WO2024004012A1 - 光回路および方法 - Google Patents
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- H04B10/073—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an out-of-service signal
Definitions
- the present invention relates to optical circuits and methods.
- Patent Document 1 states, ⁇ After the polarization-separated optical signals are combined in a single polarization direction, the combined optical signals are optically branched, and...the optical signals are combined so that the polarization directions are different. and outputs an optical signal for the probe" (paragraph 0047).
- Patent Document 2 states, ⁇ Branching continuous light of TE polarization...Modulating the branched continuous light...Converting modulated light of modulated TE polarization to TM polarization...Combining modulated light of TE polarization and TM polarization. ” (Paragraph 0048).
- Patent Document 1 [P2016-208276A
- an optical circuit in a first aspect of the present invention, includes an optical switch that outputs incident light polarized in a first polarization direction to either a first optical path or a second optical path while maintaining the polarization state; arranged on the output side, outputs the incident light input from the first optical path from the output port while maintaining the polarization state, and outputs the incident light input from the second optical path in the first polarization direction. and a polarization rotation coupling element that converts the polarized light into polarized light in a second polarization direction orthogonal to the polarized light and outputs the polarized light from the output port.
- the optical switch is a Mach-Zehnder type optical switch that switches the optical path on the output side from one of the first optical path and the second optical path to the other according to the magnitude of the applied voltage. There may be.
- any of the above optical circuits is an optical branching coupler that is disposed in each of the first optical path and the second optical path, and branches a part of the incident light into an optical path different from the optical path to the polarization rotation coupling element. It may further include. Any of the above-mentioned optical circuits is branched by the optical branching coupler arranged in each of the first optical path and the second optical path in order to predetermine the magnitude of the voltage applied to the optical switch.
- the device may further include a light receiving element that receives a portion of the incident light.
- any of the above-mentioned optical circuits is configured to output a current value by each of the light receiving elements receiving a part of the incident light and photoelectrically converting the received light, and a light output from the polarization rotation coupling element.
- the control unit further includes a control unit that specifies the correlation with the power in advance and calculates the optical power of the light output from the polarization rotation coupling element based on the correlation and the respective current values due to the new incident light. It's okay.
- any of the above optical circuits is an optical branching coupler that is disposed in each of the first optical path and the second optical path, and branches a part of the incident light into an optical path different from the optical path to the polarization rotation coupling element. It may further include. Any of the above optical circuits further includes a light receiving element that receives a portion of the incident light branched by the optical branching coupler disposed in each of the first optical path and the second optical path. Good too. Any of the above-mentioned optical circuits is configured to output a current value by each of the light receiving elements receiving a part of the incident light and photoelectrically converting the received light, and a light output from the polarization rotation coupling element. The control unit further includes a control unit that specifies the correlation with the power in advance and calculates the optical power of the light output from the polarization rotation coupling element based on the correlation and the respective current values due to the new incident light. It's okay.
- any of the above optical circuits is arranged on the output side of the polarization rotation coupling element, and directs a part of the light output from the polarization rotation coupling element to an optical path different from an optical path to the output side of the optical circuit. It may further include a second optical branching coupler for branching into two. Any of the above-mentioned optical circuits is a second light receiving element that receives a part of the light branched by the second optical branching coupler, and the second light receiving element receives a part of the light and generates a photoelectron. It may further include a second light receiving element arranged to identify in advance the correlation between the current value outputted by the conversion and the optical power of the light outputted to the output side of the optical circuit.
- the control unit may further include a control unit that calculates the optical power of the light output to the output side of the optical circuit based on the current value from the second light receiving element.
- any of the above optical circuits is arranged in each of the first optical path and the second optical path, and allows the incident light propagating in each of the first optical path and the second optical path to pass through without attenuation, Alternatively, it may further include a damping element that attenuates and shuts off. Any of the above optical circuits is arranged on the output side of the polarization rotation coupling element, and directs a part of the light output from the polarization rotation coupling element to an optical path different from an optical path to the output side of the optical circuit. It may further include an optical branching coupler for branching into two.
- the incident light in the first optical path is passed through without being attenuated by the attenuating element, and the incident light in the second optical path is transmitted through the attenuation element in order to predetermine the magnitude of the voltage to be applied to the optical switch.
- a first state in which the incident light is attenuated and blocked; and the incident light in the first optical path is attenuated and blocked by the attenuation element, and the incident light in the second optical path is passed through without being attenuated.
- the light receiving device may further include a light receiving element that receives a portion of the light branched by the light branching coupler in each of the second states.
- any one of the optical circuits described above has a current value output when the light receiving element receives a part of the light and photoelectrically converts it, and the optical circuit
- the correlation with the optical power of the light output to the output side of the light is specified in advance, and the light is
- the device may further include a control unit that calculates the optical power of the light output to the output side of the circuit.
- any of the above optical circuits is arranged on the output side of the polarization rotation coupling element, and directs a part of the light output from the polarization rotation coupling element to an optical path different from an optical path to the output side of the optical circuit. It may further include an optical branching coupler for branching into two. Any of the above optical circuits may further include a light receiving element that receives a portion of the light branched by the optical branching coupler. In any of the above optical circuits, in each state in which the optical switch switches to the first optical path and the second optical path, the light receiving element receives a part of the light and photoelectrically converts it.
- the correlation between the output current value and the optical power of the light output to the output side of the optical circuit is specified in advance, and the correlation between the respective states and the current value from the light receiving element due to new incident light are determined.
- the optical system may further include a control unit that calculates the optical power of the light output to the output side of the optical circuit based on the above.
- control unit is arranged on the output side of the optical circuit for each of the polarized light in the first polarization direction and the polarized light in the second polarization direction, and inputs the new incident light.
- the optical sensitivity of the device under test is calculated by dividing the current value output from the device under test by the calculated optical power, and thereby the polarization dependence of the device under test is determined. Good too.
- the polarization rotation coupling element has a waveguide structure that breaks the symmetry of the first polarization direction with respect to the incident light input from the second optical path.
- the fundamental mode of the polarized light in the second polarization direction may be converted to the first mode of polarization in the second polarization direction, and the first mode of polarization in the second polarization direction may be further converted to the fundamental mode of polarization in the second polarization direction.
- a method in a second aspect of the invention, includes outputting incident light polarized in a first polarization direction to either a first optical path or a second optical path while maintaining the polarization state by an optical switch;
- incident light is input to the polarization rotation coupling element from the second optical path, the incident light is outputted from the output port of the polarization rotation coupling element while maintaining the polarization state, and the input light is transmitted from the second optical path to the polarization rotation coupling element.
- the incident light is converted by the polarization rotation coupling element into polarized light in a second polarization direction orthogonal to the first polarization direction, and the polarization rotation coupling element converts the incident light into polarized light in a second polarization direction orthogonal to the first polarization direction. and outputting from.
- the optical switch is a Mach-Zehnder type optical switch that switches the optical path on the output side from one of the first optical path and the second optical path to the other depending on the magnitude of the applied voltage. It's okay. Any of the above methods may further include outputting a current value by receiving and photoelectrically converting the light passing through the first optical path and the second optical path using a light receiving element. In any of the above methods, the optical path on the output side of the optical switch is changed between the first optical path and the second optical path based on the current value that changes depending on the magnitude of the voltage applied to the optical switch. The method may further include determining the magnitude of a voltage applied to the optical switch to switch from one to the other.
- Any of the above methods may further include outputting a current value by receiving and photoelectrically converting the light passing through the first optical path and the second optical path using a light receiving element. Any of the above methods may further include specifying a correlation between the current value and the optical power of the light output from the polarization rotation coupling element. Any of the above methods may further include calculating the optical power of the light output from the polarization rotation coupling element based on the correlation and the current value due to the new incident light.
- the method further comprises calculating the optical sensitivity of the device under test by dividing a current value output from the test device by the calculated optical power, and determining polarization dependence of the device under test based on this. It's okay.
- FIG. 1 is a schematic diagram of an optical circuit system 10 including an optical circuit 100 according to a first embodiment.
- FIG. 3 is a flow diagram showing a method for determining the voltage applied to the optical switch 110 in the optical circuit 100 according to the first embodiment. 3 is a graph for explaining an example of the relationship between the applied voltage and the output current value of the optical switch 110.
- FIG. A flow diagram showing a method for identifying the correlation between the current value output from the light receiving elements 131 and 133 and the optical power of the light output from the optical circuit 100 for each polarization direction in the optical circuit 100 according to the first embodiment. It is.
- FIG. 3 is a flow diagram showing a method for determining polarization dependence of the DUT 60 in the optical circuit 100 according to the first embodiment.
- FIG. 2 is a schematic diagram of an optical circuit system 10 including an optical circuit 200 according to a second embodiment.
- FIG. 3 is a schematic diagram of an optical circuit system 10 including an optical circuit 300 according to a third embodiment.
- FIG. 1 is a schematic diagram of an optical circuit system 10 including an optical circuit 100 according to the first embodiment.
- the direction in which guided light travels is shown by a white arrow, and the direction in which a signal flows is shown by a black arrow.
- white arrow the direction in which guided light travels
- black arrow the direction in which a signal flows
- the optical circuit system 10 includes an optical circuit 100, an optical power meter 50, and a DUT (device under test) 60.
- the optical circuit system 10 uses the optical circuit 100 to quickly determine the polarization dependence of the DUT 60.
- the optical circuit system 10 places an optical power meter 50 in advance at the location of the DUT 60 on the output side of the optical circuit 100, and measures the light output from the optical circuit 100. Detects the optical power of.
- the optical circuit 100 is, for example, an optical waveguide type circuit using an optical fiber.
- a TE polarized wave (a plane wave in which the electric field is perpendicular to the plane of incidence; orthogonally polarized wave) polarized in the first polarization direction enters the optical circuit 100 .
- the incident light may be, for example, a laser beam oscillated from a DFB laser (distributed feedback laser).
- the wavelength of the incident light may be, for example, about 1.3 to 1.5 ⁇ m.
- the optical circuit 100 has TE polarization polarized in a first polarization direction and TM polarization polarized in a second polarization direction perpendicular to the first polarization direction (a plane wave in which the magnetic field is perpendicular to the plane of incidence; parallel polarization). ) and can be output.
