JP2000277849A - 波長分割多重用予備光源 - Google Patents
波長分割多重用予備光源Info
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- JP2000277849A JP2000277849A JP11082036A JP8203699A JP2000277849A JP 2000277849 A JP2000277849 A JP 2000277849A JP 11082036 A JP11082036 A JP 11082036A JP 8203699 A JP8203699 A JP 8203699A JP 2000277849 A JP2000277849 A JP 2000277849A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】できるだけ少ない予備光源で多くのチャンネル
をカバーでき、新たなデバイスを造るのでなく既存の部
品の組み合わせで実現でき(低コスト化)、そして復旧完
了までの時間が短い波長分割多重用光源を提供する。 【解決手段】WDM光源により４波長以上で互いに等波長
間隔の光パルスを外部変調器を用いて生成し、一つの光
源に障害が起こったことを検出した時、該障害光源の波
長を含むように残りの正常な光源の波長を組み合わせて
四光波混合光を生成し、該四光波混合光から該障害光源
の波長に等しい出力光を取り出し、多縦モード発振レー
ザで該出力光により注入同期を起こさせて単一モード発
振させる。
をカバーでき、新たなデバイスを造るのでなく既存の部
品の組み合わせで実現でき(低コスト化)、そして復旧完
了までの時間が短い波長分割多重用光源を提供する。 【解決手段】WDM光源により４波長以上で互いに等波長
間隔の光パルスを外部変調器を用いて生成し、一つの光
源に障害が起こったことを検出した時、該障害光源の波
長を含むように残りの正常な光源の波長を組み合わせて
四光波混合光を生成し、該四光波混合光から該障害光源
の波長に等しい出力光を取り出し、多縦モード発振レー
ザで該出力光により注入同期を起こさせて単一モード発
振させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光波長分割多重
（WDM : Wavelength Division Multiplexing）伝送シス
テム等で用いられる、多波長光源（複数の半導体レー
ザ）の予備光源に関するものである。
（WDM : Wavelength Division Multiplexing）伝送シス
テム等で用いられる、多波長光源（複数の半導体レー
ザ）の予備光源に関するものである。
【０００２】現在の基幹系光ファイバ通信システムで
は、一本の光ファイバ中に大容量の情報を一括して送信
できるWDM伝送が主流になりつつある。これは、波長の
異なる各レーザ光に情報を乗せ、これを合波することに
より、大容量伝送を実現する方式である。
は、一本の光ファイバ中に大容量の情報を一括して送信
できるWDM伝送が主流になりつつある。これは、波長の
異なる各レーザ光に情報を乗せ、これを合波することに
より、大容量伝送を実現する方式である。
【０００３】従って、各レーザの変調速度（ビットレー
ト）を無理に上げること無く、使用する波長数（チャン
ネル数）を増やすことで、大容量伝送（数百Gb/s）が実
現できる。波長分割多重（以下、WDMと略称することが
ある）伝送システムの光源には、一般に、単一縦モード
（単一波長）発振に優れた分布帰還型半導体レーザ（DF
B-LD：Distributed Feed-Back LD）が用いられる。各レ
ーザの発振波長は、国際電気通信連合（ITU-T）によっ
て標準化されており、現在では、各波長間隔が約0.8nm
（周波数で100GHz間隔）となる波長グリッドが設定され
ている。
ト）を無理に上げること無く、使用する波長数（チャン
ネル数）を増やすことで、大容量伝送（数百Gb/s）が実
現できる。波長分割多重（以下、WDMと略称することが
ある）伝送システムの光源には、一般に、単一縦モード
（単一波長）発振に優れた分布帰還型半導体レーザ（DF
B-LD：Distributed Feed-Back LD）が用いられる。各レ
ーザの発振波長は、国際電気通信連合（ITU-T）によっ
て標準化されており、現在では、各波長間隔が約0.8nm
（周波数で100GHz間隔）となる波長グリッドが設定され
ている。
【０００４】このため、各光源に波長を精密に制御する
波長ロッカー（波長制御）モジュールと呼ばれる装置を
取り付け、レーザの温度を高精度に制御することによ
り、発振波長を安定化させる手法が広く用いられてい
る。また、WDM伝送システムの長所は、チャンネル数を
増加させることで伝送容量を増加できる点に在るため、
近年では32チャンネルというような大容量WDM伝送シス
テムが検討されている。
波長ロッカー（波長制御）モジュールと呼ばれる装置を
取り付け、レーザの温度を高精度に制御することによ
り、発振波長を安定化させる手法が広く用いられてい
る。また、WDM伝送システムの長所は、チャンネル数を
増加させることで伝送容量を増加できる点に在るため、
近年では32チャンネルというような大容量WDM伝送シス
テムが検討されている。
【０００５】しかしながら、このようにチャンネル数が
増加してくると、システム稼働中に、そのうちの或るチ
ャンネルの光源に障害が発生する確率が高くなる。光源
に障害が発生すると、そのチャンネルをオフにし、予備
光源に切り替えねばならない。障害が発生するチャンネ
ルは予想できるわけではないので、前述のように標準化
されたWDM波長を、すべてカバーできる予備光源が必要
になる。
増加してくると、システム稼働中に、そのうちの或るチ
ャンネルの光源に障害が発生する確率が高くなる。光源
に障害が発生すると、そのチャンネルをオフにし、予備
光源に切り替えねばならない。障害が発生するチャンネ
ルは予想できるわけではないので、前述のように標準化
されたWDM波長を、すべてカバーできる予備光源が必要
になる。
【０００６】
【従来の技術】従来のWDM用予備光源は、大きく分けて
２つのタイプがある。その一つは図１３に示す如く、チ
ャンネルCh1,Ch2,Ch3毎に一つずつ予備の半導体レーザL
D10,LD20,LD30,……を備えるものである。
２つのタイプがある。その一つは図１３に示す如く、チ
ャンネルCh1,Ch2,Ch3毎に一つずつ予備の半導体レーザL
D10,LD20,LD30,……を備えるものである。
【０００７】もう一つは、図１４に示す如く、半導体レ
ーザLD10,LD20,LD30,……の全体に対して波長可変予備
光源LDSを別途用意し、障害によって失われた波長と等
しい波長成分を波長可変予備光源LDSにより新たに作り
出すというものである。まず前者の方式について述べ
る。この方式は、あるチャンネルの光源に障害が発生し
た場合、その光源の代わりに、発振波長の等しい別の光
源で置き換えるものである。
ーザLD10,LD20,LD30,……の全体に対して波長可変予備
光源LDSを別途用意し、障害によって失われた波長と等
しい波長成分を波長可変予備光源LDSにより新たに作り
出すというものである。まず前者の方式について述べ
る。この方式は、あるチャンネルの光源に障害が発生し
