JP2023004686A - 光分波器及び通信装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 装置規模を低減させることができる光分波器及び通信装置を提供する。【解決手段】 光分波器は、波長間隔が一定の複数の信号光成分を含む多波長信号光と、信号光成分と波長が一致する複数の局発光を含む多波長局発光とが入力される第1光処理部、第1光処理部からの入力光を分波する第2及び第3光処理部を有し、第1光処理部は第1~第3非対称マッハツェンダ干渉計(AMZ)を有し、第1AMZは、中心波長が互いに隣接する第1信号光成分及び第1局発光をAMZに出力し、第1局発光と中心波長が一致する第2信号光成分、及び第1信号光成分と中心波長が一致する第2局発光を第3AMZに出力し、第2AMZは、第1AMZから第1信号光成分及び第1局発光を第2及第3光処理部にそれぞれ出力し、第3AMZは、第1AMZから入力される第2局発光及び第2信号光成分を第2及び第3光処理部にそれぞれ出力する。【選択図】図4
Description
本件は、光分波器及び通信装置に関する。
例えば特許文献1には、一対のアームの長さが相違する非対称マッハツェンダ干渉計(AMZ: Asymmetric Mach-Zehnder Interferometer)をツリー状に多段接続した光分波器が開示されている。この種の光分波器は、例えばデジタルコヒーレント伝送された波長多重信号光の受信装置において、波長多重信号光から波長ごとの信号光を分波するために用いられる。
上記の受信装置は、光分波器により分波した複数の信号光を検波するため、複数の信号光と中心波長がそれぞれ一致する複数の局発光を含む多波長局発光の局発光源を備える。このため、受信装置には、信号光の分波用の光分波器とは別に、多波長局発光を波長ごとの局発光に分波する光分波器が必要となり、装置規模が増加する。これにより、消費電力が増加するだけでなく、例えば基板上の各光分波器の導波路同士の交差点が増加して信号光のクロストーク及びパワー損失も増加するおそれがある。
そこで本件は、装置規模を低減させることができる光分波器及び通信装置を提供することを目的とする。
1つの態様では、光分波器は、複数の信号光成分を含む多波長信号光と、前記複数の信号光成分と中心波長がそれぞれ一致する複数の局発光を含む多波長局発光とが入力される第1光処理部と、前記複数の信号光成分及び前記複数の局発光のうち、前記第1光処理部から入力される信号光成分及び局発光を分波する第2光処理部と、前記複数の信号光成分及び前記複数の局発光のうち、前記第1光処理部から入力される他の信号光成分及び他の局発光を分波する第3光処理部とを有し、前記第1光処理部は、長さが相違する一対のアームをそれぞれ有する第1乃至第3非対称マッハツェンダ干渉計を有し、前記第1非対称マッハツェンダ干渉計は、前記一対のアームに入力される前記複数の信号光成分及び前記複数の局発光のうち、中心波長が互いに隣接する第1信号光成分及び第1局発光を前記第2非対称マッハツェンダ干渉計に出力し、前記第1局発光と中心波長が一致する第2信号光成分、及び前記第1信号光成分と中心波長が一致する第2局発光を前記第3非対称マッハツェンダ干渉計に出力し、前記第2非対称マッハツェンダ干渉計は、前記第1非対称マッハツェンダ干渉計から前記一対のアームに入力される前記第1信号光成分及び前記第1局発光を前記第2光処理部及び前記第3光処理部にそれぞれ出力し、前記第3非対称マッハツェンダ干渉計は、前記第1非対称マッハツェンダ干渉計から前記一対のアームに入力される前記第2局発光及び前記第2信号光成分を前第2光処理部及び前記第3光処理部にそれぞれ出力する。
1つの態様では、通信装置は、光分波器と、前記光分波器の後段に接続される第1及び第2検波回路とを有し、前記光分波器は、複数の信号光成分を含む多波長信号光と、前記複数の信号光成分と中心波長がそれぞれ一致する複数の局発光を含む多波長局発光とが入力される第1光処理部と、前記複数の信号光成分及び前記複数の局発光のうち、前記第1光処理部から入力される信号光成分及び局発光を分波する第2光処理部と、前記複数の信号光成分及び前記複数の局発光のうち、前記第1光処理部から入力される他の信号光成分及び他の局発光を分波する第3光処理部とを有し、前記第1光処理部は、長さが相違する一対のアームをそれぞれ有する第1乃至第3非対称マッハツェンダ干渉計を有し、前記第1非対称マッハツェンダ干渉計は、前記一対のアームに入力される前記複数の信号光成分及び前記複数の局発光のうち、中心波長が互いに隣接する第1信号光成分及び第1局発光を前記第2非対称マッハツェンダ干渉計に出力し、前記第1局発光と中心波長が一致する第2信号光成分、及び前記第1信号光成分と中心波長が一致する第2局発光を前記第3非対称マッハツェンダ干渉計に出力し、前記第2非対称マッハツェンダ干渉計は、前記第1非対称マッハツェンダ干渉計から前記一対のアームに入力される前記第1信号光成分及び前記第1局発光を前記第2光処理部及び前記第3光処理部にそれぞれ出力し、前記第3非対称マッハツェンダ干渉計は、前記第1非対称マッハツェンダ干渉計から前記一対のアームに入力される前記第2局発光及び前記第2信号光成分を前第2光処理部及び前記第3光処理部にそれぞれ出力し、前記第2光処理部は、前記第1信号光成分及び前記第2局発光をそれぞれ分波して前記第1検波回路に出力し、前記第3光処理部は、前記第2信号光成分及び前記第1局発光をそれぞれ分波して前記第2検波回路に出力し、前記第1検波回路は、前記第1信号光成分を前記第2局発光により検波し、前記第2検波回路は、前記第2信号光成分を前記第1局発光により検波する。
1つの側面として、装置規模を低減させることができる。
(比較例)
図1は、比較例の通信装置101を示す構成図である。通信装置101は、一例として送信側の通信装置80から入力される波長多重光信号を多波長局発光で波長光ごとに検波することで受信する。ここで通信装置80,101は、送信機能及び受信機能を備える伝送装置であってもよい。波長多重光信号には、波長が相違する4つの信号光Sa~Sdが含まれ、多波長局発光には、信号光Sa~Sdにと中心波長がそれぞれ一致する4つの局発光La~Ldが含まれている。なお、信号光Sa~Sd及び局発光La~Ldの数は4つに限定されない。
図1は、比較例の通信装置101を示す構成図である。通信装置101は、一例として送信側の通信装置80から入力される波長多重光信号を多波長局発光で波長光ごとに検波することで受信する。ここで通信装置80,101は、送信機能及び受信機能を備える伝送装置であってもよい。波長多重光信号には、波長が相違する4つの信号光Sa~Sdが含まれ、多波長局発光には、信号光Sa~Sdにと中心波長がそれぞれ一致する4つの局発光La~Ldが含まれている。なお、信号光Sa~Sd及び局発光La~Ldの数は4つに限定されない。
通信装置101は、波長多重光信号を信号光Sa~Sdに分波する光分波器8、多波長局発光の光源90、多波長局発光を局発光La~Ldに分波する光分波器9、及び90度ハイブリッド回路7a~7dを有する。光分波器8,9及び90度ハイブリッド回路7a~7dは、例えば共通の基板上に形成されるシリコンフォトニクス集積回路(PIC:Photonics Integrated Circuit)である。
光分波器8には、送信側の通信装置80から光ファイバなどの伝送路(不図示)を介して波長多重光信号が入力され、光分波器9には、光源90から多波長局発光が入力される。光源90は、例えばレーザダイオード、及びその出力光の波長を調整するドライバなどを含む。90度ハイブリッド回路7a~7dには、光分波器8から信号光Sa~Sdがそれぞれ入力され、さらに光分波器9から局発光La~Ldがそれぞれ入力される。
90度ハイブリッド回路7a~7dは信号光Sa~Sdを局発光La~Ldによりそれぞれ検波する。より具体的には、90度ハイブリッド回路7a~7dは信号光Sa~Sd及び局発光La~Ldを干渉させる導波路により信号光Sa~Sdを検波する。90度光ハイブリッド回路241は、検波結果として、Iチャネル及びQチャネルの振幅及び位相に応じた光電界成分を後段のフォトダイオード(不図示)にそれぞれ出力する。なお、90度ハイブリッド回路7d,7bは第1検波回路の一例であり、90度ハイブリッド回路7c,7aは第2検波回路の一例である。
光分波器8は、ツリー状に多段接続された9個の非対称マッハツェンダ干渉計(以下、AMZ)8a~8iを有する。AMZ8a~8iは、それぞれ、長さ(導波路長)が相違する一対のアームAu,Ad、入力カプラCa、及び出力カプラCbを有する。入力カプラCa及び出力カプラCbは、それぞれ、2つの入力ポート及び2つの出力ポートを有する2×2のカプラである。
一対のアームAu,Adの入力端には入力カプラCaの2つの出力ポートがそれぞれ光学的に接続され、一対のアームAu,Adの出力端には出力カプラCbの2つの入力ポートがそれぞれ光学的に接続されている。入力カプラCaに入力された信号光Sa~Sdは一対のアームAu,Adに入力される。
上部のアームAuには移相器Huが設けられ、下部のアームAdには移相器Hdが設けられている。移相器Hdは、例えばタングステン、チタン、及び白金などの金属(抵抗体)薄膜により形成されたヒータであり、アームAu,Ad内の導波路の温度を変化させる。これによりアームAu,Ad内の屈折率が変化するため、アームAu,Ad内の光位相が調整される。
なお、移相器Hu,Hdの構成は、これに限定されず、キャリアプラズマ効果によって電気的に各アームAu,Adの導波路内のキャリア密度を変化させる手段であってもよい。なお、移相器Hu,Hdに対して光位相の調整量を制御するための構成の図示は省略する。
各アームAu,Adに入力された光は、アームAu,Adの長さの差(以下、アーム長差と表記)に応じた透過帯域に基づいて透過される。アームAu,Adから出力された光は出力カプラCbの2つの出力ポートを介して分波される。
また、光分波器9は、ツリー状に多段接続された9個のAMZ9a~9iを有する。AMZ9a~9iは、AMZ8a~8iと同様に、それぞれ、長さ(導波路長)が相違する一対のアームAu,Ad、入力カプラCa、及び出力カプラCbを有する。
波長多重光信号(Sa~Sd)は、光分波器8の初段のAMZ8aに入力される。また、多波長局発光(La~Ld)は、光分波器9の初段のAMZ9aに入力される。
図2は、波長多重光信号及び多波長局発光のスペクトルの一例を示す図である。図2の横軸は波長を示す。
波長多重光信号は、中心波長同士の間隔Δλが一定である信号光Sa~Sdを含み、多波長局発光は、信号光Sa~Sdと中心波長λa~λdがそれぞれ一致する局発光La~Ldを含む。つまり、信号光Sa及び局発光Laの各中心波長λaは互いに一致し、信号光Sb及び局発光Lbの各中心波長λbは互いに一致し、信号光Sc及び局発光Lcの各中心波長λcは互いに一致し、信号光Sd及び局発光Ldの各中心波長λdは互いに一致する。
信号光Sa~Sdは、例えば波長多重伝送のチャネルCH1~CH4がそれぞれ割り当てられている。送信側の通信装置80は、各チャネルCH1~CH4の主信号により各中心波長λa~λdの光を光変調して波長多重することにより波長多重光信号を生成する。なお、波長多重光信号は多波長信号光の一例であり、信号光Sa~Sdは、中心波長同士の間隔が一定であり、複数の信号光成分の一例である。
再び図1を参照すると、波長多重光信号を分波する光分波器8は、AMZ8a~8cの組、AMZ8d~8fの組、及びAMZ8g~8iの組の各々を単位として分波処理を行う。AMZ8a~8iの透過帯域の波長間隔はそのアーム長差に応じて決定される。より具体的にはAMZ8a~8iの透過帯域の波長間隔は実質的にそのアーム長差に反比例する。
AMZ8a~8cのアーム長差は、透過帯域の波長間隔が中心波長の間隔Δλとなるように設定されている。AMZ8d~8f及びAMZ8g~8iのアーム長差は、透過帯域の波長間隔が中心波長の間隔Δλの2倍(2×Δλ)となるようにAMZ8a~8cのアーム長差の1/2倍に設定されている。
AMZ8a~8cは、間隔Δλの透過帯域により信号光Sa~Sdを、信号光Sb,Sdの合波光、及び信号光Sa,Scの合波光に分波する。ここで、入力側のAMZ8aの上部のアームAuは信号光Sb,Sdを透過して出力カプラCbから後段のAMZ8bに導入し、入力側のAMZ8aの下部のアームAdは信号光Sb,Sdを透過して出力カプラCbから後段のAMZ8bに導入する。信号光Sb,Sdの合波光はAMZ8bの出力カプラCbから後段のAMZ8dに入力され、信号光Sa,Scの合波光はAMZ8cの出力カプラCbから後段のAMZ8gに入力される。
また、AMZ8d~8fは、間隔Δλ/2の透過帯域により信号光Sb,Sdの合波光を、信号光Sb及び信号光Sdに分波する。信号光SdはAMZ8eの出力カプラCbから後段の90度ハイブリッド回路7dに入力され、信号光SbはAMZ8fの出力カプラCbから後段の90度ハイブリッド回路7bに入力される。
また、AMZ8g~8iは、間隔Δλ/2の透過帯域により信号光Sc,Saの合波光を、信号光Sc及び信号光Saに分波する。信号光ScはAMZ8hの出力カプラCbから後段の90度ハイブリッド回路7cに入力され、信号光SaはAMZ8iの出力カプラCbから後段の90度ハイブリッド回路7aに入力される。
一方、多波長局発光を分波する光分波器9は、光分波器9と同様に、AMZ9a~9cの組、AMZ9d~9fの組、及びAMZ9g~9iの組の各々を単位として分波処理を行う。AMZ9a~9iの透過帯域の波長間隔はそのアーム長差に応じて決定される。より具体的にはAMZ9a~9iの透過帯域の波長間隔は実質的にそのアーム長差に反比例する。
AMZ9a~9cは、間隔Δλの透過帯域により局発光La~Ldを、局発光Lb,Ldの合波光、及び局発光La,Lcの合波光に分波する。ここで、入力側のAMZ9aの上部のアームAuは局発光Lb,Ldを透過して出力カプラCbから後段のAMZ9bに導入し、入力側のAMZ9aの下部のアームAdは局発光La,Lcを透過して出力カプラCbから後段のAMZ9bに導入する。局発光Lb,Ldの合波光はAMZ9bの出力カプラCbから後段のAMZ9dに入力され、局発光La,Lcの合波光はAMZ9cの出力カプラCbから後段のAMZ9gに入力される。
また、AMZ9d~9fは、間隔Δλ/2の透過帯域により局発光Lb,Ldの合波光を、局発光Lb及び局発光Ldに分波する。局発光LdはAMZ9eの出力カプラCbから後段の90度ハイブリッド回路7dに入力され、局発光LbはAMZ9fの出力カプラCbから後段の90度ハイブリッド回路7bに入力される。
また、AMZ9g~9iは、間隔Δλ/2の透過帯域により局発光Lc,Laの合波光を、局発光Lc及び局発光Laに分波する。局発光LcはAMZ9hの出力カプラCbから後段の90度ハイブリッド回路7cに入力され、局発光LaはAMZ9iの出力カプラCbから後段の90度ハイブリッド回路7aに入力される。
