(57)【要約】【課題】２つ以上の発光素子を同時に発光させても、各々の発光素子の波長を受光する受光素子を別々に設けずに各々の光源の安定化を得ることができ、回路規模の小さい多波長光源を提供する。【解決手段】互いに異なる波長の光を発生させる複数の発光手段１０２、１０７、１１２と、複数の発光手段からの光を合波する光合波手段１１７と、光合波手段からの光を分岐する光分岐手段１１８と、光分岐手段によって分岐された一方の光のうち、特定の波長の光を選択的に取り出す光選択手段１１９と、光選択手段によって取り出された特定の波長の光を受光して電気信号に変換する受光手段１２０と、受光手段からの電気信号に基づいて特定の波長の光を発生させる発光手段の出力を制御する制御手段１２４とを備える多波長光源１０１。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる波長の光を発生させる複数の発光手段と、
該複数の発光手段からの光を合波する光合波手段と、
該光合波手段からの光を分岐する光分岐手段と、
該光分岐手段によって分岐された一方の光のうち、特定の波長の光を選択的に取り出す光選択手段と、
該光選択手段によって取り出された特定の波長の光を受光して電気信号に変換する受光手段と、
該受光手段からの電気信号に基づいて前記特定の波長の光を発生させる発光手段の出力を制御する制御手段とを備えることを特徴とする多波長光源。
【請求項２】
前記複数の発光手段の各々の温度を測定する測定手段を備え、前記制御手段は、前記測定手段によって測定された発光手段の温度が所定の温度となるように制御することを特徴とする請求項１記載の多波長光源。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多波長光源に関し、特に、複数の波長の光を安定して出力する多波長光源に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の波長の光を出力可能な安定化光源の従来例として、特開平８−１３０３３９号公報に記載の安定化光源は、第１及び第２の発光素子を駆動回路で各々駆動して異なる波長の光を発生し、この光を、光ファイバ、レンズを介してＷＤＭ分岐部に入射し、該入射光を各々の波長によって異なる分岐比で分岐し、出力用光ファイバから光出力として出射するとともに、ＷＤＭ分岐部で分岐された光出力の一部をレンズを介して受光素子で受光し、受光信号をアンプを介して比較器で基準電圧と比較し、この比較結果に基づいて駆動回路をフィードバック制御して各出力光を安定化させている。
【０００３】
また、特開平１０−１７３６０３号公報に記載の波長安定化装置は、ｎ波長からなる入力波長分割多重光について光スイッチによる２チャンネル切替を行い、入力波長分割多重光の各波長の周期に一致する波長分離周期を具備し、一方の入力ポートからの入力光の波長分離特性が、当該入力波長分割多重光の各波長の基準波長に対して短波長側にあり、かつ、他方の入力ポートからの入力光の波長分離特性が、当該入力波長分割多重光の各波長の基準波長に対して長波長側にある波長分離手段により、光スイッチ手段の２チャンネルの各出力光をｎ個の出力ポートに波長分離する。また、ｎ個の受光手段が、波長分離手段の各出力ポートからの出力光を受光し、ｎ個の波長誤差検出手段が、ｎ個の受光手段の各出力から、当該入力波長分割多重光の各々に所定の基準波長からの波長誤差を検出し、波長制御手段が、波長誤差検出手段の検出結果である波長誤差信号に従って各波長の光源の発振波長を制御する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特開平８−１３０３３９号公報に記載の安定化光源は、第１の発光素子または第２の発光素子のいずれかを選択的に動作させ、受光素子にて受光した光を、アンプを介して電気信号として比較器において基準電圧と比較し、比較結果に基づいて駆動回路をフィードバック制御して光出力を安定化させているため、第１の発光素子及び第２の発光素子を２つ同時に発光させた場合には、各々の光源の安定化を図ることができないという問題があった。尚、この安定化光源によって、第１の発光素子及び第２の発光素子を同時に発光させて各々の光源の安定化を図るには、第１の発光素子の光を受光する受光素子と、第２の発光素子の光を受光する受光素子とを別々に備えることが必要となる。
