JP2011054714A - 波長制御方法および光送信装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光送信装置では、透過波長特性を固定にした第1周期フィルタ411と透過波長特性が可変な第2周期フィルタ421とを組み合わせ、第2周期フィルタの透過波長特性を目標波長に応じて変化させることで、第1および第2周期フィルタの透過波長特性の相対的な位相関係を制御した後、該第2周期フィルタの制御対象光に対する透過率のモニタ値に応じて光源ユニット1を制御することで、制御対象光の波長を目標波長に一致させる。
【選択図】図4
Description
図4は、本発明による光送信装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
図4において、本実施形態の光送信装置は、光源ユニット1、光分岐ユニット2、光パワー制御ユニット3および波長制御ユニット4を備える。
第1周期フィルタ部41は、光カプラ23から出力される一方のモニタ光Lm2が与えられる、第1周期フィルタとしてのエタロンフィルタ(EF)411を備える。この第1エタロンフィルタ411は、波長(周波数)に対して透過率が周期的に変化する光学特性を持ち、該透過波長特性の周期(FSR)が予め設定した値となるように設計されている。第1エタロンフィルタ411を透過したモニタ光Lm2’は、フォトダイオード(PD)412に与えられる。フォトダイオード412は、第1エタロンフィルタ411の透過光Lm2’を受光し、該受光パワーに応じてレベルが変化する電流信号を電流電圧変換器(I/V)413に出力する。電流電圧変換器413は、フォトダイオード412から出力される電流信号を電圧信号に変換し、該電圧信号を波長制御回路43に出力する。ここでは、上記フォトダイオード412および電流電圧変換器413が、第1透過光パワー検出部として機能する。
上記のような構成の光送信装置では、装置の運用を開始する前の段階に、波長と第1および第2エタロンフィルタの透過波長特性との関係についての較正処理が実行される。そして、較正処理により取得した関係を用いて、運用開始後における光源11の出力波長の制御が行われる。
運用開始前の較正処理では、まず、第1エタロンフィルタ411の温度が予め設定した基準温度で一定になるように、第1エタロンフィルタ411の温度調整が行われる(図5のS110)。具体的には、第1周期フィルタ部41の温度モニタ素子414で検出される温度が、例えば25℃などの基準温度で一定になるように、自動温度制御回路417が温度制御素子414の駆動状態を最適化する。
前述したような較正処理を行った後、光送信装置の運用が開始されると、まず、波長制御回路43において、第1エタロンフィルタ411に設定可能な複数の波長ロック点のうちで、外部等から指示される目標波長λTに対して波長が最も近い波長ロック点(基準波長ロック点)が判別される(図8のS210)。具体的に、例えば図9の上段に示すように、第1エタロンフィルタ411の透過波長特性において谷から山および山から谷に向かうそれぞれの傾斜部分に波長ロック点A,B,C…が設定され、目標波長λTが、波長ロック点A,Bの間で波長ロック点Aの近くに位置している場合、波長制御回路43は、λT<(λA+λB)/2の関係が成り立つことにより、目標波長λTに最も近い波長ロック点がAであることを判別する。
(付記1) 波長に対して透過率が周期的に変化する周期フィルタを用いて光の波長を制御する波長制御方法であって、
透過波長特性が固定された第1周期フィルタおよび透過波長特性が可変の第2周期フィルタに対して制御対象光をそれぞれ与え、前記第1および第2周期フィルタの前記制御対象光に対する各透過率をモニタし、
該各透過率のモニタ値に応じて、前記第2周期フィルタの透過波長特性を変化させることで、前記第1および第2周期フィルタの透過波長特性の相対的な位相関係を制御し、
該第2周期フィルタの前記制御対象光に対する透過率のモニタ値に応じて、前記制御対象光の波長を制御することを特徴とする波長制御方法。
前記第1周期フィルタに設定可能な複数の波長ロック点のうちで、目標波長に対して波長が最も近い基準波長ロック点を判別し、
前記制御対象光を前記第1周期フィルタに与え、前記第1周期フィルタの前記制御対象光に対する透過率をモニタし、該透過率のモニタ値が、前記基準波長ロック点に対応する透過率に一致するように、前記制御対象光の波長を制御し、
前記第1周期フィルタを用いて波長を制御した制御対象光を前記第2周期フィルタに与え、前記第2周期フィルタの前記制御対象光に対する透過率をモニタし、該透過率のモニタ値に応じて前記第2周期フィルタの透過波長特性を制御することで、該第2周期フィルタの波長ロック点に対応する波長を、前記第1周期フィルタの基準波長ロック点に対応する波長に一致させ、
