(57)【要約】【課題】広波長範囲に亘って平坦な強度特性を有する低コストかつ高出力の光源装置を提供する。【解決手段】所定の広波長範囲に亘る光を出射する広帯域光源１１と、入射光の強度を平坦化するレベル平坦化フィルタ１２と、入射光を所定の波長範囲に制限するフィルタ部２０と、入射光の出射光の強度を増幅する光増幅器１３と、入射光を外部に出射する光出射端１４とを備え、広帯域光源１１の出射光をレベル平坦化フィルタ１２とフィルタ部２０と光増幅器１３とで任意の順番で処理して光出射端１４から外部に出射する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の広波長範囲に亘る光を出射する広帯域光源と、入射光の強度を平坦化するレベル平坦化フィルタと、入射光を所定の波長範囲に制限するフィルタ部と、入射光の出射光の強度を増幅する光増幅器と、入射光を外部に出射する光出射端とを備え、
前記広帯域光源の出射光をレベル平坦化フィルタとフィルタ部と光増幅器とで任意の順番で処理して光出射端から外部に出射することを特徴とする光源装置。
【請求項２】
光をレベル平坦化フィルタ、フィルタ部、光増幅器の順番で処理することを特徴とする請求項１記載の光源装置。
【請求項３】
光をフィルタ部、光増幅器、レベル平坦化フィルタの順番で処理することを特徴とする請求項１記載の光源装置。
【請求項４】
レベル平坦化フィルタは、エタロン型光利得等化器やファイバグレーティング型光利得等化器であることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の光源装置。
【請求項５】
フィルタ部は、所定の上限波長以下を透過させるローパスフィルタと、所定の下限波長以上を透過させるハイパスフィルタとから構成されることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の光源装置。
【請求項６】
ローパスフィルタとハイパスフィルタとは、誘電体多層膜に対する光の入射角を変えることによって上限波長及び下限波長を可変する誘電体多層膜フィルタであることを特徴とする請求項５記載の光源装置。
【請求項７】
レベル平坦化フィルタとフィルタ部とを、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ　Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｓｙｓｔｅｍｓ）ミラーアレイを用いてレベル平坦化及び帯域制限を実現する光利得等化・帯域制限器として一体構成することを特徴とする請求項１記載の光源装置。
【請求項８】
広帯域光源は、ＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ　Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ　Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）光源であることを特徴とする請求項１〜７いずれかに記載の光源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光増幅器の特性を評価する際に用いられる光源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の光ファイバ伝送技術の発達に伴い、１本の光ファイバに波長の異なる複数の光信号を多重し、大容量伝送を可能とするＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）伝送が実用化されている。ＷＤＭ信号の通信品質を維持した上で中距離及び長距離間を伝送するためには、その信号を増幅する光増幅器を設ける必要がある。ＷＤＭ伝送路に設けられる光増幅器の特性を評価する場合、使用される波長帯域に亘ってその特性を評価する必要がある。光増幅器の特性の評価は、使用される波長帯域に亘る光信号を光増幅器に入力したときに得られる出力を測定し、例えば各波長毎の利得、雑音指数を求めることにより行う。このため、評価装置は、使用波長帯域に亘って使用条件と等価な光源装置を備えるのが一般的である。
【０００３】
図２２は、上述した評価装置が備える光源装置の構成図である。この図において、符号３０は、評価装置５０が備える光源装置である。この光源装置３０は、レーザ光源３１ａ〜３１ｎを備えている。これらのレーザ光源３１ａ〜３１ｎの発振波長は、評価対象となる光増幅器（図省略）が設置される伝送路のＷＤＭ信号と同じ波長に設定される。例えば、１５４０ｎｍ〜１５５５ｎｍの範囲内において、所定の波長間隔を持った波長に設定される。
【０００４】
また、符号３２ａ〜３２ｎは、各レーザ光源３１ａ〜３１ｎに対応づけて設けられた光可変減衰器である。これらの光可変減衰器３２ａ〜３２ｎは、対応づけられた各レーザ光源３１ａ〜３１ｎの光出力強度を一定に制御するために用いられる。光減衰器３２ａ〜３２ｎの出力光は、合波器３３に入力されて合波される。なお、各レーザ光源３１ａ〜３１ｎ、各光減衰器３２ａ〜３２ｎ及び合波器３３の間は、光ファイバ等の光伝送路により相互接続されている。
【０００５】
