JP2014082592A - Optical module for optical communication system and method of updating firmware of optical module for optical communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光通信システム用光モジュール、及び光通信システム用光モジュールのファームウェアのアップデート方法に関するものである。 The present invention relates to an optical module for an optical communication system and a method for updating firmware of the optical module for an optical communication system.
特許文献1には、互いに波長が異なる複数の信号成分を含む信号光を信号成分ごとに分離して、分離した信号成分ごとに異なる出力ポートから出力する波長選択スイッチが記載されている。この波長選択スイッチは、各信号成分毎に反射方向を切り替えるMEMS(Micro Electro Mechanical System)ミラーと、そのMEMSミラーに駆動電圧を与える制御部とを備えている。制御部は、所定のプログラムを記憶するファームウェア記憶部と、ファームウェア記憶部からプログラムをロードして動作するCPU(Central Processing Unit)と、CPUから制御信号を受けて上記駆動電圧を生成するディジタル−アナログ変換器とを有する。 Patent Document 1 describes a wavelength selective switch that separates signal light including a plurality of signal components having different wavelengths from each other and outputs the separated signal components from different output ports. This wavelength selective switch includes a MEMS (Micro Electro Mechanical System) mirror that switches the reflection direction for each signal component, and a control unit that applies a drive voltage to the MEMS mirror. The control unit includes a firmware storage unit that stores a predetermined program, a CPU (Central Processing Unit) that operates by loading the program from the firmware storage unit, and a digital-analog that receives the control signal from the CPU and generates the drive voltage And a converter.
例えば上述した波長選択スイッチのように、電力によって駆動されるMEMSミラー等の光デバイスを備える光モジュールが、光通信システムに用いられることがある。このような光デバイスを備える光モジュールの別の例としては、例えば、信号光の増幅のための希土類添加光ファイバと、その希土類添加光ファイバに励起光を供給する励起光源とを備える光増幅器がある。この光増幅器では、励起光源が電力によって駆動される。 For example, an optical module including an optical device such as a MEMS mirror driven by electric power, such as the wavelength selective switch described above, may be used in an optical communication system. Another example of an optical module including such an optical device is, for example, an optical amplifier including a rare earth-doped optical fiber for amplifying signal light and a pumping light source that supplies pumping light to the rare earth-doped optical fiber. is there. In this optical amplifier, the excitation light source is driven by electric power.
多くの場合、このような光モジュールは、光デバイスに与える電力の大きさ、典型的には電圧の大きさを示す電気信号を生成するCPU等の演算処理回路と、この演算処理回路から提供された電気信号に応じた大きさの駆動電圧を生成する電圧生成部とを備えている。そして、演算処理回路は、例えばソフトウェアプログラムといった所定のファームウェアに従って動作する。 In many cases, such an optical module is provided from an arithmetic processing circuit such as a CPU that generates an electric signal indicating the magnitude of electric power applied to an optical device, typically the magnitude of a voltage, and the arithmetic processing circuit. And a voltage generator that generates a drive voltage having a magnitude corresponding to the electrical signal. The arithmetic processing circuit operates according to predetermined firmware such as a software program.
演算処理回路のファームウェアは、必要に応じてアップデートされる。しかしながら、通常、ファームウェアをアップデートする際には、演算処理回路が一旦リセットされ、再起動が行われる。従来の光モジュールでは、そのような演算処理回路の再起動のときに、電圧生成部に提供される電気信号が不定状態となる。このとき電気信号にノイズが重畳すると、電圧生成部から出力される駆動電圧が変動し、光デバイスが不測の動作を行うおそれがある。光通信システムでは、ファームウェアのアップデートの際も通信状態が維持されることが望ましく、上記のような光デバイスの不測の動作は回避されることが望まれる。 The firmware of the arithmetic processing circuit is updated as necessary. However, normally, when updating the firmware, the arithmetic processing circuit is once reset and restarted. In the conventional optical module, when such an arithmetic processing circuit is restarted, the electric signal provided to the voltage generation unit becomes indefinite. At this time, if noise is superimposed on the electrical signal, the drive voltage output from the voltage generator varies, and the optical device may perform unexpected operations. In the optical communication system, it is desirable that the communication state be maintained even when the firmware is updated, and it is desirable to avoid the unexpected operation of the optical device as described above.
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、演算処理回路のファームウェアのアップデートの際に、光デバイスの不測の動作を回避することができる光通信システム用光モジュール、及び光通信システム用光モジュールのファームウェアのアップデート方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an optical module for an optical communication system capable of avoiding an unexpected operation of an optical device when updating firmware of an arithmetic processing circuit, and an optical An object of the present invention is to provide a method for updating firmware of an optical module for a communication system.
上述した課題を解決するために、本発明による光通信システム用光モジュールは、駆動電圧により駆動される光デバイスと、所定のファームウェアに従って動作し、駆動電圧の大きさを示す電気的な制御信号を生成する演算処理回路を含む演算処理チップと、演算処理チップから制御信号を受ける入力端子、及び制御信号に応じた大きさの駆動電圧を光デバイスに提供する出力端子を有し、演算処理チップの外部に設けられた電圧生成部と、ファームウェアのアップデートの際に、演算処理回路の動作状態に関わらず電圧生成部の出力端子からの出力電圧を一定電圧とする電圧保持部と備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, an optical module for an optical communication system according to the present invention operates in accordance with an optical device driven by a driving voltage and predetermined firmware, and receives an electrical control signal indicating the magnitude of the driving voltage. An arithmetic processing chip including an arithmetic processing circuit to be generated; an input terminal that receives a control signal from the arithmetic processing chip; and an output terminal that provides a drive voltage having a magnitude corresponding to the control signal to the optical device. A voltage generation unit provided outside and a voltage holding unit that sets the output voltage from the output terminal of the voltage generation unit to a constant voltage regardless of the operation state of the arithmetic processing circuit when updating the firmware, To do.
