(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度に応じて波長の変化する光を発生する光源と、
該光源の温度を制御する温度制御手段と、
前記光源から出力される光の波長を検出し、該検出した光出力波長に基づいて前記温度制御手段の動作を帰還制御することにより、所定の波長引き込み範囲内にある前記光出力波長を目標波長近傍まで引き込む波長制御ループと、を備えた光送信装置において、
前記光源の温度を検出し、該検出した温度に従って前記温度制御手段の動作を帰還制御することにより、前記光源の光出力波長を前記波長制御ループの目標波長に対応した波長引き込み範囲内にする温度制御ループを含み、
前記波長制御ループは、波長引き込み動作の安定点を複数設定可能にする周期的な透過波長特性を持った波長検出フィルタを用いて前記光源の光出力波長を検出し、かつ、前記温度制御ループの動作が安定した後に波長引き込み動作を開始すると共に、前記波長検出フィルタの周期的な透過波長特性の右上がりスロープ部分に目標波長が設定されているときの波長引き込み動作の制御方向に対して、前記波長検出フィルタの周期的な透過波長特性の右下がりスロープ部分に目標波長が設定されているときの波長引き込み動作の制御方向を反転させる制御極性切替部を備えたことを特徴とする多波長対応の光送信装置。
【請求項２】
温度に応じて波長の変化する光を発生する光源と、
該光源の温度を制御する温度制御手段と、
前記光源から出力される光の波長を検出し、該検出した光出力波長に基づいて前記温度制御手段の動作を帰還制御することにより、所定の波長引き込み範囲内にある前記光出力波長を目標波長近傍まで引き込む波長制御ループと、を備えた光送信装置において、
前記光源の温度を検出し、該検出した温度に従って前記温度制御手段の動作を帰還制御することにより、前記光源の光出力波長を前記波長制御ループの目標波長に対応した波長引き込み範囲内にする温度制御ループを含み、
前記波長制御ループは、波長引き込み動作の安定点を複数設定可能にする透過波長特性を持った波長検出フィルタを用いて前記光源の光出力波長を検出し、かつ、前記温度制御ループの動作が安定した後に波長引き込み動作を開始し、
さらに、前記温度制御ループは、前記光源の温度を検出して前記温度制御手段に伝える温度センサと、目標波長の設定に応じて、前記光源の光出力波長が前記波長制御ループの前記目標波長に対応した波長引き込み範囲内になるような目標温度を、前記温度制御手段に設定する目標温度設定部と、前記光源の光出力波長が目標波長近傍に安定した時に前記温度センサによって検出された前記光源の温度を記憶する温度記憶部を備え、該温度記憶部の記憶データに基づいて、前記目標温度設定部が目標波長に対応した目標温度を設定することを特徴とする多波長対応の光送信装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光送信装置であって、
前記温度制御ループは、前記光源の温度を検出して前記温度制御手段に伝える温度センサと、目標波長の設定に応じて、前記光源の光出力波長が前記波長制御ループの前記目標波長に対応した波長引き込み範囲内になるような目標温度を、前記温度制御手段に設定する目標温度設定部と、を備えたことを特徴とする多波長対応の光送信装置。
【請求項４】
請求項２に記載の光送信装置であって、
前記波長検出フィルタが、周期的な透過波長特性を有することを特徴とする多波長対応の光送信装置。
【請求項５】
請求項２に記載の光送信装置であって、
前記温度制御ループは、複数の目標波長にそれぞれ対応して予め設定された目標温度データを記憶するメモリを有し、前記光源の光出力波長が運用波長に安定した時に前記温度センサによって検出された前記光源の温度を基に、波長ドリフトによって発生する前記運用波長についての温度変化量を算出し、該算出した温度変化量に従って、前記メモリに記憶された各目標温度データを補正する機能を備えたことを特徴とする多波長対応の光送信装置。
【請求項６】
請求項１または２に記載の光送信装置であって、
前記温度制御手段の制御状態に基づいて、前記温度制御ループおよび前記波長制御ループのいずれかを選択的に切り替える制御ループ切替手段を備えて構成されたことを特徴とする多波長対応の光送信装置。
【請求項７】
請求項１または２に記載の光送信装置であって、
前記温度制御ループの動作開始から前記波長制御ループによる波長引き込み動作が安定するまでの期間、前記光源から出力される光を遮断する光遮断手段を備えて構成されたことを特徴とする多波長対応の光送信装置。
【請求項８】
