JP2003273835A - 波長多重光送信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価な回路構成でありながら、出力する波長
多重光信号の各波長を安定させることができ、かつ各波
長の光強度差を抑えて伝送品質を向上させる。 【解決手段】 多波長レーザ１の出力光信号は、波長分
離型フィルタ２により単一の波長成分をもつ複数の光信
号に分離される。この複数の光信号はＮ個の光送信器３
にそれぞれ送られる。各光送信器では、第１の光カプラ
５及び第２の光カプラ６により、入力された光信号とＤ
ＦＢレーザ４から出力された変調済みの光信号とが合波
される。合波された光信号は光電気変換器７により電気
信号に変換されるとともに、ヘテロダインビート信号と
して得られる。ヘテロダインビート信号は周波数弁別器
８により周波数弁別される。弁別周波数を用いて温度制
御回路９によりＤＦＢレーザの温度が制御され、発振光
の波長が制御される。つまり、波長制御には、多波長レ
ーザから送られてきた複数の波長が基準波長として用い
られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の波長の異な
る光信号を多重化し、この多重化した光信号を光ファイ
バで伝送する波長多重光伝送システムに用いる波長多重
光送信装置に関し、特に、出力する光信号の各波長を安
定化させた波長多重光送信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の波長多重光送信装置とし
て、例えば、特開平０５−１９８８８５号及び特開平１
０−１７０８７８号公報に示されているように、各種の
タイプのものが知られている。

【０００３】このうち、特開平０５−１９８８８５号公
報に記載の波長多重光送信装置は、図１０に示すよう
に、波長λ１〜λＮの波長をそれぞれ出力する合計Ｎ個
の光送信器１００（１００１〜１００Ｎ）と、このＮ個
の光送信器から出力されたλ１〜λＮまでの波長の光信
号を合波する波長多重器１０１とを備える。

【０００４】各光送信器１００は、入力された信号を光
信号に変換し単一波長λ１（λ２〜λＮ）の光信号を出
力するＤＦＢ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｆｅｅｄ Ｂ
ａｃｋ）レーザ１１１を備えるとともに、光カプラ１１
２、光フィルタ１１３、光電気変換器１１４、温度制御
回路１１５、別の光カプラ１１６、及び別の光電気変換
器１１７を備える。

【０００５】ＤＦＢレーザ１１１から出力された光信号
は、光カプラ１１２により２系統に分岐される。このう
ち、一方の系統の光信号は別の光カプラ１１６によりさ
らに２系統に分岐される。この光カプラ１１６の一方の
系統から出力された光信号は、光フィルタ１１３によ
り、その光信号の波長に応じて出力光強度が変わるよう
にフィルタリングされる。光フィルタ１１３は、入力光
信号の波長に応じて出力信号の光強度が変化するように
なっている。

【０００６】光フィルタ１１３からの光信号は光電気変
換器１１４により、対応する電気信号に変換されて、光
強度がモニタされる。光カプラ１１６のもう一方の系統
からの光信号は、別の光電気変換器１１７により電気信
号に変換されて、同様に、光強度がモニタされる。

【０００７】仮に、ＤＦＢレーザ１１１が出力する光信
号の波長だけが変化した場合、光フィルタ１１３を通し
て検出される光レベルは変化するが、光フィルタを通さ
ない光電気変換器１１７で検出される光レベルは変わら
ない。このため、２つの光電気変換器１１４及び１１７
によりそれぞれ検出される光強度をモニタすることで、
ＤＦＢレーザ１１１の波長の変化を検出することができ
る。

【０００８】そこで、温度制御回路１１５では、この両
方の光電気変換器１１４及び１１７によりモニタされて
いる光強度の比が演算され、この強度比に応じて波長が
推定され、その波長が一定となるようにＤＦＢレーザ１
１１の温度が制御される。

【０００９】このように波長制御がなされる中で、光カ
プラ１１２のもう一方の系統からの光信号が光送信器１
００の出力として波長多重器１０１に出力される。この
結果、ＤＦＢレーザ１１１の発振波長を一定にしたλ１
の波長をもつ光信号が波長多重器１０１に出力される。
同様の波長制御はその他の光送信器１００でも行われ、
波長λ２〜λＮに波長制御された光信号が波長多重器１
０１に出力される。波長多重器１０１では、波長λ１〜
λＮの光信号が多重化されて、１つの多波長の光信号と
して光ケーブルを介して目的地に向けて伝送される。

【００１０】一方、前述した特開平１０−１７０８７８
号公報に記載の波長多重光送信装置は、図１１に示すよ
うに、マルチモード発振によって複数の波長を有する光
信号を出力する多波長レーザ２０１を備える。この多波
長レーザ２０１の出力側にはさらに、１つの波長分離型
フィルタ２０２、Ｎ個の光強度変調器２０３（２０３１
〜２０３Ｎ）、及び１つの波長多重器２０４を備える。

