JP6295689B2 - 波長制御装置及び波長制御方法 - Google Patents
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Description
(発明の目的)
本発明は、局部発振光の波長を信号光の波長に追従させる機能を簡単な構成で実現することを目的とする。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態の光受信器1の構成を示すブロック図である。光受信器1は、デジタルコヒーレント変調された信号光10を復調して、復調された信号を復調信号11として出力する。光受信器1は、局部発振光源(local oscillator、LO)102、可変波長フィルタ(FIL1)101、可変波長フィルタ(FIL2)103、及び波長制御部104を備える。光受信器1は、さらに、90度ハイブリッド回路105、PD(photo diode、フォトダイオード)106、TIA(trans-impedance amplifier、トランスインピーダンス増幅器)107及びDSP(digital signal processor、デジタル信号処理装置)108を備える。
(第1の実施形態の第1の変形例)
上述した第1の実施形態では、波長制御部104の制御により、可変波長フィルタ101の透過帯域A〜Cは、各々の透過帯域の幅及び透過帯域の間隔を一定に保ったまま波長軸上を移動する。フィルタD1032〜F1034の透過帯域D〜Fも同様に制御される。しかしながら、可変波長フィルタ101及び103の制御の際には、各々の透過帯域の間隔は一定でなくともよい。例えば、信号光10の波長を検出する際に、透過帯域A〜Cのいずれにおいてもモニタ電流が発生していない場合には、透過帯域A〜Cの各帯域の間隔を広げるようにフィルタA1012〜フィルタC1014を制御してもよい。その結果、波長の検出範囲が広がるため、信号光10の波長が大きく変化した場合でも、信号光10の波長の変化した方向の検出が容易になる。また、透過帯域A〜Cの間隔を狭めるように制御することで、例えば信号光10のスペクトル幅が比較的狭い場合でも、信号光10の検出が容易になる。
(第1の実施形態の第2の変形例)
また、フィルタA1012〜フィルタC1014、フィルタD1032〜フィルタF1034の透過帯域A〜Fの帯域幅は、全てが同一でなくてもよい。例えば、図5において、透過帯域Aの帯域幅をより狭くすることで、信号光10の波長の検出精度を向上させることができる。同様に、図6において、透過帯域Dの帯域幅をより狭くすることで、LO光12の波長の設定精度を向上させることができる。
(第1の実施形態の第3の変形例)
図2、図3に示したように、第1の実施形態の可変波長フィルタ101及び103は、フィルタA1012〜フィルタC1014及びフィルタD1032〜フィルタF1034をそれぞれ備える。しかし、可変波長フィルタ101及び103が内部に備えるフィルタの数、及び、可変波長フィルタ101及び103が内部に備えるPDの数は、それぞれ3個に限られない。フィルタA〜フィルタFに対応するフィルタの数、及び、対応するPDの数を増加させることで、検出可能な波長の範囲の拡大や、波長及び波長の変化量の検出精度の向上が可能である。
(第2の実施形態)
主信号の波長変更に局部発振光源を追従させるという第1の実施形態の効果は、以下の構成を備える波長制御装置200によっても得られる。
(第3の実施形態)
図9は、本発明の第3の実施形態の光受信器1aの構成を示すブロック図である。光受信器1aは、図1に示した光受信器1と比較して、可変波長フィルタ103を備えていない点で相違している。以下の説明では、第1の実施形態と同一の要素には同一の参照符号が付されている。
(第4の実施形態)
図10は、本発明の第3の実施形態の可変波長フィルタ101aの構成を示すブロック図である。可変波長フィルタ101aは、光分岐器1011、フィルタ1012a〜1014a、光スイッチ1018、PD1019を備える。
局部発振光を出力する局部発振光源と、
信号光が入力される、第1の波長特性を持つ第1の光フィルタと、
前記第1の光フィルタを透過した前記信号光の強度の増加に対して振幅が単調に増加する第1の電流を出力する第1の受光部と、
