JPH10239644A - 液晶可変波長フィルタ用波長追従装置および波長選択方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光源であるレーザ光の波長が不安定な状態で
も、あるいは液晶可変波長フィルタの透過ピーク波長が
温度などの影響により変化しても、安定した波長選択を
行うことができ、高速な液晶可変波長フィルタ用波長追
従装置および該液晶可変波長フィルタ用波長追従装置に
よる波長選択方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 液晶可変波長フィルタ２と、レーザ光源
１と、受光器５と、交流電源４と、フィードバック回路
Ｂを有する液晶可変波長フィルタ用波長追従装置を構成
し、これを用いて、ロックインアンプ６により受光器５
からの電気信号出力の位相と、交流電源４の液晶可変波
長フィルタの透明電極への電圧出力の自乗に相当する信
号の交流位相とを比較し、加算器７から交流電源４に負
帰還をかけることにより液晶可変波長フィルタ２の透過
波長を選択する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として波長多重
（ＷＤＭ）通信用あるいは周波数分割多重（ＦＤＭ）通
信用として、安定に波長選択を行うためのエタロン形な
どの液晶可変波長フィルタの波長追従装置および波長選
択方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバを用いた光通信は大容量の情
報を高速に伝送することが可能であり、近年広く普及す
るに至っている。しかしながら現時点の光通信では、あ
る特定波長の光パルスのみを伝送しているに過ぎない。
そこで最近、幾つもの異なった波長の光を同時に伝送す
るという波長多重通信（ＷＤＭ）が注目され、現在活発
に研究開発が行われている。

【０００３】この波長多重通信においては、情報を伝送
した後、任意の波長の光を選択的に取り出す波長可変フ
ィルタが必要となる。このような波長可変フィルタとし
て、これまでにメカニカルグレーティング、メカニカル
掃引型誘電体膜フィルタ、メカニカル回転型誘電体膜フ
ィルタ、光導波路形マッハツェンダ干渉計、半導体導波
フィルタ、液晶可変波長フィルタなどが開発されてお
り、その一部は市販段階にまで達している。この中で、
液晶可変波長フィルタは、液晶をミラー、透明電極で挟
んだ単純な構造で作製でき、さらにアレイ化が容易であ
るため、多チャンネル可変波長フィルタを作製した場
合、１チャンネル当たりの価格が他の可変波長フィルタ
に比較して、非常に低くなるという利点を持っている。

【０００４】従来、可変波長フィルタにより波長選択さ
せるためには、既知であるフィルタの電圧−波長特性を
基にして印加電圧を動作させて行っていた。しかしなが
ら材料の屈折率は温度依存性が大きく、温度変動に対し
てその透過光のピーク波長も変化してしまう。このた
め、波長多重通信、周波数分割多重通信において、１つ
のチャンネルにフィルタの透過ピーク波長を合わせて
も、温度変動によってそのチャンネルからはずれてしま
うという欠点がある。さらに、情報の送り手であるレー
ザの波長も温度に対して大きく波長が変動するため、た
とえ液晶可変波長フィルタの透過波長スペクトルが安定
していても、このレーザ光源の波長の温度変動のために
１つのチャンネルを長時間に渡って選択することが困難
であるという欠点があった。

【０００５】そこで可変波長フィルタにおいては、常に
送信側の波長にフィルタの透過波長ピークを追従させる
フィードバック回路を設けるのが一般的である。フィー
ドバック回路としては、フィルタの透過波長を常に微少
に振動させておき、その振動の位相とフィルタからの出
力の振動の位相を比較することによって、常に送信側の
波長にフィルタの透過波長ピークを追従させる方法が一
般に採用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本出願人はこれまで
に、液晶可変波長フィルタの電源に交流の成分を乗せる
ことにより、波長追従が実現できることを見いだし、特
願平３−２４６２１８号として特許出願した。しかし本
方法では、液晶を駆動する第一の交流電源と振動成分を
重畳させるための第二の交流電源が必要であった。一般
に第一の交流電源の周波数は１ｋＨｚから１０ｋＨｚ程
度であるため、第二の交流電源の周波数は、それより２
桁程度低い１０Ｈｚから１００Ｈｚ程度に設定する。し
かし１０Ｈｚから１００Ｈｚでは、波長追従の応答速度
が数１００ミリ秒から１秒ほどもかかり、レーザ光源の
速い波長変化や液晶可変波長フィルタの温度変化による
速い透過波長変化には即応答ができず、一瞬透過出力が
低下してしまうという欠点があった。またメカニカルグ
レーディング、メカニカル掃引型誘電体膜フィルタ、メ
カニカル回転型誘電体膜フィルタ、光導波路形マッハツ
ェンダ干渉計、半導体導波フィルタなどにおいても、そ
れぞれの駆動に応じて、フィルタ波長を振動させる回路
が必要であった。

