JP2000305057A - 異種磁気光学型光減衰素子をカスケード接続した光減衰装置及び光伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 減衰量の制御が簡易な光減衰装置を提供す
る。 【解決手段】 入射光を減衰させて出力する光減衰装置
１において、少なくとも２種類の相異なる磁気光学型光
減衰素子、例えば、Ｄ型の磁気光学型光減衰素子１０ａ
とＩ型の磁気光学型光減衰素子１０ｂとをカスケードに
接続する。電流供給部１１は、Ｄ型素子１０ａには一定
の制御電流を供給し、Ｉ型素子１０ｂに所望の減衰量を
得るための制御電流ｉ１，ｉ２を供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光減衰装置及び光
伝送装置に関し、特に、少なくとも２種類の相異なる磁
気光学型光減衰素子がカスケードに接続された光減衰装
置及び光伝送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】２１世紀初頭に広帯域マルチメディアサ
ービスが本格的に普及すると、幹線系の通信容量は現状
よりもさらに２桁大きいテラビット（Ｔビット／秒）級
のシステムが必要になると予想される。

【０００３】このような要求に伴い、波長多重（Ｗａｖ
ｅｌｅｎｇｔｈ ＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘ
ｉｎｇ：以下、ＷＤＭと呼ぶ）伝送方式が次世代の通信
技術として広く推奨されている。

【０００４】ＷＤＭ方式は異なる複数の波長の光を一本
の光ファイバで伝送する方式で、波長軸上に多重化して
大容量伝送を実現するものである。この方式の有利な点
は、各波長の伝送速度を低く設定できるため電子・光デ
バイスの動作速度に対する要求値が緩いこと、光ファイ
バの非線形性や波長・偏波分散特性による光パルス波形
劣化が小さい点にある。

【０００５】図１１は、ＷＤＭ方式によって多重化され
た光信号の波長と強度の関係を示す図である。この図１
１に示す例では、λ１〜λｎのｎ個の異なる波長の光が
０．８ｎｍ間隔に配置されており、各波長の光がそれぞ
れ異なる情報を伝送する。

【０００６】ところで、このようなＷＤＭ方式では、各
波長の光のパワーを均一化するため、各波長毎に光減衰
装置を用意し、出力光のパワーに応じて各光減衰装置を
制御する必要がある。

【０００７】また、光ファイバの減衰特性は、波長によ
ってある程度異なるため、伝送前の光信号に対して減衰
特性と逆のプリエンファシス特性を光減衰装置等によっ
て与え、伝送後の光信号のパワーの均一化を図る必要が
ある。図１２は、このようなプリエンファシス特性の一
例を示す図である。この例では、波長が長くなるにつれ
て光強度が増加するような特性が与えられている。

【０００８】このように、光のパワーを調節する目的に
使用される光減衰装置は、光信号の出力特性に応じてそ
の減衰特性を適宜調節する必要があるので、例えば、磁
気光学型光減衰素子を用いたものが多く用いられてい
る。

【０００９】磁気光型光減衰素子には、Ｄ型とＩ型の２
種類がある。図１３は、Ｄ型の磁気光型光減衰素子の電
流と減衰量との関係を示す図である。この図１３に示す
ように、Ｄ型の素子では、低電流時にピークを有する特
性を有している。

【００１０】図１４は、Ｉ型の磁気光型光減衰素子の電
流と減衰量との関係を示す図である。このように、Ｉ型
の素子は電流に略比例して減衰量が増大する特性を有し
ている。

【００１１】従来においては、電流遮断時の光減衰量が
大きいＤ型の素子が用いられてきた。これは、システム
がダウンした場合等において、素子に制御電流が供給さ
れなくなった際に、装置から不要な光信号が出力される
ことを防止するためである。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、Ｄ型の素子
は、Ｉ型の素子に比べると特性曲線が複雑であり、制御
が困難であるという問題点があった。

【００１３】また、Ｄ型の素子は、特性曲線にピークを
有しており、このピークが温度によって変動したり、各
素子毎にばらつきを有しているので、正確な制御が困難
であるという問題点もあった。

【００１４】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、減衰量の制御が簡易な光減衰装置を提供する
ことを目的とする。また、本発明は、簡易な制御によっ
て特性が一定した光を送出することが可能な、光伝送装
置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、図１に示すような光減衰装置１が提供さ
れる。この光減衰装置１は、少なくとも２種類の相異な
る磁気光学型光減衰素子１０ａ、１０ｂがカスケードに
接続された光減衰部１０と、光減衰部１０に対して制御
電流を供給する電流供給部１１を有する。

【００１６】本発明によれば、図１に示すように、相異
なる磁気光学型光減衰素子の一つ１０ａはＤ型の磁気光
学型光減衰素子であり、また他の一つ１０ｂはＩ型の磁
気光学型光減衰素子である。

【００１７】ここで、入射光λｉはＤ型の磁気光学型光
減衰素子１０ａとＩ型の磁気光学型光減衰素子１０ｂを
通過することによって減衰され、出射光λｏとして出力
される。電流供給部１１は、Ｄ型の磁気光学型光減衰素
子１０ａの減衰量が低くなるような一定の制御電流ｉ１
を与える。また電流供給部１１は、Ｉ型の磁気光学型光
減衰素子１０ｂに対しては、所定の減衰量となるように
制御電流ｉ２を供給する。この結果、通常動作時には光
減衰部１０全体として所望の減衰量が得られ、かつ制御
電流ｉ１、ｉ２が失われたときには、Ｄ型の磁気光学型
光減衰素子１０ａの減衰量が増加するので、出射光λｏ
を低く押さえることができる。

