JP4478492B2 - 光源装置および光源装置の冗長切り替え方法 - Google Patents

Description

本発明は、光通信システムにおいて用いて好適の、光源装置および光源装置の冗長切り替え方法に関するものである。

光通信システムでは現在、波長多重通信技術（ＷＤＭ: Wavelength Division Multiplexing）を用いることによって伝送容量を増大させている。波長多重通信システムにおいては、従来から信号源としてＣＷ（Continuous Wave）単一波長を発生する半導体レーザが広く用いられており、チャンネル数が増加するに伴い、運用チャンネル数分の個別光源が必要となってきた。

これらの光源に障害が発生した場合の冗長構成を実現するには、現用および予備用の光源が運用波長数ごとに必要であるとともに、現用／予備の光を切り替えるための光スイッチが必要となる。
上述したように、単一波長を発生する光源を用いて波長多重通信システムを構築するには、運用チャンネル数分の光源が必要であり、ＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunication Union-Telecommunication sector）で定められるチャンネル間隔に運用波長を固定するために、個別デバイス毎の温度制御や波長モニタも必要になる。

そのうえ、このような単一波長を発生する光源を用いて冗長構成を実現するには、各波長の光源単位に冗長構成を持たせる必要があるため、チャンネル数の増加に伴い、光源部分が占めるスペースや消費電力が莫大なものになる。
さらに、このような運用チャンネル数に対応して設けられる複数の光源を用いた光源装置において冗長構成を実現する場合は、各光源から発生しているＣＷ光（連続光）については、障害が発生すると、障害の検知時間とスイッチの切り替え時間の間に全く光が発生されていない状態（断状態）が生まれることになるため、このＣＷ光の断状態となっている期間は、伝送誤りの発生など、通信に支障を来たす原因となる。

これに対し、現在、数１００から１０００波長程度の光キャリアを一括生成する技術であるスーパーコンティニュウム（Super Continuum）光源が検討されている。このＳＣ光源は、上述のごとき運用チャンネル数に対応して複数の光源をそなえた光源装置に比べれば温度制御等が簡素となるほか、チャンネル数に増加によっては装置スペースや消費電力が莫大に増加するものではない。

しかし、このＳＣ光源においては、障害など発生した場合の冗長構成法などは提案されていない。ＳＣ光源を用いて波長多重光通信システムを構築するにあたっても、一つの光源システムに障害が発生した場合に待機系の光源システムに切り替える冗長構成を実現することが求められている。
なお、本願発明に関連する公知技術として、以下に示す特許文献１に記載された技術がある。この特許文献１には、製品歩留まりを向上できるようにした光回路に関するものであって、具体的には、複数個の光素子としてのＤＦＢレーザを集積した多波長光源光回路について記載されている。
特開２００２−３１９７３１号公報

しかしながら、上述の特許文献１に記載された技術においては、発振波長の相互に異なるＤＦＢレーザの冗長構成を実現するためのものであって、上述のごときＳＣ光源を用いた冗長構成を実現するものではない。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、ＳＣ光源を用いながら、無瞬断で現用系から予備系に切り替えることができるようにして、たとえば、障害の検知から予備系への切り替え時に、出力されているＣＷ光の断状態が発生することを回避できるようにした、光源装置および光源装置の冗長切り替え方法を提供することを目的とする。

本発明の光源装置は、周期的な光パルス列を互いに同期して生成しうる複数の光パルス列生成部と、該複数の光パルス列生成部から出力された光パルス列のうちの現用とする光パルス列を選択的に出力しうる光スイッチ部と、該光スイッチ部から出力された光パルス列から、周波数領域において各波長の強度の包絡線が一定であるスーパーコンティニュウム光を出力光として生成しうる出力光生成部と、該光スイッチ部における上記現用とする光パルス列の出力を、上記複数の光パルス列生成部で生成される各光パルス列の状態に応じて無瞬断で切り替えるべく、該光スイッチ部を制御する光スイッチ制御部と、をそなえ、該光スイッチ制御部が、該複数の光パルス列生成部から出力された上記各光パルス列を電気信号に変換する光電変換部と、該光電変換部で電気信号に変換された上記各光パルス列の異常を検出する異常検出部と、該光電変換部で電気信号に変換された上記各光パルス列における消光／発光タイミングを抽出するタイミング抽出部と、該異常検出部にて、上記現用とする光パルス列に異常が検出された場合には、該タイミング抽出部で抽出された消光タイミングにおいて、上記現用とする光パルス列を無瞬断に切り替えるべく、該光スイッチ部に第１制御信号を出力する第１制御信号出力部と、をそなえて構成されたことを特徴としている。

また、本発明の光源装置は、周期的な光パルス列を互いに同期して生成しうる複数の光パルス列生成部と、該複数の光パルス列生成部から出力された光パルス列のうちの現用とする光パルス列を選択的に出力しうる光スイッチ部と、該光スイッチ部から出力された光パルス列から、周波数領域において各波長の強度の包絡線が一定であるスーパーコンティニュウム光を出力光として生成しうる出力光生成部と、該光スイッチ部における上記現用とする光パルス列の出力を、上記複数の光パルス列生成部で生成される各光パルス列の状態に応じて無瞬断で切り替えるべく、該光スイッチ部を制御する光スイッチ制御部と、をそなえ、該光スイッチ制御部が、該出力光生成部で生成された上記出力光としての該スーパーコンティニュウム光における特定の一波長成分の変動をもとに、現用として該光スイッチ部で出力している光パルス列の状態を判定する状態判断部と、該状態判断部で上記現用として該光スイッチ部で出力している光パルス列の状態が異常であると判定された場合に、該光スイッチ部における上記現用とする光パルス列の出力を、無瞬断に切り替えるべく、該光スイッチ部に第２制御信号を出力する第２制御信号出力部とをそなえ、前記状態判断部での前記判定に用いる特定の一波長成分の変動は、前記光パルス列におけるパルス幅の影響に対し変動を受け易い、特定の信号チャンネルの波長成分もしくは通信用キャリアとして使われていない波長成分の変動であることを特徴としている。

さらに、該光スイッチ部を、該光スイッチ制御部からの制御を受けて、該複数の光パルス列生成部から出力された光パルス列を入力され入力された光パルス列のうちの現用とする光パルス列を選択的に出力しうる第１の光スイッチおよび第２の光スイッチをそなえるとともに、上記の第１の光スイッチおよび第２の光スイッチのうちで、通常時は、該第１の光スイッチを上記現用とする光パルス列を選択的に出力するために使用する一方、該第１の光スイッチからの上記現用とする光パルス列に異常が生じた場合には、該第２の光スイッチを上記現用とする光パルス列を選択的に出力するために使用すべく、第１の光スイッチおよび第２の光スイッチの切り替え制御を行なう使用スイッチ切り替え制御部をそなえて構成することもできる。

また、本発明の光源装置の冗長切り替え方法は、周期的な光パルス列から、周波数領域において各波長の強度の包絡線が一定であるスーパーコンティニュウム光を出力光として生成しうる出力光生成部とをそなえてなる光源装置の冗長切り替え方法であって、上記光パルス列を生成しうる光パルス列生成部を複数そなえるとともに、該複数の光パルス列生成部におけるいずれかを現用とし、該出力光生成部では上記現用の光パルス列生成部からの周期的な光パルス列から上記出力光を生成する一方、該複数の光パルス列生成部から出力された上記各光パルス列を電気信号に変換し、上記電気信号に変換された上記各光パルス列の異常を検出し、上記電気信号に変換された上記各光パルス列における消光／発光タイミングを抽出し、上記現用とする光パルス列に異常が検出された場合には、上記抽出された消光タイミングにおいて、該複数の光パルス列生成部のうちで現用とされていなかった光パルス列生成部を現用に無瞬断で切り替えて、該出力光生成部では上記現用に切り替えられた光パルス列生成部からの周期的な光パルス列から上記出力光を生成することを特徴としている。

