JP2011053457A

JP2011053457A - 光波長制御装置および光波長制御方法

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Publication number: JP2011053457A
Application number: JP2009202514A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Yokoyama; 吉隆横山
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2009-09-02
Filing date: 2009-09-02
Publication date: 2011-03-17
Anticipated expiration: 2029-09-02
Also published as: JP5387243B2

Abstract

【課題】信号光の波長と局発光の波長との相対値を安定的に制御する。
【解決手段】入力した信号光を透過させる第１共振器と、信号光を入力した方向と直交する方向に入力した局部発振光を透過させる第２共振器とが同一のバルクで構成される。フィルタ調整部は、第１基準強度と第１共振器を透過した信号光の強度との相対値および第１共振器の透過特性に基づいて、第１共振器の透過特性を調整するためのフィルタ調整信号を生成する。外部調整部は、第２基準強度と第２共振器を透過した局部発振光の強度との相対値および第２共振器の透過特性に基づいて、外部制御信号を外部へ出力する。変更部は、フィルタ調整信号に応じて、第１共振器の透過特性および第２共振器の透過特性を変更する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光波長制御装置および光波長制御方法に関する。

近年、光信号が伝送される光通信回線の大容量化が進んでいる。それに伴い、光通信回線へ光信号を出力する光伝送装置においてもビットレートの高速化が進められている。

光信号を非常に高いビットレート（例えば、１００ギガビット／秒）で伝送するために、光伝送装置が、光信号をヘテロダイン検波方式やホモダイン検波方式などを用いてデジタル変調して出力するデジタルコヒーレント方式が新たに考えられている。

このデジタルコヒーレント方式で伝送された光信号を受信する受信機には、局部発振光を出力する局部発振レーザが設けられている。しかし、デジタルコヒーレント方式においては、受信機内の局部発振レーザから出力された局部発振光と信号光との波長差が所定値（例えば、±１０ピコメートル）以下でない場合、受信機が光信号を適切に処理することができなくなってしまうという問題点がある。また、この場合、受信機の処理負荷が大きなものとなってしまうという問題点も生じてしまう。

そこで、光信号の周波数を高精度で制御するための技術が考えられている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１に開示された技術においては、基準光源から出力された光と可変光源から出力された光とを同一のファブリー・ペロー・エタロン共振器（以下、「エタロン共振器」という）へ同じ方向から入射させ、基準光源から出力された光を基準としてフィルタ特性を調整し、当該フィルタ特性を基準として可変光源から出力された光の周波数を求める。

特開平０２−３０７０２７号公報

しかし、特許文献１に開示された技術においては、２つの光源からそれぞれ出力された光同士の干渉を回避するために、光源同士の間隔を干渉が起こらないような間隔とする必要がある。そのため、エタロン共振器のサイズが大きなものとなり、それに伴いエタロン共振器を具備する装置のサイズが大きくなってしまう。

また、エタロン共振器のサイズが大きくなることにより、高精度のエタロン共振器の条件であるエタロン共振器同士を平行に保つことが困難となってしまうという問題点がある。

また、エタロン共振器のサイズが大きくなることにより、エタロン共振器の透過特性を高い精度で制御することが困難となってしまうという問題点がある。

本発明は、上述した課題を解決する光波長制御装置および光波長制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の光波長制御装置は、入力した信号光を透過させる第１共振器と、前記信号光を入力した方向と直交した方向から入力した局部発振光を透過させる第２共振器とが同一のバルクで構成された可変フィルタと、第１基準強度と前記第１共振器を透過した信号光の強度との相対値および前記第１共振器の透過特性に基づいて、該第１共振器の透過特性を調整するためのフィルタ調整信号を生成するフィルタ調整部と、第２基準強度と前記第２共振器を透過した局部発振光の強度との相対値および前記第２共振器の透過特性に基づいて、該局部発振光の波長を調整するための外部制御信号を生成して外部へ出力する外部調整部と、前記フィルタ調整信号に応じて、前記第１共振器の透過特性および前記第２共振器の透過特性を変更する変更部とを有する。

