(57)【要約】【課題】本発明は、より安価で高画素化のより容易な受光素子を用いることを可能とする光波長多重通信用波長監視装置および光波長多重通信装置を提供する。【解決手段】本発明の光波長多重通信用波長監視装置ＤＡは、光波長多重通信信号の光を各チャネルの各光信号に分光するための、所定の一方向に沿った入射位置に応じて透過波長の異なるフィルタ１と、フィルタ１によって分光された各チャネルの各光信号を受光するための受光部３と、フィルタ１から受光部３に至る光路中に設けられ、前記光波長多重通信信号の波長帯を可視光の波長帯に変換する波長変換部２ａとを備える。【選択図】図１
2014160894.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光波長多重通信信号の光を各チャネルの各光信号に分光するための、所定の一方向に沿った入射位置に応じて透過波長の異なるフィルタと、
前記フィルタによって分光された各チャネルの各光信号を受光するための受光部と、
前記フィルタから前記受光部に至る光路中に設けられ、前記光波長多重通信信号の波長帯を可視光の波長帯に変換する波長変換部とを備えること
を特徴とする光波長多重通信用波長監視装置。
【請求項２】
前記受光部は、
複数の光電変換素子と、
前記複数の光電変換素子を複数のグループに分けた各グループの各出力をそれぞれ増幅する複数の増幅部と、
前記複数の増幅部を互いに同期させて前記複数の光電変換素子の各受光結果をそれぞれ読み出す読出制御部とを備えること
を特徴とする請求項１に記載の光波長多重通信用波長監視装置。
【請求項３】
前記受光部は、
前記所定の一方向と前記所定の一方向と直交する第２方向との２方向で２次元アレイ状に配列され、前記所定の一方向に沿って配列された複数の光電変換素子のそれぞれで前記フィルタによって分光された各チャネルの各光信号をそれぞれ受光するように配置された複数の光電変換素子と、
前記複数の光電変換素子を前記所定の一方向に沿って配列された複数の光電変換素子を１つのグループとして前記第２方向で複数のグループに分けた各グループの各出力を時間的にずらして読み出すことで、各チャネルの各光信号に対応する各受光結果をそれぞれ読み出すパイプライン処理部を備えること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の光波長多重通信用波長監視装置。
【請求項４】
前記波長変換部は、光波長多重通信における１５５０ｎｍ波長帯および１３００ｎｍ波長帯のうちのいずれか一方の波長帯を可視光の波長帯に変換すること
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の光波長多重通信用波長監視装置。
【請求項５】
前記波長変換部から前記受光部に至る光路中に設けられ、前記光路における光の伝播方向の透過率が前記伝播方向と直交する方向の透過率よりも高い透過率異方性部をさらに備えていること
を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の光波長多重通信用波長監視装置。
【請求項６】
前記波長変換部は、
前記可視光の波長帯を遮光する遮光材料によって形成された板状部材と、
前記板状部材の厚さ方向に貫通形成された複数の貫通孔の各内部にそれぞれ配設され、前記光波長多重通信信号の波長帯を可視光の波長帯に変換する複数の変換部材とを備え、
前記厚さ方向が前記フィルタから前記受光部に至る光路の光の伝播方向と平行となるように配置されること
を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の光波長多重通信用波長監視装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の光波長多重通信用波長監視装置を備えること
を特徴とする光波長多重通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光波長多重通信信号を監視する光波長多重通信用波長監視装置（波長モニタ）および光波長多重通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、いわゆるスマートフォンやクラウドコンピュータ等に代表される通信技術やコンピュータ技術の進展により、ネットワークの通信トラフィックは、飛躍的に増大している。このような通信トラフィックの増大に対応するため、光通信、特に、光波長多重通信は、その重要性が増している。この光波長多重通信（光波長分割多重通信、Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ、以下「ＯＷＤＭ」と略記する。）は、互いに異なる複数の波長の光に、信号（情報）をそれぞれ乗せ、それらを多重化する通信方法である。このＯＷＤＭは、一本の光ファイバーケーブルに複数の信号（複数のチャネル）を光で伝送することができることから、高速かつ大容量の情報交換が可能である。
【０００３】
このようなＯＷＤＭのネットワークでは、各チャネルの光信号を送信先に応じてルーティングするために、光アドドロップノード（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｄｄ−Ｄｒｏｐ  Ｎｏｄｅ）と呼ばれるノード（中継局）に配置される光アドドロップ多重化装置（光分岐挿入多重化装置、Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｄｄ−Ｄｒｏｐ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ、以下「ＯＡＤＭ」と略記する。）によって、光波長多重通信信号（以下、「ＯＷＤＭ信号」と略記する。）の一部の波長（チャネル）の光が別ルートに転送され、あるいは、ＯＷＤＭ信号に一部の波長の光が挿入される。このため、ＯＡＤＭには、ＯＷＤＭ信号における各信号（各波長、各チャネル）の有無を検出するために、波長モニタが用いられており、この波長モニタは、主に、各光信号の光パワー（光強度）を検出している。
【０００４】
また、近年では、超長距離伝送技術や広帯域低損失の光クロスコネクト（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｒｏｓｓ  Ｃｏｎｎｅｃｔ、ＯＸＯ)技術の開発により、電気再生中継（Ｏ／Ｅ−Ｅ／Ｏ）を介さずに、光信号のままで光信号が転送される光トランスペアレントネットワークが注目されている。この光トランスペアレントネットワークでは、サービスリードタイムの短縮化、オペレーションコストの削減、迅速な故障復旧、大幅な装置経済化、省スペース化および省電力化等に大きな効果が期待されている。このため、前記波長モニタには、上述の光パワーの検出に加えて、信号劣化要因としての波長分散や偏波分散等を含めた光ＳＮ比（Ｏｐｔｉｃａｌ  ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ）やＱ値（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｆａｃｔｏｒ）の評価が求められている。
【０００５】
このような波長モニタは、大別すると、モノクロメータ方式とポリクロメータ方式とがある。モノクロメータ方式では、波長モニタは、大略、透過波長特性を変更可能な光学フィルタ部と、１個の光電変換素子と、前記光学フィルタ部における透過波長特性の中心波長を制御する制御部とを備え、前記制御部によって前記光学フィルタ部における透過波長特性の中心波長を走査（順次に変更）しつつ前記光電変換素子で前記光学フィルタ部の出力光を受光することによって、各光信号をモニタするものである。一方、ポリクロメータ方式では、波長モニタは、大略、入射光を分光する分光光学系と、複数の光電変換素子を備える受光部とを備え、入射光を分光光学系で分光（波長分離）し、これら分光された各波長の光を受光部における複数の光電変換素子のそれぞれで受光することによって、各光信号をモニタするものである。このポリクロメータ方式の波長モニタは、モノクロメータ方式の波長モニタに較べて、一度に各光信号をモニタすることができるので、短時間で処理することができる利点がある。
【０００６】
なお、光通信状態を確認することができる光通信装置が、例えば、特許文献１に開示されている。この特許文献１に開示の光通信装置は、第１の光送受信装置と、この第１の光送受信装置との間であらかじめ定められた赤外域の波長の光を用いて通信を行う少なくとも１つの第２の光送受信装置と、上記第１の光送受信装置からの信号光を分波して上記第２の光送受信装置に送り、上記第２の光送受信装置からの信号光を合波して上記第１の光送受信装置に送る光合分波部とを有する光通信装置であって、上記光合分波部には、上記第２の光送受信装置の少なくとも一部の光送受信装置からの信号光を可視光に変換して出力する可視光放射部が設けられ、上記少なくとも一部の光送受信装置には、送信する信号光の強度を変調して上記可視光放射部から出力される可視光の強度を制御する手段を有するものである。この光通信装置に設けられる前記可視光放射部は、保守点検の際に作業者が、光信号の有無を、信号光が変換される可視光の点灯や消灯の状態によって直感的に確認することができるように、信号光を可視光に変換するが、チャネルごとに、すなわち、波長ごとに、光信号を可視光に変換するものではなく、波長モニタではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−９３６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、伝送損失の比較的少ない１５５０ｎｍ波長帯域や１３００ｎｍ波長帯域がＯＷＤＭに一般に使用されるため、上述の波長モニタの受光素子は、この波長帯域に受光感度を持つＩｎＧａＡｓ材料から形成されるセンサである。このＩｎＧａＡｓセンサは、比較的高価であるため、波長モニタの低コスト化の妨げになっている。また、このＩｎＧａＡｓセンサは、画素欠陥の発生頻度が比較的高いため、高画素化が難しい。この高画素化の困難性のために、波長モニタの分解能を向上することが難しくなっていた。
【０００９】
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、より安価で高画素化のより容易な受光素子を用いることを可能とする光波長多重通信用波長監視装置および光波長多重通信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明の一態様にかかる光波長多重通信用波長監視装置は、光波長多重通信信号の光を各チャネルの各光信号に分光するための、所定の一方向に沿った入射位置に応じて透過波長の異なるフィルタと、前記フィルタによって分光された各チャネルの各光信号を受光するための受光部と、前記フィルタから前記受光部に至る光路中に設けられ、前記光波長多重通信信号の波長帯を可視光の波長帯に変換する波長変換部とを備えることを特徴とする。
【００１１】
