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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-12-16
(45)【発行日】2024-12-24
(54)【発明の名称】光スペクトラムアナライザ
(51)【国際特許分類】
G01J 3/18 20060101AFI20241217BHJP
G01J 3/32 20060101ALI20241217BHJP
【ＦＩ】
G01J3/18
G01J3/32
【請求項の数】
1
(21)【出願番号】P 2023065062
(22)【出願日】2023-04-12
(65)【公開番号】P2024151596
(43)【公開日】2024-10-25
【審査請求日】2023-12-28
(73)【特許権者】
【識別番号】000000572
【氏名又は名称】アンリツ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002000
【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所
(72)【発明者】
【氏名】上野 真樹
(72)【発明者】
【氏名】森本 晋司
(72)【発明者】
【氏名】吉野 創
【審査官】井上 徹
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２２－０３３５８５（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０２２／００４９９８９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特許第３９８６０３１（ＪＰ，Ｂ２）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｊ ３／００－ ４／０４
Ｇ０１Ｊ ７／００－ ９／０４
Ｇ０１Ｊ １／００－ １／６０
Ｇ０１Ｊ １１／００
Ｇ０１Ｎ ２１／００－２１／０１
Ｇ０１Ｎ ２１／１７－２１／６１
ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
測定対象のパルス光に含まれる波長をその波長に応じた方向に分光させた回折光を出射する分光部（４）と、前記分光部（４）から出射される前記回折光を受光して電気信号に変換する受光部（８）と、
波長掃引された前記回折光を前記受光部（８）に受光させる掃引部（９）と、
前記受光部（８）により変換された前記電気信号を増幅し光パワー信号として出力する増幅部（１６）と、
前記増幅部（１６）が出力した前記光パワー信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部（１７）と、
波長掃引中に、前記Ａ／Ｄ変換部（１７）によりサンプリングされデジタル値に変換された前記光パワー信号に基づいて前記パルス光に含まれる波長ごとの光パワーを求める制御部（１２）と、を備えた光スペクトラムアナライザ（１）において、
前記増幅部（１６）は、互いに異なるゲインを有する複数のアンプ（Ａｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍ）を有し、
前記Ａ／Ｄ変換部（１７）は、複数の前記アンプ（Ａｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍ）の出力が各々接続された複数のＡ／Ｄ変換器を有し、
前記制御部（１２）は、
複数の前記アンプ（Ａｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍ）により増幅され、複数の前記Ａ／Ｄ変換器によりそれぞれデジタル値に変換された前記光パワー信号に基づいて、出力が飽和していない前記アンプ（Ａｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍ）の１つを選択するアンプ選択部を有し、
前の波長から次の波長に掃引されている間に、前記Ａ／Ｄ変換部（１７）によってサンプリングされ、かつ、前記アンプ選択部によって選択された前記アンプ（Ａｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍ）が出力した前記光パワー信号のデジタル値の平均値またはピーク値を、前記前の波長の前記光パワー、または、前記次の波長の前記光パワーとし、
前記Ａ／Ｄ変換部（１７）は、前記パルス光の周期よりも短いサンプリング時間で前記光パワー信号のサンプリングを行う、
光スペクトラムアナライザ（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光スペクトラムアナライザに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、測定対象である被測定光のスペクトラム（被測定光に含まれる波長ごとの光パワー）を測定するために、例えば特許文献１に示されたような光スペクトラムアナライザが用いられている。特許文献１の光スペクトラムアナライザは、被測定光を回折格子に入射して、被測定光を分散分光させた回折光を出射させ、回折格子を回転させて、波長掃引された回折光を受光部に受光させている。
