JP4892262B2 - 光源波長制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、波長多重光通信システムにおける光源波長制御装置に関する。

最近の波長多重(Wavelength Divisional Multiplexing;WDM)光伝送装置の信号生成部分には、出力波長を可変できるチューナブルレーザダイオード(Laser Diode;LD)が搭載されている。これまでのチューナブルLDはLD温度を一定に保つペルチェ素子の温度を可変させることで波長を変えるものが主流であったが、活性層の屈折率変化により波長を可変させるものであり、波長の可変範囲は2〜4nm程度と狭かった。

しかし、最近ではLD素子外部に付加した外部共振器を制御することで共振光路長を可変させ、波長をCバンド帯域内（or Lバンド帯域内）でフルに可変できるものが主流になってきている。

WDM装置では、各送信器に同一のチューナブルLDを搭載し、所望の波長を得るために、使用時に各LDに対して波長設定を行う必要がある。 これまではマニュアルで波長設定を行うか、もしくは自送信器の実装されている装置スロット位置を自装置で認識し、自装置に波長設定する方法がとられていた。

図１３は、従来のWDM光送信装置の概観を示す図である。
筐体１０にさまざまな機能を搭載したパネルが差し込まれており、これらが互いに光配線あるいは電気配線によって接続される。筐体１０の左半分には、チューナブルLDを含む送信器ユニットが複数搭載されている。各送信器ユニットの波長の設定は、マニュアルによって行なうか、送信器ユニットが、自装置がどのスロットにはめ込まれたかを自動認識し、自動的に波長を設定する方式がとられる。

しかし、マニュアル設定では波長数が多い場合に非常に手間がかかる。スロット位置を認識して自動設定する方法はシェルフが1つだけの構成であれば有効な方法だが、多波長WDM通信システムで、送信器の実装シェルフが複数になってしまう場合には、スロット位置だけでなくシェルフの種別も認識する必要があるため、シェルフ間で情報交換を行った上で自分のスロットがどの波長用であるかを認識しなければならず、複雑な制御シーケンスが必要となる。

図１４は、多波長WDM通信システムにおける送信器の構成の概念図である。
１つの送信器収容シェルフは、複数の光源を収容することができるが、その数は、多くても数十個である。したがって、最近の１００波以上の波長を多重する多波長WDM通信においては、すべての光源を１つのシェルフに収容することはできず、複数の送信器収容シェルフを用意し、これらのシェルフから出力される各波長の光を多波長合分波＋増幅装置１１で合波して通信路に送出するようにする必要がある。

さらに、この方法では送信器を実装する物理的スロットと光を合波するモジュールとの間に接続間違いがあった場合に間違いがあることを認識するのが困難である上、多波長になるほどファイバ本数が多くなるため接続間違い箇所を特定するのが困難である。

従来の波長多重光伝送システムにおける送信波制御方法としては、特許文献１がある。特許文献１では、送信器への戻り光を検出して、送信器の出力波長を制御する技術が開示されている。
特開２００５−２７７６８６号公報

図１５は、従来の問題点を説明する図である。
各送信器１５−１〜１５−ｎは、それぞれ、波長λ１〜λｎを出力している。WDM信号を生成するためには、各送信器１５−１〜１５−ｎを合波する必要があるので、光合波器１６が設けられている。光合波器１６の各入力ポートＰ１〜Ｐｎにはフィルタ特性があり、各入力ポートに対応した所定の波長以外の光は出力されないようになっている。

例えば、図１５では、送信器１５−ｎ−１と１５−ｎは正しい波長の光を、光合波器１６のポート１５−ｎ−１およびポートＰ１５−ｎに入力しているために、他の波長の光と合波されて、WDM信号として出力される。

しかし、送信器１５−１と１５−２は、接続ミスにより、接続すべきポートＰ１とＰ２が入れ替わってしまっている。送信器１５−１の波長λ１の光が、波長λ２のみを受け付けるポートＰ２に入力され、送信器１５−２の波長λ２の光が、波長λ１のみを受け付けるポートＰ１に入力されている。この場合、入力ポートのフィルタ特性により、送信器１５−１と１５−２の光は、光合波器１６において、正しく合波されず、WDM信号としては出力されない。したがって、図１５の状態では、WDM信号は、λ１とλ２の波長の光がかけている光多重信号となる。

このような場合、送信器１５−１と１５−２の接続を修正すればよいが、実際には、送信器の数は、数十から百数十個あるので、光配線の数も同数あることになって、人間がマニュアルで接続ミスを見つけ出し、接続ミスを修正するのは、非常に難しい。

