JPH08149109A

JPH08149109A - 光波長監視回路

Info

Publication number: JPH08149109A
Application number: JP6288351A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Obara; 仁小原
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1994-11-22
Filing date: 1994-11-22
Publication date: 1996-06-07

Abstract

(57)【要約】【目的】波長間隔があらかじめ定められた値の実質的
に整数倍となるように設定された光信号の波長を他の光
信号と混同することなく識別可能であり、測定感度が良
好で回路構成も簡単な光波長監視回路を提供する。【構成】波長伝達特性の周期が光信号の波長間隔と異
なる光フィルタ１３を用い、この光フィルタ１３を透過
した光信号のレベルを測定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複数の波長または周波数
の光信号が多重される光通信システムに利用する。特
に、各信号があらかじめ定められた波長位置または周波
数位置に正しく配置されているかどうかの監視、あるい
は波長多重または周波数多重する光信号を発生する光源
の出力波長または出力周波数の監視に関する。

【０００２】光の波長と周波数とは互いに１対１に対応
しており、本明細書では簡単のため波長測定のみについ
て説明する。

【０００３】

【従来の技術】光の波長または周波数は、市販の高価な
波長計を用いることで、広い波長領域で高精度の測定が
可能である。しかし、光波長多重通信の場合には、比較
的狭い波長領域に離散的に配置された光信号の波長を監
視できれば十分であり、高価な波長計を用いる必要はな
い。また、光通信システムの一部に組み込み可能な小型
で経済的なものが望ましい。

【０００４】このような用途の光波長監視回路として最
も一般的に用いられているのは、光フィルタの波長伝達
特性を利用した波長・振幅変換によるものであり、二つ
の代表的な従来技術がよく知られている。

【０００５】第一の従来技術は光フィルタのピーク付近
の微分特性を利用するものであり、特に光信号波長が等
間隔に配置された場合に利用される。すなわち、周期的
な透過特性のピーク位置と光信号波長配置とを一致させ
たファブリペローフィルタやマッハツェンダ型干渉フィ
ルタなどの光フィルタに光信号を入力し、光信号波長ま
たは光フィルタの透過特性に微小な変調を与え、光フィ
ルタ出力の変調成分のレベルを測定するものである。こ
の従来技術は、監視回路がやや複雑であり、光信号の波
長が基準波長間隔以下の波長誤差については精度よく検
出可能であるが、基準波長間隔の整数倍またはその近傍
に波長がずれた場合は正しい監視結果が得られないとい
う欠点がある。

【０００６】第二の従来技術は光フィルタの伝達特性の
最も急な傾斜部分を利用したいわゆる波長デスクリミネ
ータである。この従来技術では、第一の従来技術のよう
に周期性を利用していないため、波長ごとに測定レベル
が異なり第一の従来技術の欠点を解決できる。この従来
技術は回路が簡易であり、非常に狭い波長範囲の測定な
らば光フィルタの伝達特性の傾斜を大きくできるため、
高い測定感度が得られる。しかし、複数の光信号が多重
される波長範囲をカバーするためには、互いに測定波長
範囲の異なる多数の波長デスクリミネータを用意する必
要があり、回路規模が増大するという欠点がある。

【０００７】第二の従来技術の欠点を解決する技術とし
て、スキャニング型ファブリペローフィルタ（ＳＦＰ）
を用いた技術も知られている。この技術では、光信号を
ＳＦＰに入力した状態でＳＰＦの透過ピークを基準波長
より掃引させて、ＳＰＦの出力の光信号レベルを測定す
る。入力光信号の波長とＳＰＦの透過ピークとが一致し
ない状態では出力レベルが小さく、入力光信号の波長と
ＳＰＦの透過ピークとが一致すると出力レベルが大きく
なる。ＳＰＦの透過ピークは幅が十分に小さく、スキャ
ニング速度が一定であると仮定すると、掃引開始から出
力レベルが検出されるまでの時間を計測することによ
り、入力光信号の波長を間接的に測定することができ
る。

【０００８】ＳＰＦの代わりに掃引型の波長可変光源を
用い、入力光信号とカップリングさせてホトダイオード
などで二乗検波することにより入力光信号と波長可変光
源との周波数差を生成し、これを狭帯域の電気フィルタ
で受信する技術も知られている。

