JP3986824B2 - 光フィルタの制御方法及び制御装置並びに光ノード装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光フィルタの制御方法及び制御装置並びに光ノード装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットトラフィックを中心とするデータ通信需要の爆発的な増大に伴い、バックボーンネットワークの大容量化及び超長距離化が求められている。また、ユーザの利用するサービスも多種多様となることから、高信頼で柔軟性に富み、経済的なネットワークの実現が求められている。
【０００３】
近年においては、波長分割多重（ＷＤＭ）伝送技術及び光増幅技術により、大容量化及び超長距離化は飛躍的に進み、伝送路コストの低減が可能になっている。しかし、信号の高速化及び大容量化に追従させてネットワークノードの情報処理能力を増大させようとする場合、従来からの光／電気変換と電気スイッチを用いた方法では、ノードコストの増大及び大規模化を避けることができない。このような背景から、経済的且つ小型なノードを実現するために、大規模な電子回路を光回路に置き換え、光領域での光パスの単位で様々な処理を行う光分岐挿入装置（ＯＡＤＭ：光アッド・ドロップマルチプレクサ）や光クロスコネクト装置（ＯＸＣ）の開発が求められている。
【０００４】
これらの装置では、光をオン／オフする、光を減衰させる、或いは１×ｎに切り換える等の機能を持つ光スイッチや波長毎に信号光を振り分ける波長フィルタ等の多くの光機能デバイスが用いられる。光機能デバイスの中で、波長分割多重信号光の中から所望の複数波長の光信号を一括して処理するデバイスは、ＯＡＤＭを実現する上で重要なキーデバイスの一つである。ここで、一括処理とは、例えば、ＡＯＴＦ（Ａｃｏｕｓｔｏｏｐｔｉｃ ｔｕｎａｂｌｅ ｆｉｌｔｅｒ）のようなデバイスを用いて行なうことができ、これにより、多波長の一括ブロッキングや一括抽出（ドロップ）が可能になる。
【０００５】
図１を参照すると、ＯＡＤＭノードのネットワーク構成例が示されている。各々ＯＡＤＭによって提供されるノード２（＃１，＃２，・・・，＃ｎ）が光ファイバ伝送路４により結ばれてリング状のネットワークが構成されている。また、同じく各々ＯＡＤＭによって提供されるノード６（＃１，＃２，・・・，＃ｎ）が光ファイバ伝送路８によって結ばれてもう一つのリング状ネットワークが構成されている。ここで、ノード２（＃１）及びノード６（＃１）は共通である。
【０００６】
今、異なる波長λ1〜λ6を有する６チャネルの光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光がノード２（＃ｎ）からノード２（＃１）に向けて伝送されているとする。このときのノード２（＃１）の動作例は、例えば、波長λ1，λ4及びλ6の光信号をノード２（＃２）に送り、残りの波長λ2，λ3及びλ5の光信号をノード６（＃２）に送ることである。
【０００７】
図２を参照すると、図１に示される各ノードとして使用可能なＯＡＤＭの構成例が示されている。このＯＡＤＭは、入力ポートから出力ポートに向けて光増幅器１０、光カプラ１２、ブロッキング部１４、光カプラ１６及び光増幅器１８をこの順に有している。
【０００８】
入力したＷＤＭ信号光は、光増幅器１０で増幅された後、光カプラ１２により２分岐され、一方はブロッキング部１４に、他方は光増幅器２０により増幅されてドロップ部２２に供給される。
【０００９】
ドロップ部２２に供給されたＷＤＭ信号光は、光カプラ２４を経てドロップフィルタ２６に供給され、ドロップされる複数の光信号に分けられる。各光信号はフォトディテクタ２８により電気信号に変換され、その電気信号に基いて制御回路及びＲＦ発振器３２がドロップフィルタを制御する。
【００１０】
ブロッキング部１４に供給されたＷＤＭ信号光は、このＯＡＤＭを通過すべきＷＤＭ信号光とその残りに相当する阻止されるべきＷＤＭ信号光とに分けられる。阻止されたＷＤＭ信号光はフォトディテクタ３６により電気信号に変換され、その電気信号に基いて制御回路３８及びＲＦ発振器４０がリジェクションフィルタ３４を制御する。通過すべきＷＤＭ信号光は光カプラ１６を通って光増幅器１８によって増幅されて出力される。このＯＡＤＭでアッドされるべき光信号は、波長可変ＬＤ４２により波長を変換されて或いは直接に光カプラ４６及び１６を通って通過すべきＷＤＭ信号光に加えられる。
【００１１】
図から明らかなように、このＯＡＤＭの主要な２つの機能は、所望の単数又は複数の波長の光信号を選択的にドロップすること及びブロッキングすることである。複数の波長の光信号を一括してドロップするケースは、２つ以上のリング網或いはネットワークが重なり合った部分のノードで要求される機能であり、例えば、一方のネットワークから他方のネットワークに複数波長を送りこむ場合である。また、複数の波長の光信号を一括ブロッキングするケースは、ノード内の通過光の中で終端させる必要がある波長、或いは挿入される波長と衝突する可能性のある波長に対して行なわれるものである。
【００１２】
各ノードでは、任意波長に対して分岐・挿入を可能にすることがネットワークを柔軟に運営する上で重要である。この場合、任意の複数波長に対しての一括処理を行なうためには、波長可変機能を有するＡＯＴＦのようなデバイスが有用である。
【００１３】
波長可変機能を用いて所望の波長の光信号を選択的に分離する場合、デバイスのフィルタリング特性の等過中心波長を所望の波長に完全に一致させる必要がある。一致しないと、ブロッキング処理ではリジェクションレベルの劣化や多チャネルを誤ってブロッキングすることが生じ、ドロップ処理では、挿入損失が増大したり多チャネルを誤ってドロップすること等が生じ、ノードとしては致命的となる。
【００１４】
一般的に、送信光源として用いられるＬＤ（レーザダイオード）の発振波長は揺らぎを持ち、また、透過率の波長特性を持つデバイス自身にも経時変化、環境変化、制御誤差等で透過中心波長に揺らぎが生じる。このため、安定動作を行なうためには、波長ずれ誤差を検出してフィードバックを行なうトラッキング制御が必須となる。
【００１５】
例えばブロッキングの場合には、ブロックされた波長の相補的信号光をデバイスからモニタ光として取りだし、そのモニタ光のパワーが最大になるようにフィードバック制御が行なわれる。また、ドロップの場合には、ドロップ光を分岐してその一方をモニタ光とし、モニタ光のパワーが最大になるようにフィードバック制御が行なわれる。
【００１６】
トラッキングは一般的に波長毎に行なわれ、制御する波長に対する誤差だけを読み取りその透過中心波長が制御される。一括ブロッキングや一括ドロップを行なう場合、モニタ光としても一括して複数の波長の光信号が出力されるので、誤差信号がどの波長に対してのものなのかを特定する必要がある。この特定の方法としては、フィードバックを行なう波長の駆動信号にパイロットトーン（或いはディザリング）を付加する、或いは波長毎に異なる周波数のディザリングを付加する等がある。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、複数波長の場合でもディザリング等により波長の識別は可能であるが、処理すべき波長数が増えてモニタポートに出力される波長数が増加すると、制御の対象となる波長以外の波長の光信号のパワーが増大し、それが検出信号に対して雑音となる。このように、従来技術による場合、波長数が増えると光フィルタや光源の制御が困難になるという問題がある。
【００１８】
制御が困難になる理由としては、上述の他に、フォトディテクタ及び電子回路のアンプの飽和を考慮して前以てダイナミックレンジを大きくとり飽和を避けようとすると転出信号振幅が相対的に小さくなりＳ／Ｎが劣化することや、ディザリング周波数に近い他の波長の揺らぎが検出制度を劣化させること等である。
【００１９】
よって、本発明の目的は、ＷＤＭ信号光の波長数が増えても光フィルタや光源の制御が困難になることのない方法及び装置を提供することである。
【００２０】
本発明の他の目的は以下の説明から明らかになる。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の側面によると、光フィルタの制御方法が提供される。この方法は、異なる波長を有する複数の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光を前記光フィルタに供給して、前記複数の光信号の一部を含む第１及び第２のＷＤＭ信号光を分配出力するステップと、複数の波長可変光フィルタを用いて前記第２のＷＤＭ信号光に含まれる複数波長の出力信号光をそれぞれ抽出するステップと、複数のフォトディテクタを用いて前記複数の波長可変光フィルタの出力信号光を電気信号に変換するステップと、それぞれの前記波長可変光フィルタが複数の波長の出力信号光を順次抽出出力するように該波長可変光フィルタの波長可変機能を時分割に制御し、該波長可変フィルタに対応して設けられた前記フォトディテクタからの電気信号に基づいて、該電気信号に対応する前記波長可変フィルタが出力した出力信号光の波長について、前記光フィルタの透過中心波長の透過率の波長特性が所望となるように前記光フィルタを制御するステップとを備えている。
