DE60225023T2

DE60225023T2 - Bestimmung einer optischen Eigenschaft unter Benutzung von überlagerten und verzögerten Signalen

Info

Publication number: DE60225023T2
Application number: DE60225023T
Authority: DE
Inventors: Ruediger Maestle
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Agilent Technologies Inc
Priority date: 2002-11-15
Filing date: 2002-11-15
Publication date: 2008-05-15
Anticipated expiration: 2022-11-16
Also published as: EP1420238A3; US20040130724A1; US7110119B2; EP1420238A2; EP1420238B1; DE60225023D1; JP2004170411A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft die Ermittlung einer optischen Eigenschaft einer zu testenden Einheit (DUT) durch Analysieren eines Antwortsignals der DUT oder eines von diesem abgeleiteten Signals.
Gemäß einem bekannten Verfahren unter der üblichen Bezeichnung „gewobbelte Homodyninterferometrie" wird eine DUT in einen Interferometerzweig einer interferometrischen Messanordnung eingesetzt und so eine neue wellenlängenabhängige Länge des Strahlengangs erzeugt. Eine Laserquelle wird über einen Wellenlängenbereich gewobbelt. Aufgrund der unterschiedlichen Längen der Interferometerzweige wird an einem Detektor ein moduliertes Signal – das Interferogramm – beobachtet. Die Messanordnung ist einer Mach-Zehnder-Anordnung in Transmission und einem Twyman-Grenn-Interferometer in Reflexion vergleichbar. Weitere Einzelheiten zu diesem Ansatz sind in „Phase and Group Delay Relation in Swept Homodyne Interferometry" von Thomas Jensen und in EP-A-1 202 038 von demselben Anmelder zu finden.
In EP 1 207 377 von demselben Anmelder wird die Ermittlung einer optischen Eigenschaft einer DUT beschrieben. Zuerst wird ein Lichtstrahl in einen ersten und einen zweiten Lichtstrahl aufgeteilt. Bei einer ersten Ausführungsart wird der erste Lichtstrahl in die DUT eingegeben und eine Antwort der DUT mit dem zweiten Lichtstrahl vereint, um eine Interferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Lichtstrahl zu erzeugen. Bei einer alternativen Ausführungsart wird das erste Signal noch einmal in einen ersten und einen zweiten Teil aufgeteilt, wobei ein Teil in Bezug auf den anderen Teil verzögert und orthogonal polarisiert wird, bevor er mit diesem zusammengeführt und dann in die DUT eingegeben wird. Eine Antwort der DUT wird dem zweiten optischen Signal überlagert, um Interferenzmuster zu erzeugen, die zur Ermittlung der optischen Eigenschaft weiter analysiert werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Ermittlung einer optischen Eigenschaft durch Analysieren eines Antwortsignals einer DUT oder eines von diesem abgeleiteten Signals zu verbessern. Bevorzugte Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die zur Ermittlung einer optischen Eigenschaft einer zu testenden Einheit (DUT) eingerichtet ist. Die Vorrichtung weist eine Verzögerungseinheit auf, die ein Mischsignal bildet, wobei das Mischsignal überlagerte Signale beinhaltet, die in Bezug zueinander verzögert sind. Das Antwortsignal der DUT, das eine Signalantwort der DUT auf das Mischsignal oder auf ein von dem Mischsignal abgeleitetes Signal darstellt, wird detektiert. Ferner weist die Vorrichtung eine erste Ermittlungseinheit auf, die aus dem Antwortsignal der DUT oder aus einem von diesem abgeleiteten Signal eine optische Eigenschaft der DUT ermittelt.
Das Mischsignal beinhaltet mindestens zwei überlagerte Signale. Wenn die Antwort der DUT auf das Mischsignal oder ein von diesem Mischsignal abgeleitetes Signal detektiert und analysiert wird, kann ermittelt werden, wie das Mischsignal durch die DUT verändert wurde. Zur Ermittlung einer optischen Eigenschaft der DUT wird nicht die Antwort der DUT auf ein einfaches Signal, z.B. auf ein nur eine Signalkomponente aufweisendes Signal, sondern die Antwort der DUT auf ein Mischsignal verwendet. Das Mischsignal beinhaltet verschiedene Signalkomponenten, die auf unterschiedliche Weise von der DUT beeinflusst werden. Durch die Verwendung eines Mischsignals können während einer Messung wesentlich mehr Informationen gewonnen werden, da jede der verschiedenen Komponenten des Mischsignals auf unterschiedliche Weise von der DUT beeinflusst werden kann. Zum Beispiel kann das Mischsignal Komponenten verschiedener Frequenzen beinhalten, die miteinander interferieren. Durch das Detektieren der Antwort der DUT auf ein solches Mischsignal können mit einer einzigen Messung Informationen über die Antwort der DUT bei verschiedenen Frequenzen gewonnen werden.
Ein weiterer Vorteil der Eingabe eines Mischsignals in die DUT besteht darin, dass die Messanordnung stark vereinfacht wird. Die Verzögerungseinheit ist mit dem DUT-Eingang und der DUT-Ausgang mit der ersten Ermittlungseinheit verbunden. Da das Mischsignal bereits mehrere Signalkomponenten beinhaltet, braucht die Ermittlungseinheit nicht mehr mit einem zusätzlichen Referenzsignal versorgt zu werden.
Die Erfindung kann für Einheiten mit einem oder mehreren Anschlüssen verwendet werden. Eine Einheit mit mehreren Anschlüssen kann zum Beispiel mehrere Eingangsanschlüsse aufweisen, wobei die an den Eingangsanschlüssen eingeführten Eingangssignale zu mindestens einem Ausgangssignal zusammengeführt werden, das mehrere Kanäle aufweist. Desgleichen kann eine Einheit mit mehreren Anschlüssen mehrere Ausgangsanschlüsse aufweisen, wobei die verschiedenen Kanäle eines Eingangssignals auf die Ausgangsanschlüsse aufgeteilt werden. Bei Einheiten, die mehrere Eingangsanschlüsse aufweisen, kann das Mischsignal durch die Einrichtung von Lichtwellenleiterverbindungen zwischen der Verzögerungseinheit und jedem der Eingangsanschlüsse zu jedem der Eingangsanschlüsse geleitet werden. Die Ausgangsanschlüsse sind mit einer oder mehreren Ermittlungseinheiten verbunden. Bei einer solchen Messanordnung besteht ein besonderer Vorteil darin, dass keine Referenzsignale benötigt werden, da alle erforderlichen Signalkomponenten bereits im Mischsignal enthalten sind.