このような光波長多重通信用波長監視装置は、フィルタによって光波長多重通信信号の光を各チャネルの各光信号に分光し、この分光された各チャネルの各光信号を、波長変換部によって光波長多重通信信号の波長帯を可視光の波長帯に変換した後に、受光部で受光する。一般に、例えばシリコンフォトダイオードを用いたシリコンセンサ等の可視光用の受光素子は、例えばＩｎＧａＡｓフォトダイオードを用いたＩｎＧａＡｓセンサ等の赤外光用の受光素子よりも安価で高画素化が容易であり、上記光波長多重通信用波長監視装置は、上述のように可視光で受光するので、このような、より安価で高画素化のより容易な受光素子を用いることができる。
【００１２】
また、他の一態様では、上述の光波長多重通信用波長監視装置において、前記受光部は、複数の光電変換素子と、前記複数の光電変換素子を複数のグループに分けた各グループの各出力をそれぞれ増幅する複数の増幅部と、前記複数の増幅部を互いに同期させて前記複数の光電変換素子の各受光結果をそれぞれ読み出す読出制御部とを備えることを特徴とする。
【００１３】
このような光波長多重通信用波長監視装置は、複数の光電変換素子を複数のグループに分け、各グループごとに、複数の光電変換素子の各受光結果をそれぞれ読み出すので、複数の光電変換素子を複数のグループに分けない場合に較べて、複数の光電変換素子の各受光結果を読み出す読み出し時間（光電変換素子受光結果読み出し時間）を短縮することができる。
【００１４】
また、他の一態様では、上述の光波長多重通信用波長監視装置において、前記受光部は、前記所定の一方向と前記所定の一方向と直交する第２方向との２方向で２次元アレイ状に配列され、前記所定の一方向に沿って配列された複数の光電変換素子のそれぞれで前記フィルタによって分光された各チャネルの各光信号をそれぞれ受光するように配置された複数の光電変換素子と、前記複数の光電変換素子を前記所定の一方向に沿って配列された複数の光電変換素子を１つのグループとして前記第２方向で複数のグループに分けた各グループの各出力を時間的にずらして読み出すことで、各チャネルの各光信号に対応する各受光結果をそれぞれ読み出すパイプライン処理部を備えることを特徴とする。
【００１５】
このような光波長多重通信用波長監視装置は、複数の光電変換素子を、所定の一方向に沿って配列された複数の光電変換素子を１つのグループとして、第２方向で複数のグループに分け、第２方向で分けられた各グループの読み出し処理を時間的にずらしつつ読み出して、処理の一部を時間的にオーバラップさせながら、各チャネルの各光信号に対応する各受光結果をそれぞれ読み出すので、各チャネルの各光信号に対応する各受光結果を一つずつ読み出す場合に較べて、各チャネルの各光信号に対応する各受光結果を読み出す読み出し時間（光信号受光結果読み出し時間）を短縮することができる。
【００１６】
また、他の一態様では、上述の光波長多重通信用波長監視装置において、前記波長変換部は、光波長多重通信における１５５０ｎｍ波長帯および１３００ｎｍ波長帯のうちのいずれか一方の波長帯を可視光の波長帯に変換することを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、１５５０ｎｍ波長帯や１３００ｎｍ波長帯の光波長多重通信に好適に用いることができる光波長多重通信用波長監視装置が提供される。
【００１８】
また、他の一態様では、上述の光波長多重通信用波長監視装置において、前記波長変換部から前記受光部に至る光路中に設けられ、前記光路における光の伝播方向の透過率が前記伝播方向と直交する方向の透過率よりも高い透過率異方性部をさらに備えていることを特徴とする。
【００１９】
このような光波長多重通信用波長監視装置は、透過率異方性部を備えるので、波長変換部で変換された可視光が等方的に放射される場合でも、波長変換部から受光部に至る光路の方向に、優先的に可視光を伝播することができ、受光部の各光電変換素子間におけるクロストークを低減することができる。
【００２０】
また、他の一態様では、上述の光波長多重通信用波長監視装置において、前記波長変換部は、前記可視光の波長帯を遮光する遮光材料によって形成された板状部材と、前記板状部材の厚さ方向に貫通形成された複数の貫通孔の各内部にそれぞれ配設され、前記光波長多重通信信号の波長帯を可視光の波長帯に変換する複数の変換部材とを備え、前記厚さ方向が前記フィルタから前記受光部に至る光路の光の伝播方向と平行となるように配置されることを特徴とする。
【００２１】
このような光波長多重通信用波長監視装置では、波長変換部が厚さ方向（すなわち、貫通孔の貫通方向）と前記光の伝播方向とが平行になるように配置され、遮光部材の板状部材における貫通孔内に配設された変換部材で光波長多重通信信号が波長変換される。このため、このような光波長多重通信用波長監視装置は、変換部材で変換された可視光が等方的に放射される場合でも、フィルタから受光部に至る光路の方向に、優先的に可視光を伝播することができ、受光部の各光電変換素子間におけるクロストークを低減することができる。
【００２２】
また、本発明の他の一態様にかかる光波長多重通信装置は、これら上述の光波長多重通信用波長監視装置のうちのいずれかの装置を備えることを特徴とする。
【００２３】
このような構成の光波長多重通信装置は、より安価で高画素化のより容易な受光素子を用いた光波長多重通信用波長監視装置を備えるので、より安価で、高画素化が可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明にかかる光波長多重通信用波長監視装置は、より安価で高画素化のより容易な受光素子を用いることができる。本発明にかかる光波長多重通信装置は、より安価で、高画素化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施形態における波長監視装置の構成を示す上面図である。
【図２】第１実施形態における波長監視装置に用いられるリニアバリアブルフィルタの動作を説明するための図である。
【図３】第１実施形態の波長監視装置における平行化光学系から射出される光の強度分布のシミュレーション結果を示す図である。
【図４】第１実施形態における波長監視装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】第１実施形態における波長監視装置の信号処理を説明するための図である。
【図６】第１実施形態における波長監視装置の変形形態の構成を示す上面図である。
【図７】第１実施形態における波長監視装置の変形形態の構成を示す側面図である。
【図８】平面視した場合の、第１実施形態における波長監視装置の変形形態の光線図である。
【図９】側面視した場合の、第１実施形態における波長監視装置の変形形態の光線図である。
【図１０】筐体に収容された、第１実施形態における波長監視装置の変形形態の構成を示す上面図である。
【図１１】筐体に収容された、第１実施形態における波長監視装置の変形形態の構成を示す側面図である。
【図１２】第２実施形態の波長監視装置における波長変換部、透過率異方性部および受光部の構成を示す斜視図である。
【図１３】第３実施形態の波長監視装置における波長変換部の構成を示す斜視図である。
【図１４】第４実施形態の波長監視装置における受光部の構成を示す斜視図である。
【図１５】第５実施形態の波長監視装置における受光部の構成を示す斜視図である。
【図１６】第６実施形態の波長監視装置における受光部の構成を示す斜視図である。
【図１７】第６実施形態の波長監視装置の受光部における受光結果の読み出し動作を説明するための図である。
【図１８】第７実施形態の波長監視装置における受光部の構成を示す斜視図である。
【図１９】第７実施形態の波長監視装置の受光部における受光結果の読み出し動作を説明するための図である。
【図２０】第８実施形態における光アドドロップ多重化装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。また、本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。
【００２７】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態における波長監視装置の構成を示す上面図である。図２は、第１実施形態における波長監視装置に用いられるリニアバリアブルフィルタの動作を説明するための図である。
【００２８】
第１実施形態における波長監視装置（波長モニタ装置）ＤＡは、ＯＷＤＭ信号の光に多重化されている各光信号（各チャネルの光信号）を可視光で監視（モニタ）する光多重通信用の装置（光波長多重通信用波長監視装置）である。第１実施形態における波長監視装置ＤＡは、例えば、図１に示すように、フィルタ１と、波長変換部２ａと、受光部３とを備え、図１に示す例では、さらに、光ファイバコリメータ４と、発散反射光学素子５と、平行化光学系（コリメータ）６と、信号処理部７とを備えている。
【００２９】
光ファイバコリメータ４は、ＯＷＤＭ信号の光を波長監視装置ＤＡ（ＯＷＤＭ用分光光学系）へ導光し、略平行光で射出する光学素子である。光ファイバコリメータ４は、例えば、光を導波する光ファイバと、前記光ファイバの一方端に設けられたコリメータレンズとを備える。光ファイバコリメータ４から射出されたＯＷＤＭ信号の光は、略平行光で発散反射光学素子５に入射される。
【００３０】
発散反射光学素子５は、入射光を、反射して発散する光学素子である。発散反射光学素子５は、例えば、凹曲面鏡や凸曲面鏡等の、反射面が曲面である曲面鏡である。発散反射光学素子５に凹曲面鏡が用いられてもよいが、本実施形態では、凸曲面鏡が用いられている。以下、発散反射光学素子５が凸曲面鏡５である場合について説明する。
【００３１】
凸曲面鏡５は、光ファイバコリメータ４を介して入射されたＯＷＤＭ信号の光を、前記入射されたＯＷＤＭ信号の光軸方向と交差する方向へ発散反射する光学素子である。凸曲面鏡５は、凸形状で、所定の曲率を持つ鏡面を備えている。例えば、本実施形態では、凸曲面鏡５は、シリンドリカル鏡（シリンドリカルミラー）５を備える。シリンドリカル鏡５は、例えばガラス等によって形成された円柱形状の円柱部材の表面に、例えばアルミニウムを蒸着することによって形成された鏡面を備えている。アルミニウムの鏡面上には、酸化防止用の保護膜が形成されてもよい。なお、一般に、曲率ｒは、曲率半径Ｒの逆数である（ｒ＝１／Ｒ）。
【００３２】
光ファイバコリメータ４から射出され、シリンドリカル鏡５に入射されたＯＷＤＭ信号の光は、シリンドリカル鏡５が周方向に曲率を持つので、シリンドリカル鏡５における凸曲面の反射面によって、光ファイバコリメータ４の光軸と交差する方向に反射され、前記凸曲面の周方向に沿って発散される。ここで、シリンドリカル鏡５の軸方向の側面は、平坦（曲率半径が無限大）であるので、シリンドリカル鏡５における凸曲面の反射面によって反射されたＯＷＤＭ信号の光は、シリンドリカル鏡５の軸方向には、発散しない。
【００３３】
より具体的には、図１に示すように、紙面に垂直な方向（紙面の法線方向）にＹ軸が設定され、シリンドリカル鏡５の軸をこのＹ軸に沿うように、シリンドリカル鏡５が配置される。そして、このＹ軸と直交するＸ軸方向からシリンドリカル鏡５へ、光ファイバコリメータ４から射出されたＯＷＤＭ信号の光が入射するように、この光ファイバコリメータ４が配置される。この場合には、シリンドリカル鏡５に入射されたＯＷＤＭ信号の光は、シリンドリカル鏡５の周面における凸曲面の反射面によって、Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれと直交するＺ軸の方向（ＸＹ平面の法線方向）を光軸として反射され、Ｘ軸方向に、前記凸曲面の反射面からＯＷＤＭ信号の光の伝播距離に応じて徐々に発散される。一方、シリンドリカル鏡５の軸方向、すなわち、Ｙ軸方向には、発散しない。
