(57)【要約】【課題】位相変調信号の復号器等に用いられる一般的なマッハツェンダー干渉計（ＭＺＩ）を波長モニタ回路に適用しようとする場合、ＭＺＩの透過特性のボトムでは透過率は０％近くに下がる。透過特性のボトム近辺で、波長検出精度が低下するだけでなく、光信号レベル自体が微小となり、光雑音信号が存在すると波長決定精度は著しく低下していた。【解決手段】本発明の波長モニタ回路は、従来技術の構成に新たに光分岐回路を加えたり、光分岐回路を光三分岐回路に変更したりして、波長に依存せず入力光信号のみに比例した光出力を得る。同時に、雑音に対する耐力を向上しながら、精度の良い波長モニタが可能となる。入力光信号のみに比例した光出力の取り出しは、波長モニタ回路のトップ段の入力光用の光分岐回路、または、回路途中段の干渉用の光分岐回路から行う。変更された光分岐回路は、波長モニタ回路中に含まれるＭＺＩを、構成または光信号レベルのバランスを崩した状態で動作させ、透過特性のボトム部周辺の信号レベルを上げる。【選択図】図１
2020120305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力光信号を３つに分岐する入力光分岐回路であって、第１の分岐光を第１の光出力として出力する、入力光分岐回路と、
前記入力光分岐回路からの第２の分岐光および第３の分岐光に時間遅延差を与える光遅延部と、
前記光遅延部から出力された光信号の一方を同位相の光信号にさらに分岐する第１の光分岐部、および、前記光遅延部から出力された光信号の他方を９０度の位相差を持つ光信号にさらに分岐する第２の光分岐部を有する、光分岐段と、
前記第１の光分岐部からの分岐光の一方と、前記第２の光分岐部からの分岐光の一方とを合波して、干渉光の第２の光出力を得る第１の光合波回路、および、前記第１の光分岐部からの分岐光の他方と、前記第２の光分岐部からの分岐光の他方とを合波して、干渉光の第３の光出力を得る第２の光合波回路を有し、等長の導波路で前記光分岐段と接続された光合波段と
を備え、
前記第２の光出力から得られた電気出力および前記第１の光出力から得られた電気出力、または、前記第３の光出力から得られた電気出力および前記第１の光出力から得られた電気出力に基づいて、前記入力光信号の波長を決定するよう構成された波長モニタ回路。
【請求項２】
前記入力光分岐回路は、
前記入力光信号が入力され、分岐光の一方を前記第２の分岐光として前記光遅延部へ出力する第１の入力光分岐部と、
前記第１の入力光分岐部からの分岐光の他方が入力され、分岐光の一方を前記第３の分岐光として前記光遅延部へ出力し、分岐光の他方を前記第１の光出力として出力する第２の入力光分岐部と
を含むことを特徴とする請求項１に記載の波長モニタ回路。
【請求項３】
前記入力光分岐回路は、
前記第１の分岐光、前記第２の分岐光および前記第３の分岐光を出力する光三分岐回路であって、前記第２の分岐光および前記第３の分岐光の分岐比が等分でないことを特徴とする請求項１に記載の波長モニタ回路。
【請求項４】
入力光信号を分岐する入力光分岐回路と、
前記入力光分岐回路からの２つの分岐光に時間遅延差を与える光遅延部と、
前記光遅延部から出力された光信号の一方を、第１の分岐光、第２の分岐光および第３の分岐光に分岐する光三分岐部であって、前記第１の分岐光を第１の光出力として出力する、光三分岐部、および、
前記光遅延部から出力された光信号の他方を、分岐する光二分岐部を有し、 
前記第２の分岐光および前記第３の分岐光が同位相のとき、前記光二分岐部からの分岐光は９０度の位相差を有し、前記第２の分岐光および前記第３の分岐光が９０度の位相差を有するとき、前記光二分岐部からの分岐光は同位相を有する、光分岐段と、
前記光三分岐部からの前記第２の分岐光と、前記光二分岐部からの分岐光の一方とを合波して、干渉光である第２の光出力を得る第１の光合波回路、および、
前記光三分岐部からの前記第３の分岐光と、前記光二分岐部からの分岐光の他方とを合波して、干渉光である第３の光出力を得る第２の光合波回路を有し、等長の導波路で前記光分岐段と接続された光合波段と
を備え、
前記第２の光出力から得られた電気出力および前記第１の光出力から得られた電気出力、または、前記第３の光出力から得られた電気出力および前記第１の光出力から得られた電気出力に基づいて、前記入力光信号の波長を決定するよう構成された波長モニタ回路。
【請求項５】
前記光三分岐部は、同位相を有する前記第２の分岐光および前記第３の分岐光を出力することを特徴とする請求項４に記載の波長モニタ回路。
【請求項６】
前記光三分岐部は、９０度の位相差を有する前記第２の分岐光および前記第３の分岐光を出力することを特徴とする請求項４に記載の波長モニタ回路。
【請求項７】
同一基板上に構成された平面光回路で構成されたことを特徴とする請求項１乃至６いずれかに記載された波長モニタ回路。
【請求項８】
請求項１乃至７いずれかに記載の波長モニタ回路と、
前記第２の光出力から得られた電気出力および前記第１の光出力から得られた電気出力との第１の比の値、並びに、前記第２の光出力から得られた電気出力および前記第１の光出力から得られた電気出力との第２の比の値と、波長との間の対応関係情報を予めストアしたメモリと、
前記波長モニタ回路から得られた前記第１の光出力、第２の光出力および第３の光出力から求めた前記第１の比の値および前記第２の比の値を算出し、対応関係情報に基づいて、前記入力光信号の波長を決定する制御部と
を備えたことを特徴とする波長モニタシステム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明は、光通信ネットワークに用いられる光デバイスに関し、特に波長モニタ回路および波長モニタシステムに関する。
【０００２】
インターネットや小型携帯情報端末が幅広く普及するのに伴い、データ通信ネットワークに対する需要が爆発的に伸び続けている。これを支える光通信ネットワークを大容量化するため、波長分割多重（ＷＤＭ: Wavelength Division Multiplexing）通信等の技術が用いられている。波長分割多重通信においては、発振波長を高精度に制御したレーザモジュールが必要不可欠であり、レーザモジュールの発振波長を効率的に精度良くモニタするための波長モニタ回路、波長モニタ方法も必要とされている。
【０００３】
図６は、従来技術における波長モニタ回路の概念的な構成を示す図である。一般的な波長モニタ回路６００−１は、波長可変レーザ６０１の出力光の一部を分岐するビームスプリッタ６０２と、分岐された光をさらに２分岐するビームスプリッタ６０３を備えている。ビームスプリッタ６０３によって分岐された一方の分岐光は、光強度をモニタするフォトダイオード（ＰＤ：Photo Diode）６０４に入力される。ビームスプリッタ６０３によって分岐された他方の分岐光は、周期的な透過特性を持つフィルター、典型的にはエタロンフィルター６０５に入力される。エタロンフィルター６０５を透過した分岐光は、光強度をモニタするフォトダイオード６０６に入力される。
【０００４】
ある波長において、ＰＤ６０６の出力電流ＩPD2とＰＤ６０４の出力電流ＩPD1との比率ＩPD2／ＩPD1は、２つのＰＤ６０４、６０６が同一の検出感度である限り、当該波長におけるエタロンフィルター６０５の透過率を示している。したがって、あらかじめエタロンフィルター６０５の透過率と光信号の波長との間の対応表を作成しておくことにより、波長モニタ回路に入力された光信号の波長を知ることができる。また、所望の波長に対するエタロンフィルター６０５の透過率をあらかじめ求めておき、この透過率の値と比率ＩPD2／ＩPD1とが一致するようにレーザモジュールを制御することで、発振波長を所望の波長に制御できる。
【０００５】
上述のようにエタロンフィルターでは、波長（周波数）領域において、周期的な透過ピークを持つ透過波形が得られる。図６の波長モニタ回路の構成では、モニタする光信号の波長が、エタロンフィルター６０５の透過率特性のピークまたはボトムに位置する場合、光信号の波長の微小な変化に対して、比率ＩPD2／ＩPD1の値はほとんど変化しない。ＰＤの電流値から得られる比率ＩPD2／ＩPD1に基づいた光信号波長の決定精度は、透過特性がピークまたはボトムとなる波長帯域で低下し、高精度に波長を決定できない。使用に適さない波長帯域が存在していた図６の波長モニタ回路の欠点を補う構成として、次に述べる異なる２つのフィルター特性を利用した波長モニタ回路がある。
【０００６】
図７は、従来技術における改善型の波長モニタ回路の構成を示す図である。図６の波長モニタ回路６００−１の構成と比較すると、改善した波長モニタ回路６００−２は、ビームスプリッタ６０３およびエタロンフィルター６０５の間に、さらにビームスプリッタ６０７を備えている。追加されたビームスプリッタ６０７によってさらに分岐された分岐光は、第２のエタロンフィルター６０８を透過した後でフォトダイオード６０９に入力される。ここで、第２のエタロンフィルター６０８は、エタロンフィルター６０５と同じ周期的なフィルター特性を有しているが、透過特性が繰り返し周期の１／４ずれている。
【０００７】