【００２２】
本発明の第２の側面によると、異なる波長を有する複数の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光を供給されて、前記複数の光信号の一部を含む第１及び第２のＷＤＭ信号光を分配出力する光フィルタの制御装置であって、前記第２のＷＤＭ信号光に含まれる複数波長の出力信号光をそれぞれ抽出する複数の波長可変光フィルタと、前記複数の波長可変光フィルタの出力信号光を電気信号に変換する複数のフォトディテクタと、それぞれの前記波長可変光フィルタが複数の波長の出力信号光を順次抽出出力するように該波長可変光フィルタの波長可変機能を時分割に制御し、該波長可変光フィルタに対応して設けられた前記フォトディテクタからの電気信号に基づいて、該電気信号に対応する前記波長可変フィルタが出力した出力信号光の波長について、前記光フィルタの透過中心波長の透過率の波長特性が所望となるように前記光フィルタを制御する手段とを備えている。
【００２３】
本発明の第３の側面によると、光ノード装置が提供される。この装置は、異なる波長を有する複数の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光を供給されて、前記複数の光信号の一部を含む第１及び第２のＷＤＭ信号光を分配出力する光フィルタと、前記第２のＷＤＭ信号光に含まれる複数波長の出力信号光をそれぞれ抽出する複数の波長可変光フィルタと、前記複数の波長可変光フィルタの出力信号光を電気信号に変換する複数のフォトディテクタと、それぞれの前記波長可変光フィルタが複数の波長の出力信号光を順次抽出出力するように該波長可変光フィルタの波長可変機能を時分割に制御し、該波長可変光フィルタに対応して設けられた前記フォトディテクタからの電気信号に基づいて、該電気信号に対応する前記波長可変フィルタが出力した出力信号光の波長について、前記光フィルタの透過中心波長の透過率の波長特性が所望となるように前記光フィルタを制御する手段とを備えている。
【００２４】
本発明によると、分配された前記第１及び第２のＷＤＭ信号光の和は、前記ＷＤＭ信号光であり、前記制御するステップは、前記光フィルタの透過率の波長特性が安定になるように制御する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の望ましい実施の形態を詳細に説明する。
【００２６】
従来技術において制御が困難になる理由は、一括処理するときにモニタ光に現れる多波長の光パワーに起因している。本発明では、多波長の影響を無くすために、光領域で制御したい波長のみが分離される。例えば、波長を特定するために各波長にディザリングを付加し、受光後の電気段で分離する方法と併用することによって、光領域での所望波長の分離を容易に行なうことができる。
【００２７】
図３を参照すると、本発明による光ノード装置の第１実施形態が示されている。この装置は、光フィルタとしてのリジェクションフィルタ３４と、フィルタ３４を制御するための光デマルチプレクサ４８、フォトディテクタ（ＰＤ）５０及び制御回路５２とを備えている。
【００２８】
リジェクションフィルタ３４には異なる波長λ1，λ2，・・・，λnを有する複数の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光が供給される。制御された状態でリジェクションフィルタ３４が有効に機能して、通過光及びモニタ光がフィルタ３４から出力される。ここで、例えば通過光は波長λ1及びλ4の光信号を含み、モニタ光は波長λ2，λ3及びλnの光信号を含んでいる。このように、リジェクションフィルタ３４では、通過光及びモニタ光の和が、供給されたＷＤＭ信号光となっている。
【００２９】
リジェクションフィルタ３４から出力されたモニタ光は、光デマルチプレクサ４８によって各波長の光信号に分けられ、各光信号はフォトディテクタ５０によって電気信号に変換される。その電気信号はそれぞれ制御回路５２に供給され、制御回路５２は例えばリジェクションフィルタ３４の透過率の波長特性が安定になるようにフィルタ３４を制御する。
【００３０】
リジェクションフィルタ３４としては例えばＡＯＴＦを用いることができ、光デマルチプレクサ４８としてはＡＷＧ（アレイ導波路）や誘電体多層膜フィルタ等を用いることができる。
【００３１】
光フィルタとしてのＡＯＴＦに適した装置として、光導波路及びこの光導波路に関連して伝搬する表面弾性波（ＳＡＷ）の導波構造を基板上に有する装置が知られている。例えば、光の複屈折性を有するＬｉＮｂＯ3基板上にＴｉを熱拡散することによって、ＡＯＴＦに適した光導波路を得ることができる。また、その光導波路に関連して表面弾性波を伝搬させるために、インターディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）が基板上に形成される。ＩＤＴにより発生した表面弾性波はＳＡＷガイドによって予め定められた経路を伝搬し、ＳＡＷ吸収体によって吸収されて熱に変換される。
【００３２】
表面弾性波が光導波路に関連して伝搬することによって、表面弾性波のパワー及び周波数並びに光導波路の複屈折に応じて決定される特定波長の光に関して、ＴＥモードからＴＭモードへのモード変換或いはこれと逆のモード変換が行なわれる（モード変換器）。従って、このモード変換された光を変更ビームスプリッタ等の特定の手段によって取り出すことによって、例えば、波長分割多重された複数チャネルの光信号を選択光及び非選択光とに分けることができる。選択光の波長は表面弾性波の周波数に依存するので、選択光の波長は表面弾性波の周波数によってチューナブルとなる。
【００３３】
図４を参照すると、図３に示されるリジェクションフィルタ３４として用いることができるＡＯＴＦの平面図が示されている。１０１はニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）からなる基板、１０２は表面弾性波を発生するＩＤＴ、１０３ａ及び１０３ｂは光の互いに直交する偏波成分を分ける偏波ビームスプリッタ、１０４は表面弾性波を伝搬させるＳＡＷガイド、１０５ａ及び１０５ｂは光導波路、１０６及び１０６´はＳＡＷ吸収体、１０７は入力光、１０８は非選択光、１０９は選択光である。
【００３４】
図示しないファイバ中を伝搬してきた光は、入力光１０７として基板１０１の端面から入射され、偏波ビームスプリッタ１０３ａに達する。偏波ビームスプリッタ１０３ａは供給された光のＴＥ成分とＴＭ成分とを空間的に分離して出力する。
【００３５】
ＴＭ光は光導波路１０５ａ中を、ＴＥ光は光導波路１０５ｂ中を伝搬して偏波ビームスプリッタ１０３ｂに達する。偏波ビームスプリッタ１０３ｂは構造上偏波ビームスプリッタ１０３ａと同様に動作するので、ＴＥ光及びＴＭ光は非選択光１０８として出力される。
【００３６】
ここで、ＩＤＴ１０２にＲＦ信号が与えられると、基板１０１上で表面弾性波が発生する。ＳＡＷガイド１０４の領域では表面弾性波の音速がその周りに比べて遅いので、発生した表面弾性波はＳＡＷガイド１０４の領域に閉じ込められて伝搬する。
【００３７】
このとき、ＩＤＴ１０２に与えられたＲＦ信号の周波数に従って決定されるある波長の光に関して、光導波路１０５ａ及び１０５ｂを伝搬中に偏波面回転が生じる。偏波ビームスプリッタ１０３ｂの手前で９０度偏波面回転が起こるようにＲＦ信号のパワーを調節すると、光導波路１０５ａを通った光はＴＥ光、光導波路１０５ｂを通った光はＴＭ光となって偏波ビームスプリッタ１０３ｂを通過するので、ＴＥ光及びＴＭ光ともに選択光１０９として出力される。
【００３８】
図４に示される非選択光１０８及び選択光１０９の一方を図３に示される通過光とし、他方をモニタ光とすることによって、リジェクションフィルタ３４の機能が得られる。例えばモニタ光が選択光１０９である場合、波長λ2，λ3及びλnにそれぞれ一義的に対応する周波数（例えば１７０ＭＨｚ程度）を有するＲＦ信号が制御回路５２からリジェクションフィルタ３４に与えられる。各ＲＦ信号にはパイロットトーン或いはディザリングが重畳されており、同期検波等の手段を用いることによってリジェクションフィルタ３４の例えば各チャネルの透過中心波長が安定化させられる。
