JP4714177B2 - Jitter reduction apparatus and test apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、ジッタ低減装置および試験装置に関する。より詳細には、パルス状の光信号を発生した場合に当該光信号に生じるジッタを低減するジッタ低減装置と、それを備えた試験装置とに関する。 The present invention relates to a jitter reduction apparatus and a test apparatus. More specifically, the present invention relates to a jitter reducing device that reduces jitter generated in an optical signal when a pulsed optical signal is generated, and a test apparatus including the jitter reducing device.
半導体集積回路等の被試験デバイスに試験信号を処理させてその機能および性能を評価する試験装置がある。被試験デバイスの多くは電気信号を取り扱う半導体回路等であるが、近年は、光信号を処理するデバイスも試験の対象となりつつある。 There is a test apparatus for processing a test signal in a device under test such as a semiconductor integrated circuit and evaluating its function and performance. Many of the devices under test are semiconductor circuits or the like that handle electrical signals, but recently, devices that process optical signals are also being tested.
下記の特許文献1には、テスト用光信号発生器が発生したテスト用光信号を、光ファイバを通じてテストヘッドに供給することが記載される。これにより、テストヘッドに対する接続が簡潔になると共に、劣化の少ない試験信号を伝送できる。ただし、特許文献1に記載された装置では、試験対象となる被試験デバイスに入力される試験信号は、テストヘッドにおいて光信号から変換された電気信号である。 Patent Document 1 below describes that a test optical signal generated by a test optical signal generator is supplied to a test head through an optical fiber. Thereby, the connection to the test head is simplified, and a test signal with little deterioration can be transmitted. However, in the apparatus described in Patent Document 1, the test signal input to the device under test to be tested is an electrical signal converted from an optical signal in the test head.
また、下記の特許文献2には、2つの強度変調光信号を合成することにより、安定な試験用光信号を発生する光信号発生装置が記載される。これにより、光信号を処理する被試験デバイスにおけるジッタ耐性を評価できる。
光信号を取り扱う被試験デバイスの試験に用いられる試験信号は、試験装置の電子回路によりいったん電気信号として生成された後、光信号に変換して被試験デバイスに印加される。しかしながら、試験装置を形成する回路、素子、伝送路、コネクタ等の伝送帯域にはそれぞれに制限があるので、試験装置内部においても、試験信号にジッタが発生する場合がある。このため、光信号を処理する被試験デバイスに対する試験においては、試験装置内部で発生したジッタと、被試験デバイスにおいて発生したジッタが重畳されて、試験の精度向上に対する妨げとなっている。 A test signal used for testing a device under test that handles an optical signal is once generated as an electrical signal by an electronic circuit of a test apparatus, and then converted into an optical signal and applied to the device under test. However, since there are limitations on the transmission bands of circuits, elements, transmission paths, connectors, and the like that form the test apparatus, jitter may occur in the test signal even within the test apparatus. For this reason, in the test for the device under test for processing the optical signal, the jitter generated in the test apparatus and the jitter generated in the device under test are superimposed, which hinders the improvement of the test accuracy.
上記課題を解決する目的で、本発明の第1の形態として、光信号発生部が発生した特定波長を有する信号光において当該光信号に含まれるジッタに対応した波長を有する制御光信号を発生する制御光信号発生部と、信号光および制御光信号を重畳して入力され、制御光信号の波長に応じて特定波長と異なる変換波長に変換した波長変換光を出力する波長変換素子を含む波長変換部と、互いに経路長の異なる複数の光経路を有し、波長変換光をそれぞれの波長に応じて異なる個別の経路を介して出力させる遅延発生部とを備え、遅延発生部において、光経路のうち、信号光に含まれるパルスの各々におけるジッタを打ち消す遅延量が発生する光経路に信号光を注入して、信号光に含まれるジッタをパルス毎に低減して出力するジッタ低減装置が提供される。 In order to solve the above problems, as a first embodiment of the present invention, in the signal light having a specific wavelength generated by the optical signal generation unit, a control optical signal having a wavelength corresponding to the jitter included in the optical signal is generated. Wavelength conversion including a control light signal generation unit and a wavelength conversion element that outputs a wavelength conversion light that is input by superimposing the signal light and the control light signal and converted to a conversion wavelength different from a specific wavelength according to the wavelength of the control light signal And a delay generation unit that has a plurality of optical paths having different path lengths and outputs wavelength-converted light through different individual paths according to the respective wavelengths. Among them, there is a jitter reduction device that injects signal light into an optical path that generates a delay amount that cancels jitter in each pulse included in the signal light, and reduces and outputs the jitter included in the signal light for each pulse. It is subjected.