図２３は、上記合波器３３の出力光スペクトラムを示す図である。図示したように、合波器３３の出力光は、レーザ光源３１ａ〜３１ｎを合波したものであり、その波長間隔は等間隔となっている。また、各レーザ光源３１ａ〜３１ｎは、各々に対応づけられた光可変減衰器３２ａ〜３２ｎにより出力レベルが一定になるように調整されているため、合波器３３の出力の各光スペクトラムのピーク光強度はほぼ一定となっている。
【０００６】
図２２に戻り、合波器３３の出力光は光減衰器４０に接続され、当該光減衰器４０の出力光は評価装置５０に接続されている。光減衰器４０は、合波器３３の出力光の光強度を全波長範囲に亘って可変するために用いられる。これは、評価装置５０にて光増幅器の特性を測定する際に、光増幅器に入力する光源の光パワーを可変させて評価を行う必要があるためである。なお、上記合波器３３、光減衰器４０及び評価装置５０も光ファイバ等の伝送路によって接続されている。
【０００７】
以上のように、光源装置３０から出力されるレーザ光源を光減衰器４０を経由して評価装置５０に入射させ、この評価装置５０にて評価対象の光増幅器に入力されるレーザ光源の光強度、光増幅器より出力される信号光の光強度及びその際に光増幅器が放出する自然放出光の光強度を測定し、これらの測定結果に基づいて光増幅器は評価される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記光源装置３０では、伝送路で使用される波長数分だけのレーザ光源３１ａ〜３１ｎを用意する必要がある。これらのレーザ光源３１ａ〜３１ｎは発振波長が異なる波長に設定されるため、例えば半導体レーザ等の如く集積化するのは困難であり、単体で使用しなくてはならない。単体のレーザ光源は価格が非常に高いため、使用する波長数が増えるにつれてコストがかかるという問題があった。
【０００９】
また、レーザ光源は、発振波長および出力レベルを安定させるために温度調整回路を個別に設ける必要があるため、さらなる高価格化や装置の大型化を招いていた。また前述したように、各レーザ光源３１ａ〜３１ｎから出力されるレーザの強度を調整する場合には、各々に対応づけられた光減衰器３２ａ〜３２ｎを用いて個別に調整する必要がある。この様に、従来の光源装置３０は、光強度の調整がきわめて煩雑であるという問題があった。この様な背景から、安藤電気では、特願２００１−０６３０３０にて、大幅コストダウンを可能とするとともに、小型且つ簡素である光源装置を提案している。
【００１０】
一方、光増幅器の評価に使用される光源装置には、高レベルの光強度を有することが求められている。特願２００１−０６３０３０で提案した光源装置にてこの要求を満たす場合、光源部の出力光強度が高レベルを有する必要がある。しかし、光源部の出力光強度が高レベルを有していても、レベル平坦化フィルタ及びフィルタ部を通過することにより、光源装置の出力光強度は減衰してしまう。また、フィルタ部の波長範囲を狭くすることにより、光源装置の出力光強度は更に低下し、光増幅器の特性を評価するために必要な出力光強度を満たすことができなくなるという問題がある。
【００１１】
さらに、特願２００１−０６３０３０で提案した光源装置の出力光強度の低下を補うために、光源装置の出力光を光増幅器に入射し、出力光強度を増幅するという方法も考えられるが、増幅された光は光増幅器の利得平坦性の影響を受けてしまうため、出力光のレベル平坦性が劣化し、光増幅器の特性評価に必要なレベル平坦性を満たすことができないという問題が生じる。
【００１２】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、広波長範囲に亘って平坦な強度特性を有する低コストかつ高出力の光源装置を提供する。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、第１の手段として、所定の広波長範囲に亘る光を出射する広帯域光源と、入射光の強度を平坦化するレベル平坦化フィルタと、入射光を所定の波長範囲に制限するフィルタ部と、入射光の出射光の強度を増幅する光増幅器と、入射光を外部に出射する光出射端とを備え、広帯域光源の出射光をレベル平坦化フィルタとフィルタ部と光増幅器とで任意の順番で処理して光出射端から外部に出射するという構成を採用する。
【００１４】
また、第２の手段として、上記第１の手段において、光をレベル平坦化フィルタ、フィルタ部、光増幅器の順番で処理するという構成を採用する。
【００１５】
第３の手段として、上記第１の手段において、光をフィルタ部、光増幅器、レベル平坦化フィルタの順番で処理するという構成を採用する。
【００１６】
第４の手段として、上記第１〜第３いずれかの手段において、レベル平坦化フィルタは、エタロン型光利得等化器やファイバグレーティング型光利得等化器であるという構成を採用する。
【００１７】
第５の手段として、上記第１〜第４いずれかの手段において、フィルタ部は、所定の上限波長以下を透過させるローパスフィルタと、所定の下限波長以上を透過させるハイパスフィルタとから構成されるという構成を採用する。
【００１８】