さらに、本発明の光源装置の冗長切り替え方法は、周期的な光パルス列から、周波数領域において各波長の強度の包絡線が一定であるスーパーコンティニュウム光を出力光として生成しうる出力光生成部とをそなえてなる光源装置の冗長切り替え方法であって、上記光パルス列を生成しうる光パルス列生成部を複数そなえるとともに、該複数の光パルス列生成部におけるいずれかを現用とし、該出力光生成部では上記現用の光パルス列生成部からの周期的な光パルス列から上記出力光を生成する一方、該出力光生成部で生成された上記出力光としての該スーパーコンティニュウム光における特定の一波長成分の変動をもとに、現用として該光スイッチ部で出力している光パルス列の状態を判定し、上記現用とした光パルス列の状態が異常であると判定された場合に、該複数の光パルス列生成部のうちで現用とされていなかった光パルス列生成部を現用に無瞬断で切り替えて、該出力光生成部では上記現用に切り替えられた光パルス列生成部からの周期的な光パルス列から上記出力光を生成し、かつ、前記判定に用いる特定の一波長成分の変動は、前記光パルス列におけるパルス幅の影響に対し変動を受け易い、特定の信号チャンネルの波長成分もしくは通信用キャリアとして使われていない波長成分の変動であることを特徴としている。

このように、本発明によれば、光スイッチ制御部により、ＳＣ光源を用いながら無瞬断で現用系から予備系に切り替えることができるようにしているので、現用系の光パルス列生成部において例えば障害が発生しても、無瞬断で予備系の光パルス生成部からの光パルス列に切り替えることができ、出力光となる連続光を安定的に生成し出力することができる利点がある。

また、第１の光スイッチおよび第２の光スイッチとともに、使用スイッチ切り替え制御部により、使用している第１の光スイッチに障害が発生しても第２の光スイッチに無瞬断で切り替えることができ、より安定的に出力光となるＣＷ光（連続光）を出力させることができ、装置の動作安定化を飛躍的に図ることができる利点もある。

以下、図面を参照することにより、本発明の実施の形態について説明する。
〔Ａ〕第１実施形態の説明
図１は本発明の第１実施形態にかかる光源装置を示すブロック図であり、この図１に示す光源装置１０は、光パルス列生成部１−１，１−２，タップカプラ２−１，２−２，光スイッチ３，光スイッチ制御部６および高非線形性ファイバ７をそなえて構成され、ＳＣ光源として機能しながら、障害が発生しても無瞬断で予備系に切り替えるようにして、出力されているＣＷ光が断状態とならないようにしたものである。

ここで、光パルス列生成部１−１，１−２はともに、周期的なパルス列を互いに同期して生成しうるものであって、光パルス列生成部１−１はパルス駆動回路１ａおよび短パルス光源１ｂ−１を、光パルス列生成部１−２はパルス駆動回路１ａおよび短パルス光源１ｂ−２を、それぞれそなえて構成されている。
パルス駆動回路１ａは光パルス列を生成するための（例えば１０ＧＨｚ程度の周波数を有する）クロック信号を生成するクロック信号生成部として機能するものである。光パルス列生成部１−１，１−２においては、同一のパルス駆動回路１ａを共用して用いることで互いに同期した光パルス列を生成するようになっている。尚、各光パルス列生成部１−１，１−２において別々のパルス駆動回路を用いても、例えば後述の図９に示すように、別々に設けたパルス駆動回路の同期を取る回路をそなえることで、互いに同期した光パルス列を生成させることもできる。

また、短パルス光源（パルス光源）１ｂ−１，１ｂ−２はともに、パルス駆動回路１ａで生成されたクロック信号をもとに光パルス列を出力するものである。各短パルス光源１ｂ−１，１ｂ−２で生成される光パルス列としては、例えば図３の波形ＷＡに示すように短パルス発生に必要となる波長スペクトルを有し、パルス駆動回路１ａからのパルス信号に同期した光パルス列（例えば数ピコ秒から数百フェムト秒程度の繰り返し周期を持つ短パルス列）となる（図３の波形ＷＢ参照）。

また、タップカプラ（分岐部）２−１，２−２はそれぞれ、光パルス列生成部１−１，１−２から出力された光パルス列について２分岐するもので、一方を光スイッチ３へ、他方を光スイッチ制御部６へ導くようになっている。
さらに、光スイッチ３は、上述の光パルス列生成部１−１，１−２からの光パルス列のいずれか一方を現用光パルス列として選択的に出力する光スイッチ部として機能するものである。この光スイッチ３としては、例えば、図４（Ａ）に示す２×１の１段光スイッチ３Ａとしたり、図４（Ｂ）に示す２段縦続光スイッチ３Ｂとしたり、図４（Ｃ）に示す光スイッチ３Ｃとしたり、図４（Ｄ）又は図４（Ｅ）に示すようなモニタ用ポートが追加された光スイッチ３Ｄ，３Ｅとすることもできる。尚、いずれの光スイッチ３Ａ〜３Ｅとした場合においても、後述の光スイッチ制御部６による切り替え制御を受けて、光パルス列の選択がなされるようになっている。

ここで、図４（Ａ）に示す１段光スイッチ３Ａとしては、半導体，誘電体導波路を用いた方向性結合器型光スイッチや、マッハツェンダ干渉計型光スイッチ等により構成することができるが、その他の公知のデバイスを利用して構成してもよい。この１段光スイッチ３Ａにおいては、２つの入力ポートにそれぞれ光パルス列生成部１−１，１−２からの光パルス列が入力されるようにするとともに、光スイッチ制御部６から切り替え制御信号としての電気信号を印加することにより、出力される光パルス列を切り替えて出力することができる。

また、図４（Ｂ）に示す２段縦続光スイッチ３Ｂにおいては、２つの光スイッチエレメント３ｂ−１，３ｂ−２を入力側に並列して配置するとともに、光スイッチエレメント３ｂ−３を上述の光スイッチエレメント３ｂ−１，３ｂ−２の出力側に配置することで、光スイッチエレメント３ｂ−１〜３ｂ−３が２段縦続されている。光スイッチエレメント３ｂ−１〜３ｂ−３としては、半導体，誘電体導波路を用いた方向性結合器型光スイッチや、マッハツェンダ干渉計型光スイッチ等により構成することができるが、その他の公知のデバイスを利用して構成してもよい。

そして、光スイッチエレメント３ｂ−１，３ｂ−２の入力ポートにそれぞれ光パルス列生成部１−１，１−２からの光パルス列が入力されるようにするとともに、スイッチ制御部６から光スイッチエレメント３ｂ−１〜３ｂ−３に対して切り替え制御信号としての電気信号を印加することにより、光スイッチエレメント３ｂ−３における出力ポートからは、選択された光パルス列を出力することができるようになっている。

さらに、図４（Ｃ）に示す光スイッチ３Ｃにおいては、スイッチ制御部６からの切り替え制御信号である電気信号によって、入力される光パルス列の遮断／導出を切り替える光ゲート３ｃ−１，３ｃ−２および３ｄＢカプラ３ｃ−３により構成されている。そして、光ゲート３ｃ−１，３ｃ−２にそれぞれ光パルス列生成部１−１，１−２からの光パルス列が入力されるようにするとともに、スイッチ制御部６から光ゲート３ｃ−１，３ｃ−２に対して切り替え制御信号としての電気信号を印加することにより、光カプラ３ｃ−３からは、選択された光パルス列を出力することができるようになっている。光ゲート３ｃ−１，３ｃ−２としては、マッハツェンダ干渉計型のものや、半導体光増幅器の吸収、増幅特性を利用したもの又はＥＡ（Electro-Absorption）変調器（吸収型半導体光変調器）の吸収特性を用いたものなどがあるが、その他の公知のデバイスを利用して構成してもよい。

また、図４（Ｄ）に示す光スイッチ３Ｄにおいては、半導体，誘電体導波路を用いた方向性結合器型光スイッチや、マッハツェンダ干渉計型光スイッチ等により構成され、２つの入力ポート３ｄ−１，３ｄ−２を通じて光パルス列生成部１−１，１−２からの光パルス列が入力され、光パルス列生成部１−１からの光パルス列を、切り替え制御信号により選択された光パルス列として出力ポート３ｄ−３を通じて出力し、かつ、光パルス列生成部１−２からの光パルス列を、選択されない予備の光パルス列として、出力ポート３ｄ−４を通じて出力することができる。

さらに、図４（Ｅ）に示す２段縦続光スイッチ３Ｅにおいては、上述の図４（Ｂ）の場合と同様、３つの光スイッチエレメント３ｅ−１〜３ｅ−３で２段縦続の構成をそなえているが、２つの入力ポート３ｅ−４，３ｅ−５を通じて光パルス列生成部１−１，１−２からの光パルス列が入力され、切り替え制御信号により選択された光パルス列を、出力ポート３ｅ−６を通じて出力することができる。更には、選択されない予備の光パルス列として、光パルス列生成部１−１からの光パルス列は出力ポート３ｅ−７を通じ、光パルス列生成部１−２からの光パルス列は出力ポート３ｅ−８を通じて、それぞれ出力することができる。

