JP6542923B1 - Optical signal control device and optical signal control method - Google Patents

Optical signal control device and optical signal control method Download PDF

Info

Publication number
JP6542923B1
JP6542923B1 JP2018014425A JP2018014425A JP6542923B1 JP 6542923 B1 JP6542923 B1 JP 6542923B1 JP 2018014425 A JP2018014425 A JP 2018014425A JP 2018014425 A JP2018014425 A JP 2018014425A JP 6542923 B1 JP6542923 B1 JP 6542923B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
unit
sensitivity
light
signal
polarization
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018014425A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019134277A (en
Inventor
昌伸 野尻
昌伸 野尻
亮二 菊地
亮二 菊地
貴則 畑野
貴則 畑野
健太郎 本田
健太郎 本田
那須 悠介
悠介 那須
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Electronics Corp
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
NTT Electronics Corp
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTT Electronics Corp, Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical NTT Electronics Corp
Priority to JP2018014425A priority Critical patent/JP6542923B1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6542923B1 publication Critical patent/JP6542923B1/en
Publication of JP2019134277A publication Critical patent/JP2019134277A/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

【課題】事前の準備時間とデータ量を削減しながら、可変光減衰器の信号強度を精度よく推定可能な光信号制御装置を提供する。
【解決手段】可変光信号調整部と、可変光信号調整部の光信号強度をモニタするモニタ部と、モニタ部でモニタされた光信号強度を補正する補正部と、可変光信号調整部の調整値を算出する光信号調整部とを備える。補正部は、所定の波長および温度におけるモニタ部の受光感度を用いて近似されたモニタ部の受光感度の波長に対する感度特性を用いて、少なくとも2つの参照温度におけるモニタ部の参照受光感度を算出し、参照受光感度を用いて、光信号の波長とモニタ部の温度における受光感度を算出し、光信号の波長とモニタ部の温度における受光感度を用いて、モニタされた光信号強度を補正する補正値を光信号調整部に出力する。光信号調整部は、補正値と所定の所望値とを用いて可変光信号調整部の調整値を算出し、可変光信号調整部に出力する。
【選択図】図4
An optical signal control device capable of accurately estimating the signal strength of a variable optical attenuator while reducing the preparation time and data amount in advance.
A variable light signal adjustment unit, a monitor unit monitoring the light signal intensity of the variable light signal adjustment unit, a correction unit correcting the light signal intensity monitored by the monitor unit, and adjustment of the variable light signal adjustment unit And an optical signal adjustment unit that calculates a value. The correction unit calculates the reference light reception sensitivity of the monitor unit at at least two reference temperatures using the sensitivity characteristic for the wavelength of the light reception sensitivity of the monitor unit approximated using the light reception sensitivity of the monitor unit at a predetermined wavelength and temperature. Correction using the reference light reception sensitivity to calculate the light reception sensitivity at the wavelength of the light signal and the temperature of the monitor unit, and using the light reception sensitivity at the wavelength of the light signal and the temperature of the monitor unit to correct the monitored light signal intensity The value is output to the light signal adjustment unit. The light signal adjustment unit calculates the adjustment value of the variable light signal adjustment unit using the correction value and the predetermined desired value, and outputs the adjustment value to the variable light signal adjustment unit.
[Selected figure] Figure 4

Description

本発明は、光通信において、送受信する光信号の強度を制御する光信号制御装置及び光信号制御方法に関する。   The present invention relates to an optical signal control apparatus and an optical signal control method for controlling the intensity of an optical signal to be transmitted and received in optical communication.

デジタルコヒーレント光通信では、伝送路で発生した信号の歪をデジタル信号処理によって補償することで、数十Gbit/s以上の大容量伝送を可能とし、これにより、伝送途中の中継の数を削減した長距離伝送を実現している。また、信号の変調方式についても、QPSKだけでなく16QAMや256QAM等の高多値変調が適用できるので、伝送レートを大きく増加することができる。   In digital coherent optical communication, distortion of the signal generated in the transmission path is compensated by digital signal processing to enable large-capacity transmission of several tens of Gbit / s or more, thereby reducing the number of relays in the middle of transmission Long distance transmission is realized. Further, as to the signal modulation method, not only QPSK but also high multi-level modulation such as 16 QAM and 256 QAM can be applied, so that the transmission rate can be greatly increased.

大容量化の手段としては、更に、X偏波とY偏波を使用することができる。データ信号をX偏波とY偏波の2つに分け、X偏波とY偏波それぞれの信号で変調された光信号を偏波合成して1本の光ファイバを介して伝送することで、伝送レートを2倍にすることができる。ここで、X偏波信号とY偏波信号の光信号強度のバランスが悪いと、偏波合成した際に、所望の主信号以外のノイズ信号が残存する場合があり、これらの信号を受信側で効率的に復元するためには、送信側で各偏波の光信号の信号強度を調整する必要がある。   Further, X polarization and Y polarization can be used as means for increasing the capacity. By dividing the data signal into two, X polarization and Y polarization, combining polarization of the optical signals modulated by the X polarization and Y polarization signals, and transmitting them through one optical fiber , The transmission rate can be doubled. Here, when the optical signal strengths of the X polarization signal and the Y polarization signal are not well balanced, noise signals other than the desired main signal may remain at the time of polarization synthesis, and these signals are received on the receiving side. In order to restore efficiently, it is necessary to adjust the signal strength of the optical signal of each polarization on the transmission side.

光信号の信号強度を調整する光デバイスとしては、可変光減衰器(VOA:Variable Optical Attenuator)が知られている。代表的な可変光減衰器としては、光導波路に位相シフタを付加したPLC型マッハツェンダ干渉計を用いたものがある。このPLC型マッハツェンダ干渉計を用いた可変光減衰器では、位相シフタへの調整量によって光減衰量を所望の値に調整することができる。   A variable optical attenuator (VOA: Variable Optical Attenuator) is known as an optical device for adjusting the signal strength of an optical signal. As a typical variable optical attenuator, there is one using a PLC type Mach-Zehnder interferometer in which a phase shifter is added to an optical waveguide. In the variable optical attenuator using this PLC type Mach-Zehnder interferometer, the amount of light attenuation can be adjusted to a desired value by the amount of adjustment to the phase shifter.

ここで、可変光減衰器の調整量を更新する方法としては、可変光減衰器出力の所望値と現在値との差に基づいて、可変光減衰器の調整量を更新するフィードバック制御方式が一般的に用いられている。一般的に、可変光減衰器は非線形な制御特性を有するため、安定な応答を得るための光信号の強度の制御方法として種々の方法が提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。   Here, as a method of updating the adjustment amount of the variable optical attenuator, a feedback control method in which the adjustment amount of the variable optical attenuator is updated based on the difference between the desired value of the variable optical attenuator output and the current value is generally used. Are used in Generally, variable optical attenuators have non-linear control characteristics, and various methods have been proposed as methods of controlling the intensity of an optical signal to obtain a stable response (see, for example, Patent Documents 1 and 2). .

特開2008−216755JP 2008-216755 A 特開2009−244351JP 2009-244351

ここで、従来の光信号の強度を制御する方法においては、可変光減衰器出力の現在値は、可変光減衰器の出力を光検出器(PD:Photo Detector)等によりモニタすることによって検出される。この光検出器の受光感度が波長及び温度によって変化するため、正確な現在値をモニタすることができず、所望の光信号の強度を得るための可変光減衰器における正確な調整量が算出できないという問題があった。また、事前に測定した可変光減衰器の出力の実測値を用いて、可変光減衰器における正確な信号強度を推定することもできるが、その場合、事前に膨大な量の実測値を取得し、取得したデータをメモリに記憶する必要があり、事前の準備のために多くの時間を要し、装置も大型化するという問題があった。   Here, in the conventional method of controlling the intensity of the optical signal, the current value of the variable optical attenuator output is detected by monitoring the output of the variable optical attenuator by a photo detector (PD: Photo Detector) or the like. Ru. Since the light reception sensitivity of this light detector changes depending on the wavelength and temperature, it is not possible to monitor the accurate current value, and it is not possible to calculate the accurate adjustment amount in the variable light attenuator for obtaining the desired light signal intensity. There was a problem that. In addition, although it is possible to estimate the accurate signal strength in the variable optical attenuator using the measured value of the output of the variable optical attenuator measured in advance, in that case, a huge amount of actually measured values is obtained in advance. There is a problem that it is necessary to store acquired data in a memory, it takes a lot of time for preparation in advance, and the apparatus is also upsized.

本発明は、上述したような課題を解決するためになされたものであり、可変光減衰器において所望の光信号強度を得るための調整量を算出する際の事前の準備時間とデータ量を削減しながら、可変光減衰器の信号強度を精度よく推定することが可能な光信号制御装置及び光信号制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the problems as described above, and reduces the preparation time and data amount in advance when calculating the adjustment amount for obtaining the desired light signal intensity in the variable optical attenuator. It is an object of the present invention to provide an optical signal control apparatus and an optical signal control method capable of accurately estimating the signal strength of a variable optical attenuator.

上述したような課題を解決するために、本発明の光信号制御装置は、可変光信号調整部と、前記可変光信号調整部が出力する光信号の光信号強度をモニタするモニタ部と、前記モニタ部でモニタされた光信号の光信号強度を補正する補正部と、前記可変光信号調整部の調整値を算出する光信号調整部とを備え、前記補正部は、所定の波長および温度における前記モニタ部の受光感度を用いて近似された前記モニタ部の受光感度の波長に対する感度特性を用いて、少なくとも2つの参照温度における前記モニタ部の参照受光感度を算出する参照感度算出部と、前記参照受光感度を用いて、前記光信号の波長と前記モニタ部の温度における受光感度を、内挿または外挿によって算出する内挿/外挿部とを備え、前記光信号の波長と前記モニタ部の温度における受光感度を用いて、前記モニタ部でモニタされた光信号強度を補正する補正値を前記光信号調整部に出力するように構成され、前記光信号調整部は、前記補正値と所定の所望値とを用いて前記可変光信号調整部の調整値を算出し、前記可変光信号調整部に出力するように構成される。   In order to solve the problems as described above, an optical signal control apparatus according to the present invention includes: a variable optical signal adjustment unit; a monitor unit that monitors the optical signal intensity of an optical signal output from the variable optical signal adjustment unit; A correction unit that corrects the optical signal intensity of the optical signal monitored by the monitor unit, and an optical signal adjustment unit that calculates an adjustment value of the variable optical signal adjustment unit, the correction unit having a predetermined wavelength and temperature A reference sensitivity calculation unit that calculates reference light reception sensitivities of the monitor unit at at least two reference temperatures using sensitivity characteristics of the light reception sensitivity of the monitor unit with the wavelength approximated by using the light reception sensitivity of the monitor unit; An interpolation / extrapolation unit that calculates the light reception sensitivity at the temperature of the light signal and the wavelength of the light signal by using the reference light reception sensitivity by interpolation or extrapolation, and the wavelength of the light signal and the monitor unit of A correction value for correcting the light signal intensity monitored by the monitor unit using the light reception sensitivity at the time of the light signal adjustment unit, and the light signal adjustment unit is configured to output a correction value with the correction value. The adjustment value of the variable light signal adjustment unit is calculated using the desired value, and is output to the variable light signal adjustment unit.

