(57)【要約】【課題】光信号から周波数変調信号を感度よく検出する回路を提供する。【解決手段】信号検出回路は、周波数変調信号を伝送する光信号を第１の透過帯でフィルタリングする第１の光フィルタと、光信号を第２の透過帯でフィルタリングする第２の光フィルタと、第１の光フィルタの出力光を第１の電気信号に変換する第１の受光器と、第２の光フィルタの出力光を第２の電気信号に変換する第２の受光器と、第１の電気信号と第２の電気信号との差分を表す信号を出力する差分回路と、差分回路の出力信号に基づいて周波数変調信号を検出する検出器、を有する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数変調信号を伝送する光信号を第１の透過帯でフィルタリングする第１の光フィルタと、
前記光信号を第２の透過帯でフィルタリングする第２の光フィルタと、
前記第１の光フィルタの出力光を第１の電気信号に変換する第１の受光器と、
前記第２の光フィルタの出力光を第２の電気信号に変換する第２の受光器と、
前記第１の電気信号と前記第２の電気信号との差分を表す信号を出力する差分回路と、
前記差分回路の出力信号に基づいて前記周波数変調信号を検出する検出器と、
を有する信号検出回路。
【請求項２】
前記第１の透過帯は、前記光信号のスペクトラムの中心波長に対して長波長側に配置され、
前記第２の透過帯は、前記光信号のスペクトラムの中心波長に対して短波長側に配置される
ことを特徴とする請求項１に記載の信号検出回路。
【請求項３】
前記第１および第２の透過帯は、前記光信号のスペクトラムの中心波長に対してほぼ対称に配置される
ことを特徴とする請求項２に記載の信号検出回路。
【請求項４】
前記第１の電気信号の直流成分を除去する第１の直流成分除去回路と、
前記第２の電気信号の直流成分を除去する第２の直流成分除去回路、をさらに有する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の信号検出回路。
【請求項５】
前記第１の電気信号または前記第２の電気信号の少なくとも一方の振幅を調整する振幅調整回路をさらに有する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の信号検出回路。
【請求項６】
それぞれ周波数変調信号を伝送する複数の光信号を含むＷＤＭ信号をフィルタリングする第１の光フィルタと、
前記ＷＤＭ信号をフィルタリングする第２の光フィルタと、
前記第１の光フィルタの出力光を第１の電気信号に変換する第１の受光器と、
前記第２の光フィルタの出力光を第２の電気信号に変換する第２の受光器と、
前記第１の電気信号と前記第２の電気信号との差分を表す信号を出力する差分回路と、
前記差分回路の出力信号に基づいて前記複数の光信号からそれぞれ対応する周波数変調信号を検出する検出器と、を有し、
前記複数の光信号は、ほぼ一定の波長間隔で配置されており、
前記第１および第２の光フィルタの光透過率は、それぞれ、波長に対して概周期的に変化し、
前記第１の光フィルタの複数の透過帯は、それぞれ前記ＷＤＭ信号中の対応する光信号のスペクトラムの中心波長に対して長波長側に配置され、
前記第２の光フィルタの複数の透過帯は、それぞれ前記ＷＤＭ信号中の対応する光信号のスペクトラムの中心波長に対して短波長側に配置される
ことを特徴とする信号検出回路。
【請求項７】
前記第１および第２の光フィルタは、それぞれエタロン光フィルタである
ことを特徴とする請求項６に記載の信号検出回路。
【請求項８】
周波数変調信号を伝送する光信号を第１の透過帯でフィルタリングする第１の光フィルタと、
前記光信号を第２の透過帯でフィルタリングする第２の光フィルタと、
前記第１の光フィルタの出力光を第１の電気信号に変換する第１の受光器と、
前記第２の光フィルタの出力光を第２の電気信号に変換する第２の受光器と、
前記第１の電気信号と前記第２の電気信号との比を表す信号を出力する割り算回路と、
前記割り算回路の出力信号に基づいて前記周波数変調信号を検出する検出器と、を有し、
前記第１の透過帯は、前記光信号のスペクトラムの中心波長に対してシフトしており、
前記第２の透過帯は、前記光信号のスペクトラムの中心波長に対してほぼ対称に光成分を抽出するように配置される
ことを特徴とする信号検出回路。
【請求項９】
前記第１の電気信号の直流成分を除去する直流成分除去回路をさらに有する
ことを特徴とする請求項８に記載の信号検出回路。
【請求項１０】
周波数変調信号が多重化されている光信号を伝送する光伝送装置であって、
前記光信号を第１の透過帯でフィルタリングする第１の光フィルタと、
前記光信号を第２の透過帯でフィルタリングする第２の光フィルタと、
前記第１の光フィルタの出力光を第１の電気信号に変換する第１の受光器と、
前記第２の光フィルタの出力光を第２の電気信号に変換する第２の受光器と、
前記第１の電気信号と前記第２の電気信号との差分を表す信号を出力する差分回路と、
前記差分回路の出力信号から前記周波数変調信号を検出する検出器と、
を有する光伝送装置。
【請求項１１】
周波数変調信号を伝送する光信号を第１の透過帯でフィルタリングする第１の光フィルタと、
前記光信号を第２の透過帯でフィルタリングする第２の光フィルタと、
前記第１の光フィルタの出力光を第１の電気信号に変換する第１の受光器と、
前記第２の光フィルタの出力光を第２の電気信号に変換する第２の受光器と、
前記第１の電気信号と前記第２の電気信号との比を表す信号を出力する割り算回路と、
前記割り算回路の出力信号に基づいて前記周波数変調信号を検出する検出器と、を有し、
前記第１の透過帯は、前記光信号のスペクトラムの中心波長に対してシフトしており、
前記第２の透過帯は、前記光信号のスペクトラムの全光成分を抽出するように配置される
ことを特徴とする信号検出回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号から周波数変調信号を検出する回路、および周波数変調信号を検出する機能を備えた光伝送装置に係わる。
【背景技術】
【０００２】
光伝送システムにおいて、データを伝送する光信号に監視信号などの制御信号を重畳する技術が知られている。例えば、ＷＤＭ伝送システムにおいて、ＷＤＭ信号中の各光信号に、それぞれ光パスを識別するための制御信号が重畳されることがある。この場合、ノード装置または受信器は、受信光信号から制御信号を検出することにより、光信号の送信元および光信号の経路を認識することができる。
【０００３】