た場合、その光源の代わりに、発振波長の等しい別の光
源で置き換えるものである。
【０００８】しかしながら上述したように、光源の発振
波長は波長ロッカーによって精密制御しなければならな
いため、波長ロッカーモジュールを含めたユニット全体
を交換する必要がある。従って、全チャンネルに対し、
図示のとおり、予備のユニットを一つずつ用意すること
となる。
波長は波長ロッカーによって精密制御しなければならな
いため、波長ロッカーモジュールを含めたユニット全体
を交換する必要がある。従って、全チャンネルに対し、
図示のとおり、予備のユニットを一つずつ用意すること
となる。
【０００９】次に、後者の方法について述べる。波長可
変光源LDSには色々なタイプがあるが、一般に広く使わ
れているものは、(1)回折格子などによるフィードバッ
クを利用するタイプ(機械式と光学式)と、(2)DFB-LDの
温度変化を利用するタイプ、の二つがある。
変光源LDSには色々なタイプがあるが、一般に広く使わ
れているものは、(1)回折格子などによるフィードバッ
クを利用するタイプ(機械式と光学式)と、(2)DFB-LDの
温度変化を利用するタイプ、の二つがある。
【００１０】まず、タイプ(1)について、機械式と光学
式の各原理を図１５(1)及び(2)に示す。半導体レーザ10
0の一方の端面100aを無反射(AR：Anti-Reflection)と
し、その出力光を回折格子101に当て、同図(1)の場合は
反射鏡102で反射させることにより、また同図(2)の場合
は回折格子101自体で反射させることにより、所望の波
長成分(この例ではλ3)のみを再びレーザ100へフィード
バックさせる。この結果、レーザ100はフィードバック
光の波長で発振する。
式の各原理を図１５(1)及び(2)に示す。半導体レーザ10
0の一方の端面100aを無反射(AR：Anti-Reflection)と
し、その出力光を回折格子101に当て、同図(1)の場合は
反射鏡102で反射させることにより、また同図(2)の場合
は回折格子101自体で反射させることにより、所望の波
長成分(この例ではλ3)のみを再びレーザ100へフィード
バックさせる。この結果、レーザ100はフィードバック
光の波長で発振する。
【００１１】従って、回折格子101の角度を機械的に変
化させるか(同図(1))、あるいは格子ピッチを光学的に
変化させるか(同図(2))により、フィードバック光の波
長を変化させれば波長可変となる。この手法の波長可変
範囲は数10nmに及ぶ。一方、タイプ(2)は、同図(3)に示
す如く、DFB半導体レーザ100の発振波長温度依存性を利
用した方法である。レーザ100の温度を変化させると、
レーザ100内部の屈折率が変化し、見かけ上の共振器長
が変化する。共振器長が変化すれば、それに対応して発
振波長も変化する。
化させるか(同図(1))、あるいは格子ピッチを光学的に
変化させるか(同図(2))により、フィードバック光の波
長を変化させれば波長可変となる。この手法の波長可変
範囲は数10nmに及ぶ。一方、タイプ(2)は、同図(3)に示
す如く、DFB半導体レーザ100の発振波長温度依存性を利
用した方法である。レーザ100の温度を変化させると、
レーザ100内部の屈折率が変化し、見かけ上の共振器長
が変化する。共振器長が変化すれば、それに対応して発
振波長も変化する。
【００１２】一般的にDFB半導体レーザでは、この依存
性が0.1nm/deg.程度であるため、デバイスの温度耐力を
考えると、5〜6nm程度の可変範囲に留まる。
性が0.1nm/deg.程度であるため、デバイスの温度耐力を
考えると、5〜6nm程度の可変範囲に留まる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来例を用いた
場合、システムの大容量化に伴ってチャンネル数が増加
すると、色々な面で問題が生ずる。まず、各チャンネル
毎に一つずつ予備のレーザを備える図１３に示した方式
では、数10チャンネルのWDM伝送システムの場合、膨大
な数の予備ユニットを用意しておかなければならず、ス
ペース及びコストの両面で非常に不利である。また、予
備ユニットを丸ごと交換するため、復旧に時間が掛かる
点も問題である。
場合、システムの大容量化に伴ってチャンネル数が増加
すると、色々な面で問題が生ずる。まず、各チャンネル
毎に一つずつ予備のレーザを備える図１３に示した方式
では、数10チャンネルのWDM伝送システムの場合、膨大
な数の予備ユニットを用意しておかなければならず、ス
ペース及びコストの両面で非常に不利である。また、予
備ユニットを丸ごと交換するため、復旧に時間が掛かる
点も問題である。
【００１４】次に、波長可変光源を用いる方式の場合に
は、図１５(1)に示した光フィードバックの機械式の例
では、回折格子を精密制御する装置がコストアップの原
因となっている。また、光学部品を機械的に制御するた
め、振動や熱変動に非常に弱く、場合によっては多縦モ
ード発振状態になってしまうなど、安定動作・長期信頼
性に問題点が多い。
は、図１５(1)に示した光フィードバックの機械式の例
では、回折格子を精密制御する装置がコストアップの原
因となっている。また、光学部品を機械的に制御するた
め、振動や熱変動に非常に弱く、場合によっては多縦モ
ード発振状態になってしまうなど、安定動作・長期信頼
性に問題点が多い。
【００１５】一方、同図(2)に示した光フィードバック
の光学式の例では、DBR(DistributedBragg Reflector)
半導体レーザが開発されているが、価格が高いことや、
発振モード飛びが起こり易いなどの難点がある。また、
多チャンネルシステムの場合、2つ以上の光源が同時期
に故障する場合も考えられるため、予備光源は複数個用
意する必要がある。したがって、予備光源一個当たりの
コストが高いため、システム全体のコストが上昇してし
まう。
の光学式の例では、DBR(DistributedBragg Reflector)
半導体レーザが開発されているが、価格が高いことや、
発振モード飛びが起こり易いなどの難点がある。また、
多チャンネルシステムの場合、2つ以上の光源が同時期
に故障する場合も考えられるため、予備光源は複数個用
意する必要がある。したがって、予備光源一個当たりの
コストが高いため、システム全体のコストが上昇してし
まう。
【００１６】一方、同図(3)に示した温度特性を用いる
例では、構成が簡便となり、同図(1)及び(2)に示した例
に比べればコスト的に有利であるが、上述したように可
変範囲が狭いため（5〜6nm程度）、全チャンネルの波長
域（例えば、波長間隔0.8nm×32ch=25.6nm）をカバーす
るためには、それぞれの帯域で動作する予備光源を複数
個用意しなければならない。
例では、構成が簡便となり、同図(1)及び(2)に示した例
に比べればコスト的に有利であるが、上述したように可
変範囲が狭いため（5〜6nm程度）、全チャンネルの波長
域（例えば、波長間隔0.8nm×32ch=25.6nm）をカバーす
るためには、それぞれの帯域で動作する予備光源を複数
個用意しなければならない。
【００１７】従って本発明は、できるだけ少ない予備光
源で多くのチャンネルをカバーでき、新たなデバイスを
造るのでなく既存の部品の組み合わせで実現でき(低コ
