JPH11122176A - 波長のモニタリング及び波長制御のための光デバイス - Google Patents
波長のモニタリング及び波長制御のための光デバイスInfo
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- JPH11122176A JPH11122176A JP9280401A JP28040197A JPH11122176A JP H11122176 A JPH11122176 A JP H11122176A JP 9280401 A JP9280401 A JP 9280401A JP 28040197 A JP28040197 A JP 28040197A JP H11122176 A JPH11122176 A JP H11122176A
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J9/00—Measuring optical phase difference; Determining degree of coherence; Measuring optical wavelength
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は波長のモニタリング及び波長制御の
ための光デバイス（波長モニタ及び光送信機）に関し、
部品点数が少なく構成が簡単な光デバイスの提供を課題
としている。 【解決手段】 平行でない第１面５４Ａ，５４Ｂを有
し、第１面に供給された光ビームを、第１面で反射する
第１のビームＣＢ１と、第１面を通過し第２面で反射し
再び第１面を通過する第２のビームＣＢ２と、第１面及
び第２面をこの順で通過する第３のビームＣＢ３とに分
けるための光学要素５４と、入射角に従って異なる波長
特性を有し、第１及び第２のビームが通過するように設
けられる光フィルタ５６と、光フィルタを通過した第１
及び第２のビームをそれぞれ受けるためのフォトディテ
クタ６０，６２とから構成する。
ための光デバイス（波長モニタ及び光送信機）に関し、
部品点数が少なく構成が簡単な光デバイスの提供を課題
としている。 【解決手段】 平行でない第１面５４Ａ，５４Ｂを有
し、第１面に供給された光ビームを、第１面で反射する
第１のビームＣＢ１と、第１面を通過し第２面で反射し
再び第１面を通過する第２のビームＣＢ２と、第１面及
び第２面をこの順で通過する第３のビームＣＢ３とに分
けるための光学要素５４と、入射角に従って異なる波長
特性を有し、第１及び第２のビームが通過するように設
けられる光フィルタ５６と、光フィルタを通過した第１
及び第２のビームをそれぞれ受けるためのフォトディテ
クタ６０，６２とから構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に、光信号
の波長のモニタリングに関し、更に詳しくは、波長のモ
ニタリング及び波長制御のための光デバイスに関する。
の波長のモニタリングに関し、更に詳しくは、波長のモ
ニタリング及び波長制御のための光デバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、低損失（例えば０．２ｄＢ／ｋ
ｍ）な光ファイバの製造技術及び使用技術が確立され、
光ファイバを伝送路とする光通信システムが実用化され
ている。また、光ファイバにおける損失を補償して長距
離の伝送を可能にするために、信号光を直接増幅するた
めの光増幅器が開発されている。
ｍ）な光ファイバの製造技術及び使用技術が確立され、
光ファイバを伝送路とする光通信システムが実用化され
ている。また、光ファイバにおける損失を補償して長距
離の伝送を可能にするために、信号光を直接増幅するた
めの光増幅器が開発されている。
【０００３】一方、光ファイバによる伝送容量を増大さ
せるための技術として、波長分割多重（ＷＤＭ）があ
る。ＷＤＭが適用されるシステムにおいては、異なる波
長を有する複数の光キャリアが用いられる。各光キャリ
アを独立に変調することによって得られた複数の光信号
が光マルチプレクサにより波長分割多重され、その結果
得られたＷＤＭ信号光が光ファイバ伝送路に送出され
る。受信側では、受けたＷＤＭ信号光が光デマルチプレ
クサによって個々の光信号に分離され、各光信号に基づ
いて伝送データが再生される。従って、ＷＤＭの適用に
よって、当該多重数に応じて一本の光ファイバにおける
伝送容量を増大させることができる。
せるための技術として、波長分割多重（ＷＤＭ）があ
る。ＷＤＭが適用されるシステムにおいては、異なる波
長を有する複数の光キャリアが用いられる。各光キャリ
アを独立に変調することによって得られた複数の光信号
が光マルチプレクサにより波長分割多重され、その結果
得られたＷＤＭ信号光が光ファイバ伝送路に送出され
る。受信側では、受けたＷＤＭ信号光が光デマルチプレ
クサによって個々の光信号に分離され、各光信号に基づ
いて伝送データが再生される。従って、ＷＤＭの適用に
よって、当該多重数に応じて一本の光ファイバにおける
伝送容量を増大させることができる。
【０００４】ＷＤＭが適用されるシステムを運用するに
際しては、ＷＤＭ信号光の波長配置を一定に保つため
に、各光信号の波長がモニタリングされる。そのモニタ
リングの結果に基づいて、光信号の波長が監視されある
いは制御される。単一チャネルの光信号が用いられるシ
ステムにおいても、光ファイバ伝送路において生じる波
長分散を許容される小さな値に抑える等の目的で、その
光信号の波長がモニタリングされる。
際しては、ＷＤＭ信号光の波長配置を一定に保つため
に、各光信号の波長がモニタリングされる。そのモニタ
リングの結果に基づいて、光信号の波長が監視されある
いは制御される。単一チャネルの光信号が用いられるシ
ステムにおいても、光ファイバ伝送路において生じる波
長分散を許容される小さな値に抑える等の目的で、その
光信号の波長がモニタリングされる。
【０００５】波長のモニタリングのための装置として、
例えば、実公昭６１−２２２５０号公報に記載されてい
る光波長検出器がある。この光波長検出器は、主光路よ
り第１及び第２の分岐光を取り出すためのビームスプリ
ッタと、第１及び第２の分岐光がそれぞれ入力するロー
パスフィルタ及びハイパスフィルタと、ローパスフィル
タ及びハイパスフィルタの出力光をそれぞれ受ける第１
及び第２のフォトディテクタと、第１及び第２のフォト
ディテクタの出力を比較する差動増幅器とを備えてい
る。ローパスフィルタ及びハイパスフィルタの透過率の
波長特性を、与えられた波長の近傍で波長の変化に対し
て互いに逆方向に変化するように設定することによっ
て、差動増幅器の出力に波長が反映され、波長のモニタ
リングが可能になる。
例えば、実公昭６１−２２２５０号公報に記載されてい
る光波長検出器がある。この光波長検出器は、主光路よ
り第１及び第２の分岐光を取り出すためのビームスプリ
ッタと、第１及び第２の分岐光がそれぞれ入力するロー
パスフィルタ及びハイパスフィルタと、ローパスフィル
タ及びハイパスフィルタの出力光をそれぞれ受ける第１
及び第２のフォトディテクタと、第１及び第２のフォト
ディテクタの出力を比較する差動増幅器とを備えてい
る。ローパスフィルタ及びハイパスフィルタの透過率の
波長特性を、与えられた波長の近傍で波長の変化に対し
て互いに逆方向に変化するように設定することによっ
て、差動増幅器の出力に波長が反映され、波長のモニタ
リングが可能になる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来の光波長検
出器にあっては、異なる波長特性を有する２つの光フィ
ルタ（ローパスフィルタ及びハイパスフィルタ）が必要
であることから、部品点数が多く構成が複雑になりがち
であるという問題があった。
出器にあっては、異なる波長特性を有する２つの光フィ
ルタ（ローパスフィルタ及びハイパスフィルタ）が必要
であることから、部品点数が多く構成が複雑になりがち
であるという問題があった。
【０００７】よって、本発明の目的は、部品点数が少な
く且つ構成が簡単な、波長のモニタリング及び波長制御
のための光デバイスを提供することにある。本発明の他
の目的は以下の説明から明らかになる。
く且つ構成が簡単な、波長のモニタリング及び波長制御
