JPH04136826A - 波長同期型光波長選択フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 異なる波長を有する複数の光信号中の特定波長の光信号
を選択する波長選択フィルタに関し、入力光信号の波長
がゆらいでいる場合でも、出力にゆらぎの小さい安定な
波長を有する光信号を発生することができる波長同期型
光波長選択フィルタを提供することを目的とし、 波長変換半導体レーザと、波長変換半導体レーザの発振
波長を制御する制御部と、波長ゆらぎの小さい安定な波
長の基準波長光を発生する基準波長光発生部とを備え、
複数の異なる波長の光信号からなる波長多重光信号を信
号光入力部から波長変換半導体レーザに入力し、基準波
長光発生部から波長多重光信号中の特定の一波長を有す
基準波長光を波長変換半導体レーザに入力するとともに
、制御部において波長変換半導体レーザの発振波長を基
準波長光と同じ波長に制御して、波長変換半導体レーザ
が、波長多重光信号中の特定波長の光信号に対して選択
的に応答して、光信号を基準波長光に同期した波長ゆら
ぎの小さい安定な波長の光に変換して出力することによ
って構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、波長軸上に多重化されている、それぞれ異な
る波長を有する複数の光信号のうちの、特定波長の光信
号を選択する波長選択フィルタに関し、特に出力光波長
を所定の安定な基準光波長に同期して出力する波長同期
型光波長選択フィルタに関するものである。

光通信用ネットワーク技術の展開に伴って、光交換５光
加入者系等の、光による信号のやりとりの方式について
、種々の検討が行われている。

そのなかで、光フアイバ伝送方式の一つの特長である広
帯域性、すなわち複数の周波数もしくは複数の波長の光
信号を同時に取り扱うことができるという性質を利用し
て、例えば交換・接続する加入者や端末に対応して光波
長を割り当て、宛先に応じて光信号の波長を変換して伝
達する、波長多重型の光通信システムが提案されている
。

光波長多重通信システムでは、波長多重された光信号の
中から、所望の波長の光信号を自由に選択できるような
特性を有する光波長選択フィルタが要求される。

このような光波長選択フィルタにおいては、波長軸上で
多重化された互いに近接する波長を有する複数の光信号
のうちの、特定の波長の光信号に対してのみ選択的に透
過するとともに、その出力波長が、他の波長の光信号と
区別できるように、所定の波長を有しかつそれが安定し
ているものであることが要望される。

〔従来の技術〕

第１６図（ａ）、　（ｂ）および第１７図（ａ）、　（
ｂ）は、従来の光波長選択フィルタを示したものである
。

第１６図（ａ）、　（ｂ）は、位相制御型ＤＦＢ半導体
レーザ、第１７図（ａ）、　（ｂ）は、位相シフト制御
ＤＦＢ半導体レーザであって、両図において、（ａ）は
模式図、（ｂ）は斜視図を示している。これらは、活性
層２０１および光ガイド層２０２を有し、それぞれに電
流１．、Ｉｐを流すことによって、活性領域２０３、位
相制御領域２０４を形成する。

これらの波長選択フィルタは、半導体レーザ技術を応用
して、半導体レーザ増幅器の活性層、もしくは光ガイド
層に回折格子構造を導入することによって、外部から波
長多重光信号が入力した場合に、その入力光に対する利
得が、入力光のうち特定波長の光に対して大きくなるよ
うにしているものである。

また、内部の構造に回折格子構造を導入したことにより
、入力光の位相が、回折格子の周期に対して最適になる
ように、電流の注入により屈折率を変化させる位相制御
領域を有するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

第１６図（ａ）、　（ｂ）および第１７図（ａ）、　（
ｂ）に示された光波長選択フィルタにおいては、入力光
に対してその波長を変化させることなく、最も透過率の
高い波長の光を出力することによって、波長選択フィル
タとしての機能を持たせるようにしている。

そのため、入力光の波長が、設定された波長の周辺でゆ
らいでいると、そのゆらぎを保存したまま次段の光伝送
系へ伝達することになる。

従って、例えば波長軸上に多重化されている、互いに異
なる波長を有する多数の光信号中の、特定の波長の光に
ついて、波長選択フィルタを用いてその波長の光を選択
的に透過して、次段の伝送系へ送る際には、その光の有
する波長のゆらぎが保存されることになる。

