WO2021145246A1 - 光通信装置、光通信方法、光通信システム、光送信装置、光受信装置、波長幅調整装置および波長幅調整方法 - Google Patents

光通信装置、光通信方法、光通信システム、光送信装置、光受信装置、波長幅調整装置および波長幅調整方法 Download PDF

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一彰 鳥羽
山本 真也
雄介 尾山
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    • H04B10/66Non-coherent receivers, e.g. using direct detection
    • H04B10/67Optical arrangements in the receiver

Definitions

  • the second wavelength has a predetermined wavelength width
  • the light intensity distribution on the emission end side of the optical waveguide on the transmission side can be configured so as not to be biased with respect to the center of the core, depending on the direction of the optical axis deviation. Instead, it is possible to obtain the same good coupling efficiency as in the case of propagating light having only the components of the basic mode. Therefore, it is not necessary to use an additional component or a light source having a complicated structure so as to propagate light having only the components of the basic mode, and the component cost can be reduced.
  • This technology includes a receiving unit and a transmitting unit.
  • the receiving unit and the transmitting unit have an optical waveguide that propagates only in the basic mode at the first wavelength.
  • Light of a second wavelength having at least a primary mode component as well as a basic mode is incident from the optical waveguide of the transmitting unit to the incident end side of the optical waveguide of the receiving unit.
  • the second wavelength has a predetermined wavelength width, and is a wavelength at which the optical waveguide of the receiving unit and the optical waveguide of the transmitting unit can propagate at least in the primary mode together with the basic mode.
  • the incident side end of the optical waveguide of the transmission unit may be further provided with a light emitting unit that incidents light of a second wavelength having at least a primary mode component together with the basic mode.
  • the transmitter may be a receptacle of the transmitter or a plug of a cable.
  • the receiver may be a plug of a cable or a receptacle of the receiver.
  • the second wavelength has a predetermined wavelength width
  • the light intensity distribution on the emission end side of the optical waveguide of the transmission unit can be configured so as not to be biased with respect to the center of the core, depending on the direction of the optical axis deviation. Instead, it is possible to obtain the same good coupling efficiency as in the case of propagating light having only the components of the basic mode. Therefore, it is not necessary to use an additional component or a light source having a complicated structure so as to propagate light having only the components of the basic mode, and the component cost can be reduced.
  • the wavelength width changing unit may intermittently (intermittently) change the wavelength width of the light incident on the optical waveguide.
  • the wavelength width changing unit may change the wavelength width of the light incident on the optical waveguide in relation to the usage conditions.
  • the conditions of use may include the length of the cable and the data rate for connecting to the optical receiver.
  • a user operation unit for operating the wavelength width change in the wavelength width changing unit may be further provided.
  • a light receiving unit that receives light propagated by an optical waveguide.
  • the optical waveguide propagates only in the basic mode at the first wavelength.
  • the light propagated in the optical waveguide is light having a second wavelength having at least a primary mode component together with the basic mode.
  • the second wavelength is a wavelength that has a predetermined wavelength width and allows the optical waveguide to propagate at least the primary mode together with the basic mode.
  • V 1.92.
  • FIGS. 4 and 5 show an example of factors that deteriorate the accuracy of optical axis alignment.
  • the optical axis shift occurs due to the non-uniform amount of the fixing materials 16T and 16R for fixing the ferrules 15T and 15R and the optical fibers 10T and 10R.
  • the optical axis shift occurs due to insufficient shaping accuracy of the lenses 11T and 11R.
  • FIG. 11B In the state shown in FIG. 11B, when light is emitted from the end face of the fiber, the light travels at an angle higher in intensity with respect to the center of the core.
  • FIG. 12 shows an example of light emission from the fiber end face.
  • the high-intensity portion is upward with respect to the center of the core, and light is emitted from the fiber end face at an upward angle.
  • the coupling efficiency is better than when the input light has only the components of the basic mode. This is because, as described above, when the optical axis deviation is in the positive (+) direction, the portion having high light intensity is in the direction of entering the core 10a of the optical fiber 10R, so that it is easy to combine.
  • FIG. 21 shows a transmission / reception system 100 as an embodiment.
  • the transmission / reception system 100 includes a transmitter 200, a receiver 300, and a cable 400.
  • the transmitter 200 is, for example, an AV source such as a personal computer (PC), a game machine, a disc player, a set-top box, a digital camera, or a mobile phone.
  • the receiver 300 is, for example, a television receiver, a projector, a PC monitor, or the like.
  • the transmitter 200 and the receiver 300 are connected via a cable 400.
  • the transmitter 200 has a light emitting unit 201, a connector 202 as a receptacle, and an optical fiber 203 that propagates the light emitted by the light emitting unit 201 to the connector 202.
  • the light emitting unit 201 includes a laser element such as a VCSEL or a light emitting element such as an LED (light emission diode).
  • the light emitting unit 201 converts an electric signal (transmission signal) generated by a transmission circuit (not shown) into an optical signal.
  • the light (optical signal) emitted by the light emitting unit 201 is propagated to the connector 202 through the optical fiber 203.
  • the receiver 300 has a connector 301 as a receptacle, a light receiving unit 302, and an optical fiber 303 that propagates the light obtained by the connector 301 to the light receiving unit 302.
  • the light receiving unit 302 includes a light receiving element such as a photodiode.
  • the light receiving unit 302 converts an optical signal sent from the connector 301 into an electric signal (received signal) and supplies it to a receiving circuit (not shown).
  • the light in the 850 nm band emitted from the connector 202 is incident on the optical fiber 401 which is a 1310 nm single mode fiber and is directed to the receiver 300 side.
  • the optical fiber 401 which is a 1310 nm single mode fiber and is directed to the receiver 300 side.
  • Propagate In this case, when there is an optical axis shift of the light incident on the optical fiber 401, the primary mode generated by the optical axis shift is propagated together with the basic mode, so that the coupling loss of the optical power is reduced (FIG. FIG. 8). Therefore, it is possible to reduce the cost by relaxing the accuracy of the optical axis deviation.
  • a concave or convex shape for aligning with the connector 202, or a convex position regulation portion 415 in the illustrated example is integrally formed.
  • the position regulating unit 415 and the regulating unit 215 are not limited to those integrally formed on the connector main body 411 and the connector main body 211, respectively, and pins may be used or other methods are used. It may be a thing.
  • FIG. 24A is a cross-sectional view showing an example of the connector 202 of the transmitter 200. In the illustrated example, the position regulating unit 215 (see FIG. 22) is not shown. The connector 202 will be further described with reference to FIG. 24 (a).
  • FIG. 24B is a cross-sectional view showing an example of the connector 402 of the cable 400.
  • the position regulating unit 415 (see FIGS. 22 and 23) is not shown.
  • the connector 402 will be further described with reference to FIG. 24 (b).
  • the optical fiber insertion holes 416 of each channel are formed so that the optical axes of the corresponding lens 414 coincide with the core 401a of the optical fiber 401 inserted therein. Further, the optical fiber insertion holes 416 of each channel are formed so that the bottom position, that is, the contact position of the tip (incident end) of the optical fiber 401 when inserted, matches the focal position of the lens 414. ing.
  • the lens 414 has a function of collecting the incident collimated light.
  • the collimated light is incident on the lens 414 and condensed, and the condensed light is incident on the incident end of the optical fiber 401 with a predetermined NA.
  • FIG. 29 (b) shows the amount of dispersion with respect to the wavelength. This indicates how many ps (picoseconds) shift when light waves at 1 nm intervals propagate for 1 km.
  • the dispersion amount material dispersion
  • the refractive index and distribution shape of the optical fiber are changed.
  • the wavelength dispersion amount is adjusted to be zero.
  • the wavelength width of the light output from the light source is fixed, and by changing the transmission wavelength of the filter interposed between the light source and the optical fiber, the wavelength width of the light incident on the optical fiber is changed.
  • a range (region) of transmission wavelength is shown by a rectangular frame.
  • the wavelength width of the light incident on the optical fiber is changed.
  • the wavelength width of the light output from the light source is changed.
  • FIG. 33 (b) is in between.
  • the transmitter 200A has a light emitting unit 201A, a connector 202 as a receptacle, and an optical fiber 203 that propagates the light emitted by the light emitting unit 201A to the connector 202.
  • the light emitting unit 201A includes a laser element such as a VCSEL or a light emitting element (light source) such as an LED (light emission diode).
  • the light emitting unit 201A converts an electric signal (transmission signal) generated by a transmission circuit (not shown) into an optical signal.
  • the light (optical signal) emitted by the light emitting unit 201A is propagated to the connector 202 through the optical fiber 203.
  • the receiver 300A has a connector 301 as a receptacle, a light receiving unit 302, and an optical fiber 303 that propagates the light obtained by the connector 301 to the light receiving unit 302.
  • the light receiving unit 302 includes a light receiving element such as a photodiode.
  • the light receiving unit 302 converts an optical signal sent from the connector 301 into an electric signal (received signal) and supplies it to a receiving circuit (not shown).
  • the second wavelength is, for example, a wavelength in the 850 nm band as shown in FIG. 19, and has a predetermined wavelength width with 850 nm as the center frequency.
  • the normalized frequency V 2.96 at the center frequency of 850 nm, so that the primary mode can propagate in addition to the basic mode. And functions as a double-mode fiber (see FIG. 6).
  • the signal quality monitor unit 503 determines the received signal quality based on the output signal (electrical signal) of the light receiving element 502. In this case, the signal quality monitor unit 503 determines the received signal quality from, for example, waveform jitter or bit error rate (BER). When judging by the bit error rate, it is necessary to determine the test pattern and test period on the transmitting side and the receiving side.
  • BER bit error rate
  • the flowchart of FIG. 43 shows an example of the control operation of the controller 504 when not only the wavelength width but also the center wavelength thereof is variable.
  • the controller 504 starts the control operation in step ST11.
  • the controller 504 sets the wavelength width to the maximum in step ST12, that is, the control signal for controlling the transmission wavelength of the filter 231 so that the wavelength width of the light incident on the optical fiber 203 is maximized.
  • Set control voltage
  • step ST13 the controller 504 receives the determination result of the received signal quality from the signal quality monitor unit 503.
  • step ST14 the controller 504 determines whether or not the received signal quality is equal to or higher than the threshold value (predetermined spec value).
  • a predetermined received signal quality that is, a received signal quality equal to or higher than a threshold value can be obtained.
  • Wavelength width, or wavelength width and center wavelength can be optimized.
  • FIG. 44 shows an example of a system in which the receiver 300A has the function of the optimization device 500A in FIG. 40.
  • the parts corresponding to those in FIGS. 35 and 40 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.
  • the signal quality monitor unit 503 determines the received signal quality based on the output signal (electrical signal) of the light receiving element 321.
  • the controller 504 is a control signal (control signal) for changing the wavelength width of the light incident on the optical fiber 203 in the transmitter 200A so that the received signal quality is equal to or higher than the threshold value based on the determination result in the signal quality monitoring unit 503. Filter control coefficient) is generated.
  • This control signal is supplied to the filter 231 of the transmitter 200A via, for example, the cable 400. In this case, the control signal is sent in the form of an optical signal or an electric signal.
  • the second wavelength is configured to have a predetermined wavelength width, as in the first embodiment described above (FIGS. 16 to 16). (See FIG. 20).
  • the present technology makes it possible to secure a predetermined received signal quality as in the second embodiment described above. Therefore, in the present technology, fourthly, the wavelength width of the light incident on the light receiving unit is changed so that the received signal quality is equal to or higher than the threshold value.
  • FIG. 48 shows a configuration example of the transmission / reception system 100Ba as the embodiment A.
  • the transmission / reception system 100Ba includes a transmitter 200B, a receiver 300Ba, and a cable 400.
  • the transmitter 200B is, for example, an AV source for a personal computer (PC), a game machine, a disc player, a set-top box, a digital camera, a mobile phone, or the like.
  • the receiver 300Ba is, for example, a television receiver, a projector, a PC monitor, or the like.
  • the transmitter 200B and the receiver 300Ba are connected via a cable 400.
  • the light emitting element 223 is composed of a laser element such as a VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting LASER) or an LED (light emission diode).
  • the driver 205 drives the light emitting element 223 based on the transmission data sent from the processor 204.
  • the light (optical signal) emitted by the light emitting element 223 is propagated to the connector 202 through the optical fiber 203.
  • the flowchart of FIG. 50 shows an example of the control operation of the controller 307.
  • the controller 307 starts the control operation in step ST21.
  • the controller 307 sets the wavelength width to the maximum, that is, the control signal for changing the transmission wavelength of the filter 304 so that the wavelength width of the light incident on the light receiving element 321 is maximized.
  • Set filter control coefficient
  • step ST23 the controller 307 receives the determination result of the received signal quality from the signal quality monitor unit 306.
  • step ST24 the controller 307 determines whether or not the received signal quality is equal to or higher than the threshold value (predetermined spec value).
  • the controller 307 narrows the wavelength width by the specified value in step ST25, that is, narrows the wavelength width of the light incident on the light receiving element 321 by the specified value.
  • the control signal for changing the transmission wavelength of the filter 304 is changed.
  • the center wavelength may be shifted from the low wavelength side to the high wavelength side, or may be shifted from the intermediate wavelength to the high wavelength side, and if not found, then from the intermediate wavelength to the low wavelength side. good.
  • an adhesive injection hole 412 having a rectangular opening is formed on the upper surface side of the connector main body 411. An adhesive for fixing the optical fiber 401 to the connector main body 411 is injected from the adhesive injection hole 412.
  • FIG. 57 shows a configuration example of the connector 301 of the receiver 300Ba and the light receiving unit.
  • the light receiving section includes a ferrule 331.
  • the ferrule 331 is made of a light-transmitting material such as synthetic resin or glass, or a material such as silicon that transmits a specific wavelength.
  • FIG. 66 shows a cross-sectional view of a state in which the connector 403 of the cable 400 and the connector 301C of the receiver 300Bc are connected.
  • the light transmitted through the optical fiber 401 is emitted from the exit end of the optical fiber 401 with a predetermined NA.
  • the emitted light is incident on the lens 414, formed into collimated light, and emitted toward the connector 301C.
  • the optical axis of the connector 301C described above may be controlled for each lane, or the plurality of lanes may be controlled collectively.
  • the second wavelength is a wavelength having a predetermined wavelength width and capable of propagating at least the primary mode together with the basic mode.
  • a reception signal quality judgment unit that determines the reception signal quality based on the light reception signal obtained by the light receiving unit
  • a control signal generation unit that generates a control signal for changing the wavelength width of the light incident on the optical waveguide so that the reception signal quality becomes equal to or higher than the threshold value based on the determination result in the reception signal quality determination unit.
  • Further equipped wavelength width adjusting device Further equipped wavelength width adjusting device.
  • the control signal is a control signal for changing the wavelength width of light incident on the optical waveguide by changing the transmission wavelength of the filter interposed between the light source and the optical waveguide.
  • the wavelength width adjusting device is a control signal for changing the wavelength width of light incident on the optical waveguide by changing the transmission wavelength of the filter interposed between the light source and the optical waveguide.
  • An optical receiver further comprising a wavelength width changing unit that changes the wavelength width of light incident on the light receiving unit so that the received signal quality is equal to or higher than a threshold value.
  • the wavelength width changing unit changes the wavelength width of light incident on the light receiving unit by changing the transmission wavelength of a filter arranged between the optical waveguide and the light receiving unit (31).
  • the optical receiver described in. (33) A connector for connecting the output side of the optical waveguide and Further provided with another optical waveguide for propagating light from the connector to the light receiving section.
  • the optical receiver according to (32), wherein the filter is arranged between the other waveguide and the light receiving unit.
  • the optical receiving device according to (32) or (33), wherein the wavelength width changing unit changes the center wavelength together with the transmission wavelength of the filter.
  • Optical receiver. In the connector, a fixed portion to which the output side of the optical waveguide is connected and another optical waveguide for propagating light to the light receiving portion are fixed, and the optical axis can move with respect to the fixed portion. Has an attached movable part, The optical receiving device according to (35), wherein the wavelength width changing unit shifts the optical axis of the connector by moving the movable unit. (37) The wavelength width changing unit changes the wavelength width of the light incident on the light receiving unit based on the control signal input from the control signal input unit.
  • the optical receiver of the description. (38) A reception signal quality determination unit that determines the reception signal quality based on the light reception signal obtained by the light reception unit. A control signal generation unit that generates a control signal for changing the wavelength width of the light incident on the light receiving unit so that the reception signal quality becomes equal to or higher than the threshold value based on the determination result in the reception signal quality determination unit. Further prepare The wavelength width changing unit according to any one of (31) to (36), wherein the wavelength width changing unit changes the wavelength width of the light incident on the light receiving unit based on the control signal generated by the control signal generating unit. Optical receiver.
  • the control signal is a control signal for changing the wavelength width of light incident on the light receiving portion by changing the transmission wavelength of the filter arranged between the optical waveguide and the light receiving portion.
  • the wavelength width adjusting device according to (39). (41) The control signal is a control signal for changing the wavelength width of light incident on the light receiving portion by shifting the optical axis of the connector of the optical receiver for connecting the output side of the optical waveguide.
  • Optical fiber insertion hole 217 Adhesive 221 ... Ferrule 222 ... Substrate 223 ... Light emitting element 224 ... Placement hole 225 ... Mirror 226 ... Optical fiber insertion hole 227 ... Adhesive 228 ... Driver IC 228a ... Driver 228b ... Controller 228c ... User operation unit 231 ... Filter 232 ... Control IC 232a ... Controller 232b ... User operation unit 233 ... Rotary variable filter 241 ... Processor 300, 300A, 300Ba to 300Bc ... Receiver 301, 301C ... Connector 302 ...
  • Position control part 316 ... Optical fiber insertion hole 317 ... Adhesive 318 ... Shape change member 319 ... Light transmitting material 324 ... Placement hole 325 ... Mirror 326 ... ⁇ Optical fiber insertion hole 327 ⁇ ⁇ ⁇ Adhesive 321 ⁇ ⁇ ⁇ Light receiving element 322 ⁇ ⁇ ⁇ Processor 331 ⁇ ⁇ ⁇ Ferrule 332 ⁇ ⁇ ⁇ Board 400 ⁇ ⁇ ⁇ Cable 401 ⁇ ⁇ ⁇ Optical fiber 401a ⁇ ⁇ ⁇ Core 401b ⁇ ⁇ Clad 402, 403 ⁇ ⁇ ⁇ Connector (plug) 411 ... Connector body 412 ... Adhesive injection hole 413 ...

