JP2001264167A - Optical spectrum analyzer - Google Patents

Optical spectrum analyzer

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JP2001264167A
JP2001264167A JP2000073534A JP2000073534A JP2001264167A JP 2001264167 A JP2001264167 A JP 2001264167A JP 2000073534 A JP2000073534 A JP 2000073534A JP 2000073534 A JP2000073534 A JP 2000073534A JP 2001264167 A JP2001264167 A JP 2001264167A
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JP
Japan
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wavelength
light
optical
variable
tunable
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Application number
JP2000073534A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Masuda
浩次 増田
Kenichi Suzuki
謙一 鈴木
Noboru Takachio
昇 高知尾
Katsumi Iwatsuki
岩月  勝美
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize an optical spectrum analyzer(OSA) having a small size, a light weight, a long lifetime and high reliability. SOLUTION: The OSA analyzes an optical power density depending a wavelength of a light to be measured. The OSA comprises an optical circulator, a fiber grating(FG), an FG drive circuit, and a photodetector. The OSA elongates and contracts the FG by using the drive circuit, reflects a part of the light to be measured incident from the circulator to the FG by the FG, and then potodetects the light by the photodetector via the circulator.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光スペクトラムア
ナライザに関し、特に、光通信システム、光信号処理シ
ステム、及び光計測などの光システムに適用して有効な
技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical spectrum analyzer and, more particularly, to a technique effective when applied to an optical system such as an optical communication system, an optical signal processing system, and an optical measurement.

【0002】[0002]

【従来の技術】第1の従来技術の光スペクトラムアナラ
イザ(以下、OSAと称する)を図6に示した。図6に
おいて、1は光ファイバ、2はコネクタ、4は受光器、
7は制御回路、8は出力表示器、21A,21Bはレン
ズ、22は回折格子対、23は回折格子の駆動回路、2
4はスリットである。
2. Description of the Related Art A first prior art optical spectrum analyzer (hereinafter referred to as OSA) is shown in FIG. In FIG. 6, 1 is an optical fiber, 2 is a connector, 4 is a light receiver,
7 is a control circuit, 8 is an output display, 21A and 21B are lenses, 22 is a diffraction grating pair, 23 is a diffraction grating drive circuit, 2
4 is a slit.

【0003】第1の従来技術のOSAは、図6に示すよ
うに、前記光ファイバ1のコネクタ2から出射した被測
定光をレンズ21Aでコリメ−トし、回折格子対22に
導き、回折格子における回折現象を利用して、波長依存
の回折角度を得る。回折格子対22を出射したコリメー
ト光を、余分な光ビームを除去するスリット24を通過
させた後、レンズ21Bを用いて受光器4に集光する。
回折角度が被測定光の波長に依存するため、回折格子対
22を前記駆動回路23を用いて、図6に示すように、
回転させることにより、回転角度に応じた波長の被測定
光成分を受光することができる。すなわち、被測定光の
スペクトル分析を行うことができる。
In the first prior art OSA, as shown in FIG. 6, the light to be measured emitted from the connector 2 of the optical fiber 1 is collimated by a lens 21A, guided to a diffraction grating pair 22, and By utilizing the diffraction phenomenon in the above, a wavelength-dependent diffraction angle is obtained. The collimated light emitted from the diffraction grating pair 22 is passed through a slit 24 for removing an extra light beam, and then focused on the light receiver 4 using a lens 21B.
Since the diffraction angle depends on the wavelength of the light to be measured, the diffraction grating pair 22 is formed by using the driving circuit 23 as shown in FIG.
By rotating, a measured light component having a wavelength corresponding to the rotation angle can be received. That is, spectrum analysis of the measured light can be performed.

【0004】受光器4で得た光パワー値は電圧レベル等
の電気信号として制御回路7に与えらる。また、回転角
度に対応した波長と、受光器4で得た光パワーを出力表
示部に表示するなどの出力を行う。
[0004] The optical power value obtained by the light receiver 4 is given to the control circuit 7 as an electric signal such as a voltage level. Further, output is performed such as displaying the wavelength corresponding to the rotation angle and the optical power obtained by the light receiver 4 on an output display unit.

【0005】回折格子対の典型的な大きさは、縦・横が
10cm程度、高さが5cm程度である。また。回折格
子対22は、安定した分光を行うために光学定盤上に設
置されている。さらにその光学定盤は機械的に駆動され
回転ステージ上に設置されている。
A typical size of a diffraction grating pair is about 10 cm in length and width and about 5 cm in height. Also. The diffraction grating pair 22 is provided on an optical surface plate in order to perform stable spectroscopy. Further, the optical surface plate is mechanically driven and installed on a rotary stage.

