JP2000356551A - 分光装置並びにそれを利用した光スペクトルアナライザおよび送信端装置およびadm装置 - Google Patents

分光装置並びにそれを利用した光スペクトルアナライザおよび送信端装置およびadm装置

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JP2000356551A
JP2000356551A JP11169160A JP16916099A JP2000356551A JP 2000356551 A JP2000356551 A JP 2000356551A JP 11169160 A JP11169160 A JP 11169160A JP 16916099 A JP16916099 A JP 16916099A JP 2000356551 A JP2000356551 A JP 2000356551A
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light
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optical
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Yoshihiko Tachikawa
義彦 立川
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Yokogawa Electric Corp
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Yokogawa Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】エタロンの面間隔の制御や面精度を従来と同程
度に保ったまま透過特性の向上を図った光学系構成を実
現し、また、面精度を向上することなく透過特性の向上
を図ったフィルタ方式の分光装置を提供する。 【解決手段】入射光を導くファイバ入力と、出射ポート
を変えるサーキュレータと、このサーキュレータを介し
たファイバ入力からの入射光をフィルタに通しその出力
光を再びフィルタを通して入射側へ戻すように構成され
ると共に透過特性が可変に構成された反射型のフィルタ
方式の分光器と、前記サーキュレータを介して出力され
る前記分光器の出力光の光パワーを検出する受光器と、
前記分光器を制御すると共に前記受光器の出力に基づい
て前記入射光の光パワーを演算する演算・制御回路を備
え、前記演算・制御回路の制御により前記分光器の波長
透過特性を変化させ、該波長透過特性における光パワー
を求めることができるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、波長透過特性が可
変であるチューナブルタイプのフィルタを用いた分光装
置の高性能化に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図8は、チューナブルエタロン方式の分
光器を内蔵した従来の光スペクトラムアナライザの一実
施例を示す原理構成図である。図8において、75はチ
ューナブルエタロン76を有するフィルタ方式の分光
器、79は分光器75の透過光パワーを検出する受光
器、80は分光器75のチューナブルエタロン76の間
隔を制御して、透過特性を変える駆動および信号読みだ
しを行う駆動・演算回路、81は、エタロンの間隔(透
過波長)に対応した光パワーレベルを表示する表示装置
である。
【0003】分光器75は、ピエゾ素子77を挟んで対
向するミラー78を有し、その間隔を制御することで波
長透過特性を変化させることのできるチューナブルエタ
ロン76を基本とした構成になっている。
【0004】なお、図示しないが、ファイバ入力光70
をコリメートするレンズを有し、被測定光はこのコリメ
ーティングレンズで平行光となりチューナブルエタロン
76に入射するように構成されている。チューナブルエ
タロン76の出射光はフォーカシングレンズ(図示せ
ず)で受光器79上に収束する。
【0005】この場合、チューナブルエタロンの間隔が
変化するとその間隔に応じて透過特性も変化し、受光器
79に当たる透過光は被測定光の波長(掃引時間)に対
応してずれる。このエタロンの間隔とその時の光パワー
をプロットすることにより光スペクトラムが測定・表示
できる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の光スペクトラムアナライザでは次のような課
題がある。
【0007】1)チューナブルエタロン76の透過特性