【０００７】上記の点に鑑み、本発明は、光源であるレ
ーザ光の波長が不安定な状態でも、あるいは液晶可変波
長フィルタの透過ピーク波長が温度などの影響により変
化しても、安定した波長選択を行うことができ、かつ上
記に示した第二の交流電源が不要で、高速な液晶可変波
長フィルタ用波長追従装置および該液晶可変波長フィル
タ用波長追従装置による波長選択方法を提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶可変波長フ
ィルタ用波長追従装置は、前記課題を解決するために、
配向膜とミラーと透明電極と基板で液晶を挟んだ構造を
有する液晶可変波長フィルタと、前記液晶可変波長フィ
ルタにレーザ光を入射するレーザ光源と、前記液晶可変
波長フィルタの透過光を検出して電気信号に変換する受
光器と、前記透明電極に接続されて前記液晶可変波長フ
ィルタの透過光のピーク波長を調節する交流電源と、前
記受光器からの電気的な出力と前記交流電源の変調位相
信号を比較して前記液晶可変波長フィルタの透過光を最
大とするように交流電源に負帰還をかけるフィードバッ
ク回路を有するものである。上記フィードバック回路
は、前記受光器で電気信号に変えられた光の振動の位相
と、前記交流電源の電圧波形の自乗の波形との比較に基
づき、前記透明電極に印加する電圧を調節し、前記液晶
可変波長フィルタの透過ピーク波長を調節して、常に透
過光が最大となるように前記交流電源に負帰還をかける
ものである。

【０００９】本発明は前記課題を解決するための、上記
の液晶可変波長フィルタ用波長追従装置による波長選択
方法であって、液晶可変波長フィルタを通過した光を受
光器で電気信号に変えて、その振動の位相を求め、交流
電源の電圧波形の自乗の波形と比較し、この比較に基づ
いてフィードバック回路により透明電極に印加する電圧
を調節し、液晶可変波長フィルタの透過ピーク波長を調
節して常に透過光が最大となるように交流電源に負帰還
をかけるものである。

【００１０】また、本発明は前記課題を解決するため
の、上記の液晶可変波長フィルタ用波長追従装置による
波長選択方法であって、フィードバック回路は、ロック
インアンプと加算器を主体として構成されており、受光
器からの電気信号出力の位相と、交流電源の液晶可変波
長フィルタの透明電極への電圧出力の自乗に相当する信
号の交流位相とを比較して、同相であればプラスの電気
出力を、逆相であればマイナスの電気出力を、液晶可変
波長フィルタの透過光を最大とするように、加算器から
交流電源に負帰還をかけることにより液晶可変波長フィ
ルタの透過波長を選択する。信号光のピーク波長と液晶
可変波長フィルタの透過ピーク波長が一致している場合
には、ロックインアンプに内蔵された前記交流電源の４
倍周波数カットフィルタによりフィードバック出力を不
変とすることで、前記液晶可変波長フィルタの透過波長
ピークを不変とするものである。

【００１１】

【作用】液晶可変波長フィルタの透明電極にかける交流
電圧を調節することで、液晶可変波長フィルタを通過す
る透過光の透過帯域が変化し、透過光の透過ピーク波長
が変化する。さらに交流周波数を数１０Ｈｚから１０ｋ
Ｈｚ程度に設定すると、交流印加電圧に対応して、液晶
可変波長フィルタの透過波長が振動する。この傾向は低
周波で駆動すると、顕著に観測され、高周波になると、
振動波長幅は少なくなる。これは低周波では、液晶分子
が印加電圧に追従しやすくなるためである。数１０ｋＨ
ｚ以上になるとほとんど液晶分子は交流の電圧振動には
追従ができなくなる。

