JP5387243B2 - Optical wavelength control device and optical wavelength control method - Google Patents
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本発明は、光波長制御装置および光波長制御方法に関する。 The present invention relates to an optical wavelength control device and an optical wavelength control method.
近年、光信号が伝送される光通信回線の大容量化が進んでいる。それに伴い、光通信回線へ光信号を出力する光伝送装置においてもビットレートの高速化が進められている。 In recent years, the capacity of optical communication lines for transmitting optical signals has been increasing. Along with this, an increase in the bit rate is being promoted also in an optical transmission device that outputs an optical signal to an optical communication line.
光信号を非常に高いビットレート(例えば、100ギガビット/秒)で伝送するために、光伝送装置が、光信号をヘテロダイン検波方式やホモダイン検波方式などを用いてデジタル変調して出力するデジタルコヒーレント方式が新たに考えられている。 A digital coherent method in which an optical transmission device digitally modulates an optical signal using a heterodyne detection method or a homodyne detection method in order to transmit an optical signal at a very high bit rate (for example, 100 gigabit / second). Is newly considered.
このデジタルコヒーレント方式で伝送された光信号を受信する受信機には、局部発振光を出力する局部発振レーザが設けられている。しかし、デジタルコヒーレント方式においては、受信機内の局部発振レーザから出力された局部発振光と信号光との波長差が所定値(例えば、±10ピコメートル)以下でない場合、受信機が光信号を適切に処理することができなくなってしまうという問題点がある。また、この場合、受信機の処理負荷が大きなものとなってしまうという問題点も生じてしまう。 A receiver that receives an optical signal transmitted by the digital coherent method is provided with a local oscillation laser that outputs local oscillation light. However, in the digital coherent method, when the wavelength difference between the local oscillation light output from the local oscillation laser in the receiver and the signal light is not less than a predetermined value (for example, ± 10 picometers), the receiver appropriately transmits the optical signal. There is a problem that it becomes impossible to process. In this case, there is also a problem that the processing load on the receiver becomes large.
そこで、光信号の周波数を高精度で制御するための技術が考えられている(例えば、特許文献1参照。)。 Therefore, a technique for controlling the frequency of an optical signal with high accuracy has been considered (for example, see Patent Document 1).
特許文献1に開示された技術においては、基準光源から出力された光と可変光源から出力された光とを同一のファブリー・ペロー・エタロン共振器(以下、「エタロン共振器」という)へ同じ方向から入射させ、基準光源から出力された光を基準としてフィルタ特性を調整し、当該フィルタ特性を基準として可変光源から出力された光の周波数を求める。 In the technique disclosed in Patent Document 1, the light output from the reference light source and the light output from the variable light source are directed in the same direction to the same Fabry-Perot etalon resonator (hereinafter referred to as “etalon resonator”). The filter characteristic is adjusted with reference to the light output from the reference light source, and the frequency of the light output from the variable light source is obtained with the filter characteristic as a reference.
しかし、特許文献1に開示された技術においては、2つの光源からそれぞれ出力された光同士の干渉を回避するために、光源同士の間隔を干渉が起こらないような間隔とする必要がある。そのため、エタロン共振器のサイズが大きなものとなり、それに伴いエタロン共振器を具備する装置のサイズが大きくなってしまう。 However, in the technique disclosed in Patent Document 1, in order to avoid interference between lights output from two light sources, it is necessary to set the distance between the light sources so as not to cause interference. Therefore, the size of the etalon resonator becomes large, and accordingly, the size of the device including the etalon resonator becomes large.
また、エタロン共振器のサイズが大きくなることにより、高精度のエタロン共振器の条件であるエタロン共振器同士を平行に保つことが困難となってしまうという問題点がある。 In addition, since the size of the etalon resonator is increased, it is difficult to keep the etalon resonators that are the conditions of the highly accurate etalon resonator in parallel.
また、エタロン共振器のサイズが大きくなることにより、エタロン共振器の透過特性を高い精度で制御することが困難となってしまうという問題点がある。 In addition, since the size of the etalon resonator is increased, it is difficult to control the transmission characteristics of the etalon resonator with high accuracy.
本発明は、上述した課題を解決する光波長制御装置および光波長制御方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the optical wavelength control apparatus and optical wavelength control method which solve the subject mentioned above.
上記課題を解決するために、本発明の光波長制御装置は、入力した信号光を透過させる第1共振器と、前記信号光を入力した方向と直交した方向から入力した局部発振光を透過させる第2共振器とが同一のバルクで構成された可変フィルタと、第1基準強度と前記第1共振器を透過した信号光の強度との相対値および前記第1共振器の透過特性に基づいて、該第1共振器の透過特性を調整するためのフィルタ調整信号を生成するフィルタ調整部と、第2基準強度と前記第2共振器を透過した局部発振光の強度との相対値および前記第2共振器の透過特性に基づいて、該局部発振光の波長を調整するための外部制御信号を生成して外部へ出力する外部調整部と、前記フィルタ調整信号に応じて、前記第1共振器の透過特性および前記第2共振器の透過特性を変更する変更部とを有する。 In order to solve the above problems, an optical wavelength control device of the present invention transmits a first resonator that transmits input signal light and local oscillation light that is input from a direction orthogonal to the direction in which the signal light is input. Based on a variable filter having the same bulk as the second resonator, a relative value between the first reference intensity and the intensity of the signal light transmitted through the first resonator, and the transmission characteristics of the first resonator A filter adjustment unit that generates a filter adjustment signal for adjusting a transmission characteristic of the first resonator, a relative value between a second reference intensity and the intensity of the local oscillation light transmitted through the second resonator, and the first An external adjustment unit for generating and outputting an external control signal for adjusting the wavelength of the local oscillation light based on the transmission characteristics of the two resonators, and the first resonator according to the filter adjustment signal. Transmission characteristics and the second resonator And a changing unit for changing the transmission characteristics.