また、上記課題を解決するために、本発明の光波長制御方法は、入力した局部発振光の波長を制御する光波長制御装置における光波長制御方法であって、当該光波長制御装置が具備する可変フィルタに含まれる前記局部発振光を入力した方向と直交する方向から入力した信号光を透過させる第１共振器の透過特性と、第１基準強度と前記第１共振器を透過した信号光の強度との相対値とに基づいて、該第１共振器の透過特性を調整するためのフィルタ調整信号を生成するフィルタ調整処理と、前記局部発振光を透過させる該第１共振器と同一のバルクで構成された第２共振器の透過特性と、第２基準強度と前記第２共振器を透過した局部発振光の強度との相対値とに基づいて、該局部発振光の波長を調整するための外部制御信号を生成して外部へ出力する外部調整処理と、前記フィルタ調整信号に応じて、前記第１共振器の透過特性および前記第２共振器の透過特性を変更する変更処理とを有する。

本発明によれば、装置のサイズを大きくせずに、信号光の波長に対する局発光の波長の相対値を安定的に制御することができる。

本発明の実施形態１に従った光波長制御装置の構成を示す図である。図１に示した可変フィルタの斜投影図である。第１共振器の透過特性および信号光の強度の相対値に基づいて、信号光の波長の相対値を算出する動作の一例を示す図である。第２共振器の透過特性および局部発振光の強度の相対値に基づいて、局部発振光の波長の相対値を算出する動作の一例を示す図である。実施形態２の光波長制御装置の構成を示す図である。

（実施形態１）
以下、本発明の実施形態１に従った光波長制御装置（光波長制御方法を含む）を説明する。

図１に示すように、実施形態１の光波長制御装置１には、光伝送ケーブル１０１、１０２と、可変フィルタ１１と、変更部１１３と、ビームスプリッタ１２１、１２２と、光モニタ１３１〜１３４と、算出部１４１と、外部調整部１４２と、フィルタ調整部１５とが設けられている。なお、光モニタ１３１〜１３４の一例としては、フォトダイオードが挙げられる。

本実施形態では、可変フィルタ１１として、媒質を挟んで対向配置された反射鏡間で多重反射された光の干渉現象を利用したエタロン共振器を用いる場合を例に挙げて説明する。

図２は、図１に示した可変フィルタ１１の斜投影図である。

図１に示した可変フィルタ１１は、図２に示すように、信号光ＳＧ１を透過させる第１共振器１１１として機能するとともに、局部発振光ＳＧ２を透過させる第２共振器１１２として機能する。

なお、第１共振器１１１と第２共振器１１２とは、「同一のバルク」で構成されるとともに、第１共振器１１１が信号光ＳＧ１を透過させる方向と、第２共振器１１２が局部発振光ＳＧ２を透過させる方向とが直交するように配置されている。

可変フィルタ１１が六面体（立方体あるいは直方体）形状に形成されたバルクで構成されている場合、第１共振器１１１は、この六面体が有する６つの面のうち対向する２つの面（図２の例では、面ＳＦ１１、ＳＦ１２）で構成される。また、第２共振器１１２は、第１共振器１１１を構成する対向する２つの面（面ＳＦ１１、ＳＦ１２）以外の対向する２つの面（図２の例では、面ＳＦ２１、ＳＦ２２）で構成される。

第１共振器１１１は、入力した信号光ＳＧ１を後述する透過率で透過させて光モニタ１３１へ出力する。

図３に示すように、第１共振器１１１の透過率は、当該第１共振器１１１へ入力された信号光ＳＧ１の波長に対して周期的な透過特性を示す。

また、第２共振器１１２は、入力した局部発振光ＳＧ２を後述する透過率で透過させて光モニタ１３２へ出力する。

図４に示すように、第２共振器１１２の透過率は、当該第２共振器１１２へ入力された局部発振光ＳＧ２の波長に対して周期的な透過特性を示す。

なお、第１共振器１１１と第２共振器１１２とは同一のバルクで構成されている。そのため、第１共振器１１１の透過特性と第２共振器１１２の透過特性との間の相対関係は一定に保たれる。

