特許 5678199 自動波長ロックのための受動型波長分割多重化装置及びそのシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5678199

(24)【登録日】2015年1月9日

(45)【発行日】2015年2月25日

(54)【発明の名称】自動波長ロックのための受動型波長分割多重化装置及びそのシステム

(51)【国際特許分類】

   H04B 10/572 20130101AFI20150205BHJP

   H04J 14/00 20060101ALI20150205BHJP

   H04J 14/02 20060101ALI20150205BHJP

   H04B 10/272 20130101ALI20150205BHJP

   G02F 1/01 20060101ALI20150205BHJP

   H01S 5/065 20060101ALI20150205BHJP

【ＦＩ】

   H04B9/00 572

   H04B9/00 E

   H04B9/00 272

   G02F1/01 B

   H01S5/065

【請求項の数】2

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2013-538614(P2013-538614)

(86)(22)【出願日】2010年11月30日

(65)【公表番号】特表2014-502090(P2014-502090A)

(43)【公表日】2014年1月23日

(86)【国際出願番号】KR2010008506

(87)【国際公開番号】WO2012074146

(87)【国際公開日】20120607

【審査請求日】2013年5月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】513116715

【氏名又は名称】ソリッド インコーポレーテッド

【氏名又は名称原語表記】ＳＯＬＩＤ，ＩＮＣ．

(73)【特許権者】

【識別番号】513116726

【氏名又は名称】ソリッド システムス インコーポレーテッド

【氏名又は名称原語表記】ＳＯＬＩＤ ＳＹＳＴＥＭＳ，ＩＮＣ．

(73)【特許権者】

【識別番号】513116737

【氏名又は名称】ケムオプティクス インコーポレーテッド

【氏名又は名称原語表記】ＣＨＥＭＯＰＴＩＣＳ ＩＮＣ．

(74)【代理人】

【識別番号】100098589

【弁理士】

【氏名又は名称】西山 善章

(74)【代理人】

【識別番号】100098062

【弁理士】

【氏名又は名称】梅田 明彦

(74)【代理人】

【識別番号】100131196

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 武信

(72)【発明者】

【氏名】ナ キウン

(72)【発明者】

【氏名】イ ウジン

(72)【発明者】

【氏名】ハン クォンフン

(72)【発明者】

【氏名】チェ スンロク

(72)【発明者】

【氏名】キム テヒョン

(72)【発明者】

【氏名】ノ ヨンウク

【審査官】 前田 典之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−２２１２６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２２２６７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米谷治雄，他，ＷＤＭシステム用波長ロッカ付レーザモジュール，Fujitsu，富士通，２０００年 ５月，Vol.51,No.3，pages.148-151，<検索日2014.04.28>,インターネット＜URL:http://img.jp.fujitsu.com/downloads/jp/jmag/vol51-3/paper04.pdf＞

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ １０／５７２

Ｇ０２Ｆ １／０１

Ｈ０１Ｓ ５／０６５

Ｈ０４Ｂ １０／２７２

Ｈ０４Ｊ １４／００

Ｈ０４Ｊ １４／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力された所定の波長が透過帯域に同期される場合に当該波長の光を光ネットワークユニット（ＯＮＵ）に出力する光多重化器と、
前記光多重化器から出力される光の一部を分離するスプリッタと、
前記スプリッタにおいて分離された光を透過する光フィルタと、
前記光フィルタにおいて透過させた光の強度を検出して電気信号に変換する集合型光受信器モニタと、
温度に応じて異なる波長を有する光をスキャンしながら前記光多重化器に入力し、前記集合型光受信器モニタによって変換された電気信号に対応する光強度情報を用いて、前記光多重化器を介して光ネットワークユニット（ＯＮＵ）に入力された光信号の波長を最大の光強度を有する光信号の波長に調整してロックする波長可変光伝送器と、
ロックされた波長情報をペイロードデータの振幅に所定のパーセント以内で載せられる周波数シフトキーイング（ＦＳＫ：Frequency Shift Keying）またはサブキャリア（subcarrier）に載せて伝送するＦＳＫＴｘ部と、
前記光ネットワークユニット（ＯＮＵ）から伝送される特定の波長の光強度をモニタリングして検出する第１の光検出部と、
前記第１の光検出部において検出された特定の波長の光をポリマー光スペクトル分析器（ＯＳＡ：Optical spectrum analyzer）で分析して伝送する第１のポリマーＯＳＡ部と、を備え、
前記波長可変光伝送器は、
温度に応じて異なる波長を有する光をスキャンしながら前記光多重化器に入力する光スキャン部と、
前記集合型光受信器モニタによって変換された電気信号に対応する光強度情報を用いて、前記光多重化器を介して光ネットワークユニット（ＯＮＵ）に入力された光信号の波長を最大の光強度を有する光信号の波長に調整してロックする波長ロック部と、を有し、
前記光ネットワークユニット（ＯＮＵ）は、
光回線終端装置（ＯＬＴ）から伝達された信号を受信し、ＦＳＫＲｘ部を介してその受信された信号からＦＳＫ信号を検出し、前記波長ロック部でロックされた受信光波長を把握する、ことを特徴とする自動波長ロックのための受動型波長分割多重化装置。