- the optical circuit 100 can switch the polarization of output light from one of TM polarization and TE polarization to the other at high speed. That is, according to the optical circuit 100, the polarization dependence of the DUT 60 can be determined at high speed.
- the optical circuit 100 includes an optical switch 110, optical branching couplers 121 and 123, light receiving elements 131 and 133, a polarization rotation coupling element 140, and a control section 150.
- the optical switch 110 receives the incident light to the optical circuit 100, that is, the TE polarized wave.
- the optical switch 110 is capable of outputting light to each of two different optical paths, a first optical path and a second optical path.
- the optical switch 110 outputs the incident light to either the first optical path or the second optical path while maintaining the polarization state.
- the optical switch 110 may be, for example, an optical waveguide type optical switch, and as a specific example, it may be a Mach-Zehnder type optical switch. In this case, the optical switch 110 switches the output side optical path from one of the first optical path and the second optical path to the other depending on the magnitude of the applied voltage.
- the optical branching couplers 121 and 123 are arranged in each of the first optical path and the second optical path on the output side of the optical switch 110.
- Optical branching couplers 121 and 123 are arranged between optical switch 110 and polarization rotation coupling element 140.
- the optical branching couplers 121 and 123 branch part of the incident light into an optical path different from the optical path to the polarization rotation coupling element 140.
- the light-receiving elements 131 and 133 receive a portion of each incident light branched by the light branching couplers 121 and 123 arranged in the first optical path and the second optical path, respectively.
- the light receiving elements 131 and 133 photoelectrically convert the received light to generate a current, and output the current value to the control unit 150.
- the light receiving elements 131 and 133 are arranged in each of the first optical path and the second optical path in order to predetermine at least the magnitude of the voltage to be applied to the optical switch 110.
- the polarization rotation coupling element 140 is arranged on the output side of the first optical path and the second optical path.
- the polarization rotation coupling element 140 has two input ports corresponding to a first optical path and a second optical path, and one output port.
- Polarization rotation coupling element 140 may have a different number of output ports depending on the number of channels that DUT 60 has.
- the polarization rotation coupling element 140 outputs the incident light polarized in the first polarization direction, which is input from the first optical path to one input port, from the output port while maintaining the polarization state.
- the polarization rotation coupling element 140 converts the incident light input from the second optical path to the other input port into polarized light in a second polarization direction perpendicular to the first polarization direction, and outputs the polarized light from the output port.
- the polarization rotation coupling element 140 has a waveguide structure that breaks the symmetry of the first polarization direction with respect to the incident light input from the second optical path to the other input port. Converting the fundamental mode to a first mode of polarization in a second polarization direction.
- the polarization rotation coupling element 140 further converts the converted incident light from the primary mode of polarization in the second polarization direction to the fundamental mode of polarization in the second polarization direction, and outputs it from the output port. do. Note that in the optical circuit 100 of this embodiment, an optical element that actively converts the polarization direction is not arranged on the output side of the polarization rotation coupling element 140. The light output from the output port 140 corresponds to the light output from the optical circuit 100.
- the control unit 150 inputs a control signal to the optical switch 110.
- the control unit 150 applies a voltage to the optical switch 110 in order to switch the optical path on the output side of the Mach-Zehnder optical switch 110 from one of the first optical path and the second optical path to the other.
- the control unit 150 receives from each of the light receiving elements 131 and 133 a current value outputted when each of the light receiving elements 131 and 133 receives a part of the incident light and photoelectrically converts it.
- the control unit 150 also receives from the optical power meter 50 a voltage value corresponding to the optical power of the light output from the optical circuit 100.
- the control unit 150 also applies a driving voltage to the DUT 60 and receives a current value from the DUT 60 which has received the light from the optical circuit 100 .
- the optical power meter 50 is placed on the output side of the optical circuit 100.
- the optical power meter 50 receives the light output from the optical circuit 100 and detects its intensity, that is, the optical power.
- the optical power meter 50 outputs a voltage value corresponding to the detected optical power to the control unit 150.
- the optical power meter 50 is removed from the output side of the optical circuit 100 when determining the polarization dependence of the DUT 60 using the optical circuit 100.
- the DUT 60 is placed where the optical power meter 50 is placed, that is, on the output side of the optical circuit 100.
- the DUT 60 may be, for example, an optical transceiver or a receiving section of an optical interface of CPO (Co-Packaged Optics).
- the DUT 60 receives light from the optical circuit 100 while being driven by applying a driving voltage from the control unit 150, and outputs a current value to the control unit 150 according to the intensity of the light.
- FIG. 2 is a flow diagram showing a method for determining the voltage applied to the optical switch 110 in the optical circuit 100 according to the first embodiment.
- the optical switch 110 may be a Mach-Zehnder type optical switch. Even if Mach-Zehnder optical switches are made based on the same design, the magnitude of the voltage that must be applied to switch the optical path on the output side may vary due to variations in the optical switch manufacturing process. It may be different. Therefore, when the optical circuit 100 uses the Mach-Zehnder type optical switch 110 to determine the polarization dependence of the DUT 60, it is necessary to determine the magnitude of the voltage in advance. Note that in the following description, this voltage may be referred to as an operating point.
- the optical circuit 100 may execute the method for determining the applied voltage shown in FIG. 2 as one of the steps before executing the method for determining the polarization dependence of the DUT 60.
- the flow of FIG. 2 may be started, for example, by starting to input TE polarized light into the optical circuit 100.
- the optical circuit 100 executes an applied voltage adjustment step (step S11). Specifically, the control unit 150 of the optical circuit 100 adjusts the voltage applied to the optical switch 110 into which the TE polarized wave is input.
- the optical circuit 100 executes a photoelectric conversion step (step S12). Specifically, the optical circuit 100 receives the light passing through the first optical path and the second optical path using the light receiving elements 131 and 133, and photoelectrically converts the received light, thereby outputting a current value.
- the optical circuit 100 repeats steps S11 to S12 until the maximum output current value is found (step S13), and ends the flow when the maximum output current value is found.
- the control unit 150 of the optical circuit 100 changes the optical path on the output side of the optical switch 110 into a first optical path and a second optical path based on a current value that changes depending on the magnitude of the voltage applied to the optical switch 110. Determine the magnitude of the voltage applied to optical switch 110 to switch from one side of the optical path to the other.
- the control unit 150 repeatedly adjusts the voltage applied to the optical switch 110 and finds the maximum output current value while monitoring the current values output from each of the light receiving elements 131 and 133.
- the control unit 150 determines the found maximum of the output current value as the magnitude of the voltage to be applied to the optical switch 110 in order to switch the optical path on the output side of the optical switch 110 from one of the first optical path and the second optical path to the other. do.
- the control unit 150 stores the determined voltage magnitude.
- FIG. 3 is a graph for explaining an example of the relationship between the applied voltage and the output current value of the optical switch 110.
- the horizontal axis of the upper graph 70 indicates the applied voltage
- the vertical axis indicates the output current value of the light receiving element 131.
- the horizontal axis of the lower graph 80 indicates the applied voltage
- the vertical axis indicates the output current value of the light receiving element 133.
- each of the graphs 70 and 80 the output characteristics of the optical switch 110 and the output characteristics of the optical switch for comparison are shown side by side.
- the graph 70 shows the output characteristics as a solid line
- the graph 80 shows the output characteristics as a broken line.
- straight broken lines are shown at the positions where the magnitude of the applied voltage is V1, V2, V3, and V4.
- the operating point is indicated by a circle.
- the output current value of the light receiving element 131 becomes maximum.
- the applied voltage of the optical switch 110 is V2 or V4
- the light incident on the optical circuit 100 travels most toward the first optical path side where the light receiving element 131 is arranged.
- the output current value of the light receiving element 133 becomes maximum when the voltages applied to the optical switch 110 are V1 and V3.
- the applied voltage of the optical switch 110 is V1 or V3
- the light incident on the optical circuit 100 travels most toward the second optical path side where the light receiving element 133 is arranged.
- the operating points of the optical switch 110 are V1, V2, V3, and V4, respectively.
- the applied voltage at which the output current value of the light receiving elements 131 and 133 becomes maximum is: It is different from any of V1, V2, V3, and V4. As mentioned above, this is due to variations in the manufacturing process of the optical switch 110 and the comparison switch.
- FIG. 4 shows a method for specifying the correlation between the current value output from the light receiving elements 131 and 133 and the optical power of the light output from the optical circuit 100 for each polarization direction in the optical circuit 100 according to the first embodiment.
- FIG. The optical circuit 100 may execute the correlation identification method shown in FIG. 4 as one of the steps before executing the method of determining the polarization dependence of the DUT 60.
- the optical power meter 50 is placed on the output side of the optical circuit 100 instead of the DUT 60.
- the DUT 60 When carrying out the method of determining the polarization dependence of the DUT 60, the DUT 60 is placed on the output side of the optical circuit 100 instead of the optical power meter 50. In this case, since the optical circuit 100 cannot detect the optical power of the output light with the optical power meter 50, it is necessary to estimate the optical power of the light input to the DUT 60. Therefore, as an example, the optical circuit 100 may specify in advance the correlation between the optical power of the output light detected by the optical power meter 50 and the current values from the light receiving elements 131 and 133.
- the optical circuit 100 receives input data to the DUT 60 based on the current values from the light receiving elements 131 and 133 and the correlation.
- the optical power of the light may be calculated.
- correlation identification is performed first when the optical switch 110 switches to the first optical path, and then correlation identification when the optical switch 110 switches to the second optical path. however, the reverse order may be used.
- the flow in FIG. 4 may be started, for example, by starting to input TE polarized light into the optical circuit 100.
- the optical circuit 100 executes an applied voltage adjustment step (step S21). Specifically, the control unit 150 of the optical circuit 100 applies a voltage of V2 or V4 to the optical switch 110 into which the TE polarized wave is incident, and causes the light incident on the optical circuit 100 to proceed to the first optical path side.
- the optical circuit 100 executes a photoelectric conversion step (step S22). Specifically, the optical circuit 100 outputs a current value by receiving the light passing through the first optical path using the light receiving element 131 and photoelectrically converting the received light.
