(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光アクセス系ネットワークで用いられる加入者側装置において、光送信部として用いられる光送信器であって、
光信号生成部と送信器制御部とを備え、
前記光信号生成部は、
光源と、
該光源の温度を調整する温度調整手段と、
前記光源が生成する光を増幅してバースト信号を生成する光増幅手段と
を有し、
前記送信器制御部は、
前記光増幅手段のバースト信号生成に起因する前記光源の温度変化を抑制する温度抑制量を通知する温度抑制信号を、前記温度調整手段に送る
温度変化抑制手段
を有し、
前記温度調整手段は、前記光増幅手段がバースト信号を生成するタイミングより、前記温度調整手段が温度調整に要する時間前に、前記温度抑制信号を受け取る
ことを特徴とする光送信器。
【請求項２】
請求項１に記載の光送信器とＯＮＵ−ＭＡＣとを備え、
前記ＯＮＵ−ＭＡＣは、前記温度変化抑制手段に対して、前記光増幅手段がバースト信号を生成するタイミングを通知する、バーストタイミング通知信号を送り、
前記バーストタイミング通知信号を受け取った前記温度変化抑制手段は、前記バーストタイミング通知信号によって通知された、前記光増幅手段がバースト信号を生成するタイミングに基づいて、前記温度抑制信号を前記温度調整手段に送る時刻を決定する
ことを特徴とする加入者側装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光送信器が行う、
前記温度変化抑制手段が、前記光増幅手段のバースト信号生成に起因する前記光源の温度変化を抑制する温度抑制量を通知する温度抑制信号を、前記温度調整手段に送る過程と、
前記温度調整手段が、前記光増幅手段がバースト信号を生成するタイミングより、前記温度調整手段が温度調整に要する時間前に、前記温度抑制信号を受け取る過程と
を含むことを特徴とする光源の温度変化抑制方法。
【請求項４】
請求項２に記載の加入者側装置が行う、
前記ＯＮＵ−ＭＡＣが、前記温度変化抑制手段に対して、前記光増幅手段がバースト信号を生成するタイミングを通知する、バーストタイミング通知信号を送る過程と、
前記バーストタイミング通知信号を受け取った前記温度変化抑制手段が、前記バーストタイミング通知信号によって通知された、前記光増幅手段がバースト信号を生成するタイミングに基づいて、前記温度抑制信号を前記温度調整手段に送る時刻を決定する過程と
を含むことを特徴とする光源の温度変化抑制方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、加入者側装置の光送信部として用いられる光送信器、及び光送信器が備える光源の温度変化抑制方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信事業者の所有する建物（局）と加入者宅を結ぶ通信網は、アクセス系ネットワークと呼ばれる。昨今の通信容量の増大を受け、アクセス系ネットワークでは、光通信を利用することにより膨大な情報量の伝送を可能とする、光アクセス系ネットワークが主流になりつつある。
【０００３】
光アクセス系ネットワークの一形態として受動型光加入者ネットワーク（ＰＯＮ：Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）がある。ＰＯＮは、局内に設けられる１つの局側装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）と、加入者宅にそれぞれ設けられる複数の加入者側装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）と、光スプリッタとを備えて構成される。ＯＬＴ及びＯＮＵと、光スプリッタとは、光ファイバで接続される。
【０００４】
ＯＬＴと光スプリッタの間の接続には、一芯の光ファイバが用いられる。この一芯の光ファイバは、光スプリッタによって分岐され複数のＯＮＵにより共有される。また、光スプリッタは、安価な受動素子である。このように、ＰＯＮは、経済性に優れ、また、保守も容易である。このため、ＰＯＮの導入は、急速に進んでいる。
【０００５】
ＰＯＮでは、各ＯＮＵからＯＬＴに送られる信号（以下、上り光信号と称することもある）は、光スプリッタで合波されてＯＬＴに送信される。一方、ＯＬＴから各ＯＮＵに送られる信号（以下、下り光信号と称することもある）は、光スプリッタで分波されて各ＯＮＵに送信される。なお、上り光信号と下り光信号との干渉を防ぐために、上り光信号と下り光信号には、それぞれ異なる波長が割り当てられる。
【０００６】
また、ＰＯＮでは、様々な多重技術が用いられる。ＰＯＮで用いられる多重技術には、時間軸上の短い区間を各加入者に割り当てる時分割多重（ＴＤＭ：Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）技術、異なる波長を各加入者に割り当てる波長分割多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）技術、異なる符号を各加入者に割り当てる符号分割多重（ＣＤＭ：Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）技術などがある。