【０００５】
一方、特開平１０−１７３６０３号公報に記載の波長安定化装置においては、ｎ波長からなる入力波長分割多重光をｎ個の出力ポートに波長分離し、ｎ個の受光手段を用いて波長分離手段の各出力ポートからの出力光を受光し、ｎ個の波長誤差検出手段がｎ個の受光手段の各出力から、当該入力波長分割多重光の各々に所定の基準波長からの波長誤差を検出し、各波長の光源の発振波長を制御している。この従来の波長安定化装置では、ｎ波の波長分割多重光を安定化させるのにｎ個の受光手段が必要になり、回路規模が大きくなるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、上記従来の安定化光源等における問題点に鑑みてなされたものであって、２つ以上の発光素子を同時に発光させても、各々の発光素子の波長を受光する受光素子を別々に設けずに各々の光源の安定化を得ることができ、回路規模の小さい多波長光源を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、多波長光源であって、互いに異なる波長の光を発生させる複数の発光手段と、該複数の発光手段からの光を合波する光合波手段と、該光合波手段からの光を分岐する光分岐手段と、該光分岐手段によって分岐された一方の光のうち、特定の波長の光を選択的に取り出す光選択手段と、該光選択手段によって取り出された特定の波長の光を受光して電気信号に変換する受光手段と、該受光手段からの電気信号に基づいて前記特定の波長の光を発生させる発光手段の出力を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
そして、請求項１記載の発明によれば、光選択手段によって取り出された特定の波長の光を受光して電気信号に変換する受光手段からの電気信号に基づいて、前記特定の波長の光を発生させる発光手段の出力を制御するため、従来のように各波長毎に受光手段を用意することなく、全ての発光手段を同時に発光させた状態でも各々の光源の安定化を図ることができる。これによって、発光手段の安定化を行うための回路規模を小さくすることができる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の多波長光源において、前記複数の発光手段の各々の温度を測定する測定手段を備え、前記制御手段は、前記測定手段によって測定された発光手段の温度が所定の温度となるように制御することを特徴とする。これによって、各発光手段の温度を所定の温度に維持することができ、発光手段の出力をより安定化させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明にかかる多波長光源の実施の形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１は、本発明にかかる多波長光源の一実施例を示し、この多波長光源１０１は、第１の光波長λ１を発出する発光素子（発光手段）１０２と、第１の発光素子１０２を駆動する駆動回路１０３と、駆動回路１０３に発光素子１０２の駆動電圧を設定するデジタル−アナログ変換器（以下、「Ｄ／Ａ」と略称する）１０４と、発光素子１０２の温度調整制御電圧を設定するＤ／Ａ１０５と、発光素子１０２の温度情報を読み出すためのアナログ−デジタル変換器（以下、「Ａ／Ｄ」と略称する）１０６と、第２の光波長λ２を発出する発光素子１０７と、第２の発光素子１０７を駆動する駆動回路１０８と、駆動回路１０８に発光素子１０７の駆動電圧を設定するＤ／Ａ１０９と、発光素子１０７の温度調整制御電圧を設定するＤ／Ａ１１０と、発光素子１０７の温度情報を読み出すためのＡ／Ｄ１１１と、第ｎの光波長λｎを発出する発光素子１１２と、第ｎの発光素子１１２を駆動する駆動回路１１３と、駆動回路１１３に発光素子１１２の駆動電圧を設