のための光デバイスを提供することにある。本発明の他
の目的は以下の説明から明らかになる。
【０００８】
【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、波長のモニタリング及び波長制御のための光デバ
イスが提供される。光デバイスは、互いに平行でない第
１面及び第２面を有する光学要素を含む。光学要素は、
第１面に供給された光ビームを、第１面で反射する第１
のビームと、第１面を通過し第２面で反射し再び第１面
を通過する第２のビームと、第１面及び第２面をこの順
で通過する第３のビームとに分ける。第１及び第２のビ
ームが通過するように光フィルタが設けられる。光フィ
ルタは、入射角に従って異なる波長特性を有する。光フ
ィルタを通過した第１及び第２のビームは、それぞれ、
第１及び第２のフォトディテクタに供給される。
ると、波長のモニタリング及び波長制御のための光デバ
イスが提供される。光デバイスは、互いに平行でない第
１面及び第２面を有する光学要素を含む。光学要素は、
第１面に供給された光ビームを、第１面で反射する第１
のビームと、第１面を通過し第２面で反射し再び第１面
を通過する第２のビームと、第１面及び第２面をこの順
で通過する第３のビームとに分ける。第１及び第２のビ
ームが通過するように光フィルタが設けられる。光フィ
ルタは、入射角に従って異なる波長特性を有する。光フ
ィルタを通過した第１及び第２のビームは、それぞれ、
第１及び第２のフォトディテクタに供給される。
【０００９】光学要素の第１面及び第２面は互いに平行
でないので、第１及び第２のビームも互いに平行でな
い。従って、光フィルタに対する第１のビームの入射角
は光フィルタに対する第２のビームの入射角と異なる。
光フィルタは入射角に従って異なる波長特性を有してい
るので、第１のビームに対する光フィルタの波長特性は
第２のビームに対する光フィルタの波長特性と異なるも
のとなる。この波長特性の違いに基づき、第１及び第２
のフォトディテクタの出力により光ビームの波長をモニ
タリングすることができる。
でないので、第１及び第２のビームも互いに平行でな
い。従って、光フィルタに対する第１のビームの入射角
は光フィルタに対する第２のビームの入射角と異なる。
光フィルタは入射角に従って異なる波長特性を有してい
るので、第１のビームに対する光フィルタの波長特性は
第２のビームに対する光フィルタの波長特性と異なるも
のとなる。この波長特性の違いに基づき、第１及び第２
のフォトディテクタの出力により光ビームの波長をモニ
タリングすることができる。
【００１０】例えば、第１及び第２のビームの一方に対
する光フィルタの波長特性が、与えられた波長に対して
波長が長くなるに従って減少する透過率を与え、且つ、
第１及び第２のビームの他方に対する光フィルタの波長
特性が、与えられた波長に対して波長が長くなるに従っ
て増大する透過率を与える場合には、光ビームの波長
は、第１及び第２のフォトディテクタの出力の差又は比
に反映される。よって、この場合には、第１及び第２の
フォトディテクタの出力を比較するための差動増幅器を
用いることによって、容易に光ビームの波長をモニタリ
ングすることができる。光フィルタのこのような異なる
２つの波長特性は、例えば光フィルタとして帯域通過フ
ィルタを用いることによって得ることができる。この場
合、光フィルタへの入射角に従って通過帯域の中心波長
が波長軸方向に変化する。
する光フィルタの波長特性が、与えられた波長に対して
波長が長くなるに従って減少する透過率を与え、且つ、
第１及び第２のビームの他方に対する光フィルタの波長
特性が、与えられた波長に対して波長が長くなるに従っ
て増大する透過率を与える場合には、光ビームの波長
は、第１及び第２のフォトディテクタの出力の差又は比
に反映される。よって、この場合には、第１及び第２の
フォトディテクタの出力を比較するための差動増幅器を
用いることによって、容易に光ビームの波長をモニタリ
ングすることができる。光フィルタのこのような異なる
２つの波長特性は、例えば光フィルタとして帯域通過フ
ィルタを用いることによって得ることができる。この場
合、光フィルタへの入射角に従って通過帯域の中心波長
が波長軸方向に変化する。
【００１１】望ましくは、第１及び第２のフォトディテ
クタは共通の半導体基板上に形成されあるいは共通のパ
ッケージに収容される。これにより、第１及び第２のフ
ォトディテクタの特性は環境変化等に対して同じように
変化するので、特に本発明のように第１及び第２のフォ
トディテクタの出力に基づき波長のモニタリング値を得
る場合に、モニタリング精度が向上する。
クタは共通の半導体基板上に形成されあるいは共通のパ
ッケージに収容される。これにより、第１及び第２のフ
ォトディテクタの特性は環境変化等に対して同じように
変化するので、特に本発明のように第１及び第２のフォ
トディテクタの出力に基づき波長のモニタリング値を得
る場合に、モニタリング精度が向上する。
【００１２】光ビームを出力する光源を付加的に設ける
ことによって、本発明による波長制御が適用される光送
信機の提供が可能になる。第１及び第２のフォトディテ
クタの出力に基づき光源が制御され、それにより光ビー
ムの波長が一定に保たれる。
ことによって、本発明による波長制御が適用される光送
信機の提供が可能になる。第１及び第２のフォトディテ
クタの出力に基づき光源が制御され、それにより光ビー
ムの波長が一定に保たれる。
【００１３】例えば、光源はレーザダイオードであり、
この場合、第１及び第２のフォトディテクタの出力に基
づきレーザダイオードの温度が制御される。一般的に、
レーザダイオードの発振波長は、温度が高くなるに従っ
て長くなり、温度が低くなるに従って短くなるので、簡
単なフィードバックループを構成することにより容易に
光ビームの波長を一定に保つことができる。
この場合、第１及び第２のフォトディテクタの出力に基
づきレーザダイオードの温度が制御される。一般的に、
レーザダイオードの発振波長は、温度が高くなるに従っ
て長くなり、温度が低くなるに従って短くなるので、簡
単なフィードバックループを構成することにより容易に
光ビームの波長を一定に保つことができる。
【００１４】本発明の第２の側面によると、波長のモニ
タリング及び波長制御のための他の光デバイスが提供さ
れる。光デバイスは、互いに平行な第１面及び第２面を
有する光学要素を含む。光学要素は、第１面に供給され
た光ビームを、第１面で反射する第１のビームと、第１
面を通過し第２面で反射し再び第１面を通過する第２の
ビームと、第１面及び第２面をこの順で通過する第３の
ビームとに分ける。第１及び第２のビームが通過するよ
うに光フィルタが設けられる。光フィルタは、入射位置
に従って異なる波長特性を有している。光フィルタを通
過した第１及び第２のビームは、それぞれ、第１及び第
２のフォトディテクタに供給される。
タリング及び波長制御のための他の光デバイスが提供さ
れる。光デバイスは、互いに平行な第１面及び第２面を
有する光学要素を含む。光学要素は、第１面に供給され
た光ビームを、第１面で反射する第１のビームと、第１
面を通過し第２面で反射し再び第１面を通過する第２の
ビームと、第１面及び第２面をこの順で通過する第３の
ビームとに分ける。第１及び第２のビームが通過するよ
うに光フィルタが設けられる。光フィルタは、入射位置
に従って異なる波長特性を有している。光フィルタを通
過した第１及び第２のビームは、それぞれ、第１及び第
２のフォトディテクタに供給される。
【００１５】光学要素の第１面及び第２面は互いに平行
であるので、第１及び第２のビームは互いに平行であり
且つ空間的に異なる位置にある。従って、光フィルタに
対する第１のビームの入射位置は光フィルタに対する第
２のビームの入射位置と異なる。光フィルタは入射位置
に従って異なる波長特性を有しているので、第１のビー
ムに対する光フィルタの波長特性は第２のビームに対す
る光フィルタの波長特性と異なるものとなる。この波長
特性の違いに基づき、第１及び第２のフォトディテクタ
の出力により光ビームの波長をモニタリングすることが
できる。
であるので、第１及び第２のビームは互いに平行であり
且つ空間的に異なる位置にある。従って、光フィルタに
対する第１のビームの入射位置は光フィルタに対する第