この光通信システム用光モジュールでは、演算処理回路において算出された光デバイスへの駆動電圧値を示す制御信号が、演算処理回路から電圧生成部に提供される。電圧生成部は、この制御信号に示される大きさの駆動電圧を生成し、該駆動電圧を光デバイスに提供する。 In the optical module for an optical communication system, a control signal indicating a drive voltage value to the optical device calculated in the arithmetic processing circuit is provided from the arithmetic processing circuit to the voltage generation unit. The voltage generator generates a drive voltage having a magnitude indicated by the control signal and provides the drive voltage to the optical device.
前述したように、演算処理回路のファームウェアがアップデートされる際には、演算処理回路が一旦リセットされ、再起動が行われる。従来の光モジュールでは、そのような演算処理回路の再起動のときに、電圧生成部に提供される制御信号が不定状態となり、このとき制御信号にノイズが重畳すると、電圧生成部から出力される駆動電圧が変動し、光デバイスが不測の動作を行うおそれがある。これに対し、上記の光通信システム用光モジュールでは、ファームウェアのアップデートの際、電圧保持部によって、演算処理回路の動作状態に関わらず電圧生成部の出力端子からの出力電圧が一定電圧とされる。したがって、ファームウェアのアップデートの際に、光デバイスの不測の動作を回避し、良好な通信状態を維持することができる。 As described above, when the firmware of the arithmetic processing circuit is updated, the arithmetic processing circuit is once reset and restarted. In the conventional optical module, when such an arithmetic processing circuit is restarted, the control signal provided to the voltage generation unit becomes indefinite, and when noise is superimposed on the control signal at this time, the voltage generation unit outputs the control signal. The drive voltage may fluctuate and the optical device may perform unexpected operations. On the other hand, in the optical module for an optical communication system, when the firmware is updated, the voltage holding unit sets the output voltage from the output terminal of the voltage generation unit to a constant voltage regardless of the operation state of the arithmetic processing circuit. . Therefore, when the firmware is updated, unexpected operation of the optical device can be avoided and a good communication state can be maintained.
また、通常、演算処理回路のリセット及び再起動の際には、演算処理回路を内蔵する演算処理チップ全体のリセット及び再起動が行われる。したがって、この演算処理チップ内に電圧生成部が含まれる場合、電圧生成部から出力される駆動電圧のリセット及び再起動も行われることとなり、光デバイスの動作に影響してしまう。これに対し、上記の光通信システム用光モジュールでは、電圧生成部が演算処理チップの外部に設けられているので、演算処理チップ全体のリセット及び再起動が行われた場合であっても電圧生成部が動作を継続することができる。したがって、光デバイスの不測の動作を回避し、良好な通信状態を維持することができる。 In general, when the arithmetic processing circuit is reset and restarted, the entire arithmetic processing chip including the arithmetic processing circuit is reset and restarted. Therefore, when the voltage generation unit is included in the arithmetic processing chip, the drive voltage output from the voltage generation unit is reset and restarted, which affects the operation of the optical device. On the other hand, in the above optical module for an optical communication system, the voltage generation unit is provided outside the arithmetic processing chip, so that the voltage generation is performed even when the entire arithmetic processing chip is reset and restarted. The part can continue to operate. Therefore, unexpected operation of the optical device can be avoided and a good communication state can be maintained.
また、光通信システム用光モジュールは、電圧生成部が、チップセレクタ信号を入力するチップセレクタ入力端子を更に有し、チップセレクタ信号に基づいて制御信号に応じた大きさの駆動電圧の出力と一定電圧の出力とを切り替え、電圧保持部が、ファームウェアのアップデートの際に、電圧生成部が一定電圧を出力するようにチップセレクタ信号を生成することを特徴としてもよい。これにより、ファームウェアのアップデートの際に、演算処理回路の動作状態に関わらず電圧生成部の出力端子からの出力電圧を一定電圧とすることができる。 Further, in the optical module for an optical communication system, the voltage generation unit further includes a chip selector input terminal for inputting a chip selector signal, and outputs a driving voltage having a magnitude corresponding to the control signal based on the chip selector signal. The voltage output may be switched, and the voltage holding unit may generate a chip selector signal so that the voltage generation unit outputs a constant voltage when updating the firmware. As a result, when updating the firmware, the output voltage from the output terminal of the voltage generator can be made constant regardless of the operation state of the arithmetic processing circuit.