【０００７】
これらの多重技術の中で、ＴＤＭを利用するＴＤＭ−ＰＯＮが、現在特に広く用いられている。ＴＤＭ−ＰＯＮでは、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）が用いられている。ＴＤＭＡは、ＯＬＴが、各ＯＮＵの送信タイミングを管理して、異なるＯＮＵからの上り光信号同士が衝突しないように制御する技術である。ＯＮＵは、ＯＬＴが指定した送信タイミングで、割り当てられた時間軸上の区間を利用し、バースト状の上り光信号（バースト信号）を送信する。
【０００８】
ＰＯＮシステムの中で、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）技術を使用したものを、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）−ＰＯＮと称し、Ｇｉｇａｂｉｔ（１×１０９ｂｉｔ／ｓｅｃ）Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）技術を使用したものをＧＥ−ＰＯＮと称する。ＧＥ−ＰＯＮは、例えばＩＥＥＥ８０２．３ａｈやＩＥＥＥ８０２．３ａｖで標準化されている。
【０００９】
ここで、ＴＤＭ及びＷＤＭを併用したＰＯＮ（以下、ＴＤＭ／ＷＤＭ−ＰＯＮとも称する）が提案されている（例えば特許文献１及び２参照）。ＴＤＭ／ＷＤＭ−ＰＯＮでは、例えばＯＬＴが複数の終端装置（ＯＳＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｕｎｉｔ）を有している。
【００１０】
ＴＤＭ／ＷＤＭ−ＰＯＮでは、各ＯＳＵに、それぞれ異なる送信波長が割り当てられる。そして、各ＯＳＵは、割り当てられた送信波長の下り光信号を送信する。一方、ＯＮＵは、登録先のＯＳＵから下り光信号によって通知された送信波長及び送信タイミングで上り光信号を送信する。
【００１１】
ＴＤＭ／ＷＤＭ−ＰＯＮでは、ＯＳＵに応じた波長で通信を行うため、ＯＮＵは、送信及び受信可能な波長が可変である。そこで、ＯＮＵの受信部には波長可変フィルタが設けられ、下り光信号に対する受信波長が可変とされる。また、ＯＮＵの送信部には波長が可変な光送信器が設けられ、送信する上り光信号の波長が可変とされる。
【００１２】
ＯＮＵは、複数のＯＳＵのうちのいずれかに登録されればよい。そのため、ＴＤＭ／ＷＤＭ−ＰＯＮでは、管理するＯＮＵを、複数のＯＳＵで振り分けて管理することができる。そして、動的波長割当（ＤＷＡ：Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）を行うことによって、ＯＬＴは、各ＯＳＵに対して、通信状況（例えばトラフィックの状況等）に応じた台数のＯＮＵを管理させることができる。
【００１３】
このような特徴により、ＴＤＭ／ＷＤＭ−ＰＯＮでは、従来よりも多くの台数のＯＮＵをＯＬＴに収容させることができる。多くのＯＮＵを収容するＴＤＭ／ＷＤＭ−ＰＯＮでは、各ＯＮＵが送信する上り光信号（バースト信号）同士の衝突を回避するために、バースト信号を大きな消光比で生成する必要がある（非特許文献１）。
【００１４】
消光比の大きいバースト信号を生成する光送信器として、例えばＳＯＡ（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｍｐｌｉｆｉｒｅ）等の光増幅器を備える光送信器が提案されている（非特許文献２）。ＳＯＡには、オン動作時とオフ動作時とで光出力レベルに大きな差がある。このようなＳＯＡの特性を利用して、非特許文献２の光送信器では、消光比の大きいバースト信号を生成する。
【００１５】
ここで、上述したように、ＴＤＭ／ＷＤＭ−ＰＯＮでは、ＯＮＵが備える光送信器は、送信波長が可変な構成とされる。送信波長を可変とする構成として、アレイＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）を、光送信器の光源として利用する構成が知られている。アレイＬＤは、各々異なる波長が設定された複数のＬＤを含んで構成される。光送信器は、ＯＮＵ−ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）からの指示によって、管理先のＯＳＵに応じた波長のＬＤを選択する。また、アレイＬＤは、ＴＥＣ（Ｔｈｅｒｍｏ−Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｏｌｅｒ）によって温度調整される。選択されるＬＤ及びＴＥＣによる温度調整によって上り光信号の波長が決定される。
【００１６】
