JP2000241782A - 可変波長選択フィルタおよび分岐・挿入装置 - Google Patents

可変波長選択フィルタおよび分岐・挿入装置

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JP2000241782A JP11042082A JP4208299A JP2000241782A JP 2000241782 A JP2000241782 A JP 2000241782A JP 11042082 A JP11042082 A JP 11042082A JP 4208299 A JP4208299 A JP 4208299A JP 2000241782 A JP2000241782 A JP 2000241782A
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雄高 甲斐
Hiroshi Onaka
寛 尾中
Yoshihiro Saito
芳広 齋藤
Kazumasa Kubodera
和昌 久保寺
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、温度変化や経年変化などのよって
も所望の波長の光信号を選択することができる可変波長
選択フィルタおよびこの可変波長選択フィルタを使用し
た分岐・挿入装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明における可変波長選択フィルタお
よびこの可変波長選択フィルタを使用した分岐・挿入装
置は、RF信号発生手段14によって発生するRF信号
の周波数を最大値判別手段12によって変えながら、A
OTF部10によって分岐して出力される光信号の光強
度を光検出手段11によって検出する。最大値判別手段
12は、この検出値から所定波長の光信号に対する最大
値を判別する。周波数制御手段13は、この最大値を与
えるRF信号の周波数をAOTF部10に印加する。こ
れによって、正確に所望の波長の光信号を分岐・挿入す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信ネットワー
クに使用される光通信機器において、温度変化や経年変
化などによっても所望の波長の光信号を選択することが
できる可変波長選択フィルタおよびこの可変波長選択フ
ィルタを使用した分岐・挿入装置に関する。将来のマル
チメディアネットワークの構築を目指し、超長距離でか
つ大容量の光通信装置が要求されている。この大容量化
を実現する方式として、波長分割多重(Wavelength-div
ision Mlutiplexing、以下、「WDM」と略記する。)
方式が、光ファイバの光帯域・大容量性を有効利用でき
るなどの有利な点から研究開発が進められている。特
に、光通信ネットワークにおいては、ネットワーク上の
各地点において必要において光信号を通過・分岐・挿入
する機能、光伝送路を選択する光ルーティング、クロク
コネクト機能が必要である。このため、光信号を通過・
分岐・挿入する分岐・挿入(Optical Add/Drop Multipl
exer)(以下、「OADM」と略記する。)装置が研究
開発されている。このOADM装置は、固定波長の光信
号のみを分岐・挿入することができる波長固定型のOA
DM装置と任意波長の光信号を分岐・挿入することがで
きる任意波長型のOADM装置がある。一方、音響光学
チューナブルフィルタ(Acousto-Optic Tunable Filte
r)(以下、「AOTF」と略記する。)は、選択する
波長の光のみ抽出するように動作するため、AOTFを
通過する光信号に対する波長特性はフラットである。そ
して、選択する波長が固定であるファイバーグレーティ
ングと異なり、任意に波長を選択することができる。さ
らに、可変波長選択フィルタでもあるので、端局間にお
いて光信号を分岐・挿入する局であるトリビュータリ局
における波長選択フィルタとしても使用することができ
る。このような理由により、AOTFを使用したOAD
M装置が研究開発されている。
【0002】
【従来の技術】図20は、従来のAOTFの構成を示す
図である。図20において、AOTFは、圧電作用を示
すニオブ酸リチウムの基板に2本の光導波路201、2
02を形成する。これら光導波路201、202は、互
いに2箇所で交叉しており、これら2つの交叉する部分
に偏光ビームスプリッタ(Polarization Beam Splitte
r)(以下、「PBS」と略記する。)203、204
が設けられている。
【0003】また、2つの交叉する部分の間において、
2本の光導波路201、202上には、金属膜のSAW
ガイド206が形成されている。このSAWガイド20
6には、櫛を交互にかみ合わせた電極(Inter Digital
Transducer)(以下、「IDT」と略記する。)205
にRF信号を印加することによって発生する弾性表面波
(Surface Acoustic Wave )が伝搬する。
【0004】このAOTFに入力する入力光は、TEモ
ードとTMモードとが混在した光であるが、PBS20
3によってTEモードとTMモードに分かれて光導波路
201、202を伝搬する。ここで、特定の周波数のR
F信号を印加することにより弾性表面波がSAWガイド
206に沿って伝搬すると、SAWガイド206と交叉
している部分において2つの光導波路201、202の
屈折率は、周期的に変化する。このため、入力光のう
ち、この屈折率の周期的な変化と相互作用をする波長の
光のみTEモードとTMモードとが入れ替わる。そし
て、この入れ替わった光は、PBS204によって進行
方向が変わり、相互作用をした波長の光のみが、分岐光
として選択され、相互作用をしなかった波長の光は、透
過して出力光となる。
【0005】一方、挿入される挿入光も同様に、PBS
203によってTEモードとTMモードとに分かれて光
導波路201、202を進行し、弾性表面波と相互作用
を起こし、特定の波長のみが各モードが入れ替わり、進
行方向が変わって挿入され出力光となる。このように、
AOTFは、RF信号の周波数に応じた波長の光のみを
選択して分岐させることができ、さらに、このRF信号
の周波数を変化させることによって選択される光の波長
を変えることができるから、可変波長選択フィルタとし
て作用する。
【0006】なお、本明細書において、図20に示すニ
オブ酸リチウムの基板上に形成された光を分岐・挿入
(通過)する本体部分をAOTFまたはAOTF部と称
し、この本体部分に光を分岐・挿入(通過)させるため
の周辺装置を付加し、これら全体を指すときは、可変波
長選択フィルタと称することとする。また、AOTF
は、任意波長の光を分岐・挿入することができるから、
OADM装置に使用することができる。本特許出願人
は、このAOTFをOADM装置に使用した発明につい
て特願平10−090383号として既に出願してい
る。
【0007】次に、この未公開である特願平10−09
0383号に記載されているOADM装置について説明
する。図21は、図20に示すようなAOTFを用いた
OADM装置の第1の基本構成を示す図である。図21
に示すOADM装置は、8つの波長の光信号を分岐して
受信処理することができ、8つの波長の光信号を生成し
て挿入することができる場合を示している。ここで、光
信号を受信処理する各構成は、各々同一であるので1つ
の構成を示し、残りの構成は、省略して図示していな
い。また、光信号を生成する各構成も、各々同一である
ので1つの構成を示し、残りの構成は、省略して図示し
ていない。
【0008】図21において、WDM光信号は、AOT
F部210に入力され、AOTF部210に印加された
RF信号の周波数に対応する波長の光信号が、AOTF
部210の分岐ポートから分岐光信号として分岐する。
この分岐光信号は、光を増幅する光アンプ217によっ
て増幅された後、1×8光カプラ218に入力する。こ
の1×8光カプラ218によって分岐光信号は、8つに
分配されて分岐し、AOTF部219に入力する。した
がって、分配された分岐光信号の各々には、AOTF部
210によって分岐したすべての波長の光信号が含まれ
ている。このためAOTF部219によって、光受信機
220が受信処理する波長の光信号のみが選択され、光
受信機220により受信処理される。
【0009】一方、挿入される挿入光信号は次のように
して生成される。光源となるレーザダイオード(以下、
「LD」と略記する。)211は、挿入すべき光信号の
波長に対応する波長のレーザ光を発光し、挿入する光信
号の数だけ、図21では、8つ用意されている。これら
8つのLDからのレーザ光は、8×8光カプラ212に
入力する。8×8光カプラ212は、8つの波長の光を
合波し、この合波した光を8つに分配して分岐する。分
岐した光は、光アンプ213によって増幅された後にA
OTF部214に入力する。AOTF部214は、8つ
の波長の光が多重する光の中から挿入光信号に使用した
い波長の光を選択して出力する。AOTF部214によ
って選択された光は、光変調器215によって変調さ
れ、光信号となり、8×1光カプラ216に入力する。
この8×1光カプラ216は、各波長の光信号を合波し
て挿入光信号を生成する。生成した挿入光信号は、AO
TF部210に挿入ポートに入力される。
【0010】挿入光信号は、上述のようにAOTF部2
10が所望の波長の光信号を分岐するだけでなく、分岐
した波長と同一の波長の光信号を挿入するので、AOT
F部210によって挿入され、分岐しないで通過するW
DM光信号とともにAOTF部210の出力ポートから
WDM光信号として出力される。このように、AOTF
は、OADM装置のWDM信号を通過・分岐・挿入する
部分、挿入光信号を生成する部分および分岐光信号を受
信処理する部分に使用される。
【0011】図22は、図20に示すようなAOTF部
を用いたOADM装置の第2の基本構成を示す図であ
る。図22に示すOADM装置は、8つの波長の光信号
を分岐して受信処理することができ、8つの波長の光信
号を生成して挿入することができる場合を示している。
ここで、光信号を受信処理する各構成は、各々同一であ
るので1つの構成を示し、残りの構成は、省略して図示
していない。また、光信号を生成する各構成も、各々同
一であるので1つの構成を示し、残りの構成は、省略し
て図示していない。さらに、図21と同一の構成につい
ては、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0012】図22において、WDM光信号は、光カプ
ラ230に入力され、この光カプラ230によってWD
M光信号は、2つに分岐する。分岐したWDM信号の一
方は、AOTF部231に入力し、他方は、光アンプ2
17に入力する。この他方のWDM光信号は、光アンプ
217によって増幅され、1×8光カプラ218に入力
する。そして、この1×8光カプラ218によって8つ
に分配されて分岐し、AOTF部219に入力する。こ
のAOTF部219によって、光受信機220が受信処
理する波長の光信号のみが選択され、光受信機220に
より受信処理される。
【0013】一方、AOTF部231に入力したWDM
光信号は、受信処理する部分のAOTF部219と同一
の光信号であってWDM光信号の偶数(奇数)のチャネ
ルの光信号を選択し、何処にも接続していない選択ポー
トに出力する。したがって、AOTF部231によって
選択された波長の光信号は、捨てられる。AOTF部2
31を通過したWDM光信号は、AOTF部232に入
力する。このAOTF部232においても、受信処理す
る部分のAOTF部219と同一の光信号であってWD
M光信号の奇数(偶数)のチャネルの光信号を選択し、
何処にも接続していない選択ポートに出力する。そし
て、AOTF部232を通過したWDM光信号は、光カ
プラ233に入力する。
【0014】ここで、AOTF部231、232を2段
に縦続に接続したのは、AOTFの波長選択特性の幅が
広く、「ITU−T G.692勧告」で規定される
0.8nm間隔の波長の隣り合う光信号を1つのAOT
Fで分岐しようとすると、クロストークが発生してしま
うためである。このため、1段目のAOTF部231に
おいてWDM光信号の偶数(奇数)番目の光信号を選択
させ、2段目のAOTF部232においてWDM光信号
の奇数(偶数)番目の光信号を選択させて、受信するこ
とができる程度にクロストークを減少させることができ
る。
【0015】また、挿入される挿入光信号は、図21と
同様に生成されるので、その説明を省略する。生成され
た挿入光信号は、光カプラ233に入力され、AOTF
部231およびAOTF部232を通過したWDM光信
号と合波され、WDM光信号として光伝送路に送出され
る。このように、AOTFは、OADM装置のWDM信
号を通過・分岐・挿入する部分、挿入光信号を生成する
部分および分岐光信号を受信処理する部分に使用され
る。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】ところで、AOTF
は、上述のようにRF信号の周波数に応じた波長の光の
みを選択して分岐させることができるが、選択波長に対
する温度依存性が高い。具体的には、同一周波数のRF
信号を印加した場合に1℃温度が上昇すると選択波長が
0.8nm(100GHz)変化する。
【0017】このため、AOTFを使用したOADM装
置において、0.8nm間隔で波長が配置されているW
DM光信号では、選択しようとしている波長の光信号に
対し隣の波長の光信号を選択してしまい問題である。ま
た、OADM装置に使用されるAOTFをすべて同一温
度に管理することは難しいことから、同一波長を選択す
るためにすべてのAOTFに同一周波数のRF信号を印
加しても同一波長の光信号を選択できないという問題が
ある。
【0018】さらに、このRF信号によって選択される
波長は、AOTFの製造にともなう素子のバラツキや経
年変化などにも敏感であるという問題もある。また、上
述のようにAOTFにおける波長選択は、光をTEモー
ドとTMモードとに分離し弾性表面波と相互作用させる
ことによって制御していることから偏波が変化すると選
択される波長が変化するという問題がある。
【0019】さらに、AOTFは、印加するRF信号の
入力強度によって選択される光の強度が変化するという
問題もある。このことは、図22のようなOADM装置
においてAOTFによって選択ポートに出力される光の
強度が変化することになる。仮に、RF信号の入力強度
が適当ではない場合には選択ポートに充分に光信号が選
択されないから、選択ポートに出力することによって光
信号を遮断する場合には、AOTFで遮断すべき光信号
を充分に遮断(リジェクト)できないという問題とな
る。
【0020】そこで、請求項1ないし請求項13に記載
の発明では、AOTFで使用することに好適な、温度変
化や経年変化などが生じても所定波長の光信号を選択す
ることができる可変波長選択フィルタを提供することを
目的とする。請求項14に記載の発明では、AOTFで
使用することに好適な、温度変化や経年変化などが生じ
ても所定波長の光信号を充分に遮断することができる可
変波長選択フィルタを提供することを目的とする。
【0021】請求項15ないし請求項17に記載の発明
では、温度変化や経年変化などが生じても所定波長の光
信号を分岐・挿入することができるOADM装置を提供
することを目的とする。請求項18、19に記載の発明
では、請求項1または請求項2に記載の可変波長選択フ
ィルタを利用することによってOADM装置などに利用
されるスペクトルモニタを提供することを目的とする。
【0022】請求項20に記載の発明では、請求項1ま
たは請求項2に記載の可変波長選択フィルタを利用する
ことによってスペクトルモニタの機能を兼ね備えたOA
DM装置を提供することを目的とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】(請求項1,2,3,
9,10)図1は、請求項1,2,3,9,10に記載
の発明の原理構成を示す図である。
【0024】図1において、本可変波長選択フィルタ
は、AOTF部10、光強度検出手段11、最大値判別
手段12、周波数制御手段13およびRF信号発生手段
14から構成されている。ここで、AOTF部10と光
強度検出手段11との間にある破線で示した第3の偏光
手段18は、請求項10に記載の可変波長選択フィルタ
の構成要件であり、請求項1,2,3,9に記載の可変
波長選択フィルタの構成要件ではない。
【0025】まず、請求項1に記載の可変波長選択フィ
ルタの原理について説明する。入力光信号は、印加する
RF信号の周波数に応じて特定波長の光信号を分岐およ
び挿入することができるAOTF部10に入力される。
このAOTF部10は、請求項1,2,3に記載の可変
波長選択フィルタにおいて、具体的には、受光した光信
号と挿入すべき光信号とを合波するとともに合波した光
信号をTMモード光とTEモード光とに分岐する第1の
偏光手段と、分岐したTMモード光を導波する第1の光
導波路とTEモード光を導波する第2の光導波路とにR
F信号を印加するRF信号印加手段と、このRF信号を
印加された第1の光導波路と第2の光導波路とからの光
信号を合波するとともにRF信号に対応した波長の光信
号と他の波長の光信号とに分岐する第2の偏光手段とを
備えて構成される。
【0026】この第1および第2の光導波路に印加され
るRF信号は、RF信号発生手段14によって発生し、
RF信号発生手段14は、最大値判別手段12および周
波数制御手段13によってその周波数が制御される。ま
た、AOTF部10によって選択された光信号は、その
光強度を検出する光強度検出手段11に入力し、光強度
検出手段11の出力は、最大値判別手段12に入力す
る。一方、AOTF部によって選択しなかった光信号
は、AOTF部10から光伝送路に出力光信号として送
出される。
【0027】この最大値判別手段12は、RF信号の周
波数を変えながら光強度検出手段11から光信号の光強
度を受信して、所定波長の光信号に対する光強度の最大
値を判別し、この最大値を与えるRF信号の周波数を周
波数制御手段13に出力する。この所定波長の光信号
は、光伝送路中に1波しかない場合は、容易に判別でき
るが、WDM信号の場合には、ある閾値以上の極大値の
数と所定波長の光信号のチャンネル(以下、「ch」と
略記する。)数とを対応させて判別する。例えば、所定
波長の光信号がch3である場合には、3番目の極大値
が所定波長の光信号の極大値である。
【0028】周波数制御手段13は、所定波長の光信号
に対して光強度の最大値を与える周波数のRF信号を発
生するようにRF信号発生手段14を制御する。このよ
うな構成の請求項1に記載の可変波長選択フィルタにお
いては、最大値判別手段12によって所定波長の光強度
が最大値となるようにRF信号の周波数を制御する。こ
のため温度変化などにより特定波長を分岐・挿入するR
F信号の周波数がずれたとしても補償されるので、常
に、特定波長の光信号を分岐・挿入することができる。
【0029】なお、可変波長選択フィルタによって選択
する光信号の特定波長とそのために適正なRF信号の周
波数を探すための光信号の所定波長とは、同一の波長で
も異なる波長でもよい。後述するように、RF信号の周
波数と選択波長との関係は、温度が変化しても常に一定
の関係があるから、所定波長を選択するRF信号の周波
数が判れば、特定波長を選択するRF信号の周波数も判
るからである。この場合には、周波数制御手段13にお
いて所定波長を選択するRF信号の周波数と特定波長を
選択するRF信号の周波数との対応付けを行う。
【0030】次に、請求項2に記載の可変波長選択フィ
ルタの原理について説明する。請求項2に記載の可変波
長選択フィルタにおいては、上述の最大値判別手段12
は、RF信号の周波数を第1の周波数間隔で変えながら
光強度検出手段11によって所定波長の光信号を検出し
て、この所定波長の光信号に対する光強度の第1の最大
値を判別する。さらに、この第1の最大値を与えるRF
信号の周波数の前後の周波数範囲においてRF信号の周
波数をその第1の周波数間隔より狭い第2の周波数間隔
で変えながら光強度検出手段11によって所定波長の光
信号を検出して、所定波長の光信号に対する光強度の第
2の最大値を判別する。そして、この第2の最大値を与
えるRF信号の周波数を周波数制御手段13に出力す
る。
【0031】なお、他の構成は、請求項1に記載の可変
波長選択フィルタと同一であるので、その説明を省略す
る。このように初めにRF信号の周波数を広い間隔で変
化させて所定波長に対する最大値を大雑把に探す。その
後、その最大値を与えるRF信号の周波数に対して、前
後の周波数範囲で、RF信号の周波数を狭い間隔で変化
させて所定波長に対する最大値を正確に探す。このた
め、請求項2に記載の可変波長選択フィルタは、請求項
1に記載の可変波長選択フィルタに較べより速くしかも
より正確に最大値を判別することができるから、より速
くしかもより正確に特定波長の光信号を選択することが
できる。
【0032】次に、請求項3に記載の可変波長選択フィ
ルタの原理について説明する。請求項3に記載の可変波
長選択フィルタは、請求項1に記載の可変波長選択フィ
ルタにおいて、特定波長の光信号の選択を変更する度
に、周波数制御手段13は、この特定波長の光信号にお
ける光強度が最大値となるようにRF信号の周波数を制
御する。
【0033】このように特定波長の光信号を選択する度
に、特定波長の光信号を選択するRF信号の周波数を探
すから、温度変化などによって特定波長を選択するRF
信号の周波数がずれたとしても、正確に特定波長の光信
号を選択することができる。次に、請求項9に記載の可
変波長選択フィルタの原理について説明する。請求項9
に記載の可変波長選択フィルタにおいて、AOTF部1