スト化)、そして復旧完了までの時間が短い波長分割多
重用光源を提供することを目的とする。
源で多くのチャンネルをカバーでき、新たなデバイスを
造るのでなく既存の部品の組み合わせで実現でき(低コ
スト化)、そして復旧完了までの時間が短い波長分割多
重用光源を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、WDM用の予備光源として、多縦モード発振レーザの
縦モード注入同期と呼ばれる現象を利用する。この現象
については、L.Goldberg, H.F.Taylor and J.F.Weller
の"Intermodal Injection Locking of Semiconductor L
asers（半導体レーザのモード間注入同期）", Electro
n. Lett., Vol.20, No.20, pp.809-811, 1984に記載さ
れている。
め、WDM用の予備光源として、多縦モード発振レーザの
縦モード注入同期と呼ばれる現象を利用する。この現象
については、L.Goldberg, H.F.Taylor and J.F.Weller
の"Intermodal Injection Locking of Semiconductor L
asers（半導体レーザのモード間注入同期）", Electro
n. Lett., Vol.20, No.20, pp.809-811, 1984に記載さ
れている。
【００１９】この現象は、多縦モードレーザの外部よ
り、単一波長（単一モード）の微弱なコヒーレント光を
注入することによって、余分な縦モードを抑圧し、注入
光の波長で単一モード発振を起こさせるものである。こ
の時、注入光の波長を適当に選ぶことで、多縦モードの
うち所望のモードだけを発振させることができる。
り、単一波長（単一モード）の微弱なコヒーレント光を
注入することによって、余分な縦モードを抑圧し、注入
光の波長で単一モード発振を起こさせるものである。こ
の時、注入光の波長を適当に選ぶことで、多縦モードの
うち所望のモードだけを発振させることができる。
【００２０】縦モード注入同期の一般的な構成例を図１
に示す。発振波長が安定している単一縦モードレーザ
（マスタレーザ：発振周波数fM）61から出力された微弱
光を、光アイソレータ62を介して、多縦モードレーザ
（スレーブレーザ：中心周波数fS）63に注入する。
に示す。発振波長が安定している単一縦モードレーザ
（マスタレーザ：発振周波数fM）61から出力された微弱
光を、光アイソレータ62を介して、多縦モードレーザ
（スレーブレーザ：中心周波数fS）63に注入する。
【００２１】この時、スレーブレーザ63の多縦モードの
うちで、マスタレーザ61の縦モード発振周波数(図示の
例では波長λ3)に最も近接しており、かつその縦モード
とマスタレーザ61の周波数差｜fM−fS｜が「引き込みレ
ンジ」(一般に10数GHz程度)と呼ばれる範囲内にある場
合、縦モード成分が注入光(波長λ3)に引込まれ、その
他の多縦モードが抑圧される。
うちで、マスタレーザ61の縦モード発振周波数(図示の
例では波長λ3)に最も近接しており、かつその縦モード
とマスタレーザ61の周波数差｜fM−fS｜が「引き込みレ
ンジ」(一般に10数GHz程度)と呼ばれる範囲内にある場
合、縦モード成分が注入光(波長λ3)に引込まれ、その
他の多縦モードが抑圧される。
【００２２】その結果、抑圧された多縦モード成分のエ
ネルギーが発振モードへ移行し、高ピークパワーでほぼ
単一縦モード発振の状態になる。図２には、その実験結
果例が示されている。この時、注入光パワーが大きいほ
ど、その抑圧比（同期されたモードのパワー／抑圧され
たモードのパワー）は大きくなる。
ネルギーが発振モードへ移行し、高ピークパワーでほぼ
単一縦モード発振の状態になる。図２には、その実験結
果例が示されている。この時、注入光パワーが大きいほ
ど、その抑圧比（同期されたモードのパワー／抑圧され
たモードのパワー）は大きくなる。
【００２３】従って、以上の原理によってWDM用の予備
光源を構成するには、WDMの波長グリッドで設定された
チャンネル間隔（周波数間隔）とほぼ等しいFabry-Pero
tモード間隔を持つ多縦モードレーザを予備光源とし、
これを、障害によって失われた光源と波長が等しい別の
微弱光で注入同期してやればよい。
光源を構成するには、WDMの波長グリッドで設定された
チャンネル間隔（周波数間隔）とほぼ等しいFabry-Pero
tモード間隔を持つ多縦モードレーザを予備光源とし、
これを、障害によって失われた光源と波長が等しい別の
微弱光で注入同期してやればよい。
【００２４】しかしながら、ここで問題となるのは、多
縦モードレーザに注入する成分（マスタレーザ縦モード
成分に相当）、すなわち障害で失われた波長成分をどの
ように生成するかという点である。縦モード注入同期を
起こすには、外部より注入する成分のパワーは、それほ
ど高ピークである必要はない。注入光のピークパワーが
高ければ、それだけ引き込みレンジ（同期が起こる前
の、注入光と、注入同期される縦モードとの周波数差）
が広がるだけである。
縦モードレーザに注入する成分（マスタレーザ縦モード
成分に相当）、すなわち障害で失われた波長成分をどの
ように生成するかという点である。縦モード注入同期を
起こすには、外部より注入する成分のパワーは、それほ
ど高ピークである必要はない。注入光のピークパワーが
高ければ、それだけ引き込みレンジ（同期が起こる前
の、注入光と、注入同期される縦モードとの周波数差）
が広がるだけである。
【００２５】そこで本発明では、この失われた波長成分
を得るために、一般に非縮退四光波混合（Four Wave Mi
xing:以下、FWMと略称することがある）と呼ばれる現象
を用いる。この現象は、G.P.Agrawalの"Nonlinear Fibe
r Optics（非線形ファイバ光学）", ACADEMIC PRESS 19
89, P289-P292に記載の如く、三次の非線形光学効果と
して知られており、図３に示す如く、例えば角周波数ω
1とω2の２つの光を三次の非線形媒質70に注入すると、
ω1及びω2に加えて2ω2−ω1及び2ω1−ω2の新たな成
分を含む四光波混合光が生成される現象である。
を得るために、一般に非縮退四光波混合（Four Wave Mi
xing:以下、FWMと略称することがある）と呼ばれる現象
を用いる。この現象は、G.P.Agrawalの"Nonlinear Fibe
r Optics（非線形ファイバ光学）", ACADEMIC PRESS 19
89, P289-P292に記載の如く、三次の非線形光学効果と
して知られており、図３に示す如く、例えば角周波数ω
1とω2の２つの光を三次の非線形媒質70に注入すると、
ω1及びω2に加えて2ω2−ω1及び2ω1−ω2の新たな成
分を含む四光波混合光が生成される現象である。
【００２６】上述したように、現在のWDM伝送システム
では、各光源の波長が標準化されており、そのチャンネ
ル間隔は周波数で一定値になるよう決められている。周
波数間隔Δωが一定であるということは、例えばチャン
ネルCh3（周波数=ω3）に障害が発生した場合、チャン
ネルCh1（ω1）とチャンネルCh2（ω2）（但しω1<ω 2<
ω3）の成分を用いて、非縮退四光波混合光（2ω2−