【請求項2】

光回線終端装置（ＯＬＴ）と熱光学効果によってレーザの発振波長が調整される光源が備えられた光ネットワークユニット（ＯＮＵ）とを単一の光回線により結ぶ波長ルーティングネットワークを備える自動波長ロックのための受動型波長分割多重化装置であって、
前記光回線終端装置（ＯＬＴ）は、
ロックされた波長情報をペイロードデータの振幅に所定のパーセント以内で載せられる周波数シフトキーイング（ＦＳＫ）に載せて周期的に伝送するＦＳＫＴｘ部と、
前記光ネットワークユニット（ＯＮＵ）から伝送される特定の波長の光強度をモニタリングして検出する第１の光検出部と、
前記第１の光検出部において検出された特定の波長の光をポリマー光スペクトラム分析器（ＯＳＡ）で分析して伝送する第１のポリマーＯＳＡ部と、を備え、
前記光ネットワークユニット（ＯＮＵ）は、
前記光回線終端装置（ＯＬＴ）から伝送されたペイロードデータを受信して電気信号に変換する第２の光検出部と、
前記第２の光検出部において電気信号に変換されたデータから周波数シフトキーイング（ＦＳＫ）信号のみを検出して前記ロックされた波長情報を取り出すＦＳＫＲｘ部と、
前記ＦＳＫＲｘ部において取り出された前記波長情報に基づいて波長を変えながら前記光回線終端装置（ＯＬＴ）に特定の波長の光を送出する第２のポリマー光スペクトラム分析器（ＯＳＡ）と、
を備えていることを特徴とする自動波長ロックのための受動型波長分割多重化装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動波長ロックのための受動型波長分割多重化装置に係り、さらに詳しくは、波長分割多重方式受動光ネットワーク（ＷＤＭ−ＰＯＮ：Wavelength division Multiplexing - Passive Optical Network）の構成要素のうち、光回線終端装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）の波長可変光トランシーバ（Ｔ−ＴＲＸ：Tunable Optical Transceiver）と、光ネットワークユニット（ＯＮＵ：Optical Network Unit）の波長可変光トランシーバ（Ｔ−ＴＲＸ：Tunable Optical Transceiver）との間の光信号の送受信に際して、温度の変化など外部環境に応じて変化する光信号の波長を最大の光強度を有する光信号の波長に調整する波長ロック（Wavelength Locking）または波長安定化（Wavelength
Stabilization）を行うことにより、外部環境とは無関係に常に最適化した光信号の送受信を行うことで安定した通信チャネルを保証して通信品質の極大化を図ることのできる自動波長ロックのための受動型波長分割多重化装置に関する。

【背景技術】

【0002】

最近の情報化技術の発展には目を見張るものがあり、これに伴い、インターネット及びマルチメディア通信トラフィックが増えて加入者網（Subscriber network）伝送容量の改善が望まれている。かような加入者網伝送容量の改善方法の一つとして、波長分割多重受動光ネットワーク（ＷＤＭ−ＰＯＮ）が脚光を浴びている。