【0006】また、第2の従来技術のOSAが特開平1
0−2796号公報に開示されている。その第2の従来
技術のOSAでは、分光手段として、前記回折格子対で
はなく、第1の構成(特開平10−2796号公報の図
1参照)では、超高速光スイッチと、入射光透過型の波
長可変フィルタと、全反射板と、制御装置を用いてい
る。
A second prior art OSA is disclosed in
No. 0-2796. In the second prior art OSA, not the diffraction grating pair but the ultra-high-speed optical switch and the incident light transmission type in the first configuration (see FIG. 1 of JP-A-10-2796). , A total reflection plate, and a control device.

【0007】また、第2の構成では、超高速光スイッチ
と、複数の固定波長の波長選択反射板と、その各波長選
択反射板に隣接して設置した遅延線と、全反射板と、制
御装置を用いている。前記波長可変フィルタはファブリ
ーペローエンタロンまたは誘電体多層構造を有する波長
可変フィルタ等であることが示されている。また、その
第2の従来技術のOSAでは、前記第1構成及び第2構
成の分光手段と光サーキュレータを用いて被測定光を受
光器に導いている。
In the second configuration, an ultra-high-speed optical switch, a plurality of wavelength-selective reflectors having a fixed wavelength, a delay line disposed adjacent to each of the wavelength-selective reflectors, a total reflector, The device is used. It is shown that the tunable filter is a Fabry-Perot etalon or a tunable filter having a dielectric multilayer structure. In the second prior art OSA, the light to be measured is guided to a light receiver by using the spectral means and the optical circulator of the first and second configurations.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記図
6に示した第1の従来技術では、回折格子対22とそれ
に付随した前記光学定盤や回転ステージが大型かつ大重
量なため、OSAが大型、大重量、及び高価になるとい
う問題があった。
However, in the first prior art shown in FIG. 6, the OSA is large because the diffraction grating pair 22 and the optical surface plate and the rotary stage associated therewith are large and heavy. , Large weight and expensive.

【0009】また、大型の機械的駆動部分を有するた
め、短寿命で信頼性が低いという問題があった。
In addition, there is a problem that the large mechanical drive portion has a short life and low reliability.

【0010】前記第2の従来技術では、構成部品が多
く、OSAが大型、大重量、及び高価になるという問題
があった。特に、前記波長選択反射板及び遅延線は、測
定すべき測定点の数(通定数10以上から数100)だ
け必要であった。
The second prior art has a problem that the number of components is large and the OSA is large, heavy, and expensive. In particular, the number of the wavelength-selective reflectors and the delay lines is required by the number of measurement points to be measured (from a constant of 10 or more to several hundreds).

【0011】本発明の目的は、小型でかつ軽量のOSA
を提供することにある。本発明の他の目的は、OSAの
掃引波長域の拡大を行うことが可能な技術を提供するこ
とにある。本発明の他の目的は、小型、軽量、及び長寿
命で信頼性の高いOSAを提供することにある。本発明
の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書
の記述及び添付図面によって明らかにする。
An object of the present invention is to provide a small and lightweight OSA.
Is to provide. It is another object of the present invention to provide a technique capable of expanding the sweep wavelength range of OSA. Another object of the present invention is to provide a small, lightweight, long-lived and highly reliable OSA. The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明の概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。 (1)被測定光の波長依存の光パワー密度を分析するO
SAであって、光サーキュレータと、波長可変のファイ
バグレーティング(以下、波長可変型FGと称する)
と、前記波長可変型FGの駆動回路と、受光器とを備
え、前記駆動回路を用いて前記波長可変型FGの伸縮を
行い、前記光サーキュレータから前記波長可変型FGに
入射した被測定光の一部を、前記波長可変型FGで反射
した後、前記光サーキュレータを経て前記受光器で受光
するものである。
The outline of the invention disclosed in the present application is briefly described as follows. (1) O to analyze the wavelength-dependent optical power density of the measured light
SA, an optical circulator, and a wavelength-tunable fiber grating (hereinafter, referred to as a wavelength-tunable FG)
And a drive circuit for the variable-wavelength FG, and a photodetector. The drive circuit expands and contracts the variable-wavelength FG, and converts the light to be measured incident on the variable-wavelength FG from the optical circulator. A part of the light is reflected by the variable wavelength FG, and then received by the light receiver via the optical circulator.