また、前記参照感度算出部は、前記モニタ部の受光感度の波長に対する感度特性を2次曲線で近似し、前記2次曲線を表す2次関数を用いて、前記少なくとも2つの参照温度における参照受光感度を算出し、前記内挿/外挿部は、前記光信号の波長と前記モニタ部の温度における受光感度を、前記少なくとも2つの参照温度における参照受光感度を用いて直線近似により算出してもよい。   The reference sensitivity calculation unit approximates the sensitivity characteristic of the light reception sensitivity of the monitor unit with respect to the wavelength by a quadratic curve, and uses a quadratic function representing the quadratic curve to reference light reception at the at least two reference temperatures. The sensitivity is calculated, and the interpolation / extrapolation unit may calculate the light reception sensitivity at the wavelength of the light signal and the temperature of the monitor unit by linear approximation using the reference light reception sensitivity at the at least two reference temperatures. Good.

また、前記2次曲線は、予め測定された前記モニタ部の受光感度を用いて求められた2次関数の定数を用いて表され、前記参照感度算出部には、少なくとも3つの参照温度における前記2次関数の定数が記憶されていてもよい。   Further, the quadratic curve is expressed by using a constant of a quadratic function obtained by using the light receiving sensitivity of the monitor unit measured in advance, and the reference sensitivity calculating unit is configured to calculate the at least three reference temperatures. The constant of the quadratic function may be stored.

また、前記参照感度算出部は、前記光信号のX偏波信号とY偏波信号のそれぞれについて、前記モニタ部の受光感度の波長に対する感度特性を2次曲線で近似し、前記X偏波信号と前記Y偏波信号のいずれか一方の感度特性を近似する2次曲線を表す2次関数に、前記X偏波信号の感度特性と前記Y偏波信号の感度特性の間の偏差を低減するための調整用の2次曲線を表す2次関数を乗じてもよい。   The reference sensitivity calculation unit approximates the sensitivity characteristic of the light reception sensitivity of the monitor unit with respect to the wavelength by a quadratic curve for each of the X polarization signal and the Y polarization signal of the optical signal, and the X polarization signal The deviation between the sensitivity characteristic of the X polarization signal and the sensitivity characteristic of the Y polarization signal to a quadratic function representing a quadratic curve approximating the sensitivity characteristic of one of the Y polarization signal and the Y polarization signal It may be multiplied by a quadratic function that represents a quadratic curve for adjustment.

また、前記参照感度算出部は、所定の代表モニタ部の受光感度の波長に対する感度特性を第1の2次曲線で近似し、前記モニタ部の受光感度の波長に対する感度特性を、前記第1の2次曲線に調整係数を乗じることにより表される第2の2次曲線で近似し、前記第2の2次曲線を表す2次関数を用いて、前記少なくとも2つの参照温度における参照受光感度を算出してもよい。   The reference sensitivity calculation unit approximates the sensitivity characteristic of the light reception sensitivity of the predetermined representative monitor unit with respect to the wavelength by a first quadratic curve, and the sensitivity characteristic of the light reception sensitivity of the monitor unit with respect to the wavelength is the first characteristic. The reference light receiving sensitivities at the at least two reference temperatures are approximated using a quadratic function which is approximated by a second quadratic curve expressed by multiplying the quadratic curve by the adjustment factor, and which represents the second quadratic curve. It may be calculated.

また、前記第1の2次曲線は、予め測定された前記モニタ部の受光感度を用いて求めた2次関数の定数を用いて表され、前記参照感度算出部には、少なくとも3つの参照温度における前記2次関数の定数が記憶されていてもよい。   Further, the first quadratic curve is expressed using a constant of a quadratic function obtained using the light receiving sensitivity of the monitor unit measured in advance, and the reference sensitivity calculating unit is configured to receive at least three reference temperatures. The constant of the quadratic function in may be stored.

また、前記参照感度算出部は、前記光信号のX偏波信号とY偏波信号のそれぞれについて、前記モニタ部の受光感度の波長に対する感度特性を、前記第1の2次曲線に調整係数を乗じることにより表される第2の2次曲線で近似し前記X偏波信号と前記Y偏波信号のいずれか一方の前記調整係数に、前記X偏波信号の感度特性と前記Y偏波信号の感度特性の間の偏差を低減するための調整用の2次曲線を表す2次関数を乗じてもよい。   The reference sensitivity calculation unit may set sensitivity characteristics of the light reception sensitivity of the monitor unit with respect to the wavelength and adjustment coefficients of the first quadratic curve for each of the X polarization signal and the Y polarization signal of the optical signal. The sensitivity characteristic of the X polarization signal and the Y polarization signal are approximated by a second quadratic curve represented by multiplying and the adjustment coefficient of either one of the X polarization signal and the Y polarization signal The second curve may be multiplied by a quadratic function that represents a quadratic curve for adjustment to reduce the deviation between the sensitivity characteristics of.

上述したような課題を解決するために、本発明の光信号制御方法は、可変光信号調整部と、前記可変光信号調整部が出力する光信号の光信号強度をモニタするモニタ部と、前記モニタ部でモニタされた光信号の光信号強度を補正する補正部と、前記可変光信号調整部の調整値を算出する光信号調整部とを備え、光信号制御装置における光信号制御方法であって、前記モニタ部が、前記可変光信号調整部が出力する光信号の光信号強度をモニタするステップと、前記補正部が、前記モニタ部の受光感度を用いて近似された前記モニタ部の受光感度の波長に対する感度特性を用いて、少なくとも2つの参照温度における前記モニタ部の参照受光感度を算出するステップと、前記参照受光感度を用いて、前記光信号の波長と前記モニタ部の温度における受光感度を、内挿或いは外挿によって算出するステップと、前記光信号の波長と前記モニタ部の温度における受光感度を用いて、前記モニタ部でモニタされた光信号強度を補正する補正値を前記光信号調整部に出力するステップと、光信号調整部が、前記補正値と所定の所望値とを用いて前記可変光信号調整部の調整値を算出するステップと、前記可変光信号調整部の調整値を、前記可変光信号調整部に出力するステップとを含む。   In order to solve the problems as described above, according to the optical signal control method of the present invention, a variable optical signal adjustment unit, a monitor unit that monitors the optical signal intensity of the optical signal output from the variable optical signal adjustment unit, A method of controlling an optical signal in an optical signal control device, comprising: a correction unit that corrects an optical signal intensity of an optical signal monitored by a monitor unit; and an optical signal adjustment unit that calculates an adjustment value of the variable optical signal adjustment unit. The monitor unit monitors the light signal intensity of the light signal output from the variable light signal adjustment unit; and the correction unit approximates the light reception of the monitor unit using the light reception sensitivity of the monitor unit. Calculating the reference light reception sensitivity of the monitor unit at at least two reference temperatures using the sensitivity characteristics for the wavelength of the sensitivity; and using the reference light reception sensitivity to determine the wavelength of the optical signal and the temperature of the monitor unit. Calculating the light reception sensitivity by interpolation or extrapolation, and using the light reception sensitivity at the wavelength of the light signal and the temperature of the monitor unit, a correction value for correcting the light signal intensity monitored by the monitor unit. The step of outputting to the light signal adjusting portion; the step of the light signal adjusting portion calculating the adjustment value of the variable light signal adjusting portion using the correction value and a predetermined desired value; and the variable light signal adjusting portion Outputting the adjustment value of the variable light signal adjustment unit to the variable light signal adjustment unit.

本発明によれば、可変光減衰器において所望の信号強度を得るための調整量を算出する際の事前の準備時間とデータ量を削減しながら、可変光減衰器の信号強度を精度よく推定することが可能な光信号制御装置及び光信号制御方法を提供することができる。   According to the present invention, the signal strength of the variable optical attenuator is accurately estimated while reducing the preparation time and data amount in advance when calculating the adjustment amount for obtaining the desired signal strength in the variable optical attenuator. An optical signal control apparatus and an optical signal control method that can be

図1は、本発明の実施の形態に係る光信号制御装置を備える光送信機の構成例を示す図である。FIG. 1 is a view showing an example of the configuration of an optical transmitter provided with an optical signal control apparatus according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の実施の形態に係る光信号制御装置を備える光受信機の構成例を示す図である。FIG. 2 is a view showing an example of the configuration of an optical receiver provided with the optical signal control apparatus according to the embodiment of the present invention. 図3は、本発明の実施の形態に係る光信号制御装置のモニタ部の感度特性を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing sensitivity characteristics of the monitor unit of the optical signal control device according to the embodiment of the present invention. 図4は、本発明の実施の形態に係る光信号制御装置の構成例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of the optical signal control device according to the embodiment of the present invention. 図5は、本発明の第1の実施の形態に係る光信号制御装置の構成例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of the optical signal control device according to the first embodiment of the present invention. 図6は、本発明の第1の実施の形態に係る光信号制御装置の動作フローチャートである。FIG. 6 is an operation flowchart of the optical signal control apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図7は、本発明の第1の実施の形態に係る光信号制御装置の動作を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the optical signal control apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図8は、本発明の第1の実施の形態に係る感度特性を近似する方法を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining a method of approximating sensitivity characteristics according to the first embodiment of the present invention. 図9は、本発明の第2の実施の形態に係る光信号制御装置の構成例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of the configuration of an optical signal control apparatus according to a second embodiment of the present invention. 図10は、本発明の第2の実施の形態に係る光信号制御装置の動作フローチャートである。FIG. 10 is an operation flowchart of the optical signal control apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図11は、本発明の第2の実施の形態に係る光信号制御装置の動作を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining the operation of the optical signal control apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図12は、本発明の第2の実施の形態に係る調整用2次曲線の定数を求める方法を説明するための図である。FIG. 12 is a diagram for explaining a method of obtaining the constant of the adjustment quadratic curve according to the second embodiment of the present invention. 図13は、本発明の第3の実施の形態に係る光信号制御装置の構成例を示す図である。FIG. 13 is a view showing an example of the configuration of an optical signal control apparatus according to a third embodiment of the present invention. 図14は、本発明の第3の実施の形態に係る光信号制御装置の動作フローチャートである。FIG. 14 is an operation flowchart of the optical signal control apparatus according to the third embodiment of the present invention. 図15は、本発明の第3の実施の形態に係る光信号制御装置の動作を説明するための図である。FIG. 15 is a diagram for explaining the operation of the optical signal control apparatus according to the third embodiment of the present invention. 図16は、本発明の第3の実施の形態に係る調整係数を用いた動作を説明する図である。FIG. 16 is a diagram for explaining the operation using the adjustment coefficient according to the third embodiment of the present invention. 図17は、本発明の第3の実施の形態に係る代表個体の感度特性を近似する方法を説明するための図である。FIG. 17 is a diagram for describing a method of approximating sensitivity characteristics of a representative individual according to the third embodiment of the present invention. 図18は、本発明の第3の実施の形態に係る調整係数を求める方法を説明する図である。FIG. 18 is a diagram for explaining a method of obtaining an adjustment coefficient according to the third embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の形態に係る光信号制御装置を備える光送信機の構成例を示す図である。光送信機1に入力された入力信号は、送信信号処理部4において、誤り訂正用符号化等の信号処理が実行されるともに、X偏波信号とY偏波信号とに分離される。X偏波信号とY偏波信号のそれぞれの信号は、水平(InPhase)信号と直交(Quadrature)信号で表され、変調部(6−1、6−2)において局部(ローカル)信号としてのチューナブルレーザダイオード(TLD:Tunable Laser Diode)70−1の光信号を変調することで光信号に変換される。X偏波における変調信号とY偏波における変調信号は、光信号制御装置10に供給され、可変光信号調整部である可変光減衰器(VOA)(20−1、20−2)により光信号の信号強度が調整された後、偏波合成され、光ファイバ3に供給される。   FIG. 1 is a view showing an example of the configuration of an optical transmitter provided with an optical signal control apparatus according to an embodiment of the present invention. The input signal input to the optical transmitter 1 is subjected to signal processing such as error correction coding in the transmission signal processing unit 4 and separated into an X polarization signal and a Y polarization signal. The respective signals of the X polarization signal and the Y polarization signal are represented by a horizontal (InPhase) signal and a quadrature (Quadrature) signal, and tuners as local signals in the modulation units (6-1, 6-2) The light signal of a bull laser diode (TLD: Tunable Laser Diode) 70-1 is converted into an optical signal by modulation. The modulated signal in the X polarization and the modulated signal in the Y polarization are supplied to the optical signal control apparatus 10, and are optical signals by the variable optical attenuator (VOA) (20-1, 20-2) which is a variable optical signal adjustment unit. After being adjusted in signal strength, they are polarization-combined and supplied to the optical fiber 3.

