JP2008193512A - Channel filter, and optical branching and inserting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フォトニックネットワークにおけるチャネルフィルタおよび光分岐挿入装置に関する。 The present invention relates to a channel filter and an optical add / drop multiplexer in a photonic network.
フォトニックネットワークにおいては、光クロスコネクト装置や光分岐挿入装置を用いてルーティングやリストレーションなどのネットワーク機能が実現されている。図10に示すように、光分岐挿入装置10は、信号光を分岐する光分岐器12と、光分岐器の一方のポートからの信号光を分波する分波器14と、光分岐器の他方のポートからの信号光を透過させるチャネルフィルタ16と、信号光を合波する合波器18と、チャネルフィルタおよび合波器からの信号光を結合する光結合器20とから構成されている。
In a photonic network, network functions such as routing and restoration are realized using an optical cross-connect device and an optical add / drop device. As shown in FIG. 10, the optical add /
チャンネルフィルタ16は、光分岐器12により分岐したチャネルの信号光を透過させないようにするために、光分岐器12と光結合器20との間に挿入されている。すなわち、このチャネルフィルタ16により、光分岐器12により分岐したチャネルの信号光が、光結合器20により挿入されたチャネルの信号光に干渉することを防止している。このチャネルフィルタとしては、主にマイクロエレクトロメカニカルシステム(MEMS)ミラーが用いられている(非特許文献1参照)。
The
光分岐挿入装置では、光分岐器やチャネルフィルタの挿入損失、分波器や合波器の損失のために、信号光のパワーが小さくなる。そのため、通常のノードのシステム構成では、図11に示すように、光分岐挿入装置10の入力側に光増幅器(プリアンプ)22を配置し、出力側に光増幅器(ブースタアンプ)24を配置している。すなわち、プリアンプ22により、伝送ファイバを伝搬中にパワーが小さくなった信号光を増幅して光分岐挿入装置10に入力し、ブースタアンプ24により、光分岐挿入装置10を通過中にパワーが小さくなった信号光を増幅して伝送ファイバへ送出している。
In the optical add / drop device, the power of the signal light is reduced due to the insertion loss of the optical adder / channel filter and the loss of the demultiplexer / multiplexer. Therefore, in a normal node system configuration, as shown in FIG. 11, an optical amplifier (preamplifier) 22 is disposed on the input side of the optical add /
しかしながら、MEMSミラーには機械的駆動部があるため、これを用いたチャネルフィルタは、振動等の機械的外乱に対して脆弱であるほか、長期の動作を続けると、ミラー駆動の再現性が悪くなるなど、信頼性に問題があった。また、プリアンプやブースタアンプは、多重化された複数波長(チャネル)の信号光を一括して増幅するため、装置が大型化するだけでなく、費用がかかる原因にもなっている。 However, since the MEMS mirror has a mechanical drive unit, a channel filter using the MEMS mirror is vulnerable to mechanical disturbances such as vibration, and the mirror drive reproducibility is poor when it is operated for a long time. There were problems with reliability. In addition, the preamplifier and the booster amplifier collectively amplify the multiplexed signal light having a plurality of wavelengths (channels), which not only increases the size of the apparatus but also causes cost.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、信頼性が高く、小型化、低価格化が可能なチャネルフィルタおよび光分岐挿入装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a channel filter and an optical add / drop multiplexer that are highly reliable and can be reduced in size and price. .
本発明は、このような目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、チャネルフィルタであって、波長多重された信号光を波長の異なる複数のチャネルの信号光に分波する波長分波手段と、前記複数のチャネルのそれぞれに励起光を供給する励起光供給手段と、前記励起光供給手段からの複数のチャネルの励起光のそれぞれの光パワーを調整可能な光パワー調整手段と、前記光パワー調整手段により光パワーの調整された励起光により前記複数のチャネルの信号光のそれぞれを増幅または減衰する光増幅手段と、前記光増幅手段により増幅または減衰された信号光のそれぞれの光パワーを検出する光検出手段と、前記光検出手段により検出された信号光のそれぞれの光パワーに応じて、前記光パワー調整手段を制御して前記励起光のそれぞれの光パワーを調整する制御手段と、前記光増幅手段により増幅または減衰された信号光を合波する波長合波手段とを備えたことを特徴とする。 In order to achieve such an object, the present invention provides a channel filter according to claim 1, which is a channel filter and demultiplexes wavelength-multiplexed signal light into signal light of a plurality of channels having different wavelengths. Demultiplexing means; excitation light supply means for supplying excitation light to each of the plurality of channels; and optical power adjustment means capable of adjusting the optical power of the excitation light of the plurality of channels from the excitation light supply means; , Optical amplifying means for amplifying or attenuating each of the signal light of the plurality of channels with the pumping light whose optical power is adjusted by the optical power adjusting means, and each of the signal light amplified or attenuated by the optical amplifying means A light detecting means for detecting the light power; and the light power adjusting means is controlled according to the light power of the signal light detected by the light detecting means to And control means for adjusting the optical power of les, characterized in that a wavelength multiplexing means for multiplexing the amplified or attenuated signal light by the optical amplification unit.