フォトダイオード６０９の出力電流をＩPD3と記載するとき、第２のエタロンフィルター６０８についても、ＰＤ６０４の出力電流ＩPD1との比率ＩPD3／ＩPD1は透過率を示す。２つの透過特性が繰り返し周期の１／４ずれているため、ＩPD2／ＩPD1がピークまたはボトムに位置する場合、第２のエタロンフィルター６０８の透過率ＩPD3／ＩPD1はピークまたはボトムのいずれにも位置しない。また逆も同様に成立するため、光信号の波長毎に適切なエタロンフィルターの透過率ＩPD2／ＩPD1またはＩPD3／ＩPD1のいずれかを選択することで、光信号の波長に関わらず波長を高精度に知ることができる（特許文献１）。
【０００８】
図７に示した波長モニタ回路６００−２において、ビームスプリッタ６０７およびエタロンフィルター６０５、６０８によって構成され、１周期の１／４ずれた異なる２つの透過特性持つ回路は、平面光波回路（ＰＬＣ：Planar Lightwave Circuit）でも構成できる。上述の２つの周期的なフィルター特性を持つ波長モニタ回路は、その一部をＰＬＣで構成することによって、各構成要素間の位置合わせが不要となり、波長モニタ回路の生産性を向上できる。
【０００９】
図８は、波長モニタ回路の一部をＰＬＣによって作製した場合の回路配置例を示す図である。波長モニタ回路のフィルター回路８０１において、入力ポート８１１へ入力された光信号８１０は、光二分岐回路８０２によって分岐され、分岐光はそれぞれ、光遅延部８０３の異なる光路長を有する２つのアーム導波路８０９ａ、８０９ｂへ入力される。２つの分岐光は、光遅延部８０３によって遅延時間差を付与された後、光遅延部８０３からの一方の分岐光は同位相の光信号を出力する光二分岐回路８０４によってさらに分岐される。光遅延部８０３からのもう一方の分岐光は、位相差が９０度の光信号を出力する光二分岐回路８０５によってさらに分岐される。２つの光二分岐回路８０４、８０５からの各分岐光は、それぞれ等長の導波路群８０６を経由して、第１の２入力２出力光合分波回路８０７ａおよび第２の２入力２出力光合分波回路８０７ｂによって合波干渉して、干渉光８１２ａ、８１２ｂとして出力される。
【００１０】
第１の２入力２出力光合分波回路８０７ａに入力される光信号は、同位相の光信号を出力する光二分岐回路８０４の出力のうちの一方と、位相差が９０度の光信号を出力する光二分岐回路８０５の出力のうちの一方である。また、第２の２入力２出力光合分波回路８０７ｂに入力される光信号は、同位相の光信号を出力する光二分岐回路８０４の出力のうちの他方と、位相差が９０度の光信号を出力する光二分岐回路８０５の出力のうちの他方である。
【００１１】
ここで、第１の２入力２出力光合分波回路８０７ａから出力される光信号の１つ８１２ａと、第２の２入力２出力光合分波回路８０７ｂから出力される光信号の１つ８１２ｂに注目する。これらの光信号８１２ａ、８１２ｂは、それぞれ周期的な透過特性のフィルター特性を経たものであって、２つの透過特性は１周期の１／４だけずれている（特許文献２）。従って、図８のフィルター回路８０１から得られる光信号８１２ａ、８１２ｂを利用することで、図７の改善型の波長モニタ回路６００−２と同様に、光信号の波長に関わらず波長を高精度に知ることができる。図８のフィルター回路８０１は、図７における入力光分離のためのビームスプリッタ６０３等の機能をさらに加えれば波長モニタ回路に必要な要素を備えており、各構成要素間の位置合わせが不要なＰＬＣを利用しても実装が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特許６１７６７８４号公報  明細書
【特許文献２】特許５２４３６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
図８のＰＬＣによるフィルター回路８０１は、位相変調信号を強度変調信号へ変換する光送受信器において、差動位相変位変調（ＤＰＳＫ）等の位相変調信号の復号器として利用されている。これらの用途では、位相変調信号を消光比の高い１と０の強度変調信号に変換するため、光二分岐回路８０２、８０４、８０５や２入力２出力光合分波回路８０７ａ、８０７ｂの分岐比を５０％とし、フィルターの透過特性の波長依存性が大きくなるよう構成していた。これによって、入力信号光の波長が微小に変化したときの出力信号光の強度変化率を大きくし、ＰＤによる電気信号の強度変化率を大きくして、波長検出の精度を上げていた。
【００１４】
しかしながら、図８のフィルター回路を波長モニタ回路に適用しようとすると、波長検出の精度を上げる代償として、フィルターの透過特性のボトム付近での出力信号光の光強度が微弱となってしまう。光路長差を持つ２本のアーム導波路８０９ａ、８０９ｂを含む図８のフィルター回路８０１は、全体でマッハツェンダー干渉計（ＭＺＩ：Mach-Zehnder Interferometer）を構成し、平衡度（バランス）の高いＭＺＩにおける透過特性のボトムでは透過率は０％近くに下がる。透過特性のボトムおよびその近辺では、波長の検出精度が低下するだけでなく、光信号レベル自体が微小となって、光雑音信号が存在すると、波長決定の精度が著しく低下する問題があった。
【００１５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、光雑音信号に対して強い波長モニタ回路および波長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】
【００１６】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、入力光信号を３つに分岐する入力光分岐回路であって、第１の分岐光を第１の光出力として出力する、入力光分岐回路と、前記入力光分岐回路からの第２の分岐光および第３の分岐光に時間遅延差を与える光遅延部と、前記光遅延部から出力された光信号の一方を同位相の光信号にさらに分岐する第１の光分岐部、および、前記光遅延部から出力された光信号の他方を９０度の位相差を持つ光信号にさらに分岐する第２の光分岐部を有する、光分岐段と、前記第１の光分岐部からの分岐光の一方と、前記第２の光分岐部からの分岐光の一方とを合波して、干渉光の第２の光出力を得る第１の光合波回路、および、前記第１の光分岐部からの分岐光の他方と、前記第２の光分岐部からの分岐光の他方とを合波して、干渉光の第３の光出力を得る第２の光合波回路を有し、等長の導波路で前記光分岐段と接続された光合波段とを備え、前記第２の光出力から得られた電気出力および前記第１の光出力から得られた電気出力、または、前記第３の光出力から得られた電気出力および前記第１の光出力から得られた電気出力に基づいて、前記入力光信号の波長を決定するよう構成された波長モニタ回路である。前記入力光分岐回路からの前記第２の分岐光および前記第３の分岐光の分岐比を、等分でないように構成できる。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、請求項１の波長モニタ回路であって、前記入力光分岐回路は、前記入力光信号が入力され、分岐光の一方を前記第２の分岐光として前記光遅延部へ出力する第１の入力光分岐部と、前記第１の入力光分岐部からの分岐光の他方が入力され、分岐光の一方を前記第３の分岐光として前記光遅延部へ出力し、分岐光の他方を前記第１の光出力として出力する第２の入力光分岐部とを含むことを特徴とする。これは、第１の実施形態の波長モニタ回路に相当する。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、請求項１の波長モニタ回路であって、前記入力光分岐回路は、前記第１の分岐光、前記第２の分岐光および前記第３の分岐光を出力する光三分岐回路であって、前記第２の分岐光および前記第３の分岐光の分岐比が等分（１：１）で無いことを特徴とする。これは、第２の実施形態の波長モニタ回路に相当する。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、入力光信号を分岐する入力光分岐回路と、前記入力光分岐回路からの２つの分岐光に時間遅延差を与える光遅延部と、前記光遅延部から出力された光信号の一方を、第１の分岐光、第２の分岐光および第３の分岐光に分岐する光三分岐部であって、前記第１の分岐光を第１の光出力として出力する、光三分岐部、および、前記光遅延部から出力された光信号の他方を、分岐する光二分岐部を有し、前記第２の分岐光および前記第３の分岐光が同位相のとき、前記光二分岐部からの分岐光は９０度の位相差を有し、前記第２の分岐光および前記第３の分岐光が９０度の位相差を有するとき、前記光二分岐部からの分岐光は同位相を有する、光分岐段と、前記光三分岐部からの前記第２の分岐光と、前記光二分岐部からの分岐光の一方とを合波して、干渉光である第２の光出力を得る第１の光合波回路、および、前記光三分岐部からの前記第３の分岐光と、前記光二分岐部からの分岐光の他方とを合波して、干渉光である第３の光出力を得る第２の光合波回路を有し、等長の導波路で前記光分岐段と接続された光合波段とを備え、前記第２の光出力から得られた電気出力および前記第１の光出力から得られた電気出力、または、前記第３の光出力から得られた電気出力および前記第１の光出力から得られた電気出力に基づいて、前記入力光信号の波長を決定するよう構成された波長モニタ回路である。ここで第１の光出力は、入力された光信号の光強度のみに比例する出力に相当する。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、請求項４の波長モニタ回路であって、前記光三分岐部は、同位相を有する前記第２の分岐光および前記第３の分岐光を出力することを特徴とする。これは、第３の実施形態の波長モニタ回路に相当する。前記光三分岐部からの分岐比を、前記第１の分岐光：前記第２の分岐光：前記第３の分岐光で２：１：１とすることもできる。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、請求項４の波長モニタ回路であって、前記光三分岐部は、９０度の位相差を有する前記第２の分岐光および前記第３の分岐光を出力することを特徴とする。これは、第４の実施形態の波長モニタ回路に相当する。前記光三分岐部の分岐比を、１：１：１とすることもできる。