【００１１】このため、多波長レーザ２０１から出力さ
れた光信号は、波長分離型フィルタ２０２により、波長
λ１〜λＮの各波長成分を有する複数の光信号に分離さ
れる。この波長分離された複数の光信号は、それぞれ、
Ｎ個の光強度変調器２０３に送られる。各光強度変調器
２０３では、その光信号の強度が入力信号で変調され
る。このように強度変調されたＮ個の光信号は、波長多
重器２０４にて波長多重化により合波される。この波長
多重器２０４の出力は波長多重光送信装置の出力として
光ファイバを通して目的地に向けて伝送される。

【００１２】このように、多重化する各光信号の波長を
一定に保つことで、隣接波長への信号の漏洩や、波長分
離器の光フィルタ特性などによるロスの増大によって生
じる伝送品質劣化を抑えている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た公報記載の波長多重光送信装置にあっては、解決しな
ければならない様々な問題を有している。

【００１４】例えば、特開平０５−１９８８８５号公報
に記載の波長多重光送信装置の場合、光送信器１００に
波長監視用の光フィルタ１１３を設ける必要がある。こ
の光フィルタ１１３は高価な光学部品である上に、この
公報記載の装置の場合、波長毎に、すなわち光送信器毎
に光フィルタ１１３を設置する必要がある。加えて、光
フィルタ１１３のフィルタ特性には温度依存性があるた
め、実際の使用時には、光フィルタ１１３の温度を制御
することが必要になる。したがって、光フィルタ１１３
を搭載することにより、波長多重光送信装置の製造コス
ト及び販売コストが上昇してしまうという問題があっ
た。

【００１５】一方、前述した特開平１０−１７０８７８
号公報に記載の波長多重光送信装置の場合、多波長レー
ザ２０１の波長が安定に発振すれば、波長間隔が均一な
波長多重光信号を出力することは可能になる。しかしな
がら、この種の多波長レーザ２０１が発振する光信号に
あっては、波長によって光強度の差が大きい。このた
め、伝送時に受信装置に到達する光信号の強度が波長に
よって大きく異なることから、波長によって伝送品質が
大きく変わってしまうという問題があった。また、１つ
の多波長レーザ２０１から光信号が出力されるため、各
波長成分の光信号当たりの強度は低くなり、伝送距離が
大きく制限されてしまう問題もあった。

【００１６】本発明は、上述した従来技術が有する問題
に鑑みてなされたもので、安価な回路構成でありなが
ら、出力する波長多重光信号の各波長を安定させること
ができ、かつ各波長の光強度差を抑えて伝送品質を向上
させることができる波長多重光送信装置を提供すること
を、その目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る波長多重光送信装置は、その基本構成
として、複数の波長成分を有する１つの光信号を出力す
る光源と、前記光源から出力された光信号から前記複数
の波長成分をそれぞれ有する複数の光信号を抽出し分離
する波長分離型フィルタと、伝送する電気入力信号に応
じて強度変調された複数の互いに異なる波長成分を有す
る光信号をそれぞれ出力する複数の光出力手段と、前記
波長分離型フィルタによる分離抽出された複数の光信号
それぞれの波長を基準として用いて、前記複数の光出力
手段それぞれから出力された光信号の波長を電気信号の
状態でそれぞれ制御する複数の波長制御手段と、前記複
数の光出力手段からそれぞれ出力された複数の光信号を
合波して多重化する波長多重器とを備える。

【００１８】これにより、光源から出力される複数の波
長を有する複数の光信号それぞれの波長を基準として、
光送信器などに組み込まれる、個々の光出力手段から出
力される光信号の波長が制御される。したがって、複数
の安定した波長を有する波長多重光信号が出力され、隣
接波長への信号の漏洩や、波長分離時の光バンドパスフ
ィルタなどでのロスの増大によって生じる伝送品質劣化
が抑えられる。また、各波長制御手段において、従来の
ように部品コストの高い光フィルタを用いる必要が無い
ことに加え、簡単に構成できる電気回路（周波数弁別器
など）で波長を検出できるので、装置全体の製造コスト
を低減させることができる。

【００１９】特に、請求項２に記載の発明によれば、請
求項１に記載の波長多重光送信装置の構成において、前
記複数の光出力手段のそれぞれは、前記電気入力信号に
応じて強度変調された光信号を出力するＤＦＢレーザ
と、前記ＤＦＢレーザから出力された光信号を２系統に
分岐し、当該２系統のうちの１系統の光信号を前記波長
多重器に出力する第１の光カプラとを備え、前記複数の
波長制御手段のそれぞれは、前記第１の光カプラから出
力される他の系統の光信号と前記波長分離型フィルタか
ら出力された光信号とを合波して光信号としてのヘテロ
ダインビート信号を出力する第２の光カプラと、前記第
２の光カプラから出力されたヘテロダインビート信号を
電気信号に光電気変換する光電気変換器と、前記光電気
変換器により変換された電気信号の周波数を弁別する周
波数弁別器と、前記周波数弁別器の弁別結果が一定とな
るように前記ＤＦＢレーザの動作特性を制御する制御器
とを備える。

【００２０】これにより、ＤＦＢレーザを光源として好
適に用いることができる一方で、光電気変換器、周波数
弁別器、及び制御器から成る電気回路による簡単な構成
で波長検出及びその制御がなされる。この電気回路の採
用により、従来のように、部品コストの高い光フィルタ
を用いる必要が無くなり、装置の製造コストを確実に低
減できる。