また、上記課題を解決するために、本発明の光波長制御方法は、入力した局部発振光の波長を制御する光波長制御装置における光波長制御方法であって、当該光波長制御装置が具備する可変フィルタに含まれる前記局部発振光を入力した方向と直交する方向から入力した信号光を透過させる第1共振器の透過特性と、第1基準強度と前記第1共振器を透過した信号光の強度との相対値とに基づいて、該第1共振器の透過特性を調整するためのフィルタ調整信号を生成するフィルタ調整処理と、前記局部発振光を透過させる該第1共振器と同一のバルクで構成された第2共振器の透過特性と、第2基準強度と前記第2共振器を透過した局部発振光の強度との相対値とに基づいて、該局部発振光の波長を調整するための外部制御信号を生成して外部へ出力する外部調整処理と、前記フィルタ調整信号に応じて、前記第1共振器の透過特性および前記第2共振器の透過特性を変更する変更処理とを有する。 In order to solve the above-described problem, an optical wavelength control method of the present invention is an optical wavelength control method in an optical wavelength control device that controls the wavelength of input local oscillation light, and the optical wavelength control device includes the optical wavelength control method. Transmission characteristics of the first resonator that transmits the signal light input from the direction orthogonal to the input direction of the local oscillation light included in the variable filter, the first reference intensity, and the signal light transmitted through the first resonator Filter adjustment processing for generating a filter adjustment signal for adjusting the transmission characteristics of the first resonator based on the relative value to the intensity, and the same bulk as the first resonator for transmitting the local oscillation light To adjust the wavelength of the local oscillation light based on the transmission characteristics of the second resonator constituted by the above and the relative value between the second reference intensity and the intensity of the local oscillation light transmitted through the second resonator. Generate external control signal for outside An external adjustment processing to be output to, in response to said filter adjustment signal, and a changing process for changing the transmission characteristics and transmission characteristics of the second resonator of the first resonator.
本発明によれば、装置のサイズを大きくせずに、信号光の波長に対する局発光の波長の相対値を安定的に制御することができる。 According to the present invention, the relative value of the local light emission wavelength with respect to the signal light wavelength can be stably controlled without increasing the size of the apparatus.
(実施形態1)
以下、本発明の実施形態1に従った光波長制御装置(光波長制御方法を含む)を説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, an optical wavelength control device (including an optical wavelength control method) according to Embodiment 1 of the present invention will be described.
図1に示すように、実施形態1の光波長制御装置1には、光伝送ケーブル101、102と、可変フィルタ11と、変更部113と、ビームスプリッタ121、122と、光モニタ131〜134と、算出部141と、外部調整部142と、フィルタ調整部15とが設けられている。なお、光モニタ131〜134の一例としては、フォトダイオードが挙げられる。
As shown in FIG. 1, the optical wavelength control device 1 according to the first embodiment includes
本実施形態では、可変フィルタ11として、媒質を挟んで対向配置された反射鏡間で多重反射された光の干渉現象を利用したエタロン共振器を用いる場合を例に挙げて説明する。 In the present embodiment, a case where an etalon resonator using an interference phenomenon of light that is multiple-reflected between reflecting mirrors arranged opposite to each other with a medium interposed therebetween will be described as an example.
図2は、図1に示した可変フィルタ11の斜投影図である。 FIG. 2 is an oblique projection of the variable filter 11 shown in FIG.
図1に示した可変フィルタ11は、図2に示すように、信号光SG1を透過させる第1共振器111として機能するとともに、局部発振光SG2を透過させる第2共振器112として機能する。
As shown in FIG. 2, the variable filter 11 shown in FIG. 1 functions as the
なお、第1共振器111と第2共振器112とは、「同一のバルク」で構成されるとともに、第1共振器111が信号光SG1を透過させる方向と、第2共振器112が局部発振光SG2を透過させる方向とが直交するように配置されている。
The
可変フィルタ11が六面体(立方体あるいは直方体)形状に形成されたバルクで構成されている場合、第1共振器111は、この六面体が有する6つの面のうち対向する2つの面(図2の例では、面SF11、SF12)で構成される。また、第2共振器112は、第1共振器111を構成する対向する2つの面(面SF11、SF12)以外の対向する2つの面(図2の例では、面SF21、SF22)で構成される。
When the variable filter 11 is configured by a bulk formed in a hexahedron (cubic or rectangular parallelepiped) shape, the
第1共振器111は、入力した信号光SG1を後述する透過率で透過させて光モニタ131へ出力する。
The