【００３４】
ここで、光ファイバコリメータ４の光軸がシリンドリカル鏡５の軸と交差するように、光ファイバコリメータ４およびシリンドリカル鏡５が配置されてもよいが、このような配置態様では、シリンドリカル鏡５に入射されたＯＷＤＭ信号の光は、シリンドリカル鏡５の周面における凸曲面の反射面によって、＋Ｚ領域（Ｚ＝０のＸＹ平面よりプラス側）だけでなく−Ｚ領域（Ｚ＝０のＸＹ平面よりマイナス側）にも反射され、平行化光学系６に入射される光量が減少してしまうので、上述のように、＋Ｚ領域だけに反射するように、光ファイバコリメータ４の光軸をシリンドリカル鏡５の軸からずらすように、光ファイバコリメータ４およびシリンドリカル鏡５が配置される。好ましくは、上述したように、光ファイバコリメータ４の光軸がＸ軸に沿う場合には、＋Ｚ領域におけるシリンドリカル鏡５の周面に、光ファイバコリメータ４から射出されたＯＷＤＭ信号の光が入射され反射する入射反射領域を設定するように、光ファイバコリメータ４の光軸をシリンドリカル鏡５の軸からずらして、光ファイバコリメータ４およびシリンドリカル鏡５が配置される。このような配置態様では、光ファイバコリメータ４からシリンドリカル鏡５に入射されたＯＷＤＭ信号の光は、全て、前記入射反射領域によって、平行化光学系３へ発散反射される。
【００３５】
なお、図１に示す例では、シリンドリカル鏡５は、軸方向に垂直な断面形状が円形の円柱形状であるが、これに限定されるものではなく、例えば、前記断面形状が半円形の半円柱形状であってもよく、また例えば、前記断面形状が扇形の柱状形状であってもよい。要は、凸曲面鏡５は、光ファイバコリメータ４から射出されたＯＷＤＭ信号の光が入射され、反射する入射反射領域が凸曲面であればよく、前記入射反射領域を除く残余の面の形状は、任意でよい。
【００３６】
この凸曲面鏡（本実施形態ではシリンドリカル鏡）５で発散反射されたＯＷＤＭ信号の光は、平行化光学系３に入射される。
【００３７】
平行化光学系６は、凸曲面鏡（本実施形態ではシリンドリカル鏡）５で発散反射されたＯＷＤＭ信号の光を平行光となるように、平行化する光学系である。平行化光学系６は、１または複数の光学レンズを備える。例えば、本実施形態では、平行化光学系６は、１枚の、正の屈折力（焦点距離の逆数）を持つ平凸の正レンズであり、入射側（凸曲面鏡５側）が平面であって射出側（フィルタ１側）が凸面となるように、配置される。平行化光学系６に入射されたＯＷＤＭ信号の光は、平行化光学系６で平行化され、平行光となって射出され、フィルタ１に入射される。
【００３８】
フィルタ１は、平行化光学系６から入射されたＯＷＤＭ信号の光を各チャネルの各光信号に分光するための、所定の一方向に沿った入射位置に応じて透過波長の異なる光学素子である。例えば、本実施形態では、フィルタ１は、リニアバリアブルフィルタ（ＬＶＦ、スライディングフィルタとも呼称される）２を備える。ＬＶＦ２は、図２に示すように、光学的なバンドパスフィルタの透過波長特性における中心波長λ０が位置Ｘｃに応じて連続的に線形で変化する光学素子であり、入射位置Ｘｃと透過波長特性の中心波長λ０とが正比例している。なお、図２中のグラフの横軸は、ＬＶＦ２の位置を示し、その縦軸は、中心波長λ０を示す。図２において、例えば、位置Ｘｃに入射された光は、所定の半値全幅ＦＷＨＭで中心波長λｃの波長帯の光となって位置Ｘｃから射出される。このようなＬＶＦは、例えば、米国特許第６７００６６４号明細書等に開示されている。
【００３９】
フィルタ１に入射されたＯＷＤＭ信号の光は、フィルタ１で分光（波長分離）され、フィルタ１から互いに波長の異なる複数の光が射出され、これら複数の光は、図１に示す例では波長変換部２ａを介して受光部３に入射される。
【００４０】
受光部３は、前記所定の一方向に沿って並設された複数の光電変換素子を備え、フィルタ１によって分光（波長分離）された前記互いに波長の異なる複数の光（各波長の各光）を、波長変換部２ａを介して前記複数の光電変換素子のそれぞれで受光する装置である。光電変換素子は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する素子であり、受光した光強度（光パワー）に応じた大きさの電流を出力する。なお、受光部３は、電流を電圧に変換する電流電圧変換素子（例えば抵抗素子等）を備える場合には、受光した光強度に応じた大きさの電圧を出力する。受光部３は、例えば、本実施形態では、ＣＣＤ型やＣＭＯＳ型の複数の光電変換素子を一直線上に一列に並べて配置したラインセンサ（フォトダイオードアレイ、ＰＤアレイ）と、１個の増幅部と、前記複数の光電変換素子の各出力（各受光結果）を順次に前記増幅部で増幅して前記複数の光電変換素子の各受光結果を読み出す読出制御部と備える受光部３ａである。なお、受光部３の他の態様は、後述の第３ないし第７実施形態で説明する。
【００４１】
受光部３は、これら各光電変換素子（画素）が予め割り当てられた所定の各波長をそれぞれ受光するように、フィルタ１の配置位置に対応して配置されている。すなわち、光電変換素子と前記中心波長λ０とは、一対一の対応関係にある。本実施形態では、入射光は、ＯＷＤＭ信号の光であるので、ＯＷＤＭ信号に多重化されている各光信号の各光は、ＯＷＤＭ信号に多重化されている各光信号に割り当てられている各波長に対応するＬＶＦ２の各位置Ｘｃに、受光部３における複数の光電変換素子のそれぞれを対応させることによって、受光部で受光される。より具体的には、例えば、ＯＷＤＭ信号に多重化されている最初のチャネル＃１の光は、ＯＷＤＭ信号の光がＬＶＦ２に入射され、チャネル＃１に対応する波長λｍｉｎを中心波長λ＃１に持つＬＶＦ２の位置Ｘ＃１でＯＷＤＭ信号から濾波されて射出され、このＬＶＦ２の位置Ｘ＃１から射出される光を受光する受光部３の光電変換素子＃１で受光され、また例えば、ＯＷＤＭ信号に多重化されている最後のチャネル＃ｎの光は、ＯＷＤＭ信号の光がＬＶＦ２に入射され、チャネル＃ｎに対応する波長λｍａｘを中心波長λ＃ｎに持つＬＶＦ２の位置Ｘ＃ｎでＯＷＤＭ信号から濾波されて射出され、このＬＶＦ２の位置Ｘ＃ｎから射出される光を受光する受光部３の光電変換素子＃ｎで受光される。
【００４２】
受光部３に入射された各波長の各光は、受光部３の各光電変換素子で光電変換され、各光の各光強度にそれぞれ応じた大きさの各信号（電流信号または電圧信号）が受光部３から出力され、これら各信号は、信号処理部６に入力される。
【００４３】
波長変換部２ａは、ＯＷＤＭ信号の波長帯を可視光の波長帯に変換する部材であり、フィルタ１から受光部３に至る光路中に設けられる。したがって、フィルタ１から受光部３に至る光路中には、波長変換部２ａの他に光学素子が配置されてもよい。この波長変換部２ａは、例えば、可視光の波長対と通信波長帯の赤外光とに対し良好な光透過性を有するガラス薄板や樹脂フィルム（例えばポリカーボネートフィルム）等のシート状の支持体上に、蛍光体の微粉末（微粒子）を膜状（層状）に形成した部材である。このようなシート状部材の波長変換部２ａが受光部３の受光面上に積層され固定される。例えば、シート状部材の波長変換部２ａが受光部３の受光面上に、可視光に対し良好な光透過特性を有する接着剤によって貼り合わされる。
【００４４】
本実施形態では、波長監視装置ＤＡが光波長多重通信用に用いられており、光波長多重通信には、例えば１３００ｎｍ帯や１５５０ｎｍ帯等の赤外光の波長帯が一般に用いられていることから、蛍光体は、赤外光の波長帯を可視光に変換する材料であり、長波長の光を短波長の光に変換するアップコンバージョンの蛍光体である。
【００４５】
このような蛍光体は、例えば、波長約９５０ｎｍや波長約９８０ｎｍの赤外光を波長約４８０ｎｍの青色の可視光に変換するＴＹＰＥ  ＰＴＩＲ４７５／ＵＦ（ＵＶＩＸ社製）、波長約９５０ｎｍや波長約９８０ｎｍの赤外光を波長約５４８ｎｍや波長約５５４ｎｍの緑色の可視光に変換するＴＹＰＥ  ＰＴＩＲ５４５／ＵＦ（ＵＶＩＸ社製）、波長約９５０ｎｍや波長約９７５ｎｍの赤外光を波長約６６１ｎｍや波長約６７６ｎｍや波長約６８３ｎｍの赤色の可視光に変換するＴＹＰＥ  ＰＴＩＲ６６０／ＵＦ（ＵＶＩＸ社製）、波長約１５５０ｎｍの赤外光を波長約６７０ｎｍの赤色の可視光に変換するＴＹＰＥ  ＰＴＩＲ５４５／Ｎ（ＵＶＩＸ社製）、波長約１０６０ｎｍの赤外光を波長約５５０ｎｍの緑色や波長約６６０ｎｍの赤色の可視光に変換するＹＡＧＬＡＳＳ（ＳＵＭＩＴＡ社製）、および、波長約１３００ｎｍの赤外光を紫色、青色または緑色の可視光に変換する蛍光体等を挙げることができる。この波長約１３００ｎｍの赤外光を可視光に変換する蛍光体は、例えば、アルカリ土類金属硫化物に活性剤としてビスマス（Ｂｉ）およびスズ（Ｓｎ）を含み、母体となるアルカリ土類金属硫化物として、硫化カルシウム（ＣａＳ）、または硫化カルシウム（ＣａＳ）、硫化ストロンチウム（ＳｒＳ）、硫化マグネシウム（ＭｇＳ）の混合物が用いられる。より具体的には、このような蛍光体は、ＣａＳ（変換後色；青色）、ＭｇＳ（変換後色；緑色）、ＳｒＳ（変換後色；紫色）、ＣａＸＳｒ１−ＸＳ（例えば、Ｃａ０．７Ｓｒ０．３Ｓ、変換後色；青色）、ＭｇＸＳｒ１−ＸＳ（例えば、Ｍｇ０．３Ｓｒ０．７Ｓ、変換色後；緑色）およびＭｇＸＣａ１−ＸＳ（例えば、Ｍｇ０．７Ｃａ０．３Ｓ、変換後色；紫色）等である。また例えば、波長約１３００ｎｍの赤外光を可視光に変換する蛍光体は、ＹＢｒ３：Ｄｙ３＋、Ｅｔｒ３＋蛍光体、より好ましくは、２ＤｙＢｒ３：２０ＥｒＢｒ３：７８ＹＢｒ３蛍光体であってもよい。これら蛍光体は、波長１３００ｎｍの光を約６００ｎｍの赤色および約５５５ｎｍの緑色の可視光に変換する。
【００４６】
本実施形態の波長監視装置ＤＡは、光波長多重通信用に用いられることから、光波長多重通信に多用されるいわゆる１５５０ｎｍ帯の光を可視光の波長帯に、例えば、波長約６７０ｎｍを中心に、変換することが好ましく、また、光波長多重通信に用いられるいわゆる１３００ｎｍ帯の光を可視光の波長帯に、例えば、波長約６７０ｎｍを中心に、変換することが好ましい。このような場合には、蛍光体は、１５５０ｎｍ帯に励起波長を持ち、可視光の波長帯、例えば、波長約６７０ｎｍを中心に蛍光発光する材料（例えば上述のＴＹＰＥ  ＰＴＩＲ５４５／Ｎ（ＵＶＩＸ社製））であり、また、蛍光体は、１３００ｎｍ帯に励起波長を持ち、紫色、青色または緑色の可視光に変換する例えばＣａＳやＣａＸＳｒ１−ＸＳ等の上述の蛍光体である。
【００４７】
このような波長変換部２ａによってＯＷＤＭ信号の光は、可視光の波長帯で受光部３に入射されるので、受光部３には、可視光の波長帯に受光感度を持つ光電変換素子を用いることが可能となる。受光部３には、例えば、ＩｎＧａＡｓよりも安価であり、汎用品化されているシリコンフォトダイオードのリニアセンサが用いられる。このシリコンフォトダイオードのリニアセンサは、微細加工技術も確立されているので、高画素化にも適している。
【００４８】