なお、アレイＬＤの出力光は連続波（ＣＷ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ）である。このアレイＬＤの出力光から、上述したＳＯＡ等の光増幅器によってバースト信号が生成される。
【００１７】
ＳＯＡは、ＯＮＵ−ＭＡＣが指示するバースト信号生成のタイミングでオンとなり、アレイＬＤの出力光を増幅する。そして、ＳＯＡは、生成すべきバースト信号の時間幅に対応した時間後にオフとなる。このＳＯＡのオン／オフ動作によって、アレイＬＤの出力光から、バースト状のバースト信号が生成される。ＯＮＵ−ＭＡＣが指示するバースト信号生成のタイミングは、ＯＳＵによって指定されるバースト信号送信のタイミングに対応する。ＳＯＡで生成されたバースト信号は、変調器においてデータで変調され、ＯＳＵに送られる。
【００１８】
また、光送信器から出力されるバースト信号の波長は、波長モニタによって監視される。この監視結果に基づき、ＴＥＣの温度を調整することによって、バースト信号の波長を補正し、及び一定範囲に収めることができる。
【００１９】
光送信器をＯＮＵに実装する場合、ＯＮＵの低コスト化、低電力化及び小型化等の観点から、光送信器の各構成要素を１つのチップに集積することが好ましい。１つのチップに集積された光送信器の例として、５００μｍ×２６００μｍのチップに、光送信器を構成するアレイＬＤ、光カプラ及びＳＯＡ等を集積した光送信器がある（非特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特開２０１１−８２９０８号公報
【特許文献２】特開２０１１−１３５２８０号公報
【非特許文献】
【００２１】
【非特許文献１】電子情報通信学会総合大会  ２０１３年３月，Ｂ−８−４１，岩村他
【非特許文献２】電子情報通信学会通信ソサイエティ大会  ２０１３年９月，Ｂ−８−２６，岩村他
【非特許文献３】古河電工時報，第１２１号，平成２０年３月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
ＳＯＡは、オン動作時において発熱する。そのため、オン／オフ動作に伴いＳＯＡの温度が上昇及び下降する。
【００２３】
ここで、チップに集積された光送信器では、アレイＬＤとＳＯＡとの距離が近接する。そのため、ＳＯＡの温度上昇及び下降の影響がアレイＬＤに及ぶ。その結果、アレイＬＤに温度変化が生じる。上述したように、ＳＯＡは、バースト信号生成のタイミングに対応して、オン／オフ動作を行う。従って、ＳＯＡの温度上昇及び下降は、バースト信号生成のタイミングで発生する。そのため、アレイＬＤについても、バースト信号生成のタイミングで温度変化が生じる。このようなアレイＬＤの温度変化は、送信されるバースト信号の波長ゆらぎの原因となる。管理先のＯＳＵに応じてＯＮＵの送信波長が設定されるＴＤＭ／ＷＤＭ−ＰＯＮにおいて、バースト信号に波長ゆらぎが発生すると、システムの安定性が悪化する。例えば、管理先のＯＳＵ毎に設定される各ＯＮＵの送信波長の間隔を０．８ｎｍとする場合、バースト信号の波長ゆらぎは、０．８ｎｍよりも小さく抑える必要がある。
【００２４】
また、バースト信号の時間幅は数１０μ秒と短い。これに対して、ＴＥＣによる温度調整には数秒の時間を要する。従って、バースト信号の生成に起因する温度変化が発生した後に、ＴＥＣよる温度調整を開始しても、バースト信号の波長ゆらぎを補正できない。
【００２５】
この発明の目的は、ＳＯＡ等の光増幅器を利用してバースト信号を生成する光送信器であって、バースト信号の生成に起因する光源の温度変化を抑制できる光送信器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上述の目的を達成するために、この発明による光送信器は、以下の特徴を備えている。
【００２７】
すなわち、この発明による光送信器は、光アクセス系ネットワークで用いられるＯＮＵにおいて、光送信部として用いられる光送信器であって、光信号生成部と送信器制御部とを備える。
【００２８】
光信号生成部は、光源と、光源の温度を調整する温度調整手段と、光源が生成する光を増幅してバースト信号を生成する光増幅手段とを有する。
【００２９】
送信器制御部は、温度変化抑制手段を有する。温度変化抑制手段は、光増幅手段のバースト信号生成に起因する光源の温度変化を抑制する温度抑制量を通知する、温度抑制信号を温度調整手段に送る。
【００３０】
温度調整手段は、光増幅手段がバースト信号を生成するタイミングより、温度調整手段が温度調整に要する時間前に、温度抑制信号を受け取る。
【発明の効果】
【００３１】
この発明による光送信器では、バースト信号生成のタイミングより、温度調整に要する時間前に、温度調整手段が温度抑制信号を受け取る。従って、バースト信号生成のタイミングに合わせて、温度調整手段は、温度抑制量分の温度調整を完了することができる。その結果、バースト信号生成の際の、光増幅器のオン／オフ動作に起因する温度変化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、ＴＷＤＭ−ＰＯＮの模式図である。
