JP5149532B2

JP5149532B2 - Variable dispersion compensator

Info

Publication number: JP5149532B2
Application number: JP2007101569A
Authority: JP
Inventors: 泰久島倉; 正和高林; 喜市吉新
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-04-09
Filing date: 2007-04-09
Publication date: 2013-02-20
Anticipated expiration: 2027-04-09
Also published as: JP2008257104A

Description

この発明は、光ファイバの持つ波長分散を補償する可変分散補償器に関する。 The present invention relates to a variable dispersion compensator that compensates for chromatic dispersion of an optical fiber.

光ファイバを伝送路とする光通信システムにおいては、光ファイバの持つ波長分散（以下、「分散」と称す）によって、伝送される光パルスが歪むため、伝送信号の劣化を生じる。これは、光パルスを構成する波束の群速度が異なるためで、光パルスの波束が一定距離を伝播するのに要する時間、すなわち群遅延時間が異なるために生じる。この群遅延時間の波長に対する傾きが分散値である。波長を１５５０ｎｍ近辺とする場合、通常の光ファイバ伝送路に用いられるシングルモ−ドファイバ（ＳＭＦ）の分散値は、伝送路１ｋｍ当り、約１６ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）である。言い換えると、１ｎｍ異なる波長の光パルスを１ｋｍのＳＭＦに伝搬させた場合に要する群遅延時間の差は１６ｐｓになり、無視できないことがわかる。 In an optical communication system using an optical fiber as a transmission path, the transmitted optical pulse is distorted due to the chromatic dispersion (hereinafter referred to as “dispersion”) of the optical fiber, so that the transmission signal is deteriorated. This is because the group velocity of the wave packet constituting the optical pulse is different, and the time required for the wave packet of the optical pulse to propagate a certain distance, that is, the group delay time is different. The slope of the group delay time with respect to the wavelength is the dispersion value. When the wavelength is in the vicinity of 1550 nm, the dispersion value of a single mode fiber (SMF) used in a normal optical fiber transmission line is about 16 ps / (nm · km) per 1 km of transmission line. In other words, it can be seen that the difference in group delay time required when an optical pulse with a wavelength different by 1 nm is propagated to a 1 km SMF is 16 ps and cannot be ignored.

このような分散の補償には、伝送路である光ファイバの分散値と反対の符号の分散値を持つ分散補償ファイバやチャ−プグレ−ティングを用いた可変分散補償器が用いられる。また、伝送路に用いられる光ファイバそのものの分散は、その周辺環境の温度変動により刻々変化するという課題があるため、これに対処した可変分散補償器が近年用いられるようになっている。例えば、ヒ−タを用いた可変分散補償器の主要部は、チャ−プグレ−ティングを形成した光導波路と、この光導波路に所望の温度分布を形成するためのヒ−タと、それぞれのヒ−タに電圧を印加するための電極から構成されたものがある。そして、その分散特性は制御した電圧を各ヒ−タに印加することから光導波路上のチャ−プグレ−ティングに温度勾配をもたせ、そのブラッグ反射波長を変化させることにより可変・制御している（例えば、特許文献１参照）。 For such dispersion compensation, a dispersion compensating fiber having a dispersion value with a sign opposite to the dispersion value of the optical fiber serving as a transmission path or a variable dispersion compensator using chirping is used. In addition, the dispersion of the optical fiber itself used in the transmission path has a problem that it changes every moment due to temperature fluctuations in the surrounding environment. Therefore, a variable dispersion compensator that copes with this problem has recently been used. For example, the main part of a tunable dispersion compensator using a heater includes an optical waveguide in which chirped grating is formed, a heater for forming a desired temperature distribution in the optical waveguide, and each heater. -Some are composed of electrodes for applying a voltage to the data. The dispersion characteristic is variably controlled by applying a controlled voltage to each heater so that a chirp grating on the optical waveguide has a temperature gradient and changes its Bragg reflection wavelength ( For example, see Patent Document 1).

特開２００４−２５８４６２号公報（段落００１３、図１）JP 2004-258462 A (paragraph 0013, FIG. 1)

従来の可変分散補償器では、その温度制御性の良い点から、窒化タンタルやクロム等を配線とした薄膜ヒ−タが用いられている。しかし、それらヒ−タの抵抗値は使用に伴って経年劣化するため、一定の電圧や電流を供給する電源を用いる場合、ヒ−タの発熱量も変化する。従って、可変分散補償器の分散特性の制御が次第に困難になるという課題を持っている。また、薄膜ヒ−タのもつ抵抗値は、バラツキが大きく、使用の際にそのバラツキを補正しなければいけないという課題を持っている。 In the conventional variable dispersion compensator, a thin film heater using tantalum nitride, chromium or the like as a wiring is used because of its good temperature controllability. However, since the resistance values of the heaters deteriorate with age, the amount of heat generated by the heaters also changes when a power supply that supplies a constant voltage or current is used. Accordingly, there is a problem that it becomes difficult to control the dispersion characteristics of the tunable dispersion compensator. Further, the resistance value of the thin film heater has a large variation, and there is a problem that the variation must be corrected during use.

本発明は上記の課題を解決し、たとえ用いるヒ−タの抵抗値が変化したり、バラツキが大きかったりしても、長期間においてその分散特性を高精度に制御できる可変分散補償器を得ることを目的とするものである。 The present invention solves the above-described problems, and provides a variable dispersion compensator capable of controlling the dispersion characteristics with high accuracy over a long period of time even if the resistance value of the heater to be used changes or varies greatly. It is intended.

本発明に係る可変分散補償器は、チャ−プグレ−ティング、このチャ−プグレ−ティングに沿って設けられた複数のヒ−タ、この複数のヒ−タそれぞれへの供給電力を制御するヒ−タ制御回路部を備えた分散値を補償する可変分散補償器において、前記ヒ−タ制御回路部は、前記複数のヒ−タに電圧を印加する電圧発生部と、前記複数のヒ−タのそれぞれに流れる電流を検出する電流検出部と、前記電圧発生部を制御する演算部からなり、前記演算部は、前記電流検出部で検出した複数のヒ−タのそれぞれに流れる電流と前記電圧発生部で印加した電圧から前記複数のヒ−タそれぞれに供給すべき所定の供給電力の供給に必要な電圧を演算し、この演算した電圧を前記電圧発生部から前記複数のヒ−タに印加するように制御し、
さらに前記演算部は、前記電流検出部で検出した電流と前記電圧発生部で印加した電圧から前記複数のヒ−タそれぞれの抵抗値を演算し、それら抵抗値の何れかが不具合発生の判断基準とした所定値以上の抵抗値になったときに、その所定値以上の抵抗値を示したヒ−タの両隣のヒ−タの供給電力を前記供給すべき所定の供給電力より多くする点を特徴とするものである。 The tunable dispersion compensator according to the present invention includes chirping, a plurality of heaters provided along the chirping, and a heater for controlling power supplied to each of the plurality of heaters. in variable dispersion compensator for compensating the dispersion value with a motor control circuit, the heat - motor control circuit unit, the plurality of heat - a voltage generating unit for applying a voltage to the motor, the plurality of heat - the data A current detection unit that detects a current flowing through each of the current detection unit and a calculation unit that controls the voltage generation unit. The calculation unit includes a current flowing through each of the plurality of heaters detected by the current detection unit and the voltage generation. A voltage required for supplying predetermined supply power to be supplied to each of the plurality of heaters is calculated from the voltage applied at the unit, and the calculated voltage is applied to the plurality of heaters from the voltage generation unit. To control and
Further, the calculation unit calculates a resistance value of each of the plurality of heaters from the current detected by the current detection unit and the voltage applied by the voltage generation unit, and any one of the resistance values is a criterion for determining the occurrence of a malfunction. When a resistance value equal to or greater than the predetermined value is obtained, the power supplied to the heaters adjacent to the heater that exhibits the resistance value equal to or greater than the predetermined value is made greater than the predetermined supply power to be supplied. It is a feature.

この発明によれば、複数のヒ−タのいずれかの抵抗値が変化した場合であっても、各ヒ−タに所定の供給電力を供給するので、各ヒ−タの発熱量を一定に維持でき、可変分散補償器の分散特性を再現性良く維持できるという効果がある。 According to the present invention, even when the resistance value of any of the plurality of heaters changes, the predetermined supply power is supplied to each heater, so that the heat generation amount of each heater is kept constant. The dispersion characteristics of the tunable dispersion compensator can be maintained with good reproducibility.

