JP2015176069A - 光素子の制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
最初に、本実施の形態における光素子の制御方法において、制御の対象となる光素子を含む波長分割多重通信装置について、図1に基づき説明する。この波長分割多重通信装置は、光源群10、WDM合波器20、リング変調器群30、リング分波器群40を有している。
最初に、ステップ12(S12)において、mを1に設定する。
次に、第2の実施の形態について説明する。本実施の形態は、リング変調器群30におけるリング変調器RM1、RM2、・・・、RM8のリング共振器32のリング径が、光源群10より上流から下流に向かって、順に大きくなったり、小さくなったりしない構造の光素子における制御方法である。即ち、図9に示すように、リング変調器群30におけるリング変調器RM1、RM2、・・・、RM8の各々のリング共振器32のリング径は、ランダムに配置されている場合における制御方法である。この場合、作成されるPPMは、図10に示すように、同一行の要素が必ずしも右に行くに従って単調減少しないし、空白の位置も不規則である。そのため無空白となる対角列は必ずしも存在しない。このような場合、同一行要素が右に行くに伴い単調減少となるように列の順番を入れ替え、図11に示されるような、列の順番の入れ替えられたPPMを作製する。この後、第1の実施の形態と同様の処理を行うことによって、各々のリング変調器に割り当てるべきレーザダイオードを選択することができる。これにより、リング変調器群30におけるリング変調器RM1、RM2、・・・、RM8のリング共振器32の共振波長ばらつきが大きく、レーザ光の波長に対応して規則的に配置することが困難な場合においても対応することができる。従って、リング変調器の加工精度を緩和させることができ、光素子を低コストで製造することができる。尚、本実施の形態においては、リング変調器RM1、RM2、・・・、RM8の場合について説明したが、本実施の形態は、リング変調器に限定されるものではない。即ち、図1等に示されるリング分波器群40の各々のリング分波器RD1、RD2、・・・、RD8におけるリング共振器42のリング径が、ランダムに配置されている場合についても適用可能である。
次に、第3の実施の形態について説明する。上述した第1の実施の形態及び第2の実施の形態により、各々のレーザダイオードに対応してリング変調器等を割当てることができ、リング変調器等におけるリング共振器の共振波長を調整することができる。しかしながら、リング共振器における共振波長やレーザダイオードより出射されるレーザ光の波長は、環境温度により変化するため、常に微調整が必要である。本実施の形態は、このような温度変化に対応するものである。
次に、第4の実施の形態について説明する。本実施の形態は、PPMにおける各要素取得後に、一定値以下の要素を除去し空白にした後、無空白となる対角列の選択を行う方法である。例えば、リング変調器において、波長調整機構としてヒータ34を用いる場合、ヒータ34に加えられる電力を上昇させることにより温度上昇させ、リング共振器32における共振波長を長波長にシフトして調整することが可能である。しかしながら、ヒータ34により温度を低下させることは不可能であるため、リング共振器32における共振波長を短波長側にシフトして調整することはできない。
次に、第5の実施の形態について説明する。ところで、レーザダイオードは、PPMの要素を取得する際において、1つのみ動作させた場合と、実際の動作時のように複数のものを動作させた場合とでは、波長が変化する場合がある。即ち、レーザダイオードを動作させるとレーザダイオード自体が発熱し、近くに設置されている他のレーザダイオードを温めてしまい、熱クロストークが発生する場合がある。このため、熱クロストークを考慮して波長の変動を補正する必要がある。