また、光通信システム用光モジュールは、電圧保持部が、演算処理チップと電圧生成部の入力端子との間に接続されており、ファームウェアのアップデートの際に、駆動電圧の大きさを示す制御信号に代えて一定電圧を示す制御信号を電圧生成部の入力端子に提供することを特徴としてもよい。これにより、ファームウェアのアップデートの際に、演算処理回路の動作状態に関わらず電圧生成部の出力端子からの出力電圧を一定電圧とすることができる。 Further, in the optical module for an optical communication system, the voltage holding unit is connected between the arithmetic processing chip and the input terminal of the voltage generation unit, and a control signal indicating the magnitude of the drive voltage at the time of firmware update Instead of this, a control signal indicating a constant voltage may be provided to the input terminal of the voltage generator. As a result, when updating the firmware, the output voltage from the output terminal of the voltage generator can be made constant regardless of the operation state of the arithmetic processing circuit.
また、光通信システム用光モジュールは、一定電圧が、ファームウェアのアップデートの直前における駆動電圧に等しいことを特徴としてもよい。これにより、光デバイスの動作を好適に継続させ、良好な通信状態を維持することができる。 The optical module for an optical communication system may be characterized in that the constant voltage is equal to the driving voltage immediately before the firmware update. Thereby, operation | movement of an optical device can be continued suitably and a favorable communication state can be maintained.
また、光通信システム用光モジュールは、ファームウェアがソフトウェアプログラムからなり、演算処理回路が、ソフトウェアプログラムを記憶しているメモリからソフトウェアプログラムを読み出して動作するCPUを含んでもよい。或いは、光通信システム用光モジュールは、演算処理回路が、ファームウェアにより表される内部回路の書き換えが可能な書き換え可能ハードウェアを含んでもよい。 In the optical module for an optical communication system, the firmware may include a software program, and the arithmetic processing circuit may include a CPU that operates by reading the software program from a memory storing the software program. Alternatively, in the optical module for an optical communication system, the arithmetic processing circuit may include rewritable hardware capable of rewriting an internal circuit represented by firmware.
また、光通信システム用光モジュールは、光デバイスが、波長選択スイッチのための光偏向素子であってもよい。または、光通信システム用光モジュールは、光デバイスが、信号光の増幅のための光増幅部に励起光を供給する励起光源であってもよい。または、光通信システム用光モジュールは、光デバイスが、信号光の増幅のための第1の光増幅部と第2の光増幅部との間に光学的に結合された可変光減衰器であってもよい。 In the optical module for an optical communication system, the optical device may be an optical deflecting element for a wavelength selective switch. Alternatively, the optical module for an optical communication system may be an excitation light source in which an optical device supplies excitation light to an optical amplification unit for amplification of signal light. Alternatively, the optical module for an optical communication system is a variable optical attenuator in which an optical device is optically coupled between a first optical amplifying unit and a second optical amplifying unit for amplifying signal light. May be.
また、本発明による光通信システム用光モジュールのファームウェアのアップデート方法は、所定のファームウェアに従って動作し、駆動電圧により駆動される光デバイスへの駆動電圧の大きさを示す電気的な制御信号を生成する演算処理回路を含む演算処理チップと、演算処理チップの外部に設けられ、制御信号に応じた大きさの駆動電圧を光デバイスに提供する電圧生成部とを備えており光通信システムに用いられる光モジュールにおいてファームウェアのアップデートを行う方法であって、電圧生成部の出力端子からの出力電圧を一定電圧とし、ファームウェアのアップデート直前の設定情報を格納し記憶する第1ステップと、ファームウェアの書き換えを行う第2ステップと、演算処理回路のリセットを行いファームウェアのアップデート直前の設定情報を復元して動作を継続する第3ステップとを含むことを特徴とする。 The method for updating the firmware of the optical module for an optical communication system according to the present invention operates according to predetermined firmware and generates an electrical control signal indicating the magnitude of the drive voltage to the optical device driven by the drive voltage. An optical processing system including an arithmetic processing chip including an arithmetic processing circuit and a voltage generator provided outside the arithmetic processing chip and providing a drive voltage having a magnitude corresponding to a control signal to an optical device. A method for updating firmware in a module, in which a first step of storing and storing setting information immediately before updating the firmware, with the output voltage from the output terminal of the voltage generation unit being a constant voltage, and rewriting the firmware 2 steps and reset the arithmetic processing circuit to upgrade the firmware Characterized in that it comprises a third step to continue the operation by restoring the configuration information over bets immediately before.
このアップデート方法では、ファームウェアのアップデートの際、電圧生成部の出力端子からの出力電圧が一定電圧とされるので、光デバイスの不測の動作を回避し、良好な通信状態を維持することができる。また、電圧生成部が演算処理チップの外部に設けられているので、演算処理チップ全体のリセット及び再起動が行われた場合であっても電圧生成部が動作を継続することができる。したがって、光デバイスの不測の動作を回避し、良好な通信状態を維持することができる。 In this update method, when the firmware is updated, the output voltage from the output terminal of the voltage generation unit is set to a constant voltage, so that an unexpected operation of the optical device can be avoided and a good communication state can be maintained. In addition, since the voltage generation unit is provided outside the arithmetic processing chip, the voltage generation unit can continue to operate even when the entire arithmetic processing chip is reset and restarted. Therefore, unexpected operation of the optical device can be avoided and a good communication state can be maintained.
本発明による光通信システム用光モジュール、及び光通信システム用光モジュールのファームウェアのアップデート方法によれば、演算処理チップのファームウェアのアップデートの際に、光デバイスの不測の動作を回避することができる。 According to the optical module for an optical communication system and the method for updating the firmware of the optical module for an optical communication system according to the present invention, it is possible to avoid an unexpected operation of the optical device when updating the firmware of the arithmetic processing chip.
