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JP7801564B2 - 光分波装置及び伝送装置 - Google Patents
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JP7801564B2 - 光分波装置及び伝送装置 - Google Patents

光分波装置及び伝送装置

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JP7801564B2 JP2022002821A JP2022002821A JP7801564B2 JP 7801564 B2 JP7801564 B2 JP 7801564B2 JP 2022002821 A JP2022002821 A JP 2022002821A JP 2022002821 A JP2022002821 A JP 2022002821A JP 7801564 B2 JP7801564 B2 JP 7801564B2
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Description

本件は、光分波装置及び伝送装置に関する。
例えば特許文献1には、一対のアームの長さが相違する非対称マッハツェンダ干渉計(AMZ: Asymmetric Mach-Zehnder Interferometer)を光集積回路としてツリー状に多段接続した光分波器が開示されている。この種の光分波器は、例えば波長多重光伝送装置において、伝送路から入力される波長多重信号光から波長ごとの信号光を分波する手段、及び、光変調する波長ごとの送信光を多波長光から分波する手段として用いられる。
ために用いられる。
特開2019-135524号公報
上記の光分波器により分岐された波長ごとの信号光や送信光(以下、波長光と表記)は最も後段のAMZから出力されるが、その出力ポートは各AMZの一対のアーム内の初期光位相によりランダムに決定される。このため、各波長光を任意の出力先に出力させることができず、各波長光の波長ごとに適切な信号処理を実行することが難しい。なお、この問題は、特許文献1に開示された光分波器に限らず、光の出力ポートがランダムに決まるようなAMZを用いた他の光分波器にも同様に存在する。
そこで本件は、波長ごとに適切な信号処理を実行することができる光分波装置及び伝送装置を提供することを目的とする。
1つの態様では、光分波装置は、波長間隔が一定である複数の波長光を出力する第1光源と、前記複数の波長光を分波し、複数の出力ポートの1つからランダムに出力する第1分波部と、前記第1分波部からそれぞれ出力される前記複数の波長光を複数の電気信号にそれぞれ変換する複数の変換部と、前記複数の変換部からそれぞれ出力される前記複数の電気信号を検出する第1検出部と、複数の出力先から前記複数の電気信号の各々の出力先を選択する第1スイッチ部と、前記第1光源及び前記第1スイッチ部を制御する第1制御部とを有し、前記第1分波部は、それぞれ、一対のアームの長さが相違する複数の非対称マッハツェンダ干渉計を有し、前記複数の非対称マッハツェンダ干渉計は、前記第1光源から入力された前記複数の波長光が分波されて、前記複数の変換部のうち、互いに異なる変換部にそれぞれ出力されるように互いに接続され、前記第1制御部は、前記複数の波長光が1つずつ順次に前記第1分波部に入力されるように前記第1光源を制御し、前記複数の電気信号のうち、前記第1検出部が検出した電気信号が、前記複数の出力先のうち、前記電気信号の変換元の波長光に応じた出力先に出力されるように前記第1スイッチ部を制御する。
1つの態様では、光分波装置は、波長間隔が一定である複数の波長光を出力する第2光源と、前記複数の波長光を分波し、複数の出力ポートの1つからランダムに出力する第2分波部と、前記第2分波部からそれぞれ出力される前記複数の波長光を複数のデータ信号に基づきそれぞれ光変調する複数の光変調器と、前記複数の光変調器にそれぞれ入力される前記複数の波長光を検出する第2検出部と、複数の入力元から前記複数の光変調器に対する前記複数のデータ信号の入力元をそれぞれ選択する第2スイッチ部と、前記第2光源及び前記第2スイッチ部を制御する第2制御部とを有し、前記第2分波部は、それぞれ、一対のアームの長さが相違する複数の非対称マッハツェンダ干渉計を有し、前記複数の非対称マッハツェンダ干渉計は、前記第2光源から入力された前記複数の波長光が分波されて、前記複数の変調器のうち、互いに異なる変調器にそれぞれ出力されるように互いに接続され、前記第2制御部は、前記複数の波長光が1つずつ順次に前記第2分波部に入力されるように前記第2光源を制御し、前記複数の波長光のうち、前記第2検出部が検出した波長光が入力される変調器に、前記複数の入力元のうち、前記波長光に応じた入力元からデータ信号が入力されるように前記第2スイッチ部を制御する。
1つの態様では、伝送装置は、波長間隔が一定である複数の波長光を出力する光源と、前記複数の波長光を分波し、複数の出力ポートの1つからランダムに出力する第1及び第2分波部と、前記複数の波長光の出力先を前記第1分波部または前記第2分波部から選択する光スイッチと、前記第1分波部からそれぞれ出力される前記複数の波長光を複数の電気信号にそれぞれ変換する複数の変換部と、前記複数の変換部からそれぞれ出力される前記複数の電気信号を検出する第1検出部と、複数の出力先から前記複数の電気信号の各々の出力先を選択する第1スイッチ部と、前記第2分波部により分波された前記複数の波長光を複数のデータ信号に基づきそれぞれ光変調する複数の光変調器と、前記複数の波長光のうち、前記複数の光変調器にそれぞれ入力される波長光を検出する第2検出部と、複数の入力元から前記複数の光変調器に対する前記複数のデータ信号の入力元をそれぞれ選択する第2スイッチ部と、前記光源、前記光スイッチ、前記第1スイッチ部、及び前記第2スイッチ部を制御する第3制御部とを有し、前記第1分波部は、それぞれ、一対のアームの長さが相違する複数の第1非対称マッハツェンダ干渉計を有し、前記第2分波部は、それぞれ、一対のアームの長さが相違する複数の第2非対称マッハツェンダ干渉計を有し、前記複数の第1非対称マッハツェンダ干渉計は、前記光源から入力された前記複数の波長光が分波されて、前記複数の変換部のうち、互いに異なる変換部にそれぞれ出力されるように互いに接続され、前記複数の第2非対称マッハツェンダ干渉計は、前記光源から入力された前記複数の波長光が分波されて、前記複数の変調器のうち、互いに異なる変調器にそれぞれ出力されるように互いに接続され、前記第3制御部は、前記第1スイッチ部を制御する第1制御モード、及び前記第2スイッチ部を制御する第2制御モードを有し、前記第1制御モードにおいて、前記複数の波長光が前記第1分波部に入力されるように前記光スイッチを制御し、前記複数の波長光が1つずつ順次に前記第1分波部に入力されるように前記光源を制御し、前記第1検出部が検出した電気信号が、前記複数の出力先のうち、前記電気信号の変換元の波長光に応じた出力先に出力されるように前記第1スイッチ部を制御し、前記第2制御モードにおいて、前記複数の波長光が前記第2分波部に入力されるように前記光スイッチを制御し、前記複数の波長光が1つずつ順次に前記第2分波部に入力されるように前記光源を制御し、前記複数の波長光のうち、前記第2検出部が検出した波長光が入力される変調器に、前記複数の入力元のうち、前記波長光に応じた入力元からデータ信号が入力されるように前記第2スイッチ部を制御する。
1つの態様では、光分波装置は、波長間隔が一定である複数の波長光の1つをそれぞれ出力する複数の第3光源と、入力光を波長ごとに分波し、複数の出力ポートの1つからランダムに出力する第3分波部と、前記入力光を、前記複数の波長光の1つ、及び、前記複数の波長光と波長がそれぞれ共通する複数の信号光の波長多重信号光から選択する選択部と、前記第3分波部からそれぞれ出力される複数の分波光を、前記複数の第3光源からそれぞれ出力される前記複数の波長光によりそれぞれ検波する複数の検波部と、検波された前記複数の分波光を複数の電気信号にそれぞれ変換する複数の変換部と、複数の出力先から前記複数の電気信号の各々の出力先を選択する第3スイッチ部と、前記複数の分波光の波長を検出する検出部と、前記選択部、前記複数の第3光源、及び前記第3スイッチ部を制御する第3制御部とを有し、前記第3分波部は、それぞれ、一対のアームの長さが相違する複数の非対称マッハツェンダ干渉計を有し、前記複数の非対称マッハツェンダ干渉計は、前記複数の分波光が、前記複数の検波部のうち、互いに異なる検波部にそれぞれ出力されるように互いに接続され、前記第3制御部は、前記入力光が、前記波長多重信号光から前記複数の波長光の1つに切り替わるように前記選択部を制御し、前記複数の波長光が1つずつ順次に前記第3分波部に入力されるように前記複数の第3光源の1つを制御し、前記複数の電気信号の各々が、前記複数の出力先のうち、変換元の前記分波光の波長に応じた出力先に出力されるように、前記検出部が検出した波長に基づき前記第3スイッチ部を制御し、前記複数の分波光が、前記複数の波長光のうち、各々の波長に応じた波長光により検波されるように、前記複数の第3光源がそれぞれ出力する前記複数の波長光の波長を、前記検出部が検出した波長に基づき制御する。
1つの側面として、波長ごとに適切な信号処理を実行することができる。
光分波器の一例を示す構成図である。 光分波器の出力ポートに波長光を割り当てる手法の一例を示す図である。 第1実施例の光分波装置を示す構成図である。 波長多重信号光及び波長光スペクトルの一例を示す図である。 制御部の動作の一例を示すフローチャートである。 全ての波長光が光分波器に入力された状態の一例を示す図である。 光分波器に選択中の中心波長の波長光が入力された状態の一例を示す図である。 メモリ内の設定テーブルの一例を示す図である。 波長多重信号光が光分波器に入力された状態の一例を示す図である。 クロスコネクトスイッチを含むデジタル信号処理部の例を示す構成図である。 クロスコネクトスイッチを含むアナログ信号処理部2の例を示す構成図である。 制御部、入力信号検出部、及びクロスコネクトスイッチを含むデジタル信号処理部を備える光分波装置の一例を示す構成図である。 制御部、入力信号検出部、及びクロスコネクトスイッチを含むデジタル信号処理部を備える光分波装置の他の例を示す構成図である。 第2実施例の光分波装置を示す構成図である。 制御部の動作の一例を示すフローチャートである。 全ての波長光が光分波器に入力された状態の一例を示す図である。 光分波器に選択中の中心波長の波長光が入力された状態の一例を示す図である。 メモリ内の設定テーブルの一例を示す図である。 クロスコネクトスイッチを含むデジタル信号処理部を備える光分波装置の一例を示す構成図である。 クロスコネクトスイッチを含むアナログ信号処理部を備える光分波装置の一例を示す構成図である。 伝送装置の一例を示す構成図である。 制御部の動作の一例を示すフローチャートである。 光源の波長光の波長数が8である場合に用いられるクロスコネクトスイッチの一例を示す構成図である。 光分波器の分波対象の波長数に対する移相器の消費電力の変化の一例を示す図である。 第4実施例の光分波装置を示す構成図である。 光分波器に選択中の中心波長の波長光が入力された状態の一例を示す図である。 光分波器に選択中の中心波長の波長光が入力された状態の他の例を示す図である。 波長多重信号光が光分波器に入力された状態の一例を示す図である。 メモリ内の設定テーブルの一例を示す図である。 制御部の動作の一例を示すフローチャートである。 光分波器に選択中の中心波長の波長光が入力され、光-電気変換器に選択されていない中心波長の波長光が入力された状態の一例を示す図である。
(光分波器の構成)
図1は、光分波器1の一例を示す構成図である。光分波器1は、前段分波回路11及び前段分波回路11の後段に光学的に接続された後段分波回路12,13を有する。光分波器1は、一例として4波長の波長多重信号光から、一定の波長間隔の中心波長λa~λdの波長光を分波する。光分波器1は、前段分波回路11及び段分波回路12,13の各々を単位として分波処理を行う。なお、光分波器1は第1及び第2分波部の一例である。
光分波器1は、ツリー状に多段接続された非対称マッハツェンダ干渉計(以下、AMZ)1a~1iを有する。前段分波回路11はAMZ1a~1cを有し、後段分波回路12はAMZ1d~1fを有し、後段分波回路13はAMZ1g~1iを有する。
AMZ1a~1iは、それぞれ、長さ(導波路長)が相違する一対のアームAu,Ad、入力カプラCa、及び出力カプラCbを有する。入力カプラCa及び出力カプラCbは、それぞれ、2つの入力ポート及び2つの出力ポートを有する2×2のカプラである。
一対のアームAu,Adの入力端には入力カプラCaの2つの出力ポートがそれぞれ光学的に接続され、一対のアームAu,Adの出力端には出力カプラCbの2つの入力ポートがそれぞれ光学的に接続されている。入力カプラCaに入力された信号光Sa~Sdは一対のアームAu,Adに入力される。
上部のアームAuには移相器Huが設けられ、下部のアームAdには移相器Hdが設けられている。移相器Hu,Hdは、AMZ1a~1iの一対のアームAu,Ad内の光位相をそれぞれ調整する。これにより、製造時のばらつきなどによる光位相のずれが補償される。
移相器Hu,Hdは、例えばタングステン、チタン、及び白金などの金属(抵抗体)薄膜により形成されたヒータであり、アームAu,Ad内の導波路の温度を変化させる。これによりアームAu,Ad内の屈折率が変化するため、アームAu,Ad内の光位相が調整される。なお、移相器Hu,Hdの構成は、これに限定されず、キャリアプラズマ効果によって電気的に各アームAu,Adの導波路内のキャリア密度を変化させる手段であってもよい。
また、光分波器1は、AMZ1a~1iの各移相器Hu,Hdを制御するため、AMZ1a~1iの出力光のパワーを監視するモニタ回路Mon#1~#12、出力光のパワーの監視結果に応じてパワーを減少させる補償回路Dec#1~#6、及び出力光のパワーの監視結果に応じてパワーを増加させる補償回路Inc#1~#3を有する。モニタ回路Mon#1~#12は、例えばフォトダイオードにより実現され、補償回路Dec#1~#3,Inc#1~#3は、例えばFPGA(Field Programmable Gate Array)やASIC(Application Specified Integrated Circuit)などにより実現される。
