JP7279518B2 - 光分波器、光伝送装置及び光分波制御方法 - Google Patents
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Description
最初に、製造ばらつきや屈折率ばらつきによって各AMZの透過ピーク波長が変動することを解決した構造の光分波器について説明する。
ATs)であり、最終段におけるAMZのアーム長差ΔL=λ0 2/4nGΔλで表される。ここでλ0はWDM信号中心波長、ΔλはWDM波長間隔、nGはAMZのアームにおける群屈折率であり、段がWDM信号の入射側に1段移るに伴いATのアーム長差は2倍になる。
次に、本実施の形態における光分波器について説明する。図8に示されるように、本実施の形態における光分波器100は、単位回路がツリー状に多段に接続されている。具体的には、第1の単位回路UC101の2つの出力ポートに、第2の単位回路UC2と、第3の単位回路UC3が、それぞれ接続されている。
即ち、図8に記載されている光分波器100は、2段のAT構造となっているが、2段に限定されるものではなく、2波長に分波する場合は1段、8波長に分波する場合は3段等、2N波長に分波する場合はN段のAT構成となるように形成することが可能である。尚、波長間隔が等間隔でないWDM信号もあり得るため、この場合には、波長数と段数の関係は必ずしも上記の関係にならない場合がある。
次に、第2の実施の形態における光分波器300について説明する。図10に示されるように、本実施の形態における光分波器100は、単位回路がツリー状に多段に接続されている。具体的には、第1の単位回路UC301の2つの出力ポートに、第2の単位回路UC2と、第3の単位回路UC3が、それぞれ接続されている。
次に、第3の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第1の実施の形態または第2の実施の形態における光分波器の光分波制御方法である。図12は、本実施の形態における光分波制御方法のフローチャートであり、一例として、第1の実施の形態における光分波器100の光分波制御方法について説明するが、第2の実施の形態における光分波器300についても適用可能である。
本実施の形態は、第1の実施の形態または第2の実施の形態における光分波器が用いられた光伝送装置500の概略図である。光伝送装置500は、たとえば、WDMシステムのネットワークノードとして用いられる。本実施の形態における説明では、第1の実施の形態における光分波器100を用いた場合について説明するが、第2の実施の形態における光分波器300についても適用可能である。
(付記1)
複数の波長を含む光を各波長の光に分離する光分波器であって、
N(Nは2以上)個の2×2カプラと、移相器が設けられているN-1個の非対称マッハツェンダ干渉計とを有し、前記2×2カプラ間の各々に、前記移相器が設けられている非対称マッハツェンダ干渉計が設けられている構造を非対称マッハツェンダ干渉計光分波部とし、
同一の構造を有する3つの前記非対称マッハツェンダ干渉計光分波部をツリー状に接続した構造を単位回路とし、
前記単位回路はツリー状に接続されており、
前記同一の構造を有する前記非対称マッハツェンダ干渉計光分波部は、前記移相器が設けられているN-1個の非対称マッハツェンダ干渉計における導波路対のアーム長差の組み合わせがすべて同じものであって、
前記単位回路のうちの少なくとも1つの単位回路における前記非対称マッハツェンダ干渉計光分波部におけるNは3以上であり、
前記単位回路の出力側の4つの導波路にモニタを備え、前記モニタにおいて得られたパワー値を引数とする関数の値を増加、または、減少させるように、前記単位回路における前記非対称マッハツェンダ干渉計光分波部に設けられた前記移相器が設けられている非対称マッハツェンダ干渉計の前記移相器を制御する制御回路を有することを特徴とする光分波器。
(付記2)
m段目の単位回路における非対称マッハツェンダ干渉計の最も小さいアーム長差ΔLmとし、m-1段目の単位回路における非対称マッハツェンダ干渉計の最も小さいアーム長差ΔLm-1とした場合、
ΔLm=ΔLm-1/2であることを特徴とする付記1に記載の光分波器。
(付記3)
前記移相器は、ヒータを含むものであることを特徴とする付記1または2に記載の光分波器。
(付記4)
前記制御回路は、前記モニタにおいて得られたパワー値が増加または減少する方向に前記移相器を変化させる際に、前記移相器における位相を微量増減させたときの前記モニタにおいて検出されるパワー値の増減を検出することにより、前記モニタにおいて検出されるパワー値が増加または減少する位相の変化方向を調べ、前記調べた変化方向に基づき前記移相器の位相を微量変化させることを繰り返すことを特徴とする付記1から3のいずれかに記載の光分波器。
(付記5)