前記目標波長と前記第1周期フィルタの基準波長ロック点に対応する波長との差分に応じて、前記第2周期フィルタの透過波長特性を制御することで、該第2周期フィルタの波長ロック点に対応する波長を前記目標波長に一致させ、
前記第2周期フィルタに前記制御対象光を与えたときの透過率のモニタ値が、前記第2周期フィルタの波長ロック点に対応する透過率に一致するように、前記制御対象光の波長を制御することを特徴とする波長制御方法。
前記第2周期フィルタは、温度の制御により透過波長特性が可変な特性を有するとき、
前記第1周期フィルタに設定可能な複数の波長ロック点うちの隣り合う2つの波長ロック点を選択して前記第2周期フィルタの較正処理を行い、前記2つの波長ロック点のうちの一方の波長ロック点に対応した波長から他方の波長ロック点に対応した波長への波長変化に対する、前記第2周期フィルタの温度変化の関係を取得して記憶し、
前記目標波長と前記第1周期フィルタの基準波長ロック点に対応する波長との差分に応じて、前記第2周期フィルタの透過波長特性を制御する際に、前記較正処理により取得して記憶した前記関係を用いて、前記第2周期フィルタの温度補正量を算出することを特徴とする波長制御方法。
前記光源ユニットから出力される光信号の一部をモニタ光として分岐する光分岐ユニットと、
前記分岐部で分岐されたモニタ光がそれぞれ与えられる第1周期フィルタ部および第2周期フィルタ部、並びに、該第1および第2周期フィルタ部の出力情報に基づいて前記光源ユニットの出力波長を制御する波長制御回路を有する波長制御ユニットと、
を備えた光送信装置であって、
前記第1周期フィルタ部は、透過率が周期的に変化する透過波長特性を持ち、前記分岐部で分岐されたモニタ光が与えられる第1周期フィルタと、該第1周期フィルタの透過光パワーを検出する第1透過光パワー検出部と、前記第1周期フィルタの透過波長特性を固定する透過波長特性固定部と、を有し、
前記第2周期フィルタ部は、透過率が周期的に変化する透過波長特性を持ち、前記分岐部で分岐されたモニタ光が与えられる第2周期フィルタと、該第2周期フィルタの透過光パワーを検出する第2透過光パワー検出部と、前記第2周期フィルタの透過波長特性を可変制御する透過波長特性可変部と、を有し、
前記波長制御回路は、前記第1および第2透過光パワー検出部の検出結果を基に前記第1および第2周期フィルタの前記モニタ光に対する各透過率をモニタし、該各透過率のモニタ値に応じて、前記透過波長特性可変部により前記第2周期フィルタの透過波長特性を変化させることで、前記第1および第2周期フィルタの透過波長特性の相対的な位相関係を制御した後、前記第2透過光パワー検出部の検出結果を基づく透過率のモニタ値に応じて、前記光源ユニットの出力波長を制御することを特徴とする光送信装置。
前記波長制御回路は、前記第1周期フィルタに設定可能な複数の波長ロック点のうちで、目標波長に対して波長が最も近い基準波長ロック点を判別し、前記第1透過光パワー検出部の検出結果を基に前記第1周期フィルタの前記モニタ光に対する透過率をモニタし、該透過率のモニタ値が、前記基準波長ロック点に対応する透過率に一致するように、前記光源ユニットの出力波長を制御した後、前記第2透過光パワー検出部の検出結果を基に前記第2周期フィルタの前記モニタ光に対する透過率をモニタし、該透過率のモニタ値に応じて前記透過波長特性可変部により第2周期フィルタの透過波長特性を制御することで、該第2周期フィルタの波長ロック点に対応する波長を、前記第1周期フィルタの基準波長ロック点に対応する波長に一致させた後、前記目標波長と前記第1周期フィルタの基準波長ロック点に対応する波長との差分に応じて、前記透過波長特性可変部により前記第2周期フィルタの透過波長特性を制御することで、該第2周期フィルタの波長ロック点に対応する波長を前記目標波長に一致させた後、前記第2透過光パワー検出部の検出結果を基づく透過率のモニタ値が、前記第2周期フィルタの波長ロック点に対応する透過率に一致するように、前記光源ユニットの出力波長を制御することを特徴とする光送信装置。
前記第2周期フィルタは、温度の制御により透過波長特性が可変な特性を有し、
前記波長制御回路は、前記第1周期フィルタに設定可能な複数の波長ロック点うちの隣り合う2つの波長ロック点を選択して前記第2周期フィルタの較正処理を行い、前記2つの波長ロック点のうちの一方の波長ロック点に対応した波長から他方の波長ロック点に対応した波長への波長変化に対する、前記第2周期フィルタの温度変化の関係を取得して内部メモリに記憶しておき、前記目標波長と前記第1周期フィルタの基準波長ロック点に対応する波長との差分に応じて、前記第2周期フィルタの透過波長特性を制御する際に、前記内部メモリに記憶された前記関係を用いて、前記第2周期フィルタの温度補正量を算出することを特徴とする光送信装置。
