(57)【要約】【課題】他の光送信モジュールからの光の伝送特性に影響を与えずに波長の調整が可能な光送信モジュール、光送信機、及び光通信システムを提供すること。【解決手段】本発明では、光送信モジュール１００のレーザダイオード（ＬＤ）１１０から出力される光の波長を調整する場合、制御手段１５０が、ＬＤの発光をレーザ駆動手段１３０により停止させ、波長調整要求指示により要求されている波長にＬＤの波長を波長調整手段１４０により調整させた後に、レーザ駆動手段によりＬＤを発光させる。そのため、波長の調整過程においては、ＬＤは発光していない。従って、他の光送信モジュールから出力されている光の伝送特性に影響を与えずに光送信モジュールから出力される光の波長を調整することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力可能な複数の波長の中から何れかの波長の光を出力するように調整され、調整された波長の光を出力することができるレーザダイオードと、
前記レーザダイオードの発光を制御するレーザ駆動手段と、
前記レーザダイオードから出力される光の波長を調整する波長調整手段と、
前記レーザダイオードから出力される光の波長を調整する旨の波長調整要求指示に基づいて前記レーザ駆動手段により前記レーザダイオードの発光を停止させ、前記波長調整要求指示により要求されている波長に前記レーザダイオードから出力される波長を前記波長調整手段により調整した後に、前記レーザ駆動手段により前記レーザダイオードを発光させる制御手段と、
を備えることを特徴とする光送信モジュール。
【請求項２】
前記制御手段が、前記波長調整要求指示により要求されている波長に前記レーザダイオードから出力される波長を前記波長調整手段により調整し、前記波長調整要求指示により要求されている波長に前記レーザダイオードから出力される波長が調整されたことを確認した後に、前記レーザ駆動手段により前記レーザダイオードを発光させることを特徴とする請求項１記載の光送信モジュール。
【請求項３】
複数の請求項１記載の光送信モジュールと、
前記光送信モジュールから出力される光の波長を調整する旨の波長調整要求指示を前記光送信モジュールに送信し、複数の前記光送信モジュールが相互に異なる波長の光を出力するように制御する上位制御ユニットと、
複数の前記光送信モジュールから夫々出力された相互に異なる波長の光を合波して出力する光合波器と、
を備えることを特徴とする光送信機。
【請求項４】
請求項３記載の光送信機と、
前記光送信機から出力された光を伝送する光伝送路と、
前記光送信機から出力され前記光伝送路により伝送された光を受信する光受信機と、
を備えることを特徴とする光通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光送信モジュール、光送信機、及び光通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光通信システムは、光を出力する光送信機と、その光を伝送する光伝送路と、この伝送路により伝送されてきた光を受ける光受信機とから構成される。このような光通信システムが、例えば、波長分割多重光通信システムである場合、その光通信システムで用いられる光送信機は、相互に異なる波長の光を出力する複数の光送信モジュールを有し、夫々の光送信モジュールからの光を合波して出力するようになっている。この光送信機に含まれる光送信モジュールとしては、複数波長の中から１つの波長を選択し、その選択された波長の光を出力する方式が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような複数波長の中から１つの波長を選択する光送信モジュールから構成される光送信機では、１つの光送信モジュールの波長を他の波長に調整する際に、他の光送信モジュールから出力されている波長を経て他の波長に調整すると、次のような問題が生じる。
【０００４】
即ち、光送信機では複数の光送信モジュールから異なる波長の光を出力して、多重化して光伝送路で伝送しているため、波長を調整する際に他の光送信モジュールから出力されている波長を経てしまうと、その他の光送信モジュールから出力されている波長の光の伝送特性に影響を与える。
【０００５】