上述の光伝送システムにおいて、各チャネルのデータは、例えば、ＱＰＳＫ、ｍＱＡＭ（ｍは、１６、６４、２５６）などの多値変調方式で伝送される。一方、監視信号などの制御信号は、例えば、周波数変調方式で光信号に重畳される。
【０００４】
関連する技術として、主光信号の品質劣化を招かず且つ主光信号を光電変換することなく信号の送信元と受信元との対応関係を監視することができる光信号伝送システムが提案されている。（例えば、特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−４０６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
光信号に周波数変調方式で制御信号が重畳されている場合、受信器は、例えば、光信号の周波数変調成分を振幅成分に変換することにより制御信号を検出する。ところが、この場合、光信号に制御信号を重畳するための周波数変調成分が大きいとき（すなわち、周波数変動幅が大きいとき）は、その光信号によって伝送されるデータの品質（例えば、誤り率）が劣化するおそれがある。このため、光信号に制御信号を重畳するための周波数変調成分は、データの品質が劣化しないように、十分に小さく制御されることが好ましい。
【０００７】
光信号の周波数変調成分が小さいときは、受信器において、周波数変調成分から得られる振幅成分も小さい。そうすると、光信号の周波数変調成分から得られる振幅成分は、送信器と受信器との間の光伝送路において発生するＡＭ雑音の影響を受けやすい。したがって、受信器における制御信号の検出感度は低くなってしまう。
【０００８】
本発明の目的は、光信号から周波数変調信号を感度よく検出する回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の１つの態様の信号検出回路は、周波数変調信号を伝送する光信号を第１の透過帯でフィルタリングする第１の光フィルタと、前記光信号を第２の透過帯でフィルタリングする第２の光フィルタと、前記第１の光フィルタの出力光を第１の電気信号に変換する第１の受光器と、前記第２の光フィルタの出力光を第２の電気信号に変換する第２の受光器と、前記第１の電気信号と前記第２の電気信号との差分を表す信号を出力する差分回路と、前記差分回路の出力信号に基づいて前記周波数変調信号を検出する検出器と、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
上述の態様によれば、光信号から周波数変調信号を感度よく検出する回路を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】光伝送システムの一例を示す図である。
【図２】ＷＤＭ伝送装置の構成を示す図である。
【図３】監視信号を重畳する機能を備える光送信器の構成を示す図である。
【図４】周波数変調について説明する図である。
【図５】周波数変調信号の検出について説明する図である。
【図６】ＦＳＫ−ＳＶ信号の振幅成分およびＡＭ雑音のパワーについてのシミュレーション結果を示す図である。
【図７】第１の実施形態の信号検出回路の構成および動作を説明する図である。
【図８】第１の実施形態による効果を説明する図である。
【図９】第２の実施形態の信号検出回路の構成および動作を説明する図である。
【図１０】第２の実施形態で使用される検出器の一例を示す図である。
【図１１】第３の実施形態の信号検出回路の構成を示す図である。
【図１２】第４の実施形態の信号検出回路の構成および動作を説明する図である。
【図１３】第４の実施形態の変形例を示す図である。
【図１４】信号検出回路を備える光伝送装置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明の実施形態の信号検出回路が使用される光伝送システムの一例を示す。図１に示す光伝送システム１は、ＷＤＭ伝送装置２〜５、光分岐挿入装置（ＲＯＡＤＭ：Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer）６〜８、波長クロスコネクト（ＷＸＣ：Wavelength Cross ConnectまたはＰＸＣ：Photonic Cross Connect）９、ネットワーク管理システム（ＮＭＳ）１０を有する。
【００１３】
ＷＤＭ伝送装置２、３、５は、それぞれ、光ファイバ回線を介して光分岐挿入装置６、７、８に接続されている。光分岐挿入装置６、７、８は、それぞれ、光ファイバ回線を介して波長クロスコネクト９に接続されている。ＷＤＭ伝送装置４は、光ファイバ回線を介して波長クロスコネクト９に接続されている。なお、各光ファイバ回線上には、１または複数の光アンプが設けられていてもよい。
【００１４】
ＷＤＭ伝送装置２〜５は、波長の異なる複数の光信号を含むＷＤＭ信号を送信および受信する。光分岐挿入装置６〜８は、入力ＷＤＭ信号の中から指定された波長チャネルを通過させる。また、光分岐挿入装置６〜８は、入力ＷＤＭ信号の中から指定された波長の光信号を分岐してクライアント回線に導く。さらに、光分岐挿入装置６〜８は、クライアント回線から入力される光信号をＷＤＭ信号に挿入する。波長クロスコネクト９は、複数の入力ポートおよび複数の出力ポートを備え、指定された光パスを実現するように、入力信号を出力ポートに導く。なお、明示されていないが、波長クロスコネクト９は、光分岐挿入装置６〜８と同様に、クライアント回線への分岐やクライアント回線からの挿入機能を備えていてもよい。
【００１５】
ネットワーク管理システム１０は、光伝送システム１において、ユーザから指示される光パスを設定する。すなわち、ネットワーク管理システム１０は、ユーザから指示される光パスを実現するように、ＷＤＭ伝送装置２〜５、光分岐挿入装置６〜８、および波長クロスコネクト９を制御する。
【００１６】
図１に示す例では、光伝送システム１には、光パスＰ１〜Ｐ４が設定されている。各光パスは、それぞれ破線で表されている。光パスＰ１は、ＷＤＭ伝送装置２から光分岐挿入装置６および波長クロスコネクト９を介してＷＤＭ伝送装置４へ光信号を伝送する。光パスＰ２は、ＷＤＭ伝送装置２から光分岐挿入装置６を介してクライアント１１へ光信号を伝送する。光パスＰ３は、ＷＤＭ伝送装置３から光分岐挿入装置７を介してクライアント１２へ光信号を伝送する。光パスＰ４は、クライアント１３から光分岐挿入装置７、波長クロスコネクト９、光分岐挿入装置８を介してＷＤＭ伝送装置５へ光信号を伝送する。なお、各光パスＰ１〜Ｐ４は、双方向に光信号を伝送してもよい。
【００１７】