【図２】本発明のＯＮＵの模式図である。
【図３】本発明の光送信器の模式図である。
【図４】本発明の光送信器が備える光信号生成部及び送信器制御部の主要部の模式的図である。
【図５】本発明の光送信器における、温度抑制信号の送信タイミング及び受信タイミングを説明するためのタイミングチャートである。
【図６】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の光送信器において、温度変化抑制手段が温度抑制信号を送信するまでの処理フローを示すフローチャートである。
【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の光送信器の特性を評価するシミュレーションの結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明するが、各構成要素の配置関係については、この発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、以下、この発明の好適な構成例につき説明するが、数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の構成の範囲を逸脱せずにこの発明の効果を達成できる多くの変更又は変形を行うことができる。
【００３４】
（ＴＤＭ／ＷＤＭ−ＰＯＮ）
この実施の形態による光送信器は、例えばＴＤＭ／ＷＤＭ−ＰＯＮ等に含まれるＯＮＵの光送信部として用いられる。そこで、まず、図１を参照してＴＤＭ／ＷＤＭ−ＰＯＮの構成について説明する。図１は、ＴＷＤＭ−ＰＯＮの模式図である。
【００３５】
ＴＷＤＭ−ＰＯＮ１０は、ＯＬＴ１００と、複数のＯＮＵ４００と、複数の光カプラ３００を含んで構成されている。ＯＬＴ１００は、ＯＬＴ制御部１１０、スイッチング素子１２０、複数のＯＳＵ２００、及び合分波部１３０を有している。複数のＯＳＵ２００は、１つの光カプラ３００に光ファイバで接続されている。また、複数のＯＮＵ４００は、それぞれ光カプラ３００に光ファイバで接続されている。光カプラ３００間も光ファイバで接続されている。
【００３６】
ＯＮＵ４００は、ユーザ端末から受信した上りデータと、帯域の要求などを行う上り制御信号を含む上り光信号を生成し、ＯＳＵ２００に送信する。
【００３７】
ＯＳＵ２００は、上位ネットワークから受信した下りデータと、ＯＮＵ４００を管理するための下り制御信号を含む下り光信号を生成し、ＯＮＵ４００に送信する。
【００３８】
ここで、ＴＤＭ／ＷＤＭ−ＰＯＮ１０では、ＯＮＵ４００は、複数のＯＳＵ２００のうちのいずれかに登録されればよい。
【００３９】
ＴＤＭ／ＷＤＭ−ＰＯＮ１０では、各ＯＳＵ２００に、それぞれ異なる波長が割り当てられる。そして、各ＯＳＵ２００は、割り当てられた波長の下り光信号を送信する。また、各ＯＳＵ２００は、割り当てられた波長の上り光信号を受信する。
【００４０】
一方、ＯＮＵ４００は、登録されるＯＳＵ２００が受信可能な波長の上り光信号を送信する。このとき、同じＯＳＵ２００に登録されている他のＯＮＵ４００からの上り光信号が重ならないように、同じＯＳＵ２００に登録されている各ＯＮＵ４００には、それぞれ異なる送信タイミングが割り当てられる。ＯＮＵは、ＯＬＴが指定した送信タイミングで、割り当てられた時間軸上の区間を利用し、バースト状の上り光信号（バースト信号）を送信する。
【００４１】
ＴＤＭ／ＷＤＭ−ＰＯＮ１０では、ＯＮＵ４００を、複数のＯＳＵ２００で振り分けて管理する。そして、各ＯＳＵ２００のトラフィックに応じて、ＤＷＡを行うことによって、各ＯＳＵ２００のトラフィックを平均化することができる。その結果、加入者に提供するサービス帯域を増大させることができる。
【００４２】
ＯＬＴ制御部１１０は、各ＯＳＵ２００に登録されているＯＮＵ４００の情報（ＰＯＮリンク情報）を管理している。ＯＬＴ制御部１１０は、ＰＯＮリンク情報をＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶部（図示を省略する）に読み出し及び書き換え自在に格納している。そして、ＯＬＴ制御部１１０は、スイッチング素子１２０から受け取る下りデータの宛先やトラフィックなどの情報と、ＰＯＮリンク情報とに基づいて送信プランを作成する。ＯＬＴ制御部１１０は、送信プランをスイッチング素子１２０及び各ＯＳＵ２００に通知する。
【００４３】
また、ＯＬＴ制御部１１０は、ＤＷＡによって、各ＯＳＵ２００が管理するＯＮＵ４００の台数を調整しつつ、ＯＮＵ４００の管理先のＯＳＵ２００を振り分ける。
【００４４】
スイッチング素子１２０は、上位ネットワークと各ＯＳＵ２００との通信経路を設定する。スイッチング素子１２０は、ＯＬＴ制御部１１０から通知される送信プランに基づいて、下りデータを各ＯＳＵ２００に振り分けて送るとともに、各ＯＳＵ２００から送られた上りデータを上位ネットワークに送る。また、上位ネットワークから送られる下りデータの宛先やトラフィックなどの情報をＯＬＴ制御部１１０に通知する。