モニタ回路Mon#1~#12は、AMZ1b,1c,1e,1f,1h,1iの出力光のパワーをそれぞれ監視する。補償回路Dec#1~#6、Inc#1~#3は、出力光のパワーに応じて移相器Hu,Hdに対して一対のアームAu,Ad内の光位相の調整量を制御することにより光位相のずれを補償する。例えば補償回路Dec#1~#6,Inc#1~#3は、移相器Hu,Hdに供給されるヒータ電力を制御する。
前段分波回路11には、AMZ1a~1c、補償回路Inc#1,Dec#2,#3、及びモニタ回路Mon#1~#4が設けられている。AMZ1aの後段にはAMZ1b,1cがそれぞれ光学的に接続されている。AMZ1b,1cの後段にはAMZ1d,1gがそれぞれ光学的に接続されている。AMZ1aの入力端には、波長光または波長多重信号光が入力される入力ポートPinが設けられている。
モニタ回路Mon#1,#3は、AMZ1b,1cの出力カプラCbの一方の出力ポートと分岐カプラCPを介してそれぞれ光学的に接続されている。モニタ回路Mon#1は、AMZ1bからAMZ1dに出力される出力光のパワーをそれぞれ監視する。モニタ回路Mon#1は監視結果のパワーを補償回路Inc#1に通知する。モニタ回路Mon#3はAMZ1cからAMZ1gに出力される出力光のパワーを監視する。モニタ回路Mon#3は監視結果のパワーを補償回路Inc#1に通知する。
モニタ回路Mon#2,#4は、AMZ1b,1cの出力カプラCbの他方の出力ポートとそれぞれ光学的に接続されている。モニタ回路Mon#2,#4は出力カプラCbの他方の出力ポートから出力される出力光のパワーをそれぞれ監視する。モニタ回路Mon#2は監視結果のパワーを補償回路Dec#1に通知する。モニタ回路Mon#4は監視結果のパワーを補償回路Dec#2に通知する。
補償回路Inc#1は、モニタ回路Mon#1,#3による出力光の各監視結果に応じてAMZ1aの移相器Hu,Hdに対し光位相の調整量を制御する。補償回路Dec#1は、モニタ回路Mon#2による出力光の監視結果に応じてAMZ1bの移相器Hu,Hdに対し光位相の調整量を制御する。補償回路Dec#2は、モニタ回路Mon#4による出力光の監視結果に応じてAMZ1cの移相器Hu,Hdに対し光位相の調整量を制御する。
上記の構成により、AMZ1b,1cの出力カプラCbの一方の出力ポートから後段のAMZ1d,1gに出力される出力光のパワーは増加し、AMZ1b,1cの出力カプラCbの他方の出力ポートからモニタ回路Mon#2,#4に出力される出力光のパワーは低下する。
後段分波回路12には、AMZ1d~1f、補償回路Inc#2,Dec#3,#4、及びモニタ回路Mon#5~#8が設けられている。AMZ1dの後段にはAMZ1e,1fがそれぞれ光学的に接続されている。AMZ1e,1fの出力カプラCbの一方の出力ポートには、分岐後の光が出力される出力ポートP#1,#2がそれぞれ設けられている。
モニタ回路Mon#5,#7は、AMZ1e,1fの出力カプラCbの一方の出力ポートと分岐カプラCPを介してそれぞれ光学的に接続されている。モニタ回路Mon#5は、AMZ1eから出力ポートP#1に出力される出力光のパワーをそれぞれ監視する。モニタ回路Mon#5は監視結果のパワーを補償回路Inc#2に通知する。モニタ回路Mon#7はAMZ1fから出力ポートP#2に出力される出力光のパワーを監視する。モニタ回路Mon#7は監視結果のパワーを補償回路Inc#2に通知する。
モニタ回路Mon#6,#8は、AMZ1e,1fの出力カプラCbの他方の出力ポートとそれぞれ光学的に接続されている。モニタ回路Mon#6,#8は出力カプラCbの他方の出力ポートから出力される出力光のパワーをそれぞれ監視する。モニタ回路Mon#6は監視結果のパワーを補償回路Dec#3に通知する。モニタ回路Mon#8は監視結果のパワーを補償回路Dec#4に通知する。
補償回路Inc#2は、モニタ回路Mon#5,#7による出力光の各監視結果に応じてAMZ1dの移相器Hu,Hdに対し光位相の調整量を制御する。補償回路Dec#3は、モニタ回路Mon#6による出力光の監視結果に応じてAMZ1eの移相器Hu,Hdに対し光位相の調整量を制御する。補償回路Dec#4は、モニタ回路Mon#8による出力光の監視結果に応じてAMZ1fの移相器Hu,Hdに対し光位相の調整量を制御する。
上記の構成により、AMZ1e,1fの出力カプラCbの一方の出力ポートから後段の出力ポートP#1,#2に出力される出力光のパワーは増加し、AMZ1e,1fの出力カプラCbの他方の出力ポートからモニタ回路Mon#6,#8に出力される出力光のパワーは低下する。
後段分波回路13には、AMZ1g~1i、補償回路Inc#3,Dec#5,#6、及びモニタ回路Mon#9~#12が設けられている。AMZ1gの後段にはAMZ1h,1iがそれぞれ光学的に接続されている。AMZ1h,1iの出力カプラCbの一方の出力ポートには、分岐後の光が出力される出力ポートP#3,#4がそれぞれ設けられている。
モニタ回路Mon#9,#11は、AMZ1h,1iの出力カプラCbの一方の出力ポートと分岐カプラCPを介してそれぞれ光学的に接続されている。モニタ回路Mon#9は、AMZ1hから出力ポートP#3に出力される出力光のパワーをそれぞれ監視する。モニタ回路Mon#9は監視結果のパワーを補償回路Inc#3に通知する。モニタ回路Mon#12はAMZ1iから出力ポートP#4に出力される出力光のパワーを監視する。モニタ回路Mon#11は監視結果のパワーを補償回路Inc#3に通知する。
モニタ回路Mon#10,#12は、AMZ1h,1iの出力カプラCbの他方の出力ポートとそれぞれ光学的に接続されている。モニタ回路Mon#10,#12は出力カプラCbの他方の出力ポートから出力される出力光のパワーをそれぞれ監視する。モニタ回路Mon#10は監視結果のパワーを補償回路Dec#5に通知する。モニタ回路Mon#12は監視結果のパワーを補償回路Dec#6に通知する。
補償回路Inc#3は、モニタ回路Mon#9,#11による出力光の各監視結果に応じてAMZ1gの移相器Hu,Hdに対し光位相の調整量を制御する。補償回路Dec#5は、モニタ回路Mon#10による出力光の監視結果に応じてAMZ1hの移相器Hu,Hdに対し光位相の調整量を制御する。補償回路Dec#6は、モニタ回路Mon#12による出力光の監視結果に応じてAMZ1iの移相器Hu,Hdに対し光位相の調整量を制御する。
上記の構成により、AMZ1h,1iの出力カプラCbの一方の出力ポートから後段の出力ポートP#3,#4に出力される出力光のパワーは増加し、AMZ1h,1iの出力カプラCbの他方の出力ポートからモニタ回路Mon#10,#12に出力される出力光のパワーは低下する。
このように、前段分波回路11及び後段分波回路12,13は、中心波長λa~λdの波長光がAMZ1aからAMZ1b,1cにそれぞれ入力され、AMZ1b,1cから後段の別々のAMZ1d,1gにそれぞれ入力されるようにツリー状に多段接続されている。AMZ1a~1iの透過帯域の波長間隔はそのアーム長差に応じて決定される。より具体的にはAMZ1a~1iの透過帯域の波長間隔は実質的にそのアーム長差に反比例する。
AMZ1a~1cのアーム長差は、透過帯域の波長間隔が中心波長λa~λdの波長間隔Δλとなるように設定されている。AMZ1d~1f及びAMZ1g~1iのアーム長差は、透過帯域の波長間隔が中心波長の間隔Δλの2倍(2×Δλ)となるようにAMZ1a~1cのアーム長差の1/2倍に設定されている。
これにより、前段分波回路11は、中心波長λa~λdの各波長光の合波光を中心波長λa,λcの各波長光の合波光と中心波長λb,λdの各波長光の合波光に分波し、後段分波回路12,13は各合波光を中心波長λa~λdごとの波長光に分波する。
このとき、中心波長λa~λdの波長光の出力ポートP#1~#4は各AMZ1a~1iの一対のアームAu,Ad内の初期光位相によりランダムに決定される。例えば出力ポートP#1から中心波長λaの波長光が出力され、出力ポートP#2から中心波長λcの波長光が出力され、出力ポートP#3から中心波長λbの波長光が出力され、出力ポートP#4から中心波長λdの波長光が出力される場合があるが、中心波長λa~λdの波長光と出力ポートP#1~#4の組み合わせは一定ではない。カッコ内で示されるように、出力ポートP#1から中心波長λdの波長光が出力され、出力ポートP#2から中心波長λbの波長光が出力され、出力ポートP#3から中心波長λcの波長光が出力され、出力ポートP#4から中心波長λaの波長光が出力される場合もある。
このため、各中心波長λa~λdの波長光を任意の出力先に出力させることができず、波長光ごとに適切な信号処理を実行することが難しい。
これに対し、以下のように、中心波長λa~λdのうち、特定の中心波長の波長光を光分波器1に入力して、入力ポートPinから任意の出力ポートP#1~#4までの経路上の補償回路Inc#1~#3,Dec#1~#6だけを動作させることにより特定の中心波長の光を任意の出力ポートP#1~#4に割り当てることも可能である。
図2は、光分波器1の出力ポートP#1~#4に波長光を割り当てる手法の一例を示す図である。図2において、図1と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
本例では、中心波長λaの波長光に出力ポートP#1を割り当てる手法を挙げる。入力ポートPinには、中心波長λa~λdのうち、中心波長λaの波長光のみが入力される。中心波長λaの波長光が出力ポートP#1から出力されるように、入力ポートPinと出力ポートP#1を結ぶ経路K上の補償回路Inc#1,Dec#1,#3は動作し、他の補償回路Inc#3,Dec#2,#4~#6は動作を停止する。また、経路K以外の部分のモニタ回路Mon#3,#7の監視結果が補償回路Inc#1,#2の制御に影響しないように両者間の接続が切断される。
このように経路Kに沿って光位相の制御を行うことにより、意図的に中心波長λaの波長光を出力ポートP#1に導くことができる。また、他の中心波長λb~λdの各波長光についても上記と同様に光位相の制御を行うことにより、任意の出力ポートP#2~#4を割り当てることができる。
しかし、上記の手法を実現する回路を光分波器1に設けると規模及びコストが増加してしまう。そこで、以下の実施例では、各出力ポートP#1~#4から出力される波長光を検出し、検出結果に基づき、波長光の出力先または波長光の変調元のデータ信号の入力元を選択する電気的なクロスコネクトスイッチを切り替える。これにより各波長光に対し中心波長λa~λdに応じた適切な信号処理が実行される。
(第1実施例)
図3は、第1実施例の光分波装置90を示す構成図である。光分波装置90は、例えば伝送装置に搭載され、送信装置80から光ファイバなどの伝送路(不図示)を介して入力された信号光Sa~Sdを中心波長λa~λdごとに分波して信号処理する。
光分波装置90は、光源20、光スイッチ21、光分波器1、フォトダイオード(PD: PhotoDiode)22a~22d、アナログ信号処理部23、アナログ-デジタル変換器(AD)24a~24d、クロスコネクトスイッチ(SW)25、及びデジタル信号処理部26を有する。また、光分波装置90は、制御部50、発光駆動部51、補償回路駆動部52、入力信号検出部53、及びメモリ54を有する。発光駆動部51、補償回路駆動部52、入力信号検出部53、アナログ信号処理部23、及びデジタル信号処理部26は、例えばFPGAやASICなどにより実現される。制御部50は、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサなどを含む回路などにより実現される。
光スイッチ21は、2つの入力ポート及び出力ポートPa,Pbを有する。一方の入力ポートには送信装置80から複数の信号光Sa~Sdの波長多重信号光が入力され、他方の入力ポートには光源20から波長光La~Ldが入力される。
光源20は、多波長光源であり、波長光La~Ldを出力する第1光源の一例である。発光駆動部51は、制御部50から入力される波長指示信号に従って光源20を駆動する。光源20は、波長指示信号により指示された中心波長λa~λdの波長光La~Ldを出力する。なお、制御部50は、光源20及びクロスコネクトスイッチ25を制御する第1制御部の一例である。
図4は、波長多重信号光及び波長光La~Ldのスペクトルの一例を示す図である。図4の横軸は波長を示す。
波長多重信号光は、波長光La~Ldと中心波長λa~λdが一致する信号光Sa~Sdを含む。つまり、信号光Sa及び波長光Laの各中心波長λaは互いに一致し、信号光Sb及び波長光Lbの各中心波長λbは互いに一致し、信号光Sc及び波長光Lcの各中心波長λcは互いに一致し、信号光Sd及び波長光Ldの各中心波長λdは互いに一致する。中心波長λa~λdの間の間隔Δλは一定である。
信号光Sa~Sdは、例えば波長多重伝送のチャネルCH1~CH4がそれぞれ割り当てられている。送信装置80は、各チャネルCH1~CH4の主信号により各中心波長λa~λdの光を光変調して波長多重することにより波長多重信号光を生成する。
再び図3を参照すると、光スイッチ21は、制御部50から入力される切替信号に従って、波長多重信号光及び波長光La~Ldを出力する出力ポートPa,Pbを切り替える。一方の出力ポートPaは光分波器1の入力ポートPinと光学的に接続され、他方の出力ポートPbは開放されている。制御部50は、クロスコネクトスイッチ25の設定を行う場合、波長光La~Ldが出力ポートPaから出力されるように光スイッチ21を切り替える。
波長光La~Ldは光源20から光分波器1に入力されて分波される。光分波器1のAMZ1a~1iは、波長光La~Lbが互いに異なるPD22a~22dにそれぞれ出力されるように互いに接続されている。なお、図3及び以降の図面において、便宜上、光分波器1のAMZ1a~1iなどの図示は省略する。
補償回路駆動部52は、制御部50から入力されるオンオフ指示信号に従って補償回路Inc#i,Dec#j(i=1~3,j=1~6)の動作を開始または停止させる。補償回路駆動部52は、オンオフ指示信号がオンを示す場合、補償回路Inc#i,Dec#jに動作を開始させ、補償回路駆動部52は、オンオフ指示信号がオフを示す場合、補償回路Inc#i,Dec#jに動作を停止させる。