上記構成の光伝送システム１において、ネットワーク管理システム１０は、通信資源を効率的にまたは柔軟に利用するために、異なる光パスに対して同じ波長を割り当てることができる。図１に示す例では、光パスＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４に対して、それぞれ、波長λ１、λ３、λ１、λ１が割り当てられている。
【００１８】
ユーザあるいはネットワーク管理者は、光パスが正しく設定されているか確認したいことがある。ところが、複数の光パスに対して同じ波長が割り当てられているときは、各波長チャネルのスペクトルをモニタするだけでは、各光パスを識別することは困難である。例えば、波長クロスコネクト９において、各波長チャネルのスペクトルをモニタするだけでは、光パスＰ１、Ｐ４を識別することは困難である。
【００１９】
そこで、ネットワーク管理システム１０は、各光パスに対してパスＩＤを割り当てる。そして、光パスの送信元装置は、光パスを介して伝送する光信号に、パスＩＤを表す監視信号を重畳する。例えば、ＷＤＭ伝送装置２は、光パス１を介して伝送する光信号に対して「パスＩＤ＝１」を表す監視（ＳＶ：Supervisory）信号を重畳し、光パス２を介して伝送する光信号に対して「パスＩＤ＝２」を表す監視信号を重畳する。監視信号は、この実施例では、周波数変調方式で光信号に重畳される。
【００２０】
光伝送装置は、光信号に重畳されている監視信号を検出してパスＩＤを取得するための信号検出回路１４を有する。光伝送装置は、図１に示す実施例では、光分岐挿入装置６〜８および波長クロスコネクト９に相当する。ただし、信号検出回路１４は、必ずしも全ての光伝送装置に設ける必要はなく、また、１つの光伝送装置に対して複数の信号検出回路１４を設けても良い。また、信号検出回路１４は、光伝送装置内に内蔵されていてもよいし、光伝送装置に着脱可能に接続されるようにしてもよい。更に、信号検出回路１４は、ＷＤＭ伝送装置２〜５に対して設けられてもよい。
【００２１】
図２は、ＷＤＭ伝送装置の構成を示す。図２に示すＷＤＭ伝送装置２０は、図１に示す例では、ＷＤＭ伝送装置２〜５に相当する。ＷＤＭ伝送装置２０は、光送信器２１−１〜２１−ｎ、マルチプレクサ２２、光受信器２３−１〜２３−ｎ、デマルチプレクサ２４を有する。
【００２２】
各光送信器２１−１〜２１−ｎは、入力データ列でキャリア光を変調することにより光信号を生成する。ここで、光送信器２１−１〜２１−ｎが使用するキャリア光の波長λ１〜λｎ（すなわち、光周波数）は、互いに異なっている。また、光信号を送信する光送信器２１−１〜２１−ｎには、ネットワーク管理システム１０によりパスＩＤが割り当てられる。パスＩＤは、監視信号として対応する光送信器２１−１〜２１−ｎに与えられる。監視信号は、例えば、所定長のコードである。この場合、各光パスを識別するコードは、図１０に示す検出器に接続して用いる場合においては、互いに直交している。また、監視信号は、互いに異なる周波数のトーン信号であってもよい。トーン信号は、特に限定されるものではないが、例えば、正弦波信号である。なお、監視信号の速度（コードのビットレート、トーン信号の周波数など）は、データ列の速度と比較して十分に低速である。
【００２３】
光送信器２１−１〜２１−ｎは、周波数変調方式で光信号に監視信号を重畳することができる。すなわち、光送信器２１−１〜２１−ｎは、周波数変調方式で監視信号が重畳された光信号を出力することができる。そして、マルチプレクサ２２は、光送信器２１−１〜２１−ｎから出力される光信号を多重化してＷＤＭ信号を生成する。
【００２４】
なお、光送信器２１−１〜２１−ｎによる主信号データ列の変調方式は、互いに同じでなくてもよい。例えば、光送信器２１−１がＱＰＳＫ変調光信号を送信し、光送信器２１−２が１６ＱＡＭ変調光信号を送信してもよい。また、光送信器２１−１〜２１−ｎから出力される光信号のシンボルレートまたはビットレートは、互いに同じでなくてもよい。
【００２５】
デマルチプレクサ２４は、伝送路を介して受信するＷＤＭ信号を逆多重化し、光受信器２３−１〜２３−ｎにそれぞれ対応する光信号を出力する。光受信器２３−１〜２３−ｎは、それぞれ対応する光信号を復調してデータ列を再生する。
【００２６】
図３は、監視信号を重畳する機能を備える光送信器の構成を示す。図３に示す光送信器は、図２に示す光送信器２１−１〜２１−ｎの実施例である。ただし、光信号に周波数変調方式で監視信号を重畳する構成は、図３に示す構成または方法に限定されるものではない。
【００２７】
図３（ａ）に示す光送信器は、周波数チューナブルレーザ光源３１および光変調器３２を有する。周波数チューナブルレーザ光源３１は、周波数制御信号に応じた発振周波数で連続光を生成する。よって、周波数制御信号として監視信号を与えることにより、周波数チューナブルレーザ光源３１は、監視信号に応じた発振周波数で連続光を生成することができる。光変調器３２は、周波数チューナブルレーザ光源３１により生成される連続光を送信データ列で変調する。この結果、周波数変調方式で監視信号が重畳された光信号が生成される。
【００２８】
図３（ｂ）に示す光送信器は、デジタル信号処理で周波数変調を実現する。すなわち、マッピング回路３３は、送信データ列をＩ成分データ列およびＱ成分データ列にマッピングする。積算回路３４は、監視信号を積分する。なお、図３（ｂ）に示す構成では、監視信号ｆ(t)は、コードまたはトーン信号の振幅時間波形を表すデジタルデータ列である。そして、積算回路３４は、積分結果として、下記の位相情報θ(t)を出力する。
θ(t)＝∫2πf(t)dt
ｍｏｄ２π回路３５は、積算回路３４の出力値を０〜２πの範囲内の値に変換する。ただし、積算回路３４の値域が０〜２πとなるように設計されている場合は、ｍｏｄ２π回路３５は省略可能である。
【００２９】
回転演算回路３６は、下記の演算により、位相情報θ(t)を利用してＩ成分データ列およびＱ成分データ列を回転させる。Ｉ、Ｑは、回転演算回路３６の入力データである。また、Ｉ’、Ｑ’は、回転演算回路３６の出力データである。
Ｉ’＝Ｉcosθ(t)−Ｑsinθ(t)
Ｑ’＝Ｉsinθ(t)＋Ｑcosθ(t)
【００３０】
回転演算回路３６により得られるデータＩ’およびデータＱ’は、それぞれＤ／Ａ変換器３７によりアナログ信号に変換されて光変調器３８に与えられる。そして、光変調器３８は、レーザ光源３９から出力される連続光をデータＩ’およびデータＱ’で変調することにより変調光信号を生成する。この結果、周波数変調方式で監視信号が重畳された光信号が生成される。
【００３１】