【0003】

図１は、従来の技術による波長分割多重受動光ネットワーク（ＷＤＭ−ＰＯＮ）の全体のネットワーク構成を示す図であり、図２は、従来の技術による光回線終端装置（ＯＬＴ）の光多重／逆多重化器（ＯＤＭＸ：Optical De/Multiplexer）及びリモートノード装置（ＲＮ：Remote Node）の光多重／逆多重化器（ＯＤＭＸ）の光透過特性を示す図である。

【0004】

従来の技術による波長分割多重受動光ネットワーク（ＷＤＭ−ＰＯＮ）は、図１に示すように、光回線終端装置（ＯＬＴ）１００と、リモートノード装置（ＲＮ）１５０と、光ネットワークユニット（ＯＮＵ）１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｎと、を備える。

【0005】

光回線終端装置（ＯＬＴ）１００は、Ｎ個のチャネルカードを備える。説明の便宜のために、図１においては、光回線終端装置（ＯＬＴ）１００が６個のチャネルカード及び６個の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）を備える場合を例にとって説明する。すなわち、光回線終端装置（ＯＬＴ）１００は、第１のチャネルカード１１１ａ〜第６のチャネルカード１１１ｎを備える。なお、光回線終端装置（ＯＬＴ）１００は、第１の光多重／逆多重化器（ＯＤＭＸ）１１２を備える。

【0006】

リモートノード装置（ＲＮ）１５０は、光回線終端装置（ＯＬＴ）１００と単一の光回線１３０を介して接続され、第２の光多重／逆多重化器（ＯＤＭＸ）１５１を備える。第１の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）１６０ａ〜第６の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）１６０ｎは、単一の光回線１３０を介してリモートノード装置（ＲＮ）１５０の第２の光多重／逆多重化器（ＯＤＭＸ）１５１とそれぞれ接続される。

【0007】

波長分割多重受動光ネットワーク（ＷＤＭ−ＰＯＮ）は、各チャネル別に異なる光波長を用いるため、同じ光回線を用いてもそれぞれの光信号が互いに影響を与えないという原理に即して実現可能である。図１における光回線終端装置（ＯＬＴ）１００の第１の光多重／逆多重化器（ＯＤＭＸ）１１２及びリモートノード装置（ＲＮ）１５０の第２の光多重／逆多重化器（ＯＤＭＸ）１５１の光透過特性が図２と同様であると想定すれば、光回線終端装置（ＯＬＴ）１００から第１の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）１６０ａ〜第６の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）１６０ｎへとそれぞれ伝送される下り光信号の波長をλ１ｄ〜λ６ｄとし、第１の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）１６０ａ〜第６の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）１６０ｎから光回線終端装置（ＯＬＴ）１００へとそれぞれ伝送される上り光信号の波長をλ１ｕ〜λ６ｕとした場合、光回線終端装置（ＯＬＴ）１００と第１の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）１６０ａ〜第６の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）１６０ｎとの間に６個の独立した通信チャネルが形成されるという原理に即して、波長分割多重受動光ネットワーク（ＷＤＭ−ＰＯＮ）が実現される。

【0008】

波長分割多重受動光ネットワーク（ＷＤＭ−ＰＯＮ）が正常に動作するためには、光回線終端装置（ＯＬＴ）１００から伝送される下り光信号の波長λ１ｄ〜λ６ｄと、第１の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）１６０ａ〜第６の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）１６０ｎから伝送される上り光信号の波長λ１ｕ〜λ６ｕとが、図２に示す第１の光多重／逆多重化器（ＯＤＭＸ）１１２及び第２の光多重／逆多重化器（ＯＤＭＸ）１５１の光透過特性において各チャネル別の中心波長と一致するか、あるいは、所定のレベルから外れないことが重要である。すなわち、光回線終端装置（ＯＬＴ）１００の下り光信号の波長と第１の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）１６０ａ〜第６の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）１６０ｎの上り光信号の波長がその場から動かないように固定する技術が必須的である。

【0009】

光回線終端装置（ＯＬＴ）１００や第１の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）１６０ａ〜第６の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）１６０ｎにおいて用いる波長可変光トランシーバ（Ｔ−ＴＲＸ）は、一般に、外部空気の温度変化などの要因によって出力光の波長が変わり易い傾向にある。波長可変光トランシーバ（Ｔ−ＴＲＸ）が外部空気の温度変化などの外部要因によって予め定められた波長の位置から外れる場合に、通信が途切れたり、他のチャネルの波長と干渉を引き起こして深刻な通信品質の低下を招いたりする。

