JP2003517732A - 光信号の波長をロックする方法及び装置 - Google Patents

光信号の波長をロックする方法及び装置

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アウレリオ ピアンチオーラ
パオロ ミラネーゼ
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Abstract

(57)【要約】 光源から発射された光信号の波長をロックする装置であって、前記光信号の一部を抽出することができるカプラ（２）と、前記光信号の前記一部を第１副部分及び第２副部分に分割することができるスプリッタ（４）と、その波長がロックされる光信号の波長より下の値に変位するとき前記第１副部分をフィルタリングし光信号を生成することができる第１フィルタ（FP1）と、その波長がロックされる光信号の波長より上の値に変位するとき前記第２副部分をフィルタリングし光信号を生成することができる第２フィルタ（FP２）と、光信号の前記フィルタリングされた第１副部分と光信号の前記フィルタリングされた第２副部分を変換し、前記変位の大きさに対応した信号及び前記変位の方向を識別する信号を生成し、両信号を前記光源の発射スペクトラムの調整に使用することができるオプトエレクトロニック装置と、を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光信号の波長をロックする方法及び装置に関する。 特に本発明は光源から発射された光信号をロックするために使用される装置に
関する。
【０００２】
【発明の背景】
この装置の適用例は、波長分割多重（ＷＤＭ）光通信システムの送信機内で、
例えば半導体レーザなどのレーザにより発射された多重波長信号のそれぞれを個
別にロックするコンポーネントである。 波長分割多重（ＷＤＭ）伝送では、互いに独立している複数の伝送信号は、光
波長域内で多重されて、光ファイバで構成される同じ伝送路で送出されなければ
ならない。伝送される信号はデジタルまたはアナログのどちらでもよく、伝送さ
れる信号のそれぞれが他の信号の波長と別の固有の波長を有するので互いに区別
される。
【０００３】 このＷＤＭ伝送を実行するためには、異なる波長信号のそれぞれに、以下に述
べる指定帯域の特定の波長がチャネルとして割り当てられなければならない。 波長値によって以下のように識別され信号の中心波長と呼ばれるこれらの信号
は、中心波長値の周囲に特定のスペクトル幅を有し、特にそのスペクトル幅は信
号源レーザの特性及びデータ要素を信号に結びつけるために中心波長に伝えられ
る変調に依存する。
【０００４】 米国特許第5,798,859号は、光信号の波長でその強度が変化する信号を生成す
るために使用される、ファブリー・ペロフィルタ(Fabry-Perot filter)のような
波長独立特性を有する要素を含む光信号の波長をロックする方法及び装置につい
て記載している。光信号の波長変化の兆候を示しかつ波長を制御しロックするた
めに使用される信号を生成する方法で、この信号は参照信号と比較される。
【０００５】 米国特許第5,777,763号は、入力ファイバから光信号を受信する１個の入力レ
ンズ、１個のマルチプルブラッググレーティング及び１個の出力レンズを含む光
信号の波長を測定し制御する装置について記載している。マルチプルブラッググ
レーティングは入力信号の異なる規定特性を有する部分は区別された方法で反射
して一連のセンサへと送出し、一方入力信号の残りの部分は出力ファイバ上の信
号を集める出力レンズへと伝送される。前述の異なる規定特性は光信号の異なる
波長のことであるので、センサーによって光信号の異なる波長をモニタすること
ができる。この装置は多重波長通信の伝送路と連続させて接続することができる
。
【０００６】 波長ロック装置はＨＲＷＬ０８０１の名でユニフェーズ・テレコム・プロダク
ツ社（Uniphase Telecom Products）により製造され市販された。 ユニフェーズ社（Uniphase）によって１９９８年１月に公開された「波長モニタ
及び制御（Wavelength monitoring and control）」と題された「アプリケーシ
ョン・ノート(Application Note)」レポートは、ロックされる光信号のパワーの
一部を抽出するカプラを含む波長ロック装置について記載している。この信号部
分は光スプリッタに送出され、信号部分が２つの信号経路へと分けられる。前記
信号経路のそれぞれには１個の干渉フィルタ及びフィルタからの下り側にフォト
ダイオードがある。２つのフォトダイオードの出力は差動増幅器へ送出され、差
動増幅器はフォトダイオードからの２つの信号の差異を増幅する。干渉フィルタ
は、ロックされる信号波長に関係する所定量だけ中心波長がそこでわずかに変化
する伝送機能を有する。特に、この量はひとつのフィルタでは負でありもう一つ
のフィルタでは正である。このように、もしロックされる信号の波長が変化しな
ければ、フィルタからフォトダイオードへ伝送される信号量は２つの信号経路で
等しい。この場合、差動増幅器はいかなる信号も増幅しない。もしロックされる
波長に意図しない変位があれば、フォトダイオードから発射された信号は互いに
異なるものとなり、差動増幅器はこの変位に比例する信号を増幅し、差動増幅器
は分析光信号が発射される光源をロックすることに使用される。
【０００７】 米国特許第5,875,273号は、１個のブラッググレーティングがレーザ出力と組
になった、直接変調レーザの発射波長を制御するシステムについて記載している
。レーザ発射は広いスペクトラムを有するが、与えられた波長で発光のピークと
なる。グレーティングのスペクトラムのある部分は特定の波長で基本的に垂直に
なる。前記グレーティングにより伝送され反射される光の量は、最大発光波長で
発光をロックする方法で、レーザの制御信号を生成するために比較される。
【０００８】 出願人は干渉フィルタの波長の観点からこの装置の効率は直接精度に依存する
ことに注目した。 ＩＥＥＥフォトニックテクノロジレター（IEEE Photonics Technology Letters
）１９９５年１月発行の７巻１号７８頁乃至８０頁で公開された記事「光ファイ
バにおける広帯域ファブリー・ペロ仕様フィルタ（Wide band Fabry-Perot-like
filters in optical fibers）」は互いに連続に配列された一組のファイバ内グ
レーティングで構成される広帯域ファブリー・ペロフィルタについて記載してい
る。２個のグレーティングは相等しいものでありファブリー・ペロキャビティの
波長を表すσxと定義される相互の間隔をとって配置される。このタイプのフィ