0は、RF信号印加手段を第1の光導波路に第1のRF
信号を印加する第1のRF信号印加手段と第2の光導波
路に第2のRF信号を印加する第2のRF信号印加手段
とで構成する。これに対応してRF信号発生手段14
は、それら第1のRF信号印加手段と第2のRF信号印
加手段とに異なる周波数のRF信号を供給するように構
成する。
【0034】なお、他の構成は、請求項1に記載の可変
波長選択フィルタと同一であるので、その説明を省略す
る。一般に、AOTFは、[従来の技術]の項において
説明したように、TEモードとTMモードとに分かれて
光導波路を進行し、弾性表面波と相互作用を起こし、特
定波長の各モードが入れ替わることによって、特定波長
の光を選択する。このとき、TEモードをTMモードに
入れ替える最適なRF信号の周波数とTMモードをTE
モードに入れ替える最適なRF信号の周波数とは、互い
に異なる。
【0035】このため、請求項9に記載の可変波長選択
フィルタの構成とすることにより、各モードに対し最大
値判別手段12において個別にRF信号の周波数を変化
させることができ、その結果に基づいて各モードに対し
異なる周波数のRF信号を印加することができるから、
請求項1に記載の可変波長選択フィルタに較べより正確
に特定波長の光信号を選択することができる。
【0036】次に、請求項10に記載の可変波長選択フ
ィルタの原理について説明する。請求項10に記載の可
変波長選択フィルタにおいて、AOTF部10は、RF
信号印加手段を第1の光導波路に第1のRF信号を印加
する第1のRF信号印加手段と第2の光導波路に第2の
RF信号を印加する第2のRF信号印加手段とで構成す
る。これに対応してRF信号発生手段14は、それら第
1のRF信号印加手段と第2のRF信号印加手段とに異
なる周波数のRF信号を供給するように構成する。
【0037】また、上述したようにAOTF部10と光
強度検出手段11との間に第3の偏光手段18を設け
る。この第3の偏光手段18は、AOTF部から選択し
て出力される光信号をTMモードとTEモードとに分岐
して光強度検出手段11に出力する。これに対応して光
強度検出手段11は、第3の偏光手段18から出力され
るTMモードの光強度を検出する第1の光強度検出手段
と第3の偏光手段18から出力されるTEモードの光強
度を検出する第2の光強度検出手段との2つの光強度検
出手段で構成する。
【0038】なお、他の構成は、請求項1に記載の可変
波長選択フィルタと同一であるので、その説明を省略す
る。このように構成することにより、TMモード、TE
モードの各モードに対し個別に光強度検出手段11を備
えているので、TEモードに対し最適なRF信号の周波
数とTMモードに対し最適なRF信号の周波数とを独立
に探すことができる。そのため、請求項10に記載の可
変波長選択フィルタは、正確に特定波長の光信号を選択
することができる。
【0039】一方、偏光がゆっくり回転している場合に
は、請求項10に記載の可変波長選択フィルタが有効で
あるが、最適なRF信号の周波数を探すための時間より
も高速に偏光が回転している場合には、上述のようにT
EモードとTMモードとを分離して各光強度を検出して
最適なRF信号の周波数を探していたのでは、偏光の回
転に追随できない。この場合には、請求項9に記載の可
変波長選択フィルタの方が有利である。
【0040】ここで、請求項1,2,3,9,10に記
載の可変波長選択フィルタにおいて、挿入すべき挿入光
信号がある場合には、挿入光信号もAOTF部10に入
力され、AOTF部10においてRF信号による弾性表
面波と相互作用をして出力光信号として光伝送路に出力
される。 (請求項4ないし請求項6)初めに、請求項4ないし請
求項6に記載の可変波長選択フィルタに共通な事項につ
いて説明する。
【0041】図2は、温度変化に対するRF信号の周波
数と選択波長との関係を示す図である。図2の縦軸は、
μm単位で表示したAOTFによって選択される選択波
長であり、横軸は、MHz単位で表示したAOTFに印
加されるRF信号の周波数である。図2において、直線
Xは、温度aにおけるRF信号の周波数と選択波長との
関係を示すグラフであり、直線Yは、温度bにおけるR
F信号の周波数と選択波長との関係を示すグラフであ
る。
【0042】このように、AOTFは、RF信号の周波
数が同一の場合において、その温度が変化すると選択波
長も、変化する。上述したように、1℃の温度変化に対
し0.8nmだけ選択波長は、シフトする。しかし、図
2に示すように直線Xと直線Yの傾きは、温度変化に対
して一定である。すなわち、単位RF信号の周波数変化
に対する選択波長変化は、温度変化に対して一定であ
る。
【0043】この事実は、請求項4ないし請求項6に限
らず、すべてのAOTFに共通の事実である。請求項4
ないし請求項6に記載の可変波長選択フィルタは、特定
波長を選択する際に、この物理現象を利用して温度変化
を補償するものである。すなわち、RF信号の周波数と
選択波長との関係は、直線であってしかも温度変化に対
してその傾きが一定であるので、特定波長を選択する際
の温度においてRF信号の周波数と選択波長との関係が
いずれか一点だけ判れば直線が引けるから、その温度に
おける任意の波長を選択するRF信号の周波数が判る。
よって、特定波長を選択するRF信号の周波数も判るこ
とになる。
【0044】次に、請求項4,5に記載の可変波長選択
フィルタについて説明する。図3は、請求項4,5に記
載の発明の原理構成を示す図である。図4は、基準信号
とWDM光信号との関係を示す図である。図4(a)
は、基準信号が1つである場合を示す図であり、図4
(b)は、基準信号が2つである場合を示す図である。
【0045】図3および図4において、本可変長選択フ
ィルタは、基準信号挿入手段20、AOTF部10、基
準信号検出手段21、周波数演算手段23およびRF信
号発生手段24から構成される。まず、請求項4に記載
の可変波長選択フィルタの原理について説明する。入力
光信号は、この入力光信号の波長を除いた波長であって
その波長数が既知である基準信号を入力光信号に挿入す
る基準信号挿入手段20に入力される。
【0046】ここで、基準信号は、図4(a)に示すよ
うに、32波のWDM光信号の信号波長帯から離れた位
置であってチャンネル(以下、「ch」と略記する。)
1の外側の波長に1つ配置される。もちろん、ch1の
外側の波長に配置する代わりに基準信号を破線で示すよ
うにch32の外側の波長に1つ配置してもよい。ま
た、基準信号は、図4(b)に示すように、32波のW
DM光信号の信号波長帯から離れた位置であってch1
の外側の波長(第1の基準信号)とch32の外側の波
長(第2の基準信号)とに2つ配置される。
【0047】この基準信号とともに入力光信号は、印加
するRF信号の周波数に応じて特定波長の光信号を選択
することができるAOTF部10に入力される。このA
OTF部10は、請求項1に記載の可変波長選択フィル
タと同様であるのでその説明を省略する。このAOTF
部10の第1および第2の光導波路に印加されるRF信
号は、RF信号発生手段24によって発生し、RF信号
発生手段24は、周波数演算手段23によってその周波
数が制御される。
【0048】また、AOTF部10によって分岐した光
信号は、基準信号を検出する基準信号検出手段21に入
力される。一方、AOTF部によって分岐しなかった光
信号は、AOTF部10から光伝送路に出力光信号とし
て送出される。この基準信号検出手段21の出力は、周
波数演算手段23に入力され、周波数演算手段23は、
RF信号発生手段24によって発生するRF信号の周波
数を変えながら基準信号検出手段21が基準信号を検出
した場合におけるRF信号の周波数と基準信号の波長数
とに基づいて可変波長選択フィルタによって選択される
光信号の波長数とRF信号の周波数との関係を演算す
る。
【0049】このような構成の請求項4に記載の可変波
長選択フィルタにおいては、周波数演算手段23によっ
てRF信号の周波数を基準信号検出手段21が基準信号
を検出するまで変化させる。そして、周波数演算手段2
3は、基準信号検出手段21から出力を受信したときの
RF信号の周波数と基準信号の波長とからRF信号の周
波数と選択波長との関係を演算する。
【0050】この演算方法は、基準信号が図4(a)の
ように1つである場合には、単位RF信号の周波数変化
に対する選択波長変化の値を記憶しておき、その傾きの
値および1組の判別されたRF信号の周波数と基準信号
の波長との値から、RF信号の周波数と選択波長との関
係を演算する。そして、この基準信号の波長とch1の
波長との差および各ch間の波長差も判るので、各ch
を選択するRF信号の周波数も演算することができる。
【0051】また、基準信号が、図4(b)のように2
つである場合には、2組の判別されたRF信号の周波数
と基準信号の波長との値から、RF信号の周波数と選択
波長との関係を演算する。そして、第1の基準信号の波
長とch1の波長との差、第2の基準信号の波長とch
32の波長との差および各ch間の波長差も判るので、
各chを選択するRF信号の周波数も演算することがで
きる。
【0052】こうしてある温度におけるRF信号の周波
数と選択波長との関係が判別されるので、温度変化など
により特定波長を分岐・挿入するRF信号の周波数がず
れたとしてもその特定波長の光信号を選択することがで
きる。次に、請求項5に記載の可変波長選択フィルタの
原理について説明する。請求項5に記載の可変波長選択
フィルタは、請求項4に記載の可変波長選択フィルタに
おいて、基準信号の波長数は、光信号を伝送する波長帯
域の端の波長数に配置される。
【0053】光通信ネットワークにおいては、光信号を
伝送する波長帯域に応じて、S+バンド(1450nm
〜1490nm)、Sバンド(1490nm〜1530
nm)、Mバンド(1530nm〜1570nm)、L
バンド(1570nm〜1610nm)およびL+バン
ド(1610nm〜1650nm)がある。これら各バ
ンドに応じて光信号を増幅する光増幅器が使用される
が、この光増幅器の利得特性は、バンド全体に亘って平
坦な利得特性ではなく、各バンドの境界付近において利
得が急激に減少する。そのため、各バンドの境界付近の
波長には光信号を配置しないので、ここに基準信号を配
置することにより、基準信号をこれを使用する可変波長
選択フィルタだけにどどめ、他の可変波長選択フィルタ
に影響しないようにすることができる。特に、光通信ネ
ットワークの光伝送路に配置される中継光増幅器によっ
て基準信号は、増幅されないので、この可変波長選択フ
ィルタを使用したOADM装置だけに基準信号をとどめ
光通信ネットワーク内に送出しないようにすることがで
きる。
【0054】次に、請求項6に記載の可変波長選択フィ
ルタの原理について説明する。図5は、請求項6に記載
の発明の原理構成を示す図である。図6は、ASEの窪
みとWDM光信号との関係を示す図である。図5および
図6において、本可変長選択フィルタは、光増幅器3
0、AOTF部10、スペクトルモニタ31、波長判別
手段32、周波数演算手段33およびRF信号発生手段
34から構成される。
【0055】入力光信号は、この入力光信号を含む波長
帯域を増幅する光増幅器30に入力される。一般に、光
増幅器の増幅媒質中で自然放出光が発生し、この自然放
出光は、増幅すべき光信号と同じように増幅され白色雑
音となる。これをASE(Amplified Spontaneous Emis
sion)という。入力光信号は、図6に示すようにこのA
SEを含む光信号となる。
【0056】このASEを含んだ入力光信号は、印加す
るRF信号の周波数に応じて特定波長の光信号を選択す
ることができるAOTF部10に入力される。このAO
TF部10は、請求項1に記載の可変波長選択フィルタ
と同様であるのでその説明を省略する。このAOTF部
10の第1および第2の光導波路に印加されるRF信号
は、RF信号発生手段34によって発生し、RF信号発
生手段34は、波長判別手段32および周波数演算手段
33によってその周波数が制御される。
【0057】AOTF部10によって選択しなかった光
信号は、光信号の波長とこの波長における光強度とを監
視するスペクトルモニタ31に入力される。なお、AO
TF部10によって選択した光信号がスペクトルモニタ
31に入力される場合については、後述する。波長判別
手段32は、伝送する光信号の波長を分岐させない周波
数であって光増幅器で発生したASEのうちいずれかの
波長を分岐させる既知の周波数のRF信号を発生させ、
スペクトルモニタ31からの出力によってASEの波長
を検出する。既知の周波数のRF信号をAOTF部10
に印加するとそれに対応する波長のASEが選択される
ので、図6に示すように、選択された部分のASEの光
強度が減少して窪みを作る。この窪みを波長判別手段3
2によって検出することによって1組のRF信号の周波
数と選択波長との関係を判別することができる。
【0058】波長判別手段32によって判別された1組
のRF信号の周波数と選択波長との関係は、周波数演算
手段33に出力され、周波数演算手段33は、この1組
の値に基づいて可変波長選択フィルタによって選択され
る光信号の波長数とRF信号の周波数との関係を演算す
る。この演算方法は、単位RF信号の周波数変化に対す
る選択波長変化の値を記憶しておき、その傾きの値およ
び1組の判別されたRF信号の周波数とASEの波長と
の値から、RF信号の周波数と選択波長との関係を演算
する。
【0059】このように構成することにより、ある温度
におけるRF信号の周波数と選択波長との関係が判別さ
れるので、温度変化などにより特定波長を選択するRF
信号の周波数がずれたとしてもその特定波長の光信号を
選択することができる。次に、請求項7に記載の可変波
長選択フィルタの原理について説明する。図7は、請求
項7に記載の発明の原理構成を示す図である。
【0060】図7において、本可変長選択フィルタは、
AOTF部10、スペクトルモニタ41、周波数演算手
段43およびRF信号発生手段44から構成される。入
力光信号は、印加するRF信号の周波数に応じて特定波
長の光信号を選択することができるAOTF部10に入
力される。このAOTF部10は、請求項1に記載の可
変波長選択フィルタと同様であるのでその説明を省略す
る。このAOTF部10の第1および第2の光導波路に
印加されるRF信号は、RF信号発生手段44によって
発生し、RF信号発生手段44は、周波数演算手段43
によってその周波数が制御されるとともに印加している
RF信号の周波数を周波数演算手段43に出力する。
【0061】AOTF部10によって選択しなかった光
信号は、光信号の波長とこの波長における光強度とを監
視するスペクトルモニタ41に入力される。周波数演算
手段43は、RF信号発生手段44からAOTF部10
に印加しているRF信号の周波数を監視するとともにス
ペクトルモニタ41から出力される光信号の波長とこの
波長における光強度とを受信する。
【0062】WDM光信号の各chの波長が判っている
ので、スペクトルモニタ41の出力からどのchがAO
TF部10によって選択されたか判別することができ
る。こうして周波数演算手段43は、判別された1組の
RF信号の周波数と選択波長とに基づいて可変波長選択
フィルタによって選択される光信号の波長数とRF信号
の周波数との関係を演算することができる。
【0063】この演算方法は、単位RF信号の周波数変
化に対する選択波長変化の値を記憶しておき、その傾き
の値および1組の判別されたRF信号の周波数と選択波
長の波長との値から、RF信号の周波数と選択波長との
関係を演算する。このように構成することにより、ある
温度におけるRF信号の周波数と選択波長との関係が判
別されるので、温度変化などにより特定波長を選択入す
るRF信号の周波数がずれたとしてもその特定波長の光
信号を選択することができる。
【0064】(請求項8)請求項8に記載の可変波長選
択フィルタは、受光した光信号と挿入する光信号とを合
波するとともに合波した光信号をTMモード光とTEモ
ード光とに分岐する第1の偏光手段と、この第1の偏光
手段によって分岐したTMモード光を導波する第1の光
導波路に第1のRF信号を印加する第1のRF信号印加
手段と、第1の偏光手段によって分岐したTEモード光
を導波する第2の光導波路に第2のRF信号を印加する
第2のRF信号印加手段と、第1のRF信号を印加され
た第1の光導波路と第2のRF信号を印加された第2の
光導波路とからの光信号を合波するとともに送出すべき
光信号と分岐すべき光信号とに分岐する第2の偏光手段
とを備えて構成され、第1のRF信号の周波数および第
2のRF信号の周波数とに応じて特定波長の光信号を選
択する。
【0065】上述したように、TEモードをTMモード
に入れ替える最適なRF信号の周波数とTMモードをT
Eモードに入れ替える最適なRF信号の周波数とは、互
いに異なるが、このような構成とすることにより、TE
モード、TMモードの各モードに対し異なる周波数のR
F信号を印加して細かい調整をすることができるから、
正確に特定波長の光信号を分岐・挿入することができ
る。
【0066】(請求項11および請求項12)請求項1
1および請求項12は、RF信号の安定化に関する技術
で以下その動作は、トラッキングと称する。後に述べる
スキャンニングと区別するため、スキャンニングとトラ
ッキングについて定義する。スキャンニングとは、光強
度の最大値を与えるRF信号の周波数を判別するため
に、RF信号の周波数を第1の周波数間隔で変えながら
光強度検出手段によって所定波長の光信号を検出し、そ
の光強度が最大となる第1の最大値を判別する動作をい
う。
【0067】トラッキングとは、前後の周波数範囲(±
αkHz)においてRF信号の周波数をその第1の周波
数間隔よりも狭い第2の周波数間隔で変えながら光強度
検出手段によって所定波長の光信号を検出し、その光強
度が最大となる第2の最大値を判別し、その第2の最大
値を与えるRF信号の周波数を周波数制御手段に出力す
る動作を定期的に行い、温度変化や経年変化など周囲の
環境が変化し、可変波長選択フィルタ(AOTF)の特
性変化により第2の最大値を与えるRF信号の周波数が
変化しても、追従することのできる動作をいう。
【0068】図8は、請求項11,12に記載の発明の
原理構成を示す図である。なお、図8は、請求項1を基
本とした請求項11に記載の発明の原理構成を示す図で
あり、この場合について以下に説明し、請求項4、6、
7、8を基本とした請求項11に記載の発明について
は、その説明を省略する。図8において、本可変波長選
択フィルタは、AOTF部10、光強度検出手段51、
最大値判別手段12、周波数制御手段13、重畳手段5
0、トラッキング手段52およびRF信号発生手段54
から構成されている。なお、請求項1と同一の構成につ
いては、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0069】入力光信号は、AOTF部10に入力さ
れ、このAOTF部10によって選択した光信号は、そ
の光強度を検出する光強度検出手段51に入力し、光強
度検出手段51の出力は、最大値判別手段12およびト
ラッキング手段52に入力する。一方、AOTF部によ
って選択しなかった光信号は、AOTF部10から光伝
送路に出力光信号として送出される。
【0070】このAOTF部10の第1および第2の光
導波路に印加されるRF信号は、RF信号発生手段54
によって発生し、トラッキングを行う場合には、RF信
号に10kHzから1MHzの周波数の変調信号が重畳
手段50によって重畳される。また、RF信号発生手段
54は、最大値判別手段12、周波数演算手段13およ
びトラッキング手段52によってその周波数が制御され
る。
【0071】最大値判別手段12の出力は、周波数制御
手段13に入力され、請求項1の原理説明で説明したよ
うに、特定波長を選択するようにRF信号の周波数を制
御する。そして、トラッキング手段52は、光強度検出
手段51によってAOTF部10から分岐して出力され
る光信号からRF信号に重畳された変調信号を検出して
所定波長の光信号の光強度が最大値に維持されるように
RF信号発生手段54を制御する。
【0072】このように構成することにより、請求項1
1に記載の可変波長選択フィルタは、一度、特定波長の
光信号を選択するRF信号の周波数が判別された後は、
トラッキングによって最適なRF信号の周波数が制御さ
れ、維持される。さらに、トラッキングのための変調信
号は、10kHzから1MHzの周波数のいずれかの周
波数とする。LN変調器の可変バイアスコントロール
(ABC)回路における光信号には既に1kHzの変調
信号がかけられているが、トラッキングのための変調信
号は、10kHz以上とするので、このABC回路の変
調信号と混同することがない。一方、トラッキングのた
めの変調信号は、1MHz以下とするので、例えば、R
F信号発生手段54内におけるPLL回路の周波数デー
タを正弦波となるようにCPUによって制御してその変
調信号を発生させても、高速な変調、同期検波ではない
から、CPUの負担となることがない。
【0073】次に、請求項12に記載の可変選択波長フ
ィルタの原理について説明する。請求項12に記載の可
変波長選択フィルタは、波長分割多重方式の光信号を伝
送する光伝送路に接続され、可変長選択フィルタは、請
求項11に記載の可変波長選択フィルタであって、トラ
ッキング手段によって制御されるRF信号発生手段が発
生するRF信号の周波数は、波長分割多重方式の光信号
間隔に対応するRF信号の周波数の範囲内で変化するよ
うにする。
【0074】トラッキングをかける場合にトラッキング
のための変調信号の周波数を大きく振ると隣接するch
に影響を与えてしまう。しかし、このようにすることに
より、大きく外れた周波数が印加されることがないか
ら、他のchに影響を与えることがない。例えば、0.