このように入力する波長多重光信号の各波長が不安定な
ものであると、波長選択フィルタの出力波長も不安定な
ものとなり、次段以降の動作に影響を及ぼす。具体的に
は、入力光波長が透過スペクトルのピークからずれるこ
とによりレベル変動が生じたり、波長間の間隔が設定値
と異なるために、出力側チャンネルにおける波長間クロ
ストークが生じたりする。

このような問題を避けるためには、入力側の各波長は高
安定なものが要求されるが、高安定な波長を有する光源
は、システム的に複雑なものとなるので、大規模な波長
多重システムにおいては、その制御系が膨大なものにな
るという問題を生じることになる。

本発明はこのような従来技術の課題を解決しようとする
ものであって、入力する光信号の波長がゆらいでいる場
合でも、出力には、ゆらぎの小さい安定な波長を有する
光信号を発生することができる、波長同期型光波長選択
フィルタを提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

第１図〜第４図、第５図（ａ）　〜（ｄ）　、第６図（
ａ）　〜（Ｃ）　。

第７図（ａ）　〜（Ｃ）　、第８図（ａ）　〜（ｄ）　
、第９図（ａ）〜（ｃ）は本発明の原理的構成を示した
ものである。

本発明は第１図にその原理的構成を示すように、波長変
換半導体レーザ１によって、信号光を入力したときこの
信号光の波長と異なる別の波長の光に変換して出力し、
制御部３によって、波長変換半導体レーザ１の発振波長
を制御し、基準波長光発生部４によって、波長ゆらぎの
小さい安定な波長の基準波長光を発生するごとく構成す
る。そして、波長多重されたそれぞれ異なる波長を有す
る複数の光信号からなる波長多重光信号を信号光入力部
２から波長変換半導体レーザ１に入力し、基準波長光発
生部４からこの波長多重光信号中の特定の一波長を有す
る基準波長光を基準波長光入力部５から波長変換半導体
レーザ１に入力するとともに、制御部３において波長変
換半導体レーザエの発振波長をこの基準波長光と同じ波
長にすることによって、波長変換半導体レーザ１が、波
長多重光信号中の特定波長の光信号に対して選択的に応
答して、この光信号を基準波長光に同期した波長ゆらぎ
の小さい安定な波長の光に変換して信号光出力部６から
出力するものである。

また本発明は第２図にその原理的構成を示すように、基
準波長光群発生部７によって、波長多重光信号中の特定
の一波長を含む異なる波長の波長ゆらぎの小さい安定な
波長の複数の光からなる基準波長光群を出力し、固定光
波長選択フィルタ８によって、この基準波長光群中から
特定の一波長の光を固定的に選択して通過させることに
よって、基準波長光発生部４を構成するようにしたもの
である。

また本発明は第３図にその原理的構成を示すように、基
準波長光群発生部７によって、波長多重光信号中の特定
の一波長を含む異なる波長の波長ゆらぎの小さい安定な
波長の複数の光からなる基準波長光群を出力し、可変光
波長選択フィルタ９によって、この基準波長光群中から
所望の一波長の光を選択して通過させることによって、
基準波長光発生部４を構成するようにしたものである。

また本発明は第４図にその原理的構成を示すように、複
数の波長安定化光源１０−１〜１０−ｎによって、異な
る波長の安定な波長の光を発生し、光合流器１１によっ
て複数の波長安定化光源１０１〜１０−ｎの発生光を合
流することによって、基準波長光群発生部７を構成する
ようにしたものである。

また本発明は第５図（ａ）〜（ｄ）にその原理的構成を
示すように、掃引信号源１２によって、掃引信号を発生
し、掃引型波長可変光源１３によって、この掃引信号に
応じて波長軸上を掃引して時間的に連続的に波長が変化
する光信号を発生し、光干渉器１４によって、この掃引
型波長可変光源１３の発生光からその透過ピーク光波長
に一致した波長の光だけを時間軸上で離散的に発生する
とともに、光干渉器１４の透過ピーク波長が所望の基準
波長群をなすようにすることによって、基準波長光群発
生部７を構成するようにしたものである。

また本発明は第６図（ａ）〜（Ｃ）にその原理的構成を
示すように、光干渉器１４が、ファプリー・ペロー型干
渉器またはマツハ・ツエンダ−型干渉器またはリング型
干渉器のうちのいずれが一つであるものである。

