(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の波長多重光信号を入力する複数の入力端と、
前記複数の入力端と同数かそれ以上の数の複数の出力端と、
入力した前記複数の波長多重光信号の各々に対して、波長依存性のない減衰を加える波長無依存減衰器と、
前記入力した複数の波長多重光信号の各々に対して、波長依存性を有する減衰を加える波長依存減衰器と、
前記入力した複数の波長多重信号のうち、利得が所定の波長範囲内で最小値を有する波長多重信号を決定して、当該最小値を最小レベル値として計測する計測部と、
を備え、
前記計測部は、前記波長無依存減衰器および前記波長依存減衰器よりも前記複数の入力端側に設けられ、
前記波長無依存減衰器が、前記決定された波長多重信号とは異なる他の波長多重信号の利得の各最小値を前記最小レベル値と一致するように前記他の波長多重信号を減衰し、かつ、前記波長依存減衰器が、前記入力した複数の波長多重光信号の各々に対して波長毎に減衰することにより、前記複数の波長多重光信号の利得を等化することを特徴とする光信号処理装置。
【請求項２】
前記波長無依存減衰器は、前記最小レベル値に等化された各波長多重光信号を前記波長依存減衰器に出力し、
前記波長依存減衰器は、前記波長無依存減衰器によって前記最小レベル値に等化された各波長多重光信号を波長毎に減衰することにより前記複数の波長多重光信号の利得を等化して、前記複数の出力端のうちの少なくとも１つに出力することを特徴とする請求項１に記載の光信号処理装置。
【請求項３】
光導波路が前記複数の入力端に接続された光導波路基板をさらに備え、
前記波長無依存減衰器は、前記光導波路基板の前記光導波路に設けられており、
前記波長依存減衰器は、第１のレンズと、光偏向器と、前記光導波路基板と前記第１のレンズとの間に設けられた回折格子と、前記第１のレンズと前記光偏向器との間に設けられたシリンダレンズとを含む空間光学系で構成され、
前記光導波路基板の前記光導波路から出力された波長多重信号は、前記回折格子、前記第１のレンズ、前記シリンダレンズを順に介して前記光偏向器に入射して偏向・反射され、前記シリンダレンズ、前記第１のレンズ、前記回折格子を順に介して前記光導波路基板の前記光導波路に結合することを特徴とする請求項２に記載の光信号処理装置。
【請求項４】
前記光偏向器は、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal on Silicon）素子であることを特徴とする請求項３に記載の光信号処理装置。
【請求項５】
前記波長無依存減衰器は、マッハツェンダ型の減衰器であることを特徴とする請求項３又は４に記載の光信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信ネットワークに用いられる光信号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットなどのデータ通信ネットワークの爆発的な広がりにより、光通信ネットワークの大容量化の要求がますます大きくなっている。このようなネットワーク需要の拡大に対応するため波長多重通信が実用化されているが、近年は、光信号を電気信号に変換することなく、光信号の波長ごとの方路スイッチングを可能にする波長選択スイッチ（ＷＳＳ：Wavelength Selective Switch）の需要も高まりつつある。ＷＳＳを用いるノードの構成をＲＯＡＤＭ（Reconfigurable optical add/drop multiplexing）システムという。
【０００３】
一方で、近年、空間分割多重通信の研究が盛んであり、一本の光ファイバ中に複数のコアを内包したマルチコアファイバ（ＭＣＦ：MultiCore Fiber）を用いた光通信の研究がなされている。ＭＣＦを用いた通信においてもスイッチングを行うため、ＭＣＦ用の波長選択スイッチ（ＭＣＦ−ＷＳＳ）の検討がなされている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
ＭＣＦを用いた伝送において伝送路の損失を補償するために、ＭＣＦに適した光増幅器を用いる必要がある。このような光増幅器には、複数のコアを一括で励起する一括励起のＭＣＦ−ＥＤＦＡ（Erbium-doped fiber amplifier）が提案されている（例えば、非特許文献２参照）。
【０００５】
しかしながら、一括励起ＭＣＦ−ＥＤＦＡにおいては、励起光をクラッドモードに伝搬させ、信号を伝搬するコアと励起光の相互作用により利得を得ることから、各コアに対する励起光の相互作用が均一でない場合、コア間で利得差が生じるという課題を有する。これに対して、ＯＦＣ２０１４国際会議にて、７コアのＭＣＦ−ＥＤＦＡの利得を等化する利得等化器について、空間光学系及びＬＣＯＳ（Liquid Crystal on Silicon）素子を用いた利得等化器が提案されている（例えば、非特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】M. D. Feuer, L. E. Nelson, K. Abedin, X. Zhou, T.F. Taunay, J. F. Fini, B. Zhu, R. Isaac, R. Harel, G. Cohen, and D. M. Marom, "ROADM System for Space Division Multiplexing with Spatial Superchannels," OFC/NFOEC 2013, PDP5B.8, March 17-21, 2013, Anaheim.