ω1）を生成させれば、2ω2−ω1=ω2+(ω2−ω1)=ω2+
Δω=ω3 となり、障害に係るチャンネルCh3の成分（ω
3）を得ることが可能となる（但しパワーは小さい）。
では、各光源の波長が標準化されており、そのチャンネ
ル間隔は周波数で一定値になるよう決められている。周
波数間隔Δωが一定であるということは、例えばチャン
ネルCh3（周波数=ω3）に障害が発生した場合、チャン
ネルCh1（ω1）とチャンネルCh2（ω2）（但しω1<ω 2<
ω3）の成分を用いて、非縮退四光波混合光（2ω2−
ω1）を生成させれば、2ω2−ω1=ω2+(ω2−ω1)=ω2+
Δω=ω3 となり、障害に係るチャンネルCh3の成分（ω
3）を得ることが可能となる（但しパワーは小さい）。
【００２７】これに、前述の縦モード注入同期を組み合
わせ、多縦モードレーザを注入同期させれば、任意のチ
ャンネルに対するWDM用予備光源を構成できることが分
かる。すなわち、上記の構成をまとめると、本発明に係
る波長分割多重用予備光源は、４波長以上で互いに等波
長間隔の光パルスを外部変調器を用いて生成する波長分
割多重光源と、一つの光源に障害が起こったことを検出
した時、該障害光源の波長を含むように残りの正常な光
源の波長を組み合わせて四光波混合光を生成する手段
と、該四光波混合光から該障害光源の波長に等しい出力
光を取り出す光フィルタと、該出力光により注入同期を
起こさせて単一モード発振させる多縦モード発振レーザ
と、を備えたことを特徴としている。
わせ、多縦モードレーザを注入同期させれば、任意のチ
ャンネルに対するWDM用予備光源を構成できることが分
かる。すなわち、上記の構成をまとめると、本発明に係
る波長分割多重用予備光源は、４波長以上で互いに等波
長間隔の光パルスを外部変調器を用いて生成する波長分
割多重光源と、一つの光源に障害が起こったことを検出
した時、該障害光源の波長を含むように残りの正常な光
源の波長を組み合わせて四光波混合光を生成する手段
と、該四光波混合光から該障害光源の波長に等しい出力
光を取り出す光フィルタと、該出力光により注入同期を
起こさせて単一モード発振させる多縦モード発振レーザ
と、を備えたことを特徴としている。
【００２８】従って、各チャンネルに各予備光源を設置
する必要もなく、また、精密な波長可変光源も必要でな
い。しかも、再周波数ω1とω2の光源は、波長ロッカー
によって精密に波長制御されているので、生成する四光
波混合光(ω3)も安定しており、注入同期が起これば、
予備光源の発振波長も安定化する。
する必要もなく、また、精密な波長可変光源も必要でな
い。しかも、再周波数ω1とω2の光源は、波長ロッカー
によって精密に波長制御されているので、生成する四光
波混合光(ω3)も安定しており、注入同期が起これば、
予備光源の発振波長も安定化する。
【００２９】また、四光波混合成分光（障害に係るチャ
ンネル）を得るために必要な二つの光源の組み合わせ
は、一般的に言えば、障害を起こしたチャンネルの周波
数をω n（nはチャンネル番号に相当）とすれば、ωn+k
とωn+2k（k：整数(0を除く)、但し1≦n+2k≦全チャン
ネル数）となる。
ンネル）を得るために必要な二つの光源の組み合わせ
は、一般的に言えば、障害を起こしたチャンネルの周波
数をω n（nはチャンネル番号に相当）とすれば、ωn+k
とωn+2k（k：整数(0を除く)、但し1≦n+2k≦全チャン
ネル数）となる。
【００３０】この時、条件を満たすkのうち、正の最大
値をk+max、負の最小値をk-minとすれば(但し、それぞ
れ該当する値がない場合は0とおく)、この組み合わせは
全部でk+max−k-min通り存在する。従って、複数のチャ
ンネルに同時に障害が発生した場合は、残っている光源
の中から、前記の条件を満たす組み合わせを選び出せば
よい。
値をk+max、負の最小値をk-minとすれば(但し、それぞ
れ該当する値がない場合は0とおく)、この組み合わせは
全部でk+max−k-min通り存在する。従って、複数のチャ
ンネルに同時に障害が発生した場合は、残っている光源
の中から、前記の条件を満たす組み合わせを選び出せば
よい。
【００３１】例えばチャンネルCh4（ω4）とチャンネル
Ch5（ω5）を用いてω3＝2ω4−ω5（ω3<ω4<ω5）を
生成することも可能であり、チャンネルCh5（ω5）とチ
ャンネルCh7（ω7）を用いてω3＝２ω5−ω7を生成す
ることも可能である。また、上記の多縦モード発振レー
ザとしては、Fabry-Perot型半導体レーザ、或いはリン
グ共振器型レーザを用いることができる。
Ch5（ω5）を用いてω3＝2ω4−ω5（ω3<ω4<ω5）を
生成することも可能であり、チャンネルCh5（ω5）とチ
ャンネルCh7（ω7）を用いてω3＝２ω5−ω7を生成す
ることも可能である。また、上記の多縦モード発振レー
ザとしては、Fabry-Perot型半導体レーザ、或いはリン
グ共振器型レーザを用いることができる。
【００３２】また、上記レーザの縦モードと、このレー
ザに注入する該出力光の波長との差が、注入同期の引き
込みレンジ内に収まるよう該縦モードを微調整する波長
制御部をさらに設けることが好ましい。この波長制御部
は、該半導体レーザの温度を変化させることにより共振
器中の屈折率を制御するか、または該半導体レーザへの
注入電流を制御して活性層内のキャリア密度を変化させ
ることにより共振器中の屈折率を制御することができ
る。
ザに注入する該出力光の波長との差が、注入同期の引き
込みレンジ内に収まるよう該縦モードを微調整する波長
制御部をさらに設けることが好ましい。この波長制御部
は、該半導体レーザの温度を変化させることにより共振
器中の屈折率を制御するか、または該半導体レーザへの
注入電流を制御して活性層内のキャリア密度を変化させ
ることにより共振器中の屈折率を制御することができ
る。
【００３３】或いは該波長制御部は、該リング共振器型
レーザの温度を変化させることにより共振器中の屈折率
を制御するか、または該リング共振器型レーザのリング
長を制御することも可能である。さらに、三次の非線形
媒質として半導体光アンプ、光ファイバ、又は分布帰還
型半導体レーザを用いた四光波混合光生成部を設けるこ
とができる。
レーザの温度を変化させることにより共振器中の屈折率
を制御するか、または該リング共振器型レーザのリング
長を制御することも可能である。さらに、三次の非線形
媒質として半導体光アンプ、光ファイバ、又は分布帰還
型半導体レーザを用いた四光波混合光生成部を設けるこ
とができる。
【００３４】そして、さらに該波長分割多重光源の出力
光を光合波器でまとめ、これを所望の透過波長にそれぞ
れ設定した２つの光フィルタを透過して該四光波混合光
生成部に与えるか、または該波長分割多重光源の出力光
をそれぞれ個別の光スイッチに通し、所望の波長のスイ
ッチのみをオンにして該四光波混合光生成部に与える波
長選択部を設けることができる。
光を光合波器でまとめ、これを所望の透過波長にそれぞ
れ設定した２つの光フィルタを透過して該四光波混合光
生成部に与えるか、または該波長分割多重光源の出力光
をそれぞれ個別の光スイッチに通し、所望の波長のスイ
ッチのみをオンにして該四光波混合光生成部に与える波
長選択部を設けることができる。
【００３５】以上のように、本発明によれば、多縦モー