また、高非線形性ファイバ７は、光スイッチ３から出力された光パルス列から、複数波長の連続光を出力光として生成しうる出力光生成部として機能するものである。即ち、高非線形性ファイバ７においては、光スイッチ３から、光パルス列生成部１−１，１−２で生成された光パルス列のいずれか一方（例えば光パルス列生成部１−１からの光パルス列）を、光パワーレベル、パルスを形成する光キャリア−サイドローブ間の位相条件などを満たして入射させることで、その繰返し周波数に対応する波長(周波数)間隔で、多数の光キャリアを生成することができるようになっている。

図３のスペクトル波形ＷＣは上述の高非線形性ファイバ７の出力である連続光の波長スペクトルを示すものである。この図３のＷＣに示すように、単一波長の光を入力光としながら、繰返し周波数に対応する波長(周波数)間隔で、多数の光キャリアを生成することができるようになっている。
また、光スイッチ制御部６は、光スイッチ３における現用とする光パルス列の出力を、光パルス列生成部１−１，１−２で生成される各光パルス列の状態に応じて無瞬断で切り替えるべく、光スイッチ３を制御するものであって、光電変換部としてのフォトダイオード４−１，４−２および電気信号処理部５をそなえて構成されている。

フォトダイオード４−１，４−２はそれぞれ、光パルス列生成部１−１，１−２から出力された各光パルス列を電気信号に変換するものである。又、電気信号処理部５は、フォトダイオード４−１，４−２で電気信号に変換された光パルス列生成部１−１，１−２からの各光パルス列の状態をもとにして、現用として使用する光パルス列を、光パルス列生成部１−１，１−２から出力された光パルス列のいずれかで切り替えるため、光スイッチ３を制御するようになっている。

ここで、この電気信号処理部５は、その機能に着目すると異常検出部５ａ，タイミング抽出部５ｂおよび第１制御信号出力部５ｃをそなえて構成されている。
異常検出部５ａは、フォトダイオード４−１，４−２で電気信号に変換された各光パルス列の異常を検出するものであって、具体的には、現用として使用している光パルス列の光パワーレベルの減少，消失を検知し、障害発生（異常）として検出するようになっている。その他、異常検出部５ａにおいては、パルス幅等が規定範囲内を外れたか否か等によって異常発生を検出することとしてもよい。

また、タイミング抽出部５ｂは、フォトダイオード４−１，４−２で電気信号に変換された各光パルス列における消光／発光タイミングを抽出するものである。具体的には、タイミング抽出部５ｂは、フォトダイオード４−１，４−２で電気信号にそれぞれ変換された、光パルス列生成部１−１，１−２からの各光パルス列からそれぞれのクロック信号成分を発光タイミングとして抽出する一方、抽出されたクロック信号成分の中間タイミングを消光タイミングとして抽出するようになっている。

さらに、第１制御信号出力部５ｃは、異常検出部５ａにて、現用とする光パルス列に異常が検出された場合には、タイミング抽出部５ｂで抽出された消光タイミングにおいて、現用とする光パルス列を（予備としていた光パルス列に）無瞬断に切り替えるべく、光スイッチ３に第１制御信号を出力するものである。
具体的には、図２に示すように、現用としていた光パルス列生成部１−１に障害が発生して、この光パルス列生成部１−１からの光パルス列に異常が発生したことを異常検出部５ａで検出すると、第１制御信号出力部５ｃにおいては、予備としていた光パルス列生成部１−２を現用に切り替えるべく光スイッチ３に制御信号（切り替えトリガ）を出力するようになっている。

これにより、この光パルス列生成部１−２からの光パルス列を、光スイッチ３を通じて高非線形性ファイバ７に出力させることができる。尚、この切り替えを行なう場合においては、第１制御信号出力部５ｃにおいて制御信号を出力する前段で、予備としていた光出力パルスに異常が生じていないことを異常検出部５ａで判定していることが必要である。
このとき、タイミング抽出部５ｂにおいては、図５に示すように、互いに同期して生成・出力されている光パルス列生成部１−１，１−２からの光パルス列Ｐ１，Ｐ２の消光タイミングＶＴを抽出して、この消光タイミングにおいて現用／予備の光パルス生成部１−１，１−２が切り替わるように、光スイッチ３に対して第１制御信号を出力する。即ち、光スイッチ３で出力される光パルス列を、消光タイミングＶＴにおいて、光パルス列Ｐ１から光パルス列Ｐ２に切り替える。ここで、消光タイミングとは、光パルス列生成部１−１，１−２からの２つの光パルス列Ｐ１，Ｐ２の光レベルが「０」となっているタイミングである。

このようにして、光パルス列生成部１−１，１−２からの２つの光パルス列間において、光スイッチ３による切り替え動作を消光タイミングで行なうことで、出力された光パルス列はあたかも単一光源から発生されているかのように出力後に取り扱うことができるので、現用の光パルス生成部１−１に障害が発生した場合においても、光パルス列は、切断されることなく（繰り返し周期を保持して）、即ち無瞬断で高非線形性ファイバ７へ出力されるのである。

上述の構成により、本発明の第１実施形態にかかる光源装置１０では、光パルス生成部１−１，１−２に関する現用／予備の切り替え（冗長切り替え）を行なう際においても、以下に示すように無瞬断で切り替えを行なうことができるようになっている。
すなわち、通常時は、２つの光パルス列生成部１−１，１−２におけるいずれか（例えば光パルス列生成部１−１）を現用とし、高非線形性ファイバ７では、現用とする光パルス列生成部１−１からの周期的な光パルス列から出力光となる多数キャリアの連続光を生成し出力する。

そして、光スイッチ制御部６における異常検出部５ａにおいて、現用とする光パルス列生成部１−１からの光パルス列に異常が発生したと判定され、予備とする光パルス列生成部１−２からは正常な光パルス列が生成されていると判定された場合においては、光パルス列生成部１−１，１−２からの２つの光パルス列間で、高非線形性ファイバ７側へ出力すべき光パルス列を切り替えるため、第１制御信号出力部５ｃでは光スイッチ３に第１制御信号としての切り替えトリガを出力する。

このとき、第１制御信号出力部５ｃにおいては、タイミング抽出部５ｂで抽出されている消光タイミングで出力パルス列の切り替えが行なわれるように第１制御信号を出力することができるので、現用とされていなかった光パルス列生成部１−２を現用に無瞬断で切り替えられる。これにより、高非線形性ファイバ７では現用に切り替えられた光パルス列生成部１−２からの周期的な光パルス列から出力光となる多数キャリアの連続光を（光スイッチ３による切り替え動作が発生しても）安定的に生成し出力するのである。

このように、本発明の第１実施形態によれば、ＳＣ光源として機能する光源装置１０を用いて、無瞬断に現用系から予備系に切り替えることができるようにしているので、現用系の光パルス列生成部（例えば光パルス生成部１−１）において障害等が発生しても無瞬断で予備系の光パルス生成部（例えば光パルス生成部１−２）からの光パルス列に切り替えることができ、出力光となる多数キャリアの連続光を安定的に生成し出力することができる利点がある。

特に、異常検出部５ａにおいて現用光パルス列の光レベルの減少を検出した時点で異常検出を行なうようにすれば、異常検出部５ａでの障害の検出から予備系への切り替えまでの時間においても、出力されている連続光の断状態が発生することを回避させることができる利点がある。
〔Ａ１〕第１実施形態の第１変形例の説明
図６は本発明の第１実施形態の第１変形例にかかる光源装置１０Ａを示すブロック図である。この図６に示す光源装置１０Ａにおいては、前述の第１実施形態の場合に比して、分岐部としてのタップカプラ２−１と光スイッチ３との間に、光パルス列の伝搬を遅延させる光遅延回路８Ａ−１がそなえられ、タップカプラ２−２と光スイッチ３との間に、光パルス列の伝搬を遅延させる光遅延回路８Ａ−２がそなえられている点が異なっている。尚、その他の構成は前述の第１実施形態の場合と同様であり、図６中、図１と同一の符号は、ほぼ同様の部分を示している。