２のビームの入射位置と異なる。光フィルタは入射位置
に従って異なる波長特性を有しているので、第１のビー
ムに対する光フィルタの波長特性は第２のビームに対す
る光フィルタの波長特性と異なるものとなる。この波長
特性の違いに基づき、第１及び第２のフォトディテクタ
の出力により光ビームの波長をモニタリングすることが
できる。
【００１６】例えば、第１及び第２のビームの一方に対
する光フィルタの波長特性が、与えられた波長に対して
波長が長くなるに従って減少する透過率を与え、且つ、
第１及び第２のビームの他方に対する光フィルタの波長
特性が、与えられた波長に対して波長が長くなるに従っ
て増大する透過率を与える場合には、光ビームの波長
は、第１及び第２のフォトディテクタの出力の差又は比
に反映される。よって、この場合には、第１及び第２の
フォトディテクタの出力を比較するための差動増幅器を
用いることによって、容易に光ビームの波長をモニタリ
ングすることができる。光フィルタのこのような異なる
２つの波長特性は、例えば光フィルタとして、各層の厚
みが位置により変化している誘電体多層膜を含む帯域通
過フィルタを用いることによって得ることができる。こ
の場合、光フィルタへの入射位置に従って通過帯域の中
心波長が波長軸方向に変化する。
する光フィルタの波長特性が、与えられた波長に対して
波長が長くなるに従って減少する透過率を与え、且つ、
第１及び第２のビームの他方に対する光フィルタの波長
特性が、与えられた波長に対して波長が長くなるに従っ
て増大する透過率を与える場合には、光ビームの波長
は、第１及び第２のフォトディテクタの出力の差又は比
に反映される。よって、この場合には、第１及び第２の
フォトディテクタの出力を比較するための差動増幅器を
用いることによって、容易に光ビームの波長をモニタリ
ングすることができる。光フィルタのこのような異なる
２つの波長特性は、例えば光フィルタとして、各層の厚
みが位置により変化している誘電体多層膜を含む帯域通
過フィルタを用いることによって得ることができる。こ
の場合、光フィルタへの入射位置に従って通過帯域の中
心波長が波長軸方向に変化する。
【００１７】望ましくは、第１及び第２のフォトディテ
クタは共通の半導体基板上に形成されあるいは共通のパ
ッケージに収容される。これにより、第１及び第２のフ
ォトディテクタの特性は環境変化等に対して同じように
変化するので、特に本発明のように第１及び第２のフォ
トディテクタの出力に基づき波長のモニタリング値を得
る場合に、モニタリング精度が向上する。
クタは共通の半導体基板上に形成されあるいは共通のパ
ッケージに収容される。これにより、第１及び第２のフ
ォトディテクタの特性は環境変化等に対して同じように
変化するので、特に本発明のように第１及び第２のフォ
トディテクタの出力に基づき波長のモニタリング値を得
る場合に、モニタリング精度が向上する。
【００１８】光ビームを出力する光源を付加的に設ける
ことによって、本発明による波長制御が適用される光送
信機の提供が可能になる。第１及び第２のフォトディテ
クタの出力に基づき光源が制御され、それにより光ビー
ムの波長が一定に保たれる。
ことによって、本発明による波長制御が適用される光送
信機の提供が可能になる。第１及び第２のフォトディテ
クタの出力に基づき光源が制御され、それにより光ビー
ムの波長が一定に保たれる。
【００１９】例えば、光源はレーザダイオードであり、
この場合、第１及び第２のフォトディテクタの出力に基
づきレーザダイオードの温度が制御される。一般的に、
レーザダイオードの発振波長は、温度が高くなるに従っ
て長くなり、温度が低くなるに従って短くなるので、簡
単なフィードバックループを構成することにより容易に
光ビームの波長を一定に保つことができる。
この場合、第１及び第２のフォトディテクタの出力に基
づきレーザダイオードの温度が制御される。一般的に、
レーザダイオードの発振波長は、温度が高くなるに従っ
て長くなり、温度が低くなるに従って短くなるので、簡
単なフィードバックループを構成することにより容易に
光ビームの波長を一定に保つことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に従って本発明の
望ましい実施の形態を詳細に説明する。図１を参照する
と、本発明による光デバイスの一例として光送信機の実
施形態が示されている。この光送信機は、キャリアビー
ムＣＢを出力する光源としてのレーザダイオード（Ｌ
Ｄ）２と、キャリアビームＣＢのための波長モニタ４
と、供給された変調信号入力に従ってキャリアビームＣ
Ｂを変調して光信号を出力する光変調器６とを備えてい
る。ここでは、キャリアビームＣＢは連続波（ＣＷ）光
である。
望ましい実施の形態を詳細に説明する。図１を参照する
と、本発明による光デバイスの一例として光送信機の実
施形態が示されている。この光送信機は、キャリアビー
ムＣＢを出力する光源としてのレーザダイオード（Ｌ
Ｄ）２と、キャリアビームＣＢのための波長モニタ４
と、供給された変調信号入力に従ってキャリアビームＣ
Ｂを変調して光信号を出力する光変調器６とを備えてい
る。ここでは、キャリアビームＣＢは連続波（ＣＷ）光
である。
【００２１】波長モニタ４は、受けたキャリアビームＣ
Ｂからモニタリングのためのビームを分岐するための光
カプラ機能８と、分岐されたビームを受けその波長に応
じた電気信号を出力するためのモニタリング機能１０と
を有する。
Ｂからモニタリングのためのビームを分岐するための光
カプラ機能８と、分岐されたビームを受けその波長に応
じた電気信号を出力するためのモニタリング機能１０と
を有する。
【００２２】レーザダイオード２は、冷却用のペルチェ
素子１２上に搭載されている。ペルチェ素子１２に供給
される電流によりペルチェ素子１２の冷却能力が調節さ
れ得る。従って、レーザダイオード２の放熱とペルチェ
素子１２の冷却能力とをバランスさせることによって、
レーザダイオード２の温度は実質的に一定に保たれ得
る。
素子１２上に搭載されている。ペルチェ素子１２に供給
される電流によりペルチェ素子１２の冷却能力が調節さ
れ得る。従って、レーザダイオード２の放熱とペルチェ
素子１２の冷却能力とをバランスさせることによって、
レーザダイオード２の温度は実質的に一定に保たれ得
る。
【００２３】特にこの実施形態では、温度制御回路１４
が、波長モニタ４の出力電気信号を受け、キャリアビー
ムＣＢの波長が一定に保たれるように、ペルチェ素子１
２に供給される電流を制御する。通常、レーザダイオー
ド２の温度が高くなるとキャリアビームＣＢの波長は長
くなり、レーザダイオード２の温度が低くなるとキャリ
アビームＣＢの波長は短くなるので、波長モニタ４によ
り得られた波長が長くなった場合にはペルチェ素子１２
の冷却能力が高められ、波長モニタ４により得られた波
長が短くなった場合にはペルチェ素子１２の冷却能力が
弱められる。このようなフィードバック制御により、キ
ャリアビームＣＢの波長が実質的に一定に保たれる。
が、波長モニタ４の出力電気信号を受け、キャリアビー
ムＣＢの波長が一定に保たれるように、ペルチェ素子１
２に供給される電流を制御する。通常、レーザダイオー
ド２の温度が高くなるとキャリアビームＣＢの波長は長
くなり、レーザダイオード２の温度が低くなるとキャリ
アビームＣＢの波長は短くなるので、波長モニタ４によ
り得られた波長が長くなった場合にはペルチェ素子１２
の冷却能力が高められ、波長モニタ４により得られた波
長が短くなった場合にはペルチェ素子１２の冷却能力が
弱められる。このようなフィードバック制御により、キ
ャリアビームＣＢの波長が実質的に一定に保たれる。
【００２４】波長モニタ４を通過したキャリアビームＣ
Ｂは光カプラ１６を通って光変調器６に供給される。光
カプラ１６では、キャリアビームＣＢの光パワーのモニ
タリング用のビームが分岐され、その分岐ビームはフォ
トディテクタ（ＰＤ）１８に供給される。フォトディテ
クタ１８は受けたビームの光パワーに対応したレベルの
電気信号を出力する。フォトディテクタ１８の出力信号
は電流制御回路２０に供給される。
Ｂは光カプラ１６を通って光変調器６に供給される。光
カプラ１６では、キャリアビームＣＢの光パワーのモニ
タリング用のビームが分岐され、その分岐ビームはフォ
トディテクタ（ＰＤ）１８に供給される。フォトディテ