本発明の課題は、波長多重通信システムの送信器における出力波長を自動的に制御し、正しい波長が光合波器に入力されるように設定できる光源波長制御装置を提供することである。

本発明の光源波長制御装置は、複数の光源と、複数の入力ポートを有し、前記複数の光源からの光をそれぞれ異なる前記入力ポートに入力し、合波して出力する合波手段であって、前記複数の入力ポートはそれぞれ透過波長特性が異なる合波手段と、前記合波手段の前記入力ポートの前段にそれぞれ設けられ、入力する光源からの光が対応する前記入力ポートにおける前記透過波長特性により透過する所定の波長のときは通過させ、他の波長のときは反射する複数の反射光発生手段と、前記複数の反射光発生手段からの反射光を検出することにより、対応する前記光源の出力波長を前記反射光発生手段の前記所定の波長に設定する波長設定手段と、
を備えることを特徴とする。

マニュアル作業では、これまで非常に作業工数のかかっていた波長設定を、合波器との波長の関係を確認することで自動的、かつ、正確に行うことができ、装置立ち上げ作業・メンテナンス作業の工数を大幅に削減させることができる。また本制御は反射光を自送信器で検出して自分の波長にフィードバックするという、小さい領域に閉じて制御を行うことができるため、機器構成上、制御上とも非常に簡易的に実現することができる。

本発明の実施形態においては、合波器の入力部にバンドパスフィルタを追加し、合波器の各ポートにマッチしない波長である場合には送信器側に反射光が戻るようにし、送信器に搭載したフォトダイオード(PhotoDiode;PD)にて反射光をモニタする。送信器の起動直後にLDに対しては波長設定（ITU-Tで規定された波長間隔で順次設定 or 連続波長スイープで設定）を行い、自動スイープさせ、反射光が少ない波長を最適波長と判断して、初期設定を自動で行う方法をとる。この方法では、スロットの位置やシェルフの数によらず、あくまで接続された合波器の各ポートにおける透過波長と自分の発振波長との関係により全自動で波長を決めることができる。

図１は、本発明の基本構成図を示す図である。
光合波器モジュール２５と送信器２０の間に所望の波長のみを透過するバンドパスフィルタ２３−１〜２３−ｎを搭載し、所望の波長以外は送信器側へ反射するようにし、送信器側に反射光モニタを搭載しておく。光信号用のバンドパスフィルタは、多層膜フィルタやファイバグレーティング等を使用する。これらにおいては、各ポートに応じた透過波長の光は、通常の通り透過するが、それ以外の光は、反射されるようになっている。LD設定波長が接続された光合波器モジュール２５の入力ポートの透過波長と異なる場合は、送信器２０側で反射光が観測されるが、LD設定波長が透過波長に一致した場合には反射光は観測されない。これにより自分が設定されるべき波長を知ることができる。

送信器２０のチューナブルLD部２１から出力された光は、カプラ２２を通過して、バンドパスフィルタ２３−１に入力される。チューナブルLD部２１からの光の波長がλ１の場合には、バンドパスフィルタ２３−１を通過して、光合波器モジュール２５のポートＰ１に入力され、他の波長の光と合波される。ここでは、バンドパスフィルタ２３−１に接続される送信器２０を１つのみ図示しているが、実際には、バンドパスフィルタ２３−１〜２３−ｎに対応するｎ個の送信器２０が設けられており、各バンドパスフィルタ２３−１〜２３−ｎを通過した光は、各ポートＰ１〜Ｐｎに入力され、合波されて出力ポートＰｏｕｔから出力される。チューナブルLD部２１からの光の波長がλ１以外であった場合には、この光は、バンドパスフィルタ２３−１で反射され、カプラ２２に入力される。カプラ２２では、反射光を分岐し、分岐した反射光を反射光モニタ２６に入力する。反射光モニタ２６は、反射光の強度を検出し、検出結果をＡ／Ｄ変換器２７に入力する。Ａ／Ｄ変換器２７では、反射光モニタ２６の検出結果をデジタル化し、比較回路２９に入力する。比較回路２９では、Ａ／Ｄ変換器２７からのデジタル化された反射光の強度と閾値を比較する。比較結果は、波長設定回路２８に入力される。波長設定回路２８で、比較の結果が反射光の強度が閾値より大きいことを示している場合には、チューナブルLD部２１の出力波長が間違っているとし、チューナブルLD部２１の出力波長を設定しなおす。なお、図１においては、バンドパスフィルタ２３−１〜２３−ｎは、光合波器モジュール２５と共に、合分波ユニット２４に収容されているように示している。