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のチャネルフィルタであって、前記波長分波手段、前記光パワー調整手段、前記光増幅手段、前記光検出手段、および前記波長合波手段の少なくとも一部が平面光波回路として作製されていることを特徴とする。
The invention according to
また、請求項3に記載の発明は、チャネルフィルタであって、第1のポートから入力される波長多重された信号光を第2のポートから出力する光サーキュレータ手段と、前記光サーキュレータ手段の第2のポートからの前記波長多重された信号光を波長の異なる複数のチャネルの信号光に分波する波長合分波手段と、前記複数のチャネルのそれぞれに励起光を供給する励起光供給手段と、前記励起光供給手段からの複数のチャネルの励起光のそれぞれの光パワーを調整可能な光パワー調整手段と、前記光パワー調整手段により光パワーの調整された励起光により前記複数のチャネルの信号光のそれぞれを増幅または減衰する光増幅手段と、前記光増幅手段により増幅または減衰された信号光のそれぞれを反射する光反射手段と、前記光反射手段により反射された信号光のそれぞれの光パワーを検出する光検出手段と、前記光検出手段により検出された信号光のそれぞれの光パワーに応じて、前記光パワー調整手段を制御して前記励起光のそれぞれの光パワーを調整する制御手段とを備え、前記光反射手段により反射された信号光は、前記波長合分波手段により合波され、前記光サーキュレータの第2のポートから第3のポートに出力されることを特徴とする。 The invention according to claim 3 is a channel filter, wherein the optical circulator means for outputting the wavelength-multiplexed signal light input from the first port from the second port, and the optical circulator means Wavelength multiplexing and demultiplexing means for demultiplexing the wavelength-multiplexed signal light from the two ports into signal light of a plurality of channels having different wavelengths, and excitation light supply means for supplying excitation light to each of the plurality of channels , Optical power adjusting means capable of adjusting the optical power of each of the pump light of the plurality of channels from the pump light supply means, and signals of the plurality of channels by the pump light whose optical power is adjusted by the optical power adjusting means. A light amplifying means for amplifying or attenuating each of the light; a light reflecting means for reflecting each of the signal light amplified or attenuated by the light amplifying means; and the light reflecting hand Detecting light power of each of the signal light reflected by the light detection means, and controlling the light power adjusting means according to each light power of the signal light detected by the light detection means, the excitation light And control means for adjusting the respective optical powers, and the signal light reflected by the light reflecting means is multiplexed by the wavelength multiplexing / demultiplexing means, and the second port to the third port of the optical circulator It is output to.
また、請求項4に記載の発明は、請求項3に記載のチャネルフィルタであって、前記波長合分波手段、前記光パワー調整手段、前記光増幅手段、前記光反射手段、および前記光検出手段の少なくとも一部が平面光波回路として作製されていることを特徴とする。 The invention according to claim 4 is the channel filter according to claim 3, wherein the wavelength multiplexing / demultiplexing means, the optical power adjusting means, the light amplifying means, the light reflecting means, and the light detection At least a part of the means is produced as a planar lightwave circuit.
また、請求項5に記載の発明は、請求項1から4のいずれかに記載のチャネルフィルタであって、前記光増幅媒体は、Er添加光導波路であることを特徴とする。 The invention according to claim 5 is the channel filter according to any one of claims 1 to 4, wherein the optical amplification medium is an Er-doped optical waveguide.