制御部50は、クロスコネクトスイッチ25の設定に先立ち、光源20に対し全ての波長光La~Ldを光分波器1に出力させ、さらに全ての補償回路Inc#i,Dec#jの動作を開始させる。分波器1に入力された出力波長光La~Ldは、補償回路Inc#i,Dec#jにより光位相が補償され、出力ポートP#1~#4の1つからランダムに出力される。これにより各波長光La~Ldに出力ポートP#1~#4が割り当てられる。
本例では、出力ポートP#1から波長光Ldが出力され、出力ポートP#2から波長光Lbが出力され、出力ポートP#3から波長光Lcが出力され、出力ポートP#4から波長光Laが出力されると仮定する。制御部50は、各波長光La~Ldへ出力ポートP#1~#4が割り当てられた後、全ての補償回路Inc#i,Dec#jの動作を停止させ、光源20に対し各波長光La~Ldを1つずつ光分波器1に出力させる。波長光La~Ldは光分波器1からPD22a~22dに入力される。
PD22aは波長光Ldを電気信号Edに変換し、PD22bは波長光Lbを電気信号Ebに変換する。PD22cは波長光Lcを電気信号Ecに変換し、PD22aは波長光Laを電気信号Eaに変換する。PD22a~22dは複数の変換部の一例である。波長光La~LdはPD22a~22dからアナログ信号処理部23に入力される。
アナログ信号処理部23は、電気信号Ea~Edに対しアナログ的な信号処理を行うアナログ回路AP#1~#4を有する。アナログ回路AP#1~#4としてはクロック抽出回路が挙げられるが、これに限定されない。
電気信号Edはアナログ回路AP#1に入力され、電気信号Ebはアナログ回路AP#2に入力される。電気信号Ecはアナログ回路AP#3に入力され、電気信号Eaはアナログ回路AP#4に入力される。アナログ回路AP#1~#4は電気信号Ed,Eb,Ec,Eaの入力の有無を入力信号検出部53に通知する。波長光La~Ldはアナログ信号処理部23からAD24a~24dに入力される。
AD24a~24dは電気信号Ed,Eb,Ec,Eaをアナログ信号からデジタル信号に変換する。電気信号Ed,Eb,Ec,EaはAD24a~24dからクロスコネクトスイッチ25に入力される。
クロスコネクトスイッチ25は、第1スイッチ部の一例であり、複数の出力先から電気信号Ea~Edの出力先をそれぞれ選択する。クロスコネクトスイッチ25の後段にはデジタル信号処理部26が接続されており、デジタル信号処理部26には、電気信号Ea~Edに対しデジタル信号処理をそれぞれ実行するデジタル回路DPr_a~DPr_bを含む。クロスコネクトスイッチ25は、制御部50から入力される選択信号に従って、各電気信号Ea~Edの出力先としてデジタル回路DPr_a~DPr_dの何れかを選択する。
クロスコネクトスイッチ25は、一例として2×2のスイッチSW#1~#4を有する。スイッチSW#1~#4は、例えばBanyanスイッチである。スイッチSW#1は入力ポートP11,P12及び出力ポートP13,P14を有し、スイッチSW#2は入力ポートP21,P22及び出力ポートP23,P24を有する。スイッチSW#3は入力ポートP31,P32及び出力ポートP33,P34を有し、スイッチSW#4は入力ポートP41,P42及び出力ポートP43,P44を有する。
スイッチSW#3,#4はスイッチSW#1,#2の後段に接続されている。スイッチSW#1の入力ポートP11,P12はAD24a,24bにそれぞれ接続され、スイッチSW#1の出力ポートP13,P14はスイッチSW#3の入力ポートP31及びスイッチSW#4の入力ポートP41にそれぞれ接続されている。スイッチSW#2の入力ポートP21,P22はAD24c,24dにそれぞれ接続され、スイッチSW#2の出力ポートP23,P24はスイッチSW#3の入力ポートP32及びスイッチSW#4の入力ポートP42にそれぞれ接続されている。
また、スイッチSW#3の出力ポートP33,P34はデジタル回路DPr_a,DPr_bにそれぞれ接続されている。スイッチSW#4の出力ポートP43,P44はデジタル回路DPr_c,DPr_dにそれぞれ接続されている。
各スイッチSW#1~#4は、入力ポートP11,P12,P21,P22,P31,P32,P41,P42と出力ポートP13,P14,P23,P24,P33,P34,P43,P44の間の接続を選択信号に従って切り替えることができる。このため、クロスコネクトスイッチ25は、AD24a~24dから入力される電気信号Ed,Eb,Ec,Eaを、選択信号に従って任意のデジタル回路DPr_a~DPr_dに出力することができる。
デジタル回路DPr_a~DPr_dは、例えばデジタルフィルタ回路であり、各波長光La~Ldに対して伝送路中で生じた劣化を補償するためのデジタル信号処理を行う。デジタル回路DPr_a~DPr_dは、中心波長λa~λdに応じたデジタル信号処理を行う。このため、デジタル回路DPr_aは、波長光Laから変換された電気信号Ea専用の回路であり、デジタル回路DPr_bは、波長光Lbから変換された電気信号Eb専用の回路であり、デジタル回路DPr_cは、波長光Laから変換された電気信号Ec専用の回路であり、デジタル回路DPr_dは、波長光Laから変換された電気信号Ea専用の回路である。
入力信号検出部53は、第1検出部の一例であり、PD22a~22dからそれぞれ出力される電気信号Ed,Eb,Ec,Eaを検出する。制御部50は、入力信号検出部53検出した電気信号Ea~Edが、デジタル回路DPr_a~DPr_dのうち、電気信号Ea~Edの変換元の波長光La~Ldに応じた出力先に出力されるようにクロスコネクトスイッチ25を制御する。
例えば入力信号検出部53は、アナログ回路AP#1~#4からの通知に基づき電気信号Ed,Eb,Ec,Eaを検出する。入力信号検出部53は、電気信号Ed,Eb,Ec,Eaの入力の通知元のアナログ回路AP#1~#4を示す検出信号を制御部50に送信する。
制御部50は、検出信号が示すアナログ回路AP#1~#4の接続先の光分波器1の出力ポートP#1~#4を特定する。制御部50は、出力中の波長光La~Ldの中心波長λa~λd、検出信号に応じた出力ポートP#1~#4、出力ポートP#1~#4の接続先のクロスコネクトスイッチ25の入力ポートP11,P12,P21,P22、及び出力ポートP33,P34,P43,P44の対応関係をメモリ54内のクロスコネクトスイッチ25の設定テーブルに登録する。
制御部50は、AMZ1a~1iの光位相のずれの補償後、設定テーブルに従いクロスコネクトスイッチ25内の各スイッチSW#1~#4を設定する。つまり、制御部50は、各スイッチSW#1~#4の入力ポートP11,P12,P21,P22,P31,P32,P41,P42と出力ポートP13,P14,P23,P24,P33,P34,P43,P44の間の接続を設定する。
例えば制御部50は、光分波器1の出力ポートP#1からスイッチSW#1の入力ポートP11に入力される電気信号Edがデジタル回路DPr_dに出力されるように、スイッチSW#1の入力ポートP11及び出力ポートP14を接続し、スイッチSW#4の入力ポートP41及び出力ポートP44を接続する。また、制御部50は、光分波器1の出力ポートP#4からスイッチSW#2の入力ポートP22に入力される電気信号Eaがデジタル回路DPr_aに出力されるように、スイッチSW#2の入力ポートP22及び出力ポートP23を接続し、スイッチSW#3の入力ポートP32及び出力ポートP33を接続する。
また、制御部50は、光分波器1の出力ポートP#2からスイッチSW#1の入力ポートP12に入力される電気信号Ebがデジタル回路DPr_bに出力されるように、スイッチSW#1の入力ポートP12及び出力ポートP13を接続し、スイッチSW#3の入力ポートP31及び出力ポートP34を接続する。また、制御部50は、光分波器1の出力ポートP#3からスイッチSW#2の入力ポートP21に入力される電気信号Ecがデジタル回路DPr_cに出力されるように、スイッチSW#2の入力ポートP21及び出力ポートP24を接続し、スイッチSW#4の入力ポートP42及び出力ポートP43を接続する。
これにより、各波長光La~Ldは、電気信号Ea~Edに変換された後、クロスコネクトスイッチ25を介して、中心波長λa~λdに応じた適切なデジタル回路DPr_a~DPr_dに入力される。したがって、光分波装置90は、中心波長λa~λdごとに適切な信号処理を実行することができる。
(制御部の動作)
図5は、制御部50の動作の一例を示すフローチャートである。制御部50は、クロスコネクトスイッチ25の設定を行うたびに本動作を実行する。
まず、制御部50は、波長光La~Ldが光分波器1に入力されるように光スイッチ21を切り替える(ステップSt1)。これにより、光スイッチ21は、出力ポートPaの出力光として波長光La~Ldを選択する。
次に制御部50は、光源20から全ての波長光La~Ldが出力されるように発光駆動部51を制御する(ステップSt2)。これにより、光分波器1に全ての波長光La~Ldが同時に入力され、出力ポートP#1~#4からランダムに波長光La~Ldが出力される。
次に制御部50は、各AMZ1a~1iの移相器Hu,Hdが光位相の調整を開始するように補償回路Inc#1~#3,Dec#1~#6に移相器Hu,Hdの制御を開始させる(ステップSt3)。これにより、各波長光La~Ldの光位相のずれが補償される。
光位相のずれの補償後、制御部50は、AMZ1a~1iの移相器Hu,Hdが光位相の調整を停止するように補償回路Inc#1~#3,Dec#1~#6に移相器Hu,Hdの制御を停止させる(ステップSt4)。このため、波長光La~Ldを1つずつ出力する前に、各波長光La~Ldに光分波器1の出力ポートP#1~#4が対応付けられる。
図6は、全ての波長光La~Ldが光分波器1に入力された状態の一例を示す図である。一例として、波長光La~Ldは光分波器1に分波されて、出力ポートP#1から波長光Ldが出力され、出力ポートP#2から波長光Lbが出力される。また、出力ポートP#3から波長光Lcが出力され、出力ポートP#4から波長光Laが出力される。このとき、補償回路Inc#1~#3,Dec#1~#6は移相器Hu,Hdに対する制御を実行している。このため、光分波器1内において波長光La~Ldは移相器Hu,Hdにより光位相のずれが補償される。
再び図5を参照すると、ステップSt4の動作の後、制御部50は、波長光La~Ldの中心波長λa~λdから1つの波長を選択する(ステップSt5)。なお、中心波長λa~λdの選択順序は限定されない。次に制御部50は、光源20から選択中の中心波長λa~λdの波長光La~Ldだけが出力されるように発光駆動部51を制御する(ステップSt6)。これにより、光分波器1に選択中の中心波長λa~λdの波長光La~Ldのみが入力され、出力ポートP#1~#4のうち、事前に対応付けられた出力ポートから波長光La~Ldが出力される。
次に制御部50は、入力信号検出部53により電気信号Ea~Edが検出されたか否かを判定する(ステップSt7)。制御部50は、入力信号検出部53から検出信号を受信することにより電気信号Ea~Edが検出されたか否かを判定する。電気信号Ea~Edが検出されていない場合(ステップSt7のNo)、再びステップSt7の処理が実行される。
また、電気信号Ea~Edが検出された場合(ステップSt7のYes)、制御部50は、検出信号に基づいて電気信号Ea~Edの変換元の波長光La~Ldの出力ポートP#1~#4、及びその出力ポートP#1~#4に対応するクロスコネクトスイッチ25の入力ポートP11,P12,P21,P22をメモリ54内の設定テーブルに登録する(ステップSt8)。
次に制御部50は、未選択の中心波長λa~λdの有無を判定する(ステップSt9)。未選択の中心波長λa~λdが有る場合(ステップSt9のNo)、制御部50は、他の中心波長λa~λdを選択して(ステップSt5)、ステップSt6以降の動作を再び実行する。
図7は、光分波器1に選択中の中心波長λaの波長光Laが入力された状態の一例を示す図である。制御部50は、発光駆動部51に対して中心波長λaを示す波長指示信号を送信することにより波長光Laの出力を指示する。これにより光源20は波長光Laのみを出力する。波長光Laは、光位相のずれの補償時に対応付けられた光分波器1の出力ポートP#4から出力されてPD22dにより電気信号Eaに変換される。
電気信号Eaはアナログ信号処理部23のアナログ回路AP#4に入力される。アナログ回路AP#4は電気信号Eaの入力を入力信号検出部53に通知する。入力信号検出部53は、電気信号Eaの検出、及び通知元のアナログ回路AP#4を示す検出信号を制御部50に送信する。
図8は、メモリ54内の設定テーブルの一例を示す図である。設定テーブルには、波長光La~Ldの中心波長λa~λd、光分波器1の出力ポートID(P#1~#4)、クロスコネクトスイッチ25の入力ポートID(P11,P12,P21,P22)及び出力ポートID(P33,P34,P43、P44)が登録される。
中心波長λa~λd及びクロスコネクトスイッチ25の出力ポートIDは予め設定テーブルに登録されている。出力ポートP33,P34,P43、P44はデジタル回路DPr_a~DPr_dと1対1の関係でそれぞれ接続されているため、中心波長λa~λdと出力ポートP33,P34,P43、P44も1対1の関係で対応する。
制御部50は、検出信号から、電気信号Ea~Edの変換元の波長光La~Ldを出力した光分波器1の出力ポートP#1~P#4を特定する。アナログ回路AP#1~#4は出力ポートP#1~#4と1対1の関係でそれぞれ接続されているため、制御部50は、検出信号が示すアナログ回路AP#1~#4に対応する出力ポートP#1~#4を特定することができる。
また、制御部50は、特定した出力ポートP#1~#4に対応するクロスコネクトスイッチ25の入力ポートP11,P12,P21,P22を特定する。出力ポートP#1~#4は入力ポートP11,P12,P21,P22と1対1の関係でそれぞれ接続されているため、制御部50は、出力ポートP#1~#4に対応する入力ポートP11,P12,P21,P22を特定することができる。
例えば制御部50は、ステップSt5において中心波長λaを選択した場合、アナログ回路AP#4への電気信号Eaを示す検出信号を受信する。このため、制御部50は、アナログ回路AP#4に接続されている出力ポートP#4を特定して設定テーブルに登録する。さらに制御部50は、出力ポートP#4に対応するクロスコネクトスイッチ25の入力ポートP22を特定して設定テーブルに登録する。なお、他の中心波長λb~λdについても同様の手法により光分波器1の出力ポートID及びクロスコネクトスイッチ25の入力ポートIDが特定される。