具体的には、第１共振器１１１の透過率が増大した場合、第２共振器１１２の透過率も増大する。

また、第１共振器１１１の透過率が減少した場合、第２共振器１１２の透過率も減少する。

変更部１１３は、フィルタ調整部１５から出力されてきた「フィルタ調整信号」に基づいて、第１共振器１１１の透過率および第２共振器１１２の透過率を変更する。

第１共振器１１１および第２共振器１１２の各透過率をバルクの温度チューニングにより変更する場合、変更部１１３として、ペルチェ素子などの温調素子が用いられる。

なお、「フィルタ調整信号」とは、第１共振器１１１の透過率および第２共振器１１２の透過率を調整するための信号のことを指す。

図１に示したビームスプリッタ１２１は、光タップ２１から出力されて光伝送ケーブル１０１により伝送されてきた信号光ＳＧ１を、第１共振器１１１と光モニタ１３３とへ分岐して出力する。

なお、光伝送ケーブル１０１は、信号光ＳＧ１を所定方向へ伝送する。また、光伝送ケーブル１０２は、光伝送ケーブル１０１上を信号光ＳＧ１が伝送される所定方向と直交する方向へ局部発振光ＳＧ２を伝送する。

光モニタ１３１は、第１共振器１１１を透過した信号光ＳＧ１の強度を検出して算出部１４１へ出力する「第１光モニタ」である。

また、光モニタ１３３は、信号光ＳＧ１の強度を、「第１基準強度Ｉ_STD1」として検出する「第３光モニタ」である。なお、光モニタ１３３は、検出した第１基準強度Ｉ_STD1を算出部１４１へ出力する。

算出部１４１は、所定期間ごとに、光モニタ１３３から出力されてきた第１基準強度Ｉ_STD1に対する、光モニタ１３１から出力されてきた強度の相対値を算出する。

つまり、本実施形態では、算出部１４１は、信号光ＳＧ１の強度に対する、第１共振器１１１を透過した信号光ＳＧ１の強度の相対値を算出する。

具体的には、算出部１４１は、信号光ＳＧ１の強度に対する第１共振器１１１を透過した信号光ＳＧ１の強度の割合（つまり、第１共振器１１１の透過率）を、信号光ＳＧ１の強度の相対値として算出する。

そして、算出部１４１は、算出した信号光ＳＧ１の強度の相対値をフィルタ調整部１５へ出力する。

フィルタ調整部１５は、信号光ＳＧ１の強度の相対値を基準として、第１共振器１１１の透過特性および第２共振器１１２の透過特性を調整する役割を果たす。なお、フィルタ調整部１５は、これらの透過特性を調整するためのフィルタ調整信号を生成して変更部１１３へ出力する。

本実施形態では、フィルタ調整部１５は、信号光ＳＧ１の強度の相対値の基準値である「第１基準相対値」をあらかじめ記憶している。

そして、フィルタ調整部１５は、算出部１４１から出力されてきた信号光ＳＧ１の強度の相対値と、第１基準相対値とを比較する。

図３に示した例において、フィルタ調整部１５が記憶している第１基準相対値が「Ｉ₁₁／Ｉ_STD1」であり、算出部１４１から出力されてきた信号光ＳＧ１の強度の相対値が「Ｉ₁₂／Ｉ_STD1」である場合を考える。この場合、光モニタ１３１が検出した強度Ｉ₁₂の信号光ＳＧ１の波長λ₁₂は、第１基準相対値に対応する信号光ＳＧ１の波長λ₁₁から波長差ＤＦ₁だけずれてしまっていることに相当する。

そのため、フィルタ調整部１５は、比較の結果、第１基準相対値「Ｉ₁₁／Ｉ_STD1」と信号光ＳＧ１の強度の相対値「Ｉ₁₂／Ｉ_STD1」とが異なっている場合、第１基準相対値と信号光ＳＧ１の強度の相対値とが同じとなるような、つまり、信号光ＳＧ１の強度の相対値の第１基準相対値に対する変化を打消すようなフィルタ調整信号を生成して変更部１１３へ出力する。

なお、本実施形態では、信号光ＳＧ１の波長および局部発振光ＳＧ２の波長のそれぞれは、一定の精度で制御されている。そのため、図３に示した透過特性における特定の１ピーク（例えば、点Ｐ２）と、当該特定のピークを挟んで存在する２つの透過率の極小点（谷）のどちらか一方（例えば、点Ｐ１）との区間内で、第１共振器１１１の透過率を制御することができる。

なお、第１共振器１１１の透過率を変更するための制御機構の構成の一形態としては、フィルタ調整部１５を温調回路で構成するとともに、変更部１１３として設けられた温調素子上に第１共振器１１１および第２共振器１１２が形成されたバルクを搭載しておく。