【０００９】これらのＳＰＦまたは掃引型の波長可変光
源を用いる技術（以下「第三の従来技術」という）は、
波長測定を時間領域で行う波長デスクリミネータとも言
うべきものであり、第二の従来技術のように光信号レベ
ルを直接に測定するよりパルス時間間隔測定の方が誤差
要因が少なく、高精度の測定が可能であるという特徴が
ある。また、ＳＰＦまたは波長可変光源の掃引範囲で任
意の波長が測定可能である。しかし、アクティブな光デ
バイスとその駆動のための電気回路が新たに必要となる
ため回路が複雑化し、また、掃引速度の非直線性がその
まま波長測定誤差となる欠点がある。

【００１０】第三の従来技術における非直線性の問題を
改良するため、波長可変光源とファブリペローフィルタ
とを組み合わせた技術も知られている。この技術は「基
準パルス法」と呼ばれる。以下では「第四の従来技術」
という。この技術については、例えば、シモサカ(N.Shi
mosaka) 他、"Frequency locking of FDM optical sour
ces using wide tunabel DBR-LDs", Proceedings of th
e OPtical Fiber Conference, paper ThG3,1988 に詳し
い。

【００１１】基準パルス法すなわち第四の従来技術で
は、掃引型の波長可変光源を用い、その光出力を二つに
分ける。その一方を周期的な透過特性のピーク位置と光
信号波長配置とを一致させたファブリペローフィルタや
マッハツェンダ型干渉フィルタなどの光フィルタに入力
し、その光出力レベルを検出する。この結果、光信号に
割り当てられる波長位置でパルスが発生し、これが指定
された波長位置を示す基準パルスとなる。他方の掃引光
信号については、波長掃引型の技術と同じく、監視すべ
き光信号とカップリングさせてホトダイオードなどで二
乗検波し、入力光信号と波長可変光源との周波数差を生
成してそれを狭帯域の電気フィルタで受信する。この結
果、入力光信号波長と被監視光信号との波長が一致した
時点で、一致パルスが検出される。この一致パルスの発
生時刻と基準パルスの発生時刻とを比較することによ
り、被監視光信号の波長誤差を測定できる。この場合、
掃引速度の非直線性の影響は小さい。しかし、この技術
は第三の従来技術に相当する２系列の回路が必要となる
ため最も複雑であり、しかも波長掃引光源が必要となる
ため消費電力が大きく、価格も高くなる欠点がある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】このように、等間隔ま
たはその近傍に配置された光信号の波長を他の波長位置
の光信号と混同することがあり、第二の従来技術では測
定感度が小さく多数の測定回路が必要となり、第三およ
び第四の従来技術では回路が複雑化するという課題があ
る。

【００１３】本発明は、これらの課題を解決し、光信号
の波長を他の波長位置の光信号と混同することなく識別
可能であり、測定感度が良好で、回路構成も簡単な光波
長監視回路を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の光波長監視回路
は、波長間隔があらかじめ定められた値の実質的に整数
倍となるように設定された複数の光信号のいずれかが入
力される波長伝達特性が波長に対して周期的な光フィル
タと、この光フィルタを透過した光信号のレベルを測定
する手段とを備えた光波長監視回路において、光フィル
タの波長伝達特性の周期が複数の光信号の波長間隔とは
異なって設定されたことを特徴する。

【００１５】光フィルタの光信号入力を分岐してその光
信号レベルを測定する分岐測定手段と、この分岐測定手
段の測定結果に基づいて測定する手段の測定値を補正す
る手段とを備えることがよい。また、これとは別に、光
フィルタに入力される光信号のレベルを実質的に一定に
保つ手段を備えることもできる。

【００１６】光フィルタを複数備え、この複数の光フィ
ルタはその波長伝達特性の周期が同一で互いに位相が異
なるように設定され、この複数の光フィルタのいずれか
を選択する手段を備えることができる。

【００１７】光フィルタを複数備え、この複数の光フィ
ルタの波長伝達特性の周期を互いに異なって設定するこ
ともできる。

【００１８】

【作用】本発明では、上述した第一の従来技術と同様
に、周期的な透過特性のピークを有するファブリペロー
フィルタやマッハツェンダ型フィルタなどの光フィルタ
を用いて波長監視を行うが、この光フィルタの周期と光
信号の波長間隔が異なっていることが最大の特徴であ
る。第一、第三および第四の従来技術では、いずれも光
フィルタの周期と光信号の波長間隔は一致していること
が必要であった。また、第二の従来技術では、光フィル
タの伝達特性の傾斜部分を利用しており、光フィルタの
周期性は利用していなかった。したがって、光フィルタ
の周期性を利用し、かつその周期が光信号波長間隔と異
なるように設定するという点は、従来技術と基本的に相
違する。