定するＤ／Ａ１１４と、発光素子１１２の温度調整制御電圧を設定するＤ／Ａ１１５と、発光素子１１２の温度情報を読み出すためのＡ／Ｄ１１６と、各発光素子からの出力光を合波する光合波手段としての光合波器１１７と、光合波器１１７からの出力光を分岐する光分岐手段としての光カプラ１１８と、光カプラ１１８から分岐された光の波長を選択するための光選択手段としての光フィルタ１１９と、光フィルタ１１９に波長選択制御用のＤ／Ａ１２３と、光フィルタ１１９にて選択された光を電気信号に変換するための受光素子（受光手段）１２０と、受光素子１２０にて受光された信号を電圧変換する受光回路１２１と、電圧変換された情報を読み出すためのＡ／Ｄ１２２と、発光素子及び受光素子からの信号を処理するための制御手段としてのＣＰＵ１２４と、光カプラ１１８にて分岐された光を外部出力させるための光コネクタ１２５とを有する。
【００１２】
ＣＰＵ１２４は、各発光素子の光出力設定及び温度調整制御を行っている。また、光フィルタ１１９に対してモニタしたい波長λｍ（ｍ＝１，２・・・ｎ）の選択をＤ／Ａ１２３にて制御し、光カプラ１１８にて分岐された光合波器１１７からの出力光の特定波長λｍの光を受光素子１２０にて受光し、受光レベルをＡ／Ｄ１２２から得ることができる。受光素子１２０から得られた、選択された波長λｍのモニタレベルから、その波長の光を発出する発光素子の出力をフィードバック制御することで出力光の安定を得ることができる。そして、この波長選択制御を各波長毎に切り替えて順次フィードバック制御を行うことで、複数の波長各々の出力光を安定させることができる。
【００１３】
次に、上記構成を有する多波長光源の動作について、図１を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
本発明にかかる多波長光源１０１のＣＰＵ１２４は、各発光素子の光出力設定及び温度調整制御を行っている。第１の光波長λ１を発出する発光素子１０２は、駆動回路１０３を介して発光素子１０２の駆動及び温度設定、温度モニタを行う。ＣＰＵ１２４は、発光素子１０２に光出力制御を行う場合、駆動電圧をＤ／Ａ１０４に設定する。また、駆動回路１０３からの発光素子１０２の温度モニタ値をＡ／Ｄ１０６を介して温度モニタ情報として得る。ＣＰＵ１２４は、Ａ／Ｄ１０６から得られた発光素子１０２の温度モニタ情報に基づいて発光素子１０２の温度一定制御を行う。ＣＰＵ１２４からの温度制御情報は、Ｄ／Ａ１０５を介して温度制御電圧に変換され、駆動回路１０３から発光素子１０２に設定される。
【００１５】
第２の光波長λ２を発出する発光素子１０７は、駆動回路１０８を介して発光素子１０７の駆動及び温度設定、温度モニタを行う。ＣＰＵ１２４は、発光素子１０７に光出力制御を行う場合、駆動電圧をＤ／Ａ１０９に設定する。また、駆動回路１０８からの発光素子１０７の温度モニタ値をＡ／Ｄ１１１を介して温度モニタ情報として得る。ＣＰＵ１２４は、Ａ／Ｄ１１１から得られた発光素子１０７の温度モニタ情報に基づいて発光素子１０７の温度一定制御を行う。ＣＰＵ１２４からの温度制御情報は、Ｄ／Ａ１１０を介して温度制御電圧に変換され、駆動回路１０８から発光素子１０７に設定される。
【００１６】
第ｎの光波長λｎを発出する発光素子１１２は、駆動回路１１３を介して発光素子１１２の駆動及び温度設定、温度モニタを行う。ＣＰＵ１２４は、発光素子１１２に光出力制御を行う場合、駆動電圧をＤ／Ａ１１４に設定する。また、駆動回路１１３からの発光素子１１２の温度モニタ値をＡ／Ｄ１１６を介して温度モニタ情報として得る。ＣＰＵ１２４は、Ａ／Ｄ１１６から得られた発光素子１１２の温度モニタ情報に基づいて発光素子１１２の温度一定制御を行う。ＣＰＵ１２４からの温度制御情報は、Ｄ／Ａ１１５を介して温度制御電圧に変換され、駆動回路１１３から発光素子１１２に設定される。
【００１７】
発光素子は、出力する波長数分存在し、ｎ波の場合には、ｎ個の発光素子と制御回路を有する。第１番目の発光素子１０２は、第１の光波長λ１の光を発出し、第２番目の発光素子１０７は、第２の光波長λ２の光を発出する。第ｎ番目の発光素子１１２は、第ｎの光波長λｎの光を発出する。発光素子から発出された各波長の光は、光合波器１１７に入力される。光合波器１１７に入力された各波長の光信号は、波長分割多重光として出力される。
