JP3079736B2 - 波長切り換え方法 - Google Patents

波長切り換え方法

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JP3079736B2 JP04018588A JP1858892A JP3079736B2 JP 3079736 B2 JP3079736 B2 JP 3079736B2 JP 04018588 A JP04018588 A JP 04018588A JP 1858892 A JP1858892 A JP 1858892A JP 3079736 B2 JP3079736 B2 JP 3079736B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光波長多重を用いたネ
ットワークシステムなどに用いられる波長切り換え装置
および波長切り換え方法に関する。
【0002】
【従来の技術】波長多重を用いたネットワークは、各波
長毎に独立に情報を伝送することができるので、通信容
量を飛躍的に増大することが可能であり、次世代のネッ
トワークとして期待されている。この様な波長多重をネ
ットワークで有効に利用するには、通信要求のある端末
がその時空いている波長を利用するランダムアクセス方
式が有効である。このランダムアクセス方式において
は、送信部において、波長切り替えを行う必要がある。
更に、充分な波長多重度を得る為には、切り換えられた
波長の波長誤差が充分小さい必要があり、充分な通信容
量を得る為には、波長切り替え速度が充分速い必要があ
る。
【0003】図7は、波長安定化レーザの従来例を説明
するためのブロック図である。図7において、半導体レ
ーザ701は、周波数f0 で直接電流変調により周波数
変調されている。その光出力は、光ファイバー702に
導かれ、ファイバー型方向性結合器703により2分岐
され、一方は、出力光として利用され、他方は、コリメ
ータレンズ704により、コリメートされ、アセチレン
吸収セル705に入射される。アセチレン吸収セル70
5の透過光は、光強度検出器706で検出され、同期検
波器707により半導体レーザ701の直接電流変調に
用いた周波数f0 で同期検波される。アセチレン吸収セ
ル705の波長1.532μm付近の透過特性は、図8
(a)のような吸収特性を示すので、図7の同期検波器
707の出力は、図8(b)のようになり、比例積分制
御(PI制御)などを用いた図7の帰還回路708によ
り半導体レーザ701の中心周波数を例えば図8(b)
のA点に制御することができる。
【0004】ここでは、アセチレン吸収セルを波長標準
として用いているが、温度安定化したファブリペローエ
タロンなどを波長標準として用いた従来例もある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来技術
によれば、波長標準に安定化した光源が得られる。ま
た、異なる吸収線(ファブリペローエタロンを用いた場
合は、透過ピーク)を用いれば、出力光の波長を切り換
えることもできる。
【0006】しかしながら、従来例で示した波長制御方
式は、同期検波を用いているので、制御の応答時間が長
いため、高速な波長切り替えが出来ない。また、光源の
波長範囲により切り換えられる波長範囲が制限される。
【0007】本発明は、以上述べた問題点を解決するも
のであり、その目的は、高速で、あるいは、広い波長範
囲で出力光波長を切り換えることができ、かつ、出力光
波長が波長標準を用いて安定化されている、あるいは、
校正されている光源を提供することにある。
【0008】
【0009】
【課題を解決するための手段】 第1 の発明は、各々が波
長切り換え可能な複数の光源と、光スイッチと、波長標
準とを含んで構成される波長切り換え装置において、光
スイッチにより複数の光源の出力光のうちの少なくとも
一つを選択し、前記波長標準による前記光源の波長切り
換えと波長安定化を、前記光スイッチにより他の光源が
選択されている間に開始することを特徴とする。
【0010】第2の発明は、各々が波長切り換え可能な
複数の光源と、光スイッチと波長標準とを含んで構成さ
れる波長切り換え装置において、光スイッチにより複数
の光源の出力光のうちの少なくとも一つを選択し、波長
切り換えと前記波長標準による前記光源の校正を、前記
光スイッチにより他の光源が選択されている間に行うこ
とを特徴とする。
【0011】第3の発明は、各々が波長切り換え可能な
少なくとも三つの光源と、光スイッチと波長標準とを含
んで構成される波長切り換え装置において、光スイッチ
により少なくとも三つの光源の出力光のうちの少なくと
も一つを選択し、前記波長標準による前記光源の校正
を、前記光スイッチによる波長切り換えに他の光源が用
いられている間に行うことを特徴とする。
【0012】本発明の波長切り換え装置では、複数の光
源と前記複数の光源の少なくとも一つ以上の出力光を選
択的に出力する光スイッチと波長標準とを備えているの
で、第1、第2、第3の発明の波長切り換え方法を実現
することができる。
【0013】第1の発明においては、例えば、光スイッ
チにより複数の光源の出力光の一つを選択し、選択され
ていない光源の波長を波長標準を用いて波長安定化して
おき、この後に、光スイッチでこの波長が安定化された
光源を選択するので、波長が安定化された光の切り換え
が、光スイッチの切り換え速度のみに制限される切り換