図3に示すように、第1共振器111の透過率は、当該第1共振器111へ入力された信号光SG1の波長に対して周期的な透過特性を示す。
As shown in FIG. 3, the transmittance of the
また、第2共振器112は、入力した局部発振光SG2を後述する透過率で透過させて光モニタ132へ出力する。
Further, the
図4に示すように、第2共振器112の透過率は、当該第2共振器112へ入力された局部発振光SG2の波長に対して周期的な透過特性を示す。
As shown in FIG. 4, the transmittance of the
なお、第1共振器111と第2共振器112とは同一のバルクで構成されている。そのため、第1共振器111の透過特性と第2共振器112の透過特性との間の相対関係は一定に保たれる。
In addition, the
具体的には、第1共振器111の透過率が増大した場合、第2共振器112の透過率も増大する。
Specifically, when the transmittance of the
また、第1共振器111の透過率が減少した場合、第2共振器112の透過率も減少する。
Further, when the transmittance of the
変更部113は、フィルタ調整部15から出力されてきた「フィルタ調整信号」に基づいて、第1共振器111の透過率および第2共振器112の透過率を変更する。
The changing
第1共振器111および第2共振器112の各透過率をバルクの温度チューニングにより変更する場合、変更部113として、ペルチェ素子などの温調素子が用いられる。
When changing each transmittance of the
なお、「フィルタ調整信号」とは、第1共振器111の透過率および第2共振器112の透過率を調整するための信号のことを指す。
The “filter adjustment signal” refers to a signal for adjusting the transmittance of the
図1に示したビームスプリッタ121は、光タップ21から出力されて光伝送ケーブル101により伝送されてきた信号光SG1を、第1共振器111と光モニタ133とへ分岐して出力する。
The
なお、光伝送ケーブル101は、信号光SG1を所定方向へ伝送する。また、光伝送ケーブル102は、光伝送ケーブル101上を信号光SG1が伝送される所定方向と直交する方向へ局部発振光SG2を伝送する。
The
光モニタ131は、第1共振器111を透過した信号光SG1の強度を検出して算出部141へ出力する「第1光モニタ」である。
The
また、光モニタ133は、信号光SG1の強度を、「第1基準強度ISTD1」として検出する「第3光モニタ」である。なお、光モニタ133は、検出した第1基準強度ISTD1を算出部141へ出力する。
The
算出部141は、所定期間ごとに、光モニタ133から出力されてきた第1基準強度ISTD1に対する、光モニタ131から出力されてきた強度の相対値を算出する。
The
つまり、本実施形態では、算出部141は、信号光SG1の強度に対する、第1共振器111を透過した信号光SG1の強度の相対値を算出する。
That is, in the present embodiment, the
具体的には、算出部141は、信号光SG1の強度に対する第1共振器111を透過した信号光SG1の強度の割合(つまり、第1共振器111の透過率)を、信号光SG1の強度の相対値として算出する。
Specifically, the
そして、算出部141は、算出した信号光SG1の強度の相対値をフィルタ調整部15へ出力する。
Then, the
フィルタ調整部15は、信号光SG1の強度の相対値を基準として、第1共振器111の透過特性および第2共振器112の透過特性を調整する役割を果たす。なお、フィルタ調整部15は、これらの透過特性を調整するためのフィルタ調整信号を生成して変更部113へ出力する。
The
本実施形態では、フィルタ調整部15は、信号光SG1の強度の相対値の基準値である「第1基準相対値」をあらかじめ記憶している。
In the present embodiment, the
そして、フィルタ調整部15は、算出部141から出力されてきた信号光SG1の強度の相対値と、第1基準相対値とを比較する。
Then, the
図3に示した例において、フィルタ調整部15が記憶している第1基準相対値が「I11/ISTD1」であり、算出部141から出力されてきた信号光SG1の強度の相対値が「I12/ISTD1」である場合を考える。この場合、光モニタ131が検出した強度I12の信号光SG1の波長λ12は、第1基準相対値に対応する信号光SG1の波長λ11から波長差DF1だけずれてしまっていることに相当する。
In the example shown in FIG. 3, the first reference relative value stored in the
そのため、フィルタ調整部15は、比較の結果、第1基準相対値「I11/ISTD1」と信号光SG1の強度の相対値「I12/ISTD1」とが異なっている場合、第1基準相対値と信号光SG1の強度の相対値とが同じとなるような、つまり、信号光SG1の強度の相対値の第1基準相対値に対する変化を打消すようなフィルタ調整信号を生成して変更部113へ出力する。
Therefore, if the comparison result shows that the first reference relative value “I 11 / I STD1 ” and the relative value “I 12 / I STD1 ” of the signal light SG 1 are different, A filter adjustment signal is generated and changed so that the relative value becomes the same as the relative value of the intensity of the signal light SG1, that is, cancels the change of the relative value of the intensity of the signal light SG1 with respect to the first reference relative value. Output to the
なお、本実施形態では、信号光SG1の波長および局部発振光SG2の波長のそれぞれは、一定の精度で制御されている。そのため、図3に示した透過特性における特定の1ピーク(例えば、点P2)と、当該特定のピークを挟んで存在する2つの透過率の極小点(谷)のどちらか一方(例えば、点P1)との区間内で、第1共振器111の透過率を制御することができる。
In the present embodiment, each of the wavelength of the signal light SG1 and the wavelength of the local oscillation light SG2 is controlled with a certain accuracy. Therefore, one specific peak (for example, point P2) in the transmission characteristics shown in FIG. 3 and one of the two minimum points (valleys) of transmittance existing across the specific peak (for example, point P1) ), The transmittance of the
なお、第1共振器111の透過率を変更するための制御機構の構成の一形態としては、フィルタ調整部15を温調回路で構成するとともに、変更部113として設けられた温調素子上に第1共振器111および第2共振器112が形成されたバルクを搭載しておく。
In addition, as one form of the structure of the control mechanism for changing the transmittance of the
そして、フィルタ調整部15(温調回路)は、第1共振器111の透過率を調整するためのフィルタ調整信号を生成して変更部113へ出力する。