【００２２】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６いずれかの波長モニタ回路であって、同一基板上に構成された平面光回路で構成されたことを特徴とする。
【００２３】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７いずれかに記載の波長モニタ回路と、前記第２の光出力から得られた電気出力および前記第１の光出力から得られた電気出力との第１の比の値、並びに、前記第２の光出力から得られた電気出力および前記第１の光出力から得られた電気出力との第２の比の値と、波長との間の対応関係情報を予めストアしたメモリと、前記波長モニタ回路から得られた前記第１の光出力、第２の光出力および第３の光出力から求めた前記第１の比の値および前記第２の比の値を算出し、対応関係情報に基づいて、前記入力光信号の波長を決定する制御部とを備えたことを特徴とする波長モニタシステムである。
【発明の効果】
【００２４】
光雑音信号に対して強い波長モニタ回路および波長モニタシステムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施形態の波長モニタ回路の構成を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施形態の波長モニタ回路の構成を示す図である。
【図３】本発明の第３の実施形態の波長モニタ回路の構成を示す図である。
【図４】本発明の第４の実施形態の波長モニタ回路の構成を示す図である。
【図５】第１の実施形態の波長モニタ回路の波長モニタ曲線を示した図である。
【図６】従来技術の波長モニタ回路の概念的な構成を示す図である。
【図７】従来技術における改善型の波長モニタ回路の構成を示す図である。
【図８】波長モニタ回路の一部ＰＬＣによって作製した構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の波長モニタ回路は、従来技術の構成に新たに光分岐回路を加えたり、光三分岐回路へ変更したりするだけで、波長に依存しない入力光信号のみに比例した光出力を得ると同時に、簡単に雑音に対する耐力を向上しながら、精度の良い波長モニタが可能となる。入力光信号のみに比例した光出力を取り出す場所として、波長モニタ回路のトップ段の入力光用の光分岐回路、回路途中段の干渉用の光分岐回路を利用できる。追加または変更された光分岐回路は、波長モニタ回路中に構成されたＭＺＩの回路構成または光信号レベルのバランスを崩すように動作する。ＭＺＩによって実現されるフィルター回路の透過特性は、ＭＺＩのバランスを崩すことによって、ボトム部分のレベルが底上げされ、波長の検出精度の低下、光雑音信号に対する脆弱性の問題を回避する。
【００２７】
本発明の波長モニタ回路は、ＰＬＣなどの平面光回路で構成できる。本発明の波長モニタ回路は、予め電気出力の比の値と波長との関係を取得して、例えばテーブルとしてメモリに保持しておき、このメモリおよび波長モニタ回路を他の光信号処理装置の一部として搭載することができる。このとき、本発明の波長モニタ回路は、光信号処理装置の例えばＣＰＵなどの制御部および上述のメモリと協働して、波長モニタシステムとして動作することもできる。本発明の波長モニタ回路を含むことのできる光信号処理装置には、例えば、レーザモジュール、波長計、光コンポーネントテスタ等がある。
【００２８】
以下、様々な実施形態とともに本発明の波長モニタ回路の構成および動作を説明する。
【００２９】
★第１の実施形態
図１は、本発明の第１の実施形態の波長モニタ回路の構成を示す図である。波長モニタ回路１０１は、入力ポート１１２に波長をモニタする入力光信号１１１が入力され、３つの出力ポート１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃからの出力光が、それぞれ光電変換素子（ＰＤ）１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃによって電気信号（電流値）に変換される。入力ポート１１２に入力された光信号は、光二分岐回路１０２によって分岐され、光二分岐回路１０２の出力光信号の一方は、光二分岐回路１０３によってさらに分岐される。光二分岐回路１０３の出力光信号の一方は、第１の出力ポート１１３ａから出力される。光二分岐回路１０２の出力光信号の他方、および、光二分岐回路１０３の出力光信号の他方は、光遅延部１０４に入力される。光遅延部１０４は、異なる光路長を有する２本の導波路１１０ａ、１１０ｂを有し、各導波路への光信号に遅延時間差を付与して出力する。
【００３０】
光遅延部１０４からの光信号の一方は、同位相となる光信号を出力する光二分岐回路１０５によって分岐される。光遅延部１０４からの光信号の他方は、位相差が９０度となる光信号を出力する光二分岐回路１０６によって分岐される。光二分岐回路１０５、１０６からの各光信号は、４本の等長の導波路を含む導波路群１０７を経由して、第１の光合波回路１０８ａおよび第２の光合波回路１０８ｂにて合波干渉する。２つの光合波回路１０８ａ、１０８ｂからの干渉光が、それぞれ第２の出力ポート１１３ｂ、第３の出力ポート１１３ｃから出力される。
【００３１】
光二分岐回路１０５、１０６からの各光信号は、導波路群１０７の４つの導波路によって、２つの光合波回路１０８ａ、１０８ｂに次のように配分される。第１の光合波回路１０８ａに入力される光信号は、同位相となる光信号を出力する光二分岐回路１０５の出力のうちの一方と、位相差が９０度となる光信号を出力する光二分岐回路１０６の出力のうちの一方となる。また、第２の光合波回路１０８ｂに入力される光信号は、同位相となる光信号を出力する光二分岐回路１０５の出力のうちの他方と、位相差が９０度となる光信号を出力する光二分岐回路１０６の出力のうちの他方となる。
【００３２】
第１の出力ポート１１３ａ、第２の出力ポート１１３ｂ、第３の出力ポート１１３ｃから出力された各光信号は、それぞれＰＤ１０９ａ、ＰＤ１０９ｂ、ＰＤ１０９ｃにて電気信号（電流値）に変換される。
【００３３】
同位相となる光信号を出力する光二分岐回路１０５は、例えばＹ分岐導波路で構成される光スプリッタとすることができる。位相差が９０度となる光信号を出力する光二分岐回路１０６は、例えば方向性結合器またはＭＭＩカプラとすることができる。
【００３４】
ＰＤ１０９ａ、ＰＤ１０９ｂ、ＰＤ１０９ｃから得られる電気信号（電流値Ｉｄ１〜Ｉｄ３）は、それぞれ、「波長モニタ回路の透過率」×「入力された光信号の光強度」に一定の係数を掛けた値として表される。
Ｉｄ１＝「入力ポート−第１の出力ポート間透過率」×「入力光信号強度」×ｋ１
Ｉｄ２＝「入力ポート−第２の出力ポート間透過率」×「入力光信号強度」×ｋ２
Ｉｄ３＝「入力ポート−第３の出力ポート間透過率」×「入力光信号強度」×ｋ３
【００３５】
以下では、ＰＤから得られる電気信号は、検出する光信号のレベルに対応した電流源からの電流値であるものとして説明する。尚、ＰＤの検出機構によっては、電圧源からの電圧値を出力するものであっても良い。ここで、波長モニタ回路１０１の入力ポート１１２および第１の出力ポート１１３ａの間の透過率を、波長によらない一定値とみなすことができる。入力ポート１１２および第１の出力ポート１１３ａの間には、２つの光二分岐回路１０２、１０３のみを含み、光遅延部１０４は全く経由しない。このため、入力ポート１１２および第１の出力ポート１１３ａの間の透過率には原理的に波長依存性が無く、光通信波長の帯域の範囲では、一定値とみなしても差し支えない。
【００３６】
ここで、ある波長における「ＰＤ１０９ｂから得られる電気信号Ｉｄ２」÷「ＰＤ１０９ａから得られる電気信号Ｉｄ１」で両者の比を算出すると、「入力光信号の光強度」の情報が相殺され、「入力ポート−第２の出力ポート間の透過率」のみに比例する値ｒ２が得られる。値ｒ２の波長特性は、後述するように周期的なフィルター特性であり、ｒ２は、入力信号光の波長が定まると一意に定まる値である。したがって、あらかじめ光信号の波長（周波数）毎に電気信号（電流値）の比ｒ２を測定し、対応表を作成してこれを参照すれば、観測した電気信号（電流値）の比ｒ２の値から入力した光信号の波長を得ることができる。
【００３７】
同様に、ある波長における「ＰＤ１０９ｃから得られる電気信号Ｉｄ３」÷「ＰＤ１０９ａから得られる電気信号Ｉｄ１」で両者の比を算出すると、「入力光信号の光強度」の情報が相殺され、「入力ポート−第３の出力ポート間の透過率」のみに比例する値ｒ３が得られる。値ｒ３についても、あらかじめ光信号の波長（周波数）毎に電気信号（電流値）の比ｒ３を測定し、対応表を作成してこれを参照すれば、観測した電気信号（電流値）の比ｒ３の値から入力した光信号の波長を高精度に知ることができる。