え速度で実現できる。また、光源に異なる波長範囲の複
数の光源を用いれば、広い波長範囲で波長切り換えが可
能な光源が実現できる。
【0014】第2の発明においては、例えば、光スイッ
チにより複数の光源の出力光の一つを選択し、選択され
ていない光源の出力光を波長標準を用いて校正してお
き、この後に、光スイッチでこの波長が校正された光源
を選択し、この光源を用いて波長切り換えを行うので、
波長が校正された光源で、波長切り換えが実現できる。
光源に異なる波長範囲の複数の光源を用いれば、広い波
長範囲で波長切り換えが可能な光源が実現できる。
【0015】第3の発明においては、例えば、光スイッ
チにより複数の光源の内の二つ以上の光源を用いて、波
長切り換えを行い、選択されていない光源の出力光を波
長標準を用いて校正しておき、この後に、光スイッチで
この波長が校正された複数の光源を用いて波長切り換え
を行うので、波長が校正された光源で、波長切り換えが
実現でき、この場合の波長切り換え速度は、光スイッチ
の切り換え速度のみに制限される。また、光源に異なる
波長範囲の複数の光源を用いれば、広い波長範囲で波長
切り換えが可能な光源が実現できる。
【0016】
【実施例】以下、実施例を示して本発明を詳しく説明す
る。
【0017】図1は、第1の発明の波長切り換え方法を
実施するための発明の波長切り換え装置の1実施例を
説明するためのブロック図である。
【0018】図1において、光源101と光源102の
出力光は、光スイッチ103に接続され、この光スイッ
チ103により切り換えられる。光スイッチ103の出
力光は、変調器104により変調され、通信に用いられ
る。また、光源101と光源102の出力光は、それぞ
れ、波長安定化装置105と波長安定化装置106に分
岐され、波長安定化装置105と波長安定化装置106
は、それぞれ光源101と光源102の波長を安定化す
る。例えば、光源101と光源102として半導体レー
ザを用い、波長安定化装置105と波長安定化装置10
6には、図7に示し、従来例として説明した同期検波を
用いた方式などを用いることができる。光スイッチ10
3の切り換えや光源101あるいは光源102の波長の
設定は、マイクロプロセッサなどを用いた制御装置10
7により行われる。本実施例における波長切り換え動作
の例を図4に示す。図4の例では、光スイッチ103で
光源101と光源102の出力光を交互に切り換えるこ
とで、波長切り換え動作を実現している。従って、光ス
イッチ103の切り換え時間で波長切り換えが行える。
例えば、光スイッチ103にニオブ酸リチウムを用いた
光導波路型の光スイッチを用いれば、現状でもナノ秒以
下の動作時間でのスイッチ動作が可能である。これは、
半導体レーザの電流を変化させて波長切り換えを行うと
きと同等以下の切り換え時間であり、さらに、本実施例
の場合は、半導体レーザの電流を変化させて波長切り換
えを行うときの過渡的な波長変動が生じない。
【0019】図2は、第2の発明の波長切り換え方法を
実施するための発明の波長切り換え装置の1実施例を
説明するためのブロック図である。
【0020】図2において、光源201と光源202の
出力光は、2×2光スイッチ203に接続される。この
光スイッチ203は、光源201と光源202の何れか
の出力光を選択し、第1の出力に出力する。光スイッチ
203の第1の出力光は、変調器204により変調さ
れ、通信に用いられる。光スイッチ203の第2の出力
には、通信に用いられていない光源の出力光が出力さ
れ、この出力光は、波長校正装置205に入力される。
光源201、光源202、光スイッチ203、波長校正
装置205は、例えば、マイクロコンピュータを用いた
制御装置206により制御される。例えば、光源201
と光源202に半導体レーザを用いれば、半導体レーザ
は、駆動電流と温度を制御することにより波長を変える
ことができるので、簡単に、波長切り換えが実現でき
る。しかし、温度と電流に対する波長の特性は、時間経
過に伴い変化する。本実施例では、通信に用いていない
光源を、波長校正装置205を用いて校正するので、半
導体レーザの特性に時間変化があっても正確な波長の出
力光が得られる。例えば、波長校正装置205には、図
7に示し、従来例として説明した同期検波を用いた方式
や干渉計を用いた波長計などが用いられる。本実施例に
おける波長切り換え動作の例を図5に示す。図5の例で
は、光源201と光源202は、それぞれ、波長λ1
λ5 と波長λ6 〜λ10を出力し、通信に利用されていな
い間に校正される。この様に、二つの半導体レーザで出
力する波長範囲を分けると、一つの半導体レーザよりも
広い波長範囲を使用することができる。
【0021】図3は、第3の発明の波長切り換え方法を
実施するための発明の波長切り換え装置の1実施例を
説明するためのブロック図である。
【0022】図3において、光源301、光源302お
よび光源303の出力光は、3×2光スイッチ304に
接続される。この光スイッチ304は、光源301、光
源302および光源303の何れかの出力光を選択し、
第1の出力に出力する。光スイッチ304の第1の出力
光は、変調器305により変調され、通信に用いられ
る。光スイッチ304の第2の出力には、波長切り換え
に用いられていない光源の出力光を出力し、この出力光
は、波長校正装置306に入力される。光源301、光
源302、光源303、光スイッチ304、波長校正装
