JP4175904B2 - フィルタデバイスの調整方法と装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光伝送システムに用いられるフィルタデバイス、特に、可変型波長分散補償デバイスの調整に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光波長多重（ＷＤＭ）伝送システムの大容量化が進んでいる。大容量化の手法としては、波長数の増加及び、ビットレートの高速化の手法がとられるが、ビットレートについては、現在、１０Gb／ｓの光伝送システムは既に実用化されており、４０Gb／ｓ光伝送システムの開発が進められている。
【０００３】
ビットレートの高速化が進むと、光ファイバの波長分散特性による光信号波形の劣化の影響が大きくなり、伝送品質の劣化が顕著になる。つまり、分散に対する耐力が弱くなり、許容される分散量の幅が狭くなる。このため、今までのシステムで用いている分散補償ファイバによる分散補償だけでなく、波長分散の温度による変化、経時変化等に対応する、自動分散補償システムが必要となる。
【０００４】
自動分散補償システムに用いられる可変型波長分散補償デバイスとしては、例えば、文献M. Shirasaki et al.,“Dispersion Compensation Using The Virtually Imaged Phased Array”, APCC/OECC '99, pp.1367-1370, 1999に記載されたＶＩＰＡ（Virtually Imaged Phased Array ）がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−２６８１０８号公報
【非特許文献１】
M. Shirasaki et al.,“Dispersion Compensation Using The Virtually Imaged Phased Array”, APCC/OECC '99, pp.1367-1370, 1999
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ＶＩＰＡを用いた自動分散補償方法では、ミラーを動かして分散補償量を変化させると、同時に透過帯域の中心波長も合わせて変化してしまう。その結果、信号光の光スペクトルが変化し、伝送品質に影響を与える。
【０００７】
さらに光伝送システムには、ＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ（多重化／多重分離）フィルタ等、その他のフィルタデバイスが含まれる為、トータルの透過帯域はこれらのフィルタデバイスとＶＩＰＡの組合せによって決まる。これらを組み合わせたトータルの透過帯域を考慮すると、ＶＩＰＡの透過帯域の中心と信号波長の中心をあわせても、伝送品質が最適とならない場合がある。
【０００８】
以上のような性質の透過帯域特性を持ったフィルタデバイスを光伝送システムに用いた場合、単に分散補償量のみを最適になるように可変しても、伝送品質が劣化する場合がある。
【０００９】
また、もしこのフィルタデバイスの中心波長が正しく制御されたとしても、伝送路内にはＭＵＸ／ＤＥＭＵＸフィルタといったその他のフィルタデバイスがあり、これらの透過帯域の中心波長も正しく設定されているとは限らない。また光源の波長についても同様である。これらの中心波長もずれを生じることにより、伝送品質の劣化を招く。また、これらのデバイスの中には中心波長の制御不可能なものもあるため、伝送路トータルの特性を考えると、必ずしも規定の波長に合わせる事が最適でない場合もある。
【００１０】
したがって本発明の目的は、上記のような特性を有するフィルタデバイスを用いた光伝送システムにおけるフィルタデバイスの調整方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
ＶＩＰＡのようなフィルタデバイスでは、前述したように、光伝送路の分散補償量を最適化するために分散補償量を変えると透過帯域の中心も変化する。一方、ＶＩＰＡの透過帯域はデバイスの温度を変えることによっても変化し、この時、分散補償量は実質的に変化しない。すなわち、ＶＩＰＡのようなフィルタデバイスは分散補償量と温度のように実質的に独立に制御し得る２つの可変特性と、この２つの可変特性の双方に依存して変化する透過帯域を持っている。
【００１２】
本発明によれば、実質的に互いに独立に制御し得る第１および第２の可変特性と第１および第２の可変特性の双方に依存して変化する通過帯域特性とを有するフィルタデバイスを用いた光伝送システムにおけるフィルタデバイスの調整方法であって、（ａ）光伝送システムの受信光の品質が最良となるように第１の可変特性を制御し、（ｂ）ステップ（ａ）における第１の可変特性の変化量から、それによる通過帯域特性の変化を補償し得る第２の可変特性の変化量を決定し、（ｃ）決定された第２の可変特性の変化量に従ってフィルタデバイスの第２の可変特性を変更するステップを具備する方法が提供される。
【００１３】
前述の第１の可変特性は例えばフィルタデバイスの分散補償量であり、第２の可変特性は例えばフィルタデバイスの温度である。
【００１４】
前述の方法は、（ｄ）ステップ（ｃ）の後、光伝送システムの受信光の品質が最良になるまでステップ（ａ）およびフィルタデバイスの温度制御を繰り返し実行するステップをさらに具備することが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の第１の実施形態が適用される光伝送システムの一例の構成を示し、図２にこれに対応するフローチャートを示す。なお本実施形態およびそれ以降の実施形態においては、互いに独立に設定可能な２つの可変特性と、それら双方に依存する透過帯域特性を持ったフィルタデバイスを、可変分散補償器（ＶＩＰＡ）とし、２つの可変特性をＶＩＰＡの分散補償量および温度とする。この可変分散補償器においては、分散補償量、及び温度のどちらを変化させても透過帯域特性が変化するが、分散補償量と温度の間には実質的な依存関係が無い。