Ein weiterer Vorteil bevorzugter Ausführungsarten besteht drin, dass die vereinfachte Messanordnung mechanisch stabiler ist und gegenüber Schwingungen weniger störanfällig ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsart werden die zur Erzeugung des Mischsignals verwendeten überlagerten Signale von einem Eingangssignal abgeleitet. Wenn die Signalkomponenten von einer gemeinsamen Quelle abgeleitet werden, besteht zwischen ihnen eine genau definierte Phasenbeziehung.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsart der Erfindung wird das eingegebene optische Signal durch eine abstimmbare Lichtquelle erzeugt, vorzugsweise durch eine schmalbandige abstimmbare Laserquelle. Die Frequenz des von der abstimmbaren Lichtquelle erzeugten Lichts kann als Funktion der Zeit geändert werden, zum Beispiel kann die Frequenz des Lichts über einen bestimmten Frequenzbereich gewobbelt werden. In diesem Fall erzeugt die relative Verzögerung zwischen den überlagerten Signalen eine Frequenzdifferenz zwischen den überlagerten Signalen. Deshalb beinhaltet das Mischsignal verschiedene Frequenzkomponenten, die miteinander interferieren, und das Mischsignal beinhaltet ein Interferenzsignal. Dieses Interferenzsignal oder ein von diesem abgeleitetes Signal kann in die DUT eingegeben werden. Durch das Detektieren und Analysieren des Antwortsignals der DUT oder eines von diesem abgeleiteten Signals kann ermittelt werden, wie das Interferenzmuster des Mischsignals von der DUT beeinflusst wird. Durch Vergleichen des Interferenzmusters des Mischsignals mit dem Interferenzmuster des Antwortsignals können Informationen über die optischen Eigenschaften der DUT gewonnen werden. Zum Beispiel können Informationen über die Dispersion der DUT und den Frequenzgang der Brechzahl der DUT gewonnen werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsart der Erfindung wird das eingegebene optische Signal in mindestens zwei verschiedene Strahlengänge aufgeteilt, die unterschiedlich lang sind. Wenn die überlagerten Signale durch verschiedene Strahlengänge verzögert werden, kommt es zu einer relativen Verzögerung der überlagerten Signale in Bezug zueinander.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung besteht das Antwortsignal der DUT in einem optischen Signal, das entweder die DUT durchlaufen hat oder von der DUT reflektiert wurde. Vorzugsweise weist die Vorrichtung eine erste und eine zweite Ermittlungseinheit zum gleichzeitigen Detektieren sowohl des durch die DUT gelaufenen als auch des von der DUT reflektierten Signals auf. Dadurch können die Intensitäten des Transmissions- und des Reflexionssignals miteinander verglichen und der Zusammenhang zwischen der Transmissions- und der Reflexionsintensität aufgeklärt werden. Dies ist besonders hilfreich bei der Ermittlung der optischen Eigenschaften komplexerer optischer Einheiten, zum Beispiel der Eigenschaften eines Fabry-Perot-Etalons.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung wird die betreffende optische Eigenschaft durch Analysieren der Phase des als Antwort auf das Mischsignal erhaltenen Interferenzmusters gewonnen. Dies kann zum Beispiel durch Aufstellen eines mathematischen Phasenmodells erfolgen, bei dem während einer Anpassungsprozedur ein Satz von Anpassungsparametern eingestellt wird. Auf diese Weise können die verschiedenen Beiträge zur Phase unterschieden werden.
Aus der zeitabhängigen Intensität des Antwortsignals der DUT kann zum Beispiel die Einfügungsdämpfung der DUT ermittelt werden. Dies kann durch Vergleichen der Intensität des Antwortsignals mit der Intensität des Mischsignals erfolgen. Außerdem kann durch Analysieren der Phase des Antwortsignals der DUT die Frequenzabhängigkeit der Gruppenlaufzeit ermittelt werden. Aus der Art und Weise, wie das Interferenzmuster des Antwortsignals der DUT durch die DUT verändert wird, kann zum Beispiel die Änderung der Gruppenlaufzeit τ_Gruppe als Funktion der Frequenz abgeleitet werden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt. Es können beliebige Phaseneigenschaften der DUT oder Dämpfungs- oder Verstärkungseigenschaften der DUT ermittelt werden.