【００１２】この性質を利用することにより、特に変調
用の交流電源を設けることなく、液晶可変波長フィルタ
を通過した透過光を受光器で電気信号に変換し、この電
気信号と駆動用交流電源の自乗に相当する位相を比較
し、比較に応じて前記交流電源の印加電圧を調節し、こ
れにより常に液晶可変波長フィルタから最大出力の透過
光が得られ、波長選択が安定する。従って温度に応じて
液晶可変波長フィルタの透過光のピーク波長が変動して
も、その変動値に応じて交流電源から液晶可変波長フィ
ルタの透明電極に信号が付加されて液晶可変波長フィル
タ自身の透過光のピーク波長が調節されるので、常に安
定した波長選択ができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明について
詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態例のみに
限定されるものではない。

【００１４】図１は本発明の液晶可変波長フィルタ用波
長追従装置の実施形態の一例を示すブロック図であり、
図中符号１はレーザ光源、２は液晶可変波長フィルタ、
３は光カプラ、４は交流電源、５は受光器（光ディテク
タ）、６はロックインアンプ、７は加算器、Ａは波長追
従回路、Ｂはフィードバック回路である。前記液晶可変
波長フィルタ２の入射側には、前記レーザ光源１に接続
された光ファイバ１ａの端部がレンズ１ｂを介して対向
され、液晶可変波長フィルタ２の出力側には、前記光カ
プラ３が組み込まれた光ファイバ３ａの端部がレンズ３
ｂを介して対向されている。

【００１５】図２は、本実施例の液晶可変波長フィルタ
２の構造の詳細を示す概略構成図であり、図中符号１１
は液晶、１２はミラー、１３は透明電極、１４はガラス
基板、１５は無反射コーティング層、１６は配向膜であ
る。図２に示すように、液晶可変波長フィルタ２は、液
晶１１の表面側と裏面側をそれぞれ誘電体多層膜からな
るミラー１２と透明電極１３と石英などのガラス基板１
４とにより挟んだ構造になっている。なお、基板１４の
外面側にはそれぞれ無反射コーティング層１５が形成さ
れ、液晶１１の表裏面側にはそれぞれ配向膜１６が形成
されている。前記構造の液晶可変波長フィルタ２は、透
明電極１３に所定の電圧を印加することで、電圧の大き
さによって液晶１１の透過ピーク波長を調節できるよう
になっている。

【００１６】波長追従回路Ａは、交流電源４、受光器
５、ロックインアンプ６、加算器７から構成されてい
る。液晶可変波長フィルタ２の透明電極１３には交流電
源４の出力が接続され、該交流電源４からは交流波形の
自乗に相当する波形の交流波形が出力されており、その
出力がロックインアンプ６に接続されるとともに、光カ
プラ３の一方の出力端には受光器５が接続され、受光器
５にはロックインアンプ６と加算器７が接続されてい
る。

【００１７】交流電源４は、透明電極１３に所望の交流
電圧を印加できる。受光器５は、光カプラ３の出力端か
ら入射された光の強さを電気信号に変換してロックイン
アンプ６に伝えるものである。フィードバック回路Ｂ
は、上記のロックインアンプ６および加算器７から構成
されており、該ロックインアンプ６は、受光器５からの
電気信号と交流電源４からの交流波形の自乗に相当する
波形の交流波形電気信号を比較して、後述するように加
算器７を介して所定の電気信号を交流電源４から所望の
電圧を液晶可変波長フィルタ２の透明電極１３に加える
ものである。

【００１８】次に、前記液晶可変波長フィルタ２の光透
過特性について説明する。液晶可変波長フィルタ２に光
を入射する場合において、液晶の屈折率をｎ、光の共振
波長をλ、キャビティ長をＬ、任意の整数をｍとする
と、λ＝２ｎＬ／ｍなる関係を満足する共振波長λの光
だけが液晶可変波長フィルタ２を透過できる。この液晶
可変波長フィルタ２の透明電極１３に電圧を印加すると
液晶１１の屈折率ｎはその電圧の大きさによって変化す
るため、透過ピーク波長も変化していくことになる。