【0010】

この理由から、波長分割多重受動光ネットワーク（ＷＤＭ−ＰＯＮ）において用いる光源の波長ロックまたは波長安定化をより簡単に且つ有効に実現可能な技術の開発が望まれている。

【0011】

このために、波長が調整可能な受動光加入者網及びその波長の調整方法（例えば、下記の特許文献１参照）という発明が提案されているが、これは、ロックに長時間がかかり、波長が合わないため通信不能に陥る虞があり、通信が光回線終端装置（ＯＬＴ）、光ネットワークユニット（ＯＮＵ）の両方において徐々にスキャンしながら行われるため通信チャネルの設定に長時間がかかるという問題点がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【特許文献1】韓国特許出願第１０−２００７−００８８９０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

本発明は上記従来の問題点を解消するためになされたものであり、その目的は、波長分割多重方式受動光ネットワーク（ＷＤＭ−ＰＯＮ）の構成要素のうち、光回線終端装置（ＯＬＴ）の波長可変光トランシーバ（Ｔ−ＴＲＸ）と、光ネットワークユニット（ＯＮＵ）の波長可変光トランシーバ（Ｔ−ＴＲＸ）との間の光信号の送受信に際して、温度の変化など外部環境に応じて変化する光信号の波長を最大の光強度を有する光信号の波長に調整する波長ロックまたは波長安定化を行うことにより、外部環境とは無関係に常に最適化した光信号の送受信を行うことで安定した通信チャネルを保証して通信品質の極大化を図ることができ、ロックにかかる時間及び通信チャネルの設定にかかる時間などを短縮することができ、しかも、より確実なロックを保証する自動波長ロックのための受動型波長分割多重化装置及びそのシステムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0014】

上記の目的を達成するために、本発明に係る自動波長ロックのための受動型波長分割多重化装置は、入力された所定の波長が透過帯域に同期される場合に当該波長の光を光ネットワークユニット（ＯＮＵ）に出力する光多重化器と、前記光多重化器から出力される光の一部を分離するスプリッタと、前記スプリッタにおいて分離された光を透過する光フィルタと、前記光フィルタにおいて透過させた光の強度を検出して電気信号に変換する集合型光受信器モニタと、温度に応じて異なる波長を有する光をスキャンしながら前記光多重化器に入力し、前記集合型光受信器モニタによって変換された電気信号に対応する光強度情報を用いて、前記光多重化器を介して光ネットワークユニット（ＯＮＵ）に入力された光信号の波長を最大の光強度を有する光信号の波長に調整してロックする波長可変光伝送器と、ロックされた光信号の波長情報をペイロードデータの振幅に所定のパーセント以内で載せられる周波数シフトキーイング（ＦＳＫ：Frequency Shift Keying）またはサブキャリア（subcarrier）に載せて伝送するＦＳＫＴｘ部と、前記光ネットワークユニット（ＯＮＵ）から伝送される特定の波長の光強度をモニタリングして検出する第１の光検出部と、前記第１の光検出部において検出された特定の波長の光をポリマー光スペクトル分析器（ＯＳＡ：Optical spectrum analyzer）で分析して伝送する第１のポリマーＯＳＡ部と、を備えることを特徴とする。

【0015】

ここで、本装置における前記波長可変光伝送器は、温度に応じて異なる波長を有する光をスキャンしながら前記光多重化器に入力する光スキャン部と、前記集合型光受信器モニタによって変換された電気信号に対応する光強度情報を用いて、前記光多重化器を介して光ネットワークユニット（ＯＮＵ）に入力された光信号の波長を最大の光強度を有する光信号の波長に調整してロックする波長ロック部と、を有する。

【0016】

さらに、本装置は、前記光ネットワークユニット（ＯＮＵ）は、光回線終端装置（ＯＬＴ）から伝達された信号を受信し、ＦＳＫＲｘ部を介してその受信された信号からＦＳＫ信号を検出し、前記波長ロック部でロックされた受信光波長を把握する、ことを特徴とする。