【００３８】
上述のように本発明の波長モニタ回路１０１は、光遅延部１０４と、同位相となる光信号を出力する光二分岐回路１０５と、位相差が９０度となる光信号を出力する光二分岐回路１０６とを備え、波長モニタ回路の全体でＭＺＩを構成している。したがって、「入力ポート１１２および第２の出力ポート１１３ｂ間の透過率」並びに「入力ポート１１２および第３の出力ポート１１３ｃ間の透過率」は、同じ周期的な波長依存特性を有し、相互に１周期の１／４ずれている関係になる。つまり、出力ポート１１３ｂ、１１３ｃの内の一方の透過率がピークまたはボトムに位置する場合、他方の出力ポートの透過率はピークまたはボトムのいずれにも位置しない関係にある。また逆も成立するため、光信号の波長毎に適切な電気信号（電流値）の比ｒ２、ｒ３のいずれかを選択することで、光信号の波長に関わらず波長モニタ回路１０１へ入力した光信号１１１の波長を得ることができる。
【００３９】
上述の波長と、ｒ２およびｒ３の対応表は、対応関係情報として、波長モニタ回路を搭載する光信号処理装置のメモリなどにストアしておくことができる。適用する波長モニタ回路毎に、予め波長が明らかな光信号を入力し、各ＰＤからの電気信号のレベルを測定しておいて、ｒ２およびｒ３を求め、対応関係をメモリにストアしておけば良い。本発明の波長モニタ回路は、様々な種類の光信号処理装置と組み合わせて幅広く適用できる。このため、波長モニタ回路内には、メモリおよび対応関係情報を利用して波長決定の制御を行うよう動作するＣＰＵなどを含まないものとして説明している。しかしながら、波長モニタ回路と、メモリおよびＣＰＵとを含む一体型の構成として、波長モニタ装置、波長モニタシステムとしても実施できることにも留意されたい。
【００４０】
以下、本実施形態の波長モニタ回路のより具体的な構成例について説明する。光二分岐回路１０２、光二分岐回路１０３、同位相となる光信号を出力する光二分岐回路１０５、位相差が９０度となる光信号を出力する光二分岐回路１０６、光合波回路１０８ａ、１０８ｂの全てについて、分岐・合波の比率を５０：５０とした。このとき、「ＰＤ１０９ｂから得られる電気信号」÷「ＰＤ１０９ａから得られる電気信号」（第２の出力Ｉｄ２／第１の出力Ｉｄ１）からｒ２を求めて、次に図５で説明するようにその波長依存性をプロットした。同様に、「ＰＤ１０９ｃから得られる電気信号」÷「ＰＤ１０９ａから得られる電気信号」（第３の出力Ｉｄ３／第１の出力Ｉｄ１）からｒ３を求めて、その波長依存性をプロットした。
【００４１】
図５は、第１の実施形態の波長モニタ回路の波長モニタ曲線を示した図である。出力ポート１１３ｂ、１１３ｃからの２つの電気信号について、それぞれを出力ポート１１３ａの電気信号で除算した比ｒ２、ｒ３を示している。図５にプロットした２つの曲線は、同じ周期的な特性を有し、その特性は１周期の１／４ずれている。図５では波長依存性の繰返し周期が１００ＧＨｚの場合が示されており、この繰返し周期は光遅延部１０４によって付与される遅延時間差（１０ｐｓ）の逆数と一致する。光遅延部１０４によって付与される遅延時間差を変化させることにより、繰返し周期を異なる値に設定可能である。
【００４２】
前述のようにＰＬＣで実現した図７のフィルター回路を、光送受信器の位相変調信号の復号器等に適用する場合では、波長モニタ回路内のＭＺＩは完全にバランスが取れた状態の構成および干渉条件で動作していた。透過特性のボトムの最小値はほぼ０％となって、ボトム近辺における電気信号のレベルも著しく低下し、これが波長の検出精度の低下、光雑音信号に対する脆弱性の問題を生じていた。
【００４３】
本実施形態の波長モニタ回路１０１では、図８に示した従来技術の構成に加えて、入力光信号１１１をさらに分岐するための追加の光二分岐回路１０３が設けられている。これによって、光遅延部１０４の２つの導波路１１０ａ、１１０ｂに入力される光信号のレベルが異なるものとなっている。この結果、第１の光合波回路１０８ａおよび第２の光合波回路１０８ｂのそれぞれにおいて、到達する２つの光信号の強度が異なることになる。光合波回路１０８ａへの２つの入力光レベルが異なり、光合波回路１０８ｂへの２つの入力光レベルも異なるため、ＭＺＩはバランスを崩した状態で動作し、干渉光出力において完全な消光が生じない。したがって、透過特性のボトムレベルが上がり、出力ポート１１３ｂ、１１３ｃからのプロットした２曲線の最小値は０とならず、３％程度の値となる。本実施形態の波長モニタ回路では、ボトム近辺における電気信号のレベルを底上げすることによって、波長の検出精度の低下、光雑音信号に対する脆弱性の問題を回避できる。
【００４４】
従来技術のフィルター回路と比較して、光二分岐回路１０３を追加する簡単な変更だけで、第１の出力ポート１１３ａに相当する「入力された光信号の光強度のみに比例する出力」を得るだけでなく、光雑音信号に対する耐力を向上する効果を得ることができる。さらに光雑音信号に対する耐力を向上するために、光二分岐回路１０２、光二分岐回路１０３、光合波回路１０８ａ、１０８ｂのいずれかまたは複数について、分岐・合波の比率を５０：５０からずらすこともできる。
【００４５】
本実施形態の波長モニタ回路１０１は、入力トップ段における光二分岐回路を、実質的に非等分に３分岐する光三分岐回路としたものと理解することもできる。また波長モニタ回路１０１を、同一基板上にＰＬＣとして形成することによって、環境変化に影響されにくく、図６、図７の構成で必要だった構成要素間の配置の調整が不要となり、良好な性能を簡易に得ることができる。
【００４６】
以上述べたように、本発明の波長モニタ回路は、従来技術におけるフィルター回路に対し、光分岐回路を追加するだけで、簡単に雑音に対する耐力を向上しながら、波長モニタが可能となる。
【００４７】
★第２の実施形態
図２は、本発明の第２の実施形態の波長モニタ回路の構成を示す図である。波長モニタ回路２０１は、入力ポート２１２に波長をモニタする入力光信号２１１が入力され、３つの出力ポート２１３ａ、２１３ｂ、２１３ｃからの出力光が、それぞれ光電変換素子（ＰＤ）２０９ａ、２０９ｂ、２０９ｃによって電気信号（電流値）に変換される。入力ポート２１２に入力された光信号は、光三分岐回路２０２によって分岐され、光三分岐回路２０２の第１の出力光信号は、第１の出力ポート２１３ａから出力される。光三分岐回路２０２の第２の出力光信号および第３の出力光信号は、光遅延部２０３に入力される。光遅延部２０３は、異なる光路長を有する２本の導波路２１０ａ、２１０ｂを有し、各導波路への光信号に遅延時間差を付与して出力する。
【００４８】
光遅延部２０３からの光信号の一方は、同位相となる光信号を出力する光二分岐回路２０４によって分岐される。光遅延部２０３からの光信号の他方は、位相差が９０度となる光信号を出力する光二分岐回路２０５によって分岐される。光二分岐回路２０４、２０５からの各光信号は、４本の等長の導波路を含む導波路群２０６を経由して、第１の光合波回路２０７ａおよび第２の光合波回路２０７ｂにて合波干渉する。２つの光合波回路２０７ａ、２０７ｂからの干渉光が、それぞれ第２の出力ポート２１３ｂ、第３の出力ポート２１３ｃから出力される。
【００４９】
光二分岐回路２０４、２０５からの各光信号は、導波路群２０６の等長の４本の導波路によって、２つの光合波回路２０７ａ、２０７ｂへ次のように配分される。第１の光合波回路２０７ａに入力される光信号は、同位相となる光信号を出力する光二分岐回路２０４の出力のうちの一方と、位相差が９０度となる光信号を出力する光二分岐回路２０５の出力のうちの一方となる。また、第２の光合波回路２０７ｂに入力される光信号は、同位相となる光信号を出力する光二分岐回路２０４の出力のうちの他方と、位相差が９０度となる光信号を出力する光二分岐回路２０５の出力のうちの他方となる。
【００５０】
第１の出力ポート２１３ａ、第２の出力ポート２１３ｂ、第３の出力ポート２１３ｃから出力された各光信号は、それぞれＰＤ２０９ａ、ＰＤ２０９ｂ、ＰＤ２０９ｃにて電気信号（電流値）に変換される。
【００５１】
同位相となる光信号を出力する光二分岐回路２０４は、例えばＹ分岐導波路で構成された光スプリッタとすることができる。位相差が９０度となる光信号を出力する光二分岐回路２０５は、例えば方向性結合器またはＭＭＩカプラとすることができる。
【００５２】
第１の実施形態と同様に、ＰＤ２０８ａ、ＰＤ２０８ｂ、ＰＤ２０８ｃから得られる電気信号（電流値Ｉｄ１〜Ｉｄ３）は、それぞれ、「波長モニタ回路の透過率」×「入力された光信号の光強度」に一定の係数を掛けた値として表される。
Ｉｄ１＝「入力ポート−第１の出力ポート間透過率」×「入力光信号強度」×ｋ１
Ｉｄ２＝「入力ポート−第２の出力ポート間透過率」×「入力光信号強度」×ｋ２
Ｉｄ３＝「入力ポート−第３の出力ポート間透過率」×「入力光信号強度」×ｋ３
【００５３】
波長モニタ回路２０１の入力ポート２１２および第１の出力ポート２１３ａ間の透過率を、波長によらない一定値とみなすことができる。入力ポート２１２および第１の出力ポート２１３ａの間には、光二分岐回路２０２のみを含み、光遅延部３０２を全く経由しない。このため、入力ポート２１２および第１の出力ポート２１３ａの間の透過率には原理的に波長依存性が無く、光通信波長の帯域の範囲では、一定値とみなしても差し支えない。
【００５４】
