JPH04340517A - Stricture of band-pass filter module - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
【０００１】0001
【産業上の利用分野】本発明は、光通信システムにおけ
る光アンプを構成する上で必要不可欠な帯域通過フィル
タモジュールの構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the structure of a bandpass filter module that is essential for constructing an optical amplifier in an optical communication system.
【０００２】近年、遠距離間通信の需要に応じて、通信
システムに求められる情報伝送速度は増加する傾向にあ
る。特に光通信システムには、高速ギガビット級の伝送
速度が必要となりつつある。また、再生中継器間隔の長
距離化、さらには、分配系での損失補償も要求されてい
る。[0002] In recent years, the information transmission speed required of communication systems has tended to increase in response to the demand for long-distance communication. In particular, optical communication systems are becoming required to have high-speed gigabit-class transmission speeds. Furthermore, there is a demand for increasing the distance between regenerative repeaters and for loss compensation in the distribution system.
【０００３】これらの要求を実現するための技術として
、光アンプの研究，開発が各所で精力的に行われている
。光アンプは、入力信号光を増幅した出力信号光と、不
要な自然放出光を発生する。この自然放出光は、信号と
は無関係なため、信号に対して雑音となる。従って、帯
域通過フィルタモジュールを光アンプ出力端に接続する
ということにより、この不要な自然放出光を除去する対
策が広く採用されている。本発明は、光アンプに用いら
れる帯域通過フィルタモジュールにおいて、信号光の波
長の変化に追従して通過波長を変化させる構造を提供し
ている。[0003] As a technology for realizing these demands, research and development of optical amplifiers are being actively conducted in various places. The optical amplifier generates an output signal light obtained by amplifying the input signal light and unnecessary spontaneous emission light. This spontaneously emitted light is unrelated to the signal and therefore becomes noise to the signal. Therefore, a widely used measure is to connect a bandpass filter module to the output end of an optical amplifier to remove this unnecessary spontaneous emission light. The present invention provides a structure for changing the passing wavelength in accordance with changes in the wavelength of signal light in a bandpass filter module used in an optical amplifier.
【０００４】0004
【従来の技術】図１３に、従来の帯域通過フィルタモジ
ュールの構成を示す。光ファイバ５８からの信号光を光
学基板上に帯域通過フィルタ膜を設けた帯域通過フィル
タ（ＢＰＦ）５１に入射させ、透過信号光をプリアンプ
用受光素子５９または出力光ファイバ６０に結合させた
構造となっている。そして、この帯域通過モジュール５
１には、図示しない光アンプ出力端に接続されている光
ファイバ５８から、、光アンプで増幅された出力信号光
と不要な自然放出光とが入射される。自然放出光による
雑音成分を充分除去させるために、帯域通過フィルタモ
ジュールの通過帯域幅は、数ｎｍ以下とされる必要があ
るので、信号光の波長と帯域通過フィルタモジュールの
通過波長を同一にする必要があった。2. Description of the Related Art FIG. 13 shows the configuration of a conventional bandpass filter module. A structure in which signal light from an optical fiber 58 is made incident on a bandpass filter (BPF) 51 having a bandpass filter film provided on an optical substrate, and the transmitted signal light is coupled to a preamplifier light receiving element 59 or an output optical fiber 60. It has become. And this bandpass module 5
1 receives an output signal light amplified by the optical amplifier and unnecessary spontaneous emission light from an optical fiber 58 connected to an output end of an optical amplifier (not shown). In order to sufficiently remove noise components due to spontaneous emission, the passband width of the bandpass filter module needs to be several nanometers or less, so the wavelength of the signal light and the passband wavelength of the bandpass filter module should be made the same. There was a need.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来構造の帯域通過フ
ィルタでは、上記のような要求条件を満足させるために
、以下に示すような問題があった。SUMMARY OF THE INVENTION In order to satisfy the above-mentioned requirements, band-pass filters with conventional structures have had the following problems.
【０００６】（１） 極めて狭い通過帯域を確保しな
がら、信号光の波長に一致する通過波長を有する帯域通
過フィルタモジュールを作製するには高精度な作製プロ
セスが必要とされていた。(1) A highly accurate manufacturing process is required to manufacture a bandpass filter module that has a pass wavelength that matches the wavelength of signal light while ensuring an extremely narrow pass band.
【０００７】（２） 帯域通過フィルタモジュールの
通過波長が固定になっているために、信号光の波長にお
いては、高い波長安定性が要求されていた。本発明は、
これらの問題点を解決するために、帯域通過フィルタモ
ジュールにおいて、信号光の波長の変化に追従して、通
過波長を変化させる構造を提供することを目的とする。(2) Since the passing wavelength of the bandpass filter module is fixed, high wavelength stability is required for the wavelength of the signal light. The present invention
In order to solve these problems, it is an object of the present invention to provide a structure in which the passing wavelength is changed in accordance with changes in the wavelength of signal light in a band-pass filter module.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の帯域通過フィル
タモジュールの構造の構成を図１を参照して説明する。[Means for Solving the Problems] The structure of a bandpass filter module according to the present invention will be explained with reference to FIG.
【０００９】本発明は、図１に示されるように、帯域通
過フィルタ１、モニタ手段４、制御機構７を備えた構成
である。ＢＰ５、低域通過フィルタと高域通過フィルタ
と、該低域通過フィルタ及び該高域通過フィルタでの反
射光または透過光の一部をモニタする手段と、前記低域
通過フィルタと前記高域通過フィルタで構成される帯域
通過フィルタの通過波長を信号光の波長に追従させる制
御機構を有することを特徴とする。The present invention has a configuration including a bandpass filter 1, a monitor means 4, and a control mechanism 7, as shown in FIG. BP5, a low-pass filter and a high-pass filter, means for monitoring part of the light reflected or transmitted by the low-pass filter and the high-pass filter, and the low-pass filter and the high-pass filter. It is characterized by having a control mechanism that causes the passing wavelength of a bandpass filter constituted by a filter to follow the wavelength of signal light.
