JP2003526232A - Ｄ−ｗｄｍ多重波長システムの作動監視のための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明に基づく装置は、信号出力を評価ユニットに提供している光検出器が信号検出用として配備されているという制御可能タイプの光波長多重分離装置に於いて、信号がチャネル分離のために提供されていることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （技術分野） 本発明は、Ｄ−ＷＤＭ多重波長システムの作動監視のための装置に関するもの
である。

【０００２】 Ｄ−ＷＤＭシステムは、例えばＰｒｏｆｉｌｅ Ｏｐｔｉｓｃｈｅ Ｓｙｓｔ
ｅｍｅ有限会社（ドイツ）発行の出版物「Ｄ−ＷＤＭシステムの基礎知識」（１
９９９年１月刊）から公知になっている。従って、本明細書で詳しく取り扱って
いない個別事項の説明に関しては当出版物が参考になる。

【０００３】 密集波長多岐分割システム、密収容ＷＤＭシステム、あるいは密集ＷＤＭシス
テムとも称されるＤ−ＷＤＭシステムの場合、様々な波長を持つ光の信号に関す
る情報及び通信内容が一つのファイバーだけで伝送される。各波長が情報信号の
キャリアである。

【０００４】 現在提供されているシステムの場合、チャネルはいずれも約１５２０ｎｍ〜１
５６５ｎｍの波長領域内にある。しかし、さらに開発を進めれば、約１３９０ｎ
ｍ〜１６５０ｎｍというより広範囲な波長領域の利用が可能になるはずである。
その場合ではチャネルの間隔は僅か数ナノメーター、数百ピコメーターとなる。
ＩＴＵ（国際電気通信連合）Ｔ作業部会は当電気通信システムの規格統一化のた
め、使用波長（即ちチャネル）の間隔を１００ＧＨｚ（０．８ｎｍに相当）に設
定し、基準として推奨した。

【０００５】 （従来技術） 当伝送システムの多くの箇所には、すべての特徴的パラメータの継続的監視を
行うための装置が必要である。継続的監視の実施により、必要に応じて、信号に
ついては特定の再生又は改良が、及び、障害及び故障に対する迅速な反応が可能
になる。

【０００６】 その場合の主要パラメータとしては、レーザの波長、出力、波長ドリフト及び
各伝送チャネルに於ける信号／雑音比がある。監視に対して要求される個別事項
の代表例は次の通りである： ０．０８ｎｍの絶対精度及び０．０１ｎｍの分解能によるチャネル単位の波長
測定 ０．５ｄＢの絶対精度及び０．１ｄＢの分解能によるチャネル単位の出力測定 ０．４ｄＢの絶対精度、０．１ｄＢの反復性及び最低３３ｄＢの動特性による
チャネル間のＳ／Ｎ測定（信号／雑音比測定） １０^１６測定回数（約２０年）以上の信頼性 低ＰＤＬ値（最大０．１ｄＢ） 実質的リアルタイムでの測定。

【０００７】 監視に適する方法は原則としてフィルタ技術と干渉計技術の二種類がある。い
ずれも従来型光スペクトル分析器で適用されている。

【０００８】 フィルタ技術の場合では、所期周波数への同調の可能な狭帯域フィルタの使用
下で波長選択される。使用対象になるのは、直接電気量を通じて同調させること
のできる音響光学フィルタ（例えばＷａｎｄｅｌ ＆ Ｇｏｌｔｅｒｍａｎｎ社
製）又は圧電制御マイクロフィルタ（例えばＱｕｅｅｎｓｇａｔｅ社製）である
。さらに別法として、格子を回転させ、立体的に分解した信号スペクトルを個別
の光ダイオードによって走査するという格子モノクロメータ技術がある。それに
代る方法として、格子を固定させて、走査転向ミラーをモノクロメータの出力側
スリットの前に設置することも可能である（例えばＰｈｏｔｏｎｅｔｉｃｓ社）
。そのほか、固定した格子を光ダイオード走査装置と共に検出器ユニット（例え
ば横河電機）として使用することもできる。

【０００９】 干渉計技術による場合では、マイケルソン干渉計の可変波長による検出器信号
から、フーリエ変換によってスペクトルが得られる（例えばＨｅｗｌｅｔｔ Ｐ
ａｃｋａｒｄ社）。

【００１０】 上に挙げた従来型装置の場合はいずれも、ＷＤＭシステム用監視構成群に対し
て課される分解能、測定精度、ＡＳＥ（増幅自然放出光）測定及び動特性に関す
る高い要求を同時に、且つ適切な形でかなえることはできず、その上短時間での
測定、長期の耐用性及び僅かな設置場所という要求に対応することもできない。

【００１１】 （発明の詳細） 本発明の目的は、Ｄ−ＷＤＭシステムのチャネルに対し周波数、出力、ドリフ
ト及びＳＮＲ（信号／雑音比）についてｍｓ（ミリ秒）単位で永続的、並行的監
視のできる適切でコンパクトな測定システムを提供することにある。

【００１２】 この課題の解消策は、本発明では 請求項１に記載されている。本発明のその
他の態様は 請求項２以降の対象である。

【００１３】 本発明に基づく場合、Ｄ−ＷＤＭ技術の特殊型多重分離装置が光検出器のアレ
イと組み合わされて使用される。

【００１４】 そのような場合では特に、多重分離装置のチャネル中央周波数は温度の変更に
よって定義付け通り変更できるというフェイズドアレイ多重分離装置の特性が利
用される。周期的に温度を変えて同時にその測定も行えば、分離された各チャネ
ルの中心周波数を明確に割り当てることが可能になる。