【００１９】図３は、液晶可変波長フィルタ２の透過ピ
ーク波長の電圧依存性を示すグラフである。図３から、
液晶可変波長フィルタ２を通過する光の透過ピーク波長
は、約１５Ｖの電圧の印加により、短波長側に５０ｎｍ
程度シフトすることが明らかである。また、この例で使
用した液晶可変波長フィルタ２の透過スペクトルの半値
幅は０．５ｎｍであった。

【００２０】次に、前記のように構成された本実施例の
波長追従装置を動作させる場合について説明する。この
例においては交流電源４の周波数を１００Ｈｚから１０
ｋＨｚに設定した場合について説明する。まず、波長λ
＝１．５４０μｍからλ＝１．５５８μｍまで、２ｎｍ
おきの波長を有する１０本のレーザ光を、レーザ光源１
から光ファイバ１ａを介して液晶可変波長フィルタ２に
入射する。そして、液晶可変波長フィルタ２の透過特性
に従い、その中のλ＝１．５５０μｍの波長を選択する
ように、６Ｖ付近に電圧を調整して透明電極１３に電圧
を印加する。液晶可変波長フィルタ２を通過した光は、
レンズ３ｂを介して光ファイバ３に入り、その一部は出
力端から受光器５に入射され、電気信号に変換される。
この電気信号はロックインアンプ６に入力され、交流電
源４からの交流波形の自乗に相当する波形の交流波形電
気信号の位相と比較される。この比較がなされると、ロ
ックインアンプ６と加算器７は、交流電源４の交流電圧
を調整し、液晶可変波長フィルタ２を通過するレーザ光
が常に最大出力になるように調節する。

【００２１】ここで、ロックインアンプ６がどのように
信号比較を行ってレーザ光の出力を最大とするかについ
て説明する。図４の（ａ）波は交流電源の電圧波形、図
４の（ｂ）波は液晶可変波長フィルタの波長振動波形、
図４の（ｃ）波はレーザ光源波長が、液晶可変波長フィ
ルタの透過波長の長波側にある場合の光出力波形、図４
の（ｄ）波はレーザ光源波長が、液晶可変波長フィルタ
の透過波長の短波側にある場合の光出力波形、図４の
（ｅ）波はレーザ光源波長が、液晶可変波長フィルタの
透過波長の中心にある場合の光出力波形を示すものであ
る。

【００２２】図４の（ａ）波および（ｂ）波に示すよう
に、印加する交流電圧と液晶可変波長フィルタ２の透過
波長は、交流電圧のピーク電圧の絶対値が大きくなるに
従って長波長側に振れ、交流電圧が０Ｖに近づくにつれ
て短波長側に振れる。交流周波数ｆを印加すると、液晶
分子は、交流電源の自乗に対応した位相で２ｆの周波数
で振動する。これは、液晶分子が交流電圧の強弱に対応
して振動していることを示す。液晶分子はＤＣから数１
０ｋＨｚ程度までは、交流電圧波形に追従して振動す
る。

【００２３】従来の液晶可変波長フィルタの波長追従回
路においては、わざわざ交流電圧の上に低周波を重畳さ
せる形で、液晶可変波長フィルタの透過波長を振動させ
ていたが、上記のような現象を発見したため、第二の交
流発信器が不要となり、非常に簡単な駆動電源で波長追
従回路が形成できるということがわかった。他の可変波
長フィルタでは、液晶可変波長フィルタのように交流電
圧を印加している訳ではないので、従来通り、第二の交
流発信器が必要になる。