【００１０】0010
【作用】以下、図１及び図２を参照して、本発明の作用
を説明する。図２の上段は、信号光の波長λｓ が基準
状態の波長λｓｏであるときを示す。このとき、低域通
過フィルタ（ＬＰＦ）２の通過波長λｌ を波長λｌｏ
とすれば、低域通過フィルタ２により通過波長λｌｏ以
上の波長成分は反射されるから、Ａ点での通過特性と信
号光の波長は図２上段の左欄に示すようになる。また、
高域通過フィルタ（ＨＰＦ）３の通過波長λＨ をλＨ
ｏとすれば高域通過フィルタ３により通過波長λＨｏ以
下の波長成分は反射されるから、波長λｓｏ＝λｌｏ（
＝λＨｏ）としておくことにより、Ｂ点での透過特性と
信号光の波長は図２上段の右欄に示すようになる。従っ
て、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１の通過波長は信号光
の波長と一致する。[Operation] The operation of the present invention will be explained below with reference to FIGS. 1 and 2. The upper part of FIG. 2 shows a case where the wavelength λs of the signal light is the wavelength λso in the reference state. At this time, the passing wavelength λl of the low pass filter (LPF) 2 is set to the wavelength λlo
In this case, since wavelength components equal to or higher than the passing wavelength λlo are reflected by the low-pass filter 2, the passing characteristics at point A and the wavelength of the signal light are as shown in the left column of the upper row of FIG. Also,
Passing wavelength λH of high-pass filter (HPF) 3 is λH
If o, wavelength components below the passing wavelength λHo are reflected by the high-pass filter 3, so the wavelength λso=λlo(
=λHo), the transmission characteristics at point B and the wavelength of the signal light become as shown in the right column in the upper row of FIG. Therefore, the wavelength passed through the bandpass filter (BPF) 1 matches the wavelength of the signal light.
【００１１】次に、信号の波長λｓ が基準波長λｓｏ
よりも長いλｓ１（λｓ１＞λｓｏ）となった場合を図
２中段に示す。この場合、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）
２での反射光が増加し、透過光が減少する。反射光をモ
ニタしている場合には、この反射光が基準レベルに達す
るまで、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）２の通過波長λｌ
を増加させるように、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）２
を制御する（λｌｏ→λｌ１）。次に、高域通過フィル
タ（ＨＰＦ）３の通過波長λＨ を低域通過フィルタ（
ＬＰＦ）での波長増加分Δλだけ増加させるように、高
域通過フィルタ（ＨＰＦ）３を制御する（λＨｏ→λＨ
１）。このとき、Ａ点、Ｂ点での透過特性と信号光の波
長は、各々図２中段左欄、右欄に示すようになる。この
ようにすることにより、狭い通過波長帯域を確保しなが
ら、通過波長を信号光の波長λｓ１に追従させることが
できる。Next, the signal wavelength λs is the reference wavelength λso
The middle part of FIG. 2 shows a case where λs1 is longer than λs1 (λs1>λso). In this case, a low pass filter (LPF)
The reflected light at 2 increases and the transmitted light decreases. When the reflected light is monitored, the passing wavelength λl of the low-pass filter (LPF) 2 is adjusted until the reflected light reaches the reference level.
A low pass filter (LPF) 2 to increase
(λlo→λl1). Next, the passing wavelength λH of the high-pass filter (HPF) 3 is changed to the low-pass filter (
The high-pass filter (HPF) 3 is controlled so as to increase the wavelength by the wavelength increment Δλ in the LPF (λHo → λH
1). At this time, the transmission characteristics and the wavelength of the signal light at points A and B are shown in the left and right columns of the middle row of FIG. 2, respectively. By doing so, the passing wavelength can be made to follow the wavelength λs1 of the signal light while ensuring a narrow passing wavelength band.
【００１２】さらに、信号光の波長λｓ が基準波長λ
ｓｏよりも短いλｓ２（λｓ２＜λｓｏ）となった場合
を図２下段に示す。この場合、高域通過フィルタ（ＨＰ
Ｆ）３での反射光が増加し、透過光が減少する。反射光
をモニタしている場合には、この反射光が基準レベルに
達するまで、高域通過フィルタ（ＨＰＦ）３の通過波長
λＨ を減少させるように、高域通過フィルタ３を制御
する（λＨｏ→λＨ２）。次に、低域通過フィルタ（Ｌ
ＰＦ）２の通過波長λｌ を、高域通過フィルタ（ＨＰ
Ｆ）３での波長減少分Δλだけ減少させるように低域通
過フィルタ（ＬＰＦ）２を制御する（λｌｏ→λｌ２）
。このとき、Ａ点、Ｂ点での透過特性と信号光の波長は
、各々図２下段左欄、右欄に示すようになる。このよう
にすることにより、狭い通過波長帯域を確保しながら、
通過波長を信号光の波長λｓ２に追従させることができ
る。Furthermore, the wavelength λs of the signal light is the reference wavelength λ
The lower part of FIG. 2 shows a case where λs2 is shorter than so (λs2<λso). In this case, a high-pass filter (HP
F) The reflected light at 3 increases and the transmitted light decreases. When the reflected light is monitored, the high-pass filter 3 is controlled to reduce the passing wavelength λH of the high-pass filter (HPF) 3 until the reflected light reaches the reference level (λHo→ λH2). Next, a low-pass filter (L
The passing wavelength λl of PF) 2 is set by a high-pass filter (HP
F) Control the low pass filter (LPF) 2 so as to reduce the wavelength by Δλ, which is the wavelength decrease in step 3 (λlo → λl2)
. At this time, the transmission characteristics and the wavelength of the signal light at points A and B are shown in the lower left column and right column of FIG. 2, respectively. By doing this, while ensuring a narrow passing wavelength band,
The passing wavelength can be made to follow the wavelength λs2 of the signal light.
【００１３】上記では、反射光をモニタしている場合に
いて説明したが、透過光をモニタしている場合には、透
過光が基準レベルに達するまで、上記と同一の制御を施
すことにより、通過波長を信号光の波長に追従させるこ
とができる。[0013] In the above, the case where reflected light is monitored is explained, but when transmitted light is monitored, the same control as above is applied until the transmitted light reaches the reference level. The passing wavelength can be made to follow the wavelength of the signal light.