図２は、バンドパスフィルタの構成例を示す図である。
バンドパスフィルタの設け方は使用する合波器の種類によって異なるが、送信器と合波器との間に挿入することで所望の機能を実現できる。

バルクタイプのフィルタモジュールを挿入する方法、外付けタイプのファイバーグレーティング(Fiber Bragg Grating;FBG)を挿入する方法、導波路型アレイ状グレーティング(Arrayed Waveguide Grating;AWG)のSi基板上の各入力ポート部に導波路型のFBG（バンドパスフィルタ）を形成する方法、3ポートモジュールをカスケード接続した合波器における空きポートを使用する方法などを採ることができる。なお、バルクタイプのフィルタモジュールを接続する方法は合波器の種類によらず適用可能であるが、インターリーバーなどのフィルタを内蔵させるのが困難なものに対しても有効な方法である。

図２（ａ）は、バルクタイプのバンドパスフィルタを設ける方法を示している。光合波器モジュール２５の入力ポートＰ１〜Ｐｎのそれぞれに、ポートに対応した特定波長のみを透過し、それ以外の波長を反射する特性を持つバンドパスフィルタ２３−１〜２３−ｎを設ける。バンドパスフィルタは、多層膜フィルタなどでよい。図２（ｂ）は、AWGのSi基板上の各ポートの入力部にポートＰ１〜Ｐｎに対応した特定波長のみを透過し、それ以外の波長を反射する特性を持つFBG３０を設ける構成である。FBGが設けられた各導波路から入力された各波長の光は、それぞれ異なる長さの光導波路３１を通り、干渉の効果によって合成され、出力されるが、それ以外の波長は入力部に設けられたFBGにて反射し光源側に戻る。図２（ｃ）は、３ポートモジュールを用いた構成である。３ポートモジュールは、中にポートＰ１〜Ｐｎに対応した特定波長のみを透過し、それ以外の波長を反射する特性を持つバンドパスフィルタが設けられており、たとえば、３ポートモジュール３２−１であれば、波長λ１の波長を透過して、出力する。一方、波長λ１以外の波長の光は、バンドパスフィルタによって、３ポートモジュール内で反射され、通常は閉鎖されているポートの方向に向かう。本発明の実施形態では、この通常は閉鎖されているポートを使用し、反射光の検出に使う。３ポートモジュールを直列につなげることにより、図２（ｃ）に示すように、順次各波長の光を合波することができ、最終的に、波長λｎのフィルタを持つ３ポートモジュールの出力ポートＰｏｕｔから出力される光は、波長λ１〜λｎが多重された光となる。

図３は、図２（ｃ）で使う３ポートモジュールを説明する図である。
３ポートモジュールは、おおよそ16波以下程度の小規模WDMシステムにおいて使われることが多い。３ポートモジュールは対向した2芯フェルール３５、３６の間に所望の特性（λnのみを透過して、それ以外の波長を反射させる）を持つフィルタ４１が挿入された構成となっているが、通常４ポートのうち１ポートは使用していない。すなわち、ポート３７から波長λｎの光が入力されると、バンドパスフィルタ４１を透過し、ポート３９に出力される。ポート３８から、波長λ１〜λｎ−１の光が入力されると、バンドパスフィルタ４１によって反射され、ポート３９に出力される。したがって、３ポートモジュールによって、波長λ１〜λｎ−１と波長λｎの光が合波されることになる。一方、ポート３７から入力された光が波長λｎ以外の波長であった場合には、バンドパスフィルタ４１によって反射され、ポート４０の方向に向かうが、通常は、ポート４０は未使用ポートとなっている。本発明の実施形態においては、その未使用ポートをモニタ用に使用し、３ポートモジュールの構造変えることなく、反射光の検出という機能を実現する。この場合、ポート３８から入力される光に波長λｎが含まれていた場合には、バンドパスフィルタ４１を波長λｎの光だけが透過し、やはり、ポート４０に出力される。本来、波長λｎの光は、ポート３７から入力されるべきものであるので、ポート３８からの光に波長λｎが含まれていることは異常な状態が起こっていることを示している。したがって、ポート３７からの光の波長が正規のものでない、あるいは、ポート３７から入力されるべき波長の光が既に別のところで入力されてしまっているような場合は、ポート４０に光が出力されるか否かを見れば、検出できるものである。

図４は、３ポートモジュールを用いた、反射光モニタの構成方法を説明する図である。
合波ユニット側にモニタPDを搭載する方法、光ファイバは各送信器に接続させて送信器側にモニタを搭載する方法のいずれでも構わない。