は、対向するミラー78の反射率および平行度を上げる
ことでQ値を高くできるが、間隔を掃引して透過波長特
性を変化させる時には対向するミラーの平行度を保った
まま間隔を変える必要がある。また、透過特性をよりシ
ャープにする(Q値を上げる)場合には、反射面の精度
を向上することはもちろん、さらにエタロンの反射面間
隔を精密に制御する必要がある。2)また、上記のエタ
ロン構成では、部品の平面度、平行度等の加工精度が高
い必要がある。
【0008】本発明の目的は、このような課題を解決す
るもので、エタロンの面間隔の制御や面精度を従来と同
程度に保ったまま透過特性の向上を図った光学系構成を
実現し、また、面精度を向上することなく透過特性の向
上を図ったフィルタ方式の分光装置を提供することにあ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明では、入射光を導くファイバ入力と、出
射ポートを変えるサーキュレータと、このサーキュレー
タを介したファイバ入力からの入射光をフィルタに通し
その出力光を再びフィルタを通して入射側へ戻すように
構成されると共に透過特性が可変に構成された反射型の
フィルタ方式の分光器と、前記サーキュレータを介して
出力される前記分光器の出力光の光パワーを検出する受
光器と、前記分光器を制御すると共に前記受光器の出力
に基づいて前記入射光の光パワーを演算する演算・制御
回路を備え、前記演算・制御回路の制御により前記分光
器の波長透過特性を変化させ、該波長透過特性における
光パワーを求めることができるように構成したことを特
徴とする。
【0010】このような構成においては、分光器を制御
して透過特性を変え、それぞれの透過特性における検出
光のパワーレベルを検出することにより入射光の光スペ
クトラムを検出することができる。この場合、入射光は
分光器のフィルタを2度透過するため、透過特性がより
鋭敏になり、波長分解能が上がる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明を詳しく
説明する。図1は本発明に係る分光装置の一実施例を示
す構成図である。
【0012】被測定光は、光ファイバ10を通して入射
され、サーキュレータ30を通過して、反射型フィルタ
方式の分光器20に入力される。該分光器20は、面間
隔を矢印の方向で制御することで、透過特性を可変でき
るチューナブルエタロン21と反射ミラー22で構成さ
れる。
【0013】入射光は、チューナブルエタロン21を透
過してその入射光のうち、透過特性に合致した光はエタ
ロンを透過する。透過した光は、反射ミラー22で反射
され、再度エタロン21を透過して、サーキュレータ3
0に入射する。サーキュレータ30で出射ポートが変わ
り、受光器40でパワーレベルが検出される。
【0014】演算・制御回路50は、分光器20の面間
隔を駆動すると同時にその時の透過特性で検出されたパ
ワーレベルを受光器40から入手する。面間隔の掃引と
パワーレベルを対応させることで、入射光の光スペクト
ラムを検出できる。
【0015】図2は、分光器20を1度透過した場合
(従来例)と2度透過した場合(本実施例)の波長分光
特性を示した模式図である。破線は従来例、実線は本実
施例である。
【0016】図示の通り、分光器内のフィルタ特性を有
するたとえばエタロンを掃引すると、透過特性は波長に
対応して移動する。この時、従来例では、フィルタ特性
が広がっているため、近傍に存在するスペクトルも検出
してしまうが、本実施例では、たとえばエタロン部を2
度通過するため、透過特性がより鋭敏になり、波長分解
能が向上する。
【0017】図3は、本発明の第2の実施例の基本構成
を示すブロックである。この構成では、分光器20をフ
ァイバ型のエタロン51で構成している。分光器内で
は、両側のファイバ間隔を変化させることにより波長透
過特性を変化させることができる。動作は図1の構成の
ものと同様である。反射部52および半透過ミラー部5
3は、光学膜またはファイバグレーティングで構成する
ことができる。
【0018】図4は、本発明の第3の実施例の基本構成
を示すブロック図である。この構成では、分光器20を
傾斜光学膜23とミラー24で構成している。分光器2
0内では、傾斜光学膜を矢印方向に駆動することで波長
透過特性を変化させることができる。動作は、図1の構
成と同様である。
【0019】図5は、本発明の第3実施例を示した図で
ある。第1ないし第3の実施例の構成に表示器60を追加
した光スペクトラムアナライザのブロック図である。
【0020】図6は、上記分光器を使用して構成した光
波長多重通信システムの送信端の実施例を説明する図で