【００１４】かくして、制御機構７は、上記原理に着目
して儲けられたものであり、モニタ手段４で得られたモ
ニタ信号に基づき、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）の通過
波長を信号光の波長に追従させる制御を行う。[0014] Thus, the control mechanism 7 was developed by paying attention to the above principle, and based on the monitor signal obtained by the monitor means 4, changes the passing wavelength of the band pass filter (BPF) to the wavelength of the signal light. Performs tracking control.
【００１５】[0015]
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図１は、本発明の帯域通過フィルタモ
ジュールの構造の第１の実施例の構成図である。Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of the structure of a bandpass filter module of the present invention.
【００１６】本実施例は、低域通過フィルタ（ＬＰＦ、
以下ＬＰＦで示す）２と高域通過フィルタ（ＨＰＦ、以
下ＨＰＦで示す）３とから成る帯域通過フィルタ（ＢＰ
Ｆ、以下ＢＰＦで示す）１と、ＬＰＦ２での反射光また
は透過光の一部をモニタするＬＰＦモニタ５とＨＰＦ３
での反射光または透過光の一部をモニタするＨＰＦモニ
タ６とから成るモニタ手段４と、ＢＰＦ１の通過波長を
信号光の波長に追従させる制御機構７により構成されて
いる。In this embodiment, a low pass filter (LPF,
A band pass filter (BP) consisting of a high pass filter (HPF, hereinafter referred to as HPF) 2 and a high pass filter (HPF, hereinafter referred to as HPF) 2
F, hereinafter referred to as BPF) 1, and an LPF monitor 5 and HPF 3 that monitor part of the reflected light or transmitted light at the LPF 2.
The monitor means 4 includes an HPF monitor 6 that monitors a portion of the reflected light or transmitted light at the BPF 1, and a control mechanism 7 that causes the passing wavelength of the BPF 1 to follow the wavelength of the signal light.
【００１７】ＬＰＦ２は、通過波長λｌ 以上の波長の
成分光を反射し該通過波長λｌ 以下の波長の成分光を
通過させる。ＨＰＦ３は、通過波長λＨ 以下の波長の
成分光を反射し該通過波長λＨ 以上の成分光を通過さ
せる。The LPF 2 reflects component light having a wavelength greater than or equal to the passing wavelength λl, and passes component light having a wavelength less than or equal to the passing wavelength λl. The HPF 3 reflects component light having a wavelength less than or equal to the passing wavelength λH, and passes component light having a wavelength greater than or equal to the passing wavelength λH.
【００１８】従って、上記通過波長λｌ とλＨ をλ
ｌ＝λＨ という関係にしておけば、ＢＰＦ１からの透
過光の波長はλｌ （＝λＨ ）に一致する。ＬＰＦモ
ニタ５は、ＬＰＦ２での反射光または透過光の一部をモ
ニタし（例えば光強度の検出）、そのモニタ信号を制御
機構７に出力する。ＨＰＦモニタ６は、ＨＰＦ２での反
射光または透過光の一部をモニタし（例えば光強度の検
出）、そのモニタ信号を制御機構７に出力する。Therefore, the above-mentioned passing wavelengths λl and λH are defined as λ
If the relationship l=λH is established, the wavelength of the transmitted light from the BPF 1 will match λl (=λH). The LPF monitor 5 monitors a portion of the reflected light or transmitted light from the LPF 2 (for example, detects light intensity), and outputs the monitor signal to the control mechanism 7. The HPF monitor 6 monitors a portion of the light reflected or transmitted by the HPF 2 (for example, detects light intensity), and outputs the monitor signal to the control mechanism 7.
【００１９】制御機構７は、上記ＬＰＦモニタ５及びＨ
ＰＦモニタ６からのモニタ信号に基づき、反射光の基準
レベルと比較し、モニタ信号と基準レベルとが一致する
ようにＬＰＦ２及びＨＰＦ３を制御する。ここで、ＬＰ
Ｆ２とＨＰＦ３との配置は前後どちらでも良い。The control mechanism 7 includes the LPF monitor 5 and H
Based on the monitor signal from the PF monitor 6, it is compared with a reference level of reflected light, and the LPF 2 and HPF 3 are controlled so that the monitor signal and the reference level match. Here, LP
The F2 and HPF3 may be placed either front or rear.
【００２０】入力ポートの、光ファイバ８からの、自然
放出光と信号光（λｓ ）とを含む入力光は、レンズ１
５を介してＬＰＦ２に入射され、通過波長λｌ 以上の
波長の成分光は反射され通過波長λｌ 以下の波長成分
光は透過されてＨＰＦ３に入射し、ＨＰＦ３では通過波
長λＨ 以下の波長成分光が反射されるから、入力信号
光の波長λｓ と通過波長λｌ （＝λＨ ）を、λｓ
＝λｌ （＝λＨ ）の関係にしておくことで、信号
に対して雑音となる自然放出光は除去され、通過波長λ
ｌ ＝（λＨ ）の通過信号光のみレンズ１６を介して
出力ポートの受光素子９まはた光ファイバ１０に入射さ
れる。Input light including spontaneous emission light and signal light (λs) from the optical fiber 8 at the input port is transmitted through the lens 1
5, the component light with a wavelength greater than or equal to the passing wavelength λl is reflected, and the component light with a wavelength less than the passing wavelength λl is transmitted and enters the HPF 3, where the component light with a wavelength less than the passing wavelength λH is reflected. Therefore, the wavelength λs of the input signal light and the passing wavelength λl (=λH) are defined as λs
By setting the relationship =λl (=λH), spontaneous emission light that becomes noise in the signal is removed, and the passing wavelength λ
Only the passing signal light with l = (λH) is incident on the light receiving element 9 of the output port or the optical fiber 10 via the lens 16.