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Abstract

光軸ずれの精度を緩和してコスト削減を図る。 第1の波長では基本モードのみを伝搬する光導波路を備える。例えば、光導波路は、光ファイバ、またはシリコン光導波路である。基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光を用いて通信をする。第2の波長は、所定の波長幅を有し、光導波路が基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る波長である。光導波路の出力端面の光の強度分布はコアの中心に対して一方向に偏らないものとなる。そのため、光軸ずれの方向に依らずに、基本モードの成分のみを持つ光を伝搬させる場合と同様の良好な結合効率を得ることが可能となる。

Description

光通信装置、光通信方法、光通信システム、光送信装置、光受信装置、波長幅調整装置および波長幅調整方法
 本技術は、光通信装置、光通信方法、光通信システム、光送信装置、光受信装置、波長幅調整装置および波長幅調整方法に関し、詳しくは、光軸ずれの精度を緩和可能な光通信装置等に関する。
 従来、空間結合による光通信(例えば、特許文献1参照)が知られている。この光通信の場合、特に、シングルモードファイバにおいては、光軸ずれにより光パワーの大きなロスが発生する。そのため、従来は、光軸ずれを抑えるために部品の精度要求が高く、コストアップにつながっている。
国際公開第2017/056889号
 本技術の目的は、光軸ずれの精度を緩和してコスト削減を図ることにある。また、本技術の目的は、所定の受信信号品質を確保しつつ光軸ずれの精度を緩和してコスト削減を図ることにある。
 本技術の概念は、
 第1の波長では基本モードのみを伝搬する光導波路を備え、
 基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光を用いて通信をし、
 上記第2の波長は、所定の波長幅を有し、上記光導波路が基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る波長である
 光通信装置にある。
 本技術においては、第1の波長では基本モードのみを伝搬する光導波路を備えるものである。例えば、光導波路は、光ファイバあるいはシリコン光導波路であってもよい。また、例えば、第1の波長は、波長分散がゼロとなる波長であってもよい。また、例えば、第1の波長は、300nmから5μmの間にあってもよい。この場合、例えば、第1の波長は、1310nm帯または1550nm帯の波長であってもよい。
 そして、本技術においては、基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光を用いて通信を行うものである。ここで、第2の波長は、所定の波長幅を有し、光導波路が基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る波長である。この場合、第2の波長は、第1の波長より短い。例えば、第2の波長は、850nm帯の波長であってもよい。
 このように本技術においては、第1の波長では基本モードのみを伝搬する光導波路を備えるものであって、所定の波長幅を有し、光導波路が基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る第2の波長を持ち、基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ光を用いて通信をするものである。
 光導波路が基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る第2の波長の光を用いて通信を行うことから、受信側の光導波路の入射端側の光軸ずれによって発生する少なくとも1次モードの成分が基本モードの成分と共に光導波路を伝搬していくので、光軸ずれによる光パワーの結合ロスを低減することが可能となる。
 また、第2の波長が所定の波長幅を有することから、送信側の光導波路の出射端側の光強度分布がコアの中心に対して偏らないように構成でき、光軸ずれの方向に依らずに、基本モードの成分のみを持つ光を伝搬させる場合と同様の良好な結合効率を得ることが可能となる。従って、基本モードの成分のみを持つ光を伝搬させるように追加部品や構造の複雑な光源を用いることを必要としなくなり、部品コストを低減できる。
 また、本技術の他の概念は、
 第1の波長では基本モードのみを伝搬する光導波路を持つ受信部と、
 上記第1の波長では基本モードのみを伝搬する光導波路を持ち、該光導波路を通じて、上記受信部の光導波路の入射端側に、基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光を入射する送信部を備え、
 上記第2の波長は、所定の波長幅を有し、上記受信部の光導波路および上記送信部の光導波路が基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る波長である
 光通信システムにある。
 本技術においては、受信部と送信部を備えるものである。受信部および送信部は、第1の波長では基本モードのみを伝搬する光導波路を持っている。送信部の光導波路から、受信部の光導波路の入射端側に、基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光が入射される。ここで、第2の波長は、所定の波長幅を有し、受信部の光導波路および送信部の光導波路が基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る波長である。
 例えば、送信部の光導波路の入射側端に、基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光を入射する発光部をさらに備えていてもよい。また、例えば、送信部は、送信機のレセプタクル、またはケーブルのプラグであってもよい。また、例えば、受信部は、ケーブルのプラグ、または受信機のレセプタクルであってもよい。
 このように本技術においては、受信部および送信部が第1の波長では基本モードのみを伝搬する光導波路を持つものであって、送信部の光導波路から受信部の光導波路の入射端側に、所定の波長幅を有し、送信部の光導波路および受信部の光導波路が基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る第2の波長を持ち、基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ光を入射するものである。
 そのため、受信部および送信部の光導波路が基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る第2の波長の光を用いて通信を行うことから、受信部の光導波路の入射端側の光軸ずれによって発生する少なくとも1次モードの成分が基本モードの成分と共に光導波路を伝搬していくので、光軸ずれによる光パワーの結合ロスを低減することが可能となる。
 また、第2の波長が所定の波長幅を有することから、送信部の光導波路の出射端側の光強度分布がコアの中心に対して偏らないように構成でき、光軸ずれの方向に依らずに、基本モードの成分のみを持つ光を伝搬させる場合と同様の良好な結合効率を得ることが可能となる。従って、基本モードの成分のみを持つ光を伝搬させるように追加部品や構造の複雑な光源を用いることを必要としなくなり、部品コストを低減できる。
 本技術の他の概念は、
 光源と、
 上記光源から出力される光を伝搬する光導波路を備え、
 上記光導波路は、第1の波長では基本モードのみを伝搬し、
 上記光源から出力される光は、基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光であり、
 上記第2の波長は、所定の波長幅を有し、上記光導波路が基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る波長であり、
 上記光導波路に入射される光の波長幅を変更する波長幅変更部をさらに備える
 光送信装置にある。
 本技術においては、光源と、光源から出力される光を伝搬する光導波路と、波長幅変更部を備えるものである。ここで、光導波路は、第1の波長では基本モードのみを伝搬する。また、光源から出力される光は、基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光である。さらに、第2の波長は、所定の波長幅を有し、光導波路が基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る波長である。
 波長幅変更部により、光導波路に入射される光の波長幅が変更される。例えば、波長幅変更部は、光源と光導波路との間に介在されるフィルタの透過波長を変更することで光導波路に入射される光の波長幅を変更する、ようにされてもよい。また、例えば、波長幅変更部は、光源から出力される光の波長幅を変更することで光導波路に入射される光の波長幅を変更する、ようにされてもよい。
 このように本技術においては、光導波路が基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る第2の波長の光を用いて通信を行うことから、受信側の光導波路の入射端側の光軸ずれによって発生する少なくとも1次モードの成分が基本モードの成分と共に光導波路を伝搬していくので、光軸ずれによる光パワーの結合ロスを低減することが可能となる。
 また、基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光を用いて通信を行うものであるが、第2の波長が所定の波長幅を有することから、送信側の光導波路の出射端側の光強度分布がコアの中心に対して偏らないように構成でき、光軸ずれの方向に依らずに、基本モードの成分のみを持つ光を伝搬させる場合と同様の良好な結合効率を得ることが可能となり、従って、基本モードの成分のみを持つ光を伝搬させるように追加部品や構造の複雑な光源を用いることを必要としなくなり、部品コストを低減できる。
 また、光導波路に入射される光の波長幅の変更が可能であることから、波長幅を制限して受信側における波長分散による影響を抑制し、所定の受信信号品質を確保することが可能となる。
 なお、本技術において、例えば、波長幅変更部は、光導波路に入射される光の波長幅を間欠的に(飛び飛びに)変更する、ようにされてもよい。この場合、例えば、波長幅変更部は、使用条件に関連付けて、光導波路に入射される光の波長幅を変更する、ようにされてもよい。例えば、使用条件は、光受信装置と接続するためのケーブルの長さやデータレートを含む、ようにされてもよい。また、この場合、例えば、波長幅変更部における波長幅の変更を操作するユーザ操作部をさらに備える、ようにされてもよい。
 また、本技術において、例えば、波長幅変更部は、光導波路に入射される光の波長幅を、光導波路で伝搬される光による受信信号品質が閾値以上となるように変更する、ようにされてもよい。この場合、例えば、波長幅変更部は、制御信号入力部から入力される制御信号に基づいて、光導波路に入射される光の波長幅を変更する、ようにされてもよい。
 また、この場合、例えば、波長変更部は、光受信装置から送られてくる制御信号に基づいて、光導波路に入射される光の波長幅を変更する、ようにされてもよい。また、この場合、例えば、光導波路で伝搬される光による受信信号品質を判断し、この受信信号品質を閾値以上とするための制御信号を生成する制御信号生成部をさらに備え、波長幅変更部は、制御信号生成部で生成された制御信号に基づいて、光導波路に入射される光の波長幅を変更する、ようにされてもよい。
 また、本技術の他の概念は、
 光導波路で伝搬された光を受光する受光部を備え、
 上記光導波路は、第1の波長では基本モードのみを伝搬し、
 上記光導波路で伝搬された光は、基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光であり、
 上記第2の波長は、所定の波長幅を有し、上記光導波路が基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る波長であり、
 上記受光部で得られる受光信号に基づいて受信信号品質を判断する受信信号品質判断部と、
 上記受信信号品質判断部における判断結果に基づいて、上記受信信号品質が閾値以上となるように上記光導波路に入射される光の波長幅を変更するための制御信号を生成する制御信号生成部をさらに備える
 波長幅調整装置にある。
 本技術においては、光導波路で伝搬された光を受光する受光部を備えるものである。ここで、光導波路は、第1の波長では基本モードのみを伝搬する。また、光導波路で伝搬された光は、基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光である。また、第2の波長は、所定の波長幅を有し、光導波路が基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る波長である。
 受信信号品質判断部により、受光部で得られる受光信号に基づいて受信信号品質が判断される。そして、制御信号生成部により、受信信号品質判断部における判断結果に基づいて、受信信号品質が閾値以上となるように光導波路に入射される光の波長幅を変更するための制御信号が生成される。
 例えば、制御信号は、光源と光導波路との間に介在されたフィルタの透過波長を変更することで光導波路に入射される光の波長幅を変更するための制御信号である、ようにされてもよい。また、例えば、制御信号は、光源から出力される光の波長幅を変更することで光導波路に入射される光の波長幅を変更するための制御信号である、ようにされてもよい。
 このように本技術においては、受信信号品質が閾値以上となるように光導波路に入射される光の波長幅を変更するための制御信号を生成するものである。そのため、送信側において光導波路に入射される光の波長幅を制限して受信側における波長分散による影響を抑制し、受信信号品質を閾値以上として所定の受信信号品質を確保することが容易に可能となる。
 なお、本技術において、例えば、制御信号は、受信信号品質が閾値以上となるように光導波路に入射される光の波長幅と共に中心波長を変更するための制御信号である、ようにされてもよい。
 本技術の概念は、
 光導波路を通じて伝搬された光を受光する受光部を備え、
 上記光導波路は、第1の波長では基本モードのみを伝搬し、
 上記光は、基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光であり、
 上記第2の波長は、所定の波長幅を有し、上記光導波路が基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る波長であり、
 上記受光部に入射される光の波長幅を、受信信号品質が閾値以上となるように変更する波長幅変更部をさらに備える
 光受信装置にある。
 本技術においては、光導波路を通じて伝搬された光を受光する受光部を備えるものである。ここで、光導波路は、第1の波長では基本モードのみを伝搬する。また、光源から出力される光は、基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光である。さらに、第2の波長は、所定の波長幅を有し、光導波路が基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る波長である。
 波長幅変更部により、受光部に入射される光の波長幅が変更される。例えば、波長幅変更部は、光導波路と受光部の間に配置されたフィルタの透過波長を変更することで受光部に入射される光の波長幅を変更する、ようにされてもよい。例えば、この場合、光導波路の出力側を接続するためのコネクタと、このコネクタから受光部に光を伝搬するための他の光導波路をさらに備え、フィルタは、他の導波路と受光部との間に配置される、ようにされてもよい。また、この場合、例えば、波長幅変更部は、フィルタの透過波長と共に中心波長を変更する、ようにされてもよい。
 また、例えば、波長幅変更部は、光導波路の出力側を接続するためのコネクタの光軸をずらすことで受光部に入射される光の波長幅を変更する、ようにされてもよい。この場合、例えば、コネクタは、光導波路の出力側が接続される固定部と、受光部に光を伝搬するための他の光導波路が固定され、固定部に対して光軸が移動可能に取り付けられた移動可能部を有し、波長幅変更部は、移動可能部を移動することでコネクタの光軸をずらす、ようにされてもよい。
 また、例えば、波長幅変更部は、制御信号入力部から入力される制御信号に基づいて、受光部に入射される光の波長幅を変更する、ようにされてもよい。また、例えば、受光部で得られた受光信号に基づいて受信信号品質を判断する受信信号品質判断部と、この受信信号品質判断部における判断結果に基づいて、受信信号品質が閾値以上となるように受光部に入射される光の波長幅を変更するための制御信号を生成する制御信号生成部をさらに備え、波長幅変更部は、制御信号生成部で生成された制御信号に基づいて、受光部に入射される光の波長幅を変更する、ようにされてもよい。
 このように本技術においては、光導波路が基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る第2の波長の光を用いて通信を行うことから、受信側の光導波路の入射端側の光軸ずれによって発生する少なくとも1次モードの成分が基本モードの成分と共に光導波路を伝搬していくので、光軸ずれによる光パワーの結合ロスを低減することが可能となる。
 また、基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光を用いて通信を行うものであるが、第2の波長が所定の波長幅を有することから、送信側の光導波路の出射端側の光強度分布がコアの中心に対して偏らないように構成でき、光軸ずれの方向に依らずに、基本モードの成分のみを持つ光を伝搬させる場合と同様の良好な結合効率を得ることが可能となり、従って、基本モードの成分のみを持つ光を伝搬させるように追加部品や構造の複雑な光源を用いることを必要としなくなり、部品コストを低減できる。
 また、受光部に入射される光の波長幅を、受信信号品質が閾値以上となるように変更するものであることから、波長分散による影響を抑制し、所定の受信信号品質を確保することが可能となる。
 また、本技術の他の概念は、
 光導波路を通じて伝搬された光を受光する光受信装置の受光部で得られた受光信号に基づいて受信信号品質を判断する受信信号品質判断部を備え、
 上記光導波路は、第1の波長では基本モードのみを伝搬し、
 上記光は、基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光であり、
 上記第2の波長は、所定の波長幅を有し、上記光導波路が基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る波長であり、
 上記受信信号品質判断部における判断結果に基づいて、上記受信信号品質が閾値以上となるように上記受光部に入射される光の波長幅を変更するための制御信号を生成する制御信号生成部をさらに備える
 波長幅調整装置にある。
 本技術において、受信信号品質判断部により、光導波路を通じて伝搬された光を受光する光受信装置の受光部で得られた受光信号に基づいて、受信信号品質が判断される。ここで、光導波路は、第1の波長では基本モードのみを伝搬する。また、光導波路で伝搬された光は、基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光である。また、第2の波長は、所定の波長幅を有し、光導波路が基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る波長である。
 制御信号生成部により、受信信号品質判断部における判断結果に基づいて、受信信号品質が閾値以上となるように受光部に入射される光の波長幅を変更するための制御信号が生成される。例えば、制御信号は、光導波路と受光部の間に配置されたフィルタの透過波長を変更することで受光部に入射される光の波長幅を変更するための制御信号である、ようにされてもよい。また、例えば、制御信号は、光導波路の出力側を接続するための光受信装置のコネクタの光軸をずらすことで受光部に入射される光の波長幅を変更するための制御信号である、ようにされてもよい。
 このように本技術においては、受信信号品質が閾値以上となるように光受信装置の受光部に入射される光の波長幅を変更するための制御信号を生成するものである。そのため、光受信装置における受信信号品質を閾値以上として所定の受信信号品質を確保することが容易に可能となる。
 なお、本技術において、例えば、制御信号は、受信信号品質が閾値以上となるように受光部に入射される光の波長幅と共に中心波長を変更するための制御信号である、ようにされてもよい。
空間結合による光通信の概要を示す図である。 光ファイバの基本的な構造と、ステップ型光ファイバのLPmlモードを示す図である。 シングルモードで一般的な1310nmのケースで規格化周波数Vを考えた場合の図である。 空間結合による光通信の例を示す図である。 空間結合による光通信の例を示す図である。 1310nmのシングルモードファイバに850nmの波長の光を入力した場合にLP01の基本モードとLP11の1次モードが存在し得ることを説明するための図である。 入力光にはLP01の基本モードしか存在しない条件で光軸ずれが発生した場合について考えるための図である。 入力光の波長が1310nmと850nmにおけるロス量のシミュレーション結果を記載したグラフである。 光軸ずれがない状態では入力光には基本モードしか存在しないが、光軸ずれがある状態では基本モードの一部が1次モードへ変換されることを示す図である。 ずれに応じて基本モードが1次モードへ変換されることを説明するためのグラフである。 光ファイバ内を伝達する光の強度分布をシミュレーションした図である。 ファイバ端面から光が出射される場合に進む角度について説明するための図である。 空間結合による光通信を説明するための図である。 光ファイバの位置がレンズに対して垂直方向にずれる光軸ずれが発生した場合における、光パワーの結合効率のシミュレーション結果を記載したグラフである。 光ファイバの位置がレンズに対して垂直方向にずれる光軸ずれが発生した場合における、光パワーの結合効率のシミュレーション結果を記載したグラフである。 第2の波長が所定の波長幅を有するように構成される場合について説明するための図である。 光ファイバ内を基本モードおよび1次モードの成分を持つ光が伝送する場合における光強度分布をシミュレーションした図と、波長[nm]と周期[μm]の関係を示したグラフである。 (850-f)[nm]および(850+f)[nm]における、光ファイバ内を伝搬する光の強度分布の周期のイメージ図と、光ファイバの出射側端面における光強度分布等を示す図である。 850nm帯の広がりのある光の強度分布形状(σ=0.65)と、それにおける(850-f)[nm]および(850+f)[nm]の波長位置を示す図である。 光ファイバの位置がレンズに対して垂直方向にずれる光軸ずれる場合における、(850-f)[nm]の波長の場合と(850+f)[nm]の波長の場合における光パワーの結合効率のシミュレーション結果を記載したグラフである 第1の実施の形態としての送受信システムの構成例を示すブロック図である。 送信機のコネクタとケーブルのコネクタの構成例を示す斜視図である。 送信機のコネクタとケーブルのコネクタの構成例を示す斜視図である。 送信機のコネクタおよびケーブルのコネクタの一例を示す断面図である。 送信機のコネクタとケーブルのコネクタが接続された状態を示す断面図である。 送信機における発光部とコネクタの構成例を示す断面図等である。 狭波長光源および広波長光源の光の強度分布形状の一例を示す図である。 狭波長光源および広波長光源における波長分散の影響を説明するための図である。 波長分散とデータレートとの関係について説明するための図である。 光源と光ファイバとの間に介在されるフィルタの透過波長を変更することで光ファイバに入射される光の波長幅を間欠的に変更することを説明するための図である。 ケーブル長(ファイバ長)やデータレートに関連付けてフィルタの透過波長を変更することを説明するための図である。 回転式可変フィルタを説明するための図である。 光源から出力される光の波長幅を変更することで光ファイバに入射される光の波長幅を間欠的に変更することを説明するための図である。 ケーブル長(ファイバ長)やデータレートに関連付けて光源から出力される光の波長幅を変更することを説明するための図である。 第2の実施の形態としての送受信システムの構成例を示すブロック図である。 実施の形態としての送受信システムの他の構成例を示すブロック図である。 送信機における発光部の構成例を示す図である。 送信機における発光部の他の構成例を示す図である。 送信機における発光部のさらに他の構成例を示す図である。 最適化装置(波長幅調整装置)を用いて送信機の光ファイバに入射される光の波長幅を所定の受信信号品質となるように変更するシステム例を示す図である。 透過波長が可変制御されることを示す図である。 コントローラの制御動作の一例を示すフローチャートである。 コントローラの制御動作の他の一例を示すフローチャートである。 最適化装置の機能を受信機に持たせたシステム例を示す図である。 最適化装置の機能を送信機に持たせたシステム例を示す図である。 最適化装置(波長幅調整装置)を用いて送信機の光ファイバに入射される光の波長幅を所定の受信信号品質となるように変更する他のシステム例を示す図である。 発振波長幅が可変制御されることを示す図である。 第3の実施の形態(実施の形態A)としての送受信システムの構成例を示すブロック図である。 回転式可変フィルタを説明するための図である。 コントローラのフィルタ透過波長の制御動作の一例を示すフローチャートである。 コントローラのフィルタ透過波長の制御動作の他の一例を示すフローチャートである。 フィルタ透過波長の制御動作を説明するための図である。 ケーブルのコネクタと受信機のコネクタの構成例を示す斜視図である。 ケーブルのコネクタと受信機のコネクタの構成例を示す斜視図である。 ケーブルのコネクタおよび受信機のコネクタの一例を示す断面図である。 ケーブルのコネクタと受信機のコネクタが接続された状態を示す断面図である。 受信機のコネクタと受光部の構成例を示す断面図である。 受信機において受光素子に入射される光の波長幅を最適化する構成のメリットの一例を説明するための図である。 第3の実施の形態(実施の形態B)としての送受信システムの構成例を示すブロック図である。 第3の実施の形態(実施の形態C)としての送受信システムの構成例を示すブロック図である。 コントローラのコネクタ光軸の制御動作の一例を示すフローチャートである。 コネクタ光軸の制御動作を説明するための図である。 ケーブルのコネクタと受信機のコネクタの構成例を示す斜視図である。 ケーブルのコネクタと受信機のコネクタの構成例を示す斜視図である。 ケーブルのコネクタおよび受信機のコネクタの一例を示す断面図である。 ケーブルのコネクタと受信機のコネクタが接続された状態を示す断面図である。 受信機のコネクタと受光部の構成例を示す断面図である。