第６の手段として、上記第５の手段において、ローパスフィルタとハイパスフィルタとは、誘電体多層膜に対する光の入射角を変えることによって上限波長及び下限波長を可変する誘電体多層膜フィルタであるという構成を採用する。
【００１９】
第７の手段として、上記第１の手段において、レベル平坦化フィルタとフィルタ部とを、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ　Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｓｙｓｔｅｍｓ）ミラーアレイを用いてレベル平坦化及び帯域制限を実現する光利得等化・帯域制限器として一体構成するという構成を採用する。
【００２０】
第８の手段として、上記第１〜第７いずれかの手段において、広帯域光源は、ＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ　Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ　Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）光源であるという構成を採用する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係わる光源装置の一実施形態について説明する。なお、本実施形態は、光増幅器の特性を評価する評価装置に備えられる光源装置に関するものであるが、本発明は、このような光増幅器の評価に用いる場合のみならず、種々の用途の光源として用いることが可能なものである。
【００２２】
また、本実施形態では、評価対象の光増幅器がＣ−ＢＡＮＤ（１５３０ｎｍ〜１５６５ｎｍ）において、１００ＧＨｚ（０．８ｎｍ）間隔で３２チャネル分、又は５０ＧＨｚ（０．４ｎｍ）間隔で６４チャネル分の波長帯域（波長帯域１５４０〜１５５５ｎｍ）以上の波長帯域における波長多重光を増幅する際に用いられているとする。このため、本実施形態の光源装置は、１５３０ｎｍ〜１５６５ｎｍの波長範囲において、光強度のレベル平坦度が波長帯域に亘って±１ｄＢ以内の光源装置を提供する場合を想定している。
【００２３】
さらに、本実施形態の光源装置は、上記波長範囲の短波長側において１５３０〜１５４０ｎｍの範囲で遮断波長を可変することができ、また上記波長範囲の長波長側において、１５５５〜１５６５ｎｍの範囲で遮断波長を可変することができるものを想定している。尚、以下の説明では、上記の波長範囲の短波長側の波長（１５３０ｎｍ）をλｍｉｎとし、長波長側の波長（１５６５ｎｍ）をλｍａｘとする。
【００２４】
［第１実施形態］
さて、図１は、本発明の第１実施形態に係わる光源装置の構成を示す機能ブロック図である。この図に示したように、本光源装置は、広帯域光源１１とレベル平坦化フィルタ１２とフィルタ部２０と光増幅器１３と光出射端１４とから構成される。
【００２５】
広帯域光源１１は、所定の波長範囲に亘る光信号を光ファイバ等の光伝送路によって接続されたレベル平坦化フィルタ１２に出力する。この広帯域光源１１としては、ＡＳＥ（自然放出光：Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ　Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ　Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）光源等の広波長範囲に亘って光出力を有する光源が使用される。
【００２６】
レベル平坦化フィルタ１２は、上記波長範囲に亘る光信号のレベルを平坦化してフィルタ部２０に出力する。広帯域光源１１から出射される光の光強度は波長依存性を有するので、レベル平坦化フィルタ１２は、光強度の波長依存性を緩和してほぼ波長無依存とするものである。さらに、レベル平坦化フィルタ１２は、上記広帯域光源１１、フィルタ部２０及び光増幅器１３等、本光源装置を構成する各構成要素が有する光強度の波長依存性を考慮し、光出射端１４より光源装置の外部に出射される出力光の光強度を任意の波長範囲において平坦化するように設計される。このようなレベル平坦化フィルタ１２には、例えばエタロン型光利得等化器やファイバグレーティング型光利得等化器等を用いることができる。
【００２７】
フィルタ部２０は、出力波長範囲をさらに制限して光増幅器１３に出力する。このフィルタ部２０は、透過上限波長を可変設定可能なローパスフィルタ２１と透過下限波長を可変設定可能なハイパスフィルタ２２とから構成されている。このようなローパスフィルタ２１及びハイパスフィルタ２２から構成されたフィルタ部２０は、透過帯域を可変設定可能なバンドパスフィルタである。
【００２８】
上記ローパスフィルタ２１及びハイパスフィルタ２２は誘電体多層膜フィルタを備え、レベル平坦化フィルタ１２から出射された光の入射角を可変することができるよう構成されている。すなわち、フィルタ部２０は、レベル平坦化フィルタ１２から入射される光の入射角を可変することにより、透過上限波長及び透過下限波長を可変する。通常、入射光に対して誘電体多層膜フィルタを傾斜させると、遮断波長が短波長側にシフトする。
【００２９】