【００４５】
合分波部１３０は、各ＯＳＵ２００から送られる、それぞれ波長の異なる下り光信号を合波し、ＯＮＵ４００へ送る。また、各ＯＮＵ４００から送られる、波長多重及び時間多重された上り光信号を、波長毎に分波し、波長に応じたＯＳＵ２００へ送る。
【００４６】
（ＯＮＵ）
図２を参照して、この発明の実施形態に係るＯＮＵについて説明する。図２は、ＯＮＵの模式図である。
【００４７】
ＯＮＵ４００は、合分波部４１０、光送信部４２０、ＯＮＵ−ＭＡＣ４３０、ＵＮＩ（Ｕｓｅｒ  ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）４４０、可変波長フィルタ４５０、光受信部４６０を備えて構成される。
【００４８】
合分波部４１０は、上り光信号と下り光信号とを合波及び分波する。合分波部４１０は、光送信部４２０から受け取った上り光信号をＯＳＵへ送り、ＯＳＵから受け取った下り光信号を可変波長フィルタ４５０へ送る。合分波部４１０は、例えばＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）フィルタ等の任意好適な合分波器を備えて構成されている。
【００４９】
光送信部４２０は、送信先のＯＳＵに対応した波長でバースト状の上り光信号（バースト信号）を生成し、合分波部４１０へ送る。バースト信号の波長は、ＯＮＵ−ＭＡＣ４３０の指示に基づいて設定される。光送信部４２０の詳細な構成については、後述する。
【００５０】
ＯＮＵ−ＭＡＣ４３０は、ＯＮＵ４００全体を制御する。また、バースト信号生成のタイミング（バーストタイミング）や波長等の情報を光送信部４２０に送る。
【００５１】
ＵＮＩ４４０は、ユーザ端末との接続用のインタフェースであり、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）  ＰＨＹ等が実装される。
【００５２】
可変波長フィルタ４５０は、所定の透過波長の光を透過させる波長フィルタであり、この透過波長を変更することができる。
【００５３】
光受信部４６０は、可変波長フィルタ４５０の後段に挿入されていて、可変波長フィルタ４５０を経て受け取った下り光信号を、光受信部４６０、ＯＮＵ−ＭＡＣ４３０及びＵＮＩ４４０を経てユーザ端末に送る。光受信部４６０は、例えばＰＤ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ）等の受光素子を備えて構成されている。
【００５４】
（光送信器）
図３を参照して、この発明の実施形態に係る光送信器について説明する。図３は、光送信器の模式図である。この光送信器は、上述した光送信部としてＯＮＵに搭載される。
【００５５】
光送信器４２０は、光信号生成部２０、送信器制御部４０及び波長モニタ６０を備えて構成される。
【００５６】
光信号生成部２０は、光源２１、温度調整手段２３、光カプラ２５、光増幅手段２７及び変調手段２９を有している。
【００５７】
光源２１としては、例えばアレイＬＤやＤＦＢ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｆｅｅｄｂａｃｋ）レーザ等の、波長を選択的に変更して光を生成可能な光源を用いることができる。図３では、光源２１としてアレイＬＤを用いる構成例を示している。以下、光源２１がアレイＬＤである場合について説明する。アレイＬＤ２１は、各々異なる波長が設定された複数のＬＤを含んで構成される。アレイＬＤ２１では、送信器制御部４０からの指示によって選択された１つのＬＤが駆動して、光を生成し出力する。上述したように、アレイＬＤ２１の出力光は連続波（ＣＷ）である。
【００５８】
温度調整手段２３は、送信器制御部４０から通知される温度の情報に基づいて、光源２１の温度を調整する。温度調整手段２３としては、例えばＴＥＣを用いることができる。選択されたＬＤに設定されている波長、及びＴＥＣによる温度調整によって、上り光信号の波長が決定される。
【００５９】
また、温度調整手段２３は、光源２１の温度の情報を送信器制御部４０に送る。
【００６０】
光カプラ２５は、アレイＬＤ２１を構成する各ＬＤと接続されており、アレイＬＤ２１の出力光を光増幅手段２７に送る。
【００６１】
光増幅手段２７は、光源が生成して光カプラ２５を経た光を増幅することによって、バースト信号を生成する。光増幅手段２７としては、例えばＳＯＡを用いることができる。
【００６２】
光増幅手段２７は、ＯＮＵ−ＭＡＣ４３０から送られるバーストゲートを受け取ることによってバースト信号を生成する。従って、バースト信号を受け取る時刻が、光増幅手段２７によるバースト信号生成のタイミング（バーストタイミング）となる。また、バーストゲートには、生成すべきバースト信号の時間幅の情報が含まれる。バーストゲートを受け取った光増幅手段２７は、バーストタイミングでオンとなり、アレイＬＤの出力光を増幅する。そして、光増幅手段２７は、生成すべきバースト信号の時間幅に対応した時間後にオフとなる。この光増幅手段２７のオン／オフ動作によって、アレイＬＤの出力光から、バースト状のバースト信号が生成される。なお、ＯＮＵ−ＭＡＣ４３０が指示するバーストタイミングは、ＯＳＵによって指定されるバースト信号送信のタイミングに対応して設定される。