実施の形態１
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態１について詳細に説明する。図１は本発明の可変分散補償器と周辺機器の概略構成を示す構成図、図２は本発明の可変分散補償器に用いられるヒ−タ制御回路の構成を示すブロック図である。図３は本発明の可変分散補償器のヒ−タ部への供給電力の分布を示すグラフ、図４は本発明の可変分散補償器のチャ−プグレ−ティングの群遅延時間特性を示したグラフ、図５は本発明の可変分散補償器の各ヒ−タへの供給電力の分布を示すグラフ、図６は本発明の可変分散補償器のチャ−プグレ−ティングの群遅延時間特性を示したグラフである。図７は本発明の可変分散補償器の任意のヒ−タ部に加えるパルス電圧の時間波形を示したグラフ、図８は可変分散補償器のヒ−タ部への供給電力の時間波形を示したグラフである。図９は本発明の可変分散補償器の設置環境の温度が変化した時のチャ−プグレ−ティングの反射特性の変化を示したグラフ、図１０は本発明の可変分散補償器の設置環境の温度が変化した時のチャ−プグレ−ティングの群遅延時間の変化を示したグラフ、図１１はペルチェ素子で環境温度を補償した場合のヒ−タ部の温度分布を示したグラフ、図１２はヒ−タ部で環境温度を補償した場合のヒ−タ部の温度分布を示したグラフである。なお、図１ないし図１２中、同一部分ないし相当部分には同一の符号を付与している。 Embodiment 1
Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a tunable dispersion compensator and peripheral devices of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a heater control circuit used in the tunable dispersion compensator of the present invention. FIG. 3 is a graph showing the distribution of power supplied to the heater section of the tunable dispersion compensator of the present invention, and FIG. 4 is a graph showing group delay time characteristics of chirp grafting of the tunable dispersion compensator of the present invention. FIG. 5 is a graph showing the distribution of power supplied to each heater of the tunable dispersion compensator of the present invention, and FIG. 6 shows the group delay time characteristics of chirp rating of the tunable dispersion compensator of the present invention. It is a graph. FIG. 7 is a graph showing a time waveform of a pulse voltage applied to an arbitrary heater of the variable dispersion compensator of the present invention, and FIG. 8 shows a time waveform of power supplied to the heater of the variable dispersion compensator. It is a graph. FIG. 9 is a graph showing changes in reflection characteristics of chirp grating when the temperature of the installation environment of the tunable dispersion compensator of the present invention is changed, and FIG. 10 is the temperature of the environment of installation of the tunable dispersion compensator of the present invention. FIG. 11 is a graph showing the temperature distribution of the heater when the environmental temperature is compensated by the Peltier element, and FIG. -It is the graph which showed the temperature distribution of a heater part at the time of compensating environmental temperature in a heater part. 1 to 12, the same reference numerals are given to the same or corresponding parts.

図１（ａ）は、本発明の可変分散補償器１と周辺機器の構成を示す概略図である。また、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。図１（ａ）に示すように可変分散補償器１は、光ファイバ８に設けられたチャ−プグレ−ティング２と基板４との間にＮ個のヒ−タ３_１〜３_Ｎからなるヒ−タ部３を有し、ヒ−タ制御回路部６で制御された電力をそれぞれのヒ−タ３_１〜３_Ｎに設けられたＮ個の第１電極５_ａ１〜５_ａＮからなる第１電極部５_ａとア−ス電極である第２電極５_ｂとの間に供給するようにしている。ヒ−タ制御回路部６には、可変分散補償器１の外部に設けられたインタ−フェ−ス部７が接続され、所定の供給電力に関するデ−タを格納した記憶部１０や図示していないパソコンとの間でデ−タ信号を送受信できるようになっている。なお、このヒ−タ制御回路部６は、後で詳細に説明する電圧発生部１１と演算部１２と電流検出部１３とから構成されている。 FIG. 1A is a schematic diagram showing the configuration of the tunable dispersion compensator 1 and peripheral devices of the present invention. FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG. As shown in FIG. 1 (a), the tunable dispersion compensator 1 is composed of N heaters 3 _{1 to} 3 _N between a chirp grating 2 and a substrate 4 provided in an optical fiber 8. A first unit comprising N first electrodes 5 _{a1 to} 5 _aN provided to the heaters 3 _{1 to} 3 _N , respectively, having power unit 3 and power controlled by heater control circuit unit 6 electrode portions 5 _a and a - is to be supplied between the second electrode 5 _b is a source electrode. An interface unit 7 provided outside the tunable dispersion compensator 1 is connected to the heater control circuit unit 6, and a storage unit 10 storing data relating to a predetermined supply power is shown. Data signals can be sent to and received from a non-personal computer. The heater control circuit unit 6 includes a voltage generation unit 11, a calculation unit 12, and a current detection unit 13, which will be described in detail later.

図１（ｂ）に示すように、前記チャ−プグレ−ティング２はコア１４とコア１４の周囲を覆うクラッド１５から構成されている。また、ヒ−タ部３を配置した基板４の裏面には、その裏面温度を均一化するためにヒ−トスプレッダ９とペルチェ素子１６が設けられている。ペルチェ素子１６は、ヒ−トスプレッダ９の上面に設けられた感温素子１８からの温度情報をもとにして、ペルチェコントロ−ラ１７で温度コントロ−ルされている。 As shown in FIG. 1B, the chirp rating 2 is composed of a core 14 and a clad 15 covering the periphery of the core 14. In addition, a heat spreader 9 and a Peltier element 16 are provided on the back surface of the substrate 4 on which the heater unit 3 is disposed in order to make the back surface temperature uniform. The Peltier element 16 is temperature-controlled by a Peltier controller 17 based on temperature information from a temperature-sensitive element 18 provided on the upper surface of the heat spreader 9.

図２に示すように、ヒ−タ制御回路部６にはＮ個のヒ−タ３_１〜３_Ｎに印加する電圧を発生するＮ個の電圧発生器１１_１〜１１_Ｎからなる電圧発生部１１と、各ヒ−タ３_１〜３_Ｎに流れる電流を検出するＮ個の電流計１３_１〜１３_Ｎからなる電流検出部１３と、前記電圧発生器１１_１〜１１_Ｎで印加している各電圧と電流計１３_１〜１３_Ｎで検出した各電流からヒ−タ３_１〜３_Ｎに印加する各電圧を演算したり、制御したりする演算部１２とが備えられている。電流計１３_１〜１３_Ｎは、たとえばトランジスタを組み合わせた市販のカレントミラ−回路や専用ＩＣで構成され、ヒ−タ３_１〜３_Ｎに流れる各電流を検出し、演算部１２にその検出値を入力するようにしている。より詳細には、電流計１３_１〜１３_Ｎは検出した各電流を電流−電圧変換回路で電圧に変換した後、Ａ／Ｄコンバ−タでデジタルデ−タに変換し演算部１２に入力するようにしている。 As shown in FIG. 2, the heater control circuit unit 6 includes a voltage generator unit including N voltage generators 11 _{1 to} 11 _{N that} generate voltages to be applied to _N heaters 3 _{1 to} 3 _N. 11, a current detection unit 13 including _N ammeters 13 _{1 to} 13 _N for detecting currents flowing through the heaters 3 _{1 to} 3 _N , and the voltage generators 11 _{1 to} 11 _N are applied. A calculation unit 12 is provided that calculates and controls each voltage applied to the heaters 3 _{1 to} 3 _N from each voltage and each current detected by the ammeters 13 _{1 to} 13 _N. The ammeters 13 _{1 to} 13 _N are composed of, for example, a commercially available current mirror circuit or a dedicated IC combined with transistors, detect each current flowing through the heaters 3 _{1 to} 3 _N , and detect the detected value in the arithmetic unit 12. To enter. More specifically, the ammeters 13 _{1 to} 13 _N convert each detected current into a voltage with a current-voltage conversion circuit, then convert it into digital data with an A / D converter and input it to the arithmetic unit 12. I am doing so.

演算部１２は、インタ−フェ−ス部７に接続され図示しない外部パソコンや記憶部１０との間でデ−タ信号を送受信できるようになっている。可変分散補償器１の補償すべき所定の分散値に関するデ−タ信号が、外部パソコンから演算部１２に入力されるようになっている。可変分散補償器１が所定の分散値を得るには、チャ−プグレ−ティング２を所定の分散値に対応する特定の温度分布に設定する必要がある。この特定の温度分布の確保には、チャ−プグレ−ティング２の下に設けられた各ヒ−タ３_１〜３_Ｎに供給する電力を制御することから行われる。なお、ヒ−タ３_１〜３_Ｎに供給する電力の制御の基礎となる条件は、記憶部１０の条件テ−ブルに予め記憶されている。言い換えると種々の所定の分散値に対応した特定の温度分布の実現に必要な、各ヒ−タ３_１〜３_Ｎへ与えるべき所定の供給電力の一覧が前記条件テ−ブルに記憶されている。以下、より具体的に説明する。 The arithmetic unit 12 is connected to the interface unit 7 and can transmit and receive data signals to and from an external personal computer (not shown) and the storage unit 10. A data signal relating to a predetermined dispersion value to be compensated for by the tunable dispersion compensator 1 is inputted to the arithmetic unit 12 from an external personal computer. In order for the tunable dispersion compensator 1 to obtain a predetermined dispersion value, the chirp rating 2 needs to be set to a specific temperature distribution corresponding to the predetermined dispersion value. The specific temperature distribution is ensured by controlling the power supplied to each of the heaters 3 _{1 to} 3 _N provided under the chirp grafting 2. The conditions that serve as the basis for controlling the power supplied to the heaters 3 _{1 to} 3 _N are stored in advance in the condition table of the storage unit 10. In other words, a list of predetermined supply powers to be given to the heaters 3 _{1 to} 3 _N necessary for realizing a specific temperature distribution corresponding to various predetermined dispersion values is stored in the condition table. . More specific description will be given below.