図２は、上記ローパスフィルタ２１の透過特性の一例を示す図である。この図において、実線ｔ１は、遮断波長がλｍａｘに設定されているとき（光が誘電体多層膜フィルタに垂直入射する場合）の透過特性を示し、破線ｔ２は、遮断波長を１０ｎｍだけ可変させて１５５５ｎｍに設定したときの透過特性を示している。このような透過特性ｔ１及び透過特性ｔ２の何れも透過率が十分に大きく３０ｄＢ以上に設定される。なお、ローパスフィルタ２１としては、挿入損失の平坦度が良好なもの（例えば、±０．５ｄＢ以下）が用いられる。
【００３０】
図３は、上記ハイパスフィルタ２２の透過特性の一例を示す図である。この図において、実線ｔ３は、遮断波長が１５４０ｎｍに設定されているとき（光が垂直入射する場合）の透過特性を示し、破線ｔ４は、遮断波長を１０ｎｍだけ可変させてλｍｉｎに設定したときの透過特性を示している。このハイパスフィルタ２２は、上記ローパスフィルタ２１と同様に透過特性ｔ３及び透過特性ｔ４の何れも透過率が十分に大きく３０ｄＢ以上に設定される。なお、ハイパスフィルタ２２としては、挿入損失平坦度が良好なもの（例えば、±０．５ｄＢ以下）が用いられる。
【００３１】
さらに、図４は、フィルタ部２０の透過特性の一例を示す図である。この図に示すように、本フィルタ部２０の特性は、図２に示したローパスフィルタ２１の透過特性と図３に示したハイパスフィルタ２２の透過特性とを反映したものとなっている。図４において、実線ｔ１０は、入射光に対してローパスフィルタ２１内の誘電体多層膜フィルタを傾斜させると共にハイパスフィルタ２２内の誘電体多層膜フィルタに光を垂直入射させた場合における透過特性を示している。この場合、フィルタ部２０の透過波長範囲は、１５４０〜１５５５ｎｍとなる。
【００３２】
また、破線ｔ１１は、入射光に対してハイパスフィルタ２２内の誘電体多層膜フィルタを傾斜させると共に、ローパスフィルタ２１内の誘電体多層膜フィルタに光を垂直入射させた場合における透過特性を示している。この場合、フィルタ部２０の透過波長範囲は、１５３０〜１５６５ｎｍとなる。このように、ローパスフィルタ２１またはハイパスフィルタ２２内の誘電体多層膜フィルタを入射光に対して傾斜させることにより透過上限波長または透過下限波長を可変することにより、フィルタ部２０の透過波長範囲を可変設定することができる。
【００３３】
光増幅器１３は、このようなフィルタ部２０から入力された光を光増幅器の評価に必要な光強度まで増幅して光出射端１４に出力する。この光増幅器１３には、ＥＤＦＡ（Ｅｒｂｉｕｍ　Ｄｏｐｅｄ　Ｆｉｂｅｒ　Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）等の光信号を電気に変換することなく光信号のままで増幅再生する光増幅器が使用される。光増幅器１３の出力光は、光出射端１４を経由して外部に出射される。
【００３４】
次に、このように構成された光源装置の動作について、図５及び図６を参照して詳しく説明する。
【００３５】
図５は、本光源装置の各部における光スペクトラムの一例を示す図であり、（ａ）は広帯域光源１１から出射される光の光スペクトラム、（ｂ）はレベル平坦化フィルタ１２から出射される光の光スペクトラム、（ｃ）はローパスフィルタ２１から出射される光の光スペクトラム、（ｄ）はフィルタ部２０から出射される光の光スペクトラム、（ｅ）は出射端１４から外部に出射される光の光スペクトラムをそれぞれ示している。
【００３６】
図５（ａ）に示すように、広帯域光源１１から出射される光Ｓ１は、図中の短波長側において光強度が強くなり、光強度が波長依存性を有していることが分かる。広帯域光源１１から射出された光がレベル平坦化フィルタ１２を通過することにより、図５（ｂ）に示すように、光Ｓ２は広帯域光源１１から出射される光の波長範囲内における光強度分布が大幅に変化している。レベル平坦化フィルタ１２は、光出射端１４から外部に出射する光について、フィルタ部２０によって決定された波長範囲内の光強度を平坦化するように設計される。つまり、レベル平坦化フィルタ１２通過後に入射するフィルタ部２０の挿入損失の平坦性及び光増幅器１３の増幅特性を考慮して設計されているため、レベル平坦化フィルタ１２通過直後の光Ｓ２は、波長範囲内のレベルが平坦化されていない。
【００３７】
レベル平坦化フィルタ１２を出射した光Ｓ２はフィルタ部２０内のローパスフィルタ２１に入射するが、この光Ｓ２がローパスフィルタ２１を通過することにより、ローパスフィルタ２１の透過特性に合わせて長波長側が遮断されるため、ローパスフィルタ２１を通過した光Ｓ３の光スペクトラムは、図５（ｃ）に示したスペクトラムとなる。さらに、この光Ｓ３がハイパスフィルタ２２を通過することにより、ハイパスフィルタ２２の透過特性に合わせて短波長側が遮断されるため、最終的にフィルタ部２０から出射される光Ｓ４の光スペクトラムは、図５（ｄ）に示した光スペクトラムとなる。
【００３８】
フィルタ部２０を出射した光Ｓ４は光増幅器１３に入射されるが、光増幅器１３の利得特性は、図６に示すように短波長側において利得が大きくなり、利得が波長依存性を有している。フィルタ部２０を出射した光Ｓ４は、光増幅器１３を透過後に波長範囲における光強度が一定となるように設定されているため、光増幅器１３によって増幅された光Ｓ５の光スペクトラムは、図５（ｅ）のように平坦化されると共に強度が増幅されて、光出射端１４から外部に出射される。このような光Ｓ５は、λｍｉｎ〜λｍａｘの波長範囲においてほぼ一定の光強度であるため、光増幅器の評価用の光源として最適である。