【００１６】
図１において、送信器１０から送信された光信号は、伝送路１２中を伝送され、分散補償部１４へと入る。従来では、図３，４に示すように、カプラ１５で分離された受信光の一部から補償量決定部（エラーモニタ等）１６において補償量を決定し（ステップ１０００，１００２）、それを可変分散補償器１８へフィードバック制御することにより（２０、ステップ１００４）、分散補償量を調整する。
【００１７】
本発明では更に、その決定された分散補償量を中心波長の変化量へ変換し、それをさらに、それを補償する（元に戻す）温度の情報へ変換するテーブルをあらかじめ用意しておき、それを用いて分散補償量を温度の変化量に変換し（２２、ステップ１００６）、それを可変分散補償器１８へフィードバックする（２４、ステップ１００８）。可変分散補償器１８の温度制御は、例えばヒータを用いて７０〜８０℃程度の温度範囲で制御する。
【００１８】
その変換用テーブルの具体例を図５〜図７を参照して説明する。図５は、ある可変分散補償器の分散補償量と中心波長の変化量を示している。この可変分散補償器ではこのように分散補償量と中心波長の変化量はほぼ１対１に対応する。また図６に、この可変分散補償器の温度と中心波長の変化量の関係を示す。本可変分散補償器ではこの図６に示すように、温度と中心波長変化量には直線的な関係がある。
【００１９】
温度と分散補償量の間には相関がない（温度を変化させても、分散補償量は変化しない）ため、分散補償によって変化した中心波長に対し、その波長を元に戻す方向へ温度を制御することにより、中心波長を一定に保つことが出来る。その分散補償量と元へ戻す温度の関係は、この可変分散補償器では図７のようになり、これが分散補償量→温度変換テーブルとなる。以上により、ある分散補償量に対し、波長の変化を抑制する温度は一意に決めることが出来る。なおテーブルでは透過帯域の中心波長がＩＴＵ−Ｔグリッドに合うように温度を設定している。
【００２０】
温度制御による補償を行なわない従来技術において、中心波長ずれが生じた場合のＱ値劣化の計算結果を図８に示す。このように、中心波長が１．０nmずれると約０．６〜０．７dBのＱ値劣化が発生してしまうが、本発明に従って可変分散補償器を制御することにより、中心波長の変化しない自動分散制御が可能となり、自動分散補償を行ない、かつ帯域変化の影響を抑制した、光伝送システムが実現できる。
【００２１】
図９に本発明の第２の実施形態に係る光伝送システムの構成を、図１０にこれに対応するフローチャートを示す。第１の実施形態におけるテーブルによる可変分散補償器の制御（２２，２４、ステップ１００６，１００８）に加え、本実施形態では、他のフィルタデバイスや光源波長とのトータルの特性を考慮するために、さらに伝送品質（エラー）を監視しながら（ステップ１０１０）、伝送品質が最良になるように、可変分散補償器１８の温度、つまり可変分散補償器の透過帯域の中心波長を変化させ（２４、ステップ１０１２）、その後、分散補償量の制御を行なう（２０、ステップ１０００〜１００４）。そして、伝送品質が最良となるまでこの分散補償量の制御（ステップ１０００〜１００４）と温度制御（ステップ１０１０，１０１２）を繰り返す。これにより、他のフィルタデバイスや実際の光源の波長との関係を考慮した、より良い可変分散補償器の中心波長を選択することが可能になり、良好な伝送品質を実現する事が出来る。
【００２２】
図１１に本発明の第３の実施形態に係る光伝送システムの構成を、図１２にこれに対応するフローチャートを示す。第１の実施形態におけるテーブルによる可変分散補償器の制御に加え、本実施形態では、他のフィルタデバイスや光源波長とのトータルの特性を考慮するために、さらに光強度モニタ２６により受信光強度を監視しながら（ステップ１０１４）、受信光強度が最大になるように、可変分散補償器１８の温度、つまり可変分散補償器１８の透過帯域の中心波長を変化させる（２４、ステップ１０１６）。これにより、他のフィルタデバイスや実際の光源の波長との関係を考慮した上で、より良い可変分散補償器１８の中心波長を選択することが可能になり、良好な伝送品質を実現する事が出来る。
【００２３】
図１３に本発明の第４の実施形態に係る光伝送システムの構成を、図１４にこれに対応するフローチャートを示す。第１の実施形態におけるテーブルによる可変分散補償器の制御に加え、本実施形態では、他のフィルタデバイスや光源波長とのトータルの特性を考慮するために、さらにスペクトルモニタ２８により受信スペクトルを監視しながら（ステップ１０１８）、スペクトルが最適になるように、可変分散補償器１８の温度、つまり可変分散補償器１８の透過帯域の中心波長を変化させる（２４、ステップ１０２０）。スペクトルを最適にする方法については、図１５（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す３つの方法が考えられる。
【００２４】
（ａ）その波長の信号帯域内でピーク値を検出し、その点から一定値（２０dB等）ダウンのラインを求め、そのラインの中心をその帯域の中心とする。この帯域の中心とピーク値の差が０になるように制御する。
【００２５】
（ｂ）その波長の信号帯域内でピーク値を検出し、その点から等間隔はなれた波長λ１、λ２のパワーＰ（λ１），Ｐ（λ２）を求める。このＰ（λ１）とＰ（λ２）が等しくなるように制御する。
【００２６】
（ｃ）その波長の信号帯域内でピーク値を検出し、その点から一定値（２０dB等）ダウンする点の波長λ１，λ２を求める。ピーク値の波長をλＣとし、λＣとλ１，λ２それぞれの差、｜λＣ−λ１｜，｜λＣ−λ２｜）が等しくなるように制御する。