以下、添付図面を参照しながら本発明による光通信システム用光モジュール、及び光通信システム用光モジュールのファームウェアのアップデート方法の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of an optical module for an optical communication system and a method for updating firmware of the optical module for an optical communication system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る光モジュール1Aの構成を概略的に示すブロック図である。本実施形態の光モジュール1Aは、光通信に用いられる光モジュールであって、例えば波長選択スイッチや光増幅器といった装置である。図1に示されるように、光モジュール1Aは、光デバイス10と、演算処理回路21を含む演算処理チップ20と、電圧生成部30と、電圧保持部40とを備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of an
光デバイス10は、駆動電圧Vdにより駆動される光デバイスである。光デバイス10としては、波長選択スイッチに用いられる光偏向素子(例えば、MEMSミラーやLCoS(Liquid crystal on silicon;登録商標)など)や、信号光の増幅のための希土類添加光ファイバに励起光を供給する励起光源、或いは、信号光に付与する損失を可変にするために2本の希土類添加光ファイバの間に光学的に結合された可変光減衰器等が挙げられる。
The
演算処理回路21は、駆動電圧Vdの大きさを示す電気的な制御信号Sdを生成するための大規模集積回路であって、所定のファームウェアに従って動作する。演算処理回路21は、例えば中央演算処理装置(CPU;Central Processing Unit)を含む。演算処理回路21がCPUを含む場合、ファームウェアはソフトウェアプログラムから成る。ソフトウェアプログラムは、メモリに予め記憶されている。メモリは、不揮発メモリであって、演算処理回路21の内部または外部に設けられる。演算処理回路21のCPUは、メモリからソフトウェアプログラムを読み出して動作する。さらに、演算処理回路21は、ファームウェアをアップデートする前に、アップデート直前に設定した情報をメモリに保存する動作を行う。このとき保存される情報は、例えば、各波長の設定ポート、DACに設定した設定電圧などである。メモリは、保存する情報は不揮発メモリ、または、CPUがリセットされても情報が消えない機能を有する揮発メモリのどちらでもよい。CPUがリセットされても情報が消えない機能を有する揮発メモリとしては、例えば定期的にリフレッシュ動作が不要なSRAM(Static RAM)がある。
The
また、演算処理回路21は、ファームウェアにより表される内部回路の書き換えが可能な書き換え可能ハードウェアであってもよい。書き換え可能ハードウェアとしては、例えばプログラマブルロジックデバイス(PLD;Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、デジタルシグナルプロセッサ(DSP;Digital Signal Processor)等が挙げられる。演算処理回路21がこれらのハードウェアから成る場合であっても、所定のファームウェアに従って動作し、駆動電圧Vdの大きさを示す制御信号Sdを好適に生成することができる。
The
制御信号Sdは、ディジタルデータとして電圧生成部30に送られる。制御信号Sdを送る方式は、パラレル方式及びシリアル方式の何れであってもよい。シリアル方式が用いられる場合、制御信号Sdは、例えばUSART(RS232)、SPI、又はI2Cといった通信インターフェースを用いて電圧生成部30に送られる。
The control signal Sd is sent to the
演算処理回路21がCPUを含む場合、或いは演算処理回路21が書き換え可能ハードウェアを含む場合の何れであっても、ファームウェアは必要に応じてアップデートされる。アップデートは、ファームウェアの機能向上や不具合の修正のために行われる。ファームウェアのアップデートの際、演算処理回路21は一旦リセットされ、再起動が行われる。
Whether the
演算処理回路21は、演算処理チップ20に内蔵されている。演算処理チップ20は、例えばリードフレーム上に搭載された演算処理回路21を封止するパッケージを有しており、図示しない配線基板上に実装されている。演算処理回路21がCPUを含む場合、演算処理チップ20は、いわゆるマイクロプロセッサ(MPU;Micro Processing Unit)であってもよい。
The
電圧生成部30は、制御信号Sdに応じた大きさの駆動電圧Vdを光デバイス10に提供する。電圧生成部30は、入力端子31及び出力端子32を有する。入力端子31には、演算処理回路21から制御信号Sdが入力される。出力端子32からは、制御信号Sdに応じた大きさの駆動電圧Vdが出力される。電圧生成部30は、アナログ−ディジタル変換器を含んで構成されており、演算処理回路21から提供されたディジタル信号である制御信号Sdを、アナログ信号である駆動電圧Vdに変換する。
The
また、電圧生成部30は、演算処理チップ20の外部に設けられている。ここで、演算処理チップ20の外部とは、演算処理チップ20の内蔵回路(演算処理回路21等)を封止するパッケージの外部を意味する。すなわち、電圧生成部30及び演算処理チップ20は、共通の配線基板上の互いに異なる領域上に実装され、配線基板上に形成された配線パターンを介して互いに電気的に接続される。
The
電圧保持部40は、演算処理回路21のファームウェアのアップデートの際に、演算処理回路21の動作状態に関わらず電圧生成部30の出力端子32からの出力電圧を一定電圧とするための回路部分である。例えば、本実施形態の電圧保持部40は、演算処理チップ20と電圧生成部30の入力端子31との間に接続されており、ファームウェアのアップデートの際に、駆動電圧Vdの大きさを示す制御信号Sdに代えて、一定電圧を示す制御信号Sdを電圧生成部30の入力端子31に提供する。
The
また、電圧生成部30が、チップセレクタ信号Scsを入力するチップセレクタ入力端子33を更に有し、チップセレクタ信号Scsの状態に基づいて、制御信号Sdに応じた大きさの駆動電圧Vdの出力と、一定電圧の出力とを切り替える機能を有する場合がある。そのような場合、電圧保持部40は、ファームウェアのアップデートの際、上述した一定電圧を示す制御信号Sdの提供に代えて、或いはその提供とともに、電圧生成部30が一定電圧を出力するようにチップセレクタ信号Scsを生成し、電圧生成部30のチップセレクタ入力端子33に提供してもよい。
