(57)【要約】【課題】  クロストークが抑制され低コスト化が可能な光パワーモニタ装置、及び、光パワーモニタ装置を含む光伝送システムを提供すること。【解決手段】  光パワーモニタ装置４２は、波長範囲１５２０〜１６１０ｎｍの波長の信号光を伝送する第１の光導波路９０ａと、第１の光導波路の出力端９３から出力される信号光の光路上に配置され、信号光のうちの一部を反射させ他を透過させる光フィルタ１００ａと、信号光のうち光フィルタを透過し入力端から入力された透過信号光を伝送する第２の光導波路１１０ａと、信号光のうち光フィルタによって反射された反射信号光のパワーを検出する受光素子１２０ａとを備える。また、光パワーモニタ装置４２において、反射信号光のエネルギーのうち第１の光導波路と交差する反射信号光のエネルギーの割合は２０％以下である。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長範囲１５２０〜１６１０ｎｍの何れかの波長の信号光を伝送する第１の光導波路と、
前記第１の光導波路の出力端から出力される前記信号光の光路上に配置され、前記信号光のうちの一部を反射させ他を透過させる光フィルタと、
前記信号光のうち前記光フィルタを透過し入力端から入力された透過信号光を伝送する第２の光導波路と、
前記信号光のうち前記光フィルタによって反射された反射信号光のパワーを検出する受光素子と
を備え、
前記反射信号光のエネルギーのうち前記第１の光導波路と交差する反射信号光のエネルギーの割合が２０％以下であることを特徴とする光パワーモニタ装置。
【請求項２】
前記反射信号光のエネルギーのうち前記第１の光導波路と交差する反射信号光のエネルギーの割合が５％以下であることを特徴とする請求項１に記載の光パワーモニタ装置。
【請求項３】
前記反射信号光が前記第１の光導波路と交差していないことを特徴とする請求項１に記載の光パワーモニタ装置。
【請求項４】
前記第１の光導波路と前記光フィルタとの間の前記信号光の光路、及び、前記光フィルタと前記第２の光導波路との間の前記透過信号光の光路に、媒質が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光パワーモニタ装置。
【請求項５】
前記第１の光導波路と前記光フィルタとの間の前記信号光の光路、前記光フィルタと前記受光素子との間の前記反射信号光の光路、及び、前記光フィルタと前記第２の光導波路との間の前記透過信号光の光路に、媒質が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光パワーモニタ装置。
【請求項６】
前記第１の光導波路、前記光フィルタ、前記第２の光導波路及び前記受光素子の組が複数組並列に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光パワーモニタ装置。
【請求項７】
前記第１の光導波路の前記出力端及び前記第２の光導波路の入力端におけるコア径が拡大されていることを特徴とする請求項１に記載の光パワーモニタ装置。
【請求項８】
波長範囲１５２０〜１６１０ｎｍの何れかの波長の信号光を伝送する光伝送路を有する光伝送システムであって、
前記光伝送路に請求項１に記載の光パワーモニタ装置が設けられていることを特徴とする光伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光パワーモニタ装置、及び光パワーモニタ装置を含む光伝送システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光伝送システムにおいては、伝送される信号光のパワーを一定に保つために信号光のパワーがモニタされる。信号光のパワーは、例えば、次のようにしてモニタされる。すなわち、伝送路中を伝送している信号光の一部を取り出して、その取り出した信号光のパワーをモニタする。信号光の一部を取り出す技術として、例えば、特許文献１には、光フィルタを用いた技術が開示されている。
【０００３】
特許文献１に記載の光フィルタ内蔵光通信部品は、光軸と交差するように溝が形成されている光ファイバと、その溝に挿入された光フィルタと、その光フィルタで反射された信号光を受ける受光素子とを有している。光フィルタ内蔵光通信部品では、光ファイバを伝搬する信号光の一部を光フィルタで反射させ、その反射信号光を受光素子で受けている。
【０００４】
また、光フィルタを用いて信号光の一部を取り出す技術としては、特許文献２に開示されている技術も知られている。
【０００５】