【００３９】
この実施形態では、光デマルチプレクサ４８を用いて、モニタ光に含まれる複数の光信号をその波長毎にフォトディテクタ５０により電気信号に変換している。従って、処理すべき波長数が増えたとしても、制御したい波長以外の光パワーが当該フォトダイオード５０に与えられることがなく、検出信号に対する雑音が生じにくくなる。また、フォトディテクタ５０やその回りの電子回路のアンプの飽和を考慮してダイナミックレンズを大きくする必要がないので、検出信号振幅が相対的に大きくなり、Ｓ／Ｎが良好になる。さらに、ディザリング周波数に近い他の波長の揺らぎが検出精度を劣化させることもない。
【００４０】
図５は本発明による光ノード装置の第２実施形態を示すブロック図である。ここでは、図３に示されるリジェクションフィルタ３４に代えて光フィルタとしてドロップフィルタ５４が用いられている。ドロップフィルタ５４には、図３に示される実施例におけるのと同様に、波長λ1，λ2，・・・，λnの光信号を含むＷＤＭ信号光が供給され、ドロップフィルタ５４からは、例えば、波長λ2，λ3及びλnの光信号を含む出力ＷＤＭ信号光が出力される。
【００４１】
このように、ドロップフィルタ５４の出力は１系統であるので、制御に供するモニタ光を得るために光カプラ５６が設けられている。ドロップフィルタ５４からの出力ＷＤＭ信号光は光カプラ５６により通過光（ドロップ光）及びモニタ光に分けられ、通過光がこの装置の出力となる。
【００４２】
モニタ光は図３に示される実施形態におけるのと同じように光デマルチプレクサ４８により波長毎にそれぞれのフォトディテクタ５０に供給され、フォトディテクタ５０から出力された電気信号に基いて制御回路５２がドロップフィルタ５４を制御する。この制御及びそれにより得られる技術的効果については、図３に示される実施形態におけるのと同様であるので、その説明を省略する。
【００４３】
図６は本発明による光ノード装置の第３実施形態を示すブロック図である。この実施形態では、図３に示される実施形態と同様リジェクションフィルタ３４が用いられており、リジェクションフィルタ３４をその特性が安定になるように制御するために、図３に示される光デマルチプレクサ４８、フォトディテクタ５０及び制御回路５２に換えて、波長可変フィルタ５８、フォトディテクタ６０及び制御回路６２が用いられている。波長可変フィルタ５８としては、例えば誘電体多層膜フィルタやＡＯＴＦが用いられる。
【００４４】
リジェクションフィルタ３４から出力されたモニタ光は波長可変フィルタ５８に供給される。波長可変フィルタ５８は例えば帯域通過フィルタであり、その通過帯域の中心波長が制御回路６２によって制御されている。
【００４５】
波長可変フィルタ５８を通過した位置チャネルの光信号はフォトディテクタ６０によって電子信号に変換され、その電気信号に基いて制御回路６２がリジェクションフィルタ３４を制御する。
【００４６】
この実施形態によると、制御回路６２からの制御信号によって波長可変フィルタ５８の通過帯域の中心波長を逐次ＷＤＭ信号光の各光信号の波長に一致させていくことができるので、全チャネルの光信号の電気信号への変換に１台のフォトディテクタ６０で足りる。従って、このような時分割制御を行なうことによって、図３に示される実施形態に対比して部品点数を大幅に削減することができる。
【００４７】
図７は本発明による光ノード装置の第４実施形態を示すブロック図である。この実施形態では、図６に示されるリジェクションフィルタ３４に換えてドロップフィルタ５４が光フィルタとして用いられており、この変更に伴い光カプラ５６がドロップフィルタ５４の出力に接続されている。
【００４８】
ドロップフィルタ５４及び光カプラ５６の動作に関しては図５に示される実施形態と同様であり、ドロップフィルタ５４の透過率の波長特性を安定にするための制御を行なう波長可変フィルタ５８、フォトディテクタ６０及び制御回路６２の動作に関しては、図６に示される実施形態に準じて理解することができる。
【００４９】
図８は本発明による光ノード装置の第５実施形態を示すブロック図である。この実施形態は、図６に示される実施形態と対比して、リジェクションフィルタ３４及び波長可変フィルタ５８が共通の基板６４上に集積化されている点で特徴付けられる。リジェクションフィルタ３４から波長可変フィルタ５８に向かうモニタ光の導波構造としては、光ファイバによる配線を用いても良いし、或いは基板６４上に形成された光導波路を用いても良い。
【００５０】
リジェクションフィルタ３４及び波長可変フィルタ５８の各々として例えばＡＯＴＦを用いる場合、これらを同一の製造プロセスで基板６４上に作りこむことは容易であるので、この実施形態によると、製造が容易で且つ小型化が可能な光ノード装置の提供が可能になる。
【００５１】
図９は本発明による光ノード装置の第６実施形態を示すブロック図である。この実施形態は、図７に示される実施形態と対比して、ドロップフィルタ５４及び波長可変フィルタ５８が共通の基板６４上に集積化されている点で特徴付けられる。ドロップフィルタ５４から波長可変フィルタ５８に向かうモニタ光の導波構造としては、光ファイバによる配線を用いても良いし、或いは基板６４上に形成された光導波路を用いても良い。
【００５２】
ドロップフィルタ５４及び波長可変フィルタ５８の各々として例えばＡＯＴＦを用いる場合、これらを同一製造プロセスで基板６４上に容易に作りこむことができるので、この実施形態によると、製造が容易で且つ小型化が可能な光ノード装置の提供が可能である。
【００５３】
図１０は本発明による光ノード装置の第７実施形態を示すブロック図である。この実施形態は、図８に示される実施形態と対比して、基板６４上に集積化される波長可変フィルタ５８が複数である点と、これに伴いフォトディテクタ６０も波長可変フィルタ５８の数に対応して複数設けられている点とで特徴付けられる。
【００５４】
図８に示される実施形態において、例えば制御回路６２が時分割で各波長チャネルに関してリジェクションフィルタ３４を制御する場合、制御の順番待ちに際して当該波長チャネルでの制御結果が目標に対してずれてしまう可能性がある。
【００５５】
これに対して、図１０に示される実施形態によれば、リジェクションフィルタ３４から出力されたモニタ光を光カプラ６６により複数のパワーに分配し、これらを波長可変フィルタ５８に入力しているようにしているので、各波長可変フィルタ５８に適当な帯域を割り当てておくことによって、時分割制御における制御の待ち時間を短縮化することができ、上記問題を解消することができる。
【００５６】
図１１は本発明による光ノード装置の第８実施形態を示すブロック図である。この実施形態は、図９に示される実施形態と対比して、基板６４上に集積化される波長可変フィルタ５８が複数である点と、これに伴いフォトディテクタ６０も波長可変フィルタ５８の数に対応して複数設けられている点とで特徴付けられる。
【００５７】
図９に示される実施形態において、例えば制御回路６２が時分割で各波長チャネルに関してドロップフィルタ５４を制御する場合、制御の順番待ちに際して当該波長チャネルでの制御結果が目標に対してずれてしまう可能性がある。
【００５８】
これに対して、図１１に示される実施形態によれば、ドロップフィルタ５４からのモニタ光を光カプラ６６により複数のパワーに分配し、これらを波長可変フィルタ５８に入力しているようにしているので、各波長可変フィルタ５８に適当な帯域を割り当てておくことによって、時分割制御における制御の待ち時間を短縮化することができ、上記問題を解消することができる。
【００５９】
以上説明した実施形態では、リジェクションフィルタやドロップフィルタ等の光フィルタの出力に基づきその光フィルタの特性をフィードバック制御するようにしているが、光フィルタの出力に基づきＷＤＭ信号光に含まれる各光信号を出力する光源をフィードバック制御して、当該光信号の波長を制御するようにしても良い。
【００６０】
本発明は以下の付記を含むものである。
【００６１】
（付記１） 光フィルタの制御方法であって、
異なる波長を有する複数の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光を光フィルタに供給して、前記複数の光信号の一部を含む出力ＷＤＭ信号光を得るステップと、
前記出力ＷＤＭ信号光をそれに含まれる光信号毎に電気信号に変換するステップと、
前記電気信号に基いて前記光フィルタをその特性が安定になるように制御するステップとを備えた方法。
【００６２】
（付記２） 付記１に記載の方法であって、