置306は、例えば、マイクロコンピュータを用いた制
御装置307により制御される。例えば、第2の実施例
と同様に、光源301、光源302および光源303に
半導体レーザを用い、波長校正装置306には、同期検
波を用いた方式や干渉計を用いた波長計などを用いる。
通信に用いていない光源を、波長校正装置306を用い
て校正するのは、第2の実施例と同様であるが、本実施
例では、三つの光源を用いているので、波長校正を行っ
ていない二つの光源の出力光を光スイッチ305を用い
て切り換えることにより波長切り換えを実現できる。従
って、光スイッチ305の切り換え時間で波長切り換え
が行える。また、波長校正も行っているので、半導体レ
ーザの特性に時間変化があっても正確な波長の出力光が
得られる。本実施例における波長切り換え動作の例を図
6に示す。図6の例では、光源301と光源302が最
初に波長切り換えに用いられ、次に、光源302と光源
303が波長切り換えに用いられる。
【0023】以上、実施例をもって本発明を詳細に説明
したが、本発明は、本実施例のみに限定されるものでは
ない。例えば、光源の数は、実施例で示した光源の数に
限定されるものではない。第1の実施例および第3の実
施例においても、第2の実施例同様に、光源の波長範囲
を分けることにより、広い波長範囲での波長切り換えを
実現できる。また、第2の実施例および第3の実施例に
おいて、波長校正装置を光スイッチの第2の出力に接続
せずに、第1の実施例の様に、各光源の出力光を分岐
し、各光源毎に波長校正装置を置くこともできる。
【0024】
【発明の効果】以上、説明した様に、第1、第2、第3
の発明の方法を適用することにより、高速で広い波長範
囲の波長切り換えが可能であり、波長が安定化あるいは
校正された光源を実現する装置を提供することができ
る。
【0025】第1の発明の方法を適用するならば、波長
が安定化された光の広い波長範囲での波長切り換えが、
光スイッチの切り換え速度のみに制限される高速な切り
換え速度で実現できる。
【0026】第2の発明の方法を適用するならば、波長
が校正された光源で、広い波長範囲での波長切り換えが
実現できる。
【0027】第3の発明の方法を適用するならば、波長
が校正された光源で、広い波長範囲での波長切り換え
が、光スイッチの切り換え速度のみに制限される高速な
切り換え速度で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の発明の波長切り換え方法を実施するため
発明の波長切り換え装置の1実施例を説明するため
のブロック図。
【図2】第2の発明の波長切り換え方法を実施するため
発明の波長切り換え装置の1実施例を説明するため
のブロック図。
【図3】第3の発明の波長切り換え方法を実施するため
発明の波長切り換え装置の1実施例を説明するため
のブロック図。
【図4】第1の発明の方法による波長切り換え動作の1
実施例を説明するための図。
【図5】第2の発明の方法による波長切り換え動作の1
実施例を説明するための図。
【図6】第3の発明の方法による波長切り換え動作の1
実施例を説明するための図。
【図7】波長安定化光源の従来例を説明するためのブロ
ック図。
【図8】波長安定化光源の従来例を説明するための特性
図。
【符号の説明】
101,102,201,202,301,302,3
03 光源 103,203,304 光スイッチ 104,204,305 変調器 105,106 波長安定化装置 107,206,307 制御装置 205,306 波長校正装置 701 半導体レーザ 705 アセチレン吸収セル 707 同期検波器 708 帰還回路 709 発振器

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各々が波長切り換え可能な複数の光源
    と、光スイッチと、前記光源の波長を安定化するための
    波長標準とを含んで構成される波長切り換え装置におい
    て、光スイッチにより複数の光源の出力光のうちの少な
    くとも一つを選択し、前記波長標準による前記光源の
    長切り換えと波長安定化を、前記光スイッチにより他の
    光源が選択されている間に開始することを特徴とする波
    長切り換え方法。
  2. 【請求項2】 各々が波長切り換え可能な複数の光源
    と、光スイッチと、前記光源の波長を校正するための波
    長標準とを含んで構成される波長切り換え装置におい
    て、光スイッチにより複数の光源の出力光のうちの少な
    くとも一つを選択し、波長切り換えと前記波長標準によ
    る前記光源の校正を、前記光スイッチにより他の光源が
    選択されている間に行うことを特徴とする波長切り換え
    方法。
  3. 【請求項3】 各々が波長切り換え可能な少なくとも三
    つの光源と、光スイッチと、前記光源の波長を校正する
    ための波長標準とを含んで構成される波長切り換え装置
    において、光スイッチにより少なくとも三つの光源の出
    力光のうちの少なくとも一つを選択し、前記波長標準に
    よる前記光源の校正を、前記光スイッチによる波長切り
    換えに他の光源が用いられている間に行うことを特徴と
    する波長切り換え方法。
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