【００１８】本発明によれば、図２に示すように、相異
なる磁気光学型光減衰素子の一つ１０ａは、ファラデー
回転子２２と、偏光子２１と、検光子２３とを有する。
これらの偏光子２１と検光子２３の偏光面は９０度の角
度をなす。また、相異なる磁気光学型光減衰素子の他方
の一つ１０ｂも同様にファラデー回転子３２と、偏光子
３１と、検光子３３とを有する。こちらの偏光子３１と
検光子３３の偏光面は互いに平行である。

【００１９】本発明によれば、相異なる磁気光学型光減
衰素子の一つは、図３に示すように、制御電流が低い領
域において減衰量がピークを示すような減衰特性を有
し、また相異なる磁気光学型光減衰素子の他の一つは、
図４に示すように、駆動電流に略比例して減衰量が増大
するような減衰特性を有する。

【００２０】本発明によれば、図１に示すように、光減
衰装置は自身を収納するハウジング１００をさらに有す
る。また、上記課題を解決するために、本発明によれ
ば、図１に示すような光減衰装置１が提供される。この
光減衰装置１は、光信号を減衰させて出力する第１の磁
気光学型光減衰素子１０ａと、第１の磁気光学型光減衰
素子１０ａから出力された前記減衰した光信号を減衰さ
せる第２の磁気光学型光減衰素子１０ｂとを有する。こ
こで、前記第１の第２の磁気光学型光減衰素子１０ａ、
１０ｂは相異なるタイプの素子である。

【００２１】また、上記課題を解決するために、本発明
によれば、次のような光伝送装置が提供される。この光
伝送装置は、カスケードに接続された少なくとも２種類
の相異なる磁気光学型光減衰素子により光信号を減衰さ
せる光減衰部と、光減衰部の減衰特性を、所定の特性と
なるように制御する制御部とを有する。

【００２２】本発明によれば、制御部は、相異なる磁気
光学型光減衰素子の一つに供給する電流は一定値とし、
また前記相異なる磁気光学型光減衰素子の他の一つに供
給する電流は、所定の減衰特性が得られるように制御す
る。

【００２３】本発明によれば、相異なる磁気光学型光減
衰素子の一つはＤ型の磁気光学型光減衰素子であり、ま
た他の一つはＩ型の磁気光学型光減衰素子である。本発
明によれば、図２に示すように、相異なる磁気光学型光
減衰素子の一つ１０ａは、ファラデー回転子２２と、偏
光子２１と、検光子２３とを有する。これらの偏光子２
１と検光子２３の偏光面は９０度の角度をなす。また、
相異なる磁気光学型光減衰素子の他方の一つ１０ｂも同
様にファラデー回転子３２と、偏光子３１と、検光子３
３とを有する。こちらの偏光子３１と検光子３３の偏光
面は互いに平行である。

【００２４】本発明によれば、相異なる磁気光学型光減
衰素子の一つは、図３に示すように、制御電流が低い領
域において減衰量がピークを示すような減衰特性を有
し、また相異なる磁気光学型光減衰素子の他の一つは、
図４に示すように、駆動電流に略比例して減衰量が増大
するような減衰特性を有する。制御部は、減衰特性にピ
ークを有する磁気光学型光減衰素子に対して一定値の電
流を供給し、また他の磁気光学型光減衰素子に供給する
電流を、所定の減衰特性が得られるように制御する。

【００２５】本発明によれば、光伝送装置は光減衰部を
収納するハウジングをさらに有する。また、上記課題を
解決するために、本発明によれば、次のような光伝送装
置が提供される。この光伝送装置は、前記複数の入力信
号に対応する光信号を出力する複数の光出力部と、カス
ケードに接続された少なくとも２種類の相異なる磁気光
学型光減衰素子をそれぞれが有する複数の光減衰部であ
って、前記光出力部が出力する前記光信号を受けてこれ
を減衰させる光減衰部と、前記各光減衰部について、前
記相異なる磁気光学型光減衰素子の一つには一定値の電
流を供給し、前記相異なる磁気光学型光減衰素子の他の
一つに供給する電流を、所定の減衰特性が得られるよう
に制御する制御部と、を有する。

【００２６】また、上記課題を解決するために、本発明
によれば、次のような光伝送装置が提供される。この光
伝送装置は、光信号の一部を取り出すデカップラと、前
記一部を取り出した前記光信号を減衰させて出力する第
１の減衰器と、前記第１の減衰器から出力される前記減
衰した光信号をさらに減衰させる第２の減衰器と、前記
デカップラによって取り出された一部の光信号に応じ
て、前記第１の減衰器と前記第２の減衰器の少なくとも
一方の減衰特性を制御する制御部と、を有する。

【００２７】また、上記課題を解決するために、本発明
によれば、図１０のような光通信システムが提供され
る。この光通信システムは、少なくとも２種類の相異な
る磁気光学型光減衰素子を有する減衰部によって減衰さ
れた光信号を出力する伝送装置９０と、この減衰した光
信号を受信する受信装置９３とを有する。

【００２８】また、上記課題を解決するために、本発明
によれば、次のような光信号減衰方法が提供される。こ
の光信号減衰方法は、第１の磁気光学型光減衰素子によ
って光信号を減衰させるステップと、前記第１の磁気光
学型光減衰素子によって減衰した前記光信号を、前記第
１の磁気光学型光減衰素子とはタイプの異なる第２の磁
気光学型光減衰素子で減衰させるステップと、前記第１
の磁気光学型光減衰素子と前記第２の磁気光学型光減衰
素子に与える電流を制御するステップとを有する。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。なお以下においては、同様の構成
要素には同様の参照番号を付与し、重複する説明は適宜
省略するものとする。