【００２７】
これにより、他のフィルタデバイスや実際の光源の波長との関係を考慮した上で、より良い可変分散補償器の中心波長を選択することが可能になり、良好な伝送品質を実現する事が出来る。
【００２８】
図１６に本発明の第５の実施形態に係る光伝送システムの構成を、図１７にこれに対応するフローチャートを示す。第２の実施形態に加え、さらに、伝送品質モニタ１６を用いて伝送品質（例えばエラーレート）が最良となるように、光源１０の波長、ＭＵＸフィルタ３０の中心波長、ＤＥＭＵＸフィルタ３２の中心波長の全て、もしくはいずれかを変化させる（３４、ステップ１０２０）。図１７にはこのうちＤＥＭＵＸフィルタ３２の制御をする例を示している。これにより、光源、ＭＵＸ／ＤＥＭＵＸフィルタといった可変可能なデバイスをトータルで最適化するが可能になり、より良好な伝送品質を実現することが出来る。
【００２９】
図１８に本発明の第６の実施形態に係る光伝送システムの構成を、図１９にこれに対応するフローチャートを示す。第３の実施形態に加え、さらに、受信光強度を監視し、受信光強度が最大となるように、光源１０の波長、ＭＵＸフィルタ３０の中心波長、ＤＥＭＵＸフィルタ３２の中心波長の全て、もしくはいずれかを変化させる（３６、ステップ１０２２）。図１９にはこのうちＤＥＭＵＸフィルタ３２の制御をする例を示している。これにより、光源、ＭＵＸ／ＤＥＭＵＸフィルタといった可変可能なデバイスをトータルで最適化するが可能になり、より良好な伝送品質を実現することが出来る。
【００３０】
図２０に本発明の第７の実施形態に係る光伝送システムの構成を、図２１にこれに対応するフローチャートを示す。第４の実施形態に加え、さらに、受信スペクトルを監視し、第４の実施形態において説明したようにスペクトルが最適になるように、光源の波長１０、ＭＵＸフィルタ３０の中心波長、ＤＥＭＵＸフィルタ３２の中心波長の全て、もしくはいずれかを変化させる（３８、ステップ１０２４）。図２１にはこのうちＤＥＭＵＸフィルタの制御をする例を示している。これにより、光源、ＭＵＸ／ＤＥＭＵＸフィルタといった可変可能なデバイスをトータルで最適化するが可能になり、より良好な伝送品質を実現することが出来る。
【００３１】
図２２に図１，２を参照して説明した第１の実施形態の一変形のフローチャートを示す。第１の実施形態のように、分散補償量の変化量に対して常に温度制御を行うのではなく、ある一定値以上の分散補償量の変化があった場合のみ、かつ／または、経過時間を監視することにより一定時間が経過する毎に制御を行う。図２２には一定量の変化があった場合に制御を行なう例（ステップ１０２６）を示している。
【００３２】
同じような変形は、第２〜７の実施形態に対しても適用可能である。これまでに説明した制御はいずれもコンピュータ制御により実現が可能である。
【００３３】
（付記１）実質的に互いに独立に制御し得る第１および第２の可変特性と第１および第２の可変特性の双方に依存して変化する通過帯域特性とを有するフィルタデバイスを用いた光伝送システムにおけるフィルタデバイスの調整方法であって、
（ａ）光伝送システムの受信光の品質が最良となるように第１の可変特性を制御し、
（ｂ）ステップ（ａ）における第１の可変特性の変化量から、それによる通過帯域特性の変化を補償し得る第２の可変特性の変化量を決定し、
（ｃ）決定された第２の可変特性の変化量に従ってフィルタデバイスの第２の可変特性を変更するステップを具備する方法。 （１）
（付記２）第１の可変特性はフィルタデバイスの分散補償量であり、第２の可変特性はフィルタデバイスの温度である付記１記載の方法。
【００３４】
（付記３）（ｄ）ステップ（ｃ）の後、光伝送システムの受信光の品質が最良になるまでステップ（ａ）およびフィルタデバイスの温度制御を繰り返し実行するステップをさらに具備する付記２記載の方法。
【００３５】
（付記４）（ｄ）ステップ（ｃ）の後、光伝送システムの受信光の強度が最大になるまでステップ（ａ）およびフィルタデバイスの温度制御を繰り返し実行するステップをさらに具備する付記２記載の方法。
【００３６】
（付記５）（ｄ）ステップ（ｃ）の後、光伝送システムの受信光のスペクトルが最良になるまでステップ（ａ）およびフィルタデバイスの温度制御を繰り返し実行するステップをさらに具備する付記２記載の方法。
【００３７】
（付記６）（ｅ）光伝送システムの受信光の品質が最良になるように他のフィルタデバイスの通過帯域及び／または光源の波長を変更するステップをさらに具備する付記３記載の方法。
【００３８】
（付記７）（ｅ）光伝送システムの受信光の強度が最大になるように他のフィルタデバイスの通過帯域または光源の波長を変更するステップをさらに具備する付記４記載の方法。
【００３９】
（付記８）（ｅ）光伝送システムの受信光のスペクトルが最良になるように他のフィルタデバイスの通過帯域または光源の波長を変更するステップをさらに具備する付記５記載の方法。
【００４０】
（付記９）ステップ（ｂ）（ｃ）は、ステップ（ａ）における変化量が所定値以上であるとき及び／又は所定の時間間隔ごとに実行される付記２記載の方法。
【００４１】
（付記１０）ステップ（ｂ）〜（ｄ）は、ステップ（ａ）における変化量が所定値以上であるとき及び／又は所定の時間間隔ごとに実行される付記３〜５のいずれかに記載の方法。
【００４２】
（付記１１）ステップ（ｂ）〜（ｅ）は、ステップ（ａ）における変化量が所定値以上であるとき及び／又は所定の時間間隔ごとに実行される付記６〜８のいずれかに記載の方法。
【００４３】
（付記１２）実質的に互いに独立に制御し得る第１および第２の可変特性と第１および第２の可変特性の双方に依存して変化する通過帯域特性とを有するフィルタデバイスを用いた光伝送システムにおけるフィルタデバイスの調整装置であって、