すなわち、図４（ａ）は、反射光モニタ２６ａを送信器２０ａに設けている構成例である。合分波ユニット２４ａは、３ポートモジュール３２−１〜３２−ｎで構成され、図３で述べたように、未使用ポートを反射光検出用ポートとして使用して、この反射光検出用ポートから出力される光を光ファイバで送信器２０ａまで転送し、反射光モニタ２６ａで検出するものである。この場合、３ポートモジュール３２−１〜３２−ｎから反射光モニタ２６ａに光ファイバを接続する必要があるが、反射光モニタ２６ａの検出結果に基づいてチューナブルLD部２１を制御するための構成へ与える制御信号の配線を送信器２０ａ内に収めることができる。図４（ｂ）は、他の構成例であり、反射光モニタ２６ｂ−１〜２６ｂ−ｎが合分波ユニット２４ｂ内に収められている。この場合、３ポートモジュール３２−１〜３２−ｎからの、反射光を転送する光導波路は、合分波ユニット２４ｂ内で収められるが、反射光モニタ２６ｂ−１〜２６ｂ−ｎから各チューナブルLD部２１への制御線が合分波ユニット２４ｂから各送信器２０ｂに接続されなければならない。

なお、図４においては送信器２０ａ、２０ｂは、１つだけ示されているが、それぞれの波長λ１〜λｎについて１つずつ設けられるべきものである。
図５は、本発明の実施形態における３ポートモジュールの実装方法を説明する図である。図５において、図３と同じ構成要素には、同じ参照符号を付してある。

３ポートモジュールの未使用ポートであった新たに追加したポートはモニタ専用であるが、より光を受けやすくするため、このポートにマルチモードファイバを取り付けるのも有効な方法である。マルチモードファイバを追加ポートに用いればモニタがしやすくなるだけでなく、受光トレンラスを非常に緩くできるため、モジュールの製造性をほとんど落とすことなく光学系の組み立てができ、コスト増加を抑えることができる。なぜならば、マルチモードファイバは、通常用いられるシングルモードファイバに比べ、光が通過する部分であるコアの部分の直径が大きいので、光路が少しずれても、受光することができるから、ポートとバンドパスフィルタ４１の位置決めがより容易になり、本発明の実施形態に使用する３ポートモジュールを製造しやすくなるという効果があるからである。

また3ポートモジュールの未使用ポートを反射光検出用ポートに用いた場合、反射光検出用ポートの対向ポートが自分より上流側に接続された別の3ポートモジュールからの波長多重信号用ポートに相当するため、仮に自分より上流に誤って自分と同じ波長が設定されている（＝同波長のバンドパスフィルタが誤実装されている）場合にも検出することができる。

その際には、波長がダブルブッキングしている状態であるため、波長ブッキングアラームを発出する。
装置内搭載時、合波器と送信器間の接続にミスがあった場合、従来の方法では接続ミスを検出するのが非常に困難であるが、本発明の実施形態では、合波器の透過波長と自分の出力波長の関係を調査して波長を決めるため、接続ミスがあっても正しい波長に設定することができる。
また、自分自身の実装されているスロットが認識できれば、設定した波長との関係を比較できるので、異常箇所を容易に特定することができる。

本発明の実施形態の方法では、電源投入時や増設時にLDを発光させて波長を可変し、反射光をモニタして最適波長を決めるが、システムが既に運用されているときには、運用中の他信号に影響を与えてはいけない。

例えば、合波器の後に送信光増幅器が接続される場合、増幅器に入力する光レベルが高いと、増幅器は「波長数が増えた」、もしくは「入力レベルが増えた」と誤認識してしまう。 この際、増幅器がレベル一定制御で動作していると、波長が増えた状態なのにレベルを一定に保つため、1波長当たりのパワーが減少してしまう（他波長に影響を与える）ことになる。

図６は、波長調整における問題点を説明する図である。
図６の送信装置４９は、送信器４５の後段にバンドパスフィルタ４６、光合波器モジュール４７、光増幅器４８が設けられている。今、波長λ３の光信号がない状態で、運用されているとする。この様子が、図６（１）に示されている。各波長の光信号のレベルは、Ｘ１である。光増幅器４８は、出力レベル一定制御をしているとする。ここで、新しく波長λ３の光信号を加えるとする。送信器４５は、バンドパスフィルタ４６からの反射光を見ながら、波長をスイープし、発振波長をλ３に設定する。ここで、急に波長がλ３に設定されると、突然、波長λ３の光が、光合波器モジュール４７を通って、光増幅器４８に入力される。光増幅器４８は、ある一定のゲインで増幅を行なっているので、新たに光信号が入力されたことにより、光増幅器４８の出力が大きくなる。ここで、出力レベル一定制御を行うと、波長数が増えた分だけ、ゲインを小さくしなければならず、このため、図６（２）に示されるように、１波あたりの出力レベルが小さくなってしまう。１波あたりの出力レベルが小さくなると、受信側での波長ごとの受信レベルが小さくなって信号断に至ってしまったり、Ｓ／Ｎ比が悪くなることで、通信品質が悪くなってしまう。したがって、これを避ける方策を用意する必要がある。