【非特許文献２】Yukihiro Tsuchida, Koichi Maeda, Kengo Watanabe, Tsunetoshi Saito, Shigeto Matsumoto, Keiichi Aiso, Yu Mimura, and Ryuichi Sugizaki, “Simultaneous 7-Core Pumped Amplification in Multicore EDF through Fibre Based Fan-In/Out,“ European Conference and Exhibition on Optical Communication OSA Technical Digest (online) (Optical Society of America, 2012), paper Tu.4.F.2.
【非特許文献３】Nicolas K. Fontaine, Binbin Guan, Roland Ryf, Haoshuo Chen, A. M. J. Koonen, S. J. Ben Yoo, Kazi Abedin, John Fini, Thierry F. Taunay, and David T. Neilson, "Programmable Gain Equalizer for Multi-Core Fiber Amplifiers," OFC 2014, Th5C.5 (PD), 9-13 March, 2014, San Francisco.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、非特許文献３に示される従来の一括励起ＭＣＦ−ＥＤＦＡ用の利得等化器では、７コア用のＭＣＦを軸に対して回転させることで各コアに対して独立なアッテネーションを実現しているが、コア数が多くなったときに各コアの光信号を分離するのが困難になり、コア間クロストークが生じるという欠点を有している。
【０００８】
また、非特許文献３に示されるＭＣＦを用いた従来の利得等化器では、各コアに対して要求される等化利得レベルが大きくなるという欠点を有する。すなわち、従来のシングルコアの伝送系では、λ依存ＶＯＡ（Variable Optical Attenuator）のみで波長間の利得偏差を等化することが要求され、λ依存ＶＯＡに要求される仕様としては波長間の利得偏差のみの等化に必要なものであった。これに対して、ＭＣＦの伝送系では、通常のＥＤＦＡに対する波長間の利得偏差の利得等化に加えて、コア間利得差も等化する必要があるため、従来の利得等化器に要求されるアッテネーション性能に加えて、コア間利得偏差の等化性能が加算されることとなる。そのため、ＭＣＦの伝送系においてλ依存ＶＯＡのみで補償等化を行う際、そのアッテネーションレベル要求はコア間利得偏差の補償分、シングルコア系と比べて厳しくなる。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ＭＣＦに含まれる複数のコアから伝送された光信号を増幅した際に、アッテネーションレベル要求レベルを緩和しつつ、その波長間及びコア間の利得偏差を等化する光信号処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の一実施形態に係る光信号処理装置は、複数の波長多重光信号を入力する複数の入力端と、前記複数の入力端と同数かそれ以上の数の複数の出力端と、入力した前記複数の波長多重光信号の各々に対して、波長依存性のない減衰を加える波長無依存減衰器と、前記入力した複数の波長多重光信号の各々に