【００２１】次に、上記構成の本実施例の動作を図３に
示すフローチャートを参照して説明する。動作原理は、
図２を参照して既述した。まず、ステップＳ１で、ＬＰ
Ｆモニタ５で得たＬＰＦ２での反射光の強度Ｉ１ が反
射光の基準レベルより大きいか否かを判別する。大きけ
れば、ステップＳ２に進み、ＬＰＦ５の通過波長λｌ
を微小量増加させる。次に、ステップＳ３に進み、ステ
ップＳ１と同様に、ＬＰＦモニタ５で得たＬＰＦ２での
反射光の強度Ｉ１ が反射光の基準レベルより大きいか
否かを判別する。大きければ、ステップＳ２に戻り、Ｌ
ＰＦ２を制御することでＬＰＦ２の通過波長λｌ を微
小量増加させる。次に、ステップＳ３に進み、ステップ
Ｓ１と同様に、ＬＰＦモニタ５で得たＬＰＦ２での反射
光の強度Ｉ１ が反射光の基準レベルより大きいか否か
を判別する。Next, the operation of this embodiment having the above configuration will be explained with reference to the flowchart shown in FIG. The working principle is
This has already been described with reference to FIG. First, in step S1, LP
It is determined whether the intensity I1 of the reflected light at the LPF 2 obtained by the F monitor 5 is greater than the reference level of reflected light. If it is larger, the process advances to step S2 and the passing wavelength λl of the LPF 5 is determined.
increases by a minute amount. Next, the process proceeds to step S3, and similarly to step S1, it is determined whether the intensity I1 of the reflected light at the LPF 2 obtained by the LPF monitor 5 is greater than the reference level of reflected light. If it is larger, return to step S2 and L
By controlling PF2, the passing wavelength λl of LPF2 is increased by a minute amount. Next, the process proceeds to step S3, and similarly to step S1, it is determined whether the intensity I1 of the reflected light at the LPF 2 obtained by the LPF monitor 5 is greater than the reference level of reflected light.
【００２２】強度Ｉ１ が基準レベルと等しくなるまで
、このステップＳ２とステップＳ３の処理を繰り返す。
ステップＳ３で、強度Ｉ１ が基準レベルと等しくなっ
たところで、ステップＳ４に進む。そして、ステップＳ
４では、ＨＰＦ３を制御することで、ＨＰＦ３の通過波
長を、上記ＬＰＦ２の通過波長λｌ の増加分Δλだけ
増加させて終了する。The processing of steps S2 and S3 is repeated until the intensity I1 becomes equal to the reference level. In step S3, when the intensity I1 becomes equal to the reference level, the process proceeds to step S4. And step S
In step 4, by controlling the HPF 3, the passing wavelength of the HPF 3 is increased by the increase amount Δλ of the passing wavelength λl of the LPF 2, and the process ends.
【００２３】ステップＳ１で、ＬＰＦモニタ５で得たＬ
ＰＦ２での反射光の強度Ｉ１ が反射光の基準レベルよ
りも大きくなければ、ステップＳ５に進む。そして、ス
テップＳ５では、ＨＰＦモニタ６で得たＨＰＦ３での反
射光の強度Ｉ２ が反射光の基準レベルよりも大きいか
否かを判別する。大きくなければ、動作を終了する。[0023] In step S1, L obtained by the LPF monitor 5
If the intensity I1 of the reflected light at PF2 is not greater than the reference level of reflected light, the process advances to step S5. Then, in step S5, it is determined whether the intensity I2 of the reflected light at the HPF 3 obtained by the HPF monitor 6 is greater than the reference level of reflected light. If it is not larger, the operation ends.
【００２４】ステップＳ５で、強度Ｉ２ が基準レベル
よりも大きければ、ステップＳ６に進む。次に、ステッ
プＳ６では、ＨＰＦ３を制御することで、ＨＰＦ３の通
過波長λＨ を微小量減少させる。そして、ステップＳ
７に進み、ステップＳ５と同様に、強度Ｉ２ が基準レ
ベルより大きいか否か判別する。大きければ、ステップ
Ｓ６に戻り、ＨＰＦ３を制御することで、ＨＰＦ３の通
過波長λＨ を微小量減少させる。そして、ステップＳ
７に進み、ステップＳ５と同様に、強度Ｉ２ が基準レ
ベルより大きいか否か判別する。If the intensity I2 is greater than the reference level in step S5, the process advances to step S6. Next, in step S6, by controlling the HPF 3, the passing wavelength λH of the HPF 3 is decreased by a minute amount. And step S
The process proceeds to step S7, and similarly to step S5, it is determined whether or not the intensity I2 is greater than the reference level. If it is larger, the process returns to step S6 and the HPF 3 is controlled to reduce the passing wavelength λH of the HPF 3 by a minute amount. And step S
The process proceeds to step S7, and similarly to step S5, it is determined whether or not the intensity I2 is greater than the reference level.
【００２５】強度Ｉ２ が基準レベルと等しくなるまで
、このステップＳ６とステップＳ７の処理を繰り返す。
ステップＳ７で、強度Ｉ２ が基準レベルと等しくなっ
たところで、ステップＳ８に進み、そして、ステップＳ
８では、ＬＰＦ２を制御することで、ＬＰＦ２の通過波
長λｌ を、上記ＨＰＦ３の通過波長λＨ の減少分Δ
λだけ減少させて終了する。The processing of steps S6 and S7 is repeated until the intensity I2 becomes equal to the reference level. In step S7, when the intensity I2 becomes equal to the reference level, the process advances to step S8, and step S
8, by controlling the LPF2, the passing wavelength λl of the LPF2 is reduced by the decrease Δ of the passing wavelength λH of the HPF3.
Decrease by λ and end.
【００２６】このようにすることにより、ＢＰＦモジュ
ールの狭い通過波長帯域を確保しながら、透過信号光の
波長を入力信号光の波長に追従させることができる。
尚、上記フローチャートは、モニタ手段４により反射光
をモニタしている場合を想定したものである。透過光を
モニタする場合には、透過光が基準レベルに達するまで
、上記と同様な制御を施すことにより、通過光の波長を
信号光の波長に追従させることができる。By doing so, the wavelength of the transmitted signal light can be made to follow the wavelength of the input signal light while ensuring a narrow passing wavelength band of the BPF module. Note that the above flowchart assumes that the reflected light is monitored by the monitor means 4. When monitoring the transmitted light, the wavelength of the transmitted light can be made to follow the wavelength of the signal light by performing the same control as described above until the transmitted light reaches the reference level.