再び図5を参照すると、制御部50は、設定テーブルに基づいてクロスコネクトスイッチ25のクロスコネクト接続を決定し(ステップSt10)、その接続関係を示す選択信号によりクロスコネクトスイッチ25に設定する(ステップSt11)。例えば制御部50は、電気信号Eaがクロスコネクトスイッチ25の出力ポートP33から出力されるように、スイッチSW#2,#3に対し電気信号Eaの入力ポートP22と出力ポートP33の接続設定を実行する。また、制御部50は、電気信号Edがクロスコネクトスイッチ25の出力ポートP44から出力されるように、スイッチSW#1,#4に対し電気信号Edの入力ポートP11と出力ポートP44の接続設定を実行する。
これにより電気信号Ea~Edは、変換元の波長光La~Ldの中心波長λa~λdに応じたデジタル回路DPr_a~DPr_dにそれぞれ入力される。
次に制御部50は、信号光Sa~Sdを含む波長多重信号光が光分波器1に入力されるように光スイッチ21を切り替える(ステップSt12)。すなわち、制御部50は、波長多重信号光の出力先を出力ポートPbから出力ポートPbに切り替える。
図9は、波長多重信号光が光分波器1に入力された状態の一例を示す図である。波長多重信号光は光分波器1により信号光Sa~Sdに分波されてPD22a~22dにより電気信号Ea’~Ed’に変換される。電気信号Ea’~Ed’は、上記のように設定したクロスコネクトスイッチ25を介してデジタル回路DPr_a~DPr_dにそれぞれ入力される。このため、電気信号Ea’~Ed’に対し変換元の信号光Sa~Sdの中心波長λa~λdに応じた適切な信号処理がそれぞれ行われる。
(第1実施例の変形例)
図10は、クロスコネクトスイッチ25rを含むデジタル信号処理部26rの例を示す構成図である。図10において図3と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
デジタル信号処理部26rは、デジタル信号処理部26に代えて光分波装置90に設けられ、クロスコネクトスイッチ25と同様のクロスコネクトスイッチ25rを含む。また、デジタル信号処理部26rはデジタル回路DPr_a~DPr_dを含む。クロスコネクトスイッチ25rは前段のAD24a~24dと接続されている。
本例においても、制御部50は、上記と同様の手法によりクロスコネクトスイッチ25rを設定することで、電気信号Ea~Edを中心波長λa~λdに応じたデジタル回路DPr_a~DPr_dに入力させることができる。
図11は、クロスコネクトスイッチ25sを含むアナログ信号処理部23sの例を示す構成図である。図11において図3と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
アナログ信号処理部23sは、アナログ信号処理部23に代えて光分波装置90に設けられ、クロスコネクトスイッチ25と同様のクロスコネクトスイッチ25sを含む。また、アナログ信号処理部23sはアナログ回路AP#1~#4を含む。アナログ回路AP#1~#4はクロスコネクトスイッチ25sの前段に接続されている。
本例においても、制御部50は、上記と同様の手法によりクロスコネクトスイッチ25sを設定することで、電気信号Ea~Edを中心波長λa~λdに応じたデジタル回路DPr_a~DPr_dに入力させることができる。
図12は、制御部50a、入力信号検出部53a、及びクロスコネクトスイッチ25aを含むデジタル信号処理部26aを備える光分波装置90aの一例を示す構成図である。図12において図3と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
デジタル信号処理部26aはデジタル信号処理部26に代えて光分波装置90aに設けられている。制御部50a、入力信号検出部53a、及びクロスコネクトスイッチ25aは、制御部50、入力信号検出部53、及びクロスコネクトスイッチ25とそれぞれ同様の機能を有する。
クロスコネクトスイッチ25aは入力信号検出部53a及びデジタル回路DPr_a~DPr_dの間に接続されている。入力信号検出部53aは、AD24a~24dから電気信号Ea~Edがそれぞれ伝送されるレーンWa~Wdごとに電気信号Ea~Edを検出する。入力信号検出部53aは、レーンWa~Wdに対応するアナログ回路AP#1~#4を示す検出信号を制御部50aに送信する。
本例においても、制御部50aは、上記と同様の手法によりクロスコネクトスイッチ25aを設定することで、電気信号Ea~Edを中心波長λa~λdに応じたデジタル回路DPr_a~DPr_dに入力させることができる。
図13は、制御部50b、入力信号検出部53b、及びクロスコネクトスイッチ25bを含むデジタル信号処理部26bを備える光分波装置90bの他の例を示す構成図である。図13において図3と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
デジタル信号処理部26bはデジタル信号処理部26に代えて光分波装置90bに設けられている。制御部50b、入力信号検出部53b、及びクロスコネクトスイッチ25bは、制御部50、入力信号検出部53、及びクロスコネクトスイッチ25とそれぞれ同様の機能を有する。
入力信号検出部53bはクロスコネクトスイッチ25b及びデジタル回路DPr_a~DPr_dの間に接続されている。入力信号検出部53bは、クロスコネクトスイッチ25bから電気信号Ea~Edがそれぞれ伝送されるレーンWa~Wdごとに電気信号Ea~Edを検出する。入力信号検出部53bは、電気信号Ea~Edが検出されたレーンWa~Wdを示す検出信号を制御部50bに送信する。
制御部50bは、検出信号が示すレーンWa~Wdに接続されているクロスコネクトスイッチ25bの出力ポートP33,P34,P43,P44を特定する。制御部50bは、クロスコネクトスイッチ25bのクロスコネクト接続の初期設定から、特定した出力ポートP33,P34,P43,P44に接続されている入力ポートP11,P12,P21,P22及び出力ポートP#1~#4を特定する。
本例においても、制御部50bは、上記と同様の手法によりクロスコネクトスイッチ25bを設定することで、電気信号Ea~Edを中心波長λa~λdに応じたデジタル回路DPr_a~DPr_dに入力させることができる。
しかし、本例の場合、検出信号が示すレーンWa~Wdから、クロスコネクトスイッチ25bのクロスコネクト接続の初期設定に基づいて入力ポートP11,P12,P21,P22及び出力ポートP#1~#4を特定するため、図12の例と比べて特定処理に手間がかかる。このため、図12の例のように、クロスコネクトスイッチ25aの前段に接続された入力信号検出部53aが、PD22a~22dからクロスコネクトスイッチ25に入力される電気信号Ea~Edを検出する場合、入力ポートP11,P12,P21,P22及び出力ポートP#1~#4を特定が本例より容易である。
(第2実施例)
図14は、第2実施例の光分波装置91を示す構成図である。図14において、図3と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。光分波装置90は、例えば伝送装置に搭載され、中心波長λa~λdが一定間隔である信号光Sa~Sdを波長多重することにより波長多重信号光を生成して送路(不図示)に送信する。
光分波装置91は、光源20、光スイッチ21、光分波器1、光変調器(MD)30a~30d、アナログ信号処理部31、デジタル-アナログ変換器(DA)32a~32d、クロスコネクトスイッチ(SW)33、デジタル信号処理部34、及び合波部(MUX)37を有する。また、光分波装置91は、制御部56、発光駆動部51、補償回路駆動部52、入力信号検出部55、及びメモリ57を有する。入力信号検出部55、アナログ信号処理部31、及びデジタル信号処理部34は、例えばFPGAやASICなどにより実現される。制御部56は、CPUなどのプロセッサなどを含む回路などにより実現される。
光源20は、第2光源の一例であり、信号光Sa~Sbを生成するための送信光として波長光La~Ldを出力する。制御部56は、発光駆動部51に対し、波長指示信号により出力対象の波長光La~Ldの中心波長λa~λdを指示する。波長光La~Ldは光分波器1に入力される。光分波器1は、第2分波部の一例であり、波長光La~Ldを分波する。光分波器1のAMZ1a~1iは、波長光La~Ldが分波されて、互いに異なるMD30a~30dにそれぞれ出力されるように互いに接続されている。
補償回路駆動部52は、制御部56から入力されるオンオフ指示信号に従って補償回路Inc#i,Dec#j(i=1~3,j=1~6)の動作を開始または停止させる。なお、オンオフ指示信号については上述したとおりである。制御部56は、クロスコネクトスイッチ33の設定に先立ち、各波長光La~Ldに出力ポートP#1~#4が割り当てるため、光源20に対し全ての波長光La~Ldを光分波器1に出力させ、さらに全ての補償回路Inc#i,Dec#jの動作を開始させる。
各波長光La~Ldは光分波器1の出力ポートP#1~#4の1つからランダムに出力される。本例でも、第1実施例と同様に、出力ポートP#1から波長光Ldが出力され、出力ポートP#2から波長光Lbが出力され、出力ポートP#3から波長光Lcが出力され、出力ポートP#4から波長光Laが出力されると仮定する。波長光La~Ldは、出力ポートP#4,#2,#3,#4からMD30d,30b,30c,30aにそれぞれ入力される。
MD30a~30dは、波長光Ld,Lb,Lc,Laをそれぞれデータ信号Dd,Db,Dc,Ddに基づいて光変調する。光変調された波長光La~Ldは信号光Sa~Sdとして合波部37に入力される。合波部37は、例えば光カプラであり、波長光La~Ldを合波して波長多重信号光Smuxを生成する。波長多重信号光Smuxは合波部37から不図示の伝送路に出力される。
また、データ信号Dd,Db,Dc,Ddはデジタル信号処理部34からクロスコネクトスイッチ33を介してそれぞれMD30a~30dに入力される。
デジタル信号処理部34は、一例として外部から入力されるイーサネット(登録商標、以下同様)信号に対してフレーム変換処理などを行うことにより電気的なデータ信号Da~Ddを生成する。デジタル信号処理部34はデジタル回路DPs_a~DPs_dを有する。
デジタル回路DPs_a~DPs_dはデータ信号Da~Ddを生成する。デジタル回路DPs_aは中心波長λaのチャネルCH1(図4参照)に対応するイーサネット信号からデータ信号Daを生成する。データ信号Daは波長光Laの光変調に用いられる。デジタル回路DPs_bは中心波長λbのチャネルCH2に対応するイーサネット信号からデータ信号Dbを生成する。データ信号Dbは波長光Lbの光変調に用いられる。
データ信号Dcは波長光Lcの光変調に用いられる。デジタル回路DPs_cは中心波長λcのチャネルCH3に対応するイーサネット信号からデータ信号Dcを生成する。データ信号Dcは波長光Lcの光変調に用いられる。デジタル回路DPs_dは中心波長λdのチャネルCH4に対応するイーサネット信号からデータ信号Ddを生成する。データ信号Ddは波長光Ldの光変調に用いられる。
デジタル回路DPs_a~DPs_dはクロスコネクトスイッチ33の入力ポートP11,P12,P21,P22にそれぞれ接続されている。データ信号Da~Ddは入力ポートP11,P12,P21,P22からそれぞれクロスコネクトスイッチ33に入力される。
クロスコネクトスイッチ33は、第2スイッチ部の一例であり、データ信号Da~Ddの入力元であるデジタル回路DPs_a~DPs_dから、MD30a~30dに対するデータ信号Da~Ddの入力元のデジタル回路をそれぞれ選択する。クロスコネクトスイッチ33は、クロスコネクトスイッチ25と同様に互いに接続されたスイッチSW#1~#4を有する。
クロスコネクトスイッチ33の出力ポートP33,P34,P43,P44はDA32a~32dにそれぞれ接続されている。クロスコネクトスイッチ33は、制御部56から入力される選択信号に従って、入力ポートP11,P12,P21,P22から各出力ポートP33,P34,P43,P44と接続される入力ポートを選択する。
DA32a~32dは、データ信号Da~Ddのうち、出力ポートP33,P34,P43,P44から入力されたデータ信号をデジタル信号からアナログ信号に変換してアナログ信号処理部31に出力する。アナログ信号処理部31は例えばMD30a~30dの駆動回路である。データ信号Da~Ddは、アナログ信号処理部を介してMD30a~30dに入力される。
入力信号検出部55は、第2検出部の一例であり、MD30a~30dにそれぞれ入力される波長光Ld,Lb,Lc,Laを検出する。例えば入力信号検出部55は、モニタ回路Mon#5,#7,#9,#11の監視結果に基づいて各波長光Ld,Lb,Lc,Laが出力される光分波器1の出力ポートP#1~#4を検出する。モニタ回路Mon#5,#7,#9,#11は、AMZ1e,1f,1h,1iから出力ポートP#1~#4に出力される出力光のパワーの監視結果を入力信号検出部55に通知する。
入力信号検出部55は、例えば、出力ポートP#1~#4のうち、監視結果のパワーが所定の閾値以上であるモニタ回路Mon#5,#7,#9,#11に対応する出力ポートを示す検出信号を制御部56に送信する。例えばモニタ回路Mon#5の監視結果のパワーが所定の閾値以上である場合、検出信号は、出力ポートP#1から波長光Ldが出力されていることを示し、モニタ回路Mon#11の監視結果のパワーが所定の閾値以上である場合、検出信号は、出力ポートP#4から波長光Laが出力されていることを示す。
制御部56は、波長光La~Ldが1つずつ順次に分波器1に入力されるように光源20を制御する。このとき、制御部56は、検出信号が示す光分波器1の出力ポートP#1~#4の接続先のMD30a~30dにデータ信号Da~Ddを出力するクロスコネクトスイッチ33の出力ポートP33,P34,P43,P44を特定する。ここで、制御部56は、例えば予めメモリ54に記憶された出力ポートP#1~#4及び出力ポートP33,P34,P43,P44の対応関係の情報を用いて特定を行う。