The
なお、ファームウェアのアップデートの際に電圧生成部30が出力する一定電圧は、アップデートの直前における駆動電圧Vdと等しいことが好ましい。
Note that it is preferable that the constant voltage output from the
図2は、本実施形態による光モジュール1Aのファームウェアのアップデート方法を示すフローチャートである。図2に示されるように、ファームウェアのアップデートを行う際、まず電圧保持部40が電圧生成部30の出力端子32からの出力電圧を一定電圧とし、ファームウェアのアップデート直前の設定情報をファームウェアアップデート情報記憶部に格納し記憶する(第1ステップS1)。次に、演算処理回路21の動作を停止し、ファームウェアの書き換えを行う(第2ステップS2)。続いて、演算処理回路21のリセット及び再起動を行い、書き換え後のファームウェアによる演算処理回路21の動作を開始し、ファームウェアアップデート情報記憶部の情報を読み出してファームウェアアップデート前の設定内容を復元する(第3ステップS3)。このとき、電圧保持部40は、駆動電圧Vdの大きさを示す制御信号Sdを演算処理回路21から電圧生成部30に提供させる。
FIG. 2 is a flowchart showing a method for updating the firmware of the
図3は、光モジュールの具体例として、光モジュール1Bの構成を示す図である。この光モジュール1Bは、光通信システムに用いられる波長選択スイッチであり、光デバイス10として、光偏向素子であるMEMSミラー12を備えている。また、この光モジュール1Bは、一つの入力用光導波路51と、複数の出力用光導波路52とを備えており、入力用光導波路51から出射した信号光L1は、MEMSミラー12の光反射面12aにおいて反射し、その反射角に応じて、複数の出力用光導波路52のうち何れかに選択的に入射する。光反射面12aにおける反射角は、制御部15から提供される2つの駆動電圧(X軸駆動電圧Vd1、Y軸駆動電圧Vd2)によって制御される。なお、入力用光導波路51及び複数の出力用光導波路52とMEMSミラー12との間には、レンズ13が配置されている。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of an
制御部15は、図1に示された演算処理回路21、電圧生成部30、及び電圧保持部40を備えている。演算処理回路21は、CPUまたはPLDといった大規模集積回路から成る。演算処理回路21には、ファームウェア記憶部22、駆動電圧記憶部23及びファームウェアアップデート情報記憶部24が電気的に接続されている。
The
ファームウェア記憶部22は、演算処理回路21が動作するためのファームウェアを記憶する部分である。上述したように、ファームウェア記憶部22は例えば不揮発メモリから成る。また、ファームウェア記憶部22は、演算処理回路21を内蔵する演算処理チップ20に収容されてもよく、演算処理チップ20の外部に設けられても良い。
The
駆動電圧記憶部23は、駆動電圧の大きさを記憶するための部分である。駆動電圧記憶部23は、例えば、各出力用光導波路52に向けて信号光L1を選択的に反射するための、X軸駆動電圧Vd1及びY軸駆動電圧Vd2の大きさを記憶している。演算処理回路21は、例えば光モジュール1Bの外部から入力された出力用光導波路52の選択情報に基づいて、X軸駆動電圧Vd1及びY軸駆動電圧Vd2の適切な大きさに関する情報を駆動電圧記憶部23から読み出し、その大きさに応じた制御信号Sd1,Sd2を出力する。
The drive
ファームウェアアップデート情報記憶部24は、ファームウェアアップデート前の設定情報を記憶するための部分である。例えば、ファームウェアアップデート前後で継続しなければならない情報とは、各波長の設定ポートの減衰量や設定駆動電圧などである。これらの情報を引き継ぐことで、アップデート前後で設定値に違いが発生することなく動作を継続することができる。
The firmware update
電圧生成部30は、DAコンバータ34a及び34b、高電圧増幅部35a及び35b、並びに駆動部36a及び36bを有する。DAコンバータ34a、高電圧増幅部35a及び駆動部36aはX軸駆動電圧Vd1を生成するための回路部分であり、DAコンバータ34b、高電圧増幅部35b及び駆動部36bはY軸駆動電圧Vd2を生成するための回路部分である。
The
DAコンバータ34aは、演算処理回路21から出力されたディジタル信号である制御信号Sd1をアナログ信号である制御信号Sa1に変換し、この制御信号Sa1を高電圧増幅部35aへ出力する。高電圧増幅部35aは、制御信号Sa1をX軸駆動電圧Vd1に変換し、このX軸駆動電圧Vd1を駆動部36aへ出力する。駆動部36aは、X軸駆動電圧Vd1をMEMSミラー12へ供給する。
The
また、DAコンバータ34bは、演算処理回路21から出力されたディジタル信号である制御信号Sd2をアナログ信号である制御信号Sa2に変換し、この制御信号Sa2を高電圧増幅部35bへ出力する。高電圧増幅部35bは、制御信号Sa2をY軸駆動電圧Vd2に変換し、このY軸駆動電圧Vd2を駆動部36bへ出力する。駆動部36bは、Y軸駆動電圧Vd2をMEMSミラー12へ供給する。
The
電圧保持部40は、通信状態保持部41を有する。通信状態保持部41は、演算処理回路21のファームウェアのアップデートの際に、演算処理回路21の動作状態に関わらず電圧生成部30からの出力電圧を一定電圧とする。例えば、本実施形態の通信状態保持部41は、ファームウェアのアップデートの際に、駆動電圧Vd1,Vd2の大きさを示す制御信号Sd1,Sd2に代えて、一定電圧を示す制御信号Sd1,Sd2をDAコンバータ34a,34bに提供する。
The
また、本実施形態のDAコンバータ34a,34bは、チップセレクタ信号Scs1,Scs2を入力するチップセレクタ入力端子を更に有し、チップセレクタ信号Scs1,Scs2の状態に基づいて、制御信号Sd1,Sd2に応じた大きさの駆動電圧Vd1,Vd2の出力と、一定電圧の出力とを切り替える機能を有する。そして、通信状態保持部41は、ファームウェアのアップデートの際、上述した一定電圧を示す制御信号Sd1,Sd2の提供に代えて、或いはその提供とともに、DAコンバータ34a,34bが一定電圧を出力するようにチップセレクタ信号Scs1,Scs2を生成し、DAコンバータ34a,34bのチップセレクタ入力端子に提供する。