 以下、発明を実施するための形態(以下、「実施の形態」とする)について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
 1.実施の形態
   (a)第1の実施の形態
   (b)第2の実施の形態
   (c)第3の実施の形態
 2.変形例
 <1.実施の形態>
 [本技術に関する基本説明]
 まず、本技術に関する技術について説明をする。図1は、空間結合による光通信の概要を示している。この場合、送信側の光ファイバ10Tから出射された光はレンズ11Tでコリメート光に成形されて出射される。そして、このコリメート光が受信側のレンズ11Rで集光されて光ファイバ10Rに入射される。この光通信の場合、特に、シングルモードファイバにおいては、光軸ずれにより光パワーの大きなロスが発生する。なお、光ファイバ10T,10Rは、光路となる中心部のコア10aと、その周囲を覆うクラッド10bの二重構造となっている。
 次に、モードの基本的な考え方について説明する。光ファイバ内をシングルモードで伝搬しようとする場合、モードが1つだけ存在するように、ファイバの屈折率やコア径といったパラメータを決める必要がある。
 図2(a)は、光ファイバの基本的な構造を示している。光ファイバは、コアと呼ばれる中心部をクラッドと呼ばれる層で覆った構造となっている。この場合、コアの屈折率n1は高く、クラッドの屈折率n2は低くされており、光はコアの中に閉じ込められて伝搬していく。
 図2(b)は、ステップ型光ファイバのLPml (Linearly Polarized:直線偏光) モードであり、規格化伝搬定数bを規格化周波数Vの関数として示したものである。縦軸は規格化伝搬定数bであり、あるモードが通らない(遮断)状態ではb=0となり、光パワーがコア内に閉じ込められるほど(伝搬できるほど)、bは1に近づく。横軸は規格化周波数Vで、以下の数式(1)で表すことができる。ここで、dはコア径、NAは開口数、λは光の波長である。
 V=πdNA/λ   ・・・(1)
 例えば、V=2.405のときLP11が遮断される状態となるため、モードはLP01のみ存在することになる。従って、V=2.405以下の状態がシングルモードとなる。ここで、LP01は基本モード(0次モード)であり、以降LP11, LP21,・・・が、それぞれ、1次モード、2次モード、・・・となる。
 例えば、図3(a)のように、シングルモードで一般的な1310nmのケースで規格化周波数Vを考えてみる。ここで、コア径d、開口数NAをそれぞれ1310nm光ファイバの一般的なパラメータであるd=8μm、NA=0.1とし、ファイバを伝搬する光の波長を1310nmとすると、数式(1)からV=1.92となる。
 従って、図3(b)に示すように、規格化周波数Vは2.405以下となるため、LP01の基本モードのみ伝搬されることとなり、シングルモードとなる。ここで、コア径を大きくすると伝播できるモードが増えることになる。因みに、例えば、一般的なマルチモードファイバはコア径を50μmといった値にすることで数百のモードを伝搬させている。
 図1に示すような空間結合による光通信を考えた場合、シングルモードでは、コア径が小さいため、送信側/受信側の光結合部の位置合わせがシビアになり、正確に光軸を合わせるための精度要求が高くなるという問題がある。
 図4、図5は、光軸合わせの精度劣化要因の一例を示している。例えば、図4(a)に示すように、フェルール15T,15Rと光ファイバ10T,10Rを固定するための固定材16T,16Rの量の不均一により、光軸ずれが発生する。また、例えば、図4(b)に示すように、レンズ11T,11Rの整形精度不足により、光軸ずれが発生する。
 また、図5(a),(b)に示すように、フェルール15T,15Rに設けた位置合わせ用機構(凹部17T、凸部17R)の精度不足により、光軸ずれが発生する。なお、図5(a),(b)に示す凸部17Rは、ピンであることもある。
 この問題を解決するために、一般的に、高精度な部品を使用したり、光ファイバへの光入力部を加工することで光をファイバコアへ挿入し易くしたりする。しかし、高精度な部品はコストが高く、また加工を要するものは加工費が高くなるため、シングルモード通信用のコネクタやシステムは一般的にコストが高くなる。
 「第1の実施の形態」
 本技術は、光軸ずれの精度を緩和してコスト削減を可能とするものである。本技術では、第1に、光ファイバは第1の波長では基本モードのみを伝搬し得るものとされ、この光ファイバが基本モードと共に1次モードを伝搬し得る第2の波長の光を用いて通信を行うように構成される。
 例えば、図3(a)と同じ条件の光ファイバに、1310nmではなく、850nmの波長の光を入力した場合、図6(b)に示すように、規格化周波数V=2.96となる。そのため、図6(a)に示すように、LP01の基本モードと、LP11の1次モードが存在し得ることになる。
 図7(a)に示すような光学系を組んだ際に、入力光にはLP01の基本モードしか存在しない条件で、受信側の光ファイバの位置が光軸に対して垂直方向にずれた場合(図7(a),(b)の矢印参照)、つまり光軸ずれが発生した場合について考える。
 図8は、その場合における光パワーの結合効率のシミュレーション結果を記載したグラフである。横軸は光軸ずれ量で、縦軸は結合効率を表している。光軸ずれがない状態では、光ファイバ内へ100%のパワーが伝搬し、結合効率は1となる。そして、例えば、入力光に対して光ファイバ内へ50%しかパワーが伝搬されない場合は、結合効率は0.5となる。
 入力光の波長を1310nmと850nmで比較すると、850nmの場合の特性が良いことが分かる。この理由は、1310nmの場合には基本モードのみしか伝搬できないのに対して、850nmの場合、基本モードの他に1次モードも伝搬できるためである(図6(a)参照)。
 つまり、光軸ずれがない状態では、図9(a)に示すように、入力光には基本モードしか存在しない。一方、光軸ずれがある状態では、図9(b)に示すように、基本モードの一部がクラッドとコアの屈折率差で生じる位相差を利用して1次モードへ変換される。1310nmの場合はこの1次モードを伝搬できないが、850nmの場合はこの1次モードも伝搬できることから、850nmの場合の特性が良くなる。
 図10のグラフには、基本モード(0次モード)成分と1次モード成分を分離して記載しており、足し合わせたものがトータル(Total)の曲線となる。入力光は基本モードしか存在しないため、ずれに応じて基本モードが1次モードへ変換されていることが分かる。一方、1310nmの場合、図3(a)に示すように基本モードしか伝搬できないため、図8に示すように、基本モードが純粋に減少している。
 図8において、1310nmと850nmについて、結合効率0.8(約-1dB)で比較すると約1.8倍、結合効率0.9(約―0.5dB)で比較すると約2.35倍も光軸ずれに対する精度を緩和することができる。
 このように光ファイバを第1の波長(例えば1310nm)では基本モードのみを伝搬し得るものとし、この光ファイバが基本モードと共に1次モードを伝搬し得る第2の波長(例えば850nm)の光を用いて通信を行うように構成することで、光パワーの結合効率を高めることが可能となる。
 また、本技術では、第2に、基本モードと共に1次モードの成分を持つ光を用いて通信を行うように構成される。
 図11は、光ファイバ内を伝達する光の強度分布をシミュレーションした図である。図11(a)は、基本モードの成分のみを持つ光が伝搬する場合の例を示している。この場合、光ファイバのコアの中心が最も強度が高く、クラッドへ近づくほど強度が低くなる。図11(b)は、基本モードおよび1次モードの成分を持つ光が伝搬する場合の例を示している。この場合、強度の高い箇所がコアの中心に対して、一の方向およびこの一の方向とは逆の他の方向に、図示の例では上方向および下方向に、交互に現れる。図11(c)は、図11(b)に示す光ファイバの出力端面、つまり出射側端面の光強度分布を示している。
 図11(b)の状態にあるとき、ファイバ端面から光が出射される際に、その光は、コアの中心に対して強度の高い方にある角度をもって進むものとなる。図12は、ファイバ端面からの光の出射例を示している。この例では、強度の高い箇所がコアの中心に対して上方向にあり、ファイバ端面から光が上方向にある角度をもって出射されている。
 図1に示すような空間結合による光通信を考える。図13(a)のように、送信側のコア10aの中心から出た光は受信側のコア10aの中心へと結合する。しかし、図13(b)のように、基本モードおよび1次モードの成分を持つ光が伝搬する場合であって、送信側のコア10aの中心から上方向側へ強度分布が偏った光は受信側のコア10aの中心に対して下方向側へ結合する。
 図13(b)のような条件で、図14(a)に示すように、受信側の光ファイバ10Rの位置がレンズ11Rに対して垂直方向にずれる光軸ずれが発生した場合について考える。この場合、図示の状態が光軸ずれ量がゼロの状態である。光軸ずれが正(+)方向である場合は、光の強度の高い箇所は光ファイバ10Rのコア10aに入り込む方向のため結合し易くなる。一方、光軸ずれが負(-)方向である場合は、光の進行方向とは逆側に光ファイバ10Rのコア10aが移動することになるため結合効率が下がる。
 図14(b)は、入力光(送信側から出射される光)が基本モードおよび1次モードの成分を持っており、その割合が1対1である場合における光パワーの結合効率のシミュレーション結果を記載したグラフである。横軸は光軸ずれ量で、縦軸は結合効率を表している。図示の例では、基本モード(0次モード)と1次モードを分離して記載しており、足し合わせたものがトータル(Total)の曲線となる。
 ここで、図13に示すような空間結合による光通信において、入力光(送信側から出射される光)に含まれる成分が基本モードのみの場合と、基本モードおよび1次モードである場合について、図15(a)に示すように、受信側の光ファイバ10Rの位置がレンズ11Rに対して垂直方向にずれる光軸ずれが発生した場合について考える。
 図15(b)は、入力光が基本モードの成分のみを持つ場合と、入力光が基本モードおよび1次モードの成分を持つ場合における光パワーの結合効率のシミュレーション結果を記載したグラフである。横軸は光軸ずれ量で、縦軸は結合効率を表している。ここでは、基準を揃えるために、強度が最大となる箇所の結合効率を1として規格化している。
 入力光が基本モードおよび1次モードの成分を持つ場合、光軸ずれが正(+)方向であるときは、入力光が基本モードの成分のみを持つ場合よりも、結合効率はよくなる。これは、上述したように、光軸ずれが正(+)方向である場合は光の強度の高い箇所が光ファイバ10Rのコア10aに入り込む方向のため結合し易くなるからである。
 しかし、入力光が基本モードおよび1次モードの成分を持つ場合、光軸ずれが負(-)方向である場合は、入力光が基本モードの成分のみを持つ場合よりも、結合効率は悪化する。これは、上述したように光の進行方向とは逆側に光ファイバ10Rのコア10aが移動するためである。
 このように基本モードと共に1次モードの成分を持つ光を用いて通信を行うように構成した場合、光軸ずれに対して、その光軸ずれの方向によっては、基本モードの成分のみを持つ光を用いて通信を行う場合に比べて、結合効率が悪くなるという問題がある。光軸ずれの方向に依らずに、基本モードの成分のみを持つ光を用いて通信を行う場合と同様に、良好な結合効率が得られるようにすることが望まれる。
 なお、一般的な安価なシステムでは発光素子からの光が光ファイバに入力された時点で基本モードと共に1次モードの成分を持つ光となることが知られている。そのため、基本モードの成分のみからなる光を用いて通信を行う場合には、追加部品や構造が複雑な光源を用いる必要があり、また光源とファイバのコアの位置がずれると基本モードが1次モードへ変換されるため、純粋に基本モードのみを用いて通信を行うことは一般的には困難である。
 また、本技術では、第3に、第2の波長は、所定の波長幅を有するように構成される。図16(a)は、1310nmの波長(第1の波長)では基本モードのみを伝搬する光ファイバ(1310nm光ファイバ)21の入力端面、つまり入射側端面に、光源20から850nm帯の波長(第2の波長)を持ち、基本モードおよび1次モードの成分を持つ光を入射している状態を示している。この場合、第2の波長は、単一波長ではなく、所定の波長幅を有している。
 この場合、図16(b)に示すように、第2の波長は、850nmを中心波長として、波長の広がりを持っている。ここでは、第2の波長に含まれる各波長に対する光強度分布の形状は正規分布形状にあるものとする。図16(b)には、標準偏差σが、0.16、0.32、0.65の例を示している。
 この場合、光ファイバ21から出力される光の強度分布、つまり光ファイバ21の出力端面、つまり出射側端面における光強度分布は、入力光の波長広がり具合によって傾向が変わる。例えば、入力光の波長の広がりを狭くした場合、例えばσ=0.16である場合、図16(c3)に示すように、光ファイバ21の出射側端面における光強度分布が偏ったものとなるものとする(図11(c)の状態と同じ)。この場合、入力光の波長広がりをσ=0.32、さらに0.65と広げていくと、図16(c2)、(c1)に示すように、徐々に光強度分布が広がり、光強度分布の偏りがなくなっていく。
 これは、光ファイバ内を伝搬する光(基本モード+1次モード)の強度分布の周期を、図17(a)に示すように、T[μm]とした場合、その周期が波長により異なるために起こる。図17(b)のグラフは、波長[nm]と周期T[μm]の関係を示しており、波長が短いと周期Tが長くなり、波長が900nm程度に近づくほど周期Tが短くなることがわかる。また、900nm以上の波長の場合は、光ファイバが基本モードの他に1次モードも伝搬し得るダブルモードファイバとして機能しなくなっていくために、周期Tが伸びる傾向となっている。
 このように光強度の移動の周期が波長により異なることから、所定の波長幅を有する第2の波長の光は、光ファイバを通過することで、その光強度分布が波長毎に分散される。そのため、合計した光強度は、光ファイバのコアに対して偏りなく分布することになる(図16(c1)参照)。
 図18(a1)は、波長が図19に示す(850-f)[nm]である場合における、光ファイバ内を伝搬する光の強度分布の周期Taのイメージ図を示し、図18(a2)は、その場合における光ファイバの出射側端面における光強度分布を示している。また、図18(b1)は、波長が図19に示す(850+f)[nm]である場合における、光ファイバ内を伝搬する光の強度分布の周期Tbのイメージ図を示し、図18(b2)は、その場合における光ファイバの出射側端面における光強度分布を示している。
 この場合、(850-f)[nm]の波長と(850+f)[nm]の波長では光ファイバ内を伝搬する光の強度分布の周期が異なるため、光ファイバの出射側端面における光強度分布は、(850-f)[nm]の波長の場合は上側に偏っており(図18(a2)参照)、850+f)[nm]の波長の場合は下側に偏っている(図18(b2)参照)。
 これら2つの波長の光は、同じ光ファイバを、重ね合わさった状態で伝搬していく。図18(c1)は、その場合における、光ファイバ内を伝搬する光の強度分布のイメージ図を示し、図18(c2)は、その場合における光ファイバの出射側端面における光強度分布を示している。この場合、光ファイバの出射側端面における光強度分布は、上下偏りのないものとなる。
 ここで、図13に示すような空間結合による光通信において、(850-f)[nm]の波長と(850+f)[nm]の波長において、図20(a)に示すように、受信側の光ファイバ10Rの位置がレンズ11Rに対して垂直方向にずれる光軸ずれが発生した場合について考える。
 図20(b)は、(850-f)[nm]の波長の場合と(850+f)[nm]の波長の場合における光パワーの結合効率のシミュレーション結果を記載したグラフである。横軸は光軸ずれ量で、縦軸は結合効率を表している。ここでは、基準を揃えるために、強度が最大となる箇所の結合効率を1として規格化している。
 (850-f)[nm]の波長の場合、光軸ずれが正(+)方向であるときはロスが増えるが、光軸ずれが負(-)方向であるときはロス特性が良いことが分かる。一方、(850+f)[nm]の波長の場合、光軸ずれが負(-)方向であるときはロスが増えるが、光軸ずれが正(+)方向であるときはロス特性が良いことが分かる。従って、正方向、負方向のどちらにずれても、ロスを低減することができる。
 図16(b)(図19)のσ=0.65のような波長幅が広い光源を用いた場合、図20(b)に示すように、正方向および負方向の双方の軸ずれに対してロスを低減する波長が存在するために、図15(b)の実線では負方向のずれに対してロスが大きい結果に対して、特性が改善していることがわかる。
 なお、図15(b)の実線は、正方向にずれた際に約3μm程度まで結合効率がフラット(1付近)であるのに対し、図20(b)では、2μm程度で一度結合効率が下がり、その後にまた上がっている。これはシミュレーション条件によるものであり、図20(b)でもパワー強度分布がファイバ出力端面で完全に下側もしくは上側に偏った条件であればフラットになる。
 このように、第2の波長を所定の波長幅を有する構成とすることで、光軸ずれの方向に依らずに、基本モードの成分のみを持つ光を用いて通信を行う場合と同様に、良好な結合効率を得ることが可能となる。
 なお、光源20からの光の波長(第2の波長)に含まれる各波長に対する光強度分布の形状は上述したものに限定されない。例えば、図16(b)に示すパワーピークが1つのものの他、複数の光強度の山を持つものでもよいし、さらには光強度がフラットなものでもよい。また、光源20からの光の波長帯や波長幅も上述したものに限定されない。
 また、光源20からの光の波長幅を変える方法として、例えばVCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting LASER)の場合、デバイス構造内の活性層の材料や成長パラメータを変更することで活性層のバンドギャップをコントロールし、増幅領域をシフトまたは広げることで共振スペクトルの中心周波数や波長幅を変えることができる。
 [送受信システム]
 図21は、実施の形態としての送受信システム100を示している。この送受信システム100は、送信機200と、受信機300と、ケーブル400を有している。送信機200は、例えば、パーソナルコンピュータ(PC)、ゲーム機、ディスクプレーヤ、セットトップボックス、デジタルカメラ、携帯電話などのAVソースである。受信機300は、例えば、テレビ受信機、プロジェクタ、PCモニタ等である。送信機200と受信機300は、ケーブル400を介して接続されている。
 送信機200は、発光部201と、レセプタクルとしてのコネクタ202と、発光部201で発光される光をコネクタ202に伝搬する光ファイバ203を有している。発光部201は、VCSEL等のレーザー素子、またはLED(light emitting diode)等の発光素子を備えている。発光部201は、図示しない送信回路で発生される電気信号(送信信号)を光信号に変換する。発光部201で発光された光(光信号)は、光ファイバ203を通じてコネクタ202に伝搬される。
 また、受信機300は、レセプタクルとしてのコネクタ301と、受光部302と、コネクタ301で得られた光を受光部302に伝搬する光ファイバ303を有している。受光部302は、フォトダイオード等の受光素子を備えている。受光部302は、コネクタ301から送られてくる光信号を電気信号(受信信号)に変換し、図示しない受信回路に供給する。
 ケーブル400は、光ファイバ401の一端および他端に、プラグとしてのコネクタ402,403を有する構成とされている。光ファイバ401の一端のコネクタ402は送信機200のコネクタ202に接続され、この光ファイバ401の他端のコネクタ403は受信機300のコネクタ301に接続されている。
 この実施の形態において、送信機200の光ファイバ203、受信機300の光ファイバ303およびケーブル400の光ファイバ401は、第1の波長では基本モードのみを伝搬するものとされる。また、これらの光ファイバは、第1の波長で波長分散がゼロとなるように構成されている。ここでは、第1の波長は1310nmとされ、コア径d、開口数NAがそれぞれ1310nm光ファイバの一般的なパラメータであるd=8μm、NA=0.1とされ、規格化周波数V=1.92となるようにされている。これにより、これらの光ファイバは、1310nmの波長ではシングルモードファイバとして機能する(図3参照)。
 また、この実施の形態において、基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光を用いて通信が行われる。ここで、第2の波長は、所定の波長幅を有し、上述の各光ファイバが基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る波長である。発光部201で発光される光の波長は、この第2の波長とされる。
 ここでは、第2の波長は、例えば図19に示すような、850nm帯の波長であって、850nmを中心周波数として所定の波長幅を有するものとされる。この第2の波長の光が用いられる場合、上述の各光ファイバでは、850nmの中心周波数では規格化周波数V=2.96となることから、基本モードの他に1次モードも伝搬し得るものとなり、ダブルモードファイバとして機能する(図6参照)。
 発光部201で発光される850nm帯の光は、1310nmシングルモードファイバである光ファイバ203に入射されてコネクタ202へ伝搬される。この場合、光ファイバ203に入射される光の光軸ずれがあったとき、その光軸ずれによって発生する1次モードが基本モードと共に伝搬されるため、光パワーの結合ロスが低減される(図8参照)。そのため、光軸ずれの精度を緩和してコスト削減を図ることが可能となる。
 また、送信機200のコネクタ202とケーブル400のコネクタ402との接続箇所において、コネクタ202から出射される850nm帯の光は、1310nmシングルモードファイバである光ファイバ401に入射されて受信機300側へ伝搬される。この場合、光ファイバ401に入射される光の光軸ずれがあったとき、その光軸ずれによって発生する1次モードが基本モードと共に伝搬されるため、光パワーの結合ロスが低減される(図8参照)。そのため、光軸ずれの精度を緩和してコスト削減を図ることが可能となる。
 また、この場合、光ファイバ203によりコネクタ202へ伝搬されてくる850nm帯の光は、所定の波長幅(図19参照)を有するものであることから、光ファイバ203の出力端面の光の強度分布はコアの中心に対して一方向に偏らないものとなる(図16(c1)参照)。そのため、光軸ずれの方向に依らずに、基本モードの成分のみを持つ光を用いて通信を行う場合と同様に、良好な結合効率を得ることが可能となる。
 また、ケーブル400のコネクタ403と受信機300のコネクタ301との接続箇所において、コネクタ403から出射される850nm帯の光は、1310nmシングルモードファイバである光ファイバ303に入射されて受光部302へ伝搬される。この場合、光ファイバ303に入射される光の光軸ずれがあったとき、その光軸ずれによって発生する1次モードが基本モードと共に伝搬されるため、光パワーの結合ロスが低減される(図8参照)。そのため、光軸ずれの精度を緩和してコスト削減を図ることが可能となる。