ドレーザとしてFabry-Perot型半導体レーザやリングレ
ーザ、また非線形媒質として半導体光アンプや光ファイ
バなど、既存の光デバイスの組み合わせで予備光源を構
成できるため、低コスト化が実現できる。
ドレーザとしてFabry-Perot型半導体レーザやリングレ
ーザ、また非線形媒質として半導体光アンプや光ファイ
バなど、既存の光デバイスの組み合わせで予備光源を構
成できるため、低コスト化が実現できる。
【００３６】また、縦モード注入同期の起こる波長範囲
は、一般的なAlGaAs、又はInGaAsP半導体レーザなどで
少なくとも20nm程度はあるため、一つの予備光源のみで
全WDMチャンネルをカバーできるというメリットがあ
る。更に、予備光源への切り替えには光学現象を利用し
ているため、切り替えが比較的速くできるという利点も
得られる。
は、一般的なAlGaAs、又はInGaAsP半導体レーザなどで
少なくとも20nm程度はあるため、一つの予備光源のみで
全WDMチャンネルをカバーできるというメリットがあ
る。更に、予備光源への切り替えには光学現象を利用し
ているため、切り替えが比較的速くできるという利点も
得られる。
【００３７】
【発明の実施の形態】上記の本発明に係る波長分割多重
用予備光源の実施例を、図を参照して以下に説明する。
図４(1)は本発明の実施例の全体構成を示す。この実施
例は、WDM光源LSと波長選択部１とFWM光生成部2とフィ
ルタ3と予備光源部4と波長制御部５と変調部６ととで構
成されている。
用予備光源の実施例を、図を参照して以下に説明する。
図４(1)は本発明の実施例の全体構成を示す。この実施
例は、WDM光源LSと波長選択部１とFWM光生成部2とフィ
ルタ3と予備光源部4と波長制御部５と変調部６ととで構
成されている。
【００３８】WDM光源LSは4チャンネル以上とし、半導体
レーザLD1〜LD4の出力光を外部変調器EM1〜EM4によりそ
れぞれ変調する構造を有する。ここで、半導体レーザLD
3(波長λ3)に障害が発生した場合を考える。各半導体レ
ーザLDの出力光（直流光）の一部を取り出し、同図(2)
に示す如く、これを波長選択部1に入力する。ここで、
波長λ3に相当する四光波混合（FWM）光成分を得るた
め、半導体レーザLD1とLD2の成分のみを透過する。
レーザLD1〜LD4の出力光を外部変調器EM1〜EM4によりそ
れぞれ変調する構造を有する。ここで、半導体レーザLD
3(波長λ3)に障害が発生した場合を考える。各半導体レ
ーザLDの出力光（直流光）の一部を取り出し、同図(2)
に示す如く、これを波長選択部1に入力する。ここで、
波長λ3に相当する四光波混合（FWM）光成分を得るた
め、半導体レーザLD1とLD2の成分のみを透過する。
【００３９】次に、これらの透過光を四光波混合（FW
M）光生成部2に入力し、波長λ3に相当するFWM光を生成
し、この波長λ3の成分のみをフィルタ3で切り出す。す
なわち、波長選択部１とFWM光生成部２とで、WDM光源LS
中の一つの光源に障害が起こったことを検出した時、該
障害光源の波長を含むように残りの正常な光源の波長を
組み合わせてFWM光を生成する手段10を構成している。
M）光生成部2に入力し、波長λ3に相当するFWM光を生成
し、この波長λ3の成分のみをフィルタ3で切り出す。す
なわち、波長選択部１とFWM光生成部２とで、WDM光源LS
中の一つの光源に障害が起こったことを検出した時、該
障害光源の波長を含むように残りの正常な光源の波長を
組み合わせてFWM光を生成する手段10を構成している。
【００４０】この波長λ3の成分を、多縦モードレーザ
のある予備光源部4に注入し、縦モード注入同期を起こ
させる。但し、この時、多縦モードレーザのモード間隔
をΔfとし、WDMのグリッド波長間隔をΔfwとすると、Δ
fw =n・Δf（n：正の整数）を満たすものとする。
のある予備光源部4に注入し、縦モード注入同期を起こ
させる。但し、この時、多縦モードレーザのモード間隔
をΔfとし、WDMのグリッド波長間隔をΔfwとすると、Δ
fw =n・Δf（n：正の整数）を満たすものとする。
【００４１】この結果、予備光源部4の出力は、ほぼ波
長λ3の単一モード成分のみになる。最後に、これを外
部変調器EM3に対応した変調部6に入力して信号を乗せた
後、伝送路へ送信する構成となっている。但し、予備光
源部4は注入同期が確実に行われるようにするため、後
述するように、その出力光を一般に波長ロッカーと呼ば
れる波長制御部5でフィードバック制御することが好ま
しい。
長λ3の単一モード成分のみになる。最後に、これを外
部変調器EM3に対応した変調部6に入力して信号を乗せた
後、伝送路へ送信する構成となっている。但し、予備光
源部4は注入同期が確実に行われるようにするため、後
述するように、その出力光を一般に波長ロッカーと呼ば
れる波長制御部5でフィードバック制御することが好ま
しい。
【００４２】次に、図４に示した各ブロック毎の実施例
として、まず波長選択部1について図５により説明す
る。同図(1)の実施例では光フィルタを用いており、各
光源からの出力光(波長λ1〜λn)をアレイ導波路11によ
って一つに合波し、これを光合分波器12で二つに分岐し
た後、それぞれ別の光フィルタ13及び14に通す。
として、まず波長選択部1について図５により説明す
る。同図(1)の実施例では光フィルタを用いており、各
光源からの出力光(波長λ1〜λn)をアレイ導波路11によ
って一つに合波し、これを光合分波器12で二つに分岐し
た後、それぞれ別の光フィルタ13及び14に通す。
【００４３】各フィルタ13及び14の透過波長を、それぞ
れ各光源の障害検出信号を受けるコントローラ15及び16
で変化させ、所望の二つの波長（図４の例では波長λ1
とλ2）のみが透過するよう設定する。最後にこれらを
光合分波器17で合波している。同図(2)の実施例では、
光スイッチを用いており、各光源からの出力光(波長λ 1
〜λn)にそれぞれ光スイッチ18(181〜18n)を取り付け、
障害検出信号に基づいて所望の波長のスイッチのみをオ
ンにし、光合波器19で合波している。
れ各光源の障害検出信号を受けるコントローラ15及び16
で変化させ、所望の二つの波長（図４の例では波長λ1
とλ2）のみが透過するよう設定する。最後にこれらを
光合分波器17で合波している。同図(2)の実施例では、
光スイッチを用いており、各光源からの出力光(波長λ 1
〜λn)にそれぞれ光スイッチ18(181〜18n)を取り付け、
障害検出信号に基づいて所望の波長のスイッチのみをオ
ンにし、光合波器19で合波している。
【００４４】次に、FWM光生成部2の実施例を図６により
説明する。まず非線形媒質として、半導体光アンプ（SO
A）を用いた場合の構成例を同図(1)に示す。波長選択部
１からの出力光を、光アイソレータ（OI)21を介し、半
導体光アンプ22に入射する。光アイソレータ21は、半導
体光アンプ22からの自然増幅放出光が、前段に漏れ込ま
ないようにするためのものである。
説明する。まず非線形媒質として、半導体光アンプ（SO
A）を用いた場合の構成例を同図(1)に示す。波長選択部
１からの出力光を、光アイソレータ（OI)21を介し、半
導体光アンプ22に入射する。光アイソレータ21は、半導
体光アンプ22からの自然増幅放出光が、前段に漏れ込ま