また、請求項6に記載の発明は、光分岐挿入装置であって、請求項1から5のいずれかに記載のチャネルフィルタを備えたことを特徴とする。 A sixth aspect of the present invention is an optical add / drop device, comprising the channel filter according to any one of the first to fifth aspects.
本発明によるチャネルフィルタおよび光分岐挿入装置は、機械的な駆動部分がなく、光部品のみで構成されるため、機械的な外乱に対して堅牢である。また、各チャネルの信号光の減衰および増幅にEr添加光導波路やEr添加光ファイバ等の光増幅媒体を使用するため、通過チャネルの信号光が増幅され、従来必要であったブースタアンプを省略することができる。このように、本発明によれば、信頼性が高く、小型化および低価格化が可能なチャネルフィルタおよび光分岐挿入装置を提供することができる。 Since the channel filter and the optical add / drop device according to the present invention do not have a mechanical driving portion and are configured only by optical components, they are robust against mechanical disturbances. Further, since an optical amplifying medium such as an Er-doped optical waveguide or an Er-doped optical fiber is used for attenuation and amplification of the signal light of each channel, the signal light of the passing channel is amplified, and the booster amplifier that has been conventionally required is omitted. be able to. As described above, according to the present invention, it is possible to provide a channel filter and an optical add / drop multiplexer that are highly reliable and can be reduced in size and price.
以下、図面を参照しながら本発明のいくつかの実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1に、本発明の第1の実施形態に係るチャネルフィルタのブロック図を示す。チャネルフィルタ100は、波長多重された信号光を波長の異なる複数のチャネルの信号光に分波する分波器102と、波長の異なる複数のチャネルの信号光を波長多重された信号光に合波する合波器104とを備えている。チャネルフィルタ100はさらに、分波器102からの信号光を励起光と合波する合波器106−1〜Nと、信号光を励起光で増幅する光増幅媒体108−1〜Nと、増幅した信号光を順方向にのみ透過する光アイソレータ110−1〜Nと、透過した信号光をパワー分岐する光分岐器112−1〜Nとを備えている。光分岐器112−1〜Nの一方のポートからの信号光は、合波器104で波長多重され、波長多重された信号光としてチャネルフィルタ100から送出される。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram of a channel filter according to the first embodiment of the present invention. The channel filter 100 demultiplexes the wavelength-multiplexed signal light into signal light of a plurality of channels having different wavelengths, and combines the signal light of a plurality of channels having different wavelengths with the wavelength-multiplexed signal light. And a multiplexer 104. The
チャネルフィルタ100はさらに、光分岐器112−1〜Nの他方のポートからの信号光のパワーを検出し、電気信号に変換する光検出器114−1〜Nと、検出した信号光のパワーに応じて励起光の減衰量を調整する制御回路116−1〜Nと、制御回路からの減衰量に応じて励起光を減衰する光可変減衰器118−1〜Nとを備えている。また、チャネルフィルタ100は、励起光を発生する励起光源120と、発生した励起光をパワー分岐して光可変減衰器118−1〜Nへ供給する光分岐器120とを備えている。ここで、Nはチャネルフィルタのチャネル数、またはそれより小さい数を想定している。
The
本実施形態では、波長多重された信号光が分波器102に入力され、波長の異なるN個のチャネルの信号光に分波される。分波されたそれぞれの信号光は、合波器106−1〜Nで光可変減衰器118−1〜Nの励起光と合波され、励起光により光増幅媒体108−1〜N内で増幅される。増幅されたそれぞれの信号光は、光アイソレータ110−1〜Nを透過することでその入力と出力の間でアイソレートされた後、光分岐器112−1〜Nでパワー分岐される。光分岐器112−1〜Nで分岐されたそれぞれの信号光は、光検出器114−1〜Nでそのパワーに応じた電気信号に変換され、制御回路116−1〜Nでその電気信号に応じて励起光の減衰量が決定される。光可変減衰器118−1〜Nは、この減衰量に基づいて、光分岐器122からの励起光を減衰し、合波器106−1〜Nに提供する。
In the present embodiment, the wavelength-multiplexed signal light is input to the
このチャネルフィルタ100は、図10に示すように、ドロップするチャネルの信号光を分岐する光分岐器12と、アドするチャネルの信号光を結合する光結合器20との間に挿入されて、光分岐挿入装置を構成する。それゆえ、チャネルフィルタ100の光増幅媒体108−1〜Nのうち、ドロップするチャネル(またはアドするチャネル)に対応するものは、そのチャネルの信号光を充分に減衰させるために、非励起状態、あるいは低励起状態となるように、制御回路116−*(*はドロップするチャネル(またはアドするチャネル)に対応するものとする)により光可変減衰器118−*の減衰量が調整される。