The filter adjustment unit 15 (temperature adjustment circuit) generates a filter adjustment signal for adjusting the transmittance of the
すると、変更部113(温調素子)は、フィルタ調整信号に応じて、バルクの温度チューニングを行うことにより第1共振器111の透過率を変更する。これにより、信号光SG1の波長が第1基準相対値に対応する信号光SG1の波長からずれてしまった場合でも、その波長のずれに応じて第1共振器111の透過特性を追従させることが可能となる。
Then, the change part 113 (temperature control element) changes the transmittance | permeability of the
なお、第1共振器111と第2共振器112とは同じバルクで構成されている。そのため、フィルタ調整部15が第1共振器111の透過率を変更した場合、第2共振器112の透過率も第1共振器111の透過率と一定の相対関係を保持したまま変化する。
In addition, the
ビームスプリッタ122は、光タップ23から出力されて光伝送ケーブル102により伝送されてきた局部発振光SG2を、第2共振器112と光モニタ134とへ分岐して出力する。
The
光モニタ132は、第2共振器112を透過した局部発振光SG2の強度を検出して外部調整部142へ出力する「第2光モニタ」である。
The
また、光モニタ134は、局部発振光SG2の強度を、第2基準強度ISTD2として検出する「第4光モニタ」である。なお、光モニタ134は、検出した第2基準強度ISTD2を外部調整部142へ出力する。
The
外部調整部142は、局部発振光SG2の強度の相対値および「局部発振光SG2に対する第2共振器112の透過特性」に基づいて、「外部制御信号」を生成してレーザ波長調整装置24へ出力する。
The
なお、「外部制御信号」とは、波長可変レーザ22から出力される局部発振光SG2の波長を調整するための信号である。
The “external control signal” is a signal for adjusting the wavelength of the local oscillation light SG2 output from the
本実施形態においては、外部調整部142は、光モニタ134から出力されてきた第2基準強度ISTD2に対する、光モニタ132から出力されてきた強度の相対値を算出する。
In the present embodiment, the
つまり、本実施形態では、外部調整部142は、局部発振光SG2の強度に対する、第2共振器112を透過した局部発振光SG2の強度の相対値を算出する。
That is, in the present embodiment, the
具体的には、外部調整部142は、局部発振光SG2の強度に対する第2共振器112を透過した局部発振光SG2の強度の割合(つまり、第2共振器112の透過率)を、局部発振光SG2の強度の相対値として算出する。
Specifically, the
なお、外部調整部142は、局部発振光SG2の強度の相対値の基準値である「第2基準相対値」をあらかじめ記憶している。
The
そして、外部調整部142は、外部調整部142が算出した局部発振光SG2の強度の相対値と、第2基準相対値とを比較する。
Then, the
図4に示した例において、外部調整部142が記憶している第2基準相対値が「I21/ISTD2」であり、外部調整部142が算出した局部発振光SG2の強度の相対値が「I22/ISTD2」である場合を考える。この場合、光モニタ132が検出した強度I22の局部発振光SG2の波長λ22は、第2基準相対値に対応する局部発振光SG2の波長λ21から波長差DF2だけずれてしまっていることに相当する。
In the example shown in FIG. 4, the second reference relative value stored in the
そのため、外部調整部142は、第2基準相対値「I21/ISTD2」と自己が算出した局部発振光SG2の強度の相対値「I22/ISTD2」とが同じとなるような外部制御信号を生成してレーザ波長調整装置24へ出力する。
Therefore, the
すると、レーザ波長調整装置24は、外部調整部142から出力されてきた外部制御信号に応じて、波長可変レーザ22から出力される局部発振光SG2の波長を調整する。
Then, the laser
なお、本実施形態では、第1共振器111と第2共振器112とは同一のバルクで構成されており、共通のフィルタ調整部15(例えば、同じ温調機構)で第1共振器111と第2共振器112の各透過率が制御される。そのため、第1共振器111の透過特性と第2共振器112の透過特性とは一定の相対関係を保ったままで変化し、それに伴って第1共振器111を透過する信号光SG1の波長と、第2共振器112を透過する局部発振光SG2の波長との相対値が一定値を維持することとなる。
In the present embodiment, the
なお、第1基準相対値および第2基準相対値として任意の値を設定することにより、局部発振光SG2の波長に対する様々な制御を光波長制御装置1に行わせることが可能である。 Note that by setting arbitrary values as the first reference relative value and the second reference relative value, it is possible to cause the optical wavelength control device 1 to perform various controls on the wavelength of the local oscillation light SG2.
例えば、第1基準相対値と第2基準相対値とを同じ値に設定することにより、信号光SG1の波長に対する局部発振光SG2の波長の相対値がゼロとなるように、つまり、局部発振光SG2の波長が信号光SG1の波長と同じ波長となるように制御してもよい。 For example, by setting the first reference relative value and the second reference relative value to the same value, the relative value of the wavelength of the local oscillation light SG2 with respect to the wavelength of the signal light SG1 becomes zero, that is, the local oscillation light You may control so that the wavelength of SG2 may become the same wavelength as the wavelength of signal light SG1.
この場合、光波長制御装置1は、当該光波長制御装置1に入力された信号光SG1の周波数と同じ周波数の局部発振光SG2を出力するように波長可変レーザ22を制御することとなる。そのため、ホモダイン検波方式の波長制御を行うよう光波長制御装置1を動作させることが可能となる。
In this case, the optical wavelength control device 1 controls the
また、第1基準相対値と第2基準相対値とを互いに異なる値に設定することにより、信号光SG1の波長に対する局部発振光SG2の波長の相対値がゼロ以外の一定値(例えば、±10ピコメートル)となるように制御してもよい。 Further, by setting the first reference relative value and the second reference relative value to be different from each other, the relative value of the wavelength of the local oscillation light SG2 with respect to the wavelength of the signal light SG1 is a constant value other than zero (for example, ± 10 You may control so that it may become a picometer.