【００２４】図４の（ｃ）波に示すように、レーザの波
長が振動している液晶可変波長フィルタの透過波長の長
波側に位置する場合、印加交流波形の位相が０、π、２
π、３π、４π…の時、液晶可変波長フィルタを通過し
た光強度が最も強くなる。図４の（ｄ）波に示すよう
に、レーザの波長が液晶可変波長フィルタの振動してい
る透過波長の短波側に位置する場合、印加交流波形の位
相がπ／２、３π／２、５π／２、７π／２…の時、液
晶可変波長フィルタを通過した光強度が最も強くなる。
図４の（ｅ）波に示すように、レーザの波長が液晶可変
波長フィルタの振動している透過波長の中心に位置する
場合、印加交流電圧の周波数は４ｆとなり、位相がπ／
４、３π／４、５π／４、７π／４…の時、液晶可変波
長フィルタを通過した光強度が最も強くなる。そこでこ
の例では、ロックインアンプに前記４ｆの周波数の信号
を除去するフィルタを内蔵させておく。

【００２５】そこで、前記受光器５からの信号出力と、
交流電源の交流波形の自乗に相当する波形を、ロックイ
ンアンプ６に入力し、その出力を加算器７に出力し、同
相のときはプラスの電気出力を、逆相のときはマイナス
の電気出力をそれぞれ加算器７から交流電源４に負帰還
させる。これにより、プラスの電気出力を加えた場合
は、液晶可変波長フィルタ２の透過ピーク波長が図３か
ら明らかなように減少するので、図４の（ｃ）波に示す
状態からレーザのピーク波長に接近するように液晶可変
波長フィルタ２の透過ピーク波長が変化する。また、マ
イナスの電気出力を加えた場合は、液晶可変フィルタ２
の透過ピーク波長が図３から明らかなように上昇するの
で、図４の（ｄ）波に示す状態からレーザの波長に接近
するように液晶可変波長フィルタ２の透過ピーク波長が
変化する。

【００２６】なお、図４の（ｅ）波に示すように液晶可
変波長フィルタ２の透過ピーク波長が光源のピーク波長
と一致している場合は、４ｆの周波数成分はロックイン
アンプ６のフィルタによりカットされるので、ロックイ
ンアンプ６からの出力は保持される。

【００２７】以上説明したような動作原理により、液晶
可変波長フィルタ２の透過光のピーク波長が変化した場
合であっても、ロックインアンプが液晶可変波長フィル
タ２の透過ピーク波長をそれに追従させて変化させるの
で、液晶可変波長フィルタ２を通して得られる光出力を
常に最大とすることができ、これにより液晶可変波長フ
ィルタ２のフィルタ特性が安定化する。

【００２８】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるもので
はない。 （実施例１）図１に示す装置を用い、安定化回路を動作
させずに、常に一定の電圧を液晶可変波長フィルタ２に
印加した状態で、液晶可変波長フィルタ２の透過光の波
長を測定した。室温から４０℃まで液晶可変波長フィル
タ２の周囲の温度を上昇させると、温度上昇による液晶
可変波長フィルタ２の屈折率変化により、液晶可変波長
フィルタ２の透過ピ−ク波長は、約７ｎｍ長波長側にシ
フトした。次に、安定化回路を動作させ、波長選択する
範囲内に電圧を印加させた。このときレーザの発振波長
λ＝１．５５０μｍに液晶可変波長フィルタ２の透過ピ
ーク波長を合わせた。さらに透過ピーク波長の選択動作
中に液晶可変波長フィルタ２の外部の温度を変化させ、
温度による液晶の屈折率変化により液晶可変波長フィル
タ２の透過特性を変化させた。室温から４０℃に温度を
上昇させた場合、液晶可変波長フィルタ２に印加される
電圧は約１００ｍＶ増加した。このときの結果を図５に
示す。

【００２９】図５の下段部の曲線は時間の経過に対する
周囲の温度の変化を示し、中段部の曲線は、時間の経過
とともに変化する液晶可変波長フィルタ２の透過ピーク
波長の変化、上段部の曲線は液晶可変波長フィルタ２を
通過したレーザ光の出力の変化を示す。図５から明らか
なように、安定化回路を作動させた場合、液晶可変波長
フィルタ２を通過したレーザ光の出力は、常に約１００
μＷで安定し、その変動率は５％以内であった。これに
より、本実施例装置の安定化動作を確認することができ
た。またこの時、安定化回路を動作させずに光出力を測
定した結果も従来例として図５に点線で示す。安定化回
路を作動させずに温度変化を与えると液晶可変波長フィ
ルタ２を通過するレーザ光の出力は急激に低下すること
が明らかである。