- the optical circuit 100 executes an optical power detection step (step S23). Specifically, the optical circuit 100 receives, by the optical power meter 50, the light output from the polarization rotation coupling element 140, that is, the TE polarized light, and detects its intensity, that is, the optical power. The optical power meter 50 outputs a voltage value corresponding to the detected optical power to the control unit 150.
- the optical circuit 100 executes a correlation identification step (step S24). Specifically, the control unit 150 of the optical circuit 100 controls the current value output by the light receiving element 131 receiving a part of the incident light and photoelectrically converting it, and the TE output from the polarization rotation coupling element 140. Identify the correlation between polarization and optical power. The control unit 150 stores a function indicating the specified correlation, a conversion table between a current value and optical power based on the specified correlation, etc. for the TE polarization.
- the optical circuit 100 executes the applied voltage adjustment step (step S25). Specifically, the control unit 150 of the optical circuit 100 applies a voltage of V1 or V3 to the optical switch 110 into which the TE polarized wave is input, and causes the light incident on the optical circuit 100 to proceed to the second optical path side.
- the optical circuit 100 executes a photoelectric conversion step (step S26). Specifically, the optical circuit 100 receives the light passing through the second optical path using the light receiving element 133 and photoelectrically converts the received light, thereby outputting a current value.
- the optical circuit 100 executes an optical power detection step (step S27). Specifically, the optical circuit 100 receives the light output from the polarization rotation coupling element 140, that is, the TM polarization, using the optical power meter 50, and detects its intensity, that is, the optical power. The optical power meter 50 outputs a voltage value corresponding to the detected optical power to the control unit 150.
- the optical circuit 100 executes the correlation identification step (step S28), and ends the flow. Specifically, the control unit 150 of the optical circuit 100 controls the current value output by the light receiving element 133 receiving a part of the incident light and photoelectrically converting it, and the TM output from the polarization rotation coupling element 140. Identify the correlation between polarization and optical power. The control unit 150 stores a function indicating the specified correlation, a conversion table between a current value and optical power based on the specified correlation, and the like for the TM polarized wave.
- FIG. 5 is a flow diagram showing a method for determining polarization dependence of the DUT 60 in the optical circuit 100 according to the first embodiment.
- the polarization dependence determination when the optical switch 110 switches to the first optical path is performed first, and then, when the optical switch 110 switches to the second optical path, the polarization dependence is determined.
- the polarization dependence determination is assumed to be performed, the order may be reversed.
- the DUT 60 is placed on the output side of the optical circuit 100 instead of the optical power meter 50.
- the flow in FIG. 5 may be started, for example, by the control unit 150 of the optical circuit 100 applying a driving voltage to the DUT 60 and starting to cause the TE polarized wave to enter the optical circuit 100.
- the optical circuit 100 executes an applied voltage adjustment step (step S31). Specifically, the control unit 150 of the optical circuit 100 applies a voltage of V2 or V4 to the optical switch 110 into which the TE polarized wave is incident, and causes the light incident on the optical circuit 100 to proceed to the first optical path side.
- the optical circuit 100 executes a photoelectric conversion step (step S32). Specifically, the optical circuit 100 outputs a current value by receiving the light passing through the first optical path using the light receiving element 131 and photoelectrically converting the received light.
- the optical circuit 100 executes an optical power calculation step (step S33). Specifically, the control unit 150 of the optical circuit 100 controls the TE output from the polarization rotation coupling element 140 based on the above correlation regarding the TE polarization and the current value of the light receiving element 131 due to the new incident light. Calculate the polarized optical power.
- the correlation may be specified, for example, by executing the correlation identification method shown in FIG. 4 in advance.
- the optical circuit 100 executes a photosensitivity calculation step (step S34). Specifically, in step S33, the control unit 150 of the optical circuit 100 calculates the current value output from the DUT 60, which is disposed on the output side of the optical circuit 100 and receives new incident light, regarding the TE polarization. The optical sensitivity of the DUT 60 is calculated by dividing the calculated optical power.
- the optical circuit 100 executes the applied voltage adjustment step (step S35). Specifically, the control unit 150 of the optical circuit 100 applies a voltage of V1 or V3 to the optical switch 110 into which the TE polarized wave is input, and causes the light incident on the optical circuit 100 to proceed to the second optical path side.
- the optical circuit 100 executes a photoelectric conversion step (step S36). Specifically, the optical circuit 100 outputs a current value by receiving the light passing through the second optical path using the light receiving element 133 and photoelectrically converting the received light.
- the optical circuit 100 executes an optical power calculation step (step S37). Specifically, the control unit 150 of the optical circuit 100 controls the TM output from the polarization rotation coupling element 140 based on the above correlation regarding the TM polarization and the current value of the light receiving element 133 due to the new incident light. Calculate the polarized optical power.
- the correlation may be specified, for example, by executing the correlation identification method shown in FIG. 4 in advance.
- the optical circuit 100 executes a photosensitivity calculation step (step S38). Specifically, in step S37, the control unit 150 of the optical circuit 100 calculates the current value output from the DUT 60, which is arranged on the output side of the optical circuit 100 and receives new incident light, regarding the TM polarization. The optical sensitivity of the DUT 60 is calculated by dividing the calculated optical power.
- the optical circuit 100 executes the polarization dependence determination step (step S39), and ends the flow.
- the control unit 150 determines the polarization dependence of the DUT 60 based on the photosensitivity calculated for each of the TM polarization and the TE polarization. For example, the control unit 150 controls the polarization dependence of the DUT 60 as the difference between the optical sensitivity of the DUT 60 when the TE polarized wave is input to the DUT 60 and the optical sensitivity of the DUT 60 when the TM polarized wave is input to the DUT 60 is larger. may be determined to be large.
- the control unit 150 may output data indicating the determination result to an external device or the like.
- the optical switch 110 directs incident light polarized in the first polarization direction to either the first optical path or the second optical path while maintaining the polarization state. Output.
- the incident light when the incident light is input to the polarization rotation coupling element 140 from the first optical path, the incident light is output from the output port of the polarization rotation coupling element 140 while maintaining the polarization state.
- the polarization rotation coupling element 140 when the incident light is input to the polarization rotation coupling element 140 from the second optical path, the polarization rotation coupling element 140 converts the incident light into the polarization rotation coupling element 140 that is perpendicular to the first polarization direction. It is converted into polarized light in two polarization directions and output from the output port of the polarization rotation coupling element 140.
- the optical path on the output side of the optical switch 110 can be switched at high speed, that is, the polarization direction of the light output from the optical circuit 100 can be switched at high speed. It is possible to switch to Therefore, by placing the DUT 60 on the output side of the optical circuit 100, it is possible to quickly determine the polarization dependence of the DUT 60.
- the optical circuit 100 uses the applied voltage determination method shown in FIG. 2 and the applied voltage determination method shown in FIG.
- the method for identifying correlations has been described as being practicable.
- the optical circuit 100 has previously acquired the magnitude of the voltage to be applied to switch the optical path on the output side by any method, the method for determining the applied voltage shown in FIG. 2 need not be performed. Good too.
- the optical circuit 100 has previously acquired the correlation for each polarization direction using an arbitrary method, the optical circuit 100 does not need to execute the correlation identification method shown in FIG. 4 .
- FIG. 6 is a schematic diagram of an optical circuit system 10 including an optical circuit 200 according to the second embodiment.
- the optical circuit 200 according to the present embodiment differs from the optical circuit 100 according to the first embodiment in that, in addition to the configuration provided in the optical circuit 100 according to the first embodiment, the optical circuit 200 includes a second optical branching coupler 160 and a second light receiving element 170. Be prepared.
- the other configurations in the optical circuit 200 are the same as the corresponding configurations in the optical circuit 100, so the same reference numerals will be used and redundant description will be omitted. The same applies to multiple embodiments described below.
- the second optical branching coupler 160 is arranged on the output side of the polarization rotation coupling element 140.
- the second optical branching coupler 160 branches part of the light output from the polarization rotation coupling element 140 into an optical path different from the optical path to the output side of the optical circuit 200.
- the second light receiving element 170 receives the light branched by the second optical branching coupler 160.
- the second light receiving element 170 photoelectrically converts the received light to generate a current, and outputs the current value to the control unit 150.
- the second light receiving element 170 specifies in advance the correlation between the current value output when the second light receiving element 170 receives light and performs photoelectric conversion, and the optical power of the light output to the output side of the optical circuit 200. placed in order to do so.
- control unit 150 specifies the correlation in advance using the current value from the second light receiving element 170 in each state in which the optical switch 110 is switched to the first optical path and the second optical path. Unlike the first embodiment, the control unit 150 does not use the current values from each of the light receiving elements 131 and 133 in order to specify the correlation in advance.
- the control unit 150 further calculates the optical power of the light output to the output side of the optical circuit 200 based on the correlation between each state and the current value from the second light receiving element 170 due to the new incident light. Unlike the first embodiment, the control unit 150 does not use the current values from each of the light receiving elements 131 and 133 to calculate the optical power.
- the same effects as the optical circuit 100 according to the first embodiment are achieved.
- a part of the output light of the optical circuit 200 is directly received by the second light receiving element 170 to output a current value, and based on the current value, the output light of the optical circuit 200 is , the reliability of the calculated optical power can be improved compared to the optical circuit 100 according to the first embodiment.
- the light receiving elements 131 and 133 and the optical branching couplers 121 and 123 are arranged to determine the operating point voltage necessary for switching the optical path on the output side of the optical switch 110. be done. Therefore, the light receiving elements 131, 133 and the optical branching couplers 121, 123 may be removed from the optical circuit 200 after the voltage is determined.
- FIG. 7 is a schematic diagram of an optical circuit system 10 including an optical circuit 300 according to the third embodiment.
- the optical circuit 300 according to the present embodiment differs from the optical circuit 200 according to the second embodiment in that it does not include the light receiving elements 131, 133 and the optical branching couplers 121, 123 included in the optical circuit 200 according to the second embodiment, Instead, damping elements 181 and 183 are provided.
- the other configurations of optical circuit 300 are the same as the corresponding configuration of optical circuit 200.
- the attenuation elements 181 and 183 are arranged in each of the first optical path and the second optical path.