Gemäß einer anderen Ausführungsart der Erfindung wird das eingegebene Signal mit einer vorgegebenen Wobbelgeschwindigkeit v_f über einen Wellenlängenbereich gewobbelt. In diesem Fall kann der Frequenzabstand Δf mittels der Gleichung Δf = ΔT·v_f der relativen Verzögerung ΔT zugeordnet werden. Bei einer konstanten Wobbelgeschwindigkeit v_f bleibt der Frequenzabstand Δf ebenfalls konstant.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsart der Erfindung wird der Frequenzabstand Δf zwischen den Signalkomponenten des Mischsignals durch Variieren der Wobbelgeschwindigkeit v_f verändert. Somit kann der Frequenzabstand Δf an die entsprechende Ermittlungseinheit angepasst werden, die in der Messanordnung verwendet wird. Außerdem kann die Frequenzauflösung der Messung an die Anforderungen des Benutzers angepasst werden. Bei einer breitbandigen Einheit kann zum Beispiel eine ziemlich hohe Wobbelgeschwindigkeit gewählt werden, während die Frequenz bei einer schmalbandigen Einheit zum Beispiel langsam gewobbelt wird. Die Wobbelgeschwindigkeit kann mittels der abstimmbaren Laserquelle variiert werden, sodass die Verzögerungsstrecken der verschiedenen Strahlengänge nicht geändert werden müssen. Gemäß einer alternativen Ausführungsart wird der Frequenzabstand Δf durch Ändern mindestens einer variablen Verzögerung in mindestens einem der Strahlengänge geändert.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsart weist mindestens einer der Strahlengänge eine Polarisationssteuereinheit zum Optimieren des Kontrastes des detektierten Interferenzmusters auf. Ein erstklassiges Interferenzmuster lässt sich gewinnen, wenn die Polarisationszustände der verschiedenen Frequenzkomponenten untereinander im Wesentlichen gleich sind.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsart der Erfindung wird die zeitabhängige Intensität des Antwortsignals der DUT oder eines von diesem abgeleiteten Signals für verschiedene Frequenzabstände Δf₁, Δf₂ usw. aufgezeichnet. Aus der Vielfalt von Interferenzmustern lassen sich die verschiedenen Beiträge, die das Antwortsignal der DUT beeinflussen, ermitteln und voneinander unterscheiden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsart der Erfindung weist die Vorrichtung eine Referenzermittlungseinheit zum Ausführen einer Referenzmessung des Mischsignals oder eines vom Mischsignal abgeleiteten Signals auf. Es kann zu Schwankungen der Intensität des Mischsignals oder, wenn die Frequenz gewobbelt wird, der Wobbelgeschwindigkeit v_f kommen, die Messfehler verursachen. Durch das Ausführen eines Referenzmessung des Mischsignals können diese Schwankungen bei der Ermittlung der gewünschten optischen Eigenschaft berücksichtigt werden. Außerdem kann der Frequenzabstand Δf zwischen den Frequenzkomponenten des Mischsignals (oder eines von diesem abgeleiteten Signals) durch Analysieren der Phase des Mischsignals ermittelt werden. Während einer weiteren Analyse kann die Kenntnis von Δf von Nutzen sein.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsart der Erfindung weist die Vorrichtung ferner einen optischen Modulator an einer beliebigen Position des Strahlengangs zwischen der abstimmbaren Lichtquelle und der Ermittlungseinheit auf. Dieser Modulator moduliert das betreffende optische Signal mit einer externen Frequenz. Dabei wird jede Frequenzkomponente des betreffenden optischen Signals durch die externe Frequenz verschoben. Durch eine geeignete Wahl der externen Frequenz können die Frequenzkomponenten in einen beliebigen gewünschten Frequenzbereich verschoben werden, wodurch sich die Detektion der Frequenzkomponenten vereinfachen lässt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsart der Erfindung wird das Eingangssignal in mindestens drei verschiedene optische Signal aufgeteilt, wobei der Strahlengang des ersten und des dritten Signals jeweils eine Polarisationssteuereinheit aufweist. Das erste optische Signal wird auf einen ersten Polarisationszustand und das dritte optische Signal auf einen zweiten Polarisationszustand gesetzt. Außerdem werden das erste und das dritte Signal in Bezug auf das zweite Signal verzögert. Wenn die drei Signale zu einem Mischsignal zusammengefasst werden, kommt es zur Interferenz des zweiten Signals mit dem verzögerten ersten Signal, wodurch ein erstes Interferenzmuster erzeugt wird, und zur Interferenz des zweiten Signals mit dem dritten Signal, wodurch ein zweites Interferenzmuster erzeugt wird. Dadurch weist das Mischsignal zwei Interferenzmuster auf, die in zwei verschiedenen Polarisationsebenen schwingen. Mittels dieser Ausführungsart der Erfindung kann ermittelt werden, wie die DUT ein Interferenzmuster in Abhängigkeit vom Polarisationszustand des betreffenden Musters verändert.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsart der Erfindung weist die erste Ermittlungseinheit einen Polarisationsmehrfachempfänger (polarization diversity receiver) auf. Ein Polarisationsmehrfachempfänger detektiert die Ausrichtung der Polarisationsebene eines empfangenen Interferenzmusters. Zu diesem Zweck kann der Polarisationsmehrfachempfänger zum Beispiel einen polarisationsabhängigen Strahlteiler und einen Satz Leistungsmesser zum Detektieren der Signalintensität für verschiedene Polarisationsrichtungen aufweisen. Durch das Ausführen einer Messung des Antwortsignals der DUT oder eines von diesem abgeleiteten Signals mit aufgelöster Polarisationsrichtung kann analysiert werden, wie sich der Polarisationszustand des Mischsignals auf die Art und Weise auswirkt, in der das Signal durch die DUT verändert wird. Zum Beispiel kann die DUT die Polarisationsebene des Mischsignals drehen. Ein Polarisationsmehrfachempfänger ermöglicht die Ermittlung von polarisationsabhängigen Effekten innerhalb der DUT.