対して、波長依存性を有する減衰を加える波長依存減衰器と、前記複数の波長多重信号のうち、利得が所定の波長範囲内で最小値を有する波長多重信号を決定して、当該最小値を最小レベル値として計測する計測部と、を備え、前記波長無依存減衰器が、前記決定された波長多重信号とは異なる他の波長多重信号の利得の各最小値を前記最小レベル値と一致するように前記他の波長多重信号を減衰し、かつ、前記波長依存減衰器が、前記入力した複数の波長多重光信号の各々に対して波長毎に減衰することにより、前記複数の波長多重光信号の利得を等化することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、ＭＣＦに含まれる複数のコアから伝送された光信号を増幅する際に、アッテネーションレベル要求レベルを緩和しつつ、その波長間及びコア間の利得偏差を等化する光信号処理装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る光信号処理装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】本発明の実施例１に係る光信号処理装置の構成を概略的に示す図である。
【図３】実施例１における光信号処理装置のＷＤＭ信号の減衰動作について説明するためのＷＤＭ信号の利得スペクトルの例を示す図である。
【図４】本発明の実施例２に係る光信号処理装置の構成を概略的に示す図である。
【図５】本発明の実施例３に係る光信号処理装置を示す図である。
【図６】本発明の実施例３に係るＬＣＯＳ素子５３２に設定される位相分布の例を示す図である。
【図７】減衰のための多値位相変調信号と２値の位相変調（ＢＰＳＫ：Binary Phase Shift Keying）信号を重畳してのこぎり波形の信号を生成する例を示す図である。
【図８】本発明の実施例４に係るλ無依存ＶＯＡの構成を例示する図である。
【図９】本発明の実施例４に係るλ無依存ＶＯＡの構成の具体例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施例１）
図１は、本発明に係る光信号処理装置の構成を概略的に示す図である。図１には、ＷＤＭ信号の利得を計測する計測部１０１と、Ｍ個（Ｍは１以上の整数）の入力端Ｉｎ1〜ＩｎMを含む入力群１１０と、Ｎ個（Ｎは１以上の整数）の出力端からなるＭ組の出力端Ｏｕｔ1-1〜Ｏｕｔ1-N乃至ＯｕｔM-1〜ＯｕｔM-Nを含む出力群１２０と、入力群１１０及び出力群１２０に接続された減衰器１３０と、を含む光信号処理装置１００が示されている。減衰器１３０は、波長依存性のある光減衰器（以下、λ依存ＶＯＡ）１３１と、波長依存性のない光減衰器（以下、λ無依存ＶＯＡ）１３２と、を含む。減衰器１３０におけるλ依存ＶＯＡ１３１及びλ無依存ＶＯＡ１３２は、不図示の制御部によって動作制御される（以下の各実施例でも同様である）。
【００１４】
以下、本発明の各実施例について説明する。
（実施例１）
図２は、本発明の実施例１に係る光信号処理装置の構成を概略的に示す図である。図２には、ＷＤＭ信号の利得を計測する計測部２０１と、入力端Ｉｎ1〜ＩｎMを含む入力群２１０と、出力端Ｏｕｔ1-1〜Ｏｕｔ1-N乃至ＯｕｔM-1〜ＯｕｔM-Nを含む出力群２２０と、入力群２１０及び出力群１２０に接続されたλ依存ＶＯＡ２３０と、入力端Ｉｎ1〜ＩｎMにそれぞれ設けられたλ無依存ＶＯＡ２４０1〜２４０Mと、を含む光信号処理装置２００が示されている。入力群２１０に含まれる各入力及び出力群１２０に含まれる各出力は、マルチコアファイバ（ＭＣＦ）に内包されたコアやリボンファイバなどのバンドルされた光ファイバとすることができる。λ依存ＶＯＡ２３０は、一般にＷＳＳのアッテネーション機能などを用いて実現される。