インタ−フェ−ス部７を介して外部パソコンから演算部１２に、可変分散補償器１の補償すべき所定の分散値に関するデ−タ信号が入力されると、演算部１２はインタ−フェ−ス部７を介して、この補償すべき所定の分散値やこの可変分散補償器１のヒ−タ数に関するデ−タ信号を記憶部１０に送信する。記憶部１０は、インタ−フェ−ス部７を介して、所定の分散値に対応して条件テ−ブルからヒ−タ３_１〜３_Ｎに供給すべき所定の供給電力を検索し、検索結果に基づくデ−タ信号を演算部１２に送信する。演算部１２は受信したデ−タ信号に基づき、前記所定の分散値を確保するためにヒ−タ３_１〜３_Ｎに供給すべき所定の供給電力を検索結果から確認する。さらに、演算部１２は確認した所定の供給電力を各ヒ−タ３_１〜３_Ｎに供給するのに必要な電圧発生器１１_１〜１１_Ｎの各電圧を演算する。 When a data signal relating to a predetermined dispersion value to be compensated for by the tunable dispersion compensator 1 is input from the external personal computer to the arithmetic unit 12 via the interface unit 7, the arithmetic unit 12 is connected to the interface unit 7. A data signal related to the predetermined dispersion value to be compensated and the number of heaters of the variable dispersion compensator 1 is transmitted to the storage unit 10 via the memory unit 7. The storage unit 10 retrieves a predetermined supply power to be supplied to the heaters 3 _{1 to} 3 _N from the condition table corresponding to the predetermined dispersion value via the interface unit 7, and searches A data signal based on the result is transmitted to the arithmetic unit 12. Based on the received data signal, the arithmetic unit 12 confirms a predetermined supply power to be supplied to the heaters 3 _{1 to} 3 _N from the search result in order to ensure the predetermined dispersion value. Further, the calculation unit 12 calculates each voltage of the voltage generators 11 _{1 to} 11 _N necessary for supplying the confirmed predetermined supply power to the heaters 3 _{1 to} 3 _N.

電圧発生部１１からヒ−タ部３に供給する電力の電力制御方法について詳細に説明する。図２に示すように、演算部１２には電流計１３_１〜１３_Ｎが接続され、これらの電流計１３_１〜１３_Ｎによってヒ−タ３_１〜３_Ｎに流れる電流が読取れるようになっている。ここで電流計１３_１〜１３_Ｎは、電流の瞬時値を検出する機能を有する。また、電流の時間平均値を検出する機能も有している。さらに、演算部１２は、電圧発生器１１_１〜１１_Ｎからヒ−タ３_１〜３_Ｎに供給する各電圧と電流計１３_１〜１３_Ｎによって検出したヒ−タを流れる電流とから、ヒ−タ３_１〜３_Ｎの抵抗値と実際に供給している電力を演算する。そして、演算部１２は、ヒ−タ３_１〜３_Ｎに供給している実際の電力と、記憶部１０から読み出したヒ−タ３_１〜３_Ｎに供給すべき所定の供給電力との差を演算する。演算の結果、実際の電力の方が大きいヒ−タがあればそのヒ−タにつながる電圧発生器の印加電圧を下げ、実際の電力の方が小さいヒ−タがあればそのヒ−タにつながる電圧発生器の印加電圧を上げるように逐次制御し、実際の電力と所定の供給電力が等しくなるようにしている。 A power control method for power supplied from the voltage generator 11 to the heater 3 will be described in detail. As shown in FIG. 2, ammeters 13 _{1 to} 13 _N are connected to the calculation unit 12, and the current flowing through the heaters 3 _{1 to} 3 _N can be read by these ammeters 13 _{1 to} 13 _N. ing. Here, the ammeters 13 _{1 to} 13 _N have a function of detecting an instantaneous value of the current. It also has a function of detecting the time average value of current. Further, the calculation unit 12 calculates the voltage from the voltages supplied from the voltage generators 11 _{1 to} 11 _{N to the} heaters 3 _{1 to} 3 _N and the current flowing through the heater detected by the ammeters 13 _{1 to} 13 _N. -Calculate the resistance value of 3 _{1 to} 3 _{N and} the electric power actually supplied. Then, computing unit 12, heat - the difference between the predetermined supply electric power to be supplied to motor 3 ₁ to 3 _N - actual power supplied to the motor 3 ₁ to 3 _N, read from the storage unit 10 arsenide Is calculated. As a result of the calculation, if there is a heater with larger actual power, the applied voltage of the voltage generator connected to the heater is lowered, and if there is a heater with smaller actual power, the heater Sequential control is performed to increase the applied voltage of the connected voltage generator so that the actual power becomes equal to the predetermined supply power.

上記のような電圧発生器１１_１〜１１_Ｎの印加電圧を逐次制御することで、ヒ−タ部３に供給する電力を制御でき、ヒ−タ３_１〜３_Ｎの抵抗値が経年劣化前の初期の値から変化した場合においても、各ヒ−タ３_１〜３_Ｎの発熱量を初期の状態と同じに制御できる。つまりはヒ−タ部３の温度分布も初期の状態と同じように制御でき、可変分散補償器１の補償すべき所定の分散値を再現性良く制御し続けることができるようになる。 By sequentially controlling the applied voltages of the voltage generators 11 _{1 to} 11 _N as described above, the power supplied to the heater unit 3 can be controlled, and the resistance values of the heaters 3 _{1 to} 3 _N are not deteriorated over time. Even when the initial value is changed, the heat generation amounts of the heaters 3 _{1 to} 3 _N can be controlled to be the same as in the initial state. That is, the temperature distribution of the heater unit 3 can be controlled in the same manner as in the initial state, and the predetermined dispersion value to be compensated by the tunable dispersion compensator 1 can be controlled with good reproducibility.

次に条件テ−ブルの作成方法について説明する。図３は、演算部１２により電圧発生器１１_１〜１１_Ｎを制御することでヒ−タ３_１〜３_Ｎに供給する電力に分布を与えた時のグラフの一例である。図４は、図３の供給電力で得られるチャ−プグレ−ティング２の波長に対する群遅延時間特性を示したグラフである。波長が長波長になるに従って、群遅延時間が増加している。この図４のグラフの傾きが、可変分散補償器１の分散値で、図３の電力分布に対応する。図５は、図３と異なった電力分布でヒ−タ３_１〜３_Ｎに電力供給した時の電力分布のグラフの一例である。図６は、図５の供給電力で得られるチャ−プグレ−ティング２の波長に対する群遅延時間特性を示したグラフである。このグラフの傾きが、図５の電力分布に対応する可変分散補償器１の分散値である。図４と図６のグラフの傾きを比較することから、図３の電力分布で得られる分散値のほうが図５の電力分布で得られる分散値より大きくなっていることが確認できる。したがって、予め可変分散補償器１のヒ−タ３_１〜３_Ｎに与える供給電力の分布と得られる分散値の関係を実験やシミュレ−ション等で確認しておくことにより、前記記憶部１０の条件テ−ブルを作成することができる。 Next, a method for creating a condition table will be described. 3, the arithmetic unit 12 by controlling the voltage generator ₁₁ 1 to 11 _N heat - is an example of a graph when given distribution power supplied to the motor ₃ 1 to 3 _N. FIG. 4 is a graph showing the group delay time characteristic with respect to the wavelength of chirp rating 2 obtained with the supplied power of FIG. The group delay time increases as the wavelength becomes longer. The slope of the graph of FIG. 4 is the dispersion value of the tunable dispersion compensator 1, and corresponds to the power distribution of FIG. FIG. 5 is an example of a graph of power distribution when power is supplied to the heaters 3 _{1 to} 3 _N with a power distribution different from that in FIG. FIG. 6 is a graph showing the group delay time characteristic with respect to the wavelength of chirp rating 2 obtained with the supplied power of FIG. The slope of this graph is the dispersion value of the variable dispersion compensator 1 corresponding to the power distribution of FIG. By comparing the slopes of the graphs of FIG. 4 and FIG. 6, it can be confirmed that the dispersion value obtained with the power distribution of FIG. 3 is larger than the dispersion value obtained with the power distribution of FIG. Therefore, the relationship between the distribution of the power supplied to the heaters 3 _{1 to} 3 _N of the tunable dispersion compensator 1 and the obtained dispersion value is confirmed in advance by experiments, simulations, etc. A condition table can be created.