このように90度ハイブリッド回路7a~7dには、光分波器8から信号光Sa~Sdがそれぞれ入力され、さらに光分波器9から局発光La~Ldがそれぞれ入力される。したがって、通信装置101は信号光Sa~Sdを正常に検波して受信することができる。
しかし、本例のように2つの光分波器8,9が設けられる場合、単一の光分波器しか設けられない場合と比べると、通信装置101の規模が増加する。これにより、消費電力が増加するだけでなく、例えば基板上の各光分波器8,9の導波路同士の交差点xが増加して信号光Sa~Sdのクロストーク及びパワー損失も増加するおそれがある。本例の場合、信号光Sa及び局発光Ldの導波路の交差点xの数が3個(=波長数(4)-1)と最も多い。
(実施例の通信装置)
図3は、実施例の通信装置100を示す構成図である。図3において、図1と共通する構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
図3は、実施例の通信装置100を示す構成図である。図3において、図1と共通する構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
通信装置100は、一例として送信側の通信装置80から入力される波長多重光信号を多波長局発光で波長光ごとに検波することで受信する。なお、波長多重光信号を多波長局発光については上述したとおりである。
通信装置100は、光分波器1、90度ハイブリッド回路7a~7d、フォトダイオード(PD: Photodiode)6ai~6di,6qa~6qd、アナログ-デジタル変換器(ADC: Analog-to-Digital Convertor)信号処理回路5ai~5di,5qa~5qd、及び光源90を有する。光分波器1、90度ハイブリッド回路7a~7d、PD6ai~6di,6qa~6qdは、例えば共通の基板上に形成されるシリコンフォトニクス集積回路である。
光分波器1は前段分波回路11及び後段分波回路12,13を有する。後段分波回路12,13は前段分波回路11の後段に光学的に接続されている。前段分波回路11には、送信側の通信装置80から光ファイバなどの伝送路を介して波長多重光信号が入力され、さらに光源90から多波長局発光が入力される。なお、前段分波回路11は第1光処理部の一例である。
一方の後段分波回路12には前段分波回路11から信号光Sb,Sdの合波光及び局発光Lb,Ldの合波光が入力される。後段分波回路12は、信号光Sb,Sd及び局発光Lb,Ldをそれぞれ分波して、信号光Sd及び局発光Ldを90度ハイブリッド回路7dに出力し、信号光Sb及び局発光Lbを90度ハイブリッド回路7bに出力する。
他方の後段分波回路13には前段分波回路11から信号光Sa,Scの合波光及び局発光La,Lcの合波光が入力される。後段分波回路13は、信号光Sa,Sc及び局発光La,Lcをそれぞれ分波して、信号光Sc及び局発光Lcを90度ハイブリッド回路7cに出力し、信号光Sa及び局発光Laを90度ハイブリッド回路7aに出力する。なお、後段分波回路12,13は第2及び第3光処理部の一例である。
90度ハイブリッド回路7aは、信号光Saの検波結果として、Iチャネル及びQチャネルの振幅及び位相に応じた光電界成分を後段のPD6di,6dqにそれぞれ出力する。PD6di,6dqは光電界成分を電気的なアナログ信号に変換して後段のADC5di,5dqにそれぞれ出力する。ADC5di,5dqはアナログ信号をデジタル信号に変換し、Iチャネル及びQチャネルの電界信号Xdq,Xdiとして信号処理回路5に出力する。
90度ハイブリッド回路7bは、信号光Sbの検波結果として、Iチャネル及びQチャネルの振幅及び位相に応じた光電界成分を後段のPD6bi,6bqにそれぞれ出力する。PD6bi,6bqは光電界成分を電気的なアナログ信号に変換して後段のADC5bi,5bqにそれぞれ出力する。ADC5bi,5bqはアナログ信号をデジタル信号に変換し、Iチャネル及びQチャネルの電界信号Xbq,Xbiとして信号処理回路5に出力する。
90度ハイブリッド回路7cは、信号光Scの検波結果として、Iチャネル及びQチャネルの振幅及び位相に応じた光電界成分を後段のPD6ci,6cqにそれぞれ出力する。PD6ci,6cqは光電界成分を電気的なアナログ信号に変換して後段のADC5ci,5cqにそれぞれ出力する。ADC5ci,5cqはアナログ信号をデジタル信号に変換し、Iチャネル及びQチャネルの電界信号Xcq,Xciとして信号処理回路5に出力する。
90度ハイブリッド回路7aは、信号光Saの検波結果として、Iチャネル及びQチャネルの振幅及び位相に応じた光電界成分を後段のPD6ai,6aqにそれぞれ出力する。PD6ai,6aqは光電界成分を電気的なアナログ信号に変換して後段のADC5ai,5aqにそれぞれ出力する。ADC5ai,5aqはアナログ信号をデジタル信号に変換し、Iチャネル及びQチャネルの電界信号Xaq,Xaiとして信号処理回路5に出力する。
信号処理回路5は、例えばFPGA(Field Programmable Gate Array)やASIC(Application Specified Integrated Circuit)などのハードウェアで実現される回路である。信号処理回路5は、例えば波形補償部50、誤り訂正部51、波長制御部52、及び復調部53を有する。
波形補償部50は、例えば電界信号Xai~Xdi,Xaq~Xdqに対し伝送路中で生じた信号光Sa~Sdの歪みをフィルタなどによりそれぞれ補償する。電界信号Xai~Xdi,Xaq~Xdqは波形補償部50から誤り訂正部51に入力される。
誤り訂正部51は、例えばFEC(Forward Error Correction)などにより電界信号Xai~Xdi,Xaq~Xdqに対し信号光Sa~Sdのエラーを訂正する。電界信号Xai~Xdi,Xaq~Xdqは誤り訂正部51から波長制御部52に入力される。
波長制御部52は、90度ハイブリッド回路7a~7dによる検波結果に応じて、光源90に対し、各局発光La~Ldの中心波長λa~λdを制御する。例えば波長制御部52は、信号光Sa~Sdの信号品質に応じて中心波長λa~λdの補正量Δλa~Δλdを算出して光源90に通知する。光源90は補正量Δλa~Δλdに基づき中心波長λa~λdをそれぞれ調整する。
これにより、信号光Sa~Sdの信号品質が改善される。なお、信号光Sa~Sdの信号品質としては、一例として誤り訂正部51から得られる信号光Sa~Sdのエラーレートが挙げられるが、これに限定されない。電界信号Xai~Xdi,Xaq~Xdqは波長制御部52から復調部53に入力される。
復調部53は、送信側の通信装置80における信号光Sa~Sdの変調方式に応じて電界信号Xai~Xdi,Xaq~Xdqに対し復調処理を行う。
(光分波器の構成)
図4は、光分波器1の一例を示す構成図である。図4において図1及び図2と共通の構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
図4は、光分波器1の一例を示す構成図である。図4において図1及び図2と共通の構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
光分波器1は、前段分波回路11及び後段分波回路12,13の各々を単位として分波処理を行う。前段分波回路11はAMZ1a~1cを有し、後段分波回路12はAMZ1d~1fを有し、後段分波回路13はAMZ1g~1iを有する。AMZ1a~1iは上記のAMZ8a~8i,9a~9iと同様の構成を有する。
ここで、AMZ1aの移相器Hu,Hdは、AMZ1aの一対のアームAu,Ad内の光位相をそれぞれ調整する第1移相器の一例である。AMZ1bの移相器Hu,Hdは、AMZ1bの一対のアームAu,Ad内の光位相をそれぞれ調整する第2移相器の一例である。AMZ1cの移相器Hu,Hdは、AMZ1cの一対のアームAu,Ad内の光位相をそれぞれ調整する第3移相器の一例である。
AMZ1a~1iはツリー状に多段接続されている。すなわち、AMZ1aの後段にはAMZ1b,1cが光学的に接続され、AMZ1bの後段にはAMZ1d,1gが光学的に接続され、AMZ1cの後段にはAMZ1d,1gが光学的に接続されている。なお、AMZ1aは第1非対称マッハツェンダ干渉計の一例であり、AMZ1bは第2非対称マッハツェンダ干渉計の一例であり、AMZ1cは第3非対称マッハツェンダ干渉計の一例である。
AMZ1dの後段にはAMZ1e,1fが光学的に接続され、AMZ1e,1fの後段には90度ハイブリッド回路7d,7bが光学的に接続されている。AMZ1gの後段にはAMZ1h,1iが光学的に接続され、AMZ1h,1iの後段には90度ハイブリッド回路7c,7aが光学的に接続されている。なお、AMZ1b,1c,1e,1f,1h,1iの入力カプラCaの一方の入力ポートは開放されている。
AMZ1a~1iの透過帯域の波長間隔はそのアーム長差に応じて決定される。より具体的にはAMZ1a~1iの透過帯域の波長間隔は実質的にそのアーム長差に反比例する。
前段分波回路11のAMZ1a~1cのアーム長差は、透過帯域の波長間隔が中心波長λa~λdの間隔Δλとなるように設定されている。このため、前段分波回路11は、信号光Sa~Sd及び局発光La~Ldを間隔Δλの透過帯域で透過して分波する。
また、AMZ1d~8iのアーム長差は、透過帯域の波長間隔が中心波長の間隔Δλの2倍(2×Δλ)となるようにAMZ8a~8cのアーム長差の1/2倍に設定されている。このため、後段分波回路12,13は、信号光Sa~Sd及び局発光La~Ldを間隔Δλの透過帯域で透過して分波する。
また、AMZ1b,1cの出力カプラCbの一方の出力ポートから延びる導波路110,111は、交差点x1にて交差して後段のAMZ1d,1gの入力カプラCaの一方の入力ポートに接続されている。AMZ1e,1fの出力カプラCbの一方の出力ポートから延びる導波路120,121は、交差点x2にて交差して後段の90度ハイブリッド回路7b,7dにそれぞれ接続されている。AMZ1h,1iの出力カプラCbの一方の出力ポートから延びる導波路130,131は、交差点x3にて交差して後段の90度ハイブリッド回路7a,7cに接続されている。
このように前段分波回路11及び後段分波回路12,13は交差点X1~x3で導波路を交差させるため、90度ハイブリッド回路7a~7dに中心波長の一致する信号光Sa~Sd及び局発光La~Ldの組がそれぞれ入力される。なお、その詳細は後述する。
また、光分波器1は、AMZ1a~1iの各移相器Hu,Hdを制御するため、出力光のパワーを監視するモニタ回路Mon#1~#12、出力光のパワーの監視結果に応じてパワーを減少させる制御回路Dec#1~#3、及び出力光のパワーの監視結果に応じてパワーを増加させる制御回路Inc#1~#6を有する。モニタ回路Mon#1~#12は、例えばフォトダイオードにより実現され、制御回路Dec#1~#3,Inc#1~#6は、例えばFPGAやASICなどにより実現される。
モニタ回路Mon#1~#4及び制御回路Dec#1,Inc#1,#2は前段分波回路11に設けられる。モニタ回路Mon#1,#2はAMZ1bの出力カプラCbの一対の出力ポートと分岐カプラCPを介してそれぞれ光学的に接続されている。モニタ回路Mon#1はAMZ1bからAMZ1dに出力される信号光Sb,Sdのパワーを監視する。モニタ回路Mon#1は監視結果のパワーを制御回路Dec#1に通知する。モニタ回路Mon#2はAMZ1bからAMZ1gに出力される局発光La,Lcのパワーを監視する。モニタ回路Mon#2は監視結果のパワーを制御回路Inc#1に通知する。
モニタ回路Mon#3,#4はAMZ1cの出力カプラCbの一対の出力ポートと分岐カプラCPを介してそれぞれ光学的に接続されている。モニタ回路Mon#3はAMZ1cからAMZ1dに出力される局発光Lb,Ldのパワーを監視する。モニタ回路Mon#3は監視結果のパワーを制御回路Inc#2に通知する。モニタ回路Mon#4はAMZ1cからAMZ1gに出力される信号光Sa,Scのパワーを監視する。モニタ回路Mon#4は監視結果のパワーを制御回路Dec#1に通知する。
制御回路Dec#1は、第1位相制御部の一例であり、モニタ回路Mon#1,#4による信号光Sa~Sdの各監視結果に応じてAMZ1aの移相器Hu,Hdに対し光位相の調整量を制御する。制御回路Inc#1は、第2位相制御部の一例であり、モニタ回路Mon#2による局発光Lb,Ldの監視結果に応じてAMZ1bの移相器Hu,Hdに対し光位相の調整量を制御する。制御回路Inc#2は、第3位相制御部の一例であり、モニタ回路Mon#3による局発光La,Lcの監視結果に応じてAMZ1cの移相器Hu,Hdに対し光位相の調整量を制御する。
モニタ回路Mon#1は、AMZ1bからAMZ1dに出力される信号光Sb,Sdのパワーを監視する第1監視部の一例であり、モニタ回路Mon#4は、AMZ1cからAMZ1gに出力される信号光Sa,Scのパワーを監視する第2監視部の一例である。また、モニタ回路Mon#2は、AMZ1bからAMZ1gに出力される局発光La,Lcのパワーを監視する第3監視部の一例であり、モニタ回路Mon#3は、AMZ1cからAMZ1dに出力される局発光Lb,Ldのパワーを監視する第4監視部の一例である。
モニタ回路Mon#5~#8及び制御回路Dec#2,Inc#3,#4は後段分波回路12に設けられる。モニタ回路Mon#5,#6はAMZ1eの出力カプラCbの一対の出力ポートと分岐カプラCPを介してそれぞれ光学的に接続されている。モニタ回路Mon#5はAMZ1eから90度ハイブリッド回路7dに出力される信号光Sdのパワーを監視する。モニタ回路Mon#5は監視結果のパワーを制御回路Dec#2に通知する。モニタ回路Mon#6はAMZ1eから90度ハイブリッド回路7bに出力される局発光Lbのパワーを監視する。モニタ回路Mon#6は監視結果のパワーを制御回路Dec#3に通知する。
モニタ回路Mon#7,#8はAMZ1fの出力カプラCbの一対の出力ポートと分岐カプラCPを介してそれぞれ光学的に接続されている。モニタ回路Mon#7はAMZ1fから90度ハイブリッド回路7dに出力される局発光Ldのパワーを監視する。モニタ回路Mon#7は監視結果のパワーを制御回路Inc#4に通知する。モニタ回路Mon#8はAMZ1fから90度ハイブリッド回路7bに出力される信号光Sbのパワーを監視する。モニタ回路Mon#8は監視結果のパワーを制御回路Dec#2に通知する。
制御回路Dec#2は、モニタ回路Mon#5,#8の監視結果に応じてAMZ1dの移相器Hu,Hdに対し光位相の調整量を制御する。制御回路Inc#3は、モニタ回路Mon#6の監視結果に応じてAMZ1eの移相器Hu,Hdに対し光位相の調整量を制御する。制御回路Inc#4は、モニタ回路Mon#7の監視結果に応じてAMZ1fの移相器Hu,Hdに対し光位相の調整量を制御する。