光源から出力される光の波長を検出し、該検出した光出力波長に基づいて前記光源の温度を帰還制御して、所定の波長引き込み範囲内にある前記光出力波長を目標波長近傍まで引き込む波長制御が実施される光送信波長制御方法において、
前記光源の光出力波長が前記波長制御の目標波長に対応した波長引き込み範囲内になるように前記光源の温度を制御した後に、
前記波長制御の波長引き込み動作の安定点を複数設定可能にする周期的な透過波長特性を持った波長検出フィルタを用いて前記光源の光出力波長を検出し、該検出した光出力波長に応じた前記波長制御を開始すると共に、前記波長検出フィルタの周期的な透過波長特性の右上がりスロープ部分に目標波長が設定されているときの波長引き込み動作の制御方向に対して、前記波長検出フィルタの周期的な透過波長特性の右下がりスロープ部分に目標波長が設定されているときの波長引き込み動作の制御方向を反転させることを特徴とする光送信波長制御方法。
【請求項９】
光源から出力される光の波長を検出し、該検出した光出力波長に基づいて前記光源の温度を帰還制御して、所定の波長引き込み範囲内にある前記光出力波長を目標波長近傍まで引き込む波長制御が実施される光送信波長制御方法において、
前記光源の光出力波長が目標波長近傍に安定した時に検出される前記光源の温度を記憶した温度データに基づいて、前記光源の光出力波長が目標波長に対応した波長引き込み範囲内になるような目標温度を設定して、前記光源の温度を制御した後に、
前記波長制御の波長引き込み動作の安定点を複数設定可能にする透過波長特性を持った波長検出フィルタを用いて前記光源の光出力波長を検出し、該検出した光出力波長に応じた前記波長制御を開始することを特徴とする光送信波長制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
技術分野
本発明は、波長多重（ＷＤＭ）光伝送システムに用いられる光送信装置および光送信波長制御方法に関し、特に、複数の波長の光信号を切り替えて送信することのできる多波長対応の光送信装置および光送信波長制御方法に関する。
【０００２】
背景技術
近年の高度情報化に伴い、光通信は伝送容量の大容量化が要求されていると共に、伝送コストの低減が要求されている。このような要求に応えるため、これまでは伝送速度の高速化が主流となっていた。しかし、伝送速度が超高速になるにつれて、その実用化が技術的に困難になったり、また、コスト高を招いていた。そこで、１本の光ファイバで波長の異なる複数の光信号が伝送できる波長多重（ＷＤＭ）技術が注目されている。
【０００３】
ＷＤＭ光伝送システムは、一般に、波長間隔の等しい複数の光信号が１本の光ファイバを介して伝送される。例えば、ＩＴＵ（International Telecommunication Union）勧告に準拠した３２波多重を実現するシステム等の場合、波長間隔は０．８ｎｍと狭くなる。このため、狭帯域光フィルタを光多重化装置等に設けて帯域制限を行い、所要の波長以外は減衰させることによって、チャネル間クロストークの抑圧を図っていた。
【０００４】
しかし、狭帯域光フィルタの透過中心波長に対して、光送信器等から出力される光信号の波長がずれてしまうと、光出力電力が狭帯域光フィルタによって減衰されて低下するので、伝送品質が劣化してしまう。このため、光送信器の光出力波長を光多重化装置の狭帯域光フィルタの中心波長と一致させることが必要となり、光出力の波長制御を精度良く行うことが要求される。
【０００５】
従来の光送信装置で行われる波長制御は、例えば、レーザーダイオード（ＬＤ）から出力される光の一部を取り出し、波長により透過率が異なる光フィルタを用いた波長検出フィルタに入射し、該波長検出フィルタを透過した光をフォトダイオード（ＰＤ）で受け、該ＰＤの出力電流を電圧に変換した後に、その電圧と、狭帯域光フィルタの中心波長に対応させて設定したレファレンス電圧と比較して、各電圧が互いに等しくなる（波長ずれがなくなる）ようにＬＤの温度を制御することで、光出力波長を狭帯域光フィルタの中心波長と一致させていた。
【０００６】
上記のような従来の光送信装置では、波長制御が１つの波長に限定して固定的に行われるため、波長数の多いＷＤＭ光伝送システムでは、各波長毎にＬＤや光フィルタ等の光デバイスが必要となる。しかしながら、これらの光デバイスは製造性や入手性に劣るという問題があり、また、波長制御が固定の１波長のみに限定されるため、ユーザ側での拡張性に乏しいという欠点をもつ。加えて、障害発生等に対処するバックアップ構成を考えると、さらに部品点数が倍増するためコスト的にも著しく不利になる。
【０００７】
本発明は上記の事情に鑑みなされたもので、光出力波長を高い自由度をもって設定することのできる多波長対応の光送信装置を提供することを目的とする。
【０００８】
発明の開示