この光遅延回路８Ａ−１，８Ａ−２は、例えば光ファイバにより構成することができるが、本発明によれば、これ以外の公知のデバイスを採用することを妨げない。
この光遅延回路８Ａ−１，８Ａ−２により、実際の障害発生時間から、光スイッチ３の切り替え時間を遅らせることで、異常検出部５ａで光信号断などを検出し第１制御信号出力部５ｃで出力されるトリガ信号を、障害の影響が出ているパルス列が光スイッチ３に到着する前に、光スイッチ３に送ることが可能となる。換言すれば、光遅延回路８Ａ−１，８Ａ−２により、障害検出の要因となる現用の光パルス列が分岐部２−１を通じて光スイッチ３に到達するまでの間に、異常検出部５ａでの障害の検出から、光スイッチ３での切り替えを済ませることができるようになっている。

図７は上述の光遅延回路８Ａ−１，８Ａ−２による作用を説明する図である。この図７に示すように、光遅延回路８Ａ−１，８Ａ−２にはそれぞれ光パルス列Ｐ１１，Ｐ１２が入力されるものとする。時点ｔ１において光パルス列Ｐ１１に障害が発生しているとすると、この時点ｔ１における障害検出の要因となるパルスＰＸが、光遅延回路８Ａ−１による伝搬遅延によって光スイッチ３まで到達するまでの間に、光パルス列生成部１−２からの光パルス列Ｐ１２に切り替えを行なう。

たとえば、パルスＰＸに先行する正常な光パルス列が出力されていた段階での消光タイミング（例えば時点ｔ２，ｔ３あるいはｔ４、図７中においてはｔ３）において、第１制御信号出力部５ｃで光スイッチ３の切り替えトリガを出力することで、光スイッチ３から出力される光パルス列は一定の繰返し周期を保って出力されることとなる。
したがって、光遅延回路８Ａ−１，８Ａ−２をそなえたことにより、光スイッチ３の無瞬断の切り替えを実現することができるので、特に異常検出部５ａにおいて現用光パルス列の入力断を障害として検出したとしても、出力光となるＣＷ光については断状態となることを回避させることができる利点がある。

〔Ａ２〕第１実施形態の第２変形例の説明
図８は本発明の第１実施形態の第２変形例にかかる光源装置１０Ｂを示すブロック図である。この図８に示す光源装置１０Ａにおいては、前述の図６の場合に比して、光遅延回路８Ａ−１，８Ａ−２に換えて、光遅延・チャープ補償回路８Ｂ−１，８Ｂ−２がそなえられている点が異なっている。尚、その他の構成は図６の場合と同様であり、図８中、図６と同一の符号は、ほぼ同様の部分を示している。

この光遅延・チャープ補償回路８Ｂ−１，８Ｂ−２はそれぞれ、タップカプラ２−１，２−２と光スイッチ部３との間に介装されたものであって、各光パルス列の伝搬を遅延させる光遅延回路としての機能とともに、チャープ補償を行なうチャープ補償回路としての機能を共用して有するものであって、前述の図６における光遅延回路８Ａ−１，８Ａ−２と同様、例えば光ファイバ等により構成することができる。尚、本発明によれば、光遅延回路およびチャープ補償回路としてこれ以外の公知のデバイスを採用することを妨げない。

光パルス列生成部１−１，１−２から出力される光パルス列は、パルス生成時の変調による周波数チャープの影響を受けて、サイドローブ周波数の位相と中心波長の位相との間にずれが生じるケースがある。この位相ずれが生じた状態で光パルス列が高非線形性ファイバ７に入力されると、出力光としての多数チャンネルの連続光の品質に影響を及ぼす。

光遅延・チャープ補償回路８Ｂ−１，８Ｂ−２としての光ファイバは、前述の図６に示す光遅延回路８Ａ−１，８Ａ−２と同様の光遅延機能をそなえるとともに、上述のごとき周波数チャープの影響を補償するために、光パルス列生成部１−１，１−２からの光パルス列の初期チャープを補償する波長分散特性をそなえている。具体的には、光パルス列生成部１−１，１−２で生成される光パルス列の周波数チャープの特性を予め測定しておき、光遅延回路として機能するための遅延時間を確保しながら、測定した周波数チャープを補償するような長さの光ファイバにより光遅延・チャープ補償回路８Ｂ−１，８Ｂ−２を構成する。

すなわち、この光遅延・チャープ補償回路８Ｂ−１，８Ｂ−２により、異常検出部５ａで光信号断などを検出し第１制御信号出力部５ｃで出力されるトリガ信号を、障害の影響が出ているパルスが光スイッチ３に到着する前に、光スイッチ３に送ることが可能となり、障害発生要因となるパルスが高非線形性ファイバ７に入力されることを防止し、無瞬断に光パルス列の生成源を切り替えている。更には、光パルス列生成部１−１，１−２で生成された光パルス列を、その周波数チャープを補償して光スイッチ３に出力することができる。

したがって、光遅延・チャープ補償回路８Ｂ−１，８Ｂ−２をそなえたことにより、光スイッチ３の無瞬断の切り替えを実現することができるので、前述の図６の場合と同様の利点があるほか、光パルス列生成部１−１，１−２で生成される光パルス列の周波数チャープを補償することができるので、高非線形性ファイバ７からの出力光であるＳＣ光についての品質をも高めることができる利点もある。

〔Ａ３〕第１実施形態の第３変形例の説明
図９は本発明の第１実施形態の第３変形例にかかる光源装置１０Ｃを示すブロック図である。この図９に示す光源装置１０Ｃにおいては、前述の第１実施形態の場合に比して、光パルス生成部１Ｃ−１，１Ｃ−２ごとに異なるパルス駆動回路１ａ−１，１ａ−２がそなえられ、各光パルス列生成部１Ｃ−１，１Ｃ−２のパルス駆動回路１ａ−１，１ａ−２で出力されるクロック信号を同期させるための同期制御部５ｄをそなえている点が異なっている。

ここで、図９に示す光源装置１０Ｃの電気信号処理部５Ａは、前述の第１実施形態の場合と同様の異常検出部５ａ，タイミング抽出部５ｂおよび第１制御信号出力部５ｃをそなえるとともに、タイミング抽出部５ｂで抽出される各光パルス列における消光／発光タイミングをもとに、各光パルス列生成部１Ｃ−１，１Ｃ−２のパルス駆動回路１ａ−１，１ａ−２を同期制御する同期制御部５ｄをそなえて構成されている。

また、同期制御部５ｄでは、タイミング抽出部５ｂからの、光パルス列生成部１Ｃ−１，１Ｃ−２からの各光パルス列から抽出されたクロック信号成分をもとに、各クロック信号成分間のジッタを検出して、検出されたジッタを抑圧すべく、各パルス駆動回路１ａ−１，１ａ−２に制御信号を出力するようになっている。
たとえば、図１０（Ａ），図１０（Ｂ）に示すように、現用の光パルス列生成部１Ｃ−１で生成されている光パルス列Ｐ１３と、予備の光パルス列生成部１−２で生成されている光パルス列Ｐ１４とがパルスタイミングずれが生じていることが、同期制御部５ｄで認識された場合においては、この同期制御部５ｄでは例えば予備の光パルス列生成部１−２のパルス駆動回路１ａ−２に同期制御信号を与え、光パルス列生成部１−２で生成される光パルス列を遅延させる。これにより、図１０（Ｃ），図１０（Ｄ）に示すように、各光パルス列生成部１Ｃ−１，１Ｃ−２で生成される光パルス列Ｐ１５，Ｐ１６のパルスタイミングをそろえることができるようになっている。

したがって、光パルス列生成部１Ｃ−１，１Ｃ−２において別個のパルス駆動回路１ａ−１，１ａ−２を設けた場合においても、各光パルス列生成部１Ｃ−１，１Ｃ−２で生成される光パルス列を同期させることができるので、前述の第１実施形態の場合と同様に、光パルス列生成部１Ｃ−１，１Ｃ−２間で現用／予備を相互に無瞬断で切り替えることができ、前述の第１実施形態の場合と同様の利点がある。

〔Ｂ〕第２実施形態の説明
図１１は本発明の第２実施形態にかかる光源装置２０を示すブロック図であり、この図１１に示す光源装置２０は、前述の第１実施形態におけるもの（図１参照）に比して、光スイッチ部１７として冗長構成を有している点が異なっているが、その他の構成、例えば光スイッチ制御部６により、光パルス列生成部１−１，１−２で生成された光パルス列のうちで、現用の光パルス列生成部１−１に異常が発生した場合には、予備の光パルス列生成部１−２に切り替えるようにしている点については同様である。