Further, the
以上の構成を備える光モジュール1A,1Bおよびファームウェアのアップデート方法によれば、以下の効果が得られる。前述したように、光通信システムでは、演算処理回路のファームウェアのアップデートの際においても、良好な通信状態が維持されることが望ましい。しかしながら、従来の光モジュールでは、ファームウェアのアップデートの際、演算処理回路が一旦リセットされて再起動が行われると、電圧生成部に提供される制御信号が不定状態となり、電圧生成部から出力される駆動電圧が変動して光デバイスが不測の動作を行うおそれがある。これに対し、本実施形態の光モジュール1A,1Bでは、ファームウェアのアップデートの際、電圧保持部40によって、演算処理回路21の動作状態に関わらず電圧生成部30の出力端子32からの出力電圧が一定電圧とされる。したがって、ファームウェアのアップデートの際に、光デバイス10(例えばMEMSミラー12)の不測の動作を回避し、良好な通信状態を維持することができる。
According to the
また、通常、演算処理回路のリセット及び再起動の際には、演算処理回路を内蔵する演算処理チップ全体のリセット及び再起動が行われる。したがって、この演算処理チップ内に電圧生成部が含まれる場合、電圧生成部から出力される駆動電圧のリセット及び再起動も行われることとなり、光デバイスの動作に影響してしまう。これに対し、本実施形態の光モジュール1A,1Bでは、電圧生成部30が演算処理チップ20の外部に設けられているので、演算処理チップ20全体のリセット及び再起動が行われた場合であっても電圧生成部30が動作を継続することができる。したがって、光デバイス10(例えばMEMSミラー12)の不測の動作を回避し、良好な通信状態を維持することができる。
In general, when the arithmetic processing circuit is reset and restarted, the entire arithmetic processing chip including the arithmetic processing circuit is reset and restarted. Therefore, when the voltage generation unit is included in the arithmetic processing chip, the drive voltage output from the voltage generation unit is reset and restarted, which affects the operation of the optical device. On the other hand, in the
また、本実施形態のように、電圧生成部30がチップセレクタ信号Scs(又はScs1,Scs2)を入力するチップセレクタ入力端子を更に有し、チップセレクタ信号Scs(又はScs1,Scs2)に基づいて制御信号Sd(又はSd1,Sd2)に応じた大きさの駆動電圧Vd(又はVd1,Vd2)の出力と一定電圧の出力とを切り替える機能を有する場合、電圧保持部40は、ファームウェアのアップデートの際に、電圧生成部30が一定電圧を出力するようにチップセレクタ信号Scs(又はScs1,Scs2)を生成するとよい。これにより、ファームウェアのアップデートの際に、演算処理回路21の動作状態に関わらず電圧生成部30の出力端子からの出力電圧を一定電圧とすることができる。
Further, as in the present embodiment, the
また、本実施形態のように、電圧保持部40は、演算処理チップ20と電圧生成部30の入力端子との間に接続され、ファームウェアのアップデートの際に、駆動電圧Vd(又はVd1,Vd2)の大きさを示す制御信号Sd(又はSd1,Sd2)に代えて一定電圧を示す制御信号Sd(又はSd1,Sd2)を電圧生成部30の入力端子に提供してもよい。これにより、ファームウェアのアップデートの際に、演算処理回路21の動作状態に関わらず電圧生成部30の出力端子からの出力電圧を一定電圧とすることができる。
In addition, as in the present embodiment, the
また、本実施形態のように、ファームウェアのアップデートの際に電圧生成部30から出力される一定電圧は、アップデートの直前における駆動電圧Vd(又はVd1,Vd2)と等しいことが好ましい。これにより、光デバイス10(例えばMEMSミラー12)の動作を好適に継続させ、良好な通信状態を維持することができる。
Further, as in the present embodiment, it is preferable that the constant voltage output from the
(第2の実施の形態)
図4は、本発明の第2実施形態に係る光モジュール1Cの構成を示す図である。本実施形態の光モジュール1Cは、図1に示された光モジュール1Aの具体例の一つであって、光通信システムに用いられる光増幅器である。図4に示される光モジュール1Cは、入力端61aに入力した信号光L2を光増幅して出力端61bから出力するものであって、入力端61aから出力端61bへ到る信号光L2伝送経路上に順に、光カプラ62、光カプラ63、光増幅部64、可変光減衰器(VOA;Variable Optical Attenuator)65、光カプラ66、光増幅部67および光カプラ68を備えている。可変光減衰器65は、図1に示された光デバイス10に相当する構成要素である。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an
また、この光モジュール1Cは、光カプラ62に接続された受光素子71、光カプラ68に接続された受光素子72、光カプラ63に接続された励起光源73、光カプラ66に接続された励起光源74、励起光源73及び74を制御する制御部75、可変光減衰器65を制御する制御部76を備えている。励起光源73及び74は、図1に示された光デバイス10に相当する構成要素である。
The