本発明は上記問題点を解消するためになされたものであり、その目的は、他の光送信モジュールからの光の伝送特性に影響を与えずに波長の調整が可能な光送信モジュール、光送信機、及び光通信システムを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る光送信モジュールは、出力可能な複数の波長の中から何れかの波長の光を出力するように調整され、調整された波長の光を出力することができるレーザダイオードと、レーザダイオードの発光を制御するレーザ駆動手段と、レーザダイオードから出力される光の波長を調整する波長調整手段と、レーザダイオードから出力される光の波長を調整する旨の波長調整要求指示に基づいてレーザ駆動手段によりレーザダイオードの発光を停止させ、波長調整要求指示により要求されている波長にレーザダイオードから出力される波長を波長調整手段により調整した後に、レーザ駆動手段によりレーザダイオードを発光させる制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
上述したような光送信モジュールでは、レーザダイオードから出力される光の波長を調整する際に、制御手段が、レーザ駆動手段にレーザダイオードの発光を停止させ、波長調整要求指示により要求されている波長にレーザダイオードから出力される波長を波長調整手段に調整させた後に、レーザ駆動手段にレーザダイオードを発光させる。そのため、波長を調整している間にレーザダイオードから光が出力されることがない。従って、例えば、他の光送信モジュールと共に使用される場合でも、波長の調整をする際に、他の光送信モジュールから出力されている光に影響を与えずに波長の調整をすることができる。
【０００８】
また、上記制御手段が、波長調整要求指示により要求されている波長にレーザダイオードから出力される波長を波長調整手段により調整し、波長調整要求指示により要求されている波長にレーザダイオードから出力される波長が調整されたことを確認した後に、レーザ駆動手段によりレーザダイオードを発光させることも望ましい。この場合には、波長調整手段によりレーザダイオードの波長が調整されたことを制御手段が確認した後に、その調整された波長の光がレーザダイオードから出力される。
【０００９】
また、本発明は、以下の特徴を有した光送信機にも係る。即ち、本発明に係る光送信機は、上述した光送信モジュールと、その光送信モジュールから出力される光の波長を調整する旨の波長調整要求指示を光送信モジュールに送信し、複数の光送信モジュールが相互に異なる波長の光を出力するように制御する上位制御ユニットと、複数の光送信モジュールから夫々出力された相互に異なる波長の光を合波して出力する光合波器と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
このような光送信機では、上位制御ユニットから各光送信モジュールに波長調整要求指示が送信され、各光送信モジュールがその指示に応じて出力する波長を調整することにより、複数の光送信モジュールが相互に異なる波長の光を出力できる。そして、各光送信モジュールから出力された光は合波器で合波されて出力される。上述したように、光送信モジュールが波長を調整する際には、波長を調整する過程においてレーザダイオードは発光していないため、他の光モジュールから出力されている光と同じ波長の光を出力することはない。従って、他の光送信モジュールから出力される光の伝送特性に影響を与えることがない。
【００１１】
更に、本発明は、上述した光送信機と、光送信機から出力された光を伝送する光伝送路と、光送信機から出力され光伝送路により伝送された光を受信する光受信機と、を備えることを特徴とする光通信システムにも係る。
【００１２】
このような光通信システムでは、上述した光送信モジュールを有した光送信機を用いていており、各光送信モジュールが出力している光の波長を調整する場合でも他の光送信モジュールから出力されている光の伝送特性には影響を与えないため、安定した光通信が可能である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係る光通信システムの概略構成図である。
【００１４】
光通信システム１は、光送信機１０と、光伝送路２０と、光受信機３０とから構成される。
【００１５】