モニタ回路Mon#9~#12及び制御回路Dec#3,Inc#5,#6は後段分波回路13に設けられる。モニタ回路Mon#9,#10はAMZ1hの出力カプラCbの一対の出力ポートと分岐カプラCPを介してそれぞれ光学的に接続されている。モニタ回路Mon#9はAMZ1hから90度ハイブリッド回路7cに出力される信号光Scのパワーを監視する。モニタ回路Mon#9は監視結果のパワーを制御回路Dec#3に通知する。モニタ回路Mon#10はAMZ1hから90度ハイブリッド回路7aに出力される局発光Laのパワーを監視する。モニタ回路Mon#10は監視結果のパワーを制御回路Inc#5に通知する。
モニタ回路Mon#11,#12はAMZ1iの出力カプラCbの一対の出力ポートと分岐カプラCPを介してそれぞれ光学的に接続されている。モニタ回路Mon#11はAMZ1iから90度ハイブリッド回路7cに出力される局発光Lcのパワーを監視する。モニタ回路Mon#11は監視結果のパワーを制御回路Inc#6に通知する。モニタ回路Mon#12はAMZ1iから90度ハイブリッド回路7aに出力される信号光Saのパワーを監視する。モニタ回路Mon#12は監視結果のパワーを制御回路Dec#3に通知する。
制御回路Dec#3は、モニタ回路Mon#9,#12の監視結果に応じてAMZ1gの移相器Hu,Hdに対し光位相の調整量を制御する。制御回路Inc#5は、モニタ回路Mon#10の監視結果に応じてAMZ1hの移相器Hu,Hdに対し光位相の調整量を制御する。制御回路Inc#6は、モニタ回路Mon#11の監視結果に応じてAMZ1iの移相器Hu,Hdに対し光位相の調整量を制御する。
これにより、前段分波回路11及び後段分波回路12,13は、それぞれ、信号光Sa~Sd及び局発光La~Ldを適切なパワーで分波することができる。
図5は、光分波器1による信号光Sa~Sd及び局発光La~Ldの分波処理の一例を示す図である。図5において図4と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。なお、図5において、モニタ回路Mon#1~#12及び制御回路Dec#1~#3,Inc#1~#6の図示は省略する。
符号G1a~G1tは、点線で結ばれた導波路内の光の波長スペクトルを示す。また、符号G1c~G1tの波長スペクトル内に示される点線はAMZ1a~1iの透過帯域(透過スペクトル)を示す。
AMZ1aの一方の入力ポートには、符号G1aで示されるように、一定間隔Δλの中心波長λa~λdの信号光Sa~Sbが波長多重された波長多重光信号が入力される。AMZ1aの他方の入力ポートには、符号G1bで示されるように、一定間隔Δλの中心波長λa~λdの局発光La~Ldを含む多波長局発光が入力される。
AMZ1aは、間隔Δλの透過帯域により信号光Sa~Sd及び局発光La~Ldを透過する。AMZ1aは、信号光Sa~Sdの中心波長λa~λd及び局発光La~Ldの中心波長λa~λdが交互に隣接するように分波を行って出力カプラCbの一対の出力ポートから出力する。これにより、AMZ1aは、一対のアームAu,Adに入力される信号光Sa~Sd及び局発光La~Ldのうち、符号G1cで示されるように信号光Sb,Sd及び局発光La,Lcを後段のAMZ1bに出力し、符号G1dで示されるように信号光Sa,Sc及び局発光Lb,Ldを後段のAMZ1cに出力する。
すなわち、AMZ1aは、中心波長λa~λdが互いに隣接する信号光Sb,Sd及び局発光La,LcをAMZ1bに出力し、局発光La,Lcと中心波長λa,λcが一致する信号光Sa,Sc、及び信号光Sb,Sdと中心波長λb,λdが一致する局発光Lb,LdをAMZ1cに出力する。ここで、信号光Sb,Sdは第1信号光成分の一例であり、局発光La,Lcは第1局発光の一例である。信号光Sa,Scは第2信号光成分の一例であり、局発光Lb,Ldは第2局発光の一例である。信号光Sb,Sd及び局発光La,LcはAMZ1bの一対のアームAu,Adに入力され、信号光Sa,Sc及び局発光Lb,LdはAMZ1cの一対のアームAu,Adに入力される。
AMZ1bは、間隔Δλの透過帯域により信号光Sb,Sd及び局発光La,Lcを透過する。AMZ1bは、信号光Sb,Sdの中心波長λb,λdが互いに隣接し、局発光La,Lcの中心波長λa,λcが互いに隣接するように分波を行って出力カプラCbの一対の出力ポートから出力する。これにより、AMZ1bは、符号G1eで示されるように信号光Sb,Sdを後段のAMZ1dに出力し、符号G1fで示されるように局発光La,Lcを後段のAMZ1gに出力する。
AMZ1cは、間隔Δλの透過帯域により信号光Sa,Sc及び局発光Lb,Ldを透過する。AMZ1cは、信号光Sa,Scの中心波長λa,λcが互いに隣接し、局発光Lb,Ldの中心波長λb,λdが互いに隣接するように分波を行って出力カプラCbの一対の出力ポートから出力する。これにより、AMZ1cは、符号G1gで示されるように局発光Lb,Ldを後段のAMZ1dに出力し、符号G1hで示されるように信号光Sa,Scを後段のAMZ1gに出力する。
このため、前段分波回路11は、中心波長λb,λdが互いに一致する信号光Sb,Sd及び局発光Lb,Ldを後段分波回路12に出力し、中心波長λa,λcが互いに一致する信号光Sa,Sc及び局発光La,Lcを後段分波回路13に出力することができる。後段分波回路12は、前段分波回路11から入力される信号光Sb,Sd及び局発光Lb,Ldを分波し、後段分波回路13は、前段分波回路11から入力される信号光Sa,Sc及び局発光La,Lcを分波する。
したがって、光分波器1は、中心波長λa~λdが一致する信号光Sa~Sd及び局発光La~Ldの組を揃えて後段の90度ハイブリッド回路7a~7dに出力することができる。このように、光分波器1は信号光Sa~Sd及び局発光La~Ldの両方を適切に分波することができるため、通信装置100の規模は比較例の通信装置101より低減される。
また、AMZ1dは、間隔(2×Δλ)の透過帯域により信号光Sb,Sd及び局発光Lb,Ldを透過する。AMZ1dは、信号光Sdの中心波長λdと局発光Lbの中心波長λbが互いに隣接し、信号光Sbの中心波長λbと局発光Laの中心波長λaが互いに隣接するように分波を行って出力カプラCbの一対の出力ポートから出力する。これにより、AMZ1dは、符号G1iで示されるように信号光Sb及び局発光Lbを後段のAMZ1eに出力し、符号G1jで示されるように信号光Sb及び局発光Ldを後段のAMZ1fに出力する。
AMZ1eは、間隔(2×Δλ)の透過帯域により信号光Sd及び局発光Lbを透過する。AMZ1eは、符号G1m,G1rで示されるように出力カプラCbの一対の出力ポートから信号光Sd及び局発光Lbを後段の90度ハイブリッド回路7d,7bにそれぞれ出力する。
AMZ1fは、間隔(2×Δλ)の透過帯域により信号光Sb及び局発光Ldを透過する。AMZ1fは、符号G1q,G1nで示されるように出力カプラCbの一対の出力ポートから局発光Ld及び信号光Sbを後段の90度ハイブリッド回路7d,7bにそれぞれ出力する。
また、AMZ1gは、間隔(2×Δλ)の透過帯域により信号光Sa,Sc及び局発光La,Lcを透過する。AMZ1gは、信号光Scの中心波長λcと局発光Laの中心波長λaが互いに隣接し、信号光Saの中心波長λaと局発光Lcの中心波長λcが互いに隣接するように分波を行って出力カプラCbの一対の出力ポートから出力する。これにより、AMZ1gは、符号G1kで示されるように信号光Sc及び局発光Laを後段のAMZ1hに出力し、符号G1lで示されるように信号光Sa及び局発光Lcを後段のAMZ1iに出力する。
AMZ1hは、間隔(2×Δλ)の透過帯域により信号光Sc及び局発光Laを透過する。AMZ1hは、符号G1o,G1tで示されるように出力カプラCbの一対の出力ポートから信号光Sc及び局発光Laを後段の90度ハイブリッド回路7c,7aにそれぞれ出力する。
AMZ1iは、間隔(2×Δλ)の透過帯域により信号光Sa及び局発光Lcを透過する。AMZ1iは、符号G1p,G1sで示されるように出力カプラCbの一対の出力ポートから信号光Sa及び局発光Lcを後段の90度ハイブリッド回路7a,7cにそれぞれ出力する。
このように、後段分波回路12は、信号光Sd,Sb及び局発光Ld,Ldをそれぞれ分波して90度ハイブリッド回路7d,7bにそれぞれ出力し、後段分波回路13は、信号光Sa,Sc及び局発光La,Lcをそれぞれ分波して90度ハイブリッド回路7a,7cにそれぞれ出力する。このため、90度ハイブリッド回路7a~7cは、信号光Sa~Sdを局発光La~Ldによりそれぞれ検波することができる。
(制御回路の動作)
次に制御回路Dec#1~#3,Inc#1~#6の動作を説明する。本例において、移相器Hu,Hdはヒータにより実現されていると仮定する。また、モニタ回路Mon#1~#12はフォトダイオードで実現され、フォトダイオードからの出力電流値により出力光のパワーを検出すると仮定する。
次に制御回路Dec#1~#3,Inc#1~#6の動作を説明する。本例において、移相器Hu,Hdはヒータにより実現されていると仮定する。また、モニタ回路Mon#1~#12はフォトダイオードで実現され、フォトダイオードからの出力電流値により出力光のパワーを検出すると仮定する。
図6は、出力光のパワーを増加させる制御回路Inc#1~#6の動作の一例を示すフローチャートである。制御回路Inc#1~#6は、制御周期i(正の整数)ごとにモニタ回路Mon#2,#3,#6,#7,#10,#11の監視結果に基づいて出力光のパワーを増加させる。なお、以下の説明において、制御回路Inc#1~#6を単に制御回路Incと表記し、モニタ回路Mon#1~#12を単にモニタ回路Monと表記する。
まず、制御回路Incは移相器Hu,Hdのヒータ電力Pを、現在の制御周期iの電力Piに調整量Δp(>0)を加算した値に制御する(ステップSt21)。これにより、移相器Hu,HdからアームAu,Adに加わる熱量が増加して導波路内の光位相が調整される。
次に制御回路Incは、モニタ回路Monによりヒータ電力の増加時の出力光のパワーとして電流値Ipを検出する(ステップSt22)。例えば制御回路Inc#1は、モニタ回路Mon#2により局発光La,Lcの合波光のパワーを検出する。
次に制御回路Incは移相器Hu,Hdのヒータ電力Pを、現在の制御周期iのヒータ電力Piに調整量Δpを減算した値に制御する(ステップSt23)。これにより、移相器Hu,HdからアームAu,Adに加わる熱量が低下して導波路内の光位相が調整される。
次に制御回路Incは、モニタ回路Monによりヒータ電力の減少時の出力光のパワーとして電流値Imを検出する(ステップSt24)。例えば制御回路Inc#1は、モニタ回路Mon#2により局発光La,Lcの合波光のパワーを検出する。
次に制御回路Incは、ヒータ電力の増加時の電流値Ipとヒータ電力の減少時の電流値Imを比較する(ステップSt25)。これにより、制御回路Incは、出力光のパワーを増加させるヒータ電力の制御方向を判定する。
制御回路Incは、Ip>Imが成立する場合(ステップSt25のYes)、次の制御周期(i+1)のヒータ電力Pi+1を、現在の制御周期iの電力Piに調整量Δpを加算した値に制御する(ステップSt26)。また、Ip≦Imが成立する場合(ステップSt25のNo)、次の制御周期(i+1)のヒータ電力Pi+1を、現在の制御周期iの電力Piに調整量Δpを減算した値に制御する(ステップSt27)。
このように、制御回路Incは、移相器Hu,Hdに対し、出力光のパワーが増加するようにヒータ電力Piを制御する。これにより、例えば制御回路Inc#1,#2は、AMZ1b,1cの移相器Hu,Hdに対し、光位相の調整量をそれぞれ制御する。したがって、制御回路Inc#1は局発光La,Lcのパワーを増加させるように制御することができ、制御回路Inc#2は局発光Lb,Ldのパワーを増加させるように制御することができる。
図7は、出力光のパワーを減少させる制御回路Dec#1~#3の動作の一例を示すフローチャートである。制御回路Dec#1は、制御周期iごとにモニタ回路Mon#1,#4の監視結果に基づいて出力光のパワーを減少させる。制御回路Dec#2は、制御周期iごとにモニタ回路Mon#5,#8の監視結果に基づいて出力光のパワーを減少させる。制御回路Dec#3は、制御周期iごとにモニタ回路Mon#9,#12の監視結果に基づいて出力光のパワーを減少させる。なお、以下の説明において、制御回路Dec#1~#3を単に制御回路Decと表記し、モニタ回路Mon#1~#12を単にモニタ回路Monと表記する。
まず、制御回路Decは移相器Hu,Hdのヒータ電力Pを、現在の制御周期iの電力Piに調整量Δp(>0)を加算した値に制御する(ステップSt21a)。これにより、移相器Hu,HdからアームAu,Adに加わる熱量が増加して導波路内の光位相が調整される。
次に制御回路Decは、モニタ回路Monによりヒータ電力の増加時の出力光のパワーとして電流値Ipを検出する(ステップSt22a)。例えば制御回路Dec#1は、モニタ回路Mon#1,#4により信号光Sb,Sdの合波光及び信号光Sa,Scの合波光のパワーを検出する。
次に制御回路Decは移相器Hu,Hdのヒータ電力Pを、現在の制御周期iのヒータ電力Piに調整量Δpを減算した値に制御する(ステップSt23a)。これにより、移相器Hu,HdからアームAu,Adに加わる熱量が低下して導波路内の光位相が調整される。
次に制御回路Decは、モニタ回路Monによりヒータ電力の減少時の出力光のパワーとして電流値Imを検出する(ステップSt24a)。例えば制御回路Dec#1はモニタ回路Mon#1,#4により信号光Sb,Sdの合波光及び信号光Sa,Scの合波光のパワーを検出する。
次に制御回路Incは、ヒータ電力の増加時の電流値Ipとヒータ電力の減少時の電流値Imを比較する(ステップSt25a)。これにより、制御回路Decは、出力光のパワーを増加させるヒータ電力の制御方向を判定する。
制御回路Incは、Ip<Imが成立する場合(ステップSt25aのYes)、次の制御周期(i+1)のヒータ電力Pi+1を、現在の制御周期iの電力Piに調整量Δpを加算した値に制御する(ステップSt26a)。また、Ip≧Imが成立する場合(ステップSt25aのNo)、次の制御周期(i+1)のヒータ電力Pi+1を、現在の制御周期iの電力Piに調整量Δpを減算した値に制御する(ステップSt27a)。
このように、制御回路Decは、移相器Hu,Hdに対し、出力光のパワーが減少するようにヒータ電力Piを制御する。これにより、例えば制御回路Dec#1は、AMZ1aの移相器Hu,Hdに対し、光位相の調整量をそれぞれ制御する。したがって、制御回路Dec#1は信号光Sa~Sdのパワーを増加させるように制御することができる。
制御回路Dec#1~#3,Inc#1~#6は、例えば通信装置100の内部または外部の監視制御装置により制御動作の実行順序を制御される。
