JPH11264763A - 光信号の波長モニタ - Google Patents
光信号の波長モニタInfo
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- JPH11264763A JPH11264763A JP10338445A JP33844598A JPH11264763A JP H11264763 A JPH11264763 A JP H11264763A JP 10338445 A JP10338445 A JP 10338445A JP 33844598 A JP33844598 A JP 33844598A JP H11264763 A JPH11264763 A JP H11264763A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J3/30—Measuring the intensity of spectral lines directly on the spectrum itself
- G01J3/36—Investigating two or more bands of a spectrum by separate detectors
-
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- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
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- G01J3/50—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】製造コストが低い、物理的にコンパクトな波長
モニタを提供する。 【解決手段】波長モニタ２０が、多重波長光信号２１内
の成分チャネル信号の波長ドリフトを検出する。波長モ
ニタ２０に入射する多重波長光２１は、マルチポイント
進行経路に沿って縦続化される。進行経路内において、
成分チャネル信号は、光学的透過性部材２６に配置され
た一連の波長弁別器２２に入射する。各波長弁別器２２
は、チャネル信号の所定の１つに対して透過性であり、
多重波長光信号の残りの成分チャネル信号に対しては反
射性である。本発明の第１の望ましい実施態様によれ
ば、各波長弁別器２２による光透過は、所定のチャネル
信号の波長の変動に従って単調に変動する。各選択的透
過チャネル信号２５は、検出器２４によって捕捉され、
検出器２４は、対応する信号波長に対してマッピングさ
れる出力電流を発生する。
モニタを提供する。 【解決手段】波長モニタ２０が、多重波長光信号２１内
の成分チャネル信号の波長ドリフトを検出する。波長モ
ニタ２０に入射する多重波長光２１は、マルチポイント
進行経路に沿って縦続化される。進行経路内において、
成分チャネル信号は、光学的透過性部材２６に配置され
た一連の波長弁別器２２に入射する。各波長弁別器２２
は、チャネル信号の所定の１つに対して透過性であり、
多重波長光信号の残りの成分チャネル信号に対しては反
射性である。本発明の第１の望ましい実施態様によれ
ば、各波長弁別器２２による光透過は、所定のチャネル
信号の波長の変動に従って単調に変動する。各選択的透
過チャネル信号２５は、検出器２４によって捕捉され、
検出器２４は、対応する信号波長に対してマッピングさ
れる出力電流を発生する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、遠隔通信システム
における多重波長光信号の波長モニタに関するものであ
る。
における多重波長光信号の波長モニタに関するものであ
る。
【０００２】
【発明の背景】稠密波長分割多重化（ＤＷＤＭ）信号を
用いる光遠隔通信システムでは、高データ転送速度が実
現する。ＤＷＤＭ信号は、既定のチャネル波長に、それ
ぞれ、多重チャネル信号を含んでいる多重波長光信号で
ある。典型的な光遠隔通信システムの場合、チャネル信
号は、一連の被変調送信器によって発生し、チャネル信
号は、最新の光遠隔通信システムのクリティカルなコン
ポーネントである、エルビウムをドープしたファイバ増
幅器（ＥＤＦＡ）のフラットな利得領域によって決ま
る、１５２８〜１５６５ナノメートルの波長範囲内にお
いて２５ＧＨｚ〜２００ＧＨｚで分割することが可能で
ある。光遠隔通信システムの性能は、ＤＷＤＭチャネル
信号のそれぞれの波長、パワー、及び、Ｓ／Ｎ比をモニ
タすることによって検証することが可能である。チャネ
ル信号の波長をモニタすることによって、送信器のドリ
フトまたは不安定による既定のチャネル波長からの偏差
が確実に検出される。さらに、波長をモニタすることに
よって、多重波長光信号に引き続き追加されるチャネル
信号が、チャネル信号の既定のチャネル波長の指定され
た波長偏差内に含まれることが検証される。波長モニタ
は、分光分析器（ＯＳＡ）を用いて実施することが可能
であるが、光回折格子または光フィルタ素子を回転させ
るためのモータを含むＯＳＡは、大きすぎて、光遠隔通
信システム内に組み込むことができない。ＩｎＧａＡｓ
／ＩｎＰ光検出器アレイをベースにしたＯＳＡは、物理
的サイズが小さいが、製造コストが高くつくので、この
タイプのＯＳＡを光遠隔通信システムに組み込むのを経
済的に実現不能にしている。多重波長計のような他の光
学測定器を用いて、チャネル信号の波長をモニタするこ
とも可能であるが、これらのタイプの計器は、物理的に
大きく、製造コストが高くつく。米国特許第５，５８
３，６８３号において、Ｓｃｏｂｅｙは、低コストで、
物理的にコンパクトな、ＤＷＤＭチャネル信号のパワー
をモニタするための光学多重化装置を教示しているが、