【００２１】また、請求項３に記載の発明によれば、請
求項２に記載の波長多重光送信装置の構成において、前
記制御器は、前記周波数弁別器の弁別結果が一定となる
ように前記ＤＦＢレーザの温度及び駆動電流の少なくと
も一方を制御する制御回路である。このＤＦＢレーザに
対する特性の制御により、前述した波長制御が確実にな
される。

【００２２】さらに、請求項４に記載の発明によれば、
請求項１に記載の波長多重光送信装置の構成において、
前記光源と波長分離型フィルタの間に、前記光源から出
力された光信号を２つの系統に分岐する１つの光カプラ
と、前記光カプラにより分岐された２系統のうちの１系
統の光信号の波長成分を抽出する１つの光バンドパスフ
ィルタと、前記光バンドパスフィルタから出力される光
信号を電気信号に変換して当該光信号のレベルを検出す
ることにより前記多波長レーザの波長のずれを検出する
１つの光電気変換器と、前記光電気変換器により検出さ
れた波長のずれを補正するように前記光源の動作特性を
制御する１つの制御器とを設けている。

【００２３】これにより、基準波長として用いる、光源
から発振される光信号の複数の波長自体が安定化される
ことから、複数の波長制御手段それぞれで実行される波
長制御がより高精度かつ安定に行われる。

【００２４】特に、請求項５に記載の発明によれば、請
求項４に記載の波長多重光送信装置の構成において、前
記制御器は、前記波長ずれに応じて前記光源の温度特性
を制御する手段である。これにより、光源から発振され
る光信号の波長がより高精度に制御される。

【００２５】請求項６に記載の発明によれば、請求項１
に記載の波長多重光送信装置の構成において、前記光源
と前記波長分離型フィルタとの間に、前記光源から出力
された光信号を増幅する光増幅器を設けることができ
る。この光増幅器により、光源の光出力が低い場合で
も、この光出力のパワーを上げることができ、波長制御
を確実に実行させることができる。

【００２６】また、請求項７に記載の発明によれば、請
求項１に記載の波長多重光送信装置の構成において、前
記複数の光出力手段のそれぞれは、光信号を出力するＤ
ＦＢレーザと、前記ＤＦＢレーザから出力される光信号
の強度を前記電気入力信号に応じて変調する光強度変調
器と、前記光強度変調器により強度変調された光信号を
２系統に分岐し、当該２系統のうちの１系統の光信号を
前記波長多重器に出力する第１の光カプラとを備え、前
記複数の波長制御手段のそれぞれは、前記第１の光カプ
ラから出力される他の系統の光信号と前記波長分離型フ
ィルタから出力された光信号とを合波して光信号として
のヘテロダインビート信号を出力する第２の光カプラ
と、前記第２の光カプラから出力されたヘテロダインビ
ート信号を電気信号に光電気変換する光電気変換器と、
前記光電気変換器により変換された電気信号の周波数を
弁別する周波数弁別器と、前記周波数弁別器の弁別結果
が一定となるように前記ＤＦＢレーザの動作特性を制御
する制御器とを備える。

【００２７】このように、光強度変調器を介挿させ、か
つ、この光強度変調器にて伝送対象の電気入力信号を強
度変調することで、光源の発振光出力を直接、変調する
場合に比べて、光ファイバの波長分散などの影響度合い
が低くなり、より長距離の光伝送を行うことができる。

【００２８】特に、請求項８に記載の発明によれば、請
求項７に記載の波長多重光送信装置の構成において、前
記制御器は、前記周波数弁別器の弁別結果が一定となる
ように前記ＤＦＢレーザの温度及び駆動電流の少なくと
も一方を制御する制御回路により構成できる。したがっ
て、光強度変調器を用いて電気入力信号を変調するとき
の、基準波長に基づく出力信号の波長を安定に制御でき
る。

【００２９】さらに、請求項９に記載の発明によれば、
請求項１に記載の波長多重光送信装置の構成において、
前記光源から出力される光信号を少なくとも２系統に分
岐する光カプラを設け、前記波長分離型フィルタを前記
光カプラからの光信号の分岐数に応じてそれぞれ設け、
前記光出力手段及び前記波長制御手段を前記複数の波長
分離型フィルタそれぞれにより抽出分離された複数の光
信号にそれぞれ対応させて設け、前記複数の波長分離型
フィルタのそれぞれにより抽出分離された複数の光信号
の系統に属する前記複数の光出力手段からそれぞれ出力
された複数の光信号を合波して多重化するように前記波
長多重器を複数設けることもできる。

【００３０】このように構成することで、１つの光源か
ら出力される光信号の複数の波長成分を複数のグループ
に分けて利用でき、２以上の波長多重光を各別の光ファ
イバを介してそれぞれの目的地に向けて送信することが
できる。この結果、光源の出力光に対する利用度及び利
用し易さが向上する。

【００３１】例えば、請求項１０に記載の発明によれ
ば、請求項１から９のいずれか１つに記載の波長多重光
送信装置の構成において、前記光源は、前記複数の波長
成分を有する１つの光信号を出力する多波長レーザによ
り構成できる。これにより、多波長レーザから発振され
る光信号に含まれる複数の波長成分を基準波長とした波
長制御を行うことができる。