【００１５】
図２に示す光信号処理装置２００において、波長多重（ＷＤＭ）信号は、入力群２１０に含まれる複数の入力端Ｉｎ1〜ＩｎMの各々を介して各λ無依存ＶＯＡ２４０1〜２４０Mに入力される。この際、各λ無依存ＶＯＡ２４０1〜２４０Mは、ＷＤＭ信号を個別に減衰することが可能である。
【００１６】
図３を用いて、実施例１における光信号処理装置２００のＷＤＭ信号の減衰動作について説明する。図３には、入力数がＭ＝３の場合における、ＷＤＭ信号の利得スペクトル２１〜２３の例が示されている。図３においては、利得スペクトル２１ａ、２２ａ、２３ａはそれぞれ異なる利得を有している。
【００１７】
ＷＤＭ信号が光信号処理装置２００に入射すると、図３（ａ）に示されるように、まず、計測部２０１は、各ＷＤＭ信号の利得スペクトル３１ａ、３２ａ、３３ａのうち、関心のある所定の波長範囲で最小値を有する利得スペクトル（図３の場合はスペクトル２１ａ）を決定し、その最小値（図３における最小レベル値）を計測する。ＷＤＭ信号がλ無依存ＶＯＡ２４０に入射すると、図３（ｂ）に示されるように、ＷＤＭ信号は、利得スペクトル３２ｂ、３３ｂの強度がそれぞれに対応するλ無依存ＶＯＡ２４０で減衰され、その最小値が上記決定された最小レベル値と一致するように設定される。λ無依存ＶＯＡ２４０で利得スペクトルの最小値が最小レベル値に等化された各ＷＤＭ信号は、次にλ依存ＶＯＡ２３０へと入射する。図３（ｃ）に示されるように、λ依存ＶＯＡ２３０に入力されたＷＤＭ信号は、λ依存ＶＯＡ２３０によって波長毎に減衰をかけることで利得が等化される。λ依存ＶＯＡ２３０で利得等化された各々のＷＤＭ信号は、入力端Ｉｎ1〜Ｉｎ3に対応する出力端Ｏｕｔ1-1〜Ｏｕｔ1-N乃至Ｏｕｔ3-1〜Ｏｕｔ3-Nから、例えば、Ｉｎ1から入力されたＷＤＭ信号は、その波長に応じて、出力端Ｏｕｔ1-1〜Ｏｕｔ1-Nの何れかから出力される。
【００１８】
ここで、図３では、Ｍ＝３の場合について説明したが、これに限定されず、Ｍが２以上の整数のときも同様の減衰動作により本発明を実現可能であることは明らかである。また、図３では利得スペクトルを基準に説明したが、利得スペクトルを各ＷＤＭ信号強度と読み替えても差し支えないことは明らかである。
【００１９】
本実施例１に係る利得等化を実現する光信号処理装置２００によると、ＭＣＦの伝送系における上述したようなコア間利得偏差の補償分をλ無依存ＶＯＡ２４０1〜２４０Mに担保させることが可能である。そのため、ＭＣＦの伝送系を用いた場合であっても、λ依存ＶＯＡ２３０に要求されるアッテネーションレベルを緩和することができるため、λ依存ＶＯＡ２３０に対する要求は従来のシングルコアの伝送系における性能と同等の性能で良いという利点を生じる。
【００２０】
（実施例２）
図４は、本発明の実施例２に係る光信号処理装置の構成を概略的に示す図である。実施例１では、λ無依存ＶＯＡ２４０を複数の入力端Ｉｎ1〜ＩｎMにそれぞれ挿入した例を示したが、λ無依存ＶＯＡ２４０の位置は他の位置とすることもできる。例えば、図４に示すように、λ依存ＶＯＡ２３０と出力端Ｏｕｔ1-1〜Ｏｕｔ1-N乃至ＯｕｔM-1〜ＯｕｔM-Nとの間の各位置にλ無依存ＶＯＡ２４０を挿入することもできる。さらに、λ無依存ＶＯＡを入力群２１０及び出力群２２０の両方に設置することもできる。
【００２１】
（実施例３）