【００６３】
変調手段２９は、光増幅手段２７が生成したバースト信号を、ＯＮＵ−ＭＡＣ４３０から送られるデータで変調する。変調されたバースト信号は、ＯＳＵに送られる。
【００６４】
波長モニタ６０は、変調手段２９が出力するバースト信号の波長を監視する。そして、波長モニタ６０は、この監視した波長の情報を送信器制御部４０に通知する。
【００６５】
送信器制御部４０は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）で構成されており、光信号生成部２０の動作を制御する。例えば、送信器制御部４０は、ＯＮＵ−ＭＡＣ４３０からの指示に基づき、アレイＬＤ２１に対して、駆動させる１つのＬＤを指示する。また、送信器制御部４０は、光増幅手段２７の電流値を制御する。また、波長モニタ６０が監視するバースト信号の波長の情報を受け取る。
【００６６】
また、送信器制御部４０は、機能手段として、温度制御手段４１及び温度変化抑制手段４３を有している。図４を参照して、これら温度制御手段４１及び温度変化抑制手段４３について説明する。図４は、光送信器４２０が備える光信号生成部２０及び送信器制御部４０の主要部を模式的に示す図である。
【００６７】
温度制御手段４１は、温度調整信号を温度調整手段２３に送ることによって、温度調整手段２３による温度調整を制御する。温度調整信号には、温度調整量の情報が含まれる。この温度調整量は、ＯＮＵ−ＭＡＣ４３０が温度制御手段４１に通知する目標温度と、温度調整手段２３から送られる光源２１の温度の情報とに基づいて決定される。温度調整量を決定する方法としては、例えばＰＩＤ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｔｅｇｒａｌ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）制御を用いることができる。ＰＩＤ制御では、目標温度と、温度調整手段２３から送られる温度との差に、比例要素、積分要素及び微分要素を乗算して温度調整量を算出する。温度調整信号を受け取った温度調整手段２３は、通知された温度調整量に基づいて温度調整を行うことによって、光源２１の温度を目標温度とする。なお、目標温度は、バースト信号の送信波長に応じて、ＯＮＵ−ＭＡＣ４３０が設定する。
【００６８】
また、温度制御手段４１は、波長モニタ６０が監視するバースト信号の波長の情報を受け取る。そして、バースト信号の波長が、設定すべき送信波長から外れる場合には、温度調整信号によって温度調整手段２３を制御し、バースト信号の波長を補正する。
【００６９】
ここで、既に説明したように、温度調整手段２３が温度調整に要する時間は、バースト信号の時間幅に対して短い。
そのため、温度調整手段２３から送られる温度の情報や波長モニタ６０から送られる波長の情報に基づき、温度制御手段４１が温度調整手段２３を制御し、温度調整手段２３による温度調整を開始しても、バースト信号の生成に起因する温度変化には対応できない。
【００７０】
そこで、この実施の形態では、バースト信号の生成に起因する温度変化を抑制するために、送信器制御部４０は、温度制御手段４１とは別に、温度調整手段２３を制御する温度変化抑制手段４３を有する。
【００７１】
温度変化抑制手段４３は、温度抑制信号を、温度調整手段２３に送る。温度抑制信号には、温度調整手段２３に通知する温度抑制量が含まれる。温度抑制量は、光増幅手段２７のバースト信号生成に起因する、光源２１の温度変化を抑制するための調整量である。温度抑制量は、バースト信号生成による光源２１の温度変化量を予め測定しておくことで、設定される。例えば、バースト信号生成による温度変化量が＋１℃である場合には、温度抑制量を−１℃に設定する。温度抑制信号を受け取った温度調整手段２３は、バーストタイミングに合わせて、温度抑制量分の温度を調整することによって、バースト信号生成による温度変化を抑制する。
【００７２】
ここで、温度調整手段２３による温度調整には、所定の時間を要する。そのため、バースト信号生成による温度変化を抑制するためには、温度調整手段２３は、バーストタイミングよりも前から、温度抑制量に基づく温度調整を開始する必要がある。従って、温度調整手段２３が温度調整に要する時間を考慮して、温度変化抑制手段４３は、温度調整手段２３に温度抑制信号を送る。そして、バーストタイミングより、温度調整手段２３が温度調整に要する時間前に、温度調整手段２３は、温度抑制信号を受け取る。
【００７３】
図５を参照して、温度変化抑制手段４３による温度抑制信号の送信タイミング、及び温度調整手段２３による温度抑制信号の受信タイミングについて説明する。図５は、温度抑制信号の送信タイミング及び受信タイミングを説明するためのタイミングチャートである。