ルタはσxの波長及び２つのファイバ内グレーティングのピッチに依存するスペ
クトル反応を有する。
【０００９】 特に、フィルタは前述の記事の図２で示された周期的スペクトル反応を有し、
その周期はキャビティ長σｘに依存する。周期は最大透過率の２つの連続的なピ
ーク間で測定されＦＳＲ（自由スペクトルレンジ）と呼ばれる。最大透過率を検
出する波長はグレーティングのピッチ及びＦＳＲで決定される。異なるキャビテ
ィ長σｘのフィルタの異なるスペクトル反応は記事の中で示されている。
【００１０】 出願人はキャビティの波長が増加するときＦＳＲが減少し、透過率のピークの
先端と後端がより急傾斜となることに注目した。ＦＳＲと透過率ピークの急傾斜
は故に反比例となる。 波長ロック装置（「波長ロッカー」）を定義する主要なパラメータは以下の通
りである。
【００１１】 −キャプチャ・レンジ（ＣＲ）：標準値、±50 GHz −波長精度（ＷＡ）：標準値、±2-2.5 GHz −波長安定度（ＷＳ）：標準値、±1.5-2.5 GHz 図１はロックされる波長（ＷＬ）を始点にしたこれらのパラメータを図示する
グラフである。
【００１２】 本発明の目的のために前述のパラメータが以下のように定義される。 ＦＳＲ（自由スペクトルレンジ）：フィルタの２つの透過率ピーク間の波長範
囲； ロックされた波長（ＷＬ）：ロックされた光信号の波長が固定される公称波長
； キャプチャ・レンジ（ＣＲ）：ロックされた波長と最大アンロック波長（Ｍ
ＵＷ）間の波長範囲； 波長精度（ＷＡ）：信号がロックされたとみなされるロックされた波長（ＷＬ
）を中心とする波長範囲； 波長安定度（ＷＳ）：ロックされた波長ＷＬが環境変化及び／あるいはコンポ
ーネントの経年変化の結果として変化する範囲内のロックされた波長（ＷＬ）を
中心とする波長範囲。
【００１３】 出願人は光信号波長ロック装置の性能が使用されるフィルタの構造及びタイプ
に依存することに注目した。例えば、波長安定度ＷＳはフィルタの波長伝送機能
の熱平衡によって影響される。換言すると前記伝送機能は熱による可変性を有す
る。さらに、フィルタのスペクトル反応は広い動作範囲を有するためにあまり狭
くてはいけないので、波長精度ＷＡ及びキャプチャ・レンジＣＲを求めることは
互いに対立するものとなり、このことは低い動的特性及び必然的により低い波長
精度を意味することになる。これは波長精度がフィルタのスペクトル反応の傾斜
に依存するからであり、この傾斜はフィルタが広いスペクトル応答を有するとい
う必要条件と相容れない。
【００１４】 保証されるキャプチャ・レンジＣＲはフィルタの設計パラメータである。もし
反応が周期的であるならば（ファブリー・ペロエタロン）、構造の最小自由スペ
クトルレンジを制限する（換言すると伝送機能における２つの伝送ピーク間間隔
）。 ＤＷＤＭ（高密度波分割多重送信システム）タイプの多重波長光通信システム
においては、伝送されるチャネルで使用される波長グリッドは伝送速度10-40 Gb
it/s に対しては25-50 GHzが望ましい（ＩＴＵ−Ｔ勧告によるグリッド）。
【００１５】 多重波長システムはチャネル間隔が100 GHz未満であるとき高密度波分割多重
送信システム（ＤＷＤＭ）として定義される。 ２つの隣接するチャネル間の波長間隔は大変小さく、故にこのようなシステム
の各波長をロックするために高精度ＷＡを有するロック装置が必要とされる。さ
らに、波長帯域全体は大変広く、装置は伝送帯域全体を構成するチャネルのそれ
ぞれをロックできなければいけないので、キャプチャ・レンジＣＲは大変広くな
ければいけない。
【００１６】 出願人は十分広いキャプチャ・レンジを有し、高精度であり、高密度波分割多
重送信システムの各チャネルをロックすることができる光信号波長をロックする
装置、つまり100 GHz未満のチャネル間隔を有する光信号波長をロックする装置
を開発した。 さらに、本発明によるロック装置は信号が変調される前にロックされる信号を
抽出することが望ましい。
【００１７】
【発明の概要】
第１の側面において、本発明は光源から発射された光信号の波長をロックする
方法に関し、それは以下の行程を有する。 ・前記光源から発射された前記光信号の一部を抽出する。 ・その波長が公称波長より低い値へと変位するとき第１光信号を生成し、その 波長が公称波長より上の値へと変位するとき第２光信号を生成する態様で前 記光信号の前記部分をフィルタリングする。
【００１８】 ・前記第１光信号及び第２光信号を電気信号へと変換する。 ・前記光源の発射スペクトルを調整するために使用される、前記変位の大きさ と対応する信号及び前記変位の方向を識別する２つの信号を生成する。 特に、前記光信号の前記部分をフィルタリングする前記行程は以下を含む。 ・前記光信号の前記部分を第１副部分及び第２副部分に分割する。
【００１９】 ・第１副部分の波長が公称波長より低い値へと変位するとき第１光信号を生成 する方法で前記第１副部分をフィルタリングする。 ・前記第２副部分の波長が公称波長より高い値へと変位するとき第２光信号を 生成する態様で前記第２副部分をフィルタリングする。 特に、前記変位の大きさに比例して信号を生成する段階は前記電気信号のパル
スを計数する行程を含む。
【００２０】 別の側面において、本発明は光源によって発射された光信号の波長をロックす
る装置に関し、以下を含む。 ・前記光信号の一部を抽出することができるカプラ ・前記光信号の前記部分を第１副部分及び第２副部分に分割することができる スプリッタ であって、それは以下を含むことを特徴とする。
【００２１】 ・前記第１副部分をフィルタリングすることができ、その波長がロックされる 光信号の波長より低い値にへと変位するとき光信号を生成することができる 第１フィルタ ・前記第２副部分をフィルタリングすることができ、その波長がロックされる 光信号の波長より上の値に変位するとき光信号を生成することができる第２ フィルタ ・光信号の前記フィルタされた第１副部分及び光信号の前記フィルタされた第 ２副部分を変換することができ、前記光源の発射スペクトルの調整に使用す るための前記変位の大きさに対応する信号及び前記変位の方向を識別する信 号を生成することができるオプトエレクトロニック装置 特に、前記オプトエレクトロニック装置は以下を含む。
【００２２】 ・一組のフォトダイオード ・前記一組のフォトダイオードから発射された信号が入力され増幅される差動 増幅器を含む閾値比較器 ・前記一組のフォトダイオードから発射された信号が入力され増幅される差動 増幅器を含む加算器 ・前記加算器の出力から信号を受信するカウンタ ・前記加算器の出力から信号を受信するデジタル−アナログコンバータ さらに別の側面において、本発明は光信号をフィルタリングする装置であって
