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JP2008002839A - 波長多重用光モニタ - Google Patents

波長多重用光モニタ Download PDF

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武夫 岩間
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Abstract

【課題】本発明は、波長多重光通信システムに適用される波長多重用光モニタに関し、小型で簡易に使用することのできる波長多重用光モニタを提供する。
【解決手段】両端に設けられた光ファイバコネクタ１０１，１０２と、両端の光ファイバコネクタ間に延び、内部を伝送する光の一部を分光して出射させるファイバグレーティング１０３ａが形成された光ファイバ１０３と、光ファイバを覆う、少なくともファイバグレーティングに対面する部分が光透過性のフェルール１０４と、ファイバグレーティングで分光されフェルールを透過してきた分光光を各波長ごとに受光する複数のフォトダイオードが並んだフォトダイオードアレイ１０５と、複数のフォトダイオードそれぞれで受光した光の強度に応じて発光する複数の発光ダイオードが並んだ発光ダイオードアレイ１０７とを備えた。
【選択図】 図２

Description

本発明は、波長多重光通信システムに適用される波長多重用光モニタに関する。
光通信システムでは、１本の光ファイバで同時に波長が少しずつ異なる複数チャンネルの光を伝送する波長多重化による伝送容量の増大化が進んでいる。これに伴って、現在どの波長の光が伝送されているかをモニタする光モニタが必要とされている。
図１は、従来の波長多重用光モニタの一例を示す図である。
光ファイバ１により伝送されてきた光は光モニタ１０内に出射され、先ずディポーラライザ１１で無偏光化され、コリメートレンズ１２で平行光に変換され、グレーティング１３で分光され、レンズ１４およびミラー１５を経由して、フォトダイオードアレイ１７上に、グレーティング１３で分光された各波長の光が照射される。フォトダイオードアレイ１７での受光信号は、信号処理／インタフェース基板１８を介して、外部の図示しない、例えばホストコンピュータ等に伝達される。特許文献１にも同様のモニタが開示されている。
特開２０００−８２８３８号公報
上記の光モニタは各波長の光強度を高精度に測定できる点で優れているが、大きさおよび価格の面で課題があり、小型で簡易型の光モニタが望まれている。
本発明は、上記事情に鑑み、小型で簡易に使用することのできる波長多重用光モニタを提供することを目的とする。
上記目的を達成する本発明の波長多重用光モニタは
両端に設けられた光ファイバコネクタと、
両端の光ファイバコネクタ間に延び、内部を伝送する光の一部を分光して出射させるファイバグレーティングが形成された光ファイバと、
上記光ファイバを覆う、少なくとも上記ファイバグレーティングに対面する部分が光透過性のフェルールと、
上記ファイバグレーティングで分光され上記フェルールを透過してきた分光光を各波長ごとに受光する複数の受光素子が並んだ受光部と、
上記複数の受光素子それぞれで受光した光の強度に応じて発光する複数の発光素子が並んだ発光部とを備えたことを特徴とする。
本発明の波長多重用光モニタは、上記の光ファイバに形成されたファイバグレーティングで一部の光パワーを取り出し分光して複数の受光素子に導き、それら複数の受光素子で得られた受光信号に基づいて複数の発光素子を発光させる構成のものであり、光ファイバによる光伝送路の途中に接続して、現在どの波長の光が伝送されているかを容易に簡易的に視認することができる。
ここで、本発明の波長多重用光モニタにおいて、上記受光部が、上記ファイバグレーティングで分光され上記フェルールを透過してきた分光光を、その分光光のうちの高次回折光をカットして受光素子に導くための光学フィルタを備えたものであることが好ましい。
高次回折光をカットすることにより、より正確なモニタリングが可能となる。
また、本発明の波長多重用光モニタにおいて、上記受光部が、ファイバグレーティングで分光されフェルールを透過してきた分光光を、各波長ごとに、各波長の受光を担う受光素子に向けて集光する複数のレンズを備えたものであることが好ましい。
こうすることにより、グレーティングと受光素子との間の光結合精度が高められ、グレーティングで分光した光のうちの所望の波長の光を所望の受光素子に確実に伝達することができ、より正確なモニタリングが可能となる。
以上の本発明によれば、小型で簡易に使用することのできる波長多重用光モニタを実現することができる。
以下、本発明の実施形態について説明する。
図２は、本発明の波長多重用光モニタの第１実施形態を示す模式図である。