この場合、光波長制御装置1は、当該光波長制御装置1に入力された信号光SG1の周波数と異なる周波数(例えば、中間周波数)の局部発振光SG2を出力するように波長可変レーザ22を制御することとなる。そのため、ヘテロダイン検波方式の波長制御を行うよう光波長制御装置1を動作させることが可能となる。
In this case, the optical wavelength control device 1 controls the
以上説明したように、本発明の実施形態1によれば、信号光SG1の波長に対する局部発振光SG2の波長の相対値を安定的に制御することができる。 As described above, according to the first embodiment of the present invention, the relative value of the wavelength of the local oscillation light SG2 with respect to the wavelength of the signal light SG1 can be stably controlled.
つまり、光波長制御装置1は、局部発振光SG2の波長と信号光SG1の波長とを同一波長に安定的に制御することもでき、また信号光SG1の波長と局部発振光SG2の波長との間の波長差が任意の固定値となるよう安定的に制御することが可能となる。 That is, the optical wavelength control device 1 can stably control the wavelength of the local oscillation light SG2 and the wavelength of the signal light SG1 to the same wavelength, and the wavelength of the signal light SG1 and the wavelength of the local oscillation light SG2 It becomes possible to stably control the wavelength difference between them to be an arbitrary fixed value.
また、実施形態1によれば、可変フィルタ11を構成する同じバルクに2つの共振器(第1共振器111、第2共振器112)が形成されている。
Further, according to the first embodiment, two resonators (the
これにより、光波長制御装置1の構成が極めて簡単な構成となり、光波長制御装置1のサイズが大きなものとなってしまうことを抑制できる。
(実施形態2)
つぎに、実施形態2の光波長制御装置について説明する。
Thereby, the structure of the optical wavelength control apparatus 1 becomes a very simple structure, and it can suppress that the size of the optical wavelength control apparatus 1 becomes large.
(Embodiment 2)
Next, the optical wavelength control device of Embodiment 2 will be described.
実施形態2の光波長制御装置1Aは、図5に示す変調信号出力部16、加算部17を有する点と、ビームスプリッタ121、122、光モニタ133、134を有していない点とで、図1に示した光波長制御装置1と異なっている。
The optical
なお、実施形態2においては、信号光SG1の強度の相対値を算出する場合、算出部141は、第1共振器111の透過特性におけるピーク(信号光SG1の透過率の極大値)を検出する。そして、算出部141は、当該ピークにおける第1共振器111を透過した信号光SG1の強度を第1基準強度ISTD1として用いる。
In the second embodiment, when calculating the relative value of the intensity of the signal light SG1, the
また、実施形態2においては、局部発振光SG2の強度の相対値を算出する場合、外部調整部142は、第2共振器112の透過特性における透過率のピークを検出する。そして、当該ピークにおける第2共振器112を透過した局部発振光SG2の強度を第2基準強度ISTD2として用いる。以下では、第1共振器111の透過特性と第2共振器112の透過特性とが同じである場合を例に挙げて説明する。
In the second embodiment, when calculating the relative value of the intensity of the local oscillation light SG2, the
変調信号出力部16は、所定の周期で、「変調信号」を生成して出力する。ここで、「変調信号」は、第1共振器111の透過率を所定値だけ変化させるような信号のことを指す。
The modulation
本実施形態では、変調信号出力部16は、第1共振器111の透過率を所定値だけ変化させるための所定の変調レベルをあらかじめ記憶しておく。そして、変調信号出力部16は、変調信号を出力する際、その直前に出力した変調信号と変調レベルとを加算した変調信号を生成して出力する。
In the present embodiment, the modulation
なお、変更部113が温調素子(例えば、ペルチェ素子)である場合、変調レベルは、温調素子が第1共振器111および第2共振器112を構成するバルクの温度を所定の温度だけ変化させるような信号レベルである。
When the changing
加算部17は、フィルタ調整部15から出力されてきたフィルタ調整信号と、変調信号出力部16から出力されてきた変調信号とを加算して変更部113へ出力する。
The
すると、変更部113は、加算されたフィルタ調整信号および変調信号に応じて、第1共振器111の透過率を変更する。なお、フィルタ調整部15が第1共振器111の透過率を変更した場合、第1共振器111と同一のバルクで形成されている第2共振器112の透過率も、変更された第1共振器111の透過率と一定の相対関係を保ったまま変化する。
Then, the changing
つぎに、実施形態2の算出部141が、第1共振器111の透過特性におけるピーク(信号光SG1に対する第1共振器111の透過率の極大値)を検出する動作について説明する。
Next, an operation in which the
まず、変調信号出力部16が変調信号を出力していない間に、フィルタ調整部15は、フィルタ調整信号を加算部17へ出力する。すると、加算部17は、このフィルタ調整信号を変更部113へ出力する。
First, while the modulation
その後、光モニタ131は、フィルタ調整信号により制御された第1共振器111を透過した信号光SG1の強度を算出部141へ出力する。なお、算出部141は、光モニタ131から出力されてきた強度を記憶しておく。
Thereafter, the
その後、変調信号出力部16は、変調信号を生成して加算部17へ出力する。すると、加算部17は、この変調信号とフィルタ調整部15から出力されたフィルタ調整信号とを加算して変更部113へ出力する。
Thereafter, the modulation
すると、変更部113は、加算されたフィルタ調整信号および変調信号に応じて、第1共振器111の透過率を変更する。
Then, the changing
そして、光モニタ131は、変調信号により透過率が変化した第1共振器111を透過した信号光SG1の強度を検出して算出部141へ出力する。
Then, the
すると、算出部141は、当該算出部141が記憶している強度と、光モニタ131から出力されてきた強度との相対値(例えば、減算値)を算出する。この場合、算出部141は、第1共振器111の透過特性における信号光SG1の透過率の微分値を検出することとなる。
Then, the
そして、算出部141が検出した微分値がゼロとなるように、つまり、第1共振器111の透過特性における接線の傾きがゼロとなるように、フィルタ調整部15は、第1共振器111の透過率を制御する。これにより、光モニタ131が、信号光SG1に対する第1共振器111の透過率の極大値を検出することが可能となる。
Then, the