光送信機１０は、上位制御ユニットであるＣＰＵ１１と、２つの光送信モジュール１２ａ，１２ｂと、光合波器１３とを有する。
【００１６】
ＣＰＵ１１は、光送信モジュール１２ａ，１２ｂから出力される光の波長を調整する旨の波長調整要求指示を光送信モジュール１２ａ，１２ｂに送信し、光送信モジュール１２ａ，１２ｂから相互に異なる波長の光を出力するように制御する。また、ＣＰＵ１１は、波長調整要求指示の他に、例えば送信すべきデータ信号を光送信モジュール１２ａ，１２ｂに入力する。
【００１７】
光送信モジュール１２ａ，１２ｂは、出力可能な複数の波長の光の中から調整された波長の光を出力可能であって、ＣＰＵ１１からの波長調整要求指示に基づいて出力すべき光の波長を調整すると共に、ＣＰＵ１１から入力された送信すべきデータ信号に応じて変調された光を出力する。
【００１８】
光合波器１３は、光送信モジュール１２ａ，１２ｂから夫々出力された相互に異なる波長の光を合波して光伝送路２０に出力する。
【００１９】
光伝送路２０は、光送信機１０から出力された光を伝送する。光伝送路２０としては、例えば、光ファイバが用いられる。
【００２０】
光受信機３０は、光分波器３１と光受信モジュール３２ａ，３２ｂとを有する。光分波器３１は、光伝送路２０により伝送された光を分波する。光受信モジュール３２ａ，３２ｂは、光分波器３１で分波された光を受けて、電気信号に変換する。
【００２１】
図２は、本実施形態における光送信モジュール１２ａ，１２ｂが出力可能な光の波長の配列関係を示す図である。光送信モジュール１２ａ，１２ｂは、夫々３つの波長λ１、λ２、λ３の光を出力することができる。図２では、波長λ１の光は光送信モジュール１２ａから出力され、波長λ２の光は光送信モジュール１２ｂから出力されているものとする。
【００２２】
本実施形態では、図２において光送信モジュール１２ａにより出力される光の波長を波長λ１から波長λ３に調整する場合に、光送信モジュール１２ｂから出力されている波長λ２の光の伝送特性に影響を与えずに波長の調整ができる。
【００２３】
図３に、光送信モジュール１００の構成図を示す。光送信モジュール１００は、図１の光送信モジュール１２ａ，１２ｂと同等である。
【００２４】
光送信モジュール１００は、レーザダイオード（以下、「ＬＤ」ともいう）１１０と、モニタ手段１２０と、レーザ駆動手段１３０と、波長調整手段１４０と、ＣＰＵ１５０と、端子１６０〜１７２と、を有する。
【００２５】
ＬＤ１１０は、波長λ１、λ２、λ３の光を出力することが可能であって、波長λ１、λ２、λ３の光の中から何れかの波長の光を出力するように調整され、その調整された波長の光を出力することができる。ＬＤ１１０としては、例えば、分布帰還型レーザダイオードが用いられる。また、ＬＤ１１０の波長は、ＬＤ１１０の温度を制御することで調整される。
【００２６】
モニタ手段１２０は、ＬＤ１１０の光量をモニタする。モニタ手段１２０としては、例えば、フォトダイオードが用いられる。
【００２７】
レーザ駆動手段１３０は、ＬＤ１１０の発光を制御する。レーザ駆動手段１３０は、ＬＤドライバ１３１と電流制御部１３２とを有する。
【００２８】
ＬＤドライバ１３１は、ＬＤ１１０にバイアス電流及び変調電流を供給してＬＤ１１０を駆動する。ここで、変調電流とは、送信すべきデータ信号に応じてバイアス電流に対して重畳される電流である。また、ＬＤドライバ１３１は、端子１６０〜１６５に接続されており、送信すべきデータ信号等が入力されるようになっている。即ち、端子１６０は、送信すべきデータ信号を入力する。端子１６１は、端子１６０に入力される信号と逆相のデータ信号を入力する。端子１６２は、良好な光出力波形を出力するために使用するクロック信号を入力する。端子１６３は、端子１６２と逆相のクロック信号を入力する。端子１６４は、例えば、コネクタが予期せず抜けた等の異常が発生した場合にＬＤドライバ１３１を強制的に停止させる信号を入力する。端子１６５は、端子１６２，１６３を通して入力されたクロック信号を利用するか否かを選択する信号を入力する。尚、端子１６４，１６５を介して入力される信号は、ＣＰＵ１５０にも入力される。
【００２９】
