JPH05297331A - 光可変減衰装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光の減衰量の変化速度を高速化し、同時に装
置の小型化をはかる。 【構成】 光ファイバ１ａにより入力光２１が光可変減
衰装置１０内に導入され、この入力光２１は、光分岐器
２により分岐されて光パワーモニタ３と電気−光学光変
調器５とに送り込まれる。光パワーモニタ３はホトダイ
オードなどにより構成され、入力光２１のパワーに比例
した光電流２３を発生させる。減衰量制御部４は、光電
流２３により入力光２１のパワーの大小を判断し、入力
光２１がある一定のパワーを超えたとき、光変調器５に
適切な減衰量を与えるための制御信号２４（印加電圧）
を送る。電気−光学光変調器５（電界吸収型光半導体変
調器）は制御信号２４により光の減衰量を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ通信システ
ム等を構成する光伝送路において、後段への過大な光入
力を避けるために用いられる光可変減衰装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、光ファイバ通信において、光受
信装置への過大な光入力は、装置内部のホトダイオード
に過大な光電流が流れ、入出力線形性の低下、応答特性
や素子信頼性の劣化、あるいは前置増幅器の飽和などの
悪影響を招く。こうした悪影響を避けるには、光伝送路
に光減衰装置を挿入して適切な減衰量を与えることが必
要となる。光減衰装置には、減衰量が固定のものと、減
衰量を変化させることのできる光可変減衰装置とがある
が、光のパワーが大きく変化するなど使用状況が変化す
る場合には、光可変減衰装置が用いられる。

【０００３】図３の（ａ）は、従来の光可変減衰装置の
ブロック図である。同図に示されるように、従来の光可
変減衰装置１０は、光ファイバ１ａ、１ｂ、光分岐器
２、光パワーモニタ３、減衰量制御部４、光可変減衰器
６から構成されていた。

【０００４】光ファイバ１ａにより光可変減衰装置１０
内に導入された入力光２１は、光分岐器２により分岐光
２２ａ、２２ｂに分岐され、それぞれ光パワーモニタ３
と光可変減衰器６とに送り込まれる。光可変減衰器６の
出力光２５は光ファイバ１ｂを介して装置外に導出され
る。

【０００５】光パワーモニタ３はホトダイオードなどに
より構成され、入力光２１のパワーに比例した光電流２
３（あるいは光起電力）を発生させる。減衰量制御部４
は光電流２３により入力光２１のパワーの大小を判断
し、入力光２１がある一定のパワーを超えたとき、つま
り光電流２３がある基準電流値を超えたときに光可変減
衰器６に減衰量を制御するための制御信号２４を送る。

【０００６】光可変減衰器６は、例えば円周方向に光の
透過率（減衰量）を変化させたガラス円盤を手動あるい
はモータなどで回転させて光の透過部分を変化させるこ
とにより、機械的に減衰量を変化させるものであり、こ
こでは制御信号２４に従って減衰量を変化させている。
このようにして、光可変減衰装置１０は、入力光２１と
出力光２５のパワーの関係が図３の（ｂ）のようになる
ように、出力光２５のパワーがある一定値を超えること
のないように入力光２１のパワーを減衰させている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の光減衰
装置では、機械的に光の減衰量を変化させているため、
減衰量が変化するまでの速度が遅くミリ秒以下の高速動
作が困難であるという欠点があった。また、光可変減衰
器６に前述のようにガラス円盤やモータ等の機構部品が
使用されているため小型化が困難であった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の光可変減衰装置
は、電気−光学光変調器を有し、入力光パワーに応じた
電気制御信号により前記電気−光学光変調器の出力光振
幅が制御されることを特徴としている。

【０００９】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は、本発明の第１の実施例のブロック
図である。同図に示されように、本実施例の光可変減衰
装置１０は、入力光２１を装置内に導入する光ファイバ
１ａと、入力光２１を分岐光２２ａ、２２ｂに分岐する
光分岐器２と、一方の分岐光２２ｂを光電流２３に変換
する光パワーモニタ３と、光電流２３から制御信号２４
を生成する減衰量制御部４と、分岐光２２ａが入力さ
れ、これに制御信号２４に応じた減衰を加えて出力光２
５を出力する電気−光学光変調器５と、出力光２５を装
置外に導出する光ファイバ１ｂと、により構成されてい
る。