【００１８】
光合波器１１７から出力された波長分割多重光は、光カプラ１１８にて分割され、一方は、光コネクタ１２５から外部へ出力される。光カプラ１１８にて分割されたもう一方の光信号は、光フィルタ１１９に入力される。光フィルタ１１９は、ＣＰＵ１２４からＤ／Ａ１２３を介して光波長の選択制御を行う。ＣＰＵ１２４は、光フィルタ１１９に対してモニタしたい光の波長選択をＤ／Ａ１２３にて制御する。光フィルタ１１９にて選択された波長の光は、受光素子１２０に入力され、電気信号に変換される。受光素子１２０にて受光された信号は、受光回路１２１で電圧変換され、Ａ／Ｄ１２２でデジタル処理され、ＣＰＵ１２４に読み取られる。ＣＰＵ１２４にて読み取られた選択波長のモニタレベルから、その波長の光を発出する発光素子の出力をフィードバック制御することで出力光の安定化制御を行う。
【００１９】
ここで、光波長λ２の発光素子１０７の出力安定化制御を行う場合の動作について説明する。
【００２０】
ＣＰＵ１２４は、Ａ／Ｄ１１１から読み出した発光素子１０７の温度モニタ情報に基づいて、温度一定制御をＤ／Ａ１１０から発光素子１１２に対して行う。光波長λ２の光出力をモニタするため、Ｄ／Ａ１２３に光フィルタ１１９の波長選択制御の設定を行い、λ２の波長選択を行う。光フィルタ１１９にて選択された波長λ２の光は、受光素子１２０に入力され、電気信号に変換される。受光回路１２１では、受光素子１２０で変換された電気信号について電流電圧変換処理及び増幅処理を行う。受光回路１２１から出力される電圧信号は、Ａ／Ｄ１２２に入力され、アナログ−デジタル変換される。デジタル処理された信号をＣＰＵ１２４が読み取り、選択された波長λ２の光出力レベルを得ることができる。ＣＰＵ１２４は、得られた波長λ２の光出力レベルに基づいて発光素子１０７の出力レベルを算出し、Ｄ／Ａ１０９に波長λ２の発光素子７の出力レベルを設定する。Ｄ／Ａ１０９に設定された発光素子１０７の制御値は、駆動回路１０８に入力され、発光素子１０７の駆動電流に変換され、発光素子１０７を駆動する。
【００２１】
このように、光フィルタ１１９に対してモニタしたい波長λｍ（ｍ＝１，２・・・ｎ）の選択をＤ／Ａ１２３にて制御し、光カプラ１１８にて分岐された光合波器１１７からの出力光の特定波長λｍの光を受光素子１２０にて受光し、受光レベルをＡ／Ｄ１２２から得ることができる。受光素子１２０から得られた選択された波長λｍのモニタレベルから、その波長の光を発出する発光素子の出力をフィードバック制御することで出力光の安定を得ることができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、２つ以上の発光素子を同時に発光させても、各々の発光素子の波長を受光する受光素子を別々に設けずに各々の光源の安定化を得ることができ、回路規模の小さい多波長光源を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる多波長光源の一実施例を示す構成図である。
【符号の説明】
１０１　多波長光源
１０２　第１の発光素子
１０３　第１の発光素子駆動回路
１０４　第１の発光素子駆動Ｄ／Ａ
１０５　第１の発光素子温度設定Ｄ／Ａ
１０６　第１の発光素子温度Ａ／Ｄ
１０７　第２の発光素子
１０８　第２の発光素子駆動回路
１０９　第２の発光素子駆動Ｄ／Ａ
１１０　第２の発光素子温度設定Ｄ／Ａ
１１１　第２の発光素子温度Ａ／Ｄ
１１２　第ｎの発光素子
１１３　第ｎの発光素子駆動回路
１１４　第ｎの発光素子駆動Ｄ／Ａ
１１５　第ｎの発光素子温度設定Ｄ／Ａ
１１６　第ｎの発光素子温度Ａ／Ｄ
１１７　光合波器
１１８　光カプラ
１１９　光フィルタ
１２０　受光素子
１２１　受光回路
１２２　受光Ａ／Ｄ
１２３　光フィルタ制御Ｄ／Ａ
１２４　ＣＰＵ
１２５　光コネクタ
【図１】
2004014814.tif 000003