信号処理部７は、受光部３の各信号に基づいて、ＯＷＤＭ信号に多重されている各光信号（各波長、各チャネル）の有無を検出する処理を行うものである。信号処理部７は、例えば、マイクロプロセッサ、記憶素子およびその周辺回路を備えたマイクロコンピュータを備える。
【００４９】
なお、上記実施形態では、ＯＷＤＭ信号に多重化されている各光信号に割り当てられている各波長と、受光部３における複数の光電変換素子のそれぞれとを対応させたが、これに限定されるものではない。例えば、一つの波長の信号光を複数の光電変換素子で受光するように波長監視装置ＤＡが構成されてもよい。このように構成することによって、光電変換された電流の電流値を大きくすることができ、電気ノイズ等の発生を抑制することができる。また例えば、多重化されている各光信号の全てに光電変換素子を対応させる構成ではなく、逆に、多重化されている光信号の一部を光電変換するように波長監視装置ＤＡが構成されてもよい。多重化されて光信号の一部のみを取り出したい場合には、このように構成することによって、装置の簡略化を図ることができる。
【００５０】
次に、本実施形態の動作について説明する。図３は、第１実施形態の波長監視装置における平行化光学系から射出される光の強度分布のシミュレーション結果を示す図である。図４は、第１実施形態における波長監視装置の動作を示すフローチャートである。図５は、第１実施形態における波長監視装置の信号処理を説明するための図である。図５（Ａ）は、２波長におけるフィルタ１による分光直後のスペクトルを示し、図５（Ｂ）は、これをデコンボリューションによって狭窄化したスペクトルを示す。
【００５１】
このような構成のＯＷＤＭ用の波長監視装置ＤＡでは、ＯＷＤＭ信号の光は、光ファイバコリメータ４から装置ＤＡ内に入射され、この入射されたＯＷＤＭ信号の光は、凸曲面鏡（本実施形態ではシリンドリカル鏡）５に入射される。凸曲面鏡５に入射されたＯＷＤＭ信号の光は、発散反射され、平行化光学系６に入射される。平行化光学系６に入射されたＯＷＤＭ信号の光は、平行化されて平行光となり、フィルタ（本実施形態ではＬＶＦ）１に入射される。
【００５２】
この平行化光学系６から射出され、フィルタ１に入射される光の強度分布が図３に示されている。シミュレーション結果（数値実験結果）によると、図３に示すように、平行化光学系６から射出される光は、拡散反射されるＸ軸方向に沿って長尺な帯状の光である。この光は、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向における中央部の強度が強く（輝度が高く）、この中央部から前記帯状におけるＹ軸方向の端に向かうに従って強度が徐々に低下しており、前記中央部を対称線としてＹ軸方向で略対称となっている。そして、この光は、Ｘ軸方向（長尺方向）では、非対称となっており、強度は、−Ｘ方向の方が＋Ｘ方向の方より低下している。平行化光学系６から射出される光は、図３に示す強度分布を持つので、フィルタ１、波長変換部２ａおよび受光部３の受光面（ＰＤ  ａｒｒａｙ）は、より均一な強度分布の光を受光する観点から、これらの中央部の光量に対して８０％以内の領域（２０％の低下までの領域）を受光するように、配置された。
【００５３】
そして、平行化光学系６からフィルタ１に入射されたＯＷＤＭ信号の光は、その入射位置Ｘｎに応じて分光され、互いに異なる波長を持つ複数の光となって、波長変換部２ａに入射される。波長変換部２ａに入射された前記複数の光は、それぞれ、可視光に変換され、受光部３に入射される。受光部３に入射された各光は、その複数の光電変換素子のそれぞれで受光され、光電変換される。これによって受光部３に入射された各光は、その光強度に応じた各電気信号となって受光部３から出力される。受光部３から出力された各信号は、信号処理部７に入力され、信号処理部７で信号処理され、ＯＷＤＭ信号に多重されている各光信号の有無が検出される。
【００５４】
この信号処理をより具体的に説明すると、図４において、まず、上述のように、ＯＷＤＭ信号に多重されている各光信号に対応する各データが受光部３によって取得される（Ｓ１１）。
【００５５】
フィルタ１の各位置Ｘｎは、所定の波長幅を持った透過波長帯域幅Ｂｎで濾波するため、フィルタ１の分光直後の光のスペクトルは、図５（Ａ）に示すように、各位置の各透過波長特性を重ね合わせたプロファイルとなる。このため、波長変換部２ａを介して受光部３によって取得された各光信号に対応する各データには、当該光信号の成分だけでなく、これに隣接する光信号の成分等の他の光信号の成分も含まれる。なお、図５（Ａ）は、説明の簡単化のため、波長の異なる２個の光信号を多重化したＯＷＤＭ信号の場合を示している。したがって、この他の光信号の成分を除去し、当該光信号の成分のみにする必要がある。このため、信号処理部７は、受光部３によって取得された各光信号に対応する各データをデコンボリューションする（Ｓ１２）。これによって、図５（Ｂ）に示すように、重なり部分が除去され、受光部３によって取得された各光信号に対応する各データ（受光部３によって取得された各光信号における光のスペクトル）は、それぞれ狭窄化される。なお、デコンボリューションに用いられる各光電変換素子での伝達関数は、予め信号処理部７に記憶される。このようなデコンボリューションの信号処理は、いわゆる分光計における信号処理の常套手段であり、公知である。このようなデコンボリューションの信号処理は、例えば、Ｎ．Ｃ．Ｎｇｕｙｅｎ，Ａ  Ｎｏｔｅ  ｏｎ  Ｔｉｋｈｏｎｏｖ  Ｒｅｇｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｌｉｎｅａｒ  Ｉｌｌ−Ｐｏｓｅｄ  Ｐｒｏｂｌｅｍｓ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｏｃｔｏｂｅｒ  ３，２００６やＬｅｉ  Ｌｉ  ｅｔ  ａｌ．，Ｒｅｇｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ  ｆｏｒ  Ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ  ＯＳＮＲ  Ｆｒｏｍ  Ｌｏｗ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  ＷＤＭ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｍｏｎｉｔｏｒｓ，ＪＯＵＲＮＡＬ  ＯＦ  ＬＩＧＨＴＷＡＶＥ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ，Ｖｏｌ．２７，Ｎｏ．９  Ｍａｙ  １，２００９，１１６２−１１７１等に開示されたＴｉｋｈｏｎｏｖ  Ｒｅｇｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ法やＰ．Ｃａｍｐｉｓｉ  ｅｔ  ａｌ．，Ｂｌｉｎｄ  Ｉｍａｇｅ  ＤｅｃｏｎＶｏｌｕｔｉｏｎ，Ｔｈｅｏｒｙ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｔａｙｌｏｒ  ａｎｄ  Ｆｒａｎｃｉｓ，２００７，２７７−３１６等に開示されたＲｉｃａｒｄｓｏｎ−Ｌｕｃｙ法とＶａｎ−Ｃｉｔｔｅｒｔ法とを組み合わせた方法が知られている。
【００５６】
そして、信号処理部７は、デコンボリューションした各光信号の各データに基づいて、ＯＷＤＭ信号に多重されている各光信号（各波長、各チャネル）の有無を検出し、検出結果を出力する（Ｓ１３）。例えば、信号処理部７は、検出結果を上位の処理系に出力する。この検出処理において、各光信号の有無の判定は、例えば、デコンボリューションした各光信号の各データが有意なデータであるか否か、より具体的には、デコンボリューションした各光信号の各データの各データ値が所定の閾値以上であるか否かによって行われる。
【００５７】
このように本実施形態の波長監視装置ＤＡは、いわゆるポリクロメータ方式であるので、モノクロメータ方式に較べて、安価であり、信号を短時間で処理することができる。
【００５８】
また、本実施形態のＯＷＤＭ用の波長監視装置ＤＡは、波長変換部２ａを備えるので、ＯＷＤＭ信号の光は、可視光の波長帯で受光部３に入射される。このため、受光部３には、可視光の波長帯に受光感度を持つ光電変換素子を用いることが可能となる。したがって、受光部３には、例えば、ＩｎＧａＡｓフォトダイオードのリニアセンサよりも安価で汎用品化されているシリコンフォトダイオードのリニアセンサを用いることが可能となる。ＩｎＧａＡｓのリニアセンサは、画素欠陥の発生頻度が比較的高く、高画素化が難しかったが、このシリコンフォトダイオードのリニアセンサは、画素欠陥の発生頻度が比較的小さく、微細加工技術も確立されているので、高分解能化にも適している。このように本実施形態のＯＷＤＭ用の波長監視装置ＤＡは、より安価で高画素化のより容易な受光素子を用いることができる。
【００５９】
また、凸曲面鏡５で発散反射されたＯＷＤＭ信号の光は、発散するので伝播距離に従って光パワーの密度が低下するが、本実施形態の波長監視装置ＤＡは、凸曲面鏡５とフィルタ１との間に平行化光学系６を備えるので、凸曲面鏡５で発散反射されたＯＷＤＭ信号の光を、伝播距離に従う光パワーの密度の低下を抑制してフィルタ１に導光することができる。
【００６０】
なお、上述の実施形態において、厚さをより薄くする薄型化（低背化）のために、光軸を折り曲げる折曲鏡をさらに備えてもよい。
【００６１】
図６は、第１実施形態における波長監視装置の変形形態の構成を示す上面図である。図７は、第１実施形態における波長監視装置の変形形態の構成を示す側面図である。図８は、平面視した場合の、第１実施形態における波長監視装置の変形形態の光線図である。なお、図７では、折曲鏡９以下の図示が省略されている。図９は、側面視した場合の、第１実施形態における波長監視装置の変形形態の光線図である。図１０は、筐体に収容された、第１実施形態における波長監視装置の変形形態の構成を示す上面図である。図１１は、筐体に収容された、第１実施形態における波長監視装置の変形形態の構成を示す側面図である。
【００６２】
より具体的には、図６および図７に示すように、変形形態の波長監視装置ＤＡａは、第１実施形態の波長監視装置ＤＡと同様に、光ファイバコリメータ４、シリンドリカル鏡５、平行化光学系６、フィルタ１、波長変換部２ａ、受光部３および信号処理部７（図６および図７では不図示）を備え、さらに、フィルタ１と波長変換部２ａとの間に、光軸を折り曲げる折曲鏡９をさらに備えている。なお、波長変換部２ａが上述のように受光部３上に設けられていない場合には、波長変換部２ａと受光部３と間に、折曲鏡９が設けられてもよい。
【００６３】
この折曲鏡９は、全反射鏡であり、光軸を直交する方向に折り曲げるように配置される。より具体的には、折曲鏡９は、例えば、ガラス基板と、ガラス基板上に形成されたアルミニウム膜（層）と、アルミニウム膜上に形成された例えばＭｇＦ２等の保護膜（保護層）とを備える。そして、反時計回りを正方向とした場合にＸＹ平面に対し鏡面が４５度（ＸＺ平面に対し１３５度）の角度で交差するように、折曲鏡９は、配置される。このように配置することによって、Ｚ軸方向に沿った光軸は、Ｙ軸方向に折り曲げられる。
【００６４】