【００２７】また、図１３に示した従来構成では、信号
光の波長が長波長側にズレたのか、短波長側にズレたの
かを判断することはできなかった。ところが、本実施例
では、ＬＰＦ２とＨＰＦ３とを組み合わせてＢＰＦ１を
構成し、モニタ手段４により各々のフィルタでの反射光
または透過光の一部をモニタしているので、信号光の波
長が長波長側にズレたのか短波長側にズレたのかを判断
でき且つ、信号光の波長にＢＰＦ１の通過波長を追従さ
せることが可能となる。Furthermore, in the conventional configuration shown in FIG. 13, it is not possible to determine whether the wavelength of the signal light has shifted to the long wavelength side or to the short wavelength side. However, in this embodiment, the BPF 1 is configured by combining the LPF 2 and the HPF 3, and the monitoring means 4 monitors a part of the reflected light or transmitted light from each filter, so that the signal light has a long wavelength. It is possible to determine whether the wavelength has shifted to the side or to the short wavelength side, and it is also possible to make the passing wavelength of the BPF 1 follow the wavelength of the signal light.
【００２８】図４に、本発明の第２の実施例を示す。第
１の実施例と同一部材には同一符号を付して説明を省略
する。同図に示すように、当該第２の実施例では、ＢＰ
Ｆ１１は、図示しないが各々回転手段を有するＬＰＦ１
２とＨＰＦ１３から成る。そして、上記ＬＰＦ１２、Ｈ
ＰＦ１３は、誘電体多層膜厚１２ａ，１３ａを各々光学
基板１２ｂ，１３ｂ上に蒸着によって形成したものであ
る。また、上記回転手段は、図示しないが制御機構７に
より制御される。ＬＰＦモニタ５，ＨＰＦモニタ６は、
各々ＬＰＦ１２，ＨＰＦ１３での反射光の一部をモニタ
し、モニタ信号を制御機構７に出力する。FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. The same members as those in the first embodiment are given the same reference numerals and their explanations will be omitted. As shown in the figure, in the second embodiment, BP
F11 is an LPF 1 each having a rotating means (not shown).
2 and HPF13. And the above LPF12, H
The PF 13 is formed by depositing dielectric multilayer films 12a and 13a on optical substrates 12b and 13b, respectively. Further, the rotation means is controlled by a control mechanism 7, although not shown. The LPF monitor 5 and HPF monitor 6 are
A portion of the reflected light from each of the LPF 12 and HPF 13 is monitored, and a monitor signal is output to the control mechanism 7.
【００２９】一般に、上記ＬＰＦ，ＨＰＦは周知のよう
に、光線の入射角度が大きくなると各々の通過波長が減
少する特徴を有している。つまり、ＬＰＦ１２，ＨＰＦ
１３を回転させることで各々の通過波長を増減できる。
ここで、追従制御を行うために波長幅は±５ｎｍ程度が
要求されるとすると、入射角度としては１０度程度の可
変幅になるので、ＬＰＦ１２，ＨＰＦ１３の回転角度も
１０度程度になる。Generally, as is well known, the above-mentioned LPF and HPF have a characteristic that as the incident angle of the light ray increases, the wavelength of each passage decreases. In other words, LPF12, HPF
By rotating 13, each passing wavelength can be increased or decreased. Here, if the wavelength width is required to be approximately ±5 nm in order to perform follow-up control, the incident angle will be variable within a range of approximately 10 degrees, so the rotation angles of the LPF 12 and HPF 13 will also be approximately 10 degrees.
【００３０】また、入力ポートは、光ファイバ８が一般
的である。そして、出力ポートは、光アンプを伝送線路
の中間に配置するインライン型アンプの場合には、光フ
ァイバ１０が適する。一方、プリアンプの前段に光アン
プを配置する光プリアンプ型の場合には、受光素子９が
適する。Further, the input port is generally an optical fiber 8. In the case of an in-line amplifier in which the optical amplifier is placed in the middle of a transmission line, the optical fiber 10 is suitable for the output port. On the other hand, in the case of an optical preamplifier type in which an optical amplifier is placed before the preamplifier, the light receiving element 9 is suitable.
【００３１】波長追従制御方法は、図３に示した第１の
実施例のフローチャートと同一の処理により行われる。
図５に、上記第２の実施例の変形例を示す。The wavelength tracking control method is performed by the same process as in the flowchart of the first embodiment shown in FIG. FIG. 5 shows a modification of the second embodiment.
【００３２】同図に示すように、この変形例では、ＬＰ
Ｆ１２とＨＰＦ１３の回転方向が逆に構成されている。
この構成によれば、ＬＰＦ１２，ＨＰＦ１３を回転させ
ても、ＬＰＦ１２への入力光の位置とＨＰＦ１３からの
通過光の位置が変化しないので、入力ポートと出力ポー
ト間の挿入損失が一定になる。As shown in the figure, in this modification, the LP
The rotating directions of the F12 and HPF13 are opposite to each other. According to this configuration, even if the LPF 12 and the HPF 13 are rotated, the position of the input light to the LPF 12 and the position of the passing light from the HPF 13 do not change, so the insertion loss between the input port and the output port becomes constant.
【００３３】ＬＰＦ１２とＨＰＦ１３の回転機構として
は、ＣＤで用いられているガルバノメータ、またはパル
スモータとギヤを組み合わせた機構が適する。また高い
精度を要求する場合には、ＰＺＴで駆動する回転機構が
適する。図６（ａ） に、ガルバノメータの一例を示す
。磁石１７ａにより作られる磁界及びコイル電流で生じ
る力と、フィルタ１７ｂを支える支持部１７ｃの反発力
がつり合うまで回転する作用を利用する。図６（ｂ）
は、ＰＺＴの一例である。ピエゾ抵抗を有するピエゾ素
子１８ａに電圧を印加し、生ずる歪みをラック１８ｂと
回転小歯車１８ｃとの機構により回転力に変換し、回転
小歯車１８ｃに支持されているフィルタ１８ｄを回転さ
せる構成である。As the rotation mechanism for the LPF 12 and HPF 13, a galvanometer used in CDs or a mechanism combining a pulse motor and gears is suitable. Furthermore, if high precision is required, a rotating mechanism driven by PZT is suitable. FIG. 6(a) shows an example of a galvanometer. It utilizes the action of rotating until the force generated by the magnetic field and coil current created by the magnet 17a and the repulsive force of the support portion 17c supporting the filter 17b are balanced. Figure 6(b)
is an example of PZT. The structure is such that a voltage is applied to a piezo element 18a having a piezo resistance, and the resulting distortion is converted into rotational force by a mechanism of a rack 18b and a rotating small gear 18c, thereby rotating a filter 18d supported by the rotating small gear 18c. .
