JP2579559B2 - 光波長フィルタ装置 - Google Patents
光波長フィルタ装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信、光信号処理に
おいて光信号の広帯域性を利用した大容量の信号処理を
正確に行うために必要となる光波長フィルタ装置に関す
る。
おいて光信号の広帯域性を利用した大容量の信号処理を
正確に行うために必要となる光波長フィルタ装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、光通信が実用化し、さらに光通信
の大容量化を目指して波長多重通信、光通信回線交換お
よびコヒーレント通信等が試みられている。それに伴
い、波長可変性をもったレーザ装置、可変光波長フィル
タ装置、波長変換レーザ装置等の光機能素子が要求され
ている。特に、可変光波長フィルタ装置は、波長多重通
信において波長多重された光信号を選択する上で必要不
可欠である。従来通常に使用されている波長フィルタ装
置は、ある波長を中心とする透過帯域に含まれる波長の
入力光信号を透過もしくは増幅するものであった。
の大容量化を目指して波長多重通信、光通信回線交換お
よびコヒーレント通信等が試みられている。それに伴
い、波長可変性をもったレーザ装置、可変光波長フィル
タ装置、波長変換レーザ装置等の光機能素子が要求され
ている。特に、可変光波長フィルタ装置は、波長多重通
信において波長多重された光信号を選択する上で必要不
可欠である。従来通常に使用されている波長フィルタ装
置は、ある波長を中心とする透過帯域に含まれる波長の
入力光信号を透過もしくは増幅するものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】複数の異なる波長にそ
れぞれの信号を割り当てる波長多重光通信等において
は、波長多重光信号から、それを構成する単位光信号を
選択して取り出すことが必要である。図５は、波長多重
光通信等の技術分野で望まれる波長フィルタ装置の一例
の説明図である。
れぞれの信号を割り当てる波長多重光通信等において
は、波長多重光信号から、それを構成する単位光信号を
選択して取り出すことが必要である。図５は、波長多重
光通信等の技術分野で望まれる波長フィルタ装置の一例
の説明図である。
【０００４】この図においては、複数の異なる波長、例
えばλa 、λc 、の単位制御光信号を含む制御光信号に
よって多数の異なる波長、例えばλ1 、λ2 、λ3 、λ
4 の単位入力光信号からなる入力光信号の、各波長ごと
の透過、非透過を制御し、入力光信号から、単位制御信
号と特定の関係をもつ波長、例えばλ1 、λ3 の単位入
力光信号のみを選択して透過光信号として出力させる。
えばλa 、λc 、の単位制御光信号を含む制御光信号に
よって多数の異なる波長、例えばλ1 、λ2 、λ3 、λ
4 の単位入力光信号からなる入力光信号の、各波長ごと
の透過、非透過を制御し、入力光信号から、単位制御信
号と特定の関係をもつ波長、例えばλ1 、λ3 の単位入
力光信号のみを選択して透過光信号として出力させる。
【０００５】この機能を達成できると、一本の制御光信
号に含まれる単位制御信号の有無によって、単位制御光
信号と特定の関係にある単位入力光信号を選択できるか
ら、光通信回線の交換、光信号処理等において、信号選
択が容易になる。さらに、これを一般化して、制御光信
号に含まれる単位制御光信号と１対多、多対１、多対多
に対応した単位入力光信号を選択するようにすることが
でき、将来開発されることが期待される光信号処理にお
いて自由度を増加させる。上記の説明では、単位制御光
信号によって直接単位入力光信号の透過を制御するとし
たが、単位制御光信号と特定の関係を有する他の波長の
光信号、あるいは、単位制御光信号と特定の関係を有す
る電気信号等によって間接的に単位入力光信号を制御す
ることもできる。
号に含まれる単位制御信号の有無によって、単位制御光
信号と特定の関係にある単位入力光信号を選択できるか
ら、光通信回線の交換、光信号処理等において、信号選
択が容易になる。さらに、これを一般化して、制御光信
号に含まれる単位制御光信号と１対多、多対１、多対多
に対応した単位入力光信号を選択するようにすることが
でき、将来開発されることが期待される光信号処理にお
いて自由度を増加させる。上記の説明では、単位制御光
信号によって直接単位入力光信号の透過を制御するとし
たが、単位制御光信号と特定の関係を有する他の波長の
光信号、あるいは、単位制御光信号と特定の関係を有す
る電気信号等によって間接的に単位入力光信号を制御す
ることもできる。
【０００６】ところが、上記の機能を達成する可変光波
長フィルタ装置は従来存在しなかった。したがって、本
発明は、制御光信号に含まれる異なる波長の単位制御信
号を変化することによって、これらの単位制御光信号と
特定の関係にある単位入力光信号を選択的に透過させる
ことができる可変光波長フィルタ装置を提供することを
目的とする。
長フィルタ装置は従来存在しなかった。したがって、本
発明は、制御光信号に含まれる異なる波長の単位制御信
号を変化することによって、これらの単位制御光信号と
特定の関係にある単位入力光信号を選択的に透過させる
ことができる可変光波長フィルタ装置を提供することを
