JP2001235639A - 波長値を比較し、多重化するための装置および単色源を監視するためのシステム - Google Patents
波長値を比較し、多重化するための装置および単色源を監視するためのシステムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 波長値を比較するための装置を提供する。
【解決手段】 Ｎ個の公称波長値λｅｉと、ガイドＧｊ
の回折格子Ｒをもつフェーザの入力ポートＧＥｉにそれ
ぞれ結合された光信号の波長値とを比較するための装置
であって、前記フェーザが、前記光信号の組合せを収集
するように構成された主出力ポートＧＳ（ｍ）を備えて
おり、前記主出力ポートＧＳ（ｍ）が、回折格子の所与
の干渉次数ｍに対応する焦点に配置され、前記フェーザ
が、回折格子Ｒの干渉次数ｍ−１およびｍ＋１に対応す
る焦点の近傍にそれぞれ配置された、２個の二次監視出
力ポート（Ａ、Ｂ）を備えていることを特徴としてい
る。
の回折格子Ｒをもつフェーザの入力ポートＧＥｉにそれ
ぞれ結合された光信号の波長値とを比較するための装置
であって、前記フェーザが、前記光信号の組合せを収集
するように構成された主出力ポートＧＳ（ｍ）を備えて
おり、前記主出力ポートＧＳ（ｍ）が、回折格子の所与
の干渉次数ｍに対応する焦点に配置され、前記フェーザ
が、回折格子Ｒの干渉次数ｍ−１およびｍ＋１に対応す
る焦点の近傍にそれぞれ配置された、２個の二次監視出
力ポート（Ａ、Ｂ）を備えていることを特徴としてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、公称波長値と、導
波路回折格子をもつマルチプレクサの入力ポートに結合
される光信号の波長値とを比較するための装置であっ
て、異なる波長で搬送される信号が、マルチプレクサの
出力ポートで組み合わせられる装置に関する。
波路回折格子をもつマルチプレクサの入力ポートに結合
される光信号の波長値とを比較するための装置であっ
て、異なる波長で搬送される信号が、マルチプレクサの
出力ポートで組み合わせられる装置に関する。
【０００２】また本発明は、特に信号搬送波を発生する
働きをする、単色光源を監視するためのシステムに関す
る。
働きをする、単色光源を監視するためのシステムに関す
る。
【０００３】
【従来の技術】波長値の比較は、通信ネットワークにお
いて、波長を多重化するために用いられる光源の波長値
を制御する観点から実施される。波長多重化を用いたネ
ットワークの伝送チャンネルの高密度化への要求の増加
により、単色源の波長の迅速な制御とその安定性に対す
る重要性が一層大きくなっている。これらの波長は、通
常はレーザが用いられる単色源の経年変化あるいは温度
変化によるドリフトを受けることがある。公称波長と
は、レーザに課せられる放出波長であり、通常、標準値
に対応する。入力ポート（または出力ポート）とは、入
力（または出力）ガイドのことである。
いて、波長を多重化するために用いられる光源の波長値
を制御する観点から実施される。波長多重化を用いたネ
ットワークの伝送チャンネルの高密度化への要求の増加
により、単色源の波長の迅速な制御とその安定性に対す
る重要性が一層大きくなっている。これらの波長は、通
常はレーザが用いられる単色源の経年変化あるいは温度
変化によるドリフトを受けることがある。公称波長と
は、レーザに課せられる放出波長であり、通常、標準値
に対応する。入力ポート（または出力ポート）とは、入
力（または出力）ガイドのことである。
【０００４】知られている様々な種類の受動マルチプレ
クサの中で、２個のカプラをスター形に接続した、エッ
チングされた回折格子あるいは導波路によって形成され
た回折格子など、角分散素子を用いた種類について以下
に考察する。以下、フェーザ（ｐｈａｓａｒ）という用
語を、この種類のマルチプレクサに適用する（英語で
「Ｐｈａｓｅｄ ａｒｒａｙｅｄ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ
Ｇｒａｔｉｎｇ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ」すなわち
「ＡＷＧ」という）。
クサの中で、２個のカプラをスター形に接続した、エッ
チングされた回折格子あるいは導波路によって形成され
た回折格子など、角分散素子を用いた種類について以下
に考察する。以下、フェーザ（ｐｈａｓａｒ）という用
語を、この種類のマルチプレクサに適用する（英語で
「Ｐｈａｓｅｄ ａｒｒａｙｅｄ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ
Ｇｒａｔｉｎｇ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ」すなわち
「ＡＷＧ」という）。
【０００５】フェーザの光放出器用の波長制御装置の一
例が、Ｆ．Ｔｏｎｇ他による論文「Ａ ｗａｖｅｌｅｎ
ｇｔｈ ｍａｔｃｈｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅ ｆｏｒ ｍ
ｕｌｔｉｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｏｐｔｉｃａｌ ｌｉ
ｎｋｓ ａｎｄ ｎｅｔｗｏｒｋｓ ｕｓｉｎｇ ｇｒ
ａｔｉｎｇ ｄｅｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒｓ」（ＩＥＥ
Ｅ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｅ
ｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．７，Ｎｏ．６，１９９５年６月）
に提案されている。提案されている解決法では、２つの
伝送チャンネルが波長比較専用に設けられている。
例が、Ｆ．Ｔｏｎｇ他による論文「Ａ ｗａｖｅｌｅｎ
ｇｔｈ ｍａｔｃｈｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅ ｆｏｒ ｍ
ｕｌｔｉｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｏｐｔｉｃａｌ ｌｉ
ｎｋｓ ａｎｄ ｎｅｔｗｏｒｋｓ ｕｓｉｎｇ ｇｒ
ａｔｉｎｇ ｄｅｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒｓ」（ＩＥＥ
Ｅ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｅ
ｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．７，Ｎｏ．６，１９９５年６月）
に提案されている。提案されている解決法では、２つの
伝送チャンネルが波長比較専用に設けられている。
【０００６】論文「Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｍ
ｕｌｔｉｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏ
ｕｓ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ ｕｓｉｎ
ｇａｒｒａｙｅｄ−ｗａｖｅｇｕｉｄｅ ｇｒａｔｉｎ
ｇ」（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏ
ｌ．３２，Ｎｏ．６，１９９６年３月１４日）の中で、
著者Ｋ．Ｏｋａｍｏｔｏ他は、Ｎ個の入力信号のいくつ
かをフェーザに再導入し、かつ、Ｎ個の主出力信号の両
側で検出されたＮ個の対応する信号を出力部で比較する
ために、Ｎ個の入力信号のいくつかを取り去る必要があ
る装置を記述している。Ｎ個の入力信号のいくつかを取
り去ることによる僅かな損失の他に、この解決法には、
入力信号を複製する必要があり、その操作の実行は極め
て冗長的である。
ｕｌｔｉｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏ
ｕｓ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ ｕｓｉｎ
ｇａｒｒａｙｅｄ−ｗａｖｅｇｕｉｄｅ ｇｒａｔｉｎ
ｇ」（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏ
ｌ．３２，Ｎｏ．６，１９９６年３月１４日）の中で、
著者Ｋ．Ｏｋａｍｏｔｏ他は、Ｎ個の入力信号のいくつ
かをフェーザに再導入し、かつ、Ｎ個の主出力信号の両
側で検出されたＮ個の対応する信号を出力部で比較する
ために、Ｎ個の入力信号のいくつかを取り去る必要があ
る装置を記述している。Ｎ個の入力信号のいくつかを取
り去ることによる僅かな損失の他に、この解決法には、
入力信号を複製する必要があり、その操作の実行は極め
て冗長的である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の欠点を有しない解決法を提供することである。
の欠点を有しない解決法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明が意図する、図１
に示す種類のフェーザの機能の詳細な解析によれば、放
出レーザｉの各波長値λｉ（ｉは１からＮまでの値を取
る）に対して、入力信号を構成している光波は、入力ガ
イドＧＥｉに結合されており、以下のように動作する。
に示す種類のフェーザの機能の詳細な解析によれば、放
出レーザｉの各波長値λｉ（ｉは１からＮまでの値を取
る）に対して、入力信号を構成している光波は、入力ガ
イドＧＥｉに結合されており、以下のように動作する。
【０００９】入力カプラＣＥ内で回折し、カプラの出力
表面ＳＣＥに配置された各々のガイドＧｊが、回折波の
一部を受け取る。
表面ＳＣＥに配置された各々のガイドＧｊが、回折波の
一部を受け取る。
【００１０】カプラＣＥとカプラＣＳとの間に配置され
たＭ個のガイドＧｊ（ｊは０からＭの値を取る）の回折
格子Ｒ内で位相がシフトする。ガイドＧｊの長さは、Ｌ