以下、具体的に電圧発生部１１によるヒ−タ部３への供給電力の制御について説明する。この実施の形態１はパルス電圧を用いた場合の例である。図７は、例えば任意のヒ−タ３_２に印加される電圧の時間波形を示した一例である。このようなパルス電圧は、対応する任意の電圧発生器１１_２により所定の波高値に制御され、ヒ−タ３_２に供給される。ここでパルス電圧の波高値をＶとし、その周期に対するパルスのデュ−ティ比をＤ、ヒ−タ３_２の抵抗値をＲとすると、ヒ−タ３_２に流れる電流の平均値ＩａｖはＩａｖ＝Ｖ×Ｄ／Ｒ、電圧の平均値ＶａｖはＶａｖ＝Ｖ×Ｄとなる。よって、ヒ−タ３_２に供給される電力Ｗ_２はそれぞれＷ_２＝Ｖａｖ×Ｉａｖ＝Ｖ^２×Ｄ^２／Ｒとなる。図８はそのときのパルス電力の時間波形を示したグラフであり、斜線で示した部分の瞬間電力を時間積分し、単位時間あたりの平均値として求めた値がヒ−タ３_２に供給される電力Ｗ_２となる。なお、この電力Ｗ_２はヒ−タ３_２に供給される実効電力と見なせる。 Hereinafter, the control of the power supplied to the heater unit 3 by the voltage generator 11 will be specifically described. The first embodiment is an example in which a pulse voltage is used. 7, for example, any heat - illustrates an example of a time waveform of the voltage applied to the motor 3 _2. Such a pulse voltage by any of the voltage generator 11 ₂ corresponding is controlled to a predetermined peak value, heat - is supplied to the motor 3 _2. Here the peak value of the pulse voltage is V, a pulse of du for that period - the duty ratio D, heat - resistance value of the motor 3 ₂ When R, heat - average value Iav of the current flowing in the motor 3 ₂ Iav = V × D / R, and the average value Vav of the voltage is Vav = V × D. Therefore, heat - power _{W 2} to be supplied to the motor _{3 2} becomes _{^{W 2 = Vav × Iav = V}} 2 × D 2 / R respectively. Figure 8 is a graph showing a time waveform of the pulsed power at that time, it integrates the instantaneous power of the hatched portion time value obtained as an average value per unit time heat - is supplied to the motor 3 ₂ that the power _{W 2.} Incidentally, the power W ₂ is heat - regarded as effective power supplied to the motor 3 _2.

次にヒ−タ３_２に供給される実際の電力Ｗ_２と、記憶部１０の条件テ−ブルから読み出したヒ−タ３_２に供給すべき所定の供給電力Ｗ_０２の差を演算する。実際の電力Ｗ_２の方が所定の供給電力Ｗ_０２より大きければ、電圧発生器１１_２においてパルス電圧のデュ−ティ比Ｄを小さくしパルス幅を狭める。また、実際の電力Ｗ_２の方が小さければ、電圧発生器１１_２において制御パルスのデュ−ティ比Ｄを大きくしパルス幅を広げる。これにより所定の供給電力Ｗ_０２と実際の電力Ｗ_２を等しく制御することができる。同様に、ヒ−タ３_１〜３_Ｎに対して電圧発生器１１_１〜１１_Ｎからのパルス電圧を制御することから、ヒ−タ３_１〜３_Ｎに供給する実際の電力Ｗ_１〜Ｗ_Ｎを所定の供給電力Ｗ_０１〜Ｗ_０Ｎにすることができる。 Then heat - and the actual power W ₂ to be supplied to the motor 3 _2, condition of the storage unit 10 Te - arsenate read from table - calculating a difference between the motor 3 ₂ predetermined supply electric power W ₀₂ to be supplied to. If the actual larger than a predetermined power supply W ₀₂ is more power W _2, du pulse voltage in the voltage generator 11 ₂ - to reduce the duty ratio D narrowing the pulse width. Also, the smaller the better the actual power W _2, du control pulses in the voltage generator 11 ₂ - to increase the duty ratio D widen the pulse width. Thereby, the predetermined supply power W ₀₂ and the actual power W ₂ can be controlled equally. Similarly, since the pulse voltages from the voltage generators 11 _{1 to} 11 _N are controlled for the heaters 3 _{1 to} 3 _N , the actual power W _{1 to} W supplied to the heaters 3 _{1 to} 3 _N is controlled. _N can be set to a predetermined supply power W _{01 to} W _0N .

上記の説明では、電圧発生器１１_１〜１１_Ｎからのパルス電圧の波高値を一定とし、デュ−ティ比を制御することで、電圧発生部１１によるヒ−タ部３への供給電力を制御した。その他、ヒ−タ部３へ供給するパルス電圧のデュ−ティ比を一定とし、波高値を制御することによっても供給電力を制御することも可能である。また、パルス電圧のデュ−ティ比および波高値をともに制御することでも電圧発生部１１によるヒ−タ部３への供給電力を制御することも可能である。要するに電圧発生器１１_１〜１１_Ｎからヒ−タ３_１〜３_Ｎに供給する所定の供給電力を実効電力として制御すれば、電圧発生器１１_１〜１１_Ｎの電圧の波形に影響されないので、パルス電圧以外の直流電圧や交流電圧等であっても補償すべき所定の分散値を得ることができる。 In the above description, the peak value of the pulse voltage from the voltage generators 11 _{1 to} 11 _N is kept constant, and the duty ratio is controlled to control the power supplied to the heater unit 3 by the voltage generator 11. did. In addition, the supplied power can also be controlled by making the duty ratio of the pulse voltage supplied to the heater unit 3 constant and controlling the peak value. It is also possible to control the power supplied to the heater unit 3 by the voltage generator 11 by controlling both the duty ratio and peak value of the pulse voltage. In short voltage generator ₁₁ 1 to 11 _N Karahi - by controlling the predetermined supply power supplied to the motor ₃ 1 to 3 _N as effective power, since it is not affected by the waveform of the voltage of the voltage generator ₁₁ 1 to 11 _N, A predetermined dispersion value to be compensated can be obtained even with a DC voltage or AC voltage other than the pulse voltage.

基板４を含めたチャ−プグレ−ティング２の周辺の設置環境温度が変化した場合の温度補償について説明する。図９に、ヒ−タ部３へ通電していない状態で設置環境温度が大きく上昇し、チャ−プグレ−ティング２を含む基板４の温度が上昇したときの可変分散補償器１の反射特性の変化例を示す。また、図１０に、そのときの群遅延特性の変化を示す。チャ−プグレ−ティング２全体の温度上昇に伴い、一定の反射率を持った反射帯域および群遅延時間は共に長波長側に平行移動している。波長に対する群遅延時間の傾きが分散値であるため、設置環境の温度変化による分散値の変化は生じないことが確認できる。したがって、設置環境温度の変化に相当する温度補償を基板４に実施すれば、設置環境温度の変化を補償できることになる。要するに反射帯域と分散値が平行移動する分だけの温度補償をペルチェ素子１６で制御してやればよい。具体的には、図１（ｂ）に示すような構成で、ヒ−トスプレッダ９の上面に設けられた感温素子１８からの温度情報をもとにペルチェコントロ−ラ１７でペルチェ素子１６を制御し、ヒ−トスプレッダ９と基板４の裏面温度を一定に保つことで温度補償する。これにより可変分散補償器１は、分散値の制御のみをヒ−タ３_１〜３_Ｎで行なえば良いことになる。なお、この実施の形態１ではペルチェ素子１６を使用しているがこれに限ったものではなく、セラミックヒ−タや他の温度調整素子を用いても同様の制御は可能であることは自明である。一方、チャ−プグレ−ティング２の設置環境温度が安定でその変化が僅かである場合は、ヒ−トスプレッダ９やペルチェ素子１６の設置は不要であることはいうまでもない。 The temperature compensation when the installation environment temperature around the chirping 2 including the substrate 4 changes will be described. FIG. 9 shows the reflection characteristics of the tunable dispersion compensator 1 when the temperature of the installation environment rises greatly when the heater unit 3 is not energized and the temperature of the substrate 4 including the chirp grating 2 rises. An example of change will be shown. FIG. 10 shows changes in the group delay characteristics at that time. As the temperature of the chirp grafting 2 as a whole rises, both the reflection band having a constant reflectance and the group delay time are shifted in parallel to the longer wavelength side. Since the slope of the group delay time with respect to the wavelength is the dispersion value, it can be confirmed that the dispersion value does not change due to the temperature change of the installation environment. Therefore, if the substrate 4 is subjected to temperature compensation corresponding to the change in the installation environment temperature, the change in the installation environment temperature can be compensated. In short, it is only necessary to control the temperature compensation by the Peltier element 16 as much as the reflection band and the dispersion value move in parallel. Specifically, in the configuration shown in FIG. 1B, the Peltier device 16 is controlled by the Peltier controller 17 based on the temperature information from the temperature sensing device 18 provided on the upper surface of the heat spreader 9. The temperature is compensated by keeping the heat spreader 9 and the back surface temperature of the substrate 4 constant. As a result, the tunable dispersion compensator 1 only needs to control the dispersion values with the heaters 3 _{1 to} 3 _N. In the first embodiment, the Peltier element 16 is used. However, the present invention is not limited to this, and it is obvious that the same control can be performed using a ceramic heater or other temperature adjusting elements. . On the other hand, when the installation environment temperature of the chirp grating 2 is stable and the change is slight, it is needless to say that the heat spreader 9 and the Peltier element 16 are not required to be installed.