図8は、監視制御装置4と制御回路Dec#1~#3,Inc#1~#6の一例を示す図である。監視制御装置4は、例えばCPU(Central Processing Unit)などのプロセッサを備えるコンピュータである。監視制御装置4は、制御回路Dec#1~#3,Inc#1~#6に対し制御動作の実行を指示する。
図9は、監視制御装置4から制御回路Dec#1~#3,Inc#1~#6に対する制御動作の実行指示の処理の一例を示す図である。本例において監視制御装置4は制御回路Dec#1~#3,Inc#1~#6の各々に順次に制御動作の実行指示を与える。なお、本処理は所定周期ごとに繰り返し実行される。
まず、監視制御装置4は制御回路Dec#1に制御動作の実行を指示する(ステップSt1)。次に監視制御装置4は制御回路Inc#1に制御動作の実行を指示する(ステップSt2)。次に監視制御装置4は制御回路Inc#2に制御動作の実行を指示する(ステップSt3)。
次に監視制御装置4は制御回路Dec#2に制御動作の実行を指示する(ステップSt4)。次に監視制御装置4は制御回路Inc#3に制御動作の実行を指示する(ステップSt5)。次に監視制御装置4は制御回路Inc#4に制御動作の実行を指示する(ステップSt6)。
次に監視制御装置4は制御回路Dec#3に制御動作の実行を指示する(ステップSt7)。次に監視制御装置4は制御回路Inc#5に制御動作の実行を指示する(ステップSt8)。次に監視制御装置4は制御回路Inc#6に制御動作の実行を指示する(ステップSt9)。
このように、監視制御装置4は、前段分波回路11、後段分波回路12、及び後段分波回路13の順序で制御回路Dec#1~#3,Inc#1~#6に対しシリアルに制御動作の実行を指示する。もっとも、制御動作の実行指示の順序は本例に限定されない。
図10は、監視制御装置4から制御回路Dec#1~#3,Inc#1~#6に対する制御動作の実行指示の処理の他の例を示す図である。本例において監視制御装置4は制御回路Dec#1~#3,Inc#1~#6に対し、AMZ1a~1iの多段接続の前段から後段に向かうように制御対象のAMZ1a~1iの段ごとに同時並行で制御動作の実行指示を与える。なお、本処理は所定周期ごとに繰り返し実行される。
まず、監視制御装置4は初段の制御回路Dec#1に制御動作の実行を指示する(ステップSt11)。次に監視制御装置4は、制御回路Dec#1の後段の制御回路Inc#1,#2に同時並行で制御動作の実行を指示する(ステップSt12)。
次に監視制御装置4は、制御回路Inc#1,#2の後段の制御回路Dec#2,#3に制御動作の実行を指示する(ステップSt13)。次に監視制御装置4は、制御回路Dec#2,#3の後段の制御回路Inc#3~#6に同時並行で制御動作の実行を指示する(ステップSt14)。
このように、監視制御装置4は、前段分波回路11、後段分波回路12、及び後段分波回路13の順序で制御回路Dec#1~#3,Inc#1~#6に対しシリアルに制御動作の実行を指示する。
(実施例及び比較例の対比)
図11は、実施例の光分波器1及び比較例の光分波器8,9の各消費電力の波長数に対する変化の一例を示す図である。図11において、横軸は信号光Sa~Sd及び局発光La~Ldの波長数(上記の例では4)を示し、縦軸は消費電力(mW)を示す。丸印は実施例の光分波器1の消費電力を示し、バツ印は比較例の光分波器8,9の合計の消費電力を示す。
図11は、実施例の光分波器1及び比較例の光分波器8,9の各消費電力の波長数に対する変化の一例を示す図である。図11において、横軸は信号光Sa~Sd及び局発光La~Ldの波長数(上記の例では4)を示し、縦軸は消費電力(mW)を示す。丸印は実施例の光分波器1の消費電力を示し、バツ印は比較例の光分波器8,9の合計の消費電力を示す。
実施例の光分波器1のAMZ1a~1iの移相器Hu,Hdの数は、比較例の光分波器8,9のAMZ18a~8i,9a~9iの移相器Hu,Hdの数の半分である。このため、実施例の光分波器1の消費電力は比較例の光分波器8,9の消費電力のおよそ半分となる。すなわち、実施例の光分波器1は、比較例の光分波器8,9より消費電力を低減することができる。
図12は、実施例の光分波器1及び比較例の光分波器8,9の各クロストークの波長数に対する変化の一例を示す図である。図12において、横軸は信号光Sa~Sd及び局発光La~Ldの波長数(上記の例では4)を示し、縦軸はクロストークの大きさ(dB)を示す。丸印は実施例の光分波器1のクロストークの大きさを示し、バツ印は比較例の光分波器8,9の合計のクロストークの大きさを示す。
上記の例のように波長数が4個である場合、実施例の光分波器1は、導波路の交差点x1~x3が3個だけしかないのに対し、比較例の光分波器8,9の合計で6個の交差点xがある。波長数が増えるほど、交差点数も増えてクロストークの大きさも増加する。このため、実施例の光分波器1は、波長数が多いほど、比較例の光分波器8,9よりクロストークを低減することができる。
図13は、実施例の光分波器1及び比較例の光分波器8,9の各パワー損失の波長数に対する変化の一例を示す図である。図13において、横軸は信号光Sa~Sd及び局発光La~Ldの波長数(上記の例では4)を示し、縦軸はパワー損失(dB)を示す。丸印は実施例の光分波器1のパワー損失を示し、バツ印は比較例の光分波器8,9の合計のパワー損失を示す。
波長数が増えるほど、交差点数も増えてクロストークの大きさも増加する。このため、実施例の光分波器1は、波長数が多いほど、比較例の光分波器8,9よりパワー損失を低減することができる。
(他の制御回路及びモニタ回路の構成)
制御回路Dec#1~#3,Inc#1~#8及びモニタ回路Mon#1~#12の構成は上記に限定されない。
制御回路Dec#1~#3,Inc#1~#8及びモニタ回路Mon#1~#12の構成は上記に限定されない。
図14は、他の実施例の光分波器1xを示す構成図である。図14において、図4と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
光分波器1xは、光分波器1と同様に多段接続されたAMZ1a~1iを有する前段分波回路11x、後段分波回路12x、及び後段分波回路13xを有する。前段分波回路11x、後段分波回路12x、及び後段分波回路13xは、それぞれ、第1~第3光処理部の一例である。光分波器1xは、光分波器1の制御回路Dec#1~#3と制御回路Inc#1~#8の配置を入れ替えた構成を有する。
前段分波回路11xは、制御回路Inc#41~#44,Dec#41,#42及びモニタ回路Mon#41~#44を有する。モニタ回路Mon#41は、第1監視部の一例であり、AMZ1bから出力される信号光Sb,Sdのパワーを監視する。モニタ回路Mon#44は、第2監視部の一例であり、AMZ1cから出力される信号光Sa,Scのパワーを監視する。制御回路Inc#41は、第1位相制御部の一例であり、信号光Sb,Sdのパワー及び信号光Sa,Scのパワーの各監視結果に応じて、AMZ1aの移相器Hu,Hdに対し、光位相の調整量を制御する。
モニタ回路Mon#42は、第3監視部の一例であり、AMZ1bから出力される局発光La,Lcのパワーを監視する。制御回路Dec#41は、第2位相制御部の一例であり、局発光La,Lcのパワーの監視結果に応じて、AMZ1bの移相器Hu,Hdに対し、光位相の調整量を制御する。
モニタ回路Mon#43は、第4監視部の一例であり、AMZ1bから出力される局発光Lb,Ldのパワーを監視する。制御回路Dec#42は、第3位相制御部の一例であり、局発光Lb,Ldのパワーの監視結果に応じて、AMZ1cの移相器Hu,Hdに対し、光位相の調整量を制御する。
このため、光分波器1は、信号光Sa~Sd及び局発光La~Ldのパワーを適切に制御することができる。
また、後段分波回路12xは、制御回路Inc#42,Dec#43,#44及びモニタ回路Mon#45~#48を有する。モニタ回路Mon#45は、AMZ1dから出力される信号光Sdのパワーを監視する。モニタ回路Mon#48は、AMZ1fから出力される信号光Sbのパワーを監視する。制御回路Inc#42は、信号光Sb,Sdパワーの各監視結果に応じて、AMZ1dの移相器Hu,Hdに対し、光位相の調整量を制御する。
モニタ回路Mon#46は、AMZ1eから出力される局発光Lbのパワーを監視する。制御回路Dec#43は、局発光Lbのパワーの監視結果に応じて、AMZ1eの移相器Hu,Hdに対し、光位相の調整量を制御する。
モニタ回路Mon#47は、AMZ1fから出力される局発光Ldのパワーを監視する。制御回路Dec#44は、局発光Ldのパワーの監視結果に応じて、AMZ1fの移相器Hu,Hdに対し、光位相の調整量を制御する。
また、後段分波回路13xは、制御回路Inc#43,Dec#45,#46及びモニタ回路Mon#49~#52を有する。モニタ回路Mon#49は、AMZ1hから出力される信号光Scのパワーを監視する。モニタ回路Mon#52は、AMZ1iから出力される信号光Saのパワーを監視する。制御回路Inc#43は、信号光Sc,Saパワーの各監視結果に応じて、AMZ1gの移相器Hu,Hdに対し、光位相の調整量を制御する。
モニタ回路Mon#50は、AMZ1hから出力される局発光Laのパワーを監視する。制御回路Dec#45は、局発光Laのパワーの監視結果に応じて、AMZ1hの移相器Hu,Hdに対し、光位相の調整量を制御する。
モニタ回路Mon#51は、AMZ1iから出力される局発光Lcのパワーを監視する。制御回路Dec#46は、局発光Lcのパワーの監視結果に応じて、AMZ1iの移相器Hu,Hdに対し、光位相の調整量を制御する。
本例においてモニタ回路Mon#41~#52は、制御回路Inc#41~#43,Dec#41~#46のうち、何れか1つの制御回路だけに出力光のパワーの監視結果を通知したが、これに限定されず、以下の例のように2つの制御回路に出力光のパワーの監視結果を通知してもよい。
図15は、モニタ回路Mon#61~#66が2つの制御回路Inc#61~#69に監視結果を通知する光分波器1yの一例を示す構成図である。図15において、図4と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
光分波器1yは、光分波器1と同様に多段接続されたAMZ1a~1iを有する前段分波回路11y、後段分波回路12y、及び後段分波回路13yを有する。前段分波回路11y、後段分波回路12y、及び後段分波回路13yは、それぞれ、第1~第3光処理部の一例である。光分波器1yは、モニタ回路Mon#61~#66が2つの制御回路Inc#61~#69に監視結果を通知する構成を有する。
前段分波回路11yは、制御回路Inc#61~#63及びモニタ回路Mon#61,#62を有する。モニタ回路Mon#61は、第5監視部の一例であり、AMZ1bから後段分波回路13yに出力される局発光La,Lcのパワーを監視する。モニタ回路Mon#61は、制御回路Inc#61,#62に局発光La,Lcのパワーの監視結果をそれぞれ通知する。モニタ回路Mon#62は、第6監視部の一例であり、AMZ1cから後段分波回路12yに出力される局発光Lb,Ldのパワーを監視する。モニタ回路Mon#62は、制御回路Inc#61,#63に局発光Lb,Ldのパワーの監視結果をそれぞれ通知する。
制御回路Inc#61は、第6位相制御部の一例であり、局発光La,Lcのパワー及び局発光Lb,Ldのパワーの各監視結果に応じて、AMZ1aの移相器Hu,Hdに対し、光位相の調整量を制御する。制御回路Inc#62は、第4位相制御部の一例であり、局発光La,Lcのパワーの監視結果に応じて、AMZ1bの移相器Hu,Hdに対し、光位相の調整量を制御する。制御回路Inc#63は、第5位相制御部の一例であり、局発光Lb,Ldのパワーの監視結果に応じて、AMZ1cの移相器Hu,Hdに対し、光位相の調整量を制御する。
この構成により、モニタ回路Mon#61,#62の数が図4の光分波器1の前段分波回路11よりも削減される。
また、後段分波回路12yは、制御回路Inc#64~#66及びモニタ回路Mon#63,#64を有する。モニタ回路Mon#63は、AMZ1eから出力される局発光Lbのパワーを監視する。モニタ回路Mon#63は、制御回路Inc#64,#65に局発光Lbのパワーの監視結果をそれぞれ通知する。モニタ回路Mon#64は、AMZ1fから出力される局発光Ldのパワーを監視する。モニタ回路Mon#64は、制御回路Inc#64,#66に局発光Ldのパワーの監視結果をそれぞれ通知する。
制御回路Inc#64は、局発光Lbのパワー及び局発光Ldのパワーの各監視結果に応じて、AMZ1dの移相器Hu,Hdに対し、光位相の調整量を制御する。制御回路Inc#65は、局発光Lbのパワーの監視結果に応じて、AMZ1eの移相器Hu,Hdに対し、光位相の調整量を制御する。制御回路Inc#66は、局発光Ldのパワーの監視結果に応じて、AMZ1fの移相器Hu,Hdに対し、光位相の調整量を制御する。
この構成により、モニタ回路Mon63,#64の数が図4の光分波器1の後段分波回路12よりも削減される。
また、後段分波回路13yは、制御回路Inc#67~#69及びモニタ回路Mon#65,#66を有する。モニタ回路Mon#65は、AMZ1hから出力される局発光Laのパワーを監視する。モニタ回路Mon#65は、制御回路Inc#67,#68に局発光Laのパワーの監視結果をそれぞれ通知する。モニタ回路Mon#66は、AMZ1iから出力される局発光Lcのパワーを監視する。モニタ回路Mon#66は、制御回路Inc#67,#69に局発光Ldのパワーの監視結果をそれぞれ通知する。
制御回路Inc#67は、局発光Laのパワー及び局発光Lcのパワーの各監視結果に応じて、AMZ1gの移相器Hu,Hdに対し、光位相の調整量を制御する。制御回路Inc#68は、局発光Laのパワーの監視結果に応じて、AMZ1hの移相器Hu,Hdに対し、光位相の調整量を制御する。制御回路Inc#69は、局発光Lcのパワーの監視結果に応じて、AMZ1iの移相器Hu,Hdに対し、光位相の調整量を制御する。
この構成により、モニタ回路Mon#65,#66の数が図4の光分波器1の後段分波回路12よりも削減される。
したがって、本例の光分波器1yは図4の光分波器1より小型化することが可能である。
図16は、モニタ回路Mon#71~#76が2つの制御回路Dec#71~#79に監視結果を通知する光分波器1zの他の例を示す構成図である。図16において、図4と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
光分波器1zは、光分波器1と同様に多段接続されたAMZ1a~1iを有する前段分波回路11z、後段分波回路12z、及び後段分波回路13zを有する。前段分波回路11z、後段分波回路12z、及び後段分波回路13zは、それぞれ、第1~第3光処理部の一例である。光分波器1zは、モニタ回路Mon#71~#76が2つの制御回路Dec#71~#79に監視結果を通知する構成を有する。