図４は、周波数変調について説明する図である。図４は、時刻Ｔ０、Ｔ１〜Ｔ４における光送信器の時間分解出力スペクトルを示している。それぞれの時刻における出力光スペクトルの広がりは、送信データ列による変調に従って生じるスペクトル広がりを表しており、光主信号の変調方式や変調速度に応じてさまざまな幅や形状をとり得る。光送信器から出力される光信号には、図３を参照しながら説明したように、周波数変調方式で監視信号が重畳されている。図４に示す例では、監視信号はデジタルコードであり、時刻Ｔ１〜Ｔ４において光信号に重畳されるコードは「０１１０」である。また、光送信器が使用するキャリア光の中心周波数はｆcである。
【００３２】
時刻Ｔ０においては、光信号に監視信号が重畳されていない。この場合、光送信器は、光信号の中心周波数をシフトさせない。したがって、時刻Ｔ０に出力される光信号のスペクトルの中心周波数は、ｆcである。
【００３３】
時刻Ｔ１においては、光信号に「０」が重畳される。この場合、この実施例では、光送信器は、光信号の周波数を−Δｆだけシフトさせる。したがって、時刻Ｔ１に出力される光信号のスペクトルの中心周波数は、ｆc−Δｆである。
【００３４】
時刻Ｔ２においては、光信号に「１」が重畳される。この場合、この実施例では、光送信器は、光信号の周波数を＋Δｆだけシフトさせる。したがって、時刻Ｔ２に出力される光信号のスペクトルの中心周波数は、ｆc＋Δｆである。同様に、時刻Ｔ３に出力される光信号のスペクトルの中心周波数はｆc＋Δｆであり、時刻Ｔ４に出力される光信号のスペクトルの中心周波数はｆc−Δｆである。
【００３５】
周波数シフトΔｆは、キャリア光の周波数と比較して十分に小さい。また、Δｆは、ＷＤＭ伝送システムの隣接チャネルと干渉しないように決定される。例えば、ITU-Tで規定されている50GHz/100GHz周波数グリッド上に波長チャネルが配置されるＷＤＭ伝送システムでは、Δｆは、特に限定されるものではないが、1MHz〜1GHz程度とする。
【００３６】
図４に示す例では、監視信号が「０」および「１」であるときの周波数シフトがそれぞれ「−Δｆ」および「＋Δｆ」であるが、本発明はこの方式に限定されるものではない。例えば、監視信号が「０」および「１」であるときの周波数シフトがそれぞれ「＋Δｆ」および「−Δｆ」であってもよい。また、監視信号が「０（または、１）」であるときの周波数シフトをゼロとし、監視信号が「１（または、０）」であるときに光周波数をシフトするようにしてもよい。さらに、監視信号は、２値以外の多値周波数シフトキーイングで光信号に重畳してもよい。
【００３７】
なお、図４に示す例では監視信号がデジタル信号であるが、監視信号がアナログ信号である場合も、光周波数をシフトさせる方法は実質的に同じである。ただし、監視信号がアナログ信号である場合には、周波数シフト量は、離散的ではなく、連続的に変化する。
【００３８】
図５は、周波数変調信号の検出について説明する図である。ここでは、光信号は、データ信号および監視信号を伝送する。監視信号は、上述したように、周波数変調方式で光信号に多重化されている。すなわち、監視信号は、周波数変調信号（または、ＦＳＫ信号）の一例である。よって、以下の記載では、監視信号を「ＦＳＫ−ＳＶ信号」と呼ぶことがある。なお、この光信号の中心波長は、λcである。
【００３９】
上述の光信号からＦＳＫ−ＳＶ信号を検出する回路は、例えば、図５（ａ）に示すように、光フィルタ４１、受光器４２、ＤＣ除去コンデンサ４３、検出器４４を有する。そして、入力光信号は、光フィルタ４１に導かれる。
【００４０】
入力光信号には、上述したように、周波数変調方式でＦＳＫ−ＳＶ信号が多重化されている。このため、この光信号の中心波長は、図５（ｂ）に示すように、ＦＳＫ−ＳＶ信号に応じて、λc−Δλとλc＋Δλとの間で変動する。なお、図５（ｂ）は、光信号のスペクトラムおよび光フィルタ４１の透過帯を示している。
【００４１】
受光器４２は、光フィルタ４１の出力光（すなわち、光フィルタ４１によりフィルタリングされた光信号）を電気信号に変換する。この電気信号は、光フィルタ４１の出力光のパワーを表す。ここで、光フィルタ４１の出力光のパワーは、図５（ｂ）に示す斜線領域の面積で表される。すなわち、光フィルタ４１の出力光のパワーは、光信号の中心波長がλc−ΔλであるときはＰ１で表され、光信号の中心波長がλc＋ΔλであるときはＰ２で表される。
【００４２】
ＤＣ除去コンデンサ４３は、受光器４２により生成される電気信号からＤＣ成分を除去する。したがって、ＤＣ除去コンデンサ４３から出力される電気信号は、振幅成分に変換されたＦＳＫ−ＳＶ信号を表す。なお、データ信号は、例えば、受光器４２の電気帯域制限（高域側）、または、不図示の低域通過フィルタによって平均化されているものとする。或いは、受光器４２の動作速度がデータ信号のシンボルレートに対して十分に低速である場合には、データ信号は受光器４２によって平均化される。平均化されたデータ信号は、実質的に、ＤＣ除去コンデンサ４３により除去される。そして、検出器４４は、ＤＣ除去コンデンサ４３の出力信号からＦＳＫ−ＳＶ信号を検出する。
【００４３】
ところが、入力光信号は、ＡＭ雑音を含んでいる。ＡＭ雑音は、例えば、光送信器と光受信器との間の伝送路において光信号に付加される。したがって、検出器４４に入力される信号Ｐは、下式で表される。なお、２×Ｐsvは、ＦＳＫ−ＳＶ信号に起因する振幅成分を表す。また、２×Ｐam_noiseは、ＡＭ雑音を表す。なお、ここでは、後述の記載との整合性のため２倍を掛けた表現にしている。
Ｐ＝２×( Ｐsv＋Ｐam_noise )
【００４４】
検出器４４は、信号Ｐから２×Ｐsvを検出することによりＦＳＫ−ＳＶ信号を検出する。したがって、Ｐsvに対してＰam_noiseが小さければ、検出器４４は、ＦＳＫ−ＳＶ信号を精度よく検出できる。
【００４５】
Ｐsvの大きさは、ＦＳＫ−ＳＶ信号の周波数変動幅（図４に示す例では、Δｆ）に依存する。ところが、ＦＳＫ−ＳＶ信号の周波数変動幅が大きいときは、光信号によって伝送されるデータの品質（例えば、誤り率）が劣化するおそれがある。このため、ＦＳＫ−ＳＶ信号の周波数変動幅は、データの品質が劣化しないように小さく制御される。そうすると、Ｐsvを大きくすることは困難である。すなわち、Ｐam_noiseに対してＰsvを十分に大きくすることは困難である。
【００４６】
図６は、ＦＳＫ−ＳＶ信号の振幅成分およびＡＭ雑音のパワーについてのシミュレーション結果を示す。横軸は、光信号の中心周波数と光フィルタ４１の透過帯の中心周波数との差分（すなわち、オフセット周波数）を表す。ＦＳＫ−ＳＶ信号の周波数変動幅は、１００ＭＨｚである。ＡＭ雑音の変調深さ（modulation depth）は、２パーセントである。光フィルタ４１の透過帯の幅は、２０ＧＨｚである。
