(57)【要約】【課題】チャネル識別のための送信側での変調や合成のための構成や受信側での復調や分離のための構成を無くして、より確実なチャネル多重通信を行なうこと。【解決手段】光送信器が、波長を変更可能な連続光を発光する第１光源と、割り当てられた送信チャネルに特有の第１変更周波数で、第１光源が発光する光の波長を変更する第１波長変更部と、を備え、光送信器からの光信号を受信する光受信器が、受信した光信号に基づいて、第１光源が発光した光の波長を基準とした波長の変更から第２変更周波数を検出する周波数検出部と、検出した第２変更周波数が、割り当てられた送信チャネルに特有の前記第１変更周波数に合致する場合、所望の受信チャネルから光信号を受信したと確認するチャネル識別部と、を備えることを特徴とする。【選択図】  図１
2013074439.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光送信器と光受信器とが光伝送路で接続された光通信システムであって、
光送信器が、
波長を変更可能な連続光を発光する第１光源と、
割り当てられた送信チャネルに特有の第１変更周波数で、前記第１光源が発光する光の波長を変更する第１波長変更手段と、
を備え、
前記光送信器からの光信号を受信する光受信器が、
受信した光信号に基づいて、前記第１光源が発光した光の波長を基準とした波長の変更から第２変更周波数を検出する周波数検出手段と、
検出した前記第２変更周波数が、割り当てられた送信チャネルに特有の前記第１変更周波数に合致する場合、所望の受信チャネルから光信号を受信したと確認するチャネル識別手段と、
を備えることを特徴とする光通信システム。
【請求項２】
前記光受信器が、
波長を変更可能な連続光を発光する第２光源であって、光受信信号を干渉させるため前記第１光源が発光する光の波長と同じ波長の光を発光する前記第２光源と、
前記周波数検出手段が検出した前記第２変更周波数で、前記第２光源が発光する光の波長を変更する第２波長変更手段と、
をさらに備え、
前記周波数検出手段は、前記第２光源が発光する連続光で干渉された光受信信号に基づいて前記第２変更周波数を検出することを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
【請求項３】
光送信器と光受信器とが光伝送路で接続された光通信システムの光通信方法であって、
前記光送信器が、割り当てられた送信チャネルに特有の第１変更周波数で、第１光源が発光する連続光の波長を変更する波長変更ステップと、
前記光受信器が、受信した光信号に基づいて、前記第１光源が発光した光の波長を基準とした波長の変更から第２変更周波数を検出する周波数検出ステップと、
前記光受信器が、検出した前記第２変更周波数が、割り当てられた送信チャネルに特有の前記第１変更周波数に合致する場合に、所望の受信チャネルから光信号を受信したと確認するチャネル識別ステップと、
を含むことを特徴とする光通信方法。
【請求項４】
光送信器と光受信器とが光伝送路で接続された光通信システムの前記光送信器であって、
波長を変更可能な連続光を発光する第１光源と、
割り当てられた送信チャネルに特有の第１変更周波数で、前記第１光源が発光する光の波長を変更する波長変更手段と、
を備えることを特徴とする光送信器。
【請求項５】
光送信器と光受信器とが光伝送路で接続された光通信システムの前記光送信器の制御方法であって、
割り当てられた送信チャネルに特有の第１変更周波数で、第１光源が発光する連続光の波長を変更する波長変更ステップを含むことを特徴とする光送信器の制御方法。
【請求項６】
光送信器と光受信器とが光伝送路で接続された光通信システムの前記光受信器であって、
受信した光信号に基づいて、光送信器の第１光源が発光した光の波長を基準とした波長の変更から第２変更周波数を検出する周波数検出手段と、
検出した前記第２変更周波数が、前記光送信器に割り当てられた送信チャネルに特有の第１変更周波数であって、前記光送信器により前記第１光源が発光する光の波長を変更するのに用いた前記第１変更周波数に合致する場合に、所望の受信チャネルから光信号を受信したと確認するチャネル識別手段と、
を備えることを特徴とする光受信器。
【請求項７】
光送信器と光受信器とが光伝送路で接続された光通信システムの前記光受信器の制御方法であって、
受信した光信号に基づいて、光送信器の第１光源が発光した光の波長を基準とした波長の変更から第２変更周波数を検出する周波数検出ステップと、
検出した前記第２変更周波数が、前記光送信器に割り当てられた送信チャネルに特有の第１変更周波数であって、前記光送信器により前記第１光源が発光する光の波長を変更するのに用いた前記第１変更周波数に合致する場合に、所望の受信チャネルから光信号を受信したと確認するチャネル識別ステップと、
を含むことを特徴とする光受信器の制御方法。
【請求項８】
光信号を送受信する光送受信器であって、
波長を変更可能な連続光を発光する光源と、
割り当てられた送信チャネルに特有の第１変更周波数で、前記光源が発光する光の波長を変更する波長変更手段と、
受信した光信号に基づいて、送信元の光源が発光した光の波長を基準とした波長の変更から第２変更周波数を検出する周波数検出手段と、
検出した前記第２変更周波数が、前記送信元に割り当てられた送信チャネルに特有の第３変更周波数であって、前記送信元において前記送信元の光源が発光する光の波長を変更するのに用いた前記第３変更周波数と合致する場合に、所望の受信チャネルから光信号を受信したと確認するチャネル識別手段と、
を備えることを特徴とする光送受信器。
【請求項９】
光信号を送受信する光送受信器の制御方法であって、
割り当てられた送信チャネルに特有の第１変更周波数で、光源が発光する連続光の波長を変更する波長変更ステップと、