前記第1および第2周期フィルタの各波長ロック点は、周期的な透過波長特性の山部分および谷部分の中間に位置する傾斜部分に設定されることを特徴とする光送信装置。
前記光源ユニットから出力される光信号のパワーを一定に制御する光パワー制御ユニットを備えたことを特徴とする光送信装置。
前記第1および第2周期フィルタは、透過波長特性の周期が等しいことを特徴とする光送信装置。
前記波長制御回路は、前記光源ユニットの出力波長を、波長間隔が異なる複数のグリッド上の任意の波長に制御可能であることを特徴とする光送信装置。
前記第1および第2周期フィルタは、エタロンフィルタであることを特徴とする光送信装置。
前記透過波長特性固定部は、前記エタロンフィルタの温度を一定に制御することを特徴とする光送信装置。
2…光分岐ユニット
3…光パワー制御ユニット
4…波長制御ユニット
11…光源(LD)
12…光源の駆動回路(LD_DRV)
13,414,424…温度制御素子(TEC)
14,416,426…温度モニタ素子(TS)
15,415,425…温度制御素子の駆動回路(TEC_DRV)
21,22,23…光カプラ
31,412,422…フォトダイオード(PD)
32,413,423…電流電圧変換器(I/V)
33…自動パワー制御回路(APC)
41…第1周期フィルタ部
42…第2周期フィルタ部
43…波長制御回路
411…第1エタロンフィルタ(EF)
412…第2エタロンフィルタ(EF)
417,427…自動温度制御回路(ATC)
A,B,C,a,b,c…波長ロック点
Ls…光信号
Lm1,Lm2,Lm3…モニタ光
Claims (10)
- 波長に対して透過率が周期的に変化する周期フィルタを用いて光の波長を制御する波長制御方法であって、
透過波長特性が固定された第1周期フィルタおよび透過波長特性が可変の第2周期フィルタに対して制御対象光をそれぞれ与え、前記第1および第2周期フィルタの前記制御対象光に対する各透過率をモニタし、
該各透過率のモニタ値に応じて、前記第2周期フィルタの透過波長特性を変化させることで、前記第1および第2周期フィルタの透過波長特性の相対的な位相関係を制御し、
該第2周期フィルタの前記制御対象光に対する透過率のモニタ値に応じて、前記制御対象光の波長を制御することを特徴とする波長制御方法。 - 請求項1に記載の波長制御方法であって、
前記第1周期フィルタに設定可能な複数の波長ロック点のうちで、目標波長に対して波長が最も近い基準波長ロック点を判別し、
前記制御対象光を前記第1周期フィルタに与え、前記第1周期フィルタの前記制御対象光に対する透過率をモニタし、該透過率のモニタ値が、前記基準波長ロック点に対応する透過率に一致するように、前記制御対象光の波長を制御し、
前記第1周期フィルタを用いて波長を制御した制御対象光を前記第2周期フィルタに与え、前記第2周期フィルタの前記制御対象光に対する透過率をモニタし、該透過率のモニタ値に応じて前記第2周期フィルタの透過波長特性を制御することで、該第2周期フィルタの波長ロック点に対応する波長を、前記第1周期フィルタの基準波長ロック点に対応する波長に一致させ、
前記目標波長と前記第1周期フィルタの基準波長ロック点に対応する波長との差分に応じて、前記第2周期フィルタの透過波長特性を制御することで、該第2周期フィルタの波長ロック点に対応する波長を前記目標波長に一致させ、
前記第2周期フィルタに前記制御対象光を与えたときの透過率のモニタ値が、前記第2周期フィルタの波長ロック点に対応する透過率に一致するように、前記制御対象光の波長を制御することを特徴とする波長制御方法。 - 請求項2に記載の波長制御方法であって、
前記第2周期フィルタは、温度の制御により透過波長特性が可変な特性を有するとき、
前記第1周期フィルタに設定可能な複数の波長ロック点うちの隣り合う2つの波長ロック点を選択して前記第2周期フィルタの較正処理を行い、前記2つの波長ロック点のうちの一方の波長ロック点に対応した波長から他方の波長ロック点に対応した波長への波長変化に対する、前記第2周期フィルタの温度変化の関係を取得して記憶し、
前記目標波長と前記第1周期フィルタの基準波長ロック点に対応する波長との差分に応じて、前記第2周期フィルタの透過波長特性を制御する際に、前記較正処理により取得して記憶した前記関係を用いて、前記第2周期フィルタの温度補正量を算出することを特徴とする波長制御方法。 - 波長が可変な光信号を出力する光源ユニットと、