【００３０】図１は、本発明に係る光減衰装置の構成例
を示す図である。この図１に示すように、本発明に係る
光減衰装置１は、入射光を減衰させる光減衰部１０と、
光減衰部１０に対して電流を供給する電流供給部１１と
によって構成されている。

【００３１】光減衰部１０は、Ｄ型の磁気光型光減衰素
子１０ａと、Ｉ型の磁気光型光減衰素子１０ｂとがカス
ケードに接続されている。これらＤ型磁気光型光減衰素
子１０ａとＩ型磁気光型光減衰素子１０ｂは、図１に示
すようにハウジング１００内に格納されており、本光減
衰装置１は一つのユニットとして一体化した構造となっ
ている。入射光λｉは、Ｄ型の磁気光型光減衰素子１０
ａを透過した後、Ｉ型の磁気光型光減衰素子１０ｂを透
過して出射光λｏとして出力される。

【００３２】電流供給部１１は、例えば、接続端子等で
あり、光減衰部１０を構成するＤ型の磁気光型光減衰素
子１０ａと、Ｉ型の磁気光型光減衰素子１０ｂに対し
て、外部から入力される制御電流ｉ１，ｉ２をそれぞれ
供給する。

【００３３】図２は、本発明の光減衰部１０の構造を示
す図である。図２から分かるように、光減衰部１０は、
Ｄ型の磁気光型光減衰素子１０ａとＩ型の磁気光型光減
衰素子１０ｂが縦続接続された可変型光減衰器となって
いる。本発明の光減衰部１０を構成するこれらの光減衰
素子そのものは、米国特許第５，８６７，３００号の図
１から図５に開示されている。

【００３４】Ｄ型の磁気光型光減衰素子１０ａは、偏光
子（Ｐ）２１と、ファラデー回転子（ＦＲ）２２と、検
光子（Ａ）２３とを有する。ファラデー回転子２２は、
磁気光学結晶などの磁気光学効果素子である。偏光子２
１は、入射光λｉに対して偏光を与える。偏光子２１を
通過した入射光λｉは、次にファラデー回転子２２を通
って検光子２３に達する。偏光子２１と検光子２３は、
ファラデー回転子２２によるファラデー効果がゼロの場
合において、偏光子２１を通過することによってリニア
に偏光した入射光λｉの偏光面が、検光子２３の偏光面
に対して実質的に直交するように構成されている。Ｄ型
の磁気光型光減衰素子１０ａは、さらに、永久磁界をフ
ァラデー回転子２２に与えるための永久磁石２７と、ヨ
ーク２５とコイル２６からなる電磁石２４とを備えてい
る。電磁石２４がファラデー回転子２２に与える磁界の
大きさは、コイル２６を流れる電流ｉ１を変えることに
よって変化させることができる。電磁石２４によって作
られるこの可変磁界は、ファラデー回転子２２中の入射
光λｉの行路と平行となっている。

【００３５】Ｉ型の磁気光型光減衰素子１０ｂは、偏光
子（Ｐ）３１と、ファラデー回転子（ＦＲ）３２と、検
光子（Ａ）３３とを有する。ファラデー回転子３２は、
磁気光学結晶などの磁気光学効果素子である。Ｄ型の磁
気光型光減衰素子１０ａから出力される光が、Ｉ型の磁
気光型光減衰素子１０ｂにとっての入射光λｊとなる。
これは偏光子３１によって偏光され、ファラデー回転子
３２を通過して検光子３３に達する。ここで偏光子３１
と検光子３３は、ファラデー回転子３２によるファラデ
ー効果がゼロの場合において、偏光子３１を通過するこ
とによってリニアに偏光した入射光λｊの偏光面が、検
光子３３の偏光面に対して実質的に平行になるように構
成されている。Ｉ型の磁気光型光減衰素子１０ｂは、さ
らに、永久磁界をファラデー回転子３２に与えるための
永久磁石３７と、ヨーク３５とコイル３６からなる電磁
石３４とを備えている。電磁石３４がファラデー回転子
３２に与える磁界の大きさは、コイル３６を流れる電流
ｉ２を変えることによって変化させることができる。電
磁石３４によって作られるこの可変磁界は、ファラデー
回転子３２中の入射光λｊの行路と平行となっている。

【００３６】次に、Ｄ型の磁気光型光減衰素子１０ａの
動作を説明する。なお、Ｉ型の磁気光型光減衰素子１０
ｂの動作も、このＤ型素子１０ａと同様であるので、以
下の説明ではＩ型素子１０ｂの構成要素の参照番号を括
弧内に同時に示すものとする。

【００３７】永久磁石２７（３７）が与える磁界は十分
強力なので、ファラデー回転子２２（３２）内部の磁区
は単一の磁区となる。その結果、永久磁石２７（３７）
と電磁石２４（３４）との組み合わせで得られる合成磁
界は非常に大きいので、ファラデー回転子２２（３２）
内における入射光λｉ，λｊの損失は比較的小さい。検
光子２３（３３）は対応する偏光面を持っており、ファ
ラデー回転子２２（３２）から、偏光面が回転した入射
光λｉ，λｊを受ける。この入射光λｉ，λｊの偏光面
が検光子２３（３３）の偏光面と一致しない時、入射光
λｉ，λｊの一部あるいは全部が検光子２３（３３）に
よってブロックされ、入射光λｉ，λｊはその結果減衰
する。