そして、フィルタ調整部１５（温調回路）は、第１共振器１１１の透過率を調整するためのフィルタ調整信号を生成して変更部１１３へ出力する。

すると、変更部１１３（温調素子）は、フィルタ調整信号に応じて、バルクの温度チューニングを行うことにより第１共振器１１１の透過率を変更する。これにより、信号光ＳＧ１の波長が第１基準相対値に対応する信号光ＳＧ１の波長からずれてしまった場合でも、その波長のずれに応じて第１共振器１１１の透過特性を追従させることが可能となる。

なお、第１共振器１１１と第２共振器１１２とは同じバルクで構成されている。そのため、フィルタ調整部１５が第１共振器１１１の透過率を変更した場合、第２共振器１１２の透過率も第１共振器１１１の透過率と一定の相対関係を保持したまま変化する。

ビームスプリッタ１２２は、光タップ２３から出力されて光伝送ケーブル１０２により伝送されてきた局部発振光ＳＧ２を、第２共振器１１２と光モニタ１３４とへ分岐して出力する。

光モニタ１３２は、第２共振器１１２を透過した局部発振光ＳＧ２の強度を検出して外部調整部１４２へ出力する「第２光モニタ」である。

また、光モニタ１３４は、局部発振光ＳＧ２の強度を、第２基準強度Ｉ_STD2として検出する「第４光モニタ」である。なお、光モニタ１３４は、検出した第２基準強度Ｉ_STD2を外部調整部１４２へ出力する。

外部調整部１４２は、局部発振光ＳＧ２の強度の相対値および「局部発振光ＳＧ２に対する第２共振器１１２の透過特性」に基づいて、「外部制御信号」を生成してレーザ波長調整装置２４へ出力する。

なお、「外部制御信号」とは、波長可変レーザ２２から出力される局部発振光ＳＧ２の波長を調整するための信号である。

本実施形態においては、外部調整部１４２は、光モニタ１３４から出力されてきた第２基準強度Ｉ_STD2に対する、光モニタ１３２から出力されてきた強度の相対値を算出する。

つまり、本実施形態では、外部調整部１４２は、局部発振光ＳＧ２の強度に対する、第２共振器１１２を透過した局部発振光ＳＧ２の強度の相対値を算出する。

具体的には、外部調整部１４２は、局部発振光ＳＧ２の強度に対する第２共振器１１２を透過した局部発振光ＳＧ２の強度の割合（つまり、第２共振器１１２の透過率）を、局部発振光ＳＧ２の強度の相対値として算出する。

なお、外部調整部１４２は、局部発振光ＳＧ２の強度の相対値の基準値である「第２基準相対値」をあらかじめ記憶している。

そして、外部調整部１４２は、外部調整部１４２が算出した局部発振光ＳＧ２の強度の相対値と、第２基準相対値とを比較する。

図４に示した例において、外部調整部１４２が記憶している第２基準相対値が「Ｉ₂₁／Ｉ_STD2」であり、外部調整部１４２が算出した局部発振光ＳＧ２の強度の相対値が「Ｉ₂₂／Ｉ_STD2」である場合を考える。この場合、光モニタ１３２が検出した強度Ｉ₂₂の局部発振光ＳＧ２の波長λ₂₂は、第２基準相対値に対応する局部発振光ＳＧ２の波長λ₂₁から波長差ＤＦ₂だけずれてしまっていることに相当する。

そのため、外部調整部１４２は、第２基準相対値「Ｉ₂₁／Ｉ_STD2」と自己が算出した局部発振光ＳＧ２の強度の相対値「Ｉ₂₂／Ｉ_STD2」とが同じとなるような外部制御信号を生成してレーザ波長調整装置２４へ出力する。

すると、レーザ波長調整装置２４は、外部調整部１４２から出力されてきた外部制御信号に応じて、波長可変レーザ２２から出力される局部発振光ＳＧ２の波長を調整する。

なお、本実施形態では、第１共振器１１１と第２共振器１１２とは同一のバルクで構成されており、共通のフィルタ調整部１５（例えば、同じ温調機構）で第１共振器１１１と第２共振器１１２の各透過率が制御される。そのため、第１共振器１１１の透過特性と第２共振器１１２の透過特性とは一定の相対関係を保ったままで変化し、それに伴って第１共振器１１１を透過する信号光ＳＧ１の波長と、第２共振器１１２を透過する局部発振光ＳＧ２の波長との相対値が一定値を維持することとなる。