【0013】(2)被測定光の波長依存の光パワー密度
を分析するOSAであって、光サーキュレータと、複数
の波長可変型FGと、前記各波長可変型FGの駆動回路
と、切り替えスイッチと、受光器とを備え、前記駆動回
路を用いて前記各波長可変型FGの伸縮を、前記切り替
えスイッチによる切り替えに合わせて個別に順次行い、
前記光サーキュレータから前記切り替えスイッチを経て
前記波長可変型FGに入射した被測定光の一部を、前記
波長可変型FGで反射した後、前記切り替えスイッチ及
び光サーキュレータを経て前記受光器で受光するもので
ある。
(2) An OSA for analyzing the wavelength-dependent optical power density of the light to be measured, comprising: an optical circulator, a plurality of tunable FGs, a drive circuit for each of the tunable FGs, and a switch. , A light receiver, the expansion and contraction of each of the wavelength variable type FG using the drive circuit individually and sequentially in accordance with the switching by the changeover switch,
A part of the light to be measured incident on the tunable FG from the optical circulator via the changeover switch is reflected by the tunable FG, and then received by the light receiver via the changeover switch and the optical circulator. It is.

【0014】すなわち、前記(1)手段では、被測定光
の分光手段として、従来技術で用いられた回折格子対に
替えて、波長可変型FGを用いている。波長可変型FG
は小型かつ軽量の光ファイバからなるため、OSAは、
光サーキュレータと、波長可変型FGと、受光器と、前
記波長可変型FGの駆動回路を有し、前記駆動回路を用
いて前記FGの伸縮を行い、前記光サーキュレータから
前記波長可変型FGに入射した被測定光の一部を、前記
波長可変型FGで反射した後、前記光サーキュレータを
経て前記受光器で受光している。
That is, in the means (1), a variable wavelength type FG is used as the spectroscopic means of the light to be measured instead of the diffraction grating pair used in the prior art. Tunable FG
OSA is made of small and lightweight optical fiber,
An optical circulator, a variable-wavelength FG, a light receiver, and a drive circuit for the variable-wavelength FG, the FG is expanded and contracted using the drive circuit, and the circulator is incident on the variable-wavelength FG from the optical circulator. After a part of the measured light is reflected by the variable wavelength FG, the light is received by the light receiver via the optical circulator.

【0015】また、前記(2)手段では、前記(1)手
段におけるOSAの掃引波長域が十分に広くないとされ
る用途に対して、掃引波長域の拡大を行っている。OS
Aの掃引波長域は、波長可変型FGの可変波長幅で決ま
るため、複数の波長可変型FGと切り替えスイッチを用
いている。
In the means (2), the sweep wavelength range is expanded for applications in which the sweep wavelength range of the OSA in the means (1) is not sufficiently wide. OS
Since the sweep wavelength range of A is determined by the variable wavelength width of the variable wavelength FG, a plurality of variable wavelength FGs and changeover switches are used.

【0016】以下に、本発明について、本発明による実
施形態(実施例)とともに図面を参照して詳細に説明す
る。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings together with embodiments (examples) according to the present invention.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】(実施例1)図1は、本発明によ
る実施例1のOSAの概略構成を示すブロック構成であ
り、1は光ファイバ、2はコネクタ、3は光サーキュレ
ータ、4は受光器、5は波長可変型FG、6は波長可変
型FGの駆動回路、7は制御回路、8は出力表示器、9
は無反射終端器である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an OSA according to Embodiment 1 of the present invention, wherein 1 is an optical fiber, 2 is a connector, 3 is an optical circulator, and 4 is 5 is a wavelength-variable FG, 6 is a wavelength-variable FG drive circuit, 7 is a control circuit, 8 is an output display, 9
Is a reflectionless terminator.

【0018】本実施例1のOSAは、図1に示すよう
に、被測定光の入力側に光サーキュレータ3を設置し、
被測定光を光ファイバ1及びコネクタ2で前記光サーキ
ュレータ3に導く。光サーキュレータ3の後段に波長可
変型FG5を設置し、波長可変型FG5の反射波長の被
測定光成分を反射する。前記波長可変型FG5の後段に
は光ファイバピグテール端面からの反射を防ぐため、無
反射終端器9が設置されている。この無反射終端器9の
例としては、光ファイバ端面の斜め研磨があり、簡易か
つ安価に設置できる。
In the OSA of the first embodiment, as shown in FIG. 1, an optical circulator 3 is provided on the input side of the light to be measured.
The light to be measured is guided to the optical circulator 3 by the optical fiber 1 and the connector 2. The variable-wavelength FG 5 is provided at the subsequent stage of the optical circulator 3 and reflects the measured light component having the reflection wavelength of the variable-wavelength FG 5. A non-reflection terminator 9 is provided downstream of the tunable FG 5 in order to prevent reflection from the end face of the optical fiber pigtail. As an example of the non-reflection terminator 9, there is diagonal polishing of the end face of the optical fiber, which can be easily and inexpensively installed.