ないようにするためのものである。
【００４５】半導体光アンプ22から出射された光を、再
び光アイソレータ23に通して出力する。光アイソレータ
23は、このFWM光生成部2の出力側からの余分な反射光な
どが半導体光アンプ22に入射し、これが不安定動作する
のを防ぐためのものである。非線形媒質として、光ファ
イバを用いた場合の実施例を同図(2)に示す。波長選択
部1からの出力光を、光アイソレータ（OI)21を介し光フ
ァイバ24に入射する。光アイソレータ21は、光ファイバ
24での反射光が、前段に漏れ込まないようにするための
ものである。光ファイバ24から出射された光を、再び光
アイソレータ23に通す。光アイソレータ23は、FWM光生
成部2の出力側からの余分な反射光などが、光ファイバ2
4に入射するのを防ぐためのものである。
び光アイソレータ23に通して出力する。光アイソレータ
23は、このFWM光生成部2の出力側からの余分な反射光な
どが半導体光アンプ22に入射し、これが不安定動作する
のを防ぐためのものである。非線形媒質として、光ファ
イバを用いた場合の実施例を同図(2)に示す。波長選択
部1からの出力光を、光アイソレータ（OI)21を介し光フ
ァイバ24に入射する。光アイソレータ21は、光ファイバ
24での反射光が、前段に漏れ込まないようにするための
ものである。光ファイバ24から出射された光を、再び光
アイソレータ23に通す。光アイソレータ23は、FWM光生
成部2の出力側からの余分な反射光などが、光ファイバ2
4に入射するのを防ぐためのものである。
【００４６】非線形媒質として、さらに分布帰還型半導
体レーザ(DFB-LD)を用いた場合の実施例を同図(3)に示
す。波長選択部1からの光を、光アイソレータ21を介
し、DFB半導体レーザ25のモニタ端面から入射する。光
アイソレータ21は、DFB半導体レーザ25の発振成分及び
自然増幅放出光が、前段に漏れ込まないようにするため
のものである。
体レーザ(DFB-LD)を用いた場合の実施例を同図(3)に示
す。波長選択部1からの光を、光アイソレータ21を介
し、DFB半導体レーザ25のモニタ端面から入射する。光
アイソレータ21は、DFB半導体レーザ25の発振成分及び
自然増幅放出光が、前段に漏れ込まないようにするため
のものである。
【００４７】DFB半導体レーザ25の出射端から出た光
を、再び光アイソレータ23に通す。光アイソレータ23
は、FWM光生成部2の出力側からの余分な反射光などがDF
B半導体レーザ25に入射し、これが不安定動作するのを
防ぐためのものである。但し、本実施例の場合、DFB半
導体レーザ25の発振波長は、後段の予備光源部4の縦モ
ードとは一致せず、このDFB半導体レーザ25が図１に示
すようなマスタレーザとなって予備光源部４を縦モード
注入同期することがないものとする。
を、再び光アイソレータ23に通す。光アイソレータ23
は、FWM光生成部2の出力側からの余分な反射光などがDF
B半導体レーザ25に入射し、これが不安定動作するのを
防ぐためのものである。但し、本実施例の場合、DFB半
導体レーザ25の発振波長は、後段の予備光源部4の縦モ
ードとは一致せず、このDFB半導体レーザ25が図１に示
すようなマスタレーザとなって予備光源部４を縦モード
注入同期することがないものとする。
【００４８】次に、予備光源部4の実施例を図７により
説明する。予備光源部4に、Fabry-Perot半導体レーザ
（FP-LD）を用いた場合の構成例を同図(1)に示す。フィ
ルタ3からの出力光を、光アイソレータ（OI)41を介し、
FP半導体レーザ42のモニタ端面から入射する。光アイソ
レータ41は、FP半導体レーザ42の発振成分及び自然増幅
放出光が、前段に漏れ込まないようにするためのもので
ある。
説明する。予備光源部4に、Fabry-Perot半導体レーザ
（FP-LD）を用いた場合の構成例を同図(1)に示す。フィ
ルタ3からの出力光を、光アイソレータ（OI)41を介し、
FP半導体レーザ42のモニタ端面から入射する。光アイソ
レータ41は、FP半導体レーザ42の発振成分及び自然増幅
放出光が、前段に漏れ込まないようにするためのもので
ある。
【００４９】FP半導体レーザ42の出射端から出た光を、
再び光アイソレータ43に通す。光アイソレータ43は、予
備光源部4の出力側からの余分な反射光などがFP半導体
レーザ42に入射し、これが不安定動作するのを防ぐため
のものである。予備光源部4に、リングレーザを用いた
場合の構成例を同図(2)に示す。リングレーザ44には、
ファイバタイプや導波路タイプがあるが、ここでは共振
器長を比較的短くできる導波路タイプを用いている。
再び光アイソレータ43に通す。光アイソレータ43は、予
備光源部4の出力側からの余分な反射光などがFP半導体
レーザ42に入射し、これが不安定動作するのを防ぐため
のものである。予備光源部4に、リングレーザを用いた
場合の構成例を同図(2)に示す。リングレーザ44には、
ファイバタイプや導波路タイプがあるが、ここでは共振
器長を比較的短くできる導波路タイプを用いている。
【００５０】フィルタ3からの出力光を、光アイソレー
タ（OI)41を介し、リングレーザ44の一方のポートAから
入射する。光アイソレータ45は、リングレーザ44の発振
成分及び自然増幅放出光が、前段に漏れ込まないように
するためのものである。リングレーザ44中に光アイソレ
ータ45を挿入することにより、光がリング46中を双方向
に進行して不安定動作することを防ぐ。リングレーザ44
の他方のポートBから出た光を、再び光アイソレータ42
に通す。光アイソレータ42は、予備光源部4の出力側か
らの余分な反射光などがリングレーザ44に入射し、これ
が不安定動作するのを防ぐためのものである。
タ（OI)41を介し、リングレーザ44の一方のポートAから
入射する。光アイソレータ45は、リングレーザ44の発振
成分及び自然増幅放出光が、前段に漏れ込まないように
するためのものである。リングレーザ44中に光アイソレ
ータ45を挿入することにより、光がリング46中を双方向
に進行して不安定動作することを防ぐ。リングレーザ44
の他方のポートBから出た光を、再び光アイソレータ42
に通す。光アイソレータ42は、予備光源部4の出力側か
らの余分な反射光などがリングレーザ44に入射し、これ
が不安定動作するのを防ぐためのものである。
【００５１】次に、波長制御部5の実施例を図８により
説明する。波長制御部5は、予備光源部4の出力光の一部
を取り出し、これを波長誤差検出部51に入力し、検出し
た誤差を誤差信号処理部52により波長制御信号として予
備光源部4に与えてフィードバック制御を行う。この
時、波長ロッカーの設定波長は、WDMグリッド波長の内
の一つとする。
説明する。波長制御部5は、予備光源部4の出力光の一部
を取り出し、これを波長誤差検出部51に入力し、検出し
た誤差を誤差信号処理部52により波長制御信号として予
備光源部4に与えてフィードバック制御を行う。この
時、波長ロッカーの設定波長は、WDMグリッド波長の内
の一つとする。
【００５２】この結果、予備光源部(多縦モードレーザ)
4の各縦モードの波長は、少なくとも全てのWDMグリッド
波長を満足する。ここで、予備光源部4がFP半導体レー
ザの場合(図７(1)参照)は、図９に示す如く、半導体レ