8nm間隔のWDM光信号の場合では、隣接するch間
に対するRF信号の周波数の差は、90kHzであるか
ら、±45kHz以下の周波数でトラッキングを行う。
【0075】(請求項13)請求項13に記載の可変波
長選択フィルタは、同一基板上に複数形成され、この複
数の可変波長選択フィルタの温度を同一に制御する温度
制御手段をさらに備えて構成され、可変長選択フィルタ
が、請求項1、4、6、7、8のいずれか1項に記載の
可変波長選択フィルタである。
【0076】OADM装置に使用されるAOFTは、従
来個別に温度制御を行っているが、すべてのAOFTを
0.1℃単位で同一温度に制御することは困難をともな
う。また、OADM装置の動作を保証するために広い温
度範囲、例えば、0℃ないし60℃に亘ってAOTFの
温度を正確に制御することは困難を伴う。しかし、AO
TFを同一の基板上に形成することにより、隣り合うA
OTFをほぼ同一の温度に制御することができ、しかも
AOTFの特性もほぼ同一にすることができる。そのた
め、まず、請求項1ないし請求項12のいずれか1項に
記載の可変波長選択フィルタによって所望の波長の光信
号を分岐・挿入できるようにしてから、他のAOFTを
動作させるようにすれば、他のAOFTにおいても所望
の波長の光信号を分岐・挿入することができる。
【0077】また、請求項1、4、6、7、8のいずれ
か1項に記載の可変波長選択フィルタの出力を光通信ネ
ットワークの光伝送路に接続しないで、所望の波長の光
信号を選択できるか否かの確認専用とし、他のAOTF
を実際の運用用とすれば、誤った波長の光信号を選択す
ることがない。 (請求項14)図9は、請求項14に記載の発明の原理
構成を示す図である。なお、図9は、請求項1を基本と
した請求項14に記載の発明の原理構成を示す図であ
り、この場合について以下に説明し、請求項4、6、
7、8を基本とした請求項14に記載の発明について
は、その説明を省略する。
【0078】図10は、RF信号の入力強度とリジェク
ションレベルとの関係を示す図である。図10の縦軸
は、(リジェクト光の光強度/入力光の光強度)をdB
単位で表示したリジェクションレベルであり、横軸は、
dBm単位で表示したRF信号の入力強度である。図1
0に示すようにAOTFによって選択する光の強度であ
るリジェクションレベルは、RF信号の入力強度に依存
し、特定の入力強度の場合に極大値になる。なお、この
特性は、RF周波数を変化させてもほぼ同様の特性とな
る。
【0079】図9および図10において、本可変波長選
択フィルタは、AOTF部10、光強度検出手段61、
最大値判別手段12、強度最大値判別手段62、周波数
制御手段63およびRF信号発生手段64から構成され
ている。なお、請求項1と同一の構成については、同一
の符号を付し、その説明を省略する。
【0080】入力光信号は、AOTF部10に入力さ
れ、このAOTF部10によって選択した光信号は、そ
の光強度を検出する光強度検出手段61に入力し、光強
度検出手段61の出力は、最大値判別手段12および強
度最大値判別手段62に入力する。一方、AOTF部に
よって選択しなかった光信号は、AOTF部10から光
伝送路に出力光信号として送出される。
【0081】また、このAOTF部10の第1および第
2の光導波路に印加されるRF信号は、RF信号発生手
段64によって発生し、RF信号発生手段64は、最大
値判別手段12、強度最大値判別手段62および周波数
演算手段63によってその周波数が制御される。最大値
判別手段12の出力は、周波数制御手段63に入力さ
れ、請求項1の原理説明で説明したように、特定波長を
選択するようにRF信号の周波数をまず制御する。
【0082】そして、強度最大値判別手段62は、この
光強度の最大値を与えるRF信号の周波数を維持した状
態で、RF信号発生手段64により発生するRF信号の
出力強度を変えながら光強度検出手段11によって所定
波長の光信号を検出して、この所定波長の光信号に対す
る光強度の最大値を判別する。周波数制御手段63は、
強度最大値判別手段62からこの最適なRF信号の入力
強度の値を受信し、最適なRF信号の周波数と入力強度
とによりRF信号発生手段を制御する。
【0083】こうして図10に示すリジェクションレベ
ルの極大値を与えるRF信号の入力強度を判別すること
ができるから、請求項14に記載の可変波長選択フィル
タは、特定波長を分岐・挿入するRF信号の周波数だけ
でなく、RF信号の入力強度も最適化することができ
る。
【0084】(請求項15)請求項15に記載のOAD
M装置は、波長分割多重方式の光信号を伝送する光伝送
路に接続されるとともに、印加するRF信号の周波数に
応じて特定波長の光信号を分岐及び挿入する可変波長選
択フィルタと、前記可変波長選択フィルタに印加する前
記RF信号を発生するRF信号発生手段と、前記可変波
長選択フィルタによって分岐した光信号を受信処理する
受信処理手段と、前記可変波長選択フィルタに挿入する
光信号を生成する光信号生成手段とを備えるOADM装
置において、可変波長選択フィルタは、n個の光信号を
分岐または挿入することができ、RF信号発生手段は、
(n+1)個であることで構成する。
【0085】OADM装置で複数の波長の光信号を分岐
・挿入する場合には、可変波長選択フィルタに分岐・挿
入する光信号の数に応じた複数のRF信号を印加する。
RF信号発生手段が分岐・挿入する光信号と同数である
と、あるchから他のchを分岐・挿入する場合に、使
用していないRF信号発生手段がないから、あるchを
分岐・挿入するのに使用したRF信号発生手段を他のc
hを分岐・挿入するのに使用しなければならない。その
ため、あるchから他のchを分岐・挿入するためにR
F信号の周波数を連続的に変化させなければならないか
ら、その間のchも分岐・挿入することになりその間の
chに影響を与える。しかし、このようにRF信号発生
手段をOADM装置において分岐・挿入する数より1つ
多く備えることにより、あるchから他のchを分岐・
挿入する場合に使用していないRF信号発生手段の周波
数を他のchを分岐・挿入する周波数に合わせてから可
変波長選択フィルタに印加することができる。このた
め、その間のchに影響を与えることがない。
【0086】(請求項16)請求項16に記載のOAD
M装置は、波長分割多重方式の光信号を伝送する光伝送
路に接続されるとともに、印加するRF信号の周波数に
応じて特定波長の光信号を分岐及び挿入する第1の可変
波長選択フィルタと、前記第1の可変波長選択フィルタ
によって分岐した光信号の中から所定波長の光信号を選
択する第2の可変波長選択フィルタを備えるとともに該
第2の可変波長選択フィルタによって選択された前記所
定波長の光信号を受信処理する受信処理手段と、複数の
波長を持つ光から所定波長の光を選択する第3の可変波
長選択フィルタを備えるとともに該第3の可変波長選択
フィルタによって選択された前記所定波長の光を変調し
て前記第1の可変波長選択フィルタに挿入する光信号を
生成する光信号生成手段とを備えるOADM装置におい
て、第1ないし第3の可変波長選択フィルタのうち少な
くとも1つは、請求項1、4、6、7、8のいずれか1
項に記載の可変波長選択フィルタである。
【0087】請求項16に記載のOADM装置は、この
ようにOADM装置に使用される可変波長選択フィルタ
を温度変化などにより特定波長の光信号を分岐・挿入す
るRF信号がずれたとしてもそのずれを補償する請求項
1ないし請求項14に記載の可変選択波長フィルタとす
るので、常に、正確に特定波長の光信号を分岐・挿入す
ることができる。
【0088】さらに、請求項16に記載のOADM装置
は、トラッキングも行う可変波長選択フィルタを使用す
る場合には、一旦特定波長の光信号を分岐・挿入するR
F信号の周波数が判別されれば、常に特定波長を分岐・
挿入するようにRF信号の周波数を維持することができ
る。 (請求項17)請求項17に記載のOADM装置は、波
長分割多重方式の光信号を伝送する光伝送路に接続され
るとともに、印加するRF信号の周波数に応じて特定波
長の光信号を分岐及び挿入する第1の可変波長選択フィ
ルタと、前記第1の可変波長選択フィルタによって分岐
した光信号の中から所定波長の光信号を選択する第2の
可変波長選択フィルタを備えるとともに該第2の可変波
長選択フィルタによって選択された前記所定波長の光信
号を受信処理する受信処理手段と、複数の波長を持つ光
から所定波長の光を選択する第3の可変波長選択フィル
タを備えるとともに該第3の可変波長選択フィルタによ
って選択された前記所定波長の光を変調して前記第1の
可変波長選択フィルタに挿入する光信号を生成する光信
号生成手段とを備えるOADM装置において、第1の可
変波長選択フィルタは、請求項1、4、6、7、8のい
ずれか1項に記載の可変波長選択フィルタであって請求
項1、4、6、7、8の可変波長選択フィルタを複数個
縦続に接続する。
【0089】このような可変波長選択フィルタでは、1
つの可変波長選択フィルタのAOTF部では特定波長の
光信号を所定の光強度のレベルまで遮断することができ
ない場合でも、可変波長選択フィルタを複数個縦続に接
続するので、所定のレベルまで遮断することができるよ
うにリジェクション特性を改善することができる。ま
た、前述したように可変波長選択フィルタのAOTF部
の波長選択特性の幅が広く、「ITU−T G.692
勧告」で規定される0.8nm間隔の波長の隣り合う光
信号を1つのAOTFで分岐しようとすると、クロスト
ークが発生してしまう。しかし、請求項17に記載のO
ADM装置では、可変波長選択フィルタを複数個の縦続
接続とするので、1段目の可変波長選択フィルタにおい
てWDM光信号のk番目の光信号を分岐・挿入させ、2
段目の可変波長選択フィルタにおいてk番目から離れた
WDM光信号のm番目の光信号を分岐・挿入させ、以下
同様に前段の可変波長選択フィルタにおいて分岐・挿入
する光信号とは離れた波長の光信号を後段の可変波長選
択フィルタに分岐・挿入させることにより、クロストー
クを減少させることができる。
【0090】例えば、可変波長選択フィルタを2個の縦
続接続とした場合には、1段目の可変波長選択フィルタ
においてWDM光信号の偶数(奇数)番目の光信号を分
岐・挿入させ、2段目の可変波長選択フィルタにおいて
WDM光信号の奇数(偶数)番目の光信号を分岐・挿入
させることにより、クロストークを減少させることがで
きる。
【0091】さらに、請求項17に記載のOADM装置
は、縦続接続する可変波長選択フィルタを温度変化など
により特定波長の光信号を分岐・挿入するRF信号がず
れたとしてもそのずれを補償する請求項1ないし請求項
14に記載の可変波長選択フィルタとするので、常に、
正確に特定波長の光信号を分岐・挿入することができ
る。
【0092】また、請求項17に記載のOADM装置
は、トラッキングも行う可変波長選択フィルタを使用す
る場合には、一旦特定波長の光信号を分岐・挿入するR
F信号の周波数が判別されれば、常に特定波長を分岐・
挿入するようにRF信号の周波数を維持することができ
る。 (請求項18および請求項19)図11は、請求項1
8,19に記載の発明の原理構成を示す図である。
【0093】図11において、本スペクトルモニタは、
AOTF部10、光強度検出手段11、最大値判別手段
12、周波数制御手段13、RF信号発生手段14およ
び記憶手段70から構成されている。ここで、AOTF
部10から光伝送路に送出される前に接続される破線で
示した遮断手段71は、請求項19に記載のスペクトル
モニタの構成要件であり、請求項18に記載のスペクト
ルモニタの構成要件ではない。また、請求項1と同一の
構成については、同一の符号を付し、その説明を省略す
る。
【0094】まず、請求項18に記載のスペクトルモニ
タについて説明する。入力光信号は、AOTF部10に
入力され、このAOTF部10によって分岐した光信号
は、光強度検出手段61に入力する。この光強度検出手
段61の出力は、最大値判別手段12に入力する。一
方、AOTF部によって分岐しなかった光信号は、AO
TF部10から光伝送路に出力光信号として送出され
る。
【0095】また、このAOTF部10の第1および第
2の光導波路に印加されるRF信号は、RF信号発生手
段14によって発生し、RF信号発生手段14は、最大
値判別手段12および周波数制御手段13によってその
周波数が制御される。最大値判別手段12の出力は、周
波数制御手段63に入力され、周波数制御手段63は、
請求項1の原理説明で説明したように、特定波長を分岐
・挿入するようにRF信号の周波数を制御する。
【0096】また、最大値判別手段12は、RF信号発
生手段で発生させたすべての周波数の値と各周波数に対
応する光強度の値とを記憶手段70に出力し、記憶手段
70は、これらのすべての値を記憶する。このように構
成することにより、最大値判別手段12において、所定
波長の光信号を分岐・挿入するRF信号の周波数の組が
1つ判るので、前述した図2に示すRF信号と選択波長
との関係を用いれば、記憶手段70に記憶した値から、
各光信号の波長に対する光強度も判別することができ
る。
【0097】次に、請求項19に記載のスペクトルモニ
タの原理について説明する。請求項19に記載のスペク
トルモニタは、請求項18に記載のスペクトルモニタに
おいて、送出すべき光信号を出力する出力側に接続され
るとともに該光信号を遮断する遮断手段をさらに備えて
構成する。スペクトルモニタによって分岐しなかった光
信号は、スペクトルモニタに接続される光装置、例え
ば、次のトリビュータリ局やノードに送出されてしま
う。特に、スペクトルモニタをOADM装置の光信号生
成手段に使用した場合には、OADM装置の分岐・挿入
を行うAOTF部においてスペクトルモニタによって分
岐しなかった光信号と光伝送路から入力した光信号との
間でクロストークを生じてしまう。
【0098】しかし、このように構成することにより、
スペクトルモニタによって分岐しなかった光信号は、遮
断されるので、そのような不都合は生じない。遮断手段
は、光減衰器を使用することができる。光スイッチを使
用してこの光スイッチにおいて何も接続していない出力
へスイッチすることにより遮断することができる。光ア
ンプを使用してこの光アンプの励起光を与えないことに
より遮断することができる。また、光変調器を使用して
この光変調器の電源を切ることにより遮断することがで
きる。さらに、AOTFを使用してこのAOTFにおい
て光信号の波長から離れた波長の光を選択するようにし
て遮断することができる。
【0099】(請求項20)請求項20に記載のOAD
M装置は、波長分割多重方式の光信号を伝送する光伝送
路に接続されるとともに、印加するRF信号の周波数に
応じて特定波長の光信号を分岐及び挿入する第1の可変
波長選択フィルタと、前記第1の可変波長選択フィルタ
によって分岐した光信号の中から所定波長の光信号を選
択する第2の可変波長選択フィルタを備えるとともに該
第2の可変波長選択フィルタによって選択された前記所
定波長の光信号を受信処理する受信処理手段と、複数の
波長を持つ光から所定波長の光を選択する第3の可変波
長選択フィルタを備えるとともに該第3の可変波長選択
フィルタによって選択された前記所定波長の光を変調し
て前記第1の可変波長選択フィルタに挿入する光信号を
生成する光信号生成手段とを備えるOADM装置におい
て、第1ないし第3の可変波長選択フィルタのうち少な
くとも1つは、請求項18または請求項19に記載のス
ペクトルモニタであって、第1ないし第3の可変波長選
択フィルタのうち少なくとも1つを可変波長選択フィル
タとして使用するかまたはスペクトルモニタとして使用
するかを制御する選択制御手段とをさらに備えて構成
し、第1ないし第3の可変波長選択フィルタのうち少な
くとも1つは、可変波長選択フィルタとスペクトルモニ
タとしての機能を兼ね備える。
【0100】このように構成することにより、請求項2
0に記載のOADM装置は、可変波長選択フィルタとス
ペクトルモニタとしての機能を兼ね備えることができ
る。
【0101】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明にお
ける実施の形態を説明する。
【0102】(第1の実施形態)第1の実施形態は、請
求項1〜5、11、12、14〜20に記載の発明を適
用して構成された可変波長選択フィルタ・OADM装置
の実施形態である。
【0103】図12は、第1の実施形態におけるOAD
M装置の構成を示す図である。図12において、OAD
M装置は、3つの構成部分に大きく分けることができ
る。第1の構成部分は、光伝送路を伝送する32波のW
DM光信号から必要に応じて分岐した特定波長の光信号
を受信処理する受信処理部分である。第2の部分は、受
信処理部分に分岐した光信号と同一波長の光信号を光伝
送路から取り除き、次のノードに伝送されることを遮断
するリジェクト部分である。第3の構成部分は、WDM
光信号の空いているchに光信号を生成して挿入する挿
入部分である。なお、受信処理部分、リジェクト部分お
よび挿入部分は、それぞれ16波を処理することができ
る。
【0104】このようにOADM装置は、3つの構成部
分から成り立ち、各構成部分に本発明に係る可変波長選
択フィルタが使用されているので、以下、各構成部分ご
とに説明する。 (第1の実施形態におけるリジェクト部分の構成)ま
ず、このリジェクト部分について説明する。
【0105】図13は、第1の実施形態におけるOAD
M装置に関し、そのリジェクト部分の構成を示す図であ
る。図12および図13において、光伝送路を伝送して
きた32波のWDM光信号は、光強度を増幅する光増幅
器80に入射する。このWDM光信号の各ch間隔は、
「ITU−T G.692勧告」の規定に従い0.8n
mである。増幅されたWDM光信号は、2つに光を分岐
する光カプラ81に入射する。分岐したWDM光信号の
一方は、後述する受信処理部分の光カプラ110に入射
し、他方は、光カプラ83に入射する。