目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる光波長フ
ィルタ装置においては、一つ以上の異なる波長の単位制
御光信号を含む制御光信号を、固定光波長フィルタ素子
によって各単位制御光信号ごとに分波する手段と、複数
の異なる波長の単位入力光信号を含む入力光信号を、そ
れぞれ異なる基準波長を中心とする波長を透過させる個
別光波長フィルタ素子によって各単位入力光信号ごとに
分波する手段と、分波された各単位入力光信号が入力さ
れ、特定の単位制御光信号によって単位入力光信号の透
過、非透過を制御する手段と、透過した複数の単位入力
光信号を合波する手段を採用し、複数の異なる波長の単
位入力光信号を含む入力光信号を、一つ以上の異なる波
長の単位制御光信号を含む制御光信号によって波長選択
して透過させるように構成した。
ィルタ装置においては、一つ以上の異なる波長の単位制
御光信号を含む制御光信号を、固定光波長フィルタ素子
によって各単位制御光信号ごとに分波する手段と、複数
の異なる波長の単位入力光信号を含む入力光信号を、そ
れぞれ異なる基準波長を中心とする波長を透過させる個
別光波長フィルタ素子によって各単位入力光信号ごとに
分波する手段と、分波された各単位入力光信号が入力さ
れ、特定の単位制御光信号によって単位入力光信号の透
過、非透過を制御する手段と、透過した複数の単位入力
光信号を合波する手段を採用し、複数の異なる波長の単
位入力光信号を含む入力光信号を、一つ以上の異なる波
長の単位制御光信号を含む制御光信号によって波長選択
して透過させるように構成した。
【０００８】また、波長を個別光波長フィルタ素子の透
過帯域幅以内の誤差でその透過帯域の中心をなす基準波
長に合わせた波長の異なる単位入力光信号を一つ以上含
む入力光信号と、この基準波長のいずれかに波長の一致
した単位制御光信号を交互に切り換えて個別光波長フィ
ルタ素子に入力する手段と、個別光波長フィルタ素子を
透過した光信号を、出力側と個別光波長フィルタ素子制
御器側に交互に切り換える手段と、透過した単位制御光
信号を変換した電気信号を個別光波長フィルタ素子制御
器を介して個別光波長フィルタ素子に入力する手段とを
採用し、単位制御光信号を個別光波長フィルタ素子に入
力し、個別光波長フィルタ素子制御器側に透過するよう
に両切り換え手段を設定し、個別光波長フィルタ素子を
透過した単位制御光信号を受光し変換した電気信号によ
り個別光波長フィルタ素子の動作条件を制御して、個別
光波長フィルタ素子がその波長に対して最適の透過波長
特性を得るようにし、個別光波長フィルタ素子の動作条
件をそのままに保った状態で、入力光信号が個別光波長
フィルタ素子に入力し、出力側に透過するように両切り
換え手段を設定して入力光信号の波長選択動作を行うよ
うにした。
過帯域幅以内の誤差でその透過帯域の中心をなす基準波
長に合わせた波長の異なる単位入力光信号を一つ以上含
む入力光信号と、この基準波長のいずれかに波長の一致
した単位制御光信号を交互に切り換えて個別光波長フィ
ルタ素子に入力する手段と、個別光波長フィルタ素子を
透過した光信号を、出力側と個別光波長フィルタ素子制
御器側に交互に切り換える手段と、透過した単位制御光
信号を変換した電気信号を個別光波長フィルタ素子制御
器を介して個別光波長フィルタ素子に入力する手段とを
採用し、単位制御光信号を個別光波長フィルタ素子に入
力し、個別光波長フィルタ素子制御器側に透過するよう
に両切り換え手段を設定し、個別光波長フィルタ素子を
透過した単位制御光信号を受光し変換した電気信号によ
り個別光波長フィルタ素子の動作条件を制御して、個別
光波長フィルタ素子がその波長に対して最適の透過波長
特性を得るようにし、個別光波長フィルタ素子の動作条
件をそのままに保った状態で、入力光信号が個別光波長
フィルタ素子に入力し、出力側に透過するように両切り
換え手段を設定して入力光信号の波長選択動作を行うよ
うにした。
【０００９】
【作用】異なる波長の単位制御光信号を含む制御光信号
を、各単位制御光信号に分波し、複数の異なる波長の単
位入力光信号を含む入力光信号を、単位入力光信号に分
波して透過制御器を通し、この異なる波長の各単位入力
光信号を単位制御光信号によって選択的に透過させ、透
過した単位入力光信号を合波すると、単位制御光信号を
変えることによって、入力光信号から、任意の波長の単
位入力光信号を選択して透過させる光波長フィルタ装置
を実現することができる。また、個別光波長フィルタ素
子に、入力光信号と、基準波長のいずれかに波長の一致
した単位制御光信号を交互に入力し、単位制御光信号を
用いて個別光波長フィルタ素子の動作条件を最適の透過
特性を得るように調節し、個別光波長フィルタ素子の動
作条件をそのまま保った状態で、入力信号を入力光信号
に切替えることによって、個別フィルタ素子の経時変化
を補正し、単位制御光、すなわち、基準波長のいずれか
の波長に正確に合った透過特性を維持しながら、単位制
御光に応じて波長選択が可能となる。
を、各単位制御光信号に分波し、複数の異なる波長の単
位入力光信号を含む入力光信号を、単位入力光信号に分
波して透過制御器を通し、この異なる波長の各単位入力
光信号を単位制御光信号によって選択的に透過させ、透
過した単位入力光信号を合波すると、単位制御光信号を