ここで、ある波長における「ＰＤ２０８ｂから得られる電気信号Ｉｄ２」÷「ＰＤ２０８ａから得られる電気信号Ｉｄ１」で両者の比を算出すると、「入力光信号の光強度」の情報が相殺され、「入力ポート−第２の出力ポート間の透過率」のみに比例する値ｒ２が得られる。値ｒ２の波長特性は、後述するように周期的なフィルター特性であり、ｒ２は、入力信号光の波長が定まると一意に定まる値である。したがって、あらかじめ光信号の波長（周波数）毎に電気信号（電流値）の比ｒ２を測定し、対応表を作成してこれを参照すれば、観測した電気信号（電流値）の比ｒ２の値から入力した光信号の波長を得ることができる。
【００５５】
同様に、ある波長における「ＰＤ２０８ｃから得られる電気信号Ｉｄ３」÷「ＰＤ１０９ａから得られる電気信号Ｉｄ１」で両者の比を算出すると、「入力ポート−第３の出力ポート間の透過率」のみに比例する値ｒ３が得られる。値ｒ３についても、あらかじめ光信号の波長（周波数）毎に電気信号（電流値）の比ｒ３を測定し、対応表を作成してこれを参照すれば、観測した電気信号（電流値）の比ｒ３の値から入力した光信号の波長を高精度に知ることができる。
【００５６】
上述のように本発明の波長モニタ回路２０１は、光遅延部２０３と、同位相となる光信号を出力する光二分岐回路２０４と、位相差が９０度となる光信号を出力する光二分岐回路２０５とを備え、波長モニタ回路の全体でＭＺＩを構成している。したがって、「入力ポート２１２および第２の出力ポート２１３ｂ間の透過率」並びに「入力ポート２１２および第３の出力ポート２１３ｃ間の透過率」は、同じ周期的な波長依存特性を有し、相互に１周期の１／４ずれている関係になる。つまり、出力ポート２１３ｂ、２１３ｃの内の一方の透過率がピークまたはボトムに位置する場合、他方の出力ポートの透過率はピークまたはボトムのいずれにも位置しない関係にある。また逆も成立するため、光信号の波長毎に適切な電気信号（電流値）の比ｒ２、ｒ３のいずれかを選択することで、光信号の波長に関わらず波長モニタ回路２０１へ入力した光信号２１１の波長を得ることができる。
【００５７】
以下、第２の実施形態の波長モニタ回路のより具体的な構成例について説明する。同位相となる光信号を出力する光二分岐回路２０４、位相差が９０度となる光信号を出力する光二分岐回路２０５、光合波回路２０７ａ、２０７ｂの全てについて、分岐・合波の比率を５０：５０とした。また、光三分岐回路２０２の分岐比を、第１の出力ポート：第２の出力ポート：第３の出力ポート＝１：２：１とした。光三分岐回路２０２の分岐比を、対称性の良い１：２：１に設計することは、十分に実現可能である。このとき、「ＰＤ２０８ｂから得られる電気信号」÷「ＰＤ２０８ａから得られる電気信号」（第２の出力Ｉｄ２／第１の出力Ｉｄ１）からｒ２を求めて、その波長依存性をプロットした。同様に、「ＰＤ２０８ｃから得られる電気信号」÷「ＰＤ２０８ａから得られる電気信号」（第３の出力Ｉｄ３／第１の出力Ｉｄ１）からｒ３を求めて、その波長依存性をプロットした。第２の実施形態の波長モニタ回路における、波長モニタ用の２つの透過特性の曲線は、図５に示した第１の実施形態の場合と一致する。
【００５８】
第１の実施形態同様に、図５に示した透過特性の例では、波長依存性の繰返し周期が１００ＧＨｚの場合が示されており、この繰返し周期は光遅延部２０３によって付与される遅延時間差（１０ｐｓ）の逆数と一致する。光遅延部２０３によって付与される遅延時間差を変化させることにより、繰返し周期を異なる値に設定可能である。図５にプロットした２つの透過特性の曲線は、同じ周期的な特性を有し、その特性は１周期の１／４ずれている。
【００５９】
本実施形態の波長モニタ回路２０１では、図８に示した従来技術の構成と比べて、光二分岐回路に代えて、光三分岐回路２０２を備え、光遅延部２０３への分岐比を２：１に設定している。これによって、光遅延部２０３の２つの導波路２１０ａ、２１０ｂに入力される光信号のレベルが異なるものとなっている。この結果、第１の光合波回路２０７ａおよび第２の光合波回路２０７ｂのそれぞれに到達する２つの光信号の強度が異なることになる。光合波回路２０７ａへの２つの入力光レベルが異なり、光合波回路２０７ｂへの２つの入力光レベルも異なるため、ＭＺＩはバランスを崩した状態で動作し、干渉光出力において完全な消光が生じない。したがって、透過特性のボトムレベルが上がり、出力ポート２１３ｂ、２１３ｃからの比をプロットした２曲線の最小値は０とならず、３％程度の値となる。本実施形態の波長モニタ回路でも、ボトム近辺における電気信号のレベルを底上げすることによって、波長の検出精度の低下、光雑音信号に対する脆弱性の問題を回避できる。
【００６０】
ＰＬＣで実現した光送受信器の位相変調信号の復号器等に適用した場合のフィルター回路と比較して、光二分岐回路を光三分岐回路２０２に変更するだけで、第１の出力ポート２１３ａに相当する「入力された光信号の光強度のみに比例する出力」を得るだけでなく、光雑音信号に対する耐力を向上する効果を簡単に得ることができる。さらに光雑音信号に対する耐力を向上するために、光合波回路２０７ａ、２０７ｂの分岐比率を５０：５０からずらしたり、光三分岐回路２０２の分岐比を第１の出力：第２の出力：第３の出力＝１：２：１からずらしたりすることもできる。ここで注意すべきは、光三分岐回路２０２の分岐比を第２の出力：第３の出力＝１：１とすれば、光遅延部２０３への２つの光信号のレベルが同じになり、ＭＺＩは完全にバランスした状態で動作する。したがって、波長モニタ回路のフィルター特性は、従来技術と同様に透過率の最小値がほぼ０％となってしまう。本実施形態の波長モニタ回路では、光三分岐回路２０２の分岐比を、波長モニタ回路２０１内のＭＺＩにおいてバランスを崩した構成または動作状態にて使用することが重要である。本実施形態の波長モニタ回路２０１は、同一基板上にＰＬＣとして形成することにより、環境変化に影響されにくく、図６および図７の構成で必要であった構成要素間の配置の調整も不要となり、良好な性能を簡易に得ることができる。
【００６１】
以上述べたように、本発明の波長モニタ回路は、従来技術におけるフィルター回路に対し、トップ段にある光分岐回路の構成を変更するのみで、簡単に雑音に対する耐力を向上しながら、精度の良い波長モニタが可能となる。
【００６２】
上述の第１および第２の実施形態の波長モニタ回路は、いずれも、第１の出力ポート１１３ａ、２１３ａからの光信号に相当する「入力された光信号の光強度のみに比例する出力」を、回路のトップ段にある入力光の光三分岐回路（１０２＋１０３、２０２）に相当する部分から取り出している点で共通する。この光三分岐回路における分岐比が等分（１：１）では無い比率で、光遅延部１０４、２０３に入力することで、波長モニタ回路１０１、２０１内のＭＺＩを干渉回路としてのバランスを崩した構成または動作状態にて使用している。このアンバランスの状態は、ＭＺＩの光遅延部へ、レベルの違う光信号が与えられることに依っている。
【００６３】
したがって本発明は、入力光信号を３つに分岐する入力光分岐回路（１０２、１０３、２０２）であって、第１の分岐光を第１の光出力として出力する、入力光分岐回路と、前記入力光分岐回路からの第２の分岐光および第３の分岐光に時間遅延差を与える光遅延部（１０４、２０３）と、前記光遅延部から出力された光信号の一方を同位相の光信号にさらに分岐する第１の光分岐部（１０５、２０４）、および、前記光遅延部から出力された光信号の他方を９０度の位相差を持つ光信号にさらに分岐する第２の光分岐部（１０６、２０５）を有する、光分岐段と、前記第１の光分岐部からの分岐光の一方と、前記第２の光分岐部からの分岐光の一方とを合波して、干渉光の第２の光出力を得る第１の光合波回路（１０８ａ、２０７ａ）、および、前記第１の光分岐部からの分岐光の他方と、前記第２の光分岐部からの分岐光の他方とを合波して、干渉光の第３の光出力を得る第２の光合波回路（１０８ｂ、２０７ｂ）を有し、等長の導波路（１０７、２０６）で前記光分岐段と接続された光合波段とを備え、前記第２の光出力から得られた電気出力および前記第１の光出力から得られた電気出力、または、前記第３の光出力から得られた電気出力および前記第１の光出力から得られた電気出力に基づいて、前記入力光信号の波長を決定するよう構成された波長モニタ回路として実施できる。
【００６４】
★第３の実施形態
図３は、本発明の第３の実施形態の波長モニタ回路の構成を示す図である。波長モニタ回路３０１は、入力ポート３１１に波長をモニタする入力光信号３１０が入力され、３つの出力ポート３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃからの出力光が、それぞれ光電変換素子（ＰＤ）３０８ａ、３０８ｂ、３０８ｃによって電気信号（電流値）に変換される。
【００６５】
入力ポート３１１に入力された光信号は、光二分岐回路３０２によって分岐され、分岐光は光遅延部３０３に入力される。光遅延部３０３は、異なる光路長を有する２本の導波路３０９ａ、３０９ｂを有し、各導波路の光信号に遅延時間差を付与して出力する。
【００６６】