図２に示す波長多重用光モニタ１００Ａには、その両端に光ファイバコネクタ１０１，１０２が設けられている。これら２つの光ファイバコネクタ１０１，１０２のうちの一方の光ファイバコネクタ１０１は雄型のコネクタであり、図示しない光ファイバ（第１の光ファイバと称する）の終端に接続された、以下に説明するもう一方の光ファイバコネクタ１０２である雌型のコネクタと同型の雌型のコネクタと結合する。また、２つの光ファイバコネクタ１０１，１０２のうちのもう一方の光ファイバコネクタ１０２は雌型のコネクタであって、光ファイバコネクタ１０１と同型の、図示しないもう一本の光ファイバ（第２の光ファイバと称する）の先端に接続された、雄型のコネクタと結合する。
また、この図２に示す波長多重用光モニタ１００Ａには、両端の光ファイバコネクタ１０１，１０２間に延びる光ファイバ１０３が備えられ、その光ファイバ１０３の外周を透明ガラス製のフェルール１０４が取り巻いている。
第１の光ファイバ（図示せず）に伝送されてきた光は、その第１の光ファイバの終端に接続された雌型のコネクタと、その雌型のコネクタと結合した状態にある光ファイバコネクタ１０１を介して、光ファイバ１０３内を伝送し、雌型のコネクタである光ファイバコネクタ１０２と、その光ファイバコネクタ１０２と結合した状態にある、第２の光ファイバ（図示せず）の先端に接続された雄型のコネクタを介して、第２の光ファイバ内に伝送される。
この図２に示す波長多重用光モニタ１００Ａを構成する光ファイバ１０３には、グレーティング１０３ａが形成されており、このグレーティング１０３ａでは、その光ファイバ１０３内を伝送される光の一部が分光されて光ファイバ１０３から出射される。グレーティング１０３ａから出射した分光光は、フォトダイオードアレイ１０５に向かい、そのフォトダイオードアレイ１０５を構成する複数のフォトダイオードで、各波長帯λａ，λｂ，λｃ，…，λｎの光がそれぞれ受光される。
図３は、フォトダイオードアレイの概念図である。
このフォトダイオードアレイ１０５には、複数個のフォトダイオード１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，…，１０５ｎが配列されており、各フォトダイオード１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，…，１０５ｎでは、光ファイバ１０３に形成されたグレーティング１０３ａで分光されて光ファイバ１０３から出射し、さらにフェルール１０４を経由してフォトダイオードアレイ１０５に向かって進んできた分光光のうちの、各フォトダイオード１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，…，１０５ｎに対応する各波長帯λａ，λｂ，λｃ，…，λｎの光を受光する。
図２に戻って説明を続ける。
図２に示す波長多重用光モニタ１００Ａには、さらに、回路基板１０６およびその回路基版１０６に搭載された発光ダイオードアレイ１０７が備えられている。
フォトダイオードアレイ１０５を構成する各フォトダイオード１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，…，１０５ｎでの受光信号は、回路基板１０６上の回路を経由して、発光ダイオードアレイ１０７を構成する各発光ダイオード１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，…，１０７ｎに伝達される。この回路基板１０６では、本実施形態では、各フォトダイオード１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，…，１０５ｎで、受光信号のレベルが、所定の受光光量以上の受光光量であるか否かを判定するための閾値と比較され、受光信号のレベルが閾値以上である受光素子に対応する発光ダイオードには、その発光ダイオードを点灯させるレベルの電流が供給され、受光信号のレベルが閾値未満である受光素子に対応する発光ダイオードには、その発光素子を消灯させるべく電流供給が停止される。この発光ダイオードアレイ１０７は監視員によって視認され、現在どの波長を使って通信が行なわれているか、また、伝送路上に故障や不良がないかどうか判断される。
図４は、本発明の波長多重用光モニタの第２実施形態を示す模式図である。図２に示す第１実施形態との相違点について説明する。
この図４に示す波長多重用光モニタ１００Ｂには、図２に示す波長多重用光モニタ１００Ａと比べ、光学フィルタ１１０が追加されている。
この光学フィルタ１１０は、光ファイバ１０３に形成されたグレーティング１０３ａで分光されフェルール１０４を透過してきた分光光を、その分光光のうちの高次回折光をカットしてフォトダイオードアレイ１０７に導くためのものである。この光学フィルタ１１０を備えることにより、高次回折光やその他の、期待している波長帯以外の光がカットされ、一層高精度の受光が可能となる。
図５は、本発明の波長多重用光モニタの第３実施形態を示す模式図である。ここでも、図２に示す第１実施形態との相違点について説明する。