【0106】一方、基準信号光源82は、後述するAO
TF部84、90におけるRF信号の周波数と選択波長
との関係を判別するための第1基準信号と第2基準信号
とを発生させ、これらの基準信号を光カプラ83、89
に入射させる。これらの基準信号は、WDM光信号に使
用される波長を除いた波長であればよいが、WDM光信
号と混同しないためには、WDM光信号の波長帯域の両
側の波長とするのが望ましい。さらに、WDM光信号の
波長帯域がMバンドの場合には、これらの基準信号を使
用するAOTF84、90にとどめ光伝送路に送出させ
ないために、Mバンドの端の波長を使用し、第1基準信
号は、1530〜1535nmの間の波長、例えば、1
530nmとする。また、第2基準信号は、1565n
m〜1570nmの間の波長、例えば、1570nmと
する。これらの基準信号をこのような波長とすることに
より、これら基準信号は、通常Mバンドに対して使用さ
れる中継光増幅器の利得傾斜の部分に配置されるので、
仮にOADM装置から送出されたとしても光通信ネット
ワークを伝送する間に減衰してしまう。
【0107】光カプラ83は、基準信号光源82からの
第1基準信号および第2基準信号と光カプラ81から入
射したWDM光信号とを合波して、この合波した光信号
をAOTF部84に入射させる。AOTF部84は、R
F信号を発生するRF信号源88によって印加されたR
F信号の周波数に対応して特定の波長の光信号を入射し
た光信号から選択して分岐し、選択されなかった光信号
を通過させる。この分岐した光信号は、その光信号を受
光して光強度を検出するホトダイオード(以下、「P
D」と略記する。)85に入射する。
【0108】このPD85は、受光した光強度に従った
レベルの電気信号をA/D86に出力する。A/D86
は、受信したアナログ信号をデジタル信号に変換してリ
ジェクト側AOTF制御CPU87に送信する。リジェ
クト側AOTF制御CPU87は、各種データを蓄積し
たEEPROM(Electric Erasable Programable Read
Only Memory)101からデータの送受信を行い、AO
TF部84、90やRF信号源88、98などを後述す
るように制御する。
【0109】また、RF信号源88は、このリジェクト
側AOTF制御CPU87によって発生するRF信号の
周波数とパワー(強度)とを制御される。RF信号源8
8は、リジェクトするchをあるchから他のchに変
える場合にその間のchに影響を与えないようにするた
め、16波より1つ多い17個のRF信号源が用意され
ている。
【0110】EEPROM101は、第1基準信号スキ
ャン開始RF周波数、第1基準信号スキャン終了RF周
波数、第2基準信号スキャン開始RF周波数、第2基準
信号スキャン終了RF周波数、基準信号スキャン間隔、
周波数トラッキング間隔、基準信号スキャン開始RFパ
ワー、基準信号スキャン終了パワー、パワースキャン間
隔、パワートラッキング間隔、基準信号捕捉用閾値など
蓄積する。
【0111】一方、AOTF部84を通過した光信号
は、光カプラ89に入射し、この光カプラ89によって
基準信号光源82から入射した第1基準信号および第2
基準信号と再度合波される。再度合波するのは、AOT
F部84によってこれらの基準信号が選択されて分岐し
た場合に次段のAOTF部90に入射されない虞がある
からである。
【0112】合波された光信号は、AOTF部90に入
射される。このAOTF部90は、RF信号を発生する
RF信号源98によって印加されたRF信号の周波数に
対応して特定の波長の光信号を入射した光信号から選択
して分岐し、選択されなかった光信号を通過させる。こ
の分岐した光信号は、その光信号を受光して光強度を検
出するPD95に入射する。
【0113】このPD95は、受光した光強度に従った
レベルの電気信号をA/D96に出力する。A/D96
は、受信したアナログ信号をデジタル信号に変換してリ
ジェクト側AOTF制御CPU87に送信する。また、
RF信号源98は、このリジェクト側AOTF制御CP
U87によって発生するRF信号の周波数とパワー(強
度)とが制御される。
【0114】一方、AOTF部90を通過したWDM光
信号は、2つに光を分岐する光カプラ91に入射し、分
岐した一方のWDM光信号は、AOTF部84、90に
よって所望の光信号がリジェクトされた否か確認するた
め、光スイッチ(以下、「光SW」と略記する。)97
を介して光の波長とその光強度とを監視するスペクトル
モニタ99に入力され、OADM装置制御CPU100
によって確認される。確認の結果、所望の光信号がリジ
ェクトされていない場合には、OADM装置制御CPU
100は、リジェクト側AOTF制御CPU87に警告
を送信して、再度リジェクトさせる。
【0115】光SW97は、スペクトルモニタ99によ
って光SW97に入射するいずれの光信号をスペクトル
モニタ99に入射させるか制御され、指示された光信号
をスペクトルモニタ99に入射させる。スペクトルモニ
タ99は、検出した光の波長とその光強度のデータをO
ADM装置制御CPU100に出力する。OADM装置
制御CPU100は、スペクトルモニタ99からのデー
タに従ってリジェクト側AOTF制御CPU97、分岐
側AOTF制御CPU123および挿入側AOTF制御
CPU145を制御する。その各制御は、上述の確認の
ほか以下の記載で順次明らかになる。
【0116】また、光カプラ91によって分岐した他方
のWDM光信号は、光カプラ92に入射し、この光カプ
ラ92によって後述する挿入部分で生成された光信号と
合波される。合波されたWDM光信号は、光強度を増幅
する光増幅器93に入射し、増幅されて光カプラ94に
入射する。光カプラ94は、このWDM光信号を2つに
分岐する。分岐した一方のWDM光信号は、光伝送路に
送出される。分岐した他方のWDM光信号は、光カプラ
92によって挿入部分によって生成された光信号が合波
されたか否か確認をするために、光SW97を介してス
ペクトルモニタ99に入力され、OADM装置制御CP
U100によって確認される。確認の結果、所望の光信
号が合波されていない場合には、OADM装置制御CP
U100は、挿入側AOTF制御CPUに警告を送信し
て、再度挿入すべき光信号を生成させる。
【0117】(本発明と第1の実施形態におけるリジェ
クト部分との対応関係)以下、本発明と第1の実施形態
におけるリジェクト部分との対応関係について説明す
る。請求項1ないし請求項3については、後述する受信
処理部分における構成を説明するときに対応関係を説明
する。
【0118】請求項4、5に記載の可変波長選択フィル
タと第1の実施形態との対応関係については、RF信号
発生手段はRF信号源88、98に対応し、基準信号挿
入手段は基準信号光源82と光カプラ83、89とに対
応し、基準信号検出手段はPD85、95とA/D8
6、96とEEPROM101とリジェクト側AOTF
制御CPU87とに対応し、周波数演算手段はEEPR
OM101とリジェクト側AOTF制御CPU87とに
対応する。
【0119】請求項11、12に記載の可変波長選択フ
ィルタと第1の実施形態との対応関係については、重畳
手段はRF信号源88とEEPROM101とリジェク
ト側AOTF制御CPU87とに対応し、トラッキング
手段はPD85とA/D86とリジェクト側AOTF制
御CPU87とに対応する。請求項14に記載の可変波
長選択フィルタと第1の実施形態との対応関係について
は、強度最大値判別手段はPD85とA/D86とEE
PROM101とリジェクト側AOTF制御CPU87
とに対応する。
【0120】請求項15に記載の分岐・挿入装置と第1
の実施形態との対応関係については、RF信号発生手段
は、RF信号源88、98に対応する。請求項16、1
7に記載の分岐・挿入装置と第1の実施形態との対応関
係については、第1の可変波長選択フィルタはAOTF
部84、90とPD85、95とA/D86、96とE
EPROM101とリジェクト側AOTF制御CPU8
7とRF信号源88、98とに対応する。
【0121】請求項18ないし請求項20については、
後述する挿入部分における構成を説明するときに対応関
係を説明する。 (第1の実施形態におけるリジェクト部分の作用効果)
次に、AOTF部84におけるリジェクト側AOTF制
御CPU87の制御について説明する。
【0122】図14は、基準信号をスキャンする方法を
説明する図である。図14の縦軸は、PD85で検出し
た光強度に対するA/D86の出力値であり、横軸は、
RF信号の周波数である。リジェクト側AOTF制御C
PU87は、OADM装置制御CPU100からリジェ
クト要求を受け、どのchをリジェクトするか識別する
(#1)。
【0123】そして、リジェクト側AOTF制御CPU
87は、EEPROM101蓄積してある「第1基準信
号スキャン開始RF周波数fa (Hz)」、「基準信号
スキャン開始RFパワーPa (dBm)」を読み込み、
RF信号源88へこれらのデータを送信する(#2)。
この第1基準信号スキャン開始RF周波数fa は、第1
基準信号を選択して分岐するRF信号の周波数よりも低
い周波数に設定される。さらに、前述したように第1基
準信号を選択して分岐するRF信号の周波数は、温度に
依存するので、EEPROM101に適当な温度間隔を
おいてその温度ごとにfa を複数用意しておく。
【0124】そして、RF信号源88は、受信した周波
数fa およびパワー(強度)Pa のRF信号を発生し、
AOTF部84に印加する(#3)。そして、リジェク
ト側AOTF制御CPU87は、A/D86を監視し、
A/D86の出力値がEEPROM101に蓄積されて
いる基準信号捕捉用閾値αより大きいか小さいかを判断
する。もし、小さい場合(図14の点A)には、EEP
ROM101に蓄積されている「基準信号スキャン間隔
d(Hz)」を用いて、次にスキャンを行うRF信号の
周波数fb を fb =fa +d ・・・1 から求め、新たにRF信号源88へ送信する(#4)。
【0125】そして、RF信号源88は、受信した周波
数fb および最初に受信したパワーPa のRF信号を発
生し、AOTF部84に印加する(#5)。そして、リ
ジェクト側AOTF制御CPU87は、A/D86を監
視し、A/D86の出力値がEEPROM101に蓄積
されている基準信号捕捉用閾値αより大きいか小さいか
を判断する(#6)。
【0126】そして、リジェクト側AOTF制御CPU
87は、A/D86の出力値がαより大きくなるまで#
4から#6までを繰り返す(#7)。一方、リジェクト
側AOTF制御CPU87は、A/D86の出力値がα
より大きい場合(図14の点D、RF信号の周波数fd
)には、EEPROM101に蓄積されている「周波
数トラッキング間隔Δd(Hz)」を用いて、次にスキ
ャンを行うRF信号の周波数Δfa 、Δfb をfd を中
心にして、 Δfa =fd +Δd ・・・2 Δfb =fd −Δd ・・・3 から求めて、Δfa およびΔfb を順次に新たにRF信
号源88へ送信する(#8)。
【0127】そして、リジェクト側AOTF制御CPU
87は、A/D86を監視し、Δfa に対するA/D8
6の出力値(図14の点E)とΔfb に対するA/D8
6の出力値(図14の点C)と比較する(#9)。そし
て、この場合には、Δfa に対するA/D86の出力値
の方が大きいので、周波数の中心をfd からΔfa に換
えて、#8および#9を行う(#10)。
【0128】このようにA/D86の出力値が大きい方
の周波数を次にスキャンする周波数の中心に換えて、ス
キャンを行うと中心の周波数は、図14において点D、
点E、点Fまで移動する。点Fまで中心周波数が移動す
ると、点Eと点GのA/D86の出力値を比較した場合
に、いずれも点FのA/D86の出力値を越えることが
できないので、点Fが極大値と判別することができる。
【0129】そして、リジェクト側AOTF制御CPU
87は、このように極大値を判断してスキャンを停止す
る(#11)。そして、リジェクト側AOTF制御CP
U87は、その極大値を与える周波数(図14の点Fの
周波数)を第1の基準信号に対するRF信号の周波数f
(1) とする(#12)。
【0130】そして、リジェクト側AOTF制御CPU
87は、#2から#12を繰り返して、第2の基準信号
に対するRF信号の周波数f(2) を判別する。ただし、
#2において「第1基準信号スキャン開始RF周波数f
a (Hz)」の代わりに「第2基準信号スキャン開始R
F周波数faa(Hz)」を使用し、式1の代わりに、 fbb=faa−d ・・・4 を使用する(#13)。
【0131】そして、リジェクト側AOTF制御CPU
87は、f(1) 、f(2) 、第1基準信号の波長とch1
の波長との差、第2基準信号の波長とch32の波長と
の差および各ch間隔から各chを選択して遮断するた
めのRF信号の周波数を算出する(#14)。そして、
リジェクト側AOTF制御CPU87は、各chに対し
てRF信号のパワーの最適化を行う。まず、ch1に対
応するRF信号の周波数および「基準信号スキャン開始
RFパワーPa (dBm)」をRF信号源88に送信す
る(#15)。
【0132】このRF信号のパワーの最適化の方法は、
#8から#11において、Pa を最初の中心とし、「周
波数トラッキング間隔Δdf(Hz)」を「パワートラ
ッキング間隔Δdp (Hz)」に代えただけで同様に極
大値を判別することができるので、その説明を省略す
る。そして、OADM装置制御CPU100は、光カプ
ラ91と光SW97とを介してスペクトルモニタ99に
リジェクト後のAOTF部90から出力されるWDM光
信号を監視させ、所望の信号がリジェクトされているか
否か、リジェクションレベルはどの程度かを測定させる
(#16)。
【0133】そして、OADM装置制御CPU100
は、スペクトルモニタ99からこれらのデータを受信し
て、リジェクションレベルをリジェクト側AOTF制御
CPU87に送信する。さらに、リジェクトchを誤っ
ている場合にはその警告もリジェクト側AOTF制御C
PU87に送信する(#17)。そして、リジェクト側
AOTF制御CPU87は、受信したリジェクションレ
ベルがEEPROM101に蓄積されている「リジェク
ションレベル閾値β(dBm)」より大きいか否かを判
断する。受信したリジェクションレベルがβより小さい
場合および警告を受信した場合は、再度第1基準信号お
よび第2基準信号のスキャンを行う(#18)。
【0134】また、AOTF部90に対するRF信号の
周波数とパワーのスキャンは、#1から#18と同様の
制御でリジェクト側AOTF制御CPUの制御87によ
って行われるので、その説明を省略する。そして、リジ
ェクト側AOTF制御CPU100は、遮断すべきch
に対応するRF信号の周波数を演算して、その周波数の
RF信号をAOTF84またはAOTF部90に印加し
て、所望のchを遮断させる(#19)。
【0135】なお、基準信号が第1基準信号だけで第2
基準信号がない場合には、EEPROM101は、第2
基準信号スキャン開始RF周波数および第2基準信号ス
キャン終了RF周波数に代えて、単位RF信号の周波数
変化に対する選択波長変化の値を蓄積する。そして、リ
ジェクト側AOTF制御CPU87は、#13および#
14に代えて、f(1) 、第1基準信号の波長とch1の
波長との差、単位RF信号の周波数変化に対する選択波
長変化の値および各ch間隔から各chを選択して遮断
するためのRF信号の周波数を算出することを行う。
【0136】このように、所望のchの光信号を遮断す
る前に、そのchを遮断するRF信号の周波数を探すの
で、温度変化などによるRF信号の周波数シフトを補償
することができる。したがって、正確に所望のchの光
信号を遮断することができる。なお、所望のchの光信
号を遮断する度に、#1から#19までを繰り返しても
よいが、#15のRF信号のパワーの最適化について
は、図10で前述したようにRF信号の入力強度とリジ
ェクションレベルとの関係は、RF信号の周波数を変化
させてもほぼ同様の特性を示すから、前回に行った結果
を使用して#15を省略することができる。
【0137】また、上述では、基準信号を基準信号光源
82によってWDM光信号に挿入したが、光通信ネット
ワークを運用する上での監視信号であるOSC(Optica
l Supervisary channel )を基準信号として利用しても
よい。こうして最適なRF信号の周波数をAOTF部8
4、90に印加することにより、正確に所望のchの光
信号を遮断することができるが、遮断している間におい
ても、最適なRF信号は、温度変化、RF信号の周波数
のシフトおよびゆらぎなどにより、シフトすることがあ
る。そのため、所望のchを正確に遮断するために最適
なRF信号の周波数をトラッキングする必要がある。
【0138】次に、このトラッキングについて説明す
る。図15は、トラッキング用の変調波長と出力光との
関係を示す図である。図15の縦軸は、光強度であり、
横軸は、RF信号の周波数である。曲線Zは、AOTF
部の選択特性であり、ほぼ左右対称な上に凸の曲線であ
る。この図15において、光強度の最大値を与えるRF
信号の周波数が、上述で求めた所望のchを遮断するた
めに最適なRF信号の周波数である。横軸の下部の曲線
は、正弦波状のトラッキング用の変調信号であり、曲線
Zの右上の曲線は、これに応じた出力光である。
【0139】AOTF部84におけるトラッキングとA
OTF部90におけるトラッキングとは、同様なので、
AOTF部84におけるトラッキングについて説明す
る。図12、13、15において、リジェクト側AOT
F制御CPU87は、RF信号源88を制御してAOT
F部84に印加するRF信号の周波数を最適な周波数を
中心にわずかに変えて、図15に示すトラッキング用の
変調信号を生じさせる。この変調信号を10kHzから
1MHzの周波数、例えば、20kHzとする。
【0140】AOTF部84で遮断される所望のchの
光信号は、この変調信号成分を含んでAOTF部84に
