JP2009175633A - Optical signal processor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the following problems: in an optical signal processor such as a wavelength blocker, a wavelength selective switch, and a variable dispersion compensator, a passband and signal processing bandwidth of each wavelength channel are wide, so that it is difficult to accurately detect and adjust a shift of a center wavelength of the passband so as to adjust the position of liquid crystal elements or the like by optical power meter measurements; and in a process of manufacturing and adjusting the optical signal processor, it takes measurement time to perform position adjustment using an optical spectrum analyzer, thereby hindering automation of the adjustment. <P>SOLUTION: The optical signal processor includes a narrow positioning mark on a signal processing element for modulating the optical signal. The light power of a test optical signal that passes through the positioning mark is detected to adjust the position of the signal processor element. It is preferable that the width of an electrode of the positioning mark is equal to or smaller than the beam diameter of the test optical signal. The positioning mark may have the same structure as that of elements and may be a mask that shields the optical signal. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、光信号処理装置に関する。より詳細には、空間光信号系を含む光信号処理装置に使用される信号処理素子に関する。   The present invention relates to an optical signal processing device. More specifically, the present invention relates to a signal processing element used in an optical signal processing apparatus including a spatial optical signal system.

光通信ネットワークの高速化、大容量化が進み、波長分割多重(WDM:Wavelength Division Multiplexing)伝送信号の処理に代表されるような光信号処理装置へのニーズも高まっている。例えば、多重化された光信号をノード間で経路切り替えする機能が要請されている。光−電気変換を経ないで、光信号のまま経路変換を行なうことで、光信号処理装置の高速化が進められている。   As the speed and capacity of optical communication networks have increased, there has been an increasing need for optical signal processing apparatuses such as those represented by processing of wavelength division multiplexing (WDM) transmission signals. For example, there is a demand for a function of switching the path of multiplexed optical signals between nodes. An optical signal processing apparatus has been increased in speed by performing path conversion without changing the optical-electrical conversion.

一方、信号処理装置の小型化・集積化の点から、導波路型光回路(PLC:Planar Lightwave Circuit)の開発研究が進められている。PLCでは、例えばシリコン基板上に石英系ガラスを材料としたコアを形成して1つのチップに多様な機能を集積し、低損失で信頼性の高い光機能デバイスが実現されている。さらには、複数のPLCチップと他の光機能部品を組み合わせた複合的な光信号処理部品(装置)も登場している。   On the other hand, from the viewpoint of miniaturization and integration of signal processing devices, research and development of waveguide type optical circuits (PLCs) are in progress. In the PLC, for example, a core made of quartz glass is formed on a silicon substrate and various functions are integrated in one chip, and an optical functional device with low loss and high reliability is realized. Furthermore, a composite optical signal processing component (apparatus) that combines a plurality of PLC chips and other optical functional components has also appeared.

例えば、特許文献1には、AWGなどを含む導波路型光回路(PLC)と液晶素子などの空間変調素子を組み合わせた、光信号処理装置が開示されている。より具体的には、液晶素子を中心として対称に配置されたPLC、コリメートレンズからなる波長ブロッカをはじめ、波長イコライザ、分散補償器などの検討が進められている。これらの光信号処理装置では、異なる波長を持つ複数の光信号に対して、波長毎に独立して光信号処理を行う。   For example, Patent Document 1 discloses an optical signal processing device in which a waveguide type optical circuit (PLC) including AWG or the like and a spatial modulation element such as a liquid crystal element are combined. More specifically, a wavelength blocker including a PLC and a collimating lens arranged symmetrically with respect to the liquid crystal element, a wavelength equalizer, a dispersion compensator, and the like are being studied. In these optical signal processing devices, optical signal processing is performed independently for each wavelength for a plurality of optical signals having different wavelengths.

図7は、光信号処理装置の一例を概念図で示したものである。この光信号処理装置では、分光素子51を経由して光信号が入出力される。分光素子51は、異なる波長を持つ複数の光信号を、その波長に応じた出射角度θで分波する。分波された光信号は、集光レンズ52へ向かって出射する。集光レンズ52によって集光された光信号は、出射角度θに対応して、強度変調、位相変調または偏向する機能を持つ信号処理素子53上の所定の各位置に集光される。すなわち、入力光信号の波長に応じて、信号処理素子の異なる位置に光信号が集光されることに留意されたい。信号処理素子53は、例えば複数の要素素子(ピクセル)からなる液晶素子などである。各要素素子の透過率などの制御によって、各波長の光信号は強度変調などを受け、波長毎に所定の信号処理機能が実現される。信号処理された光信号は、ミラー54で反射されて進行方向を反転し、再び集光レンズ53を通って、分光素子51において合波される。合波された各波長の光信号は、出力光として、再び光信号処理装置外へ出力される。   FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating an example of an optical signal processing device. In this optical signal processing apparatus, an optical signal is input / output via the spectroscopic element 51. The spectroscopic element 51 demultiplexes a plurality of optical signals having different wavelengths at an emission angle θ corresponding to the wavelengths. The demultiplexed optical signal is emitted toward the condenser lens 52. The optical signal condensed by the condenser lens 52 is condensed at predetermined positions on the signal processing element 53 having a function of intensity modulation, phase modulation or deflection corresponding to the emission angle θ. That is, it should be noted that the optical signal is collected at different positions of the signal processing element according to the wavelength of the input optical signal. The signal processing element 53 is, for example, a liquid crystal element composed of a plurality of element elements (pixels). By controlling the transmittance of each element, the optical signal of each wavelength is subjected to intensity modulation and the like, and a predetermined signal processing function is realized for each wavelength. The signal-processed optical signal is reflected by the mirror 54, reverses the traveling direction, passes through the condenser lens 53 again, and is multiplexed in the spectroscopic element 51. The combined optical signals of the respective wavelengths are output to the outside of the optical signal processing apparatus again as output light.

図7において、分光素子51は概念的に示したものであり、波長に応じて光信号を分波および合波ができるものであれば良い。例えば、グレーティング、プリズム、アレイ導波路回折格子(AWG:Arrayed Waveguide Grating)などがある。信号処理素子は、光信号の強度もしくは位相、または強度および位相を変調できるもの、または光信号の進行方向を偏向できるものであれば良い。例えば、液晶素子、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)ミラー、非線形結晶などがある。   In FIG. 7, the spectroscopic element 51 is conceptually shown as long as it can demultiplex and multiplex optical signals according to the wavelength. For example, there are a grating, a prism, and an arrayed waveguide grating (AWG). The signal processing element only needs to be capable of modulating the intensity or phase of the optical signal, or the intensity and phase, or capable of deflecting the traveling direction of the optical signal. For example, there are a liquid crystal element, a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) mirror, a non-linear crystal, and the like.

図7に示した光信号処理装置は、ミラーを使用して光信号を折り返すことで、1つの分光素子によって光信号の分波および合波の両方を行なう構成である。この構成は、一般に反射型と呼ばれている。波長ブロック等の光信号処理は、この構成だけに限られない。例えば、ミラーを使用せずに、図7の信号処理素子を対称軸の位置として、入射光光軸の延長線上であって入射系の反対側に、もう一つのレンズおよび分光素子からなる出射系を配置した構成も可能である。この構成は、独立した入射系および出射系を経由して、それぞれ光信号の分波および合波を行なう構成であり、透過型と呼ばれている。さらに、図7に示した装置構成において、ミラーの向きを変えることによって、任意の位置に配置した、もう一つのレンズおよび分光素子からなる出射系によって光信号の合波を行う構成も可能である。例えば、ミラー反射面を光信号の入射光路に対して45度傾けて、入射光路に対して垂直方向に配置されたレンズおよび分光素子により出射系を構成することも可能である。さらに、信号処理素子が偏向機能を持つ場合は、複数の出射系を備えることもできる。   The optical signal processing device shown in FIG. 7 is configured to perform both demultiplexing and multiplexing of the optical signal by one spectroscopic element by folding the optical signal using a mirror. This configuration is generally called a reflection type. Optical signal processing such as wavelength blocking is not limited to this configuration. For example, without using a mirror, the signal processing element shown in FIG. 7 is positioned on the axis of symmetry, and the output system is composed of another lens and a spectroscopic element on the opposite side of the incident system on the extension line of the incident light optical axis. It is also possible to have a configuration in which This configuration is a configuration that performs demultiplexing and multiplexing of optical signals via independent incident and outgoing systems, respectively, and is called a transmission type. Furthermore, in the apparatus configuration shown in FIG. 7, it is also possible to combine the optical signals by changing the direction of the mirror and using an emission system composed of another lens and a spectroscopic element arranged at an arbitrary position. . For example, it is also possible to configure the exit system with a lens and a spectroscopic element arranged in a direction perpendicular to the incident optical path with the mirror reflecting surface inclined by 45 degrees with respect to the incident optical path of the optical signal. Further, when the signal processing element has a deflection function, a plurality of emission systems can be provided.

図7において、分光素子51と集光レンズ52とは、前焦点距離FFLだけ離して配置され、信号処理素子53と集光レンズ52とは後焦点距離BFLだけ離して配置される。集光レンズ52によって集光される光の焦点は、使用するすべての波長においてミラー54の面上になくてはならない。ミラー面上からずれると、入出力光間の結合損失を生じる問題が起こる。同時に、集光された光信号の信号処理素子面におけるビームスポット径が大きくなることから、波長分解能が低下する問題が生じる。   In FIG. 7, the spectroscopic element 51 and the condensing lens 52 are arranged apart from each other by a front focal length FFL, and the signal processing element 53 and the condensing lens 52 are arranged apart from each other by a rear focal length BFL. The focal point of the light collected by the condenser lens 52 must be on the surface of the mirror 54 at all wavelengths used. When deviating from the mirror surface, there arises a problem of causing a coupling loss between input and output light. At the same time, since the beam spot diameter of the collected optical signal on the signal processing element surface is increased, there arises a problem that the wavelength resolution is lowered.