【００３２】また、請求項１１に記載の発明によれば、
請求項１から９のいずれか１つに記載の波長多重光送信
装置の構成において、前記光源は、前記複数の波長成分
を含む広帯域の波長スペクトラムの光信号を出力する広
帯域光源により構成できる。特に、請求項１２に記載の
発明によれば、この広帯域光源は、スーパーコンティニ
ウム光源であり、請求項１３に記載の発明によれば、前
記広帯域光源は、スーパールミネッセンスダイオードで
ある。また、請求項１３に記載の発明によれば、前記広
帯域光源は、自然放出光光源である。これにより、種々
の態様の広帯域光源から出力される光信号に含まれる複
数の波長成分を基準波長とした波長制御を行うことがで
きる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００３４】（第１の実施の形態）本発明に係る波長多
重光送信装置の第１の実施の形態を図１〜図３に基づい
て説明する。

【００３５】図１に示すように、この波長多重光送信装
置は、１つの光源としての多波長レーザ１、１つの波長
分離型フィルタ２、複数Ｎ個の光送信器３（３１〜３
Ｎ）、及び１つの波長多重器１０を備える。

【００３６】多波長レーザ１は、図２（ａ）の光スペク
トラムに示すように、マルチモード発振によって複数の
波長成分を有する光信号を出力する。波長分離型フィル
タ２は、多波長レーザ１により出力される複数の波長成
分λ１、λ２〜λＮを有する光信号を受けて、この光信
号から、複数の波長成分λ１、λ２〜λＮそれぞれを有
する複数Ｎ個の光信号を抽出し分離する。この分離抽出
の代表例を図２（ｂ）及び（ｃ）に示す。図２（ｂ）
は、波長分離型フィルタ２からの波長λ１の光信号の出
力を示し、一方、同図（ｃ）は波長分離型フィルタ２か
らの波長λＮの光信号の出力を示す。これらのＮ個の光
信号はＮ個の光送信器３にそれぞれ送られる。

【００３７】Ｎ個の光送信器３は、入出力する光信号の
波長が異なるものの、構成要素自体の関わる構成は同じ
になっている。入出力する光信号の波長は、例えば入力
する光信号の波長がλＮであるならば、出力する光信号
の波長はλＮ’という関係を有している。

【００３８】Ｎ個の光送信器３のうち、λ１の波長の光
信号が波長分離型フィルタ２から与えられる光送信器３
（３１）の構成をその動作と共に説明する。

【００３９】この光送信器３（３１）は、送信したい電
気入力信号を受けるＤＦＢレーザ４を備える。このＤＦ
Ｂレーザ４で発振された光信号の波長を制御する要素と
して、図１に示すように、第１の光カプラ５、第２の光
カプラ６、光電気変換器７、周波数弁別器８、及び温度
制御回路９を備える。

【００４０】このうち、ＤＦＢレーザ４及び第１の光カ
プラ５により本発明の構成要素としての光出力手段が機
能的に構成され、第２の光カプラ６、光電気変換器７、
周波数弁別器８、及び温度制御回路９により本発明の構
成要素としての波長制御手段が機能的に構成される。

【００４１】ＤＦＢレーザ４の出力ポートは第１の光カ
プラ５の入力ポートに接続される。第１の光カプラ５は
２分岐の出力ポートを有し、その一方の出力ポートは波
長多重器１０に接続される。残りの出力ポートは、第２
の光カプラ６の２入力の入力ポートのうちの一方に接続
される。この第２の光カプラ６のもう一方の入力ポート
には、波長分離型フィルタ２の出力ポートが接続されて
いる。第２の光カプラ６のポートは光電気変換器７に接
続されており、この光電気変換器７により、それまでの
光信号が電気信号に変換される。光電気変換器７の出力
端は周波数弁別器８を介して温度制御回路９に至る。温
度制御回路９は、ペルチェ素子などの温度制御手段を備
え、この温度制御手段によりＤＦＢレーザ４の温度を変
更可能になっている。

【００４２】このため、ＤＦＢレーザ４は、伝送する電
気入力信号に応じて強度を変調し、かつ、後述するよう
に波長制御された所定波長λ１’の光信号を出力する。
この光信号は第１の光カプラ５に送られ、２つの出力系
統に分岐される。この分岐した光信号のうち、一方の系
統の光信号（波長λ１’）は光送信器３（３１）の出力
光信号として波長多重器１０に送られる。もう一方の系
統の光信号（波長λ１’）は第２の光カプラ６に送られ
る。

【００４３】この第２の光カプラ６にはまた、波長分離
型フィルタ２から波長λ１の光信号が入力される。この
ため、第２の光カプラ６により、第１の光カプラ５から
出力された波長λ１’の光信号と波長分離型フィルタ２
から出力された波長λ１の光信号とが合波される。合波
された波長λ１及びλ１’の２つの光信号は光電気変換
器７によって光電気変換処理に付されるとともに、ヘテ
ロダインビート信号としての、波長λ１及びλ１’の差
の周波数成分を有する電気信号に変換される。