よって選択されて分岐し、PD85に入射する。PD8
5は、この光信号の光強度を検出しA/D86を介して
リジェクト側AOTF制御CPU87に出力する。この
ため、リジェクト側AOTF制御CPU87は、この変
調信号に対応した光強度の出力値を得られる。
【0141】ここで、光信号をトラッキング用の変調信
号で変調しても、本来、AOTF部84において遮断さ
れる光信号であるから、何ら問題ない。リジェクト側A
OTF制御CPU87は、A/D86の出力値が最も大
きくなるように制御する。これは、図15に示すように
曲線Zがほぼ左右対称な上に凸の曲線であるので、RF
信号の周波数を高い方と低い方とに極くわずか振った場
合、周波数の高い方と低い方の両方でA/D86の出力
値が小さくなれば、その中心の周波数がA/D86の出
力値が最も大きくなるからである。
【0142】また、このようにA/D86の出力値が最
も大きくなるように制御することにより、最適なRF信
号の周波数を維持することができる。ここで、RF信号
の周波数を高い方と低い方とに振る範囲は、極わずかで
あるが、0.8nm間隔のWDM光信号の場合では隣接
するch間に対するRF信号の周波数の差が90kHz
であるから、少なくとも±45kHz以内にする必要が
ある。さもないと隣接するchを遮断してしまうことに
なるからである。
【0143】なお、リジェクト側AOTF制御CPU8
7に周波数カウンタを設けた場合には、A/D86の出
力値の周期を検出することによっても最適なRF信号の
周波数を維持することができる。すなわち、RF信号源
88が発生するRF信号の周波数が最大値を与える周波
数に一致する場合は、この出力値は、トラッキング用変
調信号が1周期する間に、曲線Zの極大値から周波数の
高い側に1往復し、さらに周波数の低い側に1往復する
ので、この変調信号の2倍の周波数の正弦波となる。一
方、RF信号源88が発生するRF信号の周波数が最大
値を与える周波数に一致しない場合は、この出力値は、
この変調信号の2倍の周波数を生じない。
【0144】したがって、変調信号の2倍の周期の出力
値が得られるようにRF信号の周波数を調節すれば、常
に極大値を与える最適なRF信号の周波数に維持するこ
とができる。こうしてAOTF部84は、一度、特定波
長の光信号を分岐・挿入するRF信号の周波数が判別さ
れた後は、トラッキングによって最適なRF信号の周波
数が制御される。
【0145】また、トラッキング用の変調信号を10k
Hzから1MHzの範囲内である20kHzと設定する
ので、LN変調器の可変バイアスコントロール回路用に
既にかけられている1kHzの変調信号と混同すること
がない。さらに、その変調信号を1MHz以下とするの
で、高速な変調ではないから、リジェクト側AOTF制
御CPU87の負担となることもない。
【0146】次に、受信処理部分について説明する。 (第1の実施形態における受信処理部分の構成)この受
信処理部分は、請求項1〜3、16、17に記載の発明
を適用して構成された可変波長選択フィルタ・OADM
装置の実施形態である。図16は、第1の実施形態にお
けるOADM装置に関し、この受信処理部分の構成を示
す図である。なお、AOTF部112、113とRF信
号源119、122とPD117、120とA/D11
8、121と光カプラ114、115、124と光受信
機116とからなる受信処理を行う部分300は、本受
信処理部分が16波の受信処理を行うため16個ある
が、同一の構成であるため、図12および図15には、
そのうちの1波を受信処理する部分のみを示し、これら
の図に図示していない。さらに、その説明も同一である
ため、以下、1波を受信処理を行う部分について説明す
る。
【0147】図16において、前述の光カプラ81で分
岐した32波のWDM光信号は、2つに光を分岐する光
カプラ110に入射する。光カプラ110で分岐した一
方のWDM光信号は、光カプラ81で32波のWDM光
信号が分岐したか否かを確認するために、光SW97を
介してスペクトルモニタ99に入射し、OADM装置制
御CPU100によって確認される。OADM装置制御
CPU100は、WDM光信号が分岐されていることを
確認すると、後述する分岐側AOTF制御CPU123
に信号を送信し、AOTF制御CPU123に受信処理
をさせる。
【0148】一方、光カプラ110で分岐した他方のW
DM光信号は、1×16光カプラ111に入射し、16
の32波のWDM光信号に分配され分岐する。したがっ
て、1×16光カプラ111から出力されるWDM光信
号には、32波の光信号が含まれている。なお、ここ
で、1×16光カプラ111は、16に分配して分岐す
る光カプラを使用したが、これは、第1の実施形態にお
けるOADM装置が16波を分岐・挿入することができ
ることに対応する。すなわち、仮にこのOADM装置が
8波を分岐・挿入することができる場合には、8に分配
して分岐する光カプラでよい。そして、この場合には、
受信処理を行う部分300も8個でよい。
【0149】1×16光カプラ111で分配されて分岐
したWDM光信号は、AOTF部112に入射する。A
OTF部112は、RF信号を発生するRF信号源12
2によって印加されたRF信号の周波数に対応して特定
の波長の光信号を入射した光信号から選択して分岐し、
選択されなかった光信号は、そのまま捨てられる。一
方、AOTF部112で選択されて分岐した光信号は、
2つに光を分岐する光カプラ124で分岐される。この
光カプラ124で分岐した一方の光信号は、その光信号
を受光して光強度を検出するPD120に入射する。
【0150】このPD120は、受光した光強度に従っ
たレベルの電気信号をA/D121に出力する。A/D
121は、受信したアナログ信号をデジタル信号に変換
して分岐側AOTF制御CPU123に送信する。分岐
側AOTF制御CPU123は、スキャン開始RF周波
数、スキャン終了RF周波数、スキャンRFパワーおよ
び単位RF信号の周波数変化に対する選択波長変化の値
などのデータを蓄積したEEPROM125とデータ送
受信を行い、AOTF部112、113やRF信号源1
12、119などを後述するように制御する。
【0151】また、RF信号源122は、この分岐側A
OTF制御CPU123によって発生するRF信号の周
波数とパワーとを制御される。一方、光カプラ124で
分岐した他方の光信号は、RF信号を発生するRF信号
源119によって印加されたRF信号の周波数に対応し
て特定の波長の光信号を入射した光信号から選択して分
岐する次段のAOTF部113に入射する。AOTF部
113は、再度AOTF部112と同一chを選択して
分岐する。このようにAOTFを2段縦続接続するの
は、AOTFの波長選択特性の幅が広いことから、所望
のchに隣接するchからの影響をなくし確実に所望の
chを選択するためである。
【0152】AOTF部113によって選択されて分岐
した光信号は、2つに光を分岐する光カプラ114に入
射する。光カプラ114で分岐した一方の光信号は、そ
の光信号を受光して光強度を検出するPD117に入射
する。このPD117は、受光した光強度に従ったレベ
ルの電気信号をA/D118に出力する。A/D118
は、受信したアナログ信号をデジタル信号に変換して分
岐側AOTF制御CPU123に送信する。
【0153】また、RF信号源119は、この分岐側A
OTF制御CPU123によって発生するRF信号の周
波数とパワーとを制御される。一方、光カプラ114で
分岐した他方の光信号は、光カプラ115に入射し、光
カプラ115で再度2つに分岐される。この光カプラ1
15で分岐した一方の光信号は、光信号を復調して受信
処理を行う光受信機116に入射し、受信処理される。
【0154】また、この光カプラ115で分岐した他方
の光信号は、AOTF部112、113によって所望の
chの光信号が選択されて分岐されたか否かを確認する
ため、光SW97を介してスペクトルモニタ99に入射
し、OADM装置制御CPU100によって確認され
る。OADM装置制御CPU100は、所望のchの光
信号が選択されて分岐していないことを確認すると、分
岐側AOTF制御CPU123に信号を送信し、AOT
F制御CPU123は、再度AOTF部112、113
を制御して受信処理を行う。
【0155】(本発明と第1の実施形態における受信処
理部分との対応関係)以下、本発明と第1の実施形態に
おける受信処理部分との対応関係について説明する。請
求項1〜3に記載の可変波長選択フィルタと受信処理部
分との対応関係については、RF信号発生手段はRF信
号源119、122に対応し、光強度検出手段はPD1
17、120に対応し、最大値判別手段はA/D11
8、121と分岐側AOTF制御CPU123とEEP
ROM125とに対応し、周波数制御手段は分岐側AO
TF制御CPU123に対応する。
【0156】請求項16、17に記載の分岐・挿入装置
と受信処理部分との対応関係については、第2の可変波
長選択フィルタはAOTF部112、113とPD11
7、120とA/D118、121と分岐側AOTF制
御CPU124とEEPROM125とRF信号源11
9、122とに対応する。 (第1の実施形態における受信処理部分の作用効果)次
に、AOTF部112における分岐側AOTF制御CP
U123の制御について説明する。
【0157】分岐側AOTF制御CPU123は、OA
DM装置制御CPU100から受信処理要求を受け、ど
のchを受信処理するか識別する(#31)。そして、
分岐側AOTF制御CPU123は、EEPROM10
1蓄積してある「スキャン開始RF周波数fadr (H
z)」、「スキャン開始RFパワーPadr (dBm)」
を読み込み、RF信号源122へこれらのデータを送信
する(#32)。このスキャン開始RF周波数fadr
は、ch1を選択して分岐するRF信号の周波数よりも
低い周波数に設定される。さらに、前述したようにch
1を選択して分岐するRF信号の周波数は、温度に依存
するので、EEPROM125に適当な温度間隔をおい
てその温度ごとにfadr を複数用意しておく。
【0158】そして、RF信号源122は、受信した周
波数fadr およびパワー(強度)Padr のRF信号を発
生し、AOTF部112に印加する(#33)。そし
て、分岐側AOTF制御CPU123は、A/D121
を監視し、A/D121の出力値がEEPROM125
に蓄積されている基準信号捕捉用閾値αdrより大きいか
小さいかを判断する。もし、小さい場合には、EEPR
OM125に蓄積されている「スキャン間隔ddr(H
z)」を用いて、次にスキャンを行うRF信号の周波数
fbdr を fbdr =fadr +ddr ・・・5 から求め、新たにRF信号源122へ送信する(#3
4)。
【0159】そして、RF信号源122は、受信した周
波数fbdr およびパワーPadr のRF信号を発生し、A
OTF部112に印加する(#35)。そして、分岐側
AOTF制御CPU123は、A/D121を監視し、
A/D121の出力値がEEPROM125に蓄積され
ている基準信号捕捉用閾値αdrより大きいか小さいかを
判断する(#36)。
【0160】そして、分岐側AOTF制御CPU123
は、A/D121の出力値がαdrより大きくなるまで#
34から#36までを繰り返す(#37)。一方、分岐
側AOTF制御CPU123は、A/D121の出力値
がαdrより大きい場合には、EEPROM125に蓄積
されている「周波数トラッキング間隔Δddr(Hz)」
を用いて、次にスキャンを行うRF信号の周波数Δfad
r 、Δfbdr をそのときにRF信号源122に印加され
ている周波数ferd を中心にして、 Δfadr =fedr +Δddr ・・・6 Δfbdr =fedr −Δddr ・・・7 から求めて、Δfadr およびΔfbdr を順次に新たにR
F信号源122へ送信する(#38)。
【0161】そして、分岐側AOTF制御CPU123
は、A/D121を監視し、Δfadr に対するA/D1
21の出力値とΔfbdr に対するA/D121の出力値
と比較する(#39)。そして、Δfbdr に対するA/
D121の出力値よりΔfadr に対するA/D121の
出力値の方が大きい場合には、周波数の中心をfedr か
らΔfadr に換えて、#38および#39を行う。一
方、Δfadr に対するA/D121の出力値よりΔfbd
r に対するA/D121の出力値の方が大きい場合に
は、周波数の中心をfedr からΔfbdr に換えて、#3
8および#39を行う(#40)。
【0162】このようにA/D121の出力値が大きい
方の周波数を次にスキャンする周波数の中心に換えて、
スキャンを行うと中心の周波数は、A/D121の出力
値の極大値を与える周波数まで移動する。そして、分岐
側AOTF制御CPU123は、このように極大値を判
断してスキャンを停止する(#41)。
【0163】そして、分岐側AOTF制御CPU123
は、その極大値を与える周波数をch1の周波数f(ch1
)とする(#42)。そして、分岐側AOTF制御CP
U123は、f(ch1 )、ch1の波長、単位RF信号の
周波数変化に対する選択波長変化の値および各ch間隔
から各chを選択して分岐するためのRF信号の周波数
を算出する(#43)。
【0164】そして、#31から#43までの同様の制
御により、AOTF部113についも各chを選択して
分岐するためのRF信号の周波数を算出する(#4
4)。ここで、図12、16に示すようにAOTF部が
2段に縦続している場合には、光信号の進行方向に対し
て前段のAOTF部112のRF信号の周波数と選択波
長との関係を判別している間は、RF信号の周波数のス
キャンに従い光信号が選択されて分岐してしまうので、
後段のAOTF部113において#31から#43まで
の同様の制御によってRF信号の周波数と選択波長との
関係を判別できない。このためAOTF部112のRF
信号の周波数と選択波長との関係の判別とAOTF部1
13のRF信号の周波数と選択波長との関係の判別と
は、時分割で行う必要がある。AOTF部を多段に縦続
接続した場合も同様である。
【0165】そして、OADM装置制御CPU100
は、光カプラ115と光SW97とを介してスペクトル
モニタ99に選択・分岐後のAOTF部113から出力
される光信号を監視させ、所望の光信号が選択・分岐さ
れているか否か、選択・分岐レベルはどの程度かを測定
させる(#45)。そして、OADM装置制御CPU1
00は、スペクトルモニタ99からこれらのデータを受
信して、選択・分岐レベルを分岐側AOTF制御CPU
123に送信する。さらに、選択・分岐chを誤ってい
る場合にはその警告も分岐側AOTF制御CPU123
に送信する(#46)。
【0166】そして、分岐側AOTF制御CPU123
は、受信した選択・分岐レベルがEEPROM125に
蓄積されている「選択・分岐レベル閾値βdr(dB
m)」より大きいか否かを判断する。受信した選択・分
岐レベルがβdrより小さい場合および警告を受信した場
合は、再度ch1のスキャンを行う(#47)。そし
て、分岐側AOTF制御CPU123は、受信処理すべ
きchに対応するRF信号の周波数を演算して、その周
波数のRF信号をAOTF112、113に印加して、
所望のchを光受信機116に受信処理させる(#4
8)。
【0167】なお、上述の説明では、ch1をスキャン
してRF信号の周波数と選択波長との関係を演算した
が、別のchをスキャンしてこの関係を演算してもよ
い。この場合には、分岐側AOTF制御CPU123
は、極大値の数を計数するととともに、ch1に対応す
る極大値を与えるRF信号の周波数をch2の極大値を
スキャンするための「スキャン開始RF周波数fadr
(Hz)」として、#32から#43の制御を行う。そ
して、極大値の計数値に1を足して、ch2に対応する
極大値を与えるRF信号の周波数をch3の極大値をス
キャンするための「スキャン開始RF周波数fadr (H
z)」として、#32から#43の制御を行う。以下、
順次同様の制御を目標のchになるまで行い、このとき
のRF信号の周波数などを用いてRF信号の周波数と選
択波長との関係を演算すればよい。
【0168】また、EEPROM125の他に分岐側A
OTF制御CPU123とデータの送受信を行いデータ
を記憶するRAMをさらに設けて、32波すべてのch
のスキャンを行うようにしてもよい。このように、所望
のchの光信号を光受信機116で受信処理を行う前
に、そのchを選択して分岐するRF信号の周波数を探
すので、温度変化などによるRF信号の周波数シフトを
補償することができる。したがって、正確に所望のch
の光信号を受信処理することができる。
【0169】次に、挿入部分について説明する。 (第1の実施形態における挿入部分の構成)この挿入部
分は、請求項16〜20に記載の発明を適用して構成さ
れた可変波長選択フィルタ・OADM装置の実施形態で
ある。図17は、第1の実施形態におけるOADM装置
に関し、この挿入部分の構成を示す図である。なお、A
OTF部135、136とRF信号源139、142と
PD140、143とA/D141、144と光カプラ
134、138、146と光変調器133と光アンプ1
32と光SW131とからなる挿入すべき光信号を生成
する部分は、本挿入理部分が16波の挿入信号を生成す
るため16個あるが、同一の構成であるため、図12お
よび図17には、そのうちの1波を生成する部分のみを
示し、これらの図に図示していない。さらに、その説明
も同一であるため、以下、1波を生成する部分について
説明する。
【0170】図17において、32波のWDM光信号の
各光信号の対応する波長の光を発生する32個のLDか
らなるLDバンク137は、波長の異なる32波のレー
ザ光を発生させ、光カプラ138に入射させる。入射し
た32波のレーザ光は、光カプラ138で合波された後
に16に分配され分岐する。したがって、分配され分岐
した1つのポートには、32波の波長の光が含まれてい
る。
【0171】分配されて分岐したレーザ光は、AOTF