このため、本発明による多波長対応の光送信装置の１つの態様は、温度に応じて波長の変化する光を発生する光源と、該光源の温度を制御する温度制御手段と、光源から出力される光の波長を検出し、該検出した光出力波長に基づいて温度制御手段の動作を帰還制御することにより、所定の波長引き込み範囲内にある光出力波長を目標波長近傍まで引き込む波長制御ループと、を備えた光送信装置において、光源の温度を検出し、該検出した温度に従って温度制御手段の動作を帰還制御することにより、光源の光出力波長を波長制御ループの目標波長に対応した波長引き込み範囲内にする温度制御ループを含み、波長制御ループは、波長引き込み動作の安定点を複数設定可能にする周期的な透過波長特性を持った波長検出フィルタを用いて前記光源の光出力波長を検出し、かつ、温度制御ループの動作が安定した後に波長引き込み動作を開始すると共に、波長検出フィルタの周期的な透過波長特性の右上がりスロープ部分に目標波長が設定されているときの波長引き込み動作の制御方向に対して、波長検出フィルタの周期的な透過波長特性の右下がりスロープ部分に目標波長が設定されているときの波長引き込み動作の制御方向を反転させる制御極性切替部を備えるようにしたものである。
【０００９】
また、本発明による多波長対応の光送信装置の他の態様は、温度に応じて波長の変化する光を発生する光源と、該光源の温度を制御する温度制御手段と、光源から出力される光の波長を検出し、該検出した光出力波長に基づいて温度制御手段の動作を帰還制御することにより、所定の波長引き込み範囲内にある光出力波長を目標波長近傍まで引き込む波長制御ループと、を備えた光送信装置において、光源の温度を検出し、該検出した温度に従って温度制御手段の動作を帰還制御することにより、光源の光出力波長を前記波長制御ループの目標波長に対応した波長引き込み範囲内にする温度制御ループを含み、波長制御ループは、波長引き込み動作の安定点を複数設定可能にする透過波長特性を持った波長検出フィルタを用いて光源の光出力波長を検出し、かつ、温度制御ループの動作が安定した後に波長引き込み動作を開始し、さらに、温度制御ループは、光源の温度を検出して温度制御手段に伝える温度センサと、目標波長の設定に応じて、光源の光出力波長が波長制御ループの前記目標波長に対応した波長引き込み範囲内になるような目標温度を、温度制御手段に設定する目標温度設定部と、光源の光出力波長が目標波長近傍に安定した時に温度センサによって検出された光源の温度を記憶する温度記憶部を備え、該温度記憶部の記憶データに基づいて、目標温度設定部が目標波長に対応した目標温度を設定するようにしたものである。
【００１０】
本発明による光送信波長制御方法の１つの態様は、光源から出力される光の波長を検出し、該検出した光出力波長に基づいて光源の温度を帰還制御して、所定の波長引き込み範囲内にある光出力波長を目標波長近傍まで引き込む波長制御が実施される光送信波長制御方法において、光源の光出力波長が波長制御の目標波長に対応した波長引き込み範囲内になるように光源の温度を制御した後に、波長制御の波長引き込み動作の安定点を複数設定可能にする透過波長特性を持った波長検出フィルタを用いて光源の光出力波長を検出し、該検出した光出力波長に応じた前記波長制御を開始すると共に、波長検出フィルタの周期的な透過波長特性の右上がりスロープ部分に目標波長が設定されているときの波長引き込み動作の制御方向に対して、波長検出フィルタの周期的な透過波長特性の右下がりスロープ部分に目標波長が設定されているときの波長引き込み動作の制御方向を反転させるものである。
【００１１】
また、本発明による光送信波長制御方法の他の態様は、光源から出力される光の波長を検出し、該検出した光出力波長に基づいて光源の温度を帰還制御して、所定の波長引き込み範囲内にある光出力波長を目標波長近傍まで引き込む波長制御が実施される光送信波長制御方法において、光源の光出力波長が目標波長近傍に安定した時に検出される光源の温度を記憶した温度データに基づいて、光源の光出力波長が目標波長に対応した波長引き込み範囲内になるような目標温度を設定して、光源の温度を制御した後に、波長制御の波長引き込み動作の安定点を複数設定可能にする透過波長特性を持った波長検出フィルタを用いて光源の光出力波長を検出し、該検出した光出力波長に応じた波長制御を開始するものである。
【００１２】
発明を実施するための最良の形態
以下に、本発明に係る光送信装置を添付図面に基づいて説明する。
まず最初に、多波長対応の光送信装置を実現するための具体的な手段について検討する。
図１は、波長制御機能を備えた一般的な光送信装置（多波長未対応）の構成を示すブロック図である。
【００１３】