、第１チャーピング要素を有する第１グレーティング及び第２チャーピング要素
を有する第２グレーティングを有し、 前記第１グレーティング及び第２グレーティングが前記所定の間隔をあけて直
列に配置され、前記第１グレーティング及び第２グレーティングに等しい長さを
有するファブリー・ペロキャビティを形成することを特徴としている。
【００２３】 前記第１チャーピング要素が前記第２チャーピング要素とは異なることが望ま
しい。 前記第１グレーティング及び第２グレーティングは光ファイバ内で形成される
ことが望ましい。 別の方法として、前記第１グレーティング及び第２グレーティングは光導波路
内で形成されてもよい。
【００２４】 本発明のさらなる特徴及び利点は、単に説明を目的として提供されなんら制限
的な意図を有するものではない添付図面を参照しつつ、以下の説明で詳細に述べ
る。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図２ａを参照すると、光伝送システムは第１端局サイト１００、第２端局サイ
ト２００、２つの端局サイトを接続する光ファイバ伝送路３００ａ及び３００ｂ
、前記光ファイバ伝送路の途中に置かれた少なくとも１つ以上の伝送路サイトを
含む。
【００２６】 説明を容易にするために、説明される伝送システムは単向性のものとする。つ
まり光信号はひとつの端局からもう一方の端局へと伝送されるものとして説明す
る。しかし以下の考え方は光信号が両方向に伝送される双方向システムについて
も有効である。 本実施例において、システムは最大１２８チャネルの伝送に適応されるが、最
大チャネル数はシステムが想定する構成によって決定される。
【００２７】 第１端局サイト１００は複数の入力チャネル１６０に対するマルチプレックス
セクション１１０（ＭＵＸ）及び電力増幅セクション１２０（ＴＰＡ）を含むこ
とが望ましい。 第２端局サイトは前置増幅セクション１４０（ＲＰＡ）及び複数の出力チャネ
ル１７０に対するデマルチプレックスセクション１５０（ＤＭＵＸ）を含むこと
が望ましい。
【００２８】 各入力チャネル１６０はマルチプレックスセクション１１０で受信され、次図
２ｂで詳細に説明したように、マルチプレックスセクション１１０はＢＢ（青色
帯域）、ＲＢ１（赤色帯域１）及びＲＢ２（赤色帯域２）として連続的に表示さ
れる３つのサブバンドにチャネルをグループ化することが望ましい。説明した３
つより大きいかあるいは小さい数のサブバンドへの分割を光伝送システムは同様
に実行することができる。３つのサブバンドは電力増幅セクション１２０へと送
出されさらに伝送路３００へ送出される。
【００２９】 電力増幅セクション１２０は、マルチプレックスセクションで互いに分離され
た３つのサブバンドを受信して別々に増幅し、伝送路３００へ送出される広帯域
（ＳＷＢ）ＷＤＭ信号を生成するためにサブバンドを結合する。 伝送路サイト４００は広帯域WDM信号を受信し、再度３つのサブバンドＢＢ、
ＲＢ１及びＲＢ２に分割し、別々に３つのサブバンドの信号を増幅し、必要に応
じてこれら３つのサブバンドにいくつかのチャネルを挿入したりあるいはいくつ
かのチャネルを除去したりし、広帯域ＷＤＭ信号を再び構成するために３つのサ
ブバンドを再び結合する。
【００３０】 さらに伝送路サイト４００は伝送路３００上の適当な位置に配置され、ＷＤＭ
光信号を増幅するか、より一般的にはその特性を変更する必要があるときにいつ
でもその位置が当該ポイントに至る伝送路セクションによって決められる。 第２端局サイト２００は広帯域信号を受信し前置増幅セクション１４０内で受
信信号を増幅する。前置増幅セクション１４０は再度ＷＤＭ信号を３つのサブバ
ンドＢＢ、ＲＢ１及びＲＢ２に分割することが望ましい。デマルチプレックスセ
クション１５０は３つのサブバンドを受信しそれらを単一波長信号１７０へと分
割する。
【００３１】 伝送路サイト４００でいくつかのチャネルが挿入されたり除去されたりするの
で入力チャネル１６０の数は出力信号１７０の数とは異なる。 図２ｃは増幅器のスペクトル発射のグラフであり、以下に述べる例の３つのサ
ブバンドを図示している。特に、第１サブバンドＢＢは1529 nmから1535 nmの波
長域を有する信号を含むことが望ましく、第２サブバンドＲＢ１は1541 nmから1
561 nmの波長域を有する信号を含むことが望ましく、第３サブバンドは1575 nm
から1602 nmの波長域を有する信号含むことが望ましい。
【００３２】 １６チャネルが第１サブバンドに配置され、４８チャネルが第２サブバンドに
配置され、６４チャネルが第３サブバンドに配置されることが望ましい。 合計１２８チャネルを有するシステムの隣接するチャネルは50 GHzの周波数間
隔を有することが有利である。 図２ｂは第１端局サイト１００の入力セクションをより詳細に示す。このサイ
トは、マルチプレックスセクション１１０及び増幅セクション１２０に加えて、
ラインターミナルセクション４１０（ＯＬＴＥ）及び波長変換セクション４２０
（WCM）を含む。
【００３３】 ラインターミナルセクション４１０は例えばＳＯＮＥＴ、ＡＴＭ、ＩＰあるい
はＳＤＨ標準のうちのいずれかによる装置などの端局装置に対応し、伝送路上で
伝送されるチャネル数に一致する数のトランシーバを含む。上述の例においては
、ＯＬＴＥは１２８トランシーバを有する。ＯＬＴＥは波長のひとつずつで複数
のチャネルを伝送する。
【００３４】 電気通信システムと互換するためにＷＣＭセクション４２０の一部を形成する
波長コンバータＷＣＭ１−ＷＣＭ１２８によってこれらの波長は変更を加えられ
る。コンバータＷＣＭ１−ＷＣＭ１２８は、例えば本出願の名の下での米国特許
第5,267,073号で述べたように、一般的波長の信号を受信しそれを所定の波長の
信号へと変換することができる。
【００３５】 各波長コンバータＷＣＭは光信号を電気信号に変換するフォトダイオード、レ
ーザ光源、及び所定の波長のレーザ光源によって発射された光信号を、フォトダ
イオードで変換された電気信号で変調するための、例えばマッハツェンダタイプ
の電気−光モジュレータを含む。 別の方法としてこのコンバータは１個のフォトダイオード、及び光信号を所定
の波長に変換する方法でフォトダイオードの電気信号によって直接変調される１
個のレーザダイオードを含んでもよい。
【００３６】 増幅器、リタイマ及び／または信号スクウェアラなどの装置はフォトダイオー
ドとモデュレータの間及び／またはフォトダイオードと直接変調レーザ間で接続
される。伝送ＦＥＣ（前進型誤信号訂正）モジュールを接続することもでき、そ
れは受信機が伝送路上で発生する誤りを訂正することができるように信号のタイ
ムフレームにデータを挿入してＢＥＲを改善する。