光カプラ62は、入力端61aに入力して到達した信号光L2を入力し、その信号光L2を光カプラ63へ出力するとともに、その信号光L2の一部を分岐して受光素子71へ出力する。光カプラ63は、光カプラ62から出力されて到達した信号光L2を入力するとともに、励起光源73から出力されて到達した励起光L3を入力して、これら信号光L2および励起光L3を光増幅部64へ出力する。光増幅部64は、光カプラ63から出力されて到達した信号光L2および励起光L3を入力し、その励起光L3により励起されて、信号光L2を光増幅して出力するものであり、好適にはEDF(Erbium Doped Fiber)等の希土類元素添加光ファイバである。
The
可変光減衰器65は、信号光L2の増幅のための光増幅部64(第1の光増幅部)と光増幅部67(第2の光増幅部)との間に光学的に結合されており、光増幅部64により光増幅されて出力された信号光L2を入力し、その信号光L2に損失を付与して光増幅部67へ出力する。可変光減衰器65により信号光L2に付与される損失は可変である。
The variable
光カプラ66は、可変光減衰器65から出力されて到達した信号光L2を入力するとともに、励起光源74から出力されて到達した励起光L4を入力して、これら信号光L2および励起光L4を光増幅部67へ出力する。光増幅部67は、光カプラ66から出力されて到達した信号光L2および励起光L4を入力し、その励起光L4により励起されて、信号光L2を光増幅して出力するものであり、好適にはEDF等の希土類元素添加光ファイバである。光カプラ68は、光増幅部67により光増幅されて出力された信号光L2を入力し、その信号光L2を出力端61bから外部へ出力させるとともに、その信号光L2の一部を分岐して受光素子72へ出力する。
The
受光素子71は、光カプラ62により分岐されて到達した信号光L2の光強度を示す電気信号Sm1を出力する。受光素子72は、光カプラ68により分岐されて到達した信号光L2の光強度を示す電気信号Sm2を出力する。励起光源73は、光増幅部64を励起し得る波長の励起光L3を光カプラ63へ出力する。励起光源74は、光増幅部67を励起し得る波長の励起光L4を光カプラ66へ出力する。受光素子71,72としては、フォトダイオードが好適に用いられる。励起光源73,74としては、半導体レーザ光源が好適に用いられる。
The
制御部75は、受光素子71,72から提供される電気信号Sm1,Sm2に基づいて、可変光減衰器65における損失を考慮しつつ、光増幅部64,67で発生する合計利得を算出し、その合計利得が所定の利得になるように、励起光L3,L4の光強度の制御を行う。すなわち、制御部75は、受光素子71,72から提供される電気信号Sm1,Sm2に基づいて、適切な大きさの駆動電圧Vd3,Vd4それぞれを励起光源73,74それぞれに提供する。
Based on the electrical signals Sm1 and Sm2 provided from the
制御部76は、受光素子71から提供される電気信号Sm1に基づいて、信号光L2の光強度が所定の大きさになるように可変光減衰器65の損失を制御する。すなわち、制御部76は、受光素子71から提供される電気信号Sm1に基づいて、適切な大きさの駆動電圧Vd5を可変光減衰器65に提供する。
Based on the electrical signal Sm1 provided from the
ここで、本実施形態の制御部75及び76は、図3に示された制御部15と同様の構成を有する。すなわち、制御部75及び76は、図3に示された演算処理回路21と、ファームウェア記憶部22と、駆動電圧記憶部23と、通信状態保持部41を含む電圧保持部40と、電圧生成部30とを備えている。但し、制御部76の電圧生成部30は、図3に示されたDAコンバータ34a、高電圧増幅部35a及び駆動部36aを少なくとも含むとよい。
Here, the
制御部75は、励起光源73に駆動電圧Vd3を供給するとともに、駆動電圧Vd3の大きさを制御する。また、制御部75は、励起光源74に駆動電圧Vd4を供給するとともに、駆動電圧Vd4の大きさを制御する。制御部76は、可変光減衰器65に駆動電圧Vd5を供給するとともに、駆動電圧Vd5の大きさを制御する。
The
そして、図3に示された制御部15と同様に、制御部75及び76は電圧保持部40を備えているので、ファームウェア記憶部22に記憶されたファームウェアのアップデートの際、演算処理回路21の動作状態に関わらず電圧生成部30からの出力電圧が一定電圧とされる。したがって、ファームウェアのアップデートの際に、光デバイス10(本実施形態では励起光源73及び74、並びに可変光減衰器65)の不測の動作を回避し、良好な通信状態を維持することができる。更に、制御部75及び76が図3に示された制御部15と同様の構成を備えていることにより、第1実施形態の他の効果も同様に奏することができる。
As with the
本発明による光通信システム用光モジュール、及び光通信システム用光モジュールのファームウェアのアップデート方法は、上述した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上述した各実施形態では、光デバイスの例としてMEMSミラー、励起光源、及び可変光減衰器を例示したが、本発明における光デバイスは、光通信システムに用いられ且つ駆動電圧により駆動されるものであれば良く、これらに限られるものではない。 The optical module for an optical communication system and the method for updating the firmware of the optical module for an optical communication system according to the present invention are not limited to the embodiments described above, and various other modifications are possible. For example, in each of the above-described embodiments, a MEMS mirror, a pumping light source, and a variable optical attenuator are illustrated as examples of the optical device. However, the optical device in the present invention is used in an optical communication system and driven by a driving voltage. Anything is acceptable and not limited to these.