図１の光送信装置は、例えば、光源としてのレーザーダイオード（ＬＤ）１と、該ＬＤ１の温度を制御する温度制御手段としての温度制御部２と、ＬＤ１からの出力光の波長を検出し、その結果を温度制御部２に伝えて光出力波長を一定に制御する自動波長（周波数）制御ループ３（以下、ＡＦＣループ３とする）と、を備えて構成される。ＷＤＭ光伝送システムでは、複数の波長λ0，λ1，…の光信号にそれぞれ対応した複数の光送信装置が使用されることになる。
【００１４】
ＡＦＣループ３は、分岐部３０、波長検出フィルタ３１、フォトダイオード（ＰＤ）３２、Ｉ／Ｖ変換部３３、比較部３４およびループフィルタ３５からなる。分岐部３０は、ＬＤ１から出力される光の一部を分岐して波長検出フィルタ３１に送る。波長検出フィルタ３１は、波長に応じて透過率が異なる光フィルタを用い、分岐部３０で分岐された光出力の一部が入力される。ＰＤ３２は、波長検出フィルタ３１を透過した光を受光して電流に変換し出力する。Ｉ／Ｖ変換部３３は、ＰＤ３２で発生した電流を電圧Ｖｘに変換する。比較部３４は、Ｉ／Ｖ変換部３３からの出力電圧Ｖｘおよび所定のレファレンス電圧Ｖrefを比較して各電圧の差に応じた信号を出力する。ループフィルタ３５は、比較部３４からの出力信号を受けてＬＤ１の温度制御が安定に行えるように時定数を持たせる回路であり、このループフィルタ３５を通過した信号が温度制御部２に伝えられて、出力電圧Ｖｘとレファレンス電圧Ｖrefが等しくなるように、ＬＤ１の温度が温度制御部２によって制御される。
【００１５】
上記の光送信装置では、ＬＤ１の光出力波長が変動すると、図２に示すように、波長検出フィルタ３１の透過波長特性に対応した出力電圧Ｖｘが発生し、該出力電圧Ｖｘがレファレンス電圧Ｖrefよりも低い場合には、光出力波長が長波長側にシフトするようにＬＤ１の温度が制御され、出力電圧Ｖｘがレファレンス電圧Ｖrefよりも高い場合には、光出力波長が短波長側にシフトするようにＬＤ１の温度が制御される。これにより、ＬＤ１の光出力波長が、図２で出力電圧Ｖｘの右上がりスロープとレファレンス電圧Ｖrefとの交点（安定点）に対応した波長に引き込まれて安定化される。
【００１６】
上記のような一般的な光送信装置を多波長対応にする手段としては、例えば、図３の上段に示すように、波長検出フィルタ３１として透過波長特性のスロープの緩い光フィルタを用い、レファレンス電圧Ｖrefを可変にすることで波長の安定点を変える方法（ｉ）、または、図３の下段に示すように、波長検出フィルタ３１として周期的な透過波長特性を持つ光フィルタを用い、一定のレファレンス電圧Ｖrefで複数の波長の安定点を持たせる方法（ii）などが考えられる。
【００１７】
上記の方法（ｉ）の場合、図４の上段に示すように、光出力波長の変化に対する出力電圧Ｖｘの変化量が少ないため、回路誤差による波長ずれが大きくなるが、方法（ii）の場合には、図４の下段に示すように、光出力波長の変化に対する出力電圧Ｖｘの変化量が大きいため、回路誤差による波長ずれを小さくできる。したがって、波長制御を精度良く行うためには、方法（ii）を適用するのが有利である。
【００１８】
周期的な透過波長特性を持つ波長検出フィルタを用いて多波長対応の光送信装置を実現させるには、（１）目標波長を外部から設定できること、（２）誤った波長に安定しないこと、（３）他の波長に影響を与えないこと、などが重要な課題となる。さらに具体的には、（１）に関して、複数の波長の安定点のうちから目標波長が任意に設定できること、波長検出フィルタ３１の安定点の設定効率を向上させること、高速に波長引き込みができること等が挙げられる。また、（２）に関しては、ＬＤ１の経時的な波長ドリフトに対して、安定点に対応する波長が他の波長に遷移しないこと等が挙げられ、（３）に関しては、波長設定の変更時に他の波長と干渉しないこと等が挙げられる。
【００１９】
上記のような事項を考慮した上で、以下、本発明による光送信装置の実施形態について具体的に説明する。
図５は、第１実施形態の光送信装置の基本構成を示すブロック図である。ただし、上述の図１に示した一般的な光送信装置の構成と同様の部分には同一の符号が付してあり、以下同様とする。
【００２０】
図５において、本光送信装置は、図１の一般的な光送信装置について、ＡＦＣループ３の波長検出フィルタ３１として周期的な透過波長特性を持つ光フィルタを使用すると共に、ＬＤ１の温度を検出してその結果を温度制御部２に伝えてＬＤ１を所要の目標温度で一定にする自動温度制御ループ４（以下、ＡＴＣループ４とする）を付加し、さらに、ＡＦＣループ３内にループ開閉部３６を設けて、ＡＦＣループの開閉を可能にした構成である。
【００２１】