【００３０】（実施例２）図６は、レーザ光源１からの
レーザ光の波長が、動作時に変化した場合の試験結果を
示したものである。この試験に用いた装置は、図１に示
す構成の装置とほぼ同等の構成のものであるが、レーザ
光源にその温度を調節する温度コントローラを付設して
ある。まず、レーザ光源の温度コントローラを２０℃に
設定し、レーザのピーク波長を図６の下段部に示すよう
に１．５４２μｍに安定させた。次に、液晶可変波長フ
ィルタ２の透過ピーク波長を透明電極に印加する電圧を
調整することで制御し、前記のレーザ光のピーク波長に
合わせた。

【００３１】安定化回路を作動させた後、レーザ光源１
の温度コントローラの設定温度を上昇させ、レーザ光源
のレーザの波長を約２ｎｍ、さらに２ｎｍと図６の下段
部の曲線で示すように長波長側に徐々にシフトさせた。
このとき、安定化回路の作用により、液晶可変波長フィ
ルタ２への印加電圧もレーザのピーク波長の変化に追従
し、印加電圧が約１０ｍＶずつ減少した。これにより、
液晶可変波長フィルタ２の透過ピーク特性が変化し、結
果的に図６の上段部の実線に見られるように、液晶可変
波長フィルタ２を通過したレーザの出力を約１００μＷ
で常に一定値にすることができた。

【００３２】次に、安定化回路を止めて液晶可変波長フ
ィルタ２の安定化動作を行わない場合、常に液晶可変波
長フィルタ２には一定電圧が印加されるようになり、図
６の上段部の点線で示すように出力は変動し減少した。
ところで、前記各実施例で使用した交流電源の周波数は
１０Ｈｚあるいは１０ｋＨｚに限るものではなく、必要
に応じて他の周波数のものを用いても良い。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、液
晶可変波長フィルタの透過ピーク波長が、交流電源の電
圧絶対値に対応して振動するという性質を利用し、液晶
可変波長フィルタを通過した光を受光器で電気信号に変
えて、その振動の位相を求め、交流電源の電圧波形の自
乗の波形と比較し、この比較に基づいてフィードバック
回路により透明電極に印加する電圧を調節し、液晶可変
波長フィルタの透過ピーク波長を調節して常に透過光が
最大となるように交流電源に負帰還をかけるようにでき
る。従って、温度変化などの外部要因により液晶可変波
長フィルタの透過ピーク波長が変化した場合、あるい
は、温度変化などの外部要因によりレーザ光源のピーク
波長が変化した場合であっても常に安定した波長選択が
できる。

【００３４】また、本発明の液晶可変波長フィルタ用波
長追従装置による波長選択方法によれば、ロックインア
ンプおよび加算器から構成されるフィードバック回路を
用いて、受光器からの電気信号出力の位相と交流電源の
液晶可変波長フィルタの透明電極への電圧出力の自乗に
相当する信号の交流位相とを検出し比較して、同相であ
ればプラスの電気出力を、逆相であればマイナスの電気
出力を、液晶可変波長フィルタの透過光を最大とするよ
うに、交流電源に負帰還をかけることにより、液晶可変
波長フィルタの透過波長を選択することができる。この
時、信号光のピーク波長と液晶可変波長フィルタの透過
ピーク波長が一致している場合には、ロックインアンプ
に内蔵させておいた交流電源の４倍周波数カットフィル
タによりフィードバック出力を不変とすることで、液晶
可変波長フィルタの透過波長ピークを不変とすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の液晶可変波長フィルタ用波長追従装
置の実施形態の一例を示すブロック図である。

【図２】 液晶可変波長フィルタの断面構造図である。

【図３】 液晶可変波長フィルタの透過ピーク波長の電
圧依存性を示す図である。

【図４】 図４の（ａ）波は交流電源の位相波形、図４
の（ｂ）波は液晶可変波長フィルタの波長変動位相波
形、図４の（ｃ）波はレーザ光源波長が、液晶可変波長
フィルタの透過波長の長波側にある場合の光出力波形、
図４の（ｄ）波はレーザ光源波長が、液晶可変波長フィ
ルタの透過波長の短波側にある場合の光出力波形、図４
の（ｅ）波はレーザ光源波長が、液晶可変波長フィルタ
の透過波長の中心にある場合の光出力波形を示す図であ
る。