光信号制御装置1において、各偏波における変調信号は、VOA(20−1、20−2)により光信号の信号強度が調整された後に、偏波合成50により偏波合成される。光信号制御装置10は、VOA(20−1、20−2)の出力をモニタするモニタ部(30−1、30−2)とVOA(20−1、20−2)の調整値を制御する制御部(40−1、40−2)を備え、制御部(40−1、40−2)では、モニタ部(30−1、30−2)の出力値と予め定めた所望値との差分がゼロになるようにVOA(20−1、20−2)を調整する。   In the optical signal control device 1, modulated signals in each polarization are polarization-combined by polarization combining 50 after the signal strength of the optical signal is adjusted by the VOAs (20-1, 20-2). The optical signal control device 10 controls the adjustment values of the monitor units (30-1, 30-2) that monitor the output of the VOAs (20-1, 20-2) and the VOAs (20-1, 20-2). A control unit (40-1, 40-2) is provided, and in the control unit (40-1, 40-2), a difference between an output value of the monitor unit (30-1, 30-2) and a predetermined desired value Adjust VOA (20-1, 20-2) so that becomes zero.

ここで、モニタ部(30−1、30−2)の受光感度は、入力信号の波長やモニタ部の温度によって変化し、その特性は各モニタ部によって個体差があるため、VOA(20−1、20−2)の出力が、波長、温度、個体に依存しない所望値になるようにVOA(20−1、20−2)の調整値を制御する。更に、X偏波側とY偏波側の光信号強度の比率が所望の比率になるようにVOAを制御することもできる。   Here, the light receiving sensitivity of the monitor unit (30-1, 30-2) changes depending on the wavelength of the input signal and the temperature of the monitor unit, and the characteristics thereof vary depending on each monitor unit, so VOA (20-1) , 20-2) control the adjustment value of the VOA (20-1, 20-2) so that the desired value does not depend on the wavelength, temperature, or individual. Furthermore, the VOA can also be controlled so that the ratio of the optical signal strength on the X polarization side to the Y polarization side becomes a desired ratio.

尚、ここでは、光信号の強度を調整する可変光信号調整部として可変光減衰器(VOA)を示したが、光信号強度を調整する装置であれば何れの装置も適用可能である。   Although a variable optical attenuator (VOA) is shown here as a variable optical signal adjustment unit for adjusting the intensity of an optical signal, any device may be applicable as long as it is an apparatus for adjusting the optical signal intensity.

図2は、本発明の実施の形態に係る光信号制御装置を備える光受信機の構成例を示す図である。光ファイバ3を介して受信した光信号は、光信号制御装置10に供給され、偏波分離回路60によってX偏波信号とY偏波信号とに分離される。それぞれの偏波信号は、可変光減衰器(VOA)(20−3、20−4)により後段の復調部(7−1、7−2)で効率的な復調ができるように信号強度が調整される。   FIG. 2 is a view showing an example of the configuration of an optical receiver provided with the optical signal control apparatus according to the embodiment of the present invention. The optical signal received via the optical fiber 3 is supplied to the optical signal control device 10 and is separated into an X polarization signal and a Y polarization signal by the polarization separation circuit 60. The signal strength of each polarization signal is adjusted by the variable optical attenuator (VOA) (20-3, 20-4) so that the demodulation unit (7-1, 7-2) in the subsequent stage can perform efficient demodulation. Be done.

復調部(7−1、7−2)では、X偏波信号とY偏波信号のそれぞれが電気信号に変換され、水平(InPhase)信号と直交(Quadrature)が抽出される。復調されたX偏波信号とY偏波信号は、受信信号処理部5に供給され、伝送路上で生じた歪等が補償される。光信号制御装置10における信号強度の制御方法は、送信側の制御方法と同様である。   In the demodulators (7-1, 7-2), each of the X polarization signal and the Y polarization signal is converted into an electric signal, and a horizontal (InPhase) signal and a quadrature (Quadrature) are extracted. The demodulated X polarization signal and Y polarization signal are supplied to the reception signal processing unit 5, and distortion and the like generated on the transmission path are compensated. The control method of the signal strength in the optical signal control apparatus 10 is the same as the control method on the transmission side.

以後の説明では、送信側の光信号制御装置について説明するが、受信側の光信号制御装置についても同じ制御方法が適用できる。   In the following description, the optical signal control apparatus on the transmission side will be described, but the same control method can be applied to the optical signal control apparatus on the reception side.

図3は、本発明の実施の形態に係る光信号制御装置のモニタ部の感度特性を示す図である。横軸は、波長[nm]、縦軸は、受光感度[A/W]である。光検出器で構成されるモニタ部では、光信号電力[W]を受信し、それに応じた電流または電圧が出力される。電流が出力される場合の受信感度の単位は[A/W]となるが、電圧を出力する場合は[V/W]の単位で表すことも可能である。なお、図3の特性は、温度0°Cにおける、X偏波信号の受信感度の波長依存性を測定したものである。   FIG. 3 is a diagram showing sensitivity characteristics of the monitor unit of the optical signal control device according to the embodiment of the present invention. The horizontal axis is wavelength [nm], and the vertical axis is light receiving sensitivity [A / W]. The monitor unit configured by the light detector receives the optical signal power [W], and outputs a current or voltage corresponding thereto. The unit of reception sensitivity in the case where current is output is [A / W], but in the case of outputting a voltage, it can also be expressed in units of [V / W]. The characteristics in FIG. 3 are obtained by measuring the wavelength dependency of the reception sensitivity of the X polarization signal at a temperature of 0.degree.

図3の例は、個体a〜個体gの7つの装置における受信感度を、5つの波長について測定した結果を示したものである。それぞれの個体における波長に対する受光感度の特性は、いずれも波長に対して山なりの特性を示しているが、個体毎に特性は異なり、最大受光感度が得られる波長も異なっている。また、図示しないが、同じ波長に対して、温度を変化させた場合においても、個体毎に異なる感度特性が得られることが分っている。   The example of FIG. 3 shows the result of measuring the reception sensitivity in seven devices of the individual a to the individual g at five wavelengths. The characteristics of the light receiving sensitivity with respect to the wavelength in each individual exhibit the characteristics of a mountain with respect to the wavelength, but the characteristics are different for each individual, and the wavelength at which the maximum light receiving sensitivity is obtained is also different. Although not shown, it is known that different sensitivity characteristics can be obtained for each individual even when the temperature is changed for the same wavelength.

このように、モニタ部によって可変光減衰器の出力をモニタした場合には、モニタ部の出力は、光信号の波長や温度によって変動し、モニタ部を構成する各個体によってもその感度特性が異なることとなる。更にその感度特性には、可変光減衰器からモニタ部への分岐比のばらつきも含まれる。本願発明では、可変光減衰器の出力が、波長、温度、個体、及びモニタ部への分岐比に依存しない所望値になるように可変光減衰器の調整値を制御するものである。   As described above, when the output of the variable optical attenuator is monitored by the monitor unit, the output of the monitor unit fluctuates depending on the wavelength and temperature of the optical signal, and the sensitivity characteristic also differs depending on each individual constituting the monitor unit. It will be. Furthermore, the sensitivity characteristics include the dispersion of the branching ratio from the variable optical attenuator to the monitor unit. In the present invention, the adjustment value of the variable optical attenuator is controlled so that the output of the variable optical attenuator becomes a desired value independent of the wavelength, temperature, individual, and branching ratio to the monitor.

図4は、本発明の実施の形態に係る光信号制御装置の構成例を示す図である。図4は、送信側における光信号制御装置10の構成例を示しており、光信号制御装置10の制御部(40−1、40−2)は、モニタ部(30−1、30−2)の出力を補正する補正部(80−1、80−2)と光信号調整部であるVOA調整部(90−1、90−2)から構成されている。   FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of the optical signal control device according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 shows a configuration example of the optical signal control apparatus 10 on the transmission side, and the control units (40-1 and 40-2) of the optical signal control apparatus 10 are monitor units (30-1 and 30-2). A correction unit (80-1, 80-2) that corrects the output of the circuit and a VOA adjustment unit (90-1, 90-2) that is an optical signal adjustment unit.

各偏波信号は、VOAにより信号強度が調整された後に、偏波合成される。それぞれの偏波信号は、モニタ部(30−1、30−2)において信号強度がモニタされ、モニタ部(30−1、30−2)から出力されたモニタ値Pmは、制御部(40−1、40−2)の補正部(80−1、80−2)に供給され、モニタ部(30−1、30−2)の感度特性に応じて正確な補正値に補正される。尚、電流としてのモニタ値は、A/D変換器によってデジタル信号に変換されデジタルデータとして表すことができる。このデジタルデータによって、補正部で適切なデジタル処理が行われる。   Each polarization signal is polarization-combined after the signal strength is adjusted by the VOA. The monitor unit (30-1, 30-2) monitors the signal strength of each polarization signal, and the monitor value Pm output from the monitor unit (30-1, 30-2) is controlled by the control unit (40-). 1 and 40-2) are supplied to the correction units (80-1 and 80-2), and are corrected to accurate correction values according to the sensitivity characteristics of the monitor units (30-1 and 30-2). The monitor value as the current can be converted into a digital signal by the A / D converter and can be represented as digital data. The digital data is used to perform appropriate digital processing in the correction unit.

補正部(80−1、80−2)から出力される補正値は、VOA調整部(90−1、90−2)に供給され、予め定めるかあるいは他の装置から提供された所望値と比較され、その差分に対応する調整値がVOA(20−1、20−2)に出力される。VOA(20−1、20−2)では、この調整値を用いて調整された信号強度の光信号が出力される。尚、VOA(20−1、20−2)の制御方法は、X偏波とY偏波で同じ制御方法を用いることができる。また、VOA(20−1、20−2)の調整は、デジタル信号とアナログ信号のいずれの信号でも行うことができる。   The correction value output from the correction unit (80-1, 80-2) is supplied to the VOA adjustment unit (90-1, 90-2) and compared with a desired value determined in advance or provided from another device The adjustment value corresponding to the difference is output to the VOA (20-1, 20-2). The VOA (20-1, 20-2) outputs an optical signal of the signal intensity adjusted using this adjustment value. In addition, the control method of VOA (20-1, 20-2) can use the same control method by X polarization and Y polarization. Moreover, adjustment of VOA (20-1, 20-2) can be performed also with any signal of a digital signal and an analog signal.

<本発明の第1の実施の形態>
図5は、本発明の第1の実施の形態に係る光信号制御装置の構成例を示す図である。図5では、X偏波の場合について説明するが、第1の実施の形態では、Y偏波の場合もX偏波と同様な制御が行われる。また、各信号は、デジタル信号とアナログ信号のいずれの信号も用いることができる。
<First Embodiment of the Present Invention>
FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of the optical signal control device according to the first embodiment of the present invention. Although the case of X polarization is described in FIG. 5, in the first embodiment, the same control as that of X polarization is performed also in the case of Y polarization. Further, as each signal, either a digital signal or an analog signal can be used.