なお、第１基準相対値および第２基準相対値として任意の値を設定することにより、局部発振光ＳＧ２の波長に対する様々な制御を光波長制御装置１に行わせることが可能である。

例えば、第１基準相対値と第２基準相対値とを同じ値に設定することにより、信号光ＳＧ１の波長に対する局部発振光ＳＧ２の波長の相対値がゼロとなるように、つまり、局部発振光ＳＧ２の波長が信号光ＳＧ１の波長と同じ波長となるように制御してもよい。

この場合、光波長制御装置１は、当該光波長制御装置１に入力された信号光ＳＧ１の周波数と同じ周波数の局部発振光ＳＧ２を出力するように波長可変レーザ２２を制御することとなる。そのため、ホモダイン検波方式の波長制御を行うよう光波長制御装置１を動作させることが可能となる。

また、第１基準相対値と第２基準相対値とを互いに異なる値に設定することにより、信号光ＳＧ１の波長に対する局部発振光ＳＧ２の波長の相対値がゼロ以外の一定値（例えば、±１０ピコメートル）となるように制御してもよい。

この場合、光波長制御装置１は、当該光波長制御装置１に入力された信号光ＳＧ１の周波数と異なる周波数（例えば、中間周波数）の局部発振光ＳＧ２を出力するように波長可変レーザ２２を制御することとなる。そのため、ヘテロダイン検波方式の波長制御を行うよう光波長制御装置１を動作させることが可能となる。

以上説明したように、本発明の実施形態１によれば、信号光ＳＧ１の波長に対する局部発振光ＳＧ２の波長の相対値を安定的に制御することができる。

つまり、光波長制御装置１は、局部発振光ＳＧ２の波長と信号光ＳＧ１の波長とを同一波長に安定的に制御することもでき、また信号光ＳＧ１の波長と局部発振光ＳＧ２の波長との間の波長差が任意の固定値となるよう安定的に制御することが可能となる。

また、実施形態１によれば、可変フィルタ１１を構成する同じバルクに２つの共振器（第１共振器１１１、第２共振器１１２）が形成されている。

これにより、光波長制御装置１の構成が極めて簡単な構成となり、光波長制御装置１のサイズが大きなものとなってしまうことを抑制できる。
（実施形態２）
つぎに、実施形態２の光波長制御装置について説明する。

実施形態２の光波長制御装置１Ａは、図５に示す変調信号出力部１６、加算部１７を有する点と、ビームスプリッタ１２１、１２２、光モニタ１３３、１３４を有していない点とで、図１に示した光波長制御装置１と異なっている。

なお、実施形態２においては、信号光ＳＧ１の強度の相対値を算出する場合、算出部１４１は、第１共振器１１１の透過特性におけるピーク（信号光ＳＧ１の透過率の極大値）を検出する。そして、算出部１４１は、当該ピークにおける第１共振器１１１を透過した信号光ＳＧ１の強度を第１基準強度Ｉ_STD1として用いる。

また、実施形態２においては、局部発振光ＳＧ２の強度の相対値を算出する場合、外部調整部１４２は、第２共振器１１２の透過特性における透過率のピークを検出する。そして、当該ピークにおける第２共振器１１２を透過した局部発振光ＳＧ２の強度を第２基準強度Ｉ_STD2として用いる。以下では、第１共振器１１１の透過特性と第２共振器１１２の透過特性とが同じである場合を例に挙げて説明する。

変調信号出力部１６は、所定の周期で、「変調信号」を生成して出力する。ここで、「変調信号」は、第１共振器１１１の透過率を所定値だけ変化させるような信号のことを指す。

本実施形態では、変調信号出力部１６は、第１共振器１１１の透過率を所定値だけ変化させるための所定の変調レベルをあらかじめ記憶しておく。そして、変調信号出力部１６は、変調信号を出力する際、その直前に出力した変調信号と変調レベルとを加算した変調信号を生成して出力する。

なお、変更部１１３が温調素子（例えば、ペルチェ素子）である場合、変調レベルは、温調素子が第１共振器１１１および第２共振器１１２を構成するバルクの温度を所定の温度だけ変化させるような信号レベルである。