Ｇｊ＝ＬＧ０＋ｊΔＬになるように、線形関数に従って
変化する。ΔＬは、２つの隣り合うガイドの長さの差で
ある。位相差は、ガイドの回折格子Ｒの出力部に、波長
によって決まる方向に強め合う干渉を形成する。
たＭ個のガイドＧｊ（ｊは０からＭの値を取る）の回折
格子Ｒ内で位相がシフトする。ガイドＧｊの長さは、Ｌ
Ｇｊ＝ＬＧ０＋ｊΔＬになるように、線形関数に従って
変化する。ΔＬは、２つの隣り合うガイドの長さの差で
ある。位相差は、ガイドの回折格子Ｒの出力部に、波長
によって決まる方向に強め合う干渉を形成する。
【００１１】カプラＣＳの出力表面ＳＣＳ上に、回折格
子Ｒのガイドから放射された波の干渉が集光する。
子Ｒのガイドから放射された波の干渉が集光する。
【００１２】本発明によるフェーザは、隣り合う干渉次
数ｍ−１、ｍおよびｍ＋１が、Ｎ個の所与の波長、すな
わち、使用しているレーザのＮ個の波長に対して、カプ
ラＣＳの出力表面ＳＣＳ上に形成される３つの焦点に対
応するように、構成されている。回折格子Ｒの次数ｍ−
１およびｍ＋１の干渉によって生じる多重化された信号
は、波長制御のために使用され、一方、次数ｍの干渉に
よって生じる多重化された信号は、最大出力を有し、有
用な信号に対応する。
数ｍ−１、ｍおよびｍ＋１が、Ｎ個の所与の波長、すな
わち、使用しているレーザのＮ個の波長に対して、カプ
ラＣＳの出力表面ＳＣＳ上に形成される３つの焦点に対
応するように、構成されている。回折格子Ｒの次数ｍ−
１およびｍ＋１の干渉によって生じる多重化された信号
は、波長制御のために使用され、一方、次数ｍの干渉に
よって生じる多重化された信号は、最大出力を有し、有
用な信号に対応する。
【００１３】より正確には、本発明の目的は、Ｎ個の公
称波長値λｅｉと、ガイドＧｊの回折格子（Ｒ）をもつ
フェーザの入力ポートＧＥｉにそれぞれ結合された光信
号の波長値とを比較するための装置であって、前記フェ
ーザが、前記光信号の組合せを収集するように構成され
た主出力ポートＧＳ（ｍ）を備えており、前記主出力ポ
ートＧＳ（ｍ）が、回折格子の所与の干渉次数ｍに対応
する焦点に配置され、前記フェーザが、回折格子Ｒの干
渉次数ｍ−１およびｍ＋１に対応する焦点の近傍にそれ
ぞれ配置された、２つの二次監視出力ポート（Ａ、Ｂ）
を備えていることを主な特徴としている。
称波長値λｅｉと、ガイドＧｊの回折格子（Ｒ）をもつ
フェーザの入力ポートＧＥｉにそれぞれ結合された光信
号の波長値とを比較するための装置であって、前記フェ
ーザが、前記光信号の組合せを収集するように構成され
た主出力ポートＧＳ（ｍ）を備えており、前記主出力ポ
ートＧＳ（ｍ）が、回折格子の所与の干渉次数ｍに対応
する焦点に配置され、前記フェーザが、回折格子Ｒの干
渉次数ｍ−１およびｍ＋１に対応する焦点の近傍にそれ
ぞれ配置された、２つの二次監視出力ポート（Ａ、Ｂ）
を備えていることを主な特徴としている。
【００１４】したがって、単一の装置で、波長多重化機
能、および多重化される信号の放出源の波長を監視する
機能を、実現することが可能である。提案する解決法に
は、入力信号を複製する必要がない。また、次数ｍ−１
およびｍ＋１に対する焦点が、通常のフェーザのどのよ
うな場合にも存在するため、追加損失の原因になること
はない。
能、および多重化される信号の放出源の波長を監視する
機能を、実現することが可能である。提案する解決法に
は、入力信号を複製する必要がない。また、次数ｍ−１
およびｍ＋１に対する焦点が、通常のフェーザのどのよ
うな場合にも存在するため、追加損失の原因になること
はない。
【００１５】実際の実施形態に関しては、監視ポートの
位置を適切に選定することによって、監視機能を最適化
することができる。そのために、光出力の比としてそれ
ぞれ規定されるフェーザの伝送関数ＴＡｉおよびＴＢｉ
が、入力ポートＧＥｉに印加される信号の光出力に対し
て、それぞれ出力ＡおよびＢに提供される。これらの出
力比は、印加される信号の波長の関数である。
位置を適切に選定することによって、監視機能を最適化
することができる。そのために、光出力の比としてそれ
ぞれ規定されるフェーザの伝送関数ＴＡｉおよびＴＢｉ
が、入力ポートＧＥｉに印加される信号の光出力に対し
て、それぞれ出力ＡおよびＢに提供される。これらの出
力比は、印加される信号の波長の関数である。
【００１６】したがって、本発明の一実施形態の特徴に
よれば、二次監視出力ポートＡおよびＢの位置は、判別
関数Ｄｉと呼ばれる、二次監視出力ポートＡおよびＢに
対するフェーザの２つの伝送関数ＴＡｉおよびＴＢｉの
差が、すべての公称波長値λｅｉに対してゼロになり、
かつ、回折格子によって、次数ｍ−１およびｍ＋１でほ
とんど分散される波長値の公称値付近の波長値の関数と
しての全単射（ｂｉｊｅｃｔｉｖｅ）になるように調節
されている。全単射特性とは、この公称値の近くから得
られた各波長値に対して、判別関数Ｄｉの単一の値が対
応することであり、またその逆も成り立つことである。
よれば、二次監視出力ポートＡおよびＢの位置は、判別
関数Ｄｉと呼ばれる、二次監視出力ポートＡおよびＢに