制御部56は、出力中の波長光La~Ldの中心波長λa~λd、検出信号が示す出力ポートP#1~#4、クロスコネクトスイッチ33の入力ポートP11,P12,P21,P22、及び出力ポートP33,P34,P43,P44の対応関係をメモリ57内のクロスコネクトスイッチ33の設定テーブルに登録する。制御部56は、AMZ1a~1iの光位相のずれの補償後、設定テーブルに従いクロスコネクトスイッチ33内の各スイッチSW#1~#4を設定する。つまり、制御部56は、各スイッチSW#1~#4の入力ポートP11,P12,P21,P22,P31,P32,P41,P42と出力ポートP13,P14,P23,P24,P33,P34,P43,P44の間の接続を設定する。
例えば制御部56は、光分波器1の出力ポートP#1からMD30aに入力される波長光Ldが、デジタル回路DPs_dからMD30aに入力されるデータ信号Ddにより光変調されるように、スイッチSW#2の入力ポートP22及び出力ポートP23を接続し、スイッチSW#3の入力ポートP32及び出力ポートP33を接続する。また、制御部56は、光分波器1の出力ポートP#4からMD30dに入力される波長光Laが、デジタル回路DPs_aからMD30dに入力されるデータ信号Daにより光変調されるように、スイッチSW#1の入力ポートP11及び出力ポートP14を接続し、スイッチSW#4の入力ポートP41及び出力ポートP44を接続する。
このように、制御部56は、波長光La~Ldの1つが光分波器1に入力中、入力信号検出部55が検出した波長光La~Ldが入力される変調器MD30d,30b,30c,30aに、デジタル回路DPs_a~DPs_dのうち、検出された波長光に応じたデジタル回路からデータ信号Da~Ddが入力されるようにクロスコネクトスイッチ33を制御する。なお、制御部56は、光源20、及びクロスコネクトスイッチ33を制御する第2制御部の一例である。
このため、各MD30a~30dには、光分波器1から入力される波長光Ld,Lb,Lc,Laに対応するデジタル回路DPs_d,DPs_b,DPs_c,DPs_aからデータ信号Dd,Db,Dc,Daがそれぞれ入力される。したがって、波長光Ld,Lb,Lc,Laは、中心波長λa~λdに応じたデータ信号Dd,Db,Dc,Daに基づいてそれぞれ光変調される。これにより、光分波装置91は、中心波長λa~λdごとに適切な光変調処理を実行することができる。
(制御部の動作)
図15は、制御部56の動作の一例を示すフローチャートである。制御部56は、クロスコネクトスイッチ33の設定を行うたびに本動作を実行する。
まず、制御部56は、光源20から全ての波長光La~Ldが出力されるように発光駆動部51を制御する(ステップSt21)。これにより、光分波器1に全ての波長光La~Ldが同時に入力され、出力ポートP#1~#4からランダムに波長光La~Ldが出力される。
次に制御部56は、各AMZ1a~1iの移相器Hu,Hdが光位相の調整を開始するように補償回路Inc#1~#3,Dec#1~#6に移相器Hu,Hdの制御を開始させる(ステップSt22)。これにより、各波長光La~Ldの光位相のずれが補償される。
光位相のずれの補償後、制御部56は、AMZ1a~1iの移相器Hu,Hdが光位相の調整を停止するように補償回路Inc#1~#3,Dec#1~#6に移相器Hu,Hdの制御を停止させる(ステップSt23)。このため、波長光La~Ldを1つずつ出力する前に、各波長光La~Ldに光分波器1の出力ポートP#1~#4が対応付けられる。
図16は、全ての波長光La~Ldが光分波器1に入力された状態の一例を示す図である。一例として、波長光La~Ldは光分波器1に分波されて、出力ポートP#1から波長光Ldが出力され、出力ポートP#2から波長光Lbが出力される。また、出力ポートP#3から波長光Lcが出力され、出力ポートP#4から波長光Laが出力される。このとき、補償回路Inc#1~#3,Dec#1~#6は移相器Hu,Hdに対する制御を実行している。このため、光分波器1内において波長光La~Ldは移相器Hu,Hdにより光位相のずれが補償される。
再び図15を参照すると、ステップSt23の動作の後、制御部56は、波長光La~Ldの中心波長λa~λdから1つの波長を選択する(ステップSt25)。なお、中心波長λa~λdの選択順序は限定されない。次に制御部56は、光源20から選択中の中心波長λa~λdの波長光La~Ldだけが出力されるように発光駆動部51を制御する(ステップSt26)。これにより、光分波器1に選択中の中心波長λa~λdの波長光La~Ldのみが入力され、出力ポートP#1~#4のうち、事前に対応付けられた出力ポートから波長光La~Ldが出力される。
次に制御部56は、入力信号検出部55により波長光La~Ldが検出されたか否かを判定する(ステップSt26)。制御部56は、入力信号検出部55から検出信号を受信することにより波長光La~Ldが検出されたか否かを判定する。波長光La~Ldが検出されていない場合(ステップSt26のNo)、再びステップSt26の処理が実行される。
また、波長光La~Ldが検出された場合(ステップSt26のYes)、制御部56は、検出信号に基づいて、波長光La~Ldの出力ポートP#1~#4、及びその出力ポートP#1~#4に対応するクロスコネクトスイッチ33の出力ポートP33,P34,P43,P44をメモリ54内の設定テーブルに登録する(ステップSt27)。
次に制御部56は、未選択の中心波長λa~λdの有無を判定する(ステップSt28)。未選択の中心波長λa~λdが有る場合(ステップSt28のNo)、制御部56は、他の中心波長λa~λdを選択して(ステップSt24)、ステップSt25以降の動作を再び実行する。
図17は、光分波器1に選択中の中心波長λaの波長光Laが入力された状態の一例を示す図である。制御部56は、発光駆動部51に対して中心波長λaを示す波長指示信号を送信することにより波長光Laの出力を指示する。これにより光源20は波長光Laのみを出力する。波長光Laは、光位相のずれの補償時に対応付けられた光分波器1の出力ポートP#4からMD30dに入力される。
このとき、クロスコネクトスイッチ33のクロスコネクト接続は初期設定の状態であるため、MD30dには、波長光Laに対応していないデジタル回路DPs_dからデータ信号Ddが入力される。このため、波長光Laは、その中心波長λaに対応していないデータ信号Ddにより光変調される。
図18は、メモリ57内の設定テーブルの一例を示す図である。設定テーブルには、波長光La~Ldの中心波長λa~λd、光分波器1の出力ポートID(P#1~#4)、クロスコネクトスイッチ25の入力ポートID(P11,P12,P21,P22)及び出力ポートID(P33,P34,P43、P44)が登録される。
中心波長λa~λd及びクロスコネクトスイッチ33の入力ポートIDは予め設定テーブルに登録されている。入力ポートP11,P12,P21,P22はデジタル回路DPs_a~DPs_dと1対1の関係でそれぞれ接続されているため、中心波長λa~λdと入力ポートP11,P12,P21,P22も1対1の関係で対応する。
制御部50は、検出信号から、波長光La~Ldを出力した光分波器1の出力ポートP#1~P#4を特定する。出力ポートP#1~#4はMD30a~30dにそれぞれ接続され、クロスコネクトスイッチ33の出力ポートP33,P34,P43、P44はMD30a~30dにそれぞれ接続されている。このため、出力ポートP#1~#4と出力ポートP33,P34,P43、P44は1対1の関係で対応する。
このため、制御部56は、例えばメモリ57内に予め記憶された上記の対応関係の情報から、検出信号が示す出力ポートP#1~#4に対応するクロスコネクトスイッチ33の出力ポートP33,P34,P43、P44を特定することができる。
例えば制御部56は、ステップSt24において中心波長λaを選択した場合、出力ポートP#4からの波長光Laを示す検出信号を受信する。このため、制御部56は、中心波長λaに対応する光分波器1の出力ポートIDとしてP#4を設定テーブルに登録する。
さらに制御部56は、出力ポートP#4に対応するクロスコネクトスイッチ33の出力ポートP44を特定して、その出力ポートIDであるP44を設定テーブルに登録する。なお、他の中心波長λb~λdについても同様の手法により光分波器1のクロスコネクトスイッチ25の出力ポートIDが特定される。
再び図15を参照すると、制御部56は、設定テーブルに基づいてクロスコネクトスイッチ33のクロスコネクト接続を決定し(ステップSt29)、その接続関係を示す選択信号によりクロスコネクトスイッチ33に設定する(ステップSt30)。
例えば制御部56は、データ信号Daがクロスコネクトスイッチ33の出力ポートP44から出力されるように、スイッチSW#1,#4に対しデータ信号Daの出力ポートP44と入力ポートP11の接続設定を実行する。また、制御部56は、データ信号Ddがクロスコネクトスイッチ33の出力ポートP33から出力されるように、スイッチSW#2,#3に対しデータ信号Ddの出力ポートP33と入力ポートP22の接続設定を実行する。
これにより、データ信号Da~Ddは、データ信号Da~Ddに対応する波長光La~Ldを光変調するMD30a~30dにそれぞれ入力される。このため、波長光La~Ldに対し中心波長λa~λdに応じた適切な光変調処理が実行される。
(第2実施例の変形例)
図19は、クロスコネクトスイッチ33aを含むデジタル信号処理部34aを備える光分波装置91aの一例を示す構成図である。図19において図14と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
デジタル信号処理部34aは、デジタル信号処理部34に代えて光分波装置91aに設けられ、クロスコネクトスイッチ33と同様のクロスコネクトスイッチ33aを含む。また、デジタル信号処理部34aはデジタル回路DPr_a~DPr_dを含む。クロスコネクトスイッチ33aはデジタル回路DPr_a~DPr_dの後段に接続されている。
本例においても、制御部56が上記と同様の手法によりクロスコネクトスイッチ33aを設定することで、MD30d,30b,30c,30aは、波長光La~Ldを、その中心波長λa~λdに応じたデジタル回路DPr_a~DPr_dから入力されるデータ信号Da~Ddにより光変調することができる。
図20は、クロスコネクトスイッチ33bを含むアナログ信号処理部31bを備える光分波装置91bの一例を示す構成図である。図20において図14と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
アナログ信号処理部31bは、アナログ信号処理部31に代えて光分波装置91bに設けられ、クロスコネクトスイッチ33と同様のクロスコネクトスイッチ33bを含む。
本例においても、制御部56が上記と同様の手法によりクロスコネクトスイッチ33aを設定することで、MD30d,30b,30c,30aは、波長光La~Ldを、その中心波長λa~λdに応じたデジタル回路DPr_a~DPr_dから入力されるデータ信号Da~Ddにより光変調することができる。
(第3実施例)
図21は、伝送装置9の一例を示す構成図である。図21において、図3及び図14と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
伝送装置9は、上記の光分波装置90,91の構成を含んでいる。なお、伝送装置9は、光分波装置90に代えて変形例の光分波装置90a,90bの構成を含んでもよく、さらに光分波装置91に代えて変形例の光分波装置91a,91bの構成を含んでもよい。
伝送装置9は、制御部58、メモリ59、波長多重信号光を送信する送信部91c、及び他の波長多重信号光を受信する受信部90cを有する。送信部91cは光分波装置91と同様の機能を有し、受信部90cは光分波装置90と同様の機能を有する。
受信部90cは、光源20、光スイッチ21、光分波器1、PD22a~22d、アナログ信号処理部23、AD24a~24d、クロスコネクトスイッチ25、デジタル信号処理部26、発光駆動部51、補償回路駆動部52a、及び入力信号検出部53を有する。光分波器1rは光分波器1と同様にAMZ1a~1iを有する。光分波器1rのAMZ1a~1iは、波長光La~Lbが互いに異なるPD22a~22dにそれぞれ出力されるように互いに接続されている。なお、光分波器1rのAMZ1a~1iは複数の第1非対称マッハツェンダ干渉計の一例である。補償回路駆動部52aは補償回路駆動部52と同様の機能を有する。
送信部91cは、光分波器1s、MD30a~30d、アナログ信号処理部31、DA32a~32d、クロスコネクトスイッチ33、デジタル信号処理部34、合波部37、補償回路駆動部52b、及び入力信号検出部55を有する。光分波器1sは光分波器1と同様にAMZ1a~1iを有する。光分波器1sのAMZ1a~1iは、波長光La~Ldが分波されて、互いに異なるMD30a~30dにそれぞれ出力されるように互いに接続されている。なお、光分波器1sのAMZ1a~1iは複数の第2非対称マッハツェンダ干渉計の一例である。補償回路駆動部52bは補償回路駆動部52と同様の機能を有する。
送信部91c及び受信部90cは波長光La~Ldの光源20を共有する。このため、光スイッチ21の一方の出力ポートPaは受信部90cの光分波器1rに光学的に接続され、他方の出力ポートPbは、符号210で示されるように送信部91cの光分波器1sに接続されている。
光スイッチ21は、制御部58からの切替信号に従って、光源20からの波長光La~Ldの出力ポートPa,Pbを切り替える。波長光La~Ldが送信部91cの光分波器1sに入力されている場合、送信部91cは波長光La~Ldをデータ信号Da~Ddの送信光として用いる。この場合、MD30a~30dは、上述したように波長光La~Ldの検出に応じてクロスコネクトスイッチ33を設定した後、波長光La~Ldをデータ信号Da~Ddに基づき光変調することにより信号光Sa’~Sd’をそれぞれ生成する。信号光Sa’~Sd’は合波部37により波長多重信号光Smuxに合波されて受信装置に送信される。
また、波長光La~Ldが受信部90cの光分波器1rに入力されている場合、クロスコネクトスイッチ25は、上述したように波長光La~Ldから変換された電気信号Ea~Edの検出結果に基づいて設定される。
制御部58はCPUなどのプロセッサなどを含む回路などにより実現される。制御部58は、光源20、光スイッチ21、クロスコネクトスイッチ25,33を制御する第3制御部の一例である。また、メモリ57には、図8及び図18に示された設定テーブルが格納されている。