【００７４】
まず、時刻Ｔ１において、温度変化抑制手段４３は、ＯＮＵ−ＭＡＣ４３０から送られるバーストタイミング通知信号を受け取る。バーストタイミング通知信号には、バーストタイミングの情報が含まれている。バーストタイミング通知信号を受け取った温度変化抑制手段４３は、温度抑制信号を生成する。
【００７５】
次に、時刻Ｔ２において、温度変化抑制手段４３は、温度調整手段２３に温度抑制信号を送る。通知されたバーストタイミングより、少なくとも温度抑制量分の温度調整に要する時間（温度調整時間）Ｔａ前に、温度変化抑制手段４３は温度抑制信号を送信する。温度調整時間Ｔａは、予め測定しておくことで設定される。なお、この温度調整時間Ｔａには、温度変化抑制手段４３が実際に温度を調整する時間のみでなく、例えば温度調整の準備に要する時間等、温度変化抑制手段４３が温度抑制信号を受け取ってから温度調整を開始するまでの時間を含むこともある。また、温度変化抑制手段４３から温度調整手段２３への温度抑制信号の伝送時間等の微量時間Ｔｂを加味して、温度変化抑制手段４３は温度抑制信号を送信する。従って、バーストタイミングから、温度調整時間Ｔａ及び微量時間Ｔｂを減算した時刻が、温度変化抑制手段４３が温度抑制信号を送信する時刻Ｔ２となる。
【００７６】
なお、図５における、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの時間Ｔｃには、温度変化抑制手段４３が温度抑制信号の生成に要する時間や、時刻Ｔ２まで待機時間等が含まれる。以下、時間Ｔｃを、温度抑制信号生成時間とも称する。
【００７７】
次に、バーストタイミングより、温度調整時間Ｔａ前の時刻Ｔ３において、温度調整手段２３は温度抑制信号を受け取る。温度抑制信号を受け取った温度調整手段２３は、通知された温度抑制量分の温度調整を行う。
【００７８】
このように、温度変化抑制手段４３による温度抑制信号の送信タイミング、及び温度調整手段２３による温度抑制信号の受信タイミングを設定することによって、温度調整手段２３は、バーストタイミングにおいて、温度抑制量分の温度調整が完了する。その結果、バースト信号生成による光源の温度変化が抑制される。
【００７９】
図６を参照して、温度変化抑制手段が、上述した時刻Ｔ２（図５参照）で温度抑制信号を送信するまでの、ＯＮＵ―ＭＡＣ及び温度変化抑制手段における処理フローについて説明する。図６（Ａ）及び（Ｂ）は、温度変化抑制手段が温度抑制信号を送信するまでの処理フローを示すフローチャートである。図６（Ａ）に示す処理フローは、ＯＮＵ−ＭＡＣが実行する。図６（Ｂ）に示す処理フローは、図６（Ａ）に示す処理フローに続いて、温度変化抑制手段が実行する。なお、図６（Ａ）のスタート時点において、当該処理フローを行うＯＮＵ−ＭＡＣを有するＯＮＵは、既に特定のＯＳＵに登録されているものとする。
【００８０】
まず、ＯＮＵ−ＭＡＣが実行する処理フローについて説明する。
【００８１】
Ｓ１において、ＯＮＵ−ＭＡＣは、ＯＳＵから送られる送信指示を受信する。
【００８２】
次に、Ｓ２において、ＯＮＵ−ＭＡＣは、受信した送信指示から、上り光信号（バースト信号）の送信時刻を読みとる。
【００８３】
次に、Ｓ３において、ＯＮＵ−ＭＡＣは、バーストタイミング通知信号を、温度変化抑制手段に送信する。バーストタイミング通知信号には、ＯＳＵから指示された送信時刻に対応するバーストタイミングの情報が含まれる。
【００８４】
Ｓ３における、ＯＮＵ−ＭＡＣからのバーストタイミング通知信号の送信タイミングは、温度変化抑制手段が、上述した時刻Ｔ２（図５参照）に温度抑制信号を送信できるように設定される。従って、バーストタイミング通知信号の送信タイミングは、バーストタイミングより、少なくとも温度調整時間Ｔａ、並びに上述した微量時間Ｔｂ及び温度抑制信号生成時間Ｔｃを加算した時間前に設定される。温度調整時間Ｔａ、並びに上述した微量時間Ｔｂ及び温度抑制信号生成時間Ｔｃは、予め測定しておくことで設定される。
【００８５】
ＯＮＵ−ＭＡＣは、バーストタイミング通知信号の送信タイミングを、システムの起動時において計算する。そして、例えば管理先のＯＳＵが変更され、バースト信号の送信波長を変更する場合に、ＯＮＵ−ＭＡＣは、バーストタイミング通知信号の送信タイミングについて再度計算を行う。
【００８６】
ＯＮＵ−ＭＡＣは、バーストタイミング通知信号の送信後、図６（Ａ）に示す処理フローを終了する。この処理フロー終了の後、ＯＮＵ−ＭＡＣは、ＯＳＵから指示された送信時刻に対応するタイミングで、光増幅手段にバーストゲートを送る。光増幅手段がバーストゲートを受け取る時刻がバーストタイミングとなる。
【００８７】
次に、温度変化抑制手段が実行する処理フローについて説明する。
【００８８】
Ｓ４において、温度変化抑制手段は、ＯＮＵ−ＭＡＣから送られるバーストタイミング通知信号を受信する。バーストタイミング通知信号を受け取った温度変化抑制手段は、バーストタイミング通知信号に含まれるバーストタイミングを読み取る。