図5において、モニタ部から出力されたモニタ値Pmは、光信号の波長がλ、その時点の装置の温度がTの場合、以下の式(1)のように、波長λ及び装置温度Tを変数とする関数として表すことができる。   In FIG. 5, when the wavelength of the optical signal is λ, and the temperature of the device at that time is T, the monitor value Pm output from the monitor unit has the wavelength λ and the device temperature T as shown in the following equation (1). It can be expressed as a variable function.

装置の各個体をkで示し、偏波情報P(X偏波、或いはY偏波)、波長λ、装置温度Tの場合の感度Sは、以下の式(2)のように、波長λ及び装置温度Tを変数とする関数として表すことができる。個体k、偏波情報P(X偏波、或いはY偏波)、波長λは、既知であり、装置温度Tは、適宜測定することで容易に取得可能である。X偏波の場合の感度Sは、以下の式(3)のように表すことができる。   Each individual of the device is denoted by k, and the sensitivity S in the case of polarization information P (X polarization or Y polarization), wavelength λ, and device temperature T is the wavelength λ and It can be expressed as a function with the device temperature T as a variable. The individual k, the polarization information P (X polarization or Y polarization), and the wavelength λ are known, and the device temperature T can be easily obtained by appropriately measuring. The sensitivity S in the case of X polarization can be expressed as the following equation (3).

ここで、モニタ部から出力されるモニタ値Pmは、可変光減衰器(VOA)からの光信号電力に、モニタ部の感度特性が乗算されたものと考えることができる。そのため、可変光減衰器(VOA)からの光信号電力、すなわち乗算前の光信号電力は、モニタ値をその波長および温度におけるモニタ部の感度で除することにより求めることができる。補正回路103では、式(4)に示すように、モニタ部から出力されたモニタ値Pmを感度Sで除することにより、乗算前の光信号電力を補正値として算出する。   Here, it can be considered that the monitor value Pm outputted from the monitor unit is obtained by multiplying the optical signal power from the variable optical attenuator (VOA) by the sensitivity characteristic of the monitor unit. Therefore, the optical signal power from the variable optical attenuator (VOA), that is, the optical signal power before multiplication can be obtained by dividing the monitor value by the sensitivity of the monitor unit at that wavelength and temperature. The correction circuit 103 calculates the optical signal power before multiplication as a correction value by dividing the monitor value Pm output from the monitor unit by the sensitivity S as shown in the equation (4).

VOA調整部90−1では、VOAからの出力電力の値が所望値[W]である場合に、所望値[W]を補正値[W]で除することにより、VOA調整値が計算される。このVOA調整値が、VOAの制御入力に供給されることで、VOAの出力を所望値と等しくなるように制御することができる。このVOA調整値は、VOAの制御入力の入力信号形式に合わせて生成することができる。   VOA adjustment unit 90-1 calculates VOA adjustment value by dividing desired value [W] by correction value [W] when the value of output power from VOA is desired value [W]. . By supplying the VOA adjustment value to the control input of the VOA, the output of the VOA can be controlled to be equal to a desired value. This VOA adjustment value can be generated in accordance with the input signal format of the control input of the VOA.

なお、上記の説明では、モニタ部の出力であるモニタ値は、VOAからの光信号電力にモニタ部の感度特性が乗算されたものであると考えたが、感度特性の乗算には限定されずその他の影響を考慮した補正を行うこともできる。その他の影響を考慮する場合は、その影響の方法と逆の演算を行うことで補正値を求めればよい。   In the above description, the monitor value which is the output of the monitor unit is considered to be the light signal power from the VOA multiplied by the sensitivity characteristic of the monitor unit, but is not limited to the multiplication of the sensitivity characteristic. Corrections can be made to account for other effects. When other influences are taken into consideration, the correction value may be obtained by performing an operation opposite to the method of the influences.

次に、装置の個体k、X偏波、波長λ、装置温度Tの場合の感度Sを求める方法について説明する。感度Sは、図5の補正部80−1における参照感度算出部101と内挿/外挿部102において求めることができる。参照感度算出部101は、参照温度選出部、定数取得部、感度算出部及びメモリテーブルAを有する。   Next, a method of determining the sensitivity S in the case of the device individual k, X polarization, wavelength λ, and device temperature T will be described. The sensitivity S can be obtained by the reference sensitivity calculation unit 101 and the interpolation / extrapolation unit 102 in the correction unit 80-1 of FIG. The reference sensitivity calculation unit 101 includes a reference temperature selection unit, a constant acquisition unit, a sensitivity calculation unit, and a memory table A.

参照温度とは、温度Tに対する感度特性を決めるために参照される温度を示し、主に−5℃〜+85℃の間で、好ましくは3点から5点程度が選定され、この参照温度毎に受光感度の感度特性が予め測定される。この参照温度の数に応じて、デーブルAに記憶されるデータ量が変動するので、上述した数以上の数についてもメモリテーブルが節約できる範囲で選定可能である。   The reference temperature is a temperature referred to determine the sensitivity characteristic to the temperature T, and is mainly selected between -5 ° C and + 85 ° C, preferably about 3 to 5 points, and each reference temperature The sensitivity characteristic of the light receiving sensitivity is measured in advance. Since the amount of data stored in the table A fluctuates according to the number of reference temperatures, the number more than the above-described number can be selected as long as the memory table can be saved.

参照感度算出部101において算出される参照感度は、選出された参照温度における感度特性の所定の波長における受光感度を示し、この参照感度を用いて所定の温度および波長における感度が推定される。本実施の形態では、波長に対する感度特性を2次曲線で近似することとし、この2次曲線は、定数a、b、cを用いた波長λを変数とする2次関数で表される。この定数a、b、cは、個体毎、偏波毎、及び参照温度毎に事前に決定され、各参照温度毎に予めメモリテーブルAに記録されている。図5では、5つの参照温度T1〜T5に対する2次曲線の定数a、b、cが記録されている場合が例示されている。 The reference sensitivity calculated in the reference sensitivity calculation unit 101 indicates the light receiving sensitivity at a predetermined wavelength of the sensitivity characteristic at the selected reference temperature, and the sensitivity at a predetermined temperature and wavelength is estimated using this reference sensitivity. In the present embodiment, the sensitivity characteristic to the wavelength is approximated by a quadratic curve, and this quadratic curve is expressed by a quadratic function with the wavelength λ as a variable using the constants a, b and c. The constants a, b and c are determined in advance for each individual, each polarization, and each reference temperature, and are stored in the memory table A for each reference temperature. FIG. 5 exemplifies the case where the constants a, b and c of the quadratic curve with respect to five reference temperatures T 1 to T 5 are recorded.

図6のフローチャートを参照して補正部80−1の動作を説明する。まず、ステップS1−1では、参照温度選出部で、現在の装置温度Tに最も近い2つの参照温度Tn、Tn+1を選出する。例えば、T2<T<T3の場合は、T2及びT3が選出され、T<T1の場合は、T1及びT2が、T5<Tの場合は、T4及びT5が選出される。 The operation of the correction unit 80-1 will be described with reference to the flowchart of FIG. First, in step S1-1, the reference temperature selection unit selects two reference temperatures T n and T n + 1 closest to the current apparatus temperature T. For example, if T 2 <T <T 3 , T 2 and T 3 are selected, if T <T 1 , T 1 and T 2 are selected, and if T 5 <T, then T 4 and T 5 Is elected.

次に、ステップS1−2では、定数取得部により、個体k、偏波P(X或いはY)における参照温度Tn、Tn+1の2次関数の定数セットa、b、cがそれぞれメモリテーブルAから取得される。この場合、X偏波の場合のTn、Tn+1における定数セットは、以下の式(5)、(6)のように表される。 Next, in step S1-2, the constant acquiring unit respectively stores the constants a, b, and c of the quadratic functions of the reference temperatures T n and T n + 1 in the individual k and the polarization P (X or Y) respectively. It is obtained from table A. In this case, the constant set at T n and T n + 1 in the case of X polarization is expressed as the following equations (5) and (6).

ステップS1−3では、参照感度算出部により、それぞれの偏波で、2つの参照温度Tn、Tn+1における波長に対する感度特性を、定数セットa、b、cを用いて表される2次曲線を用いて近似し、その2次曲線から波長λにおける参照感度Skp(Tn,λ)、Skp(Tn+1,λ)を算出する。この様子は、図7の左図で示されている。この場合、X偏波の場合のTn、Tn+1における参照感度は、以下の式(7)、(8)のように表される。 In step S1-3, the sensitivity characteristic to the wavelength at the two reference temperatures T n and T n + 1 is represented by the reference sensitivity calculation unit using the constant sets a, b and c. The following curve is used for approximation, and reference sensitivities S kp (T n , λ) and S kp (T n + 1 , λ) at wavelength λ are calculated from the quadratic curve. This situation is shown in the left view of FIG. In this case, the reference sensitivities at T n and T n + 1 in the case of X polarization are expressed as the following equations (7) and (8).

ステップS1−4では、内挿/外挿部により、参照感度算出部で求めたTn、Tn+1における2つの参照感度から、装置温度Tにおける感度Skp(T,λ)を直線近似によって求める。この様子は、図7の右図で示されている。X偏波の場合の算出式は、以下の式(9)のように表される。例えば、T2<T<T3の場合は、内挿により、T<T1の場合、T5<Tの場合は、外挿により、装置温度T、波長λにおける感度Sを求める。 In step S1-4, the interpolation / extrapolation unit linearly approximates the sensitivity S kp (T, λ) at the device temperature T from the two reference sensitivities at T n and T n + 1 obtained by the reference sensitivity calculation unit. Ask by. This situation is shown in the right view of FIG. The calculation formula in the case of X polarization is expressed as the following formula (9). For example, in the case of T 2 <T <T 3 , the sensitivity S at the device temperature T and the wavelength λ is obtained by interpolation in the case of T <T 1 and in the case of T 5 <T by the extrapolation.

ステップS1−5では、モニタ値をステップS1−4で計算した感度Skp(T,λ)で除することで補正値を算出する。更に、この補正値からVOAの出力が所望値になるように、VOA調整値が算出される。上記では、X偏波について説明したが、Y偏波についても同様である。 In step S1-5, a correction value is calculated by dividing the monitor value by the sensitivity S kp (T, λ) calculated in step S1-4. Further, the VOA adjustment value is calculated from this correction value so that the output of the VOA becomes a desired value. Although the X polarization has been described above, the same applies to the Y polarization.

図8を用いて、本発明の第1の実施の形態に係る個体kの感度特性を近似する方法を説明する。図8の左図では、例えば、参照温度T1において、3つの波長λにおける感度を測定した実測値を用いて感度特性を近似する。感度特性を以下の式(10)のような2次関数による2次曲線で近似する場合は、3つの実測値から2次関数における定数a、b、cを容易に求めることができる。 The method of approximating the sensitivity characteristic of the individual k according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the left view of FIG. 8, for example, in the reference temperature T 1, to approximate the sensitivity characteristics using the measured values obtained by measuring the sensitivity in three wavelengths lambda. When the sensitivity characteristic is approximated by a quadratic curve by a quadratic function as in the following equation (10), the constants a, b and c in the quadratic function can be easily obtained from the three measured values.

また、図8の右図に示すように、4つ以上の波長λに対する感度の実測値から求める場合は、最小二乗法等によって、2次関数の定数a、b、cを求めることができる。図8の表は、参照温度T1〜T5における2次関数の定数a、b、cを示しており、個体k及び偏波毎にメモリテーブルAに記録されている。 Further, as shown on the right side of FIG. 8, when obtaining from measured values of sensitivity to four or more wavelengths λ, the constants a, b, c of the quadratic function can be obtained by the least square method or the like. The table of FIG. 8 shows the constants a, b and c of the quadratic function at the reference temperatures T 1 to T 5 , and are recorded in the memory table A for each individual k and polarization.