光伝送システムの受信光の品質が最良となるように第１の可変特性を制御する手段と、
第１の可変特性制御手段の制御による第１の可変特性の変化量から、それによる通過帯域特性の変化を補償し得る第２の可変特性の変化量を決定する手段と、決定された第２の可変特性の変化量に従ってフィルタデバイスの第２の可変特性を変更する手段とを具備する装置。 （２）
（付記１３）第１の可変特性はフィルタデバイスの分散補償量であり、第２の可変特性はフィルタデバイスの温度である付記１２記載の装置。 （３）
（付記１４）温度変更手段による変更の後、光伝送システムの受信光の品質が最良になるまで分散補償量制御手段による制御およびフィルタデバイスの温度制御を繰り返し実行する手段をさらに具備する付記１３記載の装置。 （４）
（付記１５）温度変更手段による変更の後、光伝送システムの受信光の強度が最大になるまで分散補償量制御手段の制御およびフィルタデバイスの温度制御を繰り返し実行する手段をさらに具備する付記１３記載の装置。 （５）
（付記１６）温度変更手段による変更の後、光伝送システムの受信光のスペクトルが最良になるまで分散補償制御手段の制御およびフィルタデバイスの温度制御を繰り返し実行する手段をさらに具備する付記１３記載の装置。
【００４４】
（付記１７）光伝送システムの受信光の品質が最良になるように他のフィルタデバイスの通過帯域及び／または光源の波長を変更する手段をさらに具備する付記１４記載の装置。
【００４５】
（付記１８）光伝送システムの受信光の強度が最大になるように他のフィルタデバイスの通過帯域または光源の波長を変更する手段をさらに具備する付記１５記載の装置。
【００４６】
（付記１９）光伝送システムの受信光のスペクトルが最良になるように他のフィルタデバイスの通過帯域または光源の波長を変更する手段をさらに具備する付記１６記載の装置。
【００４７】
（付記２０）温度変化量決定手段および温度変更手段は、分散補償量制御手段の制御における変化量が所定値以上であるとき及び／又は所定の時間間隔ごとに起動される付記１３記載の装置。
【００４８】
（付記２１）温度変化量決定手段、温度変更手段および繰り返し実行手段は、分散補償量制御手段の制御における変化量が所定値以上であるとき及び／又は所定の時間間隔ごとに起動される付記１４〜１６のいずれかに記載の装置。
【００４９】
（付記２２）温度変化量決定手段、温度変更手段、繰り返し実行手段、および他のフィルタデバイス変更手段は、分散補償量制御手段の制御における変化量が所定値以上であるとき及び／又は所定の時間間隔ごとに起動される付記１７〜１９のいずれかに記載の装置。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ＶＩＰＡのようなフィルタデバイスを用いた光伝送システムにおけるフィルタデバイスを適切に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光伝送システムのブロック図である。
【図２】図１の分散補償部１４の動作を表わすフローチャートである。
【図３】従来技術における光伝送システムのブロック図である。
【図４】図３の分散補償部１４の動作を表わすフローチャートである。
【図５】ＶＩＰＡにおける分散補償量と中心波長変化量の関係を示すグラフである。
【図６】ＶＩＰＡにおける温度と中心波長変化量の関係を示すグラフである。
【図７】中心波長を一定に保つための分散補償量と温度の関係を示すグラフである。
【図８】中心波長ずれとＱ値劣化の関係を示すグラフである。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る光伝送システムのブロック図である。
【図１０】図９の分散補償部１４の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る光伝送システムのブロック図である。
【図１２】図１１の分散補償部１４の動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第４の実施形態に係る光伝送システムのブロック図である。
【図１４】図１３の分散補償部１４の動作を示すフローチャートである。
【図１５】スペクトルが最適になるような中心波長の制御を説明する図である。
【図１６】本発明の第５の実施形態に係る光伝送システムのブロック図である。
【図１７】図１６の分散補償部１４の動作を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の第６の実施形態に係る光伝送システムのブロック図である。
【図１９】図１８の分散補償部１４の動作を示すフローチャートである。
【図２０】本発明の第７の実施形態に係る光伝送システムのブロック図である。
【図２１】図２０の分散補償部１４の動作を示すフローチャートである。
【図２２】第１の実施形態の一変形を示すフローチャートである。
【発明の属する技術分野】
本発明は、光伝送システムに用いられるフィルタデバイス、特に、可変型波長分散補償デバイスの調整に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光波長多重（ＷＤＭ）伝送システムの大容量化が進んでいる。大容量化の手法としては、波長数の増加及び、ビットレートの高速化の手法がとられるが、ビットレートについては、現在、１０Gb／ｓの光伝送システムは既に実用化されており、４０Gb／ｓ光伝送システムの開発が進められている。
【０００３】
ビットレートの高速化が進むと、光ファイバの波長分散特性による光信号波形の劣化の影響が大きくなり、伝送品質の劣化が顕著になる。つまり、分散に対する耐力が弱くなり、許容される分散量の幅が狭くなる。このため、今までのシステムで用いている分散補償ファイバによる分散補償だけでなく、波長分散の温度による変化、経時変化等に対応する、自動分散補償システムが必要となる。