制御部58は、制御部50と同様の手法により受信部90cのクロスコネクトスイッチ25を設定する受信設定モード、及び制御部56と同様の手法により送信部91cのクロスコネクトスイッチ33を設定する送信設定モードを有する。なお、受信設定モードは、クロスコネクトスイッチ25を制御する第1制御モードの一例であり、送信設定モードは、クロスコネクトスイッチ33を制御する第2制御モードの一例である。制御部58は、例えば、不図示のネットワーク監視制御装置により動作モードを受信設定モード及び送信設定モードの一方に切り替えられる。
図22は、制御部56の動作の一例を示すフローチャートである。本動作は、例えば伝送装置9の起動時に実行される。
制御部56は、動作モードが送信設定モードであるか否かを判定する(ステップSt41)。動作モードが送信設定モードである場合(ステップSt41のYes)、制御部56は、波長光La~Ldが送信部91cの光分波器1sに入力されるように光スイッチ21を切り替える制御を実行する(ステップSt42)。次に制御部56は、図15と同様の手法により送信部91cのクロスコネクトスイッチ33を設定する(ステップSt43)。
また、動作モードが送信設定モードではない場合(ステップSt41のNo)、制御部56は、動作モードが受信設定モードであるか否かを判定する(ステップSt44)。動作モードが受信設定モードではない場合(ステップSt44のNo)、制御部56は動作を終了する。
また、動作モードが受信設定モードである場合(ステップSt44のNo)、制御部56は、波長光La~Ldが受信部90cの光分波器1rに入力されるように光スイッチ21を切り替える制御を実行する(ステップSt45)。次に制御部56は、図5と同様の手法により受信部90cのクロスコネクトスイッチ25を設定する(ステップSt46)。
したがって、伝送装置9は、光分波装置90,91と同様に波長光La~Ldに適切な信号処理を実行することができる。
(クロスコネクトスイッチの他の例)
図23は、光源20の波長光の波長数が8である場合に用いられるクロスコネクトスイッチ25nの一例を示す構成図である。クロスコネクトスイッチ25nは、多段接続された2×2のスイッチSW#1~#12を有する。各スイッチSW#1~#12は、例えばBanyanスイッチである。
クロスコネクトスイッチ25nは、波長数と同じ8個の入力ポートPin及び出力ポートPoutを有する。クロスコネクトスイッチ25nは、光分波装置90に用いられる場合、8つの電気信号が入出力され、各電気信号の出力先を選択する。また、クロスコネクトスイッチ25nは、光分波装置91に用いられる場合、8つのデータ信号が入出力され、各MD30a~30dに対するデータ信号の入力元を選択する。これにより、光分波装置90,91は8つの波長光に対応することができる。なお、波長数をNとした場合、クロスコネクトスイッチ25n内のスイッチSW#1~#12の段数はlogNである。
(消費電力の対比)
図24は、光分波器1の分波対象の波長数に対する移相器Hu,Hdの消費電力の変化の一例を示す図である。丸印は、光分波装置90,91に用いられたときの光分波器1の各AMZ1a~1iの移相器Hu,Hdの消費電力の合計を示す。バツ印は、図2に示された手法(以下、比較手法と表記)に用いられたときの光分波器1の各AMZ1a~1iの移相器Hu,Hdの消費電力の合計を示す。
比較手法では、出力ポートP#1~#4が波長光La~Ldに対して固定的に割り当てられる。このため、各補償回路Inc#1~#3,Dec#1~#12は、波長光La~Ldごとの経路Kに沿って、その波長光La~Ldの中心波長λa~λdに透過帯域のピークが一致するように移相器Hu,Hdを制御する。
これに対し、光分波装置90,91では、出力ポートP#1~#4が波長光La~Ldに対して自由に割り当てられる。このため、各補償回路Inc#1~#3,Dec#1~#12は、消費電力を最小とする波長光La~Ldの中心波長λa~λdに透過帯域のピークが一致するように移相器Hu,Hdを制御することができる。したがって、光分波装置90,91の場合、比較手法より消費電力が低減される。
(第4実施例)
図25は、第4実施例の光分波装置90を示す構成図である。なお、図25において図3を参照して説明した第1実施例の光分波装置90と同一の構成には同一の符号を付し、基本的にその詳細な説明は省略する。
第4実施例の光分波装置90は、複数の波長可変光源28、第1光スイッチ21a、第2光スイッチ21b、光分波器1、及び光-電気変換器(O/E)27a~27dを有する。O/E27a~27dは、90度光ハイブリッド回路とBPD(Balanced Photodiode)とを含んでいる。また、光分波装置90は、アナログ信号処理部23、AD24a~24d、クロスコネクトスイッチ25、及びデジタル信号処理部26を有する。さらに、光分波装置90は、制御部50、発光駆動部51、補償回路駆動部52、メモリ54、及び出力光検出部60を有する。発光駆動部51、補償回路駆動部52、出力光検出部60、アナログ信号処理部23、及びデジタル信号処理部26は、例えばFPGAやASICなどにより実現される。制御部50は、CPUなどのプロセッサなどを含む回路などにより実現される。なお、第4実施例の光分波器1は第3分波部の一例である。
第1光スイッチ21aは、2つの入力ポート及び1つの出力ポートPaを有する。一方の入力ポートには送信装置80から複数の信号光Sa~Sdの波長多重信号光が入力され、他方の入力ポートには第2光スイッチ21bから波長光La~Ldのいずれか1つが選択的に入力される。第2光スイッチ21bは、1つの入力ポート及び2つの出力ポートを有する。入力ポートには複数の波長可変光源28の1つから波長光La~Ldのいずれか1つが選択的に入力される。
複数の波長可変光源28は、それぞれ、波長間隔が一定である複数の波長光La~Ldの1つを切り替えて出力する第3光源の一例である。複数の波長可変光源28の1つは第2光スイッチ21bの入力ポートと光学的に接続されている。複数の波長可変光源28の1つを除いた残りの3つの波長可変光源28は、それぞれ、O/E27b~27dの90度光ハイブリッド回路と光学的に接続されている。発光駆動部51は、制御部50から入力される波長指示信号に従って複数の波長可変光源28を駆動する。複数の波長可変光源28は、それぞれ、波長指示信号により指示された中心波長λa~λdの波長光La~Ldをそれぞれ出力する。なお、制御部50は、複数の波長可変光源28及びクロスコネクトスイッチ25を制御する第3制御部の一例である。
第1光スイッチ21aは、制御部50から入力される切替信号に従って、入力光の入力元を第2光スイッチ21bと送信装置80のどちらかに切り替える。すなわち、第1光スイッチ21aは、入力光を、波長光La~Ldの1つ、及び波長光La~Ldと中心波長λa~λdが共通する波長多重信号光から選択する選択部の一例である。出力ポートPaは光分波器1の入力ポートPinと光学的に接続されている。第2光スイッチ21bは、制御部50から入力される切替信号に従って、波長光La~Ldを出力する出力ポートを切り替える。出力ポートの一方は第1光スイッチ21aの入力ポートと光学的に接続されている。出力ポートの他方はO/E27aの90度光ハイブリッド回路と光学的に接続されている。制御部50は、クロスコネクトスイッチ25の設定を行う場合、波長光La~Ldが出力ポートPaから出力されるように第1光スイッチ21a及び第2光スイッチ21bを切り替える。
波長光La~Ldは複数の波長可変光源28の1つから光分波器1に入力されて波長ごとに分波される。光分波器1のAMZ1a~1iは、波長光La~Ldが互いに異なるO/E27a~27dの90度光ハイブリッド回路にそれぞれ出力されるように互いに接続されている。
制御部50は、クロスコネクトスイッチ25の設定に先立ち、第1光スイッチ21aを制御し、波長多重信号光を光分波器1に出力させ、さらに全ての補償回路Inc#i,Dec#jの動作を開始させる。光分波器1に入力された波長多重信号光は、補償回路Inc#i,Dec#jにより光位相が補償され、信号光Sa~Sdに分波されて、出力ポートP#1~#4からランダムに出力される。波長多重信号光を事前に光分波器1に入力しておくことで、後に出力ポートP#1~#4から出力光として出力される波長光La~Ldを検出する際のノイズを抑えることができる。
本例では、出力ポートP#1から信号光Sdが出力され、出力ポートP#2から信号光Sbが出力され、出力ポートP#3から信号光Scが出力され、出力ポートP#4から信号光Saが出力されると仮定する。制御部50は、各信号光Sa~Sdが出力ポートP#1~#4から出力された後、全ての補償回路Inc#i,Dec#jの動作を停止させ、複数の波長可変光源28の1つに対し各波長光La~Ldを1つずつ切り替えて光分波器1に出力させる。
例えば、図26に示すように、制御部50は、複数の波長可変光源28の1つに対し波長光Laを光分波器1に出力させる。波長光Laは光分波器1からO/E27dに入力される。同様に、制御部50が、複数の波長可変光源28の1つに対し各波長光Lb~Ldを1つずつ切り替えて光分波器1に出力させることで、波長光Lb~Ldはそれぞれ光分波器1からO/E27a~27cのいずれかに入力される。例えば、図27に示すように、制御部50が、複数の波長可変光源28の1つに対し波長光Ldを光分波器1に出力させると、波長光Ldは光分波器1からO/E27aに入力される。出力ポートP#1~#4は波長光La~Ldの入力の有無を出力光検出部60に通知する。
O/E27aの90度光ハイブリッド回路は、図28に示すように、波長光Ldを局発光として分波光としての信号光Sdを検波し、O/E27bの90度光ハイブリッド回路は波長光Lbを局発光として分波光としての信号光Sbを検波する。O/E27cの90度光ハイブリッド回路は、図28に示すように、波長光Lcを局発光として分波光としての信号光Scを検波し、O/E27dの90度光ハイブリッド回路は波長光Laを局発光として分波光としての信号光Saを検波する。複数の90度光ハイブリッド回路は複数の検波部の一例である。分波光としての信号光Sa~Sdはそれぞれ90度光ハイブリッド回路からBPDに入力される。
O/E27aのBPDは、図28に示すように、信号光Sdを電気信号Ed´に変換し、O/E27bのBPDは信号光Lbを電気信号Eb´に変換する。O/E27cのBPDは、図28に示すように、信号光Scを電気信号Ec´に変換し、O/E27dのBPDは信号光Saを電気信号Ea´に変換する。BPDは複数の変換部の一例である。電気信号Ea´~Ed´はBPDからアナログ信号処理部23に入力される。
アナログ信号処理部23は、電気信号Ea´~Ed´に対しアナログ的な信号処理を行うアナログ回路AP#1~#4を有する。電気信号Ed´はアナログ回路AP#1に入力され、電気信号Eb´はアナログ回路AP#2に入力される。電気信号Ec´はアナログ回路AP#3に入力され、電気信号Ea´はアナログ回路AP#4に入力される。電気信号Ea´~Ed´はアナログ信号処理部23からAD24a~24dに入力される。
AD24a~24dは電気信号Ed´,Eb´,Ec´,Ea´をアナログ信号からデジタル信号に変換する。電気信号Ed´,Eb´,Ec´,Ea´はAD24a~24dからクロスコネクトスイッチ25に入力される。
クロスコネクトスイッチ25は、第3スイッチ部の一例であり、複数の出力先から電気信号Ea´~Ed´の出力先をそれぞれ選択する。クロスコネクトスイッチ25の後段にはデジタル信号処理部26が接続されている。デジタル信号処理部26は、電気信号Ea´~Ed´に対しデジタル信号処理をそれぞれ実行するデジタル回路DPr_a~DPr_bを含んでいる。クロスコネクトスイッチ25は、制御部50から入力される選択信号に従って、各電気信号Ea´~Ed´の出力先としてデジタル回路DPr_a~DPr_dのいずれかを選択する。
各スイッチSW#1~#4は、入力ポートP11,P12,P21,P22,P31,P32,P41,P42と出力ポートP13,P14,P23,P24,P33,P34,P43,P44の間の接続を選択信号に従って切り替えることができる。このため、クロスコネクトスイッチ25は、AD24a~24dから入力される電気信号Ed´,Eb´,Ec´,Ea´を、選択信号に従って任意のデジタル回路DPr_a~DPr_dに出力することができる。
デジタル回路DPr_a~DPr_dは、各電気信号Ea´~Ed´に対して各信号光Sa~Sdが伝送路中で生じた劣化を補償するためのデジタル信号処理を行う。デジタル回路DPr_a~DPr_dは、中心波長λa~λdに応じたデジタル信号処理を行う。このため、デジタル回路DPr_aは、信号光Saから変換された電気信号Ea´専用の回路である。デジタル回路DPr_bは、信号光Sbから変換された電気信号Eb´専用の回路である。デジタル回路DPr_cは、信号光Scから変換された電気信号Ec´専用の回路である。デジタル回路DPr_dは、信号光Sdから変換された電気信号Ed´専用の回路である。
出力光検出部60は、第3検出部の一例であり、出力ポートP#1~#4からそれぞれ出力される分波光としての波長光La~Ldの波長λa~λdを検出する。制御部50は、出力光検出部60が検出した波長λa~λdの信号光Sa~Sdが、デジタル回路DPr_a~DPr_dのうち、電気信号Ea´~Ed´の変換元の信号光Sa~Sdに応じた出力先に出力されるようにクロスコネクトスイッチ25を制御する。
例えば出力光検出部60は、出力ポートP#1~#4からの通知に基づき波長光Ld,Lb,Lc,Laの波長λa~λdを検出する。出力光検出部60は、波長光Ld,Lb,Lc,Laの入力の通知元の出力ポートP#1~#4を示す検出信号を制御部50に送信する。
制御部50は、出力中の波長光La~Ldの波長λa~λd、検出信号に応じた出力ポートP#1~#4、出力ポートP#1~#4の接続先のクロスコネクトスイッチ25の入力ポートP11,P12,P21,P22、出力ポートP33,P34,P43,P44、複数の波長可変光源28の1つのチャネルの対応関係を、図29に示すように、メモリ54内のクロスコネクトスイッチ25の設定テーブルに登録する。
制御部50は、AMZ1a~1iの光位相のずれの補償後、設定テーブルに従いクロスコネクトスイッチ25内の各スイッチSW#1~#4を設定する。つまり、制御部50は、各スイッチSW#1~#4の入力ポートP11,P12,P21,P22,P31,P32,P41,P42と出力ポートP13,P14,P23,P24,P33,P34,P43,P44の間の接続を設定する。