前段分波回路11zは、制御回路Dec#71~#73及びモニタ回路Mon#71,#72を有する。モニタ回路Mon#71は、第7監視部の一例であり、AMZ1bから後段分波回路12zに出力される信号光Sb,Sdのパワーを監視する。モニタ回路Mon#71は、制御回路Dec#71,#72に信号光Sb,Sdのパワーの監視結果をそれぞれ通知する。モニタ回路Mon#72は、第8監視部の一例であり、AMZ1cから後段分波回路13zに出力される信号光Sa,Scのパワーを監視する。モニタ回路Mon#72は、制御回路Dec#71,#73に信号光Sa,Scのパワーの監視結果をそれぞれ通知する。
制御回路Dec#71は、第9位相制御部の一例であり、信号光Sb,Sdのパワー及び信号光Sa,Scのパワーの各監視結果に応じて、AMZ1bの移相器Hu,Hdに対し、光位相の調整量を制御する。制御回路Dec#72は、第7位相制御部の一例であり、信号光Sb,Sdのパワーの監視結果に応じて、AMZ1bの移相器Hu,Hdに対し、光位相の調整量を制御する。制御回路Dec#73は、第8位相制御部の一例であり、信号光Sa,Scのパワーの監視結果に応じて、AMZ1cの移相器Hu,Hdに対し、光位相の調整量を制御する。
この構成により、モニタ回路Mon#71,#72の数が図4の光分波器1の前段分波回路11よりも削減される。
また、後段分波回路12zは、制御回路Dec#74~#76及びモニタ回路Mon#73,#74を有する。モニタ回路Mon#73は、AMZ1eから出力される信号光Sdのパワーを監視する。モニタ回路Mon#73は、制御回路Dec#74,#75に信号光Sdのパワーの監視結果をそれぞれ通知する。モニタ回路Mon#74は、AMZ1fから後段分波回路12zに出力される信号光Sbのパワーを監視する。モニタ回路Mon#74は、制御回路Dec#74,#76に信号光Sbのパワーの監視結果をそれぞれ通知する。
制御回路Dec#74は、信号光Sdのパワー及び信号光Sbのパワーの各監視結果に応じて、AMZ1dの移相器Hu,Hdに対し、光位相の調整量を制御する。制御回路Dec#75は、信号光Sdのパワーの監視結果に応じて、AMZ1eの移相器Hu,Hdに対し、光位相の調整量を制御する。制御回路Dec#76は、信号光Sbのパワーの監視結果に応じて、AMZ1fの移相器Hu,Hdに対し、光位相の調整量を制御する。
この構成により、モニタ回路Mon#73,#74の数が図4の光分波器1の後段分波回路12よりも削減される。
後段分波回路13zは、制御回路Dec#77~#79及びモニタ回路Mon#75,#76を有する。モニタ回路Mon#75は、AMZ1hから出力される信号光Scのパワーを監視する。モニタ回路Mon#75は、制御回路Dec#77,#78に信号光Scのパワーの監視結果をそれぞれ通知する。モニタ回路Mon#76は、AMZ1iから出力される信号光Saのパワーを監視する。モニタ回路Mon#76は、制御回路Dec#77,#79に信号光Saのパワーの監視結果をそれぞれ通知する。
制御回路Dec#77は、信号光Scのパワー及び信号光Saのパワーの各監視結果に応じて、AMZ1gの移相器Hu,Hdに対し、光位相の調整量を制御する。制御回路Dec#78は、信号光Scのパワーの監視結果に応じて、AMZ1hの移相器Hu,Hdに対し、光位相の調整量を制御する。制御回路Dec#79は、信号光Saのパワーの監視結果に応じて、AMZ1iの移相器Hu,Hdに対し、光位相の調整量を制御する。
この構成により、モニタ回路Mon#75,#76の数が図4の光分波器1の後段分波回路12よりも削減される。
したがって、本例の光分波器1zは図4の光分波器1より小型化することが可能である。
(スペクトル整形機能を備える光分波器)
図17は、スペクトル整形機能を備える光分波器2の一例を示す構成図である。図17において、図4と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
図17は、スペクトル整形機能を備える光分波器2の一例を示す構成図である。図17において、図4と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
光分波器2は、光分波器1と同様に多段接続されたAMZ1a~1iを有する前段分波回路11a、後段分波回路12a、及び後段分波回路13aを有する。前段分波回路11aは、各AMZ1a~1cの後段に光学的に接続された3つのAMZ2aを有する。また、後段分波回路12は、各AMZ1d~1fの後段に光学的に接続されたAMZ2bを有し、後段分波回路13は、各AMZ1g~1iの後段に光学的に接続されたAMZ2bを有する。
AMZ2a,2bは、符号Gで示されるようにAMZ1a~1iと同様の構成を有するが、AMZ2aのアーム長差はAMZ2bのアーム長差より大きい。
各AMZ1a~1cの後段の3つのAMZ2aは、整形部の一例であり、AMZ1a~1cからの出力光のスペクトルを整形する。なお、3つのAMZ2aは、AMZ1a~1cの何れか1つに設けられてもよい。
前段分波回路11aは、モニタ回路Mon#21~#24及び制御回路Inc#20,Dec#20,#21を有する。モニタ回路Mon#21は、AMZ1b及びその後段のAMZ2aから出力される信号光Sb,Sdのパワーを監視し、制御回路Dec#20に監視結果を通知する。制御回路Dec#20は、信号光Sb,Sdのパワーの監視結果に応じて、AMZ1b及びその後段のAMZ2aの各々の移相器Hu,Hdに対し、一対のアームAu,Ad内の光位相の調整量を制御する。
モニタ回路Mon#24は、AMZ1c及びその後段のAMZ2aから出力される信号光Sa,Scのパワーを監視し、制御回路Dec#21に監視結果を通知する。制御回路Dec#21は、信号光Sa,Scのパワーの監視結果に応じて、AMZ1c及びその後段のAMZ2aの各々の移相器Hu,Hdに対し、一対のアームAu,Ad内の光位相の調整量を制御する。
モニタ回路Mon#22は、AMZ1b及びその後段のAMZ2aから出力される局発光La,Lcのパワーを監視し、制御回路Inc#20に監視結果を通知する。モニタ回路Mon#23は、AMZ1c及びその後段のAMZ2aから出力される局発光Lb,Ldのパワーを監視し、制御回路Inc#20に監視結果を通知する。制御回路Inc#20は、局発光La,Lcのパワー及び局発光Lb,Ldの各監視結果に応じて、AMZ1a及びその後段のAMZ2aの各々の移相器Hu,Hdに対し、一対のアームAu,Ad内の光位相の調整量を制御する。
この構成により、各AMZ1a~1cの後段の3つのAMZ2aは、信号光Sa~Sd及び局発光La~Ldをフィルタリングして、各スペクトルが平坦化されるようにスペクトル整形することができる。
また、各AMZ1d~1iの後段のAMZ2bもAMZ1d~1iからの出力光のスペクトルを整形する。
後段分波回路12aは、モニタ回路Mon#25~#28及び制御回路Inc#21,Dec#22,#23を有する。モニタ回路Mon#25は、AMZ1e及びその後段のAMZ2bから出力される信号光Sdのパワーを監視し、制御回路Dec#22に監視結果を通知する。制御回路Dec#22は、信号光Sdのパワーの監視結果に応じて、AMZ1e及びその後段のAMZ2bの各々の移相器Hu,Hdに対し、一対のアームAu,Ad内の光位相の調整量を制御する。
モニタ回路Mon#28は、AMZ1f及びその後段のAMZ2bから出力される信号光Sbのパワーを監視し、制御回路Dec#23に監視結果を通知する。制御回路Dec#23は、信号光Sbのパワーの監視結果に応じて、AMZ1f及びその後段のAMZ2bの各々の移相器Hu,Hdに対し、一対のアームAu,Ad内の光位相の調整量を制御する。
モニタ回路Mon#26は、AMZ1e及びその後段のAMZ2bから出力される局発光Lbのパワーを監視し、制御回路Inc#21に監視結果を通知する。モニタ回路Mon#27は、AMZ1f及びその後段のAMZ2bから出力される局発光Ldのパワーを監視し、制御回路Inc#21に監視結果を通知する。制御回路Inc#21は、局発光Lbのパワー及び局発光Ldの各監視結果に応じて、AMZ1d及びその後段のAMZ2bの各々の移相器Hu,Hdに対し、一対のアームAu,Ad内の光位相の調整量を制御する。
この構成により、各AMZ1d~1fの後段のAMZ2bは、信号光Sb,Sd及び局発光Lb,Ldをフィルタリングして、各スペクトルが平坦化されるようにスペクトル整形することができる。
後段分波回路12cは、モニタ回路Mon#29~#32及び制御回路Inc#22,Dec#24,#25を有する。モニタ回路Mon#29は、AMZ1h及びその後段のAMZ2bから出力される信号光Scのパワーを監視し、制御回路Dec#24に監視結果を通知する。制御回路Dec#24は、信号光Scのパワーの監視結果に応じて、AMZ1h及びその後段のAMZ2bの各々の移相器Hu,Hdに対し、一対のアームAu,Ad内の光位相の調整量を制御する。
モニタ回路Mon#32は、AMZ1i及びその後段のAMZ2bから出力される信号光Saのパワーを監視し、制御回路Dec#25に監視結果を通知する。制御回路Dec#25は、信号光Saのパワーの監視結果に応じて、AMZ1i及びその後段のAMZ2bの各々の移相器Hu,Hdに対し、一対のアームAu,Ad内の光位相の調整量を制御する。
モニタ回路Mon#30は、AMZ1h及びその後段のAMZ2bから出力される局発光Laのパワーを監視し、制御回路Inc#22に監視結果を通知する。モニタ回路Mon#31は、AMZ1i及びその後段のAMZ2bから出力される局発光Lcのパワーを監視し、制御回路Inc#22に監視結果を通知する。制御回路Inc#22は、局発光Laのパワー及び局発光Lcの各監視結果に応じて、AMZ1g及びその後段のAMZ2bの各々の移相器Hu,Hdに対し、一対のアームAu,Ad内の光位相の調整量を制御する。
この構成により、各AMZ1g~1iの後段のAMZ2bは、信号光Sa,Sc及び局発光La,Lcをフィルタリングして、各スペクトルが平坦化されるようにスペクトル整形することができる。
したがって、本例の光分波器2は、図4の光分波器1より信号光Sa~Sd及び局発光La~Ldの品質を向上することができる。
スペクトル整形は、これに限定されず、例えば各AMZ1a~1iにリング共振器を接続することにより実現することもできる。
図18は、AMZ1a~1iにリング共振器Rを接続した構成の一例を示す図である。リング共振器Rは、各AMZ1a~1iの下部のアームAdと出力カプラCbの間の導波路に光学的に接続される。
リング共振器Rは、AMZ1a~1iの導波路に接続されるリング状の導波路W、導波路Wに設けられた移相器Hr、導波路Wを伝送する光のパワーを監視するモニタ回路Mon#30、モニタ回路Mon#30に導波路Wから光を分波するカプラCPr、及び移相器Hrを制御する制御回路Dec#30を有する。モニタ回路Mon#30は、光のパワーの監視結果を制御回路Dec#30に通知する。制御回路Dec#30は、移相器Hrに対し、光のパワーの監視結果に応じて導波路W内の光位相の調整量を制御する。なお、移相器Hrは、移相器Hu,Hdと同様に、例えばヒータにより実現される。
この構成により、リング共振器Rは、AMZ1a~1iから出力される信号光Sa~Sd及び局発光La~Ldをフィルタリングして、各スペクトルが平坦化されるようにスペクトル整形することができる。なお、リング共振器Rは整形部の一例である。
(8波長に対応する光分波器)
これまで4波長(波長数=4)に対応する光分波器1,1x~1z,2を例示したが、波長数は4に限定されない。
これまで4波長(波長数=4)に対応する光分波器1,1x~1z,2を例示したが、波長数は4に限定されない。
図19は、8波長に対応する光分波器3の一例を示す構成図である。光分波器3は、ツリー状に多段接続された前段分波回路31、中段分波回路32,及び後段分波回路34~37を有する。なお、図19では、移相器Hu,Hdの制御に関するモニタ回路及び制御回路の図示は省略する。
前段分波回路31、中段分波回路32,及び後段分波回路34~37は、光分波器1の前段分波回路11及び後段分波回路12,13と同様に、それぞれ、ツリー状接続された前3個のAMZ3a~3uを有する。前段分波回路31はAMZ3a~3cを有し、中段分波回路32はAMZ3d~3fを有し、中段分波回路33はAMZ3m~3oを有する。後段分波回路34はAMZ3g~3iを有し、後段分波回路35はAMZ3j~3lを有する。後段分波回路36はAMZ3p~3rを有し、後段分波回路37はAMZ3s~3uを有する。なお、前段分波回路31は第1光処理部の一例であり、中段分波回路32及び後段分波回路34,35は第2光処理部の一例であり、中段分波回路33及び後段分波回路36,37は第3光処理部の一例である。
AMZ3aの一対の出力ポートはAMZ3b,3cにそれぞれ光学的に接続されている。AMZ3b,3cの一対の出力ポートはAMZ3d,3mに光学的に接続されている。ここで、AMZ3b,3cは、一方の出力ポートから延びる導波路を交差させてAMZ3d,3mと接続している。
AMZ3dの一対の出力ポートはAMZ3e,3fにそれぞれ光学的に接続されている。AMZ3e,3fの一対の出力ポートはAMZ3g,3jに光学的に接続されている。ここで、AMZ3e,3fは、一方の出力ポートから延びる導波路を交差させてAMZ3g,3jと接続している。
AMZ3gの一対の出力ポートはAMZ3h,3iにそれぞれ光学的に接続されている。AMZ3h,3iの一対の出力ポートは不図示の90度ハイブリッド回路に光学的に接続されている。ここで、AMZ3h,3iは、一方の出力ポートから延びる導波路を交差させて90度ハイブリッド回路と接続している。
AMZ3jの一対の出力ポートはAMZ3k,3lにそれぞれ光学的に接続されている。AMZ3k,3lの一対の出力ポートは不図示の90度ハイブリッド回路に光学的に接続されている。ここで、AMZ3k,3lは、一方の出力ポートから延びる導波路を交差させて90度ハイブリッド回路と接続している。
AMZ3mの一対の出力ポートはAMZ3n,3oにそれぞれ光学的に接続されている。AMZ3n,3oの一対の出力ポートはAMZ3p,3sにそれぞれ光学的に接続されている。ここで、AMZ3n,3oは、一方の出力ポートから延びる導波路を交差させてAMZ3p,3sと接続している。
AMZ3pの一対の出力ポートはAMZ3q,3rにそれぞれ光学的に接続されている。AMZ3q,3rの一対の出力ポートは不図示の90度ハイブリッド回路に光学的に接続されている。ここで、AMZ3q,3rは、一方の出力ポートから延びる導波路を交差させて90度ハイブリッド回路と接続している。
AMZ3sの一対の出力ポートはAMZ3t,3uにそれぞれ光学的に接続されている。AMZ3t,3uの一対の出力ポートは不図示の90度ハイブリッド回路に光学的に接続されている。ここで、AMZ3t,3uは、一方の出力ポートから延びる導波路を交差させて90度ハイブリッド回路と接続している。