前記局部発振光が入力される、第2の波長特性を持つ第2の光フィルタと、
前記第2の光フィルタを透過した前記局部発振光の強度の増加に対して振幅が単調に増加する第2の電流を出力する第2の受光部と、
前記第1の電流が極大となるように前記第1の波長特性を制御し、前記第2の波長特性と前記第1の電流が極大となるように制御された前記第1の波長特性とが一致するように前記第2の波長特性を制御し、前記第2の電流が極大となるように前記局部発振光の波長を制御する制御部と、
を備える波長制御装置。
前記第1の光フィルタは、相異なる透過帯域を持つ複数のバンドパスフィルタで構成され、前記第1の受光部は、前記第1の光フィルタが備える前記複数のバンドパスフィルタのうち一のバンドパスフィルタを透過した前記信号光を受光することを特徴とする、付記1に記載された波長制御装置。
前記第1の光フィルタは、互いに重複しない3個の透過帯域を持つバンドパスフィルタで構成され、前記第1の受光部は、前記第1の光フィルタが備える前記バンドパスフィルタの透過帯域のうち、中央の波長帯の透過帯域を持つ前記第1の光フィルタが備える前記バンドパスフィルタを透過した前記信号光を受光することを特徴とする、付記1に記載された波長制御装置。
前記第1の光フィルタが備える前記バンドパスフィルタの前記透過帯域の帯域幅及び前記透過帯域の間隔が固定されていることを特徴とする、付記2又は3に記載された波長制御装置。
前記第1の光フィルタが備える前記バンドパスフィルタの前記透過帯域の帯域幅及び前記透過帯域の間隔の少なくとも一方が前記制御部により制御されることを特徴とする、付記2又は3に記載された波長制御装置。
前記第2の光フィルタは、相異なる透過帯域を持つ複数のバンドパスフィルタで構成され、前記第2の受光部は、前記第2の光フィルタが備える前記複数のバンドパスフィルタのうち一のバンドパスフィルタを透過した前記局部発振光を受光することを特徴とする、付記1乃至5のいずれかに記載された波長制御装置。
前記第2の光フィルタは、互いに重複しない3個の透過帯域を持つバンドパスフィルタで構成され、前記第2の受光部は、前記第2の光フィルタが備える前記バンドパスフィルタの透過帯域のうち、中央の波長帯の透過帯域を持つ前記第2の光フィルタが備える前記バンドパスフィルタを透過した前記局部発振光を受光することを特徴とする、付記1乃至5のいずれかに記載された波長制御装置。
前記第2の光フィルタが備える前記バンドパスフィルタの前記透過帯域の帯域幅及び前記透過帯域の間隔が固定されていることを特徴とする、付記6又は7に記載された波長制御装置。
前記第2の光フィルタが備える前記バンドパスフィルタの前記透過帯域の帯域幅及び前記透過帯域の間隔の少なくとも一方が前記制御部により制御されることを特徴とする、付記6又は7に記載された波長制御装置。
前記第1の光フィルタが備える前記複数のバンドパスフィルタのうち一のバンドパスフィルタを選択して、前記選択されたバンドパスフィルタと前記第1の受光部との光路を接続する第1の光スイッチをさらに備える、付記2乃至5のいずれかに記載された波長制御装置。
前記第2の光フィルタが備える前記複数のバンドパスフィルタのうち一のバンドパスフィルタを選択して、前記選択されたバンドパスフィルタと前記第2の受光部との光路を接続する第2の光スイッチをさらに備える、付記6乃至9のいずれかに記載された波長制御装置。
付記10に記載された第1の光スイッチ及び付記11に記載された第2の光スイッチを備える、波長制御装置。
第1の波長特性を持つ第1の光フィルタを透過した信号光の強度の増加に対して振幅が単調に増加する第1の電流を出力し、
第2の波長特性を持つ第2の光フィルタを透過した局部発振光の強度の増加に対して振幅が単調に増加する振幅の第2の電流を出力し、
前記第1の電流が極大となるように前記第1の波長特性を制御し、
前記第1の電流が極大となるように制御された前記第1の波長特性と前記第2の波長特性とが一致するように前記第2の波長特性を制御し、
前記第2の電流が極大となるように前記局部発振光の波長を制御する、
ことを特徴とする波長制御方法。
波長制御装置のコンピュータに、
第1の波長特性を持つ第1の光フィルタを透過した信号光の強度の増加に対して振幅が単調に増加する第1の電流を出力する手順、