ここで、この図１１に示す光源装置２０は、第１実施形態における光源装置１０とは異なり、冗長構成の光スイッチ部１７をそなえるとともに、この冗長構成の光スイッチ部１７における動作光スイッチを切り替え制御する使用スイッチ切り替え制御部１６をそなえて構成されている。
ここで、光スイッチ部１７は、前述の第１実施形態における光スイッチ３と同様に、光パルス列生成部１−１，１−２からの光パルス列間で、出力光を生成するために用いる光パルス列を選択的に出力しうるものであって、３ｄＢカプラ１１−１，１１−２，光ファイバ１８−１〜１８−４，２つの光スイッチ１２−１，１２−２，タップカプラ１３−１，１３−２および３ｄＢカプラ１５をそなえて構成されている。

３ｄＢカプラ１１−１は、タップカプラ２−１からの光パルス列を２分岐するものであり、一方を、光ファイバ１８−１を介して光スイッチ１２−１へ、他方を、光ファイバ１８−２を介して光スイッチ１２−２へ出力するようになっている。同様に、３ｄＢカプラ１２−２は、タップカプラ２−２からの光パルス列を２分岐するものであり、一方を、光ファイバ１８−３を介して光スイッチ１２−１へ、他方を、光ファイバ１８−４を介して光スイッチ１２−２へ出力するようになっている。

また、光スイッチ１２−１，１２−２はそれぞれ、光スイッチ制御部６からの制御を受けて、光パルス列生成部１−１，１−２から出力された光パルス列を３ｄＢカプラ１１−１，１１−２を通じて入力され、入力された光パルス列のうちの現用とする光パルス列を選択的に出力しうる第１の光スイッチおよび第２の光スイッチとして機能する。
また、通常は、光スイッチ１２−１，１２−２のうちの例えば光スイッチ１２−１を用いて光パルス列の選択を行なっているが、後述の使用スイッチ切り替え制御部１６による選択制御により、光スイッチ１２−１自身に障害が発生した場合には、他方の光スイッチ１２−２に切り替えて、この光スイッチ１２−２で光パルス列の選択を行なうことができるようになっている。

なお、光パルス列を選択するために使用すべき光スイッチにおいては、前述の第１実施形態の光スイッチ３と同様に動作するが、光パルス列を選択するために使用しないものとすべき光スイッチにおいては、光パルス生成部１−１，１−２のいずれの光パルス列についても出力しないようにする。
このため、第２実施形態における光スイッチ１２−１，１２−２としては、前述の図３（Ｃ）に示す光スイッチ（符号３Ｃ参照）と同様に構成することができる。尚、変形例として、使用スイッチ切り替え制御部１６からの制御信号を受けて、各光スイッチ１２−１，１２−２からの出力を導通／遮断するための図示しないゲートを、それぞれ光スイッチ１２−１，１２−２およびタップカプラ１３−１，１３−２間に介装することとすれば、光スイッチ１２−１，１２−２としては、前述の図４（Ａ）〜図４（Ｅ）に示す光スイッチ３Ａ〜３Ｅと同様に構成することができる。

また、タップカプラ１３−１，１３−２はそれぞれ、冗長スイッチ１２−１，１２−２の出力側の光伝搬路上に設けられ、冗長スイッチ１２−１，１２−２で選択された光パルス列を２分岐して、一方を高非線形性ファイバ７側へ、他方を使用スイッチ切り替え制御部１６へ出力することができるようになっている。
さらに、３ｄＢカプラ１５は、光パルス列を選択するために使用する第１の光スイッチ１２−１または第２の光スイッチ１２−２で出力された光パルス列を、高非線形性ファイバ７へ導くためのものである。

さらに、使用スイッチ切り替え制御部１６は、第１の光スイッチ１２−１および第２の光スイッチ１２−２のうちで、通常時は、第１の光スイッチ１２−１を現用とする光パルス列を選択的に出力するために使用する一方、第１の光スイッチ１２−１からの光パルス列に異常が生じた場合には、第２の光スイッチ１２−２を現用とする光パルス列を選択的に出力するために使用すべく、第１の光スイッチ１２−１および第２の光スイッチ１２−２の切り替え制御を行なうものである。

さらに、この使用スイッチ切り替え制御部１６においては、現用の光パルス列を電気信号に変換するフォトダイオード１６ａと、フォトダイオード１６ａからの電気信号に変換された現用とする光パルス列の異常を検出する異常検出部１６ｂと、現用とする光パルス列の発光／消光タイミングを抽出するタイミング抽出部１６ｃと、異常検出部１６ｂで現用とする光パルス列の異常が検出された場合において、タイミング抽出部１６ｃで抽出された消光タイミングで、使用スイッチの切り替えのための制御信号を光スイッチ１２−１，１２−２に出力する制御信号出力部１６ｄと、をそなえて構成されている。

なお、各光スイッチ１２−１，１２−２からの出力を導通／遮断するためのゲートを設ける場合においては、使用スイッチ切り替え制御部１６において、使用していない光スイッチ１２−２からの光パルス列をモニタしておくことで、当該使用していない光スイッチ１２−２に障害が発生している場合には、この光スイッチ１２−２を使用する光スイッチに切り替えずに、アラーム等を出力するようにする。このようにすれば、切り替えた光スイッチに障害が発生している状態となることを回避し、使用スイッチ切り替えの信頼性を向上させることができる。

さらに、第２実施形態においては、光遅延・チャープ補償回路１４が、通常時使用する光スイッチ１２−１の出力側、具体的にはタップカプラ１３−１と３ｄＢカプラ１５との間に介装されている。
これにより、光スイッチ１２−１に障害が発生してから、障害発生後のパルスが光カプラ１５および高非線形性ファイバ７に出力される前段において、使用する光スイッチを光スイッチ１２−２に切り替えることができるので、障害発生後に光スイッチ１２−１からの光パルス列が光カプラ１５および高非線形性ファイバ７に送出されることを防止することが可能となり、無瞬断に使用すべき光スイッチ１２−１，１２−２を切り替えている。更には、光パルス列生成部１−１，１−２で生成された光パルス列を、その周波数チャープを補償して光スイッチ３に出力することができる。

上述の構成により、本発明の第２実施形態にかかる光源装置２０においては、光パルス列生成部１−１，１−２から出力されたパルス列はそれぞれ３ｄＢカプラ１１−１，１１−２で２分岐される。その後冗長構成がとられた光スイッチ１２−１，１２−２にそれぞれ現用、予備の光パルス列生成部１−１，１−２から２分岐されたパルス列が入射される。

また光スイッチ１２−１，１２−２からの出力は再度カプラ１５によって結合され、このカプラ１５から出力された光パルス列は高非線形性ファイバ７に入力されて、高非線形性ファイバ７ではＳＣ光を出力する。
このとき、光パルス列を選択するために使用する光スイッチ１２−１が正常動作している場合（異常検出部１６ａで異常が検出されていない場合）には、この光スイッチ１２−１で選択的に出力された光パルス列を光遅延・チャープ補償回路１４を通じてカプラ１５に出力する。

一方、光パルス列を選択するために使用していた光スイッチ１２−１に障害が発生したことが異常検出部１６ａで検出された場合には、制御信号出力部１６ｄにおいて、光パルス列を選択するために光スイッチ１２−２を使用し光スイッチ１２−１を使用しないようにするための制御信号を、各光スイッチ１２−１，１２−２に出力する。
これにより、光スイッチ１２−１，１２−２からの出力が、スイッチ１２−１の後段につなげられた光遅延・チャープ補償回路１４によって得られる遅延時間中に切り替わることで、光スイッチ１２−１に障害が起きた場合においても、瞬断を起こすことなく使用する光スイッチの切り替えが可能となる。

なお、障害が検出された光スイッチ１２−１を正常動作する光スイッチに交換した際には、あらかじめ、スイッチ部１２−１、光遅延・チャープ補償回路１４での全遅延時間を測定した上で、光スイッチ１２−２との間でタイミング同期を取ることで、使用する光スイッチを光スイッチ１２−１へ切り戻す。
また、光スイッチ１２−１，１２−２のいずれの光スイッチを使用している場合においても、光スイッチ１２−１，１２−２では、前述の第１実施形態の場合と同様に、光スイッチ制御部６からの制御を受けて、光スイッチ生成部１−１，１−２からの光パルス列のいずれかを選択的に出力することができる。