【００３７】 さらに別の方法では、このコンバータは、レーザ光源及びレシーバからの電気
信号を使用して所定の波長でレーザ光源によって生成された光信号を変調するた
めの電気―光モジュレータと共に、光信号を受信し対応する電気信号へ変換する
レシーバ（例えば、上記に示した標準のレシーバ）を含む。 表示されたタイプの波長コンバータは出願人によってＷＣＭ、ＲＴＸ及びＬＥ
Ｍの表象で市販された。
【００３８】 すべての場合で、第１端局サイト１００にある波長コンバータあるいは光信号
ジェネレータは、システム内に連続して配置される増幅器の動作帯域幅内にある
対応するチャネル内の波長を有する対応動作光信号を生成する。 マルチプレックスセクション１１０はマルチプレクサ４３０、４４０及び４５
０を含むことが望ましい。１２８チャネルを有するシステムで、第１マルチプレ
クサ４３０は第１サブバンドＢＢを形成するために最初の１６個のコンバータＷ
ＣＭ１−１６からの信号を結合し、第２マルチプレクサ４４０は第２サブバンド
RB1を形成するためにコンバータＷＣＭ１７−６４からの信号を結合し、第３マ
ルチプレクサ４５０は第３サブバンドＲＢ２を形成するためにコンバータＷＣＭ
６５−１２８からに信号を結合する。
【００３９】 マルチプレクサ４３０、４４０及び４５０は受動光装置であって、それによっ
て光ファイバに対応して伝送される光信号は１本のシングルファイバ上に載せら
れる。この種の装置例としては石英ファイバカプラもしくはプレーナ型光カプラ
、マッハツェンダ装置、ＡＷＧ、偏光フィルタ、干渉フィルタ、光微小フィルタ
、または類似のものがある。
【００４０】 一例として、適応するコンバイナは本出願で市販された8 WMまたは24 WMコン
バイナである。 増幅セクション１２０は、新しい増幅手段の前に現在の光ファイバの連続する
セクションを通過するに十分な値へと信号レベルを上げる方法で、不可欠な伝送
品質を提供するに十分なパワーレベルを最後に維持したまま、サブバンドの信号
を増幅することができる。前記パワー増幅器の後で、バンドバス結合フィルタに
よって帯域の信号が互いに結合される。故に、適応する光ケーブルに挿入され通
常シングルモード光ファイバで構成される例えば１００キロメートル前後といっ
た数十から数百キロメータの長さの光伝送路の第１セクション３００へとそれら
の信号を投入することができる。
【００４１】 上述したタイプの接続に使用される光ファイバは分散シフトタイプの光ファイ
バである。 しかしながら、隣接するチャネル間で混変調の非線形効果を排除したり低減す
ることが望ましい場合にステップインデックスの特徴を有するファイバのタイプ
は望ましく、特にチャネル間隔が大変小さいときの分散シフトファイバで特に意
味があるだろう。
【００４２】 ステップインデックスファイバは約1550 nmの波長で約17 ps/mm kmの分散があ
る。前述の混変調現象を無視するに十分な波長分散の低い方の値は例えば1.5か
ら6 ps/kmであって、例えばＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．６５５に記載されているＮＺＤ（非
ゼロ波長分散）と呼ばれるファイバで獲得できる。
【００４３】 光伝送路の前記第１セクション３００ａの末端に第１ラインサイト４００があ
り、ファイバでの移動中に減じられた多重波長信号（ＷＤＭ信号）を受信するこ
とができ、前セクションの特徴に似た特徴を有する光ファイバの第２セクション
３００ｂへ送り込むのに十分なレベルへそれらの信号を増幅することができる。 接続される伝送路増幅器及び光ファイバの対応するセクションも通常は対応す
るケーブルに挿入されていて、第２端局ステーションに至る必要な全伝送距離を
カバーする。
【００４４】 デマルチプレックスセクション１５０に対しては、マルチプレックスセクショ
ン１１０で使用されるコンポーネントと同じタイプのコンポーネントが使用され
、上述したように、このコンポーネントは対向構成で組み込まれ、出力ファイバ
上に位置するパスバンドフィルタと対応して組み合わされる。 指示されたタイプのパスバンドフィルタの例はミクロン-オプティックス社（M
icron-Optics）によって市販されている。
【００４５】 代わりに、目的に適応するデマルチプレックスセクション１５０は例えば２４
ＷＤあるいは８ＷＤと呼ばれるＡＷＧ（アレイ導波路格子）であってもよい。 説明した構成は、特に約500 kmの距離を超える伝送であって、例えば1チャネ
ルにつき10 Gbit/sかそれより上の高伝送速度での伝送に適している。 説明したシステムにおいて、伝送路増幅器は、多重化行程構成で創出されてい
て、約22 dBmの総出力光パワーで動作する利便性を有して設計されている。
【００４６】 加えて、パワー増幅器１２０は伝送路増幅器と同じ構成を有する利点を持つ。 上記のように説明した伝送システム構成は、要求される性能を提供することに
特に適し、複数の波長分割チャネルを伝送することに適し、他のものからそれら
のいずれもが損失を与えられることなく特に選択した波長を伝送することができ
ることに関して特にシステムの一部を成す伝送路増幅器の特性を特別に与えられ
ていることがわかった。
【００４７】 特に、カスケード操作時に様々な波長で本質的に同一の（あるいは「均一の」
）反応を有するために設計された伝送路増幅器を利用することによって、カスケ
ード操作に適する増幅器の所で、1529 nmから1602 nm、1529 nmから1535 nm、15
42 nmから1561 nmあるいは1575 nmから1602 nmの波長帯域で、全てのチャネルに
対する均一化動作が保証される。
【００４８】 増幅器の構成は増幅器が増幅する波長によって変化する。上記で定義したよう
な波長は以下で述べる異なるタイプの増幅器で増幅される。 光信号の波長をロックする装置は上記したタイプの多重波長通信システムに挿
入される利点を有し、波長変換セクション４２０のＷＣＭコンバータ内に位置す
る。
【００４９】 図３は一例として、前記コンバータの後ろに置かれた波長ロック装置の図を示
す。この装置内で、レーザ４１１は伝送チャネルの波長のひとつで光信号を発射
し、モジュレータ４１２はレーザから発射された前記信号にデータを載せるよう
すが示される。このレーザ及びモジュレータは例えば各コンバータＷＣＭ内に位
置するレーザ及びモジュレータである。
【００５０】 特に、この装置はレーザ４１１とモジュレータ４１２の間に位置するカプラ２
を含み、それはモジュレータからのデータが信号に加えられる前に、ロックされ
る光信号の一部を抽出する。 特に、このカプラは、偏光維持ファイバ上に第１入力ip及びシングルモードフ
ァイバ上に第２入力is、偏光維持ファイバを構成している第１出力up及びシング