受信した光信号に基づいて、送信元の光源が発光した光の波長を基準とした波長の変更から第２変更周波数を検出する周波数検出ステップと、
検出した前記第２変更周波数が、前記送信元に割り当てられた送信チャネルに特有の第３変更周波数であって、前記送信元において前記送信元の光源が発光する光の波長を変更するのに用いた前記第３変更周波数と合致する場合に、所望の受信チャネルから光信号を受信したと確認するチャネル識別ステップと、
を含むことを特徴とする光送受信器の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信システムにおけるチャネル多重化技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記技術分野において、特許文献１に示されているように、温度や印加電流と発振波長との関係をあらかじめ記憶しておき、光信号受信用の局部発振光源や送信光源の発振光波長を制御する技術が知られている。特許文献１では、局部発振光源の波長を微小に振ることで、各チャネルの光信号に重畳しているパイロット信号を取り出す。そして、パイロット信号により受信チャネルが所望のものであるかを確認する。また、特許文献２には、印加電流や、位相変調器、外部共振器、あるいは、パルス光源と分散媒質を用いて波長スイープ光源を作成する技術が記載されている。そして、特許文献２では、この１つの波長スイープ光源を、多重化すべき複数のチャネルで共用してチャネル多重化を実現する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０４−２１２５３０号公報
【特許文献２】特開２０１０−１４８００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術は、光通信するデータとは別にパイロット信号を重畳する技術であり、上記特許文献２に記載の技術はチャネル周波数を１つの波長スイープ光源で作る技術でしかない。すなわち、所望の受信チャネルであるかを確認する情報として、送信光源の波長変動そのものを用いるものではなかった。
【０００５】
本発明の目的は、上述の課題を解決する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係るシステムは、
光送信器と光受信器とが光伝送路で接続された光通信システムであって、
光送信器が、
波長を変更可能な連続光を発光する第１光源と、
割り当てられた送信チャネルに特有の第１変更周波数で、前記第１光源が発光する光の波長を変更する第１波長変更手段と、
を備え、
前記光送信器からの光信号を受信する光受信器が、
受信した光信号に基づいて、前記第１光源が発光した光の波長を基準とした波長の変更から第２変更周波数を検出する周波数検出手段と、
検出した前記第２変更周波数が、割り当てられた送信チャネルに特有の前記第１変更周波数に合致する場合、所望の受信チャネルから光信号を受信したと確認するチャネル識別手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る方法は、
光送信器と光受信器とが光伝送路で接続された光通信システムの光通信方法であって、
前記光送信器が、割り当てられた送信チャネルに特有の第１変更周波数で、第１光源が発光する連続光の波長を変更する波長変更ステップと、
前記光受信器が、受信した光信号に基づいて、前記第１光源が発光した光の波長を基準とした波長の変更から第２変更周波数を検出する周波数検出ステップと、
前記光受信器が、検出した前記第２変更周波数が、割り当てられた送信チャネルに特有の前記第１変更周波数に合致する場合に、所望の受信チャネルから光信号を受信したと確認するチャネル識別ステップと、
を含むことを特徴とする。
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る装置は、
光送信器と光受信器とが光伝送路で接続された光通信システムの前記光送信器であって、
波長を変更可能な連続光を発光する第１光源と、
割り当てられた送信チャネルに特有の第１変更周波数で、前記第１光源が発光する光の波長を変更する波長変更手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る方法は、
光送信器と光受信器とが光伝送路で接続された光通信システムの前記光送信器の制御方法であって、
割り当てられた送信チャネルに特有の第１変更周波数で、第１光源が発光する連続光の波長を変更する波長変更ステップを含むことを特徴とする。
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係る装置は、
光送信器と光受信器とが光伝送路で接続された光通信システムの前記光受信器であって、
受信した光信号に基づいて、光送信器の第１光源が発光した光の波長を基準とした波長の変更から第２変更周波数を検出する周波数検出手段と、
検出した前記第２変更周波数が、前記光送信器に割り当てられた送信チャネルに特有の第１変更周波数であって、前記光送信器により前記第１光源が発光する光の波長を変更するのに用いた前記第１変更周波数に合致する場合に、所望の受信チャネルから光信号を受信したと確認するチャネル識別手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明に係る方法は、
光送信器と光受信器とが光伝送路で接続された光通信システムの前記光受信器の制御方法であって、
受信した光信号に基づいて、光送信器の第１光源が発光した光の波長を基準とした波長の変更から第２変更周波数を検出する周波数検出ステップと、