また本発明は第７図（ａ）〜（Ｃ）にその原理的構成を
示すように、駆動回路１５によって、駆動信号を発生し
、光スイッチまたは光ゲート１６によって、この駆動信
号によって固定光波長選択フィルタ８または可変光波長
選択フィルタ９の出力光から所望の一波長の光信号のみ
を時間軸上で分離することによって、固定光波長選択フ
ィルタ８または可変光波長選択フィルタ９を構成するよ
うにしたものである。

また本発明は第８図（ａ）〜（ｄ）にその原理的構成を
示すように、掃引信号源１２によって、掃引信号を発生
し、掃引型波長可変光源１３によって、この掃引信号に
応じて波長軸上を掃引して時間的に連続的に波長が変化
する光信号を発生し、干渉型光波長選択フィルタ１７に
よって、この掃引型波長可変光源１３の発生光からその
透過ピーク光波長に一致した波長の光だけを時間軸上で
離散的に発生することによって、基準波長光発生部４を
構成するようにしたものである。

また本発明は、光王渉器として、ファプリー・ペロー型
干渉器またはマツハ・ツエンダ−型干渉器またはリング
型干渉器のうちのいずれか一つを備えて、干渉型光波長
選択フィルタ１７を構成するようにしたものである。

また本発明は第９図（ａ）にその原理的構成を示すよう
に、光カプラ１８を設けて、信号光入力部２から入力す
る信号光と、基準波長光発生部４において発生し基準波
長光入力部５から入力する基準波長光とを合流し、この
合流光を波長変換半導体レーザ１に入力するようにした
ものである。

また本発明は第９図（ｂ）にその原理的構成を示すよう
に、偏光ビームスプリッタ１９を設けて、この偏光ビー
ムスプリッタ１９の一方の入力端子を信号光入力部２と
して信号光をＴＭ偏光で波長変換半導体レーザ１に入力
し、偏光ビームスプリッタ１９の他方の入力端子を基準
波長光入力部５として基準波長光をＴＥ偏光で波長変換
半導体レーザｌに入力するようにしたものである。

また本発明は第９図（Ｃ）にその原理的構成を示すよう
に、偏光ビームスプリッタ１９を設けて、この偏光ビー
ムスプリッタ１９の一方の端子を信号光入力部２として
信号光を入力して他方の端子からの出力光をＴＭ偏光で
波長変換半導体レーザ１の一方の端面に入力し、この波
長変換半導体レーザ１の発振出力光を同じ端面から取り
出してＴＥ偏光として偏光ビームスプリッタ１９の他方
の端子に入力して偏光ビームスプリッタ１９の反対側の
端子を信号光出力部６として出力するとともに、波長変
換半導体レーザｌの他方の端面を基準波長光入力部５と
して基準波長光を波長変換半導体レーザ１に入力するよ
うにしたものである。

〔作用〕

第１図に示された原理的構成において、波長変換半導体
レーザ１は、一般に、ある波長λ、１の光が入力すると
、その信号に応答して、λ、７と異なる波長λ。ｕｔの
光を出力するものである。

第１３図（ａ）、　（ｂ）は、波長変換半導体レーザを
例示したものであって、（ａ）は構成を示し、Ｏ））は
その特性を示している。

第１３図（ａ）に示すように、波長変換半導体レーザ１
３２は、２つの利得領域１３３１と１３３２および可飽
和吸収領域１３３３からなる活性層１３３と、位相シフ
ト６Ｎ域１３４１と、回折格子１３４２を有するＤ　Ｂ
　Ｒ８Ｎ域１３４３とからなる光ガイド層１３４から構
成されており、位相シフト領域１３４１とＤＢＲ領域１
３４３によって、波長制御領域１３４４を形成している
。

波長変換半導体レーザ１３２は、利得領域と可飽和吸収
領域とを有するために、光の人出力特性において、一般
に、第１３図（ｂ）に示すような、闇値特性を示す。

すなわち、波長λ、□の入力光のレベルが、ある値Ｐｔ
＋、（λ８．．）を超えると急激に光出力が大きくなり
、しかもその出力光の波長はλ、７と異なる波長λ。□
である。

第１図に戻って、信号光入力部２は、波長軸上で多重化
された一群の信号光を、波長変換半導体レーザ１に入力
するものである。制御部３は、波長変換半導体レーザ１
の駆動条件を制御するものであって、波長変換半導体レ
ーザ１の出力波長はその駆動条件によって設定される。

