ストア分散スペクトル（すとあぶんさんすぺくとる）

ストア分散スペクトルの概要

ストア分散スペクトル（SDS）は、光ファイバーや光導波路の群速度分散（GVD）や高次分散を精密に測定するための時間領域分光法です。従来の周波数領域分光法と比較して、高い時間分解能と感度を実現できます。

原理

SDSでは、まず、非常に短い光パルス（通常はフェムト秒パルス）を入力します。このパルスは、分散特性を持つ光ファイバー内を伝搬する際に、異なる波長成分が異なる速度で進むため、時間的に広がり（分散）ます。この時間的に広がったパルスを、高速な光検出器で観測し、そのスペクトルを解析することで、分散パラメータを算出します。

測定方法

SDSの測定には、通常、以下の手順が用いられます。

1. パルス生成: フェムト秒レーザーなどを用いて、短い光パルスを生成します。
2. 光ファイバーへの入力: 生成された光パルスを、測定対象の光ファイバーに入力します。
3. パルス検出: 光ファイバーから出力された分散したパルスを、高速な光検出器で検出します。
4. スペクトル解析: 検出されたパルスの時間波形をフーリエ変換し、スペクトルを解析します。スペクトルの形状から、分散パラメータを算出します。

特徴

• 高い時間分解能: フェムト秒パルスを用いるため、非常に短い時間スケールの分散特性を測定できます。
• 高い感度: 微弱な分散特性も検出できます。
• 簡便性: 測定装置の構成が比較的簡単です。
• 幅広い応用: 光ファイバー、光導波路、光デバイスなど、様々な光学系の分散特性測定に適用できます。

応用例

• 光通信システムの設計: 光ファイバーの分散特性を正確に把握し、光通信システムの伝送特性を最適化します。
• 光デバイスの特性評価: 光導波路や光スイッチなどの光デバイスの分散特性を評価し、性能向上に役立てます。
• 光ファイバーセンサの開発: 分散特性を利用した新しい光ファイバーセンサの開発に貢献します。