また、本発明の第2の形態として、光信号発生部が発生した特定波長を有する信号光において当該信号光に含まれるジッタに対応した波長を有する制御光信号を発生する制御光信号発生部と、信号光および制御光信号を重畳して入力され、制御光信号の波長に応じて特定波長と異なる変換波長に変換した波長変換光を出力する波長変換素子を含む波長変換部と、互いに経路長の異なる複数の光経路を有し、波長変換光をそれぞれの波長に応じて異なる個別の経路を介して出力させる遅延発生部とを含み、遅延発生部において、光経路のうち、信号光に含まれるパルスの各々におけるジッタを打ち消す遅延量が発生する光経路に信号光を注入して、信号光に含まれるジッタをパルス毎に低減して光試験信号として出力するジッタ低減装置を備える試験装置が提供される。 Further, as a second aspect of the present invention, a control light signal generator that generates a control light signal having a wavelength corresponding to jitter included in the signal light in the signal light having a specific wavelength generated by the optical signal generator; A wavelength conversion unit including a wavelength conversion element that outputs a wavelength-converted light that is input by superimposing the signal light and the control light signal, and converted to a conversion wavelength different from the specific wavelength according to the wavelength of the control light signal, And a delay generation unit that outputs wavelength-converted light via different individual paths according to the respective wavelengths, and the delay generation unit includes signal light in the optical path. A jitter reduction device that injects signal light into an optical path that generates a delay amount that cancels jitter in each pulse to be output, reduces the jitter contained in the signal light for each pulse, and outputs it as an optical test signal The test apparatus is provided.
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションも発明となりうる。 The above summary of the invention does not enumerate all necessary features of the present invention. Also, a sub-combination of these feature groups can be an invention.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention. However, the following embodiments do not limit the invention according to the scope of claims, and all combinations of features described in the embodiments are included. It is not necessarily essential for the solution of the invention.
図1は、試験装置100全体の構造を示す図である。同図に示すように、半導体試験装置100は、ハンドラ170、テストヘッド180およびホスト装置150を備える。
FIG. 1 is a diagram showing the overall structure of the
ハンドラ170は、試験の対象となる被試験デバイス130を物理的に操作する機能を有する。これにより、多数の被試験デバイスから、半導体試験装置100が処理できる数の被試験デバイスを順次供給して試験に供する作業を自動化する。また、試験後に、試験結果に応じて被試験デバイス130を分別して収納する機能を設ける場合もある。
The
テストヘッド180は、被試験デバイス130の仕様に応じたインターフェイスとなるパフォーマンスボード160を備え、試験装置100および被試験デバイス130の間の信号伝送路を形成する。また、テストヘッド180は、複数のピンエレクトロニクスボード182(図2参照)を収容して、パフォーマンスボード160を介して被試験デバイス130に試験信号を供給する。
The
ホスト装置150は、接続ケーブル140を介してハンドラ170およびテストヘッド180に接続される。これにより、試験装置100全体の動作を制御すると共に、制御信号およびデータ信号をハンドラ170およびテストヘッド180に供給して、被試験デバイス130の試験を実行する。接続ケーブル140には、電気信号を伝送するメタルケーブルの他に、光信号を伝送する光ファイバケーブルが収容される場合もある。
The
図2は、半導体試験装置100におけるテストヘッド180の内部構造を模式的に示す図である。同図に示すように、テストヘッド180の上部にはパフォーマンスボード160が装着される。また、テストヘッド180の内部には、複数のピンエレクトロニクスボード182が収容される。
FIG. 2 is a diagram schematically showing the internal structure of the
パフォーマンスボード160は、被試験デバイス130を装着できるソケット162を上面に、パフォーマンスボード160自体をピンエレクトロニクスボード182のいずれかに接続する場合に用いるコネクタ164を下面に、それぞれ備える。コネクタ164は、両端にコネクタを備えた集合ケーブル168を介して、ピンエレクトロニクスボード182のコネクタ184に電気的に接続される。また、被試験デバイス130およびピンエレクトロニクスボード182は、光ファイバケーブル166を介して、相互に光信号を入出力することもできる。
The