【0017】

前記目的を達成するための本発明に係る自動波長ロックのための受動型波長分割多重化装置の他の形態は、光回線終端装置（ＯＬＴ）と熱光学効果によってレーザの発振波長が調整される光源が備えられた光ネットワークユニット（ＯＮＵ）とを単一の光回線により結ぶ波長ルーティングネットワークを備える自動波長ロックのための受動型波長分割多重化システムであって、前記光回線終端装置（ＯＬＴ）は、ロックされた波長情報をペイロードデータの振幅に所定のパーセント以内で載せられる周波数シフトキーイング（ＦＳＫ）に載せて周期的に伝送するＦＳＫＴｘ部と、前記光ネットワークユニット（ＯＮＵ）から伝送される特定の波長の光強度をモニタリングして検出する第１の光検出部と、前記第１の光検出部において検出された特定の波長の光をポリマーＯＳＡで分析して伝送する第１のポリマー光スペクトラム分析器（ＯＳＡ）と、を備え、前記光ネットワークユニット（ＯＮＵ）は、前記光回線終端装置（ＯＬＴ）から伝送されたペイロードデータを受信して電気信号に変換する第２の光検出部と、前記第２の光検出部において電気信号に変換されたデータから周波数シフトキーイング（ＦＳＫ）信号のみを検出して前記ロックされた波長情報を取り出すＦＳＫＲｘ部と、前記ＦＳＫＲｘ部において取り出された前記波長情報に基づいて波長を変えながら前記光回線終端装置（ＯＬＴ）に特定の波長の光を送出する第２のポリマー光スペクトラム分析器（ＯＳＡ）と、を備えていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、温度変化などの外部環境によって変化する光信号の波長を最大の光強度を有する光信号の波長に調整する波長ロックまたは波長安定化を行うことで外部環境とは無関係に常に最適化した光信号の送受信による安定した通信を保証して通信品質の極大化を図ることができ、ロックにかかる時間及び通信チャネルの設定にかかる時間などを短縮することができ、しかも、より確実なロックを保証することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】従来の技術による波長分割多重受動光ネットワーク（ＷＤＭ−ＰＯＮ）の全体のネットワーク構成を示す図である。

【図2】従来の技術による光回線終端装置（ＯＬＴ）の光多重／逆多重化器（ＯＤＭＸ）及びリモートノード装置（ＲＮ）の光多重／逆多重化器（ＯＤＭＸ）の光透過特性を示す図である。

【図3】本発明に係る自動波長ロックのための受動型波長分割多重化装置を示すブロック構成図である。

【図4】本発明に係る波長ロックのための光波長と強度との間の関係を示す図である。

【図5A】本発明に係る波長可変光源の一例であって、ポリマー格子外部共振器レーザの構成を示す図であり。

【図5B】本発明に係るヒータの熱と出力波長との間の関係を示す図である。

【図6】本発明に係る自動波長ロックのための受動型波長分割多重化システムを示す図である。

【図7】本発明に係る自動波長ロックのための受動型波長分割多重化システムを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

図３は、本発明に係る自動波長ロックのための受動型波長分割多重化装置を示すブロック構成図である。

【0021】

図３に示すように、本発明に係る受動型波長分割多重化装置は、光回線終端装置（ＯＬＴ）が光信号の波長を安定化させて光ネットワークユニット（ＯＮＵ）に伝送するものであり、具体的には、光回線終端装置（ＯＬＴ）に内蔵された光多重化器３０１と、スプリッタ３０２と、光フィルタ３０３と、集合型光受信器モニタ３０４と、波長可変光伝送器３０５と、を備えてなる。