加算部１７は、フィルタ調整部１５から出力されてきたフィルタ調整信号と、変調信号出力部１６から出力されてきた変調信号とを加算して変更部１１３へ出力する。

すると、変更部１１３は、加算されたフィルタ調整信号および変調信号に応じて、第１共振器１１１の透過率を変更する。なお、フィルタ調整部１５が第１共振器１１１の透過率を変更した場合、第１共振器１１１と同一のバルクで形成されている第２共振器１１２の透過率も、変更された第１共振器１１１の透過率と一定の相対関係を保ったまま変化する。

つぎに、実施形態２の算出部１４１が、第１共振器１１１の透過特性におけるピーク（信号光ＳＧ１に対する第１共振器１１１の透過率の極大値）を検出する動作について説明する。

まず、変調信号出力部１６が変調信号を出力していない間に、フィルタ調整部１５は、フィルタ調整信号を加算部１７へ出力する。すると、加算部１７は、このフィルタ調整信号を変更部１１３へ出力する。

その後、光モニタ１３１は、フィルタ調整信号により制御された第１共振器１１１を透過した信号光ＳＧ１の強度を算出部１４１へ出力する。なお、算出部１４１は、光モニタ１３１から出力されてきた強度を記憶しておく。

その後、変調信号出力部１６は、変調信号を生成して加算部１７へ出力する。すると、加算部１７は、この変調信号とフィルタ調整部１５から出力されたフィルタ調整信号とを加算して変更部１１３へ出力する。

すると、変更部１１３は、加算されたフィルタ調整信号および変調信号に応じて、第１共振器１１１の透過率を変更する。

そして、光モニタ１３１は、変調信号により透過率が変化した第１共振器１１１を透過した信号光ＳＧ１の強度を検出して算出部１４１へ出力する。

すると、算出部１４１は、当該算出部１４１が記憶している強度と、光モニタ１３１から出力されてきた強度との相対値（例えば、減算値）を算出する。この場合、算出部１４１は、第１共振器１１１の透過特性における信号光ＳＧ１の透過率の微分値を検出することとなる。

そして、算出部１４１が検出した微分値がゼロとなるように、つまり、第１共振器１１１の透過特性における接線の傾きがゼロとなるように、フィルタ調整部１５は、第１共振器１１１の透過率を制御する。これにより、光モニタ１３１が、信号光ＳＧ１に対する第１共振器１１１の透過率の極大値を検出することが可能となる。

その後、算出部１４１は、この透過率が極大値となる際の第１共振器１１１を透過した信号光ＳＧ１の強度を、第１基準強度Ｉ_STD1として用いて、信号光ＳＧ１の強度の相対値を算出する。

すると、フィルタ調整部１５は、算出部１４１から出力されてきた信号光ＳＧ１の強度の相対値と第１基準相対値とを比較し、比較の結果、これらが互いに異なっている場合、信号光ＳＧ１の強度の相対値と第１基準相対値とが同じとなるようなフィルタ調整信号を生成して加算部１７へ出力する。

また、光モニタ１３２は、フィルタ調整信号により制御された第２共振器１１２を透過した局部発振光ＳＧ２の強度を検出して外部調整部１４２へ出力する。なお、外部調整部１４２は、光モニタ１３２から出力されてきた強度を記憶しておく。

その後、変調信号出力部１６から出力された変調信号とフィルタ調整部１５から出力されたフィルタ調整信号とが加算された信号に応じて、変更部１１３は、第２共振器１１２の透過率を変更する。

続いて、光モニタ１３２は、変調信号により透過率が変化した第２共振器１１２を透過した局部発振光ＳＧ２の強度を外部調整部１４２へ出力する。

すると、外部調整部１４２は、自己が記憶している強度と、光モニタ１３２から出力されてきた強度との相対値（例えば、減算値）を算出する。この場合、外部調整部１４２は、第２共振器１１２の透過特性における局部発振光ＳＧ２の透過率の微分値を検出することとなる。

そして、外部調整部１４２は、自己が検出した微分値（第２共振器１１２の透過特性における接線の傾き）がゼロとなった際の光モニタ１３２から出力されてきた強度を、第２基準強度Ｉ_STD2として用いて、局部発振光ＳＧ２の強度の相対値を算出する。