電流制御部１３２は、モニタ手段１２０に接続されており、モニタ手段１２０によりモニタされたＬＤ１１０の光量に基づいて、ＬＤ１１０の光出力パワー及び消光比が一定になるようにＬＤドライバ１３１よりＬＤ１１０へ供給するべきバイアス電流及び変調電流を制御するものである。また、電流制御部１３２は、ＣＰＵ１５０にも接続されており、ＬＤ１１０を発光させる旨の指示及びＬＤ１１０を消光させる旨の指示をＣＰＵ１５０から受けつけると共に、モニタ手段１２０からのモニタ結果をＣＰＵ１５０に入力する。
【００３０】
波長調整手段１４０は、ＬＤ１１０から出力される光の波長を調整する。上述したようにＬＤ１１０から出力される光の波長はＬＤ１１０の温度を制御することにより調整され、波長調整手段１４０は、温度制御部１４１と、ペルチェ素子１４２と、ペルチェドライバ１４３と、サーミスタ１４４とを有する。
【００３１】
温度制御部１４１は、ＬＤ１１０の温度を制御する。温度制御部１４１は、ＣＰＵ１５０と、ペルチェドライバ１４３と、サーミスタ１４４とに夫々接続されている。
【００３２】
ペルチェ素子１４２は、ペルチェドライバ１４３により駆動され、ＬＤ１１０の温度を変化させる。ペルチェドライバ１４３は、ペルチェ電源（図示しない）に接続されている端子１７２に接続されており、ペルチェ電源から一定の電力が供給される。
【００３３】
サーミスタ１４４は、ＬＤ１１０の温度を測定する。サーミスタ１４４で測定されたＬＤ１１０の温度は、温度制御部１４１に入力される。また、ＬＤ１１０の温度は、温度制御部１４１からＣＰＵ１５０に入力される。
【００３４】
上述した波長調整手段１４０の構成においては、ＣＰＵ１５０と温度制御部１４１が接続されているため、ＣＰＵ１５０で設定されたＬＤ１１０の設定温度を、ＣＰＵ１５０から温度制御部１４１に入力することができる。ＣＰＵ１５０からＬＤ１１０の設定温度が入力された場合、温度制御部１４１は、ペルチェドライバ１４３を介して制御されたペルチェ素子１４２によってＬＤ１１０の温度を変えること、即ち、ＬＤ１１０の出力する光の波長を変えることができる。また、ＬＤ１１０の温度はサーミスタ１４４により測定され、温度制御部１４１とＣＰＵ１５０とに入力することができる。
【００３５】
ＣＰＵ１５０は、光送信モジュール１００の各部を制御する制御手段である。ＣＰＵ１５０は、レーザ駆動手段１３０によりＬＤ１１０の発光を制御すると共に、波長調整手段１４０によりＬＤ１１０の波長を調整する機能を有する。また、温度制御部１４１を介して入力されるサーミスタ１４４により測定されたＬＤ１１０の温度が、ＣＰＵ１５０が設定した温度に調整されたか否か、即ち、ＬＤ１１０から出力される波長が調整すべき波長に調整されたか否かを判定するようになっている。更に、ＣＰＵ１５０は、電流制御部１３２を介して入力されるモニタ手段１２０のモニタ結果によりＬＤ１１０が発光しているか否かを判定する機能を有する。
【００３６】
また、ＣＰＵ１５０は、端子１６６〜１７１に接続されている。端子１６６は、光送信機１０のＣＰＵ１１とＣＰＵ１５０との間の通信に使われるクロック信号の入力に用いられる。端子１６７は、ＣＰＵ１１とＣＰＵ１５０との間の波長調整要求指示等を含むデータ信号の入出力に用いられる。尚、ＣＰＵ１１とＣＰＵ１５０との通信にはシリアル通信が用いられている。また、端子１６８〜１７０は、光送信モジュール１２を特定するアドレスを設定するために用いられる。端子１７１は、ＬＤ１１０から出力すべき波長がずれた場合等の異常が検知された場合に、例えば、ＣＰＵ１１にアラーム信号を送る場合に利用される。
【００３７】
以下、図４を用いてＬＤ１１０が出力する光の波長を波長λ１から波長λ３に調整する場合の手順について説明する。
【００３８】
Ｓ１００において、ＣＰＵ１５０が、ＬＤ１１０が出力している光の波長λ１から波長λ３にＬＤ１１０の出力する光の波長を調整する旨の波長調整要求指示を受けつけると、Ｓ１０１に移行する。Ｓ１０１において、ＣＰＵ１５０は、電流制御部１３２にＬＤ１１０へのバイアス電流及び変調電流の供給を停止する旨の指示を入力し、ＬＤ１１０から出力されている波長λ１の光を消光してＳ１０２に移行する。Ｓ１０２において、ＣＰＵ１５０は、波長調整処理を行う。即ち、波長λ３の光を出力できるＬＤ１１０の温度を設定温度として温度制御部１４１に入力する。温度制御部１４１は、ペルチェ素子１４２を制御してＬＤ１１０の温度を設定温度に調整する。ＬＤ１１０の温度はサーミスタ１４４により測定され、測定された温度は温度制御部１４１を介してＣＰＵ１５０に入力される。そして、ＣＰＵ１５０は、ＬＤ１１０の温度が設定温度に達しているか否かを判定する。