 また、この場合、光ファイバ401によりコネクタ403へ伝搬されてくる850nm帯の光は、所定の波長幅(図19参照)を有するものであることから、光ファイバ401の出力端面の光の強度分布はコアの中心に対して一方向に偏らないものとなる(図16(c1)参照)。そのため、光軸ずれの方向に依らずに、基本モードの成分のみを持つ光を用いて通信を行う場合と同様に、良好な結合効率を得ることが可能となる。
 図22は、送信機200のコネクタ202とケーブル400のコネクタ402の構成例を示す斜視図である。図23も、送信機200のコネクタ202とケーブル400のコネクタ402の構成例を示す斜視図であるが、図22とは逆の方向から見た図である。図示の例は、複数チャネルの光信号の並行伝送に対応したものである。なお、ここでは、複数チャネルの光信号の並行伝送に対応したものを示しているが、詳細説明は省略するが、1チャネルの光信号の伝送に対応するものも同様に構成できる。複数チャネルの場合、送信部と受信部の組み合わせを複数組備えるものとなる。
 コネクタ202は、外観が略直方体状のコネクタ本体(フェルール)211を備えている。コネクタ本体211の背面側には、各チャネルにそれぞれ対応した複数の光ファイバ203が水平方向に並んだ状態で接続されている。各光ファイバ203は、その先端側が光ファイバ挿入孔216に挿入されて固定されている。
 また、コネクタ本体211の上面側には長方形の開口部を持つ接着剤注入孔212が形成されている。この接着剤注入孔212から、光ファイバ203をコネクタ本体211に固定するための接着剤が注入される。
 また、コネクタ本体211の前面側には、長方形の開口部を持つ凹状の光出射部(光伝達空間)213が形成されており、その光出射部213の底部分に、各チャネルにそれぞれ対応して複数のレンズ(凸レンズ)214が水平方向に並んだ状態で形成されている。これにより、レンズ214の表面が相手側のコネクタ等に不用意に当たって傷つくことが防止される。
 また、コネクタ本体211の前面側には、コネクタ402との位置合わせをするための凸状または凹状、図示の例では凹状の位置規制部215が一体的に形成されている。これにより、コネクタ402との接続時の光軸合わせを容易に行い得るようになる。
 コネクタ402は、外観が略直方体状のコネクタ本体(フェルール)411を備えている。コネクタ本体411の背面側には、各チャネルにそれぞれ対応した複数の光ファイバ401が水平方向に並んだ状態で接続されている。各光ファイバ401は、その先端側が光ファイバ挿入孔416に挿入されて固定されている。
 また、コネクタ本体411の上面側には長方形の開口部を持つ接着剤注入孔412が形成されている。この接着剤注入孔412から、光ファイバ401をコネクタ本体411に固定するための接着剤が注入される。
 また、コネクタ本体411の前面側には、長方形の開口部を持つ凹状の光入射部(光伝達空間)413が形成されており、その光入射部413の底部分に、各チャネルにそれぞれ対応して複数のレンズ(凸レンズ)414が水平方向に並んだ状態で形成されている。これにより、レンズ414の表面が相手側のコネクタ等に不用意に当たって傷つくことが防止される。
 また、コネクタ本体411の前面側には、コネクタ202との位置合わせをするための凹状または凸状、図示の例では凸状の位置規制部415が一体的に形成されている。これにより、コネクタ202との接続時の光軸合わせを容易に行い得るようになる。なお、位置規制部415および規制部215は、それぞれ、コネクタ本体411およびコネクタ本体211に一体的に形成されるものに限定されるものではなく、ピンを用いても良いし、他の手法で行うものであってもよい。
 図24(a)は、送信機200のコネクタ202の一例を示す断面図である。図示の例では、位置規制部215(図22参照)の図示を省略している。この図24(a)を参照して、コネクタ202についてさらに説明する。
 コネクタ202は、コネクタ本体211を備えている。コネクタ本体211は、例えば合成樹脂またはガラスなどの光透過性材料、あるいは特定の波長を透過するシリコン等の材料からなり、レンズ付きフェルールの構成となっている。
 このようにコネクタ本体211がレンズ付きフェルールの構成とされることで、光ファイバとレンズとの光軸合わせを容易に行うことができる。また、このようにコネクタ本体211がレンズ付きフェルールの構成とされることで、多チャネルの場合でも、光ファイバをフェルールに挿入するだけで、多チャネル通信を容易に実現できる。
 コネクタ本体211には、その前面側に、凹状の光出射部(光伝達空間)213が形成されている。そして、このコネクタ本体211には、この光出射部213の底部分に位置するように、各チャネルに対応した複数のレンズ(凸レンズ)214が水平方向に並んだ状態で一体的に形成されている。
 また、コネクタ本体211には、背面側から前方に延びる光ファイバ挿入孔216が、各チャネルのレンズ214に合わせて、水平方向に並んだ状態で複数設けられている。光ファイバ203は、光路となる中心部のコア203aと、その周囲を覆うクラッド203bの二重構造となっている。
 各チャネルの光ファイバ挿入孔216は、そこに挿入される光ファイバ203のコア203aと対応するレンズ214の光軸が一致するように、成形されている。また、各チャネルの光ファイバ挿入孔216は、その底位置、つまり光ファイバ203を挿入した際に、その先端(入射端)の当接位置がレンズ214の焦点位置と合致するように、成形されている。
 また、コネクタ本体211には、上面側から下方に延びる接着剤注入孔212が、水平方向に並んだ状態にある複数の光ファイバ挿入孔216の底位置付近に連通するように、形成されている。光ファイバ203が光ファイバ挿入孔216に挿入された後、接着剤注入孔212から接着剤217が光ファイバ203の周囲に注入されることで、光ファイバ203はコネクタ本体211に固定される。
 コネクタ202において、レンズ214は、光ファイバ203から出射された光をコリメート光に成形して出射する機能を持つ。これにより、光ファイバ203の出射端から所定のNAで出射された光は、レンズ214に入射されてコリメート光に成形されて出射される。
 図24(b)は、ケーブル400のコネクタ402の一例を示す断面図である。図示の例では、位置規制部415(図22、図23参照)の図示を省略している。この図24(b)を参照して、コネクタ402についてさらに説明する。
 コネクタ402は、コネクタ本体411を備えている。コネクタ本体411は、例えば合成樹脂またはガラスなどの光透過性材料、あるいは特定の波長を透過するシリコン等の材料からなり、レンズ付きフェルールの構成となっている。
 コネクタ本体411には、その前面側に、凹状の光入射部(光伝達空間)413が形成されている。そして、このコネクタ本体411には、この光入射部413の底部分に位置するように、各チャネルに対応した複数のレンズ(凸レンズ)414が水平方向に並んだ状態で一体的に形成されている。
 また、コネクタ本体411には、背面側から前方に延びる光ファイバ挿入孔416が、各チャネルのレンズ414に合わせて、水平方向に並んだ状態で複数設けられている。光ファイバ401は、光路となる中心部のコア401aと、その周囲を覆うクラッド401bの二重構造となっている。
 各チャネルの光ファイバ挿入孔416は、そこに挿入される光ファイバ401のコア401aと対応するレンズ414の光軸が一致するように、成形されている。また、各チャネルの光ファイバ挿入孔416は、その底位置、つまり光ファイバ401を挿入した際に、その先端(入射端)の当接位置がレンズ414の焦点位置と合致するように、成形されている。
 また、コネクタ本体411には、上面側から下方に延びる接着剤注入孔412が、水平方向に並んだ状態にある複数の光ファイバ挿入孔416の底位置付近に連通するように、形成されている。光ファイバ401が光ファイバ挿入孔416に挿入された後、接着剤注入孔412から接着剤417が光ファイバ401の周囲に注入されることで、光ファイバ401はコネクタ本体411に固定される。
 ケーブル400のコネクタ402において、レンズ414は、入射されるコリメート光を集光する機能を持つ。この場合、コリメート光がレンズ414に入射されて集光され、この集光された光は、光ファイバ401の入射端に所定のNAで入射される。
 図25は、送信機200のコネクタ202とケーブル400のコネクタ402が接続された状態の断面図を示している。コネクタ202において、光ファイバ203を通じて送られてくる光はこの光ファイバ203の出射端から所定のNAで出射される。この出射された光はレンズ214に入射されてコリメート光に成形され、コネクタ402に向かって出射される。
 また、コネクタ402において、コネクタ202から出射された光は、レンズ414に入射されて集光される。そして、この集光された光は、光ファイバ401の入射端に入射され、光ファイバ401を通じて送られていく。
 なお、詳細説明は省略するが、ケーブル400のコネクタ403と受信機300のコネクタ301は、上述した送信機200のコネクタ202とケーブル400のコネクタ402の構成例と同様に構成される。
 図26は、送信機200における発光部201とコネクタ202の構成例を示している。この構成例は一例であって、送信機200の構成がこれに限定されるものではない。
 発光部201においては、フェルール221を備えている。フェルール221は、例えば合成樹脂またはガラスなどの光透過性材料、あるいは特定の波長を透過するシリコン等の材料からなっている。
 フェルール221には、前面側から後方に延びる光ファイバ挿入孔226が設けられている。光ファイバ203は、光ファイバ挿入孔226に挿入された後、接着剤227により、フェルール221に固定される。
 また、フェルール221の下面側に、発光素子223およびドライバIC(発光素子駆動ドライバ)228が載置された基板222が固定される。この場合、基板222には、発光素子223が、各光ファイバ203に合わせて載置されている。ここで、基板222は、発光素子223の出射部が光ファイバ203の光軸に一致するように、位置が調整されて固定される。
 また、フェルール221には、下面側から上方に延びる配置用孔224が形成されている。そして、発光素子223からの光の光路を光ファイバ203の方向に変更するために、配置用孔224の底部分は傾斜面とされ、この傾斜面にミラー(光路変更部)225が配置されている。なお、ミラー225に関しては、別個に生成されたものを傾斜面に固定するだけでなく、傾斜面に蒸着等で形成することも考えられる。ここで、発光素子223および光ファイバ203は、光モジュールを構成している。
 コネクタ202に関しては、上述の図24を用いて説明したと同様であるので、ここではその説明を省略する。
 図21に示す送受信システム100において、光ファイバ203,401,303は、1310nmシングルモードファイバであるが、850nm帯の光が用いられて通信が行われることから、基本モードの他に1次モードも伝搬し得るものとなり、ダブルモードファイバとして機能する(図6参照)。そのため、光ファイバ203,401,303に入射される光の光軸ずれがあったとき、それによって発生する1次モードが基本モードと共に伝搬されることから、光パワーの結合ロスが低減され(図8参照)、従って光軸ずれの精度を緩和してコスト削減を図ることが可能となる。
 また、図21に示す送受信システム100において、光ファイバ203,401によりコネクタ202,403へ伝搬されてくる850nm帯の光は、所定の波長幅(図19参照)を有するものであることから、光ファイバ203,401の出力端面の光の強度分布はコアの中心に対して一方向に偏らないものとなる(図16(c1)参照)。そのため、光ファイバ401,303に入射される光の光軸ずれがあったとき、その光軸ずれの方向に依らずに、基本モードの成分のみを持つ光を用いて通信を行う場合と同様に、良好な結合効率を得ることが可能となる。従って、基本モードの成分のみを持つ光を伝搬させるように追加部品や構造の複雑な光源を用いることを必要としなくなり、部品コストを低減できる。
 「第2の実施の形態」
 本技術は、所定の受信信号品質を確保しつつ光軸ずれの精度を緩和してコスト削減を可能とするものである。本技術では、第1に、詳細説明は省略するが、上述した第1の実施の形態と同様に、光ファイバは第1の波長では基本モードのみを伝搬し得るものとされ、この光ファイバが基本モードと共に1次モードを伝搬し得る第2の波長の光を用いて通信を行うように構成される(図6~図10参照)。
 また、本技術では、第2に、詳細説明は省略するが、上述した第1の実施の形態と同様に、基本モードと共に1次モードの成分を持つ光を用いて通信を行うように構成される(図11~図15参照)。
 また、本技術では、第3に、詳細説明は省略するが、上述した第1の実施の形態と同様に、第2の波長は、所定の波長幅を有するように構成される(図16~図20参照)。
 また、本技術は、所定の受信信号品質を確保することを可能とするものである。そのため、本技術では、第4に、送信側において、光ファイバに入射される光の波長幅が変更可能に構成される。
 波長幅の広い光源を用いた場合、伝送距離によっては、波長分散により受信側における受信信号品質が劣化する。波長分散は、光ファイバを伝搬する光(光波)の速さが波長によって異なる現象を意味する。波長が短くなるほどコアの屈折率が高くなり光の伝搬速度が遅くなる。波長幅の広い光源を用いた場合、最大波長と最小波長の差が大きく、それらの波長の光の伝搬速度に差ができ、ファイバ出力端に到達するまでの時間差が生じることから、例えば、伝送距離によっては、受信側における受信信号品質が劣化する。
 図27(a)に示すような、例えばσ=0.16である場合のような狭波長光源を用いた場合、図28(a)に示すように、光ファイバ内を伝搬する光の波長がほぼ同じため、あるファイバ長Lでは、波長分散の影響を無視できる。例えば、送信側から「101」のデータ情報が送信された場合、受信側では、波長分散に影響されずに、「101」のデータ情報が得られる。
 一方、図27(b)に示すような、例えばσ=0.65である場合のような広波長光源を用いた場合、図28(b)に示すように、光ファイバ内を伝搬する光の波長差が大きく、あるファイバ長Lでも、波長によって光の到達時間が大きく異なり、波長分散の影響を無視できなくなり、受信信号品質が劣化する。例えば、送信側から「101」のデータ情報が送信された場合、受信側では、波長分散の影響により、“0”のデータ情報に“1”のデータ情報が被り、「111」の誤ったデータ情報が得られる。
 なお、波長分散による影響は、伝送距離(光ファイバ長)が長くなるほど、またデータレートが上がるほど、大きくなる。
 波長分散とデータレートとの関係について説明する。例えば、一般的なガラスファイバの場合、図29(a)に示すように、波長によって屈折率が変わる。屈折率が変わると光の進む速度も変化し、屈折率が1に近づくほど真空での光の速度に近づく。
 図29(b)は、波長に対する分散量を示している。これは1nm間隔の光波が1km伝搬した際に何ps(ピコ秒)ずれるかを示している。分散量が1310nmでゼロになるように調整されている光ファイバの場合、石英等の材料によってそもそも決まっている分散量(材料分散)と、光ファイバの屈折率や分布形状等を変化させることで発生する分散量(構造分散)とを足し合わせることで、波長分散量がゼロとなるように調整されている。
 このとき、1310nmに波長分散が調整された一般的な光ファイバに対して850nmの光を使って信号伝搬する場合、分散量は1310nm付近を使うよりも増加することが予想される。その結果、図29(c)のように入力光の急峻な立ち上がりに対して出力光の立ち上がりがなまる。これは早く着く光と遅く着く光が存在するためである。この場合、データレートが低ければ問題ないが、通信データの速度、つまりデータレートが上がるほど、出力光データの立ち上がり立下りに急峻さが求められる。
 送信側において、光ファイバに入射される光の波長幅は、間欠的に(飛び飛びに)、変更可能とされる。この場合、例えば、受信装置と接続するためのケーブルの長さ(光ファイバ長)やデータレートなどの使用条件に関連付けて、波長幅の変更が可能とされる。また、この場合、例えば、送信側には、波長幅の変更を操作するユーザ操作部が備えられる。
 例えば、光源から出力される光の波長幅は固定で、この光源と光ファイバとの間に介在されるフィルタの透過波長を変更することで、光ファイバに入射される光の波長幅が変更される。例えば、図30(a),(b),(c)に示すように、広波長光源(例えばσ=0.65)が用いられ、フィルタの透過波長が間欠的に変更可能とされる。なお、図30(a),(b),(c)では、矩形枠により透過波長の範囲(領域)を示している。
 例えば、図30(a)に示すような、広波長を通すフィルタは、図31(a)に示すように、ケーブルの長さ(ファイバ長)が短い「A」である場合、もしくはデータレートが低い場合に、選択的に用いられる。この場合、光ファイバに入射される光の波長幅が広くなることから、ファイバ出力端の光強度分布を平坦化させることで部品精度が緩くても光結合部のロスを低減させることができる。
 また、例えば、図30(c)に示すような、狭波長を通すフィルタは、図31(c)に示すように、ケーブルの長さ(ファイバ長)が長い「C」である場合、もしくはデータレートが高い場合に、選択的に用いられる。この場合、光ファイバに入射される光の波長幅が狭くなることから、波長分散による影響を抑制でき、所定の受信信号品質を確保できる。ただし、この場合は、図30(a)、図31(a)の場合に比べて、光結合部は高い精度が要求される。
 また、例えば、図30(b)に示すような、透過波長の幅が中間のフィルタは、図31(b)に示すように、ケーブルの長さ(ファイバ長)が中間の長さ「B」である場合、もしくはデータレートが中間値である場合に、選択的に用いられる。
 このように、ケーブル長やデータレート等の使用条件により、フィルタの透過波長を変更して光ファイバに入射される光の波長幅を変更することで、所定の受信信号品質を確保しつつ光軸ずれの精度を緩和してコスト削減を図ることが可能となる。
 光源と光ファイバとの間に介在されるフィルタの透過波長を変更する方法として、例えば、以下の第1~第4の方法が考えられる。
 第1の方法は、透過波長の異なるフィルタを物理的に取り換えることで、フィルタの透過波長を変更する方法である。第2の方法は、電圧値によって透過波長を制御するフィルタを用いることで、フィルタの透過波長を変更する方法である。
 第3の方法は、図32に示すように、回転方向に透過波長を異になる複数のフィルタが配置された回転式可変フィルタを、回転軸を中心に回転させることで、光が透過するフィルタを切り替えて、フィルタの透過波長を変更する方法である。第4の方法は、熱によって透過波長を制御するフィルタを用いることで、フィルタの透過波長を変更する方法である。
 また、例えば、光源から出力される光の波長幅を変更することで、光ファイバに入射される光の波長幅が変更される。例えば、図33(a),(b),(c)に示すように、光源から出力される光の波長幅が変更される。図33(a)は広波長光源(例えばσ=0.65)を示し、図33(c)は狭波長光源(例えばσ=0.16)を示し、図33(b)はそれらの中間の波長光源(例えばσ=0.32)を示している。
 例えば、図33(a)に示すような広波長光源は、図34(a)に示すように、ケーブルの長さ(光ファイバ長)が短い「A」である場合、もしくはデータレートが低い場合に、選択的に用いられる。この場合、光ファイバに入射される光の波長幅が広くなることから、ファイバ出力端の光強度分布を平坦化させることで部品精度が緩くても光結合部のロスを低減させることができる。
 また、例えば、図33(c)に示すような狭波長光源は、図34(c)に示すように、ケーブルの長さ(光ファイバ長)が長い「C」である場合、もしくはデータレートが高い場合に、選択的に用いられる。この場合、光ファイバに入射される光の波長幅が狭くなることから、波長分散による影響を抑制でき、所定の受信信号品質を確保できる。ただし、この場合は、図33(a)、図34(a)の場合に比べて、光結合部は高い精度が要求される。
 また、例えば、図33(b)に示すような中間の波長光源は、図34(b)に示すように、ケーブルの長さ(光ファイバ長)が中間の長さ「B」である場合、もしくはデータレートが中間値である場合に、選択的に用いられる。
 このように、ケーブル長やデータレート等の使用条件により、光源から出力される光の波長幅を変更して光ファイバに入射される光の波長幅を変更することで、所定の受信信号品質を確保しつつ光軸ずれの精度を緩和してコスト削減を図ることが可能となる。
 光源の波長幅を変更する方法として、例えば、以下の第1~第4の方法が考えられる。
 第1の方法は、出力される光の波長幅が異なる光源を物理的系に取り換えることで、光源の波長幅を変更する方法である。第2の方法は、中心波長の異なる複数の挟波長光源を用意し、使用する挟波長の数を切り替えることで、光源の波長幅を変更する方法である。
 第3の方法は、温度によって中心波長をコントロールして発振波長幅を制御することで、光源の波長幅を変更する方法である。第4の方法は、光源に流す電流量によって中心波長をコントロールして発振波長幅を制御することで、光源の波長幅を変更する方法である。
 複数レーンを持つシステムの場合、上述したフィルタの透過波長の制御や光源の波長幅の制御は、1レーン毎に行ってもよく、複数レーンを一括で制御してもよい。
 [送受信システム]
 図35は、送受信システム100Aの構成例を示している。この送受信システム100Aは、本技術を適用し得るものである。この図35において、図21と対応する部分は、同一符号を付し、適宜、その詳細説明を省略する。
 この送受信システム100Aは、送信機200Aと、受信機300Aと、ケーブル400を有している。送信機200Aは、例えば、パーソナルコンピュータ(PC)、ゲーム機、ディスクプレーヤ、セットトップボックス、デジタルカメラ、携帯電話などのAVソースである。受信機300Aは、例えば、テレビ受信機、プロジェクタ、PCモニタ等である。送信機200Aと受信機300Aは、ケーブル400を介して接続されている。
 送信機200Aは、発光部201Aと、レセプタクルとしてのコネクタ202と、発光部201Aで発光される光をコネクタ202に伝搬する光ファイバ203を有している。発光部201Aは、VCSEL等のレーザー素子、またはLED(light emitting diode)等の発光素子(光源)を備えている。発光部201Aは、図示しない送信回路で発生される電気信号(送信信号)を光信号に変換する。発光部201Aで発光された光(光信号)は、光ファイバ203を通じてコネクタ202に伝搬される。
 また、受信機300Aは、レセプタクルとしてのコネクタ301と、受光部302と、コネクタ301で得られた光を受光部302に伝搬する光ファイバ303を有している。受光部302は、フォトダイオード等の受光素子を備えている。受光部302は、コネクタ301から送られてくる光信号を電気信号(受信信号)に変換し、図示しない受信回路に供給する。
 ケーブル400は、光ファイバ401の一端および他端に、プラグとしてのコネクタ402,403を有する構成とされている。光ファイバ401の一端のコネクタ402は送信機200Aのコネクタ202に接続され、この光ファイバ401の他端のコネクタ403は受信機300Aのコネクタ301に接続されている。
 この実施の形態において、送信機200Aの光ファイバ203、受信機300Aの光ファイバ303およびケーブル400の光ファイバ401は、第1の波長では基本モードのみを伝搬するものとされる。また、これらの光ファイバは、第1の波長で波長分散がゼロとなるように構成されている。ここでは、第1の波長は1310nmとされ、コア径d、開口数NAがそれぞれ1310nm光ファイバの一般的なパラメータであるd=8μm、NA=0.1とされ、規格化周波数V=1.92となるようにされている。これにより、これらの光ファイバは、1310nmの波長ではシングルモードファイバとして機能する(図3参照)。
 また、この実施の形態において、基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光を用いて通信が行われる。ここで、第2の波長は、所定の波長幅を有し、上述の各光ファイバが基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る波長である。発光部201で発光される光の波長は、この第2の波長とされる。
 ここでは、第2の波長は、例えば図19に示すような、850nm帯の波長であって、850nmを中心周波数として所定の波長幅を有するものとされる。この第2の波長の光が用いられる場合、上述の各光ファイバでは、850nmの中心周波数では規格化周波数V=2.96となることから、基本モードの他に1次モードも伝搬し得るものとなり、ダブルモードファイバとして機能する(図6参照)。
 発光部201Aで発光される850nm帯の光は、1310nmシングルモードファイバである光ファイバ203に入射されてコネクタ202へ伝搬される。この場合、光ファイバ203に入射される光の光軸ずれがあったとき、その光軸ずれによって発生する1次モードが基本モードと共に伝搬されるため、光パワーの結合ロスが低減される(図8参照)。そのため、光軸ずれの精度を緩和してコスト削減を図ることが可能となる。