このように、本発明の第２実施形態によれば、前述の第１実施形態の場合と同様の利点があるほか、第１の光スイッチ１２−１および第２の光スイッチ１２−２とともに、使用スイッチ切り替え制御部１６により、使用している第１の光スイッチ１２−１に障害等が発生しても第２の光スイッチ１２−２に無瞬断で切り替えることができ、より安定的に出力光となるＣＷ光を出力させることができ、装置の動作安定化を飛躍的に図ることができる利点もある。

なお、上述の本実施形態においては、光遅延・チャープ補償回路１４を、タップカプラ１３−１およびカプラ１５の間に介装しているが、本発明によれば、これを省略することもできるほか、前述の図６の場合と同様の光遅延回路をそなえることとしてもよい。
〔Ｂ１〕第２実施形態の変形例の説明
上述の第２実施形態における光スイッチ１２−１，１２−２においては、各３ｄＢカプラ１１−１，１１−２において、一つの光パルス生成部１−１，１−２からの光パルス列を２分岐させて、それぞれの信号を冗長構成がとられた光スイッチ１２−１，１２−２に光ファイバ１８−１〜１８−４を介して入射されるようになっている。

このため、カプラ１１−１，１１−２と光スイッチ１２−１，１２−２との間の光伝搬距離即ち光ファイバ１８−１〜１８−４の長さの影響により、２つの光パルス生成部１−１，１−２からの光パルス列が光スイッチ１２−１，１２−２に入力する時点でのタイミングは、パルス駆動回路１ａに対する制御だけでは完全に同期させることは難しい。
そこで、例えば図１２に示すように、入力端に光位相調整部１２ａ−１，１２ａ−２が設けられた光スイッチ１２Ａを、図１１に示す光スイッチ１２−１，１２−２に換えてそなえることで、光ファイバ１８−１〜１８−４の長さの微妙なずれなどによって生じる入力パルス間タイミングズレを光スイッチ内で補正することが可能となる。

ここで、この図１２に示す光スイッチ１２Ａは、前述の図４（Ｅ）に示すものと同様、３つの光スイッチエレメント１２ｂ−１〜１２ｂ−３による２段縦続の構成をそなえているが、この光位相調整部１２ａ−１，１２ａ−２は、入力側光スイッチエレメント１２ｂ−１，１２ｂ−２の前段に、光スイッチエレメント１２ｂ−１〜１２ｂ−３に一体に集積されている。

そして、光位相調整部１２ａ−１，１２ａ−２は、ニオブ酸リチウム等の基板に形成された導波路上に位相調整用の電気信号を供給するための電極をそなえて構成され、例えば入力ポート１２ｃ−１，１２ｃ−２からそれぞれ入力された２つの光パルス列の位相がそろうように位相調整を行なうことができる。即ち、光位相調整部１２ａ−１，１２ａ−２は、２つの光パルス列生成部１−１，１−２から出力された各光パルス列が第１の光スイッチおよび第２の光スイッチとしての光スイッチ１２Ａに到達するまでの到達時間差を補正することができる。

なお、光位相調整部１２ａ−１，１２ａ−２で位相調整された２つの光パルス列は、図４（Ｅ）に示す光スイッチ３Ｅと同様に、光スイッチエレメント１２ｂ−１〜１２ｂ−３を介していずれか一方が選択的に出力ポート１２ｄ−１から出力され、選択されない予備の光パルス列については出力ポート１２ｄ−２，１２ｄ−３を通じてモニタすることができる。

換言すれば、光スイッチ１２Ａを図１１に示す光スイッチ１２−１，１２−２に換えて配置することにより、光スイッチ１２Ａの出力ポート１２ｄ−１は、２つの光パルス列生成部１−１，１−２からの光パルス列のうちの現用とする光パルス列を出力するための現用光パルス列用出力ポートとして構成され、出力ポート１２ｄ−２，１２ｄ−３は、現用とする光パルス列以外の予備とする出力パルス列をモニタ用に出力するための予備光パルス列用出力ポートとして構成される。

また、使用スイッチ切り替え制御部１６の異常検出部１６ａは、第１の光スイッチおよび第２の光スイッチとしての光スイッチ１２Ａにおける出力ポート１２ｄ−２，１２ｄ−３から出力された予備とする出力パルス列をモニタすることにより、第１の光スイッチおよび第２の光スイッチとしての光スイッチ１２Ａの異常を判定することができる。
また、光位相調整部１２ａ−１，１２ａ−２を集積する光スイッチとしては、前述の図４（Ｅ）に示すもの以外に、図４（Ａ）〜図４（Ｄ）に示す光スイッチ３Ａ〜３Ｄに集積することとしてもよい。

〔Ｃ〕第３実施形態の説明
図１３は本発明の第３実施形態にかかる光源装置３０を示すブロック図であり、この図１３に示す光源装置３０は、前述の各実施形態におけるものとは異なる態様で光スイッチ３を制御する光スイッチ制御部６Ｄをそなえている点が異なっているが、光パルス列生成部１−１，１−２，光スイッチ３および高非線形性ファイバ７をそなえている点については同様である。

ここで、光スイッチ制御部６Ｄは、高非線形性ファイバ７で生成された出力光としての複数波長の連続光（ＳＣ光）における特定の一波長成分をモニタ波長成分として抽出するモニタ波長フィルタ２Ｄ，モニタ波長フィルタ２Ｄで抽出されたモニタ波長成分を電気信号に変換する光電変換素子であるフォトダイオード４Ｄおよびフォトダイオード４Ｄからの電気信号をもとに光スイッチ３を制御する電気信号処理部５Ｄをそなえて構成されている。

また、電気信号処理部５Ｄは、状態判断部５ｅおよび第２制御信号出力部５ｆをそなえて構成されている。状態判断部５ｅは、フォトダイオード４Ｄからのモニタ波長成分を示す電気信号を入力されて、このモニタ波長成分の変動状態をもとにして、現用として光スイッチ部３で出力している光パルス列の状態を判定するものである。具体的には、フォトダイオード４Ｄからのモニタ波長成分が、予め定められた閾値よりも小さくなったか否かを判定し判定結果を出力するようになっている。

さらに、第２制御信号出力部５ｆは、状態判断部５ｅで現用として光スイッチ部３で出力している光パルス列の状態が異常であると判定された場合に、光スイッチ部３における現用とする光パルス列の出力を、無瞬断に切り替えるべく、光スイッチ部３に第２制御信号を出力するものである。例えば、光スイッチ部３において、光パルス列生成部１−１からの光パルス列を現用として出力している場合において、第２制御信号を光スイッチ部３に出力した場合には、出力する光パルス列を光パルス列生成部１−２からの光パルス列に切り替えるようになっている。

上述の構成により、本発明の第３実施形態においても、高非線形性ファイバ７において、光パルス列生成部１−１，１−２で生成された光パルス列のうち光スイッチ部３で選択された光パルス列をもとにしてＣＷ光を生成し出力している。
このとき、光スイッチ部３に入射されるパルス幅は狭く、実時間でその幅を監視することは難しい。しかし、例えば、図１４のＡ−１からＡ−２に示すようにパルス幅が変動することで、高非線形性ファイバ７によって生成されるＷＤＭ信号の帯域は、図１４のＢ−１からＢ−２に示すように変化を受けている。

そこで、光スイッチ制御部６Ｄの状態判断部５ｅにおいて、高非線形性ファイバ７からのＣＷ光のうちで、信号パルス幅の影響に対し変動を受け易い、特定の信号チャンネルもしくは通信用キャリアとして使われていない波長成分をモニタする。
そして、第２制御信号出力部５ｆにおいて、状態判断部５ｅからのモニタ結果をもとにして、モニタ波長成分の強度が閾値レベルより下がることで、現用である光パルス生成部（例えば光パルス生成部１−１）の異常が検知された場合に、光スイッチ部３に第２制御信号として光スイッチ部３の切り替え信号を送ることで、信号チャンネルまでパルス変化の影響を及ぼす前に光スイッチ部３でパルス列を切り替えることで、無瞬断での切替を実現する。

これにより、現用として出力している光パルス列が完全に断状態となる前段階において予備の光パルス列生成部１−２を現用に切り替えることができるので、光パルス列を無瞬断に切り替えることができるのである。
このように、本発明の第３実施形態によれば、光スイッチ制御部６Ｄにより、ＳＣ光源として機能する光源装置３０を用いて、無瞬断に現用系から予備系に切り替えることができるようにしているので、現用系の光パルス列生成部（例えば光パルス生成部１−１）において障害等が発生しても無瞬断で予備系の光パルス生成部（光パルス生成部１−２）からの光パルス列に切り替えることができ、前述の第１実施形態の場合と同様、出力光となる多数キャリアの連続光を安定的に生成し出力することができる利点がある。