図７は、図６の問題点を解決するための方法を説明する図である。
新しく光信号を挿入するために、波長を調整している場合には、他波長に影響が出ない所まで新光信号のレベルを下げる必要があるが、LD電流を調整して出力を下げると、場合によってLED発振状態となってしまうため、正確な波長に制御できなくなり意味がない。

そこでLDの後に接続される外部変調器のバイアスを調整して通過損失が大きい状態になるようにし、送信器の出力を調整する方法をとる。そうすれば発振波長に影響を与えることなく送信器出力を下げることができる。光増幅器に入力するレベルがおおよそ-20dBm以下程度であれば他信号に影響を与える可能性はほとんどない。光増幅器に入力するまでの間に合波器の損失（2〜数dB程度）もあるので、外部変調器からの出力は-15dBm程度まで下げればよい。すなわち、LDの出力を５〜１０ｄＢｍ程度とすると、外部変調器の出力は、それより、約２０ｄＢ小さい−１５ｄＢｍ程度とするのが良い。

そして、反射光をモニタして自波長を決めたあと、外部変調器のバイアス電圧を元に戻して通常状態にする。ただし、光増幅器を用いないシステムでは基本的に波長間での影響はないため、この必要はない。

図８は、波長自動設定のための処理シーケンスを示すフローチャートである。
ステップＳ１０において、送信装置のユニットを起動する。ステップＳ１１において、最初にLDをシャットダウンする。ステップＳ１２において、外部変調器のバイアスを制御して、外部変調器の出力レベルが、入力レベルより約２０ｄＢ小さくなるような、光レベルの減衰が大きい状態にする。ステップＳ１３において、反射光のモニタポートへの入力光の有無を確認する。このステップは、光合波モジュールとして３ポートモジュールを用いた場合を述べている。光合波モジュールとして３ポートモジュールを用いない場合には、ステップＳ１３はなくてよい。ステップＳ１３で、モニタポートへの入力光がある、すなわち、前段側に同波長の入力がある場合には、ステップＳ２０において、波長がダブっているので、波長ブッキングアラームを出して、処理を終了する。

ステップＳ１３の判断で、モニタポートへの入力がないと判断された場合には、ステップＳ１４において、LDのシャットダウンを解除して、光を発振させる。ステップＳ１５において、波長の番号を数える変数ｎを１に設定し、ステップＳ１６において、LDの波長をλｎに設定する。ステップＳ１７において、モニタポートへの入力光の有無を確認する。ステップＳ１７において、モニタポートへの入力光があると判断された場合には、波長が正しい値に設定されていないので、ステップＳ１９において、ｎを１だけ増し、ステップＳ１６に戻って、処理を繰り返す。ステップＳ１７において、モニタポートへの入力光がないと判断された場合には、波長が正しい値に設定されたことになるので、ステップＳ１８において、外部変調器のバイアスをデフォルト値に設定し、処理を終了する。

図９は、送信器と合波器との間に可変アッテネータ(VOA：Variable Optical Attenuator)が入っている場合の構成例を示す図である。
送信装置４９には、通常、可変アッテネータが設けられる。したがって、可変アッテネータの減衰量を適切に設定して、波長設定をする必要がある。

図９（ａ）のように、波長ずれによる反射光を生成するバンドパスフィルタ４６が可変アッテネータ５０の前段にある場合は、波長調整中のポートの可変アッテネータ５０を全閉状態にして、前述のように外部変調器のバイアス電圧を調整して光レベルを調整するようにする。波長設定中の光信号が、突然バンドパスフィルタ４６を通過しても、可変アッテネータ５０が全閉状態であるために、波長設定中の光信号は光増幅器４８まで到達しない。したがって、前述したような問題は発生しない。