ピンエレクトロニクスボード182は、光試験信号を発生して被試験デバイス130に送り出す光ドライバ部110と、被試験デバイス130が試験動作により処理した後に出力した光試験信号を受信して被試験デバイス130の動作を評価する光コンパレータ部120とを各々が備える。光ドライバ部110は、試験信号の信号パターンを発生するパターン発生器112と、増幅器114を介してパターン発生器112から供給された信号パターンを光信号に変換する電気光変換部116とを備える。電気光変換部116から出力された光試験信号は、後述するジッタ低減部200を介して、被試験デバイス130に供給される。
The
一方、光コンパレータ部120は、受信した光試験信号を電気信号に変換する光電気変換部122と、増幅器124を介して光電気変換部122が出力した信号を受け、被試験デバイス130により処理された信号から信号パターンを抽出するデジタル信号取り込み器126とを備える。これにより、パフォーマンスボード160に実装された被試験デバイス130の機能、性能、特性等を評価できる。
On the other hand, the
また、仕様の異なる被試験デバイス130を試験する場合は、パフォーマンスボード160を交換することにより同じテストヘッド180を用いることができる。更に、ピンエレクトロニクスボード182を交換または追加することにより、既存のテストヘッド180の機能を変更または追加することができる。
When testing a device under
ただし、上記のような試験装置100において、光ドライバ部110を形成する素子、伝送路、コネクタ等には、それぞれ帯域に制限がある。また、素子および伝送路には、個別に寄生容量あるいは寄生リアクタンス等がある。これらのために、光ドライバ部110が発生する光試験信号には不可避にジッタが生じる。更に、光試験信号には、パターン発生器112が出力信号パターンに依存するジッタも発生する。
However, in the
このように、光ドライバ部110から出力される信号光21には、試験装置100自体において発生したジッタも重畳される。このため、被試験デバイス130から出力された光試験信号には、光ドライバ部110において発生したジッタと、被試験デバイス130において発生したジッタとが重畳され、これらを弁別することは難しい。しかしながら、図2に示すテストヘッド180は、光ドライバ部110において発生したジッタを低減するジッタ低減部200を備える。
As described above, jitter generated in the
図3は、ひとつのピンエレクトロニクスボード182に係る試験信号の信号経路101により、ジッタ低減部200の構造を模式的に示すブロック図である。なお、以下の各図において、斜線を付された信号線は、光信号を伝送する信号線路であることを示す。
FIG. 3 is a block diagram schematically showing the structure of the
同図に示すように、ジッタ低減部200は、光ドライバ部110の発生するパターン信号を受けて制御信号を発生する制御信号発生部210と、光ドライバ部110の発生した信号光21を受けてその波長を変換する波長変換部220と、後述する動作によりジッタを打ち消すように信号光21に遅延を発生させる遅延発生器230とを備える。遅延発生器230の出力は、ジッタ低減部200の出力光24として、被試験デバイス130に供給される。なお、被試験デバイス130において処理された光試験信号は、光コンパレータ部120に受信される。光ドライバ部110および光コンパレータ部120の各々の動作については既に説明した通りである。こうして、光コンパレータ部120においては、被試験デバイス130において発生したジッタを検出できる。
As shown in the figure, the
図4は、ジッタ低減部200の構造をより詳細に示すブロック図である。同図に示すように、ジッタ低減部200は、制御信号発生部210、波長変換部220および遅延発生部230を順次接続して形成される。
FIG. 4 is a block diagram illustrating the structure of the
制御信号発生部210は、前記のように、パターン発生器112の発生する電気信号であるパターン信号を受け、それに応じた光信号である制御光信号22を、光ファイバ202を介して出力する。以降、波長変換部220および遅延発生部230においては、一貫して光信号が取り扱われる。
As described above, the
波長変換部220は、シリーズに接続された光カプラ222および波長変換素子224を備える。光カプラ222は、制御信号発生部210が出力した制御光信号22と共に、光ファイバ201を介して光ドライバ部110が出力する信号光21を受け、それらを合波して出力する。波長変換素子224については後述する。また、遅延発生部230は、光分波器240および光遅延線250を有する。
The
光分波器240は、光ファイバ203を介して受けた波長変換光23を、その波長に応じて異なる光導波路241、243、245に分岐させるチャンネル導波路242を備える。また、分岐された伝播光は、チャンネル導波路244を介して結合された光遅延線250の光導波路251、253、255に個別に結合される。光遅延線250の光導波路251、253、255は、互いに光学的な経路長が異なるので、伝播光の伝播時間も相違する。
The
このような構造により、遅延発生部230に入射した波長変換光23には、その波長に応じて遅延量が異なる遅延を生じる。更に、光導波路251、253、255を伝播した伝播光は、光合波器254においてひとつの光ファイバ204に誘導される。光ファイバ204は、ジッタ低減部200の出射ポートでもあり、光ファイバ204を介して出力光24が被試験デバイス130に向かって出力される。
With such a structure, the wavelength-converted
図5は、波長変換素子224として用い得るPPLN(Periodically Poled LiNbO3:周期分極ニオブ酸リチウム)光導波路の構造を示す斜視図である。同図に示すように、PPLN光導波路は、非常に短い周期で分極が反転する非線形光学結晶であるLiNbO3基板223と、反転する分極分布を横切るようにLiNbO3基板223に形成された光導波路225とを有する。このような構造を有する波長変換素子224に波長の異なる2つのレーザ光が注入された場合、それらレーザ光の一方の2次高調波と他方との差周波光が出射される。
FIG. 5 is a perspective view showing a structure of a PPLN (Periodically Poled LiNbO 3 : periodic polarized lithium niobate) optical waveguide that can be used as the