前記変換するステップは、前記出力ＷＤＭ信号光を光デマルチプレクサに供給して複数の光信号に分離するステップと、前記分離された複数の光信号の各々をフォトディテクタにより電気信号に変換するステップとを含む方法。
【００６３】
（付記３） 付記１に記載の方法であって、
前記変換するステップは、前記出力ＷＤＭ信号光を波長可変フィルタに供給するステップと、前記波長可変フィルタによって抽出された光信号をフォトディテクタにより電気信号に変換するステップとを含む方法。
【００６４】
（付記４） 付記１に記載の方法であって、
前記変換するステップは、前記出力ＷＤＭ信号光を複数の波長可変フィルタに供給するステップと、前記複数の波長可変フィルタによって抽出された光信号を複数のフォトディテクタディテクにより電気信号に変換するステップとを含む方法。
【００６５】
（付記５） 付記１に記載の方法であって、
前記光フィルタはリジェクションフィルタであり、
前記リジェクションフィルタは前記出力ＷＤＭ信号光との和が前記ＷＤＭ信号光になる通過ＷＤＭ信号光を更に出力する方法。
【００６６】
（付記６） 付記１に記載の方法であって、
前記光フィルタはドロップフィルタであり、
前記ドロップフィルタを通過した光の一部を取り出して前記出力ＷＤＭ信号光とするステップを更に備えた方法。
【００６７】
（付記７） 異なる波長を有する複数の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光を供給されて、前記複数の光信号の一部を含む出力ＷＤＭ信号光を出力する光フィルタの制御装置であって、
前記出力ＷＤＭ信号光をそれに含まれる光信号毎に電気信号に変換する手段と、
前記電気信号に基いて前記光フィルタをその特性が安定になるように制御する手段とを備えた装置。
【００６８】
（付記８） 付記７に記載の装置であって、
前記変換する手段は、前記出力ＷＤＭ信号光を供給されて複数の光信号に分離する光デマルチプレクサと、前記分離された複数の光信号を電気信号に変換する複数のフォトディテクタとを含む装置。
【００６９】
（付記９） 付記７に記載の装置であって、
前記変換する手段は、前記出力ＷＤＭ信号光を供給される波長可変フィルタと、前記波長可変フィルタによって抽出された光信号を電気信号に変換するフォトディテクタとを含む装置。
【００７０】
（付記１０） 付記７に記載の装置であって、
前記変換する手段は、前記出力ＷＤＭ信号光を供給される複数の波長可変フィルタと、前記複数の波長可変フィルタによって抽出された光信号を電気信号に変換する複数のフォトディテクタディテクとを含む装置。
【００７１】
（付記１１） 付記７に記載の装置であって、
前記光フィルタはリジェクションフィルタであり、
前記リジェクションフィルタは前記出力ＷＤＭ信号光との和が前記ＷＤＭ信号光になる通過ＷＤＭ信号光を更に出力する装置。
【００７２】
（付記１２） 付記７に記載の装置であって、
前記光フィルタはドロップフィルタであり、
前記ドロップフィルタを通過した光の一部を取り出して前記出力ＷＤＭ信号光とする光カプラを更に備えた装置。
【００７３】
（付記１３） 光ノード装置であって、
異なる波長を有する複数の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光を供給されて、前記複数の光信号の一部を含む出力ＷＤＭ信号光を出力する光フィルタと、
前記出力ＷＤＭ信号光をそれに含まれる光信号毎に電気信号に変換する手段と、
前記電気信号に基いて前記光フィルタをその特性が安定になるように制御する手段とを備えた装置。
【００７４】
（付記１４） 付記１３に記載の装置であって、
前記変換する手段は、前記出力ＷＤＭ信号光を供給されて複数の光信号に分離する光デマルチプレクサと、前記分離された複数の光信号を電気信号に変換する複数のフォトディテクタとを含む装置。
【００７５】
（付記１５） 付記１３に記載の装置であって、
前記変換する手段は、前記出力ＷＤＭ信号光を供給される波長可変フィルタと、前記波長可変フィルタによって抽出された光信号を電気信号に変換するフォトディテクタとを含む装置。
【００７６】
（付記１６） 付記１３に記載の装置であって、
前記変換する手段は、前記出力ＷＤＭ信号光を供給される複数の波長可変フィルタと、前記複数の波長可変フィルタによって抽出された光信号を電気信号に変換する複数のフォトディテクタディテクとを含む装置。
【００７７】
（付記１７） 付記１３に記載の装置であって、
前記光フィルタはリジェクションフィルタであり、
前記リジェクションフィルタは前記出力ＷＤＭ信号光との和が前記ＷＤＭ信号光になる通過ＷＤＭ信号光を更に出力する装置。
【００７８】
（付記１８） 付記１３に記載の装置であって、
前記光フィルタはドロップフィルタであり、
前記ドロップフィルタを通過した光の一部を取り出して前記出力ＷＤＭ信号光とする光カプラを更に備えた装置。
【００７９】
（付記１９） 異なる波長を有する複数の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光を光フィルタに供給して、前記複数の光信号の一部を含む出力ＷＤＭ信号光を得るするステップと、
前記出力ＷＤＭ信号光をそれに含まれる光信号毎に電気信号に変換するステップと、
前記電気信号に基いて前記ＷＤＭ信号光の各光信号をその波長が安定になるように制御するステップとを備えた方法。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、ＷＤＭ信号光における波長数が増えても光フィルタや光源の制御が困難になることがない方法及び装置の提供が可能になるという効果が生じる。
【００８１】
本発明の特定の実施形態により得られる効果については以上説明した通りであるので、その説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はＯＡＤＭノードのネットワーク構成例を示すブロック図である。
【図２】図２は図１に示される各ノードとして使用可能なＯＡＤＭの構成例を示すブロック図である。
【図３】図３は本発明による光ノード装置の第１実施形態を示すブロック図である。
【図４】図４は本発明に適用可能なＡＯＴＦの平面図である。
【図５】図５は本発明による光ノード装置の第２実施形態を示すブロック図である。
【図６】図６は本発明による光ノード装置の第３実施形態を示すブロック図である。
【図７】図７は本発明による光ノード装置の第４実施形態を示すブロック図である。
【図８】図８は本発明による光ノード装置の第５実施形態を示すブロック図である。
【図９】図９は本発明による光ノード装置の第６実施形態を示すブロック図である。
【図１０】図１０は本発明による光ノード装置の第７実施形態を示すブロック図である。
【図１１】図１１は本発明による光ノード装置の第８実施形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
３４ リジェクションフィルタ
４８ 光デマルチプレクサ
５０，６０ フォトディテクタ
５２，６２ 制御回路
５４ ドロップフィルタ
５６，６６ 光カプラ
【発明の属する技術分野】
本発明は光フィルタの制御方法及び制御装置並びに光ノード装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットトラフィックを中心とするデータ通信需要の爆発的な増大に伴い、バックボーンネットワークの大容量化及び超長距離化が求められている。また、ユーザの利用するサービスも多種多様となることから、高信頼で柔軟性に富み、経済的なネットワークの実現が求められている。
【０００３】
近年においては、波長分割多重（ＷＤＭ）伝送技術及び光増幅技術により、大容量化及び超長距離化は飛躍的に進み、伝送路コストの低減が可能になっている。しかし、信号の高速化及び大容量化に追従させてネットワークノードの情報処理能力を増大させようとする場合、従来からの光／電気変換と電気スイッチを用いた方法では、ノードコストの増大及び大規模化を避けることができない。このような背景から、経済的且つ小型なノードを実現するために、大規模な電子回路を光回路に置き換え、光領域での光パスの単位で様々な処理を行う光分岐挿入装置（ＯＡＤＭ：光アッド・ドロップマルチプレクサ）や光クロスコネクト装置（ＯＸＣ）の開発が求められている。
【０００４】
これらの装置では、光をオン／オフする、光を減衰させる、或いは１×ｎに切り換える等の機能を持つ光スイッチや波長毎に信号光を振り分ける波長フィルタ等の多くの光機能デバイスが用いられる。光機能デバイスの中で、波長分割多重信号光の中から所望の複数波長の光信号を一括して処理するデバイスは、ＯＡＤＭを実現する上で重要なキーデバイスの一つである。ここで、一括処理とは、例えば、ＡＯＴＦ（Ａｃｏｕｓｔｏｏｐｔｉｃ ｔｕｎａｂｌｅ ｆｉｌｔｅｒ）のようなデバイスを用いて行なうことができ、これにより、多波長の一括ブロッキングや一括抽出（ドロップ）が可能になる。