【００１９】本発明では、測定波長が離散的で変動範囲
が限定されるものの、広い波長範囲と高感度を同時に実
現できる。

【００２０】光フィルタの光信号入力を分岐してそのレ
ベルを測定し、その測定値に基づいて光フィルタの出力
の測定値を補正することで、一定の入力信号レベルが入
力されたときの信号レベルに対応するように出力レベル
を補正でき、入力光信号レベルの変動に対処することが
できる。光フィルタの前段で光フィルタに入力される光
信号のレベルを実質的に一定に保っても同様である。

【００２１】また、波長伝達特性の周期が同一ではある
がその位相が互いに異なる複数の光フィルタ、または波
長伝達特性の周期が異なる光フィルタを用いることで、
測定波長範囲を拡大することもできる。

【００２２】

【実施例】図１は本発明第一実施例の光波長監視回路を
示すブロック構成図であり、図２はその動作を説明する
図である。ここでは、本発明の基本的な構成について説
明する。

【００２３】この光波長監視回路は、波長間隔があらか
じめ定められた値の実質的に整数倍となるように設定さ
れた複数の光信号のいずれかが入力される波長伝達特性
が波長に対して周期的な光フィルタ１３と、この光フィ
ルタ１３を透過した光信号のレベルを測定する光電変換
器１４とを備え、光フィルタ１３の波長伝達特性の周期
が複数の光信号の波長間隔とは異なって設定されてい
る。また、入力光信号レベル変動に対処するため、光フ
ィルタの光信号入力を分岐してその光信号レベルを測定
する光カップラ１２および光電変換器１６と、この光電
変換器１６の測定結果に基づいて光電変換器１４の測定
値を補正するゲイン制御アンプ１５とを備える。

【００２４】光ファイバ入力端子１１には、監視対象と
なる光信号が入力される。光カップラ１２は入力光信号
を分岐する。光フィルタ１３はマッハツェンダ型干渉フ
ィルタなどの周期性を有し、波長・振幅変換を行う波長
デスクリミネータとして動作する。光電変換器１４は例
えばホトダイオードにより構成され、光信号パワーを電
気信号に変換して、光信号の波長に対応する電気信号を
ゲイン制御アンプ１５を介して電気信号出力端子１７に
出力する。

【００２５】光ファイバ入力端子１１から入力された光
信号は光フィルタ１３に入力される。光フィルタ１３は
波長によって透過率が異なり、その出力信号レベルを光
電変換器１４で測定することにより、波長値を求めるこ
とができる。この動作は第一および第二の従来技術にお
ける波長・振幅変換型の光フィルタと同じであるが、本
実施例は、光フィルタの周期と光信号周期とがわずかに
ずれている。

【００２６】図２は光フィルタの波長伝達特性と光信号
の透過率との関係を示す。光フィルタの波長伝達特性は
周期的であり、その透過率がピークとなる波長の間隔
（波長伝達特性の周期）をδ_fとする。また、光信号の
波長間隔をδ_sとする。ここで、δ_fとδ_sとが互いに
異なるように、例えばδ_s：δ_f＝１：０．９７に設定
する。このように光フィルタの波長伝達特性の周期と光
信号の波長間隔とを互いにずらすことにより、光フィル
タに波長の異なる同一レベルの光信号を入力したとき
に、光フィルタの出力レベルが光信号の波長により異な
るようになる。このため、光フィルタは図２の破線で示
した特性をもつ波長デスクリミネータと等価となる。こ
の場合、光フィルタの波長伝達特性の周期に対して波長
デスクリミネータのカバーする波長範囲が大きくなる。

【００２７】また、あるひとつの波長の光信号に着目
し、その光信号の波長がわずかにずれたとすると、その
波長ずれに起因する光フィルタの出力レベルの変化（す
なわち測定感度）は、図２に破線で示した特性ではな
く、光フィルタの波長伝達特性に依存する。したがっ
て、微小な波長変動を高感度に測定できる。なお、この
場合に、波長ずれの許容量と測定感度とにはトレードオ
フの関係がある。すなわち、隣接の光信号の測定レベル
との混合がないという条件を満たす必要があるため、感
度を大きくとると波長ずれ許容量が小さくなる。逆に、
感度を小さくすると波長ずれ許容量が大きいという性質
がある。