【0022】

すなわち、本発明に係る自動波長ロックのための受動型波長分割多重化装置は、波長可変光伝送器３０５から入力された所定の波長が透過帯域に同期される場合に当該波長の光を光ネットワークユニット（ＯＮＵ）に出力する光多重化器３０１と、前記光多重化器３０１から出力される光の一部を分離するスプリッタ３０２と、前記スプリッタ３０２において分離された光を透過する光フィルタ３０３と、前記光フィルタ３０３において透過させた光の強度を検出して電気信号に変換する集合型光受信器モニタ３０４及び温度に応じて異なる波長を有する光をスキャンしながら前記光多重化器３０１に入力し、前記集合型光受信器モニタ３０４によって変換された電気信号に対応する光強度情報を用いて、前記光多重化器３０１を介して光ネットワークユニット（ＯＮＵ）に入力される光信号の波長を最大の光強度を有する光信号の波長に調整してロックする波長可変光伝送器３０５を備えてなる。

【0023】

ここで、前記波長可変光伝送器３０５は、温度（例えば、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、．．．．）に応じて異なる波長（例えば、１番目からＮ番目まで）を有する光をスキャンしながら、すなわち、波長を徐々に変えながら、特定の波長を有する光を前記光多重化器３０１に入力し、波長を徐々に変える過程で光多重化器３０１の透過帯域に特定の波長がきて光多重化器３０１から所定の波長を有する光が出力されると、その光の一部（例えば、約１％）から光強度を検出し、その検出された光強度情報を用いて、前記光多重化器３０１を介して光ネットワークユニット（ＯＮＵ）に入力される光信号の波長を最大の光強度を有する光信号の波長に調整してロックするものである。

【0024】

具体的に、前記波長可変光伝送器３０５は、温度に応じて異なる波長を有する光をスキャンしながら前記光多重化器３０１に入力する光スキャン部（図示せず）と、前記集合型光受信器モニタ３０４によって変換された電気信号に対応する光強度情報を用いて、前記光多重化器３０１を介して光ネットワークユニット（ＯＮＵ）に入力される光信号の波長を最大の光強度を有する光信号の波長に調整してロックする波長ロック部（図示せず）と、を備えるものであってもよい。

【0025】

以下、上記の構造を有する図３の本発明に係る自動波長ロックのための受動型波長分割多重化装置の動作について説明する。

【0026】

先ず、波長可変光伝送器３０５は、光回線終端装置（ＯＬＴ）に実装されて電源が投入されると、温度（例えば、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、．．．．）に応じて異なる波長（例えば、λ１、λ２、λ３、．．．．）を有する光をスキャンする。

【0027】

すなわち、波長を徐々に変えながら、特定の波長を有する光を前記光多重化器３０１に入力する。

【0028】

次いで、波長を徐々に変える過程で光多重化器３０１の透過帯域に特定の波長がくると、すなわち、波長可変光伝送器３０５から入力された所定の波長が透過帯域に同期される場合に、光多重化器３０１は当該波長の光を出力する。

【0029】

すると、スプリッタ３０２は、光多重化器３０１から出力される光の一部（例えば、約１％）を分離して光フィルタ３０３に入力する。そして、光フィルタ（例えば、光多重化器の光透過特性と同じ特性を有する光フィルタ）３０３は、入力された光を透過させ、集合型光受信器モニタ３０４は、その透過させた光の強度を検出して電気信号に変換した後、波長可変光伝送器３０５に入力する。

【0030】

これにより、前記集合型光受信器モニタ３０４によって変換された電気信号を用いて、すなわち、光強度情報を用いて、前記光多重化器３０１を介して光ネットワークユニット（ＯＮＵ）に入力される光信号の波長を最大の光強度を有する光信号の波長に調整してロックすることが可能になる。

【0031】

以上述べたように、本発明は、温度に応じて異なる波長を有する光をスキャンしながら、すなわち、波長を徐々に変えながら、特定の波長を有する光を前記光多重化器に入力し、波長を徐々に変える過程で光多重化器の透過帯域に特定の波長がきて光多重化器から所定の波長を有する光が出力されると、その光の一部（例えば、約１％）から光強度を検出し、その検出された光強度情報を用いて、前記光多重化器を介して光ネットワークユニット（ＯＮＵ）に入力される光信号の波長を最大の光強度を有する光信号の波長に調整してロックすることにより、ロックにかかる時間及び通信チャネルの設定にかかる時間などを短縮することができ、より確実なロックを保証することができる。