【0003】
近年、光源の発熱を抑えるため、被測定光としてパルス光での測定が求められている。そこで、パルス光が発光しているタイミングで、受光部で変換された光スペクトル信号（電気信号）のＡ／Ｄ変換を行う光スペクトラムアナライザが提案されている（特許文献２）。
【0004】
しかしながら、従来の光スペクトラムアナライザでは、パルス光の周期とＡ／Ｄ変換部のサンプリングとを同期させる必要があるため、測定系が煩雑になる上に、パルス光の周波数に掃引速度が制限されるため、掃引自体が遅くなる、という課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特許第３２７４０３５号公報
【文献】特開２０２２－１５２８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、掃引速度の低下を抑制しつつパルス光のスペクトラムを安定して測定することができる光スペクトラムアナライザを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前述した目的を達成するために、本発明に係る光スペクトラムアナライザは、下記［１］を特徴としている。
［１］
測定対象のパルス光に含まれる波長をその波長に応じた方向に分光させた回折光を出射する分光部（４）と、
前記分光部（４）から出射される前記回折光を受光して電気信号に変換する受光部（８）と、
波長掃引された前記回折光を前記受光部（８）に受光させる掃引部（９）と、
前記受光部（８）により変換された前記電気信号を増幅し光パワー信号として出力する増幅部（１６）と、
前記増幅部（１６）が出力した前記光パワー信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部（１７）と、
波長掃引中に、前記Ａ／Ｄ変換部（１７）によりサンプリングされデジタル値に変換された前記光パワー信号に基づいて前記パルス光に含まれる波長ごとの光パワーを求める制御部（１２）と、を備えた光スペクトラムアナライザ（１）において、
前記増幅部（１６）は、互いに異なるゲインを有する複数のアンプ（Ａｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍ）を有し、
前記Ａ／Ｄ変換部（１７）は、複数の前記アンプ（Ａｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍ）の出力が各々接続された複数のＡ／Ｄ変換器を有し、
前記制御部（１２）は、
複数の前記アンプ（Ａｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍ）により増幅され、複数の前記Ａ／Ｄ変換器によりそれぞれデジタル値に変換された前記光パワー信号に基づいて、出力が飽和していない前記アンプ（Ａｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍ）の１つを選択するアンプ選択部を有し、
前の波長から次の波長に掃引されている間に、前記Ａ／Ｄ変換部（１７）によってサンプリングされ、かつ、前記アンプ選択部によって選択された前記アンプ（Ａｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍ）が出力した前記光パワー信号のデジタル値の平均値またはピーク値を、前記前の波長の前記光パワー、または、前記次の波長の前記光パワーとし、
前記Ａ／Ｄ変換部（１７）は、前記パルス光の周期よりも短いサンプリング時間で前記光パワー信号のサンプリングを行う、
光スペクトラムアナライザ（１）であること。
［１］
測定対象のパルス光に含まれる波長をその波長に応じた方向に分光させた回折光を出射する分光部（４）と、
前記分光部（４）から出射される前記回折光を受光して電気信号に変換する受光部（８）と、
波長掃引された前記回折光を前記受光部（８）に受光させる掃引部（９）と、
前記受光部（８）により変換された前記電気信号を増幅し光パワー信号として出力する増幅部（１６）と、
前記増幅部（１６）が出力した前記光パワー信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部（１７）と、
波長掃引中に、前記Ａ／Ｄ変換部（１７）によりサンプリングされデジタル値に変換された前記光パワー信号に基づいて前記パルス光に含まれる波長ごとの光パワーを求める制御部（１２）と、を備えた光スペクトラムアナライザ（１）において、
前記増幅部（１６）は、互いに異なるゲインを有する複数のアンプ（Ａｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍ）を有し、