Die Erfindung kann ganz oder teilweise durch ein oder mehrere geeignete Softwareprogrammen realisiert oder unterstützt werden, die auf einer beliebigen Art von Datenträger gespeichert oder anderweitig bereitgestellt und in oder durch eine beliebige geeignete Datenverarbeitungseinheit ausgeführt werden können. Softwareprogramme oder -routinen werden vorzugsweise zum Steuern der abstimmbaren Lichtquelle verwendet, z.B. zum Wobbeln der Frequenz. Außerdem können Softwareprogramme oder -routinen zum Analysieren der Phase eines detektierten Interferenzmusters verwendet werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Aufgaben und viele der mit der vorliegenden Erfindung verbundene Vorteile werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen klarer und verständlicher. Merkmale, die im Wesentlichen oder funktionell gleich oder ähnlich sind, werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
1 zeigt eine erste Ausführungsart zum Ermitteln einer optischen Eigenschaft unter Verwendung von überlagerten verzögerten Signalen;
2 zeigt die beiden Frequenzkomponenten des Eingangssignals der DUT als Funktion der Zeit;
3 zeigt, wie das Interferenzmuster am Ausgang der DUT abgeleitet werden kann;
4 zeigt eine zweite Ausführungsart der Erfindung;
5 zeigt einen Polarisationsmehrfachempfänger, der eine Detektion mit aufgelöster Polarisationsrichtung ausführen kann;
6 zeigt eine dritte Ausführungsart der Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSARTEN DER ERFINDUNG
1 zeigt die grundlegende Messanordnung der Erfindung. Eine abstimmbare Laserquelle 1 sendet einen Lichtstrahl 2, wobei die Frequenz des gesendeten Lichtstrahls über einen Wellenlängenbereich gewobbelt wird. Das gesendete Licht wird zu einem Strahlteiler 3 weitergeleitet, der aus einer Lichtwellenleiteroptik bestehen oder massiv sein kann. Der Strahlteiler 3 teilt den Lichtstrahl 2 in ein Signal 4 eines ersten Strahlengangs und in ein Signal 5 eines zweiten Strahlengangs auf. Wenn die Strahlengänge unter Verwendung von Lichtwellenleitern mit einer Brechzahl η_Faser realisiert werden, ist die optische Weglänge des ersten Strahlengangs gleich (η_Faser·L₁) und die optische Weglänge des zweiten Strahlengangs gleich (η_Faser·L₂), wobei L₁ und L₂ die entsprechenden Längen der Lichtwellenleiter bezeichnen. Die optische Weglängen des ersten Strahlengangs und des zweiten Strahlengangs unterscheiden sich durch (ΔL·η_Faser) voneinander, wobei ΔL = L₂ – L₁ ist. Die Strahlvereinigungseinheit 6 empfängt über den ersten Strahlengang ein erstes verzögertes Signal und über den zweiten Strahlengang ein zweites verzögertes Signal. Das erste verzögerte Signal ist um
und das zweite verzögerte Signal um
verzögert, sodass die relative Verzögerungszeit ΔT = T₂ – T₁ zwischen den beiden Signalen wie folgt ausgedrückt werden kann:
Das erste und das zweite verzögerte Signal sind einander überlagert, sodass ein Mischsignal 7 entsteht. Das Mischsignal 7 wird in die DUT 8 eingegeben, und am Ausgang der DUT wird ein Transmissionssignal 9 gewonnen. Die Intensität des Transmissionssignal 9 wird von einem Leistungsmesser 10 als Funktion der Zeit aufgezeichnet.
Während des Wobbelns der Frequenz wird die Frequenz des gesendeten Lichtstrahls 2 entsprechend der Formel f(t) = f0 + vf·t (2)kontinuierlich erhöht, wobei v_f gleich der Wobbelgeschwindigkeit der abstimmbaren Laserquelle und f₀ gleich der Startfrequenz ist. Alternativ kann die Frequenz f(t) des gesendeten Lichts auch kontinuierlich mit der Zeit verringert werden. In Wellenlängen ausgedrückt kann die Wobbelgeschwindigkeit 40 nm/s, 1000 nm/s oder noch mehr betragen. Wenn eine abstimmbare Laserquelle verwendet wird, die Licht im infraroten Spektralbereich sendet, kann die Startfrequenz f₀ zum Beispiel in der Größenordnung von 193 THz liegen.
Im Folgenden wird davon ausgegangen, dass die in 1 gezeigte abstimmbare Laserquelle einen Lichtstrahl 2 mit einer Frequenz aussendet, die kontinuierlich mit der Zeit erhöht wird. Die optische Weglänge des ersten Strahlengangs ist kleiner als die optische Weglänge des zweiten Strahlengangs, sodass die Verzögerungszeit T₁ kleiner als die Verzögerungszeit T₂ ist. Aus diesem Grund ist die am Ausgang des ersten Strahlengangs erhaltene Frequenz größer als die am Ausgang des zweiten Strahlengangs erhaltene Frequenz. Ein Frequenzabstand Δf zwischen dem ersten und dem zweiten verzögerten Signal ist auf die zusätzliche Verzögerungszeit ΔT im zweiten Strahlengang zurückzuführen.
2 zeigt sowohl die Abhängigkeit 11 der Frequenz des ersten verzögerten Signals von der Zeit als auch die Abhängigkeit 12 der Frequenz des zweiten verzögerten Signals von der Zeit. Aus der obigen Formel (2) ist zu ersehen, dass der Anstieg jeder der beiden Kurven durch die Wobbelgeschwindigkeit v_f bestimmt wird. Der Wegunterschied ΔL zwischen den beiden Strahlengängen entspricht einer zusätzlichen Verzögerungszeit ΔT im zweiten Strahlengang. Nachdem das Licht mit der Frequenz f' über den ersten Strahlengang empfangen wurde, muss noch eine weitere Zeitspanne ΔT gewartet werden, bis das Licht mit derselben Frequenz f' über den zweiten Strahlengang empfangen werden kann. Beim Vergleichen der Frequenzen des ersten und des zweiten verzögerten Signals zu einem bestimmten Zeitpunkt t' ergibt sich immer ein genau definierter Frequenzunterschied Δf zwischen den beiden Signalen. Dieser Frequenzunterschied hängt sowohl von der zusätzlichen Verzögerungszeit ΔT als auch von der Wobbelgeschwindigkeit v_f ab:
Dieser Frequenzabstand Δf bewirkt eine Interferenz, wenn die verzögerten Signale des ersten und des zweiten Strahlengangs einander überlagert werden, und das Mischsignal 7 von 1 wird entsprechend dem Frequenzabstand Δf moduliert. Der Wegunterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Strahlengang kann zum Beispiel in der Größenordnung ΔL = 200 m liegen, die Brechzahl η_Faser kann zum Beispiel gleich 1,5 sein und der Frequenzabstand Δf kann zum Beispiel 5 MHz betragen.
Das Mischsignal 7 mit seinem definierten Interferenzmuster wird nun in das DUT 8 eingegeben, die das Interferenzmuster in einer für die DUT charakteristischen Weise verändert.