図6は、上記のようなPPLN光導波路を有する波長変換素子224の動作を説明する図である。同図に示すように、波長変換素子224には、互いに異なる波長ε1、ε2、ε3を有する制御光信号22のいずれかと、特定波長λ1を有する信号光21とが注入される。ここで、信号光21の光強度が十分に高い場合、信号光21の第二高調波が発生し、更に、制御光信号22および第二高調波の差周波に相当する波長λ2、λ22、λ23を有する変換光23が出射される。従って、制御信号発生部210を介して制御光22の波長ε1、ε2、ε3を選択することにより、変換光23の波長を波長λ2、λ22、λ23のいずれかに変換することができる。
FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the
なお、LiNbO3は、室温では可視光により光損傷を受けることが知られている。従って、酸化マグネシウム等を添加して材料の安定性を増すことが好ましい。また、波長変換素子224の材料としては、LiNbO3の他に、例えばLiB3O5、BaB2O4、KTiOPO4等も例示できる。更に、上記のような波長変換素子において変換の対象となるのは、TMモードの直線偏光である信号光21および制御光22であるか、あるいは、信号光21および制御光信号22に含まれるTMモードの直線偏光成分である。
LiNbO 3 is known to be damaged by visible light at room temperature. Therefore, it is preferable to add magnesium oxide or the like to increase the stability of the material. In addition to LiNbO 3 , examples of the material of the
また更に、波長変換素子224は、半導体光増幅器SOA(Semiconductor Optical Amplifier)などの非線形光学素子を用いても形成することができる。また、非線形光ファイバ、電界吸収型変調器などを用いることもできる。
Furthermore, the
図7は、制御信号発生部210の内部構造300の一例を説明するブロック図である。同図に示すように、制御信号発生部210は、上記した制御電気信号11を光信号に変換して出力する。即ち、制御信号発生部210は、常時発光する制御光源素子214と、制御光源素子214の出力を光ファイバ202に結合できる光スイッチ216を備える。従って、光スイッチ216を前記した制御電気信号11により駆動することにより、ジッタの発生を検知した旨を制御光信号22として出力する。
FIG. 7 is a block diagram illustrating an example of the
図8は、上記の内部構造300を有する制御信号発生部210を備えたジッタ低減部200における信号光21、制御光信号22、波長変換光23および出力光24のタイミングを比較して示す図である。同図に示すように、波長変換素子224には、特定波長λ1を有する信号光21と、特定波長ε1を有する制御光信号22とが入力される。ただし、信号光21の一部のパルスXは、点線で示す本来のタイミングに対して遅れが生じている。
FIG. 8 is a diagram showing the timing of the
これ対して、制御光信号22は、上記信号光21の一部のパルスを包含する一定のパルス幅を有して、波長ε1を有する繰り返しパルス信号である。ただし、制御信号発生部210は、パターン発生器112の発生した信号光21の信号パターンに基づいて、遅れたパルスXと同じタイミングにはパルスを発生しない。
This for the control
信号光21および制御光信号22は、光カプラ222において合波されて波長変換素子224に入力される。従って、信号光21のパルスのうち、遅れたパルスX以外のパルスは、制御光信号22と合波されて、波長変換素子224において波長変換され、波長λ2を有する波長変換光23として出力される。一方、タイミングが遅れていたパルスXに対しては制御光信号22のパルスが生じていないので、信号光21が単独で波長変換素子224に入力され、当初の波長λ1のまま、波長変換光23として出力される。従って、波長変換光23のパルスタイミングは信号光21から変化していないが、タイミングの遅れたパルスXを除くパルスは、波長λ2に変換されている。なお、この場合、パルスXの波長は変換されていないが、便宜上、併せて波長変換光23と記載する。
The
上記のように、波長λ1およびλ2のパルスを含む波長変換光23が遅延発生部230に入力されると、光分波器240において波長毎に個別の光導波路241、243、245に個別に伝播される。この実施形態では、例えば、波長λ1の光信号が光導波路245に伝播され、波長λ2の光信号が光導波路243に伝播される。
As described above, when the wavelength-converted
光分波器240の光導波路243、245は、光遅延線250の光導波路253、255に個別に接続されている。従って、光遅延線250において、波長λ1の信号は光導波路255に、波長λ2の信号は光導波路253にそれぞれ伝播される。ここで、光遅延線250における光導波路253、255は、相互に経路長が異なり、光導波路255がより長い経路長を有する。このため、光導波路255を伝播する波長λ2の光信号は、光導波路253を伝播する波長λ1の光信号よりも、遅れて光合波器254に到達する。これにより、光信号のパルスのタイミングは、すべて、遅れていた方のパルスXのタイミングに揃うので、実効的にジッタは解消される。
The
このようにして、制御信号発生部210、波長変換部220および遅延発生部230を備えたジッタ低減部200は、信号光21に含まれるパターン依存ジッタを低減できるので、図3に示した試験装置100においては、光ドライバ部110で発生したパターン依存ジッタの影響を排した精度の高い試験を実行できる。
In this way, the
なお、波長変換素子224を備えた波長変換部220に信号光21だけが入力された場合、信号光21は当初の波形を維持したまま光ファイバ203に出力される。これに対して、波長変換された信号光21は、タイミングは変わらないが、信号振幅は小さくなる。そこで、波長変換素子224を常に動作させて、波長変換光23のパルス高をそろえることが好ましい。そこで、制御信号発生部210としては、互いに波長の異なる複数の制御光信号22を発生できることが好ましい。
When only the
図9は、制御信号発生部210の、他の内部構造301を示すブロック図である。同図に示すように、この制御信号発生部210は、互いに異なる波長ε1、ε2、ε3で常時発光する複数の制御光源素子214を備える。また、制御光源素子214の各々は、それぞれ、光スイッチ216を介して光合波器218に結合され、光合波器218の出力が光ファイバ202に結合される。光スイッチ216は、制御電気信号11によりいずれかひとつが選択的に投入され、投入された光スイッチ216に対応する制御光源素子214の発生した光が制御光信号22として、光ファイバ202に出力される。
FIG. 9 is a block diagram showing another