- the attenuation elements 181 and 183 are elements that can adjust the amount of attenuation that attenuates the light that is about to pass through the attenuation elements 181 and 183.
- the amount of attenuation of the attenuation elements 181 and 183 is controlled by the control unit 150.
- the attenuation elements 181 and 183 pass the incident light propagating through the first optical path and the second optical path without attenuating it, or attenuate it and block it.
- the attenuation element 181 arranged in the first optical path passes the incident light propagating through the first optical path without attenuating it.
- the attenuation element 181 attenuates and blocks the incident light propagating through the first optical path when the control unit 150 sets an attenuation amount of 20 dB, for example.
- the attenuation element 181 may be set to a higher attenuation amount, such as 30 dB or 40 dB, by the control unit 150 in order to improve the accuracy of attenuating and blocking the incident light propagating through the first optical path.
- the attenuation element 183 arranged in the second optical path is set to have an attenuation amount of 0 dB by the control unit 150, the incident light propagating through the second optical path is passed through without being attenuated.
- the attenuation element 183 attenuates and blocks the incident light propagating through the second optical path when the control unit 150 sets an attenuation amount of 20 dB, for example.
- the attenuation element 183 may be set to a higher attenuation amount, such as 30 dB or 40 dB, by the control unit 150 in order to improve the accuracy of attenuating and blocking the incident light propagating through the second optical path.
- the attenuation elements 181 and 183 are sequentially cut off to block incident light from each of the first optical path and the second optical path.
- the second light receiving element 170 receives the light. More specifically, the control unit 150 of the optical circuit 300 adjusts the amount of attenuation of each of the attenuation elements 181 and 183, so that the incident light on the first optical path is passed through the attenuation element 181 without being attenuated, and the attenuation is not attenuated.
- a second state passed through without attenuation is switched.
- the second light receiving element 170 receives the light branched by the second optical splitting coupler 160 in each of the first state and the second state.
- the control unit 150 of the optical circuit 300 In each of the first state and the second state, the control unit 150 of the optical circuit 300 outputs a current value output by the second light-receiving element 170 receiving light and photoelectrically converting it, and a current value to the output side of the optical circuit 300.
- the correlation with the optical power of the output light may be specified in advance.
- the control unit 150 of the optical circuit 300 further outputs the output to the output side of the optical circuit 300 based on the correlation between the first state and the second state and the current value from the second light receiving element 170 due to the new incident light.
- the optical power of the light may be calculated.
- the same effects as the optical circuit 100 according to the first embodiment and the optical circuit 200 according to the second embodiment are achieved.
- the attenuation elements 181 and 183 are arranged at least to determine the voltage at the operating point necessary for switching the optical path on the output side of the optical switch 110. Therefore, the attenuation elements 181, 183 may be removed from the optical circuit 300 after the voltage is determined.
- the control unit 150 of the optical circuit 300 calculates the above correlation in a state where the optical switch 110 switches to the first optical path and the second optical path, respectively, instead of the first state and the second state. and calculate the optical power mentioned above.
- a Mach-Zehnder type optical switch which is an example of an optical waveguide type optical switch, has been described as an optical switch of an optical circuit.
- other examples of optical waveguide type optical switches such as directional couplers, digital types, cross type optical switches, etc. may be used, and mechanical and MEMS optical switches may also be used. may also be used.
- the voltage that should be applied to switch the optical path on the output side may vary. If the sizes are different, the arrangement in the second and third embodiments may be maintained.
- Optical circuit system 50 Optical power meter 60 DUT 100, 200, 300 Optical circuit 110 Optical switch 121, 123 Optical branching coupler 131, 133 Light receiving element 140 Polarization rotation coupling element 150 Control section 160 Second optical branching coupler 170 Second light receiving element 181, 183 Attenuation element
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Abstract