すなわち、異なる波長特性を持つフィルタをガラス板上に等間隔で配置した光フィルタ素子を形成する。そして、第１の光ファイバ（入射用の光ファイバ）の出力端に対して光フィルタ素子を移動させ、各フィルタに第１の光ファイバからの信号光を入射させる。この際、フィルタからの反射信号光を第２の光ファイバ（反射用光ファイバ）に入射させると共に、フィルタを透過した透過信号光を第３の光ファイバ（出射用光ファイバ）に入射する。
【特許文献１】特開平１０−３００９３６号公報
【特許文献２】特開２００３−１２１６８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されているように光ファイバの溝に光フィルタを挿入して反射させると、反射信号光は光ファイバと交差して（言い換えれば、反射信号光は、光ファイバの光軸に対して光ファイバを斜めに通過して）受光素子に到達する。反射信号光が光ファイバと交差する際に、溝の壁面の表面粗さによって反射信号光が拡散する。そのため、光フィルタが溝に挿入された光ファイバと受光素子との組を複数組並列させると、隣り合う２組のうちの一方の組の反射信号光が他方の組の受光素子に入射するクロストークが生じる。このクロストークが生じると、信号光のパワーを正確にモニタすることができない。
【０００７】
また、特許文献２に開示されている技術では、第１及び第３の光ファイバ間は、光フィルタ素子が移動可能な程度に離されている。第１及び第３の光ファイバ間が離れていることによる信号光の広がりを抑制する点、及び、透過信号光の第３の光ファイバへの入射の際の損失を低減する点から、コリメートレンズが用いられている。このようにコリメートレンズを用いるとコストが高くなるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、クロストークが抑制され低コスト化が可能な光パワーモニタ装置、及び、光パワーモニタ装置を含む光伝送システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係る光パワーモニタ装置は、波長範囲１５２０〜１６１０ｎｍの何れかの波長の信号光を伝送する第１の光導波路と、第１の光導波路の出力端から出力される信号光の光路上に配置され、信号光のうちの一部を反射させ他を透過させる光フィルタと、信号光のうち光フィルタを透過し入力端から入力された透過信号光を伝送する第２の光導波路と、信号光のうち光フィルタによって反射された反射信号光のパワーを検出する受光素子とを備え、反射信号光のエネルギーのうち第１の光導波路と交差する反射信号光のエネルギーの割合が２０％以下であることを特徴とする。
【００１０】
上記構成では、第１の光導波路を伝送されてきた信号光のうちの一部は光フィルタで反射され他は透過する。そして、信号光のうち光フィルタで反射された反射信号光は受光素子で受けられ、そのパワーが検出される。また、信号光のうち光フィルタを透過した透過信号光は第２の光導波路により伝送される。これにより、信号光を第１の光導波路から第２の光導波路に伝送させながら、反射信号光のパワーを受光素子でモニタすることによって信号光のパワーをモニタすることができる。
【００１１】
また、反射信号光のエネルギーのうち第１の光導波路と交差（言い換えれば、第１の光導波路の光軸に対して斜めに第１の光導波路を通過）する反射信号光のエネルギーの割合は２０％以下である。したがって、反射信号光の全てが第１の光導波路と交差して受光素子で受けられる場合に比べて、出力端の表面粗さによって反射信号光が拡散されることが抑制されている。
【００１２】
そのため、第１の光導波路、光フィルタ、第２の光導波路及び受光素子の組を複数組並列させた場合に、夫々の組の間でのクロストークは低減される。
【００１３】
更に、上記構成では、第１の光導波路からの信号光を光フィルタに入射させる際、及び、透過信号光を第２の光導波路に入射させる際にレンズを用いていない。そのため、レンズを用いる場合に比べればコストを低減させることが可能である。
【００１４】
また、本発明に係る光パワーモニタ装置においては、反射信号光のエネルギーのうち第１の光導波路と交差する反射信号光のエネルギーの割合が５％以下であることが好ましい。この場合には、第１の光導波路と交差する反射信号光の割合がより少ないので反射信号光の拡散が更に抑制される。
【００１５】
更に、本発明に係る光パワーモニタ装置においては、反射信号光が第１の光導波路と交差していないことが望ましい。この場合、反射信号光は第１の光導波路と交差しないで受光素子で受けられる。そのため、出力端の表面粗さによって反射信号光が拡散することはない。