As shown in FIG. 10, this
一方、チャネルフィルタ100の光増幅媒体108−1〜Nのうち、信号光を通過させるチャネルに対応するものは、そのチャネルの信号光を充分に増幅させるために、励起状態となるように、制御回路116−#(#は通過させるチャネルに対応するものとする)により光可変減衰器118−#の減衰量が調整される。このとき、制御回路116−#は、光検出器114−#で検出された値を用いて光分岐器112−#での出力が規定のレベルとなるように光可変減衰器118−#の減衰量を制御する。光増幅媒体108−#で増幅された信号光は、光分岐器112−#を介して、合波器104で合波されてチャネルフィルタ100の出力として送出される。
On the other hand, among the optical amplification media 108-1 to 108-N of the
本実施形態において、合波器102および分波器104には、アレイ導波路格子(AWG)、光増幅媒体108には、Erイオンを1wt%添加したEr添加テルライトガラス導波路、合波器106には、ファイバ形WEM光カプラ、光分岐器112には、ファイバ形光分岐器、光検出器114には、InGaAsフォトダイオード、励起光源120には、980nm帯のレーザダイオード、光分岐器122には、光スプリッタ、光可変減衰器118には、ファラデー回転子を用いた減衰器を使用することができる。但し、これらの光部品に限定されるものではない。
In the present embodiment, the
また、光増幅媒体108は、Er添加テルライトガラス導波路に限らず、Erイオンを1wt%以上添加したEr添加弗燐酸ガラス導波路、Er添加燐酸ガラス導波路、Er添加ビスマスガラス導波路であれば、チャネルフィルタのサイズが小型化できる利点がある。また、小型化にやや難があるが、Erイオンが100wtppm〜1wt%添加されたEr添加石英ガラスファイバを光増幅媒体として使用してもよい。
The optical amplifying
Er添加光導波路(光増幅媒体108)はそれぞれ、非励起状態、あるいは低励起状態のときに損失が40dB以上となるようにErイオン濃度、導波路長および閉じ込め係数(光の導波路断面におけるパワーモード分布とErイオン添加領域の重なり)を予め調整する。具体的には、波長1530nmのチャネル用のEr添加光導波路は、Erイオン2wt%、導波路長7cm、閉じ込め係数0.5とし、波長1550nmのチャネル用のEr添加光導波路は、Erイオン2wt%、導波路長10cm、閉じ込め係数0.7とし、波長1580nmのチャネル用のEr添加光導波路は、Erイオン3wt%、導波路長21.5cm、閉じ込め係数0.85とすることができる。このようにすることで、ドロップしたチャネルの信号光がチャネルフィルタ100を過大なレベルで通過しないようにし、アドするチャネルの信号光に対する干渉を防止することができる。
Each of the Er-doped optical waveguides (optical amplification medium 108) has an Er ion concentration, a waveguide length, and a confinement factor (the power of the light in the waveguide cross section so that the loss becomes 40 dB or more in the non-excited state or the low-excited state. The overlap between the mode distribution and the Er ion addition region is adjusted in advance. Specifically, an Er-doped optical waveguide for a channel with a wavelength of 1530 nm has an Er ion of 2 wt%, a waveguide length of 7 cm, and a confinement factor of 0.5, and an Er-doped optical waveguide for a channel with a wavelength of 1550 nm has an Er ion of 2 wt%. An Er-doped optical waveguide for a channel having a wavelength of 1580 nm and a wavelength of 1580 nm can have Er ions of 3 wt%, a waveguide length of 21.5 cm, and a confinement factor of 0.85. By doing so, it is possible to prevent the dropped channel signal light from passing through the
本実施形態に係るチャネルフィルタには、機械的駆動部を有する部品を使用していないので、振動等の機械的外乱に対しても非常に堅牢である。また、このチャネルフィルタには、通過する信号光のチャンネルに対して光増幅機能があるため、図2に示すように、ブースタアンプを省略することができる。したがって、従来の図11に示すノードのシステム構成と比較して、光増幅器を削減でき、システムの小型化、低価格化が可能となる。 Since the channel filter according to the present embodiment does not use a component having a mechanical drive unit, it is very robust against mechanical disturbances such as vibration. Further, since this channel filter has an optical amplification function with respect to the channel of the signal light passing therethrough, a booster amplifier can be omitted as shown in FIG. Therefore, compared with the conventional system configuration of the node shown in FIG. 11, the optical amplifier can be reduced, and the system can be reduced in size and price.