【００３４】図７は、ＬＰＦ１２での反射光の一部のモ
ニタ部分の構成例を示したもので、光サーキュレータ１
９を入力ポートの光ファイバ８とＬＰＦ１２との間に挿
入し、光サーキュレータ１９からの光によりＬＰＦ１２
の反射光をモニタする構成となっている。この構成では
、光サーキュレータ１９は信号光に対する光アイソレー
タの機能を合わせ持つ。勿論、この構成をＨＰＦ１３か
らの反射光モニタ部分にも適用できる。FIG. 7 shows an example of the configuration of a part of the monitor part of the reflected light from the LPF 12.
9 is inserted between the optical fiber 8 of the input port and the LPF 12, and the light from the optical circulator 19 connects the LPF 12.
It is configured to monitor the reflected light. In this configuration, the optical circulator 19 also has the function of an optical isolator for signal light. Of course, this configuration can also be applied to the part that monitors the reflected light from the HPF 13.
【００３５】次に、図８に、本発明の第３の実施例を示
す。第１の実施例と同一部材には同一符号を付して説明
を省略する。同図に示すように、当該第３の実施例では
、ＢＰＦ２１は、図示しないが各々回転手段を有するＬ
ＰＦ２２とＨＰＦ２３から成る。この回転手段は、図示
しないが制御機構７により制御される。ＬＰＦモニタ５
，ＨＰＦモニタ６は、各々ＬＰＦ２２，ＨＰＦ２３から
の透過光の一部をモニタし、モニタ信号を制御機構７に
出力する。ＬＰＦ２，ＨＰＦ２３からの透過光をモニタ
するために、ＬＰＦ２２とＬＰＦモニタ５の光路間にハ
ーフミラー（ＨＭ、以下ＨＭで示す）２４が、ＨＰＦ２
３とＨＰＦモニタ６との光路間にＨＭ２５が挿入されて
いる。Next, FIG. 8 shows a third embodiment of the present invention. The same members as those in the first embodiment are given the same reference numerals and their explanations will be omitted. As shown in the figure, in the third embodiment, each of the BPFs 21 has a rotating means (not shown).
It consists of PF22 and HPF23. This rotation means is controlled by a control mechanism 7, although not shown. LPF monitor 5
, HPF monitor 6 monitors a portion of the transmitted light from LPF 22 and HPF 23, respectively, and outputs a monitor signal to control mechanism 7. In order to monitor the transmitted light from the LPF 2 and HPF 23, a half mirror (HM, hereinafter referred to as HM) 24 is installed between the optical path of the LPF 22 and the LPF monitor 5.
An HM 25 is inserted between the optical path of the HPF monitor 3 and the HPF monitor 6.
【００３６】当該第３の実施例においても、ＬＰＦ２２
，ＨＰＦ２３を各々回転させることにより、ＢＰＦ２１
の通過波長を信号光の波長に追従させている。波長追従
制御方法は、図３に示した第１の実施例のフローチャー
トと同一の処理により行われる。[0036] Also in the third embodiment, the LPF 22
, HPF23, BPF21
The passing wavelength of the signal is made to follow the wavelength of the signal light. The wavelength tracking control method is performed by the same process as the flowchart of the first embodiment shown in FIG.
【００３７】図９は、ＬＰＦ２２とＬＰＦモニタＨＭ２
４とを一体化した透過光モニタ部分の構成の一例である
。この場合、ＬＰＦ２２とＬＰＦモニタＨＭ２４とを一
体化した上に、さらにＬＰＦモニタ５をも一体化する構
成としても良い。勿論、この構成をＨＰＦ２３からの透
過光モニタ部分にも適用できる。FIG. 9 shows the LPF 22 and LPF monitor HM2.
4 is an example of the configuration of a transmitted light monitor portion that is integrated with 4. In this case, a configuration may be adopted in which not only the LPF 22 and the LPF monitor HM24 are integrated, but also the LPF monitor 5 is integrated. Of course, this configuration can also be applied to the part that monitors the transmitted light from the HPF 23.
【００３８】図１０に、本発明の第４の実施例を示す。
第１の実施例と同一部材には同一符号を付して説明を省
略する。同図に示すように、ＢＰＦ３１は、同一の光学
基板３１ｂの表，裏面に、各々ＬＰＦ膜３２，ＨＰＦ膜
３３を形成して構成され、図示しない回転手段により回
転される。この回転手段は図示しないが制御機構７によ
り制御される。ＬＰＦモニタ５，ＨＰＦモニタ６は各々
ＬＰＦ膜３２，ＨＰＦ膜３３からの反射光の一部をモニ
タし、そのモニタ信号を制御機構７に出力する。FIG. 10 shows a fourth embodiment of the present invention. The same members as those in the first embodiment are given the same reference numerals and their explanations will be omitted. As shown in the figure, the BPF 31 is constructed by forming an LPF film 32 and an HPF film 33 on the front and back surfaces of the same optical substrate 31b, respectively, and is rotated by a rotating means (not shown). Although this rotating means is not shown, it is controlled by a control mechanism 7. The LPF monitor 5 and the HPF monitor 6 monitor a portion of the reflected light from the LPF film 32 and the HPF film 33, respectively, and output the monitor signals to the control mechanism 7.