 また、送信機200Aのコネクタ202とケーブル400のコネクタ402との接続箇所において、コネクタ202から出射される850nm帯の光は、1310nmシングルモードファイバである光ファイバ401に入射されて受信機300A側へ伝搬される。この場合、光ファイバ401に入射される光の光軸ずれがあったとき、その光軸ずれによって発生する1次モードが基本モードと共に伝搬されるため、光パワーの結合ロスが低減される(図8参照)。そのため、光軸ずれの精度を緩和してコスト削減を図ることが可能となる。
 また、この場合、光ファイバ203によりコネクタ202へ伝搬されてくる850nm帯の光は、所定の波長幅(図19参照)を有するものであることから、光ファイバ203の出力端面の光の強度分布はコアの中心に対して一方向に偏らないものとなる(図16(c1)参照)。そのため、光軸ずれの方向に依らずに、基本モードの成分のみを持つ光を用いて通信を行う場合と同様に、良好な結合効率を得ることが可能となる。
 また、ケーブル400のコネクタ403と受信機300Aのコネクタ301との接続箇所において、コネクタ403から出射される850nm帯の光は、1310nmシングルモードファイバである光ファイバ303に入射されて受光部302へ伝搬される。この場合、光ファイバ303に入射される光の光軸ずれがあったとき、その光軸ずれによって発生する1次モードが基本モードと共に伝搬されるため、光パワーの結合ロスが低減される(図8参照)。そのため、光軸ずれの精度を緩和してコスト削減を図ることが可能となる。
 また、この場合、光ファイバ401によりコネクタ403へ伝搬されてくる850nm帯の光は、所定の波長幅(図19参照)を有するものであることから、光ファイバ401の出力端面の光の強度分布はコアの中心に対して一方向に偏らないものとなる(図16(c1)参照)。そのため、光軸ずれの方向に依らずに、基本モードの成分のみを持つ光を用いて通信を行う場合と同様に、良好な結合効率を得ることが可能となる。
 図36は、送受信システム100A´の構成例を示している。この送受信システム100A´も、本技術を適用し得るものである。この図36において、図35と対応する部分には同一符号を付し、適宜、その詳細説明は省略する。
 送受信システム100A´は、送信機200A´とケーブル400が一体的に形成されている、いわゆるピックテールタイプの送信機を有するものである。この場合、ケーブル400の送信側は送信機200A´に固定接続されており、発光部201Aで発光される光はケーブル400の光ファイバ401に直接入射される。この送受信システム100A´のその他は、図35の送受信システム100Aと同様に構成されている。
 図35の送受信システム100Aおよび図36の送受信システム100A´における送信機200A,200A´では、光ファイバに入射される光の波長幅は、間欠的に(飛び飛びに)、変更可能とされる。例えば、上述したように、光源から出力される光の波長幅は固定で、この光源と光ファイバとの間に介在されるフィルタの透過波長を変更することで、光ファイバ203に入射される光の波長幅が変更される。また、例えば、上述したように、光源から出力される光の波長幅を変更することで、光ファイバに入射される光の波長幅が変更される。
 以下においては、図35の送受信システム100Aにおける送信機200Aを例にとって説明する。
 図37(a)は、送信機200Aにおける発光部201Aの構成例を示している。この例は、光源と光ファイバとの間にフィルタを配置し、電圧値によってその透過波長を制御することで光ファイバ203に入射される光の波長幅を変更可能としたものである。
 発光部201Aにおいては、フェルール221を備えている。フェルール221は、例えば合成樹脂またはガラスなどの光透過性材料、あるいは特定の波長を透過するシリコン等の材料からなっている。
 フェルール221には、前面側から後方に延びる光ファイバ挿入孔226が設けられている。光ファイバ203は、光ファイバ挿入孔226に挿入された後、接着剤227により、フェルール221に固定される。フェルール221には、下面側から上方に延びる配置用孔224が形成されている。
 また、フェルール221の下面側に、発光素子223、発光素子223を駆動するためのドライバIC228、さらにはフィルタの透過波長を制御するための制御IC232が載置された基板222が固定される。基板222には、所定数の発光素子223が、光ファイバ203のそれぞれに合わせて、載置されている。ここで、基板222は、発光素子223の出射部が光ファイバ203の光軸に一致するように、位置が調整されて固定される。
 また、発光素子223からの光の光路を光ファイバ203の方向に変更するために、配置用孔224の底部分は傾斜面とされ、この傾斜面にミラー(光路変更部)225が配置されている。なお、ミラー225に関しては、別個に生成されたものを傾斜面に固定するだけでなく、傾斜面に蒸着等で形成することも考えられる。ここで、発光素子223および光ファイバ203は、光モジュールを構成している。
 また、配置用孔224の側面に光ファイバ挿入孔226に対応してフィルタ231が配置されている。この場合、発光素子223からの光は、ミラー225で反射された後、フィルタ231を通って、光ファイバ203に入射される。これにより、フィルタ231の透過波長が変更されることで、光ファイバ203に入射される光の波長幅が、間欠的に、変更される。
 図37(b)は、制御IC232の構成例を示している。制御IC232は、ユーザ操作部232bからのユーザの波長幅選択操作に応じて、コントローラ232aからフィルタ231に制御信号(制御電圧)を送って、フィルタ231の透過波長を制御する構成となっている。
 図38(a)は、送信機200Aにおける発光部201Aの他の構成例を示している。図38(a)において、図37(a)と対応する部分には同一符号を付し、適宜、その詳細説明は省略する。この例は、光源と光ファイバとの間に、図38(b)に示すような、回転方向に透過波長を異にする複数のフィルタが配置された回転式可変フィルタ233(図32に示す回転式可変フィルタと同じ)が配置されたものである。この場合、ユーザが回転式可変フィルタ233を回転させることで、発光素子223からの光が通るフィルタが切り替わり、光ファイバ203に入射される光の波長幅が、間欠的に、変更される。
 図39(a)は、送信機200Aにおける発光部201Aのさらに他の構成例を示している。図39(a)において、図37(a)と対応する部分には同一符号を付し、適宜、その詳細説明は省略する。この例は、光源から出力される光の波長幅を変更することで光ファイバ203に入射される光の波長幅を変更可能としたものである。
 図39(b)は、ドライバIC228の構成例を示している。ドライバIC228は、ユーザ操作部228cからのユーザの波長幅選択操作に応じて、コントローラ228bから発光素子223を駆動するドライバ228aに制御信号を送る構成となっている。この場合、ドライバ228aから発光素子223に流す電流量によって中心波長がコントロールされて発振波長幅が変更される。
 図35に示す送受信システム100Aや図36に示す送受信システム100A´において、光ファイバ203,401,303は、1310nmシングルモードファイバであるが、850nm帯の光が用いられて通信が行われることから、基本モードの他に1次モードも伝搬し得るものとなり、ダブルモードファイバとして機能する(図6参照)。そのため、光ファイバ203,401,303に入射される光の光軸ずれがあったとき、それによって発生する1次モードが基本モードと共に伝搬されることから、光パワーの結合ロスが低減され(図8参照)、従って光軸ずれの精度を緩和してコスト削減を図ることが可能となる。
 また、図35に示す送受信システム100Aや図36に示す送受信システム100A´において、光ファイバ203,401によりコネクタ202,403へ伝搬されてくる850nm帯の光は、所定の波長幅(図19参照)を有するものであることから、光ファイバ203,401の出力端面の光の強度分布はコアの中心に対して一方向に偏らないものとなる(図16(c1)参照)。そのため、光ファイバ401,303に入射される光の光軸ずれがあったとき、その光軸ずれの方向に依らずに、基本モードの成分のみを持つ光を用いて通信を行う場合と同様に、良好な結合効率を得ることが可能となる。従って、基本モードの成分のみを持つ光を伝搬させるように追加部品や構造の複雑な光源を用いることを必要としなくなり、部品コストを低減できる。
 また、図35に示す送受信システム100Aや図36に示す送受信システム100A´において、発光部(光源、発光素子)201Aから光ファイバ203,401に入射される波長幅の変更が可能であることから、ケーブル長(光ファイバ長)やデータレート等の使用条件に応じてその波長幅を制限して受信側における波長分散による影響を抑制でき、所定の受信信号品質を確保できる。
 「波長幅の最適化」
 なお、上述した例とは異なり、図35に示す送受信システム100Aや図36に示す送受信システム100A´において、発光部(光源、発光素子)201Aから光ファイバ203,401に入射される光の波長幅を所定の受信信号品質となるように最適化する構成も考えられる。以下においては、図35の送受信システム100Aにおける送信機200Aを例にとって説明する。
 図40は、最適化装置(波長幅調整装置)500Aを用いて、発光部(光源、発光素子)201Aから光ファイバ203に入射される光の波長幅を所定の受信信号品質となるように変更するシステム例を示している。この図40において、図35、図37と対応する部分には同一符号を付し、適宜、その詳細説明は省略する。
 送信機200Aは、プロセッサ241と、ドライバIC228と、発光素子223と、光ファイバ203と、フィルタ231と、レセプタクルとしてのコネクタ202と、制御信号入力端子204を有している。ドライバIC228は、プロセッサ241から送られてくる送信データに基づいて発光素子223を駆動する。
 発光素子223で発光される光は、フィルタ231を通じて、光ファイバ203に入射され、コネクタ202に伝搬される。制御信号入端子204から入力される制御信号(フィルタコントロール係数)によりフィルタ231の透過波長が可変制御されることで、光ファイバ203に入射される光の波長幅が制御される。図41は、透過波長が可変制御されることを示している。図示の例は、発光素子223から出力される光が例えばσ=0.65の広波長光源である場合を示している。
 最適化装置500Aは、レセプタクルとしてのコネクタ501と、受光素子502と、コネクタ501で得られた光を受光素子502に伝搬する光ファイバ506と、信号品質モニタ部503と、コントローラ504を有している。コネクタ501、受光素子502および光ファイバ506の部分は、それぞれ、図35に示す受信機300Aのコネクタ301、受光部302および光ファイバ303と、同様の構成とされている。送信機200Aのコネクタ202に一端のコネクタ402が接続された光ファイバ401の他端のコネクタ403は、コネクタ501に接続される。
 信号品質モニタ部503は、受光素子502の出力信号(電気信号)に基づいて受信信号品質を判断する。この場合、信号品質モニタ部503は、例えば、波形のジッタあるいはビットエラーレート(BER:Bit Error Rate)から受信信号品質を判断する。ビットエラーレートで判断する場合、送信側と受信側でテストパターンやテスト期間を決めておく必要がある。
 コントローラ504は、信号品質モニタ部503における判断結果に基づいて、受信信号品質が閾値以上となるように光ファイバ203に入射される光の波長幅を変更するための制御信号(フィルタコントロール係数)を生成する。この制御信号は、送信機200Aの制御信号入力端子204からフィルタ231に供給される。これにより、フィルタ231の透過波長が制御され、光ファイバ203に入射される光の波長幅は、受信信号品質が閾値以上となるように変更されて最適化される。
 図42のフローチャートは、コントローラ504の制御動作の一例を示している。コントローラ504は、ステップST1において、制御動作を開始する。次に、コントローラ504は、ステップST2において、波長幅を最大に設定する、つまり光ファイバ203に入射される光の波長幅が最大となるように、フィルタ231の透過波長を制御するための制御信号(制御電圧)を設定する。
 次に、コントローラ504は、ステップST3において、信号品質モニタ部503から受信信号品質の判断結果を受信する。次に、コントローラ504は、ステップST4において、受信信号品質が閾値(予め決められたスペック値)以上か否かを判断する。受信信号品質が閾値以上でないと判断するとき、コントローラ504は、ステップST5において、波長幅を規定値分だけ狭める、つまり光ファイバ203に入射される光の波長幅を規定値分だけ狭めるように、フィルタ231の透過波長を制御するための制御信号を変化させる。
 コントローラ504は、ステップST5の処理の後、ステップST3の処理に戻り、上述したと同様の処理を繰り返し行う。コントローラ504は、ステップST4で受信信号品質が閾値以上であると判断するとき、ステップST6において、制御動作を終了する。なお、送信機200Aでは、最適化装置500Aを取り外しても、このように受信信号品質が閾値以上であると判断されたときの制御信号がフィルタ231に供給される状態が保持される。
 なお、光ファイバ203に入射される光の波長幅だけでなく、その中心波長も可変として最適化することも考えられる。中心波長を変える理由として、例えば、コネクタでロスが発生した際に、コネクタのずれ方によって後段へ伝達する波長成分が変わり、つまりはパワーのピーク波長も変わる可能性があるためである。
 図43のフローチャートは、波長幅だけでなく、その中心波長も可変とする場合における、コントローラ504の制御動作の一例を示している。コントローラ504は、ステップST11において、制御動作を開始する。次に、コントローラ504は、ステップST12において、波長幅を最大に設定する、つまり光ファイバ203に入射される光の波長幅が最大となるように、フィルタ231の透過波長を制御するための制御信号(制御電圧)を設定する。
 次に、コントローラ504は、ステップST13において、信号品質モニタ部503から受信信号品質の判断結果を受信する。次に、コントローラ504は、ステップST14において、受信信号品質が閾値(予め決められたスペック値)以上か否かを判断する。
 ステップST14で受信信号品質が閾値以上でないと判断するとき、コントローラ504は、ステップST15において、波長幅が最小値か否かを判断する。波長幅が最小値でないとき、コントローラ504は、ステップST16において、波長幅を規定値分だけ狭める、つまり光ファイバ203に入射される光の波長幅を規定値分だけ狭めるように、フィルタ231の透過波長を制御するための制御信号(制御電圧)を変化させる。コントローラ504は、ステップST16の処理の後、ステップST13の処理に戻り、上述したと同様の処理を繰り返し行う。
 ステップST15で波長幅が最小値であるとき、コントローラ504は、ステップST17において、中心波長をシフトする。コントローラ504は、ステップST17の処理の後、ステップST12の処理に戻り、上述したと同様の処理を繰り返し行う。コントローラ504は、ステップST14で受信信号品質が閾値以上であると判断するとき、ステップST18において、制御動作を終了する。
 なお、中心波長のシフトの仕方は低波長側から高波長側へシフトしてもよいし、中間波長から始めて高波長側へシフトし、見つからなければその後中間波長から低波長側へシフトしてもよい。また、詳細説明は省略するが、中心波長をシフトするに当たっては、例えば発光素子223から出力される光の中心波長のシフトと、フィルタ231の透過中心波長をシフトすることが行われる。
 このように最適化装置500Aを用いることで、ケーブル長(光ファイバ長)やデータレート等の使用条件が変わるシステムにおいても、所定の受信信号品質、つまり閾値以上の受信信号品質が得られるように、波長幅、あるいは波長幅および中心波長の最適化が可能となる。
 図44は、図40における最適化装置500Aの機能を受信機300Aに持たせたシステム例を示している。この図44において、図35および図40と対応する部分には同一符号を付し、適宜、その詳細説明は省略する。
 受信機300Aは、レセプタクルとしてのコネクタ301と、光ファイバ303と、受光素子321と、プロセッサ322と、信号品質モニタ部503と、コントローラ504を有している。受光素子321は、図35に示す受信機300Aの受光部302に対応している。
 受光素子321は、コネクタ301から光ファイバ303を通じて送られてくる光信号を電気信号(受信信号)に変換し、プロセッサ322に供給する。プロセッサ322では、受信信号に対して復調等の処理が行われて受信データが得られる。
 信号品質モニタ部503は、受光素子321の出力信号(電気信号)に基づいて受信信号品質を判断する。コントローラ504は、信号品質モニタ部503における判断結果に基づいて、受信信号品質が閾値以上となるように、送信機200Aにおける光ファイバ203に入射される光の波長幅を変更するための制御信号(フィルタコントロール係数)を生成する。この制御信号は、例えば、ケーブル400を介して、送信機200Aのフィルタ231に供給される。この場合、制御信号は、光信号あるいは電気信号の状態で送られる。
 これにより、図40のシステム例と同様に、フィルタ231の透過波長が制御され、光ファイバ203に入射される光の波長幅は、受信信号品質が閾値以上となるように変更されて最適化される。なお、この場合も、光ファイバ203に入力される光の波長幅だけでなく、その中心波長も可変として最適化することも考えられる。
 図45は、図40における最適化装置500Aの機能を送信機200Aに持たせたシステム例を示している。この図45において、図40と対応する部分には同一符号を付し、適宜、その詳細説明は省略する。
 送信機200Aは、プロセッサ241と、ドライバIC228と、発光素子223と、光ファイバ203と、フィルタ231と、レセプタクルとしてのコネクタ202を有すると共に、レセプタクルとしてのコネクタ501と、受光素子502と、コネクタ501で得られた光を受光素子502に伝搬する光ファイバ506と、信号品質モニタ部503と、コントローラ504を有している。コネクタ202に一端のコネクタ402が接続された光ファイバ401の他端のコネクタ403は、コネクタ501に接続される。
 信号品質モニタ部503は、受光素子502の出力信号(電気信号)に基づいて受信信号品質を判断する。コントローラ504は、信号品質モニタ部503における判断結果に基づいて、受信信号品質が閾値以上となるように光ファイバ203に入射される光の波長幅を変更するための制御信号(フィルタコントロール係数)を生成する。この制御信号は、フィルタ231に供給される。これにより、フィルタ231の透過波長が制御され、光ファイバ203に入射される光の波長幅は、受信信号品質が閾値以上となるように変更されて最適化される。
 なお、上述では、フィルタ231の透過波長を可変制御することで光ファイバ203に入射される光の波長幅を最適化する例を示したが、発光素子223から出力される光の波長幅を可変制御することで光ファイバ203に入射される光の波長幅を最適化することも考えられる。
 図46は、その場合におけるシステム例を示している。この図46において、図40と対応する部分には同一符号を付し、適宜、その詳細説明は省略する。最適化装置500Aのコントローラ504は、信号品質モニタ部503における判断結果に基づいて、受信信号品質が閾値以上となるように光ファイバ203に入射される光の波長幅を変更するための制御信号(ドライバコントロール係数)を生成する。
 この制御信号は、送信機200Aの制御信号入端子204からドライバIC228に供給される。これにより、ドライバIC228から発光素子223に流す電流量が制御されて発振波長幅が変更され、光ファイバ203に入射される光の波長幅は、受信信号品質が閾値以上となるように変更されて最適化される。図47は、発振波長幅が可変制御されることを示している。
 複数レーンを持つシステムの場合、上述したフィルタの透過波長の制御や光源の波長幅の制御、さらには中心波長の制御は、1レーン毎に行ってもよく、複数レーンを一括で制御してもよい。
 「第3の実施の形態」
 本技術は、上述した第2の実施の形態と同様に、所定の受信信号品質を確保しつつ光軸ずれの精度を緩和してコスト削減を可能とするものである。本技術では、第1に、詳細説明は省略するが、上述した第1の実施の形態と同様に、光ファイバは第1の波長では基本モードのみを伝搬し得るものとされ、この光ファイバが基本モードと共に1次モードを伝搬し得る第2の波長の光を用いて通信を行うように構成される(図6~図10参照)。
 また、本技術では、第2に、詳細説明は省略するが、上述した第1の実施の形態と同様に、基本モードと共に1次モードの成分を持つ光を用いて通信を行うように構成される(図11~図15参照)。
 また、本技術では、第3に、詳細説明は省略するが、上述した第1の実施の形態と同様に、第2の波長は、所定の波長幅を有するように構成される(図16~図20参照)。
 また、本技術は、上述した第2の実施の形態と同様に、所定の受信信号品質を確保することを可能とするものである。そのため、本技術では、第4に、受信信号品質が閾値以上となるように受光部に入射される光の波長幅が変更される。
 波長幅の広い光源を用いた場合、伝送距離によっては、波長分散により受信側における受信信号品質が劣化する。波長分散は、光ファイバを伝搬する光(光波)の速さが波長によって異なる現象を意味する。波長が短くなるほどコアの屈折率が高くなり光の伝搬速度が遅くなる。波長幅の広い光源を用いた場合、最大波長と最小波長の差が大きく、それらの波長の光の伝搬速度に差ができ、ファイバ出力端に到達するまでの時間差が生じることから、例えば、伝送距離によっては、受信側における受信信号品質が劣化する(図27~図29参照)。
 [送受信システムの構成例]
 「実施の形態A」
 図48は、実施の形態Aとしての送受信システム100Baの構成例を示している。この送受信システム100Baは、送信機200Bと、受信機300Baと、ケーブル400を有している。送信機200Bは、例えば、パーソナルコンピュータ(PC)、ゲーム機、ディスクプレーヤ、セットトップボックス、デジタルカメラ、携帯電話などのAVソースである。受信機300Baは、例えば、テレビ受信機、プロジェクタ、PCモニタ等である。送信機200Bと受信機300Baは、ケーブル400を介して接続されている。
 送信機200Bは、発光部を構成する発光素子223と、レセプタクルとしてのコネクタ202と、発光素子223で発光される光をコネクタ202に伝搬する光導波路としての光ファイバ203と、プロセッサ204と、ドライバ205を有している。
 発光素子223は、VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting LASER)等のレーザー素子、またはLED(light emitting diode)等で構成される。ドライバ205は、プロセッサ204から送られてくる送信データに基づいて発光素子223を駆動する。発光素子223で発光された光(光信号)は、光ファイバ203を通じてコネクタ202に伝搬される。
 受信機300Baは、レセプタクルとしてのコネクタ301と、受光部を構成する受光素子321と、光導波路としての光ファイバ303と、光ファイバ303と受光素子321との間に配置されたフィルタ304と、プロセッサ305と、信号品質モニタ部306と、コントローラ307を有している。
 受光素子321は、フォトダイオード等で構成される。コネクタ301で得られた光は、光ファイバ303を通じて受光素子321に伝搬する。フィルタ304は、その透過波長が変更されることで受光素子321に入射される光の波長幅を変更する。プロセッサ305は、受光素子321で得られた受光信号(電気信号)を処理して受信データを得る。
 信号品質モニタ部306は、受光素子321で得られた受光信号(電気信号)に基づいて受信信号品質を判断する。この場合、信号品質モニタ部306は、例えば、波形のジッタあるいはビットエラーレート(BER:Bit Error Rate)から受信信号品質を判断する。ビットエラーレートで判断する場合、送信側と受信側でテストパターンやテスト期間を決めておく必要がある。
 コントローラ307は、信号品質モニタ部306における判断結果に基づいて、受信信号品質が閾値以上となるようにフィルタ304の透過波長を変更して受光素子321に入射される光の波長幅を変更するための制御信号(フィルタコントロール係数)を生成する。この制御信号は、フィルタ304に供給される。
 ここで、フィルタ304は、例えば、電圧値によって透過波長が変更されるフィルタであってもよく、熱によって透過波長が変更されるフィルタであってもよい。また、フィルタ304は、図49に示すような回転方向に透過波長を異になる複数のフィルタ部が設けられた回転式可変フィルタを用い、回転軸を中心に回線させることで透過波長が変更されるフィルタであってもよい。