対するフェーザの２つの伝送関数ＴＡｉおよびＴＢｉの
差が、すべての公称波長値λｅｉに対してゼロになり、
かつ、回折格子によって、次数ｍ−１およびｍ＋１でほ
とんど分散される波長値の公称値付近の波長値の関数と
しての全単射（ｂｉｊｅｃｔｉｖｅ）になるように調節
されている。全単射特性とは、この公称値の近くから得
られた各波長値に対して、判別関数Ｄｉの単一の値が対
応することであり、またその逆も成り立つことである。
【００１７】二次監視出力ポートＡおよびＢの位置は、
すべての波長値λｅｉに対して、伝送曲線ＴＡｉの最大
波長値と伝送曲線ＴＢｉの波長値とのスペクトル差Δλ
ｅｉが、実験的に決定される最小スペクトル差Δλｃの
上限にくるように調節することができる。この条件によ
り、判別関数Ｄｉの全単射特性が保証される。
すべての波長値λｅｉに対して、伝送曲線ＴＡｉの最大
波長値と伝送曲線ＴＢｉの波長値とのスペクトル差Δλ
ｅｉが、実験的に決定される最小スペクトル差Δλｃの
上限にくるように調節することができる。この条件によ
り、判別関数Ｄｉの全単射特性が保証される。
【００１８】判別関数Ｄｉの電子的処理を可能にするた
めに、２つの二次監視出力ポートが光検出器に結合され
ている。
めに、２つの二次監視出力ポートが光検出器に結合され
ている。
【００１９】本発明はさらに、入力ポートＧＥｉが単色
源にそれぞれ結合された上記比較装置と、光検出器によ
って供給された電気信号に応じて、少なくとも１つの前
記単色源の波長を監視するための制御手段ＣＭとを含む
ことを特徴とする、単色源Ｌｉを監視するためのシステ
ムに関している。
源にそれぞれ結合された上記比較装置と、光検出器によ
って供給された電気信号に応じて、少なくとも１つの前
記単色源の波長を監視するための制御手段ＣＭとを含む
ことを特徴とする、単色源Ｌｉを監視するためのシステ
ムに関している。
【００２０】本発明のその他の特徴および利点は、添付
の図面に関する非限定の例に照らして行った説明を読む
ことにより、明らかになるであろう。
の図面に関する非限定の例に照らして行った説明を読む
ことにより、明らかになるであろう。
【００２１】
【発明の実施の形態】図１は、フェーザの概略図であ
る。フェーザは、スター形の第１のカプラＣＥからな
り、第１のカプラＣＥの入力は、複数の入力ガイドＧＥ
ｉに接続されている。入力ガイドＧＥｉの反対側にある
カプラＣＥの出力表面ＳＣＥは、ガイドＧＥｉに結合さ
れた入力光波を受け取るための表面を構成している。入
力光波の波長は、任意に制御することができる。出力表
面ＳＣＥは、Ｍ個のガイドＧｊの回折格子Ｒに接続され
ている。回折格子Ｒのもう一端は、スターカプラＣＳに
接続されている。回折格子Ｒの反対側にあるカプラＣＳ
の出力表面ＳＣＳは、回折格子Ｒが放出する波を受け取
るための表面を構成しており、かつ、３つのガイドＡ、
ＧＳおよびＢに接続されている。ガイドＧＳは、回折格
子Ｒの干渉次数ｍに対して割り当てられており、ガイド
ＡおよびＢは、回折格子Ｒの次数ｍ−１およびｍ＋１の
焦点の近傍に、それぞれ配置されている。
る。フェーザは、スター形の第１のカプラＣＥからな
り、第１のカプラＣＥの入力は、複数の入力ガイドＧＥ
ｉに接続されている。入力ガイドＧＥｉの反対側にある
カプラＣＥの出力表面ＳＣＥは、ガイドＧＥｉに結合さ
れた入力光波を受け取るための表面を構成している。入
力光波の波長は、任意に制御することができる。出力表
面ＳＣＥは、Ｍ個のガイドＧｊの回折格子Ｒに接続され
ている。回折格子Ｒのもう一端は、スターカプラＣＳに
接続されている。回折格子Ｒの反対側にあるカプラＣＳ
の出力表面ＳＣＳは、回折格子Ｒが放出する波を受け取
るための表面を構成しており、かつ、３つのガイドＡ、
ＧＳおよびＢに接続されている。ガイドＧＳは、回折格
子Ｒの干渉次数ｍに対して割り当てられており、ガイド
ＡおよびＢは、回折格子Ｒの次数ｍ−１およびｍ＋１の
焦点の近傍に、それぞれ配置されている。
【００２２】図２に、次数ｍ−１およびｍ＋１の干渉の
焦点の詳細を示す。この２つの次数の各々に対して、各
入力信号の波長λｉ（例えばλ−４、．．．λ
０、．．．、λ＋４）に応じて焦点位置が変化する。つ
まり、次数ｍの場合と異なり、同一点には集光しない。
当該次数の中心位置に対して、幾何学的に最も大きくシ
フトする焦点は、分散が最も大きい波長に対応してい
る。その例を、図２の符号λ−４に示す。
焦点の詳細を示す。この２つの次数の各々に対して、各
入力信号の波長λｉ（例えばλ−４、．．．λ
０、．．．、λ＋４）に応じて焦点位置が変化する。つ
まり、次数ｍの場合と異なり、同一点には集光しない。
当該次数の中心位置に対して、幾何学的に最も大きくシ
フトする焦点は、分散が最も大きい波長に対応してい
る。その例を、図２の符号λ−４に示す。
【００２３】本発明によれば、図３ａに示すように、２
つの監視出力ガイドＡおよびＢが、次数ｍ−１およびｍ
＋１の焦点の近くに追加されている。監視出力ガイドＡ
およびＢは、二次出力ポート、または、これらのポート
に配置されたガイドのいずれかを示す。図３ａはさら