その後、算出部141は、この透過率が極大値となる際の第1共振器111を透過した信号光SG1の強度を、第1基準強度ISTD1として用いて、信号光SG1の強度の相対値を算出する。
Thereafter, the
すると、フィルタ調整部15は、算出部141から出力されてきた信号光SG1の強度の相対値と第1基準相対値とを比較し、比較の結果、これらが互いに異なっている場合、信号光SG1の強度の相対値と第1基準相対値とが同じとなるようなフィルタ調整信号を生成して加算部17へ出力する。
Then, the
また、光モニタ132は、フィルタ調整信号により制御された第2共振器112を透過した局部発振光SG2の強度を検出して外部調整部142へ出力する。なお、外部調整部142は、光モニタ132から出力されてきた強度を記憶しておく。
The
その後、変調信号出力部16から出力された変調信号とフィルタ調整部15から出力されたフィルタ調整信号とが加算された信号に応じて、変更部113は、第2共振器112の透過率を変更する。
Thereafter, the changing
続いて、光モニタ132は、変調信号により透過率が変化した第2共振器112を透過した局部発振光SG2の強度を外部調整部142へ出力する。
Subsequently, the
すると、外部調整部142は、自己が記憶している強度と、光モニタ132から出力されてきた強度との相対値(例えば、減算値)を算出する。この場合、外部調整部142は、第2共振器112の透過特性における局部発振光SG2の透過率の微分値を検出することとなる。
Then, the
そして、外部調整部142は、自己が検出した微分値(第2共振器112の透過特性における接線の傾き)がゼロとなった際の光モニタ132から出力されてきた強度を、第2基準強度ISTD2として用いて、局部発振光SG2の強度の相対値を算出する。
Then, the
なお、実施形態2の外部調整部142が、局部発振光SG2の強度の相対値および第2共振器112の透過特性に基づいて外部制御信号を生成する動作は、実施形態1における動作と同じである。
The operation in which the
以上説明したように、実施形態2によれば、信号光SG1の波長の相対値を算出する場合、算出部141は、第1共振器111の透過特性におけるピークを検出する。そのため、第1共振器111を透過していない光の強度を第1基準強度ISTD1として検出する光モニタ133を設けることが不要となる。
As described above, according to the second embodiment, when calculating the relative value of the wavelength of the signal light SG1, the
また、実施形態2によれば、局部発振光SG2の波長の相対値を算出する場合、外部調整部142は、第2共振器112の透過特性におけるピークを検出する。そのため、第2共振器112を透過していない光の強度を第2基準強度ISTD2として検出するための光モニタ134を設けることが不要となる。
Further, according to the second embodiment, when calculating the relative value of the wavelength of the local oscillation light SG2, the
これにより、光波長制御装置の構成を、実施形態1と比較してさらに簡易なものとすることができる。そのため、光波長制御装置のサイズが大きなものとなってしまうことを抑制できる。 Thereby, the configuration of the optical wavelength control device can be further simplified as compared with the first embodiment. Therefore, it can suppress that the size of the optical wavelength control apparatus becomes large.
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が理解し得る各種の変形が可能である。 The present invention has been described above with reference to the embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments. Various modifications that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention without departing from the gist of the present invention.
1、1A 光波長制御装置
101、102 光伝送ケーブル
11 可変フィルタ
111 第1共振器
112 第2共振器
113 変更部
121、122 ビームスプリッタ
131、132、133、134 光モニタ
141 算出部
142 外部調整部
15 フィルタ調整部
16 変調信号出力部
17 加算部
21、23 光タップ
22 波長可変レーザ
24 レーザ波長調整装置
DESCRIPTION OF
Claims (9)
第1基準強度と前記第1共振器を透過した信号光の強度との相対値および前記第1共振器の透過特性に基づいて、該第1共振器の透過特性を調整するためのフィルタ調整信号を生成するフィルタ調整部と、
第2基準強度と前記第2共振器を透過した局部発振光の強度との相対値および前記第2共振器の透過特性に基づいて、該局部発振光の波長を調整するための外部制御信号を生成して外部へ出力する外部調整部と、
前記フィルタ調整信号に応じて、前記第1共振器の透過特性および前記第2共振器の透過特性を変更する変更部とを有する光波長制御装置。 A variable filter in which a first resonator that transmits input signal light and a second resonator that transmits local oscillation light that is input from a direction orthogonal to the direction in which the signal light is input are configured in the same bulk;
A filter adjustment signal for adjusting the transmission characteristic of the first resonator based on the relative value of the first reference intensity and the intensity of the signal light transmitted through the first resonator and the transmission characteristic of the first resonator. A filter adjustment unit for generating
Based on the relative value of the second reference intensity and the intensity of the local oscillation light transmitted through the second resonator and the transmission characteristic of the second resonator, an external control signal for adjusting the wavelength of the local oscillation light is obtained. An external adjustment unit that generates and outputs to the outside;
An optical wavelength control apparatus comprising: a changing unit that changes transmission characteristics of the first resonator and transmission characteristics of the second resonator in accordance with the filter adjustment signal.