【００１６】
更にまた、本発明に係る光パワーモニタ装置においては、第１の光導波路と光フィルタとの間の信号光の光路、及び、光フィルタと第２の光導波路との間の透過信号光の光路に、媒質が設けられていることが好適である。
【００１７】
このような構成では、第１の光導波路の出力端と媒質との界面における屈折率変化が空気との界面の場合に比べて小さい。そのため、出力端の表面粗さによって信号光及び反射信号光が拡散することが抑制される。また、仮に、媒質が固体である場合又は硬化可能な材料で構成されている場合には、この媒質により光フィルタを固定することが可能である。
【００１８】
また、本発明に係る光パワーモニタ装置においては、第１の光導波路と光フィルタとの間の信号光の光路、光フィルタと受光素子との間の反射信号光の光路、及び、光フィルタと第２の光導波路との間の透過信号光の光路に、媒質が設けられていることが好ましい。
【００１９】
この場合、信号光、透過信号光及び反射信号光の光路に媒質が設けられている。反射信号光は受光素子に到達するまで媒質中を伝搬する。そのため、屈折率変化による散乱は生じにくく反射信号光の拡散が抑制される。また、仮に、媒質が固体である場合又は硬化可能な材料で構成されている場合には、この媒質により光フィルタを固定することが可能である。
【００２０】
更に、本発明に係る光パワーモニタ装置においては、第１の光導波路、光フィルタ、第２の光導波路及び受光素子の組が複数組並列に設けられていることが好適である。
【００２１】
第１の光導波路、光フィルタ、第２の光導波路及び受光素子の組において、光フィルタからの反射信号光の拡散は抑制されている。したがって、その組を複数組並列した光パワーモニタ装置では、隣り合う２組のうちの一方の組の反射信号光が他方の組の受光素子に漏れる割合が少ない。そのため、隣り合う２組の間隔を短くすることが可能であり、光パワーモニタ装置をコンパクトにすることができる。
【００２２】
更にまた、本発明に係る光パワーモニタ装置においては、第１の光導波路の出力端及び第２の光導波路の入力端におけるコア径が拡大されていることが望ましい。
【００２３】
この場合、第１の光導波路における出力端のコア径が拡大されていることから、第１の光導波路から出力された信号光の広がりが抑えられる。そのため、反射信号光の広がりも小さくなる。また、光フィルタを透過した透過信号光の広がりも抑制される、また、第２の光導波路における入力端のコア径も拡大されているので、透過信号光が第２の光導波路へ入射する際の損失を少なくすることができる。
【００２４】
また、本発明に係る光伝送システムは、波長範囲１５２０〜１６１０ｎｍの何れかの波長の信号光を伝送する光伝送路を有する光伝送システムであって、光伝送路に本発明に係る光パワーモニタ装置が設けられていることを特徴とする。
【００２５】
光伝送路を伝送される信号光は、光伝送路中に設けられた光パワーモニタ装置の光フィルタにより一部が反射され、その反射信号光のパワーが受光素子で検出される。これにより、信号光のパワーをモニタすることが可能である。
【００２６】
光パワーモニタ装置においては、反射信号光のエネルギーのうち第１の光導波路と交差する反射信号光のエネルギーの割合が２０％以下である。そのため、第１の光導波路における出力端の表面粗さによって反射信号光が拡散することが抑制されている。したがって、第１の光導波路、光フィルタ、第２の光導波路、受光素子の組を複数並列させた場合であっても夫々の組の間でのクロストークが低減される。そのため、１つの第１の光導波路によって伝送されてきた信号光のパワーをより正確にモニタすることが可能である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、クロストークを抑制することができ低コスト化が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に、図面と共に本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下の説明においては、同一の要素には同一の符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００２９】
図１は、本実施形態の光伝送システムの構成を示す模式図である。
【００３０】