【００３９】
本光源装置によれば、従来の光源装置のように複数の光源を設ける必要がないので、コスト上昇を抑えることができると共に、小型且つ簡素に構成することができる。また、レベル平坦化フィルタ１２を設けることによって光強度を広い波長範囲に亘ってほぼ一定とすることができるため、光強度の調整もきわめて容易に行うことができる。また、光増幅器１３により増幅されるため、光増幅器の評価に必要な高レベルの光を出力することが可能である。
【００４０】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、以下の説明では、上述した第１実施形態と同一の構成要素には、同一符号を付して、その説明を省略する。
【００４１】
図７は、本第２実施形態による光源装置の構成を示す機能ブロック図である。この図に示すように、本光源装置は、上記第１実施形態に係わる光源装置の各構成要素の配置順序を変更したものである。すなわち、本光源装置は、広帯域光源１１から出射される光Ｓ１１をフィルタ部２０に入射し、フィルタ部２０から出射される光Ｓ１３を光増幅器１３に入射し、光増幅器１３から出射される光Ｓ１４をレベル平坦化フィルタ１２に入射し、レベル平坦化フィルタ１２から出射される光Ｓ１５を光出射端１４から外部に出射する。
【００４２】
図８は、本光源装置の各部における光スペクトラムを示す図であり、（ａ）は広帯域光源１１から出射される光の光スペクトラム、（ｂ）はローパスフィルタ２１から出射される光Ｓ１１の光スペクトラム、（ｃ）はフィルタ部２０から出射される光Ｓ１３の光スペクトラム、（ｄ）は光増幅器１３より出力される光パワー増幅後の光Ｓ１４の光スペクトラム、（ｅ）はレベル平坦化フィルタ１２から出射される光Ｓ１５の光スペクトラムをそれぞれ示している。
【００４３】
広帯域光源１１から出射される光Ｓ１１は、図８（ａ）に示すように、短波長側において光強度が強くなり、光強度が波長依存性を有している。この光Ｓ１１がフィルタ部２０内のローパスフィルタ２１を通過することにより、ローパスフィルタ２１の透過特性に合わせて長波長側が遮断されるため、ローパスフィルタ２１から出射された光Ｓ１２の光スペクトラムは、図８（ｂ）に示すスペクトラムとなる。そして、このローパスフィルタ２１の出射光Ｓ１２は、ハイパスフィルタ２２を通過することにより、当該ハイパスフィルタ２２の透過特性に合わせて短波長側が遮断されるため、最終的にフィルタ部２０から出射される光Ｓ１３の光スペクトラムは、図８（ｃ）に示す光スペクトラムとなる。
【００４４】
このフィルタ部２０の出射光Ｓ１３は、光増幅器１３を通過することにより強度増幅された光Ｓ１４となるが、この光Ｓ１４は、図８（ｄ）に示すようにフィルタ部２０によって決定された波長範囲内の光強度が波長依存性を有する。この光Ｓ１４は、レベル平坦化フィルタ１２を通過することにより、フィルタ部２０によって決定された波長範囲内の光強度がほぼ一定である光Ｓ１５となる。この光Ｓ１５は、図８（ｅ）に示すように、λｍｉｎ〜λｍａｘの波長範囲においてほぼ一定の光強度であるため、光増幅器の評価用の光源として最適である。
【００４５】
本光源装置によれば、従来の光源装置のように複数の光源を設ける必要が無いので、コスト上昇を抑えることができるとともに、小型且つ簡素に構成することができる。また、レベル平坦化フィルタ１２を通過させることにより、出力光を広い波長範囲に亘って光強度をほぼ一定とすることができるため、光強度の調整もきわめて容易に行うことができる。更に、光増幅器１３により増幅されるため、光増幅器の評価に必要な高レベルの光出力を有している。
【００４６】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について説明する。なお、以下の説明では、上述した第１、第２実施形態と同一の構成要素には、同一符号を付して、その説明を省略する。
【００４７】
図９は、本発明の第３実施形態による光源装置の構成を示す機能ブロック図である。この図に示すように、本光源装置は、広帯域光源１１、フィルタ部６０、光増幅器１３及び光出射端１４から構成されている。フィルタ部６０は、上記第１、第２実施形態におけるフィルタ部２０とは構成が全くことなるものであり、以下にその詳細構成を説明する。
【００４８】
図１０は、上記フィルタ部６０の詳細構成図である。すなわち、フィルタ部６０は、光入射端６１、凸レンズ６２、回折格子６３、リシンドリカルレンズ６４、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ　Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｓｙｓｔｅｍｓ）ミラーアレイ６５、凸レンズ６６及び光出射端６７から構成されている。光入射端６１から内部に入射された光Ｓ２１は、凸レンズ６２を透過することにより平行光にとなって、回折格子６２に入射する。回折格子６３は波長により反射角度が変化する性質を持つため、回折格子に反射した光は、波長成分毎に分解されてリシンドリカルレンズ６４に入射する。