【００４４】図３（ａ）には、光電気変換器７に入力す
る波長λ１及びλ１’の２つの光信号のスペクトラムを
示す。この図３（ａ）に示す光スペクトラムの光信号を
電気信号に変換すると、同図（ｂ）に示すように、１本
のピークが現れるスペクトラムとなる。このピークの周
波数ｆは、ｃ／λ１とｃ／λ１’との差の周波数であり
（ｃは光速）、波長λ１及びλ１’の差が０．１ｎｍ以
下であれば、１２．５ＧＨｚ以下の値になる。

【００４５】周波数弁別器８では、周波数／電圧変換処
理が行われる。これにより、光電気変換器７から出力さ
れた波長λ１及びλ１’の差の周波数ｆを有する電気信
号に応じて変換電圧が変化するので、周波数ｆが検知さ
れる。そこで、温度制御回路９により、周波数弁別器８
で変換される電圧が一定となるように、ＤＦＢレーザの
温度が制御される。この結果、光送信器３に与えられる
光信号の波長λ１と、光送信器３から出力する光信号の
波長λ１’との波長差が一定もしくは同一になるように
制御できる。したがって、光送信器３から出力される光
信号の波長λ１’を一定で、かつ安定にすることができ
る。

【００４６】波長分離型フィルタ２から波長成分λ２〜
λＮの光信号が与えられる残りの光送信器３において
も、上述したと同一の波長制御が実行される。この結
果、Ｎ個の光送信器３から出力されるλ１’〜λＮ’の
光信号は波長多重器１０により合波及び波長多重化され
る。これにより、図３（ｃ）に示すように、光強度がほ
ぼ一定で、かつ波長間隔も正確に制御されたＮ個のピー
クが波長λ１’〜λＮ’の位置で現れるスペクトラムを
有する光信号を出力する。

【００４７】このように本実施の形態に係る波長多重光
送信装置では、多波長レーザ１から出力される光信号に
含まれる複数の波長が基準波長として使用され、Ｎ個の
光送信器３のそれぞれにおいて波長が制御される。この
ため、波長制御を行う際に、従来のような光フィルタを
用いて波長を検出するという構成が不要になり、また、
簡単な電気回路で構成できる周波数弁別器８を用いるこ
とができるので、光送信器３の製造コストを従来の構成
よりも抑制可能となる。

【００４８】また、最終的には、Ｎ個の光送信器３の光
信号が合波・多重化して波長多重光信号を得ているの
で、安定に制御された波長を持つ波長多重光信号を出力
することができる。このため、隣接波長への信号の漏洩
や、波長分離時の光バンドパスフィルタなどでのロスの
増大によって生じる伝送品質劣化を抑えることができ
る。

【００４９】さらに、前述の図１１に示す波長多重光送
信装置（従来例）で問題となっていた各波長の出力レベ
ル差の問題も同時に解消される。つまり、光送信器３の
出力が同一となるように各構成要素のゲインを設定・調
整することで、図３（ｃ）のように光強度が殆ど同じに
なる出力が得られ、波長による感度の低下などを確実に
抑制でき、良好な伝送品質を確保できる。

【００５０】（第２の実施の形態）次に、図４を参照し
て、本発明の波長多重光送信装置に係る第２の実施の形
態を説明する。なお、図４に示す構成において、前述し
た第１の実施の形態で説明した構成要素と同一のものに
は同一符号を用い、その説明を省略又は簡略化する（こ
の説明の仕方は後述する実施の形態にあっても同様とす
る）。

【００５１】この第２の実施形態の波長多重光送信装置
には、多波長レーザなど光源から出力された基準波長そ
れ自体をより高精度に制御するための構成を付加してい
る。具体的には、図４に示す波長多重光送信装置には、
図１に示した波長多重光送信装置と比較して、多波長レ
ーザ１と波長分離型フィルタ２の間に、第３の光カプラ
１１、光バンドパスフィルタ１２、別の光電気変換器１
３、及び別の温度制御回路１４を備えている。

【００５２】このうち、第３の光カプラ１１は、多波長
レーザ１の出力光を波長分離型フィルタ２及び光バンド
パスフィルタ１２の双方の系統に分岐させる。光バンド
パスフィルタ１２は、第３の光カプラ１１から送られて
きた多波長レーザ１の光信号から１つの波長成分の光信
号を抽出する。光電気変換器１３は、光バンドパスフィ
ルタ１２から出力される光信号を電気信号に変換し、か
つその光レベルを検出することで、多波長レーザ１の波
長のずれを検出する。温度制御回路１４は、光電気変換
器１３により検出された多波長レーザ１の波長のずれを
補正するように、多波長レーザ１の温度を変化させる。

【００５３】このような構成を追加的に装備しているの
で、多波長レーザ１の出力光のうちの１つの波長をモニ
タすることで、多波長レーザ１全体の動作状況をモニタ
できる。そこで、モニタした波長が一定となるように温
度制御回路１４で温度制御を行うと、多波長レーザ１が
発振する複数の波長全体を安定化させることができる。
これにより、多波長レーザ１の下流の光送信器３が出力
する光信号の波長も著しく安定化させることができる。
したがって、本発明の第２の実施の形態によれば、第１
の実施の形態にも増して、波長多重光送信装置から出力
される多重光信号の伝送品質を向上させることできる。