【００３８】図３および図４は、図２に示す実施の形態
の動作を説明するグラフである。図３は、図２に示すＤ
型の磁気光型光減衰素子１０ａの動作を説明するグラフ
である。Ｄ型の素子では、図３に示すように、電流が低
い領域にピークを有することから、動作時における制御
電流ｉ１の範囲としては、ピークよりも高い電流領域Ｄ
１内に設定する。なお、制御を簡易化するために、この
制御電流ｉ１は固定値とする。

【００３９】図４は、図２に示すＩ型の磁気光型光減衰
素子１０ｂの動作を説明するグラフである。Ｉ型の素子
では、図４に示すように、線形に近い特性を有すること
から、動作時における制御電流ｉ２の範囲としては、Ｄ
型の素子の場合と比較して広い領域Ｄ２を用いることが
できる。なお、減衰量の制御は、このＩ型の素子に供給
する電流ｉ２を変化させることにより行う。

【００４０】従って、光減衰装置１の動作時には、図４
に示すＩ型の磁気光型光減衰素子１０ｂの減衰特性に応
じた所定の電流を通じることにより、装置全体の減衰特
性を制御することが可能となるので、従来のＤ型の素子
だけを用いた場合に比べて、簡単に制御を行うことが可
能となる。

【００４１】ところで、以上のような実施の形態におい
ては、外部からの制御電流ｉ１，ｉ２の供給が遮断され
た場合には、Ｄ型の素子の減衰量は、図３に示す無電流
時の減衰量Ｇ１となり、またＩ型の素子の減衰量は、図
４に示す無電流時の減衰量Ｇ２となるので、これらを加
算した（Ｇ１＋Ｇ２）が無電流時における装置全体の減
衰量となる。

【００４２】これは、従来の場合のＤ型の素子のみを使
用した場合とほぼ同等の減衰量を得ることができるの
で、Ｉ型の素子を使用したシステムに何らかの障害が発
生して制御電流が遮断された場合においても、不要な光
信号がシステムに送出されることを防止することが可能
となる。

【００４３】なお、以上の実施の形態においては、入射
光がＤ型の磁気光型光減衰素子１０ａを透過した後にＩ
型の磁気光型光減衰素子１０ｂを透過するようにした
が、図５に示すように、Ｄ型の素子とＩ型の素子の配置
を逆転してもよい。この実施の形態は、図１の場合と比
較して、素子の配置が逆転しているのみでその他の構成
は同様である。このような実施の形態によっても前述の
場合と同様の効果を期待することが可能となる。

【００４４】また、以上の実施の形態では、Ｄ型とＩ型
の素子をそれぞれ１つずつ組み合わせるようにしたが、
複数の素子を組み合わせるようにしてもよい。例えば、
Ｄ型の素子を２つとＩ型の素子を１つ組み合わせるよう
にしてもよい。そのような場合には、制御電流の遮断時
における減衰量が２×Ｇ１となるので、不要な光信号の
遮断特性を向上させることができる。

【００４５】図６は、本発明に係る光伝送装置の実施の
形態の構成例を示す図である。次に、図６を参照して、
本発明に係る光伝送装置の構成例について説明する。こ
の実施の形態では、光伝送装置の一構成例としてＷＤＭ
方式の光送信装置が示してある。なお、光伝送装置と
は、光信号や電気信号を入力信号として対応する光信号
を出力する装置を意味し、例えば、光送信装置や光中継
装置等を例として挙げることができる。

【００４６】図６に示すように、本実施の形態の光送信
装置は、光調整ユニット５０、光合波ユニット６０、光
増幅ユニット７０、およびスペクトラムアナライザユニ
ット８０によって構成されている。

【００４７】光調整ユニット５０は、伝送しようとする
情報に応じて変調された８種類の異なる波長の光信号
（ＷＤＭ方式により変調された光信号）を入力し、その
パワーを均一化するとともに、プリエンファシスを施
す。光合波ユニット６０は、パワーが調整された８種類
の光信号を合成する。光増幅ユニット７０は、合成され
た光を所定のゲインで増幅する。スペクトラムアナライ
ザユニット８０は、光増幅ユニット７０から出力される
光信号を周波数分析し、各波長の光が所定のパワーを有
しているか否かを判定し、その判定結果を光調整ユニッ
ト５０に通知する。

【００４８】光調整ユニット５０は、８種類の異なる波
長の光信号に対応する８つの単位ユニット５１〜５８に
よって構成されている。図６は、単位ユニット５１のみ
について詳細を示しているが、各単位ユニットの構成は
互いに同様であるので、以下では単位ユニット５１を例
に挙げて説明を行う。

【００４９】単位ユニット５１は、光入力部５１ａ、カ
プラ５１ｂ、光減衰部５１ｃ、カプラ５１ｄ、および、
光出力部５１ｅ等によって構成されている。光入力部５
１ａには、伝送しようとする情報に応じて変調された光
信号が入力される。

【００５０】カプラ５１ｂは、入射光の一部を分岐して
後述するフォトダイオードに入射し、入射光のパワーに
比例する電気信号を生成させる。また、カプラ５１ｂ
は、他の大部分の光を透過して光減衰部５１ｃに対して
供給する。

【００５１】光減衰部５１ｃは、図１の場合と同様に、
Ｄ型とＩ型の磁気光型光減衰素子がカスケードに接続さ
れて構成されており（詳細は後述する）、カプラ５１ｂ
から出射された光信号を所定の減衰量で減衰させて出射
する。

【００５２】カプラ５１ｄは、光減衰部５１ｃから出射
された光信号の一部を分岐して、後述するフォトダイオ
ードに入射し、出射光のパワーに比例する電気信号を生
成させる。また、カプラ５１ｄは、他の大部分の光を透
過して光出力部５１ｅに対して供給する。