光遅延部３０３からの光信号の一方は、同位相となる第１および第３の光信号（分岐光）を出力する光三分岐回路３０４によって分岐される。光遅延部３０３からの光信号の他方は、位相差が９０度となる光信号を出力する光二分岐回路３０５によって分岐される。光三分岐回路３０４の第２の出力光信号（分岐光）は、第１の出力ポート３１２ａから出力される。光三分岐回路３０４および光二分岐回路３０５からの各光信号は、４本の等長の導波路を含む導波路群３０６を経由して、第１の光合波回路３０７ａおよび第２の光合波回路３０７ｂにて合波干渉する。２つの光合波回路３０７ａ、３０７ｂからの干渉光が、それぞれ第２の出力ポート３１２ｂ、第３の出力ポート３１２ｃから出力される。
【００６７】
光三分岐回路３０４および光二分岐回路３０５からの各光信号は、導波路群３０６の等長の４本の導波路によって、２つの光合波回路３０７ａ、３０７ｂに次のように配分される。第１の光合波回路３０７ａに入力される光信号は、同位相となる第１および第３の光信号を出力する光三分岐回路３０４の出力のうちの一方と、位相差が９０度となる光信号を出力する光二分岐回路３０５の出力のうちの一方となる。また、第２の光合波回路３０７ｂに入力される光信号は、第１および第３の光信号を出力する光三分岐回路３０４の出力のうちの他方と、位相差が９０度となる光信号を出力する光二分岐回路３０５の出力のうちの他方となる。第１の出力ポート３１２ａ、第２の出力ポート３１２ｂ、第３の出力ポート３１２ｃから出力された各光信号は、それぞれＰＤ３０８ａ、ＰＤ３０８ｂ、ＰＤ３０８ｃにて電気信号（電流値）に変換される。
【００６８】
同位相となる第１および第３の光信号を出力する光三分岐回路３０４は、例えばΨ型に三分岐した導波路で構成された光回路とすることができる。位相差が９０度となる光信号を出力する光二分岐回路３０５は、例えば方向性結合器またはＭＭＩカプラとすることができる。
【００６９】
上述の各実施形態と同様に、ＰＤ３０８ａ、ＰＤ３０８ｂ、ＰＤ３０８ｃから得られる電気信号（電流値Ｉｄ１〜Ｉｄ３）は、それぞれ、「波長モニタ回路の透過率」×「入力された光信号の光強度」に一定の係数を掛けた値として表される。
Ｉｄ１＝「入力ポート−第１の出力ポート間透過率」×「入力光信号強度」×ｋ１
Ｉｄ２＝「入力ポート−第２の出力ポート間透過率」×「入力光信号強度」×ｋ２
Ｉｄ３＝「入力ポート−第３の出力ポート間透過率」×「入力光信号強度」×ｋ３
【００７０】
以下では、ＰＤから得られる電気信号は、検出する光信号のレベルに対応した電流源からの電流値であるものとして説明する。ここで、波長モニタ回路３０１の入力ポート３１１および第１の出力ポート３１３ａの間の透過率を、波長によらない一定値とみなすことができる。入力ポート３１１および第１の出力ポート３１２ａの間には、光二分岐回路３０２、光三分岐回路３０４、および光遅延部３０３の片方の導波路３０９ａのみを含む。このため、入力ポート３１１および第１の出力ポート３１２ａの間の透過率には原理的に波長依存性が無く、光通信波長の帯域の範囲では、一定値とみなしても差し支えない。
【００７１】
ここで、ある波長における「ＰＤ３０８ｂから得られる電気信号Ｉｄ２」÷「ＰＤ３０８から得られる電気信号Ｉｄ１」として両者の比を算出すると、「入力光信号の光強度」の情報が相殺され、「入力ポート−第２の出力ポート間の透過率」のみに比例する値ｒ２が得られる。値ｒ２の波長特性は、後述するように周期的なフィルター特性であり、ｒ２は、入力信号光の波長が定まると一意に定まる値である。したがって、あらかじめ光信号の波長（周波数）毎に電気信号（電流値）の比ｒ２を測定し、対応表を作成してこれを参照すれば、観測した電気信号（電流値）の比ｒ２の値から入力した光信号の波長を得ることができる。
【００７２】
同様に、ある波長における「ＰＤ３０８ｃから得られる電気信号Ｉｄ３」÷「ＰＤ３０８ａから得られる電気信号Ｉｄ１」で両者の比を算出すると、「入力光信号の光強度」の情報が相殺され、「入力ポート−第３の出力ポート間の透過率」のみに比例する値ｒ３が得られる。値ｒ３についても、あらかじめ光信号の波長（周波数）毎に電気信号（電流値）の比ｒ３を測定し、対応表を作成してこれを参照すれば、観測した電気信号（電流値）の比ｒ３の値から入力した光信号の波長を高精度に知ることができる。
【００７３】
上述のように本発明の波長モニタ回路３０１は、光遅延部３０３と、同位相となる第１および第３の光信号を出力する光三分岐回路３０４と、位相差が９０度となる光信号を出力する光二分岐回路３０５とを備え、波長モニタ回路の全体でＭＺＩを構成している。したがって、「入力ポート３１１および第２の出力ポート３１２ｂ間の透過率」並びに「入力ポート３１１および第３の出力ポート３１２ｃ間の透過率」は、同じ周期的な透過特性を有し、相互に１周期の１／４ずれている関係になる。つまり、２つの出力ポート３１２ｂ、３１２ｃの内の一方の透過率がピークまたはボトムに位置する場合、他方の出力ポートの透過率はピークまたはボトムのいずれにも位置しない関係にある。また逆も成立するため、光信号の波長毎に適切な電気信号（電流値）の比ｒ２、ｒ３のいずれかを選択することで、光信号の波長に関わらず波長モニタ回路３０１へ入力した光信号３１０の波長を得ることができる。
【００７４】
以下、本実施形態の波長モニタ回路のより具体的な構成例について説明する。光二分岐回路３０２、位相差が９０度となる光信号を出力する光二分岐回路３０５、光合波回路３０７ａ、３０７ｂの全てについて、分岐・合波の比率を５０：５０とした。また、同位相となる第１および第３の光信号を出力する光三分岐回路３０４の分岐比を、第１の出力：第２の出力：第３の出力＝１：２：１とした。同位相となる第１および第３の光信号を出力する光三分岐回路の分岐比を、第２のポートを中心として対称性の良い１：２：１に設計することは、十分可能である。このとき、「ＰＤ３０８ｂから得られる電気信号」÷「ＰＤ３０８ａから得られる電気信号」（第２の出力Ｉｄ２／第１の出力Ｉｄ１）からｒ２を求めて、その波長依存性をプロットした。同様に、「ＰＤ３０８ｃから得られる電気信号」÷「ＰＤ３０８ａから得られる電気信号」（第３の出力Ｉｄ３／第１の出力Ｉｄ１）からｒ３を求めて、その波長依存性をプロットした。第３の実施形態の波長モニタ回路３０１における、波長モニタ用の２つの透過特性の曲線は、図５に示した第１の実施形態の場合と一致する。
【００７５】
第１および第２の実施形態同様に、図５に示した例では、波長依存性の繰返し周期が１００ＧＨｚの場合が示されており、この繰返し周期は光遅延部３０３によって付与される遅延時間差（１０ｐｓ）の逆数と一致する。光遅延部３０３によって付与される遅延時間差を変化させることにより、繰返し周期を異なる値に設定可能である。図５にプロットした２つの曲線は、同じ周期的な特性を有し、その特性は１周期の１／４ずれている。
【００７６】
本実施形態の波長モニタ回路３０１では、従来技術のフィルター回路と比較して、回路途中の段における同位相となる光信号を出力する光二分岐回路に代えて、同位相となる第１および第３の光信号を出力する光三分岐回路３０４を備えている。そして、光三分岐回路３０４の３つの出力の分岐比を１：２：１として、回路３０７ａ、３０７ｂへの分岐比を１：１に設定している。これによって、第１の光合波回路３０７ａおよび第２の光合波回路３０７ｂのそれぞれに到達する２つの光信号の強度が異なることになる。分岐比が１：２：１であるため、光三分岐回路３０４の第１および第３の出力光信号は、導波路３０９ａからの光信号レベルの実質的に１／４になっている。一方、光二分岐回路３０５の各分岐光のレベルは導波路３０９ｂからの光信号レベルの実質的に１／２になっている。したがって、光合波回路３０７ａへの２つの入力光レベルは１／４：１／２＝１：２となって異なっており、光合波回路３０７ｂへの２つの入力光レベルも異なる。波長モニタ回路３０１のＭＺＩはバランスを崩した状態で動作し、干渉光出力において完全な消光が生じない。したがって、透過特性のボトムレベルが上がり、出力ポート３１２ｂ、３１３ｃからの比をプロットした２曲線の最小値は０とならず、３％程度の値となる。本実施形態の波長モニタ回路でも、ボトム近辺における電気信号のレベルを底上げすることによって、波長の検出精度の低下、光雑音信号に対する脆弱性の問題を回避できる。
【００７７】
ＰＬＣで実現した光送受信器の位相変調信号の復号器等に適用した場合のフィルター回路と比較して、光二分岐回路を光三分岐回路３０４に変更するだけで、第１の出力ポート３１２ａに相当する「入力された光信号の光強度のみに比例する出力」を得るだけでなく、光雑音信号に対する耐力を向上する効果を簡単に得ることができる。さらに光雑音信号に対する耐力を向上するために、光二分岐回路３０２、光合波回路３０７ａ、３０７ｂのいずれかの分岐比を５０：５０からずらすこともできる。また、同位相となる第１および第３の光信号を出力する光三分岐回路３０４の分岐比を、第１および第３の出力への分岐比を等しく保ちながら、第１の出力：第２の出力：第３の出力＝１：２：１からずらすこともできる。
【００７８】
光三分岐回路３０４を利用する限り、各分岐光のレベルはかならず１／２未満となるので、波長モニタ回路３０１のＭＺＩは常にバランスを崩した状態で動作できる。本実施形態の波長モニタ回路３０１は、同一基板上にＰＬＣとして形成することによって、環境変化に影響されにくく、図６、図７で必要とされた構成要素間の配置の調整が不要となり、良好な性能を簡易に得ることができる。
【００７９】
以上述べたように、本発明の波長モニタ回路は、従来技術におけるフィルター回路に対し、回路途中段における光分岐回路の構成を変更するだけで、簡単に雑音に対する耐力を向上させながら、精度の良い波長モニタが可能となる。