光分波器3は、上記の構成により、8波長の信号光及び局発光を分波して、中心波長が一致する信号光及び局発光を同じ90度ハイブリッド回路に入力することもできる。ここで、前段分波回路31、中段分波回路32,及び後段分波回路34~37は信号光及び局発光の波長数(8=23)に応じて3段にわたり接続されている。一般化すると、波長数がN(3以上の整数)である場合、段数はN段となるため、中段分波回路32,及び後段分波回路34~37は、各3個のAMZ3d~3f,3g~3i,3j~3l,3m~3o,3p~3r,3s~3uの組を(N-1)段にわたって接続した構成を有する。
(偏波多重光伝送への適用)
図20は、偏波多重光の信号光Sa~Sd及び局発光La~Ldを受信する通信装置100aの一例を示す構成図である。送信側の通信装置80aは、信号光Sa~SdのX偏波光及びY偏波光を含む偏波多重光を、光ファイバなどの伝送路を介して通信装置100aに送信する。
図20は、偏波多重光の信号光Sa~Sd及び局発光La~Ldを受信する通信装置100aの一例を示す構成図である。送信側の通信装置80aは、信号光Sa~SdのX偏波光及びY偏波光を含む偏波多重光を、光ファイバなどの伝送路を介して通信装置100aに送信する。
通信装置100aは、偏波ごとに光を分波するビームスプリッタ(BS)91,92、光分波器93x,93y、及び90度ハイブリッド回路7ax~7dx,7ay~7dyを有する。信号光Sa~Sdを含む偏波多重光はBS91に入力されて、X偏波光の信号光Sa~SdとY偏波光の信号光Sa~Sdに分波される。X偏波光の信号光Sa~Sdは光分波器93xに入力され、Y偏波光の信号光Sa~Sdは光分波器93yに入力される。
また、光源90は局発光La~Ldの偏波多重光をBS92に出力する。局発光La~Ldの偏波多重光はBS92に入力されて、X偏波光の局発光La~LdとY偏波光の局発光La~Ldに分波される。X偏波光の局発光La~Ldは光分波器93xに入力され、Y偏波光の局発光La~Ldは光分波器93yに入力される。
光分波器93x,93yは、上記の4波長の光分波器1,1x~1z,2と同様の構成を有する。光分波器93xは、X偏波光の信号光Sa~Sd及び局発光La~Ldを波長ごとに分波する。中心波長の一致する信号光Sa~Sd及び局発光La~Ldは90度ハイブリッド回路7ax~7dxに入力される。90度ハイブリッド回路7ax~7dxは、信号光Sa~Sdを局発光La~Ldにより検波する。
また、光分波器93yは、Y偏波光の信号光Sa~Sd及び局発光La~Ldを波長ごとに分波する。中心波長の一致する信号光Sa~Sd及び局発光La~Ldは90度ハイブリッド回路7ay~7dyに入力される。90度ハイブリッド回路7ay~7dyは、信号光Sa~Sdを局発光La~Ldにより検波する。
このように、通信装置100aは、偏波多重された信号光Sa~Sdを受信することができるため、図3の通信装置100より伝送容量を増加させることができる。
(他の信号光の例)
図21は、他の信号光Sa~Sd及び局発光La~Ldのスペクトルの一例を示す図である。信号光Sa~Sdには、1つのチャネルではなく、2つのチャネルCH1~CH8の信号データが含まれる。信号光SaはチャネルCH1,CH2を含み、信号光SbはチャネルCH3,CH4を含む。信号光ScはチャネルCH5,CH6を含み、信号光SdはチャネルCH7,CH8を含む。
図21は、他の信号光Sa~Sd及び局発光La~Ldのスペクトルの一例を示す図である。信号光Sa~Sdには、1つのチャネルではなく、2つのチャネルCH1~CH8の信号データが含まれる。信号光SaはチャネルCH1,CH2を含み、信号光SbはチャネルCH3,CH4を含む。信号光ScはチャネルCH5,CH6を含み、信号光SdはチャネルCH7,CH8を含む。
局発光Laの中心波長λaはチャネルCH1,CH2の中心波長の中央に位置し、局発光Lbの中心波長λbはチャネルCH3,CH4の中心波長の中央に位置する。局発光Lcの中心波長λcはチャネルCH5,CH6の中心波長の中央に位置し、局発光Ldの中心波長λdはチャネルCH7,CH8の中心波長の中央に位置する。
本例の信号形式の場合でも、光分波器1,1x~1z,2は信号光Sa~Sd及び局発光La~Ldを中心波長λa~λdごとに分波することもできる。
上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能である。
なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
(付記1) 複数の信号光成分を含む多波長信号光と、前記複数の信号光成分と中心波長がそれぞれ一致する複数の局発光を含む多波長局発光とが入力される第1光処理部と、
前記複数の信号光成分及び前記複数の局発光のうち、前記第1光処理部から入力される信号光成分及び局発光を分波する第2光処理部と、
前記複数の信号光成分及び前記複数の局発光のうち、前記第1光処理部から入力される他の信号光成分及び他の局発光を分波する第3光処理部とを有し、
前記第1光処理部は、長さが相違する一対のアームをそれぞれ有する第1乃至第3非対称マッハツェンダ干渉計を有し、
前記第1非対称マッハツェンダ干渉計は、前記一対のアームに入力される前記複数の信号光成分及び前記複数の局発光のうち、中心波長が互いに隣接する第1信号光成分及び第1局発光を前記第2非対称マッハツェンダ干渉計に出力し、前記第1局発光と中心波長が一致する第2信号光成分、及び前記第1信号光成分と中心波長が一致する第2局発光を前記第3非対称マッハツェンダ干渉計に出力し、
前記第2非対称マッハツェンダ干渉計は、前記第1非対称マッハツェンダ干渉計から前記一対のアームに入力される前記第1信号光成分及び前記第1局発光を前記第2光処理部及び前記第3光処理部にそれぞれ出力し、
前記第3非対称マッハツェンダ干渉計は、前記第1非対称マッハツェンダ干渉計から前記一対のアームに入力される前記第2局発光及び前記第2信号光成分を前第2光処理部及び前記第3光処理部にそれぞれ出力することを特徴とする光分波器。
(付記2) 前記第2光処理部は、前記第1信号光成分及び前記第2局発光をそれぞれ分波し、前記第1信号光成分を前記第2局発光により検波する第1検波回路に出力し、
前記第3光処理部は、前記第2信号光成分及び前記第1局発光をそれぞれ分波し、前記第2信号光成分を前記第1局発光により検波する第2検波回路に出力することを特徴とする付記1に記載の光分波器。
(付記3) 前記第1非対称マッハツェンダ干渉計には、前記一対のアーム内の光位相をそれぞれ調整する第1移相器が設けられ、
前記第1光処理部は、
前記第2非対称マッハツェンダ干渉計から前記第2光処理部に出力される前記第1信号光成分のパワーを監視する第1監視部と、
前記第3非対称マッハツェンダ干渉計から前記第3光処理部に出力される前記第2信号光成分のパワーを監視する第2監視部と、
前記第1信号光成分のパワー及び前記第2信号光成分のパワーの各監視結果に応じて前記第1移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第1位相制御部を有することを特徴とする付記1または2に記載の光分波器。
(付記4) 前記第2非対称マッハツェンダ干渉計には、前記一対のアーム内の光位相をそれぞれ調整する第2移相器が設けられ、
前記第1光処理部は、
前記第2非対称マッハツェンダ干渉計から前記第3光処理部に出力される前記第1局発光のパワーを監視する第3監視部と、
前記第1局発光のパワーの監視結果に応じて前記第2移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第2位相制御部とを有することを特徴とする付記1乃至3の何れかに記載の光分波器。
(付記5) 前記第3非対称マッハツェンダ干渉計には、前記一対のアーム内の光位相をそれぞれ調整する第3移相器が設けられ、
前記第1光処理部は、
前記第3非対称マッハツェンダ干渉計から前記第2光処理部に出力される前記第2局発光のパワーを監視する第4監視部と、
前記第2局発光のパワーの監視結果に応じて前記第3移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第3位相制御部とを有することを特徴とする付記1乃至4の何れかに記載の光分波器。
(付記6) 前記第1乃至第3非対称マッハツェンダ干渉計には、前記一対のアーム内の光位相をそれぞれ調整する第1乃至第3移相器がそれぞれ設けられ、
前記第1光処理部は、
前記第2非対称マッハツェンダ干渉計から前記第3光処理部に出力される前記第1局発光のパワーを監視する第5監視部と、
前記第3非対称マッハツェンダ干渉計から前記第2光処理部に出力される前記第2局発光のパワーを監視する第6監視部と、
前記第1局発光のパワーの監視結果に応じて前記第2移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第4位相制御部と、
前記第2局発光のパワーの監視結果に応じて前記第3移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第5位相制御部と、
前記第1局発光のパワー及び前記第2局発光のパワーの各監視結果に応じて前記第1移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第6位相制御部を有することを特徴とする付記1または2に記載の光分波器。
(付記7) 前記第1乃至第3非対称マッハツェンダ干渉計には、前記一対のアーム内の光位相をそれぞれ調整する第1乃至第3移相器がそれぞれ設けられ、
前記第1光処理部は、
前記第2非対称マッハツェンダ干渉計から前記第2光処理部に出力される前記第1信号光成分のパワーを監視する第7監視部と、
前記第3非対称マッハツェンダ干渉計から前記第3光処理部に出力される前記第2信号光成分のパワーを監視する第8監視部と、
前記第1信号光成分のパワーの監視結果に応じて前記第2移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第7位相制御部と、
前記第2信号光成分のパワーの監視結果に応じて前記第3移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第8位相制御部と、
前記第1信号光成分のパワー及び前記第2信号光成分のパワーの各監視結果に応じて前記第1移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第9位相制御部を有することを特徴とする付記1または2に記載の光分波器。
(付記8) 前記複数の信号光成分及び前記複数の局発光のうち、前記第1非対称マッハツェンダ干渉計、前記第2非対称マッハツェンダ干渉計、または前記第3非対称マッハツェンダ干渉計から出力される信号光成分及び局発光のスペクトルを整形する整形部を有することを特徴とする付記1乃至7の何れかに記載の光分波器。
(付記9) 前記複数の信号成分及び前記複数の局発光の波長数が2N(N:3以上の整数)である場合、前記第2及び第3光処理部は、(N-1)段にわたり接続された複数組の前記第1乃至第3非対称マッハツェンダ干渉計を有することを特徴とする付記1乃至8の何れかに記載の光分波器。
(付記10) 光分波器と、前記光分波器の後段に接続される第1及び第2検波回路とを有し、
前記光分波器は、
複数の信号光成分を含む多波長信号光と、前記複数の信号光成分と中心波長がそれぞれ一致する複数の局発光を含む多波長局発光とが入力される第1光処理部と、
前記複数の信号光成分及び前記複数の局発光のうち、前記第1光処理部から入力される信号光成分及び局発光を分波する第2光処理部と、
前記複数の信号光成分及び前記複数の局発光のうち、前記第1光処理部から入力される他の信号光成分及び他の局発光を分波する第3光処理部とを有し、
前記第1光処理部は、長さが相違する一対のアームをそれぞれ有する第1乃至第3非対称マッハツェンダ干渉計とを有し、
前記第1非対称マッハツェンダ干渉計は、前記一対のアームに入力される前記複数の信号光成分及び前記複数の局発光のうち、中心波長が互いに隣接する第1信号光成分及び第1局発光を前記第2非対称マッハツェンダ干渉計に出力し、前記第1局発光と中心波長が一致する第2信号光成分、及び前記第1信号光成分と中心波長が一致する第2局発光を前記第3非対称マッハツェンダ干渉計に出力し、
前記第2非対称マッハツェンダ干渉計は、前記第1非対称マッハツェンダ干渉計から前記一対のアームに入力される前記第1信号光成分及び前記第1局発光を前記第2光処理部及び前記第3光処理部にそれぞれ出力し、
前記第3非対称マッハツェンダ干渉計は、前記第1非対称マッハツェンダ干渉計から前記一対のアームに入力される前記第2局発光及び前記第2信号光成分を前第2光処理部及び前記第3光処理部にそれぞれ出力し、
前記第2光処理部は、前記第1信号光成分及び前記第2局発光をそれぞれ分波して前記第1検波回路に出力し、
前記第3光処理部は、前記第2信号光成分及び前記第1局発光をそれぞれ分波して前記第2検波回路に出力し、
前記第1検波回路は、前記第1信号光成分を前記第2局発光により検波し、
前記第2検波回路は、前記第2信号光成分を前記第1局発光により検波することを特徴とする通信装置。
(付記11) 前記多波長局発光を前記光分波器に出力する光源とを有し、
前記第1検波回路及び前記第2検波回路による検波結果に応じて、前記光源に対し、前記複数の局発光の各々の中心波長を制御する波長制御部とを有することを特徴とする付記10に記載の通信装置。
(付記12) 前記第2光処理部は、前記第1信号光成分及び前記第2局発光をそれぞれ分波し、前記第1信号光成分を前記第2局発光により検波する第1検波回路に出力し、
前記第3光処理部は、前記第2信号光成分及び前記第1局発光をそれぞれ分波し、前記第2信号光成分を前記第1局発光により検波する第2検波回路に出力することを特徴とする付記10また11に記載の通信装置。
(付記13) 前記第1非対称マッハツェンダ干渉計には、前記一対のアーム内の光位相をそれぞれ調整する第1移相器が設けられ、
前記第1光処理部は、
前記第2非対称マッハツェンダ干渉計から前記第2光処理部に出力される前記第1信号光成分のパワーを監視する第1監視部と、
前記第3非対称マッハツェンダ干渉計から前記第3光処理部に出力される前記第2信号光成分のパワーを監視する第2監視部と、
前記第1信号光成分のパワー及び前記第2信号光成分のパワーの各監視結果に応じて前記第1移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第1位相制御部を有することを特徴とする付記10乃至12に記載の通信装置。
(付記14) 前記第2非対称マッハツェンダ干渉計には、前記一対のアーム内の光位相をそれぞれ調整する第2移相器が設けられ、
前記第1光処理部は、
前記第2非対称マッハツェンダ干渉計から前記第3光処理部に出力される前記第1局発光のパワーを監視する第3監視部と、
