうちのいずれの帰還抵抗Ｒｆを使用するかを自動的に決定することにより、サイドモード抑圧比を測定するために最適な帰還抵抗Ｒｆを選択することができる。

【0096】

制御部２０は、帰還抵抗設定モードを実行した後にサイドモード抑圧比測定モードに移行した場合、帰還抵抗設定モードで決定した帰還抵抗Ｒｆを使用して、サイドモード抑圧比測定モードを実行する。

【0097】

制御部２０は、毎回、帰還抵抗設定モードを実行するのではなく、サイドモード抑圧比測定モードで測定した結果、帰還抵抗設定モードを実行する必要があると判定した場合に、帰還抵抗設定モードに移行してもよい。例えば、制御部２０は、サイドモード抑圧比測定モードで測定した結果、サイドピーク１０２及びサイドピーク１０３の光強度が、予め設定されている帰還抵抗Ｒｆでは精度良く測定することができない光強度であると判定した場合に、帰還抵抗設定モードに移行してもよい。

【0098】

以上のような一実施形態に係る光測定装置１０によれば、サイドモード抑圧比の測定時間を低減することが可能となる。より具体的には、制御部２０は、光強度に応じて切り換える帰還抵抗Ｒｆの数を、サイドモード抑圧比測定モードのときに通常測定モードのときよりも減らす。これにより、サイドモード抑圧比を測定するために光スペクトルを測定する際、帰還抵抗Ｒｆを切り換えるための切換時間が発生する回数を減らすことができる。このように、切換時間が発生する回数を減らすことができるため、光測定装置１０は、サイドモード抑圧比の測定時間を低減することが可能となる。

【0099】

本開示は、その精神又はその本質的な特徴から離れることなく、上述した実施形態以外の他の所定の形態で実現できることは当業者にとって明白である。従って、先の記述は例示的であり、これに限定されない。開示の範囲は、先の記述によってではなく、付加した請求項によって定義される。あらゆる変更のうちその均等の範囲内にあるいくつかの変更は、その中に包含される。

【0100】

例えば、上述した各構成部の配置及び個数等は、上記の説明及び図面における図示の内容に限定されない。各構成部の配置及び個数等は、その機能を実現できるのであれば、任意に構成されてもよい。

【0101】

例えば、上述した実施形態において、サイドモード抑圧比測定モードにおいて、光強度に応じて切り換える帰還抵抗Ｒｆの数を２つにする場合を例に挙げて説明したが、切り換える帰還抵抗Ｒｆの数は３つでもよい。また、切り換える帰還抵抗Ｒｆの数は、２つ又は３つに限らず、通常測定モードのときに切り換える帰還抵抗Ｒｆの数より少ない数であればよい。

【符号の説明】

【0102】

１０ 光測定装置
１１ 分光器
１２ フォトダイオード
１３ 演算増幅器
１４ スイッチ
１５ ＡＤコンバータ
１６ ＤＡコンバータ
１７ 入力部
１８ 表示部
１９ 記憶部
２０ 制御部
Ｒｆ１～Ｒｆｎ、Ｒｆ 帰還抵抗
Ｒａ１ 抵抗
Ｒａ２ 抵抗

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】