Die Phase des am Ausgang der DUT detektierten Interferenzmusters kann analytisch abgeleitet werden. 3 zeigt, wie die interferometrische Messanordnung von 1 in ein mathematisches Modell umgesetzt werden kann. Im oberen Teil von 3 ist der erste Strahlengang des Interferometers dargestellt. Zum Zeitpunkt t₀ verlässt das Licht den Lichtwellenleiter 13 und tritt in die DUT 14 ein. Für das Durchlaufen der DUT 14 wird eine Zeitspanne τ₁ benötigt. Der untere Teil von 3 entspricht dem zweiten Strahlengang der in 1 gezeigten interferometrischen Messanordnung. Die Länge des zweiten Strahlengangs ist größer als die Länge des ersten Strahlengangs. Zum Zeitpunkt t₀, da das Licht des ersten Strahlengangs die DUT 14 bereits erreicht hat, muss das Licht im zweiten Strahlengang noch die zusätzliche Strecke ΔL = L₂ – L₁ des Lichtwellenleiters 15 zurücklegen, bevor es die DUT 14 erreicht. Der Längenunterschied ΔL entspricht der zusätzlichen Verzögerungszeit ΔT gemäß der obigen Formel (1). Während der Zeitspanne ΔT ist die Frequenz weiter gewobbelt worden, sodass gemäß der obigen Formel (3) der dieser zusätzlichen Verzögerungszeit ΔT entsprechende Frequenzabstand Δf ermittelt wird. Aus diesem Grund kann sich die zum Durchlaufen der DUT 14 benötigte Zeitspanne τ₂ von der Zeitspanne τ₁ unterscheiden, da sich die Frequenz inzwischen geändert hat und die Brechzahl der DUT aufgrund der Dispersion von der Frequenz abhängen kann.
Am Ausgang der DUT 14 erscheinen zwei Lichtwellen u₁ und u₂, die wie folgt ausgedrückt werden können: u1 = a1·exp[2πi·f(t – τ1)·(t + τ1)] u2 =a2·exp[2πi·f(t – ΔT – τ2)·(t + ΔT + τ2)] (4)
Aus diesen Ausdrücken für die Lichtwellen u₁ und u₂ kann die zeitliche Abhängigkeit der vom Leistungsmesser detektierten Leistung abgeleitet werden: P(t) = |u1 + u2|2 = a1 2 + a2 2 + 2·a1·a2·cos[2π·f(t – τ1)·(t + τ2) – 2π·f(t – ΔT – τ2)·(t + ΔT + τ2)] (5)
Die Terme a₁ ² und a₂ ² sind konstant, sodass das vom Leistungsmesser detektierte Interferenzmuster durch den Cosinus-Term verursacht wird. Im Folgenden wird die Phase φ(t) des Cosinus-Terms genauer analysiert. Die Phase φ(t) lässt sich wie folgt beschreiben:
Unter der Annahme, dass die Frequenz beim Wobbeln als Funktion der Zeit erhöht wird, ist die Frequenz f(t – τ₁) größer als f(t – ΔT – τ₂). Wenn die DUT eine normale Dispersion aufweist, nimmt die Brechzahl n_DUT der DUT mit ansteigender Frequenz zu. Wenn die Brechzahl d_DUT groß ist, wird auch die Durchlaufzeit τ groß. Das führt zur Schlussfolgerung, dass bei normaler Dispersion der DUT Δτ = τ₁ – τ₂ größer als null ist. Der Betrag kann als Maß für die Dispersion der DUT angesehen werden. Natürlich kann Δτ auch negative Werte annehmen.
Üblicherweise wird der Wegunterschied ΔL zwischen dem ersten und dem zweiten Strahlengang so gewählt, dass der Frequenzunterschied Δf einen Wert im gewünschten Bereich annimmt. Wenn zum Beispiel ΔL = 200 m beträgt, liegt ΔT in der Größenordnung von Mikrosekunden und Δf in der Größenordnung von 5 MHz. Auch andere Größenordnungen können verwendet werden. Auf jeden Fall gilt allgemein die Beziehung Δτ << ΔT, sodass der Frequenzabstand am Ausgang der DUT annähernd gleich Δf ≈ f(t – τ1) – f(t – ΔT – τ2) ist (7)
Wenn in die obige Formel (6) Δτ und Δf eingesetzt werden, ergibt sich der folgende Ausdruck für die Phase φ(t):
In diesem Ausdruck für die Phase des Interferenzmusters sind fünf Terme zu erkennen. Der vierte Term (Δf·ΔT ist eine Konstante und damit zeitunabhängig. Der fünfte Term (Δf·τ₂) ist sehr klein, da sowohl Δf als auch τ₂ sehr klein sind. Darüber hinaus hängt τ₂ nicht stark von der Zeit ab.
Der erste Term (Δf·t) nimmt linear mit der Zeit zu, während Δf mit einem Wert in der Größenordnung von 5 MHz als Konstante angesehen werden kann. Die Wobbelgeschwindigkeit vf kann zum Beispiel 5 THz/s betragen und die zusätzliche Verzögerungszeit ΔT in der Größenordnung von Mikrosekunden liegen. Aufgrund der Frequenzwobbelung zeigt die Frequenz f(t – τ₁) im zweiten und dritten Term der obigen Formel (8) ebenfalls eine lineare Abhängigkeit von der Zeit.
Die Größe Δτ zeigt die Änderung der Durchlaufzeit τ über das Frequenzintervall Δf. Diese Änderung der Durchlaufzeit τ mit der Frequenz wird durch die Änderung der Brechzahl der DUT mit der Frequenz verursacht. Somit kann die Dispersion der DUT mittels der Größe Δτ dargestellt werden.
Die Bedeutung des zweiten Terms der obigen Formel (8) wird deutlicher, wenn dieser Term wie folgt formuliert wird:
Die Gruppenlaufzeit τ_Gruppe der DUT kann wie folgt beschrieben werden:
Deshalb kann der zweite Term der Phase φ(t) in Formel (8) als Differenz zwischen der Gruppenlaufzeit τ_Gruppe und der Phasenlaufzeit τ_Phase bezeichnet werden.