に、次数ｍ−１、ｍおよびｍ＋１と、ポートＡおよびＢ
の中心で、それぞれ形成された干渉の結果による多重化
された信号の波長を示している。しかしながら、次数ｍ
−１およびｍ＋１の焦点の正確な位置に対するガイドＡ
およびＢの中心からのずれは、それぞれすべての多重化
された信号の波長（使用するレーザのＮ個の波長に対応
する）を収集することができなければならないため、こ
れらのガイドのカップリング領域に関しては極めて小さ
い。Δλｅｉで表されるスペクトルシフトは、各ガイド
ＡおよびＢの幾何学上のシフトに対応している。Δλｅ
ｉＡは、公称波長値λｅｉと、Ａにおける伝送曲線ＴＡ
ｉの最大波長値との間のスペクトルシフトを表してい
る。ΔλｅｉＢについても同様である。ガイドＡおよび
Ｂは、ΔλｅｉＡ＝ΔλｅｉＢになるように配置され
る。Δλｅｉ＝ΔλｅｉＡ＋ΔλｅｉＢと仮定する。
つの監視出力ガイドＡおよびＢが、次数ｍ−１およびｍ
＋１の焦点の近くに追加されている。監視出力ガイドＡ
およびＢは、二次出力ポート、または、これらのポート
に配置されたガイドのいずれかを示す。図３ａはさら
に、次数ｍ−１、ｍおよびｍ＋１と、ポートＡおよびＢ
の中心で、それぞれ形成された干渉の結果による多重化
された信号の波長を示している。しかしながら、次数ｍ
−１およびｍ＋１の焦点の正確な位置に対するガイドＡ
およびＢの中心からのずれは、それぞれすべての多重化
された信号の波長（使用するレーザのＮ個の波長に対応
する）を収集することができなければならないため、こ
れらのガイドのカップリング領域に関しては極めて小さ
い。Δλｅｉで表されるスペクトルシフトは、各ガイド
ＡおよびＢの幾何学上のシフトに対応している。Δλｅ
ｉＡは、公称波長値λｅｉと、Ａにおける伝送曲線ＴＡ
ｉの最大波長値との間のスペクトルシフトを表してい
る。ΔλｅｉＢについても同様である。ガイドＡおよび
Ｂは、ΔλｅｉＡ＝ΔλｅｉＢになるように配置され
る。Δλｅｉ＝ΔλｅｉＡ＋ΔλｅｉＢと仮定する。
【００２４】また、文献において伝達関数と呼ばれる、
このフェーザの入力ガイドと出力ガイドとの間の伝送関
数Ｔは、ガウス型関数によって波長に従って表されてい
る。図３ｂは、ＧＳに対する伝送関数ＴＧＳｉと、Ａお
よびＢに対する伝送関数ＴＡｉ、ＴＢｉとを、示したも
のである。次数ｍ−１およびｍ＋１の焦点に対するガイ
ドＡおよびＢの位置は、Ａにおける伝送関数ＴＡｉ、お
よびＢにおける伝送関数ＴＢｉが同一の装置で解析され
る場合、ＴＡｉおよびＴＢｉを表す両曲線の交点が、公
称波長値λｅｉと一致するように調節されている。ガイ
ドＧＥｉの入力部のレーザλｉが放出する波長値が、公
称波長値λｅｉと同一の場合、２つの関数ＴＡｉとＴＢ
ｉの差は相殺される。この差は判別関数Ｄｉと呼ばれ、
波長の関数として表される。伝送波長値が公称波長値λ
ｅｉと異なる場合、判別関数Ｄｉは非ゼロ値を取り、伝
送波長値が公称波長値λｅｉより大きい場合は正であ
り、小さい場合は負である。所要公称波長値に対する、
対応する伝送レーザの波長のドリフトを導き出すことが
できる。
このフェーザの入力ガイドと出力ガイドとの間の伝送関
数Ｔは、ガウス型関数によって波長に従って表されてい
る。図３ｂは、ＧＳに対する伝送関数ＴＧＳｉと、Ａお
よびＢに対する伝送関数ＴＡｉ、ＴＢｉとを、示したも
のである。次数ｍ−１およびｍ＋１の焦点に対するガイ
ドＡおよびＢの位置は、Ａにおける伝送関数ＴＡｉ、お
よびＢにおける伝送関数ＴＢｉが同一の装置で解析され
る場合、ＴＡｉおよびＴＢｉを表す両曲線の交点が、公
称波長値λｅｉと一致するように調節されている。ガイ
ドＧＥｉの入力部のレーザλｉが放出する波長値が、公
称波長値λｅｉと同一の場合、２つの関数ＴＡｉとＴＢ
ｉの差は相殺される。この差は判別関数Ｄｉと呼ばれ、
波長の関数として表される。伝送波長値が公称波長値λ
ｅｉと異なる場合、判別関数Ｄｉは非ゼロ値を取り、伝
送波長値が公称波長値λｅｉより大きい場合は正であ
り、小さい場合は負である。所要公称波長値に対する、
対応する伝送レーザの波長のドリフトを導き出すことが
できる。
【００２５】図３ｃは、次数ｍ−１およびｍ＋１の焦点
の近傍に配置されたガイドＡおよびＢの伝送関数ＴＡｉ
およびＴＢｉ、および判別関数Ｄｉを示したものであ
る。
の近傍に配置されたガイドＡおよびＢの伝送関数ＴＡｉ
およびＴＢｉ、および判別関数Ｄｉを示したものであ
る。
【００２６】スペクトル制御範囲とは、判別関数Ｄｉが
全単射である波長範囲のことである。判別関数が全単射
ではない場合は、放出レーザの波長監視を実現すること
はできない。
全単射である波長範囲のことである。判別関数が全単射
ではない場合は、放出レーザの波長監視を実現すること
はできない。
【００２７】図４は、二次出力ポートＡおよびＢの幾何
学上の中心からのずれがもたらす、スペクトル差Δλｅ
ｉに応じたスペクトル制御範囲を示したものである。図
の斜線で示す部分が、差Δλｅｉ＜Δλｃの場合におけ
る、判別関数Ｄｉが全単射ではない領域である。ガイド
ＡおよびＢの位置は、スペクトル制御範囲が、最も広く