【0032】

図４は、本発明に係る波長ロックのための光波長と強度との間の関係を示す図であり、同図は、本発明により波長可変光伝送器が自分の波長を温度に応じて種々にスキャンしながら（すなわち、温度を変えながら自分の波長を種々に変えるときに）、透過帯域においてモニタする光強度がいかに変化するかを示している。

【0033】

図４に示すように、本発明に係る波長可変光伝送器は、例えば、各波長λ１、λ２、λ３のときにそれぞれの光強度（ここでは、Ａ、Ｂ、Ｃ）をモニタリングすることにより、自分の光波長を光多重化器の透過帯域の中心（すなわち、最大の光強度を有する光信号の波長）にロックすることが可能になる。

【0034】

図５Ａは、本発明に係る波長可変光源の一例であって、ポリマー格子外部共振器レーザの構成を示す図であり、図５Ｂは、本発明に係るヒータの熱と出力波長との間の関係を示す図である。

【0035】

図５Ａに示すように、本発明に係るポリマー格子外部共振器レーザは、ポリマー格子８２と、ポリマー格子を加熱するヒータ８３と、ポリマー格子と接する第１の面に無反射コーティング（ＡＲ：Anti-Reflection）処理が施されているレーザダイオード８１と、を備える。第１の面に対応する第２の面には９０％以上の反射コーティングが施されていてもよい。ポリマー格子８２は、光回線と接する第１の面には９０％以上の反射コーティングが施されているのに対し、レーザダイオード８１と接する面には無反射コーティングが施されているものであってもよい。

【0036】

このため、ポリマー格子８２の第１の面とレーザダイオード８１の第２の面との間においてレーザ共振が起こり、特定の波長の光信号を出力することになる。特に、外部からヒータ８３に加えられる電流が変わると、ヒータ８３の熱が変わり、ポリマー格子８２に加えられる熱によってポリマー格子８２の特性が変化（長さが変わる）して、ポリマー格子８２の第１の面とレーザダイオード８１の第２の面との間の距離が実質的に変わり、上記の熱光学効果によって共振器の共振長さが変わることにより、レーザダイオード８１から出射される光の波長が変わるのである。ヒータ８３の熱と出力波長との間の関係は、図５Ｂのように反比例する。

【0037】

図６及び図７は、本発明に係る自動波長ロックのための受動型波長分割多重化システムを示す図である。

【0038】

図６及び図７に示すように、本発明に係る受動型波長分割多重化システムは、光回線終端装置（ＯＬＴ）と、熱光学効果によってレーザの発振波長が調整される光源が備えられた光ネットワークユニット（ＯＮＵ）とを単一の光回線により結ぶ波長ルーティングネットワークを備えるシステムであって、前記光回線終端装置（ＯＬＴ）は、ＦＳＫＴｘ部６０１と、第１の光検出部（例えば、光検出器）６０２と、第１のポリマーＯＳＡ部６０３と、を備え、前記光ネットワークユニット（ＯＮＵ）は、第２の光検出部７０１と、ＦＳＫＲｘ部７０２と、第２のポリマーＯＳＡ部７０３と、を備える。

【0039】

より具体的に、前記光回線終端装置（ＯＬＴ）は、ロックされた波長情報をペイロードデータの振幅に所定のパーセント（例えば、１０％）以内で載せられる周波数シフトキーイング（ＦＳＫ）に載せて伝送するＦＳＫＴｘ部６０１と、前記光ネットワークユニット（ＯＮＵ）から伝送された特定の波長の光強度をモニタリングして検出する第１の光検出部６０２と、前記第１の光検出部６０２において検出された特定の波長の光をポリマー光スペクトラム分析器（ＯＳＡ）において分析して伝送する第１のポリマーＯＳＡ部６０３と、を備える。

【0040】

また、前記光ネットワークユニット（ＯＮＵ）は、前記光回線終端装置（ＯＬＴ）から伝送されたペイロードデータを受信して電気信号に変換する第２の光検出部７０１と、前記第２の光検出部７０１において電気信号に変換されたデータから周波数シフトキーイング（ＦＳＫ）信号のみを検出してロックされた波長情報を取り出すＦＳＫＲｘ部７０２と、前記ＦＳＫＲｘ部７０２において取り出されたロックされた波長情報に基づいて波長を変えながら前記光回線終端装置（ＯＬＴ）に特定の波長の光を送出する第２のポリマーＯＳＡ部７０３と、を備える。