次に、第6の実施の形態について説明する。ところで、リング変調器についても、レーザダイオードと同様に、1個のみを動作させる場合と、複数を同時に動作させる場合とでは、リング共振器における共振波長が変化する場合がある。例えば、リング変調器のリング共振器32における共振波長の調整をヒータ34により行なう場合、他のリング変調器のヒータ34により生じた熱が伝わり、共振波長を変動させる熱クロストークが発生する可能性がある。本実施の形態は、この熱クロストークによる共振波長の変動分の補正を行うものである。具体的には、図15に示すように、全てのレーザダイオードを発光させた後、レーザダイオード間における熱クロストークを考慮し、補正したPPMに基づきリング変調器に光検出器36において検出される光強度IPDがピークとなる電力量Ppeakを印加する。これにより、レーザダイオードより出射されるレーザ光の波長と対応するリング変調器のリング共振器における共振波長とを一致させる。
次に、第7の実施の形態について説明する。本実施の形態は、PPM作成対象のリング変調器(例えば、図16に示されるリングN−1)以外のリング変調器に対して、モニタパワーが減少する方向にフィードバック制御を行う(回避制御)ものである。
次に、第8の実施の形態について説明する。本実施の形態は、図17に示されるように、リング変調器、リング分波器を用いたWDMリンクにおける制御系の実装形態である。
次に、第9の実施の形態について説明する。本実施の形態における制御シーケンスの一例を図19に示す。図19は、リング変調器及びリング分波器を共に用いてWDMリンクを構成する場合におけるものであり、なおかつ、熱クロストークの補正を行うものである。リング変調器及びリング分波器は、いずれか一方のみ用いてもよく、また熱クロストークが存在しない場合には、熱クロストーク補正部分のシーケンスは除外してもよい。
(付記1)
異なる波長の光を出射する複数の光源と、光導波路に沿ってカスケード接続された複数のリング変調器と、を有し、前記リング変調器は、リング共振器と前記リング共振器における共振波長を調整するための波長調整電極とを備えており、前記複数の光源より出射された光を合波し前記光導波路に入射する光素子の制御方法において、
前記複数の光源のうちの1つの光源より光を出射する工程と、
前記リング変調器における前記波長調整電極に供給するパワーを調整することにより、前記1つの光源より出射された光の波長と前記リング変調器におけるリング共振器の共振波長とが一致する1または2以上のパワーの値を取得する工程と、
各々の前記光源と各々の前記リング変調器とに対応する前記一致するパワーの値の関係を得る工程と、
前記一致するパワーの値の関係に基づき各々の前記光源に対応する前記リング変調器を各々選択する工程と、
を有することを特徴とする光素子の制御方法。
(付記2)
前記光源の数と前記リング変調器の数は同じであって、
前記各々の前記光源と各々の前記リング変調器とに対応する前記一致するパワーの値の関係は、各々の前記光源及び各々の前記リング変調器のうちの一方を行とし、他方を列とする行列であって、前記光源と前記リング変調器とに対応する前記一致するパワーの値を前記行列の要素とするものであることを特徴とする付記1に記載の光素子の制御方法。
(付記3)
前記行列は、前記光源より出射された光の波長と前記リング変調器におけるリング共振器の共振波長とが一致するパワーの値が存在している場合には、対応する要素に前記一致するパワーの値が記憶されており、前記一致するパワーの値が存在していない場合には、対応する要素は空白となっているものであって、
前記選択する工程は、前記行列における前記空白を有しない対角列において、最も上、または、最も下の対角列を選択することを特徴とする付記2に記載の光素子の制御方法。
(付記4)
前記行列において、前記空白を有しない対角列が存在していない場合には、
前記行列において、前記空白を有しない対角列が存在するように、前記光源または前記リング変調器の順序を入れ替える工程を有することを特徴とする付記3に記載の光素子の制御方法。
(付記5)
異なる波長の光を出射する複数の光源と、光導波路に沿ってカスケード接続された複数のリング分波器と、を有し、前記リング分波器は、リング共振器と前記リング共振器における共振波長を調整するための波長調整電極とを備えており、前記複数の光源より出射された光を合波し前記光導波路に入射する光素子の制御方法において、
前記複数の光源のうちの1つの光源より光を出射する工程と、
前記リング分波器における前記波長調整電極に供給するパワーを調整することにより、前記1つの光源より出射された光の波長と前記リング分波器におけるリング共振器の共振波長とが一致する1または2以上のパワーの値を取得する工程と、