このような構成の波長監視装置ＤＡａでは、光ファイバコリメータ４によって導光されたＯＷＤＭ信号の光は、図８および図９に示すように、シリンドリカル鏡５、平行化光学系６およびフィルタ１を介して折曲鏡９に入射され、その進行方向がＺ軸方向に沿った方向からＹ軸方向に沿った方向に変えられ、波長変換部２ａを介して受光部３に入射される。このため、受光部３は、図１に示す構成では、受光面の法線方向がＺ軸方向に沿うように、受光面を立てて配置されるが、図６および図７に示す本構成では、受光面の法線方向がＹ軸方向に沿うように、受光面を寝かせて配置することができる。したがって、このような構成の波長監視装置ＤＡａは、Ｙ方向の厚さをより薄くすることができる。
【００６５】
このような波長監視装置ＤＡａを筐体ＣＡに収納した場合における実際の寸法の一例が図１０および図１１に示されている。波長監視装置ＤＡａを筐体ＣＡに収納する場合には、図１０および図１１に示す例では、受光部３の厚さが考慮され、シリンドリカル鏡５、平行化光学系６おとびフィルタ１は、Ｙ方向の配置位置を嵩上げするために、実装台１０上に実装されている。この図１０および図１１に示す例では、波長監視装置ＤＡａは、外寸法が７０ｍｍ×１０６ｍｍ×１５ｍｍの筐体ＣＡに収納され、厚さ１５ｍｍとなっている。このような寸法によって、光多重通信装置を構成する各装置を収納するラックにおける、規格化寸法で構成されたスロットに挿入し、装着することが可能となる。
【００６６】
次に、別の実施形態について説明する。
【００６７】
（第２実施形態）
第２実施形態における波長監視装置ＤＢは、上述の第１実施形態の波長監視装置ＤＡ（変形形態の波長監視装置ＤＡａを含む、以下、同じ）において、さらに、図１に破線で示すように、波長変換部２ａから受光部３に至る光路中に、透過率異方性部８がさらに設けられたものである。
【００６８】
すなわち、第２実施形態の波長監視装置ＤＢは、光ファイバコリメータ４と、発散反射光学素子５と、平行化光学系６と、フィルタ１と、波長変換部２ａと、透過率異方性部８と、受光部３と、信号処理部７とを備えている。これら第２実施形態の波長監視装置ＤＢにおける光ファイバコリメータ４、発散反射光学素子５、平行化光学系６、フィルタ１、波長変換部２ａ、受光部３および信号処理部７は、それぞれ、第１実施形態の波長監視装置ＤＡにおける光ファイバコリメータ４、発散反射光学素子５、平行化光学系６、フィルタ１、波長変換部２ａ、受光部３および信号処理部７と同様であるので、その説明を省略する。
【００６９】
この透過率異方性部８は、波長変換部２ａから受光部３に至る光路における光の伝播方向の透過率が前記伝播方向と直交する方向の透過率よりも高い光学素子である。透過率異方性部８は、前記伝播方向のみに透過率を有し、前記伝播方向と直交する方向の透過率が０であることが好ましい。すなわち、透過率異方性部８は、入射光を前記伝播方向のみに透過することが好ましい。このような透過率異方性部８は、例えば、光ファイバプレート（ＯＦＰ）等である。この光ファイバプレートは、比較的短い長さ（例えば数μｍの長さ）の複数の光ファイバを、各光ファイバの各光軸を揃えて並設するように束ねた板状の光学素子である。
【００７０】
図１２は、第２実施形態の波長監視装置における波長変換部、透過率異方性部および受光部の構成を示す斜視図である。図１２（Ａ）は、分解斜視図であり、図１２（Ｂ）は、組み立て後の斜視図である。
【００７１】
このような透過率異方性部８が波長変換部２ａから受光部３に至る光路中に配置される。より具体的には、図１２に示すように、受光部３の受光面上に透過率異方性部８が積層され、透過率異方性部８上に波長変換部２ａが積層される。これら透過率異方性部８と波長変換部２ａとは、例えば波長変換部２ａが変換する可視光の波長帯に対し透光性を有する接着剤等によって接着固定され、受光部３と透過率異方性部８とは、同様に。接着固定される。
【００７２】
波長変換部２ａが、上述したように、シート状の支持体上に、蛍光体の微粉末を膜状に形成した部材である場合には、波長変換部２ａに入射したＯＷＤＭ信号の各信号光は、蛍光体の微粉末で可視光に波長変換され、この波長変換された可視光は、前記微粉末から前記微粉末の全方位に等方的に放射される。このため、受光部３の各光電変換素子が本来受光すべきチャネルの信号光に起因する蛍光のみを受光するように充分な間隔を空けて配置されている場合には、他の光電変換素子が受光すべきチャネルの信号光に起因する蛍光を受光しないが、受光部３の光電変換素子が高密度化されると、当該光電変換素子が本来受光すべきチャネルの信号光に起因する蛍光だけでなく、他の光電変換素子が受光すべきチャネルの信号光に起因する蛍光も受光してしまい、クロストークが生じてしまう。
【００７３】
しかしながら、第２実施形態における波長監視装置ＤＢは、透過率異方性部８を備えるので、波長変換部で変換された可視光が等方的に放射される場合でも、波長変換部２ａから受光部３に至る光路の方向に、優先的に可視光を伝播することができる。このため、第２実施形態における波長監視装置ＤＢは、他の光電変換素子が受光すべきチャネルの信号光に起因する蛍光の受光を低減することができ、クロストークを低減することができる。特に、透過率異方性部８が上述の光ファイバプレートである場合には、入射光をほぼ伝播方向に透過するので、他の光電変換素子が受光すべきチャネルの信号光に起因する蛍光の受光を略防止することができ、クロストークの発生を略防止することができる。
【００７４】
次に、別の実施形態について説明する。
【００７５】
（第３実施形態）
図１３は、第３実施形態の波長監視装置における波長変換部の構成を示す斜視図である。第３実施形態における波長監視装置ＤＣは、上述の第１実施形態の波長監視装置ＤＡにおいて、波長変換部２ａに代え、図１３に示す波長変換部２ｂを用いたものである。
【００７６】
すなわち、第３実施形態の波長監視装置ＤＣは、光ファイバコリメータ４と、発散反射光学素子５と、平行化光学系６と、フィルタ１と、波長変換部２ｂと、受光部３と、信号処理部７とを備えている。これら第３実施形態の波長監視装置ＤＣにおける光ファイバコリメータ４、発散反射光学素子５、平行化光学系６、フィルタ１、受光部３および信号処理部７は、それぞれ、第１実施形態の波長監視装置ＤＡにおける光ファイバコリメータ４、発散反射光学素子５、平行化光学系６、フィルタ１、受光部３および信号処理部７と同様であるので、その説明を省略する。
【００７７】
この第３実施形態の波長監視装置ＤＣにおける波長変換部２ｂは、フィルタ１から受光部３に至る光路中に設けられ、ＯＷＤＭ信号の波長帯を可視光の波長帯に変換する部材であって、図１３に示すように、可視光の波長帯を遮光する遮光材料によって形成された板状部材２１と、板状部材２１の厚さ方向に貫通形成された複数の貫通孔２２の各内部にそれぞれ配設され、ＯＷＤＭ信号の波長帯を可視光の波長帯に変換する複数の変換部材２３とを備えている。そして、波長変換部２ｂは、板状部材２１の前記厚さ方向がフィルタ１から受光部３に至る光路の光の伝播方向と平行となるように配置される。
【００７８】
板状部材２１は、加工の容易性や低コストの観点から、金属材料、例えば、アルミニウム（Ａｌ）（合金を含む）によって形成される。なお、アルミニウム製の板状部材２１は、迷光を防止する観点から、その全表面が黒色に塗装されることが好ましい。
【００７９】
複数の貫通孔２２は、光の伝播方向に従って順に、フィルタ１、波長変換部２ｂおよび受光部３が配置された場合に、フィルタ１によって分光されたＯＷＤＭ信号の各信号光がフィルタ１から射出される各位置に対応するように、光の伝播方向に沿って貫通形成される。複数の貫通孔２２は、前記各位置で１個が対応するように貫通形成されてもよく、また、前記各位置で複数個が対応するように貫通形成されてもよい。図１３に示す例では、複数の貫通孔２２は、前記各位置で３個貫通形成されている。なお、このような波長変換部２ｂが波長監視装置ＤＣに用いられる場合、受光部３は、受光部３における各光電変換素子の各受光面が、前記各位置のそれぞれに対応するように、構成される。
【００８０】
複数の変換部材２３は、それぞれ、例えば、可視光の波長帯に対し良好な透光性を有する樹脂材料に上述の蛍光体の複数の微粉末を混入した材料によって形成される。変換部材２３は、例えば、このような前記材料を貫通孔２２に流し込んで固めることによって形成されてもよく、また例えば、このような前記材料を貫通孔２２に対応する形状で予め形成しておき、この形成された変換部材２３が貫通孔２２に嵌め込まれてもよい。
【００８１】
このような波長変換部２ｂは、厚さ方向（すなわち、貫通孔２２の貫通方向）と前記光の伝播方向とが平行になるように配置され、遮光部材の板状部材２１における貫通孔２２内に配設された変換部材２３で光波長多重通信信号が波長変換される。このため、第３実施形態の波長監視装置ＤＣは、変換部材２３に入射したＯＷＤＭ信号の各信号光が蛍光体の微粉末で可視光に波長変換されて前記微粉末から前記微粉末の全方位に等方的に放射されたとしても、波長変換された可視光は、フィルタ１から受光部３に至る光路の方向に、優先的に伝播され、ほぼ光の伝播方向に射出される。このため、第３実施形態における波長監視装置ＤＣは、当該光電変換素子が本来受光すべきチャネルの信号光に起因する蛍光だけ略受光することができ、他の光電変換素子が受光すべきチャネルの信号光に起因する蛍光の受光を略防止することができ、クロストークの発生を略防止することができる。
【００８２】
次に、別の実施形態について説明する。
【００８３】
（第４実施形態）
図１４は、第４実施形態の波長監視装置における受光部の構成を示す斜視図である。第４実施形態における波長監視装置ＤＤは、上述の第１ないし第３実施形態の波長監視装置ＤＡ〜ＤＣにおいて、受光部３として、図１４に示す受光部３ｂを用いたものである。
【００８４】
第４実施形態の波長監視装置ＤＤは、第２および第３実施形態の波長監視装置ＤＢ、ＤＣに対し、同様に構成することができるが、説明の便宜上、ここでは、第１実施形態の波長監視装置ＤＡに対し、第４実施形態の波長監視装置ＤＤを構成する場合について説明する。この場合では、第４実施形態の波長監視装置ＤＤは、光ファイバコリメータ４と、発散反射光学素子５と、平行化光学系６と、フィルタ１と、波長変換部２ａと、受光部３ｂと、信号処理部７とを備えている。これら第４実施形態の波長監視装置ＤＤにおける光ファイバコリメータ４、発散反射光学素子５、平行化光学系６、フィルタ１、波長変換部２ａおよび信号処理部７は、それぞれ、第１実施形態の波長監視装置ＤＡにおける光ファイバコリメータ４、発散反射光学素子５、平行化光学系６、フィルタ１、波長変換部２ａおよび信号処理部７と同様であるので、その説明を省略する。
【００８５】
この第４実施形態の波長監視装置ＤＤにおける受光部３ｂは、複数の光電変換素子３１（３１−１、３１−２、３１−３、３１−４、・・・、３１−ｍ：ｍは、正の整数）と、これら複数の光電変換素子３１を複数のグループＧｎ（ｎ＝１、２、３、・・・：ｎは、正の整数、ｎ＜ｍ）に分けた各グループＧｎの各出力をそれぞれ増幅する複数の増幅部３２ｂ（３２ｂ―１、３２ｂ―２、・・・、３２ｂ−ｎ）と、これら複数の増幅部３２ｂを互いに同期させて前記複数の光電変換素子３１の各受光結果をそれぞれ読み出す読出制御部３３ｂとを備えている。
【００８６】