クタ１８は受けたビームの光パワーに対応したレベルの
電気信号を出力する。フォトディテクタ１８の出力信号
は電流制御回路２０に供給される。
【００２５】電流制御回路２０は、フォトディテクタ１
８の出力信号レベルが一定に保たれるように、電流源２
２からレーザダイオード２に供給されるレーザダイオー
ド２の駆動電流を制御する。これにより、光変調器６に
供給されるキャリアビームＣＢの光パワーが実質的に一
定になり、光変調器６から出力される光信号の振幅を一
定にすることができる。
８の出力信号レベルが一定に保たれるように、電流源２
２からレーザダイオード２に供給されるレーザダイオー
ド２の駆動電流を制御する。これにより、光変調器６に
供給されるキャリアビームＣＢの光パワーが実質的に一
定になり、光変調器６から出力される光信号の振幅を一
定にすることができる。
【００２６】この実施形態によると、経時変化等に起因
してレーザダイオード２から出力されるキャリアビーム
ＣＢの波長及び／又は光パワーが変化したとしても、波
長制御のためのフィードバックループ（波長モニタ４、
温度制御回路１４及びペルチェ素子１２を含む）と光パ
ワーのためのフィードバックループ（光カプラ１６、フ
ォトディテクタ１８及び電流制御回路２０を含む）とが
用いられていることにより、光変調器６から出力される
光信号の波長及び振幅を一定に保つことができる。従っ
て、この光送信機をＷＤＭの送信局の各チャネルに適用
することによって、高密度なＷＤＭが可能になる。
してレーザダイオード２から出力されるキャリアビーム
ＣＢの波長及び／又は光パワーが変化したとしても、波
長制御のためのフィードバックループ（波長モニタ４、
温度制御回路１４及びペルチェ素子１２を含む）と光パ
ワーのためのフィードバックループ（光カプラ１６、フ
ォトディテクタ１８及び電流制御回路２０を含む）とが
用いられていることにより、光変調器６から出力される
光信号の波長及び振幅を一定に保つことができる。従っ
て、この光送信機をＷＤＭの送信局の各チャネルに適用
することによって、高密度なＷＤＭが可能になる。
【００２７】この実施形態では、波長を一定に保つため
にレーザダイオード２の温度が制御されているが、これ
は、光パワーを一定に保つための制御対象としてレーザ
ダイオード２の駆動電流が用いられているからである。
従って、光パワーを一定に保つためのフィードバックル
ープが不要である場合、あるいは、光パワーを一定に保
つために光減衰器あるいは光増幅器が付加的に設けられ
ている場合には、レーザダイオード２への駆動電流によ
り波長が制御されてもよい。
にレーザダイオード２の温度が制御されているが、これ
は、光パワーを一定に保つための制御対象としてレーザ
ダイオード２の駆動電流が用いられているからである。
従って、光パワーを一定に保つためのフィードバックル
ープが不要である場合、あるいは、光パワーを一定に保
つために光減衰器あるいは光増幅器が付加的に設けられ
ている場合には、レーザダイオード２への駆動電流によ
り波長が制御されてもよい。
【００２８】また、変調信号に従う光信号を得るため
に、この実施形態では、光変調器６がレーザダイオード
２とは独立に設けられているが、光変調器６を用いずに
レーザダイオード２を変調信号入力に従って直接変調し
てもよい。あるいは、レーザダイオード２の直後に光変
調器６を設けておき、波長モニタ４及び光カプラ１６を
光変調器６の下流側に設け、光変調器６から出力された
光信号について波長及び光パワーについてフィードバッ
ク制御を行ってもよい。
に、この実施形態では、光変調器６がレーザダイオード
２とは独立に設けられているが、光変調器６を用いずに
レーザダイオード２を変調信号入力に従って直接変調し
てもよい。あるいは、レーザダイオード２の直後に光変
調器６を設けておき、波長モニタ４及び光カプラ１６を
光変調器６の下流側に設け、光変調器６から出力された
光信号について波長及び光パワーについてフィードバッ
ク制御を行ってもよい。
【００２９】図２を参照すると、図１に示される本発明
による波長モニタ４に代替可能な従来技術による波長モ
ニタ４′が示されている。本発明による波長モニタ４の
優位性を説明するために有用と思われるので、まず、従
来技術による波長モニタ４′の構成及び動作原理につい
て説明する。
による波長モニタ４に代替可能な従来技術による波長モ
ニタ４′が示されている。本発明による波長モニタ４の
優位性を説明するために有用と思われるので、まず、従
来技術による波長モニタ４′の構成及び動作原理につい
て説明する。
【００３０】光カプラ２３によりキャリアビームＣＢか
ら分岐されたビーム２４は、光カプラ２５によりビーム
２６及び２８に分けられる。ビーム２６はローパスフィ
ルタ３０を通過してフォトディテクタ３２に入射し、ビ
ーム２８はハイパスフィルタ３４を通過してフォトディ
テクタ３６に入射する。
ら分岐されたビーム２４は、光カプラ２５によりビーム
２６及び２８に分けられる。ビーム２６はローパスフィ
ルタ３０を通過してフォトディテクタ３２に入射し、ビ
ーム２８はハイパスフィルタ３４を通過してフォトディ
テクタ３６に入射する。
【００３１】図３は図２の波長モニタの動作原理の説明
図である。ローパスフィルタ３０及びハイパスフィルタ
３４は、それぞれ、図３に符号３８及び４０で示される
ような特性を有している。即ち、与えられた波長（キャ
リアビームＣＢの波長として想定される波長）の近傍
で、波長の変化に対して透過光パワーが互いに逆方向に
変化する。従って、フォトディテクタ３２及び３６によ
り得られる透過光パワーの差又は比に基づいて、キャリ
アビームＣＢの波長がモニタリングされる。
図である。ローパスフィルタ３０及びハイパスフィルタ
３４は、それぞれ、図３に符号３８及び４０で示される
ような特性を有している。即ち、与えられた波長（キャ
リアビームＣＢの波長として想定される波長）の近傍
で、波長の変化に対して透過光パワーが互いに逆方向に
変化する。従って、フォトディテクタ３２及び３６によ
り得られる透過光パワーの差又は比に基づいて、キャリ
アビームＣＢの波長がモニタリングされる。
【００３２】図４を参照すると、本発明による波長のモ
ニタリングのための光デバイスとして波長モニタ４の実
施形態が示されている。波長モニタ４の入力ポートは、
光ファイバ４２と光ファイバ４２の端面が露出するよう
にその端部が挿入固定されるフェルール４４とによって
提供され、波長モニタ４の出力ポートは、光ファイバ４
６と光ファイバ４６の端面が露出するようにその端部が
挿入固定されるフェルール４８とによって提供されてい
る。光ファイバ４２は図１のレーザダイオード２に光学
的に接続される。
ニタリングのための光デバイスとして波長モニタ４の実
施形態が示されている。波長モニタ４の入力ポートは、
光ファイバ４２と光ファイバ４２の端面が露出するよう
にその端部が挿入固定されるフェルール４４とによって
提供され、波長モニタ４の出力ポートは、光ファイバ４
６と光ファイバ４６の端面が露出するようにその端部が
挿入固定されるフェルール４８とによって提供されてい
る。光ファイバ４２は図１のレーザダイオード２に光学
的に接続される。
【００３３】フェルール４４に対向してレンズ５０が設
けられており、これにより、キャリアビームＣＢは実質
的に平行ビーム（コリメートビーム）になっている。ま
た、フェルール４８に対向してレンズ５２が設けられて
いる。
けられており、これにより、キャリアビームＣＢは実質
的に平行ビーム（コリメートビーム）になっている。ま
た、フェルール４８に対向してレンズ５２が設けられて
いる。
【００３４】波長モニタ４は、キャリアビームＣＢを３
つのビームＣＢ１，ＣＢ２及びＣＢ３に分けるための光
学要素としてくさび板５４を備えている。くさび板５４
はキャリアビームＣＢに対して実質的に透明な材料から
なり、例えばガラス製である。くさび板５４は互いに平
行でない平坦な第１面５４Ａ及び第２面５４Ｂを有して
いる。
つのビームＣＢ１，ＣＢ２及びＣＢ３に分けるための光
学要素としてくさび板５４を備えている。くさび板５４
はキャリアビームＣＢに対して実質的に透明な材料から
なり、例えばガラス製である。くさび板５４は互いに平
行でない平坦な第１面５４Ａ及び第２面５４Ｂを有して
いる。
【００３５】レンズ５０によりコリメートされたキャリ