基準波長光発生部４は、波長ゆらぎが十分に小さい安定
な基準波長の光を発生するものであって、基準波長は、
信号光入力部２から波長変換半導体レーザ１に入力され
る波長多重光信号のうち、選択的に透過したい光の波長
に選ばれる。

基準波長光入力部５は、基準波長光発生部４から出力さ
れる基準波長の光を、波長変換半導体レーザ１に入力す
るものである。信号光出力部６は、波長変換半導体レー
ザ１において選択的に透過される信号光を出力するもの
である。

いま第１図に示すように、波長変換半導体レーザｌに、
信号光入力部２から波長ハ　°〜λ、を有する波長多重
信号光を入力して、そのなかのある特定波長λ、“の光
を選択的に透過し、かつ、その波長をゆらぎの小さい安
定な波長λ、に同期して出力するものとする。

このとき制御部３において、波長変換半導体レーザ１の
駆動条件を、その発振波長が波長λ、に十分近くなるよ
うなものに設定する。この条件下において、波長変換半
導体レーザＩが発振するために必要な入力光レヘル、す
なわち発振所要入力光レベルは、入力光波長に対して依
存性をもち、ある特定の波長で極小をとる。

第１４図は、波長変換半導体レーザの動作感度を例示し
たものであって、多数の極大、極小が周期的に生じるこ
とが示されている。

これは、波長変換半導体レーザ１の一方の端面と回折格
子との間の光の反射によって、共振器構造が存在するの
と同様の効果があり、入力光に対する内部の利得が、そ
の共振ピークに一致する波長に対して極大を持つためで
ある。

いま、制御部３において波長変換半導体レーザ１の駆動
条件を調整することによって、透過させたい所望の波長
λ、“を、発振所要入力光レベルが極小をとる波長に一
致させることができる。

第１５図は、波長変換半導体レーザの動作条件および入
力光レベルの設定を示したものである。

この状態で、基準波長光入力部５から波長λ。

を有する基準波長光を波長変換半導体レーザ１に入力す
ると、基準波長光の波長スペクトルは、波長λｉの近傍
で有限の広がりを持つから、発振所要入力光レヘルが極
小値を持つ波長近傍での発振所要入力光レベルはさらに
小さくなり、この波長近傍の波長を有する光が入力する
と、その光に対してのみ波長変換半導体レーザ１の動作
感度が高くなることになる。

このような状態にある波長変換半導体レーザ１に、前述
の波長λ、°〜λ。“を有する波長多重信号光を入力し
、その各波長における入力レベルを、波長変換半導体レ
ーザ１の発振所要入力光レベルの極小値よりも小さいか
、あるいは発振所要入力光の極小値よりも大きいがその
波長に対応する発振所要レベルを越えない程度の値に設
定しておくと、波長変換半導体レーザＩは、発振所要入
力光レベルが極小値をとる波長のごく近傍の波長、すな
わち波長λ、°の光に対してのみ応答するようになる。

この結果、波長λ、°の光信号が波長変換半導体レーザ
１の発振波長の光に変換されて、出力されることとなる
。このとき、基準波長λ、の光が入力していることに伴
う注入同期動作により、波長変換半導体レーザ１の発振
波長は、基準波長λ。

に同期される。

従って、波長多重光の中から、所望の波長の光を選択的
に透過させる波長選択フィルタであって、選択透過した
光信号の波長が、外部からの基準波長光の波長に同期し
た安定な波長を有するような、波長同期型光波長選択フ
ィルタが実現されることになる。

第１図において、基準波長λ８の光を発生する基準波長
光発生部４は、固体レーザなどの発振周波数の安定した
基準波長光源を用いて構成することかできる。

第２図に示された原理的構成においては、基準波長群λ
１〜λ。を有する基準波長光群発生部７を用い、その基
準波長光群の出力に対して、特定の波長λ、を有する光
だけを選択的に透過する固定光波長選択フィルタ８を接
続して、その出力を基準波長光入力部５を介して波長変
換半導体レーザｌに入力するようにしたので、波長多重
光を一括して処理することができるようになる。