ルモードファイバを構成している第２出力usを有する。
【００５１】 カプラは、例えば、石英カプラまたは微小光学技術によって作られたカプラで
ある。 偏光維持ファイバの複屈折の軸に沿って偏光し、前記ファイバの入力ipへ入射
された光信号は光信号の偏光が変化しないようにしながら一部分が第１出力upか
ら出射され、カプラの組立時に定義された結合比率に従ってipに送出される偏光
光信号の光パワーの一部と一緒に第２出力usから一部分が出射される。ロックさ
れる光信号の一部はシングルモードファイバisの出力usから取り出される。
【００５２】 ロックされる信号の主要な部分を抽出することが望ましい光ファイバは偏光維
持ファイバであるので、このカプラ２は偏光維持ファイバとシングルモードファ
イバの間のカプラである。 装置はまたロックされる光信号の前記部分が入射される入力ipの光パワースプ
リッタを含み、それは50%が望ましい分配比率に従って２つの出力us1及びus2を
第１副部分及び第２副部分へと分割する。
【００５３】 光スプリッタ４は石英ファイバで形成される光スプリッタか、代わりになるべ
きものとしては統合光技術によるもの（基板上の内導波路装置）が望ましい。 光スプリッタの２つの出力us1及びus2はフィルタFP1またはFP2がそれぞれに位
置する一組の信号経路R1及びR2を形成する。 両信号経路のフィルタの出力はオプトエレクトロニック装置６へと導かれ、図
４で詳細に示したように、レーザ発射制御ユニット８に接続される。
【００５４】 このオプトエレクトロニック装置６は特に、２つの信号経路R1及びR2のひとつ
から光信号をそれぞれが受信する一組のフォトダイオードPD1及びPD2、フォトダ
イオードの出力に接続された入力を有する差動増幅器を含む閾値比較器を含む。
フォトダイオードの出力はまた、差動増幅器も含むことが望ましい加算器１２に
よって追加され、フォトダイオードからの追加信号を蓄積することができるカウ
ンタ１４へと送出される。このカウンタ１４の下流に、カウンタから放出された
デジタル信号を受信し、レーザ発射制御ユニット８へアナログ信号を送出するデ
ジタル−アナログコンバータＤＡＣ１６がある。
【００５５】 閾値比較器１０の出力UΔもまたレーザ発射制御ユニット８へ送出される。 フィルタＦＰ１及びＦＰ２は図５にその伝送機能を示した高分離性フィルタで
ある。 出願人はこのタイプの伝送機能を有するフィルタを製造する方法を発見した。
特に、これらのフィルタは大変狭いＦＳＲを有していて、高密度波長分割多重（
ＤＷＤＭ）信号の隣接するチャネル間隔よりも少なくとも１段階分の大きさ（50
0 MHz - 1 GHz）小さいことが利点である。加えて、それらの動作パス帯域は上
記したように高密度波長分割多重（ＤＷＤＭ）のチャネル帯域と少なくとも同じ
幅の広さである。このパス帯域はロック構造のキャプチャレンジ（ＣＲ）を決定
する。
【００５６】 望ましい構成において、これらのフィルタＦＰ１及びＦＰ２は、互いに隣接す
る帯域が帯域を限定するファブリー・ペロ干渉計であり、それは例えば互いに異
なる「チャーピング」ピッチを有する２つの「チャープ」グレーティングを設け
ることにより作られ、光ファイバや光導波路内に直列して配置される。 グレーティングは光ファイバや光導波路で、高い屈折率を有する領域と低い屈
折率を有する領域とを入れ替えることによって形成されるコンポーネントである
。これらの領域間の間隔はグレーティングピッチと呼ばれる。グレーティングピ
ッチはどの波長が反射されどの波長が伝送されるかを決定する。「チャープ」グ
レーティングはこのピッチが可変であるグレーティングであって、換言すると高
屈折率を有する２つの領域間の間隔はグレーティングに沿って増加したり減少し
たりする。このタイプのグレーティングにおいて、付与された波長の信号は高屈
折率を有する第１領域で反射され、一方異なる波長の信号は第１領域とは異なる
がやはり高屈折率を有する第２領域で反射される。グレーティングのピッチの前
記変化はチャーピング要因と呼ばれる。
【００５７】 特許出願WO9636895は光ファイバ内のこのタイプのグレーティングを設ける方
法を記載している。 ファブリー・ペロ干渉計は、例えば米国特許第4,400,058号に記載されていて
、2.4未満の屈折率を有し、互いに所定の間隔をあけて配置される一組の基板に
よって範囲を定められる光キャビティを含んでいる。
【００５８】 ファブリー・ペロ干渉計は公式に従った周期的光伝送機能を有する。
【００５９】
【式１】
【００６０】 Lcはキャビティ長であり、λはこのキャビティを通過する光信号の波長であり、
Rはフィルタの反射要素のエネルギー反射率であり、nneffは光ビームがフィルタ
内で伝搬される媒体の実効屈折率である。 特に、フィルタ及び要求された機能を創出するために使用されるタイプの技術
によれば一定量または可変量であるが、どんな場合でも光キャビティのLc値に依
存する量だけ離れた間隔で、この伝送機能は透過率のピークを有する。光ファイ
バにおいて、このキャビティは互いに付与された間隔で高屈折率を有する２つの
領域を設けることによって作られる。透過率のピークは２つの前述の領域が増加
する位置の間隔で互いにより近くなる。
【００６１】 図７は光ファイバで作られた前記フィルタの構造例を示す。第１グレーティン
グ２１はチャーピング要因K1を有し、第２グレーティング２２はチャーピング要
因K2を有する。２つのグレーティングの高屈折率を有する２つの第１領域間の距
離ｄは図７で示したように、長さｄでファブリー・ペロタイプのキャビティを創
出する。
【００６２】 このフィルタのパス帯域は、この場合、グレーティングの反射帯域と一致し、
一方周期性の点（ＦＳＲ、即ち自由スペクトルレンジ）に関する性能及び周期的
ピークの幅はグレーティング間の間隔及び関係するチャーピング要因K1及びK2に
よって決定される。これらのパラメータはパラメータによって範囲を定められる
キャビティで作り出されるファブリー・ペロ効果を特徴づける。２つのチャーピ
ング要因K1及びK2間の差は、上記し図８で示したように、互いに大変近接する透
過率（大変小さいＦＳＲ）の２つのピークを得ることを可能にするキャビティを
定義する。これはこの構造が波長の機能としてのキャビティ長の変化を示すから
である。これは与えられた波長の信号は異なる波長の信号とは異なる場所で反射
されるからである。故に、公式(1)によると、波長の相関関係は、直接（公式の
項λ）及び間接（Lc、図７で示した長さｄに対応する波長で変化するキャビティ
長）の２つの形式で示される。
【００６３】 上記で定義したＩＴＵグリッドの特性に適応するフィルタは２つのチャーピン
