JP2008292924A - 光信号処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】信号処理素子の電極を非等間隔に配置することによって、等周波数間隔の通信波長グリッドに適合するように、光信号を波長ごとにスイッチ、遮断などの信号処理することができる。歪曲収差を補償するように電極配置間隔および電極幅を設定することで、信号処理の精度を上げることができる。
【選択図】図1
Description
d・sin(θm)=m・λ−d・sin(θi) 式(1)
θ=θm−θd 式(2)
ここで、θ≒0、sinθ=θの近似により、式(1)および式(2)から、θおよびλの関係として、次式が得られる。
θ=m・λ/d−(θi+θd) 式(3)
したがって、信号処理素子53上の集光点の位置yは、次式によって表される。
y=f×θ=f×{m・λ/d−(θi+θd)} 式(4)
式(4)によれば、集光点の位置yは、光信号の波長λと線形関係になり、波長λと線形となる位置に集光する。すなわち、複数の光信号の波長間隔が一定ならば、これら光信号の集光点yの各位置は等間隔に並ぶことがわかる。
d・sin(θ)=m・λ−ng・ΔL 式(5)
近似により、式(5)から、θおよびλの関係として、次式が得られる。
θ=(m・λ−ng・ΔL)/d 式(6)
同様にして、信号処理素子53上の集光点の位置yは、次式で表される。
y=f×θ=f×(m・λ−ng・ΔL)/d 式(7)
式(7)によれば、集光点の位置yは、光信号の波長λと線形関係になり、波長λと線形となる位置に集光する。すなわち、複数の光信号の波長間隔が一定値ならば、これらの光信号の集光点yの各位置はy軸上で等間隔に並ぶことがわかる。
Wn=(dyn/dλn)λw 式(8)
y軸方向の集光位置と信号光の波長は線形関係を持つことから、要素素子の幅と制御される波長幅は比例することとなる。すなわち、次式のように表される。
yn(λn)=a・λn+b 式(9)
Wn=(dyn/dλn)λw=a・λw 式(10)
νnが等間隔となる様な光信号において高精度な制御を行うためには、1つの要素素子によって制御する周波数幅νwを一定とする必要がある。要素素子の幅と周波数幅の関係は、次式から求められる。
Wn=(dyn/dνn)νw=−a/νn2・νw=−a・λn2・νw 式(11)
上式から、各要素素子の幅をその中心波長の2乗に比例させることによって、1つの要素素子で制御する周波数幅を一定として高精度な光信号処理が可能となることを見出した。
次に、本発明に係る光信号処理装置における信号処理素子のより具体的な構成について説明する。
yn(λn)=f・{1+D(θn)}・tan(θn) 式(12)
D(θn)の値は、図3の歪曲収差特性から、θとDの関係で一意に決定できる。
51 分光素子
52 集光レンズ
53 信号処理素子
54 ミラー
55 回折格子
56 AWG
Claims (9)
- 異なる波長を有する複数の光信号の波長に応じて、分光面内の出射角度/入射角度で前記光信号を分波または合波する分光手段と、
前記分光手段からの出射光を集光し、または、集光された前記光信号を平行化して前記分波手段への光結合させる集光手段と、
前記分光面に含まれる分光軸上に沿って配列された複数の要素素子を持ち、前記集光手段によって、前記出射角度に応じて異なる集光位置に集光した光信号を前記複数の要素素子によってそれぞれ変調する信号処理素子であって、前記分光軸上の前記複数の要素素子の中心位置は非等間隔に配置されていることと
を備えたことを特徴とする光信号処理装置。 - n番目の通信チャンネルの中心波長をλnとして、λnが非等間隔である場合に、前記分光軸上における前記複数の要素素子の中心位置を、前記λnと線形関係となる位置としたことを特徴とする請求項1に記載の光信号処理装置。
- n番目の通信チャンネルの中心光周波数をνnとして、νnが等間隔である場合に、前記分光軸上における前記複数の要素素子の中心位置を、1/νnと線形関係となる位置としたことを特徴とする請求項1に記載の光信号処理装置。
- n番目の通信チャンネルの中心波長をλnとして、前記λnに対応する分光素子の前記集光手段の光軸に対する出射角度または入射角度をθn、前記集光手段の焦点距離をfすると、前記要素素子の前記分光軸上の位置y(λn)を、
yn(λn)=f・tan(θn)
としたことを特徴とする請求項1に記載の光信号処理装置。 - n番目の通信チャンネルの中心波長をλnとして、前記λnに対応する分光素子の出射角度または入射角度をθn、前記集光手段は集光レンズであってその焦点距離をf、前記集光レンズの歪曲収差D(θn)すると、前記要素素子の前記分光軸上の位置y(λn)を、
yn(λn)=f・{D(θn)+1}・tan(θn)
としたことを特徴とする請求項1に記載の光信号処理装置。 - 前記各要素素子の前記分光軸方向の幅が、一定でないことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の光信号処理装置。
- 前記各要素素子の前記分光軸方向の幅は、λn2に比例することを特徴とする請求項2乃至5のいずれかに記載の光信号処理装置。
- 前記信号処理素子は、液晶素子であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の光信号処理装置。
- 前記信号処理素子によって変調された光を反射して光路を曲げるミラーをさらに含ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の光信号処理装置。
Priority Applications (1)
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JP2007140507A JP2008292924A (ja) | 2007-05-28 | 2007-05-28 | 光信号処理装置 |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002050778A (ja) * | 2000-08-02 | 2002-02-15 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 受光素子アレイおよびそれを用いた光通信モニタモジュール |
JP2002250828A (ja) * | 1996-09-02 | 2002-09-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光信号処理装置および光信号処理方法 |
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2007
- 2007-05-28 JP JP2007140507A patent/JP2008292924A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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JP2002050778A (ja) * | 2000-08-02 | 2002-02-15 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 受光素子アレイおよびそれを用いた光通信モニタモジュール |
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