【００１０】ここで、電気−光学光変調器５は、素子へ
の印加電圧により光の吸収量が変化する電界吸収型光半
導体変調素子を用いた変調器であり、図１の（ｂ）の特
性図に示されるように、印加電圧の上昇に伴って減衰量
が増大する特性を有する。減衰量制御部４は、従来例の
場合と同様に、光電流２３により入力光２１のパワーの
大小を判断し、入力光２１がある一定のパワーを超えた
ときに電気−光学光変調器５に適切な減衰量を与えるた
めの制御信号２４（印加電圧）を送る。

【００１１】このように本実施例の光可変減衰装置は、
光の減衰量を電気的に制御するものであるため高速動作
が可能であり、また半導体素子を用いるものであるため
装置の小型化を実現することができる。さらに光変調器
は、光分岐器やホトダイオードとモノリシックに集積化
することが可能であり、そのようにした場合には一層の
小型化が可能である。

【００１２】次に、本発明の第２の実施例について図２
を参照して説明する。本実施例では、図２の（ａ）に示
すように、第１の実施例における光分岐器２、光パワー
モニタ３が除去されており、、減衰量制御部４へは電気
−光学光変調器５から直接光電流２３が送られる。

【００１３】本実施例における電気−光学光変調器５も
先の実施例と同様の電界吸収型光半導体変調素子を用い
ており、ホトダイオードと同様に吸収した光を光電流に
変換する機能を有するため、光減衰器として働くと同時
に第１の実施例における光パワーモニタ３の機能もはた
すことができる。従って、この光電流２３がある基準電
流値を超えたときに減衰量制御部４が電気−光変調器５
に印加する電圧を上昇させ、減衰量を増加させる。ただ
し、ここで印加電圧を上げ減衰量を増加させた場合、光
の吸収量が増える分だけ発生する光電流も増えるため、
適正光出力強度の指標となる基準電流値は、図２の
（ｂ）に示すように印加電圧が大きい場合には大きくな
るような関数とする必要がある。

【００１４】このように第２の実施例では、第１の実施
例と比較して減衰量制御部４が多少複雑になるものの、
光分岐器２、光パワーモニタ３が不要となり部品点数を
削減することができるため、コストの低減および装置の
一層の小型化を図ることができる。

【００１５】以上好ましい実施例について説明したが、
本発明はこれら実施例に限定されるものではなく、各種
の変更が可能である。例えば、光変調器５に加える制御
信号は入力光の強度が所定の値を超えたときのみでな
く、常時与えるようにしてもよい。また、光変調器とし
ては、電界吸収型半導体光変調器に代え他の電気−光学
効果を利用した変調器を用いることができる。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光可変減
衰装置は、電気−光学光変調器を用いて光の減衰量を電
気的に制御できるようにしたものであるので、本発明に
よれば、減衰量の変化をナノ秒程度以下の高速で制御す
ることが可能となる。また、従来の減衰装置のように機
構部品が用いられていないので、装置の小型化を実現す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のブロック図とそこで用
いられる電気−光学光変調器の特性を示すグラフ。

【図２】本発明の第２の実施例のブロック図と印加電圧
と基準電流値の関係を示すグラフ。

【図３】従来例のブロック図とその入・出力特性を示す
グラフ。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ 光ファイバ ２ 光分岐器 ３ 光パワーモニタ ４ 減衰量制御部 ５ 電気−光学光変調器 ６ 光可変減衰器 １０ 光可変減衰装置 ２１ 入力光 ２２ａ、２２ｂ 分岐光 ２３ 光電流 ２４ 制御信号 ２５ 出力光

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入射光が電気制御信号によって強度変調
   されて出力する電気−光学光変調器と、入射光の強度に
   応じた電気制御信号を前記電気−光学光変調器へ出力す
   る制御装置と、を具備する光可変減衰装置。