第１偏光方向に偏光する入射光を、偏光状態を保ったまま、第１光路および第２光路の何れかへと出力する光スイッチ（１１０）と、第１光路および第２光路の出力側に配置され、第１光路から入力される入射光を偏光状態を保ったまま出力ポートから出力する一方で、第２光路から入力される入射光を第１偏光方向に直交する第２偏光方向の偏光に変換して出力ポートから出力する偏波回転結合素子（１４０）とを備える光回路（１０）を提供する。光スイッチ（１１０）は、印加される電圧の大きさに応じて、出力側の光路を第１光路および第２光路の一方から他方に切り替えるマッハツェンダー型の光スイッチであってもよい。
Description
本発明は、光回路および方法に関する。
特許文献１には、「偏波分離した各光信号が単一の偏波方向に揃えて合波した後、合波した光信号を光分岐し、…偏波方向が異なるように光信号同士を合波してプローブ用の光信号を出力する」（段落００４７）と記載されている。特許文献２には、「ＴＥ偏光の連続光を分岐…分岐された連続光を…変調する…変調されたＴＥ偏光の変調光をＴＭ偏光に変換する…ＴＥ偏光とＴＭ偏光の変調光を結合して偏波合流し偏波多重光として出力する」（段落００４８）と記載されている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］ 特開２０１６－２０８２７６号公報
［特許文献２］ 特開２０１８－４０９４６号公報
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］ 特開２０１６－２０８２７６号公報
［特許文献２］ 特開２０１８－４０９４６号公報
本発明の第１の態様においては、光回路を提供する。光回路は、第１偏光方向に偏光する入射光を、偏光状態を保ったまま、第１光路および第２光路の何れかへと出力する光スイッチと、前記第１光路および前記第２光路の出力側に配置され、前記第１光路から入力される前記入射光を前記偏光状態を保ったまま出力ポートから出力する一方で、前記第２光路から入力される前記入射光を前記第１偏光方向に直交する第２偏光方向の偏光に変換して前記出力ポートから出力する偏波回転結合素子とを備える。
上記の光回路において、前記光スイッチは、印加される電圧の大きさに応じて、前記出力側の光路を前記第１光路および前記第２光路の一方から他方に切り替えるマッハツェンダー型の光スイッチであってもよい。
上記の何れかの光回路は、前記第１光路および前記第２光路のそれぞれに配置され、前記入射光の一部を前記偏波回転結合素子への光路とは異なる光路に分岐させる光分岐カップラを更に備えてもよい。上記の何れかの光回路は、前記光スイッチに印加する電圧の大きさを予め決定するべく、前記第１光路および前記第２光路のそれぞれに配置された前記光分岐カップラによって分岐される、それぞれの前記入射光の一部を受光する受光素子を更に備えてもよい。
上記の何れかの光回路は、それぞれの前記受光素子が前記入射光の一部を受光して光電変換することにより出力される電流値と、前記偏波回転結合素子から出力される光の光パワーとの相関を予め特定し、前記相関と、新たな入射光によるそれぞれの前記電流値とに基づいて、前記偏波回転結合素子から出力される光の光パワーを算出する制御部を更に備えてもよい。
上記の何れかの光回路は、前記第１光路および前記第２光路のそれぞれに配置され、前記入射光の一部を前記偏波回転結合素子への光路とは異なる光路に分岐させる光分岐カップラを更に備えてもよい。上記の何れかの光回路は、前記第１光路および前記第２光路のそれぞれに配置された前記光分岐カップラによって分岐される、それぞれの前記入射光の一部を受光する受光素子を更に備えてもよい。上記の何れかの光回路は、それぞれの前記受光素子が前記入射光の一部を受光して光電変換することにより出力される電流値と、前記偏波回転結合素子から出力される光の光パワーとの相関を予め特定し、前記相関と、新たな入射光によるそれぞれの前記電流値とに基づいて、前記偏波回転結合素子から出力される光の光パワーを算出する制御部を更に備えてもよい。
上記の何れかの光回路は、前記偏波回転結合素子の出力側に配置され、前記偏波回転結合素子から出力される光の一部を前記光回路の出力側への光路とは異なる光路に分岐させる第２光分岐カップラを更に備えてもよい。上記の何れかの光回路は、前記第２光分岐カップラによって分岐される前記光の一部を受光する第２受光素子であり、前記第２受光素子が前記光の一部を受光して光電変換することにより出力される電流値と、前記光回路の出力側へ出力される光の光パワーとの相関を予め特定するために配置される第２受光素子を更に備えてもよい。
上記の何れかの光回路は、前記光スイッチが前記第１光路および前記第２光路のそれぞれに切り替えている各状態における前記相関を予め特定し、前記各状態の前記相関と、新たな入射光による前記第２受光素子からの前記電流値とに基づいて、前記光回路の出力側へ出力される光の光パワーを算出する制御部を更に備えてもよい。
上記の何れかの光回路は、前記第１光路および前記第２光路のそれぞれに配置され、前記第１光路および前記第２光路のそれぞれを伝搬する前記入射光を、減衰させずに通過させ、または、減衰させて遮断する減衰素子を更に備えてもよい。上記の何れかの光回路は、前記偏波回転結合素子の出力側に配置され、前記偏波回転結合素子から出力される光の一部を前記光回路の出力側への光路とは異なる光路に分岐させる光分岐カップラを更に備えてもよい。上記の何れかの光回路は、前記光スイッチに印加する電圧の大きさを予め決定するべく、前記減衰素子によって前記第１光路の前記入射光が減衰されずに通過され且つ前記第２光路の前記入射光が減衰されて遮断された第１状態、および、前記減衰素子によって前記第１光路の前記入射光が減衰されて遮断され且つ前記第２光路の前記入射光が減衰されずに通過された第２状態のそれぞれで、前記光分岐カップラによって分岐される前記光の一部を受光する受光素子を更に備えてもよい。
上記の何れかの光回路は、前記第１状態および前記第２状態のそれぞれにおいて、前記受光素子が前記光の一部を受光して光電変換することにより出力される電流値と、前記光回路の出力側へ出力される光の光パワーとの相関を予め特定し、前記第１状態および前記第２状態のそれぞれの前記相関と、新たな入射光による前記電流値とに基づいて、前記光回路の出力側へ出力される光の光パワーを算出する制御部を更に備えてもよい。
上記の何れかの光回路は、前記偏波回転結合素子の出力側に配置され、前記偏波回転結合素子から出力される光の一部を前記光回路の出力側への光路とは異なる光路に分岐させる光分岐カップラを更に備えてもよい。上記の何れかの光回路は、前記光分岐カップラによって分岐される前記光の一部を受光する受光素子を更に備えてもよい。上記の何れかの光回路は、前記光スイッチが前記第１光路および前記第２光路のそれぞれに切り替えている各状態において、前記受光素子が前記光の一部を受光して光電変換することにより出力される電流値と、前記光回路の出力側へ出力される光の光パワーとの相関を予め特定し、前記各状態の前記相関と、新たな入射光による前記受光素子からの前記電流値とに基づいて、前記光回路の出力側へ出力される光の光パワーを算出する制御部を更に備えてもよい。
上記の何れかの光回路において、前記制御部は、前記第１偏光方向の偏光および前記第２偏光方向の偏光のそれぞれに関して、前記光回路の出力側に配置され、前記新たな入射光を入力される被試験デバイスから出力される電流値を、算出した前記光パワーで除算することにより、前記被試験デバイスの光感度を算出し、これによって前記被試験デバイスの偏波依存性を判断してもよい。
上記の何れかの光回路において、前記偏波回転結合素子は、前記第２光路から入力される前記入射光に対して、前記第１偏光方向の対称性を壊す導波路構造により、前記入射光の基本モードを前記第２偏光方向の偏光の１次モードに変換し、前記第２偏光方向の偏光の１次モードから前記第２偏光方向の偏光の基本モードへと更に変換してもよい。
本発明の第２の態様においては、方法を提供する。方法は、光スイッチによって、第１偏光方向に偏光する入射光を、偏光状態を保ったまま、第１光路および第２光路の何れかへと出力することと、前記入射光が前記第１光路から偏波回転結合素子に入力された場合には前記入射光を前記偏光状態を保ったまま前記偏波回転結合素子の出力ポートから出力し、前記入射光が前記第２光路から前記偏波回転結合素子に入力された場合には、前記偏波回転結合素子によって前記入射光を前記第１偏光方向に直交する第２偏光方向の偏光に変換して、前記偏波回転結合素子の前記出力ポートから出力することとを備える。
上記の方法において、前記光スイッチは、印加される電圧の大きさに応じて、前記出力側の光路を前記第１光路および前記第２光路の一方から他方に切り替えるマッハツェンダー型の光スイッチであってもよい。上記の何れかの方法は、受光素子によって、前記第１光路および前記第２光路を通過する光を受光して光電変換することにより電流値を出力することを更に備えてもよい。上記の何れかの方法は、前記光スイッチに印加する電圧の大きさに応じて変化する前記電流値に基づいて、前記光スイッチの前記出力側の光路を前記第１光路および前記第２光路の一方から他方に切り替えるために前記光スイッチに印加する電圧の大きさを決定することを更に備えてもよい。
上記の何れかの方法は、受光素子によって、前記第１光路および前記第２光路を通過する光を受光して光電変換することにより電流値を出力することを更に備えてもよい。上記の何れかの方法は、前記電流値と、前記偏波回転結合素子から出力される光の光パワーとの相関を特定することを更に備えてもよい。上記の何れかの方法は、前記相関と、新たな入射光による前記電流値とに基づいて、前記偏波回転結合素子から出力される光の光パワーを算出することを更に備えてもよい。
上記の何れかの方法は、前記第１偏光方向の偏光および前記第２偏光方向の偏光のそれぞれに関して、前記偏波回転結合素子の出力側に配置され、前記新たな入射光を入力される被試験デバイスから出力される電流値を、算出した前記光パワーで除算することにより、前記被試験デバイスの光感度を算出し、これによって前記被試験デバイスの偏波依存性を判断することを更に備えてもよい。
なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図１は、第１実施形態による光回路１００を備える光回路システム１０の模式図である。図１において、導波される光の進行方向を白抜きの矢印で示し、信号の流れ方向を黒塗りの矢印で示す。以降の図においても同様とし、重複する説明を省略する。
光回路システム１０は、光回路１００と、光パワーメータ５０と、ＤＵＴ（被試験デバイス）６０とを備える。光回路システム１０は、光回路１００を用いて、ＤＵＴ６０の偏波依存性を高速に判断する。光回路システム１０は、ＤＵＴ６０の偏波依存性を判断するために、事前に、光回路１００の出力側におけるＤＵＴ６０の配置場所に光パワーメータ５０を配置して、光回路１００から出力される光の光パワーを検出する。
光回路１００は、例えば光ファイバを用いた光導波路型の回路である。光回路１００には、第１偏光方向に偏光するＴＥ偏波（電界が入射面に直交している平面波。直交偏波。）が入射する。当該入射光は、例えばＤＦＢレーザ（分布帰還型レーザ）から発振されたレーザ光であってもよい。当該入射光の波長は、例えば１．３～１．５μｍ程度であってもよい。
光回路１００は、第１偏光方向に偏光するＴＥ偏波と、第１偏光方向に直交する第２偏光方向に偏光するＴＭ偏波（磁界が入射面に直交している平面波。平行偏波。）とを出力可能である。光回路１００は、出力光の偏光を、ＴＭ偏波およびＴＥ偏波の一方から他方へと高速にスイッチング可能である。すなわち、光回路１００によれば、ＤＵＴ６０の偏波依存性を高速に判断可能である。
光回路１００は、光スイッチ１１０と、光分岐カップラ１２１、１２３と、受光素子１３１、１３３と、偏波回転結合素子１４０と、制御部１５０とを備える。