このように、異なる波長を有する制御光信号22を発生する制御信号発生部210は、互いに異なる波長ε1、ε2、ε3で常時発光する複数の制御光源素子214と、制御光信号22を発生すべき場合に制御光源素子214のいずれかの出射光を制御光信号22として光ファイバ202に結合する光スイッチ216とを用いて形成できる。また、このような制御光信号22により、互いに異なる複数種類の波長を有する波長変換光23を発生できるので、光分波器240および光遅延線250の光導波路241、243、245、251、253、255の数を増やすことにより、遅延量を多様に変化させることができる。
As described above, the
なお、制御光源素子214としては、半導体レーザ等を用いることができる。また、上記の実施形態では、光スイッチ216を用いた構造を例示したが、制御電気信号11により制御光源素子214を直接に駆動して制御光信号22を発生させる構造も採り得る。この場合は、光スイッチ216を用いないので、部品点数を減らすことができる。
As the control
図10は、制御信号発生部210の更に他の内部構造302を説明するブロック図である。同図に示すように、この内部構造302は、図7に示した内部構造300に似ている。ただし、内部構造302においては、制御光源素子214が波長可変半導体レーザ215に交換されている。これにより、簡素な構造を有する回路で任意の波長の制御光信号22を発生できる。
FIG. 10 is a block diagram for explaining still another
図11は、他の側面から見た制御信号発生部210の他の内部構造303を説明するブロック図である。同図に示すように、この制御信号発生部210はパターンジッタテーブル212を有する。パターンジッタテーブル212は、信号パターンと、その信号パターンに応じて発生するジッタを対応させるデータを有する。従って、パターン信号を受けた制御信号発生部210は、そのパターンに対応したパターン依存ジッタが発生する特定の信号パターンを検出した場合に、その旨を通知する制御電気信号11を発生する。これにより、制御信号発生部210は、パターン発生器112の発生した信号パターンに応じたパターン依存ジッタの発生を検知する。
FIG. 11 is a block diagram illustrating another
図12は、上記のような内部構造301、302、303のいずれかを有するジッタ低減部200における信号光21、制御光信号22、波長変換光23および出力光24のタイミングを比較して示す図である。同図に示すように、同図に示すように、波長変換素子224には、特定波長λ1を有する信号光21と、特定波長ε1を有する制御光信号22とが入力される。ただし、信号光21の一部のパルスXは、点線で示す本来のタイミングに対して遅れが生じている。また、遅れ量は少ないが、本来のタイミングに対して遅れた他のパルスYも含まれる。
FIG. 12 is a diagram showing a comparison of timings of the
これ対して、制御光信号22は、上記信号光21の各パルスを包含する一定のパルス幅を有して、波長ε1を有する繰り返しパルス信号である。ただし、制御信号発生部210は、パターン発生器112の発生した信号光21の信号パターンに基づいて、遅れたパルスXおよびパルスYに対して、それぞれ異なる波長ε2、ε3のパルスを生成する。
This for the control
信号光21および制御光信号22は、光カプラ222において合波されて波長変換素子224に入力される。従って、波長変換素子224から出力される波長変換光23のうち、信号光21のパルスXは、制御光信号22と合波された上で波長変換素子224において波長変換される。ここで、信号光21においてタイミング遅れが生じていなかったパルスは、波長ε1の制御光信号22により変換されて波長λ2を有する波長変換光23となる。また、信号光21においてタイミング遅れが生じたパルスX、Yについては、波長ε2またはε3を有する制御光信号22により波長変換され、波長λ22またはλ23を有する波長変換光23として出力される。
The
上記のように、波長λ2、λ22、λ23のパルスを含む波長変換光23が遅延発生部230に入力されると、光分波器240において波長毎に個別の光導波路241、243、245に個別に伝播される。この実施形態では、例えば、波長λ2の光信号が光導波路245に、波長λ22の光信号が光導波路243に、波長λ23の光信号が光導波路245に、それぞれ伝播される。
As described above, when the wavelength-converted
光分波器240の光導波路241、243、245は、光遅延線250の光導波路251、253、255に個別に接続されている。従って、光遅延線250において、波長λ2の信号は光導波路255に、波長λ22の信号は光導波路253に、波長λ23の信号は光導波路251にそれぞれ伝播される。ここで、光遅延線250における光導波路251、253、255は相互に経路長が異なり、光導波路255がより長い経路長を有する。このため、光導波路253を伝播する波長λ22の光信号は、光導波路251を伝播する波長λ23の光信号よりも、遅れて光合波器254に到達する。また、光導波路255を伝播する波長λ2の光信号は、光導波路253を伝播する波長λ22の光信号よりも更に遅れて光合波器254に到達する。これにより、光信号のパルスのタイミングは、すべて、遅れていたパルスXのタイミングに揃うので、実効的にジッタは解消される。なお、光遅延線250において、光導波路251、253、255の経路長の差が数百μmあれば、ジッタを有効に低減できる。
The
図13は、ピンエレクトロニクスボード182に係る試験信号の他の信号経路600により、他の実施形態に係るジッタ低減部200の構造を模式的に示すブロック図である。なお、図3と共通の構成要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
FIG. 13 is a block diagram schematically illustrating the structure of the
同図に示すように、ジッタ低減部200は、図3に示した試験装置100と同様に、制御信号発生部210、波長変換部220および遅延発生部230を含む。ただし、制御信号発生部210は、光ドライバ部110に駆動信号である増幅器114の出力を受けている点に固有の特徴がある。
As shown in the figure, the
図14は、図13に示すジッタ低減部200における制御信号発生部210の内部構造304を示す図である。同図に示すように、この制御信号発生部210は、積分器211を備え、積分器211により増幅器114の出力を受けている。これにより、パターンジッタテーブル212を用いることなく、ジッタに応じた制御光信号22を発生することができる。
FIG. 14 is a diagram showing an
即ち、VCSELのようなレーザダイオードが光ドライバ部110の光源素子として用いられた場合、キャリアの蓄積により発光遅延が生じることが判っている。このため、消光時間が長くなる信号パターンに続いて入力された信号ではジッタが増加する。そこで、光ドライバ部110の駆動信号を積分器211により監視して、ジッタの増加を予測して制御光信号22を発生させることができる。