上述したように、本発明の第1の実施の形態では、モニタ部の感度特性を波長に対する2次曲線で近似し、所定の参照温度間で直線近似することで、装置温度におけるモニタ部の受光感度を算出している。この受光感度は、参照温度での波長に対する感度特性を近似する2次曲線における3つの定数のみから求めることができるので、事前の測定データの測定時間およびデータ量、及びそれに伴うメモリへの記録量を大幅に削減することができる。   As described above, in the first embodiment of the present invention, the sensitivity characteristic of the monitor unit is approximated by a quadratic curve with respect to the wavelength, and the light reception of the monitor unit at the device temperature is linearly approximated by predetermined reference temperatures. The sensitivity is calculated. The light receiving sensitivity can be determined from only three constants in the quadratic curve that approximates the sensitivity characteristic to the wavelength at the reference temperature, so the measurement time and data amount of the previously measured data, and the amount of recording in the memory accordingly Can be significantly reduced.

従来の方法では、モニタ部の個体毎に、各偏波において、波長1527nm〜1567nm、及び温度−5℃〜85℃において、細かい間隔で事前に受光感度を測定し、その結果をメモリテーブルに記録していた。例えば、上記波長および温度において、波長の測定点を41点、温度の測定点を81点とした場合、各個体毎に、2×41×81個のデータを取得する必要があり、さらに、これらのデータを記録するためのメモリ領域が必要であった。   In the conventional method, the light receiving sensitivity is measured in advance at fine intervals at wavelengths of 1527 nm to 1567 nm and temperatures of -5 ° C. to 85 ° C. in each polarization for each individual monitor unit, and the results are recorded in a memory table Was. For example, in the above wavelength and temperature, when 41 wavelength measurement points and 81 temperature measurement points, it is necessary to acquire 2 × 41 × 81 pieces of data for each individual. A memory area is required to record data.

一方、本実施の形態では、個体毎に、各偏波において、例えば、波長の測定点を5点、温度の測定点を5点とした場合、2×5×5個のデータを事前に測定すればよく、この場合、メモリテーブルには、各偏波、各参照温度毎に、波長に対する感度特性を表す2次曲線を決定する3つの定数、すなわち、2×5×3個のデータを記録すればよいので、従来に比べて、事前の測定データ量や測定時間、及びそれに伴うメモリへの記録量を大幅に削減することができる。さらに、測定点の数は、波長及び温度でそれぞれ3点ずつにすることも可能であり、この場合は、更に測定時間やメモリ量を削減することができる。本実施の形態における事前の測定量やメモリテーブルへの記録量は、従来に比べてはるかに小さいため、それに応じて、装置の大幅な小型化も可能となる。また、本実施形態では、可変光減衰器からモニタ部への分岐比のばらつきについても、感度特性に含めて測定していることから、併せて補償することができる。   On the other hand, in the present embodiment, 2 × 5 × 5 pieces of data are measured in advance when, for example, there are 5 wavelength measurement points and 5 temperature measurement points in each polarization for each individual. In this case, in the memory table, for each polarization and each reference temperature, three constants for determining a quadratic curve representing the sensitivity characteristic with respect to wavelength, ie, 2 × 5 × 3 data are recorded. As long as it is sufficient, the amount of data to be measured in advance, the measurement time, and the amount of recording in the memory associated therewith can be significantly reduced as compared with the prior art. Furthermore, the number of measurement points can be three each for wavelength and temperature, and in this case, the measurement time and memory amount can be further reduced. Since the amount of measurement in advance and the amount of recording on the memory table in the present embodiment are much smaller than those in the prior art, the apparatus can be significantly miniaturized accordingly. Further, in the present embodiment, the dispersion of the branching ratio from the variable optical attenuator to the monitor unit is also included in the sensitivity characteristic and measured, and therefore can be compensated together.

<本発明の第2の実施の形態>
図9は、本発明の第2の実施の形態に係る光信号制御装置の構成例を示す図である。図9における補正回路及びVOA調整部の構成および動作は、第1の実施の形態の図5と同じである。第2の実施の形態では、参照感度算出部201における参照感度の算出方法及びメモリテーブルBの記録内容が、第1の実施の形態と異なる。第2の実施の形態では、第1の実施の形態と同様に、X偏波とY偏波それぞれにおいて、可変光減衰器(VOA)の出力を、波長、温度および個体によらない所望の信号強度に調整するとともに、更に、X偏波とY偏波との間の信号強度の差を低減するものである。
Second Embodiment of the Present Invention
FIG. 9 is a diagram showing an example of the configuration of an optical signal control apparatus according to a second embodiment of the present invention. The configuration and operation of the correction circuit and the VOA adjustment unit in FIG. 9 are the same as in FIG. 5 of the first embodiment. In the second embodiment, the method of calculating the reference sensitivity in the reference sensitivity calculation unit 201 and the recorded content of the memory table B are different from those in the first embodiment. In the second embodiment, as in the first embodiment, in each of X polarization and Y polarization, the output of the variable optical attenuator (VOA) is a desired signal independent of wavelength, temperature and individual While adjusting to the intensity, it further reduces the difference in signal intensity between the X polarization and the Y polarization.

図10のフローチャートを参照して補正部80−1の動作を説明する。ステップS2−1では、参照温度選出部が、第1の実施の形態と同様の方法を用いて、推定したい装置温度Tに最も近い2つの参照温度Tn、Tn+1を選出する。 The operation of the correction unit 80-1 will be described with reference to the flowchart of FIG. In step S2-1, the reference temperature selection unit selects two reference temperatures T n and T n + 1 closest to the device temperature T desired to be estimated, using the same method as that of the first embodiment.

ステップS2−2では、定数取得部により、メモリテーブルBから個体k、偏波P(X或いはY)における参照温度Tn、Tn+1の2次曲線の定数セットa、b、cをそれぞれ取得する。この場合、Tn、Tn+1における定数セットは、以下の式(11)、(12)のように表される。Pは、X偏波あるいはY偏波のいずれかを表す。 In step S 2-2, the constant acquiring unit respectively sets the constants a, b, and c of the quadratic curves of the reference temperatures T n and T n + 1 in the individual k and the polarization P (X or Y) from the memory table B. get. In this case, the constant set at T n and T n + 1 is expressed as the following equations (11) and (12). P represents either X polarization or Y polarization.

ここで、参照温度Tn、Tn+1における2次曲線の定数セットa、b、cは、第1の実施の形態の図8において説明した方法と同様の方法で求めることができる。 Here, the constant sets a, b and c of the quadratic curve at the reference temperatures T n and T n + 1 can be obtained by the same method as the method described in FIG. 8 of the first embodiment.

第2の実施の形態では、更に、調整用2次曲線の定数セットα1k、β1k、γ1kも取得する。この定数セットは、X偏波の感度特性とY偏波の感度特性の間の偏差を低減し、X偏波の感度特性をY偏波の感度特性に近づけるための調整用の2次関数を求めるための定数である。 In the second embodiment, further, the constant sets α 1k , β 1k and γ 1k of the adjustment quadratic curve are also acquired. This constant set reduces the deviation between the sensitivity characteristic of X polarization and the sensitivity characteristic of Y polarization, and adjusts the quadratic function for adjusting the sensitivity characteristic of X polarization to the sensitivity characteristic of Y polarization. It is a constant to find out.

図12を用いて、調整用2次曲線の定数セットを求める方法を説明する。参照温度Tnが選出されると、式(13)、(14)のように、2次曲線で近似されたX偏波の参照温度Tnの感度特性と、Y偏波の参照温度Tnの感度特性が求まる。 A method of determining the constant set of the adjustment quadratic curve will be described with reference to FIG. Referring temperature T n is selected, the formula (13), as in (14), the sensitivity characteristic of the X polarized wave of the reference temperature T n, which is approximated by a quadratic curve, Y polarized wave of the reference temperature T n The sensitivity characteristics of are determined.

ここで、式(15)に示すように、X偏波の参照温度Tnの感度特性を、Y偏波の参照温度Tnの感度特性に近づけるために、X偏波の参照温度Tnの感度特性に調整用2次曲線(α1kλ2+β1kλ+γ1k)を乗算する。 Here, as shown in equation (15), the sensitivity characteristic of the reference temperature T n of X polarized waves, in order to approach the sensitivity characteristic of the reference temperature T n of the Y polarized wave, the reference temperature T n of X polarized wave The sensitivity characteristic is multiplied by the adjustment quadratic curve (α 1k λ 2 + β 1k λ + γ 1k ).

この調整用2次曲線の定数セットα1k、β1k、γ1kは、例えば、図12に示すような方法で求めることができる。図12の例では、Mを10log(モニタ値/感度実測値)のX偏波とY偏波の差分として、波長λ1〜波長λ3、温度T1〜温度T3において、Y偏波感度及びX偏波感度を実測して、M(波長λ1、温度T1)、M(波長λ1、温度T2)、M(波長λ1、温度T3)…M(波長λ3、温度T1)、M(波長λ3、温度T2)、M(波長λ3、温度T3)をそれぞれ求め、これらの中の最大値、最小値の和がゼロに近似するように2次関数の定数を決定する。 The constant sets α 1k , β 1k and γ 1k of the adjustment quadratic curve can be determined, for example, by the method shown in FIG. In the example of FIG. 12, M is the difference between X polarization and Y polarization of 10 log (monitor value / sensitivity actual measurement value), Y polarization sensitivity and X polarization at wavelength λ1 to wavelength λ3 and temperature T1 to temperature T3. Measure the sensitivity, M (wavelength λ1, temperature T1), M (wavelength λ1, temperature T2), M (wavelength λ1, temperature T3) ... M (wavelength λ3, temperature T1), M (wavelength λ3, temperature T2) , M (wavelength λ 3, temperature T 3) are determined, and the constant of the quadratic function is determined so that the sum of the maximum value and the minimum value of these approximates to zero.

ゼロ近似する方法としては、GRG非線形(非線形最小二乗法)等の既存の方法が使用できる。GRG非線形は、MSExcelのソルバー機能などで実行可能である。それによって、個体k毎に調整用2次曲線の定数が得られ、求めた2次曲線の定数は、メモリテーブルBに予め記録される。なお、調整用2次曲線の定数は、温度に対して共通に設定することができるが、温度毎に定めてもよい。   As a method of zero approximation, an existing method such as GRG nonlinear (nonlinear least squares method) can be used. GRG nonlinearity can be implemented by the MS Excel solver function or the like. Thereby, the constant of the adjusting quadratic curve is obtained for each individual k, and the obtained constant of the quadratic curve is recorded in advance in the memory table B. The constant of the adjustment quadratic curve can be set commonly to the temperature, but may be set for each temperature.

ステップS2−3では、それぞれの偏波で、2つの参照温度Tn、Tn+1における波長に対する感度特性を2次曲線を用いて近似的し、更に、X偏波の感度特性に、調整用2次曲線を乗算することで、波長λにおける参照感度Skp(Tn,λ)、Skp(Tn+1,λ)が算出される。X偏波の参照感度を求める様子は、図11の左図に示される。Y偏波の参照感度は、第1の実施の形態のY偏波の場合と同様に算出することができる。 In step S2-3, for each polarization, the sensitivity characteristics for wavelengths at two reference temperatures T n and T n + 1 are approximated using a quadratic curve, and further adjusted to the sensitivity characteristic of X polarization The reference sensitivities S kp (T n , λ) and S kp (T n + 1 , λ) at the wavelength λ are calculated by multiplying the quadratic curve. The way of obtaining the reference sensitivity of the X polarization is shown in the left view of FIG. The reference sensitivity of the Y polarization can be calculated as in the case of the Y polarization of the first embodiment.