(第2の実施形態)
図3に、本発明の第2の実施形態に係るチャネルフィルタのブロック図を示す。このチャネルフィルタ200は、第1の実施形態に係るチャネルフィルタ100と比較して、光検出器114−1〜Nに代えて光検出器214を、制御回路116−1〜Nに代えて制御回路216を、光可変減衰器118−1〜Nに代えて光可変減衰器218を備えている。その他の構成要素は、第1の実施形態の場合と同様である。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a block diagram of a channel filter according to the second embodiment of the present invention. Compared with the
本実施形態において、光検出器214は、光分岐器112−1〜Nからのそれぞれの信号光のパワーを検出し、電気信号に変換して制御回路216に提供する。制御回路216は、光可変減衰器218を制御して検出したそれぞれのチャネルの信号光のパワーに応じて励起光の減衰量を調整する。光可変減衰器218は、制御回路216からの減衰量に応じてそれぞれのチャネルの励起光を減衰する。このように、各チャネルに共通する機能を1つの機能ブロックにまとめることで小型化が可能となる。なお、チャネルフィルタ全体としての機能は、第1の実施形態の場合と同様である。
In the present embodiment, the
さらに、図4に示すように、合波器106−1〜Nおよび光可変減衰器118−1〜Nを1つの平面光波回路220として構成することができる。また、分波器102を平面光波回路として構成することも可能である。平面光波回路220において、合波器106−1〜Nおよび光可変減衰器118−1〜Nは、石英導波路により作製することができる。光可変減衰器118−1〜Nは、マッハツェンダ(MZ)干渉計の一方のアームにヒータを取り付け(図示せず)、ヒータの温度を制御することにより、光波の透過率を可変する熱光学スイッチとして構成することができる。また、図5に示すように、図4の平面光波回路220を同じく平面光波回路として作製した光分岐器122と組み合わせて使用することもできる。
Furthermore, as shown in FIG. 4, the multiplexers 106-1 to 106 -N and the optical variable attenuators 118-1 to 118 -N can be configured as one
図4および図5では、合波器106−1〜Nおよび光分岐器112−1〜NはMZ干渉計により作製されているように図示しているが、合分波する信号光と励起光の条件によっては方向性結合器を用いてもよい。なお、図4および図5に示した光回路は一例にすぎず、他の構成の平面光波回路として作製することも可能であり、これらに限定されるものではない。 4 and 5, the multiplexers 106-1 to 106-N and the optical branching devices 112-1 to 112-N are illustrated as being manufactured by MZ interferometers. Depending on the conditions, a directional coupler may be used. Note that the optical circuits shown in FIGS. 4 and 5 are merely examples, and can be manufactured as planar lightwave circuits having other configurations, and the invention is not limited to these.