第2の波長特性を持つ第2の光フィルタを透過した局部発振光の強度の増加に対して振幅が単調に増加する振幅の第2の電流を出力する手順、
前記第1の電流が極大となるように前記第1の波長特性を制御する手順、
前記第1の電流が極大となるように制御された前記第1の波長特性と前記第2の波長特性とが一致するように前記第2の波長特性を制御する手順、
前記第2の電流が極大となるように前記局部発振光の波長を制御する手順、
を実行させるための波長制御装置の制御プログラム。
局部発振光を出力する局部発振光源と、
信号光が入力される、第1の波長特性を持つ第1の光フィルタと、
前記第1の光フィルタを透過した前記信号光の強度の増加に対して振幅が単調に増加する第1の電流を出力する第1の受光部と、
前記第1の電流が極大となるように前記第1の波長特性を制御し、前記局部発振光の波長を、前記第1の電流が極大となるように制御された前記第1の波長特性が示す波長と一致するように前記局部発振光源を制御する制御部と、
を備える波長制御装置。
第1の波長特性を持つ第1の光フィルタを透過した信号光の強度の増加に対して振幅が単調に増加する第1の電流を出力し、
前記第1の電流が極大となるように前記第1の波長特性を制御し、
局部発振光の波長を、前記第1の電流が極大となるように制御された前記第1の波長特性が示す波長と一致するように制御する、
ことを特徴とする波長制御方法。
波長制御装置のコンピュータに、
第1の波長特性を持つ第1の光フィルタを透過した信号光の強度の増加に対して振幅が単調に増加する第1の電流を出力する手順、
前記第1の電流が極大となるように前記第1の波長特性を制御する手順、
局部発振光の波長を、前記第1の電流が極大となるように制御された前記第1の波長特性が示す波長と一致するように制御する手順、
を実行させるための波長制御装置の制御プログラム。
付記1乃至11及び付記15のいずれかに記載された波長制御装置と、
前記信号光と前記局部発振光とを干渉させ、干渉させた信号を出力する90度ハイブリッド回路と、
前記90度ハイブリッド回路が干渉させた信号をコヒーレント検波して検波された信号をアナログ電気信号に変換する受光部と、
前記受光部から出力された前記アナログ電気信号を、所定の振幅を持つように増幅する増幅回路と、
前記増幅回路で増幅された信号をデジタル信号に変換して復調処理を行い、復調信号を生成するデジタル信号処理部と、
を備える光受信器。
10 信号光
11 復調信号
12 局部発振光
101、101a、103 可変波長フィルタ
102 局部発振光源
104 波長制御部
105 90度ハイブリッド回路
106、1019 PD
107 TIA
108 DSP
109 CPU
110 メモリ
1011、1031 光分岐器
1012〜1014 フィルタA〜C
1012a〜1042a フィルタ
1015〜1017 PD−A〜PD−C
1018 光スイッチ
1032〜1034 フィルタD〜F
1035〜1037 PD−D〜PD−F
200 波長制御装置
201 第1のフィルタ
202 第2のフィルタ
211 第1の受光部
212 第2の受光部
221 局部発振光源
222 制御部
Claims (10)
- 局部発振光を出力する局部発振光源と、
信号光が入力される、第1の波長特性を持つ第1の光フィルタと、
前記第1の光フィルタを透過した前記信号光の強度の増加に対して振幅が単調に増加する第1の電流を出力する第1の受光部と、
前記局部発振光が入力される、第2の波長特性を持つ第2の光フィルタと、
前記第2の光フィルタを透過した前記局部発振光の強度の増加に対して振幅が単調に増加する第2の電流を出力する第2の受光部と、
前記第1の電流が極大となるように前記第1の波長特性を制御し、前記第1の電流が極大となるように制御された前記第1の波長特性と前記第2の波長特性とが一致するように前記第2の波長特性を制御し、前記第2の電流が極大となるように前記局部発振光の波長を制御する制御部と、
を備える波長制御装置。 - 前記第1の光フィルタは、相異なる透過帯域を持つ複数のバンドパスフィルタで構成され、前記第1の受光部は、前記第1の光フィルタが備える前記複数のバンドパスフィルタのうち一のバンドパスフィルタを透過した前記信号光を受光することを特徴とする、請求項1に記載された波長制御装置。