検出した前記第２変更周波数が、前記光送信器に割り当てられた送信チャネルに特有の第１変更周波数であって、前記光送信器により前記第１光源が発光する光の波長を変更するのに用いた前記第１変更周波数に合致する場合に、所望の受信チャネルから光信号を受信したと確認するチャネル識別ステップと、
を含むことを特徴とする。
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明に係る装置は、
光信号を送受信する光送受信器であって、
波長を変更可能な連続光を発光する光源と、
割り当てられた送信チャネルに特有の第１変更周波数で、前記光源が発光する光の波長を変更する波長変更手段と、
受信した光信号に基づいて、送信元の光源が発光した光の波長を基準とした波長の変更から第２変更周波数を検出する周波数検出手段と、
検出した前記第２変更周波数が、前記送信元に割り当てられた送信チャネルに特有の第３変更周波数であって、前記送信元において前記送信元の光源が発光する光の波長を変更するのに用いた前記第３変更周波数と合致する場合に、所望の受信チャネルから光信号を受信したと確認するチャネル識別手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明に係る方法は、
光信号を送受信する光送受信器の制御方法であって、
割り当てられた送信チャネルに特有の第１変更周波数で、光源が発光する連続光の波長を変更する波長変更ステップと、
受信した光信号に基づいて、送信元の光源が発光した光の波長を基準とした波長の変更から第２変更周波数を検出する周波数検出ステップと、
検出した前記第２変更周波数が、前記送信元に割り当てられた送信チャネルに特有の第３変更周波数であって、前記送信元において前記送信元の光源が発光する光の波長を変更するのに用いた前記第３変更周波数と合致する場合に、所望の受信チャネルから光信号を受信したと確認するチャネル識別ステップと、
を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、所望の受信チャネルであるかを確認する情報として送信光源の波長変動そのものを用いるので、チャネル識別のための送信側での変調や合成のための構成や受信側での復調や分離のための構成を無くして、より確実なチャネル多重通信ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る光通信システムの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る光通信方法の概念を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るコヒーレント光送信器の光源全体の構成を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るコヒーレント光受信器のチャネル識別部の構成を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るコヒーレント光受信器の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第３実施形態に係る光通信システムの構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係るコヒーレント光受信器の局発光源全体の構成を示す図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係るコヒーレント光送信器の光源全体の構成を示す図である。
【図１０】本発明の第４実施形態に係るコヒーレント光受信器のチャネル識別部の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態について例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施の形態に記載されている構成要素は単なる例示であり、本発明の技術範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１７】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態としての光通信システム１００について、図１を用いて説明する。光通信システム１００は、光送信器１１０と光受信器１２０とが光伝送路１３０で接続されたシステムである。
【００１８】
図１に示すように、光通信システム１００は、光送信器１１０が、第１光源１１１と、第１波長変更部１１２と、を含み、光受信器１２０が、周波数検出部１２１と、チャネル識別部１２２と、を含む。第１光源１１１は、波長λを変更可能な連続光を発光する。第１波長変更部１１２は、割り当てられた送信チャネルに特有の第１変更周波数ｆx1で、第１光源１１１が発光する光の波長λxを変更する。周波数検出部１２１は、受信した光信号に基づいて、第１光源１１１が発光した光の波長λxを基準とした波長の変更から第２変更周波数ｆx2を検出する。チャネル識別部１２２は、検出した第２変更周波数λx2が、割り当てられた送信チャネルに特有の第１変更周波数λx1に合致する場合、所望の受信チャネルから光信号を受信したと確認する。
【００１９】
本実施形態によれば、所望の受信チャネルであるかを識別する情報として送信光源の波長変動そのものを使用するので、チャネル識別のための送信側での変調や合成のための構成や受信側での復調や分離のための構成を無くしたチャネル多重通信ができる。