(第3の実施形態)
図6に、本発明の第3の実施形態に係るチャネルフィルタのブロック図を示す。このチャネルフィルタ300は、第2の実施形態に係るチャネルフィルタ200と比較して、分波器102、合波器104および光アイソレータ110−1〜Nに代えて、光サーキュレータ302、合分波器304および反射ミラー306を備えている。その他の構成要素は、第1の実施形態の場合と同様である。
(Third embodiment)
FIG. 6 is a block diagram of a channel filter according to the third embodiment of the present invention. The
本実施形態では、波長多重された信号光が光サーキュレータ302を透過後、合分波器304により波長の異なる複数のチャネルの信号光に分波される。分波されたそれぞれの信号光は、合波器106−1〜Nで光可変減衰器218からの励起光と合波され、励起光により光増幅媒体108−1〜N内で増幅される。増幅されたそれぞれの信号光は、反射ミラー306で反射された後、光増幅媒体108−1〜N内でさらに増幅され、光分岐器112−1〜Nでパワー分岐される。光分岐器112−1〜Nで分岐されたそれぞれの信号光は、光検出器214でそのパワーに応じた電気信号に変換され、制御回路216でその電気信号に応じて励起光の減衰量が決定される。光可変減衰器218は、この減衰量に基づいて、光分岐器122からの励起光を減衰し、合波器106−1〜Nに提供する。
In this embodiment, the wavelength-division multiplexed signal light is transmitted through the
ここで、本実施形態に係るチャネルフィルタ300においても、第1および第2の実施形態の場合と同様に、ドロップするチャネル(またはアドするチャネル)に対応する光増幅媒体108−*で信号光を充分に減衰させるために、非励起状態、あるいは低励起状態となるように、制御回路216により光可変減衰器218の該当するチャネルの減衰量が調整される。また、信号光を通過させるチャネルに対応する光増幅媒体108−#で信号光を充分に増幅させるために、励起状態となるように、制御回路216により光可変減衰器の該当するチャネルの減衰量が調整される。光増幅媒体108−#で増幅された信号光は、光分岐器112−#を介して、合分波器304で合波されてチャネルフィルタ300の出力として送出される。
Here, also in the
Er添加光導波路(光増幅媒体108)はそれぞれ、非励起状態、あるいは低励起状態のときに損失が40dB以上となるようにErイオン濃度、導波路長および閉じ込め係数(光の導波路断面におけるパワーモード分布とErイオン添加領域の重なり)を予め調整する。具体的には、波長1530nmのチャネル用のEr添加光導波路は、Erイオン2.5wt%、導波路長12cm、閉じ込め係数0.30とし、波長1550nmのチャネル用のEr添加光導波路は、Erイオン2.5wt%、導波路長12cm、閉じ込め係数0.60とし、波長1565nmのチャネル用のEr添加光導波路は、Erイオン2.5wt%、導波路長12cm、閉じ込め係数0.82とすることができる。このようにすることで、ドロップしたチャネルの信号光がチャネルフィルタ300を過大なレベルで通過しないようにし、アドするチャネルの信号光に対する干渉を防止することができる。
Each of the Er-doped optical waveguides (optical amplification medium 108) has an Er ion concentration, a waveguide length, and a confinement factor (the power of the light in the waveguide cross section so that the loss becomes 40 dB or more in the non-excited state or the low-excited state. The overlap between the mode distribution and the Er ion addition region is adjusted in advance. Specifically, an Er-doped optical waveguide for a channel with a wavelength of 1530 nm has Er ions of 2.5 wt%, a waveguide length of 12 cm, a confinement factor of 0.30, and an Er-doped optical waveguide for a channel with a wavelength of 1550 nm has Er ions. An Er-doped optical waveguide for a channel having a wavelength of 1565 nm should have an Er ion of 2.5 wt%, a waveguide length of 12 cm, and a confinement factor of 0.82. it can. By doing so, it is possible to prevent the dropped channel signal light from passing through the
本実施形態に係るチャネルフィルタには、機械的駆動部を有する部品を使用していないので、振動等の機械的外乱に対しても非常に堅牢である。さらに、本実施形態に係るチャネルフィルタ300は、第1および第2の実施形態に係るチャネルフィルタと異なり、1つの合分波器で信号光の合波および分波を行うため、小型化に有利である。また、別個の合波器と分波器を用いた場合、製造誤差等に起因する透過スペクトルの相違により帯域が制限されてしまうという問題があるが、1つの合分波器を用いる場合には、このような問題が生じない。
Since the channel filter according to the present embodiment does not use a component having a mechanical drive unit, it is very robust against mechanical disturbances such as vibration. Furthermore, unlike the channel filters according to the first and second embodiments, the
さらに、図7に示すように、合波器106−1〜N、光分岐器112−1〜Nおよび光可変減衰器118−1〜Nを1つの平面光波回路320として構成することができる。また、合分波器304を平面光波回路として構成することも可能である。平面光波回路320において、合波器106−1〜N、光分岐器112−1〜Nおよび光可変減衰器118−1〜Nは、石英導波路により作製することができる。光可変減衰器118−1〜Nは、マッハツェンダ(MZ)干渉計の一方のアームにヒータを取り付け(図示せず)、ヒータの温度を制御することにより、光波の透過率を可変する熱光学スイッチとして構成することができる。また、図8に示すように、図7の平面光波回路320を、同じく平面光波回路として作製した光分岐器122および光検出器214と組み合わせて使用することもできる。光検出器214は、例えばフォトダイオードアレイ322として構成することができる。なお、図7および図8では、合波器106−1〜Nおよび光分岐器112−1〜NはMZ干渉計により作製されているように図示しているが、合分波する信号光と励起光の条件によっては方向性結合器を用いてもよい。
Furthermore, as shown in FIG. 7, the multiplexers 106-1 to 106 -N, the optical branching devices 112-1 to 112 -N, and the optical variable attenuators 118-1 to 118 -N can be configured as one