一方、図９（ｂ）のように、バンドパスフィルタ４６が可変アッテネータ５０よりも後段にある場合は、外部変調器のバイアスは調整せずに、波長調整中のポートの可変アッテネータ５０を少開状態に制御して波長を可変させて制御シーケンスを動作させることもできる。少開状態というのは、送信器４５からの光を前述の通り、２０ｄＢ程度減衰させる状態のことを言う。すなわち、波長が一致していないことによる反射光を発生するバンドパスフィルタ４６が可変アッテネータ５０の後段にあるため、可変アッテネータ５０を全開にしておくと、波長がバンドパスフィルタ４６のパスバンドと一致した場合に、レベルの大きな光が光増幅器４８に入ってしまい、前述のような問題を生じる。一方、可変アッテネータ５０を全閉にしてしまうと、送信器４５からバンドパスフィルタ４６に光が届かないため、波長調整ができなくなってしまう。そこで、可変アッテネータ５０の減衰量は、光がバンドパスフィルタ４６を通過しても光増幅器４８に悪影響を与えないくらいに光を減衰しつつ、波長調整ができる程度の光が反射光として得られるような減衰量としておく。

これらの方法はいずれも合波器と送信器の間で発生する反射光を送信器でモニタし、合波器の出力側には光は到達させることがないように制御しているため光特性への影響を起こすことがなく、かつ波長確認シーケンス中は変調器のバイアス調整、もしくは可変アッテネータの減衰量を制御するという小さな範囲での制御ループを構成することでシステム全体の制御を容易にしている。

また、送信器が筐体のスロットに取り付けられるとき、自分のスロット情報を入手しておけば、上記のような方法により決定した自波長とスロット位置による波長を比較して、一致するかどうかを確認することができる。すなわち、送信器が自分がどのスロットに取り付けられたかを検出し、そのスロットの送信器が発振すべき波長を調べ、現在の自分の発振波長と比較することにより、正しく動作しているか否かを判断することができる。仮に、両者が異なる場合は、送信器と合分波器との間に接続ミスがあるということであり、送信器から「波長ミスマッチアラーム」を発出することで接続間違いのある箇所を容易に特定できる（この際も波長は合波器の帯域に合わせて設定されるので、光出力は得られる）。

図１０は、スロット規定の波長と設定波長の設定の不一致についてアラームをあげる場合の波長設定処理のフローチャートである。
ステップＳ２０において、送信装置のユニットの起動を行なう。ステップＳ２１において、LDをシャットダウンする。ステップＳ２２において、シェルフのバックボードから自送信器が取り付けられたスロット位置の情報を収集する。ステップＳ２３において、各スロットの理想波長を、予め用意された波長テーブルの情報から収集する。ステップＳ２４において、外部変調器のバイアス、あるいは、可変アッテネータの駆動信号を制御して、突然の光の入力に対する光増幅器の誤動作を抑制するようにする。ステップＳ２５において、モニタポートへの入力光の有無を確認する（前段側に同波長がないか否かの確認（３ポートモジュールを使用する場合））。ステップＳ２５の判断で、モニタポートへの入力ありとなった場合には、ステップＳ３４において、波長ブッキングアラームを発して処理を終了する。ステップＳ２５において、モニタポートへの入力がないと判断された場合には、ステップＳ２６において、LDシャットダウンを解除し、ステップＳ２７で、波長番号ｎを１にセットする。そして、ステップＳ２８において、LD波長をλｎに設定し、ステップＳ２９において、モニタポートへの入力光があるか否かを判断する。モニタポートへの入力光がある場合には、ステップＳ３０において、ｎを１だけ増し、ステップＳ２８に戻って、処理を繰り返す。ステップＳ２９で、モニタポートへの入力がないと判断された場合には、ステップＳ３１において、モニタによる波長とスロット位置による理想波長を比較する。ステップＳ３１で、不一致が検出された場合には、ステップＳ３３で、波長不一致アラームを発して、処理を終了する。ステップＳ３１で、一致していると判断された場合には、ステップＳ３２で、外部変調器のバイアスをデフォルト値に戻して、処理を終了する。

図１１は、複数のシェルフにわたって送信器を装備し、波長設定するための構成を説明する図である。
各シェルフには、送信器がｎ個ずつ設けられる。各シェルフでは、前述のように、反射光を使って、波長設定すると共に、各シェルフに搭載された波長テーブル５５−１〜５５−ｍを参照して、各スロットの利用波長と設定波長を比較する。比較処理及び、アラームの発生は、各シェルフに設けられた波長比較／アラーム生成部５６−１〜５６−ｍが行なう。各シェルフに設けられる監視制御部５７−１〜５７−ｍは、各送信器の設定波長の情報を収集する。