また、信号処理素子53は、光信号の波長ごとに選択的に変調を行なうことができるように、空間的に周期的な構造を備えている必要がある。例えば、信号処理素子53が液晶素子である場合、液晶素子内の複数の要素素子の構造は、分光素子および集光レンズの光学特性に対応させて、設計されなければならない。   Further, the signal processing element 53 needs to have a spatially periodic structure so that it can selectively modulate for each wavelength of the optical signal. For example, when the signal processing element 53 is a liquid crystal element, the structure of a plurality of element elements in the liquid crystal element must be designed in accordance with the optical characteristics of the spectroscopic element and the condenser lens.

より具体的には、信号処理素子上における集光位置の波長依存性は、分光素子の角度分散値と集光レンズの焦点距離との積に従うことが知られている。集光位置の波長依存性は、分光光学系の線分散値とも呼ばれる。分光素子および集光レンズによって決定される光学系の線分散値は、信号処理素子の構造の設計に用いた線分散値と、十分に一致している必要がある。これらの線分散値の間にずれがあれば、光信号の実際の集光点位置は信号処理素子の個々の要素素子(例えば、液晶シャッター素子のピクセル)の位置と一致しなくなる。この不一致によって、実際に信号処理される光信号の波長には、誤差が生じる。次に、信号処理素子上の集光位置の波長依存性について、液晶素子の場合を例としてより詳しく述べる。   More specifically, it is known that the wavelength dependence of the condensing position on the signal processing element follows the product of the angular dispersion value of the spectroscopic element and the focal length of the condensing lens. The wavelength dependence of the light collection position is also called a linear dispersion value of the spectroscopic optical system. The linear dispersion value of the optical system determined by the spectroscopic element and the condensing lens needs to be sufficiently coincident with the linear dispersion value used for designing the structure of the signal processing element. If there is a deviation between these linear dispersion values, the actual focal point position of the optical signal will not coincide with the position of the individual element elements (for example, pixels of the liquid crystal shutter element) of the signal processing element. Due to this mismatch, an error occurs in the wavelength of the optical signal actually processed. Next, the wavelength dependence of the condensing position on the signal processing element will be described in more detail using a liquid crystal element as an example.

特開2002−250828号公報(第16頁、19頁、第20図、第27図、第29D図など)Japanese Patent Laid-Open No. 2002-250828 (pages 16, 19, 20, 20, 27, 29D, etc.) ITU Recommedation G.694.1ITU Recommendation G. 694.1

図8は、AWGを用いた光信号処理装置のより具体的な構成を示す図である。図7における分光素子としてAWG56を、信号処理素子として液晶素子53をそれぞれ用いている。AWG56の出射端58の近傍には、シリンドリカルレンズ57が配置される。シリンドリカルレンズ57は、AWGの分光面(x−z面)に垂直方向、すなわちAWG基板の厚さ方向に光信号を集光する。液晶素子53は、複数の要素素子がx方向に配置された構造を持つ。   FIG. 8 is a diagram showing a more specific configuration of an optical signal processing device using AWG. In FIG. 7, the AWG 56 is used as the spectroscopic element, and the liquid crystal element 53 is used as the signal processing element. A cylindrical lens 57 is disposed in the vicinity of the emission end 58 of the AWG 56. The cylindrical lens 57 condenses the optical signal in the direction perpendicular to the AWG spectral plane (xz plane), that is, in the thickness direction of the AWG substrate. The liquid crystal element 53 has a structure in which a plurality of element elements are arranged in the x direction.

AWG56は、光信号の波長に応じて、出射端58からz方向へ向かって、主光軸に対して出射角度θで空間光学系へ出射される。出射角度θに対応して、液晶素子53の所定の要素素子上に光信号は集光する。上述したように、AWG56および集光レンズ52によって決定される光学系の線分散値は、液晶素子53の要素素子の構造の設計に用いた線分散値と、十分に一致している必要がある。これらの線分散値の間にずれがあれば、光信号の実際の集光点位置は個々の要素素子の位置と一致しなくなる。この不一致によって、実際に信号処理される光信号の波長には、誤差を生じる。したがって、光信号処理装置の製造工程において、光信号の実際の集光点位置と、対応する各要素素子の位置とを調整する必要が生じる。   The AWG 56 is emitted to the spatial optical system at an emission angle θ with respect to the main optical axis from the emission end 58 in the z direction according to the wavelength of the optical signal. The optical signal is condensed on a predetermined element of the liquid crystal element 53 corresponding to the emission angle θ. As described above, the linear dispersion value of the optical system determined by the AWG 56 and the condensing lens 52 needs to be sufficiently coincident with the linear dispersion value used for designing the element element structure of the liquid crystal element 53. . If there is a deviation between these linear dispersion values, the actual focal point position of the optical signal will not coincide with the position of each element element. This mismatch causes an error in the wavelength of the optical signal actually processed. Therefore, in the manufacturing process of the optical signal processing device, it is necessary to adjust the actual focal point position of the optical signal and the position of each corresponding element.

図9aおよび図9bは、液晶素子の要素素子の構造と通信バンドの透過帯域との対応関係を説明する図である。図9aに示されるように、液晶素子1は、複数の要素素子2a、2b・・2nが1つの方向(x軸)に配列された構成を持つ。各要素素子の光透過率が、液晶素子1に供給される制御信号によりそれぞれ制御され、1つの要素素子内を透過する光信号の強度が変調される。1つの要素素子の配列方向(x軸)の電極幅dは、信号処理をしようとする通信波長帯域幅に応じて、決定される。図9aにおけるx方向は、図8におけるx方向に対応している。尚、図9aにおいて、要素素子の数は光信号処理装置が扱う通信システムのチャンネル数によって決定される。また、電極幅dは一定値であっても良いし、通信システムや光学系の設計によっては、一定ではなく要素素子毎に異なっていても良い。   9a and 9b are diagrams for explaining the correspondence between the structure of the element element of the liquid crystal element and the transmission band of the communication band. As shown in FIG. 9a, the liquid crystal element 1 has a configuration in which a plurality of element elements 2a, 2b,... 2n are arranged in one direction (x-axis). The light transmittance of each element is controlled by a control signal supplied to the liquid crystal element 1, and the intensity of the optical signal transmitted through one element is modulated. The electrode width d in the arrangement direction (x-axis) of one element element is determined according to the communication wavelength bandwidth to be processed. The x direction in FIG. 9a corresponds to the x direction in FIG. In FIG. 9a, the number of element elements is determined by the number of channels of the communication system handled by the optical signal processing apparatus. Further, the electrode width d may be a constant value, or may be different for each element element depending on the design of the communication system and the optical system.

光通信分野においては、一般に、等周波数間隔または等波長間隔で個々の通信チャネルが配置されている。例えば、非特許文献1に開示されているように、Cバンド、LバンドのDWDM通信システムにおいては、個々の通信チャネルは一定の周波数間隔(12.5、25、50、100GHz)で配置されるよう規定されている。個々の通信チャネルが等周波数間隔または等波長間隔に並べられているチャンネル配置構成は、等周波数間隔または等波長間隔の通信波長グリッドとも呼ばれる。   In the optical communication field, individual communication channels are generally arranged at equal frequency intervals or equal wavelength intervals. For example, as disclosed in Non-Patent Document 1, in a C-band and L-band DWDM communication system, individual communication channels are arranged at fixed frequency intervals (12.5, 25, 50, 100 GHz). It is prescribed as follows. A channel arrangement configuration in which individual communication channels are arranged at equal frequency intervals or equal wavelength intervals is also called a communication wavelength grid having equal frequency intervals or equal wavelength intervals.

図9bは、等波長間隔の通信波長グリッドにおける透過帯域を示す図である。横軸は光信号の波長を示し、縦軸は、要素素子を透過する光信号の光透過率を示している。1つの要素素子2aに対応して、波長軸上で1つの透過帯域3aが形成される。この透過帯域3aは、要素素子2aの電極幅に対応する帯域幅を持つ。複数の要素素子に対応して、複数の透過帯域3a、3b・・・3nが波長軸上に配置される。   FIG. 9b is a diagram showing a transmission band in a communication wavelength grid with equal wavelength intervals. The horizontal axis indicates the wavelength of the optical signal, and the vertical axis indicates the light transmittance of the optical signal transmitted through the element element. Corresponding to one element element 2a, one transmission band 3a is formed on the wavelength axis. The transmission band 3a has a bandwidth corresponding to the electrode width of the element element 2a. A plurality of transmission bands 3a, 3b,... 3n are arranged on the wavelength axis corresponding to the plurality of element elements.

波長ブロッカ、波長選択スイッチおよび可変分散補償器などの光信号処理装置は、各波長チャンネルの透過帯域や信号処理帯域が広いという特徴がある。要素素子のx方向の電極幅と、各要素素子に対応する各波長チャンネルの帯域幅がほぼ比例するため、電極幅を広く形成するだけで、広い帯域幅が得られるからである。例えば、図9bにおいて、隣接する透過帯域3a、3bは、通信システム設計仕様に応じて、光透過率が急激に減衰する減衰帯域9を重複させながら配列される。1つの透過帯域に着目すれば、無変調の光信号のビーム幅と比較してはるかに広い波長範囲で光透過率が最小値となり、1つの透過帯域はこの最小値で平坦な透過特性を持つ。各チャンネルの信号処理帯域が極めて広い液晶素子の要素素子位置を調整しようとする場合、次のような問題が生じる。   Optical signal processing devices such as wavelength blockers, wavelength selective switches, and tunable dispersion compensators are characterized by a wide transmission band and signal processing band for each wavelength channel. This is because the electrode width in the x direction of the element element and the bandwidth of each wavelength channel corresponding to each element element are substantially proportional, so that a wide bandwidth can be obtained simply by forming the electrode width wide. For example, in FIG. 9b, adjacent transmission bands 3a and 3b are arranged while overlapping attenuation bands 9 in which the light transmittance abruptly attenuates according to the communication system design specifications. Focusing on one transmission band, the light transmittance becomes the minimum value in a far wider wavelength range compared to the beam width of the unmodulated optical signal, and one transmission band has a flat transmission characteristic at this minimum value. . When trying to adjust the element element position of a liquid crystal element having a very wide signal processing band for each channel, the following problems arise.