図５を用いて、本発明の実施例３に係る光信号処理装置について説明する。図５は、本発明の実施例３に係る光信号処理装置を示す図である。実施例３では、本発明における波長選択機能を有するλ依存減衰器の構成について詳細に説明する。実施例３では、Ｍ＝４の場合を例に説明するが、これに限定されず、Ｍが２以上の整数のときも同様に動作させることができる。
【００２２】
図５には、計測部５０１と、入力群５１０及び出力群５２０1〜５２０4に接続され、光導波路基板５５０と、光導波路基板５５０に光学的に結合した空間光学系で構成されたλ依存減衰器５３０と、を有する光信号処理装置５００が示されている。光導波路基板５５０上には、入力群５１０に接続された入力導波路群５５１と、出力群５２０1〜５２０4に接続された出力導波路群５５２1〜５５２4と、入力導波路群５５１に接続された入力側空間ビーム変換器（ＳＢＴ：Spatial Beam Transformer）素子５５３と、出力導波路群５５２1〜５５２4にそれぞれ接続された出力側ＳＢＴ素子５５４と、入力導波路群５５１にそれぞれ設けられたλ無依存ＶＯＡ５４０と、が設けられている。入力側ＳＢＴ素子５５３及び出力側ＳＢＴ素子５５４は、スラブ導波路５５５及びアレイ導波路５５６を含む。λ依存減衰器５３０は、レンズ５３１と、反射型の光偏向器５３２と、光導波路基板５５０とレンズ５３１との間に設けられた回折格子５３３と、レンズ５３１と光偏向器５３２との間に設けられたシリンダレンズ５３４とを含んだ空間光学系で構成される。レンズ５３１は、ｘ軸方向に光学パワーを有し、焦点距離がｆ１で構成され、シリンダレンズ５３４は、ｙ軸方向に光学パワーを有し、焦点距離がｆ２で構成される。
【００２３】
光偏向器５３２としては、２次元上に配置されたＭＥＭＳ（MicroElectro Mechanical System）によるミラーアレイもしくはＬＣＯＳ素子などが適用可能であるが、ここではＬＣＯＳ素子（以下、光偏向器５３２をＬＣＯＳ素子５３２とする）を用いた例を説明する。
【００２４】
図５に示されるλ依存減衰器５３０において、ＷＤＭ信号群は、入力群５１０から光導波路基板５５０の入力導波路群５５１に入力され、λ無依存ＶＯＡ５４０を経由して入力側ＳＢＴ素子５５３へと伝搬する。入力導波路群５５１は、入力側ＳＢＴ素子５５３のスラブ導波路５５５へと接続されており、ＷＤＭ信号群はスラブ導波路５５５内を拡散し、それぞれの光路長が等しいアレイ導波路５５６を経由して空間に出力される。
【００２５】
例えば、ＷＤＭ信号群のうち入力導波路群５５１の入力導波路１ａを通過する光信号は、図５に示されるように、空間側では光線１ｂの方向に出力され、入力導波路群５５１の入力導波路２ａを通過する光信号は、空間側では光線２ｂの方向に出力される。すなわち、入力群５１０から入力されたＷＤＭ信号群は、その伝搬したコア毎に、λ依存減衰器５３０の空間光学系において異なる方向に出力される。
【００２６】
この際、λ依存減衰器５３０の空間光学系において、ＷＤＭ信号群は、回折格子５３３、レンズ５３１、及びシリンダレンズ５３４を経由してＬＣＯＳ素子５３２へと入射する。レンズ５３１は、光導波路基板５５０とＬＣＯＳ素子５３２から、それぞれｆ１の位置に設置されているため、ｘ−ｚ面内において、光導波路基板５５０からＬＣＯＳ素子５３２までの光学系は２ｆ光学系となる。そのため、ＷＤＭ信号群は、ＬＣＯＳ素子５３２上に垂直に入射するとともに、入力群５１０に含まれるコア毎に、ｘ方向についてそれぞれ異なる位置に入力される。たとえば、光線１ｂを伝搬する光信号は領域αに、光線２ｂを伝搬する光信号は領域βに入射する。
【００２７】