この装置では、チャネル信号の波長モニタは行えない。
従って、製造コストが低い、物理的にコンパクトな波長
モニタが必要とされている。
用いる光遠隔通信システムでは、高データ転送速度が実
現する。ＤＷＤＭ信号は、既定のチャネル波長に、それ
ぞれ、多重チャネル信号を含んでいる多重波長光信号で
ある。典型的な光遠隔通信システムの場合、チャネル信
号は、一連の被変調送信器によって発生し、チャネル信
号は、最新の光遠隔通信システムのクリティカルなコン
ポーネントである、エルビウムをドープしたファイバ増
幅器（ＥＤＦＡ）のフラットな利得領域によって決ま
る、１５２８〜１５６５ナノメートルの波長範囲内にお
いて２５ＧＨｚ〜２００ＧＨｚで分割することが可能で
ある。光遠隔通信システムの性能は、ＤＷＤＭチャネル
信号のそれぞれの波長、パワー、及び、Ｓ／Ｎ比をモニ
タすることによって検証することが可能である。チャネ
ル信号の波長をモニタすることによって、送信器のドリ
フトまたは不安定による既定のチャネル波長からの偏差
が確実に検出される。さらに、波長をモニタすることに
よって、多重波長光信号に引き続き追加されるチャネル
信号が、チャネル信号の既定のチャネル波長の指定され
た波長偏差内に含まれることが検証される。波長モニタ
は、分光分析器（ＯＳＡ）を用いて実施することが可能
であるが、光回折格子または光フィルタ素子を回転させ
るためのモータを含むＯＳＡは、大きすぎて、光遠隔通
信システム内に組み込むことができない。ＩｎＧａＡｓ
／ＩｎＰ光検出器アレイをベースにしたＯＳＡは、物理
的サイズが小さいが、製造コストが高くつくので、この
タイプのＯＳＡを光遠隔通信システムに組み込むのを経
済的に実現不能にしている。多重波長計のような他の光
学測定器を用いて、チャネル信号の波長をモニタするこ
とも可能であるが、これらのタイプの計器は、物理的に
大きく、製造コストが高くつく。米国特許第５，５８
３，６８３号において、Ｓｃｏｂｅｙは、低コストで、
物理的にコンパクトな、ＤＷＤＭチャネル信号のパワー
をモニタするための光学多重化装置を教示しているが、
この装置では、チャネル信号の波長モニタは行えない。
従って、製造コストが低い、物理的にコンパクトな波長
モニタが必要とされている。
【０００３】
【発明の概要】本発明の望ましい実施態様に従って構成
された波長モニタは、サイズがコンパクトで、製造コス
トが低い。この波長モニタは、稠密波長分割多重化（Ｄ
ＷＤＭ）信号のような多重波長光信号内における成分チ
ャネル信号の波長偏差をモニタするために、光遠隔通信
システムに組み込むのが容易である。波長モニタは、多
重波長光信号を受信し、マルチポイント進行経路に沿っ
て信号を縦続化する。進行経路内において、成分チャネ
ル信号が、光学的に透過性の部材に配置された一連の波
長弁別器に入射する。各波長弁別器は、チャネル信号の
所定の１つを選択的に透過し、多重波長光信号の残りの
成分チャネル信号を反射する。本発明の第１の望ましい
実施態様によれば、波長モニタには、それぞれ、成分チ
ャネル信号の波長変動に従って単調に変動する光透過を
行う波長弁別器が含まれている。各選択的透過チャネル
信号は、検出器によって捕捉され、検出器は、捕捉した
信号の強度に応答して出力電流を送り出す。出力電流
は、対応する信号波長に対してマッピングされ、成分チ
ャネル信号の波長をモニタするために利用される。本発
明の第２の望ましい実施態様によれば、波長モニタ内の
各波長弁別器には、加えられたチャネル信号の波長を分
割検出器の対応する空間位置に対してマッピングする分
散素子が含まれている。分割検出器は、既定のチャネル
波長からの成分チャネル信号の波長偏差をモニタするた
めに利用される出力電流を発生する。
された波長モニタは、サイズがコンパクトで、製造コス
トが低い。この波長モニタは、稠密波長分割多重化（Ｄ
ＷＤＭ）信号のような多重波長光信号内における成分チ
ャネル信号の波長偏差をモニタするために、光遠隔通信
システムに組み込むのが容易である。波長モニタは、多
重波長光信号を受信し、マルチポイント進行経路に沿っ
て信号を縦続化する。進行経路内において、成分チャネ
ル信号が、光学的に透過性の部材に配置された一連の波
長弁別器に入射する。各波長弁別器は、チャネル信号の
所定の１つを選択的に透過し、多重波長光信号の残りの
成分チャネル信号を反射する。本発明の第１の望ましい
実施態様によれば、波長モニタには、それぞれ、成分チ
ャネル信号の波長変動に従って単調に変動する光透過を
行う波長弁別器が含まれている。各選択的透過チャネル
信号は、検出器によって捕捉され、検出器は、捕捉した
信号の強度に応答して出力電流を送り出す。出力電流
は、対応する信号波長に対してマッピングされ、成分チ
ャネル信号の波長をモニタするために利用される。本発
明の第２の望ましい実施態様によれば、波長モニタ内の
各波長弁別器には、加えられたチャネル信号の波長を分
割検出器の対応する空間位置に対してマッピングする分
散素子が含まれている。分割検出器は、既定のチャネル
波長からの成分チャネル信号の波長偏差をモニタするた
めに利用される出力電流を発生する。
【０００４】
【好適な実施例の詳細な説明】図１には、米国特許第
５，５８３，６８３号においてＳｃｏｂｅｙが開示した
先行技術による光多重化装置１０が示されている。入射
多重波長光信号１１は、ジグザグ・パターンの進行経路
に沿って縦続化され、光多重化装置１０の複数ポート１
２ａ〜１２ｈに入射する。複数ポート１２ａ〜１２ｈ
は、それぞれ、多重波長光信号１１内における光信号の
１つを含む波長バンドに対して透過性であり、多重波長
光信号１１内における他の光信号に対して反射性であ
る。ポート１２ａ〜１２ｈの光透過性によって、多重波