前記Ａ／Ｄ変換部（１７）は、複数の前記アンプ（Ａｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍ）の出力が各々接続された複数のＡ／Ｄ変換器を有し、
前記制御部（１２）は、
複数の前記アンプ（Ａｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍ）により増幅され、複数の前記Ａ／Ｄ変換器によりそれぞれデジタル値に変換された前記光パワー信号に基づいて、出力が飽和していない前記アンプ（Ａｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍ）の１つを選択するアンプ選択部を有し、
前の波長から次の波長に掃引されている間に、前記Ａ／Ｄ変換部（１７）によってサンプリングされ、かつ、前記アンプ選択部によって選択された前記アンプ（Ａｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍ）が出力した前記光パワー信号のデジタル値の平均値またはピーク値を、前記前の波長の前記光パワー、または、前記次の波長の前記光パワーとし、
前記Ａ／Ｄ変換部（１７）は、前記パルス光の周期よりも短いサンプリング時間で前記光パワー信号のサンプリングを行う、
光スペクトラムアナライザ（１）であること。
【0008】
上記［１］の構成の光スペクトラムアナライザによれば、前の波長から次の波長に掃引されている間に、サンプリングされた光パワー信号には、光パワー信号がピークのタイミングでサンプリングされたものが含まれる可能性が高い。しかも、アンプをスイッチで切り替える期間がなくなり、前の波長から次の波長に掃引されている間にサンプリングが可能な期間も長くすることができ、光パワー信号のピークのタイミングでサンプリングできる可能性をより一層高くすることができる。これにより、掃引速度の低下を抑制しつつパルス光のスペクトラムを安定して測定することができる。
上記［２］の構成の光スペクトラムアナライザによれば、光パワー信号のピークのタイミングでサンプリングできる可能性をより一層高くすることができる。
上記［２］の構成の光スペクトラムアナライザによれば、光パワー信号のピークのタイミングでサンプリングできる可能性をより一層高くすることができる。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、掃引速度の低下を抑制しつつパルス光のスペクトラムを安定して測定することができる光スペクトラムアナライザを提供することができる。
【0010】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。
【0013】
図１に示すように、光スペクトラムアナライザ１は、パルス光に含まれる波長ごとの光パワーを測定し、表示する装置である。
【0014】
光スペクトラムアナライザ１は、入射部２と、コリメータ３と、回折格子４（＝分光部）と、集光器５と、スリット６と、集光器７と、受光部８と、モータ９（＝掃引部）と、を備えている。入射部２は、例えば光ファイバから構成され、測定対象のパルス光を出射する。パルス光はコリメータ３に入射される。コリメータ３は、入射部２からのパルス光を平行光に変換する。コリメータ３から出射された平行光は、回折格子４に入射される。
【0015】
回折格子４は、コリメータ３から出射された平行光を分散分光する。本実施形態では、回折格子４は、モータ９により紙面に垂直な回動軸１０回りに回動自在に設けられている。回折格子４の表面には、回動軸１０と直交する方向に沿った微細な溝部（図示せず）が回動軸方向に沿って複数並べて形成されている。回折格子４は、コリメータ３からの平行光が入射されると、分散分光した回折光を出射する。回折光は、回折現象によってパルス光に含まれる波長をその波長に応じた方向に分光させた光である。回折光は、集光器５に入射される。モータ９は、回折格子４を回転させて、波長掃引された回折光を後述する受光部８に受光させる。すなわち、回折格子４の回転に伴って連続的に波長が変化する回折光が、受光部８に受光される。
【0016】
集光器５は、回折光を後述するスリット６が配置された位置に集光する。スリット６を通った回折光は、集光器７に入射される。集光器７は、入射された回折光を受光部８が配置された位置に集光する。受光部８は、フォトダイオードから構成され、入射された回折光の光パワーに応じた電流が流れる。
【0017】
光スペクトラムアナライザ１はさらに、測定部１１と、制御部１２と、メモリ１３と、表示部１４と、を備えている。測定部１１は、図２に示すように、電流電圧変換部１５と、増幅部１６と、Ａ／Ｄ変換部１７と、を有している。電流電圧変換部１５は、受光部８に流れる電流を電圧に変換して光パワー信号（＝電気信号）として出力する。電流電圧変換部１５は、光パワー信号の高周波ノイズを除去するローパスフィルタとしても機能する。電流電圧変換部１５は、ローパスフィルタの通過帯域幅（ＶＢＷ：Ｖｉｄｅｏ Ｂａｎｄ Ｗｉｄｔｈ）及びゲインが変更可能に設けられ、後述する制御部１２によりＶＢＷ及びゲインが制御される。