光スイッチ１１０は、光回路１００への入射光、すなわちＴＥ偏波が入射される。光スイッチ１１０は、２つの異なる光路、すなわち第１光路および第２光路のそれぞれに光を出力可能である。光スイッチ１１０は、入射光を、偏光状態を保ったまま、第１光路および第２光路の何れかへと出力する。
光スイッチ１１０は、例えば光導波路型光スイッチであってもよく、具体的な一例としてマッハツェンダー型の光スイッチであってもよい。この場合、光スイッチ１１０は、印加される電圧の大きさに応じて、出力側の光路を第１光路および第２光路の一方から他方に切り替える。
光分岐カップラ１２１、１２３は、光スイッチ１１０の出力側における第１光路および第２光路のそれぞれに配置される。光分岐カップラ１２１、１２３は、光スイッチ１１０と偏波回転結合素子１４０との間に配置される。光分岐カップラ１２１、１２３は、入射光の一部を、偏波回転結合素子１４０への光路とは異なる光路に分岐させる。
受光素子１３１、１３３は、第１光路および第２光路のそれぞれに配置された光分岐カップラ１２１、１２３によって分岐される、それぞれの入射光の一部を受光する。受光素子１３１、１３３は、受光した光を光電変換して電流を生成し、その電流値を制御部１５０に出力する。受光素子１３１、１３３は、少なくとも、光スイッチ１１０に印加する電圧の大きさを予め決定するために、第１光路および第２光路のそれぞれに配置される。
偏波回転結合素子１４０は、第１光路および第２光路の出力側に配置される。偏波回転結合素子１４０は、一例として、第１光路および第２光路に対応する２つの入力ポートと、１つの出力ポートとを有する。偏波回転結合素子１４０は、ＤＵＴ６０が有するチャンネルの数に応じて、異なる数の出力ポートを有してもよい。偏波回転結合素子１４０は、第１光路から一方の入力ポートへと入力される、第１偏光方向に偏光する入射光を、偏光状態を保ったまま出力ポートから出力する。
一方で、偏波回転結合素子１４０は、第２光路から他方の入力ポートへと入力される当該入射光を、第１偏光方向に直交する第２偏光方向の偏光に変換して出力ポートから出力する。より具体的には、偏波回転結合素子１４０は、第２光路から他方の入力ポートへと入力される入射光に対して、第１偏光方向の対称性を壊す導波路構造により、入射光の基本モードを第２偏光方向の偏光の１次モードに変換する。偏波回転結合素子１４０は、当該変換後の入射光に対して、第２偏光方向の偏光の１次モードから、第２偏光方向の偏光の基本モードへと更に変換して、出力ポートから出力する。なお、本実施形態の光回路１００においては、偏波回転結合素子１４０の出力側には、偏光方向を積極的に変換するような光学素子は配置しておらず、よって、偏波回転結合素子１４０の出力ポートから出力される光は、光回路１００から出力される光に対応する。
制御部１５０は、光スイッチ１１０に制御信号を入力する。本実施形態においては、制御部１５０は、マッハツェンダー型の光スイッチ１１０の出力側の光路を第１光路および第２光路の一方から他方に切り替えるべく、光スイッチ１１０に電圧を印加する。
制御部１５０は、受光素子１３１、１３３のそれぞれから、それぞれの受光素子１３１、１３３が入射光の一部を受光して光電変換することにより出力される電流値を入力される。制御部１５０はまた、光パワーメータ５０から、光回路１００から出力される光の光パワーに応じた電圧値を入力される。制御部１５０はまた、ＤＵＴ６０へ駆動電圧を印加し、光回路１００からの光を入力されたＤＵＴ６０から電流値を入力される。
光パワーメータ５０は、光回路１００の出力側に配置される。光パワーメータ５０は、光回路１００から出力される光を受光し、その強度、すなわち光パワーを検出する。光パワーメータ５０は、検出した光パワーに応じた電圧値を制御部１５０に出力する。光パワーメータ５０は、光回路１００を用いてＤＵＴ６０の偏波依存性を判断する際には、光回路１００の出力側から取り外される。
ＤＵＴ６０は、光パワーメータ５０が配置される場所、すなわち光回路１００の出力側に配置される。ＤＵＴ６０は、例えば、光トランシーバや、ＣＰＯ（Ｃｏ－Ｐａｃｋａｇｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ）の光インタフェースの受信部であってもよい。ＤＵＴ６０は、制御部１５０から駆動電圧を印加されて駆動した状態で、光回路１００からの光を入力され、当該光の強度に応じた電流値を制御部１５０に出力する。
図２は、第１実施形態による光回路１００において光スイッチ１１０の印加電圧を決定する方法を示すフロー図である。
上述の通り、本実施形態においては、光スイッチ１１０は、マッハツェンダー型の光スイッチであってもよい。マッハツェンダー型の光スイッチは、同じ設計に基づいて作成したものであっても、光スイッチの製造プロセスにおけるバラつきに起因して、出力側の光路をスイッチングするために印加すべき電圧の大きさが異なる場合がある。そのため、光回路１００は、マッハツェンダー型の光スイッチ１１０を用いてＤＵＴ６０の偏波依存性を判断する場合、当該電圧の大きさを予め決定しておく必要がある。なお、以降の説明において、当該電圧を動作点と称する場合がある。
本実施形態による光回路１００は、ＤＵＴ６０の偏波依存性を判断する方法を実行する前段階の１つとして、図２に示す、印加電圧の決定方法を実行してもよい。図２のフローは、例えば光回路１００にＴＥ偏波を入射させ始めることにより開始してもよい。
光回路１００は、印加電圧調整段階を実行する（ステップＳ１１）。具体的には、光回路１００の制御部１５０は、ＴＥ偏波を入射されている光スイッチ１１０に印加する電圧を調整する。
光回路１００は、光電変換段階を実行する（ステップＳ１２）。具体的には、光回路１００は、受光素子１３１、１３３によって、第１光路および第２光路を通過する光をそれぞれ受光して光電変換することにより電流値を出力する。
光回路１００は、出力電流値の極大が見つかるまでステップＳ１１からステップＳ１２までを繰り返し（ステップＳ１３）、出力電流値の極大が見つかった場合には当該フローを終了する。具体的には、光回路１００の制御部１５０は、光スイッチ１１０に印加する電圧の大きさに応じて変化する電流値に基づいて、光スイッチ１１０の出力側の光路を第１光路および第２光路の一方から他方に切り替えるために光スイッチ１１０に印加する電圧の大きさを決定する。例えば、制御部１５０は、光スイッチ１１０に印加する電圧の調整を繰り返し、受光素子１３１、１３３のそれぞれから出力される電流値をモニタしながら、出力電流値の極大を見つけ出す。制御部１５０は、見つけ出した出力電流値の極大を、光スイッチ１１０の出力側の光路を第１光路および第２光路の一方から他方に切り替えるために光スイッチ１１０に印加する電圧の大きさとして決定する。制御部１５０は、決定した電圧の大きさを記憶する。
図３は、光スイッチ１１０の印加電圧と出力電流値との関係の一例を説明するためのグラフである。図３において、上側のグラフ７０の横軸は印加電圧を指し、縦軸は受光素子１３１の出力電流値を指す。下側のグラフ８０の横軸は印加電圧を指し、縦軸は受光素子１３３の出力電流値を指す。
グラフ７０およびグラフ８０のそれぞれに、光スイッチ１１０の出力特性と、比較用の光スイッチの出力特性とを並べて示す。グラフ７０には出力特性を実線で示し、グラフ８０には出力特性を破線で示す。グラフ７０およびグラフ８０には、印加電圧の大きさがＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４のそれぞれの位置に直線状の破線を示し、光スイッチ１１０の出力特性の曲線上には光スイッチ１１０の複数の動作点を丸で示す。
グラフ７０を参照すると、光スイッチ１１０に印加する電圧がＶ２およびＶ４の場合に、受光素子１３１の出力電流値が極大となることが理解される。換言すると、光スイッチ１１０の印加電圧がＶ２またはＶ４の場合に、光回路１００への入射光は、受光素子１３１が配置されている第１光路側に最も多く進行することが理解される。
一方で、グラフ８０を参照すると、光スイッチ１１０に印加する電圧がＶ１およびＶ３の場合に、受光素子１３３の出力電流値が極大となることが理解される。換言すると、光スイッチ１１０の印加電圧がＶ１またはＶ３の場合に、光回路１００への入射光は、受光素子１３３が配置されている第２光路側に最も多く進行することが理解される。
このように、図３に示す出力特性を参照することにより、光スイッチ１１０の動作点はＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４のそれぞれであると決定できる。なお、グラフ７０およびグラフ８０のそれぞれに示す通り、光スイッチ１１０に代えて比較用の光スイッチを光回路１００に配置した場合、受光素子１３１、１３３の出力電流値が極大となる印加電圧は、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４の何れとも異なる。これは、上述の通り、光スイッチ１１０および比較用のスイッチの製造プロセスにおけるバラつきに起因する。
図４は、第１実施形態による光回路１００において、偏光方向ごとに、受光素子１３１、１３３から出力される電流値と、光回路１００から出力される光の光パワーとの相関を特定する方法を示すフロー図である。本実施形態による光回路１００は、ＤＵＴ６０の偏波依存性を判断する方法を実行する前段階の１つとして、図４に示す相関の特定方法を実行してもよい。図４に示す相関の特定方法が実行される場合、光回路１００の出力側には、ＤＵＴ６０ではなく光パワーメータ５０が配置される。
ＤＵＴ６０の偏波依存性を判断する方法を実行する際には、光回路１００の出力側には、光パワーメータ５０ではなくＤＵＴ６０が配置される。この場合、光回路１００は、光パワーメータ５０によって出力光の光パワーを検出できないため、ＤＵＴ６０に入力される光の光パワーを推定する必要がある。そこで、光回路１００は、一例として、光パワーメータ５０によって検出した出力光の光パワーと、受光素子１３１、１３３からの電流値との相関を予め特定しておいてもよい。これにより、光回路１００は、光パワーメータ５０に代えてＤＵＴ６０を光回路１００の出力側に配置した場合に、受光素子１３１、１３３からの電流値と当該相関とに基づいて、ＤＵＴ６０に入力される光の光パワーを算出してもよい。
図４のフローの説明では、一例として、光スイッチ１１０によって第１光路に切り替えられたときの相関特定が先に行われ、その後、光スイッチ１１０によって第２光路に切り替えられたときの相関特定が行われることとするが、逆の順序であってもよい。図４のフローは、例えば光回路１００にＴＥ偏波を入射させ始めることにより開始してもよい。
光回路１００は、印加電圧調整段階を実行する（ステップＳ２１）。具体的には、光回路１００の制御部１５０は、ＴＥ偏波を入射されている光スイッチ１１０にＶ２またはＶ４の電圧を印加して、光回路１００への入射光を第１光路側に進行させる。
光回路１００は、光電変換段階を実行する（ステップＳ２２）。具体的には、光回路１００は、受光素子１３１によって、第１光路を通過する光を受光して光電変換することにより電流値を出力する。
光回路１００は、光パワー検出段階を実行する（ステップＳ２３）。具体的には、光回路１００は、光パワーメータ５０によって、偏波回転結合素子１４０から出力される光、すなわちＴＥ偏波を受光して、その強度、すなわち光パワーを検出する。光パワーメータ５０は、検出した光パワーに応じた電圧値を制御部１５０に出力する。
光回路１００は、相関特定段階を実行する（ステップＳ２４）。具体的には、光回路１００の制御部１５０は、受光素子１３１が入射光の一部を受光して光電変換することにより出力される電流値と、偏波回転結合素子１４０から出力されるＴＥ偏波の光パワーとの相関を特定する。制御部１５０は、ＴＥ偏波について、特定した相関を示す関数や、特定した相関に基づく電流値と光パワーとの変換表などを記憶する。