【００２０】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る光通信システム２００について説明する。本実施形態においては、コヒーレント光通信において、送信機側のレーザダイオード光源（以下、ＬＤ(Laser Diode)光源）の波長を各チャネル特有の周波数で微小に波長変動させることにより、受信器側でこの各チャネル特有の周波数を検出して、チャネル識別を行なう。ここで使用される各チャネル特有の周波数は数１０ＫＨｚであり、送信されるデータ入力信号の周波数と比較して小さい。
【００２１】
本実施形態によれば、チャネル識別のための送信側での変調や合成のための構成や受信側での復調や分離のための構成を無くし、チャネル識別をより確実としたチャネル多重通信ができる。
【００２２】
《光通信システムの構成》
図２は、本実施形態に係る光通信システム２００の構成を示すブロック図である。
【００２３】
図２に示すコヒーレント光通信システムである光通信システム２００は、複数のコヒーレント光送信器２１０と複数のコヒーレント光受信器２２０とが光伝送路２３０で接続されたシステムである。なお、実際の光通信システムでは、中継器や増幅器、光分岐器や光分配器などが配置されるが、本実施形態の特徴部分ではないので省略する。また、図２では、１台のコヒーレント光送信器２１０と１台のコヒーレント光受信器２２０とに注目して説明する。
【００２４】
（コヒーレント光送信器）
図２のコヒーレント光送信器２１０は、ＬＤ光源２１１と、発振器２１２と、ＬＮ（lithium niobate）光変調器２１３と、駆動アンプ２１４と、を有する。半導体レーザであるＬＤ光源２１１は、例えば、ダブルヘテロ構造のクラッド層間の活性層内で発生する光子を劈開面で全反射させて、レーザ光を発生する（図４参照）。かかるＬＤ光源２１１の波長は、半導体材料や劈開面間の距離によって変えることが出来、光通信で使用される波長帯である１２６０ｎｍ〜１６２５ｎｍに設定される。
【００２５】
本実施形態では、かかるＬＤ光源２１１に、発振器２１２から所定周波数（本例では、数１０ＫＨｚ）で電流を印加することによって、ＬＤ光源２１１の波長を微小に変化させる。発振器の発振周波数は、光信号を伝送するチャネルごとにあらかじめ定められており、たとえばλ1では10KHz、λ2では20KHz、...、λnはnKHzのように設定されている。波長の変化幅は、例えば、光通信の波長帯である１２６０ｎｍ〜１６２５ｎｍと比較して、コヒーレント光受信器２２０での感度特性や信号品質特性に影響を与えない範囲である。具体的には、波長の変化幅は、ＬＤ光源２１１の基本波長λxの数％（５〜１０％未満）が望ましい。なお、ＬＤ光源２１１の波長を微小に変化させる方法としては、熱による方法も考えられるが、変化速度が速くて遅延のない電流印加が望ましい。
【００２６】
ＬＤ光源２１１からの、所定波長からチャネルごとにあらかじめ決められた所定周波数で微小に振れるレーザ光２１１ａは、ＬＮ光変調器２１３によって、駆動アンプ２１４で増幅された伝送すべきデータ入力信号２１５によって変調される。このように、本実施形態においては、ＬＮ光変調器２１３から光伝送路２３０に出力される光信号出力は、ＬＤ光源２１１におけるチャネルｘの固有光波長λxが発振器２１２の周波数ｆx1で±Δλ振れたレーザ光２１１ａを、伝送すべきデータ入力信号２１５で変調した出力となる。すなわち、図２のように、光信号出力はλx±Δλを搬送レーザ光としている。
【００２７】
ここで、コヒーレント光送信器２１０から送出される光信号スペクトルは、発振器２１２による波長の微小変化が無い（ゼロ）場合には、光スペクトル（無変更）２４１のようになる。また、波長への微小変化が行なわれた場合には、光スペクトル（fxHzで変更あり）２４２のようになる。これらの光信号が複数チャネル合波された光スペクトル（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）２４０が、光伝送路２３０へと送り出される。ここで、Ａ〜Ｈのそれぞれが、各チャネルの基礎となるＬＤ光源２１１の光スペクトルであり、本実施形態においては、この波長λx（ｘ＝Ａ〜Ｈ）をチャネル特有の周波数で±Δλ振れさせることになる。
【００２８】
（コヒーレント光受信器）
コヒーレント光受信器２２０は、フロントエンド部２２１と、ＡＤＣ／ＤＳＰ（Analog Digital Converter／Digital Signal Processor）２２２と、局発光源（以下、ＬＯ：Local Oscillator）２２３と、ＬＤ光源変更周波数検出部２２４と、チャネル識別部２２５とを有する。フロントエンド部２２１は、受信した光信号のコヒーレント検波を行う。ＡＤＣ／ＤＳＰ２２２は、検波された光信号の信号処理とデータ信号の復調とを行う。そして、波長λxのレーザ光で伝送されたデータ出力２２６を得る。局発光源（ＬＯ）２２３は、光伝送路２３０を伝送されてきたレーザ光を干渉させるために、ＬＤ光源２１１と同じ波長のレーザ光を発生する。ＬＤ光源変更周波数検出部２２４は、受信信号における光波長の振れ（±Δλ、「揺らぎ」とも称される）から、発振器２１２が発振した信号の周波数を検出する。チャネル識別部２２５は、ＬＤ光源変更周波数検出部２２４が検出した周波数ｆx2２２４ａと、局発光源（ＬＯ）２２３に設定された光波長λx２２３ａとから、受信している光信号のチャネルが希望するチャネルであるかの識別を行なう。すなわち、同じ光波長λxの搬送レーザ光であって、その搬送レーザ光から検出された波長の振れの周波数ｆx2が送信側のＬＤ光源２１１において振れさせた周波数ｆx1と合致すれば、現在検波・復調しているデータ出力２２６が希望するチャネルのデータであると認識する。そして、識別結果を、チャネル識別信号２２７として出力する。
【００２９】
《光通信方法の概念》