【００２８】このように、光フィルタの波長伝達特性の
周期と光信号の波長間隔とを互いにずらすことにより、
測定波長が離散的で変動範囲が限定されるものの、広い
波長範囲と高感度を同時に実現できる。

【００２９】本実施例の主要な構成要素は第一および第
二の従来技術と同じくパッシブな光フィルタと光電変換
器であり、最も簡易な回路構成で実現できる。

【００３０】なお、光フィルタ１３としてマッハツェン
ダ型干渉フィルタを用いる場合には、二つの出力ポート
に出力される相補的な光信号レベルを利用することもで
きる。すなわち、二つの出力ポートにそれぞれ光電変換
器を接続し、これらの光電変換器の二つの出力信号の差
をとることにより、さらに測定感度を高めることができ
る。また、これと同時に、測定系の雑音成分（同相成
分）をキャンセルすることができる。

【００３１】以上のように、本実施例では、広い波長範
囲と高感度の測定とを小型で簡易な回路で実現でき、経
済的である。また、主にパッシブな部品で構成されるた
め、消費電力が小さく、故障に対して強い。

【００３２】次に、入力光信号レベル変動への対処につ
いて説明する。光ファイバ入力端子１１に入力される光
信号レベルが波長によらず一定であれば、図２に示した
ように、光フィルタ１３の出力レベルが直接に入力光信
号の波長に対応する。しかし、入力光信号のレベルが波
長ごとに異なる場合や、同じ波長の信号でも測定ごとに
入力レベルが変動する場合は、光フィルタ１３および光
電変換器１４だけでは正しい測定結果を得ることができ
ない。あるいは、測定中の温度変動などに起因する光信
号レベルの変動がそのまま測定レベルの変動となって出
力されるため、安定した測定を実現できない。

【００３３】このような変動に対処するため図１に示し
た実施例では、入力光信号の一部を光カップラ１２で分
岐し、光電変換器１６により入力光レベルを測定し、そ
の測定結果に基づき、一定の入力光信号レベルに対応す
る出力信号レベルが得られるように、光電変換器１４の
出力をゲイン制御アンプ１５により増幅または減衰させ
る。この結果、入力光信号レベルを仮想的に一定にした
ことと同じ効果が得られ、入力光信号レベルに依存しな
い波長測定が可能となる。ゲイン制御アンプ１５は従来
から一般的に知られており、ここでは説明を省略する。

【００３４】図３は本発明第二実施例の光波長監視回路
を示すブロック構成図である。この実施例は、入力光信
号レベル変動に対処するため、入力光信号の一部を分岐
してそのレベルを測定するのではなく、前段に光出力レ
ベルを一定とするフィードバック制御手段が設けられた
光アンプ１８を光フィルタ１３の前段に設け、光フィル
タ１３への入力光信号レベルそのものを一定に制御す
る。このような光アンプ１８は従来から一般的に知られ
ており、ここでは説明を省略する。

【００３５】以上のように、第一および第二実施例で
は、入力光信号レベルの変動をモニタまたは抑圧する簡
易な手段により、再現性が高く安定した波長測定が可能
になる。

【００３６】次に光フィルタ１３の非線形性への対処に
ついて説明する。波長デスクリミネータを構成する光フ
ィルタ１３の透過区制は一般に波長に対して非線形の関
係にあり、電気信号出力端子１７の出力信号レベルと波
長値とは比例しない。この非線形性を補正する方法とし
ては、従来から知られている方法を用いることができ
る。その代表的なものとしては、アナログ方式とディジ
タル方式がある。アナログ方式では、演算増幅器および
ダイオードその他を用い、非線形な特性の逆特性を折れ
線近似で実現する。ディジタル方式では、電気信号出力
端子１７の出力信号をディジタル信号に変換し、それを
非線形性の補正データが記憶された変換テーブル（メモ
リ回路）のアドレス信号として与え、これに対応するデ
ータを波長値として出力する。いずれの方法も、電気信
号出力端子１７の出力に補正回路を追加することで容易
に実現できる。なお、光フィルタ１３以外の部分に波長
依存性がある場合にも、同じ補正回路により統一的に補
正することができる。