ＡＴＣループ４は、例えば、温度センサ４０およびＡＴＣ目標温度設定部４１を備えて構成される。温度センサ４０は、ＬＤ１の温度を検出して、その結果を温度制御部２に伝える。ＡＴＣ目標温度設定部４１は、外部から与えられる波長設定信号Ｓによって指示される目標波長に対応したＬＤ１の目標温度を温度制御部２に設定する。
【００２２】
ループ開閉部３６は、波長設定信号Ｓおよび温度制御部２から送られる信号に従って、図示しないシーケンス回路によりＡＦＣループ３の開閉を行う。具体的なシーケンス回路の構成は後述する。このループ開閉部３６が閉じることにより、ループフィルタ３５を通過した信号が温度制御部２に伝えられ、ＬＤ１の温度制御がＡＦＣに基づいて行われるようになり、一方、ループ開閉部３６が開くことにより、ＬＤ１の温度制御がＡＴＣに基づいて行われるようになる。
【００２３】
図６は、第１実施形態についての具体的な回路構成例を示した図である。
図６において、前述の温度制御部２に相当する回路構成は、ペルチェ素子２０、ペルチェ制御部２１、ループフィルタ２２および比較器２３からなる。また、ＡＴＣループ４を形成する、温度センサ４０に相当する回路構成は、サーミスタ４０Ａおよび抵抗器４０Ｂからなり、ＡＴＣ目標温度設定部４１に相当する回路構成は、コントローラ４１Ａ、メモリ４１ＢおよびＤ／Ａ変換器４１Ｃからなる。
【００２４】
ペルチェ素子２０は、ペルチェ制御部２１から供給される電流に応じて熱を発生するか若しくは吸収し、搭載されたＬＤ１の温度を調整するデバイスである。ペルチェ制御部２１は、ループフィルタ２２を介して送られる比較器２３の出力信号に対応した電流を発生する。ループフィルタ２２は、ＬＤ１の温度制御が安定に行えるように所要の時定数を持たせた回路である。比較器２３は、一方の入力端子にサーミスタ４０Ａおよび抵抗器４０Ｂ間の電圧が印加され、他方の入力端子にＡＴＣ目標温度設定部４１からの出力電圧が印加されて、各電圧レベルの差に応じた信号をループフィルタ２２に出力する。
【００２５】
サーミスタ４０Ａおよび抵抗器４０Ｂは、正および負の電源端子Ref+，Ref-の間に直列に接続される。サーミスタ４０Ａは、ペルチェ素子２０上に搭載されていて、ＬＤ１の温度に応じて抵抗値が変化し、これにより抵抗器４０Ｂとの接続点の電圧レベルがＬＤ１の温度に対応して変化する。
【００２６】
コントローラ４１Ａは、外部から与えられる波長設定信号Ｓが入力され、該波長設定信号Ｓにより設定される目標波長を判定し、その目標波長に対応するＡＴＣの目標温度をメモリ４１Ｂから読み出して、Ｄ／Ａ変換器４１Ｃに出力する。Ｄ／Ａ変換器４１Ｃは、コントローラ４１Ａからのディジタル信号をアナログ信号に変換して、比較器２３およびＡＴＣ安定判定部３６Ｄに出力する。
【００２７】
ＡＦＣループ３を形成する回路構成は、ここでは、ＬＤ１の後面から出射される戻り光が透過型のＰＤ３４Ｂを介して、例えばエタロン等の周期的な波長特性を持つ波長検出フィルタ３１に送られ、該波長検出フィルタ３１を透過した光がＰＤ３２で受光されて、該ＰＤ３２で発生した電流がＩ／Ｖ変換部としての抵抗器３３によって電圧に変換される。ここでは、ＬＤ１の戻り光を利用することで分岐部３０に相当する構成を省略可能としている。比較部３４に相当する回路構成は、比較器３４Ａ、透過型ＰＤ３４Ｂおよび抵抗器３４Ｃからなる。透過型ＰＤ３４Ｂは、波長検出フィルタ３１に入力される前の光を受光して、ＬＤ１からの出力光パワーに応じた電流を発生する。この透過型ＰＤ３４Ｂからの電流は抵抗器３４Ｃによって電圧に変換される。比較器３４Ａは、一方の入力端子にＰＤ３２と抵抗器３３間の電圧が出力電圧Ｖｘとして印加され、他方の入力端子に透過型ＰＤ３４Ｂおよび抵抗器３４Ｃ間の電圧がレファレンス電圧Ｖrefとして印加されて、各電圧レベルの差に応じた信号をループフィルタ３５に出力する。ループフィルタ３５は、ＡＦＣループ３に基づくＬＤ１の温度制御が安定に行えるように所要の時定数を持たせた回路である。
【００２８】
ループ開閉部３６に相当する回路構成は、スイッチ３６Ａ、抵抗器３６Ｂ、波長切替検出部３６ＣおよびＡＴＣ安定判定部３６Ｄからなる。スイッチ３６Ａは、例えば内部にレジスタを備え、ＡＴＣ安定判定部３６Ｄおよび波長切替検出部３６Ｃからそれぞれ送られてくる信号に従ってスイッチ動作し、ＯＮに切り替わるとループフィルタ３５から出力される電圧信号を抵抗器２６Ｂを介してサーミスタ４０Ａおよび抵抗器４０Ｂ間のノードに印加する。波長切替検出部３６Ｃは、外部から与えられる波長設定信号Ｓの変化を検出して、波長の設定が切り替わったこと知らせる信号をスイッチ３６Ａに伝える。ＡＴＣ安定判定部３６Ｄは、サーミスタ４０Ａおよび抵抗器４０Ｂ間の電圧およびＡＴＣ目標温度設定部４１からの出力電圧を基に、ＡＴＣの制御動作が安定してＬＤ１の温度が目標温度近傍で一定になったか否かを判定し、その結果をスイッチ３６Ａに伝える。