【００８０】
★第４の実施形態
図４は、本発明の第４の実施形態の波長モニタ回路の構成を示す図である。波長モニタ回路４０１は、入力ポート４１１に波長をモニタする入力光信号４１０が入力され、３つの出力ポート４１２ａ、４１２ｂ、４１２ｃからの出力光が、それぞれ光電変換素子（ＰＤ）４０８ａ、４０８ｂ、４０８ｃによって電気信号（電流値）に変換される。
【００８１】
入力ポート４１１に入力された光信号は、光二分岐回路４０２によって分岐され、分岐光は光遅延部４０３に入力される。光遅延部４０３は、異なる光路長を有する２本の導波路４０９ａ、４０９ｂを有し、各導波路の光信号に遅延時間差を付与して出力する。
【００８２】
光遅延部４０３からの光信号の一方は、同位相となる光信号を出力する光二分岐回路４０４によって分岐される。光遅延部４０３からの光信号の他方は、位相差が９０度となる第１および第２の出力光信号を出力する光二分岐回路４０５によって分岐される。位相差が９０度となる第１および第２の出力光信号を出力する光三分岐回路４０５の第３の出力光信号は、第１の出力ポート４１２ａから出力される。
【００８３】
光二分岐回路４０４および光三分岐回路４０５からの各光信号は、４本の等長の導波路を含む導波路群４０６を経由して、第１の光合波回路４０７ａおよび第２の光合波回路４０７ｂにて合波干渉する。２つの光合波回路４０７ａ、４０７ｂからの干渉光が、それぞれ第２の出力ポート４１２ｂ、第３の出力ポート４１２ｃから出力される。
【００８４】
光二分岐回路４０４および光三分岐回路４０５からの各光信号は、導波路群４０６の等長の４本の導波路によって、２つの光合波回路４０７ａ、４０７ｂへ次のように配分される。第１の光合波回路４０７ａに入力される光信号は、同位相となる光信号を出力する光二分岐回路４０４の出力の内の一方と、位相差が９０度となる第１および第２の出力光信号を出力する光二分岐回路４０５の出力の内の一方となる。また、第２の光合波回路４０７ｂに入力される光信号は、同位相となる光信号を出力する光二分岐回路４０４の出力のうちの他方と、位相差が９０度となる第１および第２の出力光信号を出力する光二分岐回路４０５の出力のうちの他方となる。第１の出力ポート４１２ａ、第２の出力ポート４１２ｂ、第３の出力ポート４１２ｃから出力された各光信号は、それぞれＰＤ４０８ａ、ＰＤ４０８ｂ、ＰＤ４０８ｃにて電気信号（電流値）に変換される。
【００８５】
位相差が９０度となる第１および第２の出力光信号を出力する光二分岐回路４０５は、例えばΨ型に三分岐した導波路で構成される光回路とすることができる。同位相となる光信号を出力する光二分岐回路４０４は、例えばＹ分岐導波路で構成される光スプリッタとすることができる。
【００８６】
上述の第１〜第３の各実施形態と同様に、ＰＤ４０８ａ、ＰＤ４０８ｂ、ＰＤ４０８ｃから得られる電気信号（電流値Ｉｄ１〜Ｉｄ３）は、それぞれ、「波長モニタ回路の透過率」×「入力された光信号の光強度」に一定の係数を掛けた値として表される。
Ｉｄ１＝「入力ポート−第１の出力ポート間透過率」×「入力光信号強度」×ｋ１
Ｉｄ２＝「入力ポート−第２の出力ポート間透過率」×「入力光信号強度」×ｋ２
Ｉｄ３＝「入力ポート−第３の出力ポート間透過率」×「入力光信号強度」×ｋ３
【００８７】
以下では、ＰＤから得られる電気信号は、検出する光信号のレベルに対応した電流源からの電流値であるものとして説明する。ここで、波長モニタ回路４０１の入力ポート４１１および第１の出力ポート４１３ａの間の透過率を、波長によらない一定値とみなすことができる。入力ポート４１１および第１の出力ポート４１２ａの間には、光二分岐回路４０２、光三分岐回路４０５、および光遅延部４０３の片方の導波路４０９ｂのみを含む。このため、入力ポート４１１および第１の出力ポート４１２ａの間の透過率には原理的に波長依存性が無く、光通信波長の帯域の範囲では、一定値とみなしても差し支えない。
【００８８】
ここで、ある波長における「ＰＤ４０８ｂから得られる電気信号Ｉｄ２」÷「ＰＤ４０８から得られる電気信号Ｉｄ１」として両者の比を算出すると、「入力光信号の光強度」の情報が相殺され、「入力ポート−第２の出力ポート間の透過率」のみに比例する値ｒ２が得られる。値ｒ２の波長特性は、後述するように周期的なフィルター特性であり、ｒ２は、入力信号光の波長が定まると一意に定まる値である。したがって、あらかじめ光信号の波長（周波数）毎に電気信号（電流値）の比ｒ２を測定し、対応表を作成してこれを参照すれば、観測した電気信号（電流値）の比ｒ２の値から入力した光信号の波長を得ることができる。
【００８９】
同様に、ある波長における「ＰＤ４０８ｃから得られる電気信号Ｉｄ３」÷「ＰＤ４０８ａから得られる電気信号Ｉｄ１」で両者の比を算出すると、「入力光信号の光強度」の情報が相殺され、「入力ポート−第３の出力ポート間の透過率」のみに比例する値ｒ３が得られる。値ｒ３についても、あらかじめ光信号の波長（周波数）毎に電気信号（電流値）の比ｒ３を測定し、対応表を作成してこれを参照すれば、観測した電気信号（電流値）の比ｒ３の値から入力した光信号の波長を高精度に知ることができる。
【００９０】
上述のように本発明の波長モニタ回路４０１は、光遅延部４０３と、同位相となる光信号を出力する光二分岐回路４０４と、位相差が９０度となる第１および第２の出力光信号を出力する光三分岐回路４０５とを備え、波長モニタ回路の全体でＭＺＩを構成している。したがって、「入力ポート４１１および第２の出力ポート４１２ｂ間の透過率」並びに「入力ポート４１１および第３の出力ポート４１２ｃ間の透過率」は、同じ周期的な透過率特性を有し、相互に１周期の１／４ずれている関係になる。つまり、２つの出力ポート４１２ｂ、４１２ｃの内の一方の透過率がピークまたはボトムに位置する場合、他方の出力ポートの透過率はピークまたはボトムのいずれにも位置しない関係にある。また逆も成立するため、光信号の波長毎に適切な電気信号（電流値）の比ｒ２、ｒ３のいずれかを選択することで、光信号の波長に関わらず波長モニタ回路４０１へ入力した光信号４１０の波長を得ることができる。
【００９１】
以下、より具体的な構成例について説明する。光二分岐回路４０２、同位相となる光信号を出力する光二分岐回路４０４、光合波回路４０７ａ、４０７ｂの全てについて、分岐・合波の比率を５０：５０とした。また、位相差が９０度となる第１および第２の出力光信号を出力する光三分岐回路４０５の分岐比を、第１の出力ポート：第２の出力ポート：第３の出力ポート＝１：１：１とした。位相差が９０度となる第１および第２の出力光信号を出力する光三分岐回路４０５の分岐比を、第２のポートを中心として対称性の良い１：１：１に設計することは、十分可能である。このとき、「ＰＤ４０８ｂから得られる電気信号」÷「ＰＤ４０８ａから得られる電気信号」（第２の出力Ｉｄ２／第１の出力Ｉｄ１）からｒ２を求めて、その波長依存性をプロットした。同様に、「ＰＤ４０８ｃから得られる電気信号」÷「ＰＤ４０８ａから得られる電気信号」（第３の出力Ｉｄ３／第１の出力Ｉｄ１）からｒ３を求めて、その波長依存性をプロットした。第４の実施形態の波長モニタ回路４０１における、波長モニタ用の２つの透過特性の曲線は、ボトム部分の最小値の値が１％と異なる点を除いて、やはり図５に示した第１の実施形態の場合と同様のフィルター特性が得られる。
【００９２】
第１〜第３の実施形態と同様に、図５に示した例では、波長依存性の繰返し周期が１００ＧＨｚの場合が示されており、この繰返し周期は光遅延部４０３によって付与される遅延時間差（１０ｐｓ）の逆数と一致する。光遅延部４０３によって付与される遅延時間差を変化させることにより、繰返し周期を異なる値に設定可能である。
【００９３】
本実施形態の波長モニタ回路４０１では、従来技術のフィルター回路と比較して、位相差が９０度となる光信号を出力する光二分岐回路に代えて、位相差が９０度となる第１および第２の出力光信号を出力する光三分岐回路４０５を備える。そして、光三分岐回路４０５の３つの出力の分岐比を１：１：１として、回路４０７ａ、４０７ｂへの分岐比を１：１に設定している。これによって、第１の光合波回路４０７ａおよび第２の光合波回路４０７ｂのそれぞれに到達する２つの光信号の強度が異なることになる。分岐比が１：１：１であるため、光三分岐回路４０５からの第１および第２の出力光信号は、導波路４０９ｂからの光信号レベルの実質的に１／３になっている。一方、光二分岐回路４０４の各分岐光のレベルは導波路４０９ａからの光信号レベルの実質的に１／２になっている。したがって、光合波回路３０７ａへの２つの入力光レベルの比は１／３：１／２＝２：３となり、２つの入力光レベルは異なるレベルとなり、光合波回路４０７ｂに到達する２つの入力光レベルも同様に異なる。
【００９４】
波長モニタ回路４０１のＭＺＩはバランスを崩した状態で動作し、干渉光出力において完全な消光が生じない。したがって、透過特性のボトムレベルが上がり、出力ポート４１２ｂ、４１３ｃからの比をプロットした２曲線の最小値が０とならず、１％程度の値となる。本実施形態の波長モニタ回路でも、ボトム近辺における電気信号のレベルを底上げすることによって、波長検出精度の低下、光雑音信号に対する脆弱性の問題を回避できる。
【００９５】