部136に入射する。AOTF部136は、RF信号を
発生するRF信号源139によって印加されたRF信号
の周波数に対応して特定波長の光を入射した32波の光
(WDM光)から選択して分岐し、選択されなかった光
は、そのまま捨てられる。一方、AOTF部136で選
択されて分岐した光は、2つに光を分岐する光カプラ1
46で分岐される。この光カプラ146で分岐した一方
の光は、その光を受光して光強度を検出するPD140
に入射する。
【0172】このPD140は、受光した光強度に従っ
たレベルの電気信号をA/D141に出力する。A/D
141は、受信したアナログ信号をデジタル信号に変換
して挿入側AOTF制御CPU145に送信する。挿入
側AOTF制御CPU145は、スキャン開始RF周波
数、スキャン終了RF周波数、スキャンRFパワーおよ
び単位RF信号の周波数変化に対する選択波長変化の値
などのデータを蓄積したEEPROM147とデータの
送受信を行い、AOTF部135、136やRF信号源
139、142などを後述するように制御する。さら
に、挿入側AOTF制御CPU145は、印加している
RF信号の周波数とそのときのA/D141、144か
らの出力値を蓄積するRAM148とデータの送受信を
行う。
【0173】また、RF信号源139は、この挿入側A
OTF制御CPU145によって発生するRF信号の周
波数とパワーとを制御される。一方、光カプラ146で
分岐した他方の光信号は、RF信号を発生するRF信号
源142によって印加されたRF信号の周波数に対応し
て特定の波長の光信号を入射した光信号から選択して分
岐する次段のAOTF部135に入射する。AOTF部
135は、再度AOTF部136と同一chを選択して
分岐する。このようにAOTFを2段縦続接続するの
は、AOTFの波長選択特性の幅が広いことから2段縦
続接続することによって、選択光の半値幅を狭くするた
めである。このように半値幅を狭くすることによりこの
レーザの波長のchに隣接するchへの影響を少なくす
ることができる。
【0174】AOTF部136によって選択されて分岐
した光信号は、2つに光を分岐する光カプラ134に入
射する。光カプラ134で分岐した一方の光信号は、そ
の光信号を受光して光強度を検出するPD143に入射
する。このPD143は、受光した光強度に従ったレベ
ルの電気信号をA/D144に出力する。A/D144
は、受信したアナログ信号をデジタル信号に変換して挿
入側AOTF制御CPU145に送信する。
【0175】また、RF信号源142は、この挿入側A
OTF制御CPU145によって発生するRF信号の周
波数とパワーとを制御される。一方、光カプラ134で
分岐した他方の光信号は、送出すべき情報に従って入力
した光を変調する光変調器133に入射する。入射した
LDは、この光変調器133によって変調され挿入すべ
き光信号となる。この光信号は、光強度を増幅する光ア
ンプ132によって増幅され、光SW131に入射す
る。
【0176】この光SW131は、入射した光信号を後
段の16×1光カプラ130に入射させるか、または何
も接続していない光導波路に入射させるかを切り換え
る。この切換は、挿入側AOTF制御CPU145によ
って行われ、RF信号の周波数と選択波長との関係を求
めるためにRF信号の周波数をスキャンする場合は、何
も接続していない光導波路に入射させるように切り換
え、光信号を挿入すべく16×1光カプラ130に入射
させる場合は、16×1光カプラ130に入射させるよ
うに切り換える。このように光SW131を設けること
により、RF信号の周波数と選択波長との関係を求める
ためにRF信号の周波数をスキャンする間に、選択され
なかった光(非選択光)を16×1光カプラ130に入
射させることがない。このため、選択されなかった光
(非選択光)を光カプラ92と光アンプ93と光カプラ
94とを介して光伝送路に送出することはないので、光
伝送路を伝送するWDM光信号とクロストークすること
はない。
【0177】光SW131から出力された光信号は、1
6×1光カプラ130に入射し、この16×1光カプラ
によって他の挿入すべき光信号と合波されて、光カプラ
92に入射する。光カプラ92に入射した合波された光
信号は、前述したようにリジェクト部分によって遮断さ
れなかった光信号と合波されて、光アンプ93と光カプ
ラ94とを介して、WDM光信号として光伝送路に送出
され、次のノードへ送信される。
【0178】(本発明と第1の実施形態における挿入部
分との対応関係)以下、本発明と第1の実施形態におけ
る挿入部分との対応関係について説明する。請求項1
6、17に記載の分岐・挿入装置と挿入理部分との対応
関係については、第3の可変波長選択フィルタはAOT
F部135、136とPD140、143とA/D14
1、144と挿入側AOTF制御CPU145とEEP
ROM147とRF信号源139、140とに対応す
る。
【0179】請求項18、19に記載のスペクトルモニ
タと挿入部分との対応関係については、記憶手段はRA
M148に対応し、遮断手段は光SW131に対応す
る。請求項20に記載の記載の分岐・挿入装置と挿入理
部分との対応関係については、第3の可変波長選択フィ
ルタはAOTF部135、136とPD140、143
とA/D141、144と挿入側AOTF制御CPU1
45とEEPROM147とRAM148とRF信号源
139、140と光SW131とに対応し、選択制御手
段は挿入側AOTF制御CPU145に対応する。
【0180】(第1の実施形態における挿入部分の作用
効果)次に、AOTF部135、136における挿入側
AOTF制御CPU145の制御について説明する。挿
入側AOTF制御CPU145は、OADM装置制御C
PU100から挿入許可を受け、どのchの光信号を生
成すべきか識別する(#51)。
【0181】挿入側AOTF制御CPU145は、光S
W131を何も接続していない光導波路に入射させるよ
うに切り換える(#52)。この後のRF信号の周波数
と選択波長との関係を判別する制御は、前述の#42か
ら#48と同様に考えることができるので、その説明を
省略する。そして、挿入側AOTF制御CPU145
は、挿入すべきchに対応するRF信号の周波数を演算
して、その周波数のRF信号をAOTF135、136
に印加し、所望のchの光を光変調器133に入射させ
る。この所望のchの光は、光変調器133で送出すべ
き情報に基づいて変調され、挿入すべき光信号が生成さ
れる(#53)。
【0182】このように、所望のchの光信号を生成す
る前に、そのchを選択して分岐するRF信号の周波数
を探すので、温度変化などによるRF信号の周波数シフ
トを補償することができる。したがって、正確に所望の
chの光信号を挿入することができる。一方、スペクト
ルモニタとして動作するときは、挿入側AOTF制御C
PU145は、前述の#32と#44までの制御の間に
おいて、スキャン周波数を変えたときに、そのRF信号
の周波数とその周波数に対するA/D141、144か
らの出力値の極大値をRAM145に記憶する制御を行
うこと以外#32から#44と同様の制御を行うので、
その説明を省略する。
【0183】そして、挿入側AOTF制御CPU145
は、RF信号の周波数と選択波長との関係に基づいてA
/D141、144からの出力値とレーザの波長との対
応付けを行う。このように制御することにより、レーザ
の波長とそのときの光強度とを検出するスペクトルモニ
タとして使用することができる。
【0184】次に、この第1の実施形態におけるOAD
M装置において、光信号を分岐・挿入する場合の全体の
制御について説明する。図12、13、16,17にお
いて、OADM装置制御CPU100は、どのchを遮
断すべきかリジェクト側AOTF制御CPU87に送信
する。この信号を受けたリジェクト側AOTF制御CP
U87は、上述の#1から#19の制御を行い、所望の
chを遮断したことをOADM装置制御CPU100に
送信する。そして、リジェクト側AOTF制御CPU8
7は、上述のトラッキングを行い、最適な遮断状態を維
持する。
【0185】信号を受けたOADM装置制御CPU10
0は、光カプラ91と光WS97とスペクトルモニタ9
9を介して所望のchを遮断したことを確認すると、ど
のchの光信号を受信処理するか分岐側AOTF制御C
PU123に送信し、さらに、どのchに光信号を挿入
すべきか挿入側AOTF制御CPU145に送信する。
【0186】信号を受けた分岐側AOTF制御CPU1
23は、上述の#31から#48の制御を行い、所望の
chの光信号を受信処理したことをOADM装置制御C
PU100に送信する。また、信号を受けた挿入側AO
TF制御CPU145は、上述の#51から#53の制
御を行い、所望のchの光信号を生成したことをOAD
M装置制御CPU100に送信する。この信号を受けた
OADM装置制御CPU100は、光カプラ94と光W
S97とスペクトルモニタ99を介して所望のchの光
信号が挿入されたことを確認する。
【0187】こうして、所望のchの光信号は、分岐・
挿入される。次に、別の実施形態について説明する。 (第2の実施形態の構成)第2の実施形態は、請求項
6、7、13、16に記載の発明を適用して構成された
可変波長選択フィルタ・OADM装置の実施形態であ
る。
【0188】図18は、第2の実施形態におけるOAD
M装置の構成を示す図である。図18において、32波
のWDM光信号は、光強度を増幅する光アンプ150に
よって増幅され、光カプラ151に入射する。WDM光
信号には、この光アンプ150によってASEが重畳さ
れる。この光カプラ151は、入射したWDM光信号を
2つに分岐する。分岐した一方のWDM光信号は、1枚
のニオブ酸リチウム基板上にAOTF部1とAOTF部
2とを形成したAOTFユニット153におけるAOT
F部1の入力側に入射する。一方、分岐した他方のWD
M光信号は、AOTF部2の入力側に入射する。
【0189】このAOTFユニット153は、不図示の
ペルチェ素子によって2つのAOTF部1およびAOT
F部2を同一温度となるように後述するAOTF制御C
PUによって制御される。AOTF部1は、16波の光
信号を生成することができる光信号生成回路152から
入射する光信号を印加されるRF信号の周波数に応じて
WDM光信号に挿入し、この挿入と同時にこのRF信号
の周波数に応じた波長の光信号をWDM光信号から選択
して分岐する。この印加されるRF信号は、RF信号源
161によって発生し、AOTF制御CPU158によ
って切換制御されるスイッチ162を介して印加され
る。また、RF信号源161は、AOTF制御CPU1
58によって発生するRF信号の周波数とパワーとを制
御される。
【0190】また、分岐した光信号は、16波の光信号
を受信処理することができる受信処理回路154に入射
し、受信処理される。一方、AOTF部1を通過するW
DM光信号は、光信号生成回路152からの光信号を挿
入されて、光カプラ155に入射する。光カプラ155
は、このWDM光信号を2つに分岐して、一方を光伝送
路に送出し、次段のノードに送信する。また、分岐した
他方を光WS156に入射する。
【0191】一方、光カプラ151で分岐した32波の
WDM光信号は、AOTFユニット153におけるAO
TF部2の入力側に入射する。このAOTF部2は、R
F信号の周波数と選択波長との関係を判別するために使
用される。AOTF部2は、RF信号源161によって
印加されたRF信号の周波数に対応して特定波長の光信
号を入射したWDM光信号から選択して分岐する。選択
されなかったWDM光信号と選択され分岐した光信号と
ともに、光SW156に入射する。
【0192】光SW156は、スペクトルモニタ157
によって光SW156に入射するいずれの光信号をスペ
クトルモニタ157に入射させるかを制御され、指示さ
れた光信号をスペクトルモニタ157に入射させる。ス
ペクトルモニタ157は、検出した光の波長とその光強
度とをAOTF制御CPU158に出力する。AOTF
制御CPU158は、スペクトルモニタ157から受信
した光の波長と光強度とをRAM159に蓄積する。ま
た、AOTF制御CPU158は、ASEリジェクトR
F周波数、ASEリジェクトRFパワーおよび単位RF
信号の周波数変化に対する選択波長変化の値などのデー
タを蓄積したEEPROM160とデータの送受信を行
い、AOTFユニット153、RF信号源161および
スイッチ162を後述するように制御する。
【0193】(本発明と第2の実施形態との対応関係)
以下、本発明と第2の実施形態との対応関係について説
明する。請求項6に記載の可変波長選択フィルタとの対
応関係については、光増幅器は光アンプ150に対応
し、RF信号発生手段はRF信号源161に対応し、ス
ペクトルモニタはスペクトルモニタ157に対応し、波
長判別手段はAOTF制御CPU158とRAM159
とEEPROM160に対応し、周波数演算手段はAO
TF制御CPU158とEEPROM160に対応す
る。
【0194】請求項7に記載の可変波長選択フィルタと
の対応関係については、RF信号発生手段はRF信号源
161に対応し、スペクトルモニタはスペクトルモニタ
157に対応し、周波数演算手段はAOTF制御CPU
158とEEPROM160に対応する。請求項13に
記載の可変波長選択フィルタは、AOTFユニット15
3に対応し、温度制御手段はペルチェ素子とAOTF制
御CPU158に対応する。
【0195】請求項16に記載の分岐・挿入装置と挿入
理部分との対応関係については、第1の可変波長選択フ
ィルタはAOTFユニット153とRF信号源161と
スペクトルモニタ157とAOTF制御CPU158と
EEPROM160とRAM159とスイッチ162と
に対応する。 (第2の実施形態の作用効果)AOTF制御CPU15
8は、光信号をAOTF部1によって分岐・挿入する前
に、AOTF部2を使用して、その温度におけるRF信
号の周波数と選択波長との関係をAOTF部2を使用し
て判別する。
【0196】AOTF部1とAOTF部2とは、同一基
板上に形成されていることから、その単位RF信号の周
波数変化に対する選択波長変化の値などの諸特性はほぼ
同一である。また、ペルチェ素子によってAOTF部1
とAOTF部2とは、同一の温度であるから、判別した
AOTF部2におけるRF信号の周波数と選択波長との
関係は、そのままAOTF部1に当てはまる。
【0197】このため、光伝送路を伝送するWDM光信
号に影響を与えることなく、RF信号の周波数と選択波
長との関係を判別することができる。そして、判別した
結果を用いるので、光伝送路を伝送するWDM光信号か
ら所望の光信号を正確に分岐・挿入することができる。
次に、RF信号の周波数と選択波長との関係を求める手
順について説明する。
【0198】AOTF制御CPU158は、スイッチ1
62を切ってRF信号源161からのRF信号をAOT
F部1に印加しないようにする(#61)。そして、A
OTF制御CPU158は、EEPROM160蓄積し
てある「ASEリジェクトRF周波数」、「ASEリジ
ェクトRFパワー」を読み込み、RF信号源161へこ
れらのデータを送信する(#62)。
【0199】そして、RF信号源161は、受信した周
波数およびパワーのRF信号を発生し、AOTF部1に
印加する(#63)。そして、AOTF制御CPU15
8は、スペクトルモニタ157にAOTF部2において
選択して分岐しない(AOTF部2を通過する)光信号
をモニタするように制御し、スペクトルモニタ157
は、光SW156に指示してAOTF部2において選択
して分岐しない光信号をスペクトルモニタ157に入射
させるように制御する(#64)。
【0200】そして、スペクトルモニタ157は、WD
M光信号の波長帯域にわたって光の波長とその波長にお
ける光強度とをモニタして、その結果をAOTF部制御
CPU158に送信する(#65) そして、AOTF制御CPU158は、これらの受信デ
ータを一旦RAM159に蓄積する(#66)。
【0201】そして、AOTF制御CPU158は、蓄
積したデータを解析してASEの窪みを検索する(#6
7)。この検索は、一定の閾値を設定し、その閾値以下
の光強度の範囲において、光強度の極小値を判別するこ
とによって行うが、この手法は、第1の実施形態で説明
した極大値を求める手法と同様の考えによって行うこと
がでできる。
【0202】そして、AOTF制御CPU158は、こ
の極大値を与える波長、ASEリジェクトRF周波数、
単位RF信号の周波数変化に対する選択波長変化の値お
よび各ch間隔から各chを選択して分岐するためのR
F信号の周波数を算出する(#68)。
【0203】そして、AOTF158は、所望のchに
対応するRF信号の周波数を発生するようにRF信号源
161を制御する。さらに、スペクトルモニタ157に
AOTF部2において選択して分岐された光信号をモニ
タするように制御し、スペクトルモニタ157は、光S
W156に指示してAOTF部2において選択して分岐
された光信号をスペクトルモニタ157に入射させるよ
うに制御する(#69)。
【0204】そして、スペクトルモニタ157は、その
モニタ結果をAOTF部制御CPU158に送信し、A
OTF制御CPU158は、所望のchの光信号が分岐
されたか否か確認する(#70)。そして、AOTF制
御CPU158は、確認の結果所望のchの光信号が分
岐されている場合には、スイッチ162をオンにして、
RF信号源から発生する所望のchに対応するRF信号
の周波数がAOTF部1に印加されるようにする(#7
1)。こうして、所望のchの光信号が正確に分岐・挿
入される。
【0205】一方、AOTF制御CPU158は、確認
の結果所望のchの光信号が分岐されていない場合に
は、#61から#70を繰り返す。このように、所望の
chの光信号を分岐・挿入する前にRF信号確認用のA
OTF部2によって、そのchを分岐・挿入するRF信
号の周波数を探すので、温度変化などによるRF信号の