アビームＣＢは、くさび板５４の第１面５４Ａに供給さ
れる。くさび板５４は、供給されたキャリアビームＣＢ
を、第１面５４Ａで反射するビームＣＢ１と、第１面５
４Ａを通過し第２面５４Ｂで反射し再び第１面５４Ａを
通過するビームＣＢ２と、第１面５４Ａ及び第２面５４
Ｂをこの順で通過するビームＣＢ３とに分ける。
アビームＣＢは、くさび板５４の第１面５４Ａに供給さ
れる。くさび板５４は、供給されたキャリアビームＣＢ
を、第１面５４Ａで反射するビームＣＢ１と、第１面５
４Ａを通過し第２面５４Ｂで反射し再び第１面５４Ａを
通過するビームＣＢ２と、第１面５４Ａ及び第２面５４
Ｂをこの順で通過するビームＣＢ３とに分ける。
【００３６】ビームＣＢ３はレンズ５２により集束させ
られて光ファイバ４６にその端面から入力される。ビー
ムＣＢ１は透過型の光フィルタ５６を通過してレンズ５
８により集束させられてフォトディテクタ６０の受光面
に入力される。ビームＣＢ２は光フィルタ５６を通過し
てレンズ５８により集束させられてフォトディテクタ６
２の受光面に入力される。
られて光ファイバ４６にその端面から入力される。ビー
ムＣＢ１は透過型の光フィルタ５６を通過してレンズ５
８により集束させられてフォトディテクタ６０の受光面
に入力される。ビームＣＢ２は光フィルタ５６を通過し
てレンズ５８により集束させられてフォトディテクタ６
２の受光面に入力される。
【００３７】フォトディテクタ６０及び６２の各々は例
えばフォトダイオードであり、これらのフォトダイオー
ドはこの実施形態では共通のパッケージ６４（カンは図
示せず）に収容されている。
えばフォトダイオードであり、これらのフォトダイオー
ドはこの実施形態では共通のパッケージ６４（カンは図
示せず）に収容されている。
【００３８】図５は図４の波長モニタ４の回路図であ
る。フォトディテクタ（フォトダイオード）６０及び６
２の各々には逆バイアス電圧がかけられている。フォト
ディテクタ６０のアノードは接地され、カソードは抵抗
６６を介してプラスの電源線に接続される。フォトディ
テクタ６２のアノードは接地され、カソードは抵抗６８
を介してプラスの電源線に接続される。
る。フォトディテクタ（フォトダイオード）６０及び６
２の各々には逆バイアス電圧がかけられている。フォト
ディテクタ６０のアノードは接地され、カソードは抵抗
６６を介してプラスの電源線に接続される。フォトディ
テクタ６２のアノードは接地され、カソードは抵抗６８
を介してプラスの電源線に接続される。
【００３９】フォトディテクタ６０に光フィルタ５６を
通過したビームＣＢ１が入射すると、その光パワーに応
じた光電流がフォトディテクタ６０に流れ、従って、ビ
ームＣＢ１の光パワーはフォトディテクタ６０のカソー
ド電位に反映される。また、光フィルタ５６を通過した
ビームＣＢ２がフォトディテクタ６２に入射すると、そ
の光パワーに応じた光電流がフォトディテクタ６２に流
れるので、ビームＣＢ２の光パワーはフォトディテクタ
６２のカソード電位に反映される。ここでは、フォトデ
ィテクタ６０のカソード電位とフォトディテクタ６２の
カソード電位とを比較するために、差動増幅器７０が付
加的に用いられている。
通過したビームＣＢ１が入射すると、その光パワーに応
じた光電流がフォトディテクタ６０に流れ、従って、ビ
ームＣＢ１の光パワーはフォトディテクタ６０のカソー
ド電位に反映される。また、光フィルタ５６を通過した
ビームＣＢ２がフォトディテクタ６２に入射すると、そ
の光パワーに応じた光電流がフォトディテクタ６２に流
れるので、ビームＣＢ２の光パワーはフォトディテクタ
６２のカソード電位に反映される。ここでは、フォトデ
ィテクタ６０のカソード電位とフォトディテクタ６２の
カソード電位とを比較するために、差動増幅器７０が付
加的に用いられている。
【００４０】図６を参照すると、図４に示される光フィ
ルタ５６の波長特性が示されている。ここで、波長特性
というのは、透過型の光フィルタにおいて透過率（又は
透過光パワー）と波長との関係を表す特性のことであ
る。
ルタ５６の波長特性が示されている。ここで、波長特性
というのは、透過型の光フィルタにおいて透過率（又は
透過光パワー）と波長との関係を表す特性のことであ
る。
【００４１】光フィルタ５６は入射角に従って異なる波
長特性を有している。具体的には、光フィルタ５６は帯
域通過フィルタであり、例えば、ガラス板上に誘電体多
層膜を積層して製造される。誘電体多層膜は、比較的高
屈折率なＴｉＯ2 層と比較的低屈折率なＳｉＯ2 層とを
交互に積層して得られる。
長特性を有している。具体的には、光フィルタ５６は帯
域通過フィルタであり、例えば、ガラス板上に誘電体多
層膜を積層して製造される。誘電体多層膜は、比較的高
屈折率なＴｉＯ2 層と比較的低屈折率なＳｉＯ2 層とを
交互に積層して得られる。
【００４２】光フィルタ５６への入射角が変化すると、
それに伴って、最大透過率を与える波長（あるいは通過
帯域の中心波長）が図６に示されるように波長軸方向に
変化する。図６には、例として入射角が６通りのときの
波長特性が示されており、入射角が大きくなるに従って
最大透過率を与える波長が短くなっている。
それに伴って、最大透過率を与える波長（あるいは通過
帯域の中心波長）が図６に示されるように波長軸方向に
変化する。図６には、例として入射角が６通りのときの
波長特性が示されており、入射角が大きくなるに従って
最大透過率を与える波長が短くなっている。
【００４３】図４の実施形態では、くさび板５４の第１
面５４Ａ及び５４Ｂは互いに平行でないので、ビームＣ
Ｂ１及びＣＢ２も互いに平行でない。従って、第１面５
４Ａ及び第２面５４Ｂがなす角並びにくさび板５４及び
光フィルタ５６の配置形態等を適切に設定することによ
って、ビームＣＢ１及びＣＢ２に対して光フィルタ５６
の異なる波長特性を得ることができる。
面５４Ａ及び５４Ｂは互いに平行でないので、ビームＣ
Ｂ１及びＣＢ２も互いに平行でない。従って、第１面５
４Ａ及び第２面５４Ｂがなす角並びにくさび板５４及び
光フィルタ５６の配置形態等を適切に設定することによ
って、ビームＣＢ１及びＣＢ２に対して光フィルタ５６
の異なる波長特性を得ることができる。
【００４４】図７を参照して、図４の波長モニタ４の動
作原理を説明する。図７において、縦軸は光フィルタ５
６の透過光パワー、横軸は波長を表している。ビームＣ
Ｂ１に対してはＷＣ１で示されるような波長特性が得ら
れており、ビームＣＢ２に対しては波長特性ＷＣ１とは
異なる波長特性ＷＣ２が得られている。
作原理を説明する。図７において、縦軸は光フィルタ５
６の透過光パワー、横軸は波長を表している。ビームＣ
Ｂ１に対してはＷＣ１で示されるような波長特性が得ら
れており、ビームＣＢ２に対しては波長特性ＷＣ１とは
異なる波長特性ＷＣ２が得られている。
【００４５】与えられた波長（キャリアビームＣＢの波
長として想定される波長）の範囲７２において、波長特
性ＷＣ１は波長が長くなるに従って減少する透過率（透
過光パワー）を与えており、波長特性ＷＣ２は波長が長
くなるに従って増大する透過率（透過光パワー）を与え
ている。
長として想定される波長）の範囲７２において、波長特
性ＷＣ１は波長が長くなるに従って減少する透過率（透
過光パワー）を与えており、波長特性ＷＣ２は波長が長
くなるに従って増大する透過率（透過光パワー）を与え
ている。
【００４６】従って、もし、波長特性ＷＣ１及びＷＣ２
がクロスする点が得られるように、即ち、波長範囲７２
において光フィルタ５６に対するビームＣＢ１及びＣＢ
２の透過光パワーが等しくなるように、図１の温度制御
回路１４が制御を行ったとすれば、キャリアビームＣＢ
の波長は前記クロスポイントを与える波長に維持される
こととなる。
がクロスする点が得られるように、即ち、波長範囲７２
において光フィルタ５６に対するビームＣＢ１及びＣＢ
２の透過光パワーが等しくなるように、図１の温度制御
回路１４が制御を行ったとすれば、キャリアビームＣＢ
の波長は前記クロスポイントを与える波長に維持される
こととなる。
【００４７】この実施形態では、図５に示されるような
差動増幅器７０が用いられているので、より一般的な波
長のモニタリング及び波長制御が可能である。具体的に
は次の通りである。
差動増幅器７０が用いられているので、より一般的な波