変えることによって、入力光信号から、任意の波長の単
位入力光信号を選択して透過させる光波長フィルタ装置
を実現することができる。また、個別光波長フィルタ素
子に、入力光信号と、基準波長のいずれかに波長の一致
した単位制御光信号を交互に入力し、単位制御光信号を
用いて個別光波長フィルタ素子の動作条件を最適の透過
特性を得るように調節し、個別光波長フィルタ素子の動
作条件をそのまま保った状態で、入力信号を入力光信号
に切替えることによって、個別フィルタ素子の経時変化
を補正し、単位制御光、すなわち、基準波長のいずれか
の波長に正確に合った透過特性を維持しながら、単位制
御光に応じて波長選択が可能となる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 （第１実施例）図１は、本発明の光波長フィルタ装置の
第１実施例の構成図である。この図において、ＦC は制
御光信号用光波長フィルタ、１〜４は制御光信号用個別
光波長フィルタ素子、ＦS は入力光信号用波長フィル
タ、５〜８は入力光信号用個別波長フィルタ素子、Ｓ1
〜Ｓ4は光透過制御器、ΛC は制御光信号、ΛS は入力
光信号、ΛT は透過光信号である。
第１実施例の構成図である。この図において、ＦC は制
御光信号用光波長フィルタ、１〜４は制御光信号用個別
光波長フィルタ素子、ＦS は入力光信号用波長フィル
タ、５〜８は入力光信号用個別波長フィルタ素子、Ｓ1
〜Ｓ4は光透過制御器、ΛC は制御光信号、ΛS は入力
光信号、ΛT は透過光信号である。
【００１１】この実施例においては、光伝送路を経て送
られてきた、波長λa 、λb 、λc 、λd の単位制御光
信号を含む制御光信号ΛC は、それぞれ、波長λa 、λ
b、λc 、λd の波長透過帯域を有する個別光波長フィ
ルタ素子１、２、３、４をもつ制御光信号用光波長フィ
ルタＦC によって単位制御光信号に分波される。一方、
他の光伝送路を経て送られてきた、複数の異なる波長の
単位入力光信号を含む入力光信号ΛS は、それぞれ異な
る基準波長λ1 、λ2 、λ3 、λ4 を中心とする波長を
透過させる個別光波長フィルタ素子５、６、７、８をも
つ入力光信号用波長フィルタＦS によって各単位入力光
信号に分波される。
られてきた、波長λa 、λb 、λc 、λd の単位制御光
信号を含む制御光信号ΛC は、それぞれ、波長λa 、λ
b、λc 、λd の波長透過帯域を有する個別光波長フィ
ルタ素子１、２、３、４をもつ制御光信号用光波長フィ
ルタＦC によって単位制御光信号に分波される。一方、
他の光伝送路を経て送られてきた、複数の異なる波長の
単位入力光信号を含む入力光信号ΛS は、それぞれ異な
る基準波長λ1 、λ2 、λ3 、λ4 を中心とする波長を
透過させる個別光波長フィルタ素子５、６、７、８をも
つ入力光信号用波長フィルタＦS によって各単位入力光
信号に分波される。
【００１２】そして、分波された各単位入力光信号は、
それぞれ光透過制御器Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3 、Ｓ4 にそれぞ
れ入力され、特定の関係をもつ単位制御光信号によって
透過、非透過を制御され、光透過光制御器を透過した単
位入力光信号は再び合波され、透過光信号ΛT として一
本の光伝送路に送出されるようになっている。上記の構
成において、制御光信号に含まれる単位制御光信号を変
えることのみによって、複数の異なる波長の単位入力光
信号を含む入力光信号から、任意の単位入力光信号を容
易に選択して透過させることができる。
それぞれ光透過制御器Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3 、Ｓ4 にそれぞ
れ入力され、特定の関係をもつ単位制御光信号によって
透過、非透過を制御され、光透過光制御器を透過した単
位入力光信号は再び合波され、透過光信号ΛT として一
本の光伝送路に送出されるようになっている。上記の構
成において、制御光信号に含まれる単位制御光信号を変
えることのみによって、複数の異なる波長の単位入力光
信号を含む入力光信号から、任意の単位入力光信号を容
易に選択して透過させることができる。
【００１３】上記の制御を一般化して、制御光信号に含
まれる単位制御光信号と１対多、多対１、多対多に対応
した単位入力光信号を選択することによって、光信号処
理の自由度を増加させることができる。この場合、固定
光波長フィルタ素子としては、誘電体多層膜によるフィ
ルタ、導波路型のフィルタ、回折格子を用いた空間型フ
ィルタ等を用いることができ、光透過制御器としては、
例えば、多重量子井戸構造を用いた光・光スイッチを採
用することができる。
まれる単位制御光信号と１対多、多対１、多対多に対応
した単位入力光信号を選択することによって、光信号処
理の自由度を増加させることができる。この場合、固定
光波長フィルタ素子としては、誘電体多層膜によるフィ
ルタ、導波路型のフィルタ、回折格子を用いた空間型フ
ィルタ等を用いることができ、光透過制御器としては、
例えば、多重量子井戸構造を用いた光・光スイッチを採
用することができる。
【００１４】（第２実施例）第１実施例においては、単
位制御光信号の波長λa 、λb 、λc 、λd と、単位入