長光信号１１の各成分光信号をポート１２ａ〜１２ｈの
個々の１つでアイソレートすることが可能になる。各チ
ャネル信号１３ａ〜１３ｈがアイソレートされると、光
信号１３ａ〜１３ｈのそれぞれのパワー測定値は、検出
器または光学パワー形を用いて簡単に求められる。Ｓｃ
ｏｂｅｙの光多重化装置１０は、成分光信号１３ａ〜１
３ｈのパワー測定を可能にするが、多重波長光信号１１
の成分チャネル信号１３ａ〜１３ｈの波長をモニタする
ことはできない。米国特許第４，２４４，０４５号にお
いてＮｏｓｕ他によって教示されている代替タイプの光
学デマルチプレクサは、やはり、複数ポート間において
ジグザグ・パターンで多重波長光の縦続化を行う。
５，５８３，６８３号においてＳｃｏｂｅｙが開示した
先行技術による光多重化装置１０が示されている。入射
多重波長光信号１１は、ジグザグ・パターンの進行経路
に沿って縦続化され、光多重化装置１０の複数ポート１
２ａ〜１２ｈに入射する。複数ポート１２ａ〜１２ｈ
は、それぞれ、多重波長光信号１１内における光信号の
１つを含む波長バンドに対して透過性であり、多重波長
光信号１１内における他の光信号に対して反射性であ
る。ポート１２ａ〜１２ｈの光透過性によって、多重波
長光信号１１の各成分光信号をポート１２ａ〜１２ｈの
個々の１つでアイソレートすることが可能になる。各チ
ャネル信号１３ａ〜１３ｈがアイソレートされると、光
信号１３ａ〜１３ｈのそれぞれのパワー測定値は、検出
器または光学パワー形を用いて簡単に求められる。Ｓｃ
ｏｂｅｙの光多重化装置１０は、成分光信号１３ａ〜１
３ｈのパワー測定を可能にするが、多重波長光信号１１
の成分チャネル信号１３ａ〜１３ｈの波長をモニタする
ことはできない。米国特許第４，２４４，０４５号にお
いてＮｏｓｕ他によって教示されている代替タイプの光
学デマルチプレクサは、やはり、複数ポート間において
ジグザグ・パターンで多重波長光の縦続化を行う。
【０００５】図２には、本発明の望ましい実施態様に従
って構成された光波長モニタ２０が示されている。ＤＷ
ＤＭ信号のような入射多重波長光信号２１が、光学的に
透過性の部材２６を通るジグザグ・パターンのマルチポ
イント進行経路に沿って縦続化される。多重波長信号２
１の成分光信号または多重波長信号２１のチャネル信号
２３ａ〜２３ｈは、光学的透過性部材２６に配置された
一連の波長弁別器２２ａ〜２２ｈに入射する。図示のよ
うに、光学的に透過性の部材２６は、ブロックである。
代替案では、光学的透過性部材２６は、多重波長光信号
２１が順次波長弁別器２２ａ〜２２ｈの間の空気または
他の周囲媒体を伝搬するように、波長弁別器２２ａ〜２
２ｈを配置する取り付けフレームである。各波長弁別器
は、光学的に透明ではなく、それどころか、チャネル信
号２３ｘの所定の１つを含む所定の波長範囲内における
光信号に対して選択的に透過性である。
って構成された光波長モニタ２０が示されている。ＤＷ
ＤＭ信号のような入射多重波長光信号２１が、光学的に
透過性の部材２６を通るジグザグ・パターンのマルチポ
イント進行経路に沿って縦続化される。多重波長信号２
１の成分光信号または多重波長信号２１のチャネル信号
２３ａ〜２３ｈは、光学的透過性部材２６に配置された
一連の波長弁別器２２ａ〜２２ｈに入射する。図示のよ
うに、光学的に透過性の部材２６は、ブロックである。
代替案では、光学的透過性部材２６は、多重波長光信号
２１が順次波長弁別器２２ａ〜２２ｈの間の空気または
他の周囲媒体を伝搬するように、波長弁別器２２ａ〜２
２ｈを配置する取り付けフレームである。各波長弁別器
は、光学的に透明ではなく、それどころか、チャネル信
号２３ｘの所定の１つを含む所定の波長範囲内における
光信号に対して選択的に透過性である。
【０００６】図３には、本発明の第１の望ましい実施態
様に従って構成された光波長モニタ２０に含まれる第１
のタイプの波長弁別器に関する光透過対波長が示されて
いる。図示の光透過特性は、この望ましい実施態様にお
ける波長弁別器２２ａ〜２２ｈの典型的な１つに関する
光透過特性を表している。各波長弁別器２２ａ〜２２ｈ
の光透過及び光反射は、成分チャネル信号２３ｘの波長
λによって決まる。特定の波長弁別器の所定の波長範囲
λＳＵＢｘ外にある波長を備えた成分チャネルは、波長
弁別器によって反射され、一連の他の波長弁別器に送ら
れる。各波長弁別器２２ａ〜２２ｈは、波長弁別器によ
って選択的に透過される成分チャネル信号２３ｘの既定
のチャネル波長λｘを含む、所定の波長範囲λＳＵＢｘ
を備えている。所定の波長範囲λＳＵＢｘ内にある特定
のチャネル信号２３ｘ（成分チャネル信号２３ａ〜２３
ｈの典型的な１つを表す）は、波長弁別器によって選択
的に透過されるが、光の透過は、既定のチャネル波長λ
ｘからのチャネル信号２３ｘの波長偏差△λによって決
まる。
様に従って構成された光波長モニタ２０に含まれる第１
のタイプの波長弁別器に関する光透過対波長が示されて
いる。図示の光透過特性は、この望ましい実施態様にお
ける波長弁別器２２ａ〜２２ｈの典型的な１つに関する
光透過特性を表している。各波長弁別器２２ａ〜２２ｈ
の光透過及び光反射は、成分チャネル信号２３ｘの波長
λによって決まる。特定の波長弁別器の所定の波長範囲
λＳＵＢｘ外にある波長を備えた成分チャネルは、波長
弁別器によって反射され、一連の他の波長弁別器に送ら
れる。各波長弁別器２２ａ〜２２ｈは、波長弁別器によ
って選択的に透過される成分チャネル信号２３ｘの既定
のチャネル波長λｘを含む、所定の波長範囲λＳＵＢｘ
を備えている。所定の波長範囲λＳＵＢｘ内にある特定
のチャネル信号２３ｘ（成分チャネル信号２３ａ〜２３
ｈの典型的な１つを表す）は、波長弁別器によって選択