長のモニタリング及び波長制御が可能である。具体的に
は次の通りである。
【００４８】例えば、図７に示されるように、キャリア
ビームＣＢの波長がλであるときに、光フィルタ５６に
対するビームＣＢ１の透過光パワーがＰ1 であり、光フ
ィルタ５６に対するビームＣＢ２の透過光パワーがＰ2
であるとする。また、パワーＰ1 及びＰ2 にそれぞれ対
応してフォトディテクタ６０及び６２から出力される電
圧レベルがＶ1 及びＶ2 であるとする。
ビームＣＢの波長がλであるときに、光フィルタ５６に
対するビームＣＢ１の透過光パワーがＰ1 であり、光フ
ィルタ５６に対するビームＣＢ２の透過光パワーがＰ2
であるとする。また、パワーＰ1 及びＰ2 にそれぞれ対
応してフォトディテクタ６０及び６２から出力される電
圧レベルがＶ1 及びＶ2 であるとする。
【００４９】この場合、波長範囲７２内においては、波
長λと透過光パワーＰ1 及びＰ2 の差又は比とは１対１
に対応するので、波長の値は差動増幅器７０の出力レベ
ルに反映されることとなるのである。従って、差動増幅
器７０の出力信号を用いて図１の温度制御回路１４を動
作させることによって、容易にキャリアビームＣＢの波
長を一定に保つことができる。
長λと透過光パワーＰ1 及びＰ2 の差又は比とは１対１
に対応するので、波長の値は差動増幅器７０の出力レベ
ルに反映されることとなるのである。従って、差動増幅
器７０の出力信号を用いて図１の温度制御回路１４を動
作させることによって、容易にキャリアビームＣＢの波
長を一定に保つことができる。
【００５０】この実施形態で光フィルタ５６としてバン
ドパスフィルタを用いているのは、入射角に従って波長
特性が波長軸方向にずれることを用いて、与えられた波
長範囲内で互いにクロスするような２つの波長特性が得
られるからである。これに伴い、差動増幅器の付加的な
使用により、波長のモニタリング及び波長制御を容易に
行うことができる。
ドパスフィルタを用いているのは、入射角に従って波長
特性が波長軸方向にずれることを用いて、与えられた波
長範囲内で互いにクロスするような２つの波長特性が得
られるからである。これに伴い、差動増幅器の付加的な
使用により、波長のモニタリング及び波長制御を容易に
行うことができる。
【００５１】この実施形態では、レンズ５０を用いてキ
ャリアビームＣＢが平行ビームになるようにしているの
で、ビームＣＢ１及びＣＢ２も平行ビームになる。その
結果、ビームＣＢ１を形成している光線要素の光フィル
タ５６への入射角が等しくなり、また、ビームＣＢ２を
形成している光線要素の光フィルタ５６への入射角が等
しくなり、各ビームに対応して得られる波長特性が鈍る
ことが防止される。
ャリアビームＣＢが平行ビームになるようにしているの
で、ビームＣＢ１及びＣＢ２も平行ビームになる。その
結果、ビームＣＢ１を形成している光線要素の光フィル
タ５６への入射角が等しくなり、また、ビームＣＢ２を
形成している光線要素の光フィルタ５６への入射角が等
しくなり、各ビームに対応して得られる波長特性が鈍る
ことが防止される。
【００５２】この実施形態では、光フィルタ５６を透過
したビームＣＢ１及びＣＢ２の双方に作用する共通のレ
ンズ５８を光フィルタ５６とフォトディテクタ６０及び
６２との間に設けているので、各受光面積が小さい場合
でも、フォトディテクタ６０及び６２の結合効率を高
め、波長モニタリングの精度を高めることができる。
したビームＣＢ１及びＣＢ２の双方に作用する共通のレ
ンズ５８を光フィルタ５６とフォトディテクタ６０及び
６２との間に設けているので、各受光面積が小さい場合
でも、フォトディテクタ６０及び６２の結合効率を高
め、波長モニタリングの精度を高めることができる。
【００５３】くさび板５４の第１面５４Ａ及び５４Ｂの
各々の反射率は例えば約４％である。この場合、ビーム
ＣＢ１のパワーはキャリアビームＣＢのパワーの約４％
であり、ビームＣＢ２のパワーはキャリアビームＣＢの
パワーの約３．７（４×０．９６×０．９６）％とな
る。両者は殆ど同じであるから、図７に示されるよう
に、波長特性ＷＣ１の最大透過光パワーは波長特性ＷＣ
２の最大透過光パワーにほぼ等しくなっている。
各々の反射率は例えば約４％である。この場合、ビーム
ＣＢ１のパワーはキャリアビームＣＢのパワーの約４％
であり、ビームＣＢ２のパワーはキャリアビームＣＢの
パワーの約３．７（４×０．９６×０．９６）％とな
る。両者は殆ど同じであるから、図７に示されるよう
に、波長特性ＷＣ１の最大透過光パワーは波長特性ＷＣ
２の最大透過光パワーにほぼ等しくなっている。
【００５４】くさび板５４の第１面５４Ａ及び５４Ｂの
各々の反射率がより高い場合には、波長特性ＷＣ１の最
大透過光パワーよりも波長特性ＷＣ２の最大透過光パワ
ーの方が小さくなるが、このような場合でも、波長と透
過光パワーの比又は差とが１対１で対応する点は変わら
ないので、問題が生じることはない。このような得られ
る２つの波長特性のアンバランスを補正するために、フ
ォトディテクタ６０及び６２のいずれか一方にオフセッ
ト電圧が与えられてもよい。
各々の反射率がより高い場合には、波長特性ＷＣ１の最
大透過光パワーよりも波長特性ＷＣ２の最大透過光パワ
ーの方が小さくなるが、このような場合でも、波長と透
過光パワーの比又は差とが１対１で対応する点は変わら
ないので、問題が生じることはない。このような得られ
る２つの波長特性のアンバランスを補正するために、フ
ォトディテクタ６０及び６２のいずれか一方にオフセッ
ト電圧が与えられてもよい。
【００５５】この実施形態では、フォトディテクタ６０
及び６２は共通のパッケージ６４に収容されているの
で、温度変動等による波長特性ＷＣ１及びＷＣ２の変動
は同じような挙動をとるので、各変動は相殺され、波長
のモニタリング及び波長制御における精度が向上する。
及び６２は共通のパッケージ６４に収容されているの
で、温度変動等による波長特性ＷＣ１及びＷＣ２の変動
は同じような挙動をとるので、各変動は相殺され、波長
のモニタリング及び波長制御における精度が向上する。
【００５６】この実施形態では、１つの光フィルタ５６
により２つの波長特性ＷＣ１及びＷＣ２が得られるの
で、図２の従来技術と比較して光フィルタの数を減らす
ことができる。また、図１の光カプラ機能８に対応して
くさび板５４が用いられているので、ビームＣＢ１及び
ＣＢ２を直接キャリアビームＣＢから分岐することがで
き、図２の従来技術における光カプラ２５が不要にな
る。このように本実施形態によると部品点数が少なく構
成が簡単な光デバイスの提供が可能になる。
により２つの波長特性ＷＣ１及びＷＣ２が得られるの
で、図２の従来技術と比較して光フィルタの数を減らす
ことができる。また、図１の光カプラ機能８に対応して
くさび板５４が用いられているので、ビームＣＢ１及び
ＣＢ２を直接キャリアビームＣＢから分岐することがで
き、図２の従来技術における光カプラ２５が不要にな
る。このように本実施形態によると部品点数が少なく構
成が簡単な光デバイスの提供が可能になる。
【００５７】図８を参照すると、本発明による波長のモ
ニタリング及び波長制御のための光デバイスとして波長
モニタ４の他の実施形態が示されている。ここでは、キ
ャリアビームＣＢを３つのビームＣＢ１，ＣＢ２及びＣ
Ｂ３に分けるための光学要素としてガラス等の透明な材
質からなる平板７４が用いられており、特定設計の光フ
ィルタ７６が用いられ、フォトディテクタ６０及び６２
は共通の基板（例えば半導体基板）７８上に一体に形成
されている。図４に示されるレンズ５８は省略されてい
るが、レンズ５８を設けてモニタリング精度を高めるよ
うにしてもよい。
ニタリング及び波長制御のための光デバイスとして波長
モニタ４の他の実施形態が示されている。ここでは、キ
ャリアビームＣＢを３つのビームＣＢ１，ＣＢ２及びＣ
Ｂ３に分けるための光学要素としてガラス等の透明な材
質からなる平板７４が用いられており、特定設計の光フ
ィルタ７６が用いられ、フォトディテクタ６０及び６２
は共通の基板（例えば半導体基板）７８上に一体に形成
されている。図４に示されるレンズ５８は省略されてい
るが、レンズ５８を設けてモニタリング精度を高めるよ
うにしてもよい。
【００５８】平板７４は互いに平行な第１面７４Ａ及び
７４Ｂを有している。レンズ５０によりコリメートされ
