(57)【要約】【課題】ＷＤＭ信号モニタモジュールに関し、測定精度を高く保持したままで製造コストを低減することを目的とする。【解決手段】波長分割多重光の分散素子１による分光光をフォトダイオードアレイ２に照射し、フォトダイオードの出力により波長分割多重光をモニタリングするＷＤＭ信号モニタモジュールであって、  前記フォトダイオードアレイ２は、短冊状の単位フォトダイオード３を幅方向に所定ピッチ（Ｐ）で並設したサブアレイ４の複数組を組数分の１ピッチずらせて並設方向に対して直交方向に配置して形成され、  各サブアレイ４に対して照射された分光光による出力を合成して光強度分布を検出する。【選択図】  図１
2005310920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長分割多重光の分散素子による分光光をフォトダイオードアレイに照射し、フォトダイオードの出力により波長分割多重光をモニタリングするＷＤＭ信号モニタモジュールであって、
前記フォトダイオードアレイは、短冊状の単位フォトダイオードを幅方向に所定ピッチで並設したサブアレイの複数組を組数分の１ピッチずらせて並設方向に対して直交方向に配置して形成され、
各サブアレイに対して照射された分光光による出力を合成して光強度分布を検出するＷＤＭ信号モニタモジュール。
【請求項２】
モニタ光を所定タイミングで前記フォトダイオードアレイのサブアレイのいずれかに振り分ける光スイッチを備えた請求項１記載のＷＤＭ信号モニタモジュール。
【請求項３】
各サブアレイをモニタ光により同一条件で同時照射し、
光路中に介装した光シャッタにより所定タイミングで照射側サブアレイを切り替える請求項１記載のＷＤＭ信号モニタモジュール。
【請求項４】
各サブアレイをモニタ光により同一条件で同時照射し、
所定タイミングでサブアレイからの出力を交互に断接して選択されたサブアレイからの出力を合成対象出力とする請求項１記載のＷＤＭ信号モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＷＤＭ信号モニタモジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光伝送システム、特に伝送容量増大の目的で波長多重されたＷＤＭ（Wavelength Dividion Multiplexing）システムにおいては各信号の波長及び光パワー等を高精度にモニタすることはシステムの運用状態を把握する為に重要であり、このためのモニタモジュールとしては、特許文献１記載のものが知られている。
【０００３】
この従来例において、モニタモジュールはＷＤＭ信号を分光する回折格子と、短冊状の単位フォトダイオードを幅方向に並設したフォトダイオードアレイとを有する。波長分割多重光を回折格子により分光すると、各チャネル光は、フォトダイオードアレイの異なった位置に集光するために、単位フォトダイオードからの出力を分析することにより、ピーク周波数、光強度等を知ることができる。
【特許文献１】特開２００４-５６７００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した従来例において、十分な分解能でチャネル光をモニタリングするには、幅寸法が十分に小寸の単位フォトダイオードを有するフォトダイオードアレイを使用する必要があるために、コストが高くなってしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、以上の欠点を解消すべくなされたものであって、測定精度が高く、かつ、安価なＷＤＭ信号モニタモジュールの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明において、モニタ光は、回折格子等の分散素子１により分光され、フォトダイオードアレイ２に照射される。フォトダイオードアレイ２は、短冊状の単位フォトダイオード３を幅方向に所定ピッチ（Ｐ）で並設したサブアレイ４の複数組を組数分の１ピッチずらせて並設方向に対して直交方向に配置して形成される。
【０００７】
このフォトダイオードアレイ２に対する照射光量を図１（ａ）（ｂ）に示すように、各サブアレイ４ごとに取り出して合成すると、図１（ｃ）（ｄ）に示すように、小ピッチで並べられた従来例によるフォトダイオードアレイ２によるものと等価な出力を得ることができる。
【０００８】
微細ピッチで単位フォトダイオード３を並べることなく同様の効果を得られる本発明において、単位フォトダイオード３のピッチの微細化によるコスト上昇を避けることができるために、精度の低下をもたらすことなく低コスト化を達成できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、測定精度が高く、かつ、安価なＷＤＭ信号モニタモジュールを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図２（ａ）にＷＤＭ信号モニタモジュールを示す。図中７はＷＤＭ信号モニタ光をモニタモジュールに導入する光ファイバ、８は偏光解消板、９はコリメータレンズである。１は分散素子としての回折格子であり、コリメータレンズ９により平行光とされたモニタ光はこの回折格子１により波長により分光され、フォーカシングレンズ１０、ミラー１１を経由してフォトダイオードアレイ２に導光される。
【００１１】