なるように、したがってこの領域の上限になるように最
適化される。Δλｅｉ＞Δλｃの関係を、すべての波長
値λｅｉに対して有効にするためには、この関係を、最
も分散が大きい波長値λ−４に対して満足させるだけで
十分である。
学上の中心からのずれがもたらす、スペクトル差Δλｅ
ｉに応じたスペクトル制御範囲を示したものである。図
の斜線で示す部分が、差Δλｅｉ＜Δλｃの場合におけ
る、判別関数Ｄｉが全単射ではない領域である。ガイド
ＡおよびＢの位置は、スペクトル制御範囲が、最も広く
なるように、したがってこの領域の上限になるように最
適化される。Δλｅｉ＞Δλｃの関係を、すべての波長
値λｅｉに対して有効にするためには、この関係を、最
も分散が大きい波長値λ−４に対して満足させるだけで
十分である。
【００２８】図５は、当該波長値に対する判別関数Ｄを
示したものである。装置によってもたらされる波長分散
のため、レーザの各伝送波長に対して、スペクトル制御
範囲（各曲線の上に示される）が異なっていることに注
意しなければならない。
示したものである。装置によってもたらされる波長分散
のため、レーザの各伝送波長に対して、スペクトル制御
範囲（各曲線の上に示される）が異なっていることに注
意しなければならない。
【００２９】比較によって明らかになった差に応じて、
単色源の波長を修正するために、監視システムが、図６
に示すように作られる。
単色源の波長を修正するために、監視システムが、図６
に示すように作られる。
【００３０】入力ポートＧＥｉに結合された単色源Ｌｉ
は、供給電流を直接制御することによって変調されるレ
ーザ、または、電気光学変調器と結合された連続放出レ
ーザでもよい。
は、供給電流を直接制御することによって変調されるレ
ーザ、または、電気光学変調器と結合された連続放出レ
ーザでもよい。
【００３１】光検出器ＰＤＡおよびＰＤＢが、二次出力
ポートＡおよびＢにそれぞれ結合されている。電子制御
手段ＣＭは、光検出器ＰＤＡおよびＰＤＢに接続された
入力と、単色源Ｌｉの波長を制御する出力とを有してい
る。これらの出力は、例えば温度、あるいは監視される
単色源の供給電流を制御している。
ポートＡおよびＢにそれぞれ結合されている。電子制御
手段ＣＭは、光検出器ＰＤＡおよびＰＤＢに接続された
入力と、単色源Ｌｉの波長を制御する出力とを有してい
る。これらの出力は、例えば温度、あるいは監視される
単色源の供給電流を制御している。
【００３２】監視を実施するための最も簡単な方法は、
監視する単色源を除くすべての単色源の機能を停止し、
次に、その単色源に割り当てられた公称波長値に対応す
る関数Ｄを相殺するように、その単色源の監視パラメー
タを調節することである。これらの操作は、波長が正確
に分かっている基準色源（例えばＣ２Ｈ２ライン）によ
る、フェーザの事前較正の後に実行される。
監視する単色源を除くすべての単色源の機能を停止し、
次に、その単色源に割り当てられた公称波長値に対応す
る関数Ｄを相殺するように、その単色源の監視パラメー
タを調節することである。これらの操作は、波長が正確
に分かっている基準色源（例えばＣ２Ｈ２ライン）によ
る、フェーザの事前較正の後に実行される。
【００３３】他の単色源の機能を停止することなく、単
色源の１つを監視することも可能である。そのために
は、制御手段ＣＭによる決定を可能にする所与の周波数
変調が、監視される単色源に適用され、電子フィルタに
よって単色源の出力が監視される。
色源の１つを監視することも可能である。そのために
は、制御手段ＣＭによる決定を可能にする所与の周波数
変調が、監視される単色源に適用され、電子フィルタに
よって単色源の出力が監視される。
【００３４】上記の図に示す結果は、次の表に示すパラ
メータを設定したフェーザから得られたものである。
メータを設定したフェーザから得られたものである。
【００３５】
【表１】
【００３６】
【表２】
【００３７】問題の櫛状放出の波長値λ−４、．．．、
λ０、．．．、λ４は、次の表に示す通りである（単位
ｎｍ）。
λ０、．．．、λ４は、次の表に示す通りである（単位
ｎｍ）。
【表３】
【図１】本発明によるフェーザの概略図である。
【図２】回折格子の次数ｍ−１、ｍおよびｍ＋１におけ
る干渉の焦点を、より詳細に示す図である。
る干渉の焦点を、より詳細に示す図である。
【図３ａ】波長、次数ｍ−１、ｍおよびｍ＋１における
焦点、出力ポートＡおよびＢ間の対応を示す図である。
焦点、出力ポートＡおよびＢ間の対応を示す図である。
【図３ｂ】波長に応じた伝送関数ＴＧＳｉ、ＴＡｉおよ
びＴＢｉの曲線を示す図である。
びＴＢｉの曲線を示す図である。
【図３ｃ】次数ｍ−１およびｍ＋１の近傍に配置された
ガイドＡおよびＢに対するフェーザの伝送関数ＴＡｉお
よびＴＢｉの曲線と、対応する判別関数Ｄｉの曲線を示
す図である。
ガイドＡおよびＢに対するフェーザの伝送関数ＴＡｉお
よびＴＢｉの曲線と、対応する判別関数Ｄｉの曲線を示
す図である。
【図４】次数ｍ−１およびｍ＋１の焦点位置に対する、
二次出力ポートの幾何学上のシフトによってもたらされ
るスペクトル差に応じた、制御スペクトル範囲を示す図