図10aおよび図10bは、要素素子を透過する試験光信号の検出光パワーレベルを説明する図である。1つの要素素子に対して、所望の波長範囲の光信号が信号処理されるようにするためには、試験光信号を用いて、光信号処理装置内の液晶素子の実際の位置をx軸方向で調整する必要がある。または、AWGからの光信号の出射向きを変更するために、AWG自体を分波面内(x−z面内)に回転させて、AWGを設置する向きを調整する必要がある。   10a and 10b are diagrams for explaining the detected light power level of the test light signal that passes through the element element. In order to process an optical signal in a desired wavelength range for one element element, the actual position of the liquid crystal element in the optical signal processing apparatus is set in the x-axis direction using the test optical signal. It is necessary to adjust with. Alternatively, in order to change the emission direction of the optical signal from the AWG, it is necessary to rotate the AWG within the demultiplexing plane (in the xz plane) and adjust the direction in which the AWG is installed.

さらに、液晶素子の両端に位置する要素素子を通信バンドの対応するチャンネルに一致させるためには、波長軸上の全体スパンについて光学系の線分散値の誤差を補正する必要がある。波長軸上の全体スパンを調整する場合、集光レンズの焦点距離を調整する必要がある。いずれの調整を行なう場合も、基本となる波長の試験光信号を要素素子内を透過させて、光透過率を測定し、液晶素子の位置ずれを検出し、位置調整を行なう。ここで試験光信号とは、その波長が正確に分かっていて、光信号処理装置の波長調整を行なう際の基準とすることができる光信号を言う。   Furthermore, in order to make the element elements located at both ends of the liquid crystal element coincide with the corresponding channel of the communication band, it is necessary to correct the error of the linear dispersion value of the optical system for the entire span on the wavelength axis. When adjusting the entire span on the wavelength axis, it is necessary to adjust the focal length of the condenser lens. In any of the adjustments, a test optical signal having a basic wavelength is transmitted through the element element, the light transmittance is measured, the positional deviation of the liquid crystal element is detected, and the position adjustment is performed. Here, the test optical signal refers to an optical signal whose wavelength is accurately known and can be used as a reference when performing wavelength adjustment of the optical signal processing apparatus.

しかしながら、図10aに示すように、試験光信号の波長変化に対して光透過率が一定なため、位置ズレを検出できない不感領域5が存在する。位置調整を行なおうとする透過帯域3の中心波長近傍の不感領域5では、光パワーメータの検出光パワーレベルは平坦で変動がない。すなわち、試験光信号の波長が、透過特性が変動する透過帯域の両端の傾斜減衰領域9の波長でないと、位置ずれを認識できない。光信号処理装置の製造工程においては、測定の簡便さの要請から試験光信号の透過率は光パワーメータによって測定するのが好ましい。図10bは、1つの透過帯域について、試験光信号の波長と光パワーメータにより検出される光パワーとの関係を示す。図10bの横軸は、信号処理素子のx軸位置誤差によって生ずる波長誤差と等価であり、光パワーメータによる測定では、1つの透過帯域の中心波長のずれを正確に検出し、調整することが難しい。   However, as shown in FIG. 10a, since the light transmittance is constant with respect to the wavelength change of the test optical signal, there is a dead area 5 in which the positional deviation cannot be detected. In the insensitive region 5 near the center wavelength of the transmission band 3 where position adjustment is to be performed, the detected light power level of the optical power meter is flat and does not fluctuate. That is, the positional deviation cannot be recognized unless the wavelength of the test optical signal is the wavelength of the inclined attenuation region 9 at both ends of the transmission band where the transmission characteristics fluctuate. In the manufacturing process of the optical signal processing apparatus, it is preferable to measure the transmittance of the test optical signal with an optical power meter because of the demand for simplicity of measurement. FIG. 10b shows the relationship between the wavelength of the test optical signal and the optical power detected by the optical power meter for one transmission band. The horizontal axis of FIG. 10b is equivalent to the wavelength error caused by the x-axis position error of the signal processing element. In the measurement by the optical power meter, the shift of the center wavelength of one transmission band can be accurately detected and adjusted. difficult.

透過帯域特性は、光スペクトラムアナライザにより測定することもできるが、光スペクトラムアナライザの測定には時間が掛かる。前述のように1つのチャンネルの透過帯域および信号処理帯域は広い。さらに液晶素子が扱う全通信チャンネルの全透過帯域について、位置ズレを検出するのに必要な測定分解能帯域で、光スペクトラムアナライザ測定を行なう場合は、測定ポイントが非常に多くなり掃引時間が長くなる。光信号処理装置の製造、調整工程において、光スペクトラムアナライザを用いて液晶素子の位置調整を実施するには測定時間の問題ならびに測定調整の自動化の難しさの問題があった。また、光スペクトラムアナライザは、光パワーメータに比べて高価であり、より安価な光パワーメータによって、短時間に試験光信号の測定および液晶素子の位置調整を行ないたいという要請があった。   Although the transmission band characteristic can be measured by an optical spectrum analyzer, it takes time to measure the optical spectrum analyzer. As described above, the transmission band and signal processing band of one channel are wide. Further, when the optical spectrum analyzer measurement is performed in the measurement resolution band necessary for detecting the positional deviation in the total transmission band of all the communication channels handled by the liquid crystal element, the number of measurement points is very large and the sweep time is long. In the manufacturing and adjustment process of the optical signal processing apparatus, there are problems of measurement time and difficulty in automation of measurement adjustment in order to adjust the position of the liquid crystal element using an optical spectrum analyzer. Further, the optical spectrum analyzer is more expensive than the optical power meter, and there has been a demand for measuring the test optical signal and adjusting the position of the liquid crystal element in a short time by using a cheaper optical power meter.

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、光信号処理装置の信号処理素子の位置調整を簡単に行なうことができる構成の信号処理素子ならびに光信号処理装置の調整方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a signal processing element and an optical signal processing having a configuration capable of easily adjusting the position of the signal processing element of the optical signal processing device. It is to provide a method for adjusting an apparatus.

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、光信号を分光して異なる波長の複数の光信号に分離して、各波長の光信号に対して信号処理を行なう光信号処理装置であって、光信号の波長に応じた出射角度で、異なる波長を有する複数の光信号に分光する分光手段と、前記分光手段から出射された光信号を集光させる集光手段と、前記集光された光信号を変調する信号処理手段であって、前記信号処理手段は、前記各波長の光信号に対応し、前記分光手段からの信号光により形成される分光面との交線方向に配列された複数の信号処理要素素子を含み、前記複数の信号処理要素素子の内の少なくとも1つの調整用信号処理要素素子の前記交線方向の幅は、前記信号処理手段上での前記分光された1つの光信号の前記交線方向ビーム直径をWxとしたとき、1.5Wx以下であることとを備えたことを特徴とする光信号処理装置である。   In order to achieve such an object, the present invention according to claim 1 divides an optical signal into a plurality of optical signals having different wavelengths and separates the optical signals of the respective wavelengths. An optical signal processing apparatus that performs processing, and that splits a plurality of optical signals having different wavelengths with an emission angle corresponding to the wavelength of the optical signal, and condenses the optical signal emitted from the spectral means Condensing means and signal processing means for modulating the collected optical signal, wherein the signal processing means corresponds to the optical signal of each wavelength and is formed by signal light from the spectroscopic means. A plurality of signal processing element elements arranged in a direction intersecting with the surface, and the width of the at least one adjustment signal processing element element among the plurality of signal processing element elements is the signal processing The one of the split optical signals on the means When the line direction beam diameter as Wx, an optical signal processing apparatus characterized by comprising a or less 1.5Wx.

請求項2の発明は、請求項1に記載の光信号処理装置であって、前記少なくとも1つの調整用信号処理要素素子の前記交線に垂直な方向の幅が、前記分光された1つの光信号の前記交線に垂直な方向のビーム直径をWyとすると、1.5Wy以下であることを特徴とする。   A second aspect of the present invention is the optical signal processing apparatus according to the first aspect, wherein a width of the at least one adjustment signal processing element element in a direction perpendicular to the intersecting line is the one light that is dispersed. If the beam diameter in the direction perpendicular to the intersecting line of signals is Wy, it is 1.5 Wy or less.

請求項3の発明は、請求項1または2に記載の光信号処理装置であって、前記調整用信号処理要素素子は、前記複数の信号処理要素素子の両端に位置することを特徴とする。   A third aspect of the present invention is the optical signal processing device according to the first or second aspect, wherein the adjustment signal processing element elements are located at both ends of the plurality of signal processing element elements.

請求項4の発明は、請求項1乃至3いずれかに記載の光信号処理装置であって、前記調整用信号処理要素素子の前記交線方向の幅は、0.5Wxから1.0Wxの範囲にあることを特徴とする。   A fourth aspect of the present invention is the optical signal processing device according to any one of the first to third aspects, wherein the width of the adjustment signal processing element element in the intersecting direction is in the range of 0.5 Wx to 1.0 Wx. It is characterized by that.

請求項5の発明は、請求項1乃至4いずれかに記載の光信号処理装置であって、前記信号処理手段は、液晶要素素子を信号処理要素素子とする液晶素子であり、前記調整用信号処理要素素子は、前記要素素子と同一構成を有する液晶要素素子で構成されることを特徴とする。   A fifth aspect of the present invention is the optical signal processing device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the signal processing means is a liquid crystal element having a liquid crystal element element as a signal processing element element, and the adjustment signal The processing element element is composed of a liquid crystal element element having the same configuration as the element element.

請求項6の発明は、請求項1乃至4のいずれかに記載の光信号処理装置であって、前記信号処理手段は、液晶要素素子を信号処理要素素子とする液晶素子であり、前記調整用信号処理要素素子は、光信号を遮断するマスクで構成されることを特徴とする。   A sixth aspect of the present invention is the optical signal processing device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the signal processing means is a liquid crystal element having a liquid crystal element element as a signal processing element element, and The signal processing element element is constituted by a mask that blocks an optical signal.