前記第1局発光のパワーの監視結果に応じて前記第2移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第2位相制御部とを有することを特徴とする付記10乃至13の何れかに記載の通信装置。
(付記15) 前記第3非対称マッハツェンダ干渉計には、前記一対のアーム内の光位相をそれぞれ調整する第3移相器が設けられ、
前記第1光処理部は、
前記第3非対称マッハツェンダ干渉計から前記第2光処理部に出力される前記第2局発光のパワーを監視する第4監視部と、
前記第2局発光のパワーの監視結果に応じて前記第3移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第3位相制御部とを有することを特徴とする付記10乃至14の何れかに記載の通信装置。
(付記16) 前記第1乃至第3非対称マッハツェンダ干渉計には、前記一対のアーム内の光位相をそれぞれ調整する第1乃至第3移相器がそれぞれ設けられ、
前記第1光処理部は、
前記第2非対称マッハツェンダ干渉計から前記第3光処理部に出力される前記第1局発光のパワーを監視する第5監視部と、
前記第3非対称マッハツェンダ干渉計から前記第2光処理部に出力される前記第2局発光のパワーを監視する第6監視部と、
前記第1局発光のパワーの監視結果に応じて前記第2移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第4位相制御部と、
前記第2局発光のパワーの監視結果に応じて前記第3移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第5位相制御部と、
前記第1局発光のパワー及び前記第2局発光のパワーの各監視結果に応じて前記第1移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第6位相制御部を有することを特徴とする付記10乃至12の何れかに記載の通信装置。
(付記17) 前記第1乃至第3非対称マッハツェンダ干渉計には、前記一対のアーム内の光位相をそれぞれ調整する第1乃至第3移相器がそれぞれ設けられ、
前記第1光処理部は、
前記第2非対称マッハツェンダ干渉計から前記第2光処理部に出力される前記第1信号光成分のパワーを監視する第7監視部と、
前記第3非対称マッハツェンダ干渉計から前記第3光処理部に出力される前記第2信号光成分のパワーを監視する第8監視部と、
前記第1信号光成分のパワーの監視結果に応じて前記第2移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第7位相制御部と、
前記第2信号光成分のパワーの監視結果に応じて前記第3移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第8位相制御部と、
前記第1信号光成分のパワー及び前記第2信号光成分のパワーの各監視結果に応じて前記第1移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第9位相制御部を有することを特徴とする付記10乃至12の何れかに記載の通信装置。
(付記18) 前記複数の信号光成分及び前記複数の局発光のうち、前記第1非対称マッハツェンダ干渉計、前記第2非対称マッハツェンダ干渉計、または前記第3非対称マッハツェンダ干渉計から出力される信号光成分及び局発光のスペクトルを整形する整形部を有することを特徴とする付記10乃至16の何れかに記載の通信装置。
(付記19) 前記複数の信号成分及び前記複数の局発光の波長数が2N(N:3以上の整数)である場合、前記第2及び第3光処理部は、(N-1)段にわたり接続された複数組の前記第1乃至第3非対称マッハツェンダ干渉計を有することを特徴とする付記10乃至18の何れかに記載の通信装置。
(付記1) 複数の信号光成分を含む多波長信号光と、前記複数の信号光成分と中心波長がそれぞれ一致する複数の局発光を含む多波長局発光とが入力される第1光処理部と、
前記複数の信号光成分及び前記複数の局発光のうち、前記第1光処理部から入力される信号光成分及び局発光を分波する第2光処理部と、
前記複数の信号光成分及び前記複数の局発光のうち、前記第1光処理部から入力される他の信号光成分及び他の局発光を分波する第3光処理部とを有し、
前記第1光処理部は、長さが相違する一対のアームをそれぞれ有する第1乃至第3非対称マッハツェンダ干渉計を有し、
前記第1非対称マッハツェンダ干渉計は、前記一対のアームに入力される前記複数の信号光成分及び前記複数の局発光のうち、中心波長が互いに隣接する第1信号光成分及び第1局発光を前記第2非対称マッハツェンダ干渉計に出力し、前記第1局発光と中心波長が一致する第2信号光成分、及び前記第1信号光成分と中心波長が一致する第2局発光を前記第3非対称マッハツェンダ干渉計に出力し、
前記第2非対称マッハツェンダ干渉計は、前記第1非対称マッハツェンダ干渉計から前記一対のアームに入力される前記第1信号光成分及び前記第1局発光を前記第2光処理部及び前記第3光処理部にそれぞれ出力し、
前記第3非対称マッハツェンダ干渉計は、前記第1非対称マッハツェンダ干渉計から前記一対のアームに入力される前記第2局発光及び前記第2信号光成分を前第2光処理部及び前記第3光処理部にそれぞれ出力することを特徴とする光分波器。
(付記2) 前記第2光処理部は、前記第1信号光成分及び前記第2局発光をそれぞれ分波し、前記第1信号光成分を前記第2局発光により検波する第1検波回路に出力し、
前記第3光処理部は、前記第2信号光成分及び前記第1局発光をそれぞれ分波し、前記第2信号光成分を前記第1局発光により検波する第2検波回路に出力することを特徴とする付記1に記載の光分波器。
(付記3) 前記第1非対称マッハツェンダ干渉計には、前記一対のアーム内の光位相をそれぞれ調整する第1移相器が設けられ、
前記第1光処理部は、
前記第2非対称マッハツェンダ干渉計から前記第2光処理部に出力される前記第1信号光成分のパワーを監視する第1監視部と、
前記第3非対称マッハツェンダ干渉計から前記第3光処理部に出力される前記第2信号光成分のパワーを監視する第2監視部と、
前記第1信号光成分のパワー及び前記第2信号光成分のパワーの各監視結果に応じて前記第1移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第1位相制御部を有することを特徴とする付記1または2に記載の光分波器。
(付記4) 前記第2非対称マッハツェンダ干渉計には、前記一対のアーム内の光位相をそれぞれ調整する第2移相器が設けられ、
前記第1光処理部は、
前記第2非対称マッハツェンダ干渉計から前記第3光処理部に出力される前記第1局発光のパワーを監視する第3監視部と、
前記第1局発光のパワーの監視結果に応じて前記第2移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第2位相制御部とを有することを特徴とする付記1乃至3の何れかに記載の光分波器。
(付記5) 前記第3非対称マッハツェンダ干渉計には、前記一対のアーム内の光位相をそれぞれ調整する第3移相器が設けられ、
前記第1光処理部は、
前記第3非対称マッハツェンダ干渉計から前記第2光処理部に出力される前記第2局発光のパワーを監視する第4監視部と、
前記第2局発光のパワーの監視結果に応じて前記第3移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第3位相制御部とを有することを特徴とする付記1乃至4の何れかに記載の光分波器。
(付記6) 前記第1乃至第3非対称マッハツェンダ干渉計には、前記一対のアーム内の光位相をそれぞれ調整する第1乃至第3移相器がそれぞれ設けられ、
前記第1光処理部は、
前記第2非対称マッハツェンダ干渉計から前記第3光処理部に出力される前記第1局発光のパワーを監視する第5監視部と、
前記第3非対称マッハツェンダ干渉計から前記第2光処理部に出力される前記第2局発光のパワーを監視する第6監視部と、
前記第1局発光のパワーの監視結果に応じて前記第2移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第4位相制御部と、
前記第2局発光のパワーの監視結果に応じて前記第3移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第5位相制御部と、
前記第1局発光のパワー及び前記第2局発光のパワーの各監視結果に応じて前記第1移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第6位相制御部を有することを特徴とする付記1または2に記載の光分波器。
(付記7) 前記第1乃至第3非対称マッハツェンダ干渉計には、前記一対のアーム内の光位相をそれぞれ調整する第1乃至第3移相器がそれぞれ設けられ、
前記第1光処理部は、
前記第2非対称マッハツェンダ干渉計から前記第2光処理部に出力される前記第1信号光成分のパワーを監視する第7監視部と、
前記第3非対称マッハツェンダ干渉計から前記第3光処理部に出力される前記第2信号光成分のパワーを監視する第8監視部と、
前記第1信号光成分のパワーの監視結果に応じて前記第2移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第7位相制御部と、
前記第2信号光成分のパワーの監視結果に応じて前記第3移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第8位相制御部と、
前記第1信号光成分のパワー及び前記第2信号光成分のパワーの各監視結果に応じて前記第1移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第9位相制御部を有することを特徴とする付記1または2に記載の光分波器。
(付記8) 前記複数の信号光成分及び前記複数の局発光のうち、前記第1非対称マッハツェンダ干渉計、前記第2非対称マッハツェンダ干渉計、または前記第3非対称マッハツェンダ干渉計から出力される信号光成分及び局発光のスペクトルを整形する整形部を有することを特徴とする付記1乃至7の何れかに記載の光分波器。
(付記9) 前記複数の信号成分及び前記複数の局発光の波長数が2N(N:3以上の整数)である場合、前記第2及び第3光処理部は、(N-1)段にわたり接続された複数組の前記第1乃至第3非対称マッハツェンダ干渉計を有することを特徴とする付記1乃至8の何れかに記載の光分波器。
(付記10) 光分波器と、前記光分波器の後段に接続される第1及び第2検波回路とを有し、
前記光分波器は、
複数の信号光成分を含む多波長信号光と、前記複数の信号光成分と中心波長がそれぞれ一致する複数の局発光を含む多波長局発光とが入力される第1光処理部と、
前記複数の信号光成分及び前記複数の局発光のうち、前記第1光処理部から入力される信号光成分及び局発光を分波する第2光処理部と、
前記複数の信号光成分及び前記複数の局発光のうち、前記第1光処理部から入力される他の信号光成分及び他の局発光を分波する第3光処理部とを有し、
前記第1光処理部は、長さが相違する一対のアームをそれぞれ有する第1乃至第3非対称マッハツェンダ干渉計とを有し、
前記第1非対称マッハツェンダ干渉計は、前記一対のアームに入力される前記複数の信号光成分及び前記複数の局発光のうち、中心波長が互いに隣接する第1信号光成分及び第1局発光を前記第2非対称マッハツェンダ干渉計に出力し、前記第1局発光と中心波長が一致する第2信号光成分、及び前記第1信号光成分と中心波長が一致する第2局発光を前記第3非対称マッハツェンダ干渉計に出力し、
前記第2非対称マッハツェンダ干渉計は、前記第1非対称マッハツェンダ干渉計から前記一対のアームに入力される前記第1信号光成分及び前記第1局発光を前記第2光処理部及び前記第3光処理部にそれぞれ出力し、
前記第3非対称マッハツェンダ干渉計は、前記第1非対称マッハツェンダ干渉計から前記一対のアームに入力される前記第2局発光及び前記第2信号光成分を前第2光処理部及び前記第3光処理部にそれぞれ出力し、
前記第2光処理部は、前記第1信号光成分及び前記第2局発光をそれぞれ分波して前記第1検波回路に出力し、
前記第3光処理部は、前記第2信号光成分及び前記第1局発光をそれぞれ分波して前記第2検波回路に出力し、
前記第1検波回路は、前記第1信号光成分を前記第2局発光により検波し、
前記第2検波回路は、前記第2信号光成分を前記第1局発光により検波することを特徴とする通信装置。
(付記11) 前記多波長局発光を前記光分波器に出力する光源とを有し、
前記第1検波回路及び前記第2検波回路による検波結果に応じて、前記光源に対し、前記複数の局発光の各々の中心波長を制御する波長制御部とを有することを特徴とする付記10に記載の通信装置。
(付記12) 前記第2光処理部は、前記第1信号光成分及び前記第2局発光をそれぞれ分波し、前記第1信号光成分を前記第2局発光により検波する第1検波回路に出力し、
前記第3光処理部は、前記第2信号光成分及び前記第1局発光をそれぞれ分波し、前記第2信号光成分を前記第1局発光により検波する第2検波回路に出力することを特徴とする付記10また11に記載の通信装置。
(付記13) 前記第1非対称マッハツェンダ干渉計には、前記一対のアーム内の光位相をそれぞれ調整する第1移相器が設けられ、
前記第1光処理部は、
前記第2非対称マッハツェンダ干渉計から前記第2光処理部に出力される前記第1信号光成分のパワーを監視する第1監視部と、
前記第3非対称マッハツェンダ干渉計から前記第3光処理部に出力される前記第2信号光成分のパワーを監視する第2監視部と、
前記第1信号光成分のパワー及び前記第2信号光成分のパワーの各監視結果に応じて前記第1移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第1位相制御部を有することを特徴とする付記10乃至12に記載の通信装置。
(付記14) 前記第2非対称マッハツェンダ干渉計には、前記一対のアーム内の光位相をそれぞれ調整する第2移相器が設けられ、
前記第1光処理部は、
前記第2非対称マッハツェンダ干渉計から前記第3光処理部に出力される前記第1局発光のパワーを監視する第3監視部と、
前記第1局発光のパワーの監視結果に応じて前記第2移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第2位相制御部とを有することを特徴とする付記10乃至13の何れかに記載の通信装置。
(付記15) 前記第3非対称マッハツェンダ干渉計には、前記一対のアーム内の光位相をそれぞれ調整する第3移相器が設けられ、
前記第1光処理部は、
前記第3非対称マッハツェンダ干渉計から前記第2光処理部に出力される前記第2局発光のパワーを監視する第4監視部と、
前記第2局発光のパワーの監視結果に応じて前記第3移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第3位相制御部とを有することを特徴とする付記10乃至14の何れかに記載の通信装置。