【０００４】
自動分散補償システムに用いられる可変型波長分散補償デバイスとしては、例えば、文献M. Shirasaki et al.,“Dispersion Compensation Using The Virtually Imaged Phased Array”, APCC/OECC '99, pp.1367-1370, 1999に記載されたＶＩＰＡ（Virtually Imaged Phased Array ）がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−２６８１０８号公報
【非特許文献１】
M. Shirasaki et al.,“Dispersion Compensation Using The Virtually Imaged Phased Array”, APCC/OECC '99, pp.1367-1370, 1999
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ＶＩＰＡを用いた自動分散補償方法では、ミラーを動かして分散補償量を変化させると、同時に透過帯域の中心波長も合わせて変化してしまう。その結果、信号光の光スペクトルが変化し、伝送品質に影響を与える。
【０００７】
さらに光伝送システムには、ＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ（多重化／多重分離）フィルタ等、その他のフィルタデバイスが含まれる為、トータルの透過帯域はこれらのフィルタデバイスとＶＩＰＡの組合せによって決まる。これらを組み合わせたトータルの透過帯域を考慮すると、ＶＩＰＡの透過帯域の中心と信号波長の中心をあわせても、伝送品質が最適とならない場合がある。
【０００８】
以上のような性質の透過帯域特性を持ったフィルタデバイスを光伝送システムに用いた場合、単に分散補償量のみを最適になるように可変しても、伝送品質が劣化する場合がある。
【０００９】
また、もしこのフィルタデバイスの中心波長が正しく制御されたとしても、伝送路内にはＭＵＸ／ＤＥＭＵＸフィルタといったその他のフィルタデバイスがあり、これらの透過帯域の中心波長も正しく設定されているとは限らない。また光源の波長についても同様である。これらの中心波長もずれを生じることにより、伝送品質の劣化を招く。また、これらのデバイスの中には中心波長の制御不可能なものもあるため、伝送路トータルの特性を考えると、必ずしも規定の波長に合わせる事が最適でない場合もある。
【００１０】
したがって本発明の目的は、上記のような特性を有するフィルタデバイスを用いた光伝送システムにおけるフィルタデバイスの調整方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
ＶＩＰＡのようなフィルタデバイスでは、前述したように、光伝送路の分散補償量を最適化するために分散補償量を変えると透過帯域の中心も変化する。一方、ＶＩＰＡの透過帯域はデバイスの温度を変えることによっても変化し、この時、分散補償量は実質的に変化しない。すなわち、ＶＩＰＡのようなフィルタデバイスは分散補償量と温度のように実質的に独立に制御し得る２つの可変特性と、この２つの可変特性の双方に依存して変化する透過帯域を持っている。
【００１２】
本発明によれば、実質的に互いに独立に制御し得る第１および第２の可変特性と第１および第２の可変特性の双方に依存して変化する通過帯域特性とを有するフィルタデバイスを用いた光伝送システムにおけるフィルタデバイスの調整方法であって、（ａ）光伝送システムの受信光の品質が最良となるように第１の可変特性を制御し、（ｂ）ステップ（ａ）における第１の可変特性の変化量から、それによる通過帯域特性の変化を補償し得る第２の可変特性の変化量を決定し、（ｃ）決定された第２の可変特性の変化量に従ってフィルタデバイスの第２の可変特性を変更するステップを具備する方法が提供される。
【００１３】
前述の第１の可変特性は例えばフィルタデバイスの分散補償量であり、第２の可変特性は例えばフィルタデバイスの温度である。
【００１４】
前述の方法は、（ｄ）ステップ（ｃ）の後、光伝送システムの受信光の品質が最良になるまでステップ（ａ）およびフィルタデバイスの温度制御を繰り返し実行するステップをさらに具備することが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の第１の実施形態が適用される光伝送システムの一例の構成を示し、図２にこれに対応するフローチャートを示す。なお本実施形態およびそれ以降の実施形態においては、互いに独立に設定可能な２つの可変特性と、それら双方に依存する透過帯域特性を持ったフィルタデバイスを、可変分散補償器（ＶＩＰＡ）とし、２つの可変特性をＶＩＰＡの分散補償量および温度とする。この可変分散補償器においては、分散補償量、及び温度のどちらを変化させても透過帯域特性が変化するが、分散補償量と温度の間には実質的な依存関係が無い。
【００１６】
図１において、送信器１０から送信された光信号は、伝送路１２中を伝送され、分散補償部１４へと入る。従来では、図３，４に示すように、カプラ１５で分離された受信光の一部から補償量決定部（エラーモニタ等）１６において補償量を決定し（ステップ１０００，１００２）、それを可変分散補償器１８へフィードバック制御することにより（２０、ステップ１００４）、分散補償量を調整する。
【００１７】
本発明では更に、その決定された分散補償量を中心波長の変化量へ変換し、それをさらに、それを補償する（元に戻す）温度の情報へ変換するテーブルをあらかじめ用意しておき、それを用いて分散補償量を温度の変化量に変換し（２２、ステップ１００６）、それを可変分散補償器１８へフィードバックする（２４、ステップ１００８）。可変分散補償器１８の温度制御は、例えばヒータを用いて７０〜８０℃程度の温度範囲で制御する。