【0018】
次に、電流電圧変換部１５の詳細な構成について説明する。電流電圧変換部１５は、アンプＡｍｐ１と、アンプＡｍｐ１の入力と出力との間に接続された複数の素子１５１～１５ｎ（ｎは整数）と、複数の素子１５１～１５ｎとアンプＡｍｐ１との接続をオンオフするスイッチＳＷ１～ＳＷｎと、を有している。素子１５１～１５ｎは、コンデンサまたは抵抗から構成されている。スイッチＳＷ１～ＳＷｎのオンオフを制御して、アンプＡｍｐ１に接続する素子１５１～１５ｎを切り替えることにより、電流電圧変換部１５のＶＢＷ及びゲインを変更することができる。
【0019】
増幅部１６は、電流電圧変換部１５から出力された光パワー信号を増幅する。本実施形態において、増幅部１６は、それぞれ異なるゲインの複数のアンプＡｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍ（ｍは整数）を有する。複数のアンプＡｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍは各々、出力がＡ／Ｄ変換部１７に接続されている。電流電圧変換部１５によって高周波ノイズが除去され、増幅部１６によって増幅されたアナログの光パワー信号は、Ａ／Ｄ変換部１７に入力される。
【0020】
Ａ／Ｄ変換部１７は、複数のＡ／Ｄ変換器を備え、それぞれのＡ／Ｄ変換器への入力を有する。複数のＡ／Ｄ変換器のそれぞれの入力には、複数のアンプＡｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍの出力が接続されている。Ａ／Ｄ変換部１７は、複数のＡ／Ｄ変換器の入力に各々入力されたアナログの光パワー信号をサンプリングしてＡ／Ｄ変換し、光パワー信号の信号レベルのデジタル値を制御部１２に出力する。
【0021】
制御部１２は、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）またはＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）から構成され、光スペクトラムアナライザ１全体の制御を司る。制御部１２は、モータ９を等速度で回転させて、波長掃引された回折光を受光部８に受光させる。制御部１２は、離散的な波長ごとに光パワー信号を取得する。そして、制御部１２は、離散的な波長ごとに取得した光パワー信号を繋ぎ合わせて、図３に示すような連続的な波長ごとの光パワー信号の信号レベル（ｄＢ）を表示部１４に表示させる。メモリ１３は、光パワー信号のデジタル値などが記憶される。
【0022】
次に、上述した光スペクトラムアナライザ１の動作について図４のフローチャートを参照して以下説明する。制御部１２は、図示しない操作部の操作に応じて掃引を開始する。このとき、回折格子４は、測定開始点にあるものとする。制御部１２は、モータ９を制御して、回折格子４を測定終了点に向けて等速度で回転させる（Ｓ１）。
【0023】
次に、制御部１２は、モータ９に取り付けられた図示しないエンコーダの出力から回折格子４が測定終了点に到達したか否かを判定する（Ｓ２）。測定終了点に到達していなければ（Ｓ２でＮ）、制御部１２は、スイッチＳＷ１～ＳＷｎのオンオフを制御して、電流電圧変換部１５のＶＢＷを設定する（Ｓ３）。
【0024】
Ｓ３で制御部１２が実行するＶＢＷの設定の一例について説明する。その前に光パワー信号の信号レベルとＶＢＷとの関係について説明する。光パワー信号の信号レベルは、低くなるほど信号対ノイズ比（ＳＮ比）が小さくなり、ノイズに弱くなる。一方、ＶＢＷは、低い（狭い）帯域ほど高周波ノイズをカットできる帯域が広くなるため、高周波ノイズの影響を抑えることができる。しかしながら、光パワー信号がパルス信号である場合、ＶＢＷが低い帯域ほど電流電圧変換部１５から出力されるパルスの立ち上がり時間、立ち下がり時間が長くなる。このため、光パワー信号の信号レベルが高いときにＶＢＷを低くすると、電流電圧変換部１５の出力が高い信号レベルに達するまでに時間がかかり、結果、掃引時間が長くなってしまう。逆に、光パワー信号の信号レベルが低いときにＶＢＷを高くしてしまうと掃引時間は短くなるが、高周波ノイズの影響を抑えることができなくなってしまう。
【0025】
そこで、制御部１２は、光パワー信号の信号レベルの低さに応じて、低いＶＢＷに設定する。これにより、高周波ノイズの影響を抑えつつ掃引時間が長くなるのを抑制することができる。ＶＢＷが設定されると、ゲインも設定される。
【0026】
次に、制御部１２は、Ａ／Ｄ変換部１７によりパルス光の周期よりも短いサンプリング周期でサンプリングされた光パワー信号のデジタル値を順次読み出し、メモリ１３に格納するＡ／Ｄ読み出し処理を開始する（Ｓ４）。Ｓ４において、制御部１２は、全てのアンプＡｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍにより増幅された光パワー信号のデジタル値を読み出して、メモリ１３に格納する。その後、制御部１２は、読み出した光パワー信号のデジタル値に基づいて出力が飽和していないアンプＡｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍの１つを選択するアンプ選択処理を行う（Ｓ５）。