ある。任意の波長で発振するように制御された半導体レ
ーザ光源130(131〜13n)、送信データを各チ
ャネルに割り当て波長及びパワーを制御するコントロー
ラ120、レーザの偏光をランダムにするためのスクラ
ンブラ141〜14n、各波長を合波する合波器15
0、合波された出力の一部を取り出して、波長、パワー
のモニタを行う分光器(光スペクトラムアナライザ)1
00で構成される。
【0021】この送信端では、受信端での信号劣化を極
力抑えるため、波長及び、光パワーを測定・制御し、こ
の観測された信号を送信器コントローラ120に送るこ
とで、光源の制御を行っている。
【0022】また、ファイバアンプ(EDFA)160
に分光器で検出したパワー変化を帰還することにより、
全体のレベル調整を行う。この構成例では、信号光の偏
光状態をランダムにするためにスクランブラ141〜1
4nを利用している。ただし、スクランブラはなくても
良い。
【0023】分光装置100は、WDMシグナルの各波
長、パワーレベル、SNR等を従来のものよりもシャープ
な透過特性で監視することができ、各部品の異常検出し
た場合、送信器コントローラ120もしくは光ファイバ
アンプ160の制御を行う。これにより、光信号を許容
値以下の波長変化、パワー変化に抑えることを実現す
る。
【0024】図7は、上記分光器をアッドドロップ(A
DD/DROP)部分のモニタとして適用したときの構
成例を示したものである。分波器180で分波された各
信号光は、一部はアッドドロップマルチプレクサ(AD
M)部165で分離され、光・電気信号変換器(O/
E)200を介して、電気系ノード装置220にドロッ
プ(DROP)される。
【0025】また、電気系ノードからは、電気・光変換
器(E/O)210を介して、DROPした波長に一致
した波長の信号光がADM165で合流される。この光
とスルーで伝送される光を合波器150で合波して、光
ファイバアンプ160で増幅し、後方に伝送する。
【0026】スルーで伝送される信号と新たに付加され
る信号のレベルも含め、次ノードへの各波長のレベルを
調整する必要があるので、アッテネータ190(191
〜19n)を用いて、各波長の信号光の光量調整を行
う。
【0027】この光量制御を行うため、出力光の一部を
カップラ240で分岐し、分光装置100で波長とパワ
ーを測定する。測定値をもとに光量コントローラ230
で各アッテネータ191〜19nの制御を行う。また、
ファイバアンプ160に分光器で検出したパワー変化を
帰還することにより、全体のレベル調整を行う。
【0028】分光装置100は、WDMシグナルの各波
長、パワーレベル、SNR等を従来のものよりもシャー
プな透過特性で監視することができ、ADM部での各波
の状態の正否を検出でき、異常を検出した場合には、光
量コントローラ230もしくは光ファイバアンプ160
の制御を行う。これにより、光信号を許容値以下の波長
変化、パワー変化に抑えることを実現する。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば次の
ような効果がある。 1)サーキュレータを導入して、信号光を分光器20に
2回通すことができる構成としたことにより、分光器2
0内の部品の形状精度、間隔制御を向上しなくても、波
長分離特性をシャープにできる(Q値を高くできる)。
これにより、波長検出の分解能、パワーレベルの測定精
度、SNRの測定精度等を向上できる。
【0030】2)本発明の分光装置をWDMシステムの
信号監視に用いると、1)項の性能向上により、システ
ムの各部の波長の制御、パワーレベルの制御を向上でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る分光装置の一実施例を示す構成図
である。
【図2】波長分光特性を示す図である。
【図3】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【図4】本発明の更に他の実施例を示す構成図である。
【図5】本発明の更に他の実施例を示す構成図である。
【図6】分光器を用いた光波長多重通信システムの送信
端の一実施例を示す構成図である。
【図7】分光器をADD/DROP部分のモニタとして
適用した場合の実施例構成図である。
【図8】チューナブルエタロン方式の分光器を内蔵した
従来の光スペクトラムアナライザの一例を示す構成図で
ある。
【符号の説明】