さらに、図9に示すように、図7の平面光波回路320を、同じく平面光波回路として作製したEr添加光導波路アレイ324と組み合わせて使用することができる。Er添加光導波路アレイ324は、Er添加光導波路108−1〜Nを備え、端面に反射ミラー306が形成されている。このように、Er添加導波路アレイと反射ミラー306を1つの平面光波回路とすることで、チャネルフィルタのサイズを従来に比べて20%削減することができる。
Furthermore, as shown in FIG. 9, the
Er添加導波路108−1〜Nは、Erイオンを1wt%以上添加したEr添加テルライトガラス導波路、Er添加弗燐酸ガラス導波路、Er添加燐酸ガラス導波路、Er添加ビスマスガラス導波路とすることができる。さらに、各チャネルの信号光の透過防止、または光増幅を行うEr添加光導波路108−1〜Nの長さを揃えることで、Er添加光導波路アレイ324の作製が容易になる。なお、図7〜9に示した光回路は一例にすぎず、他の構成の平面光波回路として作製することも可能であり、これらに限定されるものではない。
The Er-doped waveguides 108-1 to 108-N are Er-added tellurite glass waveguides, Er-doped fluorinated glass waveguides, Er-doped phosphate glass waveguides, and Er-doped bismuth glass waveguides added with 1 wt% or more of Er ions. be able to. Furthermore, by making the lengths of the Er-doped optical waveguides 108-1 to 108-N that prevent signal light transmission or optical amplification of each channel uniform, the Er-doped
以上、本発明について、具体的にいくつかの実施形態について説明したが、本発明の原理を適用できる多くの実施可能な形態に鑑みて、ここに記載した実施形態は、単に例示に過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。ここに例示した実施形態は、本発明の趣旨から逸脱することなくその構成と詳細を変更することができる。さらに、説明のための構成要素は、本発明の趣旨から逸脱することなく変更、補足、またはその順序を変えてもよい。 While the present invention has been described with respect to several specific embodiments, the embodiments described herein are merely illustrative in view of the many possible embodiments to which the principles of the present invention can be applied. It is not intended to limit the scope of the invention. The configuration and details of the embodiment exemplified here can be changed without departing from the spirit of the present invention. Further, the components for explanation may be changed, supplemented, or changed in order without departing from the spirit of the present invention.
12 光分岐器
20 光結合器
22 プリアンプ
24 ブースタアンプ
100 第1の実施形態に係るチャネルフィルタ
106 合波器
108 光増幅媒体
110 光アイソレータ
112 光分岐器
118 光可変減衰器
200 第2の実施形態に係るチャネルフィルタ
220 平面光波回路
300 第3の実施形態に係るチャネルフィルタ
302 光サーキュレータ
320 平面光波回路
322 フォトダイオードアレイ
324 Er添加光導波路アレイ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記複数のチャネルのそれぞれに励起光を供給する励起光供給手段と、
前記励起光供給手段からの複数のチャネルの励起光のそれぞれの光パワーを調整可能な光パワー調整手段と、
前記光パワー調整手段により光パワーの調整された励起光により前記複数のチャネルの信号光のそれぞれを増幅または減衰する光増幅手段と、
前記光増幅手段により増幅または減衰された信号光のそれぞれの光パワーを検出する光検出手段と、
前記光検出手段により検出された信号光のそれぞれの光パワーに応じて、前記光パワー調整手段を制御して前記励起光のそれぞれの光パワーを調整する制御手段と、
前記光増幅手段により増幅または減衰された信号光を合波する波長合波手段と
を備えたことを特徴とするチャネルフィルタ。 Wavelength demultiplexing means for demultiplexing wavelength-multiplexed signal light into signal light of a plurality of channels having different wavelengths;
Excitation light supply means for supplying excitation light to each of the plurality of channels;
Optical power adjustment means capable of adjusting the optical power of each of the excitation light of a plurality of channels from the excitation light supply means,
An optical amplifying means for amplifying or attenuating each of the signal lights of the plurality of channels by the pumping light whose optical power is adjusted by the optical power adjusting means;
A light detection means for detecting the optical power of each of the signal light amplified or attenuated by the light amplification means;
Control means for controlling the optical power adjusting means to adjust the optical power of the excitation light according to the optical power of the signal light detected by the optical detection means;
A channel filter comprising: wavelength multiplexing means for multiplexing the signal light amplified or attenuated by the optical amplification means.