ミラー１１とフォトダイオードアレイ２との間には、光スイッチ５が介装され、ミラー１１による反射光の光路を後述するサブアレイ４、４間で交互に変更する。光路変更のタイミングは、１００（ｍｓｅｃ）ないし１（ｓｅｃ）程度のモニタリング周期に一致する。
【００１２】
図１（ａ）に示すように、フォトダイオードアレイ２は、複数の短冊状の単位フォトダイオード３、３・・から構成される。単位フォトダイオード３は、幅方向に数１００個並べられてサブアレイ４を構成し、同一構造を有するサブアレイ４が縦方向に並べられてフォトダイオードアレイ２を構成する。
【００１３】
２組のサブアレイ４、４を備えるこの実施の形態において、上下のサブアレイ４は、並設方向の単位フォトダイオード３間のピッチ（Ｐ）の半分（Ｐ／２）だけシフトされ、回折格子１によりモニタ光が波長毎に分光される方向に単位フォトダイオード３の並設方向を合致させて配置される。この結果、各単位フォトダイオード３の位置と、回折格子１により分光されて当該単位フォトダイオード３上に収束する波長光とが対応する。
【００１４】
なお、図１（ａ）においてフォトダイオードアレイ２は２組のサブアレイ４により構成される場合を示したが、２組以上のサブアレイ４で構成することも可能であり、この場合、隣接するサブアレイ４間における単位フォトダイオード３間のピッチ（Ｐ）のシフト量は、サブアレイ４数分の１に設定され、例えば、３組のサブアレイ４を有する場合には、ピッチ（Ｐ）シフト量は、１／３ピッチとなる。
【００１５】
図１（ａ）は、上記光スイッチ５により上段のサブアレイ４に集光されたモニタ光を模式的に示すもので、図において実線による円は多重された光信号の一つにより形成される光スポット、隣接する鎖線の円は異なった波長により多重された光信号により形成される光スポットを各々示す。
【００１６】
いま、実線で示された光スポットに注目すると、該光スポットが照射されている３個の単位フォトダイオード３n-1、３n、３n+1からは、光エネルギーの大きさに対応した光電流が発生する。これら単位フォトダイオード３からの出力を縦軸としてプロットしたのが図１（ｂ）であり、図中の点に付された番号が同一番号の単位フォトダイオード３からの出力値に対応する。また、図１（ｂ）において横軸は、単位フォトダイオード３の幅方向中心、すなわち、波長を示す。
【００１７】
この状態から、光スイッチ５を作動させてモニタ光の光路を下段のサブアレイ４方向に切り替えると、光スポットは、図１（ａ）において破線で示す位置に移動する。この状態での照射時間、面積等の照射条件が上述した上段のサブアレイ４に対する照射条件と同一にすると、下段のサブアレイ４には図１（ｂ）において点３m、３m+1で示す光電流が発生する。
【００１８】
これら異なった時間で得られた各サブアレイ４からの出力値を図外の合成手段で合成すると、近似曲線（Ｃ）が得られ、これは、図１（ｄ）に示すように、従来例により得られた近似曲線（Ｃ’）と相似形となり、これを解析することによりピーク波長、光信号レベル等を知ることができる。
【００１９】
なお、以上の例では、光スイッチ５を使用してモニタ光の光路を変更する場合を示したが、この他に、図２（ｂ）、図３（ａ）に示すように、上下段のサブアレイ４をモニタ光により同時に同一条件で照射し、光路中に介装した光シャッタ６で照射側サブアレイ４を選択することも可能である。モニタ光によるサブアレイ４への同時照射は、例えば、モニタ光路を振幅分割することにより実現できる。
【００２０】
さらに、この場合、光シャッタ６を介装させることなく、サブアレイ４からの出力を所定タイミングで切り替えることによっても同様の動作を行うことができる。
また、以上においては、各サブアレイ４上にモニタ光の完全な光スポットを形成する場合を示したが、上下段のサブアレイ４に対する照射条件が同一であるならば、図３（ｂ）に示すように、光スポットがサブアレイ４からはみ出したもの、あるいは、フォトダイオードアレイ２が２組のサブアレイ４により構成される場合には、図３（ｃ）に示すように、光スポットの中心がサブアレイ４間の境界に位置するように集光されたものであってもよい。
【００２１】
図３（ｂ）に示す変形例においては、照射対象以外のサブアレイ４からの出力は適宜のスイッチにより遮断される。また、図３（ｃ）に示す変形例においては、光シャッタ６を使用して照射サブアレイ４を交互に変更しても、あるいは光シャッタ６を使用することなく、サブアレイ４出力をスイッチにより選択するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明を示す図で、（ａ）は本発明によるフォトダイオードアレイを示す図、（ｂ）はサブアレイ出力を合成した図、（ｃ）は従来例のフォトダイオードアレイを示す図、（ｄ）は従来例の出力図である。
【図２】ＷＤＭ信号モニタモジュールを示す図で、（ａ）は第１の実施の形態を示す図、（ｂ）は他の実施の形態を示す図である。
【図３】フォトダイオードアレイへのモニタ光の集光状態を示す図で、（ａ）は同時照射を示す図、（ｂ）は変形例を示す図、（ｃ）は他の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１        分散素子
２        フォトダイオードアレイ
３        単位フォトダイオード
４        サブアレイ
５        光スイッチ
６        光シャッタ
Ｐ        ピッチ
【図１】
2005310920.tif 000003
【図２】
2005310920.tif 000004
【図３】
2005310920.tif 000005