 ケーブル400は、光導波路としての光ファイバ401の一端および他端に、プラグとしてのコネクタ402,403を有する構成とされている。光ファイバ401の一端のコネクタ402は送信機200Bのコネクタ202に接続され、この光ファイバ401の他端のコネクタ403は受信機300Baのコネクタ301に接続されている。
 図50のフローチャートは、コントローラ307の制御動作の一例を示している。コントローラ307は、ステップST21において、制御動作を開始する。次に、コントローラ307は、ステップST22において、波長幅を最大に設定する、つまり受光素子321に入射される光の波長幅が最大となるように、フィルタ304の透過波長を変更するための制御信号(フィルタコントロール係数)を設定する。
 次に、コントローラ307は、ステップST23において、信号品質モニタ部306から受信信号品質の判断結果を受信する。次に、コントローラ307は、ステップST24において、受信信号品質が閾値(予め決められたスペック値)以上か否かを判断する。受信信号品質が閾値以上でないと判断するとき、コントローラ307は、ステップST25において、波長幅を規定値分だけ狭める、つまり受光素子321に入射される光の波長幅を規定値分だけ狭めるように、フィルタ304の透過波長を変更するための制御信号を変化させる。
 コントローラ307は、ステップST25の処理の後、ステップST23の処理に戻り、上述したと同様の処理を繰り返し行う。コントローラ307は、ステップST24で受信信号品質が閾値以上であると判断するとき、ステップST26において、制御動作を終了する。
 なお、受光素子321に入射される光の波長幅だけでなく、その中心波長も可変として最適化することも考えられる。中心波長を変える理由として、例えば、コネクタでロスが発生した際に、コネクタのずれ方によって後段へ伝達する波長成分が変わり、つまりはパワーのピーク波長も変わる可能性があるためである。
 図51のフローチャートは、波長幅だけでなく、その中心波長も可変とする場合における、コントローラ307の制御動作の一例を示している。コントローラ307は、ステップST31において、制御動作を開始する。次に、コントローラ307は、ステップST32において、波長幅を最大に設定する、つまり受光素子321に入射される光の波長幅が最大となるように、フィルタ304の透過波長を制御するための制御信号(フィルタコントロール係数)を設定する。
 次に、コントローラ307は、ステップST33において、信号品質モニタ部306から受信信号品質の判断結果を受信する。次に、コントローラ307は、ステップST34において、受信信号品質が閾値(予め決められたスペック値)以上か否かを判断する。
 ステップST34で受信信号品質が閾値以上でないと判断するとき、コントローラ307は、ステップST35において、波長幅が最小値か否かを判断する。波長幅が最小値でないとき、コントローラ307は、ステップST36において、波長幅を規定値分だけ狭める、つまり受光素子321に入射される光の波長幅を規定値分だけ狭めるように、フィルタ304の透過波長を制御するための制御信号を変化させる。コントローラ307は、ステップST36の処理の後、ステップST13の処理に戻り、上述したと同様の処理を繰り返し行う。
 ステップST35で波長幅が最小値であるとき、コントローラ307は、ステップST37において、中心波長をシフトする。コントローラ307は、ステップST37の処理の後、ステップST32の処理に戻り、上述したと同様の処理を繰り返し行う。コントローラ307は、ステップST34で受信信号品質が閾値以上であると判断するとき、ステップST38において、制御動作を終了する。
 なお、中心波長のシフトの仕方は低波長側から高波長側へシフトしてもよいし、中間波長から始めて高波長側へシフトし、見つからなければその後中間波長から低波長側へシフトしてもよい。
 この実施の形態において、送信機200Bの光ファイバ203、受信機300Baの光ファイバ303およびケーブル400の光ファイバ401は、第1の波長では基本モードのみを伝搬するものとされる。また、これらの光ファイバは、第1の波長で波長分散がゼロとなるように構成されている。ここでは、第1の波長は1310nmとされ、コア径d、開口数NAがそれぞれ1310nm光ファイバの一般的なパラメータであるd=8μm、NA=0.1とされ、規格化周波数V=1.92となるようにされている。これにより、これらの光ファイバは、1310nmの波長ではシングルモードファイバとして機能する(図3参照)。
 また、この実施の形態において、基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光を用いて通信が行われる。ここで、第2の波長は、所定の波長幅を有し、上述の各光ファイバが基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る波長である。送信機200Bの発光素子223は、図52(a)に示すように、例えばσ=0.65である場合のような広波長光源であって、第2の波長の光を出力する。
 ここでは、第2の波長は、例えば図19に示すような、850nm帯の波長であって、850nmを中心周波数として所定の波長幅を有するものとされる。この第2の波長の光が用いられる場合、上述の各光ファイバでは、850nmの中心周波数では規格化周波数V=2.96となることから、基本モードの他に1次モードも伝搬し得るものとなり、ダブルモードファイバとして機能する(図6参照)。
 図53は、図48のケーブル400のコネクタ403と受信機300Baのコネクタ301の構成例を示す斜視図である。図54も、ケーブル400のコネクタ403と受信機300Baのコネクタ301の構成例を示す斜視図であるが、図53とは逆の方向から見た図である。なお、ここでは、複数チャネルの光信号の並行伝送に対応したものを示している。詳細説明は省略するが、1チャネルの光信号の伝送に対応するものも同様に構成できる。複数チャネルの場合、送信部と受信部の組み合わせを複数組備えるものとなる。
 コネクタ403は、外観が略直方体状のコネクタ本体(フェルール)411を備えている。コネクタ本体411の背面側には、各チャネルにそれぞれ対応した複数の光ファイバ401が水平方向に並んだ状態で接続されている。各光ファイバ401は、その先端側が光ファイバ挿入孔416に挿入されて固定されている。
 また、コネクタ本体411の上面側には長方形の開口部を持つ接着剤注入孔412が形成されている。この接着剤注入孔412から、光ファイバ401をコネクタ本体411に固定するための接着剤が注入される。
 また、コネクタ本体411の前面側には、長方形の開口部を持つ凹状の光出射部(光伝達空間)413が形成されており、その光出射部413の底部分に、各チャネルにそれぞれ対応して複数のレンズ(凸レンズ)414が水平方向に並んだ状態で形成されている。これにより、レンズ414の表面が相手側のコネクタ等に不用意に当たって傷つくことが防止される。
 また、コネクタ本体411の前面側には、コネクタ301との位置合わせをするための凸状または凹状、図示の例では凹状の位置規制部415が一体的に形成されている。これにより、コネクタ301との接続時の光軸合わせを容易に行い得るようになる。
 コネクタ301は、外観が略直方体状のコネクタ本体(フェルール)311を備えている。コネクタ本体311の背面側には、各チャネルにそれぞれ対応した複数の光ファイバ303が水平方向に並んだ状態で接続されている。各光ファイバ303は、その先端側が光ファイバ挿入孔316に挿入されて固定されている。
 また、コネクタ本体311の上面側には長方形の開口部を持つ接着剤注入孔312が形成されている。この接着剤注入孔312から、光ファイバ303をコネクタ本体311に固定するための接着剤が注入される。
 また、コネクタ本体311の前面側には、長方形の開口部を持つ凹状の光入射部(光伝達空間)313が形成されており、その光入射部313の底部分に、各チャネルにそれぞれ対応して複数のレンズ(凸レンズ)314が水平方向に並んだ状態で形成されている。これにより、レンズ314の表面が相手側のコネクタ等に不用意に当たって傷つくことが防止される。
 また、コネクタ本体311の前面側には、コネクタ403との位置合わせをするための凹状または凸状、図示の例では凸状の位置規制部315が一体的に形成されている。これにより、コネクタ403との接続時の光軸合わせを容易に行い得るようになる。なお、位置規制部415および位置規制部315は、それぞれ、コネクタ本体411およびコネクタ本体311に一体的に形成されるものに限定されるものではなく、ピンを用いても良いし、他の手法で行うものであってもよい。
 図55(a)は、ケーブル400のコネクタ403の一例を示す断面図である。図示の例では、位置規制部415(図53参照)の図示を省略している。この図55(a)を参照して、コネクタ403についてさらに説明する。
 コネクタ403は、コネクタ本体411を備えている。コネクタ本体411は、例えば合成樹脂またはガラスなどの光透過性材料、あるいは特定の波長を透過するシリコン等の材料からなり、レンズ付きフェルールの構成となっている。
 このようにコネクタ本体411がレンズ付きフェルールの構成とされることで、光ファイバとレンズとの光軸合わせを容易に行うことができる。また、このようにコネクタ本体411がレンズ付きフェルールの構成とされることで、多チャネルの場合でも、光ファイバをフェルールに挿入するだけで、多チャネル通信を容易に実現できる。
 コネクタ本体411には、その前面側に、凹状の光出射部(光伝達空間)413が形成されている。そして、このコネクタ本体411には、この光出射部413の底部分に位置するように、各チャネルに対応した複数のレンズ(凸レンズ)414が水平方向に並んだ状態で一体的に形成されている。
 また、コネクタ本体411には、背面側から前方に延びる光ファイバ挿入孔416が、各チャネルのレンズ414に合わせて、水平方向に並んだ状態で複数設けられている。光ファイバ401は、光路となる中心部のコア401aと、その周囲を覆うクラッド401bの二重構造となっている。
 各チャネルの光ファイバ挿入孔416は、そこに挿入される光ファイバ401のコア401aと対応するレンズ414の光軸が一致するように、成形されている。また、各チャネルの光ファイバ挿入孔416は、その底位置、つまり光ファイバ401を挿入した際に、その先端(入射端)の当接位置がレンズ414の焦点位置と合致するように、成形されている。
 また、コネクタ本体411には、上面側から下方に延びる接着剤注入孔412が、水平方向に並んだ状態にある複数の光ファイバ挿入孔416の底位置付近に連通するように、形成されている。光ファイバ401が光ファイバ挿入孔416に挿入された後、接着剤注入孔412から接着剤417が光ファイバ401の周囲に注入されることで、光ファイバ401はコネクタ本体411に固定される。
 ケーブル400のコネクタ403において、レンズ414は、光ファイバ401から出射された光をコリメート光に成形して出射する機能を持つ。これにより、光ファイバ401の出射端から所定のNAで出射された光は、レンズ414に入射されてコリメート光に成形されて出射される。
 図55(b)は、受信機300Baのコネクタ301の一例を示す断面図である。図示の例では、位置規制部315(図53、図54参照)の図示を省略している。この図55(b)を参照して、コネクタ301についてさらに説明する。
 コネクタ301は、コネクタ本体311を備えている。コネクタ本体311は、例えば合成樹脂またはガラスなどの光透過性材料、あるいは特定の波長を透過するシリコン等の材料からなり、レンズ付きフェルールの構成となっている。
 コネクタ本体311には、その前面側に、凹状の光入射部(光伝達空間)313が形成されている。そして、このコネクタ本体311には、この光入射部313の底部分に位置するように、各チャネルに対応した複数のレンズ(凸レンズ)314が水平方向に並んだ状態で一体的に形成されている。
 また、コネクタ本体311には、背面側から前方に延びる光ファイバ挿入孔316が、各チャネルのレンズ314に合わせて、水平方向に並んだ状態で複数設けられている。光ファイバ303は、光路となる中心部のコア303aと、その周囲を覆うクラッド303bの二重構造となっている。
 各チャネルの光ファイバ挿入孔316は、そこに挿入される光ファイバ303のコア303aと対応するレンズ314の光軸が一致するように、成形されている。また、各チャネルの光ファイバ挿入孔316は、その底位置、つまり光ファイバ303を挿入した際に、その先端(入射端)の当接位置がレンズ314の焦点位置と合致するように、成形されている。
 また、コネクタ本体311には、上面側から下方に延びる接着剤注入孔312が、水平方向に並んだ状態にある複数の光ファイバ挿入孔316の底位置付近に連通するように、形成されている。光ファイバ303が光ファイバ挿入孔316に挿入された後、接着剤注入孔312から接着剤317が光ファイバ303の周囲に注入されることで、光ファイバ303はコネクタ本体311に固定される。
 受信機300Baのコネクタ301において、レンズ314は、入射されるコリメート光を集光する機能を持つ。この場合、コリメート光がレンズ314に入射されて集光され、この集光された光は、光ファイバ303の入射端に入射される。
 図56は、ケーブル400のコネクタ403と受信機300Baのコネクタ301とが接続された状態の断面図を示している。コネクタ403において、光ファイバ401を通じて送られてくる光はこの光ファイバ401の出射端から所定のNAで出射される。この出射された光はレンズ414に入射されてコリメート光に成形され、コネクタ301に向かって出射される。
 また、コネクタ301において、コネクタ403から出射された光は、レンズ314に入射されて集光される。そして、この集光された光は、光ファイバ303の入射端に入射され、光ファイバ303を通じて送られていく。
 なお、詳細説明は省略するが、図48の送受信システム100Baにおける送信機200Bのコネクタ202とケーブル400のコネクタ402は、上述したケーブル400のコネクタ403と受信機300Baのコネクタ301の構成例と同様に構成される。
 図57は、受信機300Baのコネクタ301と受光部の構成例を示している。受光部においては、フェルール331を備えている。フェルール331は、例えば合成樹脂またはガラスなどの光透過性材料、あるいは特定の波長を透過するシリコン等の材料からなっている。
 フェルール331には、前面側から後方に延びる光ファイバ挿入孔326が設けられている。光ファイバ303は、光ファイバ挿入孔326に挿入された後、接着剤327により、フェルール331に固定される。フェルール331には、下面側から上方に延びる配置用孔324が形成されている。
 また、フェルール331の下面側に、受光素子321やプロセッサ305、さらには信号品質モニタ部306やコントローラ307を含む制御ICが載置された基板332が固定される。なお、制御ICの図示は省略している。基板332には、所定数の受光素子321が、光ファイバ303のそれぞれに合わせて、載置されている。ここで、基板332は、受光素子321の入射部が光ファイバ303の光軸に一致するように、位置が調整されて固定される。
 また、光ファイバ303からの光路を受光素子321の方向に変更するために、配置用孔324の底部分は傾斜面とされ、この傾斜面にミラー(光路変更部)325が配置されている。なお、ミラー325に関しては、別個に生成されたものを傾斜面に固定するだけでなく、傾斜面に蒸着等で形成することも考えられる。ここで、受光素子321および光ファイバ303は、光モジュールを構成している。
 また、配置用孔324の側面に光ファイバ挿入孔326に対応してフィルタ304が配置されている。この場合、光ファイバ303からの光は、フィルタ304を通ってミラー325で反射された後、受光素子321に入射される。これにより、フィルタ304の透過波長が変更されることで、受光素子321に入射される光の波長幅が変更される。
 コネクタ301に関しては、上述の図55(b)を用いて説明したと同様であるので、ここではその説明を省略する。
 図48に示す送受信システム100Baにおいて、発光素子223で発光される850nm帯の光は、1310nmシングルモードファイバである光ファイバ203に入射されてコネクタ202へ伝搬される。この場合、光ファイバ203に入射される光の光軸ずれがあったとき、その光軸ずれによって発生する1次モードが基本モードと共に伝搬されるため、光パワーの結合ロスが低減される(図8参照)。そのため、光軸ずれの精度を緩和してコスト削減を図ることが可能となる。
 また、送信機200Bのコネクタ202とケーブル400のコネクタ402との接続箇所において、コネクタ202から出射される850nm帯の光は、1310nmシングルモードファイバである光ファイバ401に入射されて受信機300Ba側へ伝搬される。この場合、光ファイバ401に入射される光の光軸ずれがあったとき、その光軸ずれによって発生する1次モードが基本モードと共に伝搬されるため、光パワーの結合ロスが低減される(図8参照)。そのため、光軸ずれの精度を緩和してコスト削減を図ることが可能となる。
 また、この場合、光ファイバ203によりコネクタ202へ伝搬されてくる850nm帯の光は、所定の波長幅(図52(a)参照)を有するものであることから、光ファイバ203の出力端面の光の強度分布はコアの中心に対して一方向に偏らないものとなる(図16(c1)参照)。そのため、光軸ずれの方向に依らずに、基本モードの成分のみを持つ光を用いて通信を行う場合と同様に、良好な結合効率を得ることが可能となる。
 また、ケーブル400のコネクタ403と受信機300Baのコネクタ301との接続箇所において、コネクタ403から出射される850nm帯の光は、1310nmシングルモードファイバである光ファイバ303に入射されて受光素子321へ伝搬される。この場合、光ファイバ303に入射される光の光軸ずれがあったとき、その光軸ずれによって発生する1次モードが基本モードと共に伝搬されるため、光パワーの結合ロスが低減される(図8参照)。そのため、光軸ずれの精度を緩和してコスト削減を図ることが可能となる。
 また、この場合、光ファイバ401によりコネクタ403へ伝搬されてくる850nm帯の光は、所定の波長幅(図52(a)参照)を有するものであることから、光ファイバ401の出力端面の光の強度分布はコアの中心に対して一方向に偏らないものとなる(図16(c1)参照)。そのため、光軸ずれの方向に依らずに、基本モードの成分のみを持つ光を用いて通信を行う場合と同様に、良好な結合効率を得ることが可能となる。
 また、受信機300Baの受光素子321に入射される光の波長幅を、フィルタ304の透過波長を図52(b)に示すように可変制御することで最適化し、受信信号品質が閾値以上となるように変更するものである。そのため、発光素子223が図52(a)に示すように広波長光源であっても、波長分散による影響を抑制して、所定の受信信号品質を確保することが可能となる。
 この場合、遅く到達した光と早く到達した光によって波長分散が起きるが、遅すぎる光と早すぎる光の波長帯はフィルタ304で間引かれ、信号品質が良くなる波長のみが使われるようになるため、波長分散による影響が抑制されて所定の受信信号品質が確保される。例えば、送信側から「101」のデータ情報が送信された場合、フィルタ304で波長幅が制限される前の段階では波長分散の影響により“0”のデータ情報に“1”のデータ情報が被って「111」の誤ったデータ情報が得られる状態にあったとしても、フィルタ304で波長幅が制限された後の段階では「101」のデータ情報を正しく得ることが可能となる。
 このように受信機300Baにおいて受光素子321に入射される光の波長幅を最適化する構成のメリットは、送信機200Bから受信機300Baの間にロスとなる要因があった場合に、伝搬する光は広波長の方がロスを低減でき、その少ないロス状態において受信側で波長分散を除去できることにある。
 例えば、図58に示すように、コネクタ404がケーブル400の途中にある場合、広波長の光で通信した方が、上述したようにロスを低減できる(図18-20参照)。その状態でフィルタ304により受光素子321に入射される光の波長幅を制限するものであることから、信号のパワー最大化とジッタ最小化を図ることができる。
 複数レーンを持つシステムの場合、上述したフィルタの透過波長の制御、さらには中心波長の制御は、1レーン毎に行ってもよく、複数レーンを一括で制御してもよい。
 「実施の形態B」
 上述の図48に示す送受信システム100Baにおいては、受信機300Baとして信号品質モニタ部306およびコントローラ307を有する例を示したが、それらの機能を受信機とは別個の外部装置に持たせることも考えられる。これにより、受信機の構成を簡単にでき、価格の低減を図ることが可能となる。
 図59は、実施の形態Bとしての送受信システム100Bbの構成例を示している。この図59において、図48と対応する部分には同一符号を付し、適宜、その詳細説明は省略する。この送受信システム100Bbは、送信機200Bと、受信機300Bbと、ケーブル400と、波長幅調整装置としての最適化装置500Bを有している。送信機200Bおよびケーブル400は、それぞれ、図48に示す送受信システム100Baにおける送信機200Bおよびケーブル400と同じ構成とされている。
 受信機300Bbは、レセプタクルとしてのコネクタ301と、受光部を構成する受光素子321と、光導波路としての光ファイバ303と、光ファイバ303と受光素子321との間に配置されたフィルタ304と、プロセッサ305と、受光素子321で得られた受光信号(電気信号)を出力する受光信号出力端子308と、制御信号(フィルタコントロール係数)を入力するための制御信号入力端子309を有している。受信機300Bbは、図48に示す送受信システム100Baにおける受信機300Baと比べて、信号品質モニタ部306およびコントローラ307が除かれると共に、受光信号出力端子308および制御信号入力端子309が追加された構成となっている。
 最適化装置500Bは、信号品質モニタ部306と、コントローラ307を有している。信号品質モニタ部306は、受信機300Bbの受光信号出力端子308に出力される受光信号に基づいて受信信号品質を判断する。コントローラ307は、信号品質モニタ部306における判断結果に基づいて、受信信号品質が閾値以上となるようにフィルタ304の透過波長を変更して受光素子321に入射される光の波長幅を変更するための制御信号(フィルタコントロール係数)を生成する。
 この制御信号は、受信機300Bbの制御信号入力端子309からフィルタ304に供給される。これにより、フィルタ304の透過波長が制御され、受光素子321に入射される光の波長幅は、受信信号品質が閾値以上となるように変更されて最適化される。なお、受信機300Bbでは、最適化装置500Bを取り外しても、このように受信信号品質が閾値以上であると判断されたときの制御信号がフィルタ304に供給される状態が保持される。
 「実施の形態C」
 上述の図48に示す送受信システム100Baにおいては、受信機300Baとしてフィルタ304の透過波長を変更することで受光素子321に入射される光の波長幅を変更する例を示したが、コネクタの光軸をずらすことで受光素子321に入射される光の波長幅を変更することも考えられる。
 図60は、実施の形態Cとしての送受信システム100Bcの構成例を示している。この図60において、図48と対応する部分には同一符号を付し、適宜、その詳細説明は省略する。この送受信システム100Bcは、送信機200Bと、受信機300Bcと、ケーブル400を有している。送信機200Bおよびケーブル400は、それぞれ、図48に示す送受信システム100Baにおける送信機200Bおよびケーブル400と同じ構成とされている。
 受信機300Bcは、レセプタクルとしてのコネクタ301Cと、受光部を構成する受光素子321と、光導波路としての光ファイバ303と、プロセッサ305と、信号品質モニタ部306と、コントローラ307Cを有している。
 信号品質モニタ部306は、受光素子321で得られた受光信号(電気信号)に基づいて受信信号品質を判断する。コントローラ307Cは、信号品質モニタ部306における判断結果に基づいて、受信信号品質が閾値以上となるようにコネクタ301Cの光軸をずらすための制御信号(光軸コントロール信号)を生成する。この制御信号は、コネクタ301Cに供給される。
 図61のフローチャートは、コントローラ307Cの制御動作の一例を示している。コントローラ307Cは、ステップST41において、制御動作を開始する。次に、コントローラ307Cは、ステップST42において、光軸を中心に設定する、つまりコネクタ301Cの光軸が中心になるように、光軸をずらすための制御信号(光軸コントロール係数)を設定する。
 次に、コントローラ307Cは、ステップST43において、信号品質モニタ部306から受信信号品質の判断結果を受信する。次に、コントローラ307Cは、ステップST44において、受信信号品質が閾値(予め決められたスペック値)以上か否かを判断する。受信信号品質が閾値以上でないと判断するとき、コントローラ307Cは、ステップST45において、光軸を規定値分だけ移動する、つまりコネクタ301Cの光軸を規定値分だけ移動するように、光軸をずらすための制御信号を変化させる。