【００４７】
このシミュレーションによれば、ＡＭ雑音に対して、ＦＳＫ−ＳＶ信号の振幅成分は小さい。例えば、ＦＳＫ−ＳＶ信号の振幅成分が最大となるようにオフセット周波数が制御されたときであっても、ＦＳＫ−ＳＶ信号の振幅成分は、ＡＭ雑音よりも約７ｄＢも小さい。したがって、図５（ａ）に示す検出回路では、ＦＳＫ−ＳＶ信号を感度よく検出することは困難である。
【００４８】
図７は、第１の実施形態の信号検出回路の構成および動作を説明する図である。第１の実施形態の信号検出回路５０は、図７（ａ）に示すように、光フィルタ５１ａ、５１ｂ、受光器５２ａ、５２ｂ、ＤＣ除去コンデンサ５３ａ、５３ｂ、差分回路５４、検出器５５を有する。
【００４９】
入力光信号には、上述したように、光送信器において周波数変調方式でＦＳＫ−ＳＶ信号が多重化されている。このため、この光信号の中心波長は、図７（ｂ）に示すように、ＦＳＫ−ＳＶ信号に応じて、λc−Δλとλc＋Δλとの間で変動する。そして、この入力光信号は、光フィルタ５１ａ、５１ｂに導かれる。
【００５０】
光フィルタ５１ａ、５１ｂは、それぞれ、帯域通過フィルタである。図７（ｂ）に示すように、光フィルタ５１ａの透過帯は、光信号のスペクトラムの中心波長λcに対して長波長側に配置されている。光フィルタ５１ｂの透過帯は、光信号のスペクトラムの中心波長λcに対して短波長側に配置されている。この実施例では、光フィルタ５１ａ、５１ｂの透過帯は、光信号のスペクトラムの中心波長λcに対して対称に配置される。また、この実施例では、光フィルタ５１ａ、５１ｂの透過帯の幅は、互いに同じまたは実質的に同じである。
【００５１】
受光器５２ａは、光フィルタ５１ａの出力光（すなわち、光フィルタ５１ａによりフィルタリングされた光信号）を電気信号に変換する。この電気信号は、光フィルタ５１ａの出力光のパワーを表す。光フィルタ５１ａの出力光のパワーは、図７（ｂ）に示す斜線領域の面積で表される。すなわち、光フィルタ５１ａの出力光のパワーは、光信号の中心波長がλc−ΔλであるときはＰa1で表され、光信号の中心波長がλc＋ΔλであるときはＰa2で表される。
【００５２】
同様に、受光器５２ｂは、光フィルタ５１ｂの出力光（すなわち、光フィルタ５１ｂによってフィルタリングされた光信号）を電気信号に変換する。この電気信号は、光フィルタ５１ｂの出力光のパワーを表す。光フィルタ５１ａの出力光のパワーは、図７（ｂ）においては、光信号の中心波長がλc−ΔλであるときはＰb1で表され、光信号の中心波長がλc＋ΔλであるときはＰb2で表される。
【００５３】
ＤＣ除去コンデンサ５３ａは、受光器５２ａにより生成される電気信号からＤＣ成分を除去する。したがって、ＤＣ除去コンデンサ５３ａから出力される電気信号は、光フィルタ５１ａを利用して振幅成分に変換されたＦＳＫ−ＳＶ信号を表す。同様に、ＤＣ除去コンデンサ５３ｂは、受光器５２ｂにより生成される電気信号からＤＣ成分を除去する。したがって、ＤＣ除去コンデンサ５３ｂから出力される電気信号は、光フィルタ５１ｂを利用して振幅成分に変換されたＦＳＫ−ＳＶ信号を表す。なお、データ信号は、例えば、不図示の低域通過フィルタによって平均化されているものとする。或いは、受光器５２ａ、５２ｂの動作速度がデータ信号のシンボルレートに対して十分に低速である場合には、データ信号は受光器５２ａ、５２ｂによって平均化される。平均化されたデータ信号は、実質的に、ＤＣ除去コンデンサ５３ａ、５３ｂにより除去される。
【００５４】
差分回路５４は、ＤＣ除去コンデンサ５３ａの出力信号（以下、信号Ｐa）とＤＣ除去コンデンサ５３ｂの出力信号（以下、信号Ｐb）との差分信号を生成する。この実施例では、差分回路５４は、信号Ｐaから信号Ｐbを引き算する。なお、差分回路５４は、例えば、２つの入力信号の電流の差分、または２つの入力信号の電圧の差分を出力するアナログ回路により実現される。そして、検出器５５は、差分回路５４により得られる差分信号からＦＳＫ−ＳＶ信号を検出する。例えば、差分信号の電圧が所定の閾値よりも高いときは「１」が出力され、差分信号の電圧が閾値以下であるときは「０」が出力される。
【００５５】
信号Ｐaは、下式で表される。Ｐsv(a)は、光フィルタ５１ａの出力光に含まれているＦＳＫ−ＳＶ信号に起因する振幅成分を表す。また、Ｐam_noise(a)は、光フィルタ５１ａの出力光に含まれているＡＭ雑音を表す。
Ｐa＝Ｐsv(a)＋Ｐam_noise(a)
【００５６】
同様に、信号Ｐbは、下式で表される。Ｐsv(b)は、光フィルタ５１ｂの出力光に含まれているＦＳＫ−ＳＶ信号に起因する振幅成分を表す。また、Ｐam_noise(b)は、光フィルタ５１ｂの出力光に含まれているＡＭ雑音を表す。
Ｐb＝Ｐsv(b)＋Ｐam_noise(b)
【００５７】
ここで、光フィルタ５１ａの透過帯は光信号のスペクトラムの中心波長λcに対して長波長側に設けられ、光フィルタ５１ｂの透過帯はその中心波長λcに対して短波長側に設けられている。よって、光フィルタ５１ａを透過する光のパワーが大きくなるときは、光フィルタ５１ｂを透過する光のパワーは小さくなる。また、光フィルタ５１ａを透過する光のパワーが小さくなるときは、光フィルタ５１ｂを透過する光のパワーは大きくなる。すなわち、信号Ｐsv(a)および信号Ｐsv(b)は、互いに逆相である。
【００５８】
更に、光フィルタ５１ａ、５１ｂの透過帯は、光信号のスペクトラムの中心波長λcに対して対称に配置されている。また、光フィルタ５１ａ、５１ｂの透過帯の幅は、互いに同じまたは実質的に同じである。したがって、下記の関係が得られる。
Ｐsv(a)＝−Ｐsv(b)＝Ｐsv
Ｐam_noise(a)＝Ｐam_noise(b)＝Ｐam_noise
【００５９】
そうすると、差分回路５４の出力信号Ｐoutは、下式で表される。
Ｐout＝Ｐa−Ｐb
＝（Ｐsv＋Ｐam_noise）−（−Ｐsv＋Ｐam_noise）
＝２Ｐsv
【００６０】
このように、光フィルタ５１ａの出力光に含まれるＡＭ雑音および光フィルタ５１ｂの出力光に含まれるＡＭ雑音は、差分回路５４において相殺される。ただし、実際には、差分回路５４においてＡＭ雑音が完全に相殺されるわけではない。しかしながら、ＡＭ雑音は、差分回路５４において十分に抑制される。
【００６１】
この結果、検出器５５は、差分回路５４から出力される信号ＰoutからＦＳＫ−ＳＶ信号に起因する振幅成分を精度よく検出できる。すなわち、第１の実施形態の信号検出回路５０は、入力光信号からＦＳＫ−ＳＶ信号を精度よく検出できる。