請求項7の発明は、光信号の波長に応じた出射角度で、異なる波長を有する複数の光信号に分光する分光手段と、前記分光手段から出射された光信号を集光させる集光手段と、前記各波長の光信号に対応し、前記分光手段からの信号光により形成される分光面との交線方向に配列された複数の信号処理要素素子を含み前記集光された光信号を変調する信号処理手段とを備え、前記異なる波長を有する各波長の光信号に対して信号処理を行なう光信号処理装置において、前記信号処理手段の位置を調整する方法であって、試験光信号光源から、前記複数の信号処理要素素子の内の少なくとも1つの調整用信号処理要素素子を透過するように、試験光信号を供給するステップであって、前記調整用信号処理要素素子の前記交線方向の幅は、前記信号処理手段上での前記分光された1つの光信号の前記交線方向ビーム直径をWxとしたとき、1.5Wx以下であることと、前記少なくとも1つの調整用信号処理要素素子を透過する前記試験光信号の出力強度を測定するステップと、前記測定された前記試験光信号の出力強度が最大もしくは最小となるように、前記信号処理手段の前記交線方向の位置または前記集光手段の有効焦点距離を調整するステップとを備えることを特徴とする光信号処理装置の調整方法の発明である。   The invention according to claim 7 is a spectroscopic unit that splits a plurality of optical signals having different wavelengths at an emission angle corresponding to the wavelength of the optical signal, and a condensing unit that condenses the optical signal output from the spectroscopic unit. A plurality of signal processing element elements arranged in a direction intersecting with the spectral plane formed by the signal light from the spectroscopic means corresponding to the optical signals of the respective wavelengths, and modulating the collected optical signal An optical signal processing apparatus for performing signal processing on optical signals having different wavelengths, wherein the position of the signal processing means is adjusted from a test optical signal light source. Supplying a test optical signal so as to pass through at least one adjustment signal processing element element of the plurality of signal processing element elements, wherein the adjustment signal processing element element in the direction of the intersecting line is supplied. The width is The test that is 1.5 Wx or less, and that passes through the at least one adjustment signal processing element element, where Wx is the beam diameter in the crosswise direction of the one split optical signal on the processing means. Measuring the output intensity of the optical signal; and the position of the signal processing means in the intersecting direction or the effective focus of the light collecting means so that the measured output intensity of the test optical signal is maximized or minimized. And adjusting the distance. The invention is an invention of an adjustment method for an optical signal processing device.

請求項8の発明は、請求項7に記載の光信号処理装置の調整方法であって、前記少なくとも1つの調整用信号処理要素素子の前記交線に垂直な方向の幅が、前記分光された1つの光信号の前記交線に垂直な方向のビーム直径をWyとすると、1.5Wy以下であり、前記少なくとも1つの調整用信号処理要素素子を透過する前記試験光信号の出力強度が最大もしくは最小となるように前記信号処理手段の前記交線に垂直な方向の位置または光信号の主光路を回転軸とした直交面内における前記信号処理手段の配置角度をさらに調整することを特徴とする。   The invention according to claim 8 is the adjustment method of the optical signal processing device according to claim 7, wherein a width of the at least one adjustment signal processing element element in a direction perpendicular to the intersecting line is the spectrally separated. When the beam diameter of one optical signal in the direction perpendicular to the intersecting line is Wy, the output intensity of the test optical signal that is 1.5 Wy or less and passes through the at least one adjustment signal processing element is maximum or The position of the signal processing means is further adjusted so that the position of the signal processing means in the direction perpendicular to the intersecting line or the main optical path of the optical signal is a rotation axis so as to be minimized. .

請求項9の発明は、請求項7または8に記載の光信号処理装置の調整方法であって、前記調整用信号処理要素素子は、前記複数の信号処理要素素子の両端に位置することを特徴とする。   The invention of claim 9 is the adjustment method of the optical signal processing device according to claim 7 or 8, wherein the adjustment signal processing element elements are located at both ends of the plurality of signal processing element elements. And

請求項10の発明は、請求項7乃至9のいずれかに記載の光信号処理装置の調整方法であって、前記調整用信号処理要素素子の前記交線方向の幅は、0.5Wxから1.0Wxの範囲にあることを特徴とする。   A tenth aspect of the present invention is the method of adjusting an optical signal processing device according to any one of the seventh to ninth aspects, wherein the width of the adjustment signal processing element element in the intersecting direction is from 0.5 Wx to 1. It is in the range of .0Wx.

好ましくは、請求項7乃至10のいずれかに記載の光信号処理装置の調整方法では、前記信号処理手段は、液晶要素素子を信号処理要素素子とする液晶素子として、前記調整用信号処理要素素子は、前記要素素子と同一構成を有する液晶要素素子で構成することができる。   Preferably, in the adjustment method for an optical signal processing device according to any one of claims 7 to 10, the signal processing means is a liquid crystal element having a liquid crystal element element as a signal processing element element, and the adjustment signal processing element element is used. Can be composed of a liquid crystal element having the same structure as the element.

好ましくは、請求項7乃至10のいずれかに記載の光信号処理装置の調整方法では、前記信号処理手段は、液晶要素素子を信号処理要素素子とする液晶素子として、前記調整用信号処理要素素子は、光信号を遮断するマスクで構成することができる。   Preferably, in the adjustment method for an optical signal processing device according to any one of claims 7 to 10, the signal processing means is a liquid crystal element having a liquid crystal element element as a signal processing element element, and the adjustment signal processing element element is used. Can be configured with a mask that blocks an optical signal.

以上説明したように、本発明によれば、光信号処理装置の信号処理素子の位置調整を簡単に行なうことができる。安価な光パワーメータを使用して、簡単な測定調整系構成によって、所望の波長の光信号が信号処理されるように信号処理素子の要素素子位置を調整することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to easily adjust the position of the signal processing element of the optical signal processing device. Using an inexpensive optical power meter, the element element position of the signal processing element can be adjusted so that an optical signal having a desired wavelength is processed by a simple measurement adjustment system configuration.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。本発明の光信号処理装置は、光信号を変調する信号処理素子に、幅の狭い位置調整用マークを備えたところに特徴がある。位置調整用マークおよびその近傍を透過する試験光信号の光パワーレベルを検出して、位置ずれを検出し、信号処理素子の位置を調整する。位置調整用マークの幅は、試験光信号のビーム直径程度以下が好ましい。信号処理素子は、個々の要素素子が分光素子の分光面に含まれる軸に沿って配列されている。各要素素子によって、分光素子において波長ごとに分波された光信号の信号処理を行なう。位置調整用マークは、要素素子と同様の構成であって、光信号の信号処理機能を持つものでも良いし、光信号を遮断するマスクでも良い。信号処理素子としては、具体的には、液晶素子、MEMSなどがあるがこれらに限定されない。光信号処理装置として、具体的には、波長ブロッカ、波長選択スイッチ、ゲイン等価器、分散補償器、光信号シンセサイザなどに適応できる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The optical signal processing device of the present invention is characterized in that a signal processing element that modulates an optical signal is provided with a narrow position adjustment mark. The optical power level of the test optical signal transmitted through the position adjustment mark and the vicinity thereof is detected to detect a positional shift and adjust the position of the signal processing element. The width of the position adjustment mark is preferably about the beam diameter of the test optical signal. In the signal processing element, individual element elements are arranged along an axis included in the spectral plane of the spectroscopic element. Each element element performs signal processing of the optical signal demultiplexed for each wavelength in the spectroscopic element. The position adjustment mark has the same configuration as the element element, and may have a signal processing function of an optical signal, or may be a mask that blocks the optical signal. Specific examples of signal processing elements include, but are not limited to, liquid crystal elements and MEMS. Specifically, the optical signal processing apparatus can be applied to wavelength blockers, wavelength selective switches, gain equalizers, dispersion compensators, optical signal synthesizers, and the like.

図1aは、本発明の光信号処理装置における信号処理素子の位置調整用マークの構成を示す図である。本信号処理素子1は、通常の光信号に対する信号処理を行なう複数の要素素子2のほかに、さらに要素素子群のx軸上の両端に位置し、信号処理には使用されない調整用マーク6a、6bを備えたところに特徴がある。x軸は、AWGなど分光素子の分波面を含む軸であり、光信号の波長(チャンネル)に応じて、所定の位置の要素素子上に光信号が集光する。調整用マーク6a、6bは、要素素子2と同じ構成および信号処理機能を持ち、光信号の強度などを変調し得る。例えば、液晶素子の場合には、位置調整用マークは液晶ピクセルと全く同一の構成を持ち、液晶素子の製造と同時に簡単に形成できる。本発明では、調整用マーク6a、6bのx軸方向の幅は、信号処理素子の位置調整時に用いる試験光信号のビーム径と同等以下となるように非常に狭くしたところに特徴がある。十分に狭い幅のMEMSミラーを作成することができれば、信号処理素子がMEMSの場合にも適用ができる。   FIG. 1a is a diagram showing a configuration of a position adjustment mark of a signal processing element in an optical signal processing device of the present invention. This signal processing element 1 is located at both ends of the element element group on the x-axis in addition to a plurality of element elements 2 that perform signal processing on a normal optical signal, and is used for adjustment marks 6a that are not used for signal processing. There is a feature in having 6b. The x-axis is an axis including the demultiplexing surface of a spectroscopic element such as an AWG, and the optical signal is condensed on the element element at a predetermined position according to the wavelength (channel) of the optical signal. The adjustment marks 6a and 6b have the same configuration and signal processing function as the element element 2, and can modulate the intensity of the optical signal. For example, in the case of a liquid crystal element, the position adjustment mark has the same configuration as the liquid crystal pixel, and can be easily formed simultaneously with the manufacture of the liquid crystal element. The present invention is characterized in that the width of the adjustment marks 6a and 6b in the x-axis direction is very narrow so as to be equal to or smaller than the beam diameter of the test optical signal used when adjusting the position of the signal processing element. If a MEMS mirror having a sufficiently narrow width can be formed, the present invention can be applied even when the signal processing element is a MEMS.