各々の前記光源と各々の前記リング分波器とに対応する前記一致するパワーの値の関係を得る工程と、
前記一致するパワーの値の関係に基づき各々の前記光源に対応する前記リング分波器を各々選択する工程と、
を有することを特徴とする光素子の制御方法。
(付記6)
前記光源の数と前記リング分波器の数は同じであって、
前記各々の前記光源と各々の前記リング分波器とに対応する前記一致するパワーの値の関係は、各々の前記光源及び各々の前記リング分波器のうちの一方を行とし、他方を列とする行列であって、前記光源と前記リング分波器とに対応する前記一致するパワーの値を前記行列の要素とするものであることを特徴とする付記5に記載の光素子の制御方法。
(付記7)
前記行列は、前記光源より出射された光の波長と前記リング分波器におけるリング共振器の共振波長とが一致するパワーの値が存在している場合には、対応する要素に前記一致するパワーの値が記憶されており、前記一致するパワーの値が存在していない場合には、対応する要素は空白となっているものであって、
前記選択する工程は、前記行列における前記空白を有しない対角列において、最も上、または、最も下の対角列を選択することを特徴とする付記6に記載の光素子の制御方法。
(付記8)
前記行列において、前記空白を有しない対角列が存在していない場合には、
前記行列において、前記空白を有しない対角列が存在するように、前記光源またはリング分波器の順序を入れ替える工程を有することを特徴とする付記7に記載の光素子の制御方法。
(付記9)
前記行列において、前記一致するパワーの値が所定の値以下の場合には、対応する要素を空白にする工程を有することを特徴とする付記3、4、7、8のいずれかに記載の光素子の制御方法。
(付記10)
前記リング共振器における共振波長を検出する光検出器を備え、
各々の前記光源に対する各々の前記リング共振器における前記一致する1または2以上のパワーの値は、前記光検出器において検出される値が最大となるように、前記波長調整電極に供給するパワーを調整することにより得られることを特徴とする付記1から9のいずれかに記載の光素子の制御方法。
(付記11)
前記調整は、2以上の前記光源より光を出射させた状態で行なうことを特徴とする付記10に記載の光素子の制御方法。
(付記12)
前記調整は、2以上の前記リング共振器における前記波長調整電極にパワーを印加した状態で行なうことを特徴とする付記10に記載の光素子の制御方法。
(付記13)
前記波長調整電極は、前記リング共振器における温度を変化させるものであることを特徴とする付記1から12に記載の光素子の制御方法。
(付記14)
前記光源は、レーザ光を出射する光源であることを特徴とする付記1から13に記載の光素子の制御方法。
20 WDM合波器
30 リング変調器群
31 光導波路
32 リング共振器
33a、33b 変調電極
34 ヒータ
34a、34b ヒータ電極
35 光検出用導波路
36 光検出器
40 リング分波器群
41 光導波路
43 ヒータ
43a、43b ヒータ電極
44 光検出用導波路
45 光検出器
LD1、LD2、・・・・、LDN レーザダイオード
LDm レーザダイオード
RM1、RM2、・・・・、RMN リング変調器
RMn リング変調器
RD1、RD2、・・・・、RDN リング分波器
Claims (12)
- 異なる波長の光を出射する複数の光源と、光導波路に沿ってカスケード接続された複数のリング変調器と、を有し、前記リング変調器は、リング共振器と前記リング共振器における共振波長を調整するための波長調整電極とを備えており、前記複数の光源より出射された光を合波し前記光導波路に入射する光素子の制御方法において、
前記複数の光源のうちの1つの光源より光を出射する工程と、
前記リング変調器における前記波長調整電極に供給するパワーを調整することにより、前記1つの光源より出射された光の波長と前記リング変調器におけるリング共振器の共振波長とが一致する1または2以上のパワーの値を取得する工程と、
各々の前記光源と各々の前記リング変調器とに対応する前記一致するパワーの値の関係を得る工程と、
前記一致するパワーの値の関係に基づき各々の前記光源に対応する前記リング変調器を各々選択する工程と、
を有することを特徴とする光素子の制御方法。 - 前記光源の数と前記リング変調器の数は同じであって、