的に透過されるが、光の透過は、既定のチャネル波長λ
ｘからのチャネル信号２３ｘの波長偏差△λによって決
まる。
【０００７】波長弁別器は、波長偏差△λに対応する光
の透過の変化△Ｔを生じさせる。図３に示す波長弁別器
による光の透過は、チャネル信号２３ｘの増大につれて
単調に減少する。代替案では、チャネル信号２３ｘの増
大につれて光の透過を単調に増大させる波長弁別器が構
成される。
の透過の変化△Ｔを生じさせる。図３に示す波長弁別器
による光の透過は、チャネル信号２３ｘの増大につれて
単調に減少する。代替案では、チャネル信号２３ｘの増
大につれて光の透過を単調に増大させる波長弁別器が構
成される。
【０００８】所定の波長範囲λＳＵＢｘ内にある成分チ
ャネル信号２３ｘは、それぞれ、選択的に透過されるチ
ャネル信号２５ａ〜２５ｈの１つを生じる波長弁別器２
２ａ〜２２ｈの１つによって選択的に透過される。選択
的透過チャネル信号２５ａ〜２５ｈは、それぞれ、関連
する検出器２４ａ〜２４ｈの１つによって捕捉される。
フレーム２８によって、検出器２４ａ〜２４ｈと選択的
透過チャネル信号２５ａ〜２５ｈのアライメントがとら
れる。各検出器は、検出器に入射する選択的透過チャネ
ル信号の強度に応答する出力電流Ｉｘ（出力電流Ｉａ〜
Ｉｈの１つを表す）を発生する。選択的透過チャネル信
号２５ａ〜２５ｈの強度は、チャネル信号２３ａ〜２３
ｈの波長偏差△λと、チャネル信号のパワーの揺らぎに
よってもたらされるので、チャネル信号２３ｘの波長偏
差△λをチャネル信号２３ｘのパワーの揺らぎから区別
できるように、出力電流Ｉａ〜Ｉｈが、成分チャネル信
号２３ａ〜２３ｈのパワーに対して正規化される。検出
器２４ａ〜２４ｈのそれぞれの正規化出力電流Ｉａ〜Ｉ
ｈは、波長弁別器２２ａ〜２２ｈのそれぞれの波長範囲
λＳＵＢｘ内の対応する信号波長に対してマッピングさ
れる。
ャネル信号２３ｘは、それぞれ、選択的に透過されるチ
ャネル信号２５ａ〜２５ｈの１つを生じる波長弁別器２
２ａ〜２２ｈの１つによって選択的に透過される。選択
的透過チャネル信号２５ａ〜２５ｈは、それぞれ、関連
する検出器２４ａ〜２４ｈの１つによって捕捉される。
フレーム２８によって、検出器２４ａ〜２４ｈと選択的
透過チャネル信号２５ａ〜２５ｈのアライメントがとら
れる。各検出器は、検出器に入射する選択的透過チャネ
ル信号の強度に応答する出力電流Ｉｘ（出力電流Ｉａ〜
Ｉｈの１つを表す）を発生する。選択的透過チャネル信
号２５ａ〜２５ｈの強度は、チャネル信号２３ａ〜２３
ｈの波長偏差△λと、チャネル信号のパワーの揺らぎに
よってもたらされるので、チャネル信号２３ｘの波長偏
差△λをチャネル信号２３ｘのパワーの揺らぎから区別
できるように、出力電流Ｉａ〜Ｉｈが、成分チャネル信
号２３ａ〜２３ｈのパワーに対して正規化される。検出
器２４ａ〜２４ｈのそれぞれの正規化出力電流Ｉａ〜Ｉ
ｈは、波長弁別器２２ａ〜２２ｈのそれぞれの波長範囲
λＳＵＢｘ内の対応する信号波長に対してマッピングさ
れる。
【０００９】正規化は、同調可能レーザまたは他の光源
（不図示）から波長弁別器２２ａ〜２２ｈのそれぞれに
較正信号を加えることによって実施される。較正信号の
波長は、既定の波長範囲λＳＵＢｘの各範囲内において
一定に保たれるが、較正信号のパワーは、既定のパワー
範囲にわたって変動する。既定のパワー範囲における各
パワー・レベルに対応する出力電流が記録される。
（不図示）から波長弁別器２２ａ〜２２ｈのそれぞれに
較正信号を加えることによって実施される。較正信号の
波長は、既定の波長範囲λＳＵＢｘの各範囲内において
一定に保たれるが、較正信号のパワーは、既定のパワー
範囲にわたって変動する。既定のパワー範囲における各
パワー・レベルに対応する出力電流が記録される。
【００１０】マッピングは、波長弁別器２２ａ〜２２ｈ
のそれぞれに較正信号を加えることによって実施され
る。較正信号のパワーは一定に保たれるが、較正信号の
波長λは、波長弁別器の所定の波長範囲λＳＵＢｘ内に
おいて掃引され、同時に、信号の各特定の波長λにおけ
る出力電流が記録される。マッピング及び正規化は、波
長弁別器２２ａ〜２２ｈ及び関連する検出器２４ａ〜２
４ｈのそれぞれについて実施される。波長モニタは、出
力電流Ｉａ〜Ｉｈを測定し、チャネル信号２３ａ〜２３
ｈのそれぞれのパワーをモニタし、各チャネル信号２３
ａ〜２３ｈのモニタされるパワーに対応する電流によっ
て出力電流Ｉａ〜Ｉｈにスケーリングを施すことによっ
て、チャネル２３ｘのパワーに従って、出力電流を正規
化し、出力電流Ｉｘと波長λのマッピングを利用して、
チャネル信号２３ｘの実際の波長λと既定のチャネル波
長λｘの間の波長偏差△λを表示することによって実施
される。
のそれぞれに較正信号を加えることによって実施され
る。較正信号のパワーは一定に保たれるが、較正信号の
波長λは、波長弁別器の所定の波長範囲λＳＵＢｘ内に
おいて掃引され、同時に、信号の各特定の波長λにおけ
る出力電流が記録される。マッピング及び正規化は、波
長弁別器２２ａ〜２２ｈ及び関連する検出器２４ａ〜２
４ｈのそれぞれについて実施される。波長モニタは、出
力電流Ｉａ〜Ｉｈを測定し、チャネル信号２３ａ〜２３
ｈのそれぞれのパワーをモニタし、各チャネル信号２３
ａ〜２３ｈのモニタされるパワーに対応する電流によっ
て出力電流Ｉａ〜Ｉｈにスケーリングを施すことによっ
て、チャネル２３ｘのパワーに従って、出力電流を正規
化し、出力電流Ｉｘと波長λのマッピングを利用して、
チャネル信号２３ｘの実際の波長λと既定のチャネル波
長λｘの間の波長偏差△λを表示することによって実施
される。
【００１１】本発明の第１の望ましい実施態様に従って
形成される波長弁別器２２ａ〜２２ｈは、ファブリ・ペ