Insbesondere bei komplexeren Einheiten, zum Beispiel bei einem Fabry-Perot-Etalon, ist es sinnvoll, sowohl das Transmissions- als auch das Reflexionssignal aufzuzeichnen. 4 zeigt eine zweite Ausführungsart mit einer entsprechenden Messanordnung. Eine abstimmbare Laserquelle 11 erzeugt ein Eingangssignal 12, das durch den Strahlteiler 13 in ein erstes Signal für den ersten Strahlengang 14 und ein zweites Signal für den zweiten Strahlengang 15 aufgespalten wird, wobei der zweite Strahlengang 15 eine zusätzliche Verzögerung aufweist. In der Strahlvereinigungseinheit 16 werden die Signale des ersten und des zweiten Strahlengangs zu einem Mischsignal 17 überlagert, das zu einem Strahlteiler 18 geleitet wird. Vorzugsweise wird ein Strahlteiler mit 3 dB verwendet, der annähernd 50% der eintretenden Lichtintensität in eine Referenzermittlungseinheit 19 reflektiert. Die Referenzermittlungseinheit 19 zeichnet ein Referenzinterferenzmuster auf, wobei aus der Phase des Referenzinterferenzmusters der Frequenzabstand Δf zwischen dem ersten und dem zweiten verzögerten Signal ermittelt werden kann. Die Ermittlung von Δf aus dem Referenzinterferenzmuster eignet sich zum Analysieren der verschiedenen Beiträge zur Phase φ(t) von Formel (8). Außerdem kann die Intensität des Mischsignals 17 ermittelt und als Referenzwert für die Ermittlung der Einfügungsdämpfung oder der Verstärkung durch die eingefügte DUT 20 dienen.
Die verbleibende Intensität des Mischsignals 17 gelangt in die DUT 20. In einem Leistungsmesser 22 wird die Intensität des Transmissionssignal 21 als Funktion der Zeit ermittelt. Das von der DUT 20 reflektierte Signal wird durch den Strahlteiler 18 zum Teil durchgelassen und zum Teil reflektiert, wobei die Intensität des Reflexionssignals 23 durch einen Leistungsmesser 24 ermittelt wird. Bei der in 4 gezeigten Ausführungsart dient der Strahlteiler 18 sowohl zum Reflektieren eines Teils des Mischsignals 17 auf den Leistungsmesser 19 als auch zum Weiterleiten des Reflexionssignals 23 zum Leistungsmesser 24. Zum Ausführen dieser beiden Aufgaben können anstelle eines einzigen Strahlteilers 18 zwei getrennte Strahlteiler verwendet werden.
Um die verschiedenen Beiträge zur Phase φ(t) in Formel (8) unterscheiden zu können, ist es nützlich, die Interferenzmuster für mindestens zwei verschiedene Frequenzabstände Δf₁, Δf₂ usw. aufzuzeichnen. Der Frequenzabstand Δf lässt sich durch Δf = ΔT·v_f ausdrücken. Gemäß einem ersten Verfahren zum Variieren des Frequenzabstands Δf wird die Wobbelgeschwindigkeit v_f der abstimmbaren Laserquelle verändert, während die Verzögerungszeit ΔT zwischen den beiden Strahlenfängen konstant gehalten wird: Δf1 = ΔT·vf1 Δf2 = ΔT·vf2 (11)
Gemäß einem zweiten Verfahren zum Variieren des Frequenzabstands Δf wird die zusätzliche Verzögerungszeit ΔT zwischen dem ersten und dem zweiten Strahlengang geändert. Dies kann zum Beispiel durch eine Längenänderung des zweiten Strahlengangs erfolgen, indem zum Beispiel eine zusätzliche Verzögerungsstrecke eingebaut wird. Je größer die zusätzliche Verzögerungszeit ΔT gewählt wird, desto größer wird der Frequenzabstand Δf: Δf1 = ΔT1·vf Δf2 = ΔT2·vf (12)
Außerdem können das erste und das zweite Verfahren zum Variieren des Frequenzabstands Δf miteinander verknüpft werden. Die entsprechenden Werte von Δf können immer durch eine Referenzmessung des Interferenzmusters des Mischsignals ermittelt werden.
Die Strahlengänge zum Detektieren der Interferenzmuster können zusätzlich mindestens einen optischen Modulator aufweisen. In 4 ist (gestrichelt) ein optischer Modulator 25 dargestellt, der zwischen der DUT 20 und dem Leistungsmesser 22 eingefügt wurde. Der optische Modulator kann auch an einer beliebigen anderen Position innerhalb der Strahlengänge eingefügt werden. Das jeweilige Eingangssignal des Modulators, z.B. das Ausgangssignal 21 der DUT, wird mit einer externen Frequenz f ^ moduliert und alle Frequenzkomponenten des Signals werden um die Frequenz f ^ verschoben. Der optische Modulator 25 kann entweder als akustooptischer Modulator (AOM) oder als elektrooptischer Modulator (EOM) realisiert werden. Eine bestimmte Frequenzkomponente kann in einen beliebigen gewünschten Frequenzbereich verschoben und dann dort mittels einer geeigneten Ermittlungseinheit detektiert werden.
Außerdem kann in mindestens einen der Strahlengänge eine Polarisationssteuereinheit eingefügt werden. 4 zeigt (gestrichelt) eine Polarisationssteuereinheit 26, die in den ersten Strahlengang 14 eingefügt wurde. Die Polarisationssteuereinheit 26 ändert die Polarisation des Signals im ersten Strahlengang in der Weise, dass die Polarisation des Signals des ersten Strahlengangs am Eingang der Strahlvereinigungseinheit 16 im Wesentlichen gleich der Polarisation des Signals im zweiten Strahlengang ist. Wenn die Polarisation in den beiden Strahlengängen identisch ist, wird der bestmögliche Kontrast der Interferogramme erreicht. Wenn die beiden Signale beispielsweise in derselben Polarisationsebene schwingen, erreicht der Kontrast des Interferogramms sein Optimum. Gemäß einer alternativen Ausführungsart kann der Kontrast der Interferogramme unter Verwendung von polarisationsstabilen Lichtwellenleitern sowohl im ersten als auch im zweiten Strahlengang optimiert werden. Auch in diesem Fall sind die Polarisationszustände der über die verschiedenen Strahlengänge empfangenen Signale am Eingang der Strahlvereinigungseinheit 16 im Wesentlichen identisch.