力光信号の波長を分波する入力光信号用光波長フィルタ
の個別光波長フィルタ素子の基準波長λ1 、λ2 、
λ3 、λ4 の関係について限定を付していなかったが、
単位入力光信号の波長と、単位制御光信号の波長を、入
力光信号用個別光波長フィルタ素子の通過帯域幅以内の
誤差で基準波長λ1 、λ2 、λ3 、λ4 のうちの一つに
一致させたものを用いることも考えられる。このように
波長を、λa ＝λ1 、λb ＝λ2 、λc ＝λ3 、λd ＝
λ4 の関係をもつように選択すると、単位制御光信号と
単位入力光信号の相対的波長関係を一定に保つことが容
易になり、安定に動作する光通信もしくは光信号処理シ
ステムが構築できる。
位制御光信号の波長λa 、λb 、λc 、λd と、単位入
力光信号の波長を分波する入力光信号用光波長フィルタ
の個別光波長フィルタ素子の基準波長λ1 、λ2 、
λ3 、λ4 の関係について限定を付していなかったが、
単位入力光信号の波長と、単位制御光信号の波長を、入
力光信号用個別光波長フィルタ素子の通過帯域幅以内の
誤差で基準波長λ1 、λ2 、λ3 、λ4 のうちの一つに
一致させたものを用いることも考えられる。このように
波長を、λa ＝λ1 、λb ＝λ2 、λc ＝λ3 、λd ＝
λ4 の関係をもつように選択すると、単位制御光信号と
単位入力光信号の相対的波長関係を一定に保つことが容
易になり、安定に動作する光通信もしくは光信号処理シ
ステムが構築できる。
【００１５】（第３実施例）図２は本発明の光波長フィ
ルタ装置の第３実施例の構成図であり、第１実施例の光
透過制御器の他の構成を示している。この図において、
２１は受光器、２２は電気回路、２３はレーザ増幅器を
示している。本実施例は、光透過制御器による単位入力
光信号の選択的透過制御を電気的に行うものである。制
御光信号用フィルタ素子を透過した単位制御光信号を受
光器２１によって電気信号に変換し、この電気信号を必
要に応じて電気回路２２によって増幅し、レーザ光増幅
器２３を制御するようにしている。
ルタ装置の第３実施例の構成図であり、第１実施例の光
透過制御器の他の構成を示している。この図において、
２１は受光器、２２は電気回路、２３はレーザ増幅器を
示している。本実施例は、光透過制御器による単位入力
光信号の選択的透過制御を電気的に行うものである。制
御光信号用フィルタ素子を透過した単位制御光信号を受
光器２１によって電気信号に変換し、この電気信号を必
要に応じて電気回路２２によって増幅し、レーザ光増幅
器２３を制御するようにしている。
【００１６】したがって、単位制御光信号があるとき
は、そのレーザ増幅器２３に入力される単位入力光信号
を増幅して透過させ、単位制御光信号がないときは、入
力される単位入力光信号は吸収されて透過されない。よ
って、この回路は光透過制御器として機能する。本実施
例において、レーザ増幅器の他に、フランツケルディッ
シュ効果を用いた電界吸収型光変調器、量子閉じ込めシ
ュタルク効果を用いた多重量子井戸構造光変調器等を用
いることもできる。
は、そのレーザ増幅器２３に入力される単位入力光信号
を増幅して透過させ、単位制御光信号がないときは、入
力される単位入力光信号は吸収されて透過されない。よ
って、この回路は光透過制御器として機能する。本実施
例において、レーザ増幅器の他に、フランツケルディッ
シュ効果を用いた電界吸収型光変調器、量子閉じ込めシ
ュタルク効果を用いた多重量子井戸構造光変調器等を用
いることもできる。
【００１７】（第４実施例）図３は、本発明の光波長フ
ィルタ装置の第４実施例の構成図であり、個別波長フィ
ルタと透過制御器を合わせた機能を行う。この図におい
て、３１は第１の光路切換器、３２は個別光波長フィル
タ素子、３３は第２の光路切換器、３４は個別光波長フ
ィルタ素子制御器である。本実施例においては、入力光
信号が第１の光路切り換え器３１の入力端Ａに入力さ
れ、これと基準波長のいずれかからなる単位制御光信号
が他の入力端Ｂに入力され、この第１の光路切換器３１
を切り換えることによって、これらの光信号のうちのい
ずれかが、個別光波長フィルタ素子３２に入力し、この
個別光波長フィルタ素子３２を透過した光信号は第２の
光路切換器３３によって出力導波路に接続される出力端
Ｃと、光信号を電気的信号に変換して個別光波長フィル
タ素子の透過、非透過を電気的に制御する個別光波長フ
ィルタ素子制御器３４に接続される出力端Ｄに切り換え
られるようになっており、個別フィルタ素子制御器３４
からの電気信号は個別光波長フィルタ素子の透過制御端
Ｅに接続されている。
ィルタ装置の第４実施例の構成図であり、個別波長フィ
ルタと透過制御器を合わせた機能を行う。この図におい
て、３１は第１の光路切換器、３２は個別光波長フィル
タ素子、３３は第２の光路切換器、３４は個別光波長フ
ィルタ素子制御器である。本実施例においては、入力光
信号が第１の光路切り換え器３１の入力端Ａに入力さ
れ、これと基準波長のいずれかからなる単位制御光信号
が他の入力端Ｂに入力され、この第１の光路切換器３１
を切り換えることによって、これらの光信号のうちのい
ずれかが、個別光波長フィルタ素子３２に入力し、この
個別光波長フィルタ素子３２を透過した光信号は第２の
光路切換器３３によって出力導波路に接続される出力端