【００６２】
図８は、第１の実施形態による効果を説明する図である。図８において、横軸は、光フィルタ５３aの中心周波数と光フィルタ５３bの中心周波数の平均値のオフセット周波数（特性２）、各光フィルタのオフセット周波数（特性１）を表す。縦軸は、ＣＮＲ（Carrier-to-Noise Ratio）を表す。特性１は、図５（ａ）に示す信号検出回路により検出されるＦＳＫ−ＳＶ信号についてのＣＮＲを表す。特性２は、図７（ａ）に示す第１の実施形態の信号検出回路５０により検出されるＦＳＫ−ＳＶ信号についてのＣＮＲを表す。なお、信号検出回路５０において、光フィルタ５１ａ、５１ｂの透過帯の中心波長の間隔は、２４ＧＨｚである。
【００６３】
図８に示すように、少なくともオフセット周波数が小さいときは、図５（ａ）に示す構成と比較して、第１の実施形態の信号検出回路５０は、大きなＣＮＲが得られる。したがって、第１の実施形態の構成によれば、入力光信号からＦＳＫ−ＳＶ信号を精度よく検出できる。
【００６４】
図９は、第２の実施形態の信号検出回路の構成および動作を説明する図である。第２の実施形態の信号検出回路６０は、図９（ａ）に示すように、エタロン型光フィルタ６１ａ、６１ｂ、受光器５２ａ、５２ｂ、ＤＣ除去コンデンサ５３ａ、５３ｂ、差分回路５４、検出器６２を有する。また、図９（ｂ）は、ＷＤＭ信号の各チャネルのスペクトラムを示している。なお、各チャネルのスペクトラムがそれぞれ実線および破線で２重に描かれているが、これは、ＦＳＫ−ＳＶ信号によってスペクトラムが変動している様子を表している。
【００６５】
入力ＷＤＭ信号の各チャネルは、この実施例では、一定またはほぼ一定の波長間隔で配置されている。一例として、各チャネルは、５０ＧＨｚ間隔で配置されている。そして、各チャネルの光信号にそれぞれＦＳＫ−ＳＶ信号が多重化されている。
【００６６】
エタロン型光フィルタ６１ａ、６１ｂの光透過率は、それぞれ、波長に対して概周期的に変化する。即ち、エタロン型光フィルタ６１ａは、図９（ｂ）に示すように、Δλａ間隔で透過帯を有する。同様に、エタロン型光フィルタ６１ｂは、Δλｂ間隔で透過帯を有する。ΔλａおよびΔλｂは、互いにほぼ同じである。また、ΔλａおよびΔλｂは、入力ＷＤＭ信号の各チャネルが配置される間隔とほぼ同じである。
【００６７】
エタロン型光フィルタ６１ａは、図９（ｂ）に示すように、ＷＤＭ信号の各チャネルのスペクトラムの中心波長の長波長側に対応する透過帯が配置されるように制御される。同様に、エタロン型光フィルタ６１ｂは、ＷＤＭ信号の各チャネルのスペクトラムの中心波長の短波長側に対応する透過帯が配置されるように制御される。ここで、各チャネルにおいて、エタロン型光フィルタ６１ａ、６１ｂの透過帯は、光信号のスペクトラムの中心波長に対して対称に配置される。また、エタロン型光フィルタ６１ａ、６１ｂの各透過帯の幅は、互いに同じまたは実質的に同じである。
【００６８】
エタロン型光フィルタ６１ａ、６１ｂが上述のように制御されている場合、ＷＤＭ信号の各チャネルから抽出される成分は、図７に示す第１の実施形態と実質的に同じである。すなわち、エタロン型光フィルタ６１ａ、受光器５２ａ、ＤＣ除去コンデンサ５３ａから差分回路５４に入力される信号Ｐaは、以下の通りである。なお、「ｉ」は、ＷＤＭ信号の各チャネルを識別する。
Ｐa＝Σ（Ｐsv_i＋Ｐam_noise_i）
また、エタロン型光フィルタ６１ｂ、受光器５２ｂ、ＤＣ除去コンデンサ５３ｂから差分回路５４に入力される信号Ｐbは、以下の通りである。
Ｐb＝Σ（−Ｐsv_i＋Ｐam_noise_i）
なお、Ｐsv_iは、チャネルｉに含まれているＦＳＫ−ＳＶ信号に起因する振幅成分を表す。また、Ｐam_noise_iは、チャネルｉに含まれているＡＭ雑音を表す。Σは、ＷＤＭ信号のずべてのチャネルについての総和を演算する演算子である。
【００６９】
そうすると、差分回路５４の出力信号Ｐoutは、下式で表される。
Ｐout＝Ｐa−Ｐb
＝{Σ（Ｐsv_i＋Ｐam_noise_i）}−{Σ（−Ｐsv_i＋Ｐam_noise_i）}
＝２ΣＰsv_i
【００７０】
このように、第２の実施形態においても、光フィルタ６１ａの出力光に含まれるＡＭ雑音および光フィルタ６１ｂの出力光に含まれるＡＭ雑音は、差分回路５４において相殺または抑制される。したがって、検出器６２は、差分回路５４から出力される信号ＰoutからＦＳＫ−ＳＶ信号に起因する振幅成分を精度よく検出できる。すなわち、第２の実施形態の信号検出回路６０は、入力ＷＤＭ信号中の光信号からＦＳＫ−ＳＶ信号を精度よく検出できる。
【００７１】
図１０は、検出器６２の実施例を示す。検出器６２は、差分回路５４から出力される信号ＰoutからＦＳＫ−ＳＶ信号を検出する。ここで、信号検出回路６０は、ＷＤＭ信号の各チャネルの光信号にそれぞれ多重化されているＦＳＫ−ＳＶ信号を検出することができる。
【００７２】
この例では、ＦＳＫ−ＳＶ信号は、互いに直交するコードで実現されている。また、ＷＤＭ信号は、ｍ個の波長チャネルを収容するものとする。この場合、検出器６２は、サンプリング器７１、シフトレジスタ７２−１〜７２−ｍ、相関器７３−１〜７３−ｍ、判定器７４−１〜７４−ｍを有する。なお、入力ＷＤＭ信号が図２に示すＷＤＭ伝送装置により生成される場合は、好ましくは、ｍ＝ｎである。
【００７３】
サンプリング器７１は、差分回路５４出力される信号Ｐoutをサンプリングする。サンプリングクロックの周波数は、たとえば、ＦＳＫ−ＳＶ信号を表すコードのビットレート（または、チップレート）と同じである。そして、サンプリング器７１により得られるサンプルデータ列は、シフトレジスタ７２−１〜７２−ｍに導かれる。シフトレジスタ７２−１〜７２−ｍの長さは、ＦＳＫ−ＳＶ信号を表すコードのビット長と同じである。
【００７４】
相関器７３−１〜７３−ｍには、それぞれ、対応するコード１〜ｍが与えられる。コード１〜ｍは、例えば、図１に示すネットワーク管理システム１０から与えられる。また、コード１〜ｍは、入力ＷＤＭ信号中の光信号にそれぞれ多重化されていることが期待されるコードである。そして、相関器７３−１〜７３−ｍは、それぞれ、コード１〜ｍとシフトレジスタ７２−１〜７２−ｍに保持されているサンプルデータ列との間の相関を計算する。なお、コード１〜ｍの内容は、固定的な情報では無く、検出器６２の同時信号処理の並列数を表す。図１に示すネットワーク管理システム１０が管理するコード情報の総数は、一般的にｍより大きい。
【００７５】