【0027】
このアンプ選択処理の詳細について図５を参照して説明する。図５は、電流電圧変換部１５から出力された光パワー信号である。図中の飽和レベルＬｏ（ｏは１～ｍまでの任意の整数）～Ｌｏ＋２は、各アンプＡｍｐ２ｏ～Ａｍｐ２ｏ＋２の出力が飽和する入力信号レベルを示す。光パワー信号は、アンプＡｍｐ２ｏの飽和レベルＬｏを超えることがないため、アンプＡｍｐ２ｏにより増幅された光パワー信号のデジタル値には最大値（＝飽和値）が含まれることなく、光パワー信号のピークを捉えることができる。
【0028】
光パワー信号は、アンプＡｍｐ２ｏ＋１，Ａｍｐ２ｏ＋２の飽和レベルＬｏ＋１，Ｌｏ＋２を超えるため、アンプＡｍｐ２ｏ＋１，Ａｍｐ２ｏ＋２により増幅された光パワー信号のデジタル値には最大値が含まれ、光パワー信号のピークを捉えることができない。アンプ選択処理において、制御部１２は、デジタル値の最大値が含まれていないアンプＡｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍの１つを選択する。
【0029】
制御部１２は、全てのアンプＡｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍの出力が飽和して、アンプＡｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍを選択できない場合（Ｓ６でＮ）、Ａ／Ｄ読み出し処理を停止して、再びＳ３に戻り、電流電圧変換部１５のＶＢＷを変更してゲインを変更する。アンプＡｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍが選択できると（Ｓ６でＹ）、制御部１２は、ＶＢＷの最低値に応じた１ポイントあたりの測定間隔が経過して、次の波長に到達したか否かを判定する（Ｓ７）。次の波長に到達すると（Ｓ７でＹ）、制御部１２は、Ａ／Ｄ読み出し処理を停止すると共に、このときのエンコーダの出力に応じた波長をＳ７で到達した次の波長として設定する（Ｓ８）。次に、制御部１２は、フィルタ処理を行う（Ｓ９）。
【0030】
Ｓ４でＡ／Ｄ読み出し処理を開始してからＳ８でＡ／Ｄ読み出し処理を停止するまでの期間は、前の波長から次の波長に掃引されている期間に含まれる。フィルタ処理において、制御部１２は、この期間中にアンプ選択処理で選択されたアンプＡｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍによって増幅された光パワー信号のデジタル値の平均値を求める（Ｓ９）。制御部１２は、フィルタ処理で求めた平均値を、Ｓ８で設定した次の波長の光パワー信号として、メモリ１３に格納した後（Ｓ１０）、Ｓ２に戻る。
【0031】
Ｓ２に戻って回折格子４が測定終了点に到達すると（Ｓ２でＹ）、測定開始点から測定終了点の間で離散的な波長ごとの光パワー信号のデジタル値がメモリ１３に格納されている。制御部１２は、この離散的な波長ごとの光パワー信号を繋ぎ合わせて、図３に示すような連続的な波長ごとの光パワーを示す表示波形を生成して表示部１４に表示させ（Ｓ１１，Ｓ１２）、処理を終了する。
【0032】
次に、上述した本実施形態の光スペクトラムアナライザ１の効果について説明する。従来の光スペクトラムアナライザは、測定開始点から測定終了点に向けて掃引中に、次の波長に到達するごとに光パワー信号のサンプリングを行い、デジタル値を読み取っている。このため、パルス光がオフのタイミングで光パワー信号のサンプリングが行われることがあり、安定してパルス光のスペクトルを測定することができない。
【0033】
これに対して、本実施形態の光スペクトラムアナライザ１は、前の波長から次の波長に移動するまでの間に、複数回サンプリングされた光パワー信号の平均値を次の波長の光パワー信号としている。複数回サンプリングされた光パワー信号には、光パワー信号がピークのタイミングでサンプリングされたものが含まれる可能性が高い。このため、パルス光の周期と、Ａ／Ｄ変換部のサンプリング周期との同期をとる構成としなくとも、光パワー信号のピークをサンプリングすることができ、安定して、パルス光のスペクトルを測定することができ、掃引速度の低下も抑制できる。
【0034】
しかも、本実施形態の光スペクトラムアナライザ１は、Ａ／Ｄ変換部１７が複数の入力を有し、複数のアンプＡｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍの出力が入力できる構成となっている。この構成による効果について図６及び図７を参照して説明する。図６は、比較例としての光スペクトラムアナライザの測定部１００の一例を示す。同図において、図２と同等の部分については同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【0035】