 コントローラ307Cは、ステップST45の処理の後、ステップST43の処理に戻り、上述したと同様の処理を繰り返し行う。コントローラ307Cは、ステップST44で受信信号品質が閾値以上であると判断するとき、ステップST46において、制御動作を終了する。
 この実施の形態においても、図48に示す送受信システム100Baと同様に、送信機200Bの光ファイバ203、受信機300Bcの光ファイバ303およびケーブル400の光ファイバ401は、第1の波長では基本モードのみを伝搬するものとされる。また、これらの光ファイバは、第1の波長で波長分散がゼロとなるように構成されている。ここでは、第1の波長は1310nmとされ、コア径d、開口数NAがそれぞれ1310nm光ファイバの一般的なパラメータであるd=8μm、NA=0.1とされ、規格化周波数V=1.92となるようにされている。これにより、これらの光ファイバは、1310nmの波長ではシングルモードファイバとして機能する(図3参照)。
 また、この実施の形態においても、図48に示す送受信システム100Baと同様に、基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光を用いて通信が行われる。ここで、第2の波長は、所定の波長幅を有し、上述の各光ファイバが基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る波長である。送信機200Bの発光素子223は、図62(a)に示すように、例えばσ=0.65である場合のような広波長光源であって、第2の波長の光を出力する。
 ここでは、第2の波長は、例えば図19に示すような、850nm帯の波長であって、850nmを中心周波数として所定の波長幅を有するものとされる。この第2の波長の光が用いられる場合、上述の各光ファイバでは、850nmの中心周波数では規格化周波数V=2.96となることから、基本モードの他に1次モードも伝搬し得るものとなり、ダブルモードファイバとして機能する(図6参照)。
 図63は、図60のケーブル400のコネクタ403と受信機300Bcのコネクタ301Cの構成例を示す斜視図である。図64も、ケーブル400のコネクタ403と受信機300Bcのコネクタ301Cの構成例を示す斜視図であるが、図63とは逆の方向から見た図である。なお、ここでは、複数チャネルの光信号の並行伝送に対応したものを示している。詳細説明は省略するが、1チャネルの光信号の伝送に対応するものも同様に構成できる。複数チャネルの場合、送信部と受信部の組み合わせを複数組備えるものとなる。
 コネクタ403は、外観が略直方体状のコネクタ本体(フェルール)411を備えている。コネクタ本体411の背面側には、各チャネルにそれぞれ対応した複数の光ファイバ401が水平方向に並んだ状態で接続されている。各光ファイバ401は、その先端側が光ファイバ挿入孔416に挿入されて固定されている。
 また、コネクタ本体411の上面側には長方形の開口部を持つ接着剤注入孔412が形成されている。この接着剤注入孔412から、光ファイバ401をコネクタ本体411に固定するための接着剤が注入される。
 また、コネクタ本体411の前面側には、長方形の開口部を持つ凹状の光出射部(光伝達空間)413が形成されており、その光出射部413の底部分に、各チャネルにそれぞれ対応して複数のレンズ(凸レンズ)414が水平方向に並んだ状態で形成されている。これにより、レンズ414の表面が相手側のコネクタ等に不用意に当たって傷つくことが防止される。
 また、コネクタ本体411の前面側には、コネクタ301Cとの位置合わせをするための凸状または凹状、図示の例では凹状の位置規制部415が一体的に形成されている。これにより、コネクタ301Cとの接続時の光軸合わせを容易に行い得るようになる。
 コネクタ301Cは、外観が略直方体状のコネクタ本体(フェルール)311を備えている。このコネクタ本体311は、第1の光学部311aおよび第2の光学部311bによって構成されている。第1の光学部311aは、固定部を構成し、図示しない筐体に直接取り付けられる。第2の光学部311bは、移動可能部を構成し、後述する形状変形部材を介して、第1の光学部311aに対して光軸が移動可能に図示しない筐体に取り付けられる。
 第1の光学部311aの前面側には、長方形の開口部を持つ凹状の光出射部(光伝達空間)313が形成されており、その光出射部313の底部分に、各チャネルにそれぞれ対応して複数のレンズ(凸レンズ)314が水平方向に並んだ状態で形成されている。これにより、レンズ314の表面が相手側のコネクタ等に不用意に当たって傷つくことが防止される。
 また、第1の光学部311aの前面側には、コネクタ403との位置合わせをするための凸状または凹状、図示の例では凸状の位置規制部315が一体的に形成されている。これにより、コネクタ403との接続時の光軸合わせを容易に行い得るようになる。なお、この位置規制部315は、第1の光学部311aに一体的に形成されるものに限定されるものではなく、ピンを用いても良いし、他の手法で行うものであってもよい。
 第2の光学部311bの背面側には、各チャネルにそれぞれ対応した複数の光ファイバ303が水平方向に並んだ状態で接続されている。この場合、各光ファイバ303は、その先端側が光ファイバ挿入孔316に挿入されて固定されている。また、第2の光学部311bの上面側には長方形の開口部を持つ接着剤注入孔312が形成されている。この接着剤注入孔312から、光ファイバ303を第2の光学部311bに固定するための接着剤が注入される。
 また、第2の光学部311bの上面側には、その四隅に対応して、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)やピエゾ素子(Piezoelectric Element)などで構成される形状変化部材318が配置されている。なお、図示されていないが、この第2の光学部311bの下面側にも、その四隅に対応して、形状変化部材318が配置されている。
 この形状変化部材318が上述したコントローラ307Cで生成される制御信号(光軸コントロール係数)で制御されることで、受信信号品質が閾値以上となるように、コネクタ301Cの光軸、より具体的には光ファイバ303の光軸がずらされ、受光素子321に入射される光の波長幅が変更される。図示のようにコネクタ301Cは多レーンに対応できるものであり、光軸の移動に関しては、上下左右方向だけでなく、多レーン同時にシータもコントロール可能とされている。
 図65(a)は、ケーブル400のコネクタ403の一例を示す断面図である。図示の例では、位置規制部415(図63参照)の図示を省略している。この図65(a)は、図55(a)と同じであり、ここではその詳細説明は省略する。
 図65(b)は、受信機300Bcのコネクタ301Cの一例を示す断面図である。図示の例では、位置規制部315(図63、図64参照)の図示を省略している。この図65(b)を参照して、コネクタ301Cについてさらに説明する。
 コネクタ301Cは、第1の光学部311aと第2の光学部311bとからなるコネクタ本体311を備えている。この場合、第1の光学部311aと第2の光学部311bの間に、界面での光の反射を防ぐこと目的として、光透過材319が設けられている。この光透過材319は樹脂で構成されており、ある程度の軟性を持つものである。なお、光透過材319を使わないことも考えられ、光透過材319を使わない代わりに、第1の光学部311aと第2の光学部311bの隙間部分のそれぞれの界面にそれぞれARコート(Anti Reflection Coating)を付与することで界面での光の反射を防ぐことも考えられる。
 第1の光学部311aは、例えば合成樹脂またはガラスなどの光透過性材料、あるいは特定の波長を透過するシリコン等の材料からなっている。この第1の光学部311aは、第2の光学部311bと接続されてコネクタ本体311を構成するものである。熱膨張係数を揃えた方が、熱が変化した際の2つの光学部での歪による光路ずれが抑えられるため、第1の光学部311aの材料は第2の光学部311bの材料と同一であることが好ましいが、別材料であってもよい。
 第1の光学部311aには、その前面側に、凹状の光入射部(光伝達空間)313が形成されている。そして、この第1の光学部311aには、この光入射部313の底部分に位置するように、各チャネルに対応した複数のレンズ314が水平方向に並んだ状態で一体的に形成されている。これにより、第1の光学部311aに対するレンズ314の位置精度を高めることができる。
 第2の光学部311bは、例えば合成樹脂またはガラスなどの光透過性材料、あるいは特定の波長を透過するシリコン等の材料からなり、フェルールの構成となっている。このように第2の光学部311bがフェルールの構成とされることで、多チャネルの場合でも、光ファイバ303をフェルールに挿入するだけで、多チャネル通信を容易に実現できる。
 第2の光学部311bには、背面側から前方に延びる光ファイバ挿入孔316が、第1の光学部311aの各チャネルのレンズ314に合わせて、水平方向に並んだ状態で複数設けられている。光ファイバ303は、光路となる中心部のコア303aと、その周囲を覆うクラッド303bの二重構造となっている。
 各チャネルの光ファイバ挿入孔316は、そこに挿入される光ファイバ303のコア303aと、それに対応するレンズ314の光軸が一致するように、成形されている。また、各チャネルの光ファイバ挿入孔316は、その底位置、つまり光ファイバ303を挿入した際に、その先端(出射端)の当接位置がレンズ314の焦点位置と合致するように、成形されている。
 また、第2の光学部311bには、上面側から下方に延びる接着剤注入孔312が、水平方向に並んだ状態にある複数の光ファイバ挿入孔316の底位置付近に連通するように、形成されている。光ファイバ303が光ファイバ挿入孔316に挿入された後、接着剤注入孔312から接着剤317が光ファイバ303の周囲に注入されることで、光ファイバ303は第2の光学部311bに固定される。
 また、第2の光学部311bには、その上面側および下面側の四隅に対応して、形状変化部材318が配置されている。これらの形状変化部材318を制御することで、第1の光学部311aに対して第2の光学部311bを上下左右方法、さらにはシータ方向に移動させることが可能となっている。
 受信機300Bcのコネクタ301Cにおいて、レンズ314は、入射されるコリメート光を集光する機能を持つ。この場合、コリメート光がレンズ314に入射されて集光され、この集光された光は、光ファイバ303の入射端に入射される。
 図66は、ケーブル400のコネクタ403と受信機300Bcのコネクタ301Cとが接続された状態の断面図を示している。コネクタ403において、光ファイバ401を通じて送られてくる光はこの光ファイバ401の出射端から所定のNAで出射される。この出射された光はレンズ414に入射されてコリメート光に成形され、コネクタ301Cに向かって出射される。
 また、コネクタ301Cにおいて、コネクタ403から出射された光は、レンズ314に入射されて集光される。そして、この集光された光は、光ファイバ303の入射端に入射され、光ファイバ303を通じて送られていく。
 この場合、コネクタ301Cのコネクタ本体311を構成する第2の光学部311bの形状変化部材318がコントローラ307C(図60参照)から供給される制御信号(光軸コントロール係数)に基づいて制御されることで、受信信号品質が閾値以上となるように、コネクタ301Cの光軸、より具体的には光ファイバ303の光軸がずらされ、光ファイバ303を通じて受光素子321に入射される光の波長幅が変更される(図62参照)。
 図67は、受信機300Bcのコネクタ301Cと受光部の構成例を示している。受光部においては、フェルール331を備えている。フェルール331は、例えば合成樹脂またはガラスなどの光透過性材料、あるいは特定の波長を透過するシリコン等の材料からなっている。
 フェルール331には、前面側から後方に延びる光ファイバ挿入孔326が設けられている。光ファイバ303は、光ファイバ挿入孔326に挿入された後、接着剤327により、フェルール331に固定される。フェルール331には、下面側から上方に延びる配置用孔324が形成されている。
 また、フェルール331の下面側に、受光素子321やプロセッサ305、さらには信号品質モニタ部306やコントローラ307を含む制御ICが載置された基板332が固定される。なお、制御ICの図示は省略している。基板332には、所定数の受光素子321が、光ファイバ303のそれぞれに合わせて、載置されている。ここで、基板332は、受光素子321の入射部が光ファイバ303の光軸に一致するように、位置が調整されて固定される。
 また、光ファイバ303からの光路を受光素子321の方向に変更するために、配置用孔324の底部分は傾斜面とされ、この傾斜面にミラー(光路変更部)325が配置されている。なお、ミラー325に関しては、別個に生成されたものを傾斜面に固定するだけでなく、傾斜面に蒸着等で形成することも考えられる。ここで、受光素子321および光ファイバ303は、光モジュールを構成している。
 コネクタ301Cに関しては、上述の図65(b)を用いて説明したと同様であるので、ここではその説明を省略する。
 図60に示す送受信システム100Bcにおいて、発光素子223で発光される850nm帯の光は、1310nmシングルモードファイバである光ファイバ203に入射されてコネクタ202へ伝搬される。この場合、光ファイバ203に入射される光の光軸ずれがあったとき、その光軸ずれによって発生する1次モードが基本モードと共に伝搬されるため、光パワーの結合ロスが低減される(図8参照)。そのため、光軸ずれの精度を緩和してコスト削減を図ることが可能となる。
 また、送信機200Bのコネクタ202とケーブル400のコネクタ402との接続箇所において、コネクタ202から出射される850nm帯の光は、1310nmシングルモードファイバである光ファイバ401に入射されて受信機300Bc側へ伝搬される。この場合、光ファイバ401に入射される光の光軸ずれがあったとき、その光軸ずれによって発生する1次モードが基本モードと共に伝搬されるため、光パワーの結合ロスが低減される(図8参照)。そのため、光軸ずれの精度を緩和してコスト削減を図ることが可能となる。
 また、この場合、光ファイバ203によりコネクタ202へ伝搬されてくる850nm帯の光は、所定の波長幅(図62(a)参照)を有するものであることから、光ファイバ203の出力端面の光の強度分布はコアの中心に対して一方向に偏らないものとなる(図16(c1)参照)。そのため、光軸ずれの方向に依らずに、基本モードの成分のみを持つ光を用いて通信を行う場合と同様に、良好な結合効率を得ることが可能となる。
 また、ケーブル400のコネクタ403と受信機300Bcのコネクタ301Cとの接続箇所において、コネクタ403から出射される850nm帯の光は、1310nmシングルモードファイバである光ファイバ303に入射されて受光素子321へ伝搬される。この場合、光ファイバ303に入射される光の光軸ずれがあったとき、その光軸ずれによって発生する1次モードが基本モードと共に伝搬されるため、光パワーの結合ロスが低減される(図8参照)。そのため、光軸ずれの精度を緩和してコスト削減を図ることが可能となる。
 また、この場合、光ファイバ401によりコネクタ403へ伝搬されてくる850nm帯の光は、所定の波長幅(図62(a)参照)を有するものであることから、光ファイバ401の出力端面の光の強度分布はコアの中心に対して一方向に偏らないものとなる(図16(c1)参照)。そのため、光軸ずれの方向に依らずに、基本モードの成分のみを持つ光を用いて通信を行う場合と同様に、良好な結合効率を得ることが可能となる。
 また、受信機300Bcの受光素子321に入射される光の波長幅を、コネクタ301Cの光軸をずらすことで最適化し、受信信号品質が閾値以上となるように変更するものである。そのため、発光素子223が図62(a)に示すように広波長光源であっても、波長分散による影響を抑制して、所定の受信信号品質を確保することが可能となる。
 この場合、遅く到達した光と早く到達した光によって波長分散が起きるが、コネクタ301Cの光軸をずらすことで、受光素子321側に送る光の波長幅が制限され、波長分散による影響が抑制されて所定の受信信号品質が確保される。
 例えば、送信側から「101」のデータ情報が送信された場合、コネクタ301Cで波長幅が制限される前の段階では、図62(b)に示すように全波長の成分が存在することから波長分散の影響により“0”のデータ情報に“1”のデータ情報が被って「111」の誤ったデータ情報が得られる状態にあったとする。しかし、コネクタ301Cで光軸がずらされることで例えば図62(c)の矩形枠で示すように波長幅が制限され、波長分散の影響が抑制されて、「101」のデータ情報を正しく得ることが可能となる。
 なお、図60に示す送受信システム100Bcの受信機300Bcにおいては、信号品質モニタ部306およびコントローラ307Cがコネクタ301Cの外部に設けられる例を示したが、これらをコネクタ301C内に設ける構成も考えられる。
 また、図60に示す送受信システム100Bcの受信機300Bcにおいては、信号品質モニタ部306およびコントローラ307Cを備える例を示したが、図59に示す送受信システム100Bbと同様に、それらの機能を受信機とは別個の外部装置に持たせることも考えられる。
 複数レーンを持つシステムの場合、上述したコネクタ301Cの光軸の制御は、1レーン毎に行ってもよく、複数レーンを一括で制御してもよい。
 <2.変形例>
 なお、上述実施の形態においては、第1の波長が1310nmとして説明したが、光源としてレーザー光源やLED光源の使用が考えられることから、第1の波長としては、例えば300nmから5μmの間にあることが考えられる。
 また、上述の実施の形態においては、第1の波長が1310nmとして説明したが、この第1の波長が、1310nmを含む1310nm帯の波長であることも考えられる。また、上述の実施の形態においては、第1の波長が1310nmとして説明したが、この第1の波長が、1550nm、あるいは、1550nmを含む1550nm帯の波長であることも考えられる。
 また、上述実施の形態においては、光導波路が光ファイバである例で説明したが、本技術は光ファイバ以外の光導波路、例えばシリコン光導波路等である場合にも、適用できることは勿論である。
 以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
 また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏し得る。
 なお、本技術は、以下のような構成もとることができる。
 (1)第1の波長では基本モードのみを伝搬する光導波路を備え、
 基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光を用いて通信をし、
 上記第2の波長は、所定の波長幅を有し、上記光導波路が基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る波長である
 光通信装置。
 (2)上記第1の波長は、波長分散がゼロとなる波長である
 前記(1)に記載の光通信装置。
 (3)上記第1の波長は、300nmから5μmの間にある
 前記(1)または(2)に記載の光通信装置。
 (4)上記第1の波長は、1310nm帯または1550nm帯の波長である
 前記(3)に記載の光通信装置。
 (5)上記第2の波長は、850nm帯の波長である
 前記(1)から(4)のいずれかに記載の光通信装置。
 (6)上記光導波路は、光ファイバである
 前記(1)から(5)のいずれかに記載の光通信装置。
 (7)上記光導波路は、シリコン光導波路である
 前記(1)から(5)のいずれかに記載の光通信装置。
 (8)第1の波長では基本モードのみを伝搬する光導波路を備える光通信装置において、
 基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光を用いて通信をし、
 上記第2の波長は、所定の波長幅を有し、上記光導波路が基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る波長である
 光通信方法。
 (9)第1の波長では基本モードのみを伝搬する光導波路を持つ受信部と、
 上記第1の波長では基本モードのみを伝搬する光導波路を持ち、該光導波路を通じて、上記受信部の光導波路の入射端側に、基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光を入射する送信部を備え、
 上記第2の波長は、所定の波長幅を有し、上記受信部の光導波路および上記送信部の光導波路が基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る波長である
 光通信システム。
 (10)上記送信部の光導波路の入射側端に、基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ上記第2の波長の光を入射する発光部をさらに備える
 前記(9)に記載の光通信システム。
 (11)上記受信部と上記送信部の組み合わせを複数組備える
 前記(9)または(10)に記載の光通信システム。
 (12)上記送信部は、送信機のレセプタクル、またはケーブルのプラグである
 前記(9)から(11)のいずれかに記載の光通信システム。
 (13)上記受信部は、ケーブルのプラグ、または受信機のレセプタクルである
 前記(9)から(12)のいずれかに記載の光通信システム。
 (14)光源と、
 上記光源から出力される光を伝搬する光導波路を備え、
 上記光導波路は、第1の波長では基本モードのみを伝搬し、
 上記光源から出力される光は、基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光であり、
 上記第2の波長は、所定の波長幅を有し、上記光導波路が基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る波長であり、
 上記光導波路に入射される光の波長幅を変更する波長幅変更部をさらに備える
 光送信装置。
 (15)上記波長幅変更部は、上記光源と上記光導波路との間に介在されるフィルタの透過波長を変更することで上記光導波路に入射される光の波長幅を変更する
 前記(14)に記載の光送信装置。
 (16)上記波長幅変更部は、上記光源から出力される光の波長幅を変更することで上記光導波路に入射される光の波長幅を変更する
 前記(14)に記載の光送信装置。
 (17)上記波長幅変更部は、上記光導波路に入射される光の波長幅を間欠的に変更する
 前記(14)から(16)のいずれかに記載の光送信装置。
 (18)上記波長幅変更部は、使用条件に関連付けて、上記光導波路に入射される光の波長幅を変更する
 前記(17)に記載の光送信装置。
 (19)上記使用条件は、光受信装置と接続するためのケーブルの長さを含む
 前記(18)に記載の光送信装置。
 (20)上記使用条件は、データレートを含む
 前記(18)に記載の光送信装置。
 (21)上記波長幅変更部における上記波長幅の変更を操作するユーザ操作部をさらに備える
 前記(17)から(20)のいずれかに記載の光送信装置。
 (22)上記波長幅変更部は、上記光導波路に入射される光の波長幅を、上記光導波路で伝搬される光による受信信号品質が閾値以上となるように変更する
 前記(14)から(16)いずれかに記載の光送信装置。
 (23)上記波長幅変更部は、制御信号入力部から入力される制御信号に基づいて、上記光導波路に入射される光の波長幅を変更する
 前記(22)に記載の光送信装置。
 (24)上記波長幅変更部は、光受信装置から送られてくる制御信号に基づいて、上記光導波路に入射される光の波長幅を変更する
 前記(22)に記載の光送信装置。
 (25)上記光導波路で伝搬される光による受信信号品質を判断し、該受信信号品質を閾値以上とするための制御信号を生成する制御信号生成部をさらに備え、
 上記波長幅変更部は、上記制御信号生成部で生成された制御信号に基づいて、上記光導波路に入射される光の波長幅を変更する
 前記(22)に記載の光送信装置。
 (26)光導波路で伝搬された光を受光する受光部を備え、
 上記光導波路は、第1の波長では基本モードのみを伝搬し、
 上記光導波路で伝搬された光は、基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光であり、
 上記第2の波長は、所定の波長幅を有し、上記光導波路が基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る波長であり、
 上記受光部で得られる受光信号に基づいて受信信号品質を判断する受信信号品質判断部と、
 上記受信信号品質判断部における判断結果に基づいて、上記受信信号品質が閾値以上となるように上記光導波路に入射される光の波長幅を変更するための制御信号を生成する制御信号生成部をさらに備える
 波長幅調整装置。
 (27)上記制御信号は、光源と上記光導波路との間に介在されたフィルタの透過波長を変更することで上記光導波路に入射される光の波長幅を変更するための制御信号である
 前記(26)に記載の波長幅調整装置。
 (28)上記制御信号は、光源から出力される光の波長幅を変更することで上記光導波路に入射される光の波長幅を変更するための制御信号である