【００３９】さらに、当該第４の実施例においては、入
力光線に対して並行に折り返すことができ、且つ入力光
線の入射位置の変動と同一方向，同一変動幅で出力光線
の出力位置を変化させる光学部品３４を備えている。こ
の例では、上記光学部品３４を、三角プリズム３４ａの
底辺に全反射ミラー３４ｂを設けることで構成している
。Furthermore, in the fourth embodiment, the output light beam can be turned back in parallel to the input light beam, and the output position of the output light beam can be changed in the same direction and with the same variation width as the change in the incident position of the input light beam. An optical component 34 is provided. In this example, the optical component 34 is constructed by providing a total reflection mirror 34b at the bottom of a triangular prism 34a.
【００４０】図１１に、上記第４の実施例の光学部品３
４の動作原理を示す。同図を参照して、第４の実施例の
動作を説明する。この実施例においても、ＢＰＦ３１を
回転させることにより信号光の波長の変動に追従させる
ことは、上記第２及び第３の実施例と同様である。ここ
で、ＢＰＦ３１を回転させると、ＢＰＦ３１に入力し透
過する光線の位置はＣ点からＣ′点にΔχ変位するが、
上記した作用を有する光学部品３４の三角プリズム３４
ａから折り返した光線が再度ＢＰＦ３１に入射し、出射
されるときの出力光の位置はＢＰＦ３１が回転される前
の位置と常に一致する。FIG. 11 shows the optical component 3 of the fourth embodiment.
4 shows the operating principle. The operation of the fourth embodiment will be explained with reference to the same figure. In this embodiment as well, the BPF 31 is rotated to follow fluctuations in the wavelength of the signal light, as in the second and third embodiments. Here, when the BPF 31 is rotated, the position of the ray that enters and passes through the BPF 31 is displaced by Δχ from point C to point C'.
Triangular prism 34 of the optical component 34 having the above-described function
The light beam turned back from a enters the BPF 31 again, and the position of the output light when emitted always matches the position before the BPF 31 was rotated.
【００４１】従って、この第４の実施例の構成によれば
、２枚の光学基板に各々ＬＰＦ膜，ＨＰＦ膜を設けて、
ＬＰＦ，ＨＰＦを形成する場合に比べて、１枚の光学基
板を用いることで済むから、２枚の光学基板間の光結合
を行う必要がなくなり、そのこめ調整工数の低減化に効
果がある。Therefore, according to the configuration of this fourth embodiment, an LPF film and an HPF film are provided on each of the two optical substrates,
Compared to forming LPFs and HPFs, only one optical substrate is required, so there is no need to perform optical coupling between two optical substrates, which is effective in reducing the number of adjustment steps.
【００４２】図１２は、第４の実施例の変形例を示した
もので、光学基板３１ｂの表，裏面に、各々ＬＰＦ膜３
２，ＨＰＦ膜３３を形成した上に、透過光モニタ用のＬ
ＰＦモニタＨＭ４４，ＨＰＦモニタＨＭ４５をさらに一
体化してＢＰＦ４１を構成している。FIG. 12 shows a modification of the fourth embodiment, in which LPF films 3 are provided on the front and back surfaces of the optical substrate 31b, respectively.
2. On top of forming the HPF film 33, L for monitoring transmitted light
The PF monitor HM44 and the HPF monitor HM45 are further integrated to form the BPF41.
【００４３】以上説明したように、上記実施例のＢＰＦ
モジュールの構造は、狭い通過波長帯域を確保しつつ、
信号光の波長にＢＰＦの通過波長を追従させるこが可能
になる。その上、信号光の波長変動を補償するだけでは
なく、本質的にＢＰＦの通過波長を信号光の波長に一致
させるための高精度なＢＰＦ膜の作製技術を必要としな
い。また、信号光の波長を決定する半導体レーザにおい
ては、高精度に波長を揃えるための作製技術を必要とし
ない。なぜならば、信号光の波長とずれている場合には
、上記機能により即座にＢＰＦの通過波長を信号光の波
長に一致させることができるためである。As explained above, the BPF of the above embodiment
The structure of the module ensures a narrow passing wavelength band while
It becomes possible to make the passing wavelength of the BPF follow the wavelength of the signal light. Furthermore, there is no need for a highly accurate BPF film fabrication technique that not only compensates for wavelength fluctuations in the signal light but also essentially makes the BPF passage wavelength match the wavelength of the signal light. Furthermore, a semiconductor laser that determines the wavelength of signal light does not require any manufacturing technology to align the wavelengths with high precision. This is because, if the wavelength of the signal light is different from the wavelength of the signal light, the above function can immediately match the passing wavelength of the BPF with the wavelength of the signal light.
【００４４】従って、本発明は、従来のＢＰＦ、及び半
導体レーザダイオードに要求されていた波長の精度に関
する要求を緩和でき、ＢＰＦモジュール、並びに半導体
レーザダイオードの作製工数及び価格を大幅に低下させ
る効果を合わせ持つ。Therefore, the present invention can alleviate the wavelength precision requirements required for conventional BPFs and semiconductor laser diodes, and has the effect of significantly reducing the number of manufacturing steps and costs for BPF modules and semiconductor laser diodes. Have both.
【００４５】[0045]
【発明の効果】上記のように、本発明の帯域通過モジュ
ールの構造によれば、狭い通過波長帯域を確保しつつ、
信号光の波長に通過波長を追従させることが可能となる
。[Effects of the Invention] As described above, according to the structure of the band pass module of the present invention, while ensuring a narrow pass wavelength band,
It becomes possible to make the passing wavelength follow the wavelength of the signal light.
【図１】第１の実施例の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment.
【図２】本発明の動作原理図である。FIG. 2 is a diagram illustrating the operating principle of the present invention.
【図３】第１の実施例の動作を示すフローチャートであ
る。FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the first embodiment.
【図４】第２の実施例の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a second embodiment.
【図５】第２の実施例の一部を変形した構成図である。FIG. 5 is a partially modified configuration diagram of the second embodiment.
【図６】ＬＰＦとＨＰＦの回転機構の例を示す図で、（
ａ） はガルバノメータの一例、（ｂ） はＰＺＴの一
例である。[Fig. 6] A diagram showing an example of the rotation mechanism of LPF and HPF.
(a) is an example of a galvanometer, and (b) is an example of PZT.