図１４に示す例では、所定の一方向に沿って並設された複数の光電変換素子３１の一方端から他方端へ順に、これら複数の光電変換素子３１に正の整数の番号を割り付けた場合に、これら複数の光電変換素子３１は、奇数番の光電変換素子３１−１、３１−３、３１−５、・・・、３１−（２ｋ−１）から成るグループＧ１と、偶数番の光電変換素子３１−２、３１−４、３１−６、・・・、３１−２ｋから成るグループＧ２との番号の偶奇によって２個のグループに分けられている。そして、増幅部３２ｂは、この２個のグループＧ１、Ｇ２に対応して２個備えられており、グループＧ１の出力を所定の増幅率で増幅する増幅部３２ｂ―１と、グループＧ２の出力を所定の増幅率で増幅する増幅部３２ｂ−２とを備えている。そして、読出制御部３３ｂは、増幅部３２ｂ−１と増幅部３２ｂ−２とを互いに同期させて、グループＧ１における奇数番の光電変換素子３１の各受光結果を順次に読み出すとともに、グループＧ２における偶数番の光電変換素子３１の各受光結果を順次に読み出す回路である。
【００８７】
このような第４実施形態における波長監視装置ＤＤでは、受光部３として図１４に示す上述の受光部３ｂが用いられるので、奇数番の光電変換素子３１（例えば光電変換素子３１−１）の受光結果と偶数番の光電変換素子３１（例えば光電変換素子３１−２）の受光結果とを同じタイミングで読み出すことができる。このため、第４実施形態における波長監視装置ＤＤは、複数の光電変換素子３１を複数のグループに分けない第１実施形態の波長監視装置ＤＡの場合に較べて、複数の光電変換素子３１の各受光結果を読み出す読み出し時間（光電変換素子受光結果読み出し時間）を短縮することができ、光電変換素子３１の素子数が同数である場合に、略半分の読み出し時間で受光部３ｂの各光電変換素子３１の各受光結果を読み出すことができる。したがって、第４実施形態における波長監視装置ＤＤは、第１実施形態における波長監視装置ＤＡより高速に波長を監視することができる。
【００８８】
次に、別の実施形態について説明する。
【００８９】
（第５実施形態）
図１５は、第５実施形態の波長監視装置における受光部の構成を示す斜視図である。第５実施形態における波長監視装置ＤＥは、上述の第１ないし第３実施形態の波長監視装置ＤＡ〜ＤＣにおいて、受光部３として、図１５に示す受光部３ｃを用いたものである。
【００９０】
第５実施形態の波長監視装置ＤＥは、第２および第３実施形態の波長監視装置ＤＢ、ＤＣに対し、同様に構成することができるが、説明の便宜上、ここでは、第１実施形態の波長監視装置ＤＡに対し、第５実施形態の波長監視装置ＤＥを構成する場合について説明する。この場合では、第５実施形態の波長監視装置ＤＥは、光ファイバコリメータ４と、発散反射光学素子５と、平行化光学系６と、フィルタ１と、波長変換部２ａと、受光部３ｃと、信号処理部７とを備えている。これら第５実施形態の波長監視装置ＤＥにおける光ファイバコリメータ４、発散反射光学素子５、平行化光学系６、フィルタ１、波長変換部２ａおよび信号処理部７は、それぞれ、第１実施形態の波長監視装置ＤＡにおける光ファイバコリメータ４、発散反射光学素子５、平行化光学系６、フィルタ１、波長変換部２ａおよび信号処理部７と同様であるので、その説明を省略する。
【００９１】
この第５実施形態の波長監視装置ＤＥにおける受光部３ｃは、第４実施形態の波長監視装置ＤＤにおける受光部３ｂと同様に、複数の光電変換素子３１と、これら複数の光電変換素子３１を複数のグループＧｎに分けた各グループＧｎの各出力をそれぞれ増幅する複数の増幅部３２ｃと、これら複数の増幅部３２ｃを互いに同期させて前記複数の光電変換素子３１の各受光結果をそれぞれ読み出す読出制御部３３ｃとを備えている。
【００９２】
ここで、第４実施形態の受光部３ｂでは、複数の光電変換素子３１は、その番号の偶奇によって２個のグループに分けられたが、第５実施形態の受光部３ｃでは、複数の光電変換素子３１は、所定の一方向に沿って並設された複数の光電変換素子３１の一方端から他方端までにおける中央でまず２個に分けられ（前記複数の光電変換素子３１の個数は、偶数であるとする）、これら２個のそれぞれで、各複数の光電変換素子３１は、その番号の偶奇によってさらに２個のグループに分けられている。
【００９３】
図１５に示す例では、複数の光電変換素子３１における前記一方端から中央までにおいて、所定の一方向に沿って並設された複数の光電変換素子３１の一方端から中央へ順に、これら複数の光電変換素子３１に正の整数の番号を割り付けた場合に、これら複数の光電変換素子３１は、奇数番の光電変換素子３１Ｒ−１、３１Ｒ−３、３１Ｒ−５、・・・、３１Ｒ−（２（ｋ／２）−１）から成るグループＧ１１と、偶数番の光電変換素子３１Ｒ−２、３１Ｒ−４、３１Ｒ−６、・・・、３１Ｒ−２（ｋ／２）から成るグループＧ１２との番号の偶奇によって２個のグループに分けられている。そして、複数の光電変換素子３１における前記他方端から中央までにおいて、所定の一方向に沿って並設された複数の光電変換素子３１の他方端から中央へ順に、これら複数の光電変換素子３１に正の整数の番号を割り付けた場合に、これら複数の光電変換素子３１は、奇数番の光電変換素子３１Ｌ−１、３１Ｌ−３、３１Ｌ−５、・・・、３１Ｌ−（２（ｋ／２）−１）から成るグループＧ２１と、偶数番の光電変換素子３１Ｌ−２、３１Ｌ−４、３１Ｌ−６、・・・、３１−２（ｋ／２）から成るグループＧ２２との番号の偶奇によって２個のグループに分けられている。
【００９４】
増幅部３２ｃは、この４個のグループＧ１１、Ｇ１２、Ｇ２１、Ｇ２２に対応して４個備えられており、グループＧ１１の出力を所定の増幅率で増幅する増幅部３２ｃ―１１と、グループＧ１２の出力を所定の増幅率で増幅する増幅部３２ｃ−１２と、グループＧ２１の出力を所定の増幅率で増幅する増幅部３２ｃ―２１と、グループＧ２２の出力を所定の増幅率で増幅する増幅部３２ｃ−２２とを備えている。そして、読出制御部３３ｃは、これら４個の増幅部３２ｃ−１１、増幅部３２ｃ−１２、増幅部３２ｃ−２１および増幅部３２ｃ−２２を互いに同期させて、グループＧ１１における奇数番の光電変換素子３１の各受光結果を順次に読み出し、グループＧ１２における偶数番の光電変換素子３１の各受光結果を順次に読み出し、グループＧ２１における奇数番の光電変換素子３１の各受光結果を順次に読み出し、そして、グループＧ２２における偶数番の光電変換素子３１の各受光結果を順次に読み出す回路である。
【００９５】
このような第５実施形態における波長監視装置ＤＥでは、受光部３として図１５に示す上述の受光部３ｃが用いられるので、一方端から中央までの奇数番の光電変換素子３１（例えば光電変換素子３１Ｒ−１）の受光結果、一方端から中央までのと偶数番の光電変換素子３１（例えば光電変換素子３１Ｒ−２）の受光結果、他方端から中央までの奇数番の光電変換素子３１（例えば光電変換素子３１Ｌ−１）の受光結果、および、他方端から中央までのと偶数番の光電変換素子３１（例えば光電変換素子３１Ｌ−２）の受光結果を同じタイミングで読み出すことができる。このため、第５実施形態における波長監視装置ＤＥは、複数の光電変換素子３１を複数のグループに分けない第１実施形態の波長監視装置ＤＡの場合に較べて、複数の光電変換素子３１の各受光結果を読み出す読み出し時間（光電変換素子受光結果読み出し時間）を短縮することができ、光電変換素子３１の素子数が同数である場合に、略１／４の時間で受光部３ｃの各光電変換素子３１の各受光結果を読み出すことができる。したがって、第５実施形態における波長監視装置ＤＥは、第１実施形態における波長監視装置ＤＡより高速に波長を監視することができる。
【００９６】
次に、別の実施形態について説明する。
【００９７】
（第６実施形態）
図１６は、第６実施形態の波長監視装置における受光部の構成を示す斜視図である。図１７は、第６実施形態の波長監視装置の受光部における受光結果の読み出し動作を説明するための図である。
【００９８】
第６実施形態における波長監視装置ＤＦは、上述の第１ないし第３実施形態の波長監視装置ＤＡ〜ＤＣにおいて、受光部３として、図１６に示す受光部３ｄを用いたものである。
【００９９】
第６実施形態の波長監視装置ＤＦは、第２および第３実施形態の波長監視装置ＤＢ、ＤＣに対し、同様に構成することができるが、説明の便宜上、ここでは、第１実施形態の波長監視装置ＤＡに対し、第６実施形態の波長監視装置ＤＦを構成する場合について説明する。この場合では、第６実施形態の波長監視装置ＤＦは、光ファイバコリメータ４と、発散反射光学素子５と、平行化光学系６と、フィルタ１と、波長変換部２ａと、受光部３ｄと、信号処理部７とを備えている。これら第６実施形態の波長監視装置ＤＦにおける光ファイバコリメータ４、発散反射光学素子５、平行化光学系６、フィルタ１、波長変換部２ａおよび信号処理部７は、それぞれ、第１実施形態の波長監視装置ＤＡにおける光ファイバコリメータ４、発散反射光学素子５、平行化光学系６、フィルタ１、波長変換部２ａおよび信号処理部７と同様であるので、その説明を省略する。
【０１００】
この第６実施形態の波長監視装置ＤＦにおける受光部３ｄは、複数の光電変換素子３１（３１ｄ−１、３１ｄ−２、３１ｄ−３、・・・、３１ｄ−ｍ：ｍは、正の整数）と、これら複数の光電変換素子３１を複数のグループＧｎ（ｎ＝１、２、３、・・・：ｎは、正の整数、ｎ＜ｍ）に分けた各グループＧｎの各出力をそれぞれ増幅する複数の増幅部３２ｄ（３２ｄ―１、３２ｄ―２、・・・、３２ｄ−ｎ）と、パイプライン処理部３３ｄとを備えている。
【０１０１】
より具体的には、図１６に示す例では、この受光部３ｄにおける複数の光電変換素子３１は、前記所定の一方向（Ｘ軸方向）と前記所定の一方向と直交する第２方向（Ｙ軸方向）との２方向で２次元アレイ状に配列され、前記所定の一方向（Ｘ軸方向）に沿って配列された複数の光電変換素子３１のそれぞれでフィルタ１によって分光された各チャネルの各光信号をそれぞれ受光するように配置される。例えば、２次元アレイ状に配列された複数の光電変換素子３１に対し、前記所定の一方向（Ｘ軸方向）に沿って一方端から他方端へ列ごとに順に正の整数の番号を割り付けた場合に、第１列目の光電変換素子３１ｄ−１１、３１ｄ−２１、３１ｄ−３１、３１ｄ−４１、３１ｄ−５１、３１ｄ−６１が第１チャネル（１ｃｈ）の光信号を受光し、第２列目の光電変換素子３１ｄ−１２、３１ｄ−２２、３１ｄ−３２、３１ｄ−４２、３１ｄ−５２、３１ｄ−６２が第２チャネル（２ｃｈ）の光信号を受光し、・・・、第ｈ列目の光電変換素子３１ｄ−１ｈ、３１ｄ−２ｈ、３１ｄ−３ｈ、３１ｄ−４ｈ、３１ｄ−５ｈ、３１ｄ−６ｈが第ｈチャネル（ｈｃｈ）の光信号を受光するように、受光部３ｄは、配置される。なお、２次元アレイがｊ行ｈ列である場合に、ｊ×ｈ＝ｍとなる。
【０１０２】
そして、２次元アレイ状に配列された複数の光電変換素子３１は、前記所定の一方向（Ｘ軸方向）に沿って配列された複数の光電変換素子３１を１つのグループとして前記第２方向（Ｙ軸方向）で複数のグループＧｎに分けられており、これら複数のグループＧｎごとに、各グループＧｎの各出力をそれぞれ増幅する複数の増幅部３２ｄ（３２ｄ―１、３２ｄ―２、・・・、３２ｄ−ｎ）が備えられている。
【０１０３】