【００５４】（第３の実施の形態）次に、図５を参照し
て、本発明の波長多重光送信装置に係る第３の実施の形
態を説明する。

【００５５】図５に示す波長多重光送信装置は、多波長
レーザ１と波長分離型フィルタ２との間に、光信号を増
幅する光増幅器２０を追加的に装備している。その他の
構成は、第１の実施の形態と同一である。

【００５６】このように光増幅器２０を設けることで、
多波長レーザ１から出力された光信号のパワーを所定ゲ
インで増幅させることができる。多波長レーザ１の光出
力が低くなり過ぎる場合、波長分離型フィルタ２を通過
した各波長の光信号のレベルが低過ぎて、周波数弁別器
８が動作せず、ＤＦＢレーザ４の波長安定化が困難にな
ることもあるが、本実施の形態によれば、そのような事
態を確実に回避できる。光増幅器２０によって多波長レ
ーザ１の出力する光信号のパワーを増幅させて、ＤＦＢ
レーザ４の波長安定化をより強固なものにして、装置の
信頼性もより向上させことができる。

【００５７】なお、この光増幅器２０は、前述した図４
の構成（第２の実施の形態）における波長分離型フィル
タ２と第３の光カプラ１１との間にも設けることができ
る。

【００５８】（第４の実施の形態）次に、図６を参照し
て、本発明の波長多重光送信装置に係る第４の実施の形
態を説明する。

【００５９】図６に示す波長多重光送信装置は、各光送
信器３におけるＤＦＢレーザ４と第１の光カプラ５との
間に、光強度変調器２１を設けている。この構成では、
伝送したい電気入力信号は、ＤＦＢレーザ４に代えて、
この光強度変調器２１に与えられる。

【００６０】ＤＦＢレーザ４は、温度制御回路９により
温度特性が制御されるとともに、その制御結果である波
長λ１’の光信号を発振する。光強度変調器２１は、与
えられる電気入力信号に応じてＤＦＢレーザ４から送ら
れてくる波長λ１’の光信号の強度を変調し、その変調
された光信号を第１の光カプラ５に送る。ＤＦＢレーザ
４は、温度制御回路９により温度特性が制御されるとと
もに、その制御結果である波長λ１’の光信号を発振す
る。その他の構成は図１と同一になっている。

【００６１】これにより、第１の実施の形態ではＤＦＢ
レーザ４で直接行っていた、入力信号に基づく光強度の
変調を光強度変調器２１で実行させることができる。つ
まり、ＤＦＢレーザ４から出力される光信号に対して強
度変調を行うという構成と比べて以下のような利点があ
る。つまり、ＤＦＢレーザ４から発振させる光信号の強
度を直接変調した場合に、光ファイバの波長分散などが
影響して長距離伝送が不可能な場合もあったが、本実施
の形態のように光強度変調器２１を用いて光強度変調を
行うことで、長距離伝送がより確実になる。

【００６２】なお、この光強度変調器２１を用いる構成
は、上述した全ての実施の形態においても同様に実施で
きる。

【００６３】（第５の実施の形態）次に、図７を参照し
て、本発明の波長多重光送信装置に係る第５の実施の形
態を説明する。

【００６４】図７に示す波長多重光送信装置は、図１に
示す波長多重光送信装置における温度制御回路９を電流
制御回路２２に置換した構成を有する。その他の構成は
図１のものと同一である。

【００６５】この電流制御回路２２により、ＤＦＢレー
ザ４の駆動電流をヘテロダインビート信号に応じて制御
できる。このため、この電流制御によってもＤＦＢレー
ザ４の波長を安定化させることができ、第１の実施の形
態と同等の作用効果を得ることができるほか、設計上の
都合により、温度制御回路又は電流制御回路を使い分け
できるという利点がある。

【００６６】なお、この電流制御回路２２を用いる構成
は、上述した全ての実施の形態においても同様に実施で
きる。

【００６７】（第６の実施の形態）次に、図８を参照し
て、本発明の波長多重光送信装置に係る第６の実施の形
態を説明する。

【００６８】図８に示す波長多重光送信装置では、多波
長レーザ１と波長分離型フィルタ２の間に多波長レーザ
１の出力光を分岐する別の光カプラ１５が追加的に設け
られている。加えて、図１に示す波長分離型フィルタ
２、Ｎ個の光送信器３、及び波長多重器１０の組み合わ
せをもう一組設け、波長分離型フィルタ１６、Ｎ個の光
送信器３３、及び波長分離器１９として追加したもので
ある。各光送信器３及び３３の構成は第１の実施の形態
と同一である。

【００６９】これにより、光カプラ１５が分岐した多波
長レーザ１の出力光を双方の波長分離型フィルタ２及び
１６に送ることができ、２組の送信器３及び３３及び２
個の波長多重器１０及び１９により、２系統の波長多重
光を安定してかつ高精度の波長間隔で送信させることが
できる。