Der Polarisationszustand des Transmissionssignals 21 oder des Reflexionssignals 23 kann mit einem Polarisationsmehrfachempfänger analysiert werden. Einer der Leistungsmesser 19, 22, 24 kann durch einen solchen Polarisationsmehrfachempfänger ersetzt werden. Aus dem Aufzeichnen der Intensität des betreffenden Signals als Funktion der Zeit kann ein Polarisationsmehrfachempfänger auch den Polarisationszustand des empfangenen Signals ermitteln. 5 zeigt einen Polarisationsmehrfachempfänger 27, der einen polarisationsabhängigen Strahlteiler 28 aufweist, welcher das empfangene Signal 29 in ein erstes Signal 30 mit einem ersten Polarisationszustand und ein zweites Signal 31 mit einem zweiten Polarisationszustand aufteilt. Außerdem weist der Polarisationsmehrfachempfänger 27 zwei Leistungsmesser auf, wobei der erste Leistungsmesser 32 die Zeitabhängigkeit des ersten Signals 30 und der zweite Leistungsmesser 33 die Intensität des zweiten Signals 31 als Funktion der Zeit aufzeichnet. Von den beiden durch die Leistungsmesser 32, 33 aufgezeichneten Interferenzmustern kann der Polarisationszustand des empfangenen Signals 29 abgeleitet werden.
6 zeigt eine dritte Ausführungsart der Erfindung, die besonders von Vorteil ist, um zu analysieren, wie der Polarisationszustand des in eine DUT gelangenden Signals durch die DUT verändert wird. Die abstimmbare Laserquelle 34 erzeugt ein Signal 35, wobei die Frequenz des Signals kontinuierlich über einen Wellenlängenbereich gewobbelt wird. Der Strahlteiler 36 teilt das Signal 35 in ein erstes Signal 37 eines ersten Strahlengangs, ein zweites Signal 38 eines zweiten Strahlengangs und ein drittes Signal 39 eines dritten Strahlengangs auf. Der erste Strahlengang weist eine Polarisationssteuereinheit 40 und eine zusätzliche Verzögerungsstrecke 41 auf. Am Eingang der Strahlvereinigungseinheit 43 wird vom ersten Strahlengang ein verzögertes Signal 42 empfangen. Die Polarisationssteuereinheit 40 verändert den Polarisationszustand des ersten Signals 37 so, dass das verzögerte Signal 42 in einer Polarisationsebene von –45° polarisiert ist. Der dritte Strahlengang weist eine Polarisationssteuereinheit 44 und eine zusätzliche Verzögerungsstrecke 45 auf. Diese Polarisationssteuereinheit 44 verändert den Polarisationszustand des dritten Signals 39 so, dass das verzögerte Signal 46 am Eingang der Strahlvereinigungseinheit 43 in einer Polarisationsebene von +45° polarisiert ist. In der Strahlvereinigungseinheit 43 werden das zweite Signal 38 und die verzögerten Signale 42, 46 einander überlagert und so ein Mischsignal 47 erzeugt.
Zum besseren Verständnis des Mischsignals 47 ist es von Vorteil, sich das zweite Signal als aus zwei verschiedenen Komponenten zusammengesetzt vorzustellen, wobei die erste Komponente des Signals 38 in einer Richtung –45° und die zweite Komponente des Signals 38 in einer Richtung +45° polarisiert ist. Die Frequenz des Signals 35 wird kontinuierlich mit einer Wobbelfrequenz v_f gewobbelt, sodass die Verzögerungsstrecke 41 im ersten Strahlengang einen Frequenzabstand Δf zwischen dem Signal 38 und dem verzögerten Signal 42 verursacht. Wegen dieses Frequenzabstands interferiert das verzögerte Signal 42 in einer Polarisationsebene von –45° mit der ersten Komponente des Signals 38. Deshalb weist das Mischsignal 47 ein erstes Interferenzmuster auf, das in einer Polarisationsebene von –45° schwingt. Desgleichen verursacht die Verzögerungsstrecke 45 im dritten Strahlengang einen Frequenzabstand Δf zwischen dem Signal 38 und dem verzögerten Signal 46, sodass die zweite Komponente des Signals 38 in einer Polarisationsebene von +45° mit dem verzögerten Signal 46 interferiert. Deshalb weist das Mischsignal 47 zwei Interferenzmuster auf, wobei das erste Interferenzmuster in einer Polarisationsebene von –45° und das zweite Interferenzmuster in einer Polarisationsebene von +45° schwingt.
Das Mischsignal 47 wird über den Strahlteiler 48 zur DUT 49 weitergeleitet. Der Strahlteiler 48 schickt das Mischsignal 47 zur Referenzermittlungseinheit 50. Dort werden die Interferenzmuster analysiert und der Frequenzabstand Δf ermittelt. Am Ausgang der DUT 49 wird ein Transmissionssignal 51 ausgegeben, das durch eine Ermittlungseinheit detektiert und analysiert wird. Bei der in 6 gezeigten Ausführungsart wird das Transmissionssignal 51 durch einen Polarisationsmehrfachempfänger 52 analysiert, der einen polarisationsabhängigen Strahlteiler 53 und zwei Leistungsmesser 54, 55 zum Aufzeichnen der Interferenzmuster des Transmissionssignals 51 als Funktion der Zeit aufweist. Dadurch kann analysiert werden, wie die DUT 49 ein Interferenzmuster in Abhängigkeit von der Polarisationsebene des Interferenzmusters verändert. Außerdem können alle durch die DUT 49 verursachten Drehungen der Interferenzmuster nachgewiesen werden. Das durch die DUT 49 reflektierte Signal wird vom Strahlteiler 48 teilreflektiert und gelangt bis zu einer Ermittlungseinheit 56. Vorzugsweise handelt es sich bei der Ermittlungseinheit 56 ebenfalls um einen Polarisationsmehrfachempfänger.