【００１８】
その変換用テーブルの具体例を図５〜図７を参照して説明する。図５は、ある可変分散補償器の分散補償量と中心波長の変化量を示している。この可変分散補償器ではこのように分散補償量と中心波長の変化量はほぼ１対１に対応する。また図６に、この可変分散補償器の温度と中心波長の変化量の関係を示す。本可変分散補償器ではこの図６に示すように、温度と中心波長変化量には直線的な関係がある。
【００１９】
温度と分散補償量の間には相関がない（温度を変化させても、分散補償量は変化しない）ため、分散補償によって変化した中心波長に対し、その波長を元に戻す方向へ温度を制御することにより、中心波長を一定に保つことが出来る。その分散補償量と元へ戻す温度の関係は、この可変分散補償器では図７のようになり、これが分散補償量→温度変換テーブルとなる。以上により、ある分散補償量に対し、波長の変化を抑制する温度は一意に決めることが出来る。なおテーブルでは透過帯域の中心波長がＩＴＵ−Ｔグリッドに合うように温度を設定している。
【００２０】
温度制御による補償を行なわない従来技術において、中心波長ずれが生じた場合のＱ値劣化の計算結果を図８に示す。このように、中心波長が１．０nmずれると約０．６〜０．７dBのＱ値劣化が発生してしまうが、本発明に従って可変分散補償器を制御することにより、中心波長の変化しない自動分散制御が可能となり、自動分散補償を行ない、かつ帯域変化の影響を抑制した、光伝送システムが実現できる。
【００２１】
図９に本発明の第２の実施形態に係る光伝送システムの構成を、図１０にこれに対応するフローチャートを示す。第１の実施形態におけるテーブルによる可変分散補償器の制御（２２，２４、ステップ１００６，１００８）に加え、本実施形態では、他のフィルタデバイスや光源波長とのトータルの特性を考慮するために、さらに伝送品質（エラー）を監視しながら（ステップ１０１０）、伝送品質が最良になるように、可変分散補償器１８の温度、つまり可変分散補償器の透過帯域の中心波長を変化させ（２４、ステップ１０１２）、その後、分散補償量の制御を行なう（２０、ステップ１０００〜１００４）。そして、伝送品質が最良となるまでこの分散補償量の制御（ステップ１０００〜１００４）と温度制御（ステップ１０１０，１０１２）を繰り返す。これにより、他のフィルタデバイスや実際の光源の波長との関係を考慮した、より良い可変分散補償器の中心波長を選択することが可能になり、良好な伝送品質を実現する事が出来る。
【００２２】
図１１に本発明の第３の実施形態に係る光伝送システムの構成を、図１２にこれに対応するフローチャートを示す。第１の実施形態におけるテーブルによる可変分散補償器の制御に加え、本実施形態では、他のフィルタデバイスや光源波長とのトータルの特性を考慮するために、さらに光強度モニタ２６により受信光強度を監視しながら（ステップ１０１４）、受信光強度が最大になるように、可変分散補償器１８の温度、つまり可変分散補償器１８の透過帯域の中心波長を変化させる（２４、ステップ１０１６）。これにより、他のフィルタデバイスや実際の光源の波長との関係を考慮した上で、より良い可変分散補償器１８の中心波長を選択することが可能になり、良好な伝送品質を実現する事が出来る。
【００２３】
図１３に本発明の第４の実施形態に係る光伝送システムの構成を、図１４にこれに対応するフローチャートを示す。第１の実施形態におけるテーブルによる可変分散補償器の制御に加え、本実施形態では、他のフィルタデバイスや光源波長とのトータルの特性を考慮するために、さらにスペクトルモニタ２８により受信スペクトルを監視しながら（ステップ１０１８）、スペクトルが最適になるように、可変分散補償器１８の温度、つまり可変分散補償器１８の透過帯域の中心波長を変化させる（２４、ステップ１０２０）。スペクトルを最適にする方法については、図１５（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す３つの方法が考えられる。
【００２４】
（ａ）その波長の信号帯域内でピーク値を検出し、その点から一定値（２０dB等）ダウンのラインを求め、そのラインの中心をその帯域の中心とする。この帯域の中心とピーク値の差が０になるように制御する。
【００２５】
（ｂ）その波長の信号帯域内でピーク値を検出し、その点から等間隔はなれた波長λ１、λ２のパワーＰ（λ１），Ｐ（λ２）を求める。このＰ（λ１）とＰ（λ２）が等しくなるように制御する。
【００２６】
（ｃ）その波長の信号帯域内でピーク値を検出し、その点から一定値（２０dB等）ダウンする点の波長λ１，λ２を求める。ピーク値の波長をλＣとし、λＣとλ１，λ２それぞれの差、｜λＣ−λ１｜，｜λＣ−λ２｜）が等しくなるように制御する。
【００２７】
これにより、他のフィルタデバイスや実際の光源の波長との関係を考慮した上で、より良い可変分散補償器の中心波長を選択することが可能になり、良好な伝送品質を実現する事が出来る。
【００２８】
図１６に本発明の第５の実施形態に係る光伝送システムの構成を、図１７にこれに対応するフローチャートを示す。第２の実施形態に加え、さらに、伝送品質モニタ１６を用いて伝送品質（例えばエラーレート）が最良となるように、光源１０の波長、ＭＵＸフィルタ３０の中心波長、ＤＥＭＵＸフィルタ３２の中心波長の全て、もしくはいずれかを変化させる（３４、ステップ１０２０）。図１７にはこのうちＤＥＭＵＸフィルタ３２の制御をする例を示している。これにより、光源、ＭＵＸ／ＤＥＭＵＸフィルタといった可変可能なデバイスをトータルで最適化するが可能になり、より良好な伝送品質を実現することが出来る。
【００２９】