【００７０】なお、この複数系統の波長多重光を生成す
る構成は、上述した全ての実施の形態においても同様に
実施できる。

【００７１】（第７の実施の形態）次に、図９を参照し
て、本発明の波長多重光送信装置に係る第７の実施の形
態を説明する。

【００７２】図９に示す波長多重光送信装置は、図１に
示した波長多重光送信装置において、多波長レーザ１
を、広い波長範囲に及ぶスペクトラムを有する広帯域光
源２３で置換したものである。この広帯域光源２３とし
ては、高強度の短い光パルスによって広帯域の光出力が
得られるスーパーコンティニウム光源、広帯域のスペク
トラム幅を有するスーパールミネッセンスダイオード、
または、広帯域に広がる雑音を増幅する手法などで得ら
れる自然放出光光源などで構成できる。

【００７３】このように広帯域光源２３を用いる場合で
も、波長分離型フィルタ２において波長がλ１〜λＮの
Ｎ個の光信号を得ることができるため、第１の実施の形
態と同等の作用効果を得ることができる。加えて、光源
を選択する幅が広がり、設計の容易化にも貢献できる。

【００７４】なお、この広帯域光源を用いる構成は、上
述した全ての実施の形態においても同様に実施できる。

【００７５】また、本発明は必ずしも上述した実施形態
の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記
載した本発明の要旨を逸脱しない範囲で、さらに適宜に
変形できる。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る波長
多重光送信装置によれば、多波長レーザなどの光源から
出力される光信号に含まれる複数の波長成分を基準波長
として用い、この基準波長に基づいて個々の光出力手段
から出力される光信号の波長を制御するので、従来のよ
うな部品コストの高い光フィルタが不要になり、また簡
単な電気回路で構成できる周波数弁別器などを含む波長
制御手段で済むことから、装置の製造コストを従来法よ
りも大幅に下げることが可能になる。加えて、かかる波
長制御によって安定した波長を有する波長多重光信号を
出力することができ、隣接波長への信号の漏洩や、波長
分離時の光バンドパスフィルタなどに因るロスの増大に
よって生じる伝送品質劣化を抑えることができる。これ
により、伝送品質を向上させ、かつ信頼性の高い波長多
重光送信装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の波長多重光送信装置に係る第１の実施
の形態を示すブロック図

【図２】（ａ）は、第１の実施の形態において得られる
多波長レーザの出力の光スペクトラムを模式的に示す図 （ｂ）は、第１の実施の形態において得られる波長分離
型フィルタの出力（λ１）の光スペクトラムを模式的に
示す図 （ｃ）は、第１の実施の形態において得られる波長分離
型フィルタの出力（λＮ）の光スペクトラムを模式的に
示す図

【図３】（ａ）は、第１の実施の形態における光電気変
換器の入力光スペクトラムを模式的に示す図 （ｂ）は、第１の実施の形態における光電気変換器の出
力信号スペクトラムを模式的に示す図 （ｃ）は、第１の実施の形態における波長多重型光フィ
ルタの出力スペクトラムを模式的に示す図

【図４】本発明の波長多重光送信装置に係る第２の実施
の形態を示すブロック図

【図５】本発明の波長多重光送信装置に係る第３の実施
の形態を示すブロック図

【図６】本発明の波長多重光送信装置に係る第４の実施
の形態を示すブロック図

【図７】本発明の波長多重光送信装置に係る第５の実施
の形態を示すブロック図

【図８】本発明の波長多重光送信装置に係る第６の実施
の形態を示すブロック図

【図９】本発明の波長多重光送信装置に係る第７の実施
の形態を示すブロック図

【図１０】従来の波長多重光送信装置の一例を示すブロ
ック図

【図１１】従来の波長多重光送信装置の別の一例を示す
ブロック図

【符号の説明】

１ 多波長レーザ（光源） ２、１６ 波長分離型フィルタ ３、３３ 光送信器 ４ ＤＦＢレーザ ５、６、１１、１５ 光カプラ ７、１３ 光電気変換器 ８ 周波数弁別器 ９、１４ 温度制御回路 １０、１９ 波長多重器 １２ 光バンドパスフィルタ ２０ 光増幅器 ２１ 光強度変調器 ２２ 電流制御回路 ２３ 広帯域光源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 10/04 Ｈ０４Ｂ 9/00 Ｌ 10/06 10/142 10/152 Ｈ０４Ｊ 14/02