また、ＷＤＭ信号群は、回折格子５３３により波長分波され、回折格子５３３とＬＣＯＳ素子５３２からそれぞれｆ２の位置に設置されたシリンダレンズ５３４により角度変換され、波長毎にＬＣＯＳ素子５３２上のｙ方向の異なる位置に入射する。この作用により波長選択動作がなされる。これにより、ＬＣＯＳ素子５３２上では、入力群５１０に含まれるコア毎にｘ方向の異なる位置に、及びＷＤＭ信号群を構成する波長毎にｙ方向の異なる位置に、ＷＤＭ信号群が入射する。
【００２８】
図６は、本発明の実施例３に係るＬＣＯＳ素子５３２に設定される位相分布の例を示す。ここで、ＬＣＯＳ素子５３２は、入射光信号の位相を空間的に変調することで、光信号を偏向する空間位相変調素子である。したがって、ＬＣＯＳ素子５３２においてのこぎり波状の位相分布をｘ軸方向に付与することで光偏向が可能となる。
【００２９】
図６（ａ）では、ＬＣＯＳ素子５３２を領域α、β、γに分割して、四種の波長に対して、ＬＣＯＳ素子５３２においてそれぞれ異なるのこぎり波の位相分布を設定することで偏向する状態を示している。図６（ｂ）に示されるように、たとえば、断面Ａ−Ａ’に対しては、領域αでその領域を２つののこぎり形状の分布を有する領域に分割し、領域βでは４つののこぎり形状の分布を有する領域に分割し、領域γでは２つののこぎり形状の分布を有する領域に分割して、偏向するパターンを設定している。同様に、ＬＣＯＳ素子２２の断面Ｂ−Ｂ’、断面Ｃ−Ｃ’及び断面Ｄ−Ｄ’についても、所望のスイッチングを実現するようにＬＣＯＳ素子５３２のパターンを設定すればよい。
【００３０】
ＬＣＯＳ素子５３２に入射したＷＤＭ信号群は、各領域の位相分布に応じて偏向・反射され、シリンダレンズ５３４、レンズ５３１及び回折格子５３３を経由して、波長選択スイッチによる波長選択に従って、光導波路基板５５０の何れかの出力側ＳＢＴ素子５５４のアレイ導波路５５６の出力ポートに結合して出力導波路群５５２1〜５５２4へと伝搬する。このようにして、本発明に係るλ依存減衰器における波長選択機能が実現される。
【００３１】
以下、本実施例３に係る波長選択スイッチを有するλ依存ＶＯＡのλ依存ＶＯＡとしての動作について詳細に説明する。本実施例３に係る波長選択スイッチにおけるλ依存ＶＯＡとしての動作は、図６に示したＬＣＯＳ素子５３２に設定された、のこぎり状波形の位相分布によって生成された位相変調信号に対して、その変調周期が十分高い多値の位相変調信号を重畳することにより実現される。
【００３２】
図７は、減衰のための多値位相変調信号と２値の位相変調（ＢＰＳＫ：Binary Phase Shift Keying）信号を重畳してのこぎり波形の信号を生成する例を示す。図７に示す例では、ＬＣＯＳ素子５３２においては、ＬＣＯＳ素子５３２ののこぎり状波形の位相分布によって生成されたのこぎり波形の位相変調信号７１に対して、変調度ｍの位相変調信号７２を重畳することにより、入射光に与える位相変調信号７３を生成している。この方式により、入射光は位相変調信号７２の変調周期に対応した方向へ回折されるため、損失すなわち減衰が生じる。
【００３３】
このように、ＬＣＯＳ素子５３２に入射した光信号に対して、ＬＣＯＳ素子５３２上の波長方向の位置毎に、異なる変調度ｍの位相変調信号を重畳することで波長依存の減衰を加えることができる。また、波長依存の減衰はここに示した方法以外にも、のこぎりの傾きを変えて光導波路基板５５０への戻り位置を調整する方法など、他の手段によっても良いことは自明である。
【００３４】