【００３７】このように、電気信号出力端子１７の出力
に補正回路を追加することで、波長依存性の少ない高精
度の測定が可能となる。

【００３８】第一実施例および第二実施例で用いる光フ
ィルタ１３の波長伝達特性は、一般に製造誤差や温度変
化などによって変化する。光フィルタの波長伝達特性が
これらの要因によって設計値からずれた場合、光フィル
タ１３の出力レベルが変動し、波長測定誤差を生じる。
この誤差を除去するための回路を付加した実施例につい
て以下に説明する。

【００３９】図４は本発明第三実施例の光波長監視回路
を示すブロック構成図である。この実施例は、光波長監
視回路が組み込まれるシステムの基準となる波長を発生
する基準光源２１、監視対象となる光信号が入力される
光信号入力端子２２、基準光源２１からの入力と光信号
入力端子２２からの入力との一方を選択する光スイッチ
回路２３、光スイッチ回路２３の接続パターンを制御す
るスイッチ制御信号（スイッチ制御部については省略）
が入力される制御端子２４、光波長を監視する光波長監
視部２５、この光波長監視部２５内の光フィルタの伝達
特性を調整する制御部２６および光波長監視部２５の出
力に接続された電気信号出力端子２７を備える。

【００４０】この実施例には、光スイッチ回路２３の接
続パターンに対応して二つの動作モードがある。光スイ
ッチ回路２３が基準光源２１に接続された状態では、波
長が既知の基準光信号が光波長監視部２５に入力され
る。この場合、電気信号出力端子２７の出力信号は、基
準光源２１からの波長に対応したあらかじめ定められた
レベルとなっている必要がある。このとき制御部２６
は、電気信号出力端子２７の信号レベルがあらかじめ定
められたレベルとなるように、光波長監視部２５内の光
フィルタの駆動バイアス信号を制御し、光フィルタの伝
達特性を調整する。具体的には、駆動バイアス信号によ
り光フィルタの温度を変化させ、その伝達特性をシフト
させる。次に、光スイッチ回路２３により光信号入力端
子２２を選択し、実際の測定を行う。通常は光スイッチ
回路２３を基準光源２１に接続した状態とし、測定時に
光信号入力端子２２に接続する。光信号入力端子２２が
選択された場合には、制御部２６はフィードバック動作
を中止し、制御信号をサンプルホールド回路その他によ
り保持する。

【００４１】以上のように、本実施例では、光フィルタ
の特性を基準波長により校正することができ、高確度の
測定が可能になる。

【００４２】図２に示した本発明の基本測定原理におい
て、測定可能な最大波長数Ｎは近似的に次のように表さ
れる。

【００４３】

【数１】ただし、δ_fは光フィルタの透過率がピークとなる波長
間隔、δ_sは光信号の波長間隔である。Ｎはδ_fとδ_s
との差を小さくするほど大きくできるが、前述のように
光信号の波長ずれの許容量が小さくなるので、ひとつの
光フィルタを用いた光波長監視回路での測定可能な波長
数には限界がある。以下では、図１、図３または図４に
示した実施例を用いて測定波長範囲を拡大するための構
成について説明する。

【００４４】図５は本発明第四実施例の光波長監視回路
を示すブロック構成図であり、図６はその動作を説明す
る図である。この実施例は、第一実施例ないし第三実施
例のいずれかを用いた光波長監視部３４、３５、測定す
べき光信号が入力される光信号入力端子３１、この光信
号入力端子３１に入力された光信号を光波長監視部３
４、３５のいずれか一方に振り分ける光スイッチ回路３
２、この光スイッチ回路３２の接続パターンを制御する
光スイッチ制御端子３３、光波長監視部３４、３５の出
力の一方を選択する電気スイッチ回路３６、この電気ス
イッチ回路３６の接続パターンを制御する制御端子３７
および測定信号を出力する電気信号出力端子３８を備え
る。光スイッチ回路３２および電気スイッチ回路３６は
同じ光波長監視部３４または３５を選択するように動作
する。