第３図に示された原理的構成においては、基準波長光群
発生部７に、透過できる波長を可変に選択できる可変波
長選択フィルタ９を接続して、波長変換半導体レーザ１
への入力基準波長光および選択透過光波長を変化できる
構成にしたので、波長変換半導体レーザ１において選択
透過する波長に、可変機能をもたせることができる。

第４図に示された原理的構成においては、各波長λ１〜
λ□で安定化された波長安定化光源１０１〜１０−ｎと
、光合流器１１とを組み合わせて、基準波長光群発生部
７を構成することによって、波長安定化光ａ１ｏ−１〜
１０−ｎのそれぞれから出力される基準波長光を、光合
流器１１によって合流して基準波長光群として出力する
ようにしたので、構成が簡単化される。

第５図（ａ）〜（ｄ）に示された原理的構成においては
、第５図（ａ）に示すように掃引信号源１２と、掃引型
波長可変光源１３と、光干渉器１４とから基準波長光群
発生部７を構成することによって、掃引信号源１２から
の掃引信号に応答して、第５図（ｂ）に示すように、掃
引型可変波長光源１３がら波長λ〜λ７を連続して掃引
して光信号を出力する。この光出力を光干渉器１４に入
力することによって、第５図（Ｃ）に示すように光干渉
器１４の干渉ピーク波長に一致した波長の光だけが強い
強度で出力されるようにするとともに、光干渉器１４の
干渉ピーク波長を、波長多重光の基準波長λ１．λ２・
・、λ７と一致するように設定したので、その出力光を
基準波長光群として用いることができ、構成がさらに簡
単化される。

この場合における基準波長光群は、第５図（ｄ）に示す
ように、時間軸上で離散的に、基準波長λλ２．・・・
、λ。がそれぞれ独立してパルス状に出力されることに
なる。

第６図（ａ）〜（Ｃ）に示された原理的構成においては
、光干渉器１４の構成を示している。光干渉器１４とし
ては、第６図（ａ）に示すようなファプリー・ペロー型
干渉器、第６図（ｂ）に示すようなマツハ・ツエンダ−
型干渉器、第６図（Ｃ）に示すようなリング型干渉器の
いずれか一つを択一的に用いることができる。

第７図（ａ）〜（Ｃ）に示された原理的構成においては
、基準波長光群発生部７として第５図に示すような構成
をとった場合に、固定波長選択フィルタ８あるいは可変
波長選択フィルタ９を用いる代わりに、時間軸上で特定
の光パルスを分離するような光デバイスとして、第７［
Ｄ（ａ）に示すように駆動回路１５を備える光スイッチ
または光ゲート１６を用いて、所望の基準波長を有する
特定の基準波長光だけを選択的に出力するようにして、
基準波長光発生部４を構成している。従って第７図（ｂ
）に示すような、時間軸上で離散的に、基準波長λ１．
λ２・・・、λ。がそれぞれ独立してパルス状に出力さ
れるような基準波長光群から、第７図（Ｃ）に示すよう
な特定の基準波長λ□を有する基準波長光を選択するこ
とができる。

第８図（ａ）〜（ｄ）に示された原理的構成においては
、第８図（ａ）に示されるように光干渉器１４を用いず
に、掃引型可変波長光＃ｉ１３から出力される第８図（
＋）ｌに示されるような連続的な波長を有する光を、干
渉型光波長選択フィルタＩ７に入力して、第８図（Ｃ）
に示すようにその透過ピーク波長に一致する波長の光を
透過するようにするとともに、かつその透過波長を基準
波長λ、として設定することによって、第８図（ｄ）に
示すように基準波長光を出力する基準波長光発生部４を
構成しているので、構成が簡単化される。

この場合、干渉型光波長選択フィルタ１７は、干渉器と
して、第６図（ａ）に示すようなファプリー・ペロー型
干渉器、第６図（ｂ）に示すようなマツハ・ツエンダ−
型干渉器、第６図（Ｃ）に示すようなリング型干渉器の
いずれか一つを択一的に用いて構成される。

第９図（ａ）〜（Ｃ）に示された原理的構成においては
、基準波長光と信号光とを、波長変換半導体レーザ１に
入力する際の構成を示している。第９図（ａ）において
は、光カプラ１８を用いて基準波長光λ。