That is, it is known that when a laser diode such as VCSEL is used as the light source element of the
このように、制御信号発生部210は、光信号を出力する光ドライバ部110の発光素子におけるキャリアの蓄積量に基づいて制御光信号22を発生できる。これにより、予めパターンジッタテーブル212を用意しなくても制御光信号22を発生できるので、試験信号の信号パターンが変更になった場合でも、制御信号発生部210を仕様変更することなく、有効にジッタを低減できる。
As described above, the control
図15は、他の実施形態に係るジッタ低減部401の構造を模式的に示す図である。同図に示すように、このジッタ低減部401も、制御信号発生部210、波長変換部220および遅延発生部230を備える。ここで、制御信号発生部210および波長変換部220の構造は、図4に示したジッタ低減部200と変わらない。
FIG. 15 is a diagram schematically illustrating the structure of a
これに対して、遅延発生部230は、波長変換光23を受ける光サーキュレータ410と、光サーキュレータ410に接続された光ファイバグレーティング420および出力ポートとしての光ファイバ204とを備える。光サーキュレータ410は、入力された光信号を、順次隣接するポートから出力する機能を有する。従って、この実施形態においては、光ファイバ203から入力された波長変換光23は光ファイバグレーティング420に入力され、光ファイバグレーティング420から光サーキュレータ410に入力された光信号は光ファイバ204に出力される。
In contrast, the
光ファイバグレーティング420は、その光の伝播方向に沿って異なる位置に形成された複数のファイバ・ブラッグ・グレーティング(以下、「FBG」と記載する)422、424、426を有する。FBG422、424、426の各々は、光の伝播方向に沿ってその屈折率を周期的に変化させることにより形成され、特定の波長(ブラッグ波長と呼ばれる)を中心とする狭い帯域の光を高い効率で反射する。従って、FBG422、424、426が相互に異なるブラッグ波長を有することにより、光ファイバグレーティング420に入力された光信号を、その波長毎に異なる経路長で入射端に戻すことができる。光ファイバグレーティング420の入射端から再び光サーキュレータ410に戻された光信号は、出力ポートとしての光ファイバ204から、出力光24として出力される。
The optical fiber grating 420 has a plurality of fiber Bragg gratings (hereinafter referred to as “FBGs”) 422, 424, and 426 formed at different positions along the light propagation direction. Each of the
そこで、光ファイバグレーティング420において、FBG426の反射波長をλ2、FBG424の反射波長をλ22、FBG422の反射波長をλ23とそれぞれ設定することにより、波長変換光23が入力された場合に、より遅延量の大きなパルスに対して少ない経路長で光ファイバ204に出力して、ジッタを効果的に解消できる。
Therefore, in the optical fiber grating 420, when the reflected wavelength of the
なお、光ファイバグレーティング420としては、FBGのピッチが軸方向について連続的に変化するチャープドFBGを用いることもできる。チャープドFBGの場合は、波長を連続的に変化させることにより、光信号の遅延量を決定する反射位置を連続的に変化させることができる。従って、連続的に変化する制御光信号22を発生できる制御信号発生部210と組み合わせることにより、さまざまなタイミング制御を実行できる。また、光サーキュレータ410から光ファイバ204への出力には、フィルタ430を設けて、出力光24に含まれる制御光信号22成分を取り除くことが好ましい。
As the optical fiber grating 420, a chirped FBG in which the pitch of the FBG continuously changes in the axial direction can also be used. In the case of chirped FBG, the reflection position for determining the delay amount of the optical signal can be continuously changed by continuously changing the wavelength. Therefore, various timing controls can be executed by combining with the
図16は、さらに他の実施形態に係るジッタ低減部402の構造を模式的に示す図である。同図に示すように、このジッタ低減部402も、制御信号発生部210、波長変換部220および遅延発生部230を備える。制御信号発生部210および波長変換部220の構造は、図4に示したジッタ低減部200と変わらない。
FIG. 16 is a diagram schematically illustrating the structure of a
これに対して、遅延発生部230は、それぞれ光導波路基板510にバルク光導波路として形成された光分波器512と、光分波器512に結合された複数の光ファイバ521、523、525とを備える。光分波器512は、入射した光信号をその波長に応じて分離する機能を有する。分離された波長毎の光信号は、光ファイバ521、523、525の何れかに伝播される。また、光ファイバ521、523、525は、それぞれ、互いに長さが異なる光ファイバ541、542、543の一端に個別に結合される。光ファイバ541、542、543から入射された光信号は、1本の光ファイバ204に出力される。
On the other hand, the
このような遅延発生部230において、光ファイバ543に波長λ2の波長変換光23を、光ファイバ542に波長λ22の波長変換光23を、光ファイバ541に波長λ23の波長変換光23を、それぞれ伝播させることにより、図11に示した波長変換光23が入力された場合に、より遅延量の大きなパルスに対して少ない経路長で光ファイバ204に出力して、ジッタを解消できる。また、この実施形態では、光ファイバ541、542、543を交換することにより、遅延発生部230において発生する光信号の遅延量を容易に変更できる。
In such a
以上説明したように、上記の各実施形態に係るジッタ低減部200は、光ドライバ110において発生した信号光に生じるジッタを、それ自体も光信号である制御光信号22により高速に低減できる。従って、光ドライバ部110において試験信号に発生したジッタの影響を取り除き、被試験デバイス130の試験を高精度に実行できる。