Ｃと、光信号を電気的信号に変換して個別光波長フィル
タ素子の透過、非透過を電気的に制御する個別光波長フ
ィルタ素子制御器３４に接続される出力端Ｄに切り換え
られるようになっており、個別フィルタ素子制御器３４
からの電気信号は個別光波長フィルタ素子の透過制御端
Ｅに接続されている。
【００１８】本実施例の動作を説明する。まず、第１の
光路切換器３１をＢ側に、第２の光路切換器３３をＤ側
に切り換えて、単位制御光信号を個別光波長フィルタ素
子３２に通して、個別光波長フィルタ素子制御器３４に
導き、さらに、この光信号を変換した電気信号を信号処
理し個別光波長フィルタ素子３２の透過制御端Ｅに導く
ようにする。この状態で、単位制御光信号が最も多く透
過するように個別光波長フィルタ素子制御器３４によっ
て個別光波長フィルタ素子３２の動作条件を調整する。
なお、この調整は電気回路によって自動的に行わせるこ
とができる。
光路切換器３１をＢ側に、第２の光路切換器３３をＤ側
に切り換えて、単位制御光信号を個別光波長フィルタ素
子３２に通して、個別光波長フィルタ素子制御器３４に
導き、さらに、この光信号を変換した電気信号を信号処
理し個別光波長フィルタ素子３２の透過制御端Ｅに導く
ようにする。この状態で、単位制御光信号が最も多く透
過するように個別光波長フィルタ素子制御器３４によっ
て個別光波長フィルタ素子３２の動作条件を調整する。
なお、この調整は電気回路によって自動的に行わせるこ
とができる。
【００１９】ついで、上記の動作条件を保った状態で、
第１の光路切換器３１と第２の光路切換器３３をそれぞ
れ切り換えることによって、入力光信号を個別光波長フ
ィルタ素子に入力し、本来の個別フィルタ素子として機
能させる。前記のように、単位制御光信号は、基準波長
の一つであり、入力光信号のうちこの基準波長に透過帯
域幅以内で一致した単位入力光信号が自動的に個別フィ
ルタ素子の最適透過帯域に入ってくることになる。すな
わち、単位制御光近傍の単位入力光信号のみが透過する
ようになる。そのため、個別光波長フィルタ素子が本来
的に経時変化特性を有していたとしても、上記の透過帯
域の制御を適宜の時間間隔をおいて繰り返すことによっ
て正確な透過特性を維持することができる。なお、なに
も単位制御光信号がない場合には、能動型フィルタの場
合バイアスを下げれば非透過となるので、そのように制
御すればよい。
第１の光路切換器３１と第２の光路切換器３３をそれぞ
れ切り換えることによって、入力光信号を個別光波長フ
ィルタ素子に入力し、本来の個別フィルタ素子として機
能させる。前記のように、単位制御光信号は、基準波長
の一つであり、入力光信号のうちこの基準波長に透過帯
域幅以内で一致した単位入力光信号が自動的に個別フィ
ルタ素子の最適透過帯域に入ってくることになる。すな
わち、単位制御光近傍の単位入力光信号のみが透過する
ようになる。そのため、個別光波長フィルタ素子が本来
的に経時変化特性を有していたとしても、上記の透過帯
域の制御を適宜の時間間隔をおいて繰り返すことによっ
て正確な透過特性を維持することができる。なお、なに
も単位制御光信号がない場合には、能動型フィルタの場
合バイアスを下げれば非透過となるので、そのように制
御すればよい。
【００２０】図４（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の第４実施
例において使用できる個別光波長フィルタ素子の説明図
である。この図において、４１は導波路、４２は回折格
子である。図４（Ａ）は、光波長フィルタ素子の一構成
例を示している。この素子は、半導体活性層および導波
層からなる導波路４１に沿って回折格子４２を有する分
布帰還型レーザ（ＤＦＢ）構造を有しており、導波路に
平行に入力光信号を入力し、他端から透過増幅光信号を
出力するようになっている。そして、導波路を形成する
活性層は、この装置がＤＦＢレーザとして発振するしき
い値よりやや低くバイアスされている。
例において使用できる個別光波長フィルタ素子の説明図
である。この図において、４１は導波路、４２は回折格
子である。図４（Ａ）は、光波長フィルタ素子の一構成
例を示している。この素子は、半導体活性層および導波
層からなる導波路４１に沿って回折格子４２を有する分
布帰還型レーザ（ＤＦＢ）構造を有しており、導波路に
平行に入力光信号を入力し、他端から透過増幅光信号を
出力するようになっている。そして、導波路を形成する
活性層は、この装置がＤＦＢレーザとして発振するしき
い値よりやや低くバイアスされている。
【００２１】図４（Ｂ）は、上記の光波長フィルタ素子
のバイアス電圧と透過波長帯域の関係を示している。こ
の図に示されているように、この種の光波長フィルタ素
子の透過波長帯域は非常に狭帯域（〜０．５Å）であっ
て、波長選択性においては優れている。しかし、これを
光通信システム等で使用する場合は、バイアス電圧によ
ってその透過帯域が変動するから、入力光信号の波長に
透過帯域を一致させるためには、素子の温度や動作電圧
等を精密に設定する必要がある。ところが、上記の動作
電流や温度を一定に制御しても、経時変化などにより素
子自体の特性が変化した場合は、透過帯域の中心波長が
ずれることがある。その場合は、所望の波長の入力信号
を最大の透過度で透過させることができなくなり、ま