【0019】前記波長可変型FG5で反射した被測定光
成分は、前記光サーキュレータ3に戻り、この光サーキ
ュレータ3の第3のポートから図1の下方に導かれ、前
記受光器4で検出される。前記受光器4としては、例え
ばフォトダイオードを用いる。
The light component to be measured reflected by the tunable FG 5 returns to the optical circulator 3, is guided downward from the third port of the optical circulator 3 in FIG. 1, and is detected by the light receiver 4. . As the light receiver 4, for example, a photodiode is used.

【0020】前記受光器4で検出した被測定光成分の光
パワーは、電圧などの電気信号として前記制御回路7に
伝えられる。前記制御回路7は、前記駆動回路6を通し
て前記波長可変型FG5を伸縮駆動する。前記波長可変
型FG5は、伸縮によりその反射中心波長が変化する。
制御回路7はその反射中心波長と被測定光成分の光パワ
ーなどを出力表示器8を通して表示する。
The optical power of the measured light component detected by the light receiver 4 is transmitted to the control circuit 7 as an electric signal such as a voltage. The control circuit 7 drives the tunable FG 5 to expand and contract through the drive circuit 6. The wavelength-variable FG5 changes its reflection center wavelength due to expansion and contraction.
The control circuit 7 displays the reflection center wavelength and the optical power of the measured light component through the output display 8.

【0021】前記波長可変型FG5のグレーティング
は、光ファイバ1中に屈折率の周期変化などとして設置
されたものであり、そのファイバ軸方向の長さの典型値
は2mmである。波長可変型FG5の具体構成例を図2
に示す。
The grating of the tunable FG5 is installed in the optical fiber 1 as a change in the refractive index period, and the typical value of the length in the fiber axis direction is 2 mm. FIG. 2 shows a specific configuration example of the wavelength-tunable FG5.
Shown in

【0022】前記波長可変型FG5は、図2に示すよう
に、グレーティング5Aを内部に設置した光ファイバ1
Aと、グレーティング5Aが設置された光ファイバ1A
の部分を伸縮するための圧電素子(ピェゾ素子)5B
と、前記光ファイバ1Aの部分と圧電素子5Bを固定す
る固定部1Bと、前記光ファイバ1Aの部分を伸縮する
ときに、当該光ファイバ1Aの屈曲等を防止するための
光ファイバガイド1Cを有する。図2では、固定部1B
が、前記光ファイバ1Aの部分全体に接して設置されて
いるように、作図の便宜上描かれているが、固定部1B
は、圧電素子5Bの一部、及び前記光ファイバ1Aの部
分の一部に接して設置してもよい。
As shown in FIG. 2, the tunable FG 5 is an optical fiber 1 having a grating 5A installed therein.
A and an optical fiber 1A on which a grating 5A is installed.
Element (piezo element) 5B for expanding and contracting the part
A fixing portion 1B for fixing the portion of the optical fiber 1A to the piezoelectric element 5B; and an optical fiber guide 1C for preventing the optical fiber 1A from bending when the optical fiber 1A is expanded and contracted. . In FIG. 2, the fixed portion 1B
Is drawn for convenience of drawing so as to be installed in contact with the entire portion of the optical fiber 1A, but the fixing portion 1B
May be installed in contact with a part of the piezoelectric element 5B and a part of the optical fiber 1A.

【0023】駆動回路7は、圧電素子5Bに電圧を印加
して、圧電素子5Bを伸縮させ、固定部1Bで固定され
た前記光ファイバ1Aの部分が伸縮する。前記波長可変
型FG5の反射中心波長の変化は、光ファイバ1Aの伸
縮の割合に比例する。
The drive circuit 7 applies a voltage to the piezoelectric element 5B to expand and contract the piezoelectric element 5B, and the portion of the optical fiber 1A fixed by the fixing portion 1B expands and contracts. The change in the reflection center wavelength of the tunable FG 5 is proportional to the expansion and contraction rate of the optical fiber 1A.

【0024】特に、光ファイバ1Aの強度から、伸長よ
りも圧縮の方が大きな光ファイバ長の変化が得られる
(文献1:Alessandro et a1.,OFC,ThJ1,pp.132〜134,1
999 参照)。
In particular, from the strength of the optical fiber 1A, a change in the optical fiber length that is greater in compression than in expansion can be obtained (Reference 1: Alessandro et al., OFC, ThJ1, pp. 132-134, 1).
999).

【0025】また、前記光ファイバ1Aの部分の伸縮
は、圧電素子5Bを用いて前記光ファイバ1Aの部分に
応力を加えて行う以外に、電気磁石を用いて前記光ファ
イバ1Aの部分に応力を加えて行う方法や、前記光ファ
イバ1Aの部分の温度を変化させて行う方法がある(文
献2:Jin et al.,OFC,ThJ2,pp.135〜1137,1999、及び
文献3:Bock et al.,ECOC,PD,pp.48〜49,1999 参
照)。
The expansion and contraction of the portion of the optical fiber 1A is performed by applying stress to the portion of the optical fiber 1A using a piezoelectric element 5B, and in addition to applying a stress to the portion of the optical fiber 1A using an electric magnet. In addition, there is a method in which the temperature of the portion of the optical fiber 1A is changed or a method in which the temperature is changed (Reference 2: Jin et al., OFC, ThJ2, pp. 135 to 1137, 1999, and Reference 3: Bock et al. ., ECOC, PD, pp. 48-49, 1999).