図１６に示す例では、ｊ×ｈの２次元アレイ状に配列された複数の光電変換素子３１に対し、前記第２方向（Ｙ軸方向）に沿って一方端から他方端へ行ごとに順に正の整数の番号を割り付けた場合に、これら複数の光電変換素子３１は、この図１６に示す例では、第１行目の光電変換素子３１ｄ−１１、３１ｄ−１２、・・・、３１ｄ−１ｈから成るグループＧ１と、第２行目の光電変換素子３１ｄ−２１、３１ｄ−２２、・・・、３１ｄ−２ｈから成るグループＧ２と、第３行目の光電変換素子３１ｄ−３１、３１ｄ−３２、・・・、３１ｄ−３ｈから成るグループＧ３と、第４行目の光電変換素子３１ｄ−４１、３１ｄ−４２、・・・、３１ｄ−４ｈから成るグループＧ４と、第５行目の光電変換素子３１ｄ−５１、３１ｄ−５２、・・・、３１ｄ−５ｈから成るグループＧ５と、第６行目の光電変換素子３１ｄ−６１、３１ｄ−６２、・・・、３１ｄ−６ｈから成るグループＧ６との６個のグループに分けられている（ｊ＝６）。
【０１０４】
増幅部３２ｄは、この６個のグループＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５、Ｇ６に対応して６個備えられており、グループＧ１の出力を所定の増幅率で増幅する増幅部３２ｄ―１と、グループＧ２の出力を所定の増幅率で増幅する増幅部３２ｄ−２と、グループＧ３の出力を所定の増幅率で増幅する増幅部３２ｄ―３と、グループＧ４の出力を所定の増幅率で増幅する増幅部３２ｄ−４と、グループＧ５の出力を所定の増幅率で増幅する増幅部３２ｄ―５と、グループＧ６の出力を所定の増幅率で増幅する増幅部３２ｄ−６とを備えている。
【０１０５】
そして、パイプライン処理部３３ｄは、複数の光電変換素子３１を複数のグループＧｎに分けた各グループＧｎの各出力を時間的にずらして読み出すことで、各チャネルの各光信号に対応する各受光結果をそれぞれ読み出す回路である。
【０１０６】
より具体的には、パイプライン処理部３３ｄの読み出し処理を、図１７を用いて説明すると、パイプライン処理部３３ｄは、次のように動作することによって、各チャネルの各光信号に対応する各受光結果をそれぞれ読み出している。なお、図１７において、上段から下段へ順に、グループＧ１〜グループＧ６の各読み出し動作に要する時間を示している。
【０１０７】
所定の時間を単位時間Ｔとした場合に、１個のチャネルの光信号を１個の光電変換素子３１ｄで受光するために必要とする受光時間が４Ｔであり、この１個の光電変換素子３１ｄの受光結果を読み出すために必要とする読出時間が２Ｔである場合に、パイプライン処理部３３ｄは、図１７に示すように、増幅部３２ｄを介して各グループＧ１〜Ｇ６の各出力を単位時間Ｔだけ順次にずらして読み出す。
【０１０８】
より具体的には、ＯＷＤＭ信号における第１ないし第ｈチャネルの各光信号を受光部３ｄで受光する場合に、パイプライン処理部３３ｄは、グループＧ１の出力を読み出す第１読出動作を時刻Ｔ０で開始し、これによって第１チャネルの光信号を受光する第１列目の光電変換素子３１ｄ−１１〜３１ｄ−６１のうちのグループＧ１に属する光電変換素子３１ｄ−１１の受光結果を読み出す動作を開始する。時刻Ｔ０から単位時間Ｔだけ経過した時刻Ｔ１になると、パイプライン処理部３３ｄは、グループＧ１の出力を読み出す第１読出動作を継続しつつ、グループＧ２の出力を読み出す第２読出動作を時刻Ｔ１で開始し、これによって第２チャネルの光信号を受光する第２列目の光電変換素子３１ｄ−１２〜３１ｄ−６２のうちのグループＧ２に属する光電変換素子３１ｄ−２２の受光結果を読み出す動作を開始する。時刻Ｔ１から単位時間Ｔだけ経過した時刻Ｔ２（時刻Ｔ０から単位時間２Ｔだけ経過した時刻Ｔ２）になると、パイプライン処理部３３ｄは、グループＧ１、Ｇ２の各出力を読み出す第１および第２読出動作を継続しつつ、グループＧ３の出力を読み出す第３読出動作を時刻Ｔ２で開始し、これによって第３チャネルの光信号を受光する第３列目の光電変換素子３１ｄ−１３〜３１ｄ−６３のうちのグループＧ３に属する光電変換素子３１ｄ−３３の受光結果を読み出す動作を開始する。時刻Ｔ２から単位時間Ｔだけ経過した時刻Ｔ３（時刻Ｔ０から単位時間３Ｔだけ経過した時刻Ｔ３）になると、パイプライン処理部３３ｄは、グループＧ１〜Ｇ３の各出力を読み出す第１ないし第３読出動作を継続しつつ、グループＧ４の出力を読み出す第４読出動作を時刻Ｔ３で開始し、これによって第４チャネルの光信号を受光する第４列目の光電変換素子３１ｄ−１４〜３１ｄ−６４のうちのグループＧ４に属する光電変換素子３１ｄ−４４の受光結果を読み出す動作を開始する。時刻Ｔ３から単位時間Ｔだけ経過した時刻Ｔ４（時刻Ｔ０から単位時間４Ｔだけ経過した時刻Ｔ４）になると、パイプライン処理部３３ｄは、グループＧ１〜Ｇ４の各出力を読み出す第１ないし第４読出動作を継続しつつ、グループＧ５の出力を読み出す第５読出動作を時刻Ｔ４で開始し、これによって第５チャネルの光信号を受光する第５列目の光電変換素子３１ｄ−１５〜３１ｄ−６５のうちのグループＧ５に属する光電変換素子３１ｄ−５５の受光結果を読み出す動作を開始する。時刻Ｔ４から単位時間Ｔだけ経過した時刻Ｔ５（時刻Ｔ０から単位時間５Ｔだけ経過した時刻Ｔ５）になると、パイプライン処理部３３ｄは、グループＧ１〜Ｇ５の各出力を読み出す第１ないし第５読出動作を継続しつつ、グループＧ６の出力を読み出す第６読出動作を時刻Ｔ５で開始し、これによって第６チャネルの光信号を受光する第６列目の光電変換素子３１ｄ−１６〜３１ｄ−６６のうちのグループＧ６に属する光電変換素子３１ｄ−６６の受光結果を読み出す動作を開始する。
【０１０９】
そして、時刻Ｔ５から単位時間Ｔだけ経過した時刻Ｔ６（時刻Ｔ０から単位時間６Ｔだけ経過した時刻Ｔ６）になると、パイプライン処理部３３ｄは、グループＧ１の第１読出動作を終了し、第１チャネルの光信号を受光する光電変換素子３１ｄ−１１の受光結果の読み出しが完了する。このため、時刻Ｔ６になると、パイプライン処理部３３ｄは、第７チャネルの光信号の受光結果を読み出すために、グループＧ１の第１読出動作の開始に処理を戻し、グループＧ２〜Ｇ６の各出力を読み出す第２ないし第６読出動作を継続しつつ、グループＧ１の出力を読み出す第１読出動作を時刻Ｔ６で新たに開始し、これによって第７チャネルの光信号を受光する第７列目の光電変換素子３１ｄ−１７〜３１ｄ−６７のうちのグループＧ１に属する光電変換素子３１ｄ−１７の受光結果を読み出す動作を開始する。そして、以下、上述と同様に、パイプライン処理部３３ｄは、動作する。
【０１１０】
なお、このようなパイプライン処理では、各グループＧの読み出し動作を、１個の電変換素子３１ｄの受光結果を読み出す読出動作に必要な時間を前記所定の単位時間Ｔで除した個数（小数以下を切り上げた整数値）だけ、オーバラップすることができるので、２次元アレイ状に配列された複数の光電変換素子３１ｄにおける行数は、この１個の電変換素子３１ｄの受光結果を読み出す読出動作に必要な時間を前記所定の単位時間Ｔで除した個数（小数以下を切り上げた整数値）となる。
【０１１１】
このように受光部３ｄが動作することによって、第６実施形態の波長監視装置ＤＦは、複数の光電変換素子３１ｄを、所定の一方向（Ｘ軸方向）に沿って配列された複数の光電変換素子３１ｄを１つのグループとして、第２方向（Ｙ軸方向）で複数のグループＧｎに分け、第２方向（Ｙ軸方向）で分けられた各グループＧｎの読み出し処理を単位時間Ｔだけずらしつつ読み出し処理の一部を時間的にオーバラップさせながら、各チャネルの各光信号に対応する各受光結果をそれぞれ読み出すので、各チャネルの各光信号に対応する各受光結果を一つずつ読み出す場合に較べて、各チャネルの各光信号に対応する各受光結果を読み出す読み出し時間（光信号受光結果読み出し時間）を短縮することができる。
【０１１２】
なお、第６実施形態の波長監視装置ＤＦにおける上述の読み出し手法を第４または第５実施形態の波長監視装置ＤＤ、ＤＥに適用することもできる。
【０１１３】
次に、別の実施形態について説明する。
【０１１４】
（第７実施形態）
図１８は、第７実施形態の波長監視装置における受光部の構成を示す斜視図である。図１９は、第７実施形態の波長監視装置の受光部における受光結果の読み出し動作を説明するための図である。
【０１１５】
第７実施形態における波長監視装置ＤＧは、上述の第１ないし第３実施形態の波長監視装置ＤＡ〜ＤＣにおいて、受光部３として、図１８に示す受光部３ｅを用いたものである。
【０１１６】
第７実施形態の波長監視装置ＤＧは、第２および第３実施形態の波長監視装置ＤＢ、ＤＣに対し、同様に構成することができるが、説明の便宜上、ここでは、第１実施形態の波長監視装置ＤＡに対し、第７実施形態の波長監視装置ＤＧを構成する場合について説明する。この場合では、第７実施形態の波長監視装置ＤＧは、光ファイバコリメータ４と、発散反射光学素子５と、平行化光学系６と、フィルタ１と、波長変換部２ａと、受光部３ｅと、信号処理部７とを備えている。これら第７実施形態の波長監視装置ＤＧにおける光ファイバコリメータ４、発散反射光学素子５、平行化光学系６、フィルタ１、波長変換部２ａおよび信号処理部７は、それぞれ、第１実施形態の波長監視装置ＤＡにおける光ファイバコリメータ４、発散反射光学素子５、平行化光学系６、フィルタ１、波長変換部２ａおよび信号処理部７と同様であるので、その説明を省略する。
【０１１７】
この第７実施形態の波長監視装置ＤＧにおける受光部３ｅは、第６実施形態の波長監視装置ＤＦにおける増幅部３ｄと同様に、複数の光電変換素子３１と、これら複数の光電変換素子３１を複数のグループＧｎに分けた各グループＧｎの各出力をそれぞれ増幅する複数の増幅部３２ｅと、パイプライン処理部３３ｅとを備えている。複数の光電変換素子３１ｅは、前記所定の一方向（Ｘ軸方向）と前記第２方向（Ｙ軸方向）との２方向で２次元アレイ状に配列され、前記所定の一方向（Ｘ軸方向）に沿って配列された複数の光電変換素子３１のそれぞれでフィルタ１によって分光された各チャネルの各光信号をそれぞれ受光するように配置される。パイプライン処理部３３ｅは、複数の光電変換素子３１ｅを複数のグループＧｎに分けた各グループＧｎの各出力を時間的にずらして読み出すことで、各チャネルの各光信号に対応する各受光結果をそれぞれ読み出す回路である。
【０１１８】
ここで、第６実施形態の受光部３ｄでは、１行の１個のグループＧに対し、１個の増幅部３２ｄを備えたが、第７実施形態の受光部３ｅは、１行の１個のグループＧに対し、２個の増幅部３２ｄを備えるものである。例えば、図１８に示す例では、増幅部３２ｅは、５個のグループＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５に対応して１０（＝５×２）個備えられており、複数の光電変換素子３１ｅのうちの第１行目の複数の光電変換素子３１ｅ−１１、３１ｅ−１２、・・・から成るグループＧ１の出力を所定の増幅率で増幅する増幅部３２ｅ―１Ｒ、３２ｅ−１Ｌと、グループＧ２の出力を所定の増幅率で増幅する増幅部３２ｅ―２Ｒ、３２ｅ−２Ｌと、グループＧ３の出力を所定の増幅率で増幅する増幅部３２ｅ―３Ｒ、３２ｅ−３Ｌと、グループＧ４の出力を所定の増幅率で増幅する増幅部３２ｅ―４Ｒ、３２ｅ−４Ｌと、グループＧ５の出力を所定の増幅率で増幅する増幅部３２ｅ―５Ｒ、３２ｅ−５Ｌとを備えている。なお、グループＧ１は、複数の光電変換素子３１ｅのうちの第１行目の複数の光電変換素子３１ｅ−１１、３１ｅ−１２、・・・から成り、グループＧ２は、複数の光電変換素子３１ｅのうちの第２行目の複数の光電変換素子３１ｅ−２１、３１ｅ−２２、・・・から成り、グループＧ３は、複数の光電変換素子３１ｅのうちの第３行目の複数の光電変換素子３１ｅ−３１、３１ｅ−３２、・・・から成り、グループＧ４は、複数の光電変換素子３１ｅのうちの第４行目の複数の光電変換素子３１ｅ−４１、３１ｅ−４２、・・・から成り、そして、グループＧ５は、複数の光電変換素子３１ｅのうちの第５行目の複数の光電変換素子３１ｅ−５１、３１ｅ−５２、・・・から成る。