前記波長分波手段、前記光パワー調整手段、前記光増幅手段、前記光検出手段、および前記波長合波手段の少なくとも一部が平面光波回路として作製されていることを特徴とするチャネルフィルタ。 The channel filter according to claim 1, wherein
A channel filter characterized in that at least a part of the wavelength demultiplexing means, the optical power adjusting means, the optical amplifying means, the light detecting means, and the wavelength multiplexing means is fabricated as a planar lightwave circuit.
前記光サーキュレータ手段の第2のポートからの前記波長多重された信号光を波長の異なる複数のチャネルの信号光に分波する波長合分波手段と、
前記複数のチャネルのそれぞれに励起光を供給する励起光供給手段と、
前記励起光供給手段からの複数のチャネルの励起光のそれぞれの光パワーを調整可能な光パワー調整手段と、
前記光パワー調整手段により光パワーの調整された励起光により前記複数のチャネルの信号光のそれぞれを増幅または減衰する光増幅手段と、
前記光増幅手段により増幅または減衰された信号光のそれぞれを反射する光反射手段と、
前記光反射手段により反射された信号光のそれぞれの光パワーを検出する光検出手段と、
前記光検出手段により検出された信号光のそれぞれの光パワーに応じて、前記光パワー調整手段を制御して前記励起光のそれぞれの光パワーを調整する制御手段と
を備え、
前記光反射手段により反射された信号光は、前記波長合分波手段により合波され、前記光サーキュレータの第2のポートから第3のポートに出力されることを特徴とするチャネルフィルタ。 Optical circulator means for outputting wavelength multiplexed signal light input from the first port from the second port;
Wavelength multiplexing / demultiplexing means for demultiplexing the wavelength-multiplexed signal light from the second port of the optical circulator means into signal light of a plurality of channels having different wavelengths;
Excitation light supply means for supplying excitation light to each of the plurality of channels;
Optical power adjustment means capable of adjusting the optical power of each of the excitation light of a plurality of channels from the excitation light supply means,
An optical amplifying means for amplifying or attenuating each of the signal lights of the plurality of channels by the pumping light whose optical power is adjusted by the optical power adjusting means;
A light reflecting means for reflecting each of the signal light amplified or attenuated by the light amplifying means;
A light detecting means for detecting the optical power of each of the signal lights reflected by the light reflecting means;
Control means for controlling the optical power adjusting means to adjust the optical power of the excitation light according to the optical power of the signal light detected by the optical detection means, and
The channel filter, wherein the signal light reflected by the light reflecting means is multiplexed by the wavelength multiplexing / demultiplexing means and output from the second port of the optical circulator to the third port.
前記波長合分波手段、前記光パワー調整手段、前記光増幅手段、前記光反射手段、および前記光検出手段の少なくとも一部が平面光波回路として作製されていることを特徴とするチャネルフィルタ。 The channel filter according to claim 3, wherein
A channel filter, wherein at least a part of the wavelength multiplexing / demultiplexing means, the optical power adjusting means, the optical amplifying means, the light reflecting means, and the light detecting means is fabricated as a planar lightwave circuit.
前記光増幅媒体は、Er添加光導波路であることを特徴とするチャネルフィルタ。 The channel filter according to any one of claims 1 to 4,
The channel filter, wherein the optical amplification medium is an Er-doped optical waveguide.
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