例えば制御部50は、図28に示すように、光分波器1の出力ポートP#1からスイッチSW#1の入力ポートP11に入力される電気信号Ed´がデジタル回路DPr_dに出力されるように、スイッチSW#1の入力ポートP11及び出力ポートP14を接続し、スイッチSW#4の入力ポートP41及び出力ポートP44を接続する。また、制御部50は、光分波器1の出力ポートP#4からスイッチSW#2の入力ポートP22に入力される電気信号Ea´がデジタル回路DPr_aに出力されるように、スイッチSW#2の入力ポートP22及び出力ポートP23を接続し、スイッチSW#3の入力ポートP32及び出力ポートP33を接続する。
また、制御部50は、光分波器1の出力ポートP#2からスイッチSW#1の入力ポートP12に入力される電気信号Eb´がデジタル回路DPr_bに出力されるように、スイッチSW#1の入力ポートP12及び出力ポートP13を接続し、スイッチSW#3の入力ポートP31及び出力ポートP34を接続する。また、制御部50は、光分波器1の出力ポートP#3からスイッチSW#2の入力ポートP21に入力される電気信号Ec´がデジタル回路DPr_cに出力されるように、スイッチSW#2の入力ポートP21及び出力ポートP24を接続し、スイッチSW#4の入力ポートP42及び出力ポートP43を接続する。
これにより、各信号光Sa~Sdは、電気信号Ea´~Ed´に変換された後、クロスコネクトスイッチ25を介して、中心波長λa~λdに応じた適切なデジタル回路DPr_a~DPr_dに入力される。したがって、光分波装置90は、中心波長λa~λdごとに適切な信号処理を実行することができる。
(制御部の動作)
図30は、制御部50の動作の一例を示すフローチャートである。制御部50は、クロスコネクトスイッチ25の設定を行うたびに本動作を実行する。
まず、制御部50は、波長多重信号光が光分波器1に入力されるように第1光スイッチ21a及び第2光スイッチ21bを切り替える(ステップSt61)。これにより、第1光スイッチ21aは、送信装置80と接続された入力ポートを入力元として選択する(図25参照)。第2光スイッチ21bは、O/E27aと接続された出力ポートを出力先として選択する(図25参照)。
次に制御部50は、各AMZ1a~1iの移相器Hu,Hdが光位相の調整を開始するように補償回路Inc#1~#3,Dec#1~#6に移相器Hu,Hdの制御を開始させる(ステップSt62)。これにより、送信装置80から出力される波長多重信号光が光分波器1に入力され、各信号光Sa~Sdの光位相のずれが補償される。
光位相のずれの補償後、制御部50は、AMZ1a~1iの移相器Hu,Hdが光位相の調整を停止するように補償回路Inc#1~#3,Dec#1~#6に移相器Hu,Hdの制御を停止させる(ステップSt63)。これにより、後に出力ポートP#1~#4から出力光として出力される波長光La~Ldを検出する際のノイズを抑えることができる。
ステップSt63の動作の後、制御部50は、波長光La~Ldが光分波器1に入力されるように第1光スイッチ21a及び第2光スイッチ21bを切り替える(ステップSt64)。これにより、第1光スイッチ21aは、第2光スイッチ21bと接続された入力ポートを入力元として選択する(図26参照)。第2光スイッチ21bは、第1光スイッチ21aと接続された出力ポートを出力先として選択する(図26参照)。
次に制御部50は、波長光La~Ldの中心波長λa~λdから1つの中心波長λaを選択する(ステップSt65)。次に制御部50は、選択中の中心波長λaの波長光Laだけが複数の波長可変光源28の1つから出力されるように発光駆動部51を制御する(ステップSt66)。これにより、光分波器1に選択中の中心波長λaの波長光Laのみが入力され、出力ポートP#1~#4のいずれかから分波光としての波長光Laが出力される。本実施形態では、出力ポートP#4から波長光Laが出力される(図26参照)。
次に制御部50は、出力光検出部60により波長光Laの波長λaが検出されたか否かを判定する(ステップSt67)。制御部50は、出力光検出部60から検出信号を受信することにより波長λaが検出されたか否かを判定する。波長λaが検出されていない場合(ステップSt67のNo)、再びステップSt67の処理が実行される。
また、波長λaが検出された場合(ステップSt67のYes)、制御部50は、出力中の波長光Laの中心波長λa、検出信号に応じた出力ポートP#4、出力ポートP##4の接続先のクロスコネクトスイッチ25の入力ポートP22、出力ポートP44、複数の波長可変光源28の1つのチャネル#1の対応関係をメモリ54内のクロスコネクトスイッチ25の設定テーブルに登録する(ステップSt68)。
次に制御部50は、未選択の中心波長λa~λdの有無を判定する(ステップSt69)。未選択の中心波長λa~λdが有る場合(ステップSt69のYes)、制御部50は、次の中心波長λbを選択して(ステップSt65)、ステップSt66以降の動作を再び実行する。ステップSt65からSt69を繰り返すことにより、中心波長λa~λdまでの設定テーブルへの登録が完了する(図29参照)。
次に制御部50は、設定登録テーブルに基づいて、選択されていない非選択の中心波長λa~λcの波長光La~Lcが複数の波長可変光源28の残りから出力されるように発光駆動部51を制御する(ステップSt70)。これにより、図31に示すように、中心波長λdの波長光Ldは第1光スイッチ21a及び第2光スイッチ21bを介してO/E27aに入力されている状態で、中心波長λaの波長光LaがO/E27dに入力される。同様に、中心波長λbの波長光LbがO/E27bに入力され、中心波長λcの波長光LaがO/E27cに入力される。
次に制御部50は、設定テーブルに基づいてクロスコネクトスイッチ25のクロスコネクト接続を決定し(ステップSt71)、その接続関係を示す選択信号によりクロスコネクトスイッチ25に設定する(ステップSt72)。例えば、制御部50は、電気信号Ea´がクロスコネクトスイッチ25の出力ポートP33から出力されるように、スイッチSW#2,#3に対し電気信号Eaの入力ポートP22と出力ポートP33の接続設定を実行する(図28参照)。また、制御部50は、電気信号Ed´がクロスコネクトスイッチ25の出力ポートP44から出力されるように、スイッチSW#1,#4に対し電気信号Edの入力ポートP11と出力ポートP44の接続設定を実行する(図28参照)。
これにより、電気信号Ea´~Ed´は、波長光La~Ldの中心波長λa~λdに応じたデジタル回路DPr_a~DPr_dにそれぞれ入力される。
次に制御部50は、信号光Sa~Sdを含む波長多重信号光が光分波器1に入力されるように第1光スイッチ21aを切り替え、波長光LaがO/E27aに直接的に入力されるように第2光スイッチ21bを切り替える(ステップSt73)。すなわち、制御部50は、第1光スイッチ21aの入力元を第2光スイッチ21bから送信装置80に切り替える。また、制御部50は、第2光スイッチ21bの出力先を第1光スイッチ21aからO/E27aに切り替える。
これにより、波長多重信号光が光分波器1に入力されると、波長多重信号光が光分波器1により分波されて、分波光としての信号光Sa~SdがO/E27d~27aに入力される。また、波長光La~Ldが局発光としてO/E27d~27aに入力される。O/E27d~27aの90°ハイブリッド光回路は、それぞれ局発光に基づいて、信号光Sa~Sdを検波し、電気信号Ea´~Ed´を出力する。電気信号Ea´~Ed´はO/E27d~27aのBPD、アナログ信号処理部23、及びA/D24d~24aを介して、クロスコネクトスイッチ27に入力される。そして、ステップSt72の設定によって、電気信号Ea´~Ed´は中心波長λa~λdに応じたデジタル回路DPr_a~DPr_dにそれぞれ入力され、デジタル信号処理が実行されて出力される(図28参照)。このように、光分波装置90は、中心波長λa~λdごとに適切な信号処理を実行することができる。
なお、各実施例において光分波器1,1r,1sの構成として、図1に示されるように、前段分波回路11及び後段分波回路12,13がそれぞれ3個のAMZ1a~1iを含み、ツリー状に多段接続された例を挙げた。しかし、光分波器1,1r,1sの構成は、波長光La~Ldが複数のAMZにより分波されて互いに異なる出力ポートP#1~#4から出力されればよく、上記の例に限定されない。
上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能である。
なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
(付記1) 波長間隔が一定である複数の波長光を出力する第1光源と、
前記複数の波長光を分波する第1分波部と、
前記複数の波長光を複数の電気信号にそれぞれ変換する複数の変換部と、
前記複数の変換部からそれぞれ出力される前記複数の電気信号を検出する第1検出部と、
複数の出力先から前記複数の電気信号の各々の出力先を選択する第1スイッチ部と、
前記第1光源及び前記第1スイッチ部を制御する第1制御部とを有し、
前記第1分波部は、それぞれ、一対のアームの長さが相違する複数の非対称マッハツェンダ干渉計を有し、
前記複数の非対称マッハツェンダ干渉計は、前記第1光源から入力された前記複数の波長光が分波されて、前記複数の変換部のうち、互いに異なる変換部にそれぞれ出力されるように互いに接続され、
前記第1制御部は、
前記複数の波長光が1つずつ順次に前記第1分波部に入力されるように前記第1光源を制御し、
前記複数の電気信号のうち、前記第1検出部が検出した電気信号が、前記複数の出力先のうち、前記電気信号の変換元の波長光に応じた出力先に出力されるように前記第1スイッチ部を制御することを特徴とする光分波装置。
(付記2) 前記第1検出部は、前記複数の変換部から前記第1スイッチ部に入力される前記複数の電気信号を検出することを特徴とする付記1に記載の光分波装置。
(付記3) 前記複数の非対称マッハツェンダ干渉計の前記一対のアームには、前記一対のアーム内の光位相をそれぞれ調整する移相器が設けられていることを特徴とする付記1または2に記載の光分波装置。
(付記4) 前記第1制御部は、
前記複数の波長光が前記第1分波部に入力されるように前記第1光源を制御し、
前記複数の波長光が前記第1分波部に入力されているとき、前記複数の非対称マッハツェンダ干渉計の各々の前記移相器に前記光位相を調整させ、
前記複数の波長光が1つずつ順次に前記第1分波部に入力されるとき、前記複数の非対称マッハツェンダ干渉計の各々の前記移相器に前記光位相の調整を停止させることを特徴とする付記3に記載の光分波装置。
(付記5) 前記複数の波長光と中心波長がそれぞれ一致する複数の信号光を含む波長多重信号光、及び前記複数の波長光から、前記第1分波部に入力される光を選択する光スイッチを有し、
前記第1制御部は、前記複数の波長光が前記光スイッチから前記第1分波部に入力されるように前記光スイッチを制御して前記第1スイッチ部を制御し、前記第1スイッチ部の制御の終了後、前記波長多重信号光が前記光スイッチから前記第1分波部に入力されるように前記光スイッチを制御することを特徴とする付記1乃至4の何れかに記載の光分波装置。
(付記6) 波長間隔が一定である複数の波長光を出力する第2光源と、
前記複数の波長光を分波する第2分波部と、
前記第2分波部により分波された前記複数の波長光を複数のデータ信号に基づきそれぞれ光変調する複数の光変調器と、
前記複数の光変調器にそれぞれ入力される前記複数の波長光を検出する第2検出部と、
複数の入力元から前記複数の光変調器に対する前記複数のデータ信号の入力元をそれぞれ選択する第2スイッチ部と、
前記第2光源及び前記第2スイッチ部を制御する第2制御部とを有し、
前記第2分波部は、それぞれ、一対のアームの長さが相違する複数の非対称マッハツェンダ干渉計を有し、
前記複数の非対称マッハツェンダ干渉計は、前記第2光源から入力された前記複数の波長光が分波されて、前記複数の変調器のうち、互いに異なる変調器にそれぞれ出力されるように互いに接続され、
前記第2制御部は、
前記複数の波長光が1つずつ順次に前記第2分波部に入力されるように前記第2光源を制御し、
前記複数の波長光のうち、前記第2検出部が検出した波長光が入力される変調器に、前記複数の入力元のうち、前記波長光に応じた入力元からデータ信号が入力されるように前記第2スイッチ部を制御することを特徴とする光分波装置。
(付記7) 前記複数の非対称マッハツェンダ干渉計の前記一対のアームには、前記一対のアーム内の光位相をそれぞれ調整する移相器が設けられていることを特徴とする付記6に記載の光分波装置。
(付記8) 前記第2制御部は、
前記複数の波長光が前記第2分波部に入力されるように前記第2光源を制御し、
前記複数の波長光が前記第2分波部に入力されているとき、前記複数の非対称マッハツェンダ干渉計の各々の前記移相器に前記光位相を調整させ、
前記複数の波長光が1つずつ順次に前記第2分波部に入力されるとき、前記複数の非対称マッハツェンダ干渉計の各々の前記移相器に前記光位相の調整を停止させることを特徴とする付記7に記載の光分波装置。
(付記9) 波長間隔が一定である複数の波長光を出力する光源と、
前記複数の波長光を分波する第1及び第2分波部と、
前記複数の波長光の出力先を前記第1分波部または前記第2分波部から選択する光スイッチと、
前記第1分波部により分波された前記複数の波長光を複数の電気信号にそれぞれ変換する複数の変換部と、
前記複数の変換部からそれぞれ出力される前記複数の電気信号を検出する第1検出部と、
複数の出力先から前記複数の電気信号の各々の出力先を選択する第1スイッチ部と、
前記第2分波部により分波された前記複数の波長光を複数のデータ信号に基づきそれぞれ光変調する複数の光変調器と、
前記複数の波長光のうち、前記複数の光変調器にそれぞれ入力される波長光を検出する第2検出部と、
複数の入力元から前記複数の光変調器に対する前記複数のデータ信号の入力元をそれぞれ選択する第2スイッチ部と、
前記光源、前記光スイッチ、前記第1スイッチ部、及び前記第2スイッチ部を制御する第3制御部とを有し、
前記第1分波部は、それぞれ、一対のアームの長さが相違する複数の第1非対称マッハツェンダ干渉計を有し、
前記第2分波部は、それぞれ、一対のアームの長さが相違する複数の第2非対称マッハツェンダ干渉計を有し、
前記複数の第1非対称マッハツェンダ干渉計は、前記光源から入力された前記複数の波長光が分波されて、前記複数の変換部のうち、互いに異なる変換部にそれぞれ出力されるように互いに接続され、