前記光源ユニットから出力される光信号の一部をモニタ光として分岐する光分岐ユニットと、
前記分岐部で分岐されたモニタ光がそれぞれ与えられる第1周期フィルタ部および第2周期フィルタ部、並びに、該第1および第2周期フィルタ部の出力情報に基づいて前記光源ユニットの出力波長を制御する波長制御回路を有する波長制御ユニットと、
を備えた光送信装置であって、
前記第1周期フィルタ部は、透過率が周期的に変化する透過波長特性を持ち、前記分岐部で分岐されたモニタ光が与えられる第1周期フィルタと、該第1周期フィルタの透過光パワーを検出する第1透過光パワー検出部と、前記第1周期フィルタの透過波長特性を固定する透過波長特性固定部と、を有し、
前記第2周期フィルタ部は、透過率が周期的に変化する透過波長特性を持ち、前記分岐部で分岐されたモニタ光が与えられる第2周期フィルタと、該第2周期フィルタの透過光パワーを検出する第2透過光パワー検出部と、前記第2周期フィルタの透過波長特性を可変制御する透過波長特性可変部と、を有し、
前記波長制御回路は、前記第1および第2透過光パワー検出部の検出結果を基に前記第1および第2周期フィルタの前記モニタ光に対する各透過率をモニタし、該各透過率のモニタ値に応じて、前記透過波長特性可変部により前記第2周期フィルタの透過波長特性を変化させることで、前記第1および第2周期フィルタの透過波長特性の相対的な位相関係を制御した後、前記第2透過光パワー検出部の検出結果を基づく透過率のモニタ値に応じて、前記光源ユニットの出力波長を制御することを特徴とする光送信装置。 - 請求項4に記載の光送信装置であって、
前記波長制御回路は、前記第1周期フィルタに設定可能な複数の波長ロック点のうちで、目標波長に対して波長が最も近い基準波長ロック点を判別し、前記第1透過光パワー検出部の検出結果を基に前記第1周期フィルタの前記モニタ光に対する透過率をモニタし、該透過率のモニタ値が、前記基準波長ロック点に対応する透過率に一致するように、前記光源ユニットの出力波長を制御した後、前記第2透過光パワー検出部の検出結果を基に前記第2周期フィルタの前記モニタ光に対する透過率をモニタし、該透過率のモニタ値に応じて前記透過波長特性可変部により第2周期フィルタの透過波長特性を制御することで、該第2周期フィルタの波長ロック点に対応する波長を、前記第1周期フィルタの基準波長ロック点に対応する波長に一致させた後、前記目標波長と前記第1周期フィルタの基準波長ロック点に対応する波長との差分に応じて、前記透過波長特性可変部により前記第2周期フィルタの透過波長特性を制御することで、該第2周期フィルタの波長ロック点に対応する波長を前記目標波長に一致させた後、前記第2透過光パワー検出部の検出結果を基づく透過率のモニタ値が、前記第2周期フィルタの波長ロック点に対応する透過率に一致するように、前記光源ユニットの出力波長を制御することを特徴とする光送信装置。 - 請求項5に記載の光送信装置であって、
前記第2周期フィルタは、温度の制御により透過波長特性が可変な特性を有し、
前記波長制御回路は、前記第1周期フィルタに設定可能な複数の波長ロック点うちの隣り合う2つの波長ロック点を選択して前記第2周期フィルタの較正処理を行い、前記2つの波長ロック点のうちの一方の波長ロック点に対応した波長から他方の波長ロック点に対応した波長への波長変化に対する、前記第2周期フィルタの温度変化の関係を取得して内部メモリに記憶しておき、前記目標波長と前記第1周期フィルタの基準波長ロック点に対応する波長との差分に応じて、前記第2周期フィルタの透過波長特性を制御する際に、前記内部メモリに記憶された前記関係を用いて、前記第2周期フィルタの温度補正量を算出することを特徴とする光送信装置。 - 請求項4〜6のいずれか1つに記載の光送信装置であって、
前記光源ユニットから出力される光信号のパワーを一定に制御する光パワー制御ユニットを備えたことを特徴とする光送信装置。 - 請求項4〜7のいずれか1つに記載の光送信装置であって、
前記第1および第2周期フィルタは、透過波長特性の周期が等しいことを特徴とする光送信装置。 - 請求項4〜8のいずれか1つに記載の光送信装置であって、
前記波長制御回路は、前記光源ユニットの出力波長を、波長間隔が異なる複数のグリッド上の任意の波長に制御可能であることを特徴とする光送信装置。 - 請求項4〜9のいずれか1つに記載の光送信装置であって、
前記第1および第2周期フィルタは、エタロンフィルタであることを特徴とする光送信装置。
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