更に、複数のシェルフにわたって、送信器を装備するような場合には、各シェルフの監視制御部５７−１〜５７−ｍを相互に通信できるように接続する。各監視制御部５７−１〜５７−ｍは、相互に、自シェルフの番号を交換する。この番号は、各シェルフに割り当てられるものであり、各シェルフは自分に割り当てられた番号に対応した波長を各スロットに設定すべきものとなる。したがって、各監視制御部５７−１〜５７−ｍが自シェルフと同じ番号のシェルフが他にないか否かを調べることによって、同じ波長が設定されてしまわないように監視することができる。なお、シェルフ番号は、ユーザが各監視制御部５７−１〜５７−ｍに設定するものとする。

図１２は、複数のシェルフにわたって波長を設定する場合の処理のフローチャートである。
ステップＳ４０において、送信装置のユニットの起動を行なう。ステップＳ４１において、LDをシャットダウンする。ステップＳ４２において、シェルフのバックボードから自送信器が取り付けられたスロット位置の情報を収集する。ステップＳ４３において、ユーザがシェルフ番号を設定する。未設定の場合には、そのシェルフは動作しないとする。ステップＳ４４において、シェルフ番号、及び、各スロットの理想波長を、予め用意された波長テーブルの情報から収集する。ステップＳ４５において、他シェルフとシェルフ番号の交換を行なう。ステップＳ４６において、同一番号のシェルフの有無を確認する。ステップＳ４６において、同一番号のシェルフがあったと判断された場合には、ステップＳ５７に進む。ステップＳ４６において、同一番号のシェルフがないと判断された場合には、ステップＳ４７において、外部変調器のバイアス、あるいは、可変アッテネータの駆動信号を制御して、突然の光の入力に対する光増幅器の誤動作を抑制するようにする。ステップＳ４８において、モニタポートへの入力光の有無を確認する（前段側に同波長がないか否かの確認（３ポートモジュールを使用する場合））。ステップＳ４８の判断で、モニタポートへの入力ありとなった場合には、ステップＳ５７において、波長ブッキングアラームを発して処理を終了する。ステップＳ４８において、モニタポートへの入力がないと判断された場合には、ステップＳ４９において、LDシャットダウンを解除し、ステップＳ５０で、波長番号ｎを１にセットする。そして、ステップＳ５１において、LD波長をλｎに設定し、ステップＳ５２において、モニタポートへの入力光があるか否かを判断する。モニタポートへの入力光がある場合には、ステップＳ５３において、ｎを１だけ増し、ステップＳ５１に戻って、処理を繰り返す。ステップＳ５２で、モニタポートへの入力がないと判断された場合には、ステップＳ５４において、モニタによる波長とスロット位置による理想波長を比較する。ステップＳ５４で、不一致が検出された場合には、ステップＳ５６で、波長不一致アラームを発して、処理を終了する。ステップＳ５４で、一致していると判断された場合には、ステップＳ５５で、外部変調器のバイアスをデフォルト値に戻して、処理を終了する。

（付記１）
複数の光源と、
複数の入力ポートを有し、前記複数の光源からの光をそれぞれ異なる前記入力ポートに入力し、合波して出力する合波手段であって、前記複数の入力ポートはそれぞれ透過波長特性が異なる合波手段と、
前記合波手段の前記入力ポートの前段にそれぞれ設けられ、入力する光源からの光が対応する前記入力ポートにおける前記透過波長特性により透過する所定の波長のときは通過させ、他の波長のときは反射する複数の反射光発生手段と、
前記複数の反射光発生手段からの反射光を検出することにより、対応する前記光源の出力波長を前記反射光発生手段の前記所定の波長に設定する波長設定手段と、
を備えることを特徴とする光源波長制御装置。

（付記２）
前記反射光発生手段は、所定の光を通過させるバンドパスフィルタであることを特徴とする付記１に記載の光源波長制御装置。

（付記３）
前記反射光発生手段に、バルク型光モジュールを用いることを特徴とする付記２に記載の光源波長制御装置。

（付記４）
前記反射光発生手段に、ファイバグレーティングを用いることを特徴とする付記２に記載の光源波長制御装置。

（付記５）
前記反射光発生手段に、導波路組み込み型のファイバグレーティングを用いることを特徴とする付記２に記載の光源波長制御装置。

（付記６）
前記合波手段に、導波路型モジュールを用いることを特徴とする付記１に記載の光源波長制御装置。

（付記７）
前記反射光発生手段は、前記光源と前記合波手段との間に設けられることを特徴とする付記１に記載の光源波長制御装置。

（付記８）
前記合波手段と前記反射光発生手段を、未使用ポートを反射光監視用ポートとして使用する３ポートモジュールで構成することを特徴とする付記１に記載の光源波長制御装置。