なお、上述の説明では、調整用2次曲線を表す2次関数をX偏波の感度特性に乗ずる場合を示したが、調整用2次曲線を表す2次関数をY偏波の感度特性に乗ずることも可能である。   In the above description, the sensitivity characteristic of X polarization is multiplied by the quadratic function representing the quadratic curve for adjustment, but the quadratic function representing the quadratic curve for adjustment is the sensitivity characteristic of Y polarization. It is also possible to ride.

ステップS2−4では、内挿/外挿部により、参照感度算出部で求めた2つの参照温度の参照感度から、装置温度Tにおける感度Skp(T,λ)を直線近似によって求める。この様子は図11の右側の図で示される。これは、第1の実施の形態と同様である。 In step S2-4, the sensitivity S kp (T, λ) at the device temperature T is determined by linear approximation from the reference sensitivities of the two reference temperatures obtained by the reference sensitivity calculating unit by the interpolation / extrapolation unit. This situation is shown in the right-hand drawing of FIG. This is similar to the first embodiment.

ステップS2−5では、第1の実施の形態と同様に、モニタ値をステップS2−4で計算した感度Skp(T,λ)で除することで補正値を算出し、更に、この補正値からVOAの出力が所望値になるように、VOA調整値が算出される。 In step S2-5, as in the first embodiment, a correction value is calculated by dividing the monitor value by the sensitivity S kp (T, λ) calculated in step S2-4, and further, this correction value is calculated. The VOA adjustment value is calculated such that the output of the VOA becomes a desired value.

第2の実施の形態では、第1の実施の形態と比較して、更に、X偏波とY偏波の間の光信号の強度の差分を低減できる。これによって、偏波合成した場合でも、所望の主信号以外のノイズを低減することが可能となる。なお、第2の実施の形態では、調整用2次曲線の定数を求めるための事前測定が必要になるが、モニタ部の個体毎に、調整用2次曲線の3定数が追加になるだけなので、これに伴う処理およびデータ量は、第1の実施の形態の場合と比べ大きく増加することはない。また、本実施の形態においても、可変光減衰器からモニタ部への分岐比のばらつきも併せて補償することができる。   In the second embodiment, compared to the first embodiment, it is possible to further reduce the difference in the intensity of the optical signal between the X polarization and the Y polarization. This makes it possible to reduce noise other than the desired main signal even in the case of polarization combining. In the second embodiment, it is necessary to make a prior measurement to obtain the constant of the adjustment quadratic curve, but since only three constants of the adjustment quadratic curve are added for each individual monitor unit. The amount of processing and data involved with this does not increase significantly as compared with the first embodiment. Further, also in the present embodiment, it is possible to compensate for the dispersion of the branching ratio from the variable optical attenuator to the monitor unit.

<本発明の第3の実施の形態>
図13は、本発明の第3の実施の形態に係る光信号制御装置の構成例を示す図である。図13における補正回路303及びVOA調整部90−1の構成および動作は、第1の実施の形態の図5、第2の実施の形態の図9と同じである。参照感度算出部301における参照感度の算出方法及びメモリテーブルCの記録内容が、第1、第2の実施の形態と異なる。
Third Embodiment of the Present Invention
FIG. 13 is a view showing an example of the configuration of an optical signal control apparatus according to a third embodiment of the present invention. The configurations and operations of the correction circuit 303 and the VOA adjustment unit 90-1 in FIG. 13 are the same as those of FIG. 5 of the first embodiment and FIG. 9 of the second embodiment. The calculation method of the reference sensitivity in the reference sensitivity calculation unit 301 and the recorded contents of the memory table C are different from those in the first and second embodiments.

第3の実施の形態では、代表個体の感度特性から任意の個体の感度特性を求め、更に、X偏波とY偏波との間の信号強度の差を低減するものである。代表個体とは、基準の感度特性を有する個体を示す。代表個体は、実在する複数の個体の中から選定することができ、基準の感度特性を有する架空の個体とすることもできる。   In the third embodiment, the sensitivity characteristic of an arbitrary individual is determined from the sensitivity characteristic of a representative individual, and the difference in signal strength between X polarization and Y polarization is further reduced. A representative individual refers to an individual having a reference sensitivity characteristic. The representative individual can be selected from a plurality of existing individuals, and can also be a fictitious individual having a reference sensitivity characteristic.

図14のフローチャートを参照して補正部80−1の動作を説明する。ステップS3−1では、参照温度選出部で、推定したい装置温度Tに最も近い2つの参照温度Tn、Tn+1を選出する。選出の方法は、第1、第2の実施の形態と同様である。 The operation of the correction unit 80-1 will be described with reference to the flowchart of FIG. In step S3-1, the reference temperature selection unit selects two reference temperatures T n and T n + 1 closest to the device temperature T to be estimated. The method of selection is the same as in the first and second embodiments.

ステップS3−2では、定数・係数取得部により、下記の式(16)−(21)に示す、代表個体r、偏波P(X或いはY)における参照温度Tn、Tn+1の2次曲線の定数セットa、b、c、および個体kに対する係数B、すなわち、調整係数G及びX偏波とY偏波の差分を低減するための調整用2次曲線の定数セットα、β、γを、メモリテーブルCから取得する。Pは、X偏波及びY偏波のいずれかを示す。 In step S3-2, the constant / coefficient acquisition unit calculates the representative individual r and the reference temperatures T n and T n + 1 of the polarization P (X or Y) as shown in the following equations (16) to (21). Of the constant curves a, b, c and the coefficient B for the individual k, that is, the adjustment coefficient G and the constant set of adjustment quadratic curves for reducing the difference between X polarization and Y polarization, α, β, γ is acquired from the memory table C. P represents either X polarization or Y polarization.

図16は、本発明の第3の実施の形態に係る調整係数を用いた動作を説明する図である。図16の左図は、X偏波における代表個体の参照温度Tnの近似された感度特性(二点鎖線)、X偏波における実際の個体の参照温度Tnの真の感度特性(実線)、及びX偏波における実際の個体の参照温度Tnの近似された感度特性(一点鎖線)を示している。ここで、実際の個体の参照温度の近似された感度特性は、代表個体の参照温度Tnの感度特性に調整係数Gkx(Tn)を乗ずることで求めることができる。 FIG. 16 is a diagram for explaining the operation using the adjustment coefficient according to the third embodiment of the present invention. The left figure in FIG. 16 shows the approximated sensitivity characteristic (two-dot chain line) of the reference temperature T n of a representative individual in X polarization, and the true sensitivity characteristic of the reference temperature T n of an actual individual in X polarization (solid line) , And the approximated sensitivity characteristics (dashed-dotted line) of the reference temperature T n of the actual individual in X polarization. Here, the approximated sensitivity characteristic of the reference temperature of the actual individual can be obtained by multiplying the sensitivity characteristic of the reference temperature T n of the representative individual by the adjustment coefficient G kx (T n ).

X偏波と同様に、図16の右図は、Y偏波側における代表個体の参照温度Tnの近似された感度特性(二点鎖線)、Y偏波における実際の個体の参照温度Tnの真の感度特性(実線)、及びY偏波における実際の個体の参照温度Tnの近似された感度特性(一点鎖線)を示している。X偏波と同様に、実際の個体の参照温度の近似された感度特性は、代表個体の参照温度Tnの感度特性に調整係数Gky(Tn)を乗ずることで求めることができる。 Like the X-polarization, right view of FIG. 16 is approximated sensitivity characteristic (two-dot chain line) of the reference temperature T n of representative individuals in Y polarization side, see the actual temperature of the individuals in the Y polarization T n Of the actual individual's reference temperature T n in Y polarization (dashed line). Similar to the X polarization, the approximated sensitivity characteristic of the reference temperature of the actual individual can be obtained by multiplying the sensitivity characteristic of the reference temperature T n of the representative individual by the adjustment coefficient G ky (T n ).

また、図16の中央図で示すように、X偏波の実際の個体の参照温度Tnの近似された感度特性に調整用2次曲線を乗ずることで、X偏波の感度特性を、Y偏波の実際の個体の参照温度Tnの感度特性に近づけることができる。 In addition, as shown in the central view of FIG. 16, the sensitivity characteristic of X polarization is obtained by multiplying the sensitivity characteristic approximated by the reference temperature T n of the actual individual of X polarization by the adjustment quadratic curve. The sensitivity characteristic of the reference temperature T n of the actual individual of polarization can be approximated.

ステップS3−3では、式(22)−(25)に示すように、それぞれの偏波において、代表個体の2つの参照温度における2次曲線と、2つの参照温度における係数Bとから、波長λにおける参照感度Skp(Tn,λ)、Skp(Tn+1,λ)を算出し、さらに、XY偏波の片側の調整係数Gに調整用2次曲線を乗ずる。この様子は図15の左図で示される。尚、ここでは、X偏波の調整係数Gに調整用2次曲線を乗じた例を説明するが、調整用2次曲線は、Y偏波の感度特性に乗ずるようにしてもよい。 In step S3-3, as shown in the equations (22) to (25), in each polarization, the wavelength λ is obtained from the quadratic curve at the two reference temperatures of the representative individual and the coefficient B at the two reference temperatures. The reference sensitivities S kp (T n , λ) and S kp (T n + 1 , λ) in are calculated, and further, the adjustment coefficient G of one side of the XY polarization is multiplied by the adjustment quadratic curve. This situation is shown in the left view of FIG. Here, an example in which the adjustment coefficient G of X polarization is multiplied by the adjustment quadratic curve may be described, but the adjustment quadratic curve may be multiplied by the sensitivity characteristic of Y polarization.

ステップS3−4では、内挿/外挿部により、参照感度算出部で求めた2つの参照温度における参照感度から、装置温度Tにおける感度Skp(T,λ)を直線近似によって求める。この様子は図15の右図で示される。これは、第1、第2の実施の形態と同様である。 In step S3-4, the sensitivity S kp (T, λ) at the device temperature T is determined by linear approximation from the reference sensitivities at the two reference temperatures obtained by the reference sensitivity calculating unit by the interpolation / extrapolation unit. This situation is shown in the right view of FIG. This is similar to the first and second embodiments.

ステップS3−5では、第1、第2の実施の形態と同様に、モニタ値をステップS3−4で計算した感度Skp(Tn,λ)によって除することで補正値を算出し、更に、この補正値からVOAの出力が所望値になるように、VOA調整値が算出される。 In step S3-5, as in the first and second embodiments, the correction value is calculated by dividing the monitor value by the sensitivity S kp (T n , λ) calculated in step S3-4, and further calculated. From this correction value, the VOA adjustment value is calculated such that the output of the VOA becomes a desired value.

本実施の形態では、第2の実施の形態と同様に、X偏波とY偏波の間の光信号の強度の差分を低減することができる。これによって、偏波合成した場合の所望の主信号以外のノイズを低減できる。このように、送信側で各偏波の光信号の強度を容易に調整することができ、受信側での効率的な復元処理が可能となる。また、複数のマッハツェンダ変調器において、出力に位相差をつけて合波することにより所望の周波数をもつ信号を強めたり、或いは、不要な周波数の信号は弱めたりする操作や制御を容易に行うことが可能となる。   In the present embodiment, as in the second embodiment, it is possible to reduce the difference in the intensity of the optical signal between the X polarization and the Y polarization. This can reduce noise other than the desired main signal in the case of polarization combining. Thus, the intensity of the optical signal of each polarization can be easily adjusted on the transmission side, and efficient restoration processing can be performed on the reception side. In addition, in a plurality of Mach-Zehnder modulators, it is possible to easily perform an operation or control to strengthen a signal having a desired frequency or weaken a signal of an unnecessary frequency by combining phases by adding phase differences to outputs. Is possible.