た、隣接する波長の入力光信号との間でクロストークの
増大を招くことになる。本実施例によると、バイアス電
圧によって透過帯域が変動することを利用して、前記の
ように、単位制御光信号を用いて透過帯域の調整を適宜
行うことによって透過帯域の経時変化を補正し、正確な
透過特性を維持することができる。
のバイアス電圧と透過波長帯域の関係を示している。こ
の図に示されているように、この種の光波長フィルタ素
子の透過波長帯域は非常に狭帯域（〜０．５Å）であっ
て、波長選択性においては優れている。しかし、これを
光通信システム等で使用する場合は、バイアス電圧によ
ってその透過帯域が変動するから、入力光信号の波長に
透過帯域を一致させるためには、素子の温度や動作電圧
等を精密に設定する必要がある。ところが、上記の動作
電流や温度を一定に制御しても、経時変化などにより素
子自体の特性が変化した場合は、透過帯域の中心波長が
ずれることがある。その場合は、所望の波長の入力信号
を最大の透過度で透過させることができなくなり、ま
た、隣接する波長の入力光信号との間でクロストークの
増大を招くことになる。本実施例によると、バイアス電
圧によって透過帯域が変動することを利用して、前記の
ように、単位制御光信号を用いて透過帯域の調整を適宜
行うことによって透過帯域の経時変化を補正し、正確な
透過特性を維持することができる。
【００２２】また、分布帰還型レーザ型の光波長フィル
タ素子は、この光波長フィルタ素子が自らＤＦＢレーザ
として発振して発光しないように動作電流を発振しきい
値状態近くでやや低く設定する必要があるが、参照光信
号を５０ｍｓｅｃ程度でオン、オフの強度変調を行い、
参照光信号がないときに発振しきい値直下に電気的動作
条件を設定するための制御を行い、参照光信号があると
きに透過帯域の中心波長の制御を行うことができる。そ
のため、透過帯域の制御と発振しきい値の制御を迅速か
つ容易に行うことができる。
タ素子は、この光波長フィルタ素子が自らＤＦＢレーザ
として発振して発光しないように動作電流を発振しきい
値状態近くでやや低く設定する必要があるが、参照光信
号を５０ｍｓｅｃ程度でオン、オフの強度変調を行い、
参照光信号がないときに発振しきい値直下に電気的動作
条件を設定するための制御を行い、参照光信号があると
きに透過帯域の中心波長の制御を行うことができる。そ
のため、透過帯域の制御と発振しきい値の制御を迅速か
つ容易に行うことができる。
【００２３】本実施例において、使用される具体的な構
成を挙げると、透過制御器として位相シフト調整型ＤＦ
Ｂ半導体レーザ型フィルタ素子を用いることができる。
そして、光路切換器としては、ＩｎＰ系方向性結合器型
光スイッチもしくはキャリア注入型全反射光スイッチを
用い、その制御端子に電圧を印加し、または電流を流す
ことによって、単位入力光信号を２つの入力端Ａ、Ｂと
２つの出力端Ｃ、Ｄの間で、交差状もしくは平行状に切
り換えることができる。また、個別光波長フィルタ素子
を透過した光信号を電気信号に変換して制御信号とする
素子としてはＰＩＮ受光器を用いることができる。そし
てまた、光信号は光ファイバ等の光導波路によって結合
され、電気信号に変換された後は電気配線によって結合
される。
成を挙げると、透過制御器として位相シフト調整型ＤＦ
Ｂ半導体レーザ型フィルタ素子を用いることができる。
そして、光路切換器としては、ＩｎＰ系方向性結合器型
光スイッチもしくはキャリア注入型全反射光スイッチを
用い、その制御端子に電圧を印加し、または電流を流す
ことによって、単位入力光信号を２つの入力端Ａ、Ｂと
２つの出力端Ｃ、Ｄの間で、交差状もしくは平行状に切
り換えることができる。また、個別光波長フィルタ素子
を透過した光信号を電気信号に変換して制御信号とする
素子としてはＰＩＮ受光器を用いることができる。そし
てまた、光信号は光ファイバ等の光導波路によって結合
され、電気信号に変換された後は電気配線によって結合
される。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
制御光信号に含まれる単位制御光信号を変更するだけ
で、入力光信号に含まれる任意の単数または複数の単位
入力信号を選択して透過させることができるから、光通
信回線の交換、光信号処理等のシステムにおいて、光信
号の選択が容易となり、おのおのの波長帯域の信号間の
入替え、分岐等の処理を簡単に行なえるようになるの
で、信号処理容量を実質的に拡大することができる。
制御光信号に含まれる単位制御光信号を変更するだけ
で、入力光信号に含まれる任意の単数または複数の単位
入力信号を選択して透過させることができるから、光通
信回線の交換、光信号処理等のシステムにおいて、光信
号の選択が容易となり、おのおのの波長帯域の信号間の
入替え、分岐等の処理を簡単に行なえるようになるの
で、信号処理容量を実質的に拡大することができる。
【００２５】また、単位入力光信号とほぼ同じ波長の参
照光信号を用いて、個別光波長フィルタ素子制御器が適
正な透過帯域を与えるように動作条件を調整した後に、
入力光信号を個別光波長フィルタ素子に入力するため、
個別光波長フィルタ素子が本来的にもつ経時変化を補正
して正確な透過特性を維持することができる。したがっ
て、かかる波長多重光信号処理技術分野においてその質
的向上に寄与するところが大きい。