光回路１００は、印加電圧調整段階を実行する（ステップＳ２５）。具体的には、光回路１００の制御部１５０は、ＴＥ偏波を入射されている光スイッチ１１０にＶ１またはＶ３の電圧を印加して、光回路１００への入射光を第２光路側に進行させる。
光回路１００は、光電変換段階を実行する（ステップＳ２６）。具体的には、光回路１００は、受光素子１３３によって、第２光路を通過する光を受光して光電変換することにより電流値を出力する。
光回路１００は、光パワー検出段階を実行する（ステップＳ２７）。具体的には、光回路１００は、光パワーメータ５０によって、偏波回転結合素子１４０から出力される光、すなわちＴＭ偏波を受光して、その強度、すなわち光パワーを検出する。光パワーメータ５０は、検出した光パワーに応じた電圧値を制御部１５０に出力する。
光回路１００は、相関特定段階を実行し（ステップＳ２８）、当該フローを終了する。具体的には、光回路１００の制御部１５０は、受光素子１３３が入射光の一部を受光して光電変換することにより出力される電流値と、偏波回転結合素子１４０から出力されるＴＭ偏波の光パワーとの相関を特定する。制御部１５０は、ＴＭ偏波について、特定した相関を示す関数や、特定した相関に基づく電流値と光パワーとの変換表などを記憶する。
図５は、第１実施形態による光回路１００においてＤＵＴ６０の偏波依存性を判断する方法を示すフロー図である。図５のフローの説明では、一例として、光スイッチ１１０によって第１光路に切り替えられたときの偏波依存性判断が先に行われ、その後、光スイッチ１１０によって第２光路に切り替えられたときの偏波依存性判断が行われることとするが、逆の順序であってもよい。
図５に示す偏波依存性判断方法が実行される場合、光回路１００の出力側には、光パワーメータ５０ではなくＤＵＴ６０が配置される。図５のフローは、例えば光回路１００の制御部１５０がＤＵＴ６０に駆動電圧を印加した状態で光回路１００にＴＥ偏波を入射させ始めることにより開始してもよい。
光回路１００は、印加電圧調整段階を実行する（ステップＳ３１）。具体的には、光回路１００の制御部１５０は、ＴＥ偏波を入射されている光スイッチ１１０にＶ２またはＶ４の電圧を印加して、光回路１００への入射光を第１光路側に進行させる。
光回路１００は、光電変換段階を実行する（ステップＳ３２）。具体的には、光回路１００は、受光素子１３１によって、第１光路を通過する光を受光して光電変換することにより電流値を出力する。
光回路１００は、光パワー算出段階を実行する（ステップＳ３３）。具体的には、光回路１００の制御部１５０は、ＴＥ偏波に関する上記の相関と、新たな入射光による受光素子１３１の電流値とに基づいて、偏波回転結合素子１４０から出力されるＴＥ偏波の光パワーを算出する。当該相関は、例えば図４の相関特定方法を予め実行することによって特定したものであってもよい。
光回路１００は、光感度算出段階を実行する（ステップＳ３４）。具体的には、光回路１００の制御部１５０は、ＴＥ偏波に関して、光回路１００の出力側に配置され、新たな入射光を入力されるＤＵＴ６０から出力される電流値を、ステップＳ３３で算出した光パワーで除算することにより、ＤＵＴ６０の光感度を算出する。
光回路１００は、印加電圧調整段階を実行する（ステップＳ３５）。具体的には、光回路１００の制御部１５０は、ＴＥ偏波を入射されている光スイッチ１１０にＶ１またはＶ３の電圧を印加して、光回路１００への入射光を第２光路側に進行させる。
光回路１００は、光電変換段階を実行する（ステップＳ３６）。具体的には、光回路１００は、受光素子１３３によって、第２光路を通過する光を受光して光電変換することにより電流値を出力する。
光回路１００は、光パワー算出段階を実行する（ステップＳ３７）。具体的には、光回路１００の制御部１５０は、ＴＭ偏波に関する上記の相関と、新たな入射光による受光素子１３３の電流値とに基づいて、偏波回転結合素子１４０から出力されるＴＭ偏波の光パワーを算出する。当該相関は、例えば図４の相関特定方法を予め実行することによって特定したものであってもよい。
光回路１００は、光感度算出段階を実行する（ステップＳ３８）。具体的には、光回路１００の制御部１５０は、ＴＭ偏波に関して、光回路１００の出力側に配置され、新たな入射光を入力されるＤＵＴ６０から出力される電流値を、ステップＳ３７で算出した光パワーで除算することにより、ＤＵＴ６０の光感度を算出する。
光回路１００は、偏波依存性判断段階を実行し、（ステップＳ３９）、当該フローを終了する。具体的には、制御部１５０は、ＴＭ偏波およびＴＥ偏波のそれぞれに関して算出した光感度に基づいて、ＤＵＴ６０の偏波依存性を判断する。例えば、制御部１５０は、ＤＵＴ６０にＴＥ偏波を入力したときのＤＵＴ６０の光感度と、ＤＵＴ６０にＴＭ偏波を入力したときのＤＵＴ６０の光感度との差分が大きいほど、ＤＵＴ６０の偏波依存性が大きいと判断してもよい。制御部１５０は、判断結果を示すデータを外部の装置などに出力してもよい。
以上の通り、本実施形態による光回路１００によれば、光スイッチ１１０によって、第１偏光方向に偏光する入射光を、偏光状態を保ったまま、第１光路および第２光路の何れかへと出力する。本実施形態による光回路１００によれば、入射光が第１光路から偏波回転結合素子１４０に入力された場合には入射光を偏光状態を保ったまま偏波回転結合素子１４０の出力ポートから出力する。本実施形態による光回路１００によれば、入射光が第２光路から偏波回転結合素子１４０に入力された場合には、偏波回転結合素子１４０によって入射光を第１偏光方向に直交する第２偏光方向の偏光に変換して、偏波回転結合素子１４０の出力ポートから出力する。
このような構成を備える本実施形態の光回路１００によれば、光スイッチ１１０の出力側の光路を高速に切り替えることが可能であり、すなわち、光回路１００から出力される光の偏光方向を高速に切り替えることが可能である。従って、光回路１００の出力側にＤＵＴ６０を配置することで、ＤＵＴ６０の偏波依存性を高速に判断することが可能である。
以上の説明において、本実施形態による光回路１００は、図５に示すＤＵＴ６０の偏波依存性を判断する方法を実行する前段階として、図２に示す印加電圧の決定方法や、図４に示す相関の特定方法を実行し得るものとして説明した。光回路１００は、図５に示すＤＵＴ６０の偏波依存性を判断する方法を、複数のＤＵＴ６０に対して予め定められた回数実行する度に、図２に示す印加電圧の決定方法や、図４に示す相関の特定方法を実行してもよい。光回路１００は、任意の方法で、出力側の光路をスイッチングするために印加すべき電圧の大きさを予め取得している場合には、図２に示す印加電圧の決定方法を実行しなくてもよい。同様に、光回路１００は、任意の方法で、偏光方向ごとの当該相関を予め取得している場合には、図４に示す相関の特定方法を実行しなくてもよい。
図６は、第２実施形態による光回路２００を備える光回路システム１０の模式図である。本実施形態による光回路２００は、第１実施形態による光回路１００と異なる点として、第１実施形態による光回路１００が備える構成に加えて、第２光分岐カップラ１６０および第２受光素子１７０を備える。光回路２００における他の構成は、光回路１００の対応する構成と同じであるため、同じ参照番号を使用して、重複する説明を省略する。以降で説明する複数の実施形態においても同様とする。
第２光分岐カップラ１６０は、偏波回転結合素子１４０の出力側に配置される。第２光分岐カップラ１６０は、偏波回転結合素子１４０から出力される光の一部を、光回路２００の出力側への光路とは異なる光路に分岐させる。
第２受光素子１７０は、第２光分岐カップラ１６０によって分岐される光を受光する。第２受光素子１７０は、受光した光を光電変換して電流を生成し、その電流値を制御部１５０に出力する。第２受光素子１７０は、第２受光素子１７０が光を受光して光電変換することにより出力される電流値と、光回路２００の出力側へ出力される光の光パワーとの相関を予め特定するために配置される。
本実施形態では、制御部１５０は、光スイッチ１１０が第１光路および第２光路のそれぞれに切り替えている各状態における第２受光素子１７０からの電流値を用いて、当該相関を予め特定する。制御部１５０は、第１実施形態とは異なり、当該相関を予め特定するために、受光素子１３１、１３３のそれぞれからの電流値を用いない。
制御部１５０は更に、各状態の相関と、新たな入射光による第２受光素子１７０からの電流値とに基づいて、光回路２００の出力側へ出力される光の光パワーを算出する。制御部１５０は、第１実施形態とは異なり、当該光パワーを算出するために、受光素子１３１、１３３のそれぞれからの電流値を用いない。
本実施形態による光回路２００によれば、第１実施形態による光回路１００と同様の効果を奏する。本実施形態による光回路２００によれば、光回路２００の出力光の一部を直接第２受光素子１７０で受光して電流値を出力させ、当該電流値に基づいて、光回路２００の出力光の光パワーを算出するため、第１実施形態による光回路１００よりも、算出する光パワーの信頼性を高めることができる。
なお、本実施形態による光回路２００において、受光素子１３１、１３３および光分岐カップラ１２１、１２３は、光スイッチ１１０の出力側の光路をスイッチングするために必要な動作点の電圧を決定するために配置される。よって、受光素子１３１、１３３および光分岐カップラ１２１、１２３は、当該電圧の決定後に光回路２００から取り外されてもよい。
図７は、第３実施形態による光回路３００を備える光回路システム１０の模式図である。本実施形態による光回路３００は、第２実施形態による光回路２００と異なる点として、第２実施形態による光回路２００が備える受光素子１３１、１３３および光分岐カップラ１２１、１２３を備えておらず、代わりに、減衰素子１８１、１８３を備える。光回路３００における他の構成は、光回路２００の対応する構成と同じである。
減衰素子１８１、１８３は、第１光路および第２光路のそれぞれに配置される。減衰素子１８１、１８３は、減衰素子１８１、１８３を通過しようとする光を減衰させる減衰量を調整可能な素子である。減衰素子１８１、１８３は、制御部１５０によって減衰量を制御される。
減衰素子１８１、１８３は、第１光路および第２光路のそれぞれを伝搬する入射光を、減衰させずに通過させ、または、減衰させて遮断する。
具体的には、第１光路に配置される減衰素子１８１は、制御部１５０によって０ｄＢの減衰量を設定された場合に、第１光路を伝搬する入射光を減衰させずに通過させる。減衰素子１８１は、制御部１５０によって例えば２０ｄＢの減衰量を設定された場合に、第１光路を伝搬する入射光を減衰させて遮断する。減衰素子１８１は、第１光路を伝搬する入射光を減衰させて遮断する精度を高めるために、制御部１５０によって３０ｄＢや４０ｄＢなどのより高い減衰量を設定されてもよい。
第２光路に配置される減衰素子１８３も同様に、制御部１５０によって０ｄＢの減衰量を設定された場合に、第２光路を伝搬する入射光を減衰させずに通過させる。減衰素子１８３は、制御部１５０によって例えば２０ｄＢの減衰量を設定された場合に、第２光路を伝搬する入射光を減衰させて遮断する。減衰素子１８３は、第２光路を伝搬する入射光を減衰させて遮断する精度を高めるために、制御部１５０によって３０ｄＢや４０ｄＢなどのより高い減衰量を設定されてもよい。
本実施形態による光回路３００では、光スイッチ１１０に印加する電圧の大きさを予め決定するべく、減衰素子１８１、１８３を順に遮断状態として、第１光路および第２光路のそれぞれからの入射光を第２受光素子１７０で受光させる。より具体的には、光回路３００の制御部１５０は、減衰素子１８１、１８３のそれぞれの減衰量を調整することで、減衰素子１８１によって第１光路の入射光が減衰されずに通過され且つ減衰素子１８３によって第２光路の入射光が減衰されて遮断された第１状態、および、減衰素子１８１によって第１光路の入射光が減衰されて遮断され且つ減衰素子１８３によって第２光路の入射光が減衰されずに通過された第２状態、を切り替える。第２受光素子１７０は、第１状態および第２状態のそれぞれで、第２光分岐カップラ１６０によって分岐される光を受光する。