比較例の光スペクトラムアナライザでは、Ａ／Ｄ変換部１０１が１つの入力しか有しておらず、アンプＡｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍのうちスイッチＳＷ２１～ＳＷ２ｍにより選択された１つの出力しかＡ／Ｄ変換できない。このため、比較例の光スペクトラムアナライザでは、図７に示すように、前の波長から次の波長に移動するまでの測定間隔Ｔ１において、最初にスイッチＳＷ１～ＳＷ１ｎ、ＳＷ２１～ＳＷ２ｎを切り替えて、ＶＢＷの設定及びアンプＡｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍの選択を行う。このスイッチＳＷ１～ＳＷ１ｎ、ＳＷ２１～ＳＷ２ｎを切り替えている期間中は、連続サンプリングを行うことができない連続サンプリング不可期間Ｔ２となる。
【0036】
連続サンプリング不可期間Ｔ２が経過した後、Ａ／Ｄ変換部１０１がサンプリングを開始する。その後、サンプリングしたデジタル値に最大値（飽和値）が含まれていると、再びスイッチＳＷ２１～ＳＷ２ｎを切り替えて選択しているアンプＡｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍを変更する必要がある。このスイッチＳＷ２１～ＳＷ２ｎを切り替えている期間中は、連続サンプリングを行うことができない連続サンプリング不可期間Ｔ３となる。このため、アンプＡｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍを順次選択し、出力が飽和していないアンプＡｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍが選択されるまで連続サンプリング不可期間Ｔ３が断続的に発生する。
【0037】
比較例の光スペクトラムアナライザでは、図５に示すように、光パワー信号がピークとなるタイミングと連続サンプリング不可期間Ｔ３とが重なる虞があり、光パワー信号のピークを捉えられず、安定してパルス光のスペクトルを測定できない。
【0038】
これに対して、本実施形態の光スペクトラムアナライザ１は、ソフト上でアンプＡｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍの選択を行っている。このため、本実施形態の光スペクトラムアナライザ１は、図７に示すように、ＶＢＷを設定するための連続サンプリング不可期間Ｔ２は必要であるが、アンプＡｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍを切り替えるための連続サンプリング不可期間Ｔ３をなくすことができ、比較例よりも連続サンプリング可能期間を長くとることができる。このため、本実施形態の光スペクトラムアナライザ１は、光パワー信号のピークをサンプリングすることができ、安定してパルス光のスペクトルを測定することができる。
【0039】
また、本実施形態の光スペクトラムアナライザ１は、パルス光の周期よりも短いサンプリング周期で光パワー信号のサンプリングを行っている。このため、光パワー信号のピークのタイミングでサンプリングできる可能性をより一層高くすることができる。
【0040】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【0041】
上述した実施形態では、制御部１２は、波長掃引中にフィルタ処理を行っていたがこれに限ったものではない。波長掃引が終わった後に、フィルタ処理を行ってもよい。
【0042】
上述した実施形態では、制御部１２は、前の波長から次の波長に掃引する間に、連続サンプリングした光パワー信号の平均値を次の波長の光パワー信号としていたが、これに限ったものではない。平均値の代わりにピーク値を次の波長の光パワー信号としてもよい。また、前の波長から次の波長に掃引する間に、連続サンプリングした光パワー信号の平均値を前の波長の光パワー信号としてもよい。
【0043】
ここで、上述した本発明に係る光スペクトラムアナライザの実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］～［２］に簡潔に纏めて列記する。
［１］
測定対象のパルス光に含まれる波長をその波長に応じた方向に分光させた回折光を出射する分光部（４）と、
前記分光部（４）から出射される前記回折光を受光して電気信号に変換する受光部（８）と、
波長掃引された前記回折光を前記受光部（８）に受光させる掃引部（９）と、
前記受光部（８）により変換された前記電気信号を増幅し光パワー信号として出力する増幅部（１６）と、
前記増幅部（１６）が出力した前記光パワー信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部（１７）と、