【０１１９】
このように１個のグループＧに対し２個の増幅部３２ｅを備えパイプライン処理部３３ｅによってこれら１個のグループＧに対して備えられた２個の増幅部３２ｅを互いに同期させることによって、第７実施形態の波長監視装置ＤＧは、この１個の光電変換素子３１ｅの受光結果を読み出すために必要とする読出時間を、１個のグループＧに対し１個の増幅部３２ｄを備える第６実施形態の波長監視装置ＤＦの場合に較べて、半分に短縮することができる。
【０１２０】
このパイプライン処理部３３ｅの読み出し処理を、図１９を用いて説明すると、パイプライン処理部３３ｅは、次のように動作することによって、各チャネルの各光信号に対応する各受光結果をそれぞれ読み出している。なお、図１９において、上段から下段へ順に、グループＧ１〜グループＧ５の各読み出し動作に要する時間を示している。
【０１２１】
所定の時間を単位時間Ｔとした場合に、１個のチャネルの光信号を１個の光電変換素子３１ｅで受光するために必要とする受光時間が４Ｔであり、この１個の光電変換素子３１ｅの受光結果を読み出すために必要とする読出時間が本来２Ｔである場合に、パイプライン処理部３３ｅは、図１９に示すように、増幅部３２ｅを介して各グループＧ１〜Ｇ５の各出力を単位時間Ｔだけ順次にずらして読み出す。
【０１２２】
より具体的には、ＯＷＤＭ信号における第１ないし第ｈチャネルの各光信号を受光部３ｅで受光する場合に、パイプライン処理部３３ｅは、グループＧ１の出力を読み出す第１読出動作を時刻Ｔ１０で開始し、これによって第１チャネルの光信号を受光する第１列目の光電変換素子３１ｅ−１１〜３１ｅ−５１のうちのグループＧ１に属する光電変換素子３１ｅ−１１の受光結果を読み出す動作を開始する。この読み出し動作では、本実施形態では、パイプライン処理部３３ｅは、１個のグループＧ１に対して備えられた２個の増幅部３２ｅ−１Ｒ、３２ｅ−１Ｌを互いに同期させ、１個の光電変換素子３１ｅ−１１の受光結果を２個の増幅部３２ｅ−１Ｒ、３２ｅ−１Ｌで読み出す。時刻Ｔ１０から単位時間Ｔだけ経過した時刻Ｔ１１になると、パイプライン処理部３３ｅは、グループＧ１の出力を読み出す第１読出動作を継続しつつ、グループＧ２の出力を読み出す第２読出動作を時刻Ｔ１１で開始し、これによって第２チャネルの光信号を受光する第２列目の光電変換素子３１ｅ−１２〜３１ｅ−５２のうちのグループＧ２に属する光電変換素子３１ｅ−２２の受光結果を読み出す動作を開始する。この読み出し動作では、本実施形態では、パイプライン処理部３３ｅは、１個のグループＧ２に対して備えられた２個の増幅部３２ｅ−２Ｒ、３２ｅ−２Ｌを互いに同期させ、１個の光電変換素子３１ｅ−２２の受光結果を２個の増幅部３２ｅ−２Ｒ、３２ｅ−２Ｌで読み出す。以下、同様に、パイプライン処理部３３ｅは、単位時間Ｔだけ経過するごとに、それまでの各グループＧの読出動作を継続しつつ、次行（次グループＧ）の読出動作を開始し、各グループの読出動作では、パイプライン処理部３３ｅは、１個のグループＧに対して備えられた２個の増幅部３２ｅを互いに同期させ、光電変換素子３１ｅの受光結果を２個の増幅部３２ｅで読み出す。
【０１２３】
そして、時刻Ｔ１４から単位時間Ｔだけ経過した時刻Ｔ１５（時刻Ｔ１０から単位時間５Ｔだけ経過した時刻Ｔ１５）になると、１個の光電変換素子３１ｅの受光結果を２個の増幅部３２ｅで読み出しているので、パイプライン処理部３３ｄは、グループＧ１の第１読出動作を終了し、第１チャネルの光信号を受光する光電変換素子３１ｅ−１１の受光結果の読み出しが完了する。このため、時刻Ｔ１５になると、パイプライン処理部３３ｅは、第６チャネルの光信号の受光結果を読み出すために、グループＧ１の第１読出動作の開始に処理を戻し、グループＧ２〜Ｇ５の各出力を読み出す第２ないし第５読出動作を継続しつつ、グループＧ１の出力を読み出す第１読出動作を時刻Ｔ１５で新たに開始し、これによって第６チャネルの光信号を受光する第１列目の光電変換素子３１ｅ−１６〜３１ｅ−５６のうちのグループＧ１に属する光電変換素子３１ｅ−１６の受光結果を読み出す動作を開始する。そして、以下、上述と同様に、パイプライン処理部３３ｅは、動作する。
【０１２４】
なお、この第７実施形態では、２次元アレイ状に配列された複数の光電変換素子３１ｅにおける行数は、１個の光電変換素子３１ｅの受光結果を２個の増幅部３２ｅで読み出しているので、第７実施形態の波長監視装置ＤＧの場合に較べて、半減できる。
【０１２５】
このように受光部３ｅが動作することによって、第７実施形態の波長監視装置ＤＧは、複数の光電変換素子３１ｅを、所定の一方向（Ｘ軸方向）に沿って配列された複数の光電変換素子３１ｅを１つのグループとして、第２方向（Ｙ軸方向）で複数のグループＧｎに分け、第２方向（Ｙ軸方向）で分けられた各グループＧｎの読み出し処理を単位時間Ｔだけずらしつつ読み出し処理の一部を時間的にオーバラップさせながら、各チャネルの各光信号に対応する各受光結果をそれぞれ読み出すので、各チャネルの各光信号に対応する各受光結果を一つずつ読み出す場合に較べて、各チャネルの各光信号に対応する各受光結果を読み出す読み出し時間（光信号受光結果読み出し時間）を短縮することができる。そして、第７実施形態の波長監視装置ＤＧは、１個の光電変換素子３１ｅの受光結果を２個の増幅部３２ｅで読み出しているので、この１個の光電変換素子３１ｅの受光結果を読み出すために必要とする読出時間を、１個のグループＧに対し１個の増幅部３２ｄを備える第６実施形態の波長監視装置ＤＦの場合に較べて、半分に短縮することができる。
【０１２６】
なお、第７実施形態の波長監視装置ＤＧにおける上述の読み出し手法を第４または第５実施形態の波長監視装置ＤＤ、ＤＥに適用することもできる。
【０１２７】
また、第４ないし第７実施形態で示した時間短縮技術を用いることによって、蛍光体の変換効率が小さい場合に露光時間が増大しても、対処することができる。
【０１２８】
次に、別の実施形態について説明する。
【０１２９】
（第８実施形態）
上述の第１ないし第７実施形態におけるＯＷＤＭ用の波長監視装置ＤＡ（ＤＡａを含む）〜ＤＧは、ＯＷＤＭネットワークの種々のＯＷＤＭ装置に用いることができる。例えば、ＯＷＤＭ信号に多重化して光信号を送信する送信装置の場合には、空きチャネルの検出や光増幅器のゲイン調整等に用いることができ、また例えば、ＯＷＤＭ信号から所定の光信号を受信する受信装置の場合には、当該所定の光信号の有無の検出や光増幅器のゲイン調整等に用いることができる。ここでは、上述の第１ないし第７実施形態におけるＯＷＤＭ用の波長監視装置ＤＡ〜ＤＧがＯＡＤＭに用いられる場合について、以下に、説明する。
【０１３０】
図２０は、第８実施形態における光アドドロップ多重化装置の構成を示す図である。図２０において、第８実施形態における光アドドロップ多重化装置（ＯＡＤＭ）は、分岐部（ドロップ部）１０１と、挿入部（アド部）１０２と、波長監視部１０３と、分岐挿入制御部１０４と、光カプラ１０５と、分岐伝送路１０６と、挿入伝送路１０７とを備え、ＯＷＤＭネットワークのノードとして用いられる。
【０１３１】
光カプラ１０５は、ＯＷＤＭネットワークを伝送するＯＷＤＭ信号の光が入射され、このＯＷＤＭ信号の光を２つに分配する光学素子である。光カプラ１０５で２つに分配されたＯＷＤＭ信号の光のうちの一方は、波長監視部１０３に入射され、その他方は、分岐部１０１に入射される。
【０１３２】
分岐部１０１は、分岐挿入制御部１０４の制御に従って動作し、ＯＷＤＭ信号に多重されている各光信号の中から、分岐挿入制御部１０４の制御に応じた光信号を分岐し、この分岐した光信号の光を分岐の分岐伝送路１０６へ射出し、また、残余のＯＷＤＭ信号（分岐挿入制御部１０４の制御に応じた光信号を分岐した後に残ったＯＷＤＭ信号）の光を挿入部１０２へ射出する装置である。分岐部１０１で分岐伝送路１０６には、例えば、ＯＷＤＭ受信装置や他のＯＷＤＭネットワーク等が接続されている。
【０１３３】
挿入部１０２は、分岐挿入制御部１０４の制御に従って動作し、挿入の挿入伝送路１０７から入射された１または複数の光信号を、分岐挿入制御部１０４の制御に応じた波長（チャネル）で、分岐部１０１から入射された前記残余のＯＷＤＭ信号に挿入（多重化）し、この光信号を挿入したＯＷＤＭ信号をＯＷＤＭネットワークへ射出する装置である。挿入伝送路１０７には、例えば、ＯＷＤＭ送信装置や他のＯＷＤＭネットワーク等が接続されている。
【０１３４】
波長監視部１０３は、光カプラ１０５から入射されたＯＷＤＭ信号に多重されている各光信号（各波長、各チャネル）の有無を検出する装置である。波長監視部１０３は、検出結果を分岐挿入制御部１０４へ出力する。この波長監視部１０３には、上述した第１ないし第７実施形態における波長監視装置ＤＡ（ＤＡａを含む）〜ＤＧのいずれかが用いられる。
【０１３５】
分岐挿入制御部１０４は、波長監視部１０３から入力された検出結果に基づいて、分岐部１０１および挿入部１０２を制御する装置である。この分岐挿入制御部１０４は、前記上位処理系の一例に相当する。
【０１３６】
このような第８実施形態のＯＡＤＭは、可視光の受光部３を用いた低廉な波長監視装置ＤＡ（ＤＡａを含む）〜ＤＧのいずれかを用いるので、低コスト化が可能となる。
【０１３７】
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
【符号の説明】
【０１３８】
ＤＡ、ＤＡａ、ＤＢ〜ＤＧ  波長監視装置
１  フィルタ
２ａ、２ｂ  波長変換部
３、３ａ〜３ｅ  受光部
３３ｂ、３３ｃ  読み出し制御部
３３ｄ、３３ｅ  パイプライン処理部
１０３  波長監視部
【図１】
2014160894.tif 000003
【図２】
2014160894.tif 000004
【図４】
2014160894.tif 000005
【図５】
2014160894.tif 000006
【図６】
2014160894.tif 000007
【図７】
2014160894.tif 000008
【図８】
2014160894.tif 000009
【図９】
2014160894.tif 000010
【図１０】
2014160894.tif 000011
【図１１】
2014160894.tif 000012
【図１２】
2014160894.tif 000013
【図１３】
2014160894.tif 000014
【図１４】
2014160894.tif 000015
【図１５】
2014160894.tif 000016
【図１６】
2014160894.tif 000017
【図１７】
2014160894.tif 000018
【図１８】
2014160894.tif 000019
【図１９】
2014160894.tif 000020
【図２０】
2014160894.tif 000021
【図３】
2014160894.tif 000022