たキャリアビームＣＢは第１面７４Ａに供給される。平
板７４は、第１面７４Ａに供給されたキャリアビームＣ
Ｂを、第１面７４で反射するビームＣＢ１と、第１面７
４Ａを通過し第２面７４Ｂで反射し再び第１面７４Ａを
通過するビームＣＢ２と、第１面７４Ａ及び第２面７４
Ｂをこの順で通過するビームＣＢ３とに分ける。
７４Ｂを有している。レンズ５０によりコリメートされ
たキャリアビームＣＢは第１面７４Ａに供給される。平
板７４は、第１面７４Ａに供給されたキャリアビームＣ
Ｂを、第１面７４で反射するビームＣＢ１と、第１面７
４Ａを通過し第２面７４Ｂで反射し再び第１面７４Ａを
通過するビームＣＢ２と、第１面７４Ａ及び第２面７４
Ｂをこの順で通過するビームＣＢ３とに分ける。
【００５９】ビームＣＢ３はレンズ５２により集束させ
られて光ファイバ４６にその端面から入力される。ビー
ムＣＢ１及びＣＢ２は光フィルタ７６を通過してそれぞ
れフォトディテクタ６０及び６２に供給される。
られて光ファイバ４６にその端面から入力される。ビー
ムＣＢ１及びＣＢ２は光フィルタ７６を通過してそれぞ
れフォトディテクタ６０及び６２に供給される。
【００６０】図９を参照すると、図８に示される光フィ
ルタ７６の断面構成が示されている。光フィルタ７６
は、ガラス等からなる透明な平板８０と、平板８０上に
積層された誘電体多層膜８２とからなる。誘電体多層膜
８２は、例えば、比較的屈折率の高いＴｉＯ2 と比較的
屈折率の低いＳｉＯ2 とを交互に複数積層して構成され
る。誘電体多層膜８２の各層の厚みは、ビームＣＢ１が
通過する位置からビームＣＢ２が通過する位置に向かっ
て変化している。これにより、光フィルタ７６は、入射
位置に従って異なる波長特性を有するようになる。
ルタ７６の断面構成が示されている。光フィルタ７６
は、ガラス等からなる透明な平板８０と、平板８０上に
積層された誘電体多層膜８２とからなる。誘電体多層膜
８２は、例えば、比較的屈折率の高いＴｉＯ2 と比較的
屈折率の低いＳｉＯ2 とを交互に複数積層して構成され
る。誘電体多層膜８２の各層の厚みは、ビームＣＢ１が
通過する位置からビームＣＢ２が通過する位置に向かっ
て変化している。これにより、光フィルタ７６は、入射
位置に従って異なる波長特性を有するようになる。
【００６１】従って、誘電体多層膜８２の設計並びにビ
ームＣＢ１及びＣＢ２の通過位置の設定を適切に行うこ
とによって、ビームＣＢ１及びＣＢ２に対してそれぞれ
図７の波長特性ＷＣ１及びＷＣ２を得ることができ、図
４の波長モニタと同じような動作を図８の波長モニタに
行わせることができる。図８の波長モニタの動作原理及
び得られる効果については、重複を避けるために説明を
省略する。
ームＣＢ１及びＣＢ２の通過位置の設定を適切に行うこ
とによって、ビームＣＢ１及びＣＢ２に対してそれぞれ
図７の波長特性ＷＣ１及びＷＣ２を得ることができ、図
４の波長モニタと同じような動作を図８の波長モニタに
行わせることができる。図８の波長モニタの動作原理及
び得られる効果については、重複を避けるために説明を
省略する。
【００６２】第１面７４Ａ及び７４Ｂ間の距離によって
定義される平板７４の厚みは、ビームＣＢ１及びＣＢ２
が互いに空間的に重ならないように設定される。それに
より、各波長特性が鈍ることが防止され、波長のモニタ
リング及び波長制御における精度が高まる。
定義される平板７４の厚みは、ビームＣＢ１及びＣＢ２
が互いに空間的に重ならないように設定される。それに
より、各波長特性が鈍ることが防止され、波長のモニタ
リング及び波長制御における精度が高まる。
【００６３】図８の実施形態で光フィルタ７６が入射位
置に従って異なる波長特性を有するようにしているの
は、この実施形態ではビームＣＢ１及びＣＢ２が平行で
ありこれらに対して光フィルタ７６が異なる波長特性を
与えるようにするためである。
置に従って異なる波長特性を有するようにしているの
は、この実施形態ではビームＣＢ１及びＣＢ２が平行で
ありこれらに対して光フィルタ７６が異なる波長特性を
与えるようにするためである。
【００６４】フォトディテクタ６０及び６２を共通の基
板７８上に形成していることにより得られる効果は、図
４においてフォトディテクタ６０及び６２を共通のパッ
ケージ６４に収容していることにより得られる効果にほ
ぼ等しいが、フォトディテクタ６０及び６２が基板７８
により一体である分だけ、その効果も大きい。
板７８上に形成していることにより得られる効果は、図
４においてフォトディテクタ６０及び６２を共通のパッ
ケージ６４に収容していることにより得られる効果にほ
ぼ等しいが、フォトディテクタ６０及び６２が基板７８
により一体である分だけ、その効果も大きい。
【００６５】以上説明した各実施例において、反射率や
透過率に偏波依存性がある場合には、波長のモニタリン
グ及び波長制御における精度が悪くなる可能性がある。
このような可能性を排除するためには、光ファイバ４２
として偏波保持ファイバを用いて、キャリアビームＣＢ
が常に一定の偏波状態で与えられるようにするとよい。
透過率に偏波依存性がある場合には、波長のモニタリン
グ及び波長制御における精度が悪くなる可能性がある。
このような可能性を排除するためには、光ファイバ４２
として偏波保持ファイバを用いて、キャリアビームＣＢ
が常に一定の偏波状態で与えられるようにするとよい。
【００６６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
部品点数が少なく且つ構成が簡単な、波長のモニタリン
グ及び波長制御のための光デバイスの提供が可能になる
という効果が生じる。
部品点数が少なく且つ構成が簡単な、波長のモニタリン
グ及び波長制御のための光デバイスの提供が可能になる
という効果が生じる。
【図１】図１は本発明による光送信機の実施形態を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】図２は従来技術による波長モニタを示す図であ
る。
る。
【図３】図３は図２の波長モニタの動作原理の説明図で
ある。
ある。
【図４】図４は本発明による波長モニタの実施形態を示
す図である。
す図である。
【図５】図５は図４の波長モニタの回路図である。
【図６】図６は図４に示される光フィルタの波長特性の
入射角依存性を示す図である。
入射角依存性を示す図である。
【図７】図７は図４の波長モニタの動作原理の説明図で
ある。
ある。
【図８】図８は本発明による波長モニタの他の実施形態
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図９】図９は図８に示される光フィルタの断面構成を
示す図である。
示す図である。
２ レーザダイオード ４，４′ 波長モニタ ６ 光変調器 ４２，４６ 光ファイバ ５０，５２，５８ レンズ ５４ くさび板 ５６，７６ 光フィルタ ６０，６２ フォトディテクタ
Claims (20)
- 【請求項１】 互いに平行でない第１面及び第２面を有
し、該第１面に供給された光ビームを、該第１面で反射
する第１のビームと、該第１面を通過し該第２面で反射
し再び該第１面を通過する第２のビームと、該第１面及
び該第２面をこの順で通過する第３のビームとに分ける
ための光学要素と、 入射角に従って異なる波長特性を有し、上記第１及び第
２のビームが通過するように設けられる光フィルタと、 該光フィルタを通過した上記第１及び第２のビームをそ
れぞれ受けるための第１及び第２のフォトディテクタと
を備えた光デバイス。 - 【請求項２】 請求項１に記載の光デバイスであって、 上記第１及び第２のビームの一方に対する上記光フィル
タの波長特性は、与えられた波長に対して波長が長くな
るに従って減少する透過率を与え、 上記第１及び第２のビームの他方に対する上記光フィル
タの波長特性は、上記与えられた波長に対して波長が長
くなるに従って増大する透過率を与える光デバイス。 - 【請求項３】 請求項２に記載の光デバイスであって、 上記第１及び第２のフォトディテクタの出力を比較する
ための差動増幅器を更に備えた光デバイス。 - 【請求項４】 請求項１に記載の光デバイスであって、 上記光ビームが平行ビームになるように第１の光ファイ
バから出力された光をコリメートするための第１のレン
ズと、 上記第３のビームを集束させて第２の光ファイバに入力