照光信号を用いて、個別光波長フィルタ素子制御器が適
正な透過帯域を与えるように動作条件を調整した後に、
入力光信号を個別光波長フィルタ素子に入力するため、
個別光波長フィルタ素子が本来的にもつ経時変化を補正
して正確な透過特性を維持することができる。したがっ
て、かかる波長多重光信号処理技術分野においてその質
的向上に寄与するところが大きい。
【図１】本発明の光波長フィルタ装置の第１実施例の構
成図である。
成図である。
【図２】本発明の光波長フィルタ装置の第３実施例の構
成図である。
成図である。
【図３】本発明の光波長フィルタ装置の第４実施例の構
成図である。
成図である。
【図４】本発明の第４実施例において使用できる個別光
波長フィルタ素子の説明図で、（Ａ）は、可変波長光フ
ィルタ素子の構成、（Ｂ）はバイアス電圧と透過波長帯
域の関係を示している。
波長フィルタ素子の説明図で、（Ａ）は、可変波長光フ
ィルタ素子の構成、（Ｂ）はバイアス電圧と透過波長帯
域の関係を示している。
【図５】波長多重光通信等の技術分野で望まれる光波長
フィルタ装置の一例の説明図である。
フィルタ装置の一例の説明図である。
１〜４ 制御光信号用個別波長フィルタ素子 ５〜８ 入力光信号用個別波長フィルタ素子 ＦC 制御光信号用光波長フィルタ ＦS 入力光信号用光波長フィルタ Ｓ1 〜Ｓ4 光透過制御器 ΛC 制御光信号 ΛS 入力光信号 ΛT 透過光信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤本 暢宏 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 六川 裕幸 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 黒柳 智司 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 一つ以上の異なる波長の単位制御光信号
を含む制御光信号を固定光波長フィルタ素子によって各
単位制御光信号ごとに分波する手段と、複数の異なる波
長の単位入力光信号を含む入力光信号を、それぞれ異な
る基準波長を中心とする波長を透過させる個別光波長フ
ィルタ素子によって各単位入力光信号ごとに分波する手
段と、分波された各単位入力光信号が入力され、特定の
単位制御光信号によって単位入力光信号の透過、非透過
を制御する手段と、透過した複数の単位入力光信号を合
波する手段とからなり、複数の異なる波長の単位入力光
信号を含む入力光信号を一つ以上の異なる波長の単位制
御光信号を含む制御光信号によって波長選択して透過さ
せることを特徴とする光波長フィルタ装置。 - 【請求項２】 複数の異なる波長の単位入力光信号のそ
れぞれの波長を、個別光フィルタ素子の透過帯域幅以内
の誤差で基準波長のうちの一つに一致させたものとする
ことを特徴とする請求項１記載の光波長フィルタ装置。 - 【請求項３】 波長を個別光波長フィルタ素子の透過帯
域幅以内の誤差でその透過帯域の中心をなす基準波長に
一致させた波長の異なる単位入力光信号を一つ以上含む
入力光信号と、この基準波長のいずれかに波長の一致し
た単位制御光信号を交互に切り換えて個別光波長フィル
タ素子に入力する手段と、個別光波長フィルタ素子を透
過した光信号を、出力側と個別光波長フィルタ素子制御
器側に交互に切り換える手段と、透過した単位制御光信
号を変換した電気信号を個別光波長フィルタ素子制御器
を介して個別光波長フィルタ素子に入力する手段とから
なり、単位制御光信号が個別光波長フィルタ素子に入力
し、個別光波長フィルタ素子制御器側に透過するように
両切り換え手段を設定し、個別光波長フィルタ素子を透
過した単位制御光信号を受光し変換した電気信号により
個別光波長フィルタ素子の動作条件を制御して、個別光
波長フィルタ素子がその波長に対して最適の透過波長特
性を得るようにし、個別光波長フィルタ素子の動作条件
をそのままに保った状態で、入力光信号が個別光波長フ
ィルタ素子に入力し、出力側に透過するように両切り換
え手段を設定して入力光信号の波長選択動作を行うこと
を特徴とする光波長フィルタ装置。 - 【請求項４】 参照光信号として、オン、オフに強度変
調された光を用いることを特徴とする請求項３記載の光
波長フィルタ装置。
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3012373A JP2579559B2 (ja) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | 光波長フィルタ装置 |
| CA002284243A CA2284243C (en) | 1991-01-10 | 1992-01-09 | Optical processing device operating in a wavelength-synchronized mode and an optical circuit exchanger that uses such an optical processing device |