【0026】図3は、前記波長可変型FG5の反射率ス
ペクトルの例である(文献1参照)。代表的な3つの反
射率スペクトルを示している。すなわち、波長可変範囲
の両端及び中央付近のスペクトルを示している。前記O
SAの分解能の指標である反射率幅の例は、反射率の3
dB,10dB,30dB低下全幅(1/2,1/1
0,1/1000倍低下全幅)として、それぞれ約0.
5nm、1.0nm、1.5nmである。したがって、十
分高い分解能と十分高いダイナミックレンジを示す。
FIG. 3 shows an example of the reflectance spectrum of the tunable FG5 (see Document 1). 3 shows three representative reflectance spectra. That is, the spectrum is shown near both ends and the center of the wavelength variable range. Said O
An example of the reflectance width which is an index of the resolution of SA is the reflectance of 3
dB, 10 dB, 30 dB lower overall width (1/2, 1/1
0, 1/1000 times lower overall width).
5 nm, 1.0 nm, and 1.5 nm. Therefore, it shows a sufficiently high resolution and a sufficiently high dynamic range.

【0027】前記反射率幅は、他にも各種作成可能であ
り、典型的な10dB低下全幅は、0.1nmから10
nmである。
The reflectance width can be variously made in addition to the above, and a typical width of 10 dB reduction is 0.1 nm to 10 nm.
nm.

【0028】一方、波長可変範囲は、1520〜156
5nmでありその変化範囲は45nmである。この波長
域はエルビウム添加ファイバ増幅器(EDFA)の典型
的な利得波長域として重要な波長域をほほカバーしてい
て都合がよい。前記光ファイバ部分の伸縮は、圧電素子
を用いた圧縮により行っている。
On the other hand, the wavelength variable range is 1520 to 156.
It is 5 nm and its change range is 45 nm. This wavelength region conveniently covers a wavelength region that is important as a typical gain wavelength region of an erbium-doped fiber amplifier (EDFA). The expansion and contraction of the optical fiber portion is performed by compression using a piezoelectric element.

【0029】前記波長可変型FG5の波長可変範囲は、
前記光ファイバ1Aの部分の伸縮の程度で異なるため、
前記文献の従来技術の各手法によって異なる値を示す。
典型的な値は、10nmから数10nmである。その波
長可変範囲が本発明のOSAの掃引波長域を決定する
が、従来技術のOSAと比軟して、本発明のOSAの掃
引波長域が十分広くないとされる応用に関して、波長可
変範囲の拡大の手法が後述する本実施例2に示されてい
る。
The tunable range of the tunable FG5 is as follows.
Since it differs depending on the degree of expansion and contraction of the portion of the optical fiber 1A,
Different values are shown depending on each technique of the prior art of the above-mentioned document.
Typical values are from 10 nm to several tens of nm. The wavelength tunable range determines the sweep wavelength range of the OSA of the present invention. However, in comparison with the OSA of the prior art, the sweep range of the OSA of the present invention is not sufficiently wide. An enlargement method is shown in a second embodiment described later.

【0030】以上説明したように、本実施例1の分光手
段である波長可変型FG5は、小型でかつ軽量であり、
その波長可変手段も同様に小型でかつ軽量である。ま
た、被測定光の導波を光ファイバ1のみで行っているた
め、レンズを用いた従来技術の導波光学系に比べ、本実
施例1の導波光学系は、振動に強く、高安定でかつ高寿
命であるなどの利点を有する。
As described above, the tunable FG5, which is the spectral means of the first embodiment, is small and lightweight.
The wavelength variable means is also small and lightweight. Further, since the light to be measured is guided only by the optical fiber 1, the waveguide optical system of the first embodiment is more resistant to vibration and highly stable than the conventional waveguide optical system using a lens. And has a long service life.

【0031】また、本実施例1及び後述する本実施例2
と、図面上類似した前記第2の従来技術の第2の構成と
の相違点を具体的に説明すると以下のようになる。
The first embodiment and a second embodiment described later.
The difference between the first embodiment and the second configuration of the second prior art, which are similar in the drawings, will be specifically described below.