【００４５】光波長監視部３４、３５はその構成が同じ
であり、それぞれの光フィルタの波長伝達特性の周期も
同一であるが、その位相が互いにずれている。例えば、
光波長監視部３４は図２に示したように透過率がピーク
となる波長間隔がδ_fの光フィルタを内蔵し、光波長監
視部３５はそれとは透過率のピークがδ_f／４だけずれ
た光フィルタを内蔵するものとする。これらの二つの光
フィルタによる波長デスクリミネータ特性（光信号に対
する透過率の包絡線、図６には「特性１」、「特性２」
と示す）は、図６に示すように、包絡線全体でも１／４
周期ずれた特性となる。すなわち、ひとつの光フィルタ
の測定波長範囲は図６に示した波長範囲Λ₁〜Λ₄のい
ずれかに１区間に限定されるのに対し、本実施例のよう
にオフセット配置された二つの光フィルタを用いること
で、測定波長範囲をΛ₁〜Λ₄の全区間、すなわち波長
範囲Λ₅に拡張できる。ただし、測定区間に応じて二つ
の光フィルタの一方を選択して使用する必要があり、こ
れは光スイッチ回路３２および電気スイッチ回路３６に
より実現される。

【００４６】測定する光信号の波長の概略値があらかじ
めわかっている場合は、その波長をカバーする測定区間
を選択する。図６において特性１の包絡線に着目する
と、波長区間Λ₁と波長区間Λ₃での測定に利用できる
が、その出力レベルは同じ範囲になる。これにより、本
来は波長区間Λ₁にあるべき波長が誤って波長区間Λ₂
の波長に設定されていたとすると、その識別をできない
可能性がある。しかし、このような危険性は次のような
測定方法を採用することにより回避できる。

【００４７】上述の例において、波長区間Λ₁とΛ₃と
では特性１の光フィルタが使用されるが、その場合、特
性２の光フィルタ出力に着目すると、それぞれの区間で
出力レベルが最大および最小レベルをとることがわか
る。したがって、特性１の光フィルタで測定した後、特
性２の光フィルタ出力をモニタしてその出力レベルを判
定することにより、どちらの区間かの判定を容易に実現
できる（測定の順番は逆でもよい）。この結果、デッド
ゾーンを生じることなく、広い波長範囲の測定が可能と
なる。

【００４８】ここでは光フィルタだけでなく光電変換器
を含む光波長監視部を並列化した例を示したが、光電変
換部を共通化し、光フィルタのみを並列化することもで
きる。また、並列数は２に限定されるものではなく、原
理的に任意の数の光フィルタまたは光波長監視部を並列
化することが可能である。さらに、各光フィルタの入力
光信号レベルは低下するが、光スイッチ回路３２を光カ
ップラに置き換え、並列配置された光フィルタに常時光
信号を入力した状態とすることも可能である。

【００４９】以上のように本実施例では、波長伝達特性
の位相が異なる同一周期の光フィルタまたはそのような
光フィルタを備えた回路を複数個並列に用いることによ
り、測定波長範囲を容易に拡大することができる。

【００５０】第一ないし第三実施例では測定波長範囲が
波長デスクリミネータの包絡線の周期の１／４が限界で
あったのに対し、第四実施例では同じく包絡線のほぼ一
周期まで測定波長範囲を拡大できた。この限界をさらに
越える測定波長範囲を実現するための回路構成を以下に
説明する。

【００５１】図７は本発明第五実施例の光波長監視回路
を示すブロック構成図であり、図８はその動作を説明す
る図である。この実施例は、測定対象となる光信号が入
力される光信号入力端子４１、この光信号入力端子４１
に入力された光信号が光カップラで分岐されて入力され
る測定回路４２、４３、測定回路４２、４３の出力信号
のレベルをもとに波長値を計算する演算回路４４および
その演算の結果得られた波長データが出力される出力端
子４５を備える。測定回路４２は図５に示した第四実施
例と同等の回路であり、デッドゾーンのない波長デスク
リミネータとして動作する。測定回路４３は図１、図３
または図４のいずれかに示されたと同等の回路であり、
その中の光フィルタの周期は測定回路４２内の光フィル
タの周期と異なっている。

【００５２】測定回路４２の波長透過特性は、模擬的に
図８の（ａ）のように表される。ただし、ここではデッ
ドゾーンがなくリニアに近い特性であることを強調して
いるが、実際の特性は図６に示したような折れ線で近似
される。図８の（ｂ）は測定回路４３の波長デスクリミ
ネータ特性の包絡線を示す。測定回路４３の特性は、測
定回路４２の特性の周期の２倍の周期を有する。このた
め、測定回路４３内の光フィルタの周期は測定回路４２
内の光フィルタの周期より小さく設定する必要がある。
測定回路４２の特性では、図８に示した波長周期Λ₆、
Λ₇で同じ測定レベルを出力する。このため、単体では
波長周期Λ₆とΛ₇との波長を識別することはできな
い。しかし、図８（ｂ）の特性による出力レベルを同時
にモニタすることでその識別が可能になる。この状況は
図５に示した第四実施例と同じである。本実施例と第四
実施例との差異は、同じ周期を有する複数の光フィルタ
の位相をオフセット配置して使用する（第四実施例）
か、異なる周期を有する複数の光フィルタを使用する
（第五実施例）かという点にある。