光伝送システム１は、光送信器１０と、光増幅器２０と、光ＡＤＭ（Add-Drop Multiplexer）３０と、光パワーモニタ部４０と、光増幅器５０と、光受信器６０とを含んで構成されている。光送信器１０と光増幅器２０との間、光増幅器２０と光ＡＤＭ３０との間、及び、光ＡＤＭ３０と光パワーモニタ部４０との間には、光ファイバ７０，７１，７２が敷設されている。また、光パワーモニタ部４０と光増幅器５０との間、及び、光増幅器５０と光受信器６０との間には、光ファイバ７３，７４が敷設されている。
【００３１】
光送信器１０は、８つの光源１１ａ〜１１ｈと合波器１２とを有している。光源１１ａ〜１１ｈは、例えば、半導体レーザである。各光源１１ａ〜１１ｈは、波長範囲１５２０〜１６１０ｎｍのうちの異なる波長λ１〜λ８の信号光を出力する。合波器１２は、各光源１１ａ〜１１ｈから出力された各波長λ１〜λ８の信号光を多重化して光ファイバ７０に出力する。
【００３２】
光増幅器２０は、例えば、エルビウム添加ファイバ増幅器である。光増幅器２０は、光ファイバ７０によって伝送されてきた多波長λ１〜λ８の信号光を増幅して光ファイバ７１に出力する。
【００３３】
また、光ＡＤＭ３０は、光ファイバ７１によって伝送されてきた多波長λ１〜λ８のうち波長λ１の信号光を光ファイバ７５に分岐（drop）する。そして、波長λ１の信号光が分岐された多波長λ２〜λ８の信号光に、光ファイバ７６からの波長λ１の信号光を挿入（add）して多波長λ１〜λ８の信号光を光ファイバ７２に出力する。
【００３４】
光パワーモニタ部４０は、分波器４１と、光パワーモニタ装置４２，４４と、合波器４３と、光増幅器４５ａ〜４５ｈと、可変減衰器４６ａ〜４６ｈとを含んで構成されている。分波器４１は、光ファイバ７２によって伝送されてきた多波長λ１〜λ８の信号光を各波長λ１〜λ８の信号光に分けて光パワーモニタ装置４４に入力する。光パワーモニタ装置４４は、各波長λ１〜λ８の信号光のパワーをモニタして光増幅器４５ａ〜４５ｈに出力する。
【００３５】
光増幅器４５ａ〜４５ｈは、例えば、エルビウム添加ファイバ増幅器である。各光増幅器４５ａ〜４５ｈは、各波長λ１〜λ８の信号光を増幅して光パワーモニタ装置４２に出力する。光パワーモニタ装置４２は、光増幅器４５ａ〜４５ｈで増幅された信号光のパワーをモニタして、可変減衰器４６ａ〜４６ｈに出力する。
【００３６】
各可変減衰器４６ａ〜４６ｈは、入射された信号光のパワーを、光パワーモニタ装置４２でモニタされた各波長λ１〜λ８の信号光のパワーに応じて減衰させて合波器４３に出力する。この際、各可変減衰器４６ａ〜４６ｈは、各信号光のパワーを揃えて合波器４３に出力する。合波器４３は、可変減衰器４６ａ〜４６ｈによってパワーが一定になるように調整された各波長λ１〜λ８の信号光を多重化して多波長λ１〜λ８の信号光を光ファイバ７３に出力する。光増幅器５０は、光ファイバ７３からの信号光を増幅して光ファイバ７４に出力する。
【００３７】
光受信器６０は、光ファイバ７４によって伝送されてきた多波長λ１〜λ８の信号光を各波長λ１〜λ８の信号光に分ける分波器６１と、分波器６１で分けられた各波長λ１〜λ８の信号光を受ける８つの受光素子６２ａ〜６２ｈを有する。受光素子６２ａ〜６２ｈは、例えば、フォトダイオードである。
【００３８】
光伝送システム１では、光送信器１０から出力された多波長λ１〜λ８の信号光は、光増幅器２０で増幅されて伝送された後、光ＡＤＭ３０に入力される。光ＡＤＭ３０で、光送信器１０からの多波長λ１〜λ８の信号光から波長λ１の信号光が光ファイバ７５に分岐されると共に、光ファイバ７６によって伝送されてきた新しい波長λ１の信号光が挿入される。
【００３９】
光ＡＤＭ３０から出力された多波長λ１〜λ８の信号光は、光パワーモニタ部４０に入力される。光パワーモニタ部４０において、多波長λ１〜λ８の信号光は、分波器４１で各波長λ１〜λ８の信号光に分けられ、各信号光のパワーが光パワーモニタ装置４４でモニタされる。光パワーモニタ装置４４を通過した各波長λ１〜λ８の信号光は、光増幅器４５ａ〜４５ｈで増幅される。
【００４０】
光増幅器４５ａ〜４５ｈで増幅された各信号光は、光パワーモニタ装置４２に入力される。この光パワーモニタ装置４２によって各波長λ１〜λ８の信号光のパワーがモニタされる。そして、光パワーモニタ装置４２から出力された各波長λ１〜λ８の信号光は、可変減衰器４６ａ〜４６ｈに入力される。
【００４１】
この可変減衰器４６ａ〜４６ｈによって各波長λ１〜λ８の信号光のパワーが揃えられる。可変減衰器４６ａ〜４６ｈから出力され、パワーが揃った各波長λ１〜λ８の信号光が合波器４３に入力されて多重化される。光パワーモニタ部４０の合波器４３から出力された多波長λ１〜λ８の信号光は、光増幅器５０で増幅されて伝送された後、光受信器６０で受けられる。