判定器７４−１〜７４−ｍは、それぞれ、相関器７３−１〜７３−ｍにより計算された相関値と閾値とを比較する。そして、判定器７４−１〜７４−ｍは、この比較の結果に基づいて、コード１〜ｍが検出されたか否かを判定する。例えば、相関器７３−１により計算された相関値が閾値よりも高ければ、判定器７４−１は、入力ＷＤＭ信号のチャネル１からＦＳＫ−ＳＶ信号を抽出する。
【００７６】
図１１は、第３の実施形態の信号検出回路の構成を示す。第３の実施形態の信号検出回路８０は、光フィルタ５１ａ、５１ｂ、受光器５２ａ、５２ｂ、ＤＣ除去コンデンサ５３ａ、５３ｂ、差分回路５４、検出器５５、振幅調整回路８１を有する。
【００７７】
入力光信号のスペクトラムの形状は、その中心波長に対して非対称となることがある。例えば、光信号のスペクトラムの形状は、図１のＲＯＡＤＭなどに起因するPass Band Narrowingの影響で、非対称となることがある。この場合、例えば、図７に示す第１の実施形態では、ＡＭ雑音は相殺されない。そこで、第３の実施形態の信号検出装置８０は、差分回路５４の入力信号の一方の振幅を調整する振幅調整回路８１を有する。振幅調整回路８１は、入力信号の振幅をα倍にする。振幅調整回路８１は、例えば、増幅器または減衰器により実現される。
【００７８】
上記構成の信号検出回路８０において、光フィルタ５１ａ、受光器５２ａ、ＤＣ除去コンデンサ５３ａ、振幅調整回路８１により生成される信号Ｐａは、以下の通りである。
Ｐa＝α{Ｐsv(a)＋Ｐam_noise(a)}
【００７９】
一方、光フィルタ５１ｂ、受光器５２ｂ、ＤＣ除去コンデンサ５３ｂにより生成される信号Ｐbは、以下の通りである。
Ｐb＝Ｐsv(b)＋Ｐam_noise(b)
【００８０】
ここで、入力光信号のスペクトラムの形状は、測定等により、既知であるものとする。この場合、定数αは、αＰam_noise(a)＝Ｐam_noise(b)を満足するように決定される。そうすると、差分回路５４から出力される信号Ｐoutは、下式で表される。
Ｐout＝Ｐa−Ｐb
＝（α{Ｐsv(a)＋Ｐam_noise(a)}）−（−Ｐsv(b)＋Ｐam_noise(b)）
＝αＰsv(a)＋Ｐsv(b)
さらに、Ｐsv(a)＝Ｐsv(b)＝Ｐsvとすると、Ｐout＝（α＋１）Ｐsvが得られる。
【００８１】
このように、第３の実施形態においては、入力光信号のスペクトラムの形状が中心波長に対して非対称であっても、ＡＭ雑音が十分に抑制される。したがって、第３の実施形態の信号検出回路８０は、入力光信号からＦＳＫ−ＳＶ信号を精度よく検出できる。
【００８２】
図１２は、第４の実施形態の信号検出回路の構成および動作を説明する図である。第４の実施形態の信号検出回路９０は、図１２（ａ）に示すように、光フィルタ９１ａ、９１ｂ、受光器５２ａ、５２ｂ、ＤＣ除去コンデンサ５３ａ、割り算回路９２、検出器５５を有する。
【００８３】
光フィルタ９１ａは、図７（ａ）に示す光フィルタ５１ａまたは５１ｂと同じである。すなわち、光フィルタ９１ａの透過帯は、光信号のスペクトラムの中心波長λcに対して長波長側または短波長側に配置される。図１２（ｂ）に示す例では、光フィルタ９１ａの透過帯は、光信号のスペクトラムの中心波長λcに対して長波長側に配置されている。一方、光フィルタ９１ｂは、光信号のスペクトラムの全帯域を透過させる帯域通過フィルタである。
【００８４】
このように、光フィルタ９１ｂは光信号のスペクトラムの全帯域を透過させるので、光フィルタ９１ｂから出力される光のパワーは、ＦＳＫ−ＳＶ信号の影響を受けない。したがって、光フィルタ９１ｂおよび受光器５２ｂにより生成される信号Ｐbは、以下のように表すことができる。Ｐsは、入力光信号の信号成分（データ信号およびＦＳＫ−ＳＶ信号）を表す。また、Ｐnoiseは、入力光信号の雑音成分を表す。
Ｐb＝Ｐs＋Ｐnoise
【００８５】
一方、光フィルタ９１ａは、光信号のスペクトラムの一部を抽出するので、光フィルタ９１ａの出力信号のパワーは、光フィルタ９１ｂの出力信号のパワーに比例する。以下では、この比例係数を「ｋ」とする。この比例係数は、０＜ｋ＜１を満足する。特に、光フィルタ９１ａの透過帯の幅は狭いときは、ｋは、０＜ｋ＜＜１を満足する。また、光フィルタ９１ａの出力信号は、ＤＣ除去コンデンサ５３ａによってＤＣ成分が除去される。したがって、光フィルタ９１ａ、受光器５２ａ、ＤＣ除去コンデンサ５３ａにより生成される信号Ｐaは、以下のように表すことができる。なお、Ｐsvは、ＦＳＫ−ＳＶ信号に起因する振幅成分の比率Psv’を表す。
Ｐa＝Ｐsv’×ｋ×（Ｐs＋Ｐnoise）
【００８６】
割り算回路９２は、信号Ｐbで信号Ｐaを割り算する。なお、割り算回路９２は、例えば、２つの入力信号の電流の比率を表す信号、または２つの入力信号の電圧の比率を表す信号を出力するアナログ回路により実現される。したがって、割り算回路９２から出力される信号Ｐoutは、下式で表される。
Ｐout＝Ｐa／Ｐb
＝{Ｐsv’×ｋ×（Ｐs＋Ｐnoise）}／（Ｐs＋Ｐnoise）
＝ｋ×Ｐsv’
【００８７】
このように、光フィルタ９１ａの出力光に含まれる雑音および光フィルタ９１ｂの出力光に含まれる雑音は、割り算回路９２において除去される。ただし、実際には、割り算回路９２において雑音が完全に除去されるわけではない。しかしながら、雑音は、割り算回路９２において十分に抑制される。
【００８８】
したがって、検出器５５は、割り算回路９２から出力される信号ＰoutからＦＳＫ−ＳＶ信号に起因する振幅成分を精度よく検出できる。すなわち、第４の実施形態の信号検出回路９０は、入力光信号からＦＳＫ−ＳＶ信号を精度よく検出できる。
【００８９】
なお、図１２に示す実施例では、光フィルタ９１ｂは光信号のスペクトラムの全帯域を透過させる。しかしながら、第４の実施形態は、この構成に限定されるものではない。すなわち、光信号のスペクトラムの全帯域を透過させる光フィルタ９１ｂの代わりに、図１３に示すように、光信号のスペクトラムの一部の帯域を透過させる光フィルタ９１ｃを使用する構成であってもよい。ただし、この場合、光フィルタ９１ｃは、図１３に示すように、光信号のスペクトラムの中心波長に対して対称的に光成分を透過させることが好ましい。
【００９０】
光フィルタ９１ｃの透過帯が光信号のスペクトラムの中心波長に対して対称である場合には、光フィルタ９１ｃから出力される信号のパワーは、ＦＳＫ−ＳＶ信号によって殆ど変化しない。したがって、この場合も、割り算回路９２から出力される信号Ｐoutは、下式で表される。
Ｐout＝ｋ×Ｐsv
ただし、図１２および図１３に示す構成において、比例係数ｋは互いに異なる。
【００９１】
＜制御方法＞