グ要因間の差が1から10 nm/cmであり、間隔ｄは5から40 mmの範囲のフィルタで
あって、例えばK1が7 nm/cmでありK2が10 nm/cm、キャビティ長が約20 mmのフィ
ルタがあげられる。加えて、前述の多重波長信号に関係する出願以外の出願に対
して、これらの範囲は指示されたフィルタと異なるフィルタのスペクトル傾斜を
得るために変化し得る。
【００６４】 加えて、グレーティング長がキャビティ長より大きいとき、第２グレーティン
グは第１グレーティングに部分的に重ね合わされ、その重ね合わせの結果フィル
タの特性が変化することはない。 これらの特性を有するフィルタが、上記したようなデジタル回路で、波長を「
ラッチ」し、故に波長をロックするシステムを創出するために使用された。２つ
のフィルタは、互いにわずかに異なりロックされる動作波長よりひとつは大きく
ひとつは小さい２つの波長の中心とされ、隣接する帯域幅は２つの構造に対して
取得される（図５参照）。
【００６５】 波長ロック装置は以下の方法で作動する。 レーザ４１１によって発射された波長λの光信号の所定の部分はカプラ２で抽
出され出力usからスプリッタ４へ送出され、スプリッタ４はこの信号の一部分を
2つの信号経路R1及びR2へと分割する。フィルタＦＰ１及びＦＰ２は図５で層を
成して示されている伝送機能を有する。特に、フィルタＦＰ１は
【００６６】
【数１】
【００６７】 のとき図５に示したスペクトルを有し、λ＞λituのときλ=λituに対応する透
過率にほぼ等しい均一の透過率を有する。フィルタＦＰ２は
【００６８】
【数２】
【００６９】 のとき図５に示したスペクトルを有し、λ＜λituのときλ=λituに対応する透
過率にほぼ等しい均一の透過率を有する。 前記フィルタの出力で、光信号はすべての他の領域内で減じられるので、光信
号の波長がピークＰのひとつにあるとき光信号はフィルタのパス帯域内で最大と
なる。ピークはフィルタの製造時に規定されたＦＳＲに従って互いに等しい間隔
をとる。図５は２つのフィルタの伝送機能が互いに対して対称的であり、対称軸
はロックされる公称波長λituによって表される。このように１つのフィルタは
この波長の公称値より下の値への変位を検出し、一方もうひとつのフィルタはこ
の波長の公称値より上の値への変位を検出する。
【００７０】 フォトダイオードＰＤ１によって発射された信号は故にロックされるべき波長
λの公称値λituより下の値への変位に対応する信号であり、フォトダイオード
ＰＤ２によって発射された信号はロックされるべき波長λの公称値より上の値へ
の変位に対応する信号である。ロックされる信号波長、または複数の前記ピッチ
（ＦＳＲ）である波長に対応する波長λを入力時に光信号が有するときだけ、Ｆ
Ｐ１及びＦＰ２はフォトダイオードへ光を伝送するので、フォトダイオードＰＤ
１及びＰＤ２によって生成された２つの信号は一組の電気的インパルスとして表
される。
【００７１】 フォトダイオードＰＤ１及びＰＤ２によって発射された電気的インパルスの数
はロックされる信号の波長がその公称値から置き換えられる変換量を決定するこ
とに使用される。これは、ＰＤ１によって発射されるインパルス数がn1のとき、
ロックされる信号の波長λはλitu-n1*ＦＳＲに等しいからである。ＰＤ２によ
って発射されるインパルス数がn2のとき、ロックされる信号の波長λはλitu-n2 *ＦＳＲに等しい。２つのフィルタの伝送機能は、波長が公称値λituより小さい
か（信号経路Ｒ１）あるいは公称値λituより大きいか（信号経路Ｒ２）に従っ
て、２つの信号経路のひとつにだけ光ビームを進行させることができるので、信
号はフォトダイオードＰＤ１またはフォトダイオードＰＤ２のどちらかによって
だけ発射されることに注意すべきである。フォトダイオードによって発射された
信号は閾値比較器１０に送出され、それは２つのフォトダイオードのひとつから
受信した信号がロックされる信号波長の変位を意味するかどうかを決定する。こ
れは、ロックされる光信号の波長が公称波長値λituから変位したとき、両フィ
ルタは公称波長λituで伝送されるより低い光パワーを有する信号をフォトダイ
オードに伝送するからである。その結果として、前記フォトダイオードにより発
射された電気信号は減少し、閾値比較器１０はこの減少及び出力状態の変化を検
出する。
【００７２】 閾値比較器１０及びカウンタ１４から出力される一組の信号はロックされる光
信号の波長の変化を正確に説明する。カウンタ１４から発射された信号はデジタ
ル信号である。図６のグラフで示したように、デジタル−アナログコンバータ１
６はレーザ発射制御ユニット８に対応するアナログ信号を供給する。前記２つの
信号を常にモニタすることにより、制御ユニットは発生する波長の変位を訂正す
る方法で光源の発射に作用することができる。
【００７３】 動作モード例を以下の表に示す。
【００７４】
【表１】
【００７５】 波長λが変化するときに波長ロック装置が実施するステップに表中で漸次番号
をつけた。一例として、光源の発射公称波長λituより大きい波長方向への波長
λの変位を想定する。 ステップ１では、波長λはいかなる変位もなされないので、波長ロック装置は
なんらの例外を検出しない。
【００７６】 ステップ２では、波長λはより高い値の方へ変位するが、変位の量がフィルタ
ＦＰ２で検出できるほどではないので比較器はフォトダイオードＰＤ１及びＰＤ
２からの２つの信号になんらの非均一性を検出しないので、ロック装置はなんら
の例外を未だ検出しない。 ステップ３では、比較器はフォトダイオードからの２つの信号間に差異を検出
しこの変位の「＋」方向を認める。
【００７７】 ステップ４では、比較器はフォトダイオードからの２つの信号間のこの差異を
検出し続け、この変位の「＋」方向を確認する。 ステップ５では、カウンタは第１インパルスを受信し、１を数え、このデジタ
ル信号をデジタル−アナログコンバータへと送出する。 この例から、システムはフィードバックの対象となっていて制御されている。
一組の制御信号（＋；１）が光源発射制御ユニット８に適用される。このユニッ
トは、フィルタＦＰ１及びＦＰ２のＦＳＲに直接一定の割合で比例することによ
る入力制御信号への比例法で対応する方法で構成されている。
【００７８】 公称放出波長λituより下の発射波長に連続的な減少があるとき、ロック装置
の動作は先の場合のミラーイメージとなる。フィルタＦＰ１のスペクトル反応の
第１ピークに達したときに、一組の制御信号（−；１）が制御ユニットへ送出さ
れる。発振波長が急激に変化するとき、カウンタは通過するＦＰ１またはＦＰ２
のスペクトルのピーク数を数え、＋または−のサインが波長の変化方向に対応す