【０００５】
図１を参照すると、ＯＡＤＭノードのネットワーク構成例が示されている。各々ＯＡＤＭによって提供されるノード２（＃１，＃２，・・・，＃ｎ）が光ファイバ伝送路４により結ばれてリング状のネットワークが構成されている。また、同じく各々ＯＡＤＭによって提供されるノード６（＃１，＃２，・・・，＃ｎ）が光ファイバ伝送路８によって結ばれてもう一つのリング状ネットワークが構成されている。ここで、ノード２（＃１）及びノード６（＃１）は共通である。
【０００６】
今、異なる波長λ1〜λ6を有する６チャネルの光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光がノード２（＃ｎ）からノード２（＃１）に向けて伝送されているとする。このときのノード２（＃１）の動作例は、例えば、波長λ1，λ4及びλ6の光信号をノード２（＃２）に送り、残りの波長λ2，λ3及びλ5の光信号をノード６（＃２）に送ることである。
【０００７】
図２を参照すると、図１に示される各ノードとして使用可能なＯＡＤＭの構成例が示されている。このＯＡＤＭは、入力ポートから出力ポートに向けて光増幅器１０、光カプラ１２、ブロッキング部１４、光カプラ１６及び光増幅器１８をこの順に有している。
【０００８】
入力したＷＤＭ信号光は、光増幅器１０で増幅された後、光カプラ１２により２分岐され、一方はブロッキング部１４に、他方は光増幅器２０により増幅されてドロップ部２２に供給される。
【０００９】
ドロップ部２２に供給されたＷＤＭ信号光は、光カプラ２４を経てドロップフィルタ２６に供給され、ドロップされる複数の光信号に分けられる。各光信号はフォトディテクタ２８により電気信号に変換され、その電気信号に基いて制御回路及びＲＦ発振器３２がドロップフィルタを制御する。
【００１０】
ブロッキング部１４に供給されたＷＤＭ信号光は、このＯＡＤＭを通過すべきＷＤＭ信号光とその残りに相当する阻止されるべきＷＤＭ信号光とに分けられる。阻止されたＷＤＭ信号光はフォトディテクタ３６により電気信号に変換され、その電気信号に基いて制御回路３８及びＲＦ発振器４０がリジェクションフィルタ３４を制御する。通過すべきＷＤＭ信号光は光カプラ１６を通って光増幅器１８によって増幅されて出力される。このＯＡＤＭでアッドされるべき光信号は、波長可変ＬＤ４２により波長を変換されて或いは直接に光カプラ４６及び１６を通って通過すべきＷＤＭ信号光に加えられる。
【００１１】
図から明らかなように、このＯＡＤＭの主要な２つの機能は、所望の単数又は複数の波長の光信号を選択的にドロップすること及びブロッキングすることである。複数の波長の光信号を一括してドロップするケースは、２つ以上のリング網或いはネットワークが重なり合った部分のノードで要求される機能であり、例えば、一方のネットワークから他方のネットワークに複数波長を送りこむ場合である。また、複数の波長の光信号を一括ブロッキングするケースは、ノード内の通過光の中で終端させる必要がある波長、或いは挿入される波長と衝突する可能性のある波長に対して行なわれるものである。
【００１２】
各ノードでは、任意波長に対して分岐・挿入を可能にすることがネットワークを柔軟に運営する上で重要である。この場合、任意の複数波長に対しての一括処理を行なうためには、波長可変機能を有するＡＯＴＦのようなデバイスが有用である。
【００１３】
波長可変機能を用いて所望の波長の光信号を選択的に分離する場合、デバイスのフィルタリング特性の等過中心波長を所望の波長に完全に一致させる必要がある。一致しないと、ブロッキング処理ではリジェクションレベルの劣化や多チャネルを誤ってブロッキングすることが生じ、ドロップ処理では、挿入損失が増大したり多チャネルを誤ってドロップすること等が生じ、ノードとしては致命的となる。
【００１４】
一般的に、送信光源として用いられるＬＤ（レーザダイオード）の発振波長は揺らぎを持ち、また、透過率の波長特性を持つデバイス自身にも経時変化、環境変化、制御誤差等で透過中心波長に揺らぎが生じる。このため、安定動作を行なうためには、波長ずれ誤差を検出してフィードバックを行なうトラッキング制御が必須となる。
【００１５】
例えばブロッキングの場合には、ブロックされた波長の相補的信号光をデバイスからモニタ光として取りだし、そのモニタ光のパワーが最大になるようにフィードバック制御が行なわれる。また、ドロップの場合には、ドロップ光を分岐してその一方をモニタ光とし、モニタ光のパワーが最大になるようにフィードバック制御が行なわれる。
【００１６】
トラッキングは一般的に波長毎に行なわれ、制御する波長に対する誤差だけを読み取りその透過中心波長が制御される。一括ブロッキングや一括ドロップを行なう場合、モニタ光としても一括して複数の波長の光信号が出力されるので、誤差信号がどの波長に対してのものなのかを特定する必要がある。この特定の方法としては、フィードバックを行なう波長の駆動信号にパイロットトーン（或いはディザリング）を付加する、或いは波長毎に異なる周波数のディザリングを付加する等がある。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、複数波長の場合でもディザリング等により波長の識別は可能であるが、処理すべき波長数が増えてモニタポートに出力される波長数が増加すると、制御の対象となる波長以外の波長の光信号のパワーが増大し、それが検出信号に対して雑音となる。このように、従来技術による場合、波長数が増えると光フィルタや光源の制御が困難になるという問題がある。
【００１８】
制御が困難になる理由としては、上述の他に、フォトディテクタ及び電子回路のアンプの飽和を考慮して前以てダイナミックレンジを大きくとり飽和を避けようとすると転出信号振幅が相対的に小さくなりＳ／Ｎが劣化することや、ディザリング周波数に近い他の波長の揺らぎが検出制度を劣化させること等である。
【００１９】
よって、本発明の目的は、ＷＤＭ信号光の波長数が増えても光フィルタや光源の制御が困難になることのない方法及び装置を提供することである。
【００２０】
本発明の他の目的は以下の説明から明らかになる。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の側面によると、光フィルタの制御方法が提供される。この方法は、異なる波長を有する複数の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光を前記光フィルタに供給して、前記複数の光信号の一部を含む第１及び第２のＷＤＭ信号光を分配出力するステップと、複数の波長可変光フィルタを用いて前記第２のＷＤＭ信号光に含まれる複数波長の出力信号光をそれぞれ抽出するステップと、複数のフォトディテクタを用いて前記複数の波長可変光フィルタの出力信号光を電気信号に変換するステップと、それぞれの前記波長可変光フィルタが複数の波長の出力信号光を順次抽出出力するように該波長可変光フィルタの波長可変機能を時分割に制御し、該波長可変フィルタに対応して設けられた前記フォトディテクタからの電気信号に基づいて、該電気信号に対応する前記波長可変フィルタが出力した出力信号光の波長について、前記光フィルタの透過中心波長の透過率の波長特性が所望となるように前記光フィルタを制御するステップとを備えている。
【００２２】
本発明の第２の側面によると、異なる波長を有する複数の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光を供給されて、前記複数の光信号の一部を含む第１及び第２のＷＤＭ信号光を分配出力する光フィルタの制御装置であって、前記第２のＷＤＭ信号光に含まれる複数波長の出力信号光をそれぞれ抽出する複数の波長可変光フィルタと、前記複数の波長可変光フィルタの出力信号光を電気信号に変換する複数のフォトディテクタと、それぞれの前記波長可変光フィルタが複数の波長の出力信号光を順次抽出出力するように該波長可変光フィルタの波長可変機能を時分割に制御し、該波長可変光フィルタに対応して設けられた前記フォトディテクタからの電気信号に基づいて、該電気信号に対応する前記波長可変フィルタが出力した出力信号光の波長について、前記光フィルタの透過中心波長の透過率の波長特性が所望となるように前記光フィルタを制御する手段とを備えている。
【００２３】