Claims

Vorrichtung zum Bestimmen einer optischen Eigenschaft einer zu testenden Einheit – DUT – (8, 20, 49), wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist: • eine Verzögerungseinheit zum Bereitstellen eines Mischsignals, das überlagerte Signale aufweist, die in Bezug zueinander verzögert sind, und • eine erste Ermittlungseinheit (10, 22, 52) zum Ermitteln der optischen Eigenschaft der DUT aus einem nachgewiesenen Antwortsignal (9, 21, 51) der DUT oder einem davon abgeleiteten Signal, wobei das Antwortsignal (9, 21, 51) der DUT eine Signalantwort der DUT (8, 20, 49) auf das Mischsignal (7, 17, 47) oder ein davon abgeleitetes Signal darstellt, dadurch gekennzeichnet, dass • die erste Ermittlungseinheit (10, 22, 52) zum Ermitteln der optischen Eigenschaft der DUT durch Vergleichen eines Interferenzmusters des Mischsignals mit einem Interferenzmuster des Antwortsignals eingerichtet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Verzögerungseinheit zum Ableiten der überlagerten Signale von einem optischen Eingangssignal (2, 12, 35) eingerichtet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, die ferner eine abstimmbare Lichtquelle, vorzugsweise eine abstimmbare Laserquelle, zum Bereitstellen des optischen Eingangssignals aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der obigen Ansprüche, bei der die Verzögerungseinheit Folgendes aufweist: • eine Strahlteilungseinheit zum Aufteilen des optischen Eingangssignal in mindestens zwei optische Signale, die ein erstes und ein zweites optisches Signal aufweisen; • mindestens zwei verschiedene Strahlengänge zum Verzögern der optischen Signale in Bezug zueinander, um mindestens zwei verzögerte Signale zu erhalten; • eine Strahlvereinigungseinheit zum Bilden des Mischsignals durch Überlagern der verzögerten Signale.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der obigen Ansprüche, bei der das Antwortsignal der DUT mindestens eines der beiden folgenden Signale ist: ein durch die DUT übertragenes optisches Signal und ein durch die DUT reflektiertes optisches Signal.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der obigen Ansprüche, die ferner eine zweite Ermittlungseinheit aufweist, wobei die erste Ermittlungseinheit zur Detektion eines durch die DUT übertragenen optischen Signals und die zweite Ermittlungseinheit zur Detektion eines durch die DUT reflektierten optischen Signals oder umgekehrt eingerichtet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der obigen Ansprüche, bei der die optische Eigenschaft mindestens eine Eigenschaft aus einer Gruppe ist, die aus Phaseneigenschaften oder Verlust- bzw. Verstärkungseigenschaften der DUT besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der obigen Ansprüche, bei der die Frequenz des optischen Eingangssignals mit einer vorgegebenen Wobbelgeschwindigkeit durch einen Frequenzabstimmbereich gewobbelt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der obigen Ansprüche, bei der durch Ändern einer Wobbelgeschwindigkeit beim Wobbeln der Frequenz des optischen Eingangssignals ein Frequenzabstand Δf zwischen den verzögerten Signalen variiert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der obigen Ansprüche, bei der mindestens einer der beiden Strahlengänge mindestens eines der folgenden Merkmale aufweist: • eine variable Verzögerungsleitung zum Variieren des Frequenzabstands Δf zwischen den verzögerten Signalen, und • eine Polarisations-Steuereinheit zum Einstellen einer Polarisation mindestens eines der verzögerten Signale.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der obigen Ansprüche, bei der ein erstes Interferenzmuster für einen ersten Frequenzabstand Δf₁ zwischen den verzögerten Signalen und ein zweites Interferenzmuster für einen zweiten Frequenzabstand Δf₂ zwischen den verzögerten Signalen nachgewiesen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der obigen Ansprüche, die ferner eine Referenzermittlungseinheit zum Durchführen einer Referenzmessung des Mischsignals oder eines davon abgeleiteten Signals aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der obigen Ansprüche, bei der ein Frequenzabstand Δf zwischen verzögerten Signalen durch Analysieren eines Referenzinterferenzmusters des Mischsignals oder eines davon abgeleiteten Signals ermittelt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der obigen Ansprüche, die ferner einen optischen Modulator zum Modulieren des Mischsignals oder des Antwortsignals der DUT oder eines von diesen Signalen abgeleiteten Signals mit einer externen Frequenz aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder einem der Ansprüche 5 bis 14, bei der • die erste Strahlteilungseinheit das Licht der abstimmbaren Lichtquelle in mindestens drei optische Signale aufteilt, die das erste optische Signal, das zweite optische Signal und das dritte optische Signal aufweisen, • wobei der Strahlengang des ersten optischen Signals eine Polarisations-Steuereinheit aufweist, die die Polarisation des ersten optischen Signals auf einen ersten Polarisationszustand einstellt, und • wobei der Strahlengang des dritten optischen Signals eine Polarisations-Steuereinheit aufweist, die die Polarisation des dritten optischen Signals auf einen zweiten Polarisationszustand einstellt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der obigen Ansprüche, bei der die erste Ermittlungseinheit einen Polarisationsmehrfachempfänger zur Detektion eines Interferenzmusters in Abhängigkeit von Polarisationszustand des Antwortsignals der DUT oder eines davon abgeleiteten Signals aufweist.
Verfahren zum Ermitteln einer optischen Eigenschaft einer zu testenden Einheit – DUT – (8, 20, 49), wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: • Bereitstellen eines Mischsignals (7, 17, 47) durch Überlagern von Signalen, die in Bezug zueinander verzögert sind; • Detektion eines Antwortsignals (9, 21, 51) der DUT, wobei das Antwortsignal (9, 21, 51) der DUT eine Signalantwort der DUT (8, 20, 49) auf das Mischsignal (7, 17, 47) oder ein davon abgeleitetes Signal darstellt, und • Ermitteln der optischen Eigenschaft der DUT aus dem nachgewiesenen Antwortsignal (9, 21, 51) der DUT oder einem davon abgeleiteten Signal, gekennzeichnet durch • das Ermitteln der optischen Eigenschaft der DUT durch Vergleichen eines Interferenzmusters des Mischsignals mit einem Interferenzmuster des Antwortsignals.
Verfahren nach Anspruch 17, das die folgenden Schritte aufweist: • Aufteilen eines Eingangssignals in mindestens zwei optische Signale, die ein erstes optisches Signal und ein zweites optische Signal aufweisen; • Verzögern der optischen Signale unabhängig voneinander über mindestens zwei verschiedenen Strahlengänge, um die verzögerten Signale zu gewinnen.
Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, das ferner einen Schritt des Wobbelns der Frequenz eines Eingangssignals über einen Frequenzabstimmbereich aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, das ferner den Schritt des mindestens einmaligen Wiederholens der Messung mit einem anderen Polarisationszustand des überlagerten Signals aufweist.