【００１５】 多重分離装置各チャネルのフィルタ形状はガウス波形である。各チャネル出口
に設置された光検出器の出力信号は、フィルタ関数によって評価された後の利用
可能なスペクトル関数についての経時平均値である。評価関数（当該波長のガウ
ス形状透過曲線）及び瞬間中心周波数（温度制御により経時的可変性）が既知で
あれば、以下のパラメータを求めることができる： 光学キャリアの中心波長及び経時的ドリフト 光学出力及びその経時的変化 信号／雑音間隔の測定に利用される領域以外でのスペクトル出力密度。

【００１６】 本システムは可動部を有していない。監視対象であるチャンネルの分離は、統
合された光学系の一構成群によって行われる。同時平行的にデータ取得されるの
で、短時間での測定が保証される。使用される構成群は偏光に対して殆ど敏感な
反応を見せない。本システムで起きる反作用は殆ど無視できる程度のものである
。本システムはコンパクトに構成されている。被測定スペクトルに対して、定義
付け不明確な偏光方向が惹き起こす測定精度への影響は、偏光操作装置の直列接
続によって防止される。それには、偏光方向を統計的に変更する装置（偏光変換
器）及び偏光スイッチが使用される。

【００１７】 以下では本発明を実施例に基づき、図面を用いてより詳しく説明する。

【００１８】 （実施例の説明） 図１はＤ−ＷＤＭモニタの原理構造図を表わしたものである。多重分離装置（
２）のファイバー入力部（１）に検査対象のＤ−ＷＤＭスペクトルが入力される
。多重分離装置（２）はその出力部に於いてｎ個のチャネルに分離する。その数
ｎは、このコンポーネントに定められている出力の数に依存する。それらの出力
部では、通常設置されているｎ個の出力ファイバーの代りに、ｎ個の光検出器（
４）が設置されている。それらはいずれも多重分離装置（２）の出力チャネルに
於ける光線を感知する。電気信号はｎ個のチャネル（５）を通じて評価ユニット
（６）及び表示／制御ユニット（７）に伝送される。表示／制御ユニット（７）
からフィードバック（８）された信号の多重分離装置（２）に於ける透過特性は
、変調装置（３）を通じて周期的に変更される。この変更は専ら個々のチャネル
に於ける透過波長に影響を及ぼす。

【００１９】 図２に描かれた多重分離装置（２）は、基板温度（１０）によって特性の変化
するフェーズドアレイ型多重分離装置である。ある瞬間の温度の測定は集積セン
サー（１１）によって行われ、その信号（９）は表示／制御ユニット（７）によ
って評価され、シーケンス制御に利用される。

【００２０】 図３は、偏光に起因する測定誤差を回避するために、非強制的状態で固定して
いる入力信号偏光方向を、偏光変換器（１２）によって統計的分布に変換させる
ための装置を表わしている。

【００２１】 図４では変換器が、直交状態である二つの偏光に関するデータの検出及び処理
と共に周期的及び同期的に切り換わって、別な偏光器によってフェーズドアレイ
の入力部に定義付けされた状態の偏光を提供する偏光スイッチ（１３）に代えら
れている。そうすることにより、入力信号の偏光方向が切り換わることによって
生ずる測定誤差を排除することができる。

【図面の簡単な説明】

各図はそれぞれ次のものを表わしている。

【図１】 Ｄ−ＷＤＭモニタの原理構造図を表す。

【図２】 フェイズドアレイ多重分離装置を持つＤ−ＷＤＭモニタの構造を表す。

【図３】 直列接続偏光変換器の装備されたフェイズドアレイ多重分離装置を有する、Ｄ
−ＷＤＭモニタの構造を表す。

【図４】 直列接続偏光スイッチの装備されたフェイズドアレイ多重分離装置を有する、
Ｄ−ＷＤＭモニタの構造を表す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H079 AA06 AA12 AA13 BA01 BA02 CA07 5K002 BA02 BA05 BA07 CA11 DA02 EA05

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｄ−ＷＤＭ多重波長システムの作動監視のための装置であって、 チャネル分離のために、制御可能タイプの波長多重分離装置（２）に信号が供
   給され、 この波長多重分離装置は、信号検出用の光検出器（４）に関連づけられており
   、 この検出器の信号は、評価ユニットに供給される、 ことを特徴とする装置。
2. 【請求項２】 光検出器（４）の数がチャネルの数ｎに一致していることを特徴とする、請求
   項１に記載の装置。
3. 【請求項３】 多重分離装置の多重チャネル出力部に、同数の受光器が使用されていることを
   特徴とする、 請求項１又は請求項２に記載の装置。
4. 【請求項４】 光波長多重分離装置の上流側に、偏光操作装置（１２、１３）が接続されてい
   ることを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の装置。
5. 【請求項５】 前記多重分離装置（２）の透過特性が、光波長に関して、周期的に変更できる
   ことを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の装置。
6. 【請求項６】 前記透過特性が、コンポーネント特性の熱変化によって変化する、ことを特徴
   とする、請求項５に記載の装置。
7. 【請求項７】 前記多重分離装置（２）が、フェーズドアレイ・デマルチプレクサの形態を取
   ることを特徴とする、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の装置。
8. 【請求項８】 光ダイオードのアレイが使用されていることを特徴とする、請求項１乃至請求
   項６のいずれかに記載の装置。
9. 【請求項９】 光ダイオードのアレイが、モノリシック構造又はハイブリッド構造に作られて
   いることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
10. 【請求項１０】 偏光変換器（１２）が、多重分離装置の上流側に接続されていることを特徴と
    する、請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の装置。
11. 【請求項１１】 偏光スイッチが、多重分離装置の上流側に接続されていることを特徴とする、
    請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の装置。
12. 【請求項１２】 偏光操作装置、データ検出及び処理が、同期作動をすることを特徴とする、請
    求項４乃至請求項１１のいずれかに記載の装置。