波長掃引中に、前記Ａ／Ｄ変換部（１７）によりサンプリングされデジタル値に変換された前記光パワー信号に基づいて前記パルス光に含まれる波長ごとの光パワーを求める制御部（１２）と、を備えた光スペクトラムアナライザ（１）において、
前記増幅部（１６）は、互いに異なるゲインを有する複数のアンプ（Ａｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍ）を有し、
前記Ａ／Ｄ変換部（１７）は、複数の前記アンプ（Ａｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍ）の出力が各々接続された複数のＡ／Ｄ変換器を有し、
前記制御部（１２）は、
複数の前記アンプ（Ａｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍ）により増幅され、複数の前記Ａ／Ｄ変換器によりそれぞれデジタル値に変換された前記光パワー信号に基づいて、出力が飽和していない前記アンプ（Ａｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍ）の１つを選択するアンプ選択部を有し、
前の波長から次の波長に掃引されている間に、前記Ａ／Ｄ変換部（１７）によってサンプリングされ、かつ、前記アンプ選択部によって選択された前記アンプ（Ａｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍ）が出力した前記光パワー信号のデジタル値の平均値またはピーク値を、前記前の波長の前記光パワー、または、前記次の波長の前記光パワーとする、
光スペクトラムアナライザ（１）。
［２］
［１］に記載の光スペクトラムアナライザ（１）において、
前記Ａ／Ｄ変換部（１７）は、前記パルス光の周期よりも短いサンプリング時間で前記光パワー信号のサンプリングを行う、
光スペクトラムアナライザ（１）。
［１］
測定対象のパルス光に含まれる波長をその波長に応じた方向に分光させた回折光を出射する分光部（４）と、
前記分光部（４）から出射される前記回折光を受光して電気信号に変換する受光部（８）と、
波長掃引された前記回折光を前記受光部（８）に受光させる掃引部（９）と、
前記受光部（８）により変換された前記電気信号を増幅し光パワー信号として出力する増幅部（１６）と、
前記増幅部（１６）が出力した前記光パワー信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部（１７）と、
波長掃引中に、前記Ａ／Ｄ変換部（１７）によりサンプリングされデジタル値に変換された前記光パワー信号に基づいて前記パルス光に含まれる波長ごとの光パワーを求める制御部（１２）と、を備えた光スペクトラムアナライザ（１）において、
前記増幅部（１６）は、互いに異なるゲインを有する複数のアンプ（Ａｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍ）を有し、
前記Ａ／Ｄ変換部（１７）は、複数の前記アンプ（Ａｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍ）の出力が各々接続された複数のＡ／Ｄ変換器を有し、
前記制御部（１２）は、
複数の前記アンプ（Ａｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍ）により増幅され、複数の前記Ａ／Ｄ変換器によりそれぞれデジタル値に変換された前記光パワー信号に基づいて、出力が飽和していない前記アンプ（Ａｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍ）の１つを選択するアンプ選択部を有し、
前の波長から次の波長に掃引されている間に、前記Ａ／Ｄ変換部（１７）によってサンプリングされ、かつ、前記アンプ選択部によって選択された前記アンプ（Ａｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍ）が出力した前記光パワー信号のデジタル値の平均値またはピーク値を、前記前の波長の前記光パワー、または、前記次の波長の前記光パワーとする、
光スペクトラムアナライザ（１）。
［２］
［１］に記載の光スペクトラムアナライザ（１）において、
前記Ａ／Ｄ変換部（１７）は、前記パルス光の周期よりも短いサンプリング時間で前記光パワー信号のサンプリングを行う、
光スペクトラムアナライザ（１）。
【符号の説明】
【0044】
１ 光スペクトラムアナライザ
４ 回折格子（分光部）
８ 受光部
９ モータ（掃引部）
１２ 制御部（アンプ選択部）
１６ 増幅部
１７ Ａ／Ｄ変換部
Ａｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍ アンプ
４ 回折格子（分光部）
８ 受光部
９ モータ（掃引部）
１２ 制御部（アンプ選択部）
１６ 増幅部
１７ Ａ／Ｄ変換部
Ａｍｐ２１～Ａｍｐ２ｍ アンプ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】