ロー・フィルタ、または、既知の技法を用いて構成され
る他のタイプのフィルタのフィルタ・スカートである。
例えば、波長弁別器には、研磨ガラス基板に堆積させ
た、または、光学的に透過性の部材２６に直接堆積させ
た層化構造が含まれている。この構造には、屈折率が
２．２３５の二酸化チタン（ＴｉＯ2）のような高屈折
率材料と、屈折率が１．４４の二酸化珪素（ＳｉＯ2）
のような低屈折率材料による、一連の薄膜交互層が含ま
れている。第１層、すなわち、ガラス基板に隣接した薄
膜層は、高屈折率材料であり、全部で７０の層が存在す
る。層１８及び層５３を除く各層は、既定のチャネル波
長λｘの四分の一波長の光学的厚さを備えている。層１
８は、既定のチャネル波長λｘの０．４９９８の光学的
厚さを備えており、層５３は、既定のチャネル波長λｘ
の二分の一波長の光学的厚さを備えている。
形成される波長弁別器２２ａ〜２２ｈは、ファブリ・ペ
ロー・フィルタ、または、既知の技法を用いて構成され
る他のタイプのフィルタのフィルタ・スカートである。
例えば、波長弁別器には、研磨ガラス基板に堆積させ
た、または、光学的に透過性の部材２６に直接堆積させ
た層化構造が含まれている。この構造には、屈折率が
２．２３５の二酸化チタン（ＴｉＯ2）のような高屈折
率材料と、屈折率が１．４４の二酸化珪素（ＳｉＯ2）
のような低屈折率材料による、一連の薄膜交互層が含ま
れている。第１層、すなわち、ガラス基板に隣接した薄
膜層は、高屈折率材料であり、全部で７０の層が存在す
る。層１８及び層５３を除く各層は、既定のチャネル波
長λｘの四分の一波長の光学的厚さを備えている。層１
８は、既定のチャネル波長λｘの０．４９９８の光学的
厚さを備えており、層５３は、既定のチャネル波長λｘ
の二分の一波長の光学的厚さを備えている。
【００１２】あるタイプのフィルタは、波長モニタ２０
に用いられる波長弁別器２２ａ〜２２ｈの一例として説
明される。他のタイプのフィルタまたは光学素子は、各
所定の波長範囲λＳＵＢｘ内の成分チャネル信号につい
て選択的に光を透過し、所定の波長範囲λＳＵＢｘ外の
光信号を反射するように構成ことが可能である。
に用いられる波長弁別器２２ａ〜２２ｈの一例として説
明される。他のタイプのフィルタまたは光学素子は、各
所定の波長範囲λＳＵＢｘ内の成分チャネル信号につい
て選択的に光を透過し、所定の波長範囲λＳＵＢｘ外の
光信号を反射するように構成ことが可能である。
【００１３】図４には、本発明の第２の望ましい実施態
様に従って、光波長モニタ２０に用いられる第２のタイ
プの波長弁別器、すなわち、分散素子に関する光透過対
波長が示されている。この望ましい実施態様の場合、波
長弁別器２２ａ〜２２ｈのそれぞれが、分割検出器３４
ｘ（図５に示す）と連係して用いられる、分散素子によ
って実施される。この望ましい実施態様の場合、分割検
出器３４ｘは、図２に示す検出器２４ａ〜２４ｈの典型
的な１つを表している。分散素子によって発生する選択
的透過チャネル信号は、分散信号である。各分散素子
は、チャネル信号２３ｘの波長λに従って、所定の波長
範囲λＳＵＢｘ内のチャネル信号２３ｘを分散信号の光
ビームの物理的スポット・サイズ内の空間位置にマッピ
ングする。所定の波長範囲λＳＵＢｘ外の波長λを備え
たチャネル信号は、分散素子によって反射され、一連の
波長弁別器２２ａ〜２２ｈを形成する他の分散素子に送
られる。各分散素子からの分散信号２５ｘは、特定の分
散素子に関連した分割検出器３４ｘに入射する。図４及
び５には、分散素子に加えられる成分チャネル信号２３
ｘの波長λと関連する分割検出器３４ｘの空間位置との
対応が示されている。既定のチャネル波長λｘからの入
射チャネル信号２３ｘの波長偏差△が、分割検出器３４
ｘの各片側によって生じる出力電流Ｉｘａ、Ｉｘｂの比
から検出される。
様に従って、光波長モニタ２０に用いられる第２のタイ
プの波長弁別器、すなわち、分散素子に関する光透過対
波長が示されている。この望ましい実施態様の場合、波
長弁別器２２ａ〜２２ｈのそれぞれが、分割検出器３４
ｘ（図５に示す）と連係して用いられる、分散素子によ
って実施される。この望ましい実施態様の場合、分割検
出器３４ｘは、図２に示す検出器２４ａ〜２４ｈの典型
的な１つを表している。分散素子によって発生する選択
的透過チャネル信号は、分散信号である。各分散素子
は、チャネル信号２３ｘの波長λに従って、所定の波長
範囲λＳＵＢｘ内のチャネル信号２３ｘを分散信号の光
ビームの物理的スポット・サイズ内の空間位置にマッピ
ングする。所定の波長範囲λＳＵＢｘ外の波長λを備え
たチャネル信号は、分散素子によって反射され、一連の
波長弁別器２２ａ〜２２ｈを形成する他の分散素子に送
られる。各分散素子からの分散信号２５ｘは、特定の分
散素子に関連した分割検出器３４ｘに入射する。図４及
び５には、分散素子に加えられる成分チャネル信号２３
ｘの波長λと関連する分割検出器３４ｘの空間位置との
対応が示されている。既定のチャネル波長λｘからの入
射チャネル信号２３ｘの波長偏差△が、分割検出器３４
ｘの各片側によって生じる出力電流Ｉｘａ、Ｉｘｂの比
から検出される。
【００１４】分散素子と関連する分割検出器３４ｘの組
み合わせ伝達関数に較正を施して、波長範囲λＳＵＢｘ
内の対応する信号波長λが、ある比率の出力電流Ｉｘ
ａ、Ｉｘｂに対してマッピングされる。このマッピング
は、まず、同調可能レーザまたは他の光源（不図示）か
らの較正信号を分散素子のそれぞれに加えることによっ
て実施される。次に、較正信号の波長λが、所定の波長
範囲λＳＵＢｘ内において掃引され、同時に、出力電流
Ｉｘａ、Ｉｘｂの比が、較正信号の各特定の波長毎に記
録される。出力電流Ｉｘａ、Ｉｘｂの比と信号波長の間