図1bは、調整用マークと試験光信号の光透過率の関係を説明する図である。調整用マーク6a、6bの幅dXは、試験光信号のビーム径程度であるので、例えば調整用マークを透過する光信号の光透過率は、図1bに示すように明瞭なピーク形状を示し、通常の要素素子を透過する場合のように平坦な透過特性を持たない。したがって、位置調整用マーク近傍に集光する試験光信号の透過光が最大となるような位置に信号処理素子を簡単に位置合わせすることができる。ここで、試験光信号のビーム径とは、光強度がピーク値の1/e2となるときのビーム直径を言う。次に、試験光信号のビーム径と位置調整用マークの幅との関係について説明する。 FIG. 1B is a diagram for explaining the relationship between the adjustment mark and the light transmittance of the test light signal. Since the width d X of the adjustment marks 6a and 6b is about the beam diameter of the test optical signal, for example, the light transmittance of the optical signal transmitted through the adjustment mark shows a clear peak shape as shown in FIG. 1b. It does not have a flat transmission characteristic as in the case of transmitting through a normal element. Therefore, it is possible to easily align the signal processing element at a position where the transmitted light of the test light signal condensed near the position adjustment mark is maximized. Here, the beam diameter of the test optical signal refers to the beam diameter when the light intensity is 1 / e 2 of the peak value. Next, the relationship between the beam diameter of the test optical signal and the width of the position adjustment mark will be described.

図2は、本発明の位置調整マークを透過する試験光信号透過率の波長誤差依存特性を示す図である。信号処理素子として図1に示す構造を持った液晶素子を用いた反射型の波長ブロッカにおいて、位置調整用マークの1つを透過した後、AWGの出力に現れる試験光信号を光パワーレベルを示したものである。縦軸は、試験光信号が液晶素子を完全に透過した場合の光パワーレベルを基準に、規格化した透過率(dB)として示している。   FIG. 2 is a diagram showing the wavelength error dependence characteristics of the test optical signal transmittance that passes through the position adjustment mark of the present invention. In the reflection type wavelength blocker using the liquid crystal element having the structure shown in FIG. 1 as the signal processing element, the test optical signal appearing at the output of the AWG after passing through one of the position adjustment marks indicates the optical power level. It is a thing. The vertical axis shows the normalized transmittance (dB) based on the optical power level when the test light signal is completely transmitted through the liquid crystal element.

試験光信号ならびに分光系および集光系の条件は、以下の通りである。試験光信号のビーム径woは、30μmである。分光系および集光系の線分散値は120μm/nmであり、各信号処理用ピクセルの幅は約100μmである。位置調整用マークのx方向の幅dXは、0.5wo(15μm)、wo(30μm)、1.5wo(45μm)、2.0wo(60μm)と変化させている。 The test light signal and the conditions of the spectroscopic system and the condensing system are as follows. The beam diameter wo of the test optical signal is 30 μm. The linear dispersion value of the spectroscopic system and the condensing system is 120 μm / nm, and the width of each signal processing pixel is about 100 μm. The width d X in the x direction of the position adjustment mark is changed to 0.5 wo (15 μm), wo (30 μm), 1.5 wo (45 μm), and 2.0 wo (60 μm).

図2から明らかなように、位置調整用マークのx方向の幅dXが、試験光信号のビーム径よりも大きい1.5wo以上の場合は、透過率特性の中心に平坦領域が現れる。これは、ガウスビーム集光スポットのエネルギーがその直径の1.5倍以内に集中しているためであり、従来技術について図10で説明した不感領域に対応している。一方、幅dXが、試験光信号のビーム径よりも小さい0.5wo場合は、透過率特性は明確なピーク特性を示す。このピーク特性の両側の傾斜部分を利用することで、波長誤差を光透過率の変化として検出することができる。 As is clear from FIG. 2, when the width d X in the x direction of the position adjustment mark is 1.5 wo or more, which is larger than the beam diameter of the test optical signal, a flat region appears at the center of the transmittance characteristic. This is because the energy of the Gaussian beam condensing spot is concentrated within 1.5 times its diameter, and corresponds to the insensitive area described with reference to FIG. On the other hand, when the width d X is 0.5 wo smaller than the beam diameter of the test optical signal, the transmittance characteristic shows a clear peak characteristic. By using the inclined portions on both sides of this peak characteristic, the wavelength error can be detected as a change in light transmittance.

現在、標準的に利用されているCバンド、LバンドのDWDM通信システムなどにおいては、波長利用効率を下げないために、チャンネル間隔に比して十分小さい±0.01nmの精度で、チャンネル中心波長と信号処理素子の要素素子とを位置合わせすることが求められる。すなわち、光信号処理装置の製造・調整工程において、位置調整用マークに対して、その位置を±0.01nmの検出分解能で調整することが求められる。   In the C-band and L-band DWDM communication systems that are currently used as standard, the channel center wavelength has an accuracy of ± 0.01 nm, which is sufficiently smaller than the channel spacing, in order not to reduce the wavelength utilization efficiency. And the element element of the signal processing element are required to be aligned. That is, in the manufacturing / adjustment process of the optical signal processing apparatus, it is required to adjust the position of the position adjustment mark with a detection resolution of ± 0.01 nm.

図2においてビーム径が1.5woの場合に再び着目すれば、波長誤差が±0.01nmのときでも、光透過率変化量は0.005dBしかない。通常の光パワーメータが安定に光パワーを再現性良く測定できる実用的な分解能が0.01dB程度であることを考慮すると、ビーム径が1.5woの場合では、位置調整用マークの検出に必要な検出分解能±0.01nmを十分に得られない。一方、ビーム径がwoの場合には、波長誤差が±0.01nmのとき、光透過率変化量は0.04dBに増加する。したがって、位置調整用マークの位置検出に必要な検出分解能±0.01nmが十分に得られる。ビーム径が0.5wo場合には、波長誤差が±0.1nmのとき、光透過率変化量はさらに0.1dBに増加し、位置調整用マークの位置検出に必要なさらに十分な検出分解が得られる。   If attention is again paid to the case where the beam diameter is 1.5 wo in FIG. 2, even when the wavelength error is ± 0.01 nm, the light transmittance change amount is only 0.005 dB. Considering that a practical resolution that enables a normal optical power meter to stably measure optical power with good reproducibility is about 0.01 dB, it is necessary to detect a position adjustment mark when the beam diameter is 1.5 wo. A sufficient detection resolution of ± 0.01 nm cannot be obtained. On the other hand, when the beam diameter is wo, the light transmittance change amount increases to 0.04 dB when the wavelength error is ± 0.01 nm. Therefore, a detection resolution of ± 0.01 nm necessary for detecting the position of the position adjustment mark can be sufficiently obtained. When the beam diameter is 0.5 wo, when the wavelength error is ± 0.1 nm, the amount of change in light transmittance further increases to 0.1 dB, and further sufficient detection and decomposition necessary for position detection of the position adjustment mark is performed. can get.

ビーム径を0.5wo以下にさらに狭めても、透過率特性のピーク形状の先鋭度はこれ以上は変化せず、透過率が低下して光パワーレベル全体を下げるだけである。   Even if the beam diameter is further narrowed to 0.5 wo or less, the sharpness of the peak shape of the transmittance characteristic does not change any more, and the transmittance is lowered and only the entire optical power level is lowered.

以上より、位置調整用マークを用いて位置調整を行なうためには、そのX方向の幅dXを、ビーム径woに対して、1.5wo以下とすることが必要であり、更には、おおよそ0.5woから1.0woの範囲に設定することが望ましい。 From the above, in order to perform position adjustment using the position adjustment mark, the width d X in the X direction needs to be 1.5 wo or less with respect to the beam diameter wo, and further, approximately It is desirable to set in the range of 0.5wo to 1.0wo.

図3は、反射型の光信号処理装置において、本発明の位置調整マークを含む信号処理素子の位置調整を実施する位置調整系の構成の一例を示す図である。光信号処理装置13は、装置ベース上に固定された分光・集光光学系14と、その位置を調整できる信号処理素子15とを含んでいる。分光・集光光学系14は、AWG等の分光手段および焦点距離可変機構20を含むズーム集光光学系を含んでいる。信号処理素子15は、例えば図1に示した構造の液晶素子であり、図3ではミラーと一体になったものとする。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a configuration of a position adjustment system that performs position adjustment of a signal processing element including a position adjustment mark according to the present invention in a reflective optical signal processing apparatus. The optical signal processing device 13 includes a spectroscopic / condensing optical system 14 fixed on the device base, and a signal processing element 15 capable of adjusting its position. The spectroscopic / condensing optical system 14 includes a zoom condensing optical system including spectroscopic means such as AWG and a focal length variable mechanism 20. The signal processing element 15 is, for example, a liquid crystal element having the structure shown in FIG. 1, and is assumed to be integrated with a mirror in FIG.

信号処理装置13における焦点距離調整は、焦点距離可変機構20を介して焦点距離を調整する第1の駆動手段16によって、信号処理素子15の位置調整は、信号処理素子15のx軸方向位置を調整する第2の駆動手段17によって、それぞれ行なわれる。いずれの駆動手段16、17も、例えば電動の駆動ステージとすることができる。各駆動手段16、17は、調整のための演算処理を行なうプログラムを含む演算手段(例えばパーソナルコンピュータ)19によって制御される。   The focal length adjustment in the signal processing device 13 is performed by the first driving unit 16 that adjusts the focal length via the focal length variable mechanism 20, and the position adjustment of the signal processing element 15 is performed by adjusting the position of the signal processing element 15 in the x-axis direction. This is performed by the second driving means 17 for adjustment. Any of the drive means 16 and 17 can be an electric drive stage, for example. Each drive means 16 and 17 is controlled by a calculation means (for example, a personal computer) 19 including a program for performing calculation processing for adjustment.