本発明の第３の側面によると、光ノード装置が提供される。この装置は、異なる波長を有する複数の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光を供給されて、前記複数の光信号の一部を含む第１及び第２のＷＤＭ信号光を分配出力する光フィルタと、前記第２のＷＤＭ信号光に含まれる複数波長の出力信号光をそれぞれ抽出する複数の波長可変光フィルタと、前記複数の波長可変光フィルタの出力信号光を電気信号に変換する複数のフォトディテクタと、それぞれの前記波長可変光フィルタが複数の波長の出力信号光を順次抽出出力するように該波長可変光フィルタの波長可変機能を時分割に制御し、該波長可変光フィルタに対応して設けられた前記フォトディテクタからの電気信号に基づいて、該電気信号に対応する前記波長可変フィルタが出力した出力信号光の波長について、前記光フィルタの透過中心波長の透過率の波長特性が所望となるように前記光フィルタを制御する手段とを備えている。
【００２４】
本発明によると、分配された前記第１及び第２のＷＤＭ信号光の和は、前記ＷＤＭ信号光であり、前記制御するステップは、前記光フィルタの透過率の波長特性が安定になるように制御する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の望ましい実施の形態を詳細に説明する。
【００２６】
従来技術において制御が困難になる理由は、一括処理するときにモニタ光に現れる多波長の光パワーに起因している。本発明では、多波長の影響を無くすために、光領域で制御したい波長のみが分離される。例えば、波長を特定するために各波長にディザリングを付加し、受光後の電気段で分離する方法と併用することによって、光領域での所望波長の分離を容易に行なうことができる。
【００２７】
図３を参照すると、本発明による光ノード装置の第１実施形態が示されている。この装置は、光フィルタとしてのリジェクションフィルタ３４と、フィルタ３４を制御するための光デマルチプレクサ４８、フォトディテクタ（ＰＤ）５０及び制御回路５２とを備えている。
【００２８】
リジェクションフィルタ３４には異なる波長λ1，λ2，・・・，λnを有する複数の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光が供給される。制御された状態でリジェクションフィルタ３４が有効に機能して、通過光及びモニタ光がフィルタ３４から出力される。ここで、例えば通過光は波長λ1及びλ4の光信号を含み、モニタ光は波長λ2，λ3及びλnの光信号を含んでいる。このように、リジェクションフィルタ３４では、通過光及びモニタ光の和が、供給されたＷＤＭ信号光となっている。
【００２９】
リジェクションフィルタ３４から出力されたモニタ光は、光デマルチプレクサ４８によって各波長の光信号に分けられ、各光信号はフォトディテクタ５０によって電気信号に変換される。その電気信号はそれぞれ制御回路５２に供給され、制御回路５２は例えばリジェクションフィルタ３４の透過率の波長特性が安定になるようにフィルタ３４を制御する。
【００３０】
リジェクションフィルタ３４としては例えばＡＯＴＦを用いることができ、光デマルチプレクサ４８としてはＡＷＧ（アレイ導波路）や誘電体多層膜フィルタ等を用いることができる。
【００３１】
光フィルタとしてのＡＯＴＦに適した装置として、光導波路及びこの光導波路に関連して伝搬する表面弾性波（ＳＡＷ）の導波構造を基板上に有する装置が知られている。例えば、光の複屈折性を有するＬｉＮｂＯ3基板上にＴｉを熱拡散することによって、ＡＯＴＦに適した光導波路を得ることができる。また、その光導波路に関連して表面弾性波を伝搬させるために、インターディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）が基板上に形成される。ＩＤＴにより発生した表面弾性波はＳＡＷガイドによって予め定められた経路を伝搬し、ＳＡＷ吸収体によって吸収されて熱に変換される。
【００３２】
表面弾性波が光導波路に関連して伝搬することによって、表面弾性波のパワー及び周波数並びに光導波路の複屈折に応じて決定される特定波長の光に関して、ＴＥモードからＴＭモードへのモード変換或いはこれと逆のモード変換が行なわれる（モード変換器）。従って、このモード変換された光を変更ビームスプリッタ等の特定の手段によって取り出すことによって、例えば、波長分割多重された複数チャネルの光信号を選択光及び非選択光とに分けることができる。選択光の波長は表面弾性波の周波数に依存するので、選択光の波長は表面弾性波の周波数によってチューナブルとなる。
【００３３】
図４を参照すると、図３に示されるリジェクションフィルタ３４として用いることができるＡＯＴＦの平面図が示されている。１０１はニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）からなる基板、１０２は表面弾性波を発生するＩＤＴ、１０３ａ及び１０３ｂは光の互いに直交する偏波成分を分ける偏波ビームスプリッタ、１０４は表面弾性波を伝搬させるＳＡＷガイド、１０５ａ及び１０５ｂは光導波路、１０６及び１０６´はＳＡＷ吸収体、１０７は入力光、１０８は非選択光、１０９は選択光である。
【００３４】
図示しないファイバ中を伝搬してきた光は、入力光１０７として基板１０１の端面から入射され、偏波ビームスプリッタ１０３ａに達する。偏波ビームスプリッタ１０３ａは供給された光のＴＥ成分とＴＭ成分とを空間的に分離して出力する。
【００３５】
ＴＭ光は光導波路１０５ａ中を、ＴＥ光は光導波路１０５ｂ中を伝搬して偏波ビームスプリッタ１０３ｂに達する。偏波ビームスプリッタ１０３ｂは構造上偏波ビームスプリッタ１０３ａと同様に動作するので、ＴＥ光及びＴＭ光は非選択光１０８として出力される。
【００３６】
ここで、ＩＤＴ１０２にＲＦ信号が与えられると、基板１０１上で表面弾性波が発生する。ＳＡＷガイド１０４の領域では表面弾性波の音速がその周りに比べて遅いので、発生した表面弾性波はＳＡＷガイド１０４の領域に閉じ込められて伝搬する。
【００３７】
このとき、ＩＤＴ１０２に与えられたＲＦ信号の周波数に従って決定されるある波長の光に関して、光導波路１０５ａ及び１０５ｂを伝搬中に偏波面回転が生じる。偏波ビームスプリッタ１０３ｂの手前で９０度偏波面回転が起こるようにＲＦ信号のパワーを調節すると、光導波路１０５ａを通った光はＴＥ光、光導波路１０５ｂを通った光はＴＭ光となって偏波ビームスプリッタ１０３ｂを通過するので、ＴＥ光及びＴＭ光ともに選択光１０９として出力される。
【００３８】
図４に示される非選択光１０８及び選択光１０９の一方を図３に示される通過光とし、他方をモニタ光とすることによって、リジェクションフィルタ３４の機能が得られる。例えばモニタ光が選択光１０９である場合、波長λ2，λ3及びλnにそれぞれ一義的に対応する周波数（例えば１７０ＭＨｚ程度）を有するＲＦ信号が制御回路５２からリジェクションフィルタ３４に与えられる。各ＲＦ信号にはパイロットトーン或いはディザリングが重畳されており、同期検波等の手段を用いることによってリジェクションフィルタ３４の例えば各チャネルの透過中心波長が安定化させられる。
【００３９】
この実施形態では、光デマルチプレクサ４８を用いて、モニタ光に含まれる複数の光信号をその波長毎にフォトディテクタ５０により電気信号に変換している。従って、処理すべき波長数が増えたとしても、制御したい波長以外の光パワーが当該フォトダイオード５０に与えられることがなく、検出信号に対する雑音が生じにくくなる。また、フォトディテクタ５０やその回りの電子回路のアンプの飽和を考慮してダイナミックレンズを大きくする必要がないので、検出信号振幅が相対的に大きくなり、Ｓ／Ｎが良好になる。さらに、ディザリング周波数に近い他の波長の揺らぎが検出精度を劣化させることもない。
【００４０】
図５は本発明による光ノード装置の第２実施形態を示すブロック図である。ここでは、図３に示されるリジェクションフィルタ３４に代えて光フィルタとしてドロップフィルタ５４が用いられている。ドロップフィルタ５４には、図３に示される実施例におけるのと同様に、波長λ1，λ2，・・・，λnの光信号を含むＷＤＭ信号光が供給され、ドロップフィルタ５４からは、例えば、波長λ2，λ3及びλnの光信号を含む出力ＷＤＭ信号光が出力される。
【００４１】
このように、ドロップフィルタ５４の出力は１系統であるので、制御に供するモニタ光を得るために光カプラ５６が設けられている。ドロップフィルタ５４からの出力ＷＤＭ信号光は光カプラ５６により通過光（ドロップ光）及びモニタ光に分けられ、通過光がこの装置の出力となる。
【００４２】