のマッピングによって、加えられるチャネル信号２３ｘ
の波長λのモニタが可能になる。マッピングは、一連の
波長弁別器２２ａ〜２２ｈを形成する分散素子のそれぞ
れと、関連する分割検出器のそれぞれに関して実施され
る。
み合わせ伝達関数に較正を施して、波長範囲λＳＵＢｘ
内の対応する信号波長λが、ある比率の出力電流Ｉｘ
ａ、Ｉｘｂに対してマッピングされる。このマッピング
は、まず、同調可能レーザまたは他の光源（不図示）か
らの較正信号を分散素子のそれぞれに加えることによっ
て実施される。次に、較正信号の波長λが、所定の波長
範囲λＳＵＢｘ内において掃引され、同時に、出力電流
Ｉｘａ、Ｉｘｂの比が、較正信号の各特定の波長毎に記
録される。出力電流Ｉｘａ、Ｉｘｂの比と信号波長の間
のマッピングによって、加えられるチャネル信号２３ｘ
の波長λのモニタが可能になる。マッピングは、一連の
波長弁別器２２ａ〜２２ｈを形成する分散素子のそれぞ
れと、関連する分割検出器のそれぞれに関して実施され
る。
【００１５】本発明の第２の望ましい実施態様に従って
波長弁別器２２ａ〜２２ｈを形成するために利用される
分散素子は、ファブリ・ペロー・フィルタまたは既知の
技法を用いて構成される他のタイプのフィルタである。
例えば、分散素子には、研磨ガラス基板に堆積させた、
または、光学的に透過性の部材２６に堆積させた、屈折
率が２．２３５の二酸化チタン（ＴｉＯ2）のような高
屈折率材料と、屈折率が１．４４の二酸化珪素（ＳｉＯ
2）のような低屈折率材料による一連の薄膜交互層を備
えた層化構造が含まれている。第１層、すなわち、ガラ
ス基板に隣接した薄膜層は、高屈折率材料であり、全部
で７０の層が存在する。各層は、分散素子の一方のエッ
ジからもう一方のエッジまで変動するテーパ状の厚さを
備えている。各交互層の薄い方のエッジは、分散素子の
共通エッジと一致するので、交互層の断面はくさび形状
をなしている。加えられるチャネル信号の光ビームの物
理的中心が入射する分散素子の位置において、それぞ
れ、既定のチャネル波長λｘの二分の一波長の光学的厚
さを備える層１８及び層５３を除くと、各層の光学的厚
さは、既定のチャネル波長λｘの四分の一波長になる。
波長弁別器２２ａ〜２２ｈを形成するために利用される
分散素子は、ファブリ・ペロー・フィルタまたは既知の
技法を用いて構成される他のタイプのフィルタである。
例えば、分散素子には、研磨ガラス基板に堆積させた、
または、光学的に透過性の部材２６に堆積させた、屈折
率が２．２３５の二酸化チタン（ＴｉＯ2）のような高
屈折率材料と、屈折率が１．４４の二酸化珪素（ＳｉＯ
2）のような低屈折率材料による一連の薄膜交互層を備
えた層化構造が含まれている。第１層、すなわち、ガラ
ス基板に隣接した薄膜層は、高屈折率材料であり、全部
で７０の層が存在する。各層は、分散素子の一方のエッ
ジからもう一方のエッジまで変動するテーパ状の厚さを
備えている。各交互層の薄い方のエッジは、分散素子の
共通エッジと一致するので、交互層の断面はくさび形状
をなしている。加えられるチャネル信号の光ビームの物
理的中心が入射する分散素子の位置において、それぞ
れ、既定のチャネル波長λｘの二分の一波長の光学的厚
さを備える層１８及び層５３を除くと、各層の光学的厚
さは、既定のチャネル波長λｘの四分の一波長になる。
【００１６】一例として、典型的な光通信システムは、
波長モニタ２０に対して、光ビームの直径が１ミリメー
トルで、成分チャネルの間隔が１００ＧＨｚの、多重波
長光信号２１を加える。所定の波長範囲λＳＵＢｘは、
０．４ナノメートルになるように選択することが可能で
ある。入射光ビームの物理的中心における分散素子の各
層の公称光学的厚さに対して、光学的厚さは、ビームの
幅にわたって変動する。光ビームの中心からある方向に
０．５ｍｍオフセットすると、分散素子における各層の
光学的厚さは、それぞれ、既定のチャネル波長λｘ＋
０．２ｎｍに等しい中心波長の二分の一波長の光学的厚
さである層１８及び層５３を除いて、既定のチャネル波
長λｘ＋０．２ｎｍに等しい中心波長の四分の一波長に
なる。光ビームの中心から逆方向に０．５ｍｍオフセッ
トすると、各層の光学的厚さは、それぞれ、既定のチャ
ネル波長λｘ−０．２ｎｍに等しい中心波長の二分の一
波長の光学的厚さである層１８及び層５３を除いて、既
定のチャネル波長λｘ−０．２ｎｍに等しい中心波長の
四分の一波長になる。
波長モニタ２０に対して、光ビームの直径が１ミリメー
トルで、成分チャネルの間隔が１００ＧＨｚの、多重波
長光信号２１を加える。所定の波長範囲λＳＵＢｘは、
０．４ナノメートルになるように選択することが可能で
ある。入射光ビームの物理的中心における分散素子の各
層の公称光学的厚さに対して、光学的厚さは、ビームの
幅にわたって変動する。光ビームの中心からある方向に
０．５ｍｍオフセットすると、分散素子における各層の
光学的厚さは、それぞれ、既定のチャネル波長λｘ＋
０．２ｎｍに等しい中心波長の二分の一波長の光学的厚
さである層１８及び層５３を除いて、既定のチャネル波
長λｘ＋０．２ｎｍに等しい中心波長の四分の一波長に
なる。光ビームの中心から逆方向に０．５ｍｍオフセッ
トすると、各層の光学的厚さは、それぞれ、既定のチャ
ネル波長λｘ−０．２ｎｍに等しい中心波長の二分の一
波長の光学的厚さである層１８及び層５３を除いて、既
定のチャネル波長λｘ−０．２ｎｍに等しい中心波長の
四分の一波長になる。
【００１７】このフィルタの説明では、波長モニタ２０
に用いられている分散素子の一例が示されている。他の
タイプのフィルタまたは光学素子を、所定の波長範囲λ
ＳＵＢｘ内の光信号を選択的に透過し、所定の波長範囲
λＳＵＢｘ外の光信号を反射するように構成することも