る対応制御信号（±；ｎ）が制御ユニットへ送出される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ロックされる波長WLを始点とする光信号波長ロック装置に対するパ
ラメータを図示するグラフ。
【図２ａ】 分割多重波長通信システムの概略図。
【図２ｂ】 多重波長通信システムの伝送ステーションの概略図。
【図２ｃ】 波長帯域1525 nmから1620 nmでの光増幅ステーションのスペクト
ル発射のグラフ。
【図３】 本発明による光信号波長ロック装置の概略図。
【図４】 特にオプトエレクトロニック装置６のブロック図を示す図３の装置
の概略図。
【図５】 図３のロック装置で使用される本発明による２個の高分離度フィル
タの伝送機能のグラフ。
【図６】 図３のロック装置に含まれるデジタル−アナログコンバータの出力
時に描かれるアナログ信号のグラフ。
【図７】 本発明による光ファイバで形成される高分離度フィルタ。
【図８】 図７のフィルタの伝送機能のグラフ。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１４年３月４日（２００２．３．４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項７】 前記第１グレーティング（２１）及び第２グレーティング（２２ ） は光ファイバ内で形成されることを特徴とする請求項６記載の装置。
【請求項８】 前記第１グレーティング（２１）及び第２グレーティング（２２ ） は光導波路内で形成されることを特徴とする請求項６記載の装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】 波長ロック装置はＨＲＷＬ０８０１の名でユニフェーズ・テレコム・プロダク
ツ社（Uniphase Telecom Products）により製造され市販された。 ユニフェーズ社（Uniphase）によって１９９８年１月に公開された「波長モニタ
及び制御（Wavelength monitoring and control）」と題された「アプリケーシ
ョン・ノート(Application Note)」レポートは、ロックされる光信号のパワーの
一部を抽出するカプラを含む波長ロック装置について記載している。この信号部
分は光スプリッタに送出され、信号部分が２つの信号経路へと分けられる。前記
信号経路のそれぞれには１個の干渉フィルタ及びフィルタからの下り側にフォト
ダイオードがある。２つのフォトダイオードの出力は差動増幅器へ送出され、差
動増幅器はフォトダイオードからの２つの信号の差異を増幅する。干渉フィルタ
は、ロックされる信号波長に関係する所定量だけ中心波長がそこでわずかに変化
する伝送機能を有する。特に、この量はひとつのフィルタでは負でありもう一つ
のフィルタでは正である。このように、もしロックされる信号の波長が変化しな
ければ、フィルタからフォトダイオードへ伝送される信号量は２つの信号経路で
等しい。この場合、差動増幅器はいかなる信号も増幅しない。もしロックされる
波長に意図しない変位があれば、フォトダイオードから発射された信号は互いに
異なるものとなり、差動増幅器はこの変位に比例する信号を増幅し、差動増幅器
は分析光信号が発射される光源をロックすることに使用される。米国特許第5,78 1,572号はレーザダイオードの発射波長を固定させるための光波長固定システム
を開示している。この文献の図６及び７を参照して開示されたシステムにおいて 、レーザダイオード光源から発射された信号光は２つのコンポーネントへと経路 され２つのコンポーネントのひとつはさらに２つのコンポーネントへと経路され る。これら２つのさらなるコンポーネントはそれぞれ第１及び第２光フィルタを 通って第１及び第２フォトダイオードで検出される。第１及び第２フォトダイオ ードからの出力は電圧へ変換されて比較器へ入力される。比較器は第１及び第２ フォトダイオードからの出力を比較する。第１フォトダイオードからの出力がよ り大きいとき第２フォトダイオードからの出力はレーザダイオードの発射波長は 目標波長l0より長いことを意味する。それに対して、第１フォトダイオードから の出力がより少ないとき第２フォトダイオードからの出力はレーザダイオードか らの発射波長は目標波長l0より短いことを意味する。レーザダイオードの発射波 長が目標波長に近づくように比較器からの出力によってレーザダイオードはこの ように制御される。 欧州特許第0 911 621号はレーザダイオードの発射波長を一定に保つ光装置を
開示している。この装置の動作原理は上にあげた米国特許第5,781,334号のシス
テム動作原理に類似している。 米国特許第5,781,334号は固定された多重周波数光源及び合成光波長を生成す
る方法を開示する。光源はファブリー・ペロ共振器、複数の光源（Ｄi）、エレ
クトロオプティカル制御回路（オプトエレクトロニック検出器ＰＤR、電気信号
弁別器ＳＤR、光源Ｄiに割り当てられた電気制御器ＳＴiを含む）及び電気計数
装置ＣＮＴを含む。ファブリー・ペロ共振器はその共振長が光源Ｄiの周波数Vi
での共振を可能にするように構成され大きさが決められている。さらに、第１光 源D1の周波数V1での平均値＜V1＞は前記エレクトロオプティカル制御回路（光− 電気変換及び同期復調を用いている）を用いてファブリー・ペロ共振器の第１共 振周波数V1でロックされている。従って、光源D2の周波数V2の平均値＜V2＞はそ れが電気計数器CNT（即ち、ファブリー・ペロ共振器の横共振を計数することに
よる）の助けを借りてファブリー・ペロ共振器の第２周波数V2に至るまでセット される。それから、光源D2の周波数V2の平均値＜V2＞は前記エレクトロオプティ カル制御回路を用いてファブリー・ペロ共振器の第２共振周波数V2でロックされ る。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】 出願人は干渉フィルタの波長の観点からこの装置の効率は直接精度に依存する
ことに注目した。スン・ハク チョウ(Sung-Hak Cho)氏その他（レーザ及びエレ クトロオプティックス学会年次会議、LEOS９７年度第１０回記念会議(Lasers an d Electro-optics Society Annual Meeting, LEOS'97, 10th Annual Meeting)「 チャープファイバブラッググレーティングを有する広帯域、高処理、多重チャネ ルファブリー・ペロフィルタの自由スペクトルレンジ変化(Free Spectral Range Variation of Broadband, High finesse, Multi-Channel Fabry-Perot Filter with Chirped fiber Bragg Gratings)」。会議議事録IEEE、２巻１９９７年１１ 月１０−１３、頁４３７−４３８）、サグデンK(Sugden K)氏その他（「効果的