図３は、本実施形態に係る光通信方法３００の概念を示す図である。図３には、特に、ＬＤ光源２１１から発生するレーザ光の波長λxが、光通信の波長帯である１２６０ｎｍ〜１６２５ｎｍの場合の、波長λxと、チャネル識別のために波長を微小に振れさせる周波数ｆx1との関係を示す。
【００３０】
図３の波形(a)は、波長に微小な振れの無い、波長λxの波形である。その波長は、１２６０ｎｍ〜１６２５ｎｍの間であり、周波数に換算すると２３９ＴＨｚ〜１８５ＴＨｚの間である。
【００３１】
これに対して、図３の波形(b)は、波長を微小に振れさせる周波数ｆx1の波形である。周波数ｆx1は数１０ＫＨｚであり、例えば、１０ＫＨｚの場合は、波長は３×１０13ｎｍである。したがって、図３の波形(b)は、図３の波形(a)との寸法比を正確に表わしてはいない。
【００３２】
図３の波形(c)は、波長λxを周波数ｆx1で微小に（±Δλ）振れさせた波形である。本実施形態においては、ＬＮ光変調器２１３において、波形(c)のレーザ光を伝送すべきデータ入力信号２１５で変調して、光伝送路２３０に出力する。
【００３３】
（コヒーレント光送信器の光源）
図４は、本実施形態に係るコヒーレント光送信器２１０の光源全体の構成を示す図である。図４には、光源としてＬＤ光源を使用した例を示すが、これに限定されるものではない。
【００３４】
ＬＤ光源２１１は、図示のように、基本的な構成としては、ｎ型基板上に、ｎ型クラッド層、活性層、ｐ型クラッド層が積層された、ダブルヘテロ構造である。電極間に電源４１３より電力が加えられて、活性層内でエネルギギャップにより光が発せられる。その光が、活性層内で劈開面（図４では、左右面）とクラッド層との境界面とで全反射することによって充満し、一方の劈開面からレーザ光として発光する。
【００３５】
本実施形態においては、発振器２１２により、ＬＤ光源の電極間に加わる電圧Ｖ(λx)が周波数ｆx1で微小に±ΔＶ(±Δλ)する。すなわち、ＬＤ光源の電極間に加わる電圧は、波長λxのレーザ光を発生するために調整された電源４１３の電圧Ｖ(λx)に、発振器２１２の周波数ｆx1で微小電圧±ΔＶ(±Δλ)が増減する電圧｛Ｖ(λx)±ΔＶ(±Δλ)｝となる。そして、ＬＤ光源の電極間に加わる電圧の変化に略比例して電流の値が変わると、ＬＤ光源２１１の活性層の屈折率が周波数ｆx1で微小に変化して、レーザ光の発振波長が変動する。これによって、図３の波形(c)のような、波長λxに対する±Δλの振れがチャネルに特有の周波数を持ったレーザ光２１１ａが発光される。このレーザ光２１１ａが、ＬＮ光変調器２１３において伝送すべきデータ入力信号２１５で変調されて、光信号出力として出力される。図４の右下には、ＬＤ光源２１１への印加電圧の時間変化の模式図が示されている。
【００３６】
なお、図４では、波長λxのレーザ光を発生するために電圧Ｖ(λx)を出力する電源４１３と、周波数ｆx1で発振波長を±Δλ変動させるために微小電圧±ΔＶ(±Δλ)を出力する発振器２１２とをそれぞれ設けたが、電圧｛Ｖ(λx)±ΔＶ(±Δλ)｝を出力可能な１つの可変電圧供給部を設けてもよい。
【００３７】
（コヒーレント光受信器のチャネル識別部）
図５は、本実施形態に係るコヒーレント光受信器２２０のチャネル識別部２２５の構成を示す図である。
【００３８】
チャネル識別部２２５は、波長／周波数比較部５１０と波長／周波数記憶部５２０とを有する。波長／周波数記憶部５２０には、希望するチャネルに光信号を出力するＬＤ光源波長λx５２１と、希望するチャネルに光信号を出力するＬＤ光源の波長を振る発振器の変更周波数ｆx1５２２とが記憶されている。
【００３９】
波長／周波数比較部５１０は、局発光源（ＬＯ）２２３から取得した局発光源波長λxと、波長／周波数記憶部５２０に記憶されたＬＤ光源波長λx５２１とを比較する。また、波長／周波数比較部５１０は、ＬＤ光源変更周波数検出部２２４から取得した検出変更周波数ｆx2と、波長／周波数記憶部５２０に記憶された変更周波数ｆx1とを比較する。そして、光源波長同士、変更周波数同士が共に合致すれば、チャネル識別部２２５は、現在、データ出力２２６を復調しているチャネルが、希望するチャネルであることを識別する。そして、チャネル識別信号２２７を出力する。
【００４０】
《コヒーレント光受信器の処理手順》
図６は、本実施形態に係るコヒーレント光受信器２２０の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、コヒーレント光受信器２２０を制御するＣＰＵが実行することによって、図２の各機能要素を制御する、あるいはその一部を実現する。
【００４１】
まず、ステップＳ６０１において、受信した光信号から送信側ＬＤ光源の変更周波数ｆx2を検出する。次に、ステップＳ６０３において、局側光源（ＬＯ）から波長情報を取得する。ステップＳ６０５においては、取得した波長および変更周波数が、波長／周波数記憶部５２０に記憶された波長λxおよび周波数ｆx1と合致するか否かを判定する。合致すればステップＳ６０７に進んで、チャネル識別信号２２７を出力する。一方、合致しなければ、チャネル識別信号２２７を出力せずに処理を終了する。すなわち、データ出力２２６は、希望するチャネルのデータではないと判定する。
【００４２】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る光通信システムについて説明する。本実施形態に係る光通信システムは、上記第２実施形態と比べると、コヒーレント光受信器に、ＬＯ光源の波長をコヒーレント光送信器のＬＤ光源に波長の微小な振れに同期させる発振器が追加されている点で異なる。その他の構成および動作は、第２実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００４３】