As described above, the
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加え得ることは当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
11 制御電気信号、21 信号光、22 制御光信号、23 波長変換光、24 出力光、100 試験装置、101、600 信号経路、110 光ドライバ部、112 パターン発生器、114、124 増幅器、116 電気光変換部、120 光コンパレータ部、122 光電気変換部、126 デジタル信号取り込み器、130 被試験デバイス、140 接続ケーブル、150 ホスト装置、160 パフォーマンスボード、162 ソケット、164 コネクタ、168 集合ケーブル、166 光ファイバケーブル、170 ハンドラ、180 テストヘッド、182 ピンエレクトロニクスボード、184 コネクタ、200、401、402 ジッタ低減部、201、202、203、204 光ファイバ、210 制御信号発生部、211 積分器、212 パターンジッタテーブル、214 制御光源素子、215 波長可変半導体レーザ、216 光スイッチ、218 光合波器、220 波長変換部、222 光カプラ、223 LiNbO3基板、224 波長変換素子、225 光導波路、230 遅延発生部、240、512 光分波器、241、243、245 光導波路、242 チャンネル導波路、250 光遅延線、241、243、245、251、253、255 光導波路、254 光合波器、300、301、302、303、304 内部構造、410 光サーキュレータ、420 光ファイバグレーティング、422、424、426(FBG) ファイバ・ブラッグ・グレーティング、430 フィルタ、521、523、525、541、542、543 光ファイバ 11 control electrical signal, 21 signal light, 22 control light signal, 23 wavelength conversion light, 24 output light, 100 test equipment, 101, 600 signal path, 110 optical driver unit, 112 pattern generator, 114, 124 amplifier, 116 electrical Optical conversion unit, 120 optical comparator unit, 122 photoelectric conversion unit, 126 digital signal capture unit, 130 device under test, 140 connection cable, 150 host device, 160 performance board, 162 socket, 164 connector, 168 collective cable, 166 light Fiber cable, 170 handler, 180 test head, 182 pin electronics board, 184 connector, 200, 401, 402 Jitter reduction unit, 201, 202, 203, 204 Optical fiber, 210 Control signal generation unit, 211 Integrator, 212 P Turn jitter table, 214 Control light source element, 215 wavelength tunable semiconductor laser, 216 optical switch, 218 optical multiplexer, 220 wavelength converter, 222 optical coupler, 223 LiNbO 3 substrate, 224 wavelength converter, 225 optical waveguide, 230 Delay generation Part, 240, 512 optical demultiplexer, 241, 243, 245 optical waveguide, 242 channel waveguide, 250 optical delay line, 241, 243, 245, 251, 253, 255 optical waveguide, 254 optical multiplexer, 300, 301 , 302, 303, 304 Internal structure, 410 Optical circulator, 420 Optical fiber grating, 422, 424, 426 (FBG) Fiber Bragg grating, 430 Filter, 521, 523, 525, 541, 542, 543 Optical fiber
Claims (15)
前記信号光および前記制御光信号を重畳して入力され、前記制御光信号の波長に応じて前記特定波長と異なる変換波長に変換した波長変換光を出力する波長変換素子を含む波長変換部と、
互いに経路長の異なる複数の光経路を有し、前記波長変換光をそれぞれの波長に応じて異なる個別の経路を介して出力させる遅延発生部と
を備え、
前記遅延発生部において、前記複数の光経路のうち、前記信号光に含まれるパルスの各々において前記光信号発生部の素子および伝送路の特性、前記パターン信号のパターンおよび前記発光素子のキャリア蓄積量の少なくもひとつに起因するジッタを打ち消す遅延量が発生する光経路に前記信号光を注入して、前記信号光のジッタをパルス毎に低減して出力するジッタ低減装置。 It includes a pattern generator and the light emitting element, a light signal generating unit for converting the pattern signal the pattern generator is generated in the signal light is generated, with the optical signal having a specific wavelength, the optical signal generating unit A control optical signal generating unit that generates a control optical signal having a wavelength corresponding to at least one of the characteristics of the element and the transmission path, the pattern of the pattern signal, and the carrier accumulation amount of the light emitting element ;