光回路３００の制御部１５０は、第１状態および第２状態のそれぞれにおいて、第２受光素子１７０が光を受光して光電変換することにより出力される電流値と、光回路３００の出力側へ出力される光の光パワーとの相関を予め特定してもよい。光回路３００の制御部１５０は更に、第１状態および第２状態のそれぞれの相関と、新たな入射光による第２受光素子１７０からの電流値とに基づいて、光回路３００の出力側へ出力される光の光パワーを算出してもよい。
本実施形態による光回路３００によれば、第１実施形態による光回路１００および第２実施形態による光回路２００と同様の効果を奏する。なお、本実施形態による光回路３００において、減衰素子１８１、１８３は、少なくとも、光スイッチ１１０の出力側の光路をスイッチングするために必要な動作点の電圧を決定するために配置される。よって、減衰素子１８１、１８３は、当該電圧の決定後に光回路３００から取り外されてもよい。この場合、光回路３００の制御部１５０は、上記の第１状態および第２状態に代えて、光スイッチ１１０によって第１光路および第２光路のそれぞれに切り替えられている状態において、上記の相関を特定したり、上記の光パワーを算出したりする。
以上の複数の実施形態では、光回路の光スイッチとして、光導波路型光スイッチの一例であるマッハツェンダー型の光スイッチを説明した。これに代えて、光回路の光スイッチとして、光導波路型光スイッチの他の例である方向性結合器、ディジタル型、交差型などの光スイッチを用いてもよく、機械式やＭＥＭＳの光スイッチを用いてもよい。光回路の光スイッチとしてマッハツェンダー型の光スイッチ以外の光スイッチを用いる場合、上記の第２実施形態および第３実施形態では、第１光路および第２光路のそれぞれに光分岐カップラ１２１、１２３および受光素子１３１、１３３を配置しなくてもよい。ただし、光回路の光スイッチとしてマッハツェンダー型の光スイッチ以外の光スイッチを用いる場合においても、光スイッチの製造プロセスにおけるバラつきに起因して、出力側の光路をスイッチングするために印加すべき電圧の大きさが異なる場合には、上記の第２実施形態および第３実施形態における配置構成を維持してもよい。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
１０ 光回路システム
５０ 光パワーメータ
６０ ＤＵＴ
１００、２００、３００ 光回路
１１０ 光スイッチ
１２１、１２３ 光分岐カップラ
１３１、１３３ 受光素子
１４０ 偏波回転結合素子
１５０ 制御部
１６０ 第２光分岐カップラ
１７０ 第２受光素子
１８１、１８３ 減衰素子
５０ 光パワーメータ
６０ ＤＵＴ
１００、２００、３００ 光回路
１１０ 光スイッチ
１２１、１２３ 光分岐カップラ
１３１、１３３ 受光素子
１４０ 偏波回転結合素子
１５０ 制御部
１６０ 第２光分岐カップラ
１７０ 第２受光素子
１８１、１８３ 減衰素子
Claims (16)
- 第１偏光方向に偏光する入射光を、偏光状態を保ったまま、第１光路および第２光路の何れかへと出力する光スイッチと、
前記第１光路および前記第２光路の出力側に配置され、前記第１光路から入力される前記入射光を前記偏光状態を保ったまま出力ポートから出力する一方で、前記第２光路から入力される前記入射光を前記第１偏光方向に直交する第２偏光方向の偏光に変換して前記出力ポートから出力する偏波回転結合素子と
を備える光回路。 - 前記光スイッチは、印加される電圧の大きさに応じて、前記出力側の光路を前記第１光路および前記第２光路の一方から他方に切り替えるマッハツェンダー型の光スイッチである、
請求項１に記載の光回路。 - 前記第１光路および前記第２光路のそれぞれに配置され、前記入射光の一部を前記偏波回転結合素子への光路とは異なる光路に分岐させる光分岐カップラと、
前記光スイッチに印加する電圧の大きさを予め決定するべく、前記第１光路および前記第２光路のそれぞれに配置された前記光分岐カップラによって分岐される、それぞれの前記入射光の一部を受光する受光素子と
を更に備える、請求項２に記載の光回路。 - それぞれの前記受光素子が前記入射光の一部を受光して光電変換することにより出力される電流値と、前記偏波回転結合素子から出力される光の光パワーとの相関を予め特定し、前記相関と、新たな入射光によるそれぞれの前記電流値とに基づいて、前記偏波回転結合素子から出力される光の光パワーを算出する制御部を更に備える、
請求項３に記載の光回路。 - 前記第１光路および前記第２光路のそれぞれに配置され、前記入射光の一部を前記偏波回転結合素子への光路とは異なる光路に分岐させる光分岐カップラと、
前記第１光路および前記第２光路のそれぞれに配置された前記光分岐カップラによって分岐される、それぞれの前記入射光の一部を受光する受光素子と、
それぞれの前記受光素子が前記入射光の一部を受光して光電変換することにより出力される電流値と、前記偏波回転結合素子から出力される光の光パワーとの相関を予め特定し、前記相関と、新たな入射光によるそれぞれの前記電流値とに基づいて、前記偏波回転結合素子から出力される光の光パワーを算出する制御部を更に備える、
請求項１に記載の光回路。 - 前記偏波回転結合素子の出力側に配置され、前記偏波回転結合素子から出力される光の一部を前記光回路の出力側への光路とは異なる光路に分岐させる第２光分岐カップラと、
前記第２光分岐カップラによって分岐される前記光の一部を受光する第２受光素子であり、前記第２受光素子が前記光の一部を受光して光電変換することにより出力される電流値と、前記光回路の出力側へ出力される光の光パワーとの相関を予め特定するために配置される第２受光素子と
を更に備える、請求項３に記載の光回路。 - 前記光スイッチが前記第１光路および前記第２光路のそれぞれに切り替えている各状態における前記相関を予め特定し、前記各状態の前記相関と、新たな入射光による前記第２受光素子からの前記電流値とに基づいて、前記光回路の出力側へ出力される光の光パワーを算出する制御部を更に備える、
請求項６に記載の光回路。 - 前記第１光路および前記第２光路のそれぞれに配置され、前記第１光路および前記第２光路のそれぞれを伝搬する前記入射光を、減衰させずに通過させ、または、減衰させて遮断する減衰素子と、
前記偏波回転結合素子の出力側に配置され、前記偏波回転結合素子から出力される光の一部を前記光回路の出力側への光路とは異なる光路に分岐させる光分岐カップラと、
前記光スイッチに印加する電圧の大きさを予め決定するべく、前記減衰素子によって前記第１光路の前記入射光が減衰されずに通過され且つ前記第２光路の前記入射光が減衰されて遮断された第１状態、および、前記減衰素子によって前記第１光路の前記入射光が減衰されて遮断され且つ前記第２光路の前記入射光が減衰されずに通過された第２状態のそれぞれで、前記光分岐カップラによって分岐される前記光の一部を受光する受光素子と
を更に備える、請求項２に記載の光回路。 - 前記第１状態および前記第２状態のそれぞれにおいて、前記受光素子が前記光の一部を受光して光電変換することにより出力される電流値と、前記光回路の出力側へ出力される光の光パワーとの相関を予め特定し、前記第１状態および前記第２状態のそれぞれの前記相関と、新たな入射光による前記電流値とに基づいて、前記光回路の出力側へ出力される光の光パワーを算出する制御部を更に備える、
請求項８に記載の光回路。 - 前記偏波回転結合素子の出力側に配置され、前記偏波回転結合素子から出力される光の一部を前記光回路の出力側への光路とは異なる光路に分岐させる光分岐カップラと、
前記光分岐カップラによって分岐される前記光の一部を受光する受光素子と、
前記光スイッチが前記第１光路および前記第２光路のそれぞれに切り替えている各状態において、前記受光素子が前記光の一部を受光して光電変換することにより出力される電流値と、前記光回路の出力側へ出力される光の光パワーとの相関を予め特定し、前記各状態の前記相関と、新たな入射光による前記受光素子からの前記電流値とに基づいて、前記光回路の出力側へ出力される光の光パワーを算出する制御部と
を更に備える、請求項１に記載の光回路。 - 前記制御部は、前記第１偏光方向の偏光および前記第２偏光方向の偏光のそれぞれに関して、前記光回路の出力側に配置され、前記新たな入射光を入力される被試験デバイスから出力される電流値を、算出した前記光パワーで除算することにより、前記被試験デバイスの光感度を算出し、これによって前記被試験デバイスの偏波依存性を判断する、
請求項４、５、７、９および１０の何れか一項に記載の光回路。 - 前記偏波回転結合素子は、前記第２光路から入力される前記入射光に対して、前記第１偏光方向の対称性を壊す導波路構造により、前記入射光の基本モードを前記第２偏光方向の偏光の１次モードに変換し、前記第２偏光方向の偏光の１次モードから前記第２偏光方向の偏光の基本モードへと更に変換する、
請求項１に記載の光回路。 - 光スイッチによって、第１偏光方向に偏光する入射光を、偏光状態を保ったまま、第１光路および第２光路の何れかへと出力することと、
前記入射光が前記第１光路から偏波回転結合素子に入力された場合には前記入射光を前記偏光状態を保ったまま前記偏波回転結合素子の出力ポートから出力し、前記入射光が前記第２光路から前記偏波回転結合素子に入力された場合には、前記偏波回転結合素子によって前記入射光を前記第１偏光方向に直交する第２偏光方向の偏光に変換して、前記偏波回転結合素子の前記出力ポートから出力することと
を備える方法。 - 前記光スイッチは、印加される電圧の大きさに応じて、前記出力側の光路を前記第１光路および前記第２光路の一方から他方に切り替えるマッハツェンダー型の光スイッチであり、
受光素子によって、前記第１光路および前記第２光路を通過する光を受光して光電変換することにより電流値を出力することと、
前記光スイッチに印加する電圧の大きさに応じて変化する前記電流値に基づいて、前記光スイッチの前記出力側の光路を前記第１光路および前記第２光路の一方から他方に切り替えるために前記光スイッチに印加する電圧の大きさを決定することと
を更に備える、請求項１３に記載の方法。 - 受光素子によって、前記第１光路および前記第２光路を通過する光を受光して光電変換することにより電流値を出力することと、
前記電流値と、前記偏波回転結合素子から出力される光の光パワーとの相関を特定することと、
前記相関と、新たな入射光による前記電流値とに基づいて、前記偏波回転結合素子から出力される光の光パワーを算出することと
を更に備える、請求項１３または１４に記載の方法。 - 前記第１偏光方向の偏光および前記第２偏光方向の偏光のそれぞれに関して、前記偏波回転結合素子の出力側に配置され、前記新たな入射光を入力される被試験デバイスから出力される電流値を、算出した前記光パワーで除算することにより、前記被試験デバイスの光感度を算出し、これによって前記被試験デバイスの偏波依存性を判断することを更に備える、請求項１５に記載の方法。
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| PCT/JP2022/025660 WO2024004012A1 (ja) | 2022-06-28 | 2022-06-28 | 光回路および方法 |
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Family Applications (1)
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