本実施形態によれば、コヒーレント光送信器のＬＤ光源の波長の微小な振れが、送受信データに与える悪影響を抑制することができる。
【００４４】
《光通信システムの構成》
図７は、本実施形態に係る光通信システム７００の構成を示すブロック図である。なお、コヒーレント光通信システムである光通信システム７００の構成は、第２実施形態の光通信システム２００と比較すると、コヒーレント光受信器７２０が発振器７２６を有する違いがあるが、コヒーレント光送信器２１０や光伝送路２３０などは同じである。したがって、第２実施形態と同じ構成および動作については同じ符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【００４５】
第２実施形態の図２の構成においては、微小とはいえどもコヒーレント光送信器２１０において光信号の光波長を振れさせるので、コヒーレント光受信器２２０における信号の復調に、少なからず影響を与える。これを緩和するために、本実施形態においては、コヒーレント光受信器７２０において、次のような動作が行われる。
【００４６】
コヒーレント光受信器７２０では、選択するチャネルの光信号λxと同じ光波長を局発光源（ＬＯ）７２３で発光させ、フロントエンド部２２１において光受信信号をコヒーレント検波する。この検波信号は、次段のＡＤＣ／ＤＳＰ２２２で信号処理後に復調され、データ出力２２６を出力する。ＡＤＣ／ＤＳＰ２２２での信号処理過程で、ＬＤ光源から発光された搬送レーザ光の微小な振れ（±Δλ）を検出し、ＬＤ光源変更周波数検出部２２４に送る。ＬＤ光源変更周波数検出部２２４は、微小な振れの周波数ｆx2を検出し、その結果をチャネル識別部２２５に送る。ここまでの動作は、第２実施形態と同様である。
【００４７】
本実施形態においては、ＬＤ光源変更周波数検出部２２４が、微小な振れの変更周波数ｆx2をチャネル識別部２２５に送ると同時に、発振器７２６の発振周波数に同期させる。この発振器７２６の発振周波数ｆx2は、希望のチャネルのデータを取得している場合は、送信側のＬＤ光源２１１の波長を振る発振器２１２の周波数ｆx1と合致している。この発振器７２６の発振周波数ｆx2で、局発光源（ＬＯ）７２３の発光するレーザ光７２３ａの光波長λxを微小に振る。
【００４８】
一般に、ＬＤ光源２１１から発光された搬送レーザ光と、局発光源（ＬＯ）７２３から発光されたレーザ光の光波長との差が大きくなり、しかも速いスピードで振れることは、ＡＤＣ／ＤＳＰ２２２での処理と復調に影響を与える。発振器７２６の発振出力で局発光源（ＬＯ）７２３の光波長をＬＤ光源２１１の振れと同期して振る。このように、搬送レーザ光との光波長差を緩和するように設定すれば、コヒーレント光受信器７２０での感度特性や信号品質特性への影響を緩和させることが可能となる。
【００４９】
実際には、搬送レーザ光と局発光源（ＬＯ）７２３との光波長差を小さくするよう制御すると、ＬＤ光源変更周波数検出部２２４での振れの周波数の検出が難しくなる。したがって、コヒーレント光受信器７２０の立上げ時の最初の期間は、発振器７２６の動作を停止させておき、ＬＤ光源変更周波数検出部２２４における振れの周波数の検出を容易にする。その後、チャネル識別部２２５での判断が行われた後、発振器７２６を動作させて、ＡＤＣ／ＤＳＰ２２２での処理と復調への影響を緩和させればよい。
【００５０】
（コヒーレント光受信器の局発光源）
図８は、本実施形態に係るコヒーレント光受信器７２０の局発光源全体の構成を示す図である。図８には、局発光源としてＬＤ光源を使用した例を示すが、これに限定されるものではない。
【００５１】
局発光源（ＬＯ）７２３は、図示のように、基本的な構成としては、ｎ型基板上に、ｎ型クラッド層、活性層、ｐ型クラッド層が積層された、ダブルヘテロ構造である。電極間に電源７２４より電力が加えられて、活性層内でエネルギギャップにより光が発せられる。その光が、活性層内で劈開面（図７では、左右面）とクラッド層との境界面とで全反射することによって充満し、一方の劈開面からレーザ光として発光する。
【００５２】
本実施形態においては、ＬＤ光源変更周波数検出部２２４は、検出したＬＤ光源２１１における波長λxへの振れの周波数ｆx2を、発振器７２６に通知する。発振器７２６により、周波数ｆx2の微小電圧を局発光源（ＬＯ）７２３に印加することによって、波長λxに対する±Δλの振れが、チャネルに特有の周波数を持ったレーザ光７２３ａが発光される。このレーザ光７２３ａが受信した光信号と干渉し、フロントエンド部２２１でより正確にコヒーレント検波される。また、局発光源（ＬＯ）７２３からは、チャネル識別部２２５に対してチャネル識別のために波長λxが通知される。
【００５３】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係る光通信システムについて説明する。本実施形態に係る光通信システムは、上記第２実施形態および第３実施形態と比べると、コヒーレント光送信器のＬＤ光源およびコヒーレント光受信器のチャネル識別器において、割り当てるチャネル応じて、光源波長とチャネル識別用の波長変更の周波数との組を変更する点で異なる。その他の構成および動作は、第２実施形態または第３実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００５４】
本実施形態によれば、コヒーレント光送信器とコヒーレント光受信器とに対して、動的にチャネルを割り当てる場合においても、チャネル識別のための送信側での変調や合成のための構成や受信側での復調や分離のための構成を無くしたチャネル多重通信ができる。
【００５５】
（コヒーレント光送信器の光源）
図９は、本実施形態に係るコヒーレント光送信器９００の光源全体の構成を示す図である。図９には、光源としてＬＤ光源を使用した例を示すが、これに限定されるものではない。