である。
二次出力ポートの幾何学上のシフトによってもたらされ
るスペクトル差に応じた、制御スペクトル範囲を示す図
である。
【図５】当該レーザの放出波長に対する判別関数Ｄｉを
示す図である。
示す図である。
【図６】本発明による単色源監視システムを示す図であ
る。
る。
λｅｉ 公称波長値 λｉ 各波長値 Ａ、Ｂ、ＧＳ、ＧＥｉ 二次監視出力ポート ＣＥ、ＣＳ カプラ ＣＭ 電子制御手段 Ｌｉ 単色源 ＰＤＡ、ＰＤＢ 光検出器 ＳＣＥ、ＳＣＳ カプラの出力表面
Claims (5)
- 【請求項１】 Ｎ個の公称波長値（λｅｉ）と、ガイド
（Ｇｊ）の回折格子（Ｒ）をもつフェーザの入力ポート
（ＧＥｉ）にそれぞれ結合された光信号の波長値とを比
較するための装置であって、前記フェーザが、前記光信
号の組合せを収集するように構成された主出力ポート
（ＧＳ（ｍ））を備えており、前記主出力ポート（ＧＳ
（ｍ））が、回折格子の所与の干渉次数ｍに対応する焦
点に配置され、前記フェーザが、回折格子（Ｒ）の干渉
次数ｍ−１およびｍ＋１に対応する焦点の近傍にそれぞ
れ配置された、２つの二次監視出力ポート（Ａ、Ｂ）を
備えていることを特徴とする、Ｎ個の公称波長値と、ガ
イドの回折格子をもつフェーザの入力ポートにそれぞれ
結合された光信号の波長値とを比較するための装置。 - 【請求項２】 判別関数（Ｄｉ）と呼ばれる、二次監視
出力ポート（Ａ、Ｂ）に対するフェーザの２つの伝送関
数（ＴＡｉ、ＴＢｉ）の差が、すべての公称波長値（λ
ｅｉ）に対してゼロになり、かつ、回折格子（Ｒ）によ
って、次数ｍ−１およびｍ＋１でほとんど分散される波
長の公称値付近の波長値に応じて全単射になるように、
二次監視出力ポート（Ａ、Ｂ）の位置が調節されている
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 すべての公称波長値（λｅｉ）に対し
て、伝送曲線（ＴＡｉ）の最大波長値と伝送曲線（ＴＢ
ｉ）の最大波長値との差（Δλｅｉ）が、最小差（Δλ
ｃ）の上限にくるように、二次監視出力ポート（Ａ、
Ｂ）の位置が調節されていることを特徴とする請求項２
に記載の装置。 - 【請求項４】 それぞれ２個の二次監視出力ポート
（Ａ、Ｂ）に結合された光検出器（ＰＤＡ、ＰＤＢ）を
有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項
に記載の装置。 - 【請求項５】 入力ポート（ＧＥｉ）が単色源にそれぞ
れ結合された、請求項４に記載の比較装置と、光検出器
によって供給される電気信号に応じて、少なくとも１つ
の前記単色源の波長を調節するための制御手段（ＣＭ）
とを有することを特徴とする単色源（Ｌｉ）監視システ
ム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9916605 | 1999-12-28 | ||
| FR9916605A FR2803115B1 (fr) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | Dispositif de comparaison de longueur d'onde et de multiplexage et systeme de reglage de sources monochromatiques |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001235639A true JP2001235639A (ja) | 2001-08-31 |
Family
ID=9553936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000396967A Withdrawn JP2001235639A (ja) | 1999-12-28 | 2000-12-27 | 波長値を比較し、多重化するための装置および単色源を監視するためのシステム |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6690859B2 (ja) |
| EP (1) | EP1113595A1 (ja) |
| JP (1) | JP2001235639A (ja) |
| FR (1) | FR2803115B1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| GB2369686A (en) * | 2000-12-01 | 2002-06-05 | Kymata Ltd | Optical array waveguide grating for power monitor |
| DE10145829A1 (de) * | 2001-08-03 | 2003-02-27 | Infineon Technologies Ag | Interferometer und Anordnung zur Frequenzstabilisierung |