【００４９】
リシンドリカルレンズ６４は、図１１に示すように、入射した光線を線状に変化させる性質を持つ。リシンドリカルレンズ６４により線状に変化した光は、ＭＥＭＳミラーアレイ６５に入射する。ＭＥＭＳミラーアレイ６５は、図１２に示すように微小ミラーがアレイ状に配置されたものである。これら微小ミラーは、個々に反射角度を可変させることができるようになっており、当該微小ミラーの反射角度によりＭＥＭＳミラーアレイ６５の反射光が光出射端６７に集光するか否かを制御することができる。リシンドリカルレンズ６４の透過光は、線状となっているため、ＭＥＭＥＳミラーアレイ６５は、横軸方向が波長成分に対応し、縦軸方向では任意の波長成分における光強度の減衰量を調整することが可能となる。よって、ＭＥＭＳミラーアレイ６５の個々の微小ミラーを調整することにより、任意の波長範囲内における遮断波長及び透過特性を自由に可変させることができる。
【００５０】
例えば、図１３に示すように、黒で示した微小ミラーを反射光が光出射端６７に集光しない角度に可変させ、白で示した微小ミラーを反射光が光出射端６７に集光する角度に可変させる。この場合、フィルタ部６０の出力光は、図１４のような透過特性を有し、遮断波長がλａ（λａ≦λｍａｘ）であるローパスフィルタとして機能する。
【００５１】
一方、図１５に示すように、黒で示した微小ミラーを反射光が光出射端６７に集光しない角度に可変させ、白で示した微小ミラーを反射光が光出射端６７に集光する角度に可変させる。この場合、フィルタ部６０の出力光は、図１６のような透過特性を有し、遮断波長がλｂ（λｂ≧λｍｉｎ）であるハイパスフィルタとして機能する。この様にして、ＭＥＭＳミラーアレイの横軸方向にてフィルタ部６０の短波側及び長波側の遮断波長を決定することができる。
【００５２】
さらに、ＭＥＭＳミラーアレイ６５では、縦軸方向の微小ミラーの角度を可変させることにより、各波長成分毎に光強度の減衰量を調整することができる。図１７に示すように、黒で示した微小ミラーを反射光が光出射端６７に集光しない角度に可変させ、白で示した微小ミラーを反射光が光出射端６７に集光する角度に可変させる。この場合、フィルタ部６０の出力光は、図１８に示すような透過特性を持つ。この様に、ＭＥＭＳミラーアレイ６５の個々のミラー角度を可変させることにより、光の波長範囲内における光強度の波長依存特性をも平坦化することができる。
【００５３】
このようなＭＥＭＳミラーアレイ６５によって反射された光は、リシンドリカルレンズ６４を再度透過して回折格子６３に入射する。回折格子６３によって反射された光は、レンズ６６を透過することにより集光され、光出射端６７から出力光Ｓ２２として外部に出射される。そして、上記フィルタ部６０の出力光Ｓ２２は、光増幅器１３に入力されて増幅され、光強度がほぼ平坦な光Ｓ２３として光出射端１４から外部に出射される。
【００５４】
図１９は、本光源装置の各部における光スペクトラムを示す図であり、（ａ）は広帯域光源１１から出射される光Ｓ２１の光スペクトラム、（ｂ）はフィルタ部６０から出射される光Ｓ２２の光スペクトラム、（ｃ）は出射端１４から外部に出射される光Ｓ２３の光スペクトラムをそれぞれ示している。広帯域光源１１の出射光Ｓ２１は、図１９（ａ）に示すように、短波長側において光強度が強くなり、光強度が波長依存性を有している。
【００５５】
この出射光Ｓ２１は、フィルタ部６０を通過することにより光Ｓ２２となるが、この光Ｓ２２は、図１９（ｂ）に示すように波長範囲が制限され、且つ波長範囲内における光強度分布が大幅に変化している。なお、フィルタ部６０は、光出射端１４から外部に出射される光Ｓ２３の光強度が平坦化するように設計される。つまり、フィルタ部６０は、後段に位置する光増幅器１３の増幅特性をも考慮して設計されているため、光Ｓ２２の光スペクトラムは平坦化されていない。
【００５６】
このようなフィルタ部６０の出射光Ｓ２２は、光増幅器１３に入射されて増幅されるが、光増幅器１３の利得特性は、図６に示したように短波長側において利得が大きくなり、利得が波長依存性を有している。フィルタ部６０の出射光Ｓ２２は、光増幅器１３を透過後に波長範囲における光強度一定となるように設定されているため、光増幅器１３によって増幅された光Ｓ２３の光スペクトラムは、図１９（ｃ）に示した光スペクトラムとなる。
【００５７】
すなわち、本光源装置によれば、図１９（ｃ）に示すように、出射光Ｓ２３の光スペクトラムは、λｍｉｎ〜λｍａｘの波長範囲においてほぼ一定の光強度となるので、光増幅器の評価用の光源として最適である。また、従来の光源装置のように、複数の光源を設ける必要が無いので、コスト上昇を抑えることができるとともに、小型且つ簡素に構成することができる。また、フィルタ部６０を通過させることにより、光源装置の出力光の光強度を広い波長範囲に亘ってほぼ一定とすることができるため、光強度の調整もきわめて容易に行うことができる。更に、光増幅器１３により増幅されるため、光増幅器の評価に必要な高レベルの光出力を有している。