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の波長成分を有する１つの光信号を
   出力する光源と、 前記光源から出力された光信号から前記複数の波長成分
   をそれぞれ有する複数の光信号を抽出し分離する波長分
   離型フィルタと、 伝送する電気入力信号に応じて強度変調された複数の互
   いに異なる波長成分を有する光信号をそれぞれ出力する
   複数の光出力手段と、 前記波長分離型フィルタによる分離抽出された複数の光
   信号それぞれの波長を基準として用いて、前記複数の光
   出力手段それぞれから出力された光信号の波長を電気信
   号の状態でそれぞれ制御する複数の波長制御手段と、 前記複数の光出力手段からそれぞれ出力された複数の光
   信号を合波して多重化する波長多重器とを備えた波長多
   重光送信装置。
2. 【請求項２】 前記複数の光出力手段のそれぞれは、前
   記電気入力信号に応じて強度変調された光信号を出力す
   るＤＦＢレーザと、前記ＤＦＢレーザから出力された光
   信号を２系統に分岐し、当該２系統のうちの１系統の光
   信号を前記波長多重器に出力する第１の光カプラとを備
   え、 前記複数の波長制御手段のそれぞれは、前記第１の光カ
   プラから出力される他の系統の光信号と前記波長分離型
   フィルタから出力された光信号とを合波して光信号とし
   てのヘテロダインビート信号を出力する第２の光カプラ
   と、前記第２の光カプラから出力されたヘテロダインビ
   ート信号を電気信号に光電気変換する光電気変換器と、
   前記光電気変換器により変換された電気信号の周波数を
   弁別する周波数弁別器と、前記周波数弁別器の弁別結果
   が一定となるように前記ＤＦＢレーザの動作特性を制御
   する制御器とを備えた請求項１に記載の波長多重光送信
   装置。
3. 【請求項３】 前記制御器は、前記周波数弁別器の弁別
   結果が一定となるように前記ＤＦＢレーザの温度及び駆
   動電流の少なくとも一方を制御する制御回路である請求
   項２に記載の波長多重光送信装置。
4. 【請求項４】 前記光源と波長分離型フィルタの間に、
   前記光源から出力された光信号を２つの系統に分岐する
   １つの光カプラと、前記光カプラにより分岐された２系
   統のうちの１系統の光信号の波長成分を抽出する１つの
   光バンドパスフィルタと、前記光バンドパスフィルタか
   ら出力される光信号を電気信号に変換して当該光信号の
   レベルを検出することにより前記多波長レーザの波長の
   ずれを検出する１つの光電気変換器と、前記光電気変換
   器により検出された波長のずれを補正するように前記光
   源の動作特性を制御する１つの制御器とを設けた請求項
   １に記載の波長多重光送信装置。
5. 【請求項５】 前記制御器は、前記波長ずれに応じて前
   記光源の温度特性を制御する手段である請求項４に記載
   の波長多重光送信装置。
6. 【請求項６】 前記光源と前記波長分離型フィルタとの
   間に、前記光源から出力された光信号を増幅する光増幅
   器を設けた請求項１に記載の波長多重光送信装置。
7. 【請求項７】 前記複数の光出力手段のそれぞれは、光
   信号を出力するＤＦＢレーザと、前記ＤＦＢレーザから
   出力される光信号の強度を前記電気入力信号に応じて変
   調する光強度変調器と、前記光強度変調器により強度変
   調された光信号を２系統に分岐し、当該２系統のうちの
   １系統の光信号を前記波長多重器に出力する第１の光カ
   プラとを備え、 前記複数の波長制御手段のそれぞれは、前記第１の光カ
   プラから出力される他の系統の光信号と前記波長分離型
   フィルタから出力された光信号とを合波して光信号とし
   てのヘテロダインビート信号を出力する第２の光カプラ
   と、前記第２の光カプラから出力されたヘテロダインビ
   ート信号を電気信号に光電気変換する光電気変換器と、
   前記光電気変換器により変換された電気信号の周波数を
   弁別する周波数弁別器と、前記周波数弁別器の弁別結果
   が一定となるように前記ＤＦＢレーザの動作特性を制御
   する制御器とを備えた請求項１に記載の波長多重光送信
   装置。
8. 【請求項８】 前記制御器は、前記周波数弁別器の弁別
   結果が一定となるように前記ＤＦＢレーザの温度及び駆
   動電流の少なくとも一方を制御する制御回路である請求
   項７に記載の波長多重光送信装置。
9. 【請求項９】 前記光源から出力される光信号を少なく
   とも２系統に分岐する光カプラを設け、前記波長分離型
   フィルタを前記光カプラからの光信号の分岐数に応じて
   それぞれ設け、前記光出力手段及び前記波長制御手段を
   前記複数の波長分離型フィルタそれぞれにより抽出分離
   された複数の光信号にそれぞれ対応させて設け、前記複
   数の波長分離型フィルタのそれぞれにより抽出分離され
   た複数の光信号の系統に属する前記複数の光出力手段か
   らそれぞれ出力された複数の光信号を合波して多重化す
   るように前記波長多重器を複数設けた請求項１に記載の
   波長多重光送信装置。
10. 【請求項１０】 前記光源は、前記複数の波長成分を有
    する１つの光信号を出力する多波長レーザである請求項
    １から９のいずれか１つに記載の波長多重光送信装置。
11. 【請求項１１】 前記光源は、前記複数の波長成分を含
    む広帯域の波長スペクトラムの光信号を出力する広帯域
    光源である請求項１から９のいずれか１つに記載の波長
    多重光送信装置。
12. 【請求項１２】 前記広帯域光源は、スーパーコンティ
    ニウム光源である請求項１１に記載の波長多重光送信装
    置。
13. 【請求項１３】 前記広帯域光源は、スーパールミネッ
    センスダイオードである請求項１１に記載の波長多重光
    送信装置。
14. 【請求項１４】 前記広帯域光源は、自然放出光光源で
    ある請求項１１に記載の波長多重光送信装置。