And a wavelength conversion portion including the signal light and is input by superimposing the control light signal, the wavelength conversion element that outputs a wavelength-converted light converted into conversion wavelength different from the specific wavelength according to the wavelength of the control light signal,
A plurality of optical paths having different path lengths from each other, and a delay generator that outputs the wavelength-converted light via different individual paths according to the respective wavelengths,
In the delay generator, said one of the plurality of optical paths, characteristics of the device and the transmission path you have to the optical signal generating unit to each of the pulses included in the signal light, the carrier pattern and the light emitting element of the pattern signal A jitter reduction apparatus for injecting the signal light into an optical path in which a delay amount that cancels at least one jitter caused by the accumulated amount is generated, and reducing and outputting the jitter of the signal light for each pulse.
前記信号光および前記制御光信号を重畳して入力され、前記制御光信号の波長に応じて前記特定波長と異なる変換波長に変換した波長変換光を出力する波長変換素子を含む波長変換部と、
互いに経路長の異なる複数の光経路を有し、前記波長変換光をそれぞれの波長に応じて異なる個別の経路を介して出力させる遅延発生部と
を備え、
前記遅延発生部において、前記複数の光経路のうち、前記信号光に含まれるパルスの各々において前記光信号発生部の素子および伝送路の特性、前記パターン信号のパターンおよび前記発光素子のキャリア蓄積量の少なくもひとつに起因するジッタを打ち消す遅延量が発生する光経路に前記信号光を注入して、前記信号光のジッタをパルス毎に低減して出力するジッタ低減装置を備えた試験装置。 It includes a pattern generator and the light emitting element, a light signal generating unit for converting the pattern signal the pattern generator is generated in the signal light is generated, with the optical signal having a specific wavelength, the optical signal generating unit A control optical signal generating unit that generates a control optical signal having a wavelength corresponding to at least one of the characteristics of the element and the transmission path, the pattern of the pattern signal, and the carrier accumulation amount of the light emitting element ;
And a wavelength conversion portion including the signal light and is input by superimposing the control light signal, the wavelength conversion element that outputs a wavelength-converted light converted into conversion wavelength different from the specific wavelength according to the wavelength of the control light signal,
A plurality of optical paths having different path lengths from each other, and a delay generator that outputs the wavelength-converted light via different individual paths according to the respective wavelengths,
In the delay generator, said one of the plurality of optical paths, characteristics of the device and the transmission path you have to the optical signal generating unit to each of the pulses included in the signal light, the carrier pattern and the light emitting element of the pattern signal by injecting the signal light to the optical path delay to cancel the jitter caused by the least one accumulation occurs, the test device having a jitter reducing device and outputs the reduced pulse to pulse jitter of the signal light .
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