なお、前述の第１実施形態の場合と同様のタイミング抽出部５ｂをそなえ、このタイミング抽出部５ｂで抽出された消光タイミングにおいて第２制御信号を出力するようにしてもよい。
〔Ｄ〕その他
上述の各実施形態にかかわらず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが可能である。

たとえば、上述の各実施形態においては、２つの光パルス列生成部１−１，１−２を用いることにより、一方を現用とし、他方を予備として使用するようになっているが、本発明によればこれに限定されず、３つ以上の光パルス生成部を準備し、現用および予備とする光パルス列生成部の組み合わせを、上述の本実施形態における１つずつの組み合わせ以外の組み合わせとすることもできる。

また、上述の各実施形態にかかる特徴を適宜組み合わせて実施することも、もちろん可能である。例えば、前述した第１実施形態の各変形例の態様を、第２実施形態の態様に組み合わせることも、もちろん可能である。又、上述の第３実施形態にかかる光スイッチ制御部６Ｄとともに、第２実施形態にかかる構成をそなえるようにしてもよい。
さらに、上述した実施形態により、本発明の装置を製造することは可能である。

〔Ｅ〕付記
（付記１） 周期的な光パルス列を互いに同期して生成しうる複数の光パルス列生成部と、
該複数の光パルス列生成部から出力された光パルス列のうちの現用とする光パルス列を選択的に出力しうる光スイッチ部と、
該光スイッチ部から出力された光パルス列から、複数波長の連続光を出力光として生成しうる出力光生成部と、
該光スイッチ部における上記現用とする光パルス列の出力を、上記複数の光パルス列生成部で生成される各光パルス列の状態に応じて無瞬断で切り替えるべく、該光スイッチ部を制御する光スイッチ制御部と、をそなえて構成されたことを特徴とする、光源装置。

（付記２） 該光スイッチ制御部が、
該複数の光パルス列生成部から出力された上記各光パルス列を電気信号に変換する光電変換部と、
該光電変換部で電気信号に変換された上記各光パルス列の異常を検出する異常検出部と、
該光電変換部で電気信号に変換された上記各光パルス列における消光／発光タイミングを抽出するタイミング抽出部と、
該異常検出部にて、上記現用とする光パルス列に異常が検出された場合には、該タイミング抽出部で抽出された消光タイミングにおいて、上記現用とする光パルス列を無瞬断に切り替えるべく、該光スイッチ部に第１制御信号を出力する第１制御信号出力部と、をそなえて構成されたことを特徴とする、付記１記載の光源装置。

（付記３） 該複数の光パルス列生成部が、それぞれ、クロック信号を生成するクロック信号生成部と、該クロック信号生成部で生成されたクロック信号をもとに光パルス列を出力するパルス光源と、をなえて構成され、
該タイミング抽出部で抽出される上記各光パルス列における消光／発光タイミングをもとに、各光パルス列生成部のクロック信号生成部を同期制御する同期制御部をそなえて構成されたことを特徴とする、付記２記載の光源装置。

（付記４） 該複数の光パルス列生成部から出力された上記各光パルス列を分岐して、一方を該光スイッチ部に導くとともに他方を該光電変換部へ導く分岐部をそなえ、
上記の分岐部と光スイッチ部との間に、上記各光パルス列の伝搬を遅延させる光遅延回路が介装されたことを特徴とする、付記２記載の光源装置。
（付記５） 該複数の光パルス列生成部から出力された上記各光パルス列を分岐して、一方を該光スイッチ部に導くとともに他方を該光電変換部へ導く分岐部をそなえ、
上記の分岐部と光スイッチ部との間に、上記各光パルス列の伝搬を遅延させる光遅延回路とともに、チャープ補償を行なうチャープ補償回路をそなえて構成されたことを特徴とする、付記２記載の光源装置。

（付記６） 該光スイッチ部が、
該光スイッチ制御部からの制御を受けて、該複数の光パルス列生成部から出力された光パルス列を入力され入力された光パルス列のうちの現用とする光パルス列を選択的に出力しうる第１の光スイッチおよび第２の光スイッチをそなえるとともに、
上記の第１の光スイッチおよび第２の光スイッチのうちで、通常時は、該第１の光スイッチを上記現用とする光パルス列を選択的に出力するために使用する一方、該第１の光スイッチからの上記現用とする光パルス列に異常が生じた場合には、該第２の光スイッチを上記現用とする光パルス列を選択的に出力するために使用すべく、第１の光スイッチおよび第２の光スイッチの切り替え制御を行なう使用スイッチ切り替え制御部をそなえて構成されたことを特徴とする、付記１記載の光源装置。

（付記７） 上記の第１の光スイッチおよび第２の光スイッチのそれぞれが、該複数の光パルス列生成部からの光パルス列のうちの上記現用とする光パルス列を出力するための現用光パルス列用出力ポートと、上記現用とする光パルス列以外の予備とする出力パルス列をモニタ用に出力するための予備光パルス列用出力ポートと、をそなえ、
該使用スイッチ切り替え制御部が、上記の第１の光スイッチおよび第２の光スイッチにおける予備光パルス列用出力ポートから出力された上記予備とする出力パルス列をモニタすることにより、上記の第１の光スイッチおよび第２の光スイッチの異常を判定するように構成されたことを特徴とする、付記６記載の光源装置。

（付記８） 上記の第１の光スイッチと出力光生成部との間に、該第１の光スイッチから出力された光パルス列の伝搬を遅延させる光遅延回路が介装されたことを特徴とする、付記６記載の光源装置。
（付記９） 上記の第１の光スイッチと出力光生成部との間に、該第１の光スイッチから出力された光パルス列の伝搬を遅延させる光遅延回路とともに、チャープ補償を行なうチャープ補償回路をそなえて構成されたことを特徴とする、付記６記載の光源装置。

（付記１０） 該複数の光パルス列生成部から出力された各光パルス列が上記の第１の光スイッチおよび第２の光スイッチに到達するまでの到達時間差を補正するための光位相調整部をそなえて構成されたことを特徴とする、付記６記載の光源装置。
（付記１１） 該光スイッチ制御部が、
該出力光生成部で生成された上記出力光としての複数波長の連続光における特定の一波長成分の変動をもとに、現用として該光スイッチ部で出力している光パルス列の状態を判定する状態判断部と、
該状態判断部で上記現用として該光スイッチ部で出力している光パルス列の状態が異常であると判定された場合に、該光スイッチ部における上記現用とする光パルス列の出力を、無瞬断に切り替えるべく、該光スイッチ部に第２制御信号を出力する第２制御信号出力部と、をそなえて構成されたことを特徴とする、付記１記載の光源装置。

（付記１２） 周期的な光パルス列から、複数波長の連続光を出力光として生成しうる出力光生成部とをそなえてなる光源装置の冗長切り替え方法であって、
上記光パルス列を生成しうる光パルス列生成部を複数そなえるとともに、
該複数の光パルス列生成部におけるいずれかを現用とし、該出力光生成部では上記現用の光パルス列生成部からの周期的な光パルス列から上記出力光を生成する一方、
上記現用とする光パルス列生成部を切り替える際には、該複数の光パルス列生成部のうちで現用とされていなかった光パルス列生成部を現用に無瞬断で切り替えて、該出力光生成部では上記現用に切り替えられた光パルス列生成部からの周期的な光パルス列から上記出力光を生成することを特徴とする、光源装置の冗長切り替え方法。

（付記１３） 上記異常時は、上記光パルス列の消光タイミングにおいて、該複数の光パルス列生成部のうちで現用とされていなかった光パルス列生成部を現用に無瞬断に切り替えることを特徴とする、付記１２記載の光源装置の冗長切り替え方法。

本発明の第１実施形態にかかる光源装置を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態の動作を説明するための図である。 ＳＣ光が生成される原理について説明する図である。 （Ａ）〜（Ｅ）はいずれも本発明の第１実施形態にかかる光源装置の要部構成を示す図である。 本発明の第１実施形態の動作を説明するための図である。 本発明の第１実施形態の第１変形例にかかる光源装置を示すブロック図である。 光遅延回路による作用を説明する図である。 本発明の第１実施形態の第２変形例にかかる光源装置を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態の第３変形例にかかる光源装置を示すブロック図である。 （Ａ）〜（Ｄ）はいずれも本発明の第１実施形態の第３変形例の動作を説明するための図である。 本発明の第２実施形態にかかる光源装置を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態の変形例を示すブロック図である。 本発明の第３実施形態にかかる光源装置を示すブロック図である。 本発明の第３実施形態の動作を説明するための図である。