【0041】

以下、このような構造を有する図６、図７の本発明に係る自動波長ロックのための受動型波長分割多重化システムの動作について説明する。

【0042】

先ず、光回線終端装置（ＯＬＴ）は、上述したように（図３参照）、光ネットワークユニット（ＯＮＵ）とは無関係に各チャネルの透過帯域の中心にロック可能であるが、このようにしてロックされた自分の波長情報をＦＳＫＴｘ６０１を介して光ネットワークユニット（ＯＮＵ）に伝送し続ける。

【0043】

このとき、前記ロックされた波長情報は、周波数シフトキーイング（ＦＳＫ）信号に載せられて伝送され、周波数シフトキーイング（ＦＳＫ）信号はペイロードデータの振幅に所定のパーセント（例えば、１０％）以内で載せられる。

【0044】

次いで、光ネットワークユニット（ＯＮＵ）は、光回線終端装置（ＯＬＴ）から伝送された信号を受信し、ＦＳＫＲｘ部７０２を介してその受信された信号からＦＳＫ信号のみを検出する。

【0045】

このようにして、ロックされた受信光波長がどのくらいであるかを把握することができる。すなわち、現在の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）がリモートノード装置（ＲＮ）の何番目のポートに接続されているかを把握することができる。

【0046】

次いで、このようにして得られた波長情報を用いて、光ネットワークユニット（ＯＮＵ）の送出波長をそのロックされた特定の波長帯域に変える。

【0047】

参考までに、この段階での波長の可変は精度よく行われない。なお、光ネットワークユニット（ＯＮＵ）の波長がリモートノード装置（ＲＮ）の当該透過帯域内に収まると、大きいにしろ小さいにしろ、光回線終端装置（ＯＬＴ）はこれを感知することが可能になる。

【0048】

すなわち、光回線終端装置（ＯＬＴ）は、光ネットワークユニット（ＯＮＵ）から伝送された光信号の強度をモニタして感知する。

【0049】

このようにしてモニタされた値は、直ちにＦＳＫＴｘ部６０１を介して第１のポリマーＯＳＡ部６０３に再び載せられ、この情報は光ネットワークユニット（ＯＮＵ）に受信される。

【0050】

このようにして、光ネットワークユニット（ＯＮＵ）は、波長を変えるときに、それが光回線終端装置（ＯＬＴ）にどのように受信されているかを把握することができる。

【0051】

その結果、光回線終端装置（ＯＬＴ）から伝送された情報に基づいて、光ネットワークユニット（ＯＮＵ）は、光回線終端装置（ＯＬＴ）が最適な受信を行う波長、すなわち、最大の強度を有する光波長を把握することができ、この過程により、光ネットワークユニット（ＯＮＵ）は自分の波長をロックすることが可能になる。

【産業上の利用可能性】

【0052】

本発明は、自動波長ロックのための受動型波長分割多重化装置に使用可能であり、さらに詳しくは、波長分割多重方式受動光ネットワーク（ＷＤＭ−ＰＯＮ：Wavelength division Multiplexing - Passive Optical Network）の構成要素のうち、光回線終端装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）の波長可変光トランシーバ（Ｔ−ＴＲＸ：Tunable Optical Transceiver）と、光ネットワークユニット（ＯＮＵ：Optical Network Unit）の波長可変光トランシーバ（Ｔ−ＴＲＸ：Tunable Optical Transceiver）との間の光信号の送受信に際して、温度の変化など外部環境に応じて変化する光信号の波長を最大の光強度を有する光信号の波長に調整する波長ロック（Wavelength Locking）または波長安定化（Wavelength Stabilization）を行うことにより、外部環境とは無関係に常に最適化した光信号の送受信を行うことで安定した通信チャネルを保証して通信品質の極大化を図ることのできる自動波長ロックのための受動型波長分割多重化装置に使用可能である。

【符号の説明】

【0053】

３０１ 光多重化器
３０２ スプリッタ
３０３ 光フィルタ
３０４ 集合型光受信器モニタ
３０５ 波長可変光伝送器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】