なお、実施形態２の外部調整部１４２が、局部発振光ＳＧ２の強度の相対値および第２共振器１１２の透過特性に基づいて外部制御信号を生成する動作は、実施形態１における動作と同じである。

以上説明したように、実施形態２によれば、信号光ＳＧ１の波長の相対値を算出する場合、算出部１４１は、第１共振器１１１の透過特性におけるピークを検出する。そのため、第１共振器１１１を透過していない光の強度を第１基準強度Ｉ_STD1として検出する光モニタ１３３を設けることが不要となる。

また、実施形態２によれば、局部発振光ＳＧ２の波長の相対値を算出する場合、外部調整部１４２は、第２共振器１１２の透過特性におけるピークを検出する。そのため、第２共振器１１２を透過していない光の強度を第２基準強度Ｉ_STD2として検出するための光モニタ１３４を設けることが不要となる。

これにより、光波長制御装置の構成を、実施形態１と比較してさらに簡易なものとすることができる。そのため、光波長制御装置のサイズが大きなものとなってしまうことを抑制できる。

以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が理解し得る各種の変形が可能である。

１、１Ａ光波長制御装置
１０１、１０２光伝送ケーブル
１１可変フィルタ
１１１第１共振器
１１２第２共振器
１１３変更部
１２１、１２２ビームスプリッタ
１３１、１３２、１３３、１３４光モニタ
１４１算出部
１４２外部調整部
１５フィルタ調整部
１６変調信号出力部
１７加算部
２１、２３光タップ
２２波長可変レーザ
２４レーザ波長調整装置