（付記９）
前記３ポートモジュールの反射光監視用ポートには、マルチモードファイバが取り付けられることを特徴とする付記８に記載の光源波長制御装置。

(付記１０）
前記合波手段を反射光監視用ポートを有する３ポートモジュールで構成する場合、前段から送られてくる光の中に、合波しようとする光の波長と同じ波長の光が含まれているか否かを前記反射光監視用ポートに現れる光を検出することによって判断し、同じ波長の光が含まれている場合には、アラームを発生することを特徴とする付記８に記載の光源波長制御装置。

（付記１１）
前記波長設定手段が、波長を設定している間に、波長が所定の波長となったとき、前記合波手段へ入射される光を減衰する減衰手段を更に備えることを特徴とする付記１に記載の光源波長制御装置。

（付記１２）
前記減衰手段は、光アッテネータであることを特徴とする付記１１に記載の光源波長制御装置。

（付記１３）
前記減衰手段は、外部変調器の出力を前記光源の出力より約２０ｄＢ低い出力に制御することによって実現されることを特徴とする付記１１に記載の光源波長制御装置。

（付記１４）
前記光源が、筐体のスロットにはめ込まれる構成の場合、前記波長設定手段が設定した波長と、前記光源がはめ込まれたスロットにおいて本来出力されるべき波長とが異なっているか否かを検出し、異なっている場合には、アラームを発することを特徴とする付記１に記載の光源波長制御装置。

本発明の基本構成図を示す図である。 バンドパスフィルタの構成例を示す図である。 図２（ｃ）で使う３ポートモジュールを説明する図である。 ３ポートモジュールを用いた、反射光モニタの構成方法を説明する図である。 本発明の実施形態における３ポートモジュールの実装方法を説明する図である。 波長調整における問題点を説明する図である。 図６の問題点を解決するための方法を説明する図である。 波長自動設定のための処理シーケンスを示すフローチャートである。 送信器と合波器との間に可変アッテネータが入っている場合の構成例を示す図である。 スロット規定の波長と設定波長の設定の不一致についてアラームをあげる場合の波長設定処理のフローチャートである。 複数のシェルフにわたって送信器を装備し、波長設定するための構成を説明する図である。 複数のシェルフにわたって波長を設定する場合の処理のフローチャートである。 従来のWDM光送信装置の概観を示す図である。 多波長WDM通信システムにおける送信器の構成の概念図である。 従来の問題点を説明する図である。

符号の説明

２０ 送信器
２１ チューナブルLD部
２２ カプラ
２３−１〜２３−ｎ バンドパスフィルタ
２４ 合分波ユニット
２５ 光合波器モジュール
２６ 反射光モニタ
２７ Ａ／Ｄ変換器
２８ 波長設定回路
２９ 比較回路

Claims (6)

1. 複数の光源と、
   複数の入力ポートを有し、前記複数の光源からの光をそれぞれ異なる前記入力ポートに入力し、合波して出力する合波手段であって、前記複数の入力ポートはそれぞれ透過波長特性が異なる合波手段と、
   前記合波手段の前記入力ポートの前段にそれぞれ設けられ、入力する光源からの光が対応する前記入力ポートにおける前記透過波長特性により透過する所定の波長は通過させ、前記所定の波長と異なる波長は反射する複数の反射光発生手段と、
   前記反射光発生手段からの反射光を検出することにより、対応する前記光源の出力波長を前記反射光発生手段の前記所定の波長に設定する複数の波長設定手段と、
   を備えることを特徴とする光源波長制御装置。
2. 前記反射光発生手段からの反射光を検出する検出手段を更に備え、
   前記波長設定手段は、前記検出手段で検出された反射光に基づき、対応する前記光源の出力波長を前記所定の波長に設定することを特徴とする請求項１に記載の光源波長制御装置。
3. 前記反射光発生手段は、所定の光を通過させるバンドパスフィルタであることを特徴とする請求項１または２に記載の光源波長制御装置。
4. 前記反射光発生手段は、前記光源と前記合波手段との間に設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の光源波長制御装置。
5. 前記合波手段と前記反射光発生手段を、未使用ポートを反射光監視用ポートとして使用する３ポートモジュールで構成することを特徴とする請求項１または２に記載の光源波長制御装置。
6. 前記波長設定手段が、波長を設定している間に、波長が所定の波長となったとき、前記合波手段へ入射される光を減衰する減衰手段を更に備えることを特徴とする請求項１または２に記載の光源波長制御装置。