1A,1B,1C…光モジュール、10…光デバイス、12…MEMSミラー、13…レンズ、15…制御部、20…演算処理チップ、21…演算処理回路、22…ファームウェア記憶部、23…駆動電圧記憶部、30…電圧生成部、33…チップセレクタ入力端子、34a,34b…DAコンバータ、35a,35b…高電圧増幅部、36a,36b…駆動部、40…電圧保持部、41…通信状態保持部、51…入力用光導波路、52…出力用光導波路、62,63,66,68…光カプラ、64,67…光増幅部、65…可変光減衰器、71,72…受光素子、73,74…励起光源、75,76…制御部、L1,L2…信号光、L3,L4…励起光、Vd…駆動電圧。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
駆動電圧により駆動される光デバイスと、
所定のファームウェアに従って動作し、前記駆動電圧の大きさを示す電気的な制御信号を生成する演算処理回路を含む演算処理チップと、
前記演算処理チップから前記制御信号を受ける入力端子、及び前記制御信号に応じた大きさの前記駆動電圧を前記光デバイスに提供する出力端子を有し、前記演算処理チップの外部に設けられた電圧生成部と、
前記ファームウェアのアップデートの際に、前記演算処理回路の動作状態に関わらず前記電圧生成部の前記出力端子からの出力電圧を一定電圧とする電圧保持部と
を備えることを特徴とする、光通信システム用光モジュール。 An optical module used in an optical communication system,
An optical device driven by a driving voltage;
An arithmetic processing chip including an arithmetic processing circuit that operates in accordance with predetermined firmware and generates an electrical control signal indicating the magnitude of the drive voltage;
A voltage provided outside the arithmetic processing chip, having an input terminal for receiving the control signal from the arithmetic processing chip, and an output terminal for providing the drive voltage having a magnitude corresponding to the control signal to the optical device. A generator,
An optical communication system comprising: a voltage holding unit that sets an output voltage from the output terminal of the voltage generation unit to a constant voltage regardless of an operation state of the arithmetic processing circuit when updating the firmware. Optical module.
前記電圧保持部が、前記ファームウェアのアップデートの際に、前記電圧生成部が前記一定電圧を出力するように前記チップセレクタ信号を生成することを特徴とする、請求項1に記載の光通信システム用光モジュール。 The voltage generation unit further includes a chip selector input terminal for inputting a chip selector signal, and outputs the driving voltage and the constant voltage according to the control signal based on the chip selector signal. switching,
2. The optical communication system according to claim 1, wherein the voltage holding unit generates the chip selector signal so that the voltage generation unit outputs the constant voltage when the firmware is updated. Optical module.
前記演算処理回路が、前記ソフトウェアプログラムを記憶しているメモリから前記ソフトウェアプログラムを読み出して動作するCPUを含むことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の光通信システム用光モジュール。 The firmware comprises a software program;
5. The optical communication system according to claim 1, wherein the arithmetic processing circuit includes a CPU that operates by reading the software program from a memory that stores the software program. 6. Optical module.
前記電圧生成部の前記出力端子からの出力電圧を一定電圧とし、前記ファームウェアのアップデート直前の設定情報を格納し記憶する第1ステップと、
前記ファームウェアの書き換えを行う第2ステップと、
前記演算処理回路のリセットを行い前記ファームウェアのアップデート直前の前記設定情報を復元して動作を継続する第3ステップと、
を含むことを特徴とする、光通信システム用光モジュールのファームウェアのアップデート方法。
An arithmetic processing chip including an arithmetic processing circuit that operates according to predetermined firmware and generates an electrical control signal indicating the magnitude of the driving voltage to the optical device driven by the driving voltage; and outside the arithmetic processing chip A method of updating the firmware in an optical module that is provided and includes a voltage generation unit that provides the optical device with the drive voltage having a magnitude corresponding to the control signal,
A first step of storing and storing setting information immediately before updating the firmware, with the output voltage from the output terminal of the voltage generator set to a constant voltage;
A second step of rewriting the firmware;
A third step of resetting the arithmetic processing circuit and restoring the setting information immediately before the firmware update to continue the operation;
A method for updating firmware of an optical module for an optical communication system, comprising:
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