【００５６】
ＬＤ光源９１１は、図示のように、基本的な構成としては、ｎ型基板上に、ｎ型クラッド層、活性層、ｐ型クラッド層が積層された、ダブルヘテロ構造である。電極間に電源９１３より電力が加えられて、活性層内でエネルギギャップにより光が発せられる。その光が、活性層内で劈開面（図９では、左右面）とクラッド層との境界面とで全反射することによって充満し、一方の劈開面からレーザ光として発光する。
【００５７】
本実施形態においては、まず、可変電源９１３により、波長λxを決める電圧をＬＤ光源９１１に印加することによって、割り当てられたチャネルに対応する波長λxが設定される。次に、発振器９１２によって、周波数ｆx1の電流をＬＤ光源９１１に印加することによって、波長λxに対する±Δλの振れがチャネルに特有の周波数ｆx1を持ったレーザ光９１１ａが発光される。
【００５８】
この可変電源９１３の電圧と、発振器９１２の周波数とは、波長／周波数記憶テーブル９２０を参照して決定される。波長／周波数記憶テーブル９２０は、割り当てられるチャネル９２１に対応付けて、ＬＤ光源波長λx９２２と変更周波数ｆx1９２３とが記憶されている。
【００５９】
発光されたレーザ光９１１ａが、ＬＮ光変調器２１３（図９には図示せず）において伝送すべきデータ入力信号２１５で変調されて、光信号出力として出力される。図９の中央右には、ＬＤ光源９１１への印加電圧の時間変化の模式図が示されている。
【００６０】
なお、図９では、波長λxのレーザ光を発生するために調整される可変電源９１３と、周波数ｆx1で発振波長を±Δλ変動させる発振器９１２とを設けたが、両方を合成した電圧出力が可能な１つの可変電圧供給部を設けてもよい。
【００６１】
（コヒーレント光受信器のチャネル識別部）
図１０は、本実施形態に係るコヒーレント光受信器１０００のチャネル識別部１０２５の構成を示す図である。
【００６２】
チャネル識別部１０２５は、波長／周波数比較部１０１０と波長／周波数記憶部１０２０とを有する。波長／周波数記憶部１０２０には、割り当てられたチャネル１０２１に対応付けて、割り当てられたチャネルに光信号を出力するＬＤ光源波長λx１０２２と、割り当てられたチャネルに光信号を出力するＬＤ光源の波長を振るための、発振器の変更周波数ｆx1１０２３とが記憶されている。この波長／周波数記憶部１０２０に記憶されたどのデータを使用するかは、割り当てられたチャネルによって選択される。
【００６３】
波長／周波数比較部５１０は、局発光源（ＬＯ）２２３から取得された局発光源波長λxと、波長／周波数記憶部１０２０から取得された、割り当てられたチャネルＣＨxに対応するＬＤ光源波長λx１０１１とを比較する。また、ＬＤ光源変更周波数検出部２２４から取得された検出変更周波数ｆx2と、波長／周波数記憶部１０２０から取得された、割り当てられたチャネルＣＨxに対応する変更周波数ｆx1とを比較する。そして、そして、光源波長同士、変更周波数同士が共に合致すれば、現在、データ出力２２６を復調しているチャネルが、割り当てられたチャネルであることを識別する。そして、チャネル識別信号２２７を出力する。
【００６４】
［他の実施形態］
上記実施形態では、印加電圧の微小変動で周波数Ｆx1の波長の±Δλの振れを発生させたが、波長λxのレーザ光発光の印加電圧とは別に、加熱／冷却による温度変化によっても半導体の屈折率が変わるので、同様に発振波長を微小に変化させることができる。
【００６５】
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。また、それぞれの実施形態に含まれる別々の特徴を如何様に組み合わせたシステムまたは装置も、本発明の範疇に含まれる。
【００６６】
例えば、本実施形態では、図２や図７において光送信器と光受信器とを独立して図示したが、いずれもが、光送信器と光受信器とを一体化した光送受信器であっても構わない。その場合には、送信元の光送受信器において、ＬＤ光源から波長λxを周波数ｆx1で±Δλだけ振った搬送レーザ光を発光し、送信先の光送受信器において、ＬＤ光源変更周波数検出部が周波数ｆx2を検出して、チャネル識別を行なうことになる。
【００６７】
また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用されてもよいし、単体の装置に適用されてもよい。さらに、本発明は、実施形態の機能を実現する制御プログラムが、システムあるいは装置に直接あるいは遠隔から供給される場合にも適用可能である。したがって、本発明の機能をコンピュータで実現するために、コンピュータにインストールされる制御プログラム、あるいはその制御プログラムを格納した媒体、その制御プログラムをダウンロードさせるＷＷＷ(World Wide Web)サーバも、本発明の範疇に含まれる。
【００６８】
［実施形態の他の表現］
上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
光送信器と光受信器とが光伝送路で接続された光通信システムであって、
光送信器が、
波長を変更可能な連続光を発光する第１光源と、
割り当てられた送信チャネルに特有の第１変更周波数で、前記第１光源が発光する光の波長を変更する第１波長変更手段と、
を備え、
前記光送信器からの光信号を受信する光受信器が、
受信した光信号に基づいて、前記第１光源が発光した光の波長を基準とした波長の変更から第２変更周波数を検出する周波数検出手段と、
検出した前記第２変更周波数が、割り当てられた送信チャネルに特有の前記第１変更周波数に合致する場合、所望の受信チャネルから光信号を受信したと確認するチャネル識別手段と、
を備えることを特徴とする光通信システム。
（付記２）
前記光受信器が、