可能である。
に用いられている分散素子の一例が示されている。他の
タイプのフィルタまたは光学素子を、所定の波長範囲λ
ＳＵＢｘ内の光信号を選択的に透過し、所定の波長範囲
λＳＵＢｘ外の光信号を反射するように構成することも
可能である。
【図１】先行技術による光多重化装置を示す図である。
【図２】本発明の望ましい実施態様に従って構成された
光多重化モニタを示す図である。
光多重化モニタを示す図である。
【図３】本発明の第１の望ましい実施態様に従って構成
された、図２の光波長モニタに含まれている第１の波長
弁別器に関する光透過対波長を示す図である。
された、図２の光波長モニタに含まれている第１の波長
弁別器に関する光透過対波長を示す図である。
【図４】本発明の第２の望ましい実施態様に従って構成
された、図２の光波長モニタに含まれている第２の波長
弁別器に関する光波長対波長を示す図である。
された、図２の光波長モニタに含まれている第２の波長
弁別器に関する光波長対波長を示す図である。
【図５】本発明の第２の望ましい実施態様に従って構成
された、図２の光波長モニタに含まれている分割検出器
を示す図である。
された、図２の光波長モニタに含まれている分割検出器
を示す図である。
１８ 分散素子の層 ２０ 光波長モニタ ２１ 多重波長光信号 ２２ａ 波長弁別器 ２２ｂ 波長弁別器 ２２ｃ 波長弁別器 ２２ｄ 波長弁別器 ２２ｅ 波長弁別器 ２２ｆ 波長弁別器 ２２ｇ 波長弁別器 ２２ｈ 波長弁別器 ２３ａ チャネル信号 ２３ｂ チャネル信号 ２３ｃ チャネル信号 ２３ｄ チャネル信号 ２３ｅ チャネル信号 ２３ｆ チャネル信号 ２３ｇ チャネル信号 ２３ｈ チャネル信号 ２４ａ 検出器 ２４ｂ 検出器 ２４ｃ 検出器 ２４ｄ 検出器 ２４ｅ 検出器 ２４ｆ 検出器 ２４ｇ 検出器 ２４ｈ 検出器 ２５ａ 選択的透過チャネル信号 ２５ｂ 選択的透過チャネル信号 ２５ｃ 選択的透過チャネル信号 ２５ｄ 選択的透過チャネル信号 ２５ｅ 選択的透過チャネル信号 ２５ｆ 選択的透過チャネル信号 ２５ｇ 選択的透過チャネル信号 ２５ｈ 選択的透過チャネル信号 ２６ 光学的透過性部材 ２８ フレーム ３４ｘ 分割検出器 ５３ 分散素子の層 Ｉｘａ 出力電流 Ｉｘｂ 出力電流
Claims (10)
- 【請求項１】 多重波長光信号内における既定のチャネ
ル波長を有するチャネル信号に関する波長モニタであっ
て、 多重波長光信号を受信する光学的に透過性の部材と、 一連の波長弁別器、すなわち、それぞれ、所定のチャネ
ル信号の既定のチャネル波長からの所定のチャネル信号
の波長偏差に従って、チャネル信号の所定の１つを選択
的に透過することによって、選択的透過信号を生じさ
せ、他のチャネル信号を反射するようになっており、光
学的に透過性の部材上に配置されて、反射チャネル信号
が一連の順次弁別器に対して縦続化されるようになって
いる、波長弁別器と、 それぞれ、波長弁別器の対応する１つからの選択的透過
信号を受信し、選択的透過信号の強度に応答して、出力
信号を生じさせる一連の検出器が含まれており、出力信
号に較正を施すことによって、所定のチャネル信号の既
定の波長からの所定のチャネル信号の波長偏差が表示さ
れることを特徴とする、 波長モニタ。 - 【請求項２】 各波長弁別器に、所定の波長範囲内にお
ける所定のチャネル信号の既定の波長からの所定のチャ
ネル信号の波長偏差に従って単調に変動する光透過を行
う光学フィルタが含まれていることを特徴とする、請求
項１に記載の波長モニタ。 - 【請求項３】 一連の波長弁別器における各波長弁別器
に、分散素子が含まれており、一連の検出器におけう各
検出器には、分割検出器が含まれていることと、各分散
素子が、所定の波長範囲内における所定のチャネル信号
の既定の波長からの所定のチャネル信号の波長偏差に従
って、分割検出器の空間位置を照射することを特徴とす
る、請求項１に記載の波長モニタ。 - 【請求項４】 各分割検出器は、２つの片側部分を備え
ており、所定のチャネル信号の波長が既定の波長に等し
い場合、片側部分のそれぞれが、受信する選択的透過信
号によって等しく照射されることを特徴とする、請求項
３に記載の波長モニタ。 - 【請求項５】 成分信号の波長が既定の波長から偏差を
生じる場合、２つの片側部分が不等に照射されることを
特徴とする、請求項４に記載の波長モニタ。 - 【請求項６】 多重波長光信号内における既定のチャネ
ル波長を有するチャネル信号に関する波長のモニタ方法
であって、 多重波長光信号を受信するステップと、 一連の波長弁別器の間で多重波長光信号を縦続化するス
テップと、 一連の波長弁別器の対応する１つにおいて、所定のチャ
ネル信号の既定の波長からの所定のチャネル信号の波長
偏差に従って、チャネル信号の所定の１つを選択的に透
過するステップと、 波長弁別器の対応する１つにおいて、チャネル信号の他
の信号を反射する反射するステップと、 選択的透過チャネル信号を検出し、選択的透過信号に応
答して出力信号を発生するステップと、 所定のチャネル信号のパワーに従って出力信号を正規化
するステップと、 既定の波長からの所定のチャネル信号の波長偏差に対し
て正規化出力信号のマッピングを施すステップが含まれ
ている、 方法。 - 【請求項７】 チャネル信号の所定の１つを選択的に透
過するステップに、所定のチャネル信号の既定の波長か
らの所定のチャネル信号の波長偏差に従って、所定のチ
ャネル信号の光透過を単調に変動させることが含まれる
ことと、出力信号が、選択的透過チャネル信号の強度に
応答することを特徴とする、請求項６に記載の方法。 - 【請求項８】 正規化出力信号のマッピング・ステップ
に、一連の各波長弁別器に較正信号を加えることと、所