モニタ光は図３に示される実施形態におけるのと同じように光デマルチプレクサ４８により波長毎にそれぞれのフォトディテクタ５０に供給され、フォトディテクタ５０から出力された電気信号に基いて制御回路５２がドロップフィルタ５４を制御する。この制御及びそれにより得られる技術的効果については、図３に示される実施形態におけるのと同様であるので、その説明を省略する。
【００４３】
図６は本発明による光ノード装置の第３実施形態を示すブロック図である。この実施形態では、図３に示される実施形態と同様リジェクションフィルタ３４が用いられており、リジェクションフィルタ３４をその特性が安定になるように制御するために、図３に示される光デマルチプレクサ４８、フォトディテクタ５０及び制御回路５２に換えて、波長可変フィルタ５８、フォトディテクタ６０及び制御回路６２が用いられている。波長可変フィルタ５８としては、例えば誘電体多層膜フィルタやＡＯＴＦが用いられる。
【００４４】
リジェクションフィルタ３４から出力されたモニタ光は波長可変フィルタ５８に供給される。波長可変フィルタ５８は例えば帯域通過フィルタであり、その通過帯域の中心波長が制御回路６２によって制御されている。
【００４５】
波長可変フィルタ５８を通過した位置チャネルの光信号はフォトディテクタ６０によって電子信号に変換され、その電気信号に基いて制御回路６２がリジェクションフィルタ３４を制御する。
【００４６】
この実施形態によると、制御回路６２からの制御信号によって波長可変フィルタ５８の通過帯域の中心波長を逐次ＷＤＭ信号光の各光信号の波長に一致させていくことができるので、全チャネルの光信号の電気信号への変換に１台のフォトディテクタ６０で足りる。従って、このような時分割制御を行なうことによって、図３に示される実施形態に対比して部品点数を大幅に削減することができる。
【００４７】
図７は本発明による光ノード装置の第４実施形態を示すブロック図である。この実施形態では、図６に示されるリジェクションフィルタ３４に換えてドロップフィルタ５４が光フィルタとして用いられており、この変更に伴い光カプラ５６がドロップフィルタ５４の出力に接続されている。
【００４８】
ドロップフィルタ５４及び光カプラ５６の動作に関しては図５に示される実施形態と同様であり、ドロップフィルタ５４の透過率の波長特性を安定にするための制御を行なう波長可変フィルタ５８、フォトディテクタ６０及び制御回路６２の動作に関しては、図６に示される実施形態に準じて理解することができる。
【００４９】
図８は本発明による光ノード装置の第５実施形態を示すブロック図である。この実施形態は、図６に示される実施形態と対比して、リジェクションフィルタ３４及び波長可変フィルタ５８が共通の基板６４上に集積化されている点で特徴付けられる。リジェクションフィルタ３４から波長可変フィルタ５８に向かうモニタ光の導波構造としては、光ファイバによる配線を用いても良いし、或いは基板６４上に形成された光導波路を用いても良い。
【００５０】
リジェクションフィルタ３４及び波長可変フィルタ５８の各々として例えばＡＯＴＦを用いる場合、これらを同一の製造プロセスで基板６４上に作りこむことは容易であるので、この実施形態によると、製造が容易で且つ小型化が可能な光ノード装置の提供が可能になる。
【００５１】
図９は本発明による光ノード装置の第６実施形態を示すブロック図である。この実施形態は、図７に示される実施形態と対比して、ドロップフィルタ５４及び波長可変フィルタ５８が共通の基板６４上に集積化されている点で特徴付けられる。ドロップフィルタ５４から波長可変フィルタ５８に向かうモニタ光の導波構造としては、光ファイバによる配線を用いても良いし、或いは基板６４上に形成された光導波路を用いても良い。
【００５２】
ドロップフィルタ５４及び波長可変フィルタ５８の各々として例えばＡＯＴＦを用いる場合、これらを同一製造プロセスで基板６４上に容易に作りこむことができるので、この実施形態によると、製造が容易で且つ小型化が可能な光ノード装置の提供が可能である。
【００５３】
図１０は本発明による光ノード装置の第７実施形態を示すブロック図である。この実施形態は、図８に示される実施形態と対比して、基板６４上に集積化される波長可変フィルタ５８が複数である点と、これに伴いフォトディテクタ６０も波長可変フィルタ５８の数に対応して複数設けられている点とで特徴付けられる。
【００５４】
図８に示される実施形態において、例えば制御回路６２が時分割で各波長チャネルに関してリジェクションフィルタ３４を制御する場合、制御の順番待ちに際して当該波長チャネルでの制御結果が目標に対してずれてしまう可能性がある。
【００５５】
これに対して、図１０に示される実施形態によれば、リジェクションフィルタ３４から出力されたモニタ光を光カプラ６６により複数のパワーに分配し、これらを波長可変フィルタ５８に入力しているようにしているので、各波長可変フィルタ５８に適当な帯域を割り当てておくことによって、時分割制御における制御の待ち時間を短縮化することができ、上記問題を解消することができる。
【００５６】
図１１は本発明による光ノード装置の第８実施形態を示すブロック図である。この実施形態は、図９に示される実施形態と対比して、基板６４上に集積化される波長可変フィルタ５８が複数である点と、これに伴いフォトディテクタ６０も波長可変フィルタ５８の数に対応して複数設けられている点とで特徴付けられる。
【００５７】
図９に示される実施形態において、例えば制御回路６２が時分割で各波長チャネルに関してドロップフィルタ５４を制御する場合、制御の順番待ちに際して当該波長チャネルでの制御結果が目標に対してずれてしまう可能性がある。
【００５８】
これに対して、図１１に示される実施形態によれば、ドロップフィルタ５４からのモニタ光を光カプラ６６により複数のパワーに分配し、これらを波長可変フィルタ５８に入力しているようにしているので、各波長可変フィルタ５８に適当な帯域を割り当てておくことによって、時分割制御における制御の待ち時間を短縮化することができ、上記問題を解消することができる。
【００５９】
以上説明した実施形態では、リジェクションフィルタやドロップフィルタ等の光フィルタの出力に基づきその光フィルタの特性をフィードバック制御するようにしているが、光フィルタの出力に基づきＷＤＭ信号光に含まれる各光信号を出力する光源をフィードバック制御して、当該光信号の波長を制御するようにしても良い。
【００６０】
本発明は以下の付記を含むものである。
【００６１】
（付記１） 光フィルタの制御方法であって、
異なる波長を有する複数の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光を光フィルタに供給して、前記複数の光信号の一部を含む出力ＷＤＭ信号光を得るステップと、
前記出力ＷＤＭ信号光をそれに含まれる光信号毎に電気信号に変換するステップと、
前記電気信号に基いて前記光フィルタをその特性が安定になるように制御するステップとを備えた方法。
【００６２】
（付記２） 付記１に記載の方法であって、
前記変換するステップは、前記出力ＷＤＭ信号光を光デマルチプレクサに供給して複数の光信号に分離するステップと、前記分離された複数の光信号の各々をフォトディテクタにより電気信号に変換するステップとを含む方法。
【００６３】
（付記３） 付記１に記載の方法であって、
前記変換するステップは、前記出力ＷＤＭ信号光を波長可変フィルタに供給するステップと、前記波長可変フィルタによって抽出された光信号をフォトディテクタにより電気信号に変換するステップとを含む方法。
【００６４】
（付記４） 付記１に記載の方法であって、
前記変換するステップは、前記出力ＷＤＭ信号光を複数の波長可変フィルタに供給するステップと、前記複数の波長可変フィルタによって抽出された光信号を複数のフォトディテクタディテクにより電気信号に変換するステップとを含む方法。
【００６５】
（付記５） 付記１に記載の方法であって、
前記光フィルタはリジェクションフィルタであり、
前記リジェクションフィルタは前記出力ＷＤＭ信号光との和が前記ＷＤＭ信号光になる通過ＷＤＭ信号光を更に出力する方法。
【００６６】
（付記６） 付記１に記載の方法であって、
前記光フィルタはドロップフィルタであり、
前記ドロップフィルタを通過した光の一部を取り出して前記出力ＷＤＭ信号光とするステップを更に備えた方法。
【００６７】
（付記７） 異なる波長を有する複数の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光を供給されて、前記複数の光信号の一部を含む出力ＷＤＭ信号光を出力する光フィルタの制御装置であって、
前記出力ＷＤＭ信号光をそれに含まれる光信号毎に電気信号に変換する手段と、
前記電気信号に基いて前記光フィルタをその特性が安定になるように制御する手段とを備えた装置。
【００６８】
（付記８） 付記７に記載の装置であって、