【００５３】光出力部５１ｅからは、パワーが調整され
た光信号が出力される。ＣＰＵ５９は、スペクトラムア
ナライザユニット８０、および、単位ユニット５１〜５
８から出力される検出信号を参照して、光減衰部５１ｃ
〜５８ｃ（図示せず）の減衰量を制御する。

【００５４】図７は、単位ユニット５１の詳細な構成例
を示すブロック図である。この図７に示すように、単位
ユニット５１は、光入力部５１ａ、カプラ５１ｂ、光減
衰部５１ｃ、カプラ５１ｄ、光出力部５１ｅ、フォトダ
イオード５１ｇ，５１ｈ、アンプ（ＡＭＰ）５１ｉ〜５
１ｏ、コンパレータ（ＣＭＰ）５１ｐ，５１ｑ、Ａ／Ｄ
変換器５１ｒ〜５１ｕ、Ｄ／Ａ変換器５１ｖ〜５１ｘ、
および、バス５１ｙによって構成されている。なお、こ
の図７において、図６の場合と対応する部分には同一の
符号を付してあるので、その説明は省略する。

【００５５】光減衰部５１ｃは、Ｄ型の磁気光型光減衰
素子５１ｃａと、Ｉ型の磁気光型光減衰素子５１ｃｂと
がカスケードに接続されて構成されている。フォトダイ
オード５１ｇは、カプラ５１ｂによって分岐された光信
号（光減衰部５１ｃの入射前の光信号）を電気信号に変
換して出力する。

【００５６】フォトダイオード５１ｈは、カプラ５１ｄ
によって分岐された光信号（光減衰部５１ｃの透過後の
光信号）を電気信号に変換して出力する。アンプ５１ｉ
は、フォトダイオード５１ｇからの出力信号（カプラ５
１ｂによって分岐された光信号に比例する電気信号）を
所定のゲインで増幅して出力する。

【００５７】アンプ５１ｏは、フォトダイオード５１ｈ
からの出力信号（カプラ５１ｄによって分岐された光信
号に比例する電気信号）を所定のゲインで増幅して出力
する。

【００５８】コンパレータ５１ｐは、基準電圧Ｖ１とア
ンプ５１ｉの出力電圧を比較し、アンプ５１ｉの出力電
圧が基準電圧Ｖ１を下回った場合には所定の出力信号を
発生して外部に出力する。なお、このコンパレータ５１
ｐは、単位ユニット５１に対する入射光が遮断された場
合にはこれを検知して外部の所定の装置に通知する。

【００５９】Ａ／Ｄ変換器５１ｒは、アンプ５１ｉの出
力をＡ／Ｄ変換によりディジタル信号に変換して出力す
る。出力された信号は、バス５１ｙを介してＣＰＵ５９
に供給される。

【００６０】コンパレータ５１ｑは、Ｄ／Ａ変換器５１
ｖから出力され、アンプ５１ｊにより所定のゲインで増
幅された出力電圧（ＣＰＵ５９によって設定された電
圧）と、アンプ５１ｉの出力とを比較し、アンプ５１ｉ
の出力の方が下回っている場合には、所定の信号を出力
する。即ち、コンパレータ５１ｑは、アンプ５１ｉから
出力される単位ユニット５１への入力光に比例する電圧
が、所定のレベルを下回っている場合にはその旨をＣＰ
Ｕ５９に通知する。

【００６１】Ｄ／Ａ変換器５１ｗは、ＣＰＵ５９から供
給されるディジタル信号（制御信号）を対応するアナロ
グ信号に変換して出力する。アンプ５１ｋは、Ｄ／Ａ変
換器５１ｗから出力されるアナログ信号を所定のゲイン
で増幅してＤ型の磁気光型光減衰素子５１ｃａに供給す
る。

【００６２】アンプ５１ｌは、Ｄ型の磁気光型光減衰素
子５１ｃａに流れている電流を所定のゲインで増幅して
出力する。Ａ／Ｄ変換器５１ｓは、アンプ５１ｌの出力
をＡ／Ｄ変換によりディジタル信号に変換して出力す
る。

【００６３】Ｄ／Ａ変換器５１ｘは、ＣＰＵ５９から供
給されるディジタル信号（制御信号）を対応するアナロ
グ信号に変換して出力する。アンプ５１ｍは、Ｄ／Ａ変
換器５１ｘから出力されるアナログ信号を所定のゲイン
で増幅してＩ型の磁気光型光減衰素子５１ｃｂに供給す
る。

【００６４】アンプ５１ｎは、Ｉ型の磁気光型光減衰素
子５１ｃｂに流れている電流を所定のゲインで増幅して
出力する。Ａ／Ｄ変換器５１ｔは、アンプ５１ｎの出力
をＡ／Ｄ変換により対応するディジタル信号に変換して
出力する。

【００６５】Ａ／Ｄ変換器５１ｕは、アンプ５１ｏから
出力される信号をＡ／Ｄ変換により対応するディジタル
信号に変換して出力する。バス５１ｙは、コンパレータ
５１ｐ，５１ｑ、Ａ／Ｄ変換器５１ｒ〜５１ｕ、およ
び、Ｄ／Ａ変換器５１ｖ〜５１ｘ等と、ＣＰＵ５９とを
接続してこれらの間でデータの授受を可能とする。

【００６６】図６に戻って、光合波ユニット６０は、光
合波部６０ａから構成されている。光合波部６０ａは、
光調整ユニット５０の単位ユニット５１〜５８からそれ
ぞれ出力される所定の波長の光信号を合成して１つの光
信号として出力する。