符号の説明

１−１，１−２，１Ｃ−１，１Ｃ−２ 光パルス生成部
１ａ，１ａ−１，１ａ−２ パルス駆動回路
１ｂ−１，１ｂ−２ 短パルス光源
２−１，２−２ タップカプラ
３，１７ 光スイッチ部
３Ａ〜３Ｅ 光スイッチ
３ｂ−１〜３ｂ−３，３ｅ−１〜３ｅ−３ 光スイッチエレメント
３ｃ−１，３ｃ−２ 光ゲート
３ｃ−３ ３ｄＢカプラ
３ｄ−１，３ｄ−２，３ｅ−４，３ｅ−５ 入力ポート
３ｄ−３，３ｄ−４，３ｅ−６〜３ｅ−８ 出力ポート
４−１，４−２ フォトダイオード
５，５Ａ，５Ｄ 電気信号処理部
５ａ 異常検出部
５ｂ タイミング抽出部
５ｃ 第１制御信号出力部
５ｄ 同期制御部
５ｅ 状態判断部
５ｆ 第２制御信号出力部
６，６Ｄ 光スイッチ制御部
７ 高非線形性ファイバ
８Ａ−１，８Ａ−２ 光遅延回路
８Ｂ−１，８Ｂ−２ 光遅延・チャープ補償回路
１０，１０Ａ〜１０Ｃ，２０，３０ 光源装置
１１−１，１１−２ ３ｄＢカプラ
１２−１，１２−２，１２Ａ 光スイッチ
１２ａ−１，１２ａ−２ 光位相調整部
１２ｂ−１〜１２ｂ−３ 光スイッチエレメント
１２ｃ−１，１２ｃ−２ 入力ポート
１２ｄ−１〜１２ｄ−３ 出力ポート
１３−１，１３−２ タップカプラ
１４ 光遅延・チャープ補償回路
１５ ３ｄＢカプラ
１６ 使用スイッチ切り替え制御部
１６ａ フォトダイオード
１６ｂ 異常検出部
１６ｃ タイミング抽出部
１６ｄ 制御信号出力部
１８−１〜１８−４ 光ファイバ

Claims (5)

1. 周期的な光パルス列を互いに同期して生成しうる複数の光パルス列生成部と、
   該複数の光パルス列生成部から出力された光パルス列のうちの現用とする光パルス列を選択的に出力しうる光スイッチ部と、
   該光スイッチ部から出力された光パルス列から、周波数領域において各波長の強度の包絡線が一定であるスーパーコンティニュウム光を出力光として生成しうる出力光生成部と、
   該光スイッチ部における上記現用とする光パルス列の出力を、上記複数の光パルス列生成部で生成される各光パルス列の状態に応じて無瞬断で切り替えるべく、該光スイッチ部を制御する光スイッチ制御部と、をそなえ、
   該光スイッチ制御部が、
   該複数の光パルス列生成部から出力された上記各光パルス列を電気信号に変換する光電変換部と、
   該光電変換部で電気信号に変換された上記各光パルス列の異常を検出する異常検出部と、
   該光電変換部で電気信号に変換された上記各光パルス列における消光／発光タイミングを抽出するタイミング抽出部と、
   該異常検出部にて、上記現用とする光パルス列に異常が検出された場合には、該タイミング抽出部で抽出された消光タイミングにおいて、上記現用とする光パルス列を無瞬断に切り替えるべく、該光スイッチ部に第１制御信号を出力する第１制御信号出力部と、をそなえて構成されたことを特徴とする、光源装置。
2. 周期的な光パルス列を互いに同期して生成しうる複数の光パルス列生成部と、
   該複数の光パルス列生成部から出力された光パルス列のうちの現用とする光パルス列を選択的に出力しうる光スイッチ部と、
   該光スイッチ部から出力された光パルス列から、周波数領域において各波長の強度の包絡線が一定であるスーパーコンティニュウム光を出力光として生成しうる出力光生成部と、
   該光スイッチ部における上記現用とする光パルス列の出力を、上記複数の光パルス列生成部で生成される各光パルス列の状態に応じて無瞬断で切り替えるべく、該光スイッチ部を制御する光スイッチ制御部と、をそなえ、
   該光スイッチ制御部が、
   該出力光生成部で生成された上記出力光としての該スーパーコンティニュウム光における特定の一波長成分の変動をもとに、現用として該光スイッチ部で出力している光パルス列の状態を判定する状態判断部と、
   該状態判断部で上記現用として該光スイッチ部で出力している光パルス列の状態が異常であると判定された場合に、該光スイッチ部における上記現用とする光パルス列の出力を、無瞬断に切り替えるべく、該光スイッチ部に第２制御信号を出力する第２制御信号出力部とをそなえ、
   前記状態判断部での前記判定に用いる特定の一波長成分の変動は、前記光パルス列におけるパルス幅の影響に対し変動を受け易い、特定の信号チャンネルの波長成分もしくは通信用キャリアとして使われていない波長成分の変動であることを特徴とする、光源装置。
3. 該光スイッチ部が、
   該光スイッチ制御部からの制御を受けて、該複数の光パルス列生成部から出力された光パルス列を入力され入力された光パルス列のうちの現用とする光パルス列を選択的に出力しうる第１の光スイッチおよび第２の光スイッチをそなえるとともに、
   上記の第１の光スイッチおよび第２の光スイッチのうちで、通常時は、該第１の光スイッチを上記現用とする光パルス列を選択的に出力するために使用する一方、該第１の光スイッチからの上記現用とする光パルス列に異常が生じた場合には、該第２の光スイッチを上記現用とする光パルス列を選択的に出力するために使用すべく、第１の光スイッチおよび第２の光スイッチの切り替え制御を行なう使用スイッチ切り替え制御部をそなえて構成されたことを特徴とする、請求項１又は２記載の光源装置。
4. 周期的な光パルス列から、周波数領域において各波長の強度の包絡線が一定であるスーパーコンティニュウム光を出力光として生成しうる出力光生成部とをそなえてなる光源装置の冗長切り替え方法であって、
   上記光パルス列を生成しうる光パルス列生成部を複数そなえるとともに、
   該複数の光パルス列生成部におけるいずれかを現用とし、該出力光生成部では上記現用の光パルス列生成部からの周期的な光パルス列から上記出力光を生成する一方、
   該複数の光パルス列生成部から出力された上記各光パルス列を電気信号に変換し、
   上記電気信号に変換された上記各光パルス列の異常を検出し、
   上記電気信号に変換された上記各光パルス列における消光／発光タイミングを抽出し、
   上記現用とする光パルス列に異常が検出された場合には、上記抽出された消光タイミングにおいて、該複数の光パルス列生成部のうちで現用とされていなかった光パルス列生成部を現用に無瞬断で切り替えて、該出力光生成部では上記現用に切り替えられた光パルス列生成部からの周期的な光パルス列から上記出力光を生成することを特徴とする、光源装置の冗長切り替え方法。
5. 周期的な光パルス列から、周波数領域において各波長の強度の包絡線が一定であるスーパーコンティニュウム光を出力光として生成しうる出力光生成部とをそなえてなる光源装置の冗長切り替え方法であって、
   上記光パルス列を生成しうる光パルス列生成部を複数そなえるとともに、
   該複数の光パルス列生成部におけるいずれかを現用とし、該出力光生成部では上記現用の光パルス列生成部からの周期的な光パルス列から上記出力光を生成する一方、
   該出力光生成部で生成された上記出力光としての該スーパーコンティニュウム光における特定の一波長成分の変動をもとに、現用として該光スイッチ部で出力している光パルス列の状態を判定し、
   上記現用とした光パルス列の状態が異常であると判定された場合に、該複数の光パルス列生成部のうちで現用とされていなかった光パルス列生成部を現用に無瞬断で切り替えて、該出力光生成部では上記現用に切り替えられた光パルス列生成部からの周期的な光パルス列から上記出力光を生成し、
   かつ、前記判定に用いる特定の一波長成分の変動は、前記光パルス列におけるパルス幅の影響に対し変動を受け易い、特定の信号チャンネルの波長成分もしくは通信用キャリアとして使われていない波長成分の変動であることを特徴とする、光源装置の冗長切り替え方法。

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