前記変換する手段は、前記出力ＷＤＭ信号光を供給されて複数の光信号に分離する光デマルチプレクサと、前記分離された複数の光信号を電気信号に変換する複数のフォトディテクタとを含む装置。
【００６９】
（付記９） 付記７に記載の装置であって、
前記変換する手段は、前記出力ＷＤＭ信号光を供給される波長可変フィルタと、前記波長可変フィルタによって抽出された光信号を電気信号に変換するフォトディテクタとを含む装置。
【００７０】
（付記１０） 付記７に記載の装置であって、
前記変換する手段は、前記出力ＷＤＭ信号光を供給される複数の波長可変フィルタと、前記複数の波長可変フィルタによって抽出された光信号を電気信号に変換する複数のフォトディテクタディテクとを含む装置。
【００７１】
（付記１１） 付記７に記載の装置であって、
前記光フィルタはリジェクションフィルタであり、
前記リジェクションフィルタは前記出力ＷＤＭ信号光との和が前記ＷＤＭ信号光になる通過ＷＤＭ信号光を更に出力する装置。
【００７２】
（付記１２） 付記７に記載の装置であって、
前記光フィルタはドロップフィルタであり、
前記ドロップフィルタを通過した光の一部を取り出して前記出力ＷＤＭ信号光とする光カプラを更に備えた装置。
【００７３】
（付記１３） 光ノード装置であって、
異なる波長を有する複数の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光を供給されて、前記複数の光信号の一部を含む出力ＷＤＭ信号光を出力する光フィルタと、
前記出力ＷＤＭ信号光をそれに含まれる光信号毎に電気信号に変換する手段と、
前記電気信号に基いて前記光フィルタをその特性が安定になるように制御する手段とを備えた装置。
【００７４】
（付記１４） 付記１３に記載の装置であって、
前記変換する手段は、前記出力ＷＤＭ信号光を供給されて複数の光信号に分離する光デマルチプレクサと、前記分離された複数の光信号を電気信号に変換する複数のフォトディテクタとを含む装置。
【００７５】
（付記１５） 付記１３に記載の装置であって、
前記変換する手段は、前記出力ＷＤＭ信号光を供給される波長可変フィルタと、前記波長可変フィルタによって抽出された光信号を電気信号に変換するフォトディテクタとを含む装置。
【００７６】
（付記１６） 付記１３に記載の装置であって、
前記変換する手段は、前記出力ＷＤＭ信号光を供給される複数の波長可変フィルタと、前記複数の波長可変フィルタによって抽出された光信号を電気信号に変換する複数のフォトディテクタディテクとを含む装置。
【００７７】
（付記１７） 付記１３に記載の装置であって、
前記光フィルタはリジェクションフィルタであり、
前記リジェクションフィルタは前記出力ＷＤＭ信号光との和が前記ＷＤＭ信号光になる通過ＷＤＭ信号光を更に出力する装置。
【００７８】
（付記１８） 付記１３に記載の装置であって、
前記光フィルタはドロップフィルタであり、
前記ドロップフィルタを通過した光の一部を取り出して前記出力ＷＤＭ信号光とする光カプラを更に備えた装置。
【００７９】
（付記１９） 異なる波長を有する複数の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光を光フィルタに供給して、前記複数の光信号の一部を含む出力ＷＤＭ信号光を得るするステップと、
前記出力ＷＤＭ信号光をそれに含まれる光信号毎に電気信号に変換するステップと、
前記電気信号に基いて前記ＷＤＭ信号光の各光信号をその波長が安定になるように制御するステップとを備えた方法。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、ＷＤＭ信号光における波長数が増えても光フィルタや光源の制御が困難になることがない方法及び装置の提供が可能になるという効果が生じる。
【００８１】
本発明の特定の実施形態により得られる効果については以上説明した通りであるので、その説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はＯＡＤＭノードのネットワーク構成例を示すブロック図である。
【図２】図２は図１に示される各ノードとして使用可能なＯＡＤＭの構成例を示すブロック図である。
【図３】図３は本発明による光ノード装置の第１実施形態を示すブロック図である。
【図４】図４は本発明に適用可能なＡＯＴＦの平面図である。
【図５】図５は本発明による光ノード装置の第２実施形態を示すブロック図である。
【図６】図６は本発明による光ノード装置の第３実施形態を示すブロック図である。
【図７】図７は本発明による光ノード装置の第４実施形態を示すブロック図である。
【図８】図８は本発明による光ノード装置の第５実施形態を示すブロック図である。
【図９】図９は本発明による光ノード装置の第６実施形態を示すブロック図である。
【図１０】図１０は本発明による光ノード装置の第７実施形態を示すブロック図である。
【図１１】図１１は本発明による光ノード装置の第８実施形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
３４ リジェクションフィルタ
４８ 光デマルチプレクサ
５０，６０ フォトディテクタ
５２，６２ 制御回路
５４ ドロップフィルタ
５６，６６ 光カプラ
Claims (4)
- 光フィルタの制御方法であって、
異なる波長を有する複数の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光を前記光フィルタに供給して、前記複数の光信号の一部を含む第１及び第２のＷＤＭ信号光を分配出力するステップと、
複数の波長可変光フィルタを用いて前記第２のＷＤＭ信号光に含まれる複数波長の出力信号光をそれぞれ抽出するステップと、
複数のフォトディテクタを用いて前記複数の波長可変光フィルタの出力信号光を電気信号に変換するステップと、
それぞれの前記波長可変光フィルタが複数の波長の出力信号光を順次抽出出力するように該波長可変光フィルタの波長可変機能を時分割に制御し、該波長可変光フィルタに対応して設けられた前記フォトディテクタからの電気信号に基づいて、該電気信号に対応する前記波長可変光フィルタが出力した出力信号光の波長について、前記光フィルタの透過中心波長の透過率の波長特性が所望となるように前記光フィルタを制御するステップと、
を備えた方法。 - 異なる波長を有する複数の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光を供給されて、前記複数の光信号の一部を含む第１及び第２のＷＤＭ信号光を分配出力する光フィルタの制御装置であって、
前記第２のＷＤＭ信号光に含まれる複数波長の出力信号光をそれぞれ抽出する複数の波長可変光フィルタと、
前記複数の波長可変光フィルタの出力信号光を電気信号に変換する複数のフォトディテクタと、
それぞれの前記波長可変光フィルタが複数の波長の出力信号光を順次抽出出力するように該波長可変光フィルタの波長可変機能を時分割に制御し、該波長可変光フィルタに対応して設けられた前記フォトディテクタからの電気信号に基づいて、該電気信号に対応する前記波長可変光フィルタが出力した出力信号光の波長について、前記光フィルタの透過中心波長の透過率の波長特性が所望となるように前記光フィルタを制御する手段と、
を備えた装置。 - 光ノード装置であって、
異なる波長を有する複数の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光を供給されて、前記複数の光信号の一部を含む第１及び第２のＷＤＭ信号光を分配出力する光フィルタと、
前記第２のＷＤＭ信号光に含まれる複数波長の出力信号光をそれぞれ抽出する複数の波長可変光フィルタと、
前記複数の波長可変光フィルタの出力信号光を電気信号に変換する複数のフォトディテクタと、
それぞれの前記波長可変光フィルタが複数の波長の出力信号光を順次抽出出力するように該波長可変光フィルタの波長可変機能を時分割に制御し、該波長可変光フィルタに対応して設けられた前記フォトディテクタからの電気信号に基づいて、該電気信号に対応する前記波長可変フィルタが出力した出力信号光の波長について、前記光フィルタの透過中心波長の透過率の波長特性が所望となるように前記光フィルタを制御する手段と、
を備えたノード装置。 - 請求項１記載の光フィルタの制御方法であって、
分配された前記第１及び第２のＷＤＭ信号光の和は、前記ＷＤＭ信号光であり、前記制御するステップは、前記光フィルタの透過率の波長特性が安定になるように制御する光フィルタの制御方法。
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