可変分散補償器１に入力される光の波長が固定される場合においては、チャ−プグレ−ティング２の一定の反射率を維持する反射帯域を安定させることが望ましい。すなわちチャ−プグレ−ティング２の周辺の設置環境温度が大きく変化する場合、ペルチェ素子１６を使用してヒ−タ基板４の下面温度を一定にすることが好ましい。図１１に基板４の下面温度を設置環境の環境温度より充分に高い温度にしたときの各ヒ−タ３_１〜３_Ｎの温度分布を示す。ヒ−タ基板４の下面温度を環境温度より充分に高い一定温度にしたので、チャ−プグレ−ティング２のもつ反射率の波長依存性を安定させることができる。なお、基板４の裏面温度を図示しない温度検出素子を用いて同様に検出し、前記ペルチェ素子１６が供給していた温度に見合った発熱量となる電力を、可変分散補償器１のヒ−タ３_１〜３_Ｎに付加的に供給するように制御することも可能である。要するにペルチェ素子１６を用いることなく、図１１と同じ温度分布を図１２のように実現できるのである。したがって、本発明の実施の形態１の可変分散補償器１を用いれば、チャ−プグレ−ティング２の周辺の設置環境温度が変化した場合の温度補償も、電圧発生器１１_１〜１１_Ｎの電圧を演算部１２で制御できることがわかる。 When the wavelength of light input to the tunable dispersion compensator 1 is fixed, it is desirable to stabilize the reflection band that maintains a constant reflectivity of the chirp grating 2. That is, when the installation environment temperature around the chirping 2 changes greatly, it is preferable to use the Peltier element 16 to make the lower surface temperature of the heater substrate 4 constant. FIG. 11 shows the temperature distribution of the heaters 3 _{1 to} 3 _N when the lower surface temperature of the substrate 4 is sufficiently higher than the environmental temperature of the installation environment. Since the lower surface temperature of the heater substrate 4 is set to a constant temperature sufficiently higher than the environmental temperature, the wavelength dependency of the reflectance of the chirp grating 2 can be stabilized. The back surface temperature of the substrate 4 is similarly detected using a temperature detection element (not shown), and electric power that generates heat corresponding to the temperature supplied by the Peltier element 16 is used as a heater of the variable dispersion compensator 1. It is also possible to control to additionally supply to 3 _{1 to} 3 _N. In short, the same temperature distribution as in FIG. 11 can be realized as shown in FIG. 12 without using the Peltier element 16. Therefore, if the variable dispersion compensator 1 according to the first embodiment of the present invention is used, the voltage compensation of the voltage generators 11 _{1 to} 11 _N is also performed when the installation environment temperature around the chirp grating 2 changes. As can be seen from FIG.

以上説明したとおり、この発明の実施の形態１の可変分散補償器１によれば、複数のヒ−タ３_１〜３_Ｎのいずれかの抵抗値が変化した場合であっても、補償すべき所定の分散値にあわせた所定の供給電力を各ヒ−タ３_１〜３_Ｎに供給するように電圧発生器１１_１〜１１_Ｎの印加電圧を演算部１２で適宜制御するようにしたため、可変分散補償器の分散特性を再現性良く制御できるという格別の効果が得られる。また、複数のヒ−タ３_１〜３_Ｎの抵抗値にバラツキがあっても、補償すべき所定の分散値にあわせた所定の供給電力を各ヒ−タ３_１〜３_Ｎに供給させるようにしたので、各ヒ−タ３_１〜３_Ｎのバラツキの補正が不要となる格別の効果が得られる。なお、この発明の実施の形態１では、条件テ−ブルを可変分散補償器１の外側の記憶部１０に設けることで、可変分散補償器１の軽量化と低価格化を計ったが、この条件テ−ブルは、可変分散補償器１の内部に設けても良いし、可変分散補償器１の外部のパソコン等のメモリ−内に設けても良い。また、この発明の実施の形態１の可変分散補償器１に対して、所定の分散値に対応する複数のヒ−タそれぞれに供給すべき所定の供給電力に関するデ−タ信号を、パソコンから直接与えても、同様に電圧発生器１１_１〜１１_Ｎの電圧を演算部１２で制御することは可能である。 As described above, according to the tunable dispersion compensator 1 of the first embodiment of the present invention, even when the resistance value of any of the plurality of heaters 3 _{1 to} 3 _N changes, compensation should be performed. Since the applied voltage of the voltage generators 11 _{1 to} 11 _N is appropriately controlled by the calculation unit 12 so as to supply the heaters 3 _{1 to} 3 _N with a predetermined supply power according to a predetermined dispersion value, it is variable. A special effect is obtained that the dispersion characteristics of the dispersion compensator can be controlled with good reproducibility. Further, even if the resistance values of the plurality of heaters 3 _{1 to} 3 _N vary, a predetermined supply power that matches a predetermined dispersion value to be compensated is supplied to each of the heaters 3 _{1 to} 3 _N. Therefore, it is possible to obtain a special effect that makes it unnecessary to correct the variations of the heaters 3 _{1 to} 3 _N. In the first embodiment of the present invention, the condition table is provided in the storage unit 10 outside the tunable dispersion compensator 1, thereby reducing the weight and cost of the tunable dispersion compensator 1. The condition table may be provided inside the tunable dispersion compensator 1 or in a memory such as a personal computer outside the tunable dispersion compensator 1. Further, a data signal relating to a predetermined supply power to be supplied to each of a plurality of heaters corresponding to a predetermined dispersion value is directly transmitted from the personal computer to the variable dispersion compensator 1 according to the first embodiment of the present invention. Even if given, it is possible to similarly control the voltages of the voltage generators 11 _{1 to} 11 _N by the arithmetic unit 12.

実施の形態２
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態２について詳細に説明する。図１３は本発明の実施の形態２の可変分散補償器のヒ−タ制御回路の概略構成を示すブロック図、図１４は本発明の実施の形態２の可変分散補償器の分散値を最小にするときのヒ−タ部３の温度分布を示したグラフ、図１５は実施の形態２の可変分散補償器の分散値を最大にするときのヒ−タ部３の温度分布を示すグラフ、図１６は実施の形態２の可変分散補償器のヒ−タの温度分布の範囲を示すグラフである。なお、図１３ないし図１６中の各部位において、図１ないし図１２と同一部分もしくは相当部分には同一符号を付与している。 Embodiment 2
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 13 is a block diagram showing a schematic configuration of the heater control circuit of the variable dispersion compensator according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 14 shows the minimum dispersion value of the variable dispersion compensator according to the second embodiment of the present invention. FIG. 15 is a graph showing the temperature distribution of the heater unit 3 when maximizing the dispersion value of the variable dispersion compensator of the second embodiment. 16 is a graph showing the range of the temperature distribution of the heater of the tunable dispersion compensator of the second embodiment. In addition, in each part in FIG. 13 thru | or FIG. 16, the same code | symbol is provided to the same part as FIG. 1 thru | or FIG.

本発明の実施の形態２に係る可変分散補償器１は、実施の形態１に係る可変分散補償器１と比べて、ヒ−タ制御回路部６に用いられる電流検出部１３の電流計の設置個数を大幅に削減した点で相違するもので、その他の構成は後述する制御回路部６の制御方法の一部を除いて全く同じである。本発明の実施の形態２の可変分散補償器１は、実施の形態１の可変分散補償器１に比べ、そのヒ−タ制御回路部６の小型化を目的としている。 The variable dispersion compensator 1 according to the second embodiment of the present invention is provided with an ammeter of the current detection unit 13 used in the heater control circuit unit 6 as compared with the variable dispersion compensator 1 according to the first embodiment. This is different in that the number is greatly reduced, and the other configuration is exactly the same except for a part of the control method of the control circuit unit 6 described later. The variable dispersion compensator 1 according to the second embodiment of the present invention is intended to reduce the size of the heater control circuit unit 6 as compared with the variable dispersion compensator 1 according to the first embodiment.