- 前記第1の光フィルタは、互いに重複しない3個の透過帯域を持つバンドパスフィルタで構成され、前記第1の受光部は、前記第1の光フィルタが備える前記バンドパスフィルタの透過帯域のうち、中央の波長帯の透過帯域を持つ前記第1の光フィルタが備える前記バンドパスフィルタを透過した前記信号光を受光することを特徴とする、請求項1に記載された波長制御装置。
- 前記第1の光フィルタが備える前記バンドパスフィルタの前記透過帯域の帯域幅及び前記透過帯域の間隔が固定されていることを特徴とする、請求項2又は3に記載された波長制御装置。
- 前記第1の光フィルタが備える前記バンドパスフィルタの前記透過帯域の帯域幅及び前記透過帯域の間隔の少なくとも一方が前記制御部により制御されることを特徴とする、請求項2又は3に記載された波長制御装置。
- 前記第2の光フィルタは、相異なる透過帯域を持つ複数のバンドパスフィルタで構成され、前記第2の受光部は、前記第2の光フィルタが備える前記複数のバンドパスフィルタのうち一のバンドパスフィルタを透過した前記局部発振光を受光することを特徴とする、請求項1乃至5のいずれかに記載された波長制御装置。
- 前記第2の光フィルタは、互いに重複しない3個の透過帯域を持つバンドパスフィルタで構成され、前記第2の受光部は、前記第2の光フィルタが備える前記バンドパスフィルタの透過帯域のうち、中央の波長帯の透過帯域を持つ前記第2の光フィルタが備える前記バンドパスフィルタを透過した前記局部発振光を受光することを特徴とする、請求項1乃至5のいずれかに記載された波長制御装置。
- 前記第2の光フィルタが備える前記バンドパスフィルタの、各々の前記透過帯域の帯域幅及び前記透過帯域の間隔が固定されていることを特徴とする、請求項6又は7に記載された波長制御装置。
- 第1の波長特性を持つ第1の光フィルタを透過した信号光の強度の増加に対して振幅が単調に増加する第1の電流を出力し、
第2の波長特性を持つ第2の光フィルタを透過した局部発振光の強度の増加に対して振幅が単調に増加する振幅の第2の電流を出力し、
前記第1の電流が極大となるように前記第1の波長特性を制御し、
前記第1の電流が極大となるように制御された前記第1の波長特性と前記第2の波長特性とが一致するように前記第2の波長特性を制御し、
前記第2の電流が極大となるように前記局部発振光の波長を制御する、
ことを特徴とする波長制御方法。 - 請求項1乃至8のいずれかに記載された波長制御装置と、
前記信号光と前記局部発振光とを干渉させ、干渉させた信号を出力する90度ハイブリッド回路と、
前記90度ハイブリッド回路が干渉させた信号をコヒーレント検波して検波された信号をアナログ電気信号に変換する受光部と、
前記受光部から出力された前記アナログ電気信号を、所定の振幅を持つように増幅する増幅回路と、
前記増幅回路で増幅された信号をデジタル信号に変換して復調処理を行い、復調信号を生成するデジタル信号処理部と、
を備える光受信器。
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JP2014019530A JP6295689B2 (ja) | 2014-02-04 | 2014-02-04 | 波長制御装置及び波長制御方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014019530A JP6295689B2 (ja) | 2014-02-04 | 2014-02-04 | 波長制御装置及び波長制御方法 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2014019530A Active JP6295689B2 (ja) | 2014-02-04 | 2014-02-04 | 波長制御装置及び波長制御方法 |
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2014
- 2014-02-04 JP JP2014019530A patent/JP6295689B2/ja active Active
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