【0032】すなわち、前記第2の従来技術の第1の構
成では、入射光透過型の波長可変型フィルタと全反射板
の組が、本実施例1の波長可変型FG5と類似の機能を
有するが、それらの他に、超高速光スイッチと制御装置
が必須である。
That is, in the first configuration of the second prior art, the set of the incident light transmission type variable wavelength filter and the total reflection plate has a function similar to that of the variable wavelength type FG5 of the first embodiment. However, in addition to them, an ultra-high-speed optical switch and a control device are essential.

【0033】さらに、本実施例1及び本実施例2では、
一つないし複数のFGのみが必要であるのに対し、前記
第2の従来技術の第2の構成では、超高速光スイッチと
多数の固定波長の波長選択反射板と、多数の遅延線と、
全反射板と、制御装置が必須である。
Further, in the first embodiment and the second embodiment,
While only one or a plurality of FGs are required, in the second configuration of the second prior art, an ultrafast optical switch, a number of wavelength selective reflectors of a fixed wavelength, a number of delay lines,
A total reflection plate and a control device are essential.

【0034】波長可変範囲は、前記光ファイバ部分の伸
縮の程度で異なるため、前記文献の各手法によって異な
る値を示す。典型的な値は、10nmから数10nmで
ある。その波長可変範囲は、本発明のOSAの掃引波長
域を決定するが、従来技術のOSAと比較して、本発明
のOSAの掃引波長域が十分広くないとされる応用に関
して、波長可変範囲の拡大の手法が後述する本実施例2
に示されている。
Since the wavelength variable range differs depending on the degree of expansion and contraction of the optical fiber portion, different values are shown depending on each method described in the above document. Typical values are from 10 nm to several tens of nm. The wavelength tunable range determines the sweep wavelength range of the OSA of the present invention, but for applications where the sweep wavelength range of the OSA of the present invention is not sufficiently wide as compared to prior art OSAs, Example 2 of which enlargement method is described later
Is shown in

【0035】前記に説明したように、本実施例の分光手
段であるFGは、小型かつ軽量であり、その波長可変手
段も同様に小型かつ軽量である。また、被測定光の導波
を光ファイバのみで行っているため、レンズを用いた従
来技術の導波光学系に比べ、本実施例の導波光学系は、
振動に強い、高安定かつ高寿命であるなどの利点を有す
る。
As described above, the FG, which is the spectroscopic means of this embodiment, is small and light, and the wavelength variable means is also small and light. In addition, since the light to be measured is guided only by the optical fiber, the waveguide optical system of the present embodiment is, as compared with the conventional waveguide optical system using a lens,
It has advantages such as high resistance to vibration, high stability and long life.

【0036】(実施例2)図4は、本発明による実施例
2のOSAの概略構成を示すブロック構成であり、1は
光ファイバ、2はコネクタ、3は光サーキュレータ、4
は受光器、6A,6Bは波長可変型FGの駆動回路、7
は制御回路、8は出力表示器、9は無反射終端器、10
は切り換えスイッチ、101は切り換えスイッチの駆動
回路、501は長波長帯被測定光用の波長可変型FG、
502は短波長帯被測定光用の波長可変型FGである。
(Embodiment 2) FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of an OSA according to Embodiment 2 of the present invention, wherein 1 is an optical fiber, 2 is a connector, 3 is an optical circulator,
Denotes a light receiver, 6A and 6B denote drive circuits of a wavelength variable FG, 7
Is a control circuit, 8 is an output display, 9 is a non-reflection terminator, 10
Is a changeover switch, 101 is a drive circuit of the changeover switch, 501 is a wavelength variable type FG for long wavelength band light to be measured,
Reference numeral 502 denotes a tunable FG for light to be measured in a short wavelength band.

【0037】本実施例2のOSAは、図4に示すよう
に、前記実施例1のOSAにおける波長掃引渡長域の拡
大を行った実施例であり、2つの波長可変型FG50
1,502の2波長帯を用いた構成である。
As shown in FIG. 4, the OSA according to the second embodiment is an embodiment in which the wavelength sweeping long range in the OSA according to the first embodiment is expanded.
This is a configuration using two wavelength bands of 1,502.