図１８に本発明の第６の実施形態に係る光伝送システムの構成を、図１９にこれに対応するフローチャートを示す。第３の実施形態に加え、さらに、受信光強度を監視し、受信光強度が最大となるように、光源１０の波長、ＭＵＸフィルタ３０の中心波長、ＤＥＭＵＸフィルタ３２の中心波長の全て、もしくはいずれかを変化させる（３６、ステップ１０２２）。図１９にはこのうちＤＥＭＵＸフィルタ３２の制御をする例を示している。これにより、光源、ＭＵＸ／ＤＥＭＵＸフィルタといった可変可能なデバイスをトータルで最適化するが可能になり、より良好な伝送品質を実現することが出来る。
【００３０】
図２０に本発明の第７の実施形態に係る光伝送システムの構成を、図２１にこれに対応するフローチャートを示す。第４の実施形態に加え、さらに、受信スペクトルを監視し、第４の実施形態において説明したようにスペクトルが最適になるように、光源の波長１０、ＭＵＸフィルタ３０の中心波長、ＤＥＭＵＸフィルタ３２の中心波長の全て、もしくはいずれかを変化させる（３８、ステップ１０２４）。図２１にはこのうちＤＥＭＵＸフィルタの制御をする例を示している。これにより、光源、ＭＵＸ／ＤＥＭＵＸフィルタといった可変可能なデバイスをトータルで最適化するが可能になり、より良好な伝送品質を実現することが出来る。
【００３１】
図２２に図１，２を参照して説明した第１の実施形態の一変形のフローチャートを示す。第１の実施形態のように、分散補償量の変化量に対して常に温度制御を行うのではなく、ある一定値以上の分散補償量の変化があった場合のみ、かつ／または、経過時間を監視することにより一定時間が経過する毎に制御を行う。図２２には一定量の変化があった場合に制御を行なう例（ステップ１０２６）を示している。
【００３２】
同じような変形は、第２〜７の実施形態に対しても適用可能である。これまでに説明した制御はいずれもコンピュータ制御により実現が可能である。
【００３３】
（付記１）実質的に互いに独立に制御し得る第１および第２の可変特性と第１および第２の可変特性の双方に依存して変化する通過帯域特性とを有するフィルタデバイスを用いた光伝送システムにおけるフィルタデバイスの調整方法であって、
（ａ）光伝送システムの受信光の品質が最良となるように第１の可変特性を制御し、
（ｂ）ステップ（ａ）における第１の可変特性の変化量から、それによる通過帯域特性の変化を補償し得る第２の可変特性の変化量を決定し、
（ｃ）決定された第２の可変特性の変化量に従ってフィルタデバイスの第２の可変特性を変更するステップを具備する方法。 （１）
（付記２）第１の可変特性はフィルタデバイスの分散補償量であり、第２の可変特性はフィルタデバイスの温度である付記１記載の方法。
【００３４】
（付記３）（ｄ）ステップ（ｃ）の後、光伝送システムの受信光の品質が最良になるまでステップ（ａ）およびフィルタデバイスの温度制御を繰り返し実行するステップをさらに具備する付記２記載の方法。
【００３５】
（付記４）（ｄ）ステップ（ｃ）の後、光伝送システムの受信光の強度が最大になるまでステップ（ａ）およびフィルタデバイスの温度制御を繰り返し実行するステップをさらに具備する付記２記載の方法。
【００３６】
（付記５）（ｄ）ステップ（ｃ）の後、光伝送システムの受信光のスペクトルが最良になるまでステップ（ａ）およびフィルタデバイスの温度制御を繰り返し実行するステップをさらに具備する付記２記載の方法。
【００３７】
（付記６）（ｅ）光伝送システムの受信光の品質が最良になるように他のフィルタデバイスの通過帯域及び／または光源の波長を変更するステップをさらに具備する付記３記載の方法。
【００３８】
（付記７）（ｅ）光伝送システムの受信光の強度が最大になるように他のフィルタデバイスの通過帯域または光源の波長を変更するステップをさらに具備する付記４記載の方法。
【００３９】
（付記８）（ｅ）光伝送システムの受信光のスペクトルが最良になるように他のフィルタデバイスの通過帯域または光源の波長を変更するステップをさらに具備する付記５記載の方法。
【００４０】
（付記９）ステップ（ｂ）（ｃ）は、ステップ（ａ）における変化量が所定値以上であるとき及び／又は所定の時間間隔ごとに実行される付記２記載の方法。
【００４１】
（付記１０）ステップ（ｂ）〜（ｄ）は、ステップ（ａ）における変化量が所定値以上であるとき及び／又は所定の時間間隔ごとに実行される付記３〜５のいずれかに記載の方法。
【００４２】
（付記１１）ステップ（ｂ）〜（ｅ）は、ステップ（ａ）における変化量が所定値以上であるとき及び／又は所定の時間間隔ごとに実行される付記６〜８のいずれかに記載の方法。
【００４３】
（付記１２）実質的に互いに独立に制御し得る第１および第２の可変特性と第１および第２の可変特性の双方に依存して変化する通過帯域特性とを有するフィルタデバイスを用いた光伝送システムにおけるフィルタデバイスの調整装置であって、
光伝送システムの受信光の品質が最良となるように第１の可変特性を制御する手段と、
第１の可変特性制御手段の制御による第１の可変特性の変化量から、それによる通過帯域特性の変化を補償し得る第２の可変特性の変化量を決定する手段と、決定された第２の可変特性の変化量に従ってフィルタデバイスの第２の可変特性を変更する手段とを具備する装置。 （２）
（付記１３）第１の可変特性はフィルタデバイスの分散補償量であり、第２の可変特性はフィルタデバイスの温度である付記１２記載の装置。 （３）
（付記１４）温度変更手段による変更の後、光伝送システムの受信光の品質が最良になるまで分散補償量制御手段による制御およびフィルタデバイスの温度制御を繰り返し実行する手段をさらに具備する付記１３記載の装置。 （４）
（付記１５）温度変更手段による変更の後、光伝送システムの受信光の強度が最大になるまで分散補償量制御手段の制御およびフィルタデバイスの温度制御を繰り返し実行する手段をさらに具備する付記１３記載の装置。 （５）
（付記１６）温度変更手段による変更の後、光伝送システムの受信光のスペクトルが最良になるまで分散補償制御手段の制御およびフィルタデバイスの温度制御を繰り返し実行する手段をさらに具備する付記１３記載の装置。