【００４２】
このように、光伝送システム１は、波長範囲１５２０ｎｍ〜１６１０ｎｍの何れかの波長の信号光を光送信器１０から光受信器６０に伝送するシステムである。そして、光パワーモニタ部４０は、光ファイバ７０〜７４、光増幅器２０，５０、及び光ＡＤＭ３０から構成される光伝送路上に設けられている。
【００４３】
次に、上記光パワーモニタ部４０に用いられている本実施形態の光パワーモニタ装置４２，４４について説明する。光パワーモニタ装置４２，４４は光パワーモニタ部４０における設置位置は異なるが同じ構成をしている。そのため、以下では光パワーモニタ装置４２について説明する。
【００４４】
図２は、光パワーモニタ装置４２の斜視図である。
【００４５】
光パワーモニタ装置４２は、基板８０と、８本の入力側光ファイバ（第１の光導波路）９０ａ〜９０ｈと、光フィルタ部１００と、８本の出力側光ファイバ（第２の光導波路）１１０ａ〜１１０ｈと、受光素子アレイ１２０とを含んで構成されている。
【００４６】
基板８０は、例えば、石英ガラスから構成されており略四角形である。
【００４７】
各入力側光ファイバ９０ａ〜９０ｈは、各波長λ１〜λ８の何れかの波長の信号光を伝送する。入力側光ファイバ９０ａ〜９０ｈは並列されており、一方の端は光増幅器４５ａ〜４５ｈ（図１参照）に接続され、光増幅器４５ａ〜４５ｈと反対の端（出力端）側は基板８０上に搭載されている。入力側光ファイバ９０ａ〜９０ｈは、例えば、基板８０に設けられたＶ溝に搭載されていれば良い。隣り合う入力側光ファイバ（例えば、入力側光ファイバ９０ｇ，９０ｈ）の光軸間の距離ｔは、例えば、約２５０μｍである。
【００４８】
光フィルタ部１００は、８つの光フィルタ１００ａ〜１００ｈを有している。光フィルタ１００ａ〜１００ｈは、基板８０上であって各入力側光ファイバ９０ａ〜９０ｈから出力される信号光の光路上に配置されている。光フィルタ部１００は、８つの光フィルタ１００ａ〜１００ｈが入力側光ファイバ９０ａ〜９０ｈの配列方向に並んでいる１枚の板状体であっても良い。
【００４９】
各光フィルタ１００ａ〜１００ｈは、波長範囲１５２０ｎｍ〜１６１０ｎｍの信号光の一部を反射し他を透過する反射特性を有している。光フィルタ１００ａ〜１００ｈは、例えば、誘電体多層膜フィルタである。なお、光フィルタ１００ａ〜１００ｈは、波長範囲１５２０ｎｍ〜１６１０ｎｍにおいて、同様の反射特性を有することが望ましい。
【００５０】
各出力側光ファイバ１１０ａ〜１１０ｈは、各波長λ１〜λ８の何れかの波長の信号光を伝送する。出力側光ファイバ１１０ａ〜１１０ｈは、各入力側光ファイバ９０ａ〜９０ｈに対応するように並列されている。
【００５１】
出力側光ファイバ１１０ａ〜１１０ｈの一方の端は可変減衰器４６ａ〜４６ｈ（図１参照）に接続され、可変減衰器４６ａ〜４６ｈと反対の端（入力端）側は基板８０上に搭載されている。基板８０上において、出力側光ファイバ１１０ａ〜１１０ｈは、光フィルタ部１００からみて入力側光ファイバ９０ａ〜９０ｈと反対側に配置されている。出力側光ファイバ１１０ａ〜１１０ｈは、例えば、基板８０上に設けられたＶ溝に搭載されていれば良い。
【００５２】
入力側光ファイバ９０ａ〜９０ｈ、出力側光ファイバ１１０ａ〜１１０ｈ及び光フィルタ１００ａ〜１００ｈは、樹脂（媒質）１３０によって基板８０に固定されている。樹脂１３０の材料としては、例えば、波長範囲１５２０ｎｍ〜１６１０ｎｍにおいて透光性を有するアクリル系樹脂が好適である。
【００５３】
受光素子アレイ１２０は、基板８０上に配置されている。樹脂１３０は、入力側光ファイバ９０ａ〜９０ｈ、出力側光ファイバ１１０ａ〜１１０ｈ及び光フィルタ１００ａ〜１００ｈを固定する機能と共に、受光素子アレイ１２０を固定する機能も有する。受光素子アレイ１２０は、８つの受光素子１２０ａ〜１２０ｈを有する。
【００５４】
受光素子１２０ａ〜１２０ｈは、例えば、フォトダイオードである。受光素子アレイ１２０において、８つの受光素子１２０ａ〜１２０ｈは、１組（１チャンネル）の入力側光ファイバ、光フィルタ、及び出力側光ファイバに対して１つの受光素子が対応するように配置されている。各受光素子１２０ａ〜１２０ｈは、基板８０側または光フィルタ１００ａ〜１００ｈと対向する側に受光面を有しており、基板８０と反対側の面は樹脂１３０上に形成された８つの電極１４０ａ〜１４０ｈにリード線などを介して電気的に接続されている。