 前記(26)に記載の波長幅調整装置。
 (29)上記制御信号は、上記受信信号品質が閾値以上となるように上記光導波路に入射される光の波長幅と共に中心波長を変更するための制御信号である
 前記(26)から(28)のいずれかに記載の波長幅調整装置。
 (30)光導波路で伝搬された光を受光して受光信号を得る手順を有し、
 上記光導波路は、第1の波長では基本モードのみを伝搬し、
 上記光導波路で伝搬された光は、基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光であり、
 上記受光信号に基づいて受信信号品質を判断する手順と、
 上記受信信号品質の判断結果に基づいて、上記受信信号品質が閾値以上となるように上記光導波路に入射される光の波長幅を変更するための制御信号を生成する手順をさらに有する
 波長幅調整方法。
 (31)光導波路を通じて伝搬された光を受光する受光部を備え、
 上記光導波路は、第1の波長では基本モードのみを伝搬し、
 上記光は、基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光であり、
 上記第2の波長は、所定の波長幅を有し、上記光導波路が基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る波長であり、
 上記受光部に入射される光の波長幅を、受信信号品質が閾値以上となるように変更する波長幅変更部をさらに備える
 光受信装置。
 (32)上記波長幅変更部は、上記光導波路と上記受光部の間に配置されたフィルタの透過波長を変更することで上記受光部に入射される光の波長幅を変更する
 前記(31)に記載の光受信装置。
 (33)上記光導波路の出力側を接続するためのコネクタと、
 上記コネクタから上記受光部に光を伝搬するための他の光導波路をさらに備え、
 上記フィルタは、上記他の導波路と上記受光部との間に配置される
 前記(32)に記載の光受信装置。
 (34)上記波長幅変更部は、上記フィルタの透過波長と共に中心波長を変更する
 前記(32)または(33)に記載の光受信装置。
 (35)上記波長幅変更部は、上記光導波路の出力側を接続するためのコネクタの光軸をずらすことで上記受光部に入射される光の波長幅を変更する
 前記(31)に記載の光受信装置。
 (36)上記コネクタは、上記光導波路の出力側が接続される固定部と、上記受光部に光を伝搬するための他の光導波路が固定され、上記固定部に対して光軸が移動可能に取り付けられた移動可能部を有し、
 上記波長幅変更部は、上記移動可能部を移動することで上記コネクタの光軸をずらす
 前記(35)に記載の光受信装置。
 (37)上記波長幅変更部は、制御信号入力部から入力される制御信号に基づいて、上記受光部に入射される光の波長幅を変更する
 前記(31)から(36)のいずれかに記載の光受信装置。
 (38)上記受光部で得られた受光信号に基づいて受信信号品質を判断する受信信号品質判断部と、
 上記受信信号品質判断部における判断結果に基づいて、上記受信信号品質が閾値以上となるように上記受光部に入射される光の波長幅を変更するための制御信号を生成する制御信号生成部をさらに備え、
 上記波長幅変更部は、上記制御信号生成部で生成された制御信号に基づいて、上記受光部に入射される光の波長幅を変更する
 前記(31)から(36)のいずれかに記載の光受信装置。
 (39)光導波路を通じて伝搬された光を受光する光受信装置の受光部で得られた受光信号に基づいて受信信号品質を判断する受信信号品質判断部を備え、
 上記光導波路は、第1の波長では基本モードのみを伝搬し、
 上記光は、基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光であり、
 上記第2の波長は、所定の波長幅を有し、上記光導波路が基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る波長であり、
 上記受信信号品質判断部における判断結果に基づいて、上記受信信号品質が閾値以上となるように上記受光部に入射される光の波長幅を変更するための制御信号を生成する制御信号生成部をさらに備える
 波長幅調整装置。
 (40)上記制御信号は、上記光導波路と上記受光部の間に配置されたフィルタの透過波長を変更することで上記受光部に入射される光の波長幅を変更するための制御信号である
 前記(39)に記載の波長幅調整装置。
 (41)上記制御信号は、上記光導波路の出力側を接続するための上記光受信装置のコネクタの光軸をずらすことで上記受光部に入射される光の波長幅を変更するための制御信号である
 前記(39)に記載の波長幅調整装置。
 (42)上記制御信号は、上記受信信号品質が閾値以上となるように上記受光部に入射される光の波長幅と共に中心波長を変更するための制御信号である
 前記(39)に記載の波長幅調整装置。
 (43)光導波路を通じて伝搬された光を受光する光受信装置の受光部で得られた受光信号に基づいて受信信号品質を判断する手順を有し、
 上記光導波路は、第1の波長では基本モードのみを伝搬し、
 上記光は、基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光であり、
 上記第2の波長は、所定の波長幅を有し、上記光導波路が基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る波長であり、
 上記判断の結果に基づいて、上記受信信号品質が閾値以上となるように上記受光部に入射される光の波長幅を変更するための制御信号を生成する手順をさらに有する
 波長幅調整方法。
 100,100A,100Ba~100Bc・・・送受信システム
 200,200A,200B・・・送信機
 201,201A・・・発光部
 202・・・コネクタ(レセプタクル)
 203・・・光ファイバ
 203a・・・コア
 203b・・・クラッド
 204・・・制御信号入力端子
 204・・・プロセッサ
 205・・・ドライバ
 211・・・コネクタ本体
 212・・・接着剤注入孔
 213・・・光出射部(光伝達空間)
 214・・・レンズ(凸レンズ)
 215・・・位置規制部
 216・・・光ファイバ挿入孔
 217・・・接着剤
 221・・・フェルール
 222・・・基板
 223・・・発光素子
 224・・・配置用孔
 225・・・ミラー
 226・・・光ファイバ挿入孔
 227・・・接着剤
 228・・・ドライバIC
 228a・・・ドライバ
 228b・・・コントローラ
 228c・・・ユーザ操作部
 231・・・フィルタ
 232・・・制御IC
 232a・・・コントローラ
 232b・・・ユーザ操作部
 233・・・回転式可変フィルタ
 241・・・プロセッサ
 300,300A,300Ba~300Bc・・・受信機
 301,301C・・・コネクタ
 302・・・受光部
 303・・・光ファイバ
 303a・・・コア
 302b・・・クラッド
 304・・・フィルタ
 305・・・プロセッサ
 306・・・信号品質モニタ部
 307,307C・・・コントローラ
 308・・・受光信号出力端子
 309・・・制御信号入力端子
 311・・・コネクタ本体
 311a・・・第1の光学部
 311b・・・第2の光学部
 312・・・接着剤注入孔
 313・・・光入射部(光伝達空間)
 314・・・レンズ(凸レンズ)
 315・・・位置規制部
 316・・・光ファイバ挿入孔
 317・・・接着剤
 318・・・形状変化部材
 319・・・光透過材
 324・・・配置用孔
 325・・・ミラー
 326・・・光ファイバ挿入孔
 327・・・接着剤
 321・・・受光素子
 322・・・プロセッサ
 331・・・フェルール
 332・・・基板
 400・・・ケーブル
 401・・・光ファイバ
 401a・・・コア
 401b・・・クラッド
 402,403・・・コネクタ(プラグ)
 411・・・コネクタ本体
 412・・・接着剤注入孔
 413・・・光入射部(光伝達空間)
 414・・・レンズ(凸レンズ)
 415・・・位置規制部
 416・・・光ファイバ挿入孔
 417・・・接着剤
 500A,500B・・・最適化装置
 501・・・コネクタ(レセプタクル)
 502・・・受光素子
 503・・・信号品質モニタ部
 504・・・コントローラ
 506・・・光ファイバ

Claims (43)

  1.  第1の波長では基本モードのみを伝搬する光導波路を備え、
     基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光を用いて通信をし、
     上記第2の波長は、所定の波長幅を有し、上記光導波路が基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る波長である
     光通信装置。
  2.  上記第1の波長は、波長分散がゼロとなる波長である
     請求項1に記載の光通信装置。
  3.  上記第1の波長は、300nmから5μmの間にある
     請求項1に記載の光通信装置。
  4.  上記第1の波長は、1310nm帯または1550nm帯の波長である
     請求項3に記載の光通信装置。
  5.  上記第2の波長は、850nm帯の波長である
     請求項1に記載の光通信装置。
  6.  上記光導波路は、光ファイバである
     請求項1に記載の光通信装置。
  7.  上記光導波路は、シリコン光導波路である
     請求項1に記載の光通信装置。
  8.  第1の波長では基本モードのみを伝搬する光導波路を備える光通信装置において、
     基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光を用いて通信をし、
     上記第2の波長は、所定の波長幅を有し、上記光導波路が基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る波長である
     光通信方法。
  9.  第1の波長では基本モードのみを伝搬する光導波路を持つ受信部と、
     上記第1の波長では基本モードのみを伝搬する光導波路を持ち、該光導波路を通じて、上記受信部の光導波路の入射端側に、基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光を入射する送信部を備え、
     上記第2の波長は、所定の波長幅を有し、上記受信部の光導波路および上記送信部の光導波路が基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る波長である
     光通信システム。
  10.  上記送信部の光導波路の入射側端に、基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ上記第2の波長の光を入射する発光部をさらに備える
     請求項9に記載の光通信システム。
  11.  上記受信部と上記送信部の組み合わせを複数組備える
     請求項9に記載の光通信システム。
  12.  上記送信部は、送信機のレセプタクル、またはケーブルのプラグである
     請求項9に記載の光通信システム。
  13.  上記受信部は、ケーブルのプラグ、または受信機のレセプタクルである
     請求項9に記載の光通信システム。
  14.  光源と、
     上記光源から出力される光を伝搬する光導波路を備え、
     上記光導波路は、第1の波長では基本モードのみを伝搬し、
     上記光源から出力される光は、基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光であり、
     上記第2の波長は、所定の波長幅を有し、上記光導波路が基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る波長であり、
     上記光導波路に入射される光の波長幅を変更する波長幅変更部をさらに備える
     光送信装置。
  15.  上記波長幅変更部は、上記光源と上記光導波路との間に介在されるフィルタの透過波長を変更することで上記光導波路に入射される光の波長幅を変更する
     請求項14に記載の光送信装置。
  16.  上記波長幅変更部は、上記光源から出力される光の波長幅を変更することで上記光導波路に入射される光の波長幅を変更する
     請求項14に記載の光送信装置。
  17.  上記波長幅変更部は、上記光導波路に入射される光の波長幅を間欠的に変更する
     請求項14に記載の光送信装置。
  18.  上記波長幅変更部は、使用条件に関連付けて、上記光導波路に入射される光の波長幅を変更する
     請求項17に記載の光送信装置。
  19.  上記使用条件は、光受信装置と接続するためのケーブルの長さを含む
     請求項18に記載の光送信装置。
  20.  上記使用条件は、データレートを含む
     請求項18に記載の光送信装置。
  21.  上記波長幅変更部における上記波長幅の変更を操作するユーザ操作部をさらに備える
     請求項17に記載の光送信装置。
  22.  上記波長幅変更部は、上記光導波路に入射される光の波長幅を、上記光導波路で伝搬される光による受信信号品質が閾値以上となるように変更する
     請求項14に記載の光送信装置。
  23.  上記波長幅変更部は、制御信号入力部から入力される制御信号に基づいて、上記光導波路に入射される光の波長幅を変更する
     請求項22に記載の光送信装置。
  24.  上記波長幅変更部は、光受信装置から送られてくる制御信号に基づいて、上記光導波路に入射される光の波長幅を変更する
     請求項22に記載の光送信装置。
  25.  上記光導波路で伝搬される光による受信信号品質を判断し、該受信信号品質を閾値以上とするための制御信号を生成する制御信号生成部をさらに備え、
     上記波長幅変更部は、上記制御信号生成部で生成された制御信号に基づいて、上記光導波路に入射される光の波長幅を変更する
     請求項22に記載の光送信装置。
  26.  光導波路で伝搬された光を受光する受光部を備え、
     上記光導波路は、第1の波長では基本モードのみを伝搬し、
     上記光導波路で伝搬された光は、基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光であり、
     上記第2の波長は、所定の波長幅を有し、上記光導波路が基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る波長であり、
     上記受光部で得られる受光信号に基づいて受信信号品質を判断する受信信号品質判断部と、
     上記受信信号品質判断部における判断結果に基づいて、上記受信信号品質が閾値以上となるように上記光導波路に入射される光の波長幅を変更するための制御信号を生成する制御信号生成部をさらに備える
     波長幅調整装置。
  27.  上記制御信号は、光源と上記光導波路との間に介在されたフィルタの透過波長を変更することで上記光導波路に入射される光の波長幅を変更するための制御信号である
     請求項26に記載の波長幅調整装置。
  28.  上記制御信号は、光源から出力される光の波長幅を変更することで上記光導波路に入射される光の波長幅を変更するための制御信号である
     請求項26に記載の波長幅調整装置。
  29.  上記制御信号は、上記受信信号品質が閾値以上となるように上記光導波路に入射される光の波長幅と共に中心波長を変更するための制御信号である
     請求項26に記載の波長幅調整装置。
  30.  光導波路で伝搬された光を受光して受光信号を得る手順を有し、
     上記光導波路は、第1の波長では基本モードのみを伝搬し、
     上記光導波路で伝搬された光は、基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光であり、
     上記受光信号に基づいて受信信号品質を判断する手順と、
     上記受信信号品質の判断結果に基づいて、上記受信信号品質が閾値以上となるように上記光導波路に入射される光の波長幅を変更するための制御信号を生成する手順をさらに有する
     波長幅調整方法。
  31.  光導波路を通じて伝搬された光を受光する受光部を備え、
     上記光導波路は、第1の波長では基本モードのみを伝搬し、
     上記光は、基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光であり、
     上記第2の波長は、所定の波長幅を有し、上記光導波路が基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る波長であり、
     上記受光部に入射される光の波長幅を、受信信号品質が閾値以上となるように変更する波長幅変更部をさらに備える
     光受信装置。
  32.  上記波長幅変更部は、上記光導波路と上記受光部の間に配置されたフィルタの透過波長を変更することで上記受光部に入射される光の波長幅を変更する
     請求項31に記載の光受信装置。
  33.  上記光導波路の出力側を接続するためのコネクタと、
     上記コネクタから上記受光部に光を伝搬するための他の光導波路をさらに備え、
     上記フィルタは、上記他の導波路と上記受光部との間に配置される
     請求項32に記載の光受信装置。
  34.  上記波長幅変更部は、上記フィルタの透過波長と共に中心波長を変更する
     請求項32に記載の光受信装置。
  35.  上記波長幅変更部は、上記光導波路の出力側を接続するためのコネクタの光軸をずらすことで上記受光部に入射される光の波長幅を変更する
     請求項31に記載の光受信装置。
  36.  上記コネクタは、上記光導波路の出力側が接続される固定部と、上記受光部に光を伝搬するための他の光導波路が固定され、上記固定部に対して光軸が移動可能に取り付けられた移動可能部を有し、
     上記波長幅変更部は、上記移動可能部を移動することで上記コネクタの光軸をずらす
     請求項35に記載の光受信装置。
  37.  上記波長幅変更部は、制御信号入力部から入力される制御信号に基づいて、上記受光部に入射される光の波長幅を変更する
     請求項31に記載の光受信装置。
  38.  上記受光部で得られた受光信号に基づいて受信信号品質を判断する受信信号品質判断部と、
     上記受信信号品質判断部における判断結果に基づいて、上記受信信号品質が閾値以上となるように上記受光部に入射される光の波長幅を変更するための制御信号を生成する制御信号生成部をさらに備え、
     上記波長幅変更部は、上記制御信号生成部で生成された制御信号に基づいて、上記受光部に入射される光の波長幅を変更する
     請求項31に記載の光受信装置。
  39.  光導波路を通じて伝搬された光を受光する光受信装置の受光部で得られた受光信号に基づいて受信信号品質を判断する受信信号品質判断部を備え、
     上記光導波路は、第1の波長では基本モードのみを伝搬し、
     上記光は、基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光であり、
     上記第2の波長は、所定の波長幅を有し、上記光導波路が基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る波長であり、
     上記受信信号品質判断部における判断結果に基づいて、上記受信信号品質が閾値以上となるように上記受光部に入射される光の波長幅を変更するための制御信号を生成する制御信号生成部をさらに備える
     波長幅調整装置。
  40.  上記制御信号は、上記光導波路と上記受光部の間に配置されたフィルタの透過波長を変更することで上記受光部に入射される光の波長幅を変更するための制御信号である
     請求項39に記載の波長幅調整装置。
  41.  上記制御信号は、上記光導波路の出力側を接続するための上記光受信装置のコネクタの光軸をずらすことで上記受光部に入射される光の波長幅を変更するための制御信号である
     請求項39に記載の波長幅調整装置。
  42.  上記制御信号は、上記受信信号品質が閾値以上となるように上記受光部に入射される光の波長幅と共に中心波長を変更するための制御信号である
     請求項39に記載の波長幅調整装置。
  43.  光導波路を通じて伝搬された光を受光する光受信装置の受光部で得られた受光信号に基づいて受信信号品質を判断する手順を有し、
     上記光導波路は、第1の波長では基本モードのみを伝搬し、
     上記光は、基本モードと共に少なくとも1次モードの成分を持つ第2の波長の光であり、
     上記第2の波長は、所定の波長幅を有し、上記光導波路が基本モードと共に少なくとも1次モードを伝搬し得る波長であり、
     上記判断の結果に基づいて、上記受信信号品質が閾値以上となるように上記受光部に入射される光の波長幅を変更するための制御信号を生成する手順をさらに有する
     波長幅調整方法。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005140990A (ja) * 2003-11-06 2005-06-02 Sumitomo Electric Ind Ltd 光デバイス及びそれを用いた光通信システム
JP2010278903A (ja) * 2009-05-29 2010-12-09 Fujitsu Ltd 分散補償装置、分散補償方法、光受信装置および光受信方法
WO2011030897A1 (ja) * 2009-09-14 2011-03-17 日本電信電話株式会社 帯域可変通信方法、帯域可変通信装置、伝送帯域決定装置、伝送帯域決定方法、ノード装置、通信路設定システム、及び通信路設定方法
JP2014135618A (ja) * 2013-01-09 2014-07-24 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光通信システムの局側装置及び受信方法
JP2017003620A (ja) * 2015-06-04 2017-01-05 日本電信電話株式会社 アレイ型光デバイスおよび光ファイバ接続部品
WO2018027267A1 (en) * 2016-08-09 2018-02-15 Macquarie University A system and a method for detecting the installation of an optical tap and a method of securing an optical signal in an optical fibre
JP2019530015A (ja) * 2016-09-30 2019-10-17 コーニング インコーポレイテッド 臭素でアップドーピングされたクラッドを有する低曲げ損失シングルモード光ファイバ
WO2020184094A1 (ja) * 2019-03-08 2020-09-17 ソニー株式会社 光通信装置、光通信方法および光通信システム

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005140990A (ja) * 2003-11-06 2005-06-02 Sumitomo Electric Ind Ltd 光デバイス及びそれを用いた光通信システム
JP2010278903A (ja) * 2009-05-29 2010-12-09 Fujitsu Ltd 分散補償装置、分散補償方法、光受信装置および光受信方法
WO2011030897A1 (ja) * 2009-09-14 2011-03-17 日本電信電話株式会社 帯域可変通信方法、帯域可変通信装置、伝送帯域決定装置、伝送帯域決定方法、ノード装置、通信路設定システム、及び通信路設定方法
JP2014135618A (ja) * 2013-01-09 2014-07-24 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光通信システムの局側装置及び受信方法
JP2017003620A (ja) * 2015-06-04 2017-01-05 日本電信電話株式会社 アレイ型光デバイスおよび光ファイバ接続部品
WO2018027267A1 (en) * 2016-08-09 2018-02-15 Macquarie University A system and a method for detecting the installation of an optical tap and a method of securing an optical signal in an optical fibre
JP2019530015A (ja) * 2016-09-30 2019-10-17 コーニング インコーポレイテッド 臭素でアップドーピングされたクラッドを有する低曲げ損失シングルモード光ファイバ
WO2020184094A1 (ja) * 2019-03-08 2020-09-17 ソニー株式会社 光通信装置、光通信方法および光通信システム

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