前記複数の第2非対称マッハツェンダ干渉計は、前記光源から入力された前記複数の波長光が分波されて、前記複数の変調器のうち、互いに異なる変調器にそれぞれ出力されるように互いに接続され、
前記第3制御部は、
前記第1スイッチ部を制御する第1制御モード、及び前記第2スイッチ部を制御する第2制御モードを有し、
前記第1制御モードにおいて、
前記複数の波長光が前記第1分波部に入力されるように前記光スイッチを制御し、
前記複数の波長光が1つずつ順次に前記第1分波部に入力されるように前記光源を制御し、
前記第1検出部が検出した電気信号が、前記複数の出力先のうち、前記電気信号の変換元の波長光に応じた出力先に出力されるように前記第1スイッチ部を制御し、
前記第2制御モードにおいて、
前記複数の波長光が前記第2分波部に入力されるように前記光スイッチを制御し、
前記複数の波長光が1つずつ順次に前記第2分波部に入力されるように前記光源を制御し、
前記複数の波長光のうち、前記第2検出部が検出した波長光が入力される変調器に、前記複数の入力元のうち、前記波長光に応じた入力元からデータ信号が入力されるように前記第2スイッチ部を制御することを特徴とする伝送装置。
(付記10) 前記第1検出部は、前記複数の変換部から前記第1スイッチ部に入力される前記複数の電気信号を検出することを特徴とする付記1に記載の光分波装置。
(付記11) 前記複数の第1及び第2非対称マッハツェンダ干渉計の前記一対のアームには、前記一対のアーム内の光位相をそれぞれ調整する移相器が設けられていることを特徴とする付記9または10に記載の光分波装置。
(付記12) 前記第3制御部は、前記第1制御モードにおいて、
前記複数の波長光が前記第1分波部に入力されるように前記光源を制御し、
前記複数の波長光が前記第1分波部に入力されているとき、前記複数の第1非対称マッハツェンダ干渉計の各々の前記移相器に前記光位相を調整させ、
前記複数の波長光が1つずつ順次に前記第1分波部に入力されるとき、前記複数の第1非対称マッハツェンダ干渉計の各々の前記移相器に前記光位相の調整を停止させることを特徴とする付記11に記載の伝送装置。
(付記13) 前記第3制御部は、前記第2制御モードにおいて、
前記複数の波長光が前記第2分波部に入力されるように前記光源を制御し、
前記複数の波長光が前記第2分波部に入力されているとき、前記複数の第2非対称マッハツェンダ干渉計の各々の前記移相器に前記光位相を調整させ、
前記複数の波長光が1つずつ順次に前記第2分波部に入力されるとき、前記複数の第2非対称マッハツェンダ干渉計の各々の前記移相器に前記光位相の調整を停止させることを特徴とする付記11または12に記載の伝送装置。
(付記14) 波長間隔が一定である複数の波長光の1つをそれぞれ出力する複数の第3光源と、
入力光を波長ごとに分波する第3分波部と、
前記入力光を、前記複数の波長光の1つ、及び、前記複数の波長光と波長がそれぞれ共通する複数の信号光の波長多重信号光から選択する選択部と、
前記第3分波部により分波された複数の分波光を、前記複数の第3光源からそれぞれ出力される前記複数の波長光によりそれぞれ検波する複数の検波部と、
検波された前記複数の分波光を複数の電気信号にそれぞれ変換する複数の変換部と、
複数の出力先から前記複数の電気信号の各々の出力先を選択する第3スイッチ部と、
前記複数の分波光の波長を検出する検出部と、
前記選択部、前記複数の第3光源、及び前記第3スイッチ部を制御する第3制御部とを有し、
前記第3分波部は、それぞれ、一対のアームの長さが相違する複数の非対称マッハツェンダ干渉計を有し、
前記複数の非対称マッハツェンダ干渉計は、前記複数の分波光が、前記複数の検波部のうち、互いに異なる検波部にそれぞれ出力されるように互いに接続され、
前記第3制御部は、
前記入力光が、前記波長多重信号光から前記複数の波長光の1つに切り替わるように前記選択部を制御し、
前記複数の波長光が1つずつ順次に前記第3分波部に入力されるように前記複数の第3光源の1つを制御し、
前記複数の電気信号の各々が、前記複数の出力先のうち、変換元の前記分波光の波長に応じた出力先に出力されるように、前記検出部が検出した波長に基づき前記第3スイッチ部を制御し、
前記複数の分波光が、前記複数の波長光のうち、各々の波長に応じた波長光により検波されるように、前記複数の第3光源がそれぞれ出力する前記複数の波長光の波長を、前記検出部が検出した波長に基づき制御することを特徴とする光分波装置。
1,1r,1s 光分波器
1a~1i 非対称マッハツェンダ干渉計
9 伝送装置
20 光源
21 光スイッチ
21a 第1光スイッチ
21b 第2光スイッチ
22a~22d フォトダイオード
25,25s,25r,25n クロスコネクトスイッチ
27a~27d 光-電気変換器
28 波長可変光源
33,33a,33b クロスコネクトスイッチ
30a~30d 光変調器
50,56,58 制御部
53,55 入力信号検出部
60 出力光検出部
90,90a,90b 光分波装置
91,91a,91b 光分波装置
Inc#i(i:正の整数) 補償回路
Dec#j(j:正の整数) 補償回路
Mon#m(m:正の整数) モニタ回路
Au,Ad アーム
Hu,Hd 移相器

Claims (8)

  1. 波長間隔が一定である複数の波長光を出力する第1光源と、
    前記複数の波長光を分波し、複数の出力ポートの1つからランダムに出力する第1分波部と、
    前記第1分波部からそれぞれ出力される前記複数の波長光を複数の電気信号にそれぞれ変換する複数の変換部と、
    前記複数の変換部からそれぞれ出力される前記複数の電気信号を検出する第1検出部と、
    複数の出力先から前記複数の電気信号の各々の出力先を選択する第1スイッチ部と、
    前記第1光源及び前記第1スイッチ部を制御する第1制御部とを有し、
    前記第1分波部は、それぞれ、一対のアームの長さが相違する複数の非対称マッハツェンダ干渉計を有し、
    前記複数の非対称マッハツェンダ干渉計は、前記第1光源から入力された前記複数の波長光が分波されて、前記複数の変換部のうち、互いに異なる変換部にそれぞれ出力されるように互いに接続され、
    前記第1制御部は、
    前記複数の波長光が1つずつ順次に前記第1分波部に入力されるように前記第1光源を制御し、
    前記複数の電気信号のうち、前記第1検出部が検出した電気信号が、前記複数の出力先のうち、前記電気信号の変換元の波長光に応じた出力先に出力されるように前記第1スイッチ部を制御することを特徴とする光分波装置。
  2. 前記第1検出部は、前記複数の変換部から前記第1スイッチ部に入力される前記複数の電気信号を検出することを特徴とする請求項1に記載の光分波装置。
  3. 前記複数の非対称マッハツェンダ干渉計の前記一対のアームには、前記一対のアーム内の光位相をそれぞれ調整する移相器が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の光分波装置。
  4. 前記第1制御部は、
    前記複数の波長光が前記第1分波部に入力されるように前記第1光源を制御し、
    前記複数の波長光が前記第1分波部に入力されているとき、前記複数の非対称マッハツェンダ干渉計の各々の前記移相器に前記光位相を調整させ、
    前記複数の波長光が1つずつ順次に前記第1分波部に入力されるとき、前記複数の非対称マッハツェンダ干渉計の各々の前記移相器に前記光位相の調整を停止させることを特徴とする請求項3に記載の光分波装置。
  5. 前記複数の波長光と中心波長がそれぞれ一致する複数の信号光を含む波長多重信号光、及び前記複数の波長光から、前記第1分波部に入力される光を選択する光スイッチを有し、
    前記第1制御部は、前記複数の波長光が前記光スイッチから前記第1分波部に入力されるように前記光スイッチを制御して前記第1スイッチ部を制御し、前記第1スイッチ部の制御の終了後、前記波長多重信号光が前記光スイッチから前記第1分波部に入力されるように前記光スイッチを制御することを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の光分波装置。
  6. 波長間隔が一定である複数の波長光を出力する第2光源と、
    前記複数の波長光を分波し、複数の出力ポートの1つからランダムに出力する第2分波部と、
    前記第2分波部からそれぞれ出力される前記複数の波長光を複数のデータ信号に基づきそれぞれ光変調する複数の光変調器と、
    前記複数の光変調器にそれぞれ入力される前記複数の波長光を検出する第2検出部と、
    複数の入力元から前記複数の光変調器に対する前記複数のデータ信号の入力元をそれぞれ選択する第2スイッチ部と、
    前記第2光源及び前記第2スイッチ部を制御する第2制御部とを有し、
    前記第2分波部は、それぞれ、一対のアームの長さが相違する複数の非対称マッハツェンダ干渉計を有し、
    前記複数の非対称マッハツェンダ干渉計は、前記第2光源から入力された前記複数の波長光が分波されて、前記複数の変調器のうち、互いに異なる変調器にそれぞれ出力されるように互いに接続され、
    前記第2制御部は、
    前記複数の波長光が1つずつ順次に前記第2分波部に入力されるように前記第2光源を制御し、
    前記複数の波長光のうち、前記第2検出部が検出した波長光が入力される変調器に、前記複数の入力元のうち、前記波長光に応じた入力元からデータ信号が入力されるように前記第2スイッチ部を制御することを特徴とする光分波装置。
  7. 波長間隔が一定である複数の波長光を出力する光源と、
    前記複数の波長光を分波し、複数の出力ポートの1つからランダムに出力する第1及び第2分波部と、
    前記複数の波長光の出力先を前記第1分波部または前記第2分波部から選択する光スイッチと、
    前記第1分波部からそれぞれ出力される前記複数の波長光を複数の電気信号にそれぞれ変換する複数の変換部と、
    前記複数の変換部からそれぞれ出力される前記複数の電気信号を検出する第1検出部と、
    複数の出力先から前記複数の電気信号の各々の出力先を選択する第1スイッチ部と、
    前記第2分波部により分波された前記複数の波長光を複数のデータ信号に基づきそれぞれ光変調する複数の光変調器と、
    前記複数の波長光のうち、前記複数の光変調器にそれぞれ入力される波長光を検出する第2検出部と、
    複数の入力元から前記複数の光変調器に対する前記複数のデータ信号の入力元をそれぞれ選択する第2スイッチ部と、
    前記光源、前記光スイッチ、前記第1スイッチ部、及び前記第2スイッチ部を制御する第3制御部とを有し、
    前記第1分波部は、それぞれ、一対のアームの長さが相違する複数の第1非対称マッハツェンダ干渉計を有し、
    前記第2分波部は、それぞれ、一対のアームの長さが相違する複数の第2非対称マッハツェンダ干渉計を有し、
    前記複数の第1非対称マッハツェンダ干渉計は、前記光源から入力された前記複数の波長光が分波されて、前記複数の変換部のうち、互いに異なる変換部にそれぞれ出力されるように互いに接続され、
    前記複数の第2非対称マッハツェンダ干渉計は、前記光源から入力された前記複数の波長光が分波されて、前記複数の変調器のうち、互いに異なる変調器にそれぞれ出力されるように互いに接続され、
    前記第3制御部は、
    前記第1スイッチ部を制御する第1制御モード、及び前記第2スイッチ部を制御する第2制御モードを有し、
    前記第1制御モードにおいて、
    前記複数の波長光が前記第1分波部に入力されるように前記光スイッチを制御し、
    前記複数の波長光が1つずつ順次に前記第1分波部に入力されるように前記光源を制御し、
    前記第1検出部が検出した電気信号が、前記複数の出力先のうち、前記電気信号の変換元の波長光に応じた出力先に出力されるように前記第1スイッチ部を制御し、
    前記第2制御モードにおいて、
    前記複数の波長光が前記第2分波部に入力されるように前記光スイッチを制御し、
    前記複数の波長光が1つずつ順次に前記第2分波部に入力されるように前記光源を制御し、
    前記複数の波長光のうち、前記第2検出部が検出した波長光が入力される変調器に、前記複数の入力元のうち、前記波長光に応じた入力元からデータ信号が入力されるように前記第2スイッチ部を制御することを特徴とする伝送装置。
  8. 波長間隔が一定である複数の波長光の1つをそれぞれ出力する複数の第3光源と、
    入力光を波長ごとに分波し、複数の出力ポートの1つからランダムに出力する第3分波部と、
    前記入力光を、前記複数の波長光の1つ、及び、前記複数の波長光と波長がそれぞれ共通する複数の信号光の波長多重信号光から選択する選択部と、
    前記第3分波部からそれぞれ出力される複数の分波光を、前記複数の第3光源からそれぞれ出力される前記複数の波長光によりそれぞれ検波する複数の検波部と、
    検波された前記複数の分波光を複数の電気信号にそれぞれ変換する複数の変換部と、
    複数の出力先から前記複数の電気信号の各々の出力先を選択する第3スイッチ部と、
    前記複数の分波光の波長を検出する検出部と、
    前記選択部、前記複数の第3光源、及び前記第3スイッチ部を制御する第3制御部とを有し、
    前記第3分波部は、それぞれ、一対のアームの長さが相違する複数の非対称マッハツェンダ干渉計を有し、
    前記複数の非対称マッハツェンダ干渉計は、前記複数の分波光が、前記複数の検波部のうち、互いに異なる検波部にそれぞれ出力されるように互いに接続され、
    前記第3制御部は、
    前記入力光が、前記波長多重信号光から前記複数の波長光の1つに切り替わるように前記選択部を制御し、
    前記複数の波長光が1つずつ順次に前記第3分波部に入力されるように前記複数の第3光源の1つを制御し、
    前記複数の電気信号の各々が、前記複数の出力先のうち、変換元の前記分波光の波長に応じた出力先に出力されるように、前記検出部が検出した波長に基づき前記第3スイッチ部を制御し、
    前記複数の分波光が、前記複数の波長光のうち、各々の波長に応じた波長光により検波されるように、前記複数の第3光源がそれぞれ出力する前記複数の波長光の波長を、前記検出部が検出した波長に基づき制御することを特徴とする光分波装置。
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