【００４４】
（付記１７）光伝送システムの受信光の品質が最良になるように他のフィルタデバイスの通過帯域及び／または光源の波長を変更する手段をさらに具備する付記１４記載の装置。
【００４５】
（付記１８）光伝送システムの受信光の強度が最大になるように他のフィルタデバイスの通過帯域または光源の波長を変更する手段をさらに具備する付記１５記載の装置。
【００４６】
（付記１９）光伝送システムの受信光のスペクトルが最良になるように他のフィルタデバイスの通過帯域または光源の波長を変更する手段をさらに具備する付記１６記載の装置。
【００４７】
（付記２０）温度変化量決定手段および温度変更手段は、分散補償量制御手段の制御における変化量が所定値以上であるとき及び／又は所定の時間間隔ごとに起動される付記１３記載の装置。
【００４８】
（付記２１）温度変化量決定手段、温度変更手段および繰り返し実行手段は、分散補償量制御手段の制御における変化量が所定値以上であるとき及び／又は所定の時間間隔ごとに起動される付記１４〜１６のいずれかに記載の装置。
【００４９】
（付記２２）温度変化量決定手段、温度変更手段、繰り返し実行手段、および他のフィルタデバイス変更手段は、分散補償量制御手段の制御における変化量が所定値以上であるとき及び／又は所定の時間間隔ごとに起動される付記１７〜１９のいずれかに記載の装置。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ＶＩＰＡのようなフィルタデバイスを用いた光伝送システムにおけるフィルタデバイスを適切に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光伝送システムのブロック図である。
【図２】図１の分散補償部１４の動作を表わすフローチャートである。
【図３】従来技術における光伝送システムのブロック図である。
【図４】図３の分散補償部１４の動作を表わすフローチャートである。
【図５】ＶＩＰＡにおける分散補償量と中心波長変化量の関係を示すグラフである。
【図６】ＶＩＰＡにおける温度と中心波長変化量の関係を示すグラフである。
【図７】中心波長を一定に保つための分散補償量と温度の関係を示すグラフである。
【図８】中心波長ずれとＱ値劣化の関係を示すグラフである。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る光伝送システムのブロック図である。
【図１０】図９の分散補償部１４の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る光伝送システムのブロック図である。
【図１２】図１１の分散補償部１４の動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第４の実施形態に係る光伝送システムのブロック図である。
【図１４】図１３の分散補償部１４の動作を示すフローチャートである。
【図１５】スペクトルが最適になるような中心波長の制御を説明する図である。
【図１６】本発明の第５の実施形態に係る光伝送システムのブロック図である。
【図１７】図１６の分散補償部１４の動作を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の第６の実施形態に係る光伝送システムのブロック図である。
【図１９】図１８の分散補償部１４の動作を示すフローチャートである。
【図２０】本発明の第７の実施形態に係る光伝送システムのブロック図である。
【図２１】図２０の分散補償部１４の動作を示すフローチャートである。
【図２２】第１の実施形態の一変形を示すフローチャートである。
Claims (5)
- 実質的に互いに独立に制御し得る第１および第２の可変特性と第１および第２の可変特性の双方に依存して変化する通過帯域特性とを有するフィルタデバイスを用いた光伝送システムにおけるフィルタデバイスの調整方法であって、
（ａ）光伝送システムの受信光の波長分散量に関する第１の可変特性を制御し、
（ｂ）ステップ（ａ）における第１の可変特性の変化量から、それによる通過帯域特性の変化を補償し得る第２の可変特性の変化量を決定し、
（ｃ）決定された第２の可変特性の変化量に従ってフィルタデバイスの第２の可変特性を変更するステップを具備する方法。 - 実質的に互いに独立に制御し得る第１および第２の可変特性と第１および第２の可変特性の双方に依存して変化する通過帯域特性とを有するフィルタデバイスを用いた光伝送システムにおけるフィルタデバイスの調整装置であって、
光伝送システムの受信光の波長分散量に関する第１の可変特性を制御する第１の可変特性制御手段と、
第１の可変特性制御手段の制御による第１の可変特性の変化量から、それによる通過帯域特性の変化を補償し得る第２の可変特性の変化量を決定する手段と、
決定された第２の可変特性の変化量に従ってフィルタデバイスの第２の可変特性を変更する第２の可変特性変更手段とを具備する装置。 - 第２の可変特性はフィルタデバイスの温度である請求項２記載の装置。
- 前記第２の可変特性変更手段によるフィルタデバイスの温度の変更の後、光伝送システムの受信光の品質が最良になるまで前記第１の可変特性制御手段によるフィルタデバイスの分散補償量の制御および前記第２の可変特性変更手段によるフィルタデバイスの温度の変更を繰り返し実行する手段をさらに具備する請求項３記載の装置。
- 光伝送システムの受信光の品質が最良になるように、光伝送システム内で前記フィルタデバイスに直列に結合された他のフィルタデバイスの通過帯域及び／または光源の波長を変更する手段をさらに具備する請求項４記載の装置。
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