第2の駆動手段17は、図3のx軸方向について信号処理素子15の位置を調整する。すなわち、信号処理素子に対して波長合わせを実施できる。第1の駆動手段16は、焦点距離可変機構20を駆動して分光・集光光学系における焦点距離を調整することができる。焦点距離を調整することにより、分光・集光光学系の線分散値を調整することができる。すなわち、所望の波長帯域における両端チャンネルの波長を持つ光信号の2つの集光点間の距離と、信号処理素子の両端の要素素子のスパン幅とを調整することができる。焦点距離の調整は、第2の駆動手段17によってz方向に信号処理素子15の位置を調整することによっても併せて実施できる。したがって、第1の駆動手段16および第2の駆動手段17によって、信号処理素子15のx軸方向位置と信号処理素子15の要素素子のスパン幅を調整することで、各チャンネルに対応する光信号の実際の集光点と各要素素子の位置とを一致させることができる。   The second driving means 17 adjusts the position of the signal processing element 15 in the x-axis direction of FIG. That is, wavelength matching can be performed on the signal processing element. The first driving unit 16 can adjust the focal length in the spectroscopic / condensing optical system by driving the variable focal length mechanism 20. By adjusting the focal length, the linear dispersion value of the spectroscopic / condensing optical system can be adjusted. That is, it is possible to adjust the distance between two condensing points of the optical signal having the wavelengths of the both end channels in the desired wavelength band and the span width of the element elements at both ends of the signal processing element. The focal length can be adjusted by adjusting the position of the signal processing element 15 in the z direction by the second driving means 17. Therefore, the first driving means 16 and the second driving means 17 adjust the position of the signal processing element 15 in the x-axis direction and the span width of the element elements of the signal processing element 15, so that the optical signal corresponding to each channel. It is possible to make the actual condensing point and the position of each element element coincide with each other.

試験光信号は、図1の位置調整用マーク6a、6bの位置に対応する波長の試験光信号を発生させる光源11a、11bによって、カプラ12を経由して、分光・集光光学系14へ入力される。位置調整中の試験光信号は、光パワーメータ18に入力される。測定光パワーは、演算手段19に入力される。演算手段19は、信号処理素子15の信号処理動作を制御する制御信号を発生する信号処理素子駆動回路23も制御する。光源11a、11bは、1つの光源によって2種類の波長の試験光信号を発生させ逐次切り替えても良い。図3に示した位置調整系の構成は、例示的なものであり、信号処理素子の位置と分光・集光光学系の焦点距離を可変できるものであれば、どのような手段を単独でまたは組み合わせて利用しても良い。尚、2つの駆動手段16、17は、位置調整が終って信号処理素子の位置を固定した後に、光信号処理装置13から取り外される。   The test light signal is input to the spectroscopic / condensing optical system 14 via the coupler 12 by the light sources 11a and 11b that generate test light signals having wavelengths corresponding to the positions of the position adjustment marks 6a and 6b in FIG. Is done. The test optical signal during position adjustment is input to the optical power meter 18. The measurement light power is input to the calculation means 19. The arithmetic means 19 also controls a signal processing element driving circuit 23 that generates a control signal for controlling the signal processing operation of the signal processing element 15. The light sources 11a and 11b may be sequentially switched by generating test optical signals of two types of wavelengths with one light source. The configuration of the position adjustment system shown in FIG. 3 is exemplary, and any means can be used alone, as long as the position of the signal processing element and the focal length of the spectroscopic / condensing optical system can be varied. You may use in combination. The two driving means 16 and 17 are removed from the optical signal processing apparatus 13 after the position adjustment is completed and the position of the signal processing element is fixed.

図3に示した構成の位置調整系を用いることによって、本発明の位置調整用マークを透過する試験光信号の検出光パワーレベルに基づいて、信号処理素子の位置調整等をすることができる。演算手段19により実行される調整手順(アルゴリズム)は、検出信号のレベルをモニタしながら位置合わせができるものであれば、どのようなものでも良い。   By using the position adjustment system having the configuration shown in FIG. 3, the position of the signal processing element can be adjusted based on the detected light power level of the test light signal that passes through the position adjustment mark of the present invention. The adjustment procedure (algorithm) executed by the calculation means 19 may be any as long as it can be aligned while monitoring the level of the detection signal.

例えば、以下の手順により波長合わせを行なうことができる。
1.光源11aまたは光源11bからの試験光信号が位置調整用マークを透過するように、信号処理素子駆動回路23により信号処理素子15を駆動する。
2.光パワーメータ18で、光パワーデータ値を求める。
3.第2の駆動手段17によって信号処理素子をx軸方向に移動させながら、光パワー測定2を数回繰り返して、それぞれ光パワーデータ値を求める。
4.手順3で求めた複数のx軸上の位置と測定光パワーデータ値から、光パワーが最大と成るx軸位置を演算手段によって推定し、その推定位置に信号処理素子を移動させる。
5.手順1−4を繰り返し、許容範囲に入れば調整を終了する。
上述の調整手順では、既知のピーク特性の形状と、実際の測定値からピーク値を推定する例示的な方法であり、光パワーの測定値をピーク値にするようなx軸位置を求めることのできる他のどのようなアルゴリズムも使用することができる。例えば、傾斜法やランダム法、これらの組合せなどがある。
For example, wavelength matching can be performed by the following procedure.
1. The signal processing element driving circuit 23 drives the signal processing element 15 so that the test light signal from the light source 11a or the light source 11b passes through the position adjustment mark.
2. The optical power meter 18 obtains the optical power data value.
3. While the signal processing element is moved in the x-axis direction by the second driving means 17, the optical power measurement 2 is repeated several times to obtain respective optical power data values.
4). From the plurality of positions on the x-axis obtained in the procedure 3 and measured optical power data values, the x-axis position where the optical power is maximized is estimated by the computing means, and the signal processing element is moved to the estimated position.
5. Procedures 1-4 are repeated, and adjustment is terminated when the value falls within the allowable range.
The adjustment procedure described above is an exemplary method for estimating the peak value from the shape of the known peak characteristic and the actual measurement value, and determining the x-axis position that makes the measurement value of the optical power the peak value. Any other algorithm that can be used can be used. For example, there are a gradient method, a random method, and a combination thereof.

また、以下の手順により分光光学系の線分散値、すなわちスパン調整を行なうことができる。
1.光源11aからの試験光信号が一方の位置調整用マーク6aを透過するように、信号処理素子駆動回路23により信号処理素子15を駆動する。
2.光パワーメータ18で、光パワーデータ値Aを求める。
3.光源11bからの試験光信号が他方の位置調整用マーク6bを透過するように、信号処理素子駆動回路23により信号処理素子15を駆動する。
4.光パワーメータ18で、光パワーデータ値Bを求める。
5.第2の駆動手段17によって信号処理素子15をx軸方向に移動させながら、手順1−4を数回繰り返す。
6.手順5で取得した複数の光パワーデータ値A、Bならびにx軸の位置から、x軸上の最適位置および第1の駆動手段によって設定する焦点距離可変機構20の設定量を決定する。すなわち、信号処理素子15のx軸位置と分光・集光光学系の焦点距離を設定する。
7.手順1−6を繰り返して、手順6の設定値により許容範囲に入れば調整を終了する。
上述の調整手順も、これに限られず、2つの調整用マーカを透過する試験光信号が最大となるように、信号処理素子および焦点距離を調整できる手順であれば、他のどのようなアルゴリズムを用いても良い。
Further, the linear dispersion value of the spectroscopic optical system, that is, the span adjustment can be performed by the following procedure.
1. The signal processing element drive circuit 23 drives the signal processing element 15 so that the test light signal from the light source 11a passes through one position adjustment mark 6a.
2. The optical power data 18 is obtained by the optical power meter 18.
3. The signal processing element drive circuit 23 drives the signal processing element 15 so that the test light signal from the light source 11b passes through the other position adjustment mark 6b.
4). An optical power data value B is obtained by the optical power meter 18.
5. While moving the signal processing element 15 in the x-axis direction by the second driving means 17, steps 1-4 are repeated several times.
6). From the plurality of optical power data values A and B acquired in the procedure 5 and the x-axis position, the optimum position on the x-axis and the set amount of the focal length variable mechanism 20 set by the first driving means are determined. That is, the x-axis position of the signal processing element 15 and the focal length of the spectral / condensing optical system are set.
7). The procedure 1-6 is repeated, and if the allowable value is entered according to the set value of the procedure 6, the adjustment is finished.
The above adjustment procedure is not limited to this, and any other algorithm can be used as long as the signal processing element and the focal length can be adjusted so that the test light signal transmitted through the two adjustment markers is maximized. It may be used.

上述の図3に示した位置調整系では、焦点距離を第1の駆動手段16を介して機械的に調整する例を示したが、演算手段19から供給される電気信号によって、直接、焦点距離を制御しても良い。また、反射型の光信号処理装置ではなく、透過型の光信号処理装置であっても良い。試験光信号のビーム径woに対して、1.5wo以下の幅を持つ本発明の位置調整用マーク備えた信号処理素子を利用する限り、同様な調整方法を適用できる。   In the position adjustment system shown in FIG. 3 described above, an example in which the focal length is mechanically adjusted via the first driving unit 16 has been shown. However, the focal length is directly adjusted by an electric signal supplied from the calculation unit 19. May be controlled. Further, a transmissive optical signal processing device may be used instead of the reflective optical signal processing device. The same adjustment method can be applied as long as the signal processing element having the position adjustment mark of the present invention having a width of 1.5 wo or less with respect to the beam diameter wo of the test optical signal is used.

尚、本発明の位置調整用マークは、図1bに示したように要素素子群の外の両端に配置されているが、スパン調整が不要な場合には、いずれか一方だけに配置されていても良い。また、必ずしも両端位置にある必要はなく、対象の光通信システムの通信バンド内に未使用チャンネルなどが在るような場合には、信号処理素子の要素素子群内の位置に配置することもできる。   The position adjustment marks of the present invention are arranged at both ends outside the element element group as shown in FIG. 1b. However, when the span adjustment is not necessary, the position adjustment marks are arranged only in one of them. Also good. Further, it is not always necessary to be at both end positions, and when there is an unused channel or the like in the communication band of the target optical communication system, it can be arranged at a position in the element element group of the signal processing element. .