【００５５】
以上述べたように、光パワーモニタ装置４２においては、各入力側光ファイバ９０ａ〜９０ｈに対応して、光フィルタ１００ａ〜１００ｈ、出力側光ファイバ１１０ａ〜１１０ｈ、及び受光素子１２０ａ〜１２０ｈが設けられている。言い換えれば、光パワーモニタ装置４２は、入力側光ファイバ、光フィルタ、出力側光ファイバ及び受光素子の組を８組並列して構成されている。
【００５６】
次に、上記８組のうち、例えば、入力側光ファイバ９０ａ、光フィルタ１００ａ、出力側光ファイバ１１０ａ及び受光素子１２０ａの組を例にして光パワーモニタ装置４２の構成についてより詳細に説明する。
【００５７】
図３は、III-III線に沿った断面構成の模式図である。
【００５８】
入力側光ファイバ９０ａは、コア領域９１とコア領域９１を取り囲むクラッド領域９２とを有している。入力側光ファイバ９０ａの出力端９３におけるコア領域９１のコア径は、拡大されていることが好ましい。コア径が拡大されていることによってＮＡが小さくなり、出力端９３から出力される信号光の広がりが抑えられる。そのため、信号光の広がりを抑制するためにレンズを用いる必要性が少ない。コア径は、例えば、熱拡散や紫外線照射により拡大される。
【００５９】
出力側光ファイバ１１０ａは、入力側光ファイバ９０ａと同様にコア領域１１１とクラッド領域１１２とを有している。出力側光ファイバ１１０ａの入力端１１３におけるコア領域１１１のコア径は、入力側光ファイバ９０ａの出力端９３と同様に拡大されていることが好ましい。光フィルタ１００ａを透過した透過信号光が出力側光ファイバ１１０ａに入射する際の損失が低減される。なお、出力側光ファイバ１１０ａの入力端１１３のコア径は、入力側光ファイバ９０ａのコア径とほぼ等しいことが更に好ましい。透過信号光が出力側光ファイバ１１０ａに入力される際の損失が更に低減するからである。
【００６０】
入力側光ファイバ９０ａと出力側光ファイバ１１０ａとは、基板８０上に光フィルタ１００ａを挟んで配置されている。言い換えれば、一対の入力側光ファイバ９０ａと出力側光ファイバ１１０ａとの間に光フィルタ１００ａが配置されている。入力側光ファイバ９０ａの出力端９３と出力側光ファイバ１１０ａの入力端１１３との間は、所定の距離（例えば、数十μｍ）離れている。
【００６１】
なお、入力側光ファイバ９０ａと出力側光ファイバ１１０ａとは、異なる２本の光ファイバを対向して配置しても良いが、次のようにして形成されていることは好適である。すなわち、基板８０上に光ファイバを配置する。そして、ダイシングソーなどによって光ファイバを切断して、一対の入力側光ファイバ９０ａと出力側光ファイバ１１０ａとする。光ファイバを切断する際には、入力側光ファイバ９０ａと出力側光ファイバ１１０ａとの間に光フィルタ１００ａを配置できるように切断する。この場合には、異なる２本の光ファイバを対向して配置する場合に比べて、入力側光ファイバ９０ａと出力側光ファイバ１１０ａとの光軸をあわせる必要がない。
【００６２】
入力側光ファイバ９０ａの出力端９３と出力側光ファイバ１１０ａの入力端１１３との間の基板８０には、光フィルタ１００ａを配置するための溝８１が設けられている。溝８１は、例えば、入力側光ファイバ９０ａ〜９０ｈの配列方向、すなわち紙面に垂直な方向に延びている。
【００６３】
光フィルタ１００ａは、入力側光ファイバ９０ａと出力側光ファイバ１１０ａとの間であって溝８１上に配置されている。光フィルタ１００ａは、入力側光ファイバ９０ａの出力端９３から出力される信号光の光路上に位置する。また、光フィルタ１００ａは、入力側光ファイバ９０ａの光軸に対して傾いている。光フィルタ１００ａの法線と入力側光ファイバ９０ａの光軸とのなす傾斜角α／２は、例えば、２２．５度である。ただし、入射側光ファイバ９０ａと光フィルタ１００ａとの距離が１００μｍの場合である。
【００６４】
ここで、傾斜角α／２は、光フィルタ１００ａの表面における反射信号光のエネルギーのうち、入力側光ファイバ９０ａを斜めに通過するように入力側光ファイバ９０ａに入射する反射信号光のエネルギーの割合が２０％以下となる角度である。言い換えれば、傾斜角α／２は、入力側光ファイバ９０ａと反射信号光とが交差している位置において、反射信号光の主光線に直交する平面に分布している反射信号光のエネルギーのうち、入力側光ファイバ９０ａと重なっている部分のエネルギーの割合が２０％以下となる角度である。
【００６５】