前記各々の前記光源と各々の前記リング変調器とに対応する前記一致するパワーの値の関係は、各々の前記光源及び各々の前記リング変調器のうちの一方を行とし、他方を列とする行列であって、前記光源と前記リング変調器とに対応する前記一致するパワーの値を前記行列の要素とするものであることを特徴とする請求項1に記載の光素子の制御方法。 - 前記行列は、前記光源より出射された光の波長と前記リング変調器におけるリング共振器の共振波長とが一致するパワーの値が存在している場合には、対応する要素に前記一致するパワーの値が記憶されており、前記一致するパワーの値が存在していない場合には、対応する要素は空白となっているものであって、
前記選択する工程は、前記行列における前記空白を有しない対角列において、最も上、または、最も下の対角列を選択することを特徴とする請求項2に記載の光素子の制御方法。 - 前記行列において、前記空白を有しない対角列が存在していない場合には、
前記行列において、前記空白を有しない対角列が存在するように、前記光源または前記リング変調器の順序を入れ替える工程を有することを特徴とする請求項3に記載の光素子の制御方法。 - 異なる波長の光を出射する複数の光源と、光導波路に沿ってカスケード接続された複数のリング分波器と、を有し、前記リング分波器は、リング共振器と前記リング共振器における共振波長を調整するための波長調整電極とを備えており、前記複数の光源より出射された光を合波し前記光導波路に入射する光素子の制御方法において、
前記複数の光源のうちの1つの光源より光を出射する工程と、
前記リング分波器における前記波長調整電極に供給するパワーを調整することにより、前記1つの光源より出射された光の波長と前記リング分波器におけるリング共振器の共振波長とが一致する1または2以上のパワーの値を取得する工程と、
各々の前記光源と各々の前記リング分波器とに対応する前記一致するパワーの値の関係を得る工程と、
前記一致するパワーの値の関係に基づき各々の前記光源に対応する前記リング分波器を各々選択する工程と、
を有することを特徴とする光素子の制御方法。 - 前記光源の数と前記リング分波器の数は同じであって、
前記各々の前記光源と各々の前記リング分波器とに対応する前記一致するパワーの値の関係は、各々の前記光源及び各々の前記リング分波器のうちの一方を行とし、他方を列とする行列であって、前記光源と前記リング分波器とに対応する前記一致するパワーの値を前記行列の要素とするものであることを特徴とする請求項5に記載の光素子の制御方法。 - 前記行列は、前記光源より出射された光の波長と前記リング分波器におけるリング共振器の共振波長とが一致するパワーの値が存在している場合には、対応する要素に前記一致するパワーの値が記憶されており、前記一致するパワーの値が存在していない場合には、対応する要素は空白となっているものであって、
前記選択する工程は、前記行列における前記空白を有しない対角列において、最も上、または、最も下の対角列を選択することを特徴とする請求項6に記載の光素子の制御方法。 - 前記行列において、前記空白を有しない対角列が存在していない場合には、
前記行列において、前記空白を有しない対角列が存在するように、前記光源またはリング分波器の順序を入れ替える工程を有することを特徴とする請求項7に記載の光素子の制御方法。 - 前記行列において、前記一致するパワーの値が所定の値以下の場合には、対応する要素を空白にする工程を有することを特徴とする請求項3、4、7、8のいずれかに記載の光素子の制御方法。
- 前記リング共振器における共振波長を検出する光検出器を備え、
各々の前記光源に対する各々の前記リング共振器における前記一致する1または2以上のパワーの値は、前記光検出器において検出される値が最大となるように、前記波長調整電極に供給するパワーを調整することにより得られることを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載の光素子の制御方法。 - 前記調整は、2以上の前記光源より光を出射させた状態で行なうことを特徴とする請求項10に記載の光素子の制御方法。
- 前記調整は、2以上の前記リング共振器における前記波長調整電極にパワーを印加した状態で行なうことを特徴とする請求項10に記載の光素子の制御方法。
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