この図５に示す波長多重用光モニタ１００Ｃには、複数のマイクロレンズ１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，…，１１１ｎが配列されたマイクロレンズアレイ１１１が備えられている。グレーティング１０３ａで分光されて進んできた各波長λａ，λｂ，λｃ，…，λｎの光の進行方向と、フォトダイオードアレイ１０５におけるフォトダイオード１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，…，１０５ｎ（図３参照）の配列ピッチとが合わない場合などは、このマイクロレンズアレイ１１１を配備することにより、グレーティング１０３ａでの分光光のうちの各波長λａ，λｂ，λｃ，…，λｎの光を、フォトダイオードアレイ１０５に配列された各フォトダイオード１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，…，１０５ｎにそれぞれ確実に導くことができる。
図６は、本発明の一実施形態としての波長多重用光モニタの使用方法の一例を示す図である。
この図６には、光ファイバコネクタどおしを結合した状態の２つの波長多重用光モニタ１００Ｄ，１００Ｅが示されている。これら２つの波長多重用モニタ１００Ｄ，１００Ｅは、いずれも、図２に示す波長多重用光モニタ１００Ａと同型であるが、グレーティングによる分光によりフォトダイオードアレイに導びかれる光の波長帯が互いに異なっている。すなわち、一方の波長多重用光モニタ１００Ｄは、Ｃバンドと称される、約１５３０ｎｍ〜１５６５ｍｍの波長帯の光を、そのＣバンド内の各波長ごとに分けてモニタする波長多重用光モニタであり、もう一方の波長多重用光モニタ１００Ｅは、Ｌバンドと称される、約１５７０ｎｍ〜１６１０ｎｍの波長帯の光を、そのＬバンド内の各波長ごとに分けてモニタする波長多重用光モニタである。図２に示す構造の波長多重用光モニタ（図４又は図５に示す波長多重用光モニタも同様）はモニタする波長帯が限定されるものではなく、例えば、この図６に示すように、Ｃバンドの波長帯のモニタ用とＬバンドの波長帯のモニタ用とに分けて構成することもできる。Ｃバンド波長帯で光通信を行なう伝送路のモニタ用としてはＣバンド用に構成された波長多重用光モニタ１００Ｄを使用し、Ｌバンドの波長帯で光通信を行なう伝送路のモニタ用としてはＬバンド用に構成された波長多重用光モニタ１００Ｅを使用することができる。また、ＣバンドとＬバンドとの双方の波長帯を使用して大容量の光通信を行なう伝送路については、ＣバンドとＬバンドとの双方の波長帯の光をモニタする１つの波長多重用光モニタを構成してそれを使用してもよいが、図６に示すように、Ｃバンド用とＬバンド用の２つの波長多重用光モニタ１００Ｄ，１００Ｅを図６に示すように接続して使用することもできる。
従来の波長多重用光モニタの一例を示す図である。 本発明の波長多重用光モニタの第１実施形態を示す模式図である。 フォトダイオードアレイの概念図である。 本発明の波長多重用光モニタの第２実施形態を示す模式図である。 本発明の波長多重用光モニタの第３実施形態を示す模式図である。 本発明の一実施形態としての波長多重用光モニタの使用方法の一例を示す図である。
符号の説明
１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ 波長多重用光モニタ
１０１，１０２ 光ファイバコネクタ
１０３ 光ファイバ
１０３ａ グレーティング
１０４ フェルール
１０５ フォトダイオードアレイ
１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，…，１０５ｎ フォトダイオード
１０６ 回路基板
１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，…，１０７ｎ 発光ダイオード
１１０ 光学フィルタ
１１１ マイクロレンズアレイ
１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，…，１１１ｎ マイクロレンズ

Claims (3)

  1. 両端に設けられた光ファイバコネクタと、
    両端の光ファイバコネクタ間に延び、内部を伝送する光の一部を分光して出射させるファイバグレーティングが形成された光ファイバと、
    前記光ファイバを覆う、少なくとも前記ファイバグレーティングに対面する部分が光透過性のフェルールと、
    前記ファイバグレーティングで分光され前記フェルールを透過してきた分光光を各波長ごとに受光する複数の受光素子が並んだ受光部と、
    前記複数の受光素子それぞれで受光した光の強度に応じて発光する複数の発光素子が並んだ発光部とを備えたことを特徴とする波長多重用光モニタ。
  2. 前記受光部が、前記ファイバグレーティングで分光され前記フェルールを透過してきた分光光を、該分光光のうちの高次回折光をカットして前記受光素子に導くための光学フィルタを備えたことを特徴とする請求項１記載の波長多重用光モニタ。
  3. 前記受光部が、前記ファイバグレーティングで分光され前記フェルールを透過してきた分光光を、各波長ごとに、該各波長の受光を担う受光素子に向けて集光する複数のレンズを備えたことを特徴とする請求項１記載の波長多重用光モニタ。
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