(付記16) 前記第1乃至第3非対称マッハツェンダ干渉計には、前記一対のアーム内の光位相をそれぞれ調整する第1乃至第3移相器がそれぞれ設けられ、
前記第1光処理部は、
前記第2非対称マッハツェンダ干渉計から前記第3光処理部に出力される前記第1局発光のパワーを監視する第5監視部と、
前記第3非対称マッハツェンダ干渉計から前記第2光処理部に出力される前記第2局発光のパワーを監視する第6監視部と、
前記第1局発光のパワーの監視結果に応じて前記第2移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第4位相制御部と、
前記第2局発光のパワーの監視結果に応じて前記第3移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第5位相制御部と、
前記第1局発光のパワー及び前記第2局発光のパワーの各監視結果に応じて前記第1移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第6位相制御部を有することを特徴とする付記10乃至12の何れかに記載の通信装置。
(付記17) 前記第1乃至第3非対称マッハツェンダ干渉計には、前記一対のアーム内の光位相をそれぞれ調整する第1乃至第3移相器がそれぞれ設けられ、
前記第1光処理部は、
前記第2非対称マッハツェンダ干渉計から前記第2光処理部に出力される前記第1信号光成分のパワーを監視する第7監視部と、
前記第3非対称マッハツェンダ干渉計から前記第3光処理部に出力される前記第2信号光成分のパワーを監視する第8監視部と、
前記第1信号光成分のパワーの監視結果に応じて前記第2移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第7位相制御部と、
前記第2信号光成分のパワーの監視結果に応じて前記第3移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第8位相制御部と、
前記第1信号光成分のパワー及び前記第2信号光成分のパワーの各監視結果に応じて前記第1移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第9位相制御部を有することを特徴とする付記10乃至12の何れかに記載の通信装置。
(付記18) 前記複数の信号光成分及び前記複数の局発光のうち、前記第1非対称マッハツェンダ干渉計、前記第2非対称マッハツェンダ干渉計、または前記第3非対称マッハツェンダ干渉計から出力される信号光成分及び局発光のスペクトルを整形する整形部を有することを特徴とする付記10乃至16の何れかに記載の通信装置。
(付記19) 前記複数の信号成分及び前記複数の局発光の波長数が2N(N:3以上の整数)である場合、前記第2及び第3光処理部は、(N-1)段にわたり接続された複数組の前記第1乃至第3非対称マッハツェンダ干渉計を有することを特徴とする付記10乃至18の何れかに記載の通信装置。
1,1x~1z,2,3,8,9 光分波器
1a~1i,2a,2b,3a~3u 非対称マッハツェンダ干渉計
7a~7d 90度ハイブリッド回路
11,11a,11x~11z,31 前段分波回路
32,33 中段分波回路
12,12a,12x~12z,34~37 後段分波回路
13,13a,13x~13z 後段分波回路
90 光源
100,100a,101 通信装置
Inc#i(i:正の整数) 制御回路
Dec#j(j:正の整数) 制御回路
Mon#k(k:正の整数) モニタ回路
Au,Ad アーム
Hu,Hd 移相器
R リング共振器
1a~1i,2a,2b,3a~3u 非対称マッハツェンダ干渉計
7a~7d 90度ハイブリッド回路
11,11a,11x~11z,31 前段分波回路
32,33 中段分波回路
12,12a,12x~12z,34~37 後段分波回路
13,13a,13x~13z 後段分波回路
90 光源
100,100a,101 通信装置
Inc#i(i:正の整数) 制御回路
Dec#j(j:正の整数) 制御回路
Mon#k(k:正の整数) モニタ回路
Au,Ad アーム
Hu,Hd 移相器
R リング共振器
Claims (10)
- 複数の信号光成分を含む多波長信号光と、前記複数の信号光成分と中心波長がそれぞれ一致する複数の局発光を含む多波長局発光とが入力される第1光処理部と、
前記複数の信号光成分及び前記複数の局発光のうち、前記第1光処理部から入力される信号光成分及び局発光を分波する第2光処理部と、
前記複数の信号光成分及び前記複数の局発光のうち、前記第1光処理部から入力される他の信号光成分及び他の局発光を分波する第3光処理部とを有し、
前記第1光処理部は、長さが相違する一対のアームをそれぞれ有する第1乃至第3非対称マッハツェンダ干渉計を有し、
前記第1非対称マッハツェンダ干渉計は、前記一対のアームに入力される前記複数の信号光成分及び前記複数の局発光のうち、中心波長が互いに隣接する第1信号光成分及び第1局発光を前記第2非対称マッハツェンダ干渉計に出力し、前記第1局発光と中心波長が一致する第2信号光成分、及び前記第1信号光成分と中心波長が一致する第2局発光を前記第3非対称マッハツェンダ干渉計に出力し、
前記第2非対称マッハツェンダ干渉計は、前記第1非対称マッハツェンダ干渉計から前記一対のアームに入力される前記第1信号光成分及び前記第1局発光を前記第2光処理部及び前記第3光処理部にそれぞれ出力し、
前記第3非対称マッハツェンダ干渉計は、前記第1非対称マッハツェンダ干渉計から前記一対のアームに入力される前記第2局発光及び前記第2信号光成分を前第2光処理部及び前記第3光処理部にそれぞれ出力することを特徴とする光分波器。 - 前記第2光処理部は、前記第1信号光成分及び前記第2局発光をそれぞれ分波し、前記第1信号光成分を前記第2局発光により検波する第1検波回路に出力し、
前記第3光処理部は、前記第2信号光成分及び前記第1局発光をそれぞれ分波し、前記第2信号光成分を前記第1局発光により検波する第2検波回路に出力することを特徴とする請求項1に記載の光分波器。 - 前記第1非対称マッハツェンダ干渉計には、前記一対のアーム内の光位相をそれぞれ調整する第1移相器が設けられ、
前記第1光処理部は、
前記第2非対称マッハツェンダ干渉計から前記第2光処理部に出力される前記第1信号光成分のパワーを監視する第1監視部と、
前記第3非対称マッハツェンダ干渉計から前記第3光処理部に出力される前記第2信号光成分のパワーを監視する第2監視部と、
前記第1信号光成分のパワー及び前記第2信号光成分のパワーの各監視結果に応じて前記第1移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第1位相制御部を有することを特徴とする請求項1または2に記載の光分波器。 - 前記第2非対称マッハツェンダ干渉計には、前記一対のアーム内の光位相をそれぞれ調整する第2移相器が設けられ、
前記第1光処理部は、
前記第2非対称マッハツェンダ干渉計から前記第3光処理部に出力される前記第1局発光のパワーを監視する第3監視部と、
前記第1局発光のパワーの監視結果に応じて前記第2移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第2位相制御部とを有することを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の光分波器。 - 前記第3非対称マッハツェンダ干渉計には、前記一対のアーム内の光位相をそれぞれ調整する第3移相器が設けられ、
前記第1光処理部は、
前記第3非対称マッハツェンダ干渉計から前記第2光処理部に出力される前記第2局発光のパワーを監視する第4監視部と、
前記第2局発光のパワーの監視結果に応じて前記第3移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第3位相制御部とを有することを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の光分波器。 - 前記第1乃至第3非対称マッハツェンダ干渉計には、前記一対のアーム内の光位相をそれぞれ調整する第1乃至第3移相器がそれぞれ設けられ、
前記第1光処理部は、
前記第2非対称マッハツェンダ干渉計から前記第3光処理部に出力される前記第1局発光のパワーを監視する第5監視部と、
前記第3非対称マッハツェンダ干渉計から前記第2光処理部に出力される前記第2局発光のパワーを監視する第6監視部と、
前記第1局発光のパワーの監視結果に応じて前記第2移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第4位相制御部と、
前記第2局発光のパワーの監視結果に応じて前記第3移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第5位相制御部と、
前記第1局発光のパワー及び前記第2局発光のパワーの各監視結果に応じて前記第1移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第6位相制御部を有することを特徴とする請求項1または2に記載の光分波器。 - 前記第1乃至第3非対称マッハツェンダ干渉計には、前記一対のアーム内の光位相をそれぞれ調整する第1乃至第3移相器がそれぞれ設けられ、
前記第1光処理部は、
前記第2非対称マッハツェンダ干渉計から前記第2光処理部に出力される前記第1信号光成分のパワーを監視する第7監視部と、
前記第3非対称マッハツェンダ干渉計から前記第3光処理部に出力される前記第2信号光成分のパワーを監視する第8監視部と、
前記第1信号光成分のパワーの監視結果に応じて前記第2移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第7位相制御部と、
前記第2信号光成分のパワーの監視結果に応じて前記第3移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第8位相制御部と、
前記第1信号光成分のパワー及び前記第2信号光成分のパワーの各監視結果に応じて前記第1移相器に対し前記光位相の調整量を制御する第9位相制御部を有することを特徴とする請求項1または2に記載の光分波器。 - 前記複数の信号光成分及び前記複数の局発光のうち、前記第1非対称マッハツェンダ干渉計、前記第2非対称マッハツェンダ干渉計、または前記第3非対称マッハツェンダ干渉計から出力される信号光成分及び局発光のスペクトルを整形する整形部を有することを特徴とする請求項1乃至7の何れかに記載の光分波器。
- 光分波器と、前記光分波器の後段に接続される第1及び第2検波回路とを有し、
前記光分波器は、
複数の信号光成分を含む多波長信号光と、前記複数の信号光成分と中心波長がそれぞれ一致する複数の局発光を含む多波長局発光とが入力される第1光処理部と、
前記複数の信号光成分及び前記複数の局発光のうち、前記第1光処理部から入力される信号光成分及び局発光を分波する第2光処理部と、
前記複数の信号光成分及び前記複数の局発光のうち、前記第1光処理部から入力される他の信号光成分及び他の局発光を分波する第3光処理部とを有し、
前記第1光処理部は、長さが相違する一対のアームをそれぞれ有する第1乃至第3非対称マッハツェンダ干渉計とを有し、
前記第1非対称マッハツェンダ干渉計は、前記一対のアームに入力される前記複数の信号光成分及び前記複数の局発光のうち、中心波長が互いに隣接する第1信号光成分及び第1局発光を前記第2非対称マッハツェンダ干渉計に出力し、前記第1局発光と中心波長が一致する第2信号光成分、及び前記第1信号光成分と中心波長が一致する第2局発光を前記第3非対称マッハツェンダ干渉計に出力し、
前記第2非対称マッハツェンダ干渉計は、前記第1非対称マッハツェンダ干渉計から前記一対のアームに入力される前記第1信号光成分及び前記第1局発光を前記第2光処理部及び前記第3光処理部にそれぞれ出力し、
前記第3非対称マッハツェンダ干渉計は、前記第1非対称マッハツェンダ干渉計から前記一対のアームに入力される前記第2局発光及び前記第2信号光成分を前第2光処理部及び前記第3光処理部にそれぞれ出力し、
前記第2光処理部は、前記第1信号光成分及び前記第2局発光をそれぞれ分波して前記第1検波回路に出力し、
前記第3光処理部は、前記第2信号光成分及び前記第1局発光をそれぞれ分波して前記第2検波回路に出力し、
前記第1検波回路は、前記第1信号光成分を前記第2局発光により検波し、
前記第2検波回路は、前記第2信号光成分を前記第1局発光により検波することを特徴とする通信装置。 - 前記多波長局発光を前記光分波器に出力する光源とを有し、
前記第1検波回路及び前記第2検波回路による検波結果に応じて、前記光源に対し、前記複数の局発光の各々の中心波長を制御する波長制御部とを有することを特徴とする請求項9に記載の通信装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021106538A JP2023004686A (ja) | 2021-06-28 | 2021-06-28 | 光分波器及び通信装置 |
US17/730,597 US12052052B2 (en) | 2021-06-28 | 2022-04-27 | Optical demultiplexer and communication device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021106538A JP2023004686A (ja) | 2021-06-28 | 2021-06-28 | 光分波器及び通信装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2023004686A true JP2023004686A (ja) | 2023-01-17 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021106538A Pending JP2023004686A (ja) | 2021-06-28 | 2021-06-28 | 光分波器及び通信装置 |
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JP (1) | JP2023004686A (ja) |
-
2021
- 2021-06-28 JP JP2021106538A patent/JP2023004686A/ja active Pending
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US20220416886A1 (en) | 2022-12-29 |
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