【図５】 温度変動により液晶可変波長フィルタの特性
が変動した場合の、可変波長フィルタの波長の変化を示
すグラフである。

【図６】 温度変動によりレーザ光源の波長が変化した
場合の、液晶可変波長フィルタの波長の変化を示すグラ
フである。

【符号の説明】

１ レーザ光源 ２ 液晶可変波長フィルタ ３ 光カプラ ４ 交流電源 ５ 受光器（光ディテクタ） ６ ロックインアンプ ７ 加算器 １１ 液晶 １２ ミラー １３ 透明電極 １４ ガラス基板 １５ 無反射コーディング層 １６ 配向膜 Ａ 波長追従回路 Ｂ フィードバック回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多重化された信号光から任意の波長の信
   号光を選択的に透過させる機能を有し、配向膜とミラー
   と透明電極と基板で液晶を挟んだ基本構造を有する液晶
   可変波長フィルタに対して、送信側の光波長に前記液晶
   可変波長フィルタの透過波長ピークを追従させる液晶可
   変波長フィルタ用波長追従装置において、 前記液晶可変波長フィルタの透過光を分岐した片方の光
   を検出して電気信号に変換する受光器と、前記受光器の
   出力が入力されるフィードバック回路と、前記フィード
   バック回路と双方向で信号をやり取りするように接続さ
   れ、かつ前記液晶可変波長フィルタの透明電極に電圧を
   印加することにより前記液晶可変波長フィルタの透過光
   のピーク波長を調節する交流電源からなることを特徴と
   する液晶可変波長フィルタ用波長追従装置。
2. 【請求項２】 上記フィードバック回路は、受光器で電
   気信号に変えられた光の振動の位相と、交流電源の電圧
   波形の自乗の波形との比較に基づき、透明電極に印加す
   る電圧を調節し、液晶可変波長フィルタの透過ピーク波
   長を調節して、常に透過光が最大となるように前記交流
   電源に負帰還をかけるものであることを特徴とする請求
   項１記載の液晶可変波長フィルタ用波長追従装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の液晶可変波長フィルタ
   用波長追従装置による波長選択方法であって、 液晶可変波長フィルタを通過した光を受光器で電気信号
   に変えて、その振動の位相を求め、交流電源の電圧波形
   の自乗の波形と比較し、この比較に基づいてフィードバ
   ック回路により透明電極に印加する電圧を調節し、液晶
   可変波長フィルタの透過ピーク波長を調節して常に透過
   光が最大となるように前記交流電源に負帰還をかけるこ
   とを特徴とする液晶可変波長フィルタ用波長追従装置に
   よる波長選択方法。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の液晶可変波長フィルタ
   用波長追従装置による波長選択方法であって、 上記フィードバック回路は、受光器出力側と、交流電源
   からの信号が入力されるロックインアンプと、該ロック
   インアンプの出力側とに接続され、かつ前記交流電源に
   信号を出力する加算器を主体として構成されており、 前記受光器からの電気信号出力の位相と前記交流電源の
   液晶可変波長フィルタの透明電極への電圧出力の自乗に
   相当する信号の交流位相とを前記ロックインアンプで検
   出し、比較して、 同相であればプラスの電気出力を、逆相であればマイナ
   スの電気出力を、前記液晶可変波長フィルタの透過光を
   最大とするように、前記加算器から前記交流電源に負帰
   還をかけることにより前記液晶可変波長フィルタの透過
   波長を選択し、 前記信号光のピーク波長と前記液晶可変波長フィルタの
   透過ピーク波長が一致している場合には、前記ロックイ
   ンアンプに内蔵された前記交流電源の４倍周波数カット
   フィルタによりフィードバック出力を不変とすること
   で、前記液晶可変波長フィルタの透過波長ピークを不変
   とすることを特徴とする請求項３記載の液晶可変波長フ
   ィルタ用波長追従装置による波長選択方法。