【００６７】光増幅ユニット７０は、光入力部７０ａ、
アンプ部７０ｂ、カプラ７０ｃ、光出力部７０ｄ、およ
び、制御信号送信部７０ｅによって構成されている。光
入力部７０ａは、光合波ユニット６０から出射された光
信号を入射する。

【００６８】アンプ部７０ｂは、光入力部７０ａを介し
て入力された光信号を所定のゲインで増幅して出射す
る。カプラ７０ｃは、アンプ部７０ｂによって増幅され
た光信号を入射し、その一部を分離してスペクトラムア
ナライザユニット８０に入力するとともに、制御信号送
信部７０ｅから供給された監視制御信号を重畳して光出
力部７０ｄに出射する。

【００６９】光出力部７０ｄは、カプラ７０ｃからの光
信号を出力光として出力する。制御信号送信部７０ｅ
は、監視および制御用の信号を出力してカプラ７０ｃに
供給する。

【００７０】スペクトラムアナライザユニット８０は、
光入力部８０ａ、スペクトラムアナライザ部８０ｂ、お
よび、ＣＰＵ８０ｃによって構成されている。光入力部
８０ａは、光増幅ユニット７０のカプラ７０ｃによって
分離された光信号を入力する。

【００７１】スペクトラムアナライザ部８０ｂは、光入
力部８０ａから入力された光信号（ＷＤＭ方式に基づく
光信号）に対して周波数分析を施し、各波長帯域の光の
パワーを算出する。

【００７２】ＣＰＵ８０ｃは、スペクトラムアナライザ
部８０ｂの分析結果に対して所定の処理を施した後、光
調整ユニット５０に通知する。次に、以上の実施の形態
の動作について説明する。伝送しようとする情報に応じ
て変調された８種類の異なる波長の光信号は、光調整ユ
ニット５０の単位ユニット５１〜５８にそれぞれ入力さ
れ、そこで、光のパワーが調整される。

【００７３】図８は、光調整ユニット５０において実行
される処理の一例を説明するフローチャートである。こ
のフローチャートは、装置に電源が投入された場合に実
行される処理である。この処理が開始されると、以下の
ステップが実行される。

【００７４】［Ｓ１］ＣＰＵ５９は、各単位ユニットの
Ｄ型の磁気光型光減衰素子に対して所定の制御電流を供
給する。なお、この電流値は、図３に示す領域Ｄ１の範
囲内に設定する。

【００７５】［Ｓ２］ＣＰＵ５９は、入力光の波数Ｎを
認識する。ＣＰＵ５９は、８種類の入力光のうち、実際
に入力されている入力光の数を認識する。 ［Ｓ３］ＣＰＵ５９は、変数ｉに初期値“１”を設定す
る。

【００７６】［Ｓ４］ＣＰＵ５９は、第ｉ番目の単位ユ
ニットの入力側のカプラ（単位ユニット５１の場合では
カプラ５１ｂ）からの出力信号を参照して、第ｉ番目の
入力光のパワーを認識する。

【００７７】［Ｓ５］ＣＰＵ５９は、第ｉ番目の単位ユ
ニットの出力側のカプラ（単位ユニット５１の場合では
カプラ５１ｄ）からの出力信号を参照して、第ｉ番目の
出力光のパワーを認識する。

【００７８】［Ｓ６］ＣＰＵ５９は、スペクトラムアナ
ライザユニット８０から出力される、第ｉ番目の単位ユ
ニットからの出力光の解析結果に該当する第ｉ番目の解
析データを取得する。

【００７９】［Ｓ７］ＣＰＵ５９は、第ｉ番目の入出力
光のパワーと、第ｉ番目の解析データとを参照して、第
ｉ番目の単位ユニットのＩ型の磁気光型光減衰素子に供
給する制御電流の電流値を算定する。

【００８０】［Ｓ８］ＣＰＵ５９は、第ｉ番目の単位ユ
ニットのＩ型の磁気光型光減衰素子に対して算出された
制御電流の供給を開始する。 ［Ｓ９］ＣＰＵ５９は、変数ｉの値を“１”だけインク
リメントする。

【００８１】［Ｓ１０］ＣＰＵ５９は、変数ｉの値が波
数Ｎ以下である場合にはステップＳ４に戻り、それ以外
の場合にはステップＳ１１に進む。 ［Ｓ１１］ＣＰＵ５９は、例えば、電源が切断された等
の理由により処理を終了する場合には処理を終了し（エ
ンド）、それ以外の場合にはステップＳ２に戻って同様
の処理を繰り返す。

【００８２】以上の処理により、各単位ユニットからの
出力光が所定のパワーを有するように設定される。この
ようにして、パワーが調整された８種類の光信号は、光
合波ユニット６０において合成されて１つのストリーム
として出力される。

【００８３】光増幅ユニット７０は、光合波ユニット６
０によって合成された光信号を所定のゲインで増幅し、
出力する。なお、光増幅ユニット７０のアンプ部７０ｂ
によって増幅された光信号の一部は、モニタ光としてス
ペクトラムアナライザユニット８０に供給されており、
このスペクトラムアナライザユニット８０により各波長
成分のパワーが解析されて光調整ユニット５０にフィー
ドバックされるので、出力光のレベルが常に一定になる
ように制御がなされる。

【００８４】図９は、図６に示すスペクトラムアナライ
ザユニットにおいて実行される処理の一例を説明するフ
ローチャートである。次に、図９を参照して、スペクト
ラムアナライザユニット８０において実行される処理の
一例について説明する。この処理は装置の電源が投入さ
れた場合に実行が開始される。この処理が開始される
と、以下のステップが実行される。