図4aおよび図4bは、本発明の光信号処理装置における第2の実施例の位置調整マークを含む信号処理素子構成を示す図である。図4aに示した信号処理素子1の構成は、位置調整用マーク7a、7bが、要素素子と同じ構成と信号処理機能を全く持たず、光信号を遮断するマスクで構成されている点に特徴がある。液晶素子の場合、要素素子である各液晶ピクセル2以外の場所では光信号が完全に遮断されるわけではなく、ある程度光信号を透過させる。したがって、位置調整用マークを光信号を完全に遮断するマスクで構成すれば、試験光信号の光透過率は、図4bに示すように、最小値を持つピーク(ディップ)特性を示す。このピーク特性は、図1bに示した最大値を持つピーク特性を反転させたものに対応する。したがって、試験光信号の透過率が最小値となるx軸上の位置を基準として、信号処理素子の位置調整を実施することができる。本実施例の位置調整用マークも、図4bに示すように要素素子群の外の両端に配置されているが、スパン調整が不要な場合には、いずれか一方だけに配置されても良い。また、必ずしも両端位置にある必要はなく、対象の光通信システムの通信バンド中央部に未使用チャンネルがあるような場合には、信号処理素子の両端ではない位置に配置することもできる。   4a and 4b are diagrams showing a signal processing element configuration including a position adjustment mark of the second embodiment in the optical signal processing apparatus of the present invention. The configuration of the signal processing element 1 shown in FIG. 4a is characterized in that the position adjustment marks 7a and 7b do not have the same configuration and signal processing function as the element elements, and are configured by a mask that blocks an optical signal. There is. In the case of a liquid crystal element, the optical signal is not completely blocked at a place other than each liquid crystal pixel 2 that is an element element, and the optical signal is transmitted to some extent. Therefore, if the position adjustment mark is formed of a mask that completely blocks the optical signal, the light transmittance of the test optical signal exhibits a peak (dip) characteristic having a minimum value as shown in FIG. 4b. This peak characteristic corresponds to an inverted version of the peak characteristic having the maximum value shown in FIG. Therefore, it is possible to adjust the position of the signal processing element with reference to the position on the x-axis where the transmittance of the test light signal is the minimum value. The position adjustment marks of the present embodiment are also arranged at both ends outside the element element group as shown in FIG. 4B. However, when the span adjustment is not necessary, the position adjustment marks may be arranged only in one of them. Further, it is not always necessary to be at both end positions, and when there is an unused channel in the central part of the communication band of the target optical communication system, it can be arranged at a position other than both ends of the signal processing element.

図5aおよび図5bは、本発明の光信号処理装置における第3の実施例の位置調整マークを含む信号処理素子構成を示す図である。本実施例では、信号処理素子の位置調整用マーク21a、21bは、y軸方向についてもx軸方向と同じ方法によって位置調整ができるよう、y軸方向のマーク幅dYをy方向の試験光信号のビーム径程度と成るように狭くしている。通常、光信号処理装置内において、AWGを含むPLC基板の厚さ方向に対応するy方向は、分波作用および光通信チャンネルの形成に関係ない。したがって、信号処理素子の要素素子のy方向長さは集光ビーム径よりも長くすれば、位置調整が不要な場合もある。しかし、y方向の要素素子の長さが短いため、y方向についても信号処理素子の位置調整が必要な場合、本実施例の構成の位置調整用マークにより、x軸、y軸の両方向に対して独立に位置調整を実施できる。この時、試験光信号のy軸方向のビーム径woYとすると、位置調整マーク幅dYは、1.5woY以下であればよく、更にはおおよそ0.5woYから1.0woYの範囲であることが好ましい。 5a and 5b are diagrams showing a signal processing element configuration including a position adjustment mark of the third embodiment in the optical signal processing apparatus of the present invention. In this embodiment, signal alignment mark 21a of the processing element, 21b is to allow positional adjustment by the same method as the x-axis direction in the y-axis direction, the mark width d Y in the y-axis direction in the y direction test light It is narrowed to be about the signal beam diameter. Normally, in the optical signal processing apparatus, the y direction corresponding to the thickness direction of the PLC substrate including the AWG is not related to the demultiplexing action and the formation of the optical communication channel. Accordingly, if the length in the y direction of the element element of the signal processing element is longer than the diameter of the focused beam, position adjustment may not be necessary. However, since the length of the element element in the y direction is short, if the position adjustment of the signal processing element is necessary also in the y direction, the position adjustment mark of the configuration of the present embodiment can be used for both the x axis and y axis directions. Can be adjusted independently. At this time, if the beam diameter wo Y in the y-axis direction of the test light signal is used, the position adjustment mark width d Y may be 1.5 wo Y or less, and further, approximately in the range of 0.5 wo Y to 1.0 wo Y. It is preferable that

具体的な信号処理素子の構成は、例えば、分光系の線分散値が120μm/nm、1チャンネルの波長間隔を0.84nmとした場合、液晶素子は次の構成となる。各要素素子(液晶ピクセル)は、y軸長さが500μm、x軸長さが100μmとなる。試験光信号のビーム径をy軸、x軸方向それぞれ250μm、30μmとするとき、位置調整用マークの幅は、y軸幅dYが250μm、x軸幅dXが30μmとなる。 As a specific configuration of the signal processing element, for example, when the linear dispersion value of the spectral system is 120 μm / nm and the wavelength interval of one channel is 0.84 nm, the liquid crystal element has the following configuration. Each element (liquid crystal pixel) has a y-axis length of 500 μm and an x-axis length of 100 μm. When the beam diameter of the test optical signal is 250 μm and 30 μm in the y-axis and x-axis directions, respectively, the width of the position adjustment mark is y-axis width d Y of 250 μm and x-axis width d X of 30 μm.

図5bは、位置調整用マークをマスクとした実施例を示す。図5aの位置調整用マークを光信号を遮断するマスク22a、22bとしたものである。実施例2の場合と同様に、試験光信号の透過率が最低値となるx軸、y軸上の位置を基準として、信号処理素子の位置調整を実施することができる。   FIG. 5b shows an embodiment in which the position adjustment mark is used as a mask. The position adjustment marks in FIG. 5a are masks 22a and 22b for blocking optical signals. As in the case of the second embodiment, the position adjustment of the signal processing element can be performed with reference to the position on the x-axis and the y-axis where the transmittance of the test light signal is the lowest value.

図6aおよび図6bは、信号処理素子の位置調整の駆動方法を示した図である。図5aおよび図5bに示したように2つの方向に調整可能な位置調整マークを形成することで、図6aのように信号処理素子をx軸およびy軸方向にそれぞれ駆動して、両方向について位置調整を行なうことができる。また、図6bに示すように、z軸を中心として回転駆動させながら傾斜角度θZを調整することもできる。調整アルゴリズムは、位置調整用マークを透過する試験光信号のピーク特性を利用できるものであれば、どのようなものでも良い。 6A and 6B are diagrams showing a driving method for position adjustment of the signal processing element. As shown in FIGS. 5a and 5b, the position adjustment marks that can be adjusted in two directions are formed, so that the signal processing elements are driven in the x-axis and y-axis directions as shown in FIG. Adjustments can be made. Further, as shown in FIG. 6b, the tilt angle θ Z can be adjusted while being driven to rotate about the z-axis. Any adjustment algorithm may be used as long as the peak characteristic of the test light signal transmitted through the position adjustment mark can be used.

以上、詳細に述べたように、本発明の位置調整要マークを含む信号処理素子を光信号処理装置に備えることにより、光信号処理装置における信号処理素子の位置を簡単に調整することができる。安価な光パワーメータを使用した簡単な構成の測定調整系によって、所望の波長の光信号が対応する要素素子で結合損失なく信号処理されるように、簡単に信号処理素子の位置を調整することができる。   As described above in detail, by providing the optical signal processing device with the signal processing element including the position adjustment required mark according to the present invention, the position of the signal processing element in the optical signal processing device can be easily adjusted. The position of the signal processing element can be easily adjusted so that an optical signal of the desired wavelength can be processed by the corresponding element without any coupling loss by a simple measurement adjustment system using an inexpensive optical power meter. Can do.

本発明は、光通信に使用される光信号処理装置へ利用できる。波長ブロッカをはじめ、波長イコライザ、分散補償器などへの応用が可能である。   The present invention can be applied to an optical signal processing device used for optical communication. It can be applied to wavelength blockers, wavelength equalizers, dispersion compensators, etc.

(a)は本発明に係る第1の実施例の位置調整マークを含む信号処理素子構成を示す図で、(b)は本発明に係る第1の実施例の位置調整マークを含む信号処理素子の光透過率を示す図である。(A) is a figure which shows the signal processing element structure containing the position adjustment mark of 1st Example which concerns on this invention, (b) is the signal processing element containing the position adjustment mark of 1st Example which concerns on this invention It is a figure which shows the light transmittance of. 本発明の位置調整マークを透過する試験光波長依存特性を示す図である。It is a figure which shows the test light wavelength dependence characteristic which permeate | transmits the position adjustment mark of this invention. 本発明の位置調整マークを含む信号処理素子の位置調整系の構成図である。It is a block diagram of the position adjustment system of the signal processing element containing the position adjustment mark of this invention. (a)は第2の実施例の位置調整マークを含む信号処理素子構成を示す図で、(b)は第2の実施例に係る信号処理素子の光透過率を示す図である。(A) is a figure which shows the signal processing element structure containing the position adjustment mark of 2nd Example, (b) is a figure which shows the light transmittance of the signal processing element which concerns on a 2nd Example. (a)は他の実施例の位置調整マークを含む信号処理素子構成を示す図で、(b)は他の実施例に係る信号処理素子の光透過率を示す図である。(A) is a figure which shows the signal processing element structure containing the position adjustment mark of another Example, (b) is a figure which shows the light transmittance of the signal processing element which concerns on another Example. (a)は信号処理素子の駆動方法を説明する図で、(b)は信号処理素子の別の駆動方法を説明する図である。(A) is a figure explaining the drive method of a signal processing element, (b) is a figure explaining another drive method of a signal processing element. 従来の光信号処理装置の概念的な構成図である。It is a notional block diagram of the conventional optical signal processing apparatus. 分光素子からの出射角度と集光点位置の関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the output angle from a spectroscopic element, and a condensing point position. (a)は信号処理素子の要素素子と透過帯域の関係を説明する図で、(b)は信号処理素子の要素素子と透過帯域の関係を説明する図である。(A) is a figure explaining the relationship between the element element of a signal processing element, and a transmission band, (b) is a figure explaining the relationship between the element element of a signal processing element, and a transmission band. (a)は要素素子を透過する試験光信号の検出光パワーを説明する図で、(b)は要素素子を透過する試験光信号の検出光パワーを説明する図である。(A) is a figure explaining the detection light power of the test light signal which permeate | transmits an element element, (b) is a figure explaining the detection light power of the test light signal which permeate | transmits an element element.