| WO2003032547A2 (en) | 2001-10-09 | 2003-04-17 | Infinera Corporation | Transmitter photonic integrated circuit |
| US7116851B2 (en) | 2001-10-09 | 2006-10-03 | Infinera Corporation | Optical signal receiver, an associated photonic integrated circuit (RxPIC), and method improving performance |
| WO2003104867A1 (en) * | 2002-06-10 | 2003-12-18 | Lnl Technologies Canada Inc. | Optical channel monitoring integrated in a demultiplexer |
| US20040197049A1 (en) * | 2003-04-07 | 2004-10-07 | Yen-Ping Ho | Arrayed waveguide grating based power monitor |
| US7760972B2 (en) * | 2006-03-27 | 2010-07-20 | Oclaro Technology, Plc | Multiport switch for optical performance monitor |
| US20070281106A1 (en) * | 2006-05-30 | 2007-12-06 | Applied Materials, Inc. | Process chamber for dielectric gapfill |
| US11637002B2 (en) * | 2014-11-26 | 2023-04-25 | Applied Materials, Inc. | Methods and systems to enhance process uniformity |
| WO2017031072A1 (en) * | 2015-08-14 | 2017-02-23 | Skorpios Technologies, Inc. | Broadband high-speed wavelength-division multiplexed receiver using multiple photodetectors per channel |
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|---|---|---|---|---|
| US5617234A (en) * | 1994-09-26 | 1997-04-01 | Nippon Telegraph & Telephone Corporation | Multiwavelength simultaneous monitoring circuit employing arrayed-waveguide grating |
| US5745270A (en) * | 1996-03-28 | 1998-04-28 | Lucent Technologies Inc. | Method and apparatus for monitoring and correcting individual wavelength channel parameters in a multi-channel wavelength division multiplexer system |
| JPH10303815A (ja) * | 1997-04-25 | 1998-11-13 | Nec Corp | Ａｗｇを用いたモニタポートつき波長分割回路 |
| US6014390A (en) * | 1998-01-30 | 2000-01-11 | Lucent Technologies Inc. | Tunable transmitter with Mach-Zehnder modulator |
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-
1999
- 1999-12-28 FR FR9916605A patent/FR2803115B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-12-27 JP JP2000396967A patent/JP2001235639A/ja not_active Withdrawn
- 2000-12-27 US US09/748,024 patent/US6690859B2/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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|---|---|---|---|
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