Claims

入力した信号光を透過させる第１共振器と、前記信号光を入力した方向と直交した方向から入力した局部発振光を透過させる第２共振器とが同一のバルクで構成された可変フィルタと、
第１基準強度と前記第１共振器を透過した信号光の強度との相対値および前記第１共振器の透過特性に基づいて、該第１共振器の透過特性を調整するためのフィルタ調整信号を生成するフィルタ調整部と、
第２基準強度と前記第２共振器を透過した局部発振光の強度との相対値および前記第２共振器の透過特性に基づいて、該局部発振光の波長を調整するための外部制御信号を生成して外部へ出力する外部調整部と、
前記フィルタ調整信号に応じて、前記第１共振器の透過特性および前記第２共振器の透過特性を変更する変更部とを有する光波長制御装置。
請求項１に記載の光波長制御装置において、
前記第１共振器を透過した信号光の強度を検出する第１光モニタと、
前記第２共振器を透過した局部発振光の強度を検出する第２光モニタと、
前記第１基準強度と前記第１光モニタが検出した強度との相対値を算出する算出部とを有し、
前記フィルタ調整部は、前記算出部が算出した相対値が第１基準相対値となるように前記第１共振器を制御する信号を前記フィルタ調整信号として生成し、
前記外部調整部は、前記第２基準強度と前記第２光モニタが検出した強度との相対値が第２基準相対値となるような信号を前記外部制御信号として出力することを特徴とする光波長制御装置。
請求項２に記載の光波長制御装置において、
前記信号光の強度を、前記第１基準強度として検出する第３光モニタと、
前記局部発振光の強度を、前記第２基準強度として検出する第４光モニタとを有し、
前記算出部は、前記第１光モニタが検出した強度と前記第３光モニタが検出した第１基準強度との相対値を算出し、
前記フィルタ調整部は、前記算出部が算出した相対値が前記第１基準相対値となるように前記第１共振器を制御する信号を前記フィルタ調整信号として生成し、
前記外部調整部は、前記第２光モニタが検出した強度と前記第４光モニタが検出した第２基準強度との相対値が前記第２基準相対値となるような信号を、前記外部制御信号として出力することを特徴とする光波長制御装置。
請求項２に記載の光波長制御装置において、
前記第１共振器の透過特性を変更するための変調信号を生成する変調信号出力部と、
前記フィルタ調整部から出力されてきたフィルタ調整信号と、前記変調信号出力部が生成した変調信号とを加算して前記変更部へ出力する加算部とを有し、
前記算出部は、前記第１共振器の透過特性のピークにおける該第１共振器を透過した信号光の強度を前記第１基準強度として検出し、該検出した第１基準強度と前記第１光モニタが検出した強度との相対値を算出し、
前記外部調整部は、前記第２共振器の透過特性のピークにおける該第２共振器を透過した局部発振光の強度を前記第２基準強度として検出し、該検出した第２基準強度と前記第２光モニタが検出した強度との相対値および前記第２共振器の透過特性に基づいて、前記外部制御信号を生成し、
前記変更部は、前記加算されたフィルタ調整信号と変調信号とに基づいて、前記第１共振器および前記第２共振器の透過特性を変更することを特徴とする光波長制御装置。
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光波長制御装置において、
前記可変フィルタは、六面体の形状を有するように形成されており、前記第１共振器は、前記六面体が有する６つの面のうち対向する２つの面により構成され、前記第２共振器は、前記第１共振器を構成する前記２つの面以外の対向する２つの面から構成されていることを特徴とする光波長制御装置。
入力した局部発振光の波長を制御する光波長制御装置における光波長制御方法であって、
当該光波長制御装置が具備する可変フィルタに含まれる前記局部発振光を入力した方向と直交する方向から入力した信号光を透過させる第１共振器の透過特性と、第１基準強度と前記第１共振器を透過した信号光の強度との相対値とに基づいて、該第１共振器の透過特性を調整するためのフィルタ調整信号を生成するフィルタ調整処理と、
前記局部発振光を透過させる該第１共振器と同一のバルクで構成された第２共振器の透過特性と、第２基準強度と前記第２共振器を透過した局部発振光の強度との相対値とに基づいて、該局部発振光の波長を調整するための外部制御信号を生成して外部へ出力する外部調整処理と、
前記フィルタ調整信号に応じて、前記第１共振器の透過特性および前記第２共振器の透過特性を変更する変更処理とを有する光波長制御方法。
請求項６に記載の光波長制御方法において、
前記第１共振器を透過した信号光の強度を、当該光波長制御装置が具備する第１光モニタで検出する処理と、
前記第２共振器を透過した局部発振光の強度を、当該光波長制御装置が具備する第２光モニタで検出する処理と、
前記第１基準強度と前記第１光モニタが検出した強度との相対値を算出する算出処理とを有し、
前記フィルタ調整処理では、前記算出処理にて算出した相対値が第１基準相対値となるように前記第１共振器を制御する信号を前記フィルタ調整信号として生成し、
前記外部調整処理では、前記第２基準強度と前記第２光モニタが検出した強度との相対値が第２基準相対値となるような信号を前記外部制御信号として出力することを特徴とする光波長制御方法。
請求項７に記載の光波長制御方法において、
前記信号光の強度を、前記第１基準強度として当該光波長制御装置が具備する第３光モニタで検出する処理と、
前記局部発振光の強度を、前記第２基準強度として当該光波長制御装置が具備する第４光モニタで検出する処理とを有し、
前記算出処理では、前記第１光モニタが検出した強度と前記第３光モニタが検出した第１基準強度との相対値を算出し、
前記フィルタ調整処理では、前記算出処理にて算出した相対値が前記第１基準相対値となるように前記第１共振器を制御する信号を前記フィルタ調整信号として生成し、
前記外部調整処理では、前記第２光モニタが検出した強度と前記第４光モニタが検出した第２基準強度との相対値が前記第２基準相対値となるような信号を、前記外部制御信号として出力することを特徴とする光波長制御方法。
請求項７に記載の光波長制御方法において、
前記第１共振器の透過特性を変更するための変調信号を生成する変調信号出力処理と、
前記フィルタ調整処理にて出力されたフィルタ調整信号と、前記変調信号出力処理にて生成した変調信号とを加算する加算処理とを有し、
前記算出処理では、前記第１共振器の透過特性のピークにおける該第１共振器を透過した信号光の強度を前記第１基準強度として検出し、該検出した第１基準強度と前記第１光モニタが検出した強度との相対値を算出し、
前記外部調整処理では、前記第２共振器の透過特性のピークにおける該第２共振器を透過した局部発振光の強度を前記第２基準強度として検出し、該検出した第２基準強度と前記第２光モニタが検出した強度との相対値および前記第２共振器の透過特性に基づいて、前記外部制御信号を生成し、
前記変更処理では、前記加算されたフィルタ調整信号と変調信号とに基づいて、前記第１共振器および前記第２共振器の透過特性を変更することを特徴とする光波長制御方法。