【００５８】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態について説明する。なお、以下の説明では、上述した第１〜第３実施形態と同一の構成要素には、同一符号を付して、その説明を省略する。
【００５９】
図２０は、本発明の第４実施形態による光源装置の構成を示す機能ブロック図である。この図に示すように、本光源装置は、上記第３実施形態に係わる光源装置の構成要素の配置順序を変更したものである。すなわち、本光源装置は、広帯域光源１１の出射光Ｓ３１を光増幅器１３に入射し、該光増幅器１３の出射光Ｓ３２をフィルタ部６０に入射し、該フィルタ部６０の出射光Ｓ３３を光出射端１４を介して外部に出射する。
【００６０】
図２１は、本光源装置の各部における光スペクトラムを示す図であり、（ａ）は広帯域光源１１の出射光Ｓ３１の光スペクトラム、（ｂ）は光増幅器１３の出射光Ｓ３２の光スペクトラム、（ｃ）はフィルタ部６０の出射光Ｓ３３の光スペクトラムをそれぞれ示している。広帯域光源１１の出射光Ｓ３１は、図２１（ａ）に示すように、短波長側において光強度が強くなり、光強度が波長依存性を有している。この出射光Ｓ３１は、光増幅器１３を通過することにより増幅された光Ｓ３２となり、フィルタ部６０に入射される。この光増幅器１３の出射光Ｓ３２は、図２１（ｂ）に示すように、光強度が波長依存性を持っている。そして、この出射光Ｓ３２は、フィルタ部６０を通過することにより波長範囲が制限され、且つ任意の波長範囲内の光強度がほぼ一定な光Ｓ３３となる。
【００６１】
すなわち、本光源装置の出射光Ｓ３３は、図２１（ｃ）に示すように、λｍｉｎ〜λｍａｘの波長範囲においてほぼ一定の光強度を示す光スペクトラムとなるので、光増幅器の評価用の光源として最適である。また、従来の光源装置のように、複数の光源を設ける必要が無いので、コスト上昇を抑えることができるとともに、小型且つ簡素に構成することができる。また、フィルタ部６０を通過させることにより、光源装置の出力光を広い波長範囲に亘って光強度をほぼ一定とすることができるため、光強度の調整もきわめて容易に行うことができる。さらに、光増幅器１３により増幅されるため、光増幅器の評価に必要な高レベルの光出力を有している。
【００６２】
なお、本発明は上記各実施形態に制限されることなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
（１）上記各実施形態では、評価対象の光増幅器がＣ−ＢＡＮＤ（１５３０ｎｍ〜１５６５ｎｍ）において、１００ＧＨｚ（０．８ｎｍ）間隔で３２チャネル分、又は５０ＧＨｚ（０．４ｎｍ）間隔で６４チャネル分の波長帯域（波長帯域１５４０〜１５５５ｎｍ）以上の波長帯域における波長多重光を増幅する際に用いられていると仮定したが、これに制限されるものではない。
【００６３】
（２）上記各実施形態では、光源装置が波長範囲の短波長側において１５３０〜１５４０ｎｍの範囲で遮断波長を可変することができ、更に、上記波長範囲の長波長側において、１５５５〜１５６５ｎｍの範囲で遮断波長を可変することができるものと仮定したが、これに制限されるものではない。
【００６４】
（３）上記各実施形態では、広帯域光源１１がＡＳＥ光源である場合を例に挙げて説明したが、他の広帯域光源を用いても良い。
（４）上記各実施形態では、光増幅器１３がＥＤＦＡである場合を例に挙げて説明したが、半導体増幅器などの他の光増幅器を用いても良い。
【００６５】
（５）上記第１及び第２実施形態では、ローパスフィルタ２１及びハイパスフィルタ２２が誘電体多層膜フィルタを備える場合を例に挙げて説明したが、所望のフィルタ特性が得られるのであれば金属膜等であっても良く、必ずしも誘電体多層膜フィルタを備える必要はない。
【００６６】
（６）上記第３及び第４実施形態では、フィルタ部６０が光入射端６１と、凸レンズ６２と、回折格子６３と、リシンドリカルレンズ６４と、ＭＥＭＳミラーアレイ６５と、凸レンズ６６と、光出射端６７を備えている場合を例に挙げて説明したが、所望のフィルタ特性が得られるのであれば、他のフィルタを用いても良い。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、所定の広波長範囲に亘る光を出射する広帯域光源と、入射光の強度を平坦化するレベル平坦化フィルタと、入射光を所定の波長範囲に制限するフィルタ部と、入射光の出射光の強度を増幅する光増幅器と、入射光を外部に出射する光出射端とを備え、広帯域光源の出射光をレベル平坦化フィルタとフィルタ部と光増幅器とで任意の順番で処理して光出射端から外部に出射するので、従来の光源装置のように複数の光源を設ける必要がなく、したがって広波長範囲に亘って平坦な強度特性を有する低コストかつ高出力の光源装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係わる光源装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態におけるローパスフィルタ２１の透過特性を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態におけるハイパスフィルタ２２の透過特性を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態におけるフィルタ部２０の透過特性を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態における各部の光スペクトラムを示す図であり、（ａ）は広帯域光源１１から出射される光の光スペクトラム、（ｂ）はレベル平坦化フィルタ１２から射出される光の光スペクトラム、（ｃ）はローパスフィルタ２１から出射される光の光スペクトラム、（ｄ）はフィルタ部２０から出射される光の光スペクトラム、（ｅ）は出射端１４から外部に出射される光の光スペクトラムをそれぞれ示している。