10 ファイバ入力 20 反射型フィルタ方式の分光器 21,51 チューナブルエタロン 22,24 ミラー 23 傾斜光学膜 30 サーキュレータ 40 受光器 50 演算・制御回路 52 反射部 53 半透過ミラー部 54,55 光ファイバ 60 表示器 100 分光器 120 送信器コントローラ 130 光源 141〜14n スクランブラ 150 合波器 160 アンプ 165 ADM部 180 分波器 190 アッテネータ 200 O/E変換器 210 E/O変換器 230 光量コントローラ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入射光を導くファイバ入力と、出射ポート
    を変えるサーキュレータと、 このサーキュレータを介したファイバ入力からの入射光
    をフィルタに通しその出力光を再びフィルタを通して入
    射側へ戻すように構成されると共に透過特性が可変に構
    成された反射型のフィルタ方式の分光器と、 前記サーキュレータから出力される前記分光器の出力光
    の光パワーを検出する受光器と、前記分光器を制御する
    と共に前記受光器の出力に基づいて前記入射光の光パワ
    ーを演算する演算・制御回路を備え、 前記演算・制御回路の制御により前記分光器の波長透過
    特性を変化させ、該波長透過特性における光パワーを求
    めることができるように構成したことを特徴とする分光
    装置。
  2. 【請求項2】前記分光器は、ピエゾ素子を挟んで対向す
    るミラーを有しそのミラーの間隔を制御することにより
    波長透過特性を変化させることができるチューナブルエ
    タロンと、このチューナブルエタロンの透過出力を反射
    して再びチューナブルエタロンに入射させる反射ミラー
    より構成されたことを特徴とする請求項1記載の分光装
    置。
  3. 【請求項3】前記分光器は、ピエゾ素子を挟んで対向す
    る反射部を有しその反射部の間隔を制御することにより
    波長透過特性を変化させることができる光ファイバで構
    成されたチューナブルエタロンと、このチューナブルエ
    タロンの透過出力を反射して再びチューナブルエタロン
    に入射させる反射面より構成されたことを特徴とする請
    求項1記載の分光装置。
  4. 【請求項4】前記分光器は、前記演算・制御回路の制御
    により光軸方向への移動が自在な傾斜光学膜と、この傾
    斜光学膜を透過した入射光を反射して再び傾斜光学膜に
    入射する反射ミラーより構成されたことを特徴とする請
    求項1記載の分光装置。
  5. 【請求項5】請求項1または2または3または4記載の
    分光装置と、前記演算・制御回路の出力を表示する表示
    器を備えたことを特徴とする光スペクトラムアナライ
    ザ。
  6. 【請求項6】請求項1または2または3または4記載の
    分光装置を、 WDM光ファイバ通信装置の信号送出用の複数個の半導
    体レーザからなる光源と、各チャネルの前記半導体レー
    ザ光源の波長およびパワーを制御するコントローラと、
    前記複数個の半導体レーザ光源の出力を合波する合波器
    と、この合波器の出力を増幅するファイバアンプより構
    成された光波長多重通信装置のWDMシグナル監視装置
    として使用し、各部品の異常検出と制御を行うようにし
    たことを特徴とする光波長多重通信システムの送信端装
    置。
  7. 【請求項7】請求項1または2または3または4記載の
    分光装置を、 信号光を分波する分波器と、この分波器からの各信号の
    一部を分離すると共に電気系ノード装置からの信号とを
    前記分波器の各信号光を合流するアッドドロップマルチ
    プレクサと、このアッドドロップマルチプレクサからの
    光を合波する合波器と、この合波器の出力を増幅するア
    ンプより構成されたWDM光ファイバ通信のアッドドロ
    ップマルチプレクシング装置のシグナル監視装置として
    使用し、前記合波器に入力される各波長の光量制御ある
    いは前記アンプの増幅率を制御することができるように
    したことを特徴とするADM装置。
JP11169160A 1999-06-16 1999-06-16 分光装置並びにそれを利用した光スペクトルアナライザおよび送信端装置およびadm装置 Withdrawn JP2000356551A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009169429A (ja) * 2009-04-17 2009-07-30 Nec Corp 光モジュール

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