【００２９】
次に、第１実施形態の動作について説明する。
まず、本装置の基本的な動作について概説すると、波長検出フィルタ３１として周期的な透過波長特性を有する光フィルタを適用したことで、例えば図７に示すように、ＡＦＣループ３による波長制御の安定点が複数（図では２つの安定点１，２）存在するようになり、各安定点１，２には制御可能な範囲（波長引き込み範囲）がそれぞれ存在する。
実際の波長制御の安定点は、波長制御開始時の光出力波長がどの波長安定点の波長引き込み範囲内にあるかで決定される。しかし、起動時の波長はＬＤ１の周囲温度により異なるため、ＬＤ１の温度が安定に制御されていないと、ＡＦＣ動作による波長の安定点は不定になる。このため、ＡＦＣ動作の開始時の波長を目標波長の波長引込み範囲内に制御する必要があり、本実施形態では波長引込みの予備動作として、ＡＴＣループ４によるＬＤ１の温度制御が実施される。
【００３０】
ここで、本装置の起動時における動作を図８のフローチャートを用いて具体的に説明する。
図８において、本装置が起動され波長設定信号Ｓが外部より与えられると、ステップ１０１（図中Ｓ１０１で示し、以下同様とする）で、波長切替検出部３６Ｃが波長設定信号Ｓの変化を検出して、スイッチ３６ＡをＯＦＦにする制御信号を出力し、ＡＦＣループ３が開ループとなる。また、これと同時にステップ１０２では、コントローラ４１Ａが、波長設定信号Ｓにより設定される目標波長を判定して対応するＡＴＣの目標温度をメモリ４１Ｂから読み出し、該目標温度に対応した電圧信号がＤ／Ａ変換器４１Ｃを介して比較器２３およびＡＴＣ安定判定部３６Ｄに出力される。これにより、ステップ１０３において、ＬＤ１の温度を目標温度で安定化させる制御動作がＡＴＣループ４によって開始される。
【００３１】
このＡＴＣループ４による制御動作では、例えば図９に示すように、目標波長が安定点１に対応した波長に設定された場合に、起動時のＬＤ１の温度に対応する波長が安定点２の波長引き込み範囲内にあるようなとき、ＬＤ１の温度を変化させて波長を短波長側にシフトさせ、安定点１の波長引き込み範囲内とする制御が行われる。
【００３２】
具体的なＡＴＣ動作は、ＬＤ１の温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタ４０Ａと抵抗器４０Ｂとの間の接続点の電圧レベルが比較器２３に入力されて、目標温度に対応した電圧レベルとの差に応じた信号が比較器２３からループフィルタ２２を介してペルチェ制御部２１に出力される。ペルチェ制御部２１は、ループフィルタ２２からの信号に従ってペルチェ素子２０の動作を制御して、ＬＤ１の温度が目標温度で一定となるようにする。
【００３３】
そして、ステップ１０４では、ＡＴＣ安定判定部３６Ｄにおいて、サーミスタ４０Ａおよび抵抗器４０Ｂ間の電圧およびＡＴＣ目標温度設定部４１からの出力電圧を基にして、ＬＤ１の温度が目標温度近傍となりＡＴＣ動作が安定したか否かが判定される。ＡＴＣ動作が安定したと判定されると、ステップ１０５に移り、ＡＴＣ安定判定部３６Ｄがスイッチ３６ＡをＯＦＦからＯＮに切り替える信号を出力する。そして、ステップ１０６において、スイッチ３６ＡがＯＮに切り替わることでＡＦＣループ４が閉ループとなり、ステップ１０７でＡＦＣ動作が開始され、ＬＤ１の光出力波長を目標波長に引き込む制御動作が行われる。
【００３４】
このＡＦＣループ３による制御動作は、具体的には、ＰＤ３２および抵抗器３３間の接続点における電圧Ｖｘと透過型ＰＤ３４Ｂおよび抵抗器３４Ｃ間の接続点におけるレファレンス電圧Ｖrefとが比較器３４Ａに入力され、各電圧Ｖｘ，Ｖrefの差に応じた出力電圧が、ループフィルタ３５、スイッチ３６Ａおよび抵抗器３６Ｂを介してサーミスタ４０Ａおよび抵抗器４０Ｂ間の接続点に印加される。これにより比較器２３の一方の入力端子に印加される電圧レベルが、ＡＦＣループ３の比較器３４Ａの出力電圧に応じて変化するようになって、出力電圧Ｖｘがレファレンス電圧Ｖrefと等しくなる、すなわち、図９に示すように、安定点１に対応する目標波長にＬＤ１の光出力波長が一致するように、ＬＤ１の温度が帰還制御される。
【００３５】
そして、ステップ１０８では、ＡＦＣ動作が安定してＬＤ１の光出力波長が目標波長に引き込まれたか否かが判定され、ＡＦＣ動作が安定したと判定されると、本装置の起動時の制御動作が終了して通常の運用が行われる。
【００３６】
次に、本装置の波長切り替え時における動作を図１０のフローチャートを用いて具体的に説明する。