図17は、本発明の第3の実施の形態に係る代表個体の感度特性を近似する方法を説明するための図である。代表個体の感度特性は、第1、第2の実施の形態と同様に2次関数による2次曲線で近似される。2次関数の定数a、b、cも第1、第2の実施の形態と同様に、2次関数の方程式や最小二乗法を用いて容易に求めることができる。   FIG. 17 is a diagram for describing a method of approximating sensitivity characteristics of a representative individual according to the third embodiment of the present invention. The sensitivity characteristic of a representative individual is approximated by a quadratic curve by a quadratic function as in the first and second embodiments. Similar to the first and second embodiments, the constants a, b and c of the quadratic function can be easily obtained using the equation of the quadratic function and the least squares method.

図17に示す表は、代表個体のX偏波及びY偏波の参照温度T1〜T5に対する定数a、b、cを示しており、メモリテーブルCに記録されている。なお、代表個体の感度特性は、実際の個体の感度特性に対する基準の感度を示すものなので、必ずしも実測で求める必要はなく、実際の個体の感度特性を調整係数Gで示せるものであれば、架空の基準感度特性を代表個体の感度特性として用いることもできる。 The table shown in FIG. 17 shows constants a, b and c with respect to reference temperatures T 1 to T 5 of X polarization and Y polarization of a representative individual, and are recorded in the memory table C. In addition, since the sensitivity characteristic of the representative individual indicates the sensitivity of the reference to the sensitivity characteristic of the actual individual, it is not necessary to necessarily obtain it by actual measurement, and if the sensitivity characteristic of the actual individual is indicated by the adjustment coefficient G The standard sensitivity characteristic of can also be used as a representative individual's sensitivity characteristic.

図18は、本発明の第3の実施の形態に係る係数を求める方法を説明する図である。調整係数Gkx、Gkyは、最小二乗法等で求めることができる。具体的には、X偏波の場合、式(26)の値が最小になるように調整係数Gkxを算出する。Y偏波の調整係数Gkyも同様に算出することができる。図18の表は、任意の個体k毎に、X偏波とY偏波の参照温度T1〜T5に対する調整係数Gkx、Gkyを示しており、これらは、任意の個体k毎にメモリテーブルCに記録されている。 FIG. 18 is a view for explaining a method of obtaining a coefficient according to the third embodiment of the present invention. The adjustment coefficients G kx and G ky can be obtained by the least squares method or the like. Specifically, in the case of X polarization, the adjustment coefficient G kx is calculated such that the value of Expression (26) is minimized. The adjustment factor G ky of Y polarization can be calculated in the same manner. The table in FIG. 18 shows the adjustment coefficients G kx and G ky for the reference temperatures T 1 to T 5 of the X polarization and the Y polarization for every arbitrary individual k, and these are for every arbitrary individual k It is recorded in the memory table C.

また、調整用2次曲線の定数:α2k, β2k, γ2kは、第2の実施の形態と同様の方法で求めることができる。図18の例では、Mを10log(モニタ値/感度実測値)のX偏波とY偏波の差分として、波長λ1〜波長λ3、温度T1〜温度T3において、Y偏波感度及びX偏波感度を実測して、M(波長λ1、温度T1)、M(波長λ1、温度T2)、M(波長λ1、温度T3)…M(波長λ3、温度T1)、M(波長λ3、温度T2)、M(波長λ3、温度T3)をそれぞれ求め、これらの中の最大値、最小値の和がゼロに近似するように2次関数の定数を決定する。 Further, the constants of the adjustment quadratic curve: α 2k , β 2k and γ 2k can be determined by the same method as in the second embodiment. In the example of FIG. 18, Y is the polarization sensitivity and X polarization at wavelength λ1 to wavelength λ3 and temperature T1 to temperature T3 as M is the difference between X polarization and Y polarization of 10 log (monitored value / measured sensitivity actual value) Measure the sensitivity, M (wavelength λ1, temperature T1), M (wavelength λ1, temperature T2), M (wavelength λ1, temperature T3) ... M (wavelength λ3, temperature T1), M (wavelength λ3, temperature T2) , M (wavelength λ 3, temperature T 3) are determined, and the constant of the quadratic function is determined so that the sum of the maximum value and the minimum value of these approximates to zero.

ゼロ近似する方法としては、GRG非線形(非線形最小二乗法)等が使用できる。GRG非線形は、MSExcelのソルバー機能などで実行可能である。それによって、個体k毎に調整用2次曲線の定数が得られ、求めた2次曲線定数は、メモリテーブルBに予め記録されている。なお、調整用2次曲線の定数は、温度に対して共通に設定することができるが、温度毎に定めてもよい。   As a method of zero approximation, GRG nonlinear (nonlinear least squares method) or the like can be used. GRG nonlinearity can be implemented by the MS Excel solver function or the like. Thereby, the constant of the adjustment quadratic curve is obtained for each individual k, and the obtained quadratic curve constant is recorded in advance in the memory table B. The constant of the adjustment quadratic curve can be set commonly to the temperature, but may be set for each temperature.

第3の実施の形態では、代表個体の各偏波において、例えば、波長の測定点を5点、温度の測定点を5点とした場合、2×5×5個の事前測定を行い、実施の個体の各偏波において、2×5×5個の事前測定を行えばよい。この場合、メモリテーブルには、代表個体毎に各偏波、各参照温度毎に、波長に対する感度特性を表す2次曲線を決定する3つの定数、すなわち、2×5×3個のデータを記録し、個体毎に各偏波、各参照温度毎の調整係数、即ち2×5×1個、並びに個体毎の調整用2次曲線の3つの定数を記録すればよい。   In the third embodiment, for each polarization of a representative individual, for example, if there are 5 wavelength measurement points and 5 temperature measurement points, 2 × 5 × 5 pre-measurements are carried out. In each polarization of the individual of 2., 2 × 5 × 5 pre-measurements may be performed. In this case, in the memory table, three constants for determining a quadratic curve representing the sensitivity characteristic with respect to wavelength are recorded for each polarization and each reference temperature for each representative individual, that is, 2 × 5 × 3 data It is sufficient to record, for each individual, three constants of each polarization, an adjustment factor for each reference temperature, that is, 2 × 5 × 1, and an adjustment quadratic curve for each individual.

第1、第2の実施の形態が、個体毎に、各偏波及び各温度で2次曲線の3つの定数を記録する必要があるのに対して、第3の実施の形態では、代表個体のみ各偏波及び各温度における2次曲線の3つの定数を記録し、実際の個体毎には、参照温度毎の調整係数のみを記録すればよい。調整用2次曲線に関しても、モニタ部の個体毎に、調整用2次曲線の3つの定数が追加になるだけである。このように、第3の実施の形態では、第1、第2の実施の形態よりも更に、事前の測定データ量や測定時間、及びそれに伴うメモリへの記録量を大幅に削減し、それにより装置の小型化を図ることができる。なお、本実施の形態においても、可変光減衰器からモニタ部への分岐比のばらつきも併せて補償することができる。   While each of the first and second embodiments needs to record three constants of the quadratic curve at each polarization and each temperature for each individual, in the third embodiment, a representative individual is required. It is only necessary to record the three constants of the quadratic curve at each polarization and each temperature, and to record only the adjustment factor for each reference temperature for each actual individual. Also with regard to the adjusting quadratic curve, only three constants of the adjusting quadratic curve are added for each individual monitor unit. As described above, in the third embodiment, the amount of data to be measured in advance, the measurement time, and the amount of recording in the memory associated therewith are significantly reduced more than in the first and second embodiments. The size of the device can be reduced. Also in the present embodiment, it is possible to compensate for the dispersion of the branching ratio from the variable optical attenuator to the monitor unit.

本発明は、コヒーレント光通信において、送受信する光信号の強度を制御する光信号制御装置として利用することができる。   The present invention can be used as an optical signal control device for controlling the intensity of an optical signal to be transmitted and received in coherent optical communication.

1…光送信機、2…光受信機、3…光ファイバ、4…送信信号処理部、5…受信信号処理部、6−1、6−2…変調部、7−1、7−2…復調部、10…光信号制御装置、20−1〜20−4…可変光信号調整部(VOA)、30−1〜30−4…モニタ部、40−1〜40−4…制御部、50…偏波合成、60…偏波分離、70−1、70−2…チューナブルレーザダイオード(TLD)、80−1、80−2…補正部、90−1、90−2…VOA調整部、101、201、301…参照感度算出部、102、202、302…内挿/外装部、103、203、303…補正回路。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... optical transmitter, 2 ... optical receiver, 3 ... optical fiber, 4 ... transmission signal processing part, 5 ... reception signal processing part, 6-1, 6-2 ... modulation part, 7-1, 7-2 ... Demodulation unit, 10: optical signal control device, 20-1 to 20-4, variable optical signal adjustment unit (VOA), 30-1 to 30-4, monitor unit, 40-1 to 40-4, control unit, 50 ... polarization synthesis, 60 ... polarization separation, 70-1, 70-2 ... tunable laser diode (TLD), 80-1, 80-2 ... correction unit, 90-1, 90-2 ... VOA adjustment unit, 101, 201, 301 ... reference sensitivity calculation unit, 102, 202, 302 ... interpolation / exterior unit, 103, 203, 303 ... correction circuit.

Claims (8)