入力側光ファイバ９０ａ及び出力側光ファイバ１１０ａは樹脂１３０で覆われて基板８０に固定されている。また、入力側光ファイバ９０ａの出力端９３と出力側光ファイバ１１０ａの入力端１１３との間にも樹脂１３０が設けられており、樹脂１３０により光フィルタ１００ａが固定されている。
【００６６】
受光素子アレイ１２０は、入力側光ファイバ９０ａの上方であって樹脂１３０上に光フィルタ１００ａからの反射信号光が受光素子１２０ａに入射するように配置されている。
【００６７】
上記構成により、入力側光ファイバ９０ａの出力端９３から出力された信号光は、樹脂１３０中を伝搬して光フィルタ１００ａに到達する。なお、入力側光ファイバ９０ａによって伝送される信号光は、分波器４１によって分けられた各波長λ１〜λ８のうちの何れかの波長（例えば、波長λ１）の信号光である。そして、信号光の一部は、光フィルタ１００ａで反射される。
【００６８】
光フィルタ１００ａで反射された反射信号光は樹脂１３０中を伝搬して受光素子１２０ａで受けられる。これにより、反射信号光のパワーが受光素子１２０ａで検出される。受光素子１２０ａで検出された反射信号光のパワーは、電極１４０ａ（図２参照）を介して外部に取り出される。ここで、光フィルタ１００ａの反射率は既知であるため、反射信号光のパワーから信号光のパワーが算出される。
【００６９】
また、出力端９３から出力された信号光のうち光フィルタ１００ａを透過した透過信号光は、樹脂１３０中を伝搬して入力端１１３から出力側光ファイバ１１０ａに入力される。
【００７０】
出力側光ファイバ１１０ａに入力された透過信号光は、可変減衰器４６ａに入力される。そして、各波長λ１〜λ８の信号光のパワーが一定になるように信号光のパワーが調整される。そして、合波器４３で他の出力側光ファイバ１１０ｂ〜１１０ｈからの透過信号光と合波されて多波長λ１〜λ８の信号光として図１に示す光ファイバ７３に出力される。
【００７１】
上述したように、光フィルタ１００ａは、光フィルタ１００ａの法線と、入力側光ファイバ９０ａの光軸との傾斜角がα／２となるように傾いている。この場合、光フィルタ１００ａの表面における反射信号光のエネルギーのうち、入力側光ファイバ９０ａの一部を斜めに通過するように入力側光ファイバ９０ａに再度入射する（言い換えれば、入力側光ファイバ９０ａと交差する）反射信号光のエネルギーの割合が２０％以下である。そのため、反射信号光全てが入力側光ファイバ９０ａと交差してから受光素子１２０ａに入射する場合に比べて、出力端９３の表面粗さによって反射信号光が散乱され拡散されることが抑制されている。
【００７２】
なお、反射信号光のエネルギーのうち入力側光ファイバ９０ａと交差する反射信号光のエネルギーの割合が５％以下であることは好ましい。出力端９３の表面粗さによって生じる反射信号光の拡散が更に抑制されるからである。また、反射信号光が入力側光ファイバ９０ａと交差しないことは更に好ましい。出力端９３の表面粗さによって反射信号光が拡散されることがないからである。
【００７３】
また、入力側光ファイバ９０ａと光フィルタ１００ａとの間の信号光の光路、光フィルタ１００ａと受光素子１２０ａとの間の反射信号光の光路、及び光フィルタ１００ａと出力側光ファイバ１１０ａとの間の透過信号光の光路には樹脂１３０が設けられている。
【００７４】
樹脂１３０の屈折率は、空気の屈折率よりも入力側光ファイバ９０ａのコア領域９１の屈折率に近い。そのため、樹脂１３０が設けられていない場合に比べて出力端９３の表面粗さによって反射信号光が散乱されることが抑えられる。
【００７５】
以上、図３に示された基板８０上に設けられた１組の入力側光ファイバ９０ａ，受光素子１２０ａ，出力側光ファイバ１１０ａ及び光フィルタ１００ａについて説明した。ただし、他の組に関しても同様の構成をしており、光フィルタからの反射信号光が入力側光ファイバの出力端の表面粗さによって拡散されることが抑制される。
【００７６】
したがって、図２に示す光パワーモニタ装置４２のように、入力側光ファイバ、光フィルタ、出力側光ファイバ及び受光素子の組が８組等間隔で並列されていても、隣り合う２組のうちの一方の組の反射信号光が他方の組の受光素子に入射するクロストークが生じにくい。
【００７７】
そのため、図１の光伝送システム１における各波長λ１〜λ８の信号光のパワーをより正確に測定することができる。クロストークが生じにくいため、隣り合う組の間隔を短くすることが可能であり、光パワーモニタ装置４２をコンパクトにすることができる。
【００７８】