付記1から4のいずれかに記載の光分波器を有し、波長多重通信に用いられる光伝送装置。
(付記6)
付記1から5のいずれかに記載の光分波器の入力ポートに、前記複数の波長のうちの1つの波長の光を入力し、前記入力ポートと、前記1つの波長の光が出力される出力ポートの間に位置する非対称マッハツェンダ干渉計の透過特性を調整し、
前記1つの波長の安定化の後に、前記入力ポートに入力される波長を順次切り替えて、前記透過特性の調整と前記安定化を繰り返し、
各波長における調整の終了後に、前記複数の波長のすべての波長を含む光を入射して前記光分波器のすべての非対称マッハツェンダ干渉計を一度に制御することを特徴とする光分波制御方法。
20、20A、20B 第2の非対称マッハツェンダ干渉計(第2のAMZ)
30、30A、30B 第3の非対称マッハツェンダ干渉計(第3のAMZ)
11、21、31、11A、21A、31A、11B、21B、31B 移相器
41 第1のモニタ
42 第2のモニタ
43 第3のモニタ
44 第4のモニタ
45~48 モニタ
51~53 制御回路(増加制御)
61~66 制御回路(減少制御)
71、72、81~84 PD
100 光分波器
110、120、130、140、150、160、170、180、190 非対称マッハツェンダ干渉計(AMZ)
111、121、131、141、151、161、171、181、191 移相器
112、122、132、133、142、152、162、163、172、182、192、193 2×2カプラ
201 第1のAMZ(非対称マッハツェンダ干渉計)光分波部
202 第2のAMZ(非対称マッハツェンダ干渉計)光分波部
203 第3のAMZ(非対称マッハツェンダ干渉計)光分波部
251 制御回路(増加制御)
261、262 制御回路(減少制御)
UC、UC1~UC3 単位回路
UC101 単位回路
Claims (5)
- 複数の波長を含む光を各波長の光に分離する光分波器であって、
N(Nは2以上)個の2×2カプラと、移相器が設けられているN-1個の非対称マッハツェンダ干渉計とを有し、前記2×2カプラ間の各々に、前記移相器が設けられている非対称マッハツェンダ干渉計が設けられている構造を非対称マッハツェンダ干渉計光分波部とし、
同一の構造を有する3つの前記非対称マッハツェンダ干渉計光分波部をツリー状に接続した構造を単位回路とし、
前記単位回路はツリー状に接続されており、
前記同一の構造を有する前記非対称マッハツェンダ干渉計光分波部は、前記移相器が設けられているN-1個の非対称マッハツェンダ干渉計における導波路対のアーム長差の組み合わせがすべて同じものであって、
前記単位回路のうちの少なくとも1つの単位回路における前記非対称マッハツェンダ干渉計光分波部におけるNは3以上であり、
前記単位回路の出力側の4つの導波路にモニタを備え、前記モニタにおいて得られたパワー値を引数とする関数の値を増加、または、減少させるように、前記単位回路における前記非対称マッハツェンダ干渉計光分波部に設けられた前記移相器が設けられている非対称マッハツェンダ干渉計の前記移相器を制御する制御回路を有し、
m段目の単位回路における非対称マッハツェンダ干渉計の最も小さいアーム長差をΔL m とすると、m-1段目の単位回路における非対称マッハツェンダ干渉計の最も小さいアーム長差は2ΔL m であり、前記m-1段目の単位回路におけるその他の非対称マッハツェンダ干渉計のアーム長差は2ΔL m の整数倍である、
ことを特徴とする光分波器。 - 前記移相器は、ヒータを含むものであることを特徴とする請求項1に記載の光分波器。
- 前記制御回路は、前記モニタにおいて得られたパワー値が増加または減少する方向に前記移相器を変化させる際に、前記移相器における位相を微量増減させたときの前記モニタにおいて検出されるパワー値の増減を検出することにより、前記モニタにおいて検出されるパワー値が増加または減少する位相の変化方向を調べ、前記調べた変化方向に基づき前記移相器の位相を微量変化させることを繰り返すことを特徴とする請求項1または2に記載の光分波器。
- 請求項1から3のいずれかに記載の光分波器を有し、波長多重通信に用いられる光伝送装置。
- 請求項1から4のいずれかに記載の光分波器の入力ポートに、前記複数の波長のうちの1つの波長の光を入力し、前記入力ポートと、前記1つの波長の光が出力される出力ポートの間に位置する非対称マッハツェンダ干渉計の透過特性を調整し、
前記1つの波長の安定化の後に、前記入力ポートに入力される波長を順次切り替えて、前記透過特性の調整と前記安定化を繰り返し、
各波長における調整の終了後に、前記複数の波長のすべての波長を含む光を入射して前記光分波器のすべての非対称マッハツェンダ干渉計を一度に制御することを特徴とする光分波制御方法。
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