図１０において、ステップ２０１で、安定点１に対応する波長から安定点２に対応する波長に目標波長の設定を切り替える指示が波長設定信号Ｓにより外部から与えられると、ステップ２０２において、波長切替検出部３６Ｃが波長設定信号Ｓの変化を検出して、スイッチ３６ＡをＯＦＦにする制御信号を出力し、ＡＦＣループ３が開ループとなる。また、これと同時にステップ２０３では、コントローラ４１Ａが、波長設定信号Ｓにより設定される目標波長を判定して対応するＡＴＣの目標温度をメモリ４１Ｂから読み出し、該目標温度に対応した電圧信号がＤ／Ａ変換器４１Ｃを介して比較器２３およびＡＴＣ安定判定部３６Ｄに出力される。これにより、ステップ２０４において、ＬＤ１の温度を目標温度で安定化させる制御動作がＡＴＣループ４によって開始される。
【００３７】
このＡＴＣループ４による制御動作では、例えば図１１に示すように、安定点１に対応する波長に制御されていた光出力波長を、ＬＤ１の温度を変化させて波長を長波長側にシフトさせることで安定点２の波長引き込み範囲内とする制御が行われる。具体的なＡＴＣ動作は、前述した起動時の場合と同様である。
【００３８】
そして、ステップ２０５では、ＡＴＣ安定判定部３６ＤにおいてＡＴＣ動作の安定が判定され、安定が判定されるとステップ２０６に移り、ＡＴＣ安定判定部３６Ｄがスイッチ３６ＡをＯＦＦからＯＮに切り替える信号を出力する。ステップ２０７では、スイッチ３６ＡがＯＮに切り替わることでＡＦＣループ４が閉ループとなり、ステップ２０８でＡＦＣ動作が開始され、ＬＤ１の光出力波長を目標波長（安定点２に対応）に引き込む制御動作が行われる。このＡＦＣループ３による制御動作は、前述した起動時の場合と同様である。そして、ステップ２０９では、ＡＦＣ動作が安定してＬＤ１の光出力波長が目標波長に引き込まれたか否かが判定され、ＡＦＣ動作が安定したと判定されると、本装置の波長切り替え時の制御動作が終了して再び通常の運用が行われる。
【００３９】
このように第１実施形態によれば、ＡＦＣループ３の波長検出フィルタ３１として周期的な透過波長特性を持つ光フィルタを用い、外部から与えられる波長設定信号Ｓによって目標波長の設定を選択できるようにしたことで、ＬＤ１の光出力波長を安定点１または安定点２に対応する波長に適宜に切り替えることが可能になるため、多波長対応（ここでは２波長対応）の光送信装置を実現することができる。このように、多波長対応の光送信装置が実現されることによって、光部品の共通化およびバックアップ構成の簡略化を図ることができ、製造性の向上およびコスト削減を実現できる。また、波長を変更する等のユーザ側の拡張性も向上させることができる。
【００４０】
なお、上記の第1実施形態では、波長の安定点を２つ設定できる場合について説明したが、上述の図３下段にも示したように、波長検出フィルタの周期性に応じて３つ以上の安定点を設定することも容易である。
【００４１】
次に、第２実施形態の光送信装置について説明する。
図１２は、第２実施形態の光送信装置の基本構成を示すブロック図である。
図１２において、本装置の構成が第１実施形態の構成と異なる部分は、ＡＦＣループ３内に制御極性切替部３７を設けた部分である。上記以外の部分の構成は、第１実施形態の場合と同様であるため説明を省略する。
【００４２】
制御極性切替部３７は、ここでは例えば比較部３４とループフィルタ３５の間に挿入され、波設定信号Ｓに応じて、ＡＦＣ動作の極性（波長引き込み制御の方向）を切り替える機能を有する。図１３は、上述の図６の場合と同様に、第２実施形態についての具体的な回路構成例を示したものであり、この構成例では、ＡＦＣループ３の比較器３４Ａとループフィルタ３５の間に極性切替器３７が設けられている。この極性切替器３７は、例えば、波長設定信号Ｓで指示される目標波長が奇数チャネルに該当する波長か、または偶数チャネルに該当する波長かを判定するなどして、制御極性の切り替えを実行するものとする。
【００４３】
かかる構成の光送信装置では、図１４に示すように、ＡＦＣループ３による波長制御の目標波長が、３つの安定点１〜３に対応させて設定されるようになる。安定点１および安定点３は、波長検出フィルタ３１の周期的な透過波長特性の右上がりスロープ部分に対応する出力電圧Ｖｘと一定のレファレンス電圧Ｖrefとの交点であり、安定点２は、右下がりスロープ部分に対応する出力電圧Ｖｘとレファレンス電圧Ｖrefとの交点である。
【００４４】