また、光パワーモニタ装置４２では、光フィルタ部１００を移動させないため入力側光ファイバ９０ａ〜９０ｈの出力端と出力側光ファイバ１１０ａ〜１１０ｈの入力端との距離が数十μｍでも良い。そのため、透過信号光が出力側光ファイバ１１０ａ〜１１０ｈの入力端１１３へ入射する際の損失を低減させるためにレンズを用いる必要がない。したがって、レンズを用いる場合に比べて光パワーモニタ装置４２のコストを低くすることが可能である。
【００７９】
なお、入力側光ファイバ９０ａ〜９０ｈの出力端９３と出力側光ファイバ１１０ａ〜１１０ｈの入力端１１３におけるコア領域９１，１１１のコア径を拡大しておくことは、透過信号光が入力端１１３へ入射する際の損失が更に低減される点から好適である。
【００８０】
更に、コア径を拡大している場合には、入力側光ファイバ９０ａ〜９０ｈの出力端９３と出力側光ファイバ１１０ａ〜１１０ｈの入力端１１３の間を更に離すこともできる。この場合、入力側光ファイバ９０ａ〜９０ｈの光軸に対して各光フィルタ１００ａ〜１００ｈ（言い換えれば、光フィルタ部１００）を傾けられる。そのため、各光フィルタ１００ａ〜１００ｈからの反射信号光のうち、入力側光ファイバ９０ａ〜９０ｈと交差する部分を少なくすることが可能である。
【００８１】
また、光伝送システム１において、光パワーモニタ装置４２から出力された光は、可変減衰器４６ａ〜４６ｈを通って合波器４３に入力される。可変減衰器４６ａ〜４６ｈは、光パワーモニタ装置４２のモニタ結果に応じて各波長λ１〜λ８の信号光のパワーを調整し、各信号光のパワーを一定にして合波器４３に入力している。上述したように光パワーモニタ装置４２において、各波長λ１〜λ８の信号光をより正確に測定できる。したがって、光伝送システム１では、各波長λ１〜λ８の信号光のパワーがより揃った信号光を伝送することが可能である。
【００８２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、光伝送システムとしては、波長範囲１５２０ｎｍ〜１６１０ｎｍの波長の信号光を伝送させる光伝送路を有しており、その光伝送路に光パワーモニタ装置４２が設けられていれば良い。
【００８３】
また、光パワーモニタ装置４２は、入力側光ファイバ、光フィルタ、出力側光ファイバ及び受光素子の組を８組並列した構成としているが、８組に限らない。測定対象となる信号光の数に応じて複数組設けても良いし１組でも良い。
【００８４】
更に、入力側光ファイバと光フィルタとの間の信号光の光路、光フィルタと受光素子との間の反射信号光の光路、及び光フィルタと出力側光ファイバとの間の透過信号光の光路には樹脂１３０を設けているが、樹脂は設けなくても良い。
【００８５】
樹脂を設けない場合には、例えば、波長範囲１５２０ｎｍ〜１６１０ｎｍの光に対して透光性を有する媒質を各光路に設けることが好ましいが、空間であっても構わない。
【００８６】
更に、入力側光ファイバと光フィルタとの間の信号光の光路、及び光フィルタと出力側光ファイバとの間の透過信号光の光路にのみ上記媒質が設けられていても良い。
【００８７】
更にまた、第１の光導波路及び第２の光導波路は光ファイバとしたが、基板上に形成した平面型光導波路でも良い。この場合、例えば、平面型光導波路の光軸に交差するように溝を設け、溝を挟んで一方を第１の光導波路とし、他方を第２の光導波路とすれば良い。また、第１の光導波路及び第２の光導波路は、波長範囲１５２０ｎｍ〜１６１０ｎｍの波長の光を伝送させることができれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明に係る光伝送システムの一実施形態の構成を示す模式図である。
【図２】図１の光パワーモニタ装置の斜視図である。
【図３】図２のIII-III線に沿った断面構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００８９】
１…光伝送システム、４０…光パワーモニタ部、４２，４５…光パワーモニタ装置、８０…基板、８１…溝、９０ａ〜９０ｈ…入力側光ファイバ（第１の光導波路）、９１…コア領域、９２…クラッド領域、９３…出力端、１００…光フィルタ部、１００ａ〜１００ｈ…光フィルタ、１１０ａ〜１１０ｈ…出力側光ファイバ（第２の光導波路）、１１１…コア領域、１１２…クラッド領域、１１３…入力端、１２０…受光素子アレイ、１２０ａ〜１２０ｈ…受光素子、１３０…樹脂（媒質）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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