周波数シフトを補償することができる。したがって、正
確に所望のchの光信号を受信処理することができる。
【0206】なお、第2の実施形態においては、スペク
トルモニタ157においてAOTF部2を通過した光信
号からASEの窪みを判別したが、スペクトルモニタ1
57によってAOTF部2で選択され分岐したASEを
直接判別し、このASEの波長とそのときのRF信号の
周波数とから、RF信号の周波数と選択波長との関係を
演算してもよい。
【0207】また、第2の実施形態において、ASEの
窪みの判別は、第1の実施形態で説明した極大値を求め
る手法と同様の考えによって行ったが、AOTF部2に
ASEリジェクトRF周波数を印加した場合のスペクト
ルモニタ157の出力値とAOTF部2にASEリジェ
クトRF周波数を印加しない場合のスペクトルモニタ1
57の出力値との差をとることによっても判別すること
ができる。
【0208】次に、別の実施形態について説明する。 (第3の実施形態の構成)第3の実施形態は、請求項8
〜10、16に記載の発明を適用して構成された可変波
長選択フィルタ・OADM装置の実施形態である。図1
9は、第3の実施形態におけるOADM装置の構成を示
す図である。
【0209】図19において、AOTF部170は、圧
電作用を示すニオブ酸リチウムの基板に第1の光導波路
172と第2の光導波路173とを形成する。これら光
導波路172、173は、互いに2箇所で交叉してお
り、これら2つの交叉する部分にPBS176、177
が設けられている。このPBS176は、光伝送路から
第1の光導波路172に入射したWDM光信号をTMモ
ードとTEモードとに分離し、分離したTMモードのW
DM光信号は、第1の光導波路172を進行し、分離し
たTEモードのWDM光信号は、第2の光導波路173
を進行する。また、PBS176は、8波の光信号を生
成することができる光信号生成回路181から第1の光
導波路172に入射した挿入すべき挿入光信号をTMモ
ードとTEモードとに分離し、分離したTMモードの挿
入光信号は、第1の光導波路173を進行し、分離した
TEモードの光信号は、第2の光導波路173を進行す
る。
【0210】PBS176とPBS177との間におけ
る第1の光導波路172上には、金属膜の第1のSAW
ガイド175が形成されている。この第1のSAWガイ
ド175には、櫛を交互にかみ合わせた形状の電極であ
る第1のIDT174にRF信号を印加することによっ
て発生する弾性表面波が伝搬する。この第1のIDT1
74に印加するRF信号は、後述するAOTF制御CP
U191によってRF信号の周波数と信号強度とが制御
されるRF信号源171で発生する。
【0211】また、PBS176とPBS177との間
における第2の光導波路173上には、金属膜の第2の
SAWガイド178が形成されている。この第2のSA
Wガイド178には、櫛を交互にかみ合わせた形状の電
極である第2のIDT179にRF信号を印加すること
によって発生する弾性表面波が伝搬する。この第2のI
DT179に印加するRF信号は、AOTF制御CPU
191によってRF信号の周波数と信号強度とが制御さ
れるRF信号源180で発生する。
【0212】第1の光導波路172は、第1のSAWガ
イド175と交叉する部分において、弾性表面波による
屈折率の周期的な変化が発生する。第1の光導波路17
2を進行するTMモードのWDM光信号および挿入光信
号のうちこの屈折率の周期的な変化と相互作用をする波
長のみが、TMモードからTEモードに入れ替わる。同
様に、第2の光導波路173は、第2のSAWガイド1
78と交叉する部分において、弾性表面波による屈折率
の周期的な変化が発生する。第2の光導波路173を進
行するTEモードのWDM光信号および挿入光信号のう
ちこの屈折率の周期的な変化と相互作用をする波長のみ
が、TEモードからTMモードに入れ替わる。
【0213】そして、この入れ替わったWDM光信号お
よび挿入光信号は、PBS177によって進行方向が変
わる。このため、相互作用をした波長のWDM光信号の
み第1の光導波路172を進行して、分岐光信号として
分岐し、光カプラ183に入射する。一方、相互作用を
しなかった波長のWDM光信号は、第2の光導波路17
3を進行して、通過WDM光信号として通過し、光伝送
路に送出される。
【0214】また、相互作用をした波長の挿入光信号
は、通過するWDM光信号に挿入され第2の光導波路1
73を進行して、WDM光信号として光伝送路に送出さ
れる。光カプラ183に入射した分岐光信号は、この光
カプラ183によって3つに分岐する。分岐した第1の
分岐光信号は、8波の光信号を受信処理することができ
る受信処理回路182に入射し、受信処理される。
【0215】分岐した第2の分岐光信号は、PBS18
4に入射し、TMモードとTEモードとに分離される。
分離されたTMモードの分岐光信号は、その分岐光信号
を受光して光強度を検出するPD185に入射する。こ
のPD185は、受光した光強度に従ったレベルの電気
信号をA/D187に出力する。A/D187は、受信
したアナログ信号をデジタル信号に変換してAOTF制
御CPU191に送信する。同様に、分離されたTEモ
ードの分岐光信号は、その分岐光信号を受光して光強度
を検出するPD186に入射する。このPD186は、
受光した光強度に従ったレベルの電気信号をA/D18
8に出力する。A/D188は、受信したアナログ信号
をデジタル信号に変換してAOTF制御CPU191に
送信する。
【0216】また、分岐した第3の分岐光信号は、その
分岐光信号を受光して光強度を検出するPD189に入
射する。このPD189は、受光した光強度に従ったレ
ベルの電気信号をA/D190に出力する。A/D19
0は、受信したアナログ信号をデジタル信号に変換して
AOTF制御CPU191に送信する。このAOTF制
御CPU191は、各種データを蓄積したEEPROM
192からデータの送受信を行い、RF信号源171、
180を後述するように制御する。
【0217】(本発明と第3の実施形態との対応関係)
以下、本発明と第1の実施形態との対応関係について説
明する。請求項8に記載の可変波長選択フィルタと第3
の実施形態との対応関係については、第1の偏光手段は
PBS176に対応し、第1のRF信号印加手段は第1
のIDT174と第1のSAWガイド175とに対応
し、第2のRF信号印加手段は第2のIDT179と第
2のSAWガイド178とに対応し、第2の偏光手段は
PBS177に対応する。
【0218】請求項9に記載の可変波長選択フィルタと
第2の実施形態との対応関係については、第1のRF信
号印加手段は第1のIDT174と第1のSAWガイド
175とに対応し、第2のRF信号印加手段は第2のI
DT179と第2のSAWガイド178とに対応し、R
F信号発生手段は第1のRF信号源171と第2のRF
信号源180とに対応する。また、光強度検出手段はP
D189に対応し、最大値判別手段はA/D190とA
OTF制御CPU191とEEPROM192とに対応
し、周波数制御手段はAOTF制御CPU191に対応
する。
【0219】請求項10に記載の可変波長選択フィルタ
と第2の実施形態との対応関係については、第3の偏光
手段はPBS184に対応し、第1の光強度検出手段は
PD185に対応し、第2の光強度検出手段はPD18
6に対応する。また、最大値判別手段はA/D187、
188とAOTF制御CPU191とEEPROM19
2とに対応し、周波数制御手段はAOTF制御CPU1
91に対応する。
【0220】請求項16に記載の分岐・挿入装置と第2
の実施形態との対応関係については、第1の可変波長選
択フィルタはAOTF部170とRF信号源171、1
80とPBS184とPD185、186、189とA
/D187、188、190とAOTF制御CPU19
1とEEPROM192とに対応する。 (第3の実施形態の作用効果)AOTF制御CPU19
1は、光信号をAOTF部170によって分岐・挿入す
る前に、PD189とA/D190とを介して受信する
出力値を使用して、その温度におけるRF信号の周波数
と選択波長との関係を判別する。具体的には、以下のよ
う判別する。
【0221】AOTF制御CPU191は、EEPRO
M192蓄積してある「TMモードスキャン開始RF周
波数」、「TEモードスキャン開始RF周波数」、「ス
キャン開始RFパワー」を読み込み込む(#80)。
【0222】AOTF制御CPU191は、RF信号源
171へ「TMモードスキャン開始RF周波数」および
「スキャン開始RFパワー」を送信し、RF信号源18
0へ「TEモードスキャン開始RF周波数」および「ス
キャン開始RFパワー」を送信する(#81)。そし
て、AOTF制御CPU191は、常にRF信号源17
1とRF信号源180との周波数が一致するようにこれ
らのRF信号源171、180を制御して、第1の実施
形態において説明した#34から#41と同様の制御に
より、第1の光導波路172に印加されるRF信号の周
波数と第2の光導波路に印加されるRF信号の周波数と
が同一の場合の最大値を判別する(#82)。このとき
のRF信号の周波数を共通最大値周波数と称することと
する。
【0223】そして、AOTF制御CPU191は、ま
ず、第2の光導波路173にRF信号を印加するRF信
号源180を共通最大値周波数に固定し、第1の光導波
路172にRF信号を印加するRF信号源171を共通
最大値周波数の前後に亘る一定の範囲内においてスキャ
ンして、第1の実施形態において説明した#4から#1
1と同様の考え方によって、TMモードに対する最大値
を判別する(#83)。
【0224】そして、AOTF制御CPU191は、次
に、第1の光導波路172にRF信号を印加するRF信
号源171を#83で判別した最大値を与える周波数に
固定し、第2の光導波路173にRF信号を印加するR
F信号源180を共通最大値周波数の前後に亘る一定の
範囲内においてスキャンして、第1の実施形態において
説明した#4から#11と同様の考え方によって、TE
モードに対する最大値を判別する(#84)。
【0225】もちろん、#83においてRF信号源17
1を固定して、TEモードに対する最大値を判別し、次
に、#84においてRF信号源180を固定して、TM
モードに対する最大値を判別してもよい。
【0226】そして、AOTF制御CPU191は、T
Mモードの最大値を与えるRF信号の周波数、ch1の
波長、単位RF信号の周波数変化に対する選択波長変化
の値および各ch間隔から各chを選択して分岐するた
めのTMモードにおけるRF信号の周波数と選択波長と
の関係を算出する(#85)。そして、AOTF制御C
PU191は、TEモードの最大値を与えるRF信号の
周波数、ch1の波長、単位RF信号の周波数変化に対
する選択波長変化の値および各ch間隔から各chを選
択して分岐するためのTEモードにおけるRF信号の周
波数と選択波長との関係を算出する(#86)。
【0227】このように、所望のchの光信号を分岐・
挿入する前に、そのchを分岐・挿入するRF信号の周
波数を探すので、温度変化などによるRF信号の周波数
シフトを補償することができる。さらに、TEモードを
TMモードに入れ替える最適なRF信号の周波数とTM
モードをTEモードに入れ替える最適なRF信号の周波
数とは、互いに異なるが、このような構成とすることに
より、各モードに対し異なる周波数のRF信号を印加し
て細かい調整をすることができるから、第3の実施形態
におけるOADM装置は、正確に特定波長の光信号を分
岐・挿入することができる。
【0228】ここで、光伝送路において偏光がゆっくり
回転している場合、すなわち、AOTF制御CPU19
1がRF信号源171、180に周波数のデータを送信
してその周波数に対するA/D190の出力値を得る時
間よりも偏光がゆっくり回転している場合には、A/D
190の出力値ではなく、A/D187、188の出力
値を使用することにより、より正確にTMモードにおけ
るRF信号の周波数と選択波長との関係およびTEモー
ドにおけるRF信号の周波数と選択波長との関係を得る
ことができる。
【0229】この場合には、#80から#82におい
て、A/D190の出力値の代わりにA/D187の出
力値とA/D188の出力値との平均値を用いる。そし
て、#83において、TMモードに対する最大値を判別
する場合には、A/D190の出力値の代わりにTEモ
ードのA/D188の出力値を用い、#84において、
TEモードに対する最大値を判別する場合には、A/D
190の出力値の代わりにTMモードのA/D187の
出力値を用いる。このようにしてAOTF制御CPU1
91は、#80から#86までの制御をすることによ
り、TMモードにおけるRF信号の周波数と選択波長と
の関係およびTEモードにおけるRF信号の周波数と選
択波長との関係を算出することができる。
【0230】このように分岐光信号をPBS184によ
って各モードごとに分離するので、第1の光導波路17
2を進行する光信号とRF信号源171によって印加さ
れるRF信号との相互作用をより厳密に判別することが
できる。第2の光導波路173を進行する光信号とRF
信号源180によって印加されるRF信号との相互作用
をより厳密に判別することができる。このため、第3の
実施形態におけるOADM装置は、より正確に特定波長
の光信号を分岐・挿入することができる。
【0231】
【発明の効果】請求項1ないし請求項13に記載の発明
では、光を分岐・挿入する前にその温度におけるRF信
号の周波数と選択波長との関係を判別するから、温度変
化や経年変化などが生じても所定波長の光を分岐・挿入
することができる。特に、請求項8に記載の発明では、
第1の光導波路と第2の光導波路とにRF信号を個別に
周波数を変えて印加することができるので、所定波長の
光を分岐・挿入するために微妙な調整を行うことができ
る。
【0232】また、請求項9、10に記載の発明では、
第1の光導波路を進行する光とRF信号との相互作用お
よび第2の光導波路を進行する光とRF信号との相互作
用を個別に調べて、第1の光導波路と第2の光導波路と
にRF信号を個別に周波数を変えて印加することができ
るので、所定波長の光を分岐・挿入するために微妙な調
整を行うことができる。
【0233】請求項14に記載の発明では、所定波長の
光信号を充分に遮断することができるので、RF信号の
周波数と選択波長との関係をスキャンして判別する間光
信号を光伝送路などに送出することがない。このため光
伝送路を伝送する光信号にクロストークなどの影響を与
えることがない。請求項15ないし請求項17に記載の
発明では、WDM光信号を分岐・挿入する前にその温度
におけるRF信号の周波数と選択波長との関係を判別す
るから、温度変化や経年変化などが生じても所定波長の
光を分岐・挿入することができる。
【0234】請求項18、19に記載の発明では、請求
項1または請求項2に記載の可変波長選択フィルタを利
用することによってスペクトルモニタを実現することが
できる。請求項20に記載の発明では、請求項1または
請求項2に記載の可変波長選択フィルタを利用すること
によってスペクトルモニタの機能を兼ね備えたOADM
装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1,2,3,9,10に記載の可変波長
選択フィルタの原理構成を示す図である。
【図2】温度変化に対するRF信号の周波数と選択波長
との関係を示す図である。
【図3】請求項4,5に記載の可変波長選択フィルタの
原理構成を示す図である。
【図4】基準信号とWDM光信号との関係を示す図であ
る。
【図5】請求項6に記載の可変波長選択フィルタの原理
構成を示す図である。
【図6】ASEの窪みとWDM光信号との関係を示す図
である。
【図7】請求項7に記載の可変波長選択フィルタの原理
構成を示す図である。
【図8】請求項11,12に記載の可変波長選択フィル
タの原理構成を示す図である。
【図9】請求項14に記載の可変波長選択フィルタの原
理構成を示す図である。
【図10】RF信号の入力強度とリジェクションレベル
との関係を示す図である。
【図11】請求項18,19に記載のスペクトルモニタ
の原理構成を示す図である。
【図12】第1の実施形態におけるOADM装置の構成
を示す図である。
【図13】第1の実施形態におけるOADM装置に関
し、リジェクト部分の構成を示す図である。
【図14】基準信号をスキャンする方法を説明するため
の図である。
【図15】トラッキング用の変調信号と出力光との関係
を示す図である。
【図16】第1の実施形態におけるOADM装置に関
し、受信処理部分の構成を示す図である。
【図17】第1の実施形態におけるOADM装置に関
し、挿入部分の構成を示す図である。
【図18】第2の実施形態におけるOADM装置の構成
を示す図である。
【図19】第3の実施形態におけるOADM装置の構成
を示す図である。
【図20】従来のAOTFの構成を示す図である。
【図21】AOTFを用いたOADM装置の第1の基本
構成を示す図である。
【図22】AOTFを用いたOADM装置の第2の基本
構成を示す図である。
【符号の説明】
10 AOTF 11、51、61 光強度検出手段 12 最大値判別手段 13 周波数制御手段 14、24、34、44、54 RF信号発生手段 18 第3の偏光手段 20 基準信号挿入手段 21 基準信号検出手段 23、33、43、63 周波数演算手段 30 光増幅器 31、41 スペクトルモニタ 32 波長判別手段 50 重畳手段 52 トラッキング手段 62 強度最大値判別手段 70 記憶手段 71 遮断手段 80 光アンプ 82 基準信号源 83、89 光カプラ 84、90、112、113、135、136 AOT
F部 85、95、117,120、140、143、18
5、186、189 PD 87 リジェクト側AOTF制御CPU 88、98、119、120、139、142、16
1、171、180 RF信号源 99、157 スペクトルモニタ 100 OADM装置制御CPU 101、125、147、160、192 EEPRO