【0038】一般にFGは、そのグレーティング周期を
変えることにより、外部応力がなく室温の通常状態にお
いて、反射中心波長を任意の波長に設定できる。前記実
施例1との相違点について説明すると、前記波長可変型
FG501は長波長帯の被測定光を反射し、前記波長可
変型FG502は短波長帯の被測定光を反射する。制御
回路7により、長波長帯の被測定光を測定する時間に
は、切り替えスイッチ10により被測定光が波長可変型
FG501にのみ入射するようにし、また、短波長帯の
被測定光を測定する時間には、被測定光が波長可変型F
G502にのみ入射するようにする。波長可変型FG5
01及び502の反射中心波長の制御は、制御回路7で
前記実施例1と同様に行う。また、切り替えスイッチ1
0の駆動は、制御回路7による波長可変型FG501及
び502の制御と同期して駆動回路101により行う。
Generally, by changing the grating period of the FG, the reflection center wavelength can be set to an arbitrary wavelength in a normal state at room temperature without external stress. The difference from the first embodiment will be described. The tunable FG 501 reflects the measured light in the long wavelength band, and the tunable FG 502 reflects the measured light in the short wavelength band. At the time when the measured light in the long wavelength band is measured by the control circuit 7, the changeover switch 10 causes the light to be measured to be incident only on the tunable FG 501, and measures the measured light in the short wavelength band. In time, the light to be measured is a tunable F
It is made to enter only G502. Tunable FG5
The control of the reflection center wavelengths 01 and 502 is performed by the control circuit 7 in the same manner as in the first embodiment. Changeover switch 1
The drive of 0 is performed by the drive circuit 101 in synchronization with the control of the wavelength variable FGs 501 and 502 by the control circuit 7.

【0039】図5は、本実施例2における波長可変型F
G501及び502の波長可変波長域、及び切り替えス
イッチ10の切り替え波長の配置を示している。すなわ
ち、波長可変型FG501及び502の波長可変波長域
(それぞれ1525〜1570nm及びI565〜16
10nm)を一部重複させておき、前記波長可変型FG
501の掃引波長が、その重複波長域に設定した切り替
え波長になったとき、切り替えスイッチ10を駆動して
被測定光の伝搬方向を切り替える。その後、波長可変型
FG502を用いて波長掃引を行い、波長可変型FG5
02を用いた掃引が終了したとき、再び切り替えスイッ
チ10を駆動して、波長可変型FG501による掃引を
可能とする。以上の動作の繰り返しにより、前記の2波
長帯を用いた波波長域化の連続波長掃引を実現してい
る。前記波長帯は、EDFAの典型的な利得波長域とし
て重要な、短波長帯及び長波長帯の波長域をほぼカバー
していて都合がよい。
FIG. 5 shows a wavelength tunable F according to the second embodiment.
4 shows an arrangement of wavelength tunable wavelength ranges of G501 and G502 and switching wavelengths of a changeover switch 10. That is, the wavelength tunable wavelength ranges of the wavelength tunable FGs 501 and 502 (1525-1570 nm and I565-16, respectively).
10 nm), and the wavelength-tunable FG
When the sweep wavelength 501 becomes the switching wavelength set in the overlapping wavelength range, the switching switch 10 is driven to switch the propagation direction of the measured light. Thereafter, a wavelength sweep is performed using the wavelength-tunable FG502, and the wavelength-tunable FG5 is
When the sweep using 02 is completed, the changeover switch 10 is driven again to enable the sweep by the tunable FG 501. By repeating the above operation, continuous wavelength sweeping of the wave wavelength band using the two wavelength bands is realized. The wavelength band conveniently covers the short wavelength band and the long wavelength band, which are important as typical gain wavelength ranges of the EDFA.

【0040】前記実施例2は、2波長帯構成に関するも
のであるが、切り替えスイッチ10の出力ポート数を3
ポート以上に変更するなどして、3波長帯以上の構成も
可能である。
The second embodiment relates to a two-wavelength band configuration.
A configuration of three or more wavelength bands is possible by changing to a port or more.

【0041】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施形態(実施例)に基づき具体的に説明したが、
本発明は、前記実施形態(実施例)に限定されるもので
はなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可
能であることは勿論である。
As described above, the invention made by the present inventor is:
Although specifically described based on the embodiment (example),
The present invention is not limited to the above-described embodiment (example), and it is needless to say that various changes can be made without departing from the gist of the present invention.

【0042】[0042]

【発明の効果】本願において開示される発明によって得
られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。 (1)被測定光の分光手段として、波長可変型FGを用
いるので、小型で長寿命のOSAを実現することができ
る。 (2)複数の波長可変型FGと切り替えスイッチを用い
ることにより、OSAの掃引波長域の拡大を行うことが
できる。 (3)小型で長寿命の信頼性の高いOSAを実現するこ
とができる。
The effects obtained by the invention disclosed in the present application will be briefly described as follows. (1) Since the variable wavelength FG is used as the spectroscopic means of the light to be measured, a small-sized and long-life OSA can be realized. (2) The swept wavelength range of the OSA can be expanded by using a plurality of tunable FGs and a changeover switch. (3) A small, long-life, highly reliable OSA can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による実施例1のOSAの概略構成を示
すブロック構成である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an OSA according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本実施例1の波長可変型FGの具体構成を示す
模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a specific configuration of the wavelength variable FG of the first embodiment.

【図3】本実施例1の波長可変型FGの反射率スペクト
ルの例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a reflectance spectrum of the tunable FG according to the first embodiment.