図１３に示すとおり、本実施の形態２による可変分散補償器１のヒ−タ制御回路部６は電流計１３_１、１３_２をチャ−プグレ−ティング２の光軸に沿って設けられたヒ−タ部３の両端のヒ−タ３_１及び３_Ｎのみに設置したものである。 As shown in FIG. 13, the heater control circuit unit 6 of the tunable dispersion compensator 1 according to the second embodiment includes ammeters 13 ₁ and 13 ₂ provided along the optical axis of the chirp grating 2. - heat at both ends of the motor unit 3 - in which installed only data 3 ₁ and 3 _N.

図１４は分散値を最小としたときのヒ−タ部３の温度分布を示したグラフであり、図１５は分散値を最大としたときのヒ−タ部３の温度分布を示したグラフである。したがって、実施の形態２に係る可変分散補償器１の補償できる分散値の範囲は、図１６に示す２本の破線の間に描くことのできるグラフの範囲であり、例えば図中のグラフＡ、グラフＢ、グラフＣ等の温度分布の実現から、それぞれに対応する分散値の補償が可能となる。 FIG. 14 is a graph showing the temperature distribution of the heater section 3 when the dispersion value is minimized, and FIG. 15 is a graph showing the temperature distribution of the heater section 3 when the dispersion value is maximized. is there. Therefore, the range of the dispersion value that can be compensated for by the tunable dispersion compensator 1 according to the second embodiment is the range of the graph that can be drawn between the two broken lines shown in FIG. 16, for example, the graph A, Since the temperature distributions such as the graph B and the graph C are realized, the corresponding dispersion values can be compensated.

研究の結果、上記のような使用状況下においては、最も多くの電力が供給されるのは両端のヒ−タ３_１、３_Ｎのどちらか一方端であり、最も少ない電力が供給されるのはその他端のヒ−タであることが判明している。また、ヒ−タ部３の抵抗値の変化は概ね供給した電力に比例することから、両端のヒ−タのうち前記一方端のヒ−タの抵抗値の変化が最大となり、その他端のヒ−タの抵抗値の変化が最少となる。従って、両端のヒ−タの抵抗値変化を検出すれば、その間にある多くのヒ−タ３_２〜３_Ｎ−１の抵抗値変化を数学的な補間法によって推測することが可能となる。本発明の実施の形態２に係る制御回路部６（または、演算部１２）は、電流計１３_１および１３_２で測定した電流を用いて、上記のようにそれらの間にあるヒ−タ３_２〜３_Ｎ−１の抵抗値変化を数学的な補間法によって推測するようにしたものである。 As a result of research, under the above usage conditions, the most power is supplied to either _{one of} the heaters 3 ₁ and 3 _N at both ends, and the least power is supplied. Has been found to be the other end heater. Further, since the change in resistance value of the heater section 3 is generally proportional to the supplied power, the change in resistance value of the heater at one end of the heaters at both ends becomes the maximum, and the resistance at the other end is maximized. -Minimal change in resistance value. Therefore, if the resistance value change of the heaters at both ends is detected, it is possible to estimate the resistance value change of many heaters 3 _{2 to} 3 _N-1 between them by mathematical interpolation. Control circuit 6 according to the second embodiment of the present invention (or arithmetic unit 12) arsenide, using the current measured by the ammeter 13 ₁ and 13 _2, as described above between them - motor 3 _{2 to} 3 _N-1 resistance value changes are estimated by a mathematical interpolation method.

以上説明した通り、本発明の実施の形態２に係る可変分散補償器によれば、ヒ−タ３_２〜３_Ｎ−１の抵抗値変化を数学的に推測したため、電流検出部１３の電流計の個数を大幅に削減でき、制御部の小型化、省電力化に大きく寄与することができる。また、演算部１２における演算量も減らせるので、その動作速度の向上が果たせるという格別の効果を有する。 As described above, according to the tunable dispersion compensator according to the second embodiment of the present invention, since the resistance value change of the heaters 3 _{2 to} 3 _N-1 is mathematically estimated, the ammeter of the current detection unit 13 Can be greatly reduced, which can greatly contribute to downsizing and power saving of the control unit. Moreover, since the amount of calculation in the calculating part 12 can also be reduced, it has the special effect that the operating speed can be improved.

実施の形態３
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態３について詳細に説明する。図１７は、本発明の実施の形態３の可変分散補償器のヒ−タ制御回路の概略構成を示すブロック図である。なお、図１７中の各部位において、図２と同一部分もしくは相当部分には同一符号を付与している。 Embodiment 3
Hereinafter, the third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 17 is a block diagram showing a schematic configuration of the heater control circuit of the tunable dispersion compensator according to the third embodiment of the present invention. In addition, in each site | part in FIG. 17, the same code | symbol is provided to the same part as FIG. 2, or an equivalent part.

本発明の実施の形態３に係る可変分散補償器１は、実施の形態１に係る可変分散補償器１に警告信号発生部１９を付加したもので、その他の構成は全く同じである。 The tunable dispersion compensator 1 according to Embodiment 3 of the present invention is obtained by adding a warning signal generator 19 to the tunable dispersion compensator 1 according to Embodiment 1, and the other configurations are completely the same.

図１７に示すとおり、演算部１２に警告信号発生部１９を接続している。本発明の実施の形態３の可変分散補償器１は、実施の形態１の可変分散補償器１に比べ、ヒ−タ部３への通電異常となる不具合の兆候を察知し、その警告を行うことから致命的な光学特性の劣化を未然に防ぐことを目的としている。 As shown in FIG. 17, a warning signal generator 19 is connected to the calculator 12. The tunable dispersion compensator 1 according to the third embodiment of the present invention detects a warning sign of a malfunction that causes an abnormal power supply to the heater unit 3 compared to the tunable dispersion compensator 1 according to the first embodiment, and issues a warning. Therefore, the purpose is to prevent the fatal deterioration of optical characteristics.

本実施の形態３に係る可変分散補償器１は、電圧発生器１１_１〜１１_Ｎからヒ−タ３_１〜３_Ｎに供給する各電圧と、電流計１３_１〜１３_Ｎによってヒ−タ３_１〜３_Ｎに流れる電流とを監視することから、ヒ−タ３_２〜３_Ｎ−１の各抵抗値を検出できるようになっている。検出した各抵抗値の少なくとも１つが、不具合発生の判断基準とした所定値以上の抵抗値に変化したときに、演算部１２から警告信号を発生するようにしている。これにより、ヒ−タ３_１〜３_Ｎの断線や経年変化等による致命的な不具合となる前に、不具合の兆候を察知できる。その結果、ヒ−タ部３の交換や修理などの対策を取り易くなるという効果が得られる。 The tunable dispersion compensator 1 according to the third embodiment includes a heater 3 that includes voltages supplied from the voltage generators 11 _{1 to} 11 _{N to the} heaters 3 _{1 to} 3 _N and ammeters 13 _{1 to} 13 _N. from monitoring the current flowing in the ₁ to 3 _N, heat - and is capable of detecting the resistance values of the motor _₃ 2 _{~3 N-1.} When at least one of the detected resistance values changes to a resistance value equal to or higher than a predetermined value used as a criterion for determining the occurrence of a malfunction, a warning signal is generated from the calculation unit 12. Thus, heat - before it becomes a fatal defect caused by motor 3 ₁ to 3 _N disconnection or aged deterioration, can perceive a sign of trouble. As a result, it is possible to easily take measures such as replacement or repair of the heater unit 3.

実施の形態４
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態４について詳細に説明する。図１８は本発明の実施の形態４の分散補償器１のヒ−タ部３への供給電力の分布を示したグラフ、図１９はその時のヒ−タ部３の温度分布を示したグラフ、図２０は本発明の実施の形態１の分散補償器１のヒ−タ３_１〜３_Ｎの中の１つのヒ−タ３ｘが断線したときのヒ−タ部３への供給電力の分布を示したグラフ、図２１はそのときのヒ−タ部３の温度分布を示したグラフである。図２２は本発明の実施の形態４の分散補償器１の中の１つのヒ−タ３ｘが断線したときに、制御回路１２で特別制御した時のヒ−タ３_１〜３_Ｎへの供給電力の分布を示したグラフ、図２３はそのときのヒ−タ部３の温度分布を示したグラフである。なお、図１８ないし図２３中の各部位において、図１ないし図１７と同一部分、もしくは相当部分には同一符号を付与している。 Embodiment 4
Hereinafter, the fourth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 18 is a graph showing the distribution of power supplied to the heater unit 3 of the dispersion compensator 1 according to Embodiment 4 of the present invention, and FIG. 19 is a graph showing the temperature distribution of the heater unit 3 at that time. FIG. 20 shows a distribution of power supplied to the heater unit 3 when one of the heaters 3 _{1 to} 3 _N of the dispersion compensator 1 according to Embodiment 1 of the present invention is disconnected. FIG. 21 is a graph showing the temperature distribution of the heater section 3 at that time. FIG. 22 shows the supply to the heaters 3 _{1 to} 3 _N when special control is performed by the control circuit 12 when one heater 3x in the dispersion compensator 1 according to the fourth embodiment of the present invention is disconnected. FIG. 23 is a graph showing the temperature distribution of the heater section 3 at that time. In addition, in each site | part in FIG. 18 thru | or FIG. 23, the same code | symbol is provided to the same part as FIG. 1 thru | or FIG.