M 123 分岐側AOTF制御CPU 131 光SW 145 挿入側AOTF制御CPU 148、159 RAM 151 光カプラ 152、181 光信号生成回路 153 AOTFユニット 154、182 受信処理回路 158、191 AOTF制御CPU 162 スイッチ 172 第1の光導波路 173 第2の光導波路 174、179 IDT 175 第1のSAWガイド 176、177、184 PBS 178 第2のSAWガイド
フロントページの続き (72)発明者 齋藤 芳広 神奈川県横浜市港北区新横浜2丁目3番9 号 富士通ディジタル・テクノロジ株式会 社内 (72)発明者 久保寺 和昌 神奈川県横浜市港北区新横浜2丁目3番9 号 富士通ディジタル・テクノロジ株式会 社内 Fターム(参考) 2H079 AA04 AA12 BA02 CA07 EA05 EB23 FA03 FA04 HA07 KA06 5K002 BA02 BA04 BA05 CA05 CA13 DA02 EA05 FA01

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光入力をTMモード光とTEモード光と
    に分岐する第1の偏光手段と、分岐したTMモード光を
    導波する第1の光導波路とTEモード光を導波する第2
    の光導波路とにRF信号を印加するRF信号印加手段
    と、前記RF信号を印加された第1の光導波路と第2の
    光導波路とからの光信号を合波し光の偏光状態に対応し
    て第1と第2の出力とする第2の偏光手段とを備え、印
    加するRF信号の周波数に応じて特定波長の光信号の偏
    光を回転させることで任意の波長の光を選択し第1の出
    力とし、他の波長の光は第2の出力とする可変波長選択
    フィルタにおいて、 前記RF信号を発生するRF信号発生手段と、 前記可変波長選択フィルタからの出力の光強度を検出す
    る光強度検出手段と、 前記RF信号発生手段により発生する前記RF信号の周
    波数を変えながら前記光強度検出手段から前記光強度を
    受信して所定波長の光信号に対する前記光強度の最大値
    を判別する最大値判別手段と、 前記最大値判別手段によって判別された光強度の最大値
    を与える周波数のRF信号を発生するように前記RF信
    号発生手段を制御する周波数制御手段とを備えることを
    特徴とする可変波長選択フィルタ。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の可変波長選択フィルタ
    は波長分割多重方式の光信号を伝送する光伝送路に接続
    され、 前記最大値判別手段は、前記RF信号発生手段により発
    生する前記RF信号の周波数を第1の周波数間隔で変え
    ながら前記光強度検出手段から前記光強度を受信して所
    定波長の光信号に対する前記光強度の第1の最大値を判
    別し、さらに、該第1の最大値を与える前記RF信号の
    周波数の前後の周波数範囲において前記RF信号の周波
    数を前記第1の周波数間隔より狭い第2の周波数間隔で
    変えながら前記光強度検出手段から前記光強度を受信し
    て前記所定波長の光信号に対する前記光強度の第2の最
    大値を判別する最大値判別手段であることを特徴とする
    可変波長選択フィルタ。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の可変波長選択フィルタ
    において、 前記特定波長の光信号を変更する度に、前記周波数制御
    手段は、前記特定波長の光信号における光強度が最大値
    となるように前記RF信号の周波数を制御することを特
    徴とする可変波長選択フィルタ。
  4. 【請求項4】 光入力をTMモード光とTEモード光と
    に分岐する第1の偏光手段と、分岐したTMモード光を
    導波する第1の光導波路とTEモード光を導波する第2
    の光導波路とにRF信号を印加するRF信号印加手段
    と、前記RF信号を印加された第1の光導波路と第2の
    光導波路とからの光信号を合波し光の偏光状態に対応し
    て第1と第2の出力とする第2の偏光手段とを備え、印
    加するRF信号の周波数に応じて特定波長の光信号の偏
    光を回転させることで任意の波長の光を選択し第1の出
    力とし、他の波長の光は第2の出力とする可変波長選択
    フィルタにおいて、 前記RF信号を発生するRF信号発生手段と、 前記可変波長選択フィルタの該光入力側に接続され、該
    光入力内の光信号の波長を除いた波長であって該波長数
    が既知である基準信号を前記光入力に挿入する基準信号
    挿入手段と、 前記可変波長選択フィルタから出力される前記基準信号
    を検出する基準信号検出手段と、 前記RF信号発生手段によって発生する前記RF信号の
    周波数を変えながら前記基準信号検出手段が前記基準信
    号を検出した場合における前記RF信号の周波数と前記
    基準信号の波長数とに基づいて前記可変波長選択フィル
    タに入力される光信号の波長数とRF信号の周波数との
    関係を演算する周波数演算手段とを備え、 所定波長の光信号を選択するために前記周波数演算手段
    によって演算されたRF信号の周波数を印加することを
    特徴とする可変波長選択フィルタ。
  5. 【請求項5】 請求項4に記載の可変波長選択フィルタ
    において、 前記基準信号の波長数は、前記光信号を伝送する波長帯
    域の端の波長数であることを特徴とする可変波長選択フ
    ィルタ。
  6. 【請求項6】 光入力をTMモード光とTEモード光と
    に分岐する第1の偏光手段と、分岐したTMモード光を
    導波する第1の光導波路とTEモード光を導波する第2
    の光導波路とにRF信号を印加するRF信号印加手段
    と、前記RF信号を印加された第1の光導波路と第2の
    光導波路とからの光信号を合波し光の偏光状態に対応し
    て第1と第2の出力とする第2の偏光手段とを備え、印
    加するRF信号の周波数に応じて特定波長の光信号の偏
    光を回転させることで任意の波長の光を選択し第1の出
    力とし、他の波長の光は第2の出力とする可変波長選択
    フィルタにおいて、 前記可変波長選択フィルタの該光入力側に接続され、該
    光入力内の光信号を含む波長帯域を増幅する光増幅器
    と、 前記RF信号を発生するRF信号発生手段と、 前記可変波長選択フィルタの出力側に接続され、前記可
    変波長選択フィルタから出力される光信号の波長と該波
    長における光強度とを監視するスペクトルモニタと、 前記光増幅器で発生したASE内の特定波長の偏光を回
    転させる既知の周波数の前記RF信号を発生させ、前記
    スペクトルモニタからのASEの波長を検出する波長判
    別手段と、 前記波長判別手段によって判別されたASEの波長と前
    記既知の周波数とに基づいて前記可変波長選択フィルタ
    によって挿入および分岐される光信号の波長数とRF信
    号の周波数との関係を演算する周波数演算手段とを備
    え、 所定波長の光信号を挿入および分岐するために前記周波
    数演算手段によって演算されたRF信号の周波数を印加
    することを特徴とする可変波長選択フィルタ。
  7. 【請求項7】 印加するRF信号の周波数に応じて特定
    波長の光信号を選択する可変波長選択フィルタにおい
    て、 前記可変波長選択フィルタに印加する前記RF信号を発
    生するRF信号発生手段と、 前記可変波長選択フィルタから出力される光信号の波長
    と該波長における光強度とを監視するスペクトルモニタ
    と、 前記RF信号発生手段によって発生するRF信号の周波
    数を監視するとともに前記スペクトルモニタから出力さ
    れる波長数と前記RF信号の周波数とに基づいて前記可
    変波長選択フィルタによって選択される光信号の波長数
    とRF信号の周波数との関係を演算する周波数演算手段
    とを備え、 所定波長の光信号を選択するために前記周波数演算手段
    によって演算されたRF信号の周波数を印加することを
    特徴とする可変波長選択フィルタ。
  8. 【請求項8】 入力をTMモード光とTEモード光とに
    分岐する第1の偏光手段と、 前記第1の偏光手段によって分岐したTMモード光を導
    波する第1の光導波路に第1のRF信号を印加する第1
    のRF信号印加手段と、 前記第1の偏光手段によって分岐したTEモード光を導
    波する第2の光導波路に第2のRF信号を印加する第2
    のRF信号印加手段と、 前記第1のRF信号を印加された前記第1の光導波路と
    前記第2のRF信号を印加された前記第2の光導波路と
    からの光信号を合波するとともに光の偏光状態に対応し
    て第1と第2の出力に分岐する第2の偏光手段とを備え
    る、 前記第1のRF信号の周波数および前記第2のRF信号
    の周波数とに応じた特定波長の光信号を第1の出力と
    し、他の波長の光は第2の出力として出力する可変波長
    選択フィルタ。
  9. 【請求項9】 請求項1に記載の可変波長選択フィルタ
    において、 前記RF信号印加手段は、前記第1の偏光手段によって
    分岐したTMモード光にRF信号を印加する第1のRF
    信号印加手段と前記第1の偏光手段によって分岐したT
    Eモード光にRF信号を印加する第2のRF信号印加手
    段との2つのRF信号印加手段であり、 前記RF信号発生手段は、前記第1のRF信号印加手段
    と前記第2のRF信号印加手段とに異なる周波数のRF
    信号を供給するRF信号発生手段であることを特徴とす
    る可変波長選択フィルタ。
  10. 【請求項10】 請求項9に記載の可変波長選択フィル
    タにおいて、 前記可変波長選択フィルタにより選択して出力される光
    信号をTMモード光とTEモード光とに分岐する第3の
    偏光手段をさらに備え、 前記光強度検出手段は、前記第3の偏光手段から出力さ
    れるTMモード光の光強度を検出する第1の光強度検出
    手段と前記第3の偏光分岐手段から出力されるTEモー
    ド光の光強度を検出する第2の光強度検出手段との2つ
    の光強度検出手段であることを特徴とする可変波長選択
    フィルタ。
  11. 【請求項11】 請求項1、4、6、7、8のいずれか
    1項に記載の可変波長選択フィルタにおいて、 前記RF信号に低周波信号を重畳する重畳手段と、 前記可変波長選択フィルタから出力される光信号から前
    記低周波信号を検出して前記所定波長の光信号の光強度
    が最大値に維持されるように前記RF信号発生手段を制
    御するトラッキング手段とをさらに備えることを特徴と
    する可変波長選択フィルタ。
  12. 【請求項12】 請求項11に記載の可変波長選択フィ
    ルタであり、 前記トラッキング手段によって制御される前記RF信号
    発生手段が発生するRF信号の周波数は、前記波長分割
    多重方式の光信号間隔に対応するRF信号の周波数の範
    囲内で変化することを特徴とする可変波長選択フィル
    タ。
  13. 【請求項13】 請求項1、4、6、7、8のいずれか
    1項に記載の可変波長選択フィルタは同一基板上に複数
    形成され、 複数の前記可変波長選択フィルタの温度を同一に制御す
    る温度制御手段を有することを特徴とする可変波長選択
    フィルタ。
  14. 【請求項14】 請求項1、4、6、7、8のいずれか
    1項に記載の可変波長選択フィルタにおいて、 前記最大値判別手段によって判別された光強度の最大値
    を与える周波数の前記RF信号を発生するように前記R
    F信号発生手段を制御するとともに、前記RF信号発生
    手段により発生する前記RF信号の出力強度を変えなが
    ら前記光強度検出手段によって所定波長の光信号を検出
    して該所定波長の光信号に対する前記光強度の最大値を
    判別する強度最大値判別手段とをさらに備え、 前記周波数制御手段は、前記最大値判別手段によって判
    別された光強度の最大値を与える周波数と前記強度最大
    値判別手段によって判別された光強度の最大値を与える
    出力強度との前記RF信号を発生するように前記RF信
    号発生手段を制御することを特徴とする可変波長選択フ
    ィルタ。
  15. 【請求項15】 波長分割多重方式の光信号を伝送する
    光伝送路に接続されるとともに、印加するRF信号の周
    波数に応じて特定波長の光信号を分岐及び挿入する可変
    波長選択フィルタと、前記可変波長選択フィルタに印加
    する前記RF信号を発生するRF信号発生手段と、前記
    可変波長選択フィルタによって分岐した光信号を受信処
    理する受信処理手段と、前記可変波長選択フィルタに挿
    入する光信号を生成する光信号生成手段とを備える分岐
    ・挿入装置において、 前記可変波長選択フィルタは、n個の光信号を分岐また
    は挿入することができ、 前記RF信号発生手段は、(n+1)個であることを特
    徴とする分岐・挿入装置。
  16. 【請求項16】 波長分割多重方式の光信号を伝送する
    光伝送路に接続されるとともに、印加するRF信号の周
    波数に応じて特定波長の光信号を分岐及び挿入する第1
    の可変波長選択フィルタと、前記第1の可変波長選択フ
    ィルタによって分岐した光信号の中から所定波長の光信
    号を選択する第2の可変波長選択フィルタを備えるとと
    もに該第2の可変波長選択フィルタによって選択された
    前記所定波長の光信号を受信処理する受信処理手段と、
    複数の波長を持つ光から所定波長の光を選択する第3の
    可変波長選択フィルタを備えるとともに該第3の可変波
    長選択フィルタによって選択された前記所定波長の光を
    変調して前記第1の可変波長選択フィルタに挿入する光
    信号を生成する光信号生成手段とを備える分岐・挿入装
    置において、 前記第1ないし第3の可変波長選択フィルタのうち少な
    くとも1つは、請求項1、4、6、7、8のいずれか1
    項に記載の可変波長選択フィルタであることを特徴とす
    る分岐・挿入装置。
  17. 【請求項17】 波長分割多重方式の光信号を伝送する
    光伝送路に接続されるとともに、印加するRF信号の周
    波数に応じて特定波長の光信号を分岐及び挿入する第1
    の可変波長選択フィルタと、前記第1の可変波長選択フ
    ィルタによって分岐した光信号の中から所定波長の光信
    号を選択する第2の可変波長選択フィルタを備えるとと
    もに該第2の可変波長選択フィルタによって選択された
    前記所定波長の光信号を受信処理する受信処理手段と、
    複数の波長を持つ光から所定波長の光を選択する第3の
    可変波長選択フィルタを備えるとともに該第3の可変波
    長選択フィルタによって選択された前記所定波長の光を
    変調して前記第1の可変波長選択フィルタに挿入する光
    信号を生成する光信号生成手段とを備える分岐・挿入装
    置において、 前記第1の可変波長選択フィルタは、請求項1、4、
    6、7、8のいずれか1項に記載の可変波長選択フィル
    タであって該請求項1、4、6、7、8の可変波長選択
    フィルタを複数個縦続に接続したことを特徴とする分岐
    ・挿入装置。
  18. 【請求項18】 請求項1または請求項2に記載の可変
    波長選択フィルタと、 変化する前記RF信号の周波数と該周波数に対する前記
    光強度検出手段によって検出された光強度とを記憶する
    記憶手段とからなるスペクトルモニタ。
  19. 【請求項19】 請求項18に記載のスペクトルモニタ
    において、 前記送出すべき光信号を出力する出力側に接続されると
    ともに該光信号を遮断する遮断手段をさらに備えること
    を特徴とするスペクトルモニタ。
  20. 【請求項20】 波長分割多重方式の光信号を伝送する
    光伝送路に接続されるとともに、印加するRF信号の周
    波数に応じて特定波長の光信号を分岐及び挿入する第1
    の可変波長選択フィルタと、前記第1の可変波長選択フ
    ィルタによって分岐した光信号の中から所定波長の光信
    号を選択する第2の可変波長選択フィルタを備えるとと
    もに該第2の可変波長選択フィルタによって選択された
    前記所定波長の光信号を受信処理する受信処理手段と、
    複数の波長を持つ光から所定波長の光を選択する第3の
    可変波長選択フィルタを備えるとともに該第3の可変波
    長選択フィルタによって選択された前記所定波長の光を
    変調して前記第1の可変波長選択フィルタに挿入する光
    信号を生成する光信号生成手段とを備える分岐・挿入装
    置において、 前記第1ないし第3の可変波長選択フィルタのうち少な
    くとも1つは、請求項18または請求項19に記載のス
    ペクトルモニタであって、 前記第1ないし第3の可変波長選択フィルタのうち少な
    くとも1つを可変波長選択フィルタとして使用するかま
    たはスペクトルモニタとして使用するかを制御する選択
    制御手段とをさらに備え、 前記第1ないし第3の可変波長選択フィルタのうち少な
    くとも1つは、可変波長選択フィルタとスペクトルモニ
    タとしての機能を兼ね備えることを特徴とする分岐・挿
    入装置。
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