図７（ａ）に示す信号検出回路５０、図１１に示す信号検出回路８０、図１２に示す信号検出回路９０においては、例えば、以下の手順で動作モードが制御される。
（１）１組の光フィルタの中心波長の間隔を一定値に保持したまま、対象光信号が配置されている波長域において１組の光フィルタの透過帯を掃引する。
（２）上記掃引動作において、信号Ｐoutの振幅または信号Ｐoutの信号対雑音比がピークとなる波長を特定する。
（３）１組の光フィルタを（２）で特定した波長に制御した状態で、信号Ｐoutの振幅または信号Ｐoutの信号対雑音比がピークとなるように、１組の光フィルタの中心波長の間隔を微調整する。
【００９２】
１組の光フィルタの中心波長の間隔は、例えば、対象光信号により伝送されるデータ信号のレートおよび変調方式などに基づいて決定される。一例として、データ信号の変調方式が１６ＱＡＭ、データ信号の速度が３１．５Ｇシンボル／秒、各光フィルタの透過帯の幅が２０ＧＨｚである場合、図１１では、１組の光フィルタの中心波長の間隔は２４ＧＨｚ程度であり、図１２では１組の光フィルタの中心波長の間隔は１２ＧＨｚ程度である。なお、上記（３）は、省略してもよい。
【００９３】
上記（１）を実現する方法は、例えば、以下の任意の１つのより実現される。
（ａ）各光フィルタがファブリ・ペロー・エタロンフィルタである場合、２個の光フィルタは回転ステージ上に搭載される。２個の光フィルタは、互いに僅かに異なる角度に配置される。入力ＷＤＭ信号は、分岐されて略平行ビームに変換される。各略平行ビームはそれぞれ対応する光フィルタに入射される。２個の光フィルタの角度差を維持しながら、回転ステージを回転させる。
【００９４】
（ｂ）各光フィルタの透過特性が温度に依存する場合は、一方の光フィルタの温度と他方の光フィルタの温度の差を一定の値に保持しながら、温度制御を行う。
【００９５】
（ｃ）電気光学効果による屈折率の変化に応じて光フィルタの透過特性が制御可能な場合は、一方の光フィルタの印加電圧と他方の光フィルタの印加電圧の差を一定の値に保持しながら、電圧制御を行う。
【００９６】
（ｄ）各光フィルタの出力光を合波し、その合波光を電気信号に変換する。そして、得られた電気信号のビート周波数を一定に保持しながら、各光フィルタの透過波長を制御する。
【００９７】
（ｅ）波長選択スイッチ（ＷＳＳ：Wavelength Selective Switch）を利用する場合には、２つの出力ポートの出力波長を一定の間隔に保持しながら、各出力ポートの出力波長を制御する。特に、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）素子を用いる波長選択スイッチにおいては、ＬＣＯＳ素子の画素を制御することにより、出力波長の制御が実現される。
【００９８】
図９（ａ）に示す信号検出回路６０においては、例えば、以下の手順で動作モードが制御される。
（１）１組の光フィルタの中心波長の間隔を一定値に保持したまま、ＷＤＭ信号が配置されている波長域において１組の光フィルタの透過帯を掃引する。
（２）上記掃引動作において、信号Ｐoutの振幅または信号Ｐoutの信号対雑音比がピークとなる波長を特定する。
（３）１組の光フィルタを（２）で特定した波長に制御した状態で、信号Ｐoutの振幅または信号Ｐoutの信号対雑音比がピークとなるように、１組の光フィルタの中心波長の間隔を微調整する。
【００９９】
＜光伝送装置＞
図１４は、ＦＳＫ−ＳＶ信号を検出するための信号検出回路を備える光伝送装置の一例を示す。光伝送装置は、図１４に示す実施例では、ＲＯＡＤＭ２００である。ＲＯＡＤＭ２００は、光アンプ２０１、光スプリッタ２０２、波長ブロッカ２０３、光スプリッタ２０４、光カプラ２０５、光アンプ２０６、信号検出回路２０７を有する。信号検出回路２０７は、上述した信号検出装置５０、６０、８０、９０、または１００によって実現される。
【０１００】
光アンプ２０１は、入力ＷＤＭ信号を増幅する。光スプリッタ２０２は、光アンプ２０１により増幅されたＷＤＭ信号を波長ブロッカ２０３に導くと共に、そのＷＤＭ信号を分岐してドロップ信号を生成する。ドロップ信号は、例えば、不図示の波長選択分岐器またはデマルチプレクサに導かれる。波長選択分岐器は、指定された波長をドロップ信号から選択してクライアント端末に導く。デマルチプレクサは、ドロップ信号を波長ごとに分離する。この場合、デマルチプレクサにより得られる複数の光信号の一部または全部がクライアント端末に導かれる。
【０１０１】
波長ブロッカ２０３は、例えば、ネットワーク管理システム１０からの指示に応じて、入力ＷＤＭ信号中の指定された波長を通過させ、他の波長をブロックする。光スプリッタ２０４は、波長ブロッカ２０３から出力される光信号を分岐して光カプラ２０５および信号検出回路２０７に導く。光カプラ２０５は、光スプリッタ２０４から出力される光信号にアド信号を加えることにより、出力ＷＤＭ信号を生成する。アド信号は、例えば、クライアント端末から送信される。そして、光アンプ２０６は、光カプラ２０５により得られる出力ＷＤＭ信号を増幅する。なお、ＲＯＡＤＭ２００は、図１４に示す波長ブロッカ２０３の代わりに、波長選択スイッチを有する構成であってもよい。
【０１０２】
信号検出回路２０７の動作は、図７〜図１３を参照しながら説明した通りである。すなわち、信号検出回路２０７は、光スプリッタ６４から導かれてくるＷＤＭ信号の各チャネルからそれぞれＦＳＫ−ＳＶ信号を検出する。
【符号の説明】
【０１０３】
５０、６０、８０、９０、１００  信号検出回路
５１ａ、５１ｂ、９１ａ、９１ｂ  光フィルタ
５２ａ、５２ｂ  受光器
５３ａ、５３ｂ  ＤＣ除去コンデンサ
５４  差分回路
５５、６２  検出器
６１ａ、６１ｂ、  エタロン型光フィルタ
８１  振幅調整回路
９２  割り算回路
２００  ＲＯＡＤＭ
【図１】
2014150447.tif 000003
【図２】
2014150447.tif 000004
【図３】
2014150447.tif 000005
【図４】
2014150447.tif 000006
【図６】
2014150447.tif 000007
【図７】
2014150447.tif 000008
【図９】
2014150447.tif 000009
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図５】
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【図８】
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