するための第２のレンズとを更に備えた光デバイス。 - 【請求項５】 請求項１に記載の光デバイスであって、 上記光フィルタと上記第１及び第２のフォトディテクタ
との間に設けられ、上記光フィルタを通過した上記第１
及び第２のビームをそれぞれ上記第１及び第２のフォト
ディテクタの受光面に集束させるためのレンズを更に備
えた光デバイス。 - 【請求項６】 請求項１に記載の光デバイスであって、 上記第１及び第２のフォトディテクタは共通の半導体基
板上に形成されあるいは共通のパッケージに収容されて
いる光デバイス。 - 【請求項７】 請求項１に記載の光デバイスであって、 上記光ビームを出力する光源と、 上記光ビームの波長が一定に保たれるように上記第１及
び第２のフォトディテクタの出力に基づき上記光源を制
御する手段とを更に備えた光デバイス。 - 【請求項８】 請求項７に記載の光デバイスであって、 上記光源はレーザダイオードであり、 上記制御する手段は上記レーザダイオードの温度を制御
する光デバイス。 - 【請求項９】 請求項８に記載の光デバイスであって、 上記第３のビームのパワーを検出するための手段と、 該検出されたパワーが一定に保たれるように上記レーザ
ダイオードの駆動電流を制御する手段とを更に備えた光
デバイス。 - 【請求項１０】 互いに平行な第１面及び第２面を有
し、該第１面に供給された光ビームを、該第１面で反射
する第１のビームと、該第１面を通過し該第２面で反射
し再び該第１面を通過する第２のビームと、該第１面及
び該第２面をこの順で通過する第３のビームとに分ける
ための光学要素と、 入射位置に従って異なる波長特性を有し、上記第１及び
第２のビームが通過するように設けられる光フィルタ
と、 該光フィルタを通過した上記第１及び第２のビームをそ
れぞれ受けるための第１及び第２のフォトディテクタと
を備えた光デバイス。 - 【請求項１１】 請求項１０に記載の光デバイスであっ
て、 上記第１面及び上記第２面間の距離によって定義される
上記光学要素の厚みは、上記第１及び第２のビームが互
いに空間的に重ならないように設定される光デバイス。 - 【請求項１２】 請求項１０に記載の光デバイスであっ
て、 上記光フィルタは誘電体多層膜を含み、 該多層膜の各々の厚みは上記第１のビームが通過する位
置から上記第２のビームが通過する位置に向かって変化
している光デバイス。 - 【請求項１３】 請求項１０に記載の光デバイスであっ
て、 上記第１及び第２のビームの一方に対する上記光フィル
タの波長特性は、与えられた波長に対して波長が長くな
るに従って減少する透過率を与え、 上記第１及び第２のビームの他方に対する上記光フィル
タの波長特性は、上記与えられた波長に対して波長が長
くなるに従って増大する透過率を与える光デバイス。 - 【請求項１４】 請求項１３に記載の光デバイスであっ
て、 上記第１及び第２のフォトディテクタの出力を比較する
ための差動増幅器を更に備えた光デバイス。 - 【請求項１５】 請求項１０に記載の光デバイスであっ
て、 上記光ビームが平行ビームになるように第１の光ファイ
バから出力された光をコリメートするための第１のレン
ズと、 上記第３のビームを集束させて第２の光ファイバに入力
するための第２のレンズとを更に備えた光デバイス。 - 【請求項１６】 請求項１０に記載の光デバイスであっ
て、 上記光フィルタと上記第１及び第２のフォトディテクタ
との間に設けられ、上記光フィルタを通過した上記第１
及び第２のビームをそれぞれ上記第１及び第２のフォト
ディテクタの受光面に集束させるためのレンズを更に備
えた光デバイス。 - 【請求項１７】 請求項１０に記載の光デバイスであっ
て、 上記第１及び第２のフォトディテクタは共通の半導体基
板上に形成されあるいは共通のパッケージに収容されて
いる光デバイス。 - 【請求項１８】 請求項１０に記載の光デバイスであっ
て、 上記光ビームを出力する光源と、 上記光ビームの波長が一定に保たれるように上記第１及
び第２のフォトディテクタの出力に基づき上記光源を制
御する手段とを更に備えた光デバイス。 - 【請求項１９】 請求項１８に記載の光デバイスであっ
て、 上記光源はレーザダイオードであり、 上記制御する手段は上記レーザダイオードの温度を制御
する光デバイス。 - 【請求項２０】 請求項１９に記載の光デバイスであっ
て、 上記第３のビームのパワーを検出するための手段と、 該検出されたパワーが一定に保たれるように上記レーザ
ダイオードの駆動電流を制御する手段とを更に備えた光
デバイス。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28040197A JP3745097B2 (ja) | 1997-10-14 | 1997-10-14 | 波長のモニタリング及び波長制御のための光デバイス |
| US09/033,241 US5896201A (en) | 1997-10-14 | 1998-03-03 | Optical device for wavelength monitoring and wavelength control |
| EP98301916A EP0911621A3 (en) | 1997-10-14 | 1998-03-13 | Optical device for wavelength monitoring and wavelength control |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28040197A JP3745097B2 (ja) | 1997-10-14 | 1997-10-14 | 波長のモニタリング及び波長制御のための光デバイス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11122176A true JPH11122176A (ja) | 1999-04-30 |
| JP3745097B2 JP3745097B2 (ja) | 2006-02-15 |
Family
ID=17624525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28040197A Expired - Fee Related JP3745097B2 (ja) | 1997-10-14 | 1997-10-14 | 波長のモニタリング及び波長制御のための光デバイス |
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|---|---|
| US (1) | US5896201A (ja) |
| EP (1) | EP0911621A3 (ja) |
| JP (1) | JP3745097B2 (ja) |
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| JP2004247585A (ja) * | 2003-02-14 | 2004-09-02 | Nec Compound Semiconductor Devices Ltd | 波長安定化ユニット及び波長安定化光送信モジュール |
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| WO2012137280A1 (ja) * | 2011-04-01 | 2012-10-11 | 三菱電機株式会社 | 光送信器および光送信器の制御方法 |
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- 1997-10-14 JP JP28040197A patent/JP3745097B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-03-03 US US09/033,241 patent/US5896201A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-03-13 EP EP98301916A patent/EP0911621A3/en not_active Withdrawn
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