ＰＬＣで実現した光送受信器の位相変調信号の復号器等に適用した場合のフィルター回路と比較して、位相差が９０度となる光信号を出力する光二分岐回路を光三分岐回路４０５に変更するだけで、第１の出力ポート４１２ａに相当する「入力された光信号の光強度のみに比例する出力」を得るだけでなく、光雑音信号に対する耐力を向上させる効果を簡単に得ることができる。さらに光雑音信号に対する耐力を向上するために、光二分岐回路４０２、光合波回路４０７ａ、４０７ｂのいずれかの分岐比を５０：５０からずらすこともできる。また、位相差が９０度となる第１および第２の出力光信号を出力する光三分岐回路４０５の分岐比を、第１および第２の出力ポートへの分岐比を等しく保ちながら、第１の出力：第２の出力：第３の出力＝１：１：１からずらすこともできる。
【００９６】
光三分岐回路４０５を利用する限り、各分岐光のレベルは必ず１／２未満となるので、波長モニタ回路４０１のＭＺＩは常にバランスを崩した状態で動作できる。本実施形態の波長モニタ回路４０１は、同一基板上にＰＬＣとして形成することによって、環境変化に影響されにくく、図６、図７の構成で必要とされた構成要素間の配置の調整が不要となり、良好な性能を簡易に得ることができる。
【００９７】
上述の第３および第４の実施形態の波長モニタ回路は、いずれも、第１の出力ポート３１２ａ、４１２ａからの光信号に相当する「入力された光信号の光強度のみに比例する出力」を、回路の途中段にある時間遅延差を付与された光の光三分岐回路（３０４、４０５）に相当する部分から取り出している点で共通する。この光三分岐回路からの２出力および光二分岐回路からの２出力を、光合波回路３０７ａ、３０７ｂ、４０７ａ、４０７ｂに入力することで、波長モニタ回路３０１、４０１内のＭＺＩを干渉回路としてのバランスを崩した構成または動作状態にて使用している。このアンバランスの状態は、ＭＺＩの最終段の光合波回路へ、レベルの違う入力光が与えられることに拠る。すなわち光二分岐回路および光三分岐回路からの分岐光のレベルが違うことに依っている。
【００９８】
したがって本発明は、入力光信号を分岐する入力光分岐回路（３０２、４０２）と、前記入力光分岐回路からの２つの分岐光に時間遅延差を与える光遅延部（３０３、４０３）と、前記光遅延部から出力された光信号の一方を、第１の分岐光、第２の分岐光および第３の分岐光に分岐する光三分岐部（３０４、４０５）であって、前記第１の分岐光を第１の光出力として出力する、光三分岐部、および、前記光遅延部から出力された光信号の他方を、分岐する光二分岐部（３０５、４０４）を有し、 前記第２の分岐光および前記第３の分岐光が同位相のとき、前記光二分岐部からの分岐光は９０度の位相差を有し、前記第２の分岐光および前記第３の分岐光が９０度の位相差を有するとき、前記光二分岐部からの分岐光は同位相を有する、光分岐段と、前記光三分岐部からの前記第２の分岐光と、前記光二分岐部からの分岐光の一方とを合波して、干渉光である第２の光出力を得る第１の光合波回路（３０７ａ、４０７ａ）、および、前記光三分岐部からの前記第３の分岐光と、前記光二分岐部からの分岐光の他方とを合波して、干渉光である第３の光出力を得る第２の光合波回路（３０７ｂ、４０７ｂ）を有し、等長の導波路（３０６、４０６）で前記光分岐段と接続された光合波段とを備え、前記第２の光出力から得られた電気出力および前記第１の光出力から得られた電気出力、または、前記第３の光出力から得られた電気出力および前記第１の光出力から得られた電気出力に基づいて、前記入力光信号の波長を決定するよう構成された波長モニタ回路として実施できる。
【００９９】
上述のいずれの実施形態の波長モニタ回路についても、メモリおよびＣＰＵを含む他の光信号処理装置、デバイスと組み合わせることで、波長モニタ装置または波長モニタシステムとして動作できる。すなわち、上述の電気信号の比の値ｒ２、ｒ３と、波長との対応関係を、対応テーブルなどの形式で、対応関係情報としてメモリに予めストアしておくことができる。この対応関係情報は、波長モニタ回路毎に実施するのが好ましい。上述の波長モニタ回路において、図５に示した周期的な２つの透過特性の繰り返し周期や位相差は、光回路の導波路の材料のパラメータや、導波路寸法のバラツキなどによって、変動し得る。したがって、波長モニタ回路を波長モニタの対象とする光信号処理装置、デバイスに実装した上で、個別に「波長−電気信号の比」の対応情報（例えば対応テーブル）を作成するのが好ましい。このようにすることで、波長モニタ回路に対して高い精度での波長の制御を要求するデジタルコヒーレント用光源などのデバイスに適用できる。
【０１００】
波長モニタ回路に対して求められる波長決定の精度が低くても良い場合には、波長モニタ回路毎ではなくて、共通の対応関係情報を複数の波長モニタ回路に適用しても良いのは言うまでもない。
【０１０１】
上述のいずれの波長モニタ回路も、入力された光信号の光強度のみに比例する出力を得る「第１の出力ポート」１１２ａ、２１２ａ、３１２ａ、４１２ａに至る経路は、透過率は一定値であり、波長依存性が無いものとして説明した。しかしながら、異なる通信バンドを含み、広い波長帯域をカバーする必要のある波長モニタ回路の場合は、透過率が一定と見なせない場合もあり得る。例えば、単純な機能の光二分岐回路であっても、広い波長帯域を想定すれば分岐比に波長依存性が生じる場合がある。このような場合でも、波長モニタ回路毎に対応関係情報をストアし、さらに１つの波長モニタ回路に対して波長帯域毎に別個の対応関係情報をストアすることで、波長決定の精度を維持できる。また波長モニタ回路の個別に情報ストアを行わないで共通の対応関係情報を利用するが、複数の波長帯域のために異なる対応関係情報をストアすることもできる。
【０１０２】
電気信号の比の値ｒ２、ｒ３から波長を決定するための、対応関係情報のメモリからの読み出し、波長決定の算出などの処理を行う制御部（ＣＰＵ）は、波長モニタ回路と組み合わせる光信号処理装置に備えても良いし、いずれか一方、例えばメモリのみを波長モニタ回路に備えても良い。また、専用のメモリおよびＣＰＵを波長モニタ回路内に備えることも可能である。
【０１０３】
したがって、本発明は、上述の各実施形態の波長モニタ回路と、第２の光出力から得られた電気出力および第１の光出力から得られた電気出力との第１の比の値、並びに、第２の光出力から得られた電気出力および第１の光出力から得られた電気出力との第２の比の値と、波長との間の対応関係情報を予めストアしたメモリと、前記波長モニタ回路から得られた前記第１の光出力、第２の光出力および第３の光出力から求めた前記第１の比の値および前記第２の比の値を算出し、対応関係情報に基づいて、前記入力光信号の波長を決定する制御部とを備えたことを特徴とする波長モニタシステムとして実施できる。
【０１０４】
また、上述の各実施形態の波長モニタ回路を使用した、波長モニタ方法の発明としての側面も持っている。すなわち、上述の各実施形態の波長モニタ回路において、第２の光出力から得られた電気出力および第１の光出力から得られた電気出力との第１の比の値、並びに、第２の光出力から得られた電気出力および第１の光出力から得られた電気出力との第２の比の値と、波長との間の対応関係情報をメモリにストアするステップと、制御部（ＣＰＵ）によって、前記波長モニタ回路から得られた前記第１の光出力、第２の光出力および第３の光出力から求めた前記第１の比の値および前記第２の比の値を算出し、対応関係情報に基づいて、前記入力光信号の波長を決定するステップとを備えたことを特徴とする波長モニタ方法としても実施できる。
【０１０５】
以上述べたように、本発明の波長モニタ回路は、従来技術におけるフィルター回路に対し、光分岐回路の構成をわずかに変更するだけで、簡単に雑音に対する耐力を向上しながら、精度の良い波長モニタが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明は、一般的に通信システムに利用することができる。特に、光通信システムに利用できる。
【符号の説明】
【０１０７】
１０１、２０１、３０１、４０１、６００−１、６００−２、８０１  波長モニタ回路
１０２、１０３、３０２、４０２、８０２  光二分岐回路
１０４、２０３、３０３、４０３、８０３  光遅延部
１０５、２０４、４０４、８０４  同位相の光信号を出力する光二分岐回路
１０６、２０５、３０５、８０５  位相差が９０度の光信号を出力する光二分岐回路
１０７、２０６、３０６、４０６、８０６  等長導波路群
１０８ａ、１０８ｂ、２０７ａ、２０７ｂ、３０７ａ、３０７ｂ、４０７ａ、４０７ｂ、８０７ａ、８０７ｂ  光合波回路
１０９ａ〜１０９ｃ、２０８ａ〜２０８ｃ、３０８ａ〜３０８ｃ、４０８ａ〜４０８ｃ  ＰＤ（光電変換素子）
１１０ａ、１１０ｂ、２０９ａ、２０９ｂ、３０９ａ、３０９ｂ、４０９ａ、４０９ｂ  導波路
１１２、２１２、３１２、４１２  入力ポート
１１３ａ〜１１３ｃ、２１３ａ〜２１３ｃ、３１２ａ〜３１２ｃ、４１２ａ〜４１２ｃ  出力ポート
２０２  光三分岐回路
３０４  同位相の光信号を出力する光三分岐回路
４０５  位相差が９０度の光信号を出力する光三分岐回路
６０１  波長可変レーザ
６０２、６０３、６０７  ビームスプリッタ
６０４、６０６、６０９  フォトダイオード
６０５、６０８  エタロンフィルター
【図１】
2020120305.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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