可変光信号調整部と、
前記可変光信号調整部が出力する光信号の光信号強度をモニタするモニタ部と、
前記モニタ部でモニタされた光信号の光信号強度を補正する補正部と、
前記可変光信号調整部の調整値を算出する光信号調整部とを備え、
前記補正部は、
所定の波長および温度における前記モニタ部の受光感度の実測値を用いて近似された複数の参照温度毎の前記モニタ部の受光感度の波長に対する感度特性を用いて、前記モニタ部の温度に最も近い2つの参照温度の前記感度特性における前記光信号の波長での前記モニタ部の参照受光感度を算出する参照感度算出部と、
前記参照受光感度を用いて、前記光信号の波長と前記モニタ部の温度における受光感度を、内挿または外挿によって算出する内挿/外挿部とを備え、
前記光信号の波長と前記モニタ部の温度における受光感度を用いて、前記モニタ部でモニタされた光信号強度を補正する補正値を前記光信号調整部に出力するように構成され、
前記光信号調整部は、
前記補正値と所定の所望値とを用いて前記可変光信号調整部の調整値を算出し、前記可変光信号調整部に出力するように構成される
光信号制御装置。
A variable light signal adjustment unit,
A monitor unit that monitors the optical signal intensity of the optical signal output from the variable optical signal adjustment unit;
A correction unit that corrects the light signal intensity of the light signal monitored by the monitor unit;
And an optical signal adjustment unit that calculates an adjustment value of the variable light signal adjustment unit,
The correction unit is
It is closest to the temperature of the monitor using the sensitivity characteristic for the wavelength of the light sensitivity of the monitor for each of a plurality of reference temperatures approximated using the measured value of the light sensitivity of the monitor at a predetermined wavelength and temperature. A reference sensitivity calculation unit that calculates reference light reception sensitivity of the monitor unit at the wavelength of the optical signal in the sensitivity characteristics of two reference temperatures;
And an interpolation / extrapolation unit that calculates the light reception sensitivity at the temperature of the light signal and the temperature of the monitor unit by interpolation or extrapolation using the reference light reception sensitivity.
The correction value for correcting the light signal intensity monitored by the monitor unit is output to the light signal adjustment unit using the light reception sensitivity at the temperature of the monitor unit and the wavelength of the light signal.
The optical signal adjustment unit
An optical signal control apparatus configured to calculate an adjustment value of the variable light signal adjustment unit using the correction value and a predetermined desired value, and to output the calculated adjustment value to the variable light signal adjustment unit.
前記参照感度算出部は、
前記モニタ部の受光感度の波長に対する感度特性を2次曲線で近似し、前記2次曲線を表す2次関数を用いて、前記少なくとも2つの参照温度における参照受光感度を算出し、
前記内挿/外挿部は、
前記光信号の波長と前記モニタ部の温度における受光感度を、前記少なくとも2つの参照温度における参照受光感度を用いて直線近似により算出するように構成される
ことを特徴とする請求項1記載の光信号制御装置。
The reference sensitivity calculation unit
The sensitivity characteristic for the wavelength of the light receiving sensitivity of the monitor unit is approximated by a quadratic curve, and the reference light receiving sensitivity at the at least two reference temperatures is calculated using a quadratic function representing the quadratic curve,
The interpolation / extrapolation unit is
The light according to claim 1, wherein the light reception sensitivity at the wavelength of the light signal and the temperature of the monitor unit is calculated by linear approximation using reference light reception sensitivities at the at least two reference temperatures. Signal controller.
前記2次曲線は、予め測定された前記モニタ部の受光感度を用いて求められた2次関数の定数を用いて表され、前記参照感度算出部には、少なくとも3つの参照温度における前記2次関数の定数が記憶されていること
を特徴とする請求項2記載の光信号制御装置。
The quadratic curve is expressed using a constant of a quadratic function determined using the light receiving sensitivity of the monitor unit measured in advance, and the reference sensitivity calculating unit is configured to calculate the quadratic curve at at least three reference temperatures. The light signal controller according to claim 2, wherein a constant of a function is stored.
前記参照感度算出部は、
前記光信号のX偏波信号とY偏波信号のそれぞれについて、前記モニタ部の受光感度の波長に対する感度特性を2次曲線で近似し、
前記X偏波信号と前記Y偏波信号のいずれか一方の感度特性を近似する2次曲線を表す2次関数に、前記X偏波信号の感度特性と前記Y偏波信号の感度特性の間の偏差を低減するための調整用の2次曲線を表す2次関数を乗ずること
を特徴とする請求項2または3記載の光信号制御装置。
The reference sensitivity calculation unit
For each of the X polarization signal and the Y polarization signal of the optical signal, the sensitivity characteristic of the light reception sensitivity of the monitor unit to the wavelength is approximated by a quadratic curve,
Between the sensitivity characteristic of the X polarization signal and the sensitivity characteristic of the Y polarization signal, a quadratic function representing a quadratic curve approximating the sensitivity characteristic of one of the X polarization signal and the Y polarization signal The optical signal control device according to claim 2 or 3, wherein the optical signal control device is multiplied by a quadratic function representing a quadratic curve for adjustment to reduce the deviation of.
前記参照感度算出部は、
所定の代表モニタ部の受光感度の波長に対する感度特性を第1の2次曲線で近似し、前記モニタ部の受光感度の波長に対する感度特性を、前記第1の2次曲線に調整係数を乗じることにより表される第2の2次曲線で近似し、前記第2の2次曲線を表す2次関数を用いて、前記少なくとも2つの参照温度における参照受光感度を算出すること
を特徴とする請求項1記載の光信号制御装置。
The reference sensitivity calculation unit
The sensitivity characteristic of the light reception sensitivity of a predetermined representative monitor unit to the wavelength is approximated by a first quadratic curve, and the sensitivity characteristic of the light reception sensitivity of the monitor unit to the wavelength is multiplied by the adjustment coefficient to the first quadratic curve. Calculating the reference light receiving sensitivities at the at least two reference temperatures by using a quadratic function that approximates the second quadratic curve represented by the equation and represents the second quadratic curve. The optical signal control apparatus as described in 1).
前記第1の2次曲線は、予め測定された前記モニタ部の受光感度を用いて求めた2次関数の定数を用いて表され、前記参照感度算出部には、少なくとも3つの参照温度における前記2次関数の定数が記憶されていること
を特徴とする請求項5記載の光信号制御装置。
The first quadratic curve is expressed using a constant of a quadratic function determined using the light receiving sensitivity of the monitor unit measured in advance, and the reference sensitivity calculating unit is configured to determine the at least three reference temperatures. The light signal controller according to claim 5, wherein a constant of a quadratic function is stored.
前記参照感度算出部は、前記光信号のX偏波信号とY偏波信号のそれぞれについて、前記モニタ部の受光感度の波長に対する感度特性を、前記第1の2次曲線に調整係数を乗じることにより表される第2の2次曲線で近似し
前記X偏波信号と前記Y偏波信号のいずれか一方の前記調整係数に、前記X偏波信号の感度特性と前記Y偏波信号の感度特性の間の偏差を低減するための調整用の2次曲線を表す2次関数を乗ずること
を特徴とする請求項5または6記載の光信号制御装置。
The reference sensitivity calculation unit is configured to multiply the first quadratic curve by the adjustment coefficient with respect to the sensitivity characteristic of the light reception sensitivity of the monitor unit with respect to the wavelength of each of the X polarization signal and the Y polarization signal of the optical signal. And the sensitivity characteristic of the X polarization signal and the sensitivity of the Y polarization signal to the adjustment coefficient of either the X polarization signal or the Y polarization signal. The light signal control device according to claim 5 or 6, wherein the light signal control device is multiplied by a quadratic function that represents a quadratic curve for adjustment to reduce the deviation between the characteristics.
可変光信号調整部と、前記可変光信号調整部が出力する光信号の光信号強度をモニタするモニタ部と、前記モニタ部でモニタされた光信号の光信号強度を補正する補正部と、前記可変光信号調整部の調整値を算出する光信号調整部とを備え、光信号制御装置における光信号制御方法であって、
前記モニタ部が、
前記可変光信号調整部が出力する光信号の光信号強度をモニタするステップと、
前記補正部が、
前記モニタ部の受光感度の実測値を用いて近似された複数の参照温度毎の前記モニタ部の受光感度の波長に対する感度特性を用いて、前記モニタ部の温度に最も近い2つの参照温度の前記感度特性における前記光信号の波長での前記モニタ部の参照受光感度を算出するステップと、
前記参照受光感度を用いて、前記光信号の波長と前記モニタ部の温度における受光感度を、内挿或いは外挿によって算出するステップと、
前記光信号の波長と前記モニタ部の温度における受光感度を用いて、前記モニタ部でモニタされた光信号強度を補正する補正値を前記光信号調整部に出力するステップと、
光信号調整部が、
前記補正値と所定の所望値とを用いて前記可変光信号調整部の調整値を算出するステップと、
前記可変光信号調整部の調整値を、前記可変光信号調整部に出力するステップと
を含む光信号制御方法。
A variable light signal adjustment unit; a monitor unit that monitors the light signal intensity of the light signal output from the variable light signal adjustment unit; a correction unit that corrects the light signal intensity of the light signal monitored by the monitor unit; An optical signal control method in an optical signal control device, comprising: an optical signal adjustment unit that calculates an adjustment value of the variable optical signal adjustment unit,
The monitor unit
Monitoring the optical signal intensity of the optical signal output from the variable optical signal adjustment unit;
The correction unit
With sensitivity to the wavelength of the light-receiving sensitivity of the monitor unit of the plurality of reference each temperature approximated using measured values of the light-receiving sensitivity of the monitor, the two closest reference temperature to the temperature of the monitor Calculating the reference light reception sensitivity of the monitor unit at the wavelength of the light signal in the sensitivity characteristic ;
Calculating the light reception sensitivity at the wavelength of the light signal and the temperature of the monitor unit by interpolation or extrapolation using the reference light reception sensitivity;
Outputting to the light signal adjustment unit a correction value for correcting the light signal intensity monitored by the monitor unit using the wavelength of the light signal and the light reception sensitivity at the temperature of the monitor unit;
The optical signal adjustment unit
Calculating an adjustment value of the variable light signal adjustment unit using the correction value and a predetermined desired value;
Outputting the adjustment value of the variable light signal adjustment unit to the variable light signal adjustment unit.
JP2018014425A 2018-01-31 2018-01-31 Optical signal control device and optical signal control method Active JP6542923B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018014425A JP6542923B1 (en) 2018-01-31 2018-01-31 Optical signal control device and optical signal control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018014425A JP6542923B1 (en) 2018-01-31 2018-01-31 Optical signal control device and optical signal control method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6542923B1 true JP6542923B1 (en) 2019-07-10
JP2019134277A JP2019134277A (en) 2019-08-08

Family

ID=67212242

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018014425A Active JP6542923B1 (en) 2018-01-31 2018-01-31 Optical signal control device and optical signal control method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6542923B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7238575B2 (en) * 2019-04-24 2023-03-14 住友電気工業株式会社 Monitor receiver, measurement method and optical 90° hybrid integrated circuit

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6480083A (en) * 1987-09-22 1989-03-24 Toshiba Corp Optical output stabilizing circuit
JP2006275705A (en) * 2005-03-29 2006-10-12 Hitachi Cable Ltd Device and method for compensating temperature characteristic of photoreception element
JP2007059537A (en) * 2005-08-23 2007-03-08 Sumitomo Electric Ind Ltd Optical transmitter
JP5098807B2 (en) * 2008-05-22 2012-12-12 富士通株式会社 Optical signal adjustment method and optical signal adjustment device
JP5891834B2 (en) * 2012-02-17 2016-03-23 住友電気工業株式会社 Semiconductor modulator and output power control method for semiconductor modulator
JP6294902B2 (en) * 2016-03-10 2018-03-14 株式会社フジクラ Coherent optical receiver and method for manufacturing coherent optical receiver

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019134277A (en) 2019-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4888567B2 (en) Coherent optical receiver
US6411417B1 (en) Optical equalizer
JP5088271B2 (en) Distortion compensator, optical receiver, control method thereof, and optical transmission system
US9413455B2 (en) Apparatus and method for creating calibration coefficient used to monitor optical signal-to-noise ratio
US6671464B1 (en) Polarization mode dispersion compensator and compensation method
US20040114923A1 (en) OSNR monitoring method and apparatus using tunable optical bandpass filter and polarization nulling method
JP2004356742A (en) Signal waveform deterioration compensating apparatus
US7509054B2 (en) Method for the transmission of optical polarization multiplex signals
CN103339884B (en) Optical receiver and method for optical reception
US11228383B2 (en) Estimation of external noise in a communication channel
US9638574B2 (en) Measurement apparatus and method of measuring signal light quality
EP3267600A2 (en) Receiving apparatus and setting method
US6862303B2 (en) Multiwavelength locking method and apparatus using acousto-optic tunable filter
JP6542923B1 (en) Optical signal control device and optical signal control method
US20030090755A1 (en) Osnr montoring method and apparatus for the optical networks
CN106471757A (en) Optical pickup apparatus and method for optical reception
WO2016203205A1 (en) Calibration of pluggable optical module
CN112217563B (en) Optical signal processing method and system, electronic device and storage medium
JP3189199B2 (en) Wavelength monitoring device
US6347006B1 (en) Control for periodic optical filter
JP2003526794A (en) Device for detecting PMD of optoelectronics transmission line
US6275328B1 (en) Amplifier control
JP2005509137A (en) Multifunctional optical performance monitor
CN110086611B (en) Wavelength division multiplexing polarization compensation method and device
JP2002016548A (en) System for compensating polarized wave mode dispersion

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180131

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20180131

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20181108

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181127

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181227

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190611

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190613

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6542923

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250