【００８５】［Ｓ２０］ＣＰＵ８０ｃは、スペクトラム
アナライザ部８０ｂからの出力を参照して、全ての波長
の光のトータルパワーを認識する。 ［Ｓ２１］ＣＰＵ８０ｃは、スペクトラムアナライザ部
８０ｂからの出力を参照して、現在、出力されている出
力光の波数Ｎを認識する。

【００８６】［Ｓ２２］ＣＰＵ８０ｃは、変数ｉに初期
値“１”を設定する。 ［Ｓ２３］ＣＰＵ８０ｃは、スペクトラムアナライザ部
８０ｂからの出力を参照して、第ｉ番目の単位ユニット
から出力される光信号の光パワーを認識する。

【００８７】［Ｓ２４］ＣＰＵ８０ｃは、第ｉ番目の単
位ユニットから出力される光信号のパワーと、目標値と
の差分値を算定する。 ［Ｓ２５］ＣＰＵ８０ｃは、ステップＳ２４において算
定した差分値を、第ｉ番目の解析データとして光調整ユ
ニット５０のＣＰＵ５９に対して通知する。

【００８８】［Ｓ２６］ＣＰＵ８０ｃは、変数ｉの値を
“１”だけインクリメントする。 ［Ｓ２７］ＣＰＵ８０ｃは、変数ｉの値が波数Ｎ以下で
ある場合にはステップＳ２３に戻り、それ以外の場合に
はステップＳ２８に進む。

【００８９】［Ｓ２８］ＣＰＵ８０ｃは、例えば、電源
が切断された等の理由により処理を終了する場合には処
理を終了し（エンド）、それ以外の場合にはステップＳ
２０に戻って同様の処理を繰り返す。

【００９０】以上の処理によって、出力光に含まれてい
る各波長の光のパワーを算定し、光調整ユニット５０に
通知することが可能となる。図１０は、本発明による光
通信システムの構成を示すブロック図である。この光通
信システムは、図１０に示すように、伝送装置９０と受
信装置９３から構成される。伝送装置９０は、送信装置
９１と複数の中継装置９２から構成される。送信装置９
１、中継装置９２の内部はこれまでに述べたような光減
衰装置を含む構造となっている。伝送装置９０は光信号
を出力し、光信号は、少なくとも２種類の相異なる磁気
光学型光減衰素子がカスケードに接続された光減衰部を
通過することによって減衰する。受信装置９３は減衰し
た光信号を受信する。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、入射光
を減衰させて出力する光減衰装置において、Ｄ型の磁気
光学型光減衰素子とＩ型の磁気光学型光減衰素子とがカ
スケードに接続された光減衰部と、光減衰部に対して制
御電流を供給する電流供給部を設けた。このため、簡易
な制御により光減衰特性を調節することが可能となる。

【００９２】また、入力信号に応じた光信号を出力する
光伝送装置において、入力信号に応じた光を出力する光
出力部と、Ｄ型の磁気光学型光減衰素子とＩ型の磁気光
学型光減衰素子とがカスケードに接続され、光出力部か
ら出力される光を入射して減衰させる光減衰部と、光減
衰部の減衰特性が所定の特性となるように制御する制御
部とを設けた。このため、障害が発生した場合において
も不要な光信号が外部に出力されることを確実に防止す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光減衰装置の構成例を示す図であ
る。