【００５３】ここでは波長デスクリミネータを２並列と
する例を示したが、原理的にはその並列度を大きくする
ことにより、測定波長範囲をさらに拡大できる。

【００５４】以上のように本実施例では、波長伝達特性
の周期が異なる複数の波長デスクリミネータを並列設置
することにより、測定波長範囲を容易に拡大できる。

【００５５】以上に説明した本発明の光波長監視回路
は、測定した波長値の正規の値からの誤差成分を演算し
て出力する構成とすることもできる。この結果、例えば
波長可変光源の出力光信号の波長を制御するフィードバ
ック系の一部、すなわち波長誤差検出回路として使用す
ることができる。このように、本発明の光波長監視回路
は単なる波長監視だけでなく、波長制御フィードバック
系にも利用できる。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光波長監
視回路は、広い波長範囲に離散的に配置された光信号の
波長を高感度に測定できる。また、少数のパッシブな光
フィルタを用いて構成できるため、回路が小型かつ簡易
であり、消費電力が小さく、故障に強く、かつ経済的で
ある。さらに、信号レベル変動や光フィルタの波長特性
の影響が小さく、安定で高精度な測定が可能である。

【００５７】本発明の光波長監視回路は、波長配置が離
散的な場合に用いて有効であり、ある波長間隔で光信号
が波長多重された光通信システムに組み込まれる波長監
視回路や、そのシステムに適用される波長可変光源の波
長監視、制御回路などのように小型化、低消費電力化、
高信頼化、経済化が要求される用途に用いて特に効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第一実施例の光波長監視回路を示すブロ
ック構成図。

【図２】第一実施例の動作を説明する図。

【図３】本発明第二実施例の光波長監視回路を示すブロ
ック構成図。

【図４】本発明第三実施例の光波長監視回路を示すブロ
ック構成図。

【図５】本発明第四実施例の光波長監視回路を示すブロ
ック構成図。

【図６】第四実施例の動作を説明する図。

【図７】本発明第五実施例の光波長監視回路を示すブロ
ック構成図。

【図８】第五実施例の動作を説明する図。

【符号の説明】

１１光ファイバ入力端子１２光カップラ１３光フィルタ１４、１６光電変換器１５ゲイン制御アンプ１７、２７、３８電気信号出力端子１８光アンプ２１基準光源２２、３１、４１光信号入力端子２３、３２光スイッチ回路２４制御端子２５光波長監視部２６制御部３３光スイッチ制御端子３４、３５光波長監視部３６電気スイッチ回路３７制御端子４２、４３測定回路４４演算回路４５出力端子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】波長間隔があらかじめ定められた値の実
質的に整数倍となるように設定された複数の光信号のい
ずれかが入力される波長伝達特性が波長に対して周期的
な光フィルタと、この光フィルタを透過した光信号のレベルを測定する手
段とを備えた光波長監視回路において、前記光フィルタの波長伝達特性の周期が前記複数の光信
号の波長間隔とは異なって設定されたことを特徴とする
光波長監視回路。
【請求項２】前記光フィルタの光信号入力を分岐して
その光信号レベルを測定する分岐測定手段と、この分岐
測定手段の測定結果に基づいて前記測定する手段の測定
値を補正する手段とを備えた請求項１記載の光波長監視
回路。
【請求項３】前記光フィルタに入力される光信号のレ
ベルを実質的に一定に保つ手段を備えた請求項１記載の
光波長監視回路。
【請求項４】前記光フィルタを複数備え、この複数の
光フィルタはその波長伝達特性の周期が同一で互いに位
相が異なるように設定され、この複数の光フィルタのい
ずれかを選択する手段を備えた請求項１ないし３のいず
れか記載の光波長監視回路。
【請求項５】前記光フィルタを複数備え、この複数の
光フィルタはその波長伝達特性の周期が互いに異なって
設定された請求項１ないし３のいずれか記載の光波長監
視回路。