【００３９】
Ｓ１０２の処理が行われている場合において、正常に波長が調整されずに異常が生じた場合（Ｓ１０３で「Ｎ」）には、正常に波長が調整されるまで次のステップに進まず、Ｓ１０３を実行する。
【００４０】
Ｓ１０３で、Ｓ１０２の波長調整処理においてＬＤ１１０から出力される光の波長が調整すべき波長になっている、即ち、正常に波長が調整されたと判定された場合（Ｓ１０３で「Ｙ」）には、Ｓ１０４に移行して電流制御部１３２にＬＤ１１０へバイアス電流及び変調電流の供給をする旨の指示を入力し、ＬＤ１１０を発光させる。
【００４１】
上述したように、ＬＤ１１０から出力する光の波長を波長λ１から波長λ３に調整する場合には、ＬＤ１１０を消光して波長を調整し、ＬＤ１１０が波長λ３の光を出力することが可能な状態にあることを確認した後に、ＬＤ１１０から波長λ３の光を出力する。
【００４２】
従って、図２で示したように光送信モジュール１２ａが波長λ１の光を出力し、光送信モジュール１２ｂが波長λ２の光を出力している場合に、光送信モジュール１２ａから出力される光の波長を波長λ１から波長λ３に調整しても、波長λ２の光は光送信モジュール１２ａからは出力されない。即ち、他の光送信モジュール１２ｂから出力されている波長λ２の光の伝送特性に影響を与えずに、光送信モジュール１２ａから出力される光の波長を調整することが可能である。このような光送信モジュール１２ａ，１２ｂを有した光送信機１０を備えた光通信システム１では、光送信モジュール１２ａから出力される光の波長を調整する際に他の光送信モジュール１２ｂから出力されている光の伝送特性が影響を受けないため安定した通信が実現できる。
【００４３】
尚、光送信機１０には、２つの光送信モジュールが含まれるとしたが、特に２つに限定する必要はなく、３つ以上でも良い。また、ＬＤ１１０からは３つの波長の光を出力可能としたが、出力可能な波長の数は３つに限る必要はない。
【００４４】
また、光送信モジュール１２を特定するためのアドレスは、端子１６８〜１７０を用いて設定するとしているが、アドレスの設定の仕方は３つの端子を利用する場合に限定する必要はなくアドレスの構成に応じて端子の数を変えても良く、また、端子を利用せずに光送信モジュールのアドレスを設定しても良い。
【００４５】
更にまた、光送信機１０のＣＰＵ１１と光送信モジュール１００のＣＰＵ１５０との間の通信は、シリアル通信としたが、他の通信方式を採用しても良い。
【００４６】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、出力可能な複数の波長の中から何れかの波長の光を出力するように調整する場合に、レーザダイオードの発光を停止し、波長を調整した後に、その調整された波長の光を発光させる。従って、波長を調整する際に、他の光送信モジュールから出力されている光の伝送特性に影響を与えることなく波長の調整をすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】光通信システムの概略構成図である。
【図２】光送信モジュールの出力可能な波長の波長配列を示す図である。
【図３】光送信モジュールの構成を示す構成図である。
【図４】レーザダイオードの波長の調整に係る手順を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１…光通信システム、１０…光送信機、１１…ＣＰＵ（上位制御ユニット），１２ａ，１２ｂ…光送信モジュール、１３…光合波器、２０…光伝送路、３０…光受信機、３１…光分波器、３２ａ，３２ｂ…光受信モジュール、１００…光送信モジュール、１１０…レーザダイオード、１２０…モニタ手段、１３０…レーザ駆動手段、１３１…ＬＤドライバ、１３２…電流制御部、１４０…波長調整手段、１４１…温度制御部、１４２…ペルチェ素子、１４３…ペルチェドライバ、１４４…サーミスタ、１５０…ＣＰＵ（制御手段）、１６０〜１７２…端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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