定の波長範囲内において較正信号の波長を掃引すること
と、較正信号の多重波長で出力信号を記録することが含
まれることを特徴とする、請求項７に記載の方法。 - 【請求項９】 チャネル信号の所定の１つを選択的に透
過するステップに、所定のチャネル信号の既定の波長か
らの所定のチャネル信号の波長偏差に従って、チャネル
信号の所定の１つをある空間位置に分散させることが含
まれることを特徴とする、請求項６に記載の方法。 - 【請求項１０】 出力信号が、分散信号の空間位置に応
答することを特徴とする、請求項９に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/969,812 US5850292A (en) | 1997-11-13 | 1997-11-13 | Wavelength monitor for optical signals |
| US969,812 | 1997-11-13 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11264763A true JPH11264763A (ja) | 1999-09-28 |
Family
ID=25516031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10338445A Withdrawn JPH11264763A (ja) | 1997-11-13 | 1998-11-12 | 光信号の波長モニタ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5850292A (ja) |
| JP (1) | JPH11264763A (ja) |
| DE (1) | DE19830808C2 (ja) |
| GB (1) | GB2333409B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005080304A (ja) * | 2003-08-28 | 2005-03-24 | Fujitsu Ltd | 遅延干渉計を微調整するための自動フィードバック制御方法および装置 |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6075632A (en) * | 1997-11-26 | 2000-06-13 | Hewlett-Packard Company | Optical noise monitor |
| KR100322124B1 (ko) | 1999-01-14 | 2002-02-04 | 윤종용 | 광신호 모니터링 장치 및 방법 |
| US6486984B1 (en) | 1999-06-07 | 2002-11-26 | Agilent Technologies, Inc. | Wavelength monitor using hybrid approach |
| US6362888B1 (en) * | 1999-12-23 | 2002-03-26 | Lj Laboratories, L.L.C. | Spectrometer assembly |
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| US6377730B1 (en) | 2000-03-24 | 2002-04-23 | Agere Systems Guardian Corp. | Waveguide based component optical signal power and wavelength detector |
| US6618129B2 (en) | 2000-04-07 | 2003-09-09 | Finisar Corporation | Technique for combined spectral, power, and polarization monitoring |
| US6738140B2 (en) | 2000-09-19 | 2004-05-18 | Lambda Control, Inc. | Wavelength detector and method of detecting wavelength of an optical signal |
| US6486950B1 (en) | 2000-12-05 | 2002-11-26 | Jds Uniphase Corporation | Multi-channel wavelength monitor |
| US6628696B2 (en) | 2001-01-19 | 2003-09-30 | Siros Technologies, Inc. | Multi-channel DWDM transmitter based on a vertical cavity surface emitting laser |
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| US6570894B2 (en) | 2001-01-30 | 2003-05-27 | Tektronix, Inc. | Real-time wavelength calibration for swept lasers |
| US6785002B2 (en) * | 2001-03-16 | 2004-08-31 | Optical Coating Laboratory, Inc. | Variable filter-based optical spectrometer |
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