ファイバグレーティング伝送フィルタ(Efficient Fibre Grating Transmission Filter)」１９９５年１月３０日、IEE光ファイバグレーティング及びその適用に 関する学会（IEE Colloquium on Optical Fibre Gratings and Their applicati ons, 30 January 1995）及び米国特許第5,699,378号は同じチャーピング要因を
有する直列に配置された２つのチャープファイバグレーティングを含むファブリ ー・ペロ共振器を開示している。 英国特許第2,320,828号は第１グレーティング及び第２グレーティングを含む
装置を開示している。この文献の７頁の２１行から８頁の５行に記載されている ように、２つのグレーティングの反応があるフィルタリング応用物に対して全く 望まない形式であるファブリー・ペロフィルタに似ることを避けるために２つの グレーティング間に光アイソレータが設置されている。 ＩＥＥＥフォトニックテクノロジレター（IEEE Photonics Technology Letter
s）１９９５年１月発行の７巻１号７８頁乃至８０頁で公開された記事「光ファ
イバにおける広帯域ファブリー・ペロ仕様フィルタ（Wide band Fabry-Perot-li
ke filters in optical fibers）」は互いに連続に配列された一組のファイバ内
グレーティングで構成される広帯域ファブリー・ペロフィルタについて記載して
いる。２個のグレーティングは相等しいものでありファブリー・ペロキャビティ
の波長を表すσxと定義される相互の間隔をとって配置される。このタイプのフ
ィルタはσxの波長及び２つのファイバ内グレーティングのピッチに依存するス
ペクトル反応を有する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 5F072 HH02 HH05 JJ05 JJ13 KK07 KK08 YY15 5F073 AB28 BA01 EA03 GA12 GA13 5K102 AA51 AD01 MA01 MB02 MC02 MD01 MD03 MH02 MH13 MH24 PC03 PH49 RD02 RD05

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光源から発射された光信号の波長をロックする方法であって、 前記光源から発射された前記光信号の一部を抽出する行程と、 抽出部分の波長が公称波長より低い値へと変位するとき第１光信号を生成し抽
    出部分の波長が公称波長より高い値へと変位するとき第２光信号を生成する態様
    で前記光信号の前記部分をフィルタリングする行程と、 前記第１光信号及び第２光信号を電気信号へと変換する行程と、 前記光源の発射スペクトルを調整するために使用される、前記変位の大きさに
    対応する信号及び前記変位の方向を識別する２つの信号を生成しする行程と、を
    含む方法。
  2. 【請求項２】 前記光信号の前記部分をフィルタリングする前記行程は、 前記光信号の前記部分を第１副部分及び第２副部分に分割し、 第１副部分の波長が公称波長より低い値へと変位するとき第１光信号を生成す
    る方法で前記第１副部分をフィルタリングし、 第２副部分の波長が公称波長より高い値へと変位するとき第２光信号を生成す
    る態様で前記第２副部分をフィルタリングする行程を含む請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記変位の大きさに比例して信号を生成する行程は、前記電気信
    号のパルスを計数する行程を含む請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 光源から発射された光信号の波長をロックする装置であって、 前記光信号の一部を抽出することができるカプラ（２）と、 前記光信号の前記部分を第１副部分及び第２副部分に分割することができる
    スプリッタ（４）と、を含み、 前記第１副部分をフィルタリングし、かつ第１副部分の波長がロックされる
    光信号の波長より下の値に変位するとき光信号を生成することができる第１フィ
    ルタ（ＦＰ１）と、 前記第２副部分をフィルタリングし、かつ第２副部分の波長がロックされる
    光信号の波長より下の値に変位するとき光信号を生成することができる第２フィ
    ルタ（ＦＰ２）と、 光信号の前記フィルタリングした第１副部分及び光信号の前記フィルタした
    第２副部分を変換することができ、前記光源の発射スペクトルの調整に使用する
    ための前記変位の大きさに対応する信号及び前記変位の方向を識別する信号を生
    成することができるオプトエレクトロニック装置（６）と、を含むことを特徴と
    する装置。
  5. 【請求項５】 前記オプトエレクトロニック装置（６）は、 一組のフォトダイオード（ＰＤ１、ＰＤ２）と、 前記一組のフォトダイオードから発射された信号が入力される差動増幅器を含
    む閾値比較器（１０）と、 前記一組のフォトダイオードから発射された信号が入力され差動増幅器を含む
    加算器（１２）と、 前記加算器の出力から信号を受信するカウンタ（１４）と、 前記加算器の出力から信号を受信するデジタル−アナログコンバータと、を含
    むことを特徴とする請求項４記載のオプトエレクトロニック装置。
  6. 【請求項６】 光信号をフィルタリングする装置であって、 第１チャーピング要素を有する第１グレーティングと、 第２チャーピング要素を有する第２グレーティングと、を有し、 前記第１及び第２グレーティングが間隔をあけて直列に配置され、前記第１グ
    レーティングと第２グレーティング間の所定の間隔に等しい長さを有するファブ
    リー・ペロ（Fably-Perot）キャビティを形成すること、を特徴とする光信号を
    フィルタリングする装置。
  7. 【請求項７】 前記第１チャーピング要素が前記第２チャーピング要素とは異な
    ることを特徴とする請求項７記載の装置。
  8. 【請求項８】 前記第１グレーティング及び第２グレーティングは光ファイバ内
    で形成されることを特徴とする請求項７記載の装置。
  9. 【請求項９】 前記第１グレーティング及び第２グレーティングは光導波路内で
    形成されることを特徴とする請求項７記載の装置。
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