可変分散補償器１のヒ−タ３_１〜３_Ｎの中の任意のヒ−タ３ｘが断線すると、その抵抗値が大幅に増加するので、ヒ−タ３ｘの両端に電圧を印加しても発熱しなくなる。また、電圧発生部１１からヒ−タ部３に印加できる電圧の最大値は有限である。そのため、断線したヒ−タ３ｘの発熱量を電圧発生部１１の電圧の制御で調節することは不可能である。また、経年劣化等により大幅に抵抗値が変化し、不具合発生の判断基準とした所定値以上の抵抗値を超えた任意のヒ−タに対しても、同様の理由で演算部１２によりその発熱量を制御することは困難である。本発明の実施の形態４の可変分散補償器１は、例えヒ−タ部３の任意のヒ−タ３ｘが断線したり、その抵抗値が所定値以上に変化したりしても、可変分散補償器１の分散値の制御ができるようにすることを目的としている。 When an arbitrary heater 3x in the heaters 3 _{1 to} 3 _N of the tunable dispersion compensator 1 is disconnected, the resistance value thereof is greatly increased. Therefore, even if a voltage is applied to both ends of the heater 3x. Does not generate heat. Further, the maximum value of the voltage that can be applied from the voltage generator 11 to the heater unit 3 is finite. Therefore, it is impossible to adjust the amount of heat generated by the disconnected heater 3x by controlling the voltage of the voltage generator 11. Also, for any heater whose resistance value has changed significantly due to deterioration over time and has exceeded a resistance value greater than or equal to a predetermined value used as a criterion for failure occurrence, the calculation unit 12 generates heat for the same reason. It is difficult to control the amount. The variable dispersion compensator 1 according to the fourth embodiment of the present invention has a variable dispersion even if an arbitrary heater 3x of the heater unit 3 is disconnected or its resistance value changes to a predetermined value or more. The object is to enable control of the dispersion value of the compensator 1.

本発明の実施の形態４に係る可変分散補償器１は、ヒ−タ部３を構成する一部のヒ−タ３ｘの抵抗値が断線や経年劣化等により大幅に変化した状況下において、後述する特別制御を自動的に実施する演算部１２を有したものであり、その他の構成は実施の形態１に係る可変分散補償器と全く同じである。実施の形態４の可変分散補償器１の演算部１２の特別制御は、ヒ−タ部３を構成する各ヒ−タ３_１〜３_Ｎの抵抗値を確認する機能を備え、一部のヒ−タ３ｘの抵抗値が断線等で大幅に変化し、電圧発生部１１から正常に電力供給できなくなったのを確認した場合、自動的に、その変化したヒ−タ３ｘを特定し、その両端にあるヒ−タ３ｘ_−１およびヒ−タ３ｘ_＋１の発熱量を増加させるよう特別制御するものである。以下、実施の形態１に係る可変分散補償器１と実施の形態４に係る可変分散補償器１とを比較することから、具体的に説明する。 The tunable dispersion compensator 1 according to the fourth embodiment of the present invention will be described later in a situation where the resistance values of some of the heaters 3x constituting the heater unit 3 are significantly changed due to disconnection or aging degradation. The other components are the same as those of the tunable dispersion compensator according to the first embodiment. The special control of the arithmetic unit 12 of the tunable dispersion compensator 1 according to the fourth embodiment has a function of confirming the resistance values of the heaters 3 _{1 to} 3 _N constituting the heater unit 3, -When it is confirmed that the resistance value of the heater 3x has changed significantly due to disconnection or the like, and it has become impossible to supply power normally from the voltage generation unit 11, the changed heater 3x is automatically identified and both ends thereof heat in - data 3x _-1 and heat - is for special control to increase the heating value of the motor 3x _+1. Hereinafter, the tunable dispersion compensator 1 according to the first embodiment and the tunable dispersion compensator 1 according to the fourth embodiment will be described in detail.

図１８は、正常に動作する実施の形態４に係る可変分散補償器１のヒ−タ部３に、補償すべき所定の分散値にあわせた電圧を与えたときの供給電力の分布を示すグラフである。図１９はそのときのヒ−タ部３の温度分布を示すグラフである。ヒ−タ部３の抵抗値が不具合発生の判断基準とした所定値以下のため、線形な温度分布に制御されている。また、正常に動作する本発明の実施の形態１に係る可変分散補償器１のヒ−タ部３においても、図１８および図１９と同じ供給電力の分布、温度分布のグラフが得られる。 FIG. 18 is a graph showing a distribution of supplied power when a voltage according to a predetermined dispersion value to be compensated is applied to the heater unit 3 of the tunable dispersion compensator 1 according to the fourth embodiment that operates normally. It is. FIG. 19 is a graph showing the temperature distribution of the heater section 3 at that time. Since the resistance value of the heater unit 3 is equal to or less than a predetermined value as a criterion for determining the occurrence of a failure, the temperature is controlled to a linear temperature distribution. Also in the heater unit 3 of the tunable dispersion compensator 1 according to Embodiment 1 of the present invention that operates normally, the same graphs of the distribution of supplied power and the temperature distribution as in FIGS. 18 and 19 are obtained.

図２０は、実施の形態１に係る可変分散補償器１の任意のヒ−タ３ｘが断線した場合の供給電力の分布を示すグラフである。図２１は、そのときのヒ−タ部３の温度分布を示すグラフである。ヒ−タ３ｘが断線したため、その供給電力は概ね０である。その結果、図２１のようにヒ−タ３ｘ周辺の温度が低下し、大きなリップルを伴った非線形な温度分布になっている。したがって、このような状態において、前記実施の形態１に係る可変分散補償器１においては、補償すべき所定の分散値から大きくずれた状態になっている。一方、本発明の実施の形態４に係る可変分散補償器１においては、演算部１２による特別制御が実施されるため、図２１のようにはならない。以下その点について詳細に説明する。 FIG. 20 is a graph showing a distribution of supplied power when an arbitrary heater 3x of the tunable dispersion compensator 1 according to the first embodiment is disconnected. FIG. 21 is a graph showing the temperature distribution of the heater section 3 at that time. Since the heater 3x is disconnected, the supplied power is approximately zero. As a result, as shown in FIG. 21, the temperature around the heater 3x is lowered, resulting in a non-linear temperature distribution with a large ripple. Therefore, in such a state, the tunable dispersion compensator 1 according to the first embodiment is in a state greatly deviated from a predetermined dispersion value to be compensated. On the other hand, in the tunable dispersion compensator 1 according to Embodiment 4 of the present invention, special control by the arithmetic unit 12 is performed, so that the configuration does not become as shown in FIG. This will be described in detail below.

本実施の形態４の演算部１２は、上記のようなヒ−タ３ｘの断線があった場合、自動的にその特定のヒ−タ３ｘを検出／特定し、その両端のヒ−タ３ｘ_−１、３ｘ_＋１の発熱量を増加させる特別制御に切替えるようになっている。図２２はその時のヒ−タ部３への供給電力の分布を示すグラフである。図２３はそれに対応するヒ−タ部３の温度分布を示すグラフである。断線したヒ−タ３ｘの両端のヒ−タ３ｘ_−１、３ｘ_＋１の発熱量が増加した結果、図２３のヒ−タ３ｘ周辺の温度分布は図２１に比べて著しく小さくなり、比較的線形性を維持している。したがって、補償すべき所定の分散値に近い状態を確保している。以上説明したとおり、本実施の形態４の可変分散補償器１は、任意のヒ−タ３ｘが断線しても、断線したヒ−タ３ｘの両端のヒ−タ３ｘ_−１、３ｘ_＋１の発熱量を増加させるため、補償すべき所定の分散値に近い状態を確保できるという格別の効果を有している。 Calculation unit 12 of the fourth embodiment, heat as described above - if there is disconnection of the motor 3x, automatically the specific heat - detecting / identifying data 3x, at both ends heat - motor 3x _{- The} control is switched to special control for increasing the heat generation amount of _1, 3x ₊ ₁ . FIG. 22 is a graph showing the distribution of power supplied to the heater unit 3 at that time. FIG. 23 is a graph showing the temperature distribution of the heater unit 3 corresponding thereto. As a result of the increase in the heat generation amount of _the heaters 3x- _1, 3x ₊ ₁ at both ends of the disconnected heater 3x, the temperature distribution around the heater 3x in FIG. 23 becomes significantly smaller than that in FIG. Maintaining sex. Therefore, a state close to a predetermined dispersion value to be compensated is secured. As described above, the tunable dispersion compensator 1 according to the fourth embodiment generates heat of the heaters 3x _{−1 and} 3x ₊₁ at both ends of the disconnected heater 3x even if the arbitrary heater 3x is disconnected. Since the amount is increased, it has a special effect that a state close to a predetermined dispersion value to be compensated can be secured.