【図２】図１に示す本発明の光減衰部の構成例を示す図
である。

【図３】図２に示すＤ型の磁気光型光減衰素子の動作を
説明する図である。

【図４】図２に示すＩ型の磁気光型光減衰素子の動作を
説明する図である。

【図５】本発明に係る光減衰装置の他の構成例を示す図
である。

【図６】本発明に係る光伝送装置の構成例を示す図であ
る。

【図７】図６に示す単位ユニットの詳細な構成例を示す
図である。

【図８】図６に示す光調整ユニットにおいて実行される
処理の一例を説明するフローチャートである。

【図９】図６に示すスペクトラムアナライザユニットに
おいて実行される処理の一例を説明するフローチャート
である。

【図１０】本発明による光通信システムの構成を示すブ
ロック図である。

【図１１】ＷＤＭ方式によって多重化された光信号の波
長と強度の関係を示すグラフである。

【図１２】プリエンファシス特性の一例を示すグラフで
ある。

【図１３】Ｄ型の磁気光型光減衰素子に供給する電流と
減衰量との関係を説明するグラフである。

【図１４】Ｉ型の磁気光型光減衰素子に供給する電流と
減衰量との関係を説明するグラフである。

【符号の説明】

１ 光減衰装置 １０ 光減衰部 １０ａ Ｄ型磁気光型光減衰素子 １０ｂ Ｉ型磁気光型光減衰素子 １１ 電流供給部 １００ ハウジング ｉ１，ｉ２ 制御電流

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光減衰装置において、 少なくとも２種類の相異なる磁気光学型光減衰素子がカ
   スケードに接続された光減衰部と、 前記光減衰部に対して制御電流を供給する電流供給部
   と、 を有することを特徴とする光減衰装置。
2. 【請求項２】 前記相異なる磁気光学型光減衰素子の一
   つはＤ型の磁気光学型光減衰素子であり、また他の一つ
   はＩ型の磁気光学型光減衰素子であることを特徴とする
   請求項１記載の光減衰装置。
3. 【請求項３】 前記相異なる磁気光学型光減衰素子の一
   つは、ファラデー回転子と、偏光子と、前記偏光子の偏
   光面に対して９０度の角度をなす偏光面を持った検光子
   とを有し、 前記相異なる磁気光学型光減衰素子の他の一つは、ファ
   ラデー回転子と、偏光子と、前記偏光子の偏光面に対し
   て平行な偏光面を持った検光子とを有することを特徴と
   する請求項１記載の光減衰装置。
4. 【請求項４】 前記相異なる磁気光学型光減衰素子の一
   つは、制御電流が低い領域において減衰量がピークを示
   すような減衰特性を有し、 前記相異なる磁気光学型光減衰素子の他の一つは、駆動
   電流に略比例して減衰量が増大するような減衰特性を有
   することを特徴とする請求項１記載の光減衰装置。
5. 【請求項５】 前記光減衰装置を収納するハウジングを
   さらに有することを特徴とする請求項１記載の光減衰装
   置。
6. 【請求項６】 光減衰装置において、 光信号を減衰させて出力する第１の磁気光学型光減衰素
   子と、 前記第１の磁気光学型光減衰素子から出力された前記減
   衰した光信号を減衰させる第２の磁気光学型光減衰素子
   と、 を有し、前記第１の磁気光学型光減衰素子と前記第２の
   磁気光学型光減衰素子とは相異なるタイプであることを
   特徴とする光減衰装置。
7. 【請求項７】 光伝送装置において、 カスケードに接続された少なくとも２種類の相異なる磁
   気光学型光減衰素子により光信号を減衰させる光減衰部
   と、 前記光減衰部の減衰特性を、所定の特性となるように制
   御する制御部と、 を有することを特徴とする光伝送装置。
8. 【請求項８】 前記制御部は、前記相異なる磁気光学型
   光減衰素子の一つに供給する電流は一定値とし、また前
   記相異なる磁気光学型光減衰素子の他の一つに供給する
   電流は、所定の減衰特性が得られるように制御すること
   を特徴とする請求項７記載の光伝送装置。
9. 【請求項９】 前記相異なる磁気光学型光減衰素子の一
   つはＤ型の磁気光学型光減衰素子であり、また他の一つ
   はＩ型の磁気光学型光減衰素子であることを特徴とする
   請求項７記載の光伝送装置。
10. 【請求項１０】 前記相異なる磁気光学型光減衰素子の
    一つは、ファラデー回転子と、偏光子と、前記偏光子の
    偏光面に対して９０度の角度をなす偏光面を持った検光
    子とを有し、 前記相異なる磁気光学型光減衰素子の他の一つは、ファ
    ラデー回転子と、偏光子と、前記偏光子の偏光面に対し
    て平行な偏光面を持った検光子とを有する、 ことを特徴とする請求項７記載の光伝送装置。
11. 【請求項１１】 前記相異なる磁気光学型光減衰素子の
    一つは、制御電流が低い領域において減衰量がピークを
    示すような減衰特性を有し、 前記相異なる磁気光学型光減衰素子の他の一つは、駆動
    電流に略比例して減衰量が増大するような減衰特性を有
    し、 前記制御部は、減衰特性にピークを有する前記相異なる
    磁気光学型光減衰素子の一つに対して一定値の電流を供
    給し、また前記相異なる磁気光学型光減衰素子の他の一
    つに供給する電流を、所定の減衰特性が得られるように
    制御することを特徴とする請求項７記載の光伝送装置。
12. 【請求項１２】 前記光減衰部を収納するハウジングを
    さらに有することを特徴とする請求項７記載の光伝送装
    置。
13. 【請求項１３】 複数の入力信号に対応して波長の異な
    る複数の光信号を出力する光伝送装置において、 前記複数の入力信号に対応する光信号を出力する複数の
    光出力部と、 カスケードに接続された少なくとも２種類の相異なる磁
    気光学型光減衰素子をそれぞれが有する複数の光減衰部
    であって、前記光出力部が出力する前記光信号を受けて
    これを減衰させる光減衰部と、 前記各光減衰部について、前記相異なる磁気光学型光減
    衰素子の一つには一定値の電流を供給し、前記相異なる
    磁気光学型光減衰素子の他の一つに供給する電流を、所
    定の減衰特性が得られるように制御する制御部と、 を有することを特徴とする光伝送装置
14. 【請求項１４】 光伝送装置において、 光信号の一部を取り出すデカップラと、 前記一部を取り出した前記光信号を減衰させて出力する
    第１の減衰器と、 前記第１の減衰器から出力される前記減衰した光信号を
    さらに減衰させる第２の減衰器と、 前記デカップラによって取り出された一部の光信号に応
    じて、前記第１の減衰器と前記第２の減衰器の少なくと
    も一方の減衰特性を制御する制御部と、 を有することを特徴とする光伝送装置。
15. 【請求項１５】 光通信システムにおいて、 少なくとも２種類の相異なる磁気光学型光減衰素子を有
    する減衰部によって減衰された光信号を出力する光伝送
    装置と、 前記減衰した光信号を受信する受信装置と、 を有することを特徴とする光通信システム。
16. 【請求項１６】 光信号減衰方法において、 第１の磁気光学型光減衰素子によって光信号を減衰させ
    るステップと、 前記第１の磁気光学型光減衰素子によって減衰した前記
    光信号を、前記第１の磁気光学型光減衰素子とはタイプ
    の異なる第２の磁気光学型光減衰素子で減衰させるステ
    ップと、 前記第１の磁気光学型光減衰素子と前記第２の磁気光学
    型光減衰素子に与える電流を制御するステップと、 を有することを特徴とする光信号減衰方法。