波長を変更可能な連続光を発光する第２光源であって、光受信信号を干渉させるため前記第１光源が発光する光の波長と同じ波長の光を発光する前記第２光源と、
前記周波数検出手段が検出した前記第２変更周波数で、前記第２光源が発光する光の波長を変更する第２波長変更手段と、
をさらに備え、
前記周波数検出手段は、前記第２光源が発光する連続光で干渉された光受信信号に基づいて前記第２変更周波数を検出することを特徴とする付記１に記載の光通信システム。
（付記３）
前記第１波長変更手段の第１変更周波数は、前記第１光源の波長が光通信の波長帯である場合に、数１０ＫＨｚのオーダーであることを特徴とする付記１または２に記載の光通信システム。
（付記４）
前記第１波長変更手段により変更される前記第１光源の波長の変化幅は、前記光受信器での感度特性や信号品質特性に影響を与えない範囲の、前記第１光源の波長の１０％未満であることを特徴とする付記１乃至３のいずれか１項に記載の光通信システム。
（付記５）
前記第１光源および前記第２光源は、電流の印加によって波長が変更可能である半導体レーザを含むことを特徴とする付記２乃至４のいずれか１項に記載の光通信システム。
（付記６）
前記光通信システムはコヒーレント光通信システムであって、
前記光送信器はコヒーレント光受信器であり、前記光受信器はコヒーレント光受信器であることを特徴とする付記１乃至５のいずれか１項に記載の光通信システム。
（付記７）
光送信器と光受信器とが光伝送路で接続された光通信システムの光通信方法であって、
前記光送信器が、割り当てられた送信チャネルに特有の第１変更周波数で、第１光源が発光する連続光の波長を変更する波長変更ステップと、
前記光受信器が、受信した光信号に基づいて、前記第１光源が発光した光の波長を基準とした波長の変更から第２変更周波数を検出する周波数検出ステップと、
前記光受信器が、検出した前記第２変更周波数が、割り当てられた送信チャネルに特有の前記第１変更周波数に合致する場合に、所望の受信チャネルから光信号を受信したと確認するチャネル識別ステップと、
を含むことを特徴とする光通信方法。
（付記８）
光送信器と光受信器とが光伝送路で接続された光通信システムの前記光送信器であって、
波長を変更可能な連続光を発光する第１光源と、
割り当てられた送信チャネルに特有の第１変更周波数で、前記第１光源が発光する光の波長を変更する波長変更手段と、
を備えることを特徴とする光送信器。
（付記９）
光送信器と光受信器とが光伝送路で接続された光通信システムの前記光送信器の制御方法であって、
割り当てられた送信チャネルに特有の第１変更周波数で、第１光源が発光する連続光の波長を変更する波長変更ステップを含むことを特徴とする光送信器の制御方法。
（付記１０）
光送信器と光受信器とが光伝送路で接続された光通信システムの前記光受信器であって、
受信した光信号に基づいて、光送信器の第１光源が発光した光の波長を基準とした波長の変更から第２変更周波数を検出する周波数検出手段と、
検出した前記第２変更周波数が、前記光送信器に割り当てられた送信チャネルに特有の第１変更周波数であって、前記光送信器により前記第１光源が発光する光の波長を変更するのに用いた前記第１変更周波数に合致する場合に、所望の受信チャネルから光信号を受信したと確認するチャネル識別手段と、
を備えることを特徴とする光受信器。
（付記１１）
光送信器と光受信器とが光伝送路で接続された光通信システムの前記光受信器の制御方法であって、
受信した光信号に基づいて、光送信器の第１光源が発光した光の波長を基準とした波長の変更から第２変更周波数を検出する周波数検出ステップと、
検出した前記第２変更周波数が、前記光送信器に割り当てられた送信チャネルに特有の第１変更周波数であって、前記光送信器により前記第１光源が発光する光の波長を変更するのに用いた前記第１変更周波数に合致する場合に、所望の受信チャネルから光信号を受信したと確認するチャネル識別ステップと、
を含むことを特徴とする光受信器の制御方法。
（付記１２）
光信号を送受信する光送受信器であって、
波長を変更可能な連続光を発光する光源と、
割り当てられた送信チャネルに特有の第１変更周波数で、前記光源が発光する光の波長を変更する波長変更手段と、
受信した光信号に基づいて、送信元の光源が発光した光の波長を基準とした波長の変更から第２変更周波数を検出する周波数検出手段と、
検出した前記第２変更周波数が、前記送信元に割り当てられた送信チャネルに特有の第３変更周波数であって、前記送信元において前記送信元の光源が発光する光の波長を変更するのに用いた前記第３変更周波数と合致する場合に、所望の受信チャネルから光信号を受信したと確認するチャネル識別手段と、
を備えることを特徴とする光送受信器。
（付記１３）
光信号を送受信する光送受信器の制御方法であって、
割り当てられた送信チャネルに特有の第１変更周波数で、光源が発光する連続光の波長を変更する波長変更ステップと、
受信した光信号に基づいて、送信元の光源が発光した光の波長を基準とした波長の変更から第２変更周波数を検出する周波数検出ステップと、
検出した前記第２変更周波数が、前記送信元に割り当てられた送信チャネルに特有の第３変更周波数であって、前記送信元において前記送信元の光源が発光する光の波長を変更するのに用いた前記第３変更周波数と合致する場合に、所望の受信チャネルから光信号を受信したと確認するチャネル識別ステップと、
を含むことを特徴とする光送受信器の制御方法。
【図１】
2013074439.tif 000003
【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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