【００８９】
次に、Ｓ５において、温度変化抑制手段は、バーストタイミングに基づき、温度抑制信号の送信時刻を決定する。温度変化抑制手段は、バーストタイミングから温度調整時間Ｔａ及び微量時間Ｔｂ（図５参照）を減算した時刻を、温度抑制信号の送信時刻として決定する。そして、決定した温度抑制信号の送信時刻までに、温度変化抑制手段は、温度抑制信号の生成を完了する。
【００９０】
次に、Ｓ６において、温度変化抑制手段は、温度抑制信号の送信時刻まで待機する。温度変化抑制手段は、温度抑制信号の送信時刻になるまで継続して待機する（Ｓ６のＮｏ）。一方、温度変化抑制手段は、温度抑制信号の送信時刻になると、Ｓ７に移行し（Ｓ６のＹｅｓ）、温度抑制信号を温度調整手段に送信する。
【００９１】
温度変化抑制手段は、温度抑制信号の送信後、図６（Ｂ）に示す処理フローを終了する。
【００９２】
ＯＮＵ−ＭＡＣ及び温度変化抑制手段が以上に説明した図６（Ａ）及び（Ｂ）に示す処理フローを実行することによって、図５に示す時刻Ｔ２において、温度変化抑制手段が温度調整手段に温度抑制信号を送信することができる。その結果、バーストタイミングより、温度調整時間Ｔａ前の時刻において、温度調整手段は温度抑制信号を受け取ることができる。
【００９３】
なお、生成すべきバースト信号の時間幅に応じて、光増幅手段がオン動作をする時間が変わる。そのため、バースト信号の時間幅に応じて、バースト信号生成による光源の温度変化量が変化することが考えられる。
【００９４】
そこで、この実施の形態では、温度変化抑制手段が温度調整手段に通知する温度抑制量を、バースト信号の時間幅に応じて調整することもできる。
【００９５】
この場合には、ＯＮＵ−ＭＡＣは、バーストタイミング通知信号に、バースト信号の時間幅の情報を追加して、温度変化抑制手段に送る。そして、バーストタイミング通知信号を受け取った温度変化抑制手段は、通知されたバースト信号の時間幅に応じて、温度抑制量を調整する。この調整後の温度抑制量を、温度変化抑制手段は、温度抑制信号によって、温度調整手段に通知する。これによって、バーストタイミングのみならず、バースト信号の時間幅にも対応して、光源の温度変化を抑制することができる。
【００９６】
発明者は、この実施の形態の光送信器の特性を評価するシミュレーションを行った。
このシミュレーションでは、光増幅手段がバーストゲートを受け取る時刻（バーストタイミング）における、光源の温度を確認した。図７を参照して、このシミュレーションの結果について説明する。図７（Ａ）及び（Ｂ）は、シミュレーションの結果を示す図であり、縦軸に温度を、また、横軸に時間を、それぞれ任意単位で取って示している。図（Ａ）は、比較用のシミュレーション結果であり、従来構造の光送信器における、光源の温度変化を示している。また、図７（Ｂ）は、上述したこの実施の形態の光送信器における、光源の温度変化を示している。
【００９７】
図７（Ａ）に示すように、従来の光送信器では、バーストタイミングにおいて、光源の温度に変化が生じている。これに対して、図７（Ｂ）に示すように、この実施の形態の光送信器では、バーストタイミングにおける光源の温度変化が、従来の光送信器と比べて抑制されている。この結果から、この実施の形態の光送信器では、バーストタイミングにおける光源の温度を抑制できることが確認された。
【符号の説明】
【００９８】
１０：ＴＤＭ／ＷＤＭ−ＰＯＮ
２０：光信号生成部
２１：光源
２３：温度調整手段
２５：光カプラ
２７：光増幅手段
２９：変調手段
４０：送信器制御部
４１：温度制御手段
４３：温度変化抑制手段
６０：波長モニタ
１００：局側装置（ＯＬＴ）
１１０：ＯＬＴ制御部
１２０：スイッチング素子
１３０、４１０：合分波部
２００：終端装置（ＯＳＵ）
３００：光カプラ
４００：加入者側装置（ＯＮＵ）
４２０：光送信部（光送信器）
４３０：ＯＮＵ−ＭＡＣ 
【要約】
【課題】バースト信号生成に起因する光源の温度変化を抑制できる光送信器を提供する。
【解決手段】光信号生成部と送信器制御部とを備える。光信号生成部は、光源と、光源の温度を調整する温度調整手段と、光源が生成する光を増幅してバースト信号を生成する光増幅手段とを有する。送信器制御部は、光増幅手段のバースト信号生成に起因する光源の温度変化を抑制する温度抑制量を通知する温度抑制信号を、温度調整手段に送る温度変化抑制手段を有する。温度調整手段は、光増幅手段がバースト信号を生成するタイミングより、温度調整手段が温度調整に要する時間前に、温度抑制信号を受け取る。
【選択図】図４【図１】
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【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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