| CA002059074A CA2059074C (en) | 1991-01-10 | 1992-01-09 | Optical processing device operating in a wavelength-synchronized mode and an optical circuit exchanger that uses such an optical processing device |
| DE69233276T DE69233276T2 (de) | 1991-01-10 | 1992-01-10 | Optische Filtervorrichtung betrieben in einem Wellenlängensynchronisation-Modus |
| EP99200108A EP0923264B1 (en) | 1991-01-10 | 1992-01-10 | Optical matrix switch for wavelength-multiplexed signals |
| EP99200114A EP0918446A3 (en) | 1991-01-10 | 1992-01-10 | Optical processing device with wavelength stabilisation and an optical switch using such a device |
| DE69233488T DE69233488T2 (de) | 1991-01-10 | 1992-01-10 | Optische Koppelmatrix für Wellenlängen- Multiplexsignale |
| EP19920400071 EP0494831A3 (en) | 1991-01-10 | 1992-01-10 | Optical processing device with wavelength stabilization and optical switch using such a device |
| EP99200118A EP0918447B1 (en) | 1991-01-10 | 1992-01-10 | Optical filter device operating in a wavelength-synchronised mode |
| US08/293,598 US5715075A (en) | 1991-01-10 | 1994-08-22 | Optical processing device operating in a wavelength-synchronized mode and an optical circuit exchanger that uses such an optical processing device |
| US08/485,116 US5657144A (en) | 1991-01-10 | 1995-06-07 | Optical processing device operating in a wavelength-synchronized mode and an optical circuit exchanger that uses such an optical processing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3012373A JP2579559B2 (ja) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | 光波長フィルタ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04235533A JPH04235533A (ja) | 1992-08-24 |
| JP2579559B2 true JP2579559B2 (ja) | 1997-02-05 |
Family
ID=11803468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3012373A Expired - Fee Related JP2579559B2 (ja) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | 光波長フィルタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2579559B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008219518A (ja) * | 2007-03-05 | 2008-09-18 | Nec Corp | 光通信装置、システム、および光通信制御方法 |
| JP2014170903A (ja) * | 2013-03-05 | 2014-09-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 波長安定化装置を内蔵した波長可変分布ブラッグ反射（ｄｂｒ）型半導体光デバイス |
-
1991
- 1991-01-10 JP JP3012373A patent/JP2579559B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04235533A (ja) | 1992-08-24 |
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