【図７】ＬＰＦでの反射光モニタ部分の構成例を示す図
である。FIG. 7 is a diagram showing an example of the configuration of a reflected light monitor portion in the LPF.
【図８】第３の実施例の構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram of a third embodiment.
【図９】ＬＰＦとＨＭとを一体化した透過光モニタ部分
の構成例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of a transmitted light monitor portion that integrates an LPF and an HM.
【図１０】第４の実施例の構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram of a fourth embodiment.
【図１１】第４の実施例の光学部品の動作原理図である
。FIG. 11 is a diagram showing the operating principle of the optical component of the fourth embodiment.
【図１２】第４の実施例のＢＰＦが変形された構成図で
ある。FIG. 12 is a configuration diagram of a modified BPF of the fourth embodiment.
【図１３】従来例の概略構成図である。FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a conventional example.
１，３１ 帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）２，１２
低域通過フィルタ（ＬＰＦ）３，１３
高域通過フィルタ（ＨＰＦ）４ モ
ニタ手段
７ 制御機構
３１ｂ 光学基板
３２ 低域通過フィルタ（ＬＰＦ）膜３
３ 高域通過フィルタ（ＨＰＦ）膜３４
光学部品1, 31 Band pass filter (BPF) 2, 12
Low pass filter (LPF) 3, 13
High pass filter (HPF) 4 Monitoring means 7 Control mechanism 31b Optical substrate 32 Low pass filter (LPF) film 3
3 High-pass filter (HPF) membrane 34
optical parts
Claims (4)
ィルタ（３）と、該低域通過フィルタ（２）及び該高域
通過フィルタ（３）での反射光または透過光の一部をモ
ニタする手段（４）と、前記低域通過フィルタ（２）と
前記高域通過フィルタ（３）で構成される帯域通過フィ
ルタ（１）の通過波長を信号光の波長に追従させる制御
機構（７）を有することを特徴とする帯域通過フィルタ
モジュールの構造。Claim 1: A low-pass filter (2), a high-pass filter (3), and a part of the reflected light or transmitted light at the low-pass filter (2) and the high-pass filter (3). a control mechanism (7) for making the passing wavelength of the band pass filter (1), which is composed of a monitoring means (4), the low pass filter (2) and the high pass filter (3), follow the wavelength of the signal light; ) A structure of a bandpass filter module.
段（４）で得たモニタ信号と基準レベルとを比較して前
記低域通過フィルタ（２）及び前記高域通過フィルタ（
３）を制御して、信号光の波長が基準波長よりも長くな
ったときには、前記低域通過フィルタ（２）及び前記高
域通過フィルタ（３）の通過波長を増加させ、信号光の
波長が基準波長よりも短くなったときには、前記低域通
過フィルタ（２）及び高域通過フィルタ（３）の通過波
長を減少させて、狭い通過波長を確保しながら通過波長
を信号光の波長に追従させることを特徴とする請求項１
記載の帯域通過フィルタモジュールの構造。2. The control mechanism (7) compares the monitor signal obtained by the monitor means (4) with a reference level and controls the low-pass filter (2) and the high-pass filter (2).
3), when the wavelength of the signal light becomes longer than the reference wavelength, the wavelengths passed through the low-pass filter (2) and the high-pass filter (3) are increased, and the wavelength of the signal light becomes longer than the reference wavelength. When the wavelength becomes shorter than the reference wavelength, the passing wavelength of the low-pass filter (2) and the high-pass filter (3) is decreased to ensure a narrow passing wavelength while making the passing wavelength follow the wavelength of the signal light. Claim 1 characterized in that
Structure of the described bandpass filter module.
１２）と高域通過フィルタ（１３）と、該低域通過フィ
ルタ（１２）及び高域通過フィルタ（１３）での反射光
または透過光の一部をモニタする手段（４）とで構成さ
れる帯域通過フィルタモジュールの構造において、前記
低域通過フィルタ（１２）と前記高域通過フィルタ（１
３）とを回転させることにより、信号光の波長の変動に
追従させることを特徴とする帯域通過フィルタモジュー
ルの構造。[Claim 3] A low-pass filter (
12), a high-pass filter (13), and means (4) for monitoring part of the light reflected or transmitted by the low-pass filter (12) and the high-pass filter (13). In the structure of the band pass filter module, the low pass filter (12) and the high pass filter (1
3) A structure of a bandpass filter module, which is characterized in that it follows fluctuations in the wavelength of signal light by rotating.
裏面に、低域通過フィルタ膜（３２）と高域通過フィル
タ膜（３３）とを各々設けた帯域通過フィルタ（３１）
と、該低域通過フィルタ膜（３２）及び該高域通過フィ
ルタ膜（３３）での反射光または透過光の一部をモニタ
する手段（４）と、入力光線に対して並行に折り返すこ
とができ且つ入力光線の入射位置の変動と同一方向，同
一変動幅で出力光線の出力位置を変化させることのでき
る光学部品（３４）とを有する帯域通過フィルタモジュ
ールの構成において、前記帯域通過フィルタ（３１）を
回転させることにより信号光の波長の変動に追従させる
ことを特徴とする帯域通過フィルタモジュールの構造。4. A band-pass filter (31) in which a low-pass filter film (32) and a high-pass filter film (33) are provided on the front and back surfaces of the same optical substrate (31b), respectively.
and means (4) for monitoring part of the light reflected or transmitted by the low-pass filter film (32) and the high-pass filter film (33); and an optical component (34) capable of changing the output position of the output light beam in the same direction and with the same fluctuation range as the change in the incident position of the input light beam, wherein the bandpass filter (31) ) The structure of a bandpass filter module is characterized in that it follows fluctuations in the wavelength of signal light by rotating the filter.
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|---|---|---|---|
| JP11182791A JP2925782B2 (en) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | Structure of bandpass filter module |
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|---|---|
| JPH04340517A true JPH04340517A (en) | 1992-11-26 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6819767B1 (en) * | 2000-09-14 | 2004-11-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Speaker unit and sound reproduction apparatus using the same |
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1991
- 1991-05-16 JP JP11182791A patent/JP2925782B2/en not_active Expired - Fee Related
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