と信号光λ１　°〜λ７　°とを合流して波長変換半導
体レーザ１に入力する構成を示している。第９図（ｂ）
においては、偏光ビームスプリッタ１９を用い、信号光
λ１　“〜λ７　゛と基準波長光λ、とを、互いに直交
する偏光を有する光として偏光ビームスプリッタ１９で
合流して、波長変換半導体レーザ１に入力する構成を示
している。

第９図（Ｃ）においては、波長変換半導体レーザ１の一
方の端面からは基準波長光λ、だけを入力し、他の端面
には偏光ビームスプリッタ１９を備え、信号光λ１　°
〜λ０　“を、波長変換半導体レーザ１の発振出力光の
偏光と直交するような偏光で偏光ビームスプリッタ１９
を介して波長変換半導体レーザ１に入力するとともに、
波長変換半導体レーザ１からの発振出力光を、信号光と
直交するような偏光で出力されるようにして、偏光ビー
ムスプリッタ１９を介して出力する構成を示している。

基準波長光と信号光とを、波長変換半導体レーザ１に入
力する際の構成としては、これらの中からいずれか一つ
を択一的に用いればよい。

〔実施例〕

第１０図、第１１図、第１２Ａ図、第１２Ｂ図は、それ
ぞれ本発明の一実施例の構成を示したものであって、波
長多重された複数の光信号中から、所望の波長の光を、
所望の数だけ選択的に透過する波長同期型任意多波長選
択フィルタを示している。

第１０図に示された実施例において、図中、１１〜１−
ｎは波長変換半導体レーザ、２−１〜２−ｎは信号光入
力部、５−１〜５−ｎは基準波長光入力部、６−１〜６
−ｎは信号光出力部である。

また７は基準波長光群発生部であって、固定波長選択フ
ィルタ８とともに、基準波長光発生部４を構成している
。固定波長選択フィルタ８は、本実施例では、ｌＸｎ光
スターカプラ１０１と、波長選択フィルタ１０２−１〜
１０２−ｎのうち何れか一つを組み合わせることによっ
て構成されている。−波長選択フィルタ１０２−１〜１
０２ｎは、基準波長光群発生器７から出力される基準波
長光群中から、所定の一つの波長の光を選択的に透過す
るものであって、誘電体多層膜フィルタを用いることに
よって構成される。

１０３はＩＸｎ光スターカプラであって、波長λ１　“
〜λゎ“に多重化された光信号をｎ個の経路に分配して
、波長変換半導体レーザ１−１〜１ｎに接続する信号光
入力部２−１〜２−ｎに入力する。また１０４はｎＸｌ
光スターカプラであって、信号光出力部６−１〜６−ｎ
からの出力光を合流して、他の光伝送路へ出力するもの
である。

本実施例の全体の動作としては、基準波長光群発生部７
より出力される基準波長光群から、−波長選択フィルタ
１０２−１〜１０２−ｎによって各波長を分離し、ｌＸ
ｎ光スターカプラ１０３より分配された光信号とともに
、波長変換半導体し−ザ１−１〜Ｉ−ｎに入力すること
によって、ｌＸｎ光スターカプラ１０３より分配された
光信号中から、所望の波長を有する光信号のみを選択的
に透過する。

この際、波長変換半導体レーザ１−１〜１−ｎにおいて
、その発振条件を、入力する基準波長光の波長と等しい
ものとすることによって、この光波長を有する光信号を
選択的に透過するとともに、その光波長を基準波長光と
同程度のゆらぎを有する、安定な波長のものとして出力
することができる。

第１１図に示された実施例においては、第１０図の実施
例における、基準波長光を波長変換半導体レーザ１−１
〜１−ｎに入力するための、ｌＸｎ光スターカプラ１０
１と、−波長選択フィルタ１０２−１〜１０２−ｎのう
ち何れか一つを組み合わせることによって構成される固
定波長選択フィルタ８に代えて、波長λ、〜λ７を有す
る基準波長光群を、それぞれの波長に応じてｎ個の光経
路に分離する分波器１０５を用いている。このようにし
て分離されたそれぞれの波長の光を、波長変換半導体レ
ーザ１−１〜１−ｎで透過する構成としたものであり、
第１０図に示された実施例と比較して構成が簡単化され
る利点がある。