符号の説明Explanation of symbols

1、15、53 信号処理素子
2、2a、2b 液晶要素素子
3、3a、3b 透過帯域
4 試験光信号
5 不感領域
6a、6b、7a、7b、21a、21b、22a、22b 位置調整用マーク
9 減衰領域
11a、11b 試験光光源
16、17 駆動手段
18 パワーメータ
20 焦点距離可変機構
23 信号処理素子駆動回路
51 分光素子
52 集光レンズ
54 ミラー
55 回折格子
56 AWG
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 15, 53 Signal processing element 2, 2a, 2b Liquid crystal element element 3, 3a, 3b Transmission band 4 Test optical signal 5 Dead area 6a, 6b, 7a, 7b, 21a, 21b, 22a, 22b Position adjustment mark 9 Attenuation region 11a, 11b Test light source 16, 17 Drive means 18 Power meter 20 Focal length variable mechanism 23 Signal processing element drive circuit 51 Spectroscopic element 52 Condensing lens 54 Mirror 55 Diffraction grating 56 AWG

Claims (10)

光信号を分光して異なる波長の複数の光信号に分離して、各波長の光信号に対して信号処理を行なう光信号処理装置であって、
光信号の波長に応じた出射角度で、異なる波長を有する複数の光信号に分光する分光手段と、
前記分光手段から出射された光信号を集光させる集光手段と、
前記集光された光信号を変調する信号処理手段であって、前記信号処理手段は、前記各波長の光信号に対応し、前記分光手段からの信号光により形成される分光面との交線方向に配列された複数の信号処理要素素子を含み、前記複数の信号処理要素素子の内の少なくとも1つの調整用信号処理要素素子の前記交線方向の幅は、前記信号処理手段上での前記分光された1つの光信号の前記交線方向ビーム直径をWxとしたとき、1.5Wx以下であることと
を備えたことを特徴とする光信号処理装置。
An optical signal processing device that splits an optical signal into a plurality of optical signals of different wavelengths and performs signal processing on the optical signals of each wavelength,
A spectroscopic means for splitting a plurality of optical signals having different wavelengths at an emission angle according to the wavelength of the optical signal;
Condensing means for condensing the optical signal emitted from the spectroscopic means;
Signal processing means for modulating the collected optical signal, wherein the signal processing means corresponds to the optical signal of each wavelength and intersects with a spectral plane formed by signal light from the spectral means A plurality of signal processing element elements arranged in a direction, and the width in the intersecting direction of at least one adjustment signal processing element element among the plurality of signal processing element elements is the signal processing means on the signal processing means An optical signal processing device comprising: 1.5 Wx or less, where Wx is a beam diameter in the cross direction of one optical signal that has been dispersed.
前記少なくとも1つの調整用信号処理要素素子の前記交線に垂直な方向の幅が、前記分光された1つの光信号の前記交線に垂直な方向のビーム直径をWyとすると、1.5Wy以下であることを特徴とする請求項1に記載の光信号処理装置。   The width in the direction perpendicular to the intersecting line of the at least one adjustment signal processing element element is 1.5 Wy or less, where Wy is the beam diameter in the direction perpendicular to the intersecting line of the one dispersed optical signal. The optical signal processing apparatus according to claim 1, wherein: 前記調整用信号処理要素素子は、前記複数の信号処理要素素子の両端に位置することを特徴とする請求項1または2に記載の光信号処理装置。   The optical signal processing device according to claim 1, wherein the adjustment signal processing element elements are located at both ends of the plurality of signal processing element elements. 前記調整用信号処理要素素子の前記交線方向の幅は、0.5Wxから1.0Wxの範囲にあることを特徴とする請求項1乃至3いずれかに記載の光信号処理装置。   4. The optical signal processing device according to claim 1, wherein a width of the adjustment signal processing element element in the intersecting direction is in a range of 0.5 Wx to 1.0 Wx. 5. 前記信号処理手段は、液晶要素素子を信号処理要素素子とする液晶素子であり、前記調整用信号処理要素素子は、前記要素素子と同一構成を有する液晶要素素子で構成されることを特徴とする請求項1乃至4いずれかに記載の光信号処理装置。   The signal processing means is a liquid crystal element having a liquid crystal element as a signal processing element, and the adjustment signal processing element is composed of a liquid crystal element having the same configuration as the element. The optical signal processing apparatus according to claim 1. 前記信号処理手段は、液晶要素素子を信号処理要素素子とする液晶素子であり、前記調整用信号処理要素素子は、光信号を遮断するマスクで構成されることを特徴とする請求項1乃至4いずれかに記載の光信号処理装置。   5. The signal processing means is a liquid crystal element having a liquid crystal element element as a signal processing element element, and the adjustment signal processing element element is constituted by a mask for blocking an optical signal. The optical signal processing device according to any one of the above. 光信号の波長に応じた出射角度で、異なる波長を有する複数の光信号に分光する分光手段と、前記分光手段から出射された光信号を集光させる集光手段と、前記各波長の光信号に対応し、前記分光手段からの信号光により形成される分光面との交線方向に配列された複数の信号処理要素素子を含み前記集光された光信号を変調する信号処理手段とを備え、前記異なる波長を有する各波長の光信号に対して信号処理を行なう光信号処理装置において、前記信号処理手段の位置を調整する方法であって、
試験光信号光源から、前記複数の信号処理要素素子の内の少なくとも1つの調整用信号処理要素素子を透過するように、試験光信号を供給するステップであって、前記調整用信号処理要素素子の前記交線方向の幅は、前記信号処理手段上での前記分光された1つの光信号の前記交線方向ビーム直径をWxとしたとき、1.5Wx以下であることと、
前記少なくとも1つの調整用信号処理要素素子を透過する前記試験光信号の出力強度を測定するステップと、
前記測定された前記試験光信号の出力強度が最大もしくは最小となるように、前記信号処理手段の前記交線方向の位置または前記集光手段の有効焦点距離を調整するステップと
を備えることを特徴とする光信号処理装置の調整方法。
A spectroscopic unit that splits a plurality of optical signals having different wavelengths at an emission angle corresponding to the wavelength of the optical signal, a condensing unit that collects the optical signal output from the spectroscopic unit, and an optical signal of each wavelength And a signal processing means for modulating the collected optical signal, including a plurality of signal processing element elements arranged in a direction intersecting with the spectral plane formed by the signal light from the spectroscopic means. In the optical signal processing apparatus that performs signal processing on the optical signals having the different wavelengths, the method of adjusting the position of the signal processing means,
Supplying a test light signal from a test light signal light source so as to pass through at least one of the plurality of signal processing element elements of the plurality of signal processing element elements, The width in the intersecting direction is 1.5 Wx or less, where Wx is the beam diameter in the intersecting direction of the one optical signal dispersed on the signal processing means,
Measuring the output intensity of the test light signal that is transmitted through the at least one adjustment signal processing element;
Adjusting the position of the signal processing means in the intersecting direction or the effective focal length of the light collecting means so that the measured output intensity of the test light signal is maximized or minimized. An optical signal processing device adjustment method.
前記少なくとも1つの調整用信号処理要素素子の前記交線に垂直な方向の幅が、前記分光された1つの光信号の前記交線に垂直な方向のビーム直径をWyとすると、1.5Wy以下であり、前記少なくとも1つの調整用信号処理要素素子を透過する前記試験光信号の出力強度が最大もしくは最小となるように前記信号処理手段の前記交線に垂直な方向の位置または光信号の主光路を回転軸とした直交面内における前記信号処理手段の配置角度をさらに調整することを特徴とする請求項7に記載の光信号処理装置の調整方法。   The width in the direction perpendicular to the intersecting line of the at least one adjustment signal processing element element is 1.5 Wy or less, where Wy is the beam diameter in the direction perpendicular to the intersecting line of the one dispersed optical signal. The position of the signal processing means in the direction perpendicular to the intersecting line or the main of the optical signal so that the output intensity of the test optical signal transmitted through the at least one adjustment signal processing element is maximized or minimized. 8. The method of adjusting an optical signal processing device according to claim 7, further comprising adjusting an arrangement angle of the signal processing means in an orthogonal plane having the optical path as a rotation axis. 前記調整用信号処理要素素子は、前記複数の信号処理要素素子の両端に位置することを特徴とする請求項7または8に記載の光信号処理装置の調整方法。   9. The method of adjusting an optical signal processing device according to claim 7, wherein the adjustment signal processing element elements are located at both ends of the plurality of signal processing element elements. 前記調整用信号処理要素素子の前記交線方向の幅は、0.5Wxから1.0Wxの範囲にあることを特徴とする請求項7乃至9いずれかに記載の光信号処理装置の調整方法。   10. The method of adjusting an optical signal processing device according to claim 7, wherein a width of the adjustment signal processing element element in the intersecting direction is in a range of 0.5 Wx to 1.0 Wx.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1195051A (en) * 1996-09-02 1999-04-09 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical signal processor and optical signal processing method
JP2005526287A (en) * 2002-05-20 2005-09-02 メトコネックス カナダ,インコーポレーテッド Reconfigurable optical add / drop module, system and method
JP2005527784A (en) * 2001-09-20 2005-09-15 カペラ フォトニクス インコーポレイテッド Free-space optics for wavelength switching and spectral monitoring applications

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1195051A (en) * 1996-09-02 1999-04-09 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical signal processor and optical signal processing method
JP2005527784A (en) * 2001-09-20 2005-09-15 カペラ フォトニクス インコーポレイテッド Free-space optics for wavelength switching and spectral monitoring applications
JP2005526287A (en) * 2002-05-20 2005-09-02 メトコネックス カナダ,インコーポレーテッド Reconfigurable optical add / drop module, system and method

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