本発明の実施の形態１に関わる可変分散補償器と周辺機器の構成を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。It is the schematic which shows the structure of the tunable dispersion compensator and peripheral device in connection with Embodiment 1 of this invention, (a) is a top view, (b) is sectional drawing along the AA 'line of (a). It is. 本発明の実施の形態１に関わる可変分散補償器のヒ−タ制御回路の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the heater control circuit of the variable dispersion compensator in connection with Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に関わる可変分散補償器のヒ−タ部の供給電力分布を示したグラフである。It is the graph which showed the power supply distribution of the heater part of the variable dispersion compensator in connection with Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に関わる可変分散補償器のチャ−プグレ−ティングの群遅延時間特性を示したグラフである。It is the graph which showed the group delay time characteristic of the chirp grafting of the variable dispersion compensator in connection with Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に関わる可変分散補償器のヒ−タ部への供給電力分布を示したグラフである。It is the graph which showed the electric power distribution to the heater part of the variable dispersion compensator in connection with Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に関わる可変分散補償器のチャ−プグレ−ティングの群遅延時間特性を示したグラフである。It is the graph which showed the group delay time characteristic of the chirp grafting of the variable dispersion compensator in connection with Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に関わる可変分散補償器のヒ−タ部への供給電圧の時間波形を示したグラフである。It is the graph which showed the time waveform of the voltage supplied to the heater part of the variable dispersion compensator in connection with Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態１に関わる可変分散補償器のヒ−タ部への供給電力の時間波形を示したグラフである。It is the graph which showed the time waveform of the electric power supplied to the heater part of the variable dispersion compensator in connection with Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に関わる可変分散補償器のチャ−プグレ−ティングの環境温度変化に対する反射特性の変化を示したグラフである。It is the graph which showed the change of the reflective characteristic with respect to the environmental temperature change of chirping of the variable dispersion compensator in connection with Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に関わる可変分散補償器のチャ−プグレ−ティングの環境温度変化に対する群遅延特性の変化を示したグラフである。It is the graph which showed the change of the group delay characteristic with respect to the environmental temperature change of chirping of the variable dispersion compensator in connection with Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に関わる可変分散補償器に対してペルチェ素子で環境温度を補償したときの温度分布を示したグラフである。It is the graph which showed temperature distribution when environmental temperature is compensated with a Peltier device to the variable dispersion compensator in connection with Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態１に関わる可変分散補償器のヒ−タ部で環境温度を補償したときの温度分布を示したグラフである。It is the graph which showed temperature distribution when environmental temperature was compensated in the heater part of the variable dispersion compensator in connection with Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態２に関わる可変分散補償器のヒ−タ制御回路の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the heater control circuit of the variable dispersion compensator in connection with Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態２に関わる可変分散補償器のヒ−タ部の温度分布を示したグラフである。It is the graph which showed the temperature distribution of the heater part of the variable dispersion compensator in connection with Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態２に関わる可変分散補償器のヒ−タ部の温度分布を示したグラフである。It is the graph which showed the temperature distribution of the heater part of the variable dispersion compensator in connection with Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態２に関わる可変分散補償器のヒ−タ部の温度分布を示したグラフである。It is the graph which showed the temperature distribution of the heater part of the variable dispersion compensator in connection with Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態３に関わる可変分散補償器のヒ−タ制御回路の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the heater control circuit of the variable dispersion compensator in connection with Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態１に関わる可変分散補償器のヒ−タ部の供給電力分布を示したグラフである。It is the graph which showed the power supply distribution of the heater part of the variable dispersion compensator in connection with Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に関わる可変分散補償器のヒ−タ部の温度分布を示したグラフである。It is the graph which showed the temperature distribution of the heater part of the variable dispersion compensator in connection with Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に関わる可変分散補償器の１つのヒ−タが断線した場合のヒ−タ部の供給電力分布を示したグラフである。It is the graph which showed the power supply distribution of a heater part when one heater of the variable dispersion compensator in connection with Embodiment 1 of this invention is disconnected. 本発明の実施の形態１に関わる可変分散補償器の１つのヒ−タが断線した場合のヒ−タ部の温度分布を示したグラフである。It is the graph which showed the temperature distribution of the heater part when one heater of the variable dispersion compensator in connection with Embodiment 1 of this invention is disconnected. 本発明の実施の形態４に関わる可変分散補償器の１つのヒ−タが断線した場合のヒ−タ部の供給電力分布を示したグラフである。It is the graph which showed the electric power distribution of the heater part when one heater of the variable dispersion compensator in connection with Embodiment 4 of this invention is disconnected. 本発明の実施の形態４に関わる可変分散補償器の１つのヒ−タが断線した場合のヒ−タ部の温度分布を示したグラフである。It is the graph which showed the temperature distribution of the heater part when one heater of the variable dispersion compensator in connection with Embodiment 4 of this invention is disconnected.

Explanation of symbols

１可変分散補償器
２チャ−プグレ−ティング
３ヒ−タ部、
６ヒ−タ制御回路部、
８光ファイバ
１０記憶部
１１電圧発生部
１２演算部
１３電流検出部
１９警告信号発生部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Variable dispersion compensator 2 Chirp rating 3 Heater part,
6 heater control circuit,
8 Optical fiber 10 Storage unit 11 Voltage generation unit 12 Calculation unit 13 Current detection unit 19 Warning signal generation unit

Claims

A distributed value including a chirping, a plurality of heaters provided along the chirping, and a heater control circuit for controlling power supplied to each of the plurality of heaters. In the variable dispersion compensator for compensating, the heater control circuit unit includes a voltage generation unit that applies a voltage to the plurality of heaters, and a current detection unit that detects a current flowing through each of the plurality of heaters. And an arithmetic unit that controls the voltage generator,
The arithmetic unit is configured to supply a predetermined supply power to be supplied to each of the plurality of heaters from a current flowing in each of the plurality of heaters detected by the current detection unit and a voltage applied by the voltage generation unit. Calculating a necessary voltage, and controlling the calculated voltage to be applied to the plurality of heaters from the voltage generator;
Further, the calculation unit calculates a resistance value of each of the plurality of heaters from the current detected by the current detection unit and the voltage applied by the voltage generation unit, and any one of the resistance values is a criterion for determining the occurrence of a malfunction. When the resistance value is equal to or greater than the predetermined value, the power supplied to the heaters on both sides of the heater exhibiting the resistance value equal to or higher than the predetermined value is set to be larger than the predetermined power to be supplied. A characteristic variable dispersion compensator.

A distributed value including a chirping, a plurality of heaters provided along the chirping, and a heater control circuit for controlling power supplied to each of the plurality of heaters. In the variable dispersion compensator for compensation, the heater control circuit unit includes a voltage generator that applies a voltage to the plurality of heaters, and a current that flows to the heaters at both ends of the plurality of heaters. A current detection unit to detect, and a calculation unit to control the voltage generation unit, the calculation unit , the current flowing through the heaters detected at the both ends detected by the current detection unit, and the current generation unit between the both ends at the voltage generation unit From the voltage applied to the heater, the resistance value of the heater between the heaters at both ends is estimated by an interpolation method, and predetermined supply power to be supplied to each of the plurality of heaters from the estimated resistance value The voltage required to supply The voltage of the plurality of heat from said voltage generating unit - variable dispersion compensator, characterized in that the control to apply the data.

3. The variable dispersion compensator according to claim 1 or 2 , wherein when a predetermined dispersion value to be compensated for by the variable dispersion compensator is input to the calculation unit, the calculation unit supplies a predetermined value to each of the plurality of heaters. A variable dispersion compensator, wherein the supplied power is searched based on the predetermined dispersion value from a condition table stored in advance in a peripheral device.

3. The variable dispersion compensator according to claim 1 , wherein data relating to a predetermined supply power to be supplied to each of the plurality of heaters is input to the arithmetic unit.

2. The variable dispersion compensator according to claim 1, wherein a warning signal is generated when any one of the resistance values becomes a resistance value equal to or greater than a predetermined value used as a criterion for determining the occurrence of a malfunction.

A voltage pulse output from the voltage generating unit, the pulse of du - claims 1, characterized in that so as to control the power supplied by controlling the duty ratio any of claims 5 1 The variable dispersion compensator according to item .

Tea in optical fiber - Pugure - variable dispersion compensator according to claims 1 or one of claims 6, characterized in that the coating is provided.