前記第1共振器を透過した信号光の強度を検出する第1光モニタと、
前記第2共振器を透過した局部発振光の強度を検出する第2光モニタと、
前記第1基準強度と前記第1光モニタが検出した強度との相対値を算出する算出部とを有し、
前記フィルタ調整部は、前記算出部が算出した相対値が第1基準相対値となるように前記第1共振器を制御する信号を前記フィルタ調整信号として生成し、
前記外部調整部は、前記第2基準強度と前記第2光モニタが検出した強度との相対値が第2基準相対値となるような信号を前記外部制御信号として出力することを特徴とする光波長制御装置。 In the optical wavelength control device according to claim 1,
A first optical monitor for detecting the intensity of the signal light transmitted through the first resonator;
A second optical monitor for detecting the intensity of the local oscillation light transmitted through the second resonator;
A calculation unit that calculates a relative value between the first reference intensity and the intensity detected by the first light monitor;
The filter adjustment unit generates, as the filter adjustment signal, a signal for controlling the first resonator so that the relative value calculated by the calculation unit becomes a first reference relative value,
The external adjustment unit outputs, as the external control signal, a signal such that a relative value between the second reference intensity and the intensity detected by the second light monitor becomes a second reference relative value. Wavelength control device.
前記信号光の強度を、前記第1基準強度として検出する第3光モニタと、
前記局部発振光の強度を、前記第2基準強度として検出する第4光モニタとを有し、
前記算出部は、前記第1光モニタが検出した強度と前記第3光モニタが検出した第1基準強度との相対値を算出し、
前記フィルタ調整部は、前記算出部が算出した相対値が前記第1基準相対値となるように前記第1共振器を制御する信号を前記フィルタ調整信号として生成し、
前記外部調整部は、前記第2光モニタが検出した強度と前記第4光モニタが検出した第2基準強度との相対値が前記第2基準相対値となるような信号を、前記外部制御信号として出力することを特徴とする光波長制御装置。 In the optical wavelength control device according to claim 2,
A third light monitor that detects the intensity of the signal light as the first reference intensity;
A fourth optical monitor that detects the intensity of the local oscillation light as the second reference intensity;
The calculating unit calculates a relative value between the intensity detected by the first light monitor and the first reference intensity detected by the third light monitor;
The filter adjustment unit generates, as the filter adjustment signal, a signal for controlling the first resonator so that the relative value calculated by the calculation unit becomes the first reference relative value.
The external adjustment unit outputs a signal such that a relative value between the intensity detected by the second light monitor and the second reference intensity detected by the fourth light monitor becomes the second reference relative value. Output as a light wavelength control device.
前記第1共振器の透過特性を変更するための変調信号を生成する変調信号出力部と、
前記フィルタ調整部から出力されてきたフィルタ調整信号と、前記変調信号出力部が生成した変調信号とを加算して前記変更部へ出力する加算部とを有し、
前記算出部は、前記第1共振器の透過特性のピークにおける該第1共振器を透過した信号光の強度を前記第1基準強度として検出し、該検出した第1基準強度と前記第1光モニタが検出した強度との相対値を算出し、
前記外部調整部は、前記第2共振器の透過特性のピークにおける該第2共振器を透過した局部発振光の強度を前記第2基準強度として検出し、該検出した第2基準強度と前記第2光モニタが検出した強度との相対値および前記第2共振器の透過特性に基づいて、前記外部制御信号を生成し、
前記変更部は、前記加算されたフィルタ調整信号と変調信号とに基づいて、前記第1共振器および前記第2共振器の透過特性を変更することを特徴とする光波長制御装置。 In the optical wavelength control device according to claim 2,
A modulation signal output unit for generating a modulation signal for changing the transmission characteristics of the first resonator;
An addition unit that adds the filter adjustment signal output from the filter adjustment unit and the modulation signal generated by the modulation signal output unit to the change unit;
The calculation unit detects, as the first reference intensity, the intensity of the signal light transmitted through the first resonator at the transmission characteristic peak of the first resonator, and detects the detected first reference intensity and the first light. Calculate the relative value with the intensity detected by the monitor,
The external adjustment unit detects the intensity of the local oscillation light transmitted through the second resonator at the peak of the transmission characteristic of the second resonator as the second reference intensity, and the detected second reference intensity and the first Based on the relative value of the intensity detected by the two-light monitor and the transmission characteristics of the second resonator, the external control signal is generated,
The changing unit changes the transmission characteristics of the first resonator and the second resonator based on the added filter adjustment signal and modulation signal.
前記可変フィルタは、六面体の形状を有するように形成されており、前記第1共振器は、前記六面体が有する6つの面のうち対向する2つの面により構成され、前記第2共振器は、前記第1共振器を構成する前記2つの面以外の対向する2つの面から構成されていることを特徴とする光波長制御装置。 In the optical wavelength control device according to any one of claims 1 to 4,
The variable filter is formed so as to have a hexahedral shape, and the first resonator is configured by two opposing surfaces among the six surfaces of the hexahedron, and the second resonator is configured as described above. An optical wavelength control device comprising two opposing surfaces other than the two surfaces constituting the first resonator.
当該光波長制御装置が具備する可変フィルタに含まれる前記局部発振光を入力した方向と直交する方向から入力した信号光を透過させる第1共振器の透過特性と、第1基準強度と前記第1共振器を透過した信号光の強度との相対値とに基づいて、該第1共振器の透過特性を調整するためのフィルタ調整信号を生成するフィルタ調整処理と、
前記局部発振光を透過させる該第1共振器と同一のバルクで構成された第2共振器の透過特性と、第2基準強度と前記第2共振器を透過した局部発振光の強度との相対値とに基づいて、該局部発振光の波長を調整するための外部制御信号を生成して外部へ出力する外部調整処理と、
前記フィルタ調整信号に応じて、前記第1共振器の透過特性および前記第2共振器の透過特性を変更する変更処理とを有する光波長制御方法。 An optical wavelength control method in an optical wavelength control device for controlling the wavelength of input local oscillation light,
Transmission characteristics of a first resonator that transmits signal light input from a direction orthogonal to the direction of input of the local oscillation light included in the variable filter included in the optical wavelength control device, the first reference intensity, and the first A filter adjustment process for generating a filter adjustment signal for adjusting the transmission characteristics of the first resonator based on the relative value of the intensity of the signal light transmitted through the resonator;
Relative transmission characteristics of the second resonator composed of the same bulk as the first resonator that transmits the local oscillation light, the second reference intensity, and the intensity of the local oscillation light transmitted through the second resonator An external adjustment process for generating an external control signal for adjusting the wavelength of the local oscillation light based on the value and outputting the external control signal to the outside;
An optical wavelength control method comprising: changing processing for changing transmission characteristics of the first resonator and transmission characteristics of the second resonator according to the filter adjustment signal.