【図６】本発明の第１実施形態における光増幅器１３の波長帯域内における利得特性を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係わる光源装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図８】本発明の第２実施形態における各部の光スペクトラムを示す図であり、（ａ）は広帯域光源１１から出射される光の光スペクトラム、（ｂ）はローパスフィルタ２１から出射される光の光スペクトラム、（ｃ）はフィルタ部２０から出射される光の光スペクトラム、（ｄ）は光増幅器１３から出射される光の光スペクトラム、（ｅ）は出射端１４から外部に出射される光の光スペクトラムをそれぞれ示している。
【図９】本発明の第３実施形態に係わる光源装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図１０】本発明の第３実施形態におけるフィルタ部６０の構成を示す図である。
【図１１】本発明の第３実施形態におけるリシンドリカルレンズ６４の透過特性を示す図である。
【図１２】本発明の第３実施形態におけるＭＥＭＳミラーアレイ６５の構成を示す図である。
【図１３】本発明の第３実施形態におけるＭＥＭＳミラーアレイ６５をローパスフィルタとして用いる場合のミラー制御方法を示す図である。
【図１４】本発明の第３実施形態におけるＭＥＭＳミラーアレイ６５をローパスフィルタとして用いる場合の透過特性を示す図である。
【図１５】本発明の第３実施形態におけるＭＥＭＳミラーアレイ６５をハイパスフィルタとして用いる場合のミラー制御方法を示す図である。
【図１６】本発明の第３実施形態におけるＭＥＭＳミラーアレイ６５をハイパスフィルタとして用いる場合の透過特性を示す図である。
【図１７】本発明の第３実施形態におけるフィルタ部６０の出力光の波長範囲内における光強度を変化させる場合のＭＥＭＳミラーアレイ６５の制御方法を示す図である。
【図１８】本発明の第３実施形態におけるフィルタ部６０の透過特性を示す図である。
【図１９】本発明の第３実施形態における各部の光スペクトラムを示す図であり、（ａ）は広帯域光源１１から出射される光の光スペクトラム、（ｂ）はフィルタ部６０から出射される光の光スペクトラム、（ｃ）は出射端１４から外部に出射される光の光スペクトラムをそれぞれ示している。
【図２０】本発明の第４実施形態に係わる光源装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図２１】本発明の第４実施形態における各部の光スペクトラムを示す図であり、（ａ）は広帯域光源１１から出射される光の光スペクトラム、（ｂ）は光増幅器１３より出力される光パワー増幅後の光スペクトラム、（ｃ）は出射端１４から外部に出射される光の光スペクトラムをそれぞれ示している。
【図２２】従来の光源装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図２３】従来の光源装置における合波器３３の出力の光スペクトラムを示す図である。
【符号の説明】
１１……広帯域光源
１２……レベル平坦化フィルタ
１３……光増幅器
１４……光出射端
２０……フィルタ部
２１……ローパスフィルタ
２２……ハイパスフィルタ
３０……従来の光源装置
３１ａ〜３１ｎ……レーザ光源
３２ａ〜３２ｎ……光減衰器
３３……合波器
４０……光減衰器
５０……評価装置
６０……フィルタ部
６１……光入射端
６２……凸レンズ
６３……回折格子
６４……リシンドリカルレンズ
６５……ＭＥＭＳミラーアレイ
６６……凸レンズ
６７……光出射端
【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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【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１５】
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【図１６】
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【図１７】
2004095840.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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