第１２Ａ図に示す実施例においては、第１０図の実施例
における、ｌＸｎ光スターカプラ１０３を用いて、波長
λ、“〜λ７　“に多重化された光信号を、ｎ個の光経
路に分配して、波長変換半導体レーザ１−１〜１−ｎに
入力する構成に代えて、各々の波長に応じてｎ個の光経
路に分離する分波器１０６を用いて、それぞれの波長に
対応する波長変換半導体レーザｉ−ｔ〜１−ｎに入力す
る構成をとっている。

また第１２Ｂ図に示す実施例では、ｌＸｎ光スターカプ
ラ１０３の出力側の各経路に、−波長選択フィルタ１０
７−１〜１０７−ｎを挿入することによって、所望の光
波長の近傍で揺らいでいる特定の一波長の光だけを選択
して波長変換半導体レーザ１−１〜１−ｎに入力する構
成としている。

第１２Ａ図、第１２Ｂ図に示すような構成とすることに
よって、波長変換半導体レーザ１−１〜１−ｎは、一つ
の入力波長について、その波長ゆらぎを補償し、基準波
長光に同期した安定な波長を有する光として出力する、
波長ゆらぎの解消が主な機能となり、直前の一波長選択
フィルタ１０７−１〜１０７−ｎとの組み合わせによっ
て、波長同期型波長選択フィルタを実現することができ
る。

〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、波長軸上に多重化
されている、互いに異なる波長を有する多数の光信号中
の特定の波長の光に対して、その波長の光を選択的に透
過して次段の伝送系へ送る際に、本発明の波長同期型波
長選択フィルタにおいて、基準の波長を有する光に同期
することによって、その波長のゆらぎを補償して選択的
に透過し、ゆらぎの小さい安定な波長を有する光信号と
して出力することが可能となる。従って本発明によれば
、波長選択透過動作の結果出力される光の波長を、ゆら
ぎのない安定な波長にして出力する波長同期型光波長選
択フィルタを実現することができ、波長の多重度を利用
した光波長多重伝送網の実現に寄与するところが大きい
。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図、第５図（ａ）　〜（ｄ）　、第６図（
ａ）〜（ｃ）第７図（ａ）　〜（Ｃ）　、第８図（ａ）
　〜（ｄｌｌ　、第９図（ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ本発
明の原理的構成を示す図、第１０図。 第１１図、第１２Ａ図、第１２Ｂ図はそれぞれ本発明の
一実施例の構成を示す図、第１３図（ａ）、　（ｂ）は
波長変換半導体レーザを例示する図、第１４図は波長変
換半導体レーザの動作感度を例示する図、第１５図は波
長変換半導体レーザの動作条件および入力光レベルの設
定を示す図、第１６図（ａ）、　（ｂ）は位相制御型Ｄ
ＦＢ半導体レーザを示す図、第１７図（ａＬ　（ｂ）は
、位相シフト制御型ＤＦＢ半導体レーザを示す図である
。 １は波長変換半導体レーザ、２は信号光入力部、３は制
御部、４は基準波長光発生部、５は基準波長光入力部、
６は信号光出力部、７は基準波長光群発生部、８は固定
光波長選択フィルタ、９は可変光波長選択フィルタ、１
０−１〜１０−ｎは波長安定化光源、１１は光合流器、
１２は掃引信号源、１３は掃引型波長可変光源、１４は
光干渉器、１５は駆動回路、１６は光スイッチまたは光
ゲート、１７は干渉型光波長選択フィルタ、１８は光カ
プラ、１９は偏光ビームスプリッタである。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）信号光を入力したとき該信号光の波長と異なる別
   の波長の光に変換して出力する波長変換半導体レーザ（
   １）と、 該波長変換半導体レーザ（１）の発振波長を制御する制
   御部（３）と、 波長ゆらぎの小さい安定な波長の基準波長光を発生する
   基準波長光発生部（４）とを備え、波長多重されたそれ
   ぞれ異なる波長を有する複数の光信号からなる波長多重
   光信号を信号光入力部（２）から前記波長変換半導体レ
   ーザ（１）に入力し、基準波長光発生部（４）から該波
   長多重光信号中の特定の一波長を有する基準波長光を基
   準波長光入力部（５）から該波長変換半導体レーザ（１
   ）に入力するとともに、前記制御部（３）において該波
   長変換半導体レーザ（１）の発振波長を該基準波長光と
   同じ波長にすることによって、該波長変換半導体レーザ
   （１）が、該波長多重光信号中の特定波長の光信号に対
   して選択的に応答して該光信号を前記基準波長光に同期
   した波長ゆらぎの小さい安定な波長の光に変換して信号
   光出力部（６）から出力することを特徴とする波長同期
   型光波長選択フィルタ。
2. （２）前記基準波長光発生部（４）が、該波長多重光信
   号中の特定の一波長を含む異なる波長の波長ゆらぎの小
   さい安定な波長の複数の光からなる基準波長光群を出力
   する基準波長光群発生部（７）と、該基準波長光群中か
   ら一波長の光を選択して通過させる光波長選択フィルタ
   （８，９）とからなることを特徴とする請求項第１項記
   載の波長同期型光波長選択フィルタ。
3. （３）前記基準波長光群発生部（７）が、掃引信号を発
   生する掃引信号源（１２）と、該掃引信号に応じて波長
   軸上を掃引して時間的に連続的に波長が変化する光信号
   を発生する掃引型波長可変光源（１３）と、該掃引型波
   長可変光源（１３）の発生光からその透過ピーク光波長
   に一致した波長の光だけを時間軸上で離散的に発生する
   光干渉器（１４）とからなり、該光干渉器（１４）の透
   過ピーク波長が所望の基準波長群をなすことを特徴とす
   る請求項第２項記載の波長同期型光波長選択フィルタ。
4. （４）前記光波長選択フィルタとして、固定光波長選択
   フィルタ（８）または可変光波長選択フィルタ（９）が
   、駆動信号を発生する駆動回路（１５）と、該駆動信号
   によって前記固定光波長選択フィルタ（８）または可変
   光波長選択フィルタ（９）の出力光から所望の一波長の
   光信号のみを時間軸上で分離する光スイッチまたは光ゲ
   ート（１６）からなることを特徴とする請求項第５項記
   載の波長同期型光波長選択フィルタ。
5. （５）前記基準波長光発生部（４）が、掃引信号を発生
   する掃引信号源（１２）と、該掃引信号に応じて波長軸
   上を掃引して時間的に連続的に波長が変化する光信号を
   発生する掃引型波長可変光源（１３）と、該掃引型波長
   可変光源（１３）の発生光からその透過ピーク光波長に
   一致した波長の光だけを時間軸上で離散的に発生する干
   渉型光波長選択フィルタ（１７）とからなり、該干渉型
   光波長選択フィルタ（１７）の透過ピーク波長が所望の
   基準波長をなすことを特徴とする請求項第１項記載の波
   長同期型光波長選択フィルタ。
6. （６）信号光入力部（２）から入力する信号光と、基準
   波長光発生部（４）において発生し基準波長光入力部（
   ５）から入力する基準波長光とを合流する光カプラ（１
   ８）を有し、該合流光を前記波長変換半導体レーザ（１
   ）に入力することを特徴とする請求項第１項ないし第５
   項のいずれかに記載の波長同期型光波長選択フィルタ。
7. （７）偏光ビームスプリッタ（１９）を備え、該偏光ビ
   ームスプリッタ（１９）の一方の入力端子を信号光入力
   部（２）として信号光をＴＭ偏光で波長変換半導体レー
   ザ（１）に入力し、該偏光ビームスプリッタ（１９）の
   他方の入力端子を基準波長光入力部（５）として前記基
   準波長光をＴＥ偏波で該波長変換半導体レーザ（１）に
   入力することを特徴とする請求項第１項ないし第５項の
   いずれかに記載の波長同期型光波長選択フィルタ。
8. （８）偏光ビームスプリッタ（１９）を備え、該偏光ビ
   ームスプリッタ（１９）の一方の端子を信号光入力部（
   ２）として信号光を入力して他方の端子からの出力光を
   ＴＭ偏光で波長変換半導体レーザ（１）の一方の端面に
   入力し、該波長変換半導体レーザ（１）の発振出力光を
   同じ端面から取り出してＴＥ偏光として該偏光ビームス
   プリッタ（１９）の前記他方の端子に入力して該偏光ビ
   ームスプリッタ（１９）の反対側の端子を信号光出力部
   （６）として出力するとともに、波長変換半導体レーザ
   （１）の他方の端面を基準波長光入力部（５）として前
   記基準波長光を該波長変換半導体レーザ（１）に入力す
   ることを特徴とする請求項第１項ないし第５項のいずれ
   かに記載の波長同期型光波長選択フィルタ。