本実施例３に係る光信号処理装置によると、入力光学系である光導波路基板５５０上の入力ポートを増やすことで、非特許文献３に示される従来技術で課題となっていたコア間クロストークの問題を解決することができ、スケーラビリティに優れるという利点を有する。
【００３５】
（実施例４）
図８を用いて、本発明の実施例４に係る、光導波路基板に設置されたλ無依存ＶＯＡについて説明する。図８は、本発明の実施例４に係るλ無依存ＶＯＡ８４０の構成を例示する図である。上述したように、図８において、入力群８１０から入力されたＷＤＭ信号は、計測部８０１によって利得が計測され、λ無依存ＶＯＡ８４０1〜８４０3を経由してＳＢＴ素子８５３へと入射する。
【００３６】
図９は、λ無依存ＶＯＡ８４０1〜８４０3の構成の具体例を示す。図９には、２つの方向性結合器８４１及び８４２と、２つの方向性結合器８４１及び８４２に挟まれたアーム導波路８４３1及び８４３2と、アーム導波路８４３1上に装荷された位相シフタ８４４とを含むマッハツェンダ型の減衰器で構成されたλ無依存ＶＯＡ８４０が示されている。
【００３７】
図９に示すマッハツェンダ型の減衰器では、位相シフタ８４４によりアーム導波路８４３1及び８４３2間に位相差を設定することで、可変の光減衰が達成される。また、アーム導波路８４３1及び８４３2の長さを等長もしくは信号波長の数倍程度とすることで、信号波長帯域内で波長依存性のない光減衰器を実現できる。
【００３８】
実施例４に係る光信号処理装置によると、コア間利得偏差補償に要求される高速なＶＯＡを適用することができる。実施例３で説明したように、λ依存ＶＯＡは、ＬＣＯＳ素子をスイッチングエンジンに用いた波長選択スイッチなどの波長依存の減衰機能を用いることが好適であるが、ＬＣＯＳ素子の応答は数１００ｍｓ〜数ｓと遅いことが知られている。
【００３９】
一方、コア間利得偏差は、利得を付与する一括励起ＥＤＦＡにおける励起光の励振状態によって変化する。励起光の励振状態の変動はおおよそ数ｍｓ〜数十ｍｓ程度であるため、応答の遅いＬＣＯＳ素子ではレベル変動に追従できない。したがって、コア間利得偏差を補償するλ無依存ＶＯＡとして、例えば数ｍｓの応答特性を持つ石英ＰＬＣ上に形成された、図９に示されるようなマッハツェンダ型のＶＯＡなどを用いることでダイナミックな補償も可能になる。
【００４０】
なお、図９では、アーム導波路５４３1上に位相シフタ５４４を装荷した例を示したが、アーム導波路５４３2上又は両アーム導波路上に位相シフタを設けるように構成してもよい。
【００４１】
また、光導波路基板５５０としては、石英系光導波路、ポリマー導波路、ニオブ酸リチウム導波路、ＩｎＰなどの半導体導波路を用いることができる。石英系光導波路の場合は熱光学効果による位相シフタ、ポリマー導波路の場合は熱光学効果もしくは電気光学効果による位相シフタ、ニオブ酸リチウム導波路の場合は熱光学効果もしくは電気光学効果による位相シフタ、半導体導波路の場合は熱光学効果もしくは電気光学効果による位相シフタを用いることができる。また、半導体導波路の場合はＥＡ（Electro Abosorption）による減衰器を用いることもできる。
【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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【図８】
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【図９】
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