前記第1共振器を透過した信号光の強度を、当該光波長制御装置が具備する第1光モニタで検出する処理と、
前記第2共振器を透過した局部発振光の強度を、当該光波長制御装置が具備する第2光モニタで検出する処理と、
前記第1基準強度と前記第1光モニタが検出した強度との相対値を算出する算出処理とを有し、
前記フィルタ調整処理では、前記算出処理にて算出した相対値が第1基準相対値となるように前記第1共振器を制御する信号を前記フィルタ調整信号として生成し、
前記外部調整処理では、前記第2基準強度と前記第2光モニタが検出した強度との相対値が第2基準相対値となるような信号を前記外部制御信号として出力することを特徴とする光波長制御方法。 In the optical wavelength control method according to claim 6,
A process of detecting the intensity of the signal light transmitted through the first resonator with a first optical monitor provided in the optical wavelength control device;
A process of detecting the intensity of the local oscillation light transmitted through the second resonator with a second optical monitor provided in the optical wavelength control device;
A calculation process for calculating a relative value between the first reference intensity and the intensity detected by the first light monitor;
In the filter adjustment process, a signal for controlling the first resonator is generated as the filter adjustment signal so that the relative value calculated in the calculation process becomes a first reference relative value,
In the external adjustment process, a signal that outputs a relative value between the second reference intensity and the intensity detected by the second light monitor as a second reference relative value is output as the external control signal. Wavelength control method.
前記信号光の強度を、前記第1基準強度として当該光波長制御装置が具備する第3光モニタで検出する処理と、
前記局部発振光の強度を、前記第2基準強度として当該光波長制御装置が具備する第4光モニタで検出する処理とを有し、
前記算出処理では、前記第1光モニタが検出した強度と前記第3光モニタが検出した第1基準強度との相対値を算出し、
前記フィルタ調整処理では、前記算出処理にて算出した相対値が前記第1基準相対値となるように前記第1共振器を制御する信号を前記フィルタ調整信号として生成し、
前記外部調整処理では、前記第2光モニタが検出した強度と前記第4光モニタが検出した第2基準強度との相対値が前記第2基準相対値となるような信号を、前記外部制御信号として出力することを特徴とする光波長制御方法。 In the optical wavelength control method according to claim 7,
A process of detecting the intensity of the signal light with the third optical monitor included in the optical wavelength control device as the first reference intensity;
A process of detecting the intensity of the local oscillation light with the fourth optical monitor included in the optical wavelength control device as the second reference intensity,
In the calculation process, a relative value between the intensity detected by the first light monitor and the first reference intensity detected by the third light monitor is calculated,
In the filter adjustment process, a signal for controlling the first resonator is generated as the filter adjustment signal so that the relative value calculated in the calculation process becomes the first reference relative value.
In the external adjustment process, a signal such that a relative value between the intensity detected by the second light monitor and the second reference intensity detected by the fourth light monitor becomes the second reference relative value is used as the external control signal. The optical wavelength control method characterized by outputting as follows.
前記第1共振器の透過特性を変更するための変調信号を生成する変調信号出力処理と、
前記フィルタ調整処理にて出力されたフィルタ調整信号と、前記変調信号出力処理にて生成した変調信号とを加算する加算処理とを有し、
前記算出処理では、前記第1共振器の透過特性のピークにおける該第1共振器を透過した信号光の強度を前記第1基準強度として検出し、該検出した第1基準強度と前記第1光モニタが検出した強度との相対値を算出し、
前記外部調整処理では、前記第2共振器の透過特性のピークにおける該第2共振器を透過した局部発振光の強度を前記第2基準強度として検出し、該検出した第2基準強度と前記第2光モニタが検出した強度との相対値および前記第2共振器の透過特性に基づいて、前記外部制御信号を生成し、
前記変更処理では、前記加算されたフィルタ調整信号と変調信号とに基づいて、前記第1共振器および前記第2共振器の透過特性を変更することを特徴とする光波長制御方法。 In the optical wavelength control method according to claim 7,
Modulation signal output processing for generating a modulation signal for changing the transmission characteristics of the first resonator;
An addition process for adding the filter adjustment signal output in the filter adjustment process and the modulation signal generated in the modulation signal output process;
In the calculation process, the intensity of the signal light transmitted through the first resonator at the peak of the transmission characteristic of the first resonator is detected as the first reference intensity, and the detected first reference intensity and the first light are detected. Calculate the relative value with the intensity detected by the monitor,
In the external adjustment process, the intensity of the local oscillation light transmitted through the second resonator at the peak of the transmission characteristic of the second resonator is detected as the second reference intensity, and the detected second reference intensity and the first Based on the relative value of the intensity detected by the two-light monitor and the transmission characteristics of the second resonator, the external control signal is generated,
The optical wavelength control method characterized in that, in the changing process, transmission characteristics of the first resonator and the second resonator are changed based on the added filter adjustment signal and modulation signal.
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