ーザ42の温度を制御することで屈折率を変化させ、見か
け上の共振器長を変えれば発振波長を微調整できる。従
って、予備光源部4にペルチェ素子48を取り付け、波長
ロッカー5からの検出信号を用いて温度制御すればよ
い。
4の各縦モードの波長は、少なくとも全てのWDMグリッド
波長を満足する。ここで、予備光源部4がFP半導体レー
ザの場合(図７(1)参照)は、図９に示す如く、半導体レ
ーザ42の温度を制御することで屈折率を変化させ、見か
け上の共振器長を変えれば発振波長を微調整できる。従
って、予備光源部4にペルチェ素子48を取り付け、波長
ロッカー5からの検出信号を用いて温度制御すればよ
い。
【００５３】また、予備光源部4がFP半導体レーザの場
合は、図１０に示す如く、半導体レーザへの注入電流
（半導体レーザ活性層内部のキャリア密度）を制御し、
屈折率を変化させ、見かけ上の共振器長を変えることで
発振波長を微調整することもできる。従ってこの実施例
では、波長ロッカー5からの検出信号を用いて、注入電
流を制御すればよい。
合は、図１０に示す如く、半導体レーザへの注入電流
（半導体レーザ活性層内部のキャリア密度）を制御し、
屈折率を変化させ、見かけ上の共振器長を変えることで
発振波長を微調整することもできる。従ってこの実施例
では、波長ロッカー5からの検出信号を用いて、注入電
流を制御すればよい。
【００５４】また、予備光源部4がリングレーザの場合
(図７(2)参照)は、図１１に示す如く、リングレーザ44
の温度を制御することで共振器長を変化させれば、発振
波長を微調整できる。従って、予備光源部4にペルチェ
素子48を取り付け、波長ロッカー5からの検出信号を用
いて温度制御すればよい。
(図７(2)参照)は、図１１に示す如く、リングレーザ44
の温度を制御することで共振器長を変化させれば、発振
波長を微調整できる。従って、予備光源部4にペルチェ
素子48を取り付け、波長ロッカー5からの検出信号を用
いて温度制御すればよい。
【００５５】さらに、予備光源部4がリングレーザの場
合は、図１２に示す如く、リングレーザ44の共振器長を
機械的に制御すれば、発振波長を微調整できる。従っ
て、リングレーザ44のリング中に光遅延器（ディレイラ
イン）49を挿入し、これを波長ロッカー5からの検出信
号を用いて機械的に制御すればよい。
合は、図１２に示す如く、リングレーザ44の共振器長を
機械的に制御すれば、発振波長を微調整できる。従っ
て、リングレーザ44のリング中に光遅延器（ディレイラ
イン）49を挿入し、これを波長ロッカー5からの検出信
号を用いて機械的に制御すればよい。
【００５６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る波長
分割多重用予備光源によれば、WDM光源により４波長以
上で互いに等波長間隔の光パルスを外部変調器を用いて
生成し、一つの光源に障害が起こったことを検出した
時、該障害光源の波長を含むように残りの正常な光源の
波長を組み合わせて四光波混合光を生成し、該四光波混
合光から該障害光源の波長に等しい出力光を取り出し、
予備光源としての多縦モード発振レーザで該出力光によ
り注入同期を起こさせて単一モード発振させるように構
成したので、１つの予備光源と既存の部品を組み合わせ
るだけでWDM光源チャンネルをカバーすることができ、
低コストで復旧時間が短いWDM用予備光源が得られる。
分割多重用予備光源によれば、WDM光源により４波長以
上で互いに等波長間隔の光パルスを外部変調器を用いて
生成し、一つの光源に障害が起こったことを検出した
時、該障害光源の波長を含むように残りの正常な光源の
波長を組み合わせて四光波混合光を生成し、該四光波混
合光から該障害光源の波長に等しい出力光を取り出し、
予備光源としての多縦モード発振レーザで該出力光によ
り注入同期を起こさせて単一モード発振させるように構
成したので、１つの予備光源と既存の部品を組み合わせ
るだけでWDM光源チャンネルをカバーすることができ、
低コストで復旧時間が短いWDM用予備光源が得られる。
【図１】本発明に係る波長分割多重用予備光源に用いる
縦モード注入同期の原理説明図である。
縦モード注入同期の原理説明図である。
【図２】本発明に係る波長分割多重用予備光源に用いる
測定例を示したグラフ図である。
測定例を示したグラフ図である。
【図３】本発明に係る波長分割多重用予備光源に用いる
非縮退四光波混合(FWM)の原理説明図である。
非縮退四光波混合(FWM)の原理説明図である。
【図４】本発明に係る波長分割多重用予備光源の実施例
を示す全体構成図である。
を示す全体構成図である。
【図５】本発明に係る波長分割多重用予備光源に用いる
波長選択部の実施例を示すブロック図である。
波長選択部の実施例を示すブロック図である。
【図６】本発明に係る波長分割多重用予備光源に用いる
FWM光生成部の実施例を示すブロック図である。
FWM光生成部の実施例を示すブロック図である。
【図７】本発明に係る波長分割多重用予備光源に用いる
予備光源部の実施例を示すブロック図である。
予備光源部の実施例を示すブロック図である。
【図８】本発明に係る波長分割多重用予備光源に用いる
波長制御部の実施例を示すブロック図である。
波長制御部の実施例を示すブロック図である。
【図９】本発明に係る波長分割多重用予備光源に用いる
予備光源部におけるFabry-Perot型半導体レーザの温度
を制御する場合の実施例を示すブロック図である。
予備光源部におけるFabry-Perot型半導体レーザの温度
を制御する場合の実施例を示すブロック図である。
【図１０】本発明に係る波長分割多重用予備光源に用い
る予備光源部におけるFabry-Perot型半導体レーザへの
注入電流を制御する場合の実施例を示すブロック図であ
る。
る予備光源部におけるFabry-Perot型半導体レーザへの
注入電流を制御する場合の実施例を示すブロック図であ
る。
【図１１】本発明に係る波長分割多重用予備光源に用い
る予備光源部におけるリングレーザの温度を制御する場
合の実施例を示すブロック図である。
る予備光源部におけるリングレーザの温度を制御する場
合の実施例を示すブロック図である。
【図１２】本発明に係る波長分割多重用予備光源に用い
る予備光源部におけるリングレーザのリング長を制御す
る場合の実施例を示すブロック図である。
る予備光源部におけるリングレーザのリング長を制御す
る場合の実施例を示すブロック図である。
【図１３】従来の波長分割多重用予備光源例（１）を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図１４】従来の波長分割多重用予備光源例（２）を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図１５】従来の波長分割多重用予備光源例（２）にお
ける波長可変方式を示したブロック図である。
ける波長可変方式を示したブロック図である。