【図4】本発明による実施例2のOSAの概略構成を示
すブロック構成である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an OSA according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本実施例2における波長可変型FGの波長可変
波長域及び切り替えスイッチの切り替え波長の配置を示
す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a wavelength tunable wavelength range of a wavelength tunable FG and an arrangement of switching wavelengths of a changeover switch according to a second embodiment.

【図6】第1の従来技術のOSAを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a first prior art OSA.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…光ファイバ、1A…グレーティングを内部に設置し
た光ファイバ、1B…固定部、1C…光ファイバガイ
ド、2…コネクタ、3…光サーキュレータ、4…受光
器、5…波長可変型FG、5A…グレーティング、5B
…圧電素子(ピェゾ素子)、6,6A,6B…波長可変
型FGの駆動回路、7…制御回路、8…出力表示器、9
…無反射終端器、10…切り換えスイッチ、101…切
り換えスイッチの駆動回路、501…長波長帯被測定光
用の波長可変型FG、502…短波長帯被測定光用の波
長可変型FG、21A,21B…レンズ、22…回折格
子対、23…回折格子の駆動回路、24…スリット。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical fiber, 1A ... Optical fiber with the grating installed inside, 1B ... Fixed part, 1C ... Optical fiber guide, 2 ... Connector, 3 ... Optical circulator, 4 ... Receiver, 5 ... Variable wavelength FG, 5A ... Grating, 5B
... Piezoelectric elements (piezo elements), 6, 6A, 6B... Drive circuit of variable wavelength FG, 7... Control circuit, 8.
... Non-reflection terminator, 10... Changeover switch, 101... Changeover switch drive circuit, 501... Tunable FG for long wavelength band light to be measured, 502. , 21B: lens, 22: diffraction grating pair, 23: diffraction grating driving circuit, 24: slit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高知尾 昇 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 岩月 勝美 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 Fターム(参考) 2G020 AA03 BA02 CA02 CB02 CB04 CC32 CC49 CC55 CC65 CD13 2G086 BB01 BB04  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Noboru Kochio 2-3-1 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Katsumi Iwazuki 2-chome Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo No. 1 Nippon Telegraph and Telephone Corporation F-term (reference) 2G020 AA03 BA02 CA02 CB02 CB04 CC32 CC49 CC55 CC65 CD13 2G086 BB01 BB04

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被測定光の波長依存の光パワー密度を分
析する光スペクトラムアナライザであって、光サーキュ
レータと、波長可変のファイバグレーティング(以下、
波長可変型FGと称する)と、前記波長可変型FGの駆
動回路と、受光器とを備え、前記駆動回路を用いて前記
波長可変型FGの伸縮を行い、前記光サーキュレータか
ら前記波長可変型FGに入射した被測定光の一部を、前
記波長可変型FGで反射した後、前記光サーキュレータ
を経て前記受光器で受光することを特徴とする光スペク
トラムアナライザ。
1. An optical spectrum analyzer for analyzing a wavelength-dependent optical power density of light to be measured, comprising: an optical circulator;
A variable wavelength type FG), a drive circuit for the variable wavelength type FG, and a light receiver. The wavelength variable type FG is expanded and contracted by using the drive circuit, and the wavelength variable type FG is transmitted from the optical circulator. An optical spectrum analyzer characterized in that a part of the light to be measured incident on the optical fiber is reflected by the variable wavelength type FG, and then received by the light receiver via the optical circulator.
【請求項2】 被測定光の波長依存の光パワー密度を分
析する光スペクトラムアナライザであって、光サーキュ
レータと、複数の波長可変型FGと、前記各波長可変型
FGの駆動回路と、切り替えスイッチと、受光器とを備
え、前記駆動回路を用いて前記各波長可変型FGの伸縮
を、前記切り替えスイッチによる切り替えに合わせて個
別に順次行い、前記光サーキュレータから前記切り替え
スイッチを経て前記波長可変型FGに入射した被測定光
の一部を、前記波長可変型FGで反射した後、前記切り
替えスイッチ及び光サーキュレータを経て前記受光器で
受光することを特徴とする光スペクトラムアナライザ。
2. An optical spectrum analyzer for analyzing a wavelength-dependent optical power density of light to be measured, comprising: an optical circulator, a plurality of variable wavelength FGs, a drive circuit for each of the variable wavelength FGs, and a switch. And a light receiver, and expands and contracts each of the wavelength tunable FGs individually using the drive circuit in accordance with switching by the changeover switch. The wavelength tunable FG is transmitted from the optical circulator through the changeover switch. An optical spectrum analyzer, wherein a part of the light to be measured incident on the FG is reflected by the variable wavelength type FG and then received by the light receiver via the changeover switch and the optical circulator.
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