LS 波長分割多重（WDM）光源 LD1〜LD4 半導体レーザ EM1〜EM4 外部変調器 1 波長選択部 2 四光波混合(FWM)光生成器 3 フィルタ 4 予備光源部(多縦モード発振レーザ) 5 波長制御部 6 変調部 11 アレイ型導波路 12,19 光合波器 13,14 光フィルタ 15,16 コントローラ 17 光分波器 18(181〜18n) 光スイッチ 21,23,41,43,45 光アイソレータ 22 半導体アンプ 24 光ファイバ 25 分布帰還型半導体レーザ 42 Fabry-Perot型半導体レーザ 44 リングレーザ 46 リング 47 光合分波器 48 ペルチェ素子 49 光遅延器 51 波長誤差検出器 52 誤差信号処理部 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山根 一雄 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 後藤 俊夫 愛知県日進市五色園３丁目2110番 (72)発明者 森 正和 愛知県名古屋市西区大野木３丁目100番レ ジオン庄内緑地公園101号 Ｆターム(参考） 5F073 AA64 AA66 AB25 AB30 BA02 EA02 EA29 FA25 GA22 GA38 5K002 AA01 BA02 BA05 BA06 BA13 CA05 CA11 CA13 DA02 EA33 FA01
Claims (14)
- 【請求項1】４波長以上で互いに等波長間隔の光パルス
を外部変調器を用いて生成する波長分割多重光源と、 一つの光源に障害が起こったことを検出した時、該障害
光源の波長を含むように残りの正常な光源の波長を組み
合わせて四光波混合光を生成する手段と、 該四光波混合光から該障害光源の波長に等しい出力光を
取り出す光フィルタと、 該出力光により注入同期を起こさせて単一モード発振さ
せる多縦モード発振レーザと、 を備えたことを特徴とする波長分割多重用予備光源。 - 【請求項２】請求項１において、 該多縦モード発振レーザとして、Fabry-Perot型半導体
レーザを用いることを特徴とした波長分割多重用予備光
源。 - 【請求項３】請求項1において、 該多縦モード発振レーザとして、リング共振器型レーザ
を用いることを特徴とした波長分割多重用予備光源。 - 【請求項４】請求項２において、 該半導体レーザの縦モードと、このレーザに注入する該
出力光の波長との差が、注入同期の引き込みレンジ内に
収まるよう該縦モードを微調整する波長制御部をさらに
設けたことを特徴とする波長分割多重用予備光源。 - 【請求項５】請求項４において、 該波長制御部が、該半導体レーザの温度を変化させるこ
とにより共振器中の屈折率を制御することを特徴とする
波長分割多重用予備光源。 - 【請求項６】請求項４において、 該波長制御部が、該半導体レーザへの注入電流を制御し
て活性層内のキャリア密度を変化させることにより共振
器中の屈折率を制御することを特徴とした波長分割多重
用予備光源。 - 【請求項７】請求項３において、 該リング共振器型レーザの縦モードと、このレーザに注
入する該出力光の波長との差が、注入同期の引き込みレ
ンジ内に収まるよう該縦モードを微調整する波長制御部
をさらに設けたことを特徴とする波長分割多重用予備光
源 - 【請求項８】請求項７において、 該波長制御部が、該リング共振器型レーザの温度を変化
させることにより共振器中の屈折率を制御することを特
徴とした波長分割多重用予備光源。 - 【請求項９】請求項７において、 該波長制御部が、該リング共振器型レーザのリング長を
制御することを特徴とした波長分割多重用予備光源。 - 【請求項１０】請求項１において、 該生成手段が、三次の非線形媒質として半導体光アンプ
を用いた四光波混合光生成部を有することを特徴とした
波長分割多重用予備光源。 - 【請求項１１】請求項１において、 該生成手段が、三次の非線形媒質として光ファイバを用
いた四光波混合光生成部を有することを特徴とした波長
分割多重用予備光源。 - 【請求項１２】請求項１において、 該生成手段が、三次の非線形媒質として分布帰還型半導
体レーザを用いた四光波混合光生成部を有することを特
徴とした波長分割多重用予備光源。 - 【請求項１３】請求項１０，１１，及び１２のいずれか
において、 該生成手段が、該波長分割多重光源の出力光を光合波器
でまとめ、これを所望の透過波長にそれぞれ設定した２
つの光フィルタを透過して該四光波混合光生成部に与え
る波長選択部を有することを特徴とした波長分割多重用
予備光源。 - 【請求項１４】請求項１０，１１，及び１２のいずれか
において、 該生成手段が、該波長分割多重光源の出力光をそれぞれ
個別の光スイッチに通し、所望の波長のスイッチのみを
オンにして該四光波混合光生成部に与える波長選択部を
有することを特徴とした波長分割多重用予備光源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11082036A JP2000277849A (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | 波長分割多重用予備光源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11082036A JP2000277849A (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | 波長分割多重用予備光源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000277849A true JP2000277849A (ja) | 2000-10-06 |
Family
ID=13763306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11082036A Withdrawn JP2000277849A (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | 波長分割多重用予備光源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000277849A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2005096462A1 (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-13 | Nec Corporation | 波長可変レーザ |
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| US7623787B2 (en) | 2005-03-23 | 2009-11-24 | Fujitsu Limited | Wavelength division multiplexing transmission apparatus using a multiple wavelength light source |
| JP2022183080A (ja) * | 2021-05-26 | 2022-12-08 | エフェクト フォトニクス ベーハー | 半導体リングレーザ、光子集積回路および光子集積回路を備える光電子システム |
-
1999
- 1999-03-25 JP JP11082036A patent/JP2000277849A/ja not_active Withdrawn
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