ＡＦＣの制御方向は、目標波長が安定点１または安定点３に対応する波長に設定された場合（この場合の極性を正転とし、図１４の実線矢印でその制御方向を示す）、出力電圧Ｖｘがレファレンス電圧Ｖrefよりも高い（Ｖｘ＞Ｖref）ときに、光出力波長が短波長側にシフトするようにＬＤ１の温度を制御し、出力電圧Ｖｘがレファレンス電圧Ｖrefよりも低い（Ｖｘ＜Ｖref）ときには、光出力波長が長波長側にシフトするようにＬＤ１の温度を制御する。一方、目標波長が安定点２に対応する波長に設定された場合（この場合の極性を反転とし、図１４の破線矢印でその制御方向を示す）、出力電圧Ｖｘがレファレンス電圧Ｖrefよりも高い（Ｖｘ＞Ｖref）ときに、光出力波長が長波長側にシフトするようにＬＤ１の温度を制御し、出力電圧Ｖｘがレファレンス電圧Ｖrefよりも低い（Ｖｘ＜Ｖref）ときには、光出力波長が短波長側にシフトするようにＬＤ１の温度を制御する。
【００４５】
なお、本装置の起動時および波長切り替え時の動作は、ＡＦＣの制御方向が極性切替器３７によって波長設定信号Ｓに応じ上記のように切り替えられる点を除いて、第１実施形態の場合の動作と同様であるため具体的な説明を省略する。
【００４６】
このように第２実施形態によれば、ＡＦＣループ３に極性切替器３７を付加し、目標波長に応じて波長制御の極性（制御方向）を切り替えられるようにしたことで、波長検出フィルタ３１の透過波長特性における右上がりスロープ部分および右下がりスロープ部分の使い分けが可能となるため、例えば第１実施形態の場合と同様の周期的波長特性を持つ波長検出フィルタ３１を使用した場合を考えると、波長制御の安定点を２倍にすることができる。これにより、波長検出フィルタ３１の安定点の設定効率を向上させることが可能となる。
【００４７】
また、波長間隔が均一で多波長の安定点を必要とするシステムについて本発明の光送信装置を使用する場合を考えると、第１実施形態の場合のようにＡＦＣの極性が一方向に限定されるときには、波長間隔と波長検出フィルタ３１の周期が一致するのに対して、第２実施形態の場合のようにＡＦＣの極性が双方向に切り替えられるときには、波長間隔と波長検出フィルタ３１の半周期が一致する。このことは、図１５に示すように、極性の切り替えを行う場合のＡＦＣループ３による波長引き込み範囲（図の上段）が、極性を切り替えない場合の波長引き込み範囲（図の下段）と比較して２倍になることを意味する。１つの安定点に対する波長引き込み範囲を広く設定できることにより、ＡＦＣ動作を開始する前のＡＴＣループ４による予備的な波長（温度）制御動作に要する時間を短縮させることができるという効果も生じる。
【００４８】
次に、第３実施形態の光送信装置について説明する。
上述した第１、２実施形態では、ＬＤ１の温度制御を行う温度制御部２に対して、ＡＦＣループ３とＡＴＣループ４とが多重ループとなるため、それぞれの制御動作が干渉しないようにＡＦＣのループフィルタ３５の時定数をＡＴＣのループフィルタ２２の時定数に対して充分遅くする必要があった。このため、光出力波長が安定するまでの時間が比較的長くなっていた。そこで、第３実施形態では、波長安定化までの時間がより短縮されるように改良した光送信装置について説明する。
【００４９】
図１６は、第３実施形態の光送信装置の基本構成を示すブロック図である。
図１６において、本装置は、例えば第１実施形態の構成（図５参照）について、ＡＦＣループ３を形成していたループフィルタ３５およびループ開閉部３６に代えて、制御ループ切替手段としてのＡＴＣ／ＡＦＣ切替部５を設けたものである。上記以外の構成については、第１実施形態の構成と同様である。
【００５０】
ＡＴＣ／ＡＦＣ切替部５は、ＡＦＣループ３の比較部３４から出力される信号およびＡＴＣループ４の温度センサ４０から出力される信号がそれぞれ入力され、外部からの波長設定信号Ｓおよび温度制御部２からの信号に基づいて、２つの入力信号のいずれかを選択して温度制御部２に出力する。このＡＴＣ／ＡＦＣ切替部５を設けることによって、ＡＦＣループ３およびＡＴＣループ４が多重ループでなくなるため、ＡＦＣおよびＡＴＣの各ループフィルタを共通化することができる。
【００５１】
図１７は、第３実施形態についての具体的な回路構成例を示した図である。
図１７の構成例では、上記のＡＴＣ／ＡＦＣ切替部５に相当する回路構成として、スイッチ５０、波長切替検出部５１およびＡＴＣ安定判定部５２が設けられる。スイッチ５０は、２つの入力端子を有し、一方の入力端子にはサーミスタ４０Ａおよび抵抗器４０Ｂ間の接続点における電圧が印加され、他方の入力端子にはＡＦＣループ３の比較器３４Ａからの出力電圧が印加されて、波長切替検出部５１およびＡＴＣ安定判定部５２から出力される各信号に従い、いずれかの入力端子を出力端子に接続して電圧信号を比較器２３に出力する。波長切替検出部５１は、第１実施形態で用いた波長切替検出部３６Ｃと同様のものであって、外部から与えられる波長設定信号Ｓの変化を検出して、波長の設定が切り替わったこと知らせる信号をスイッチ５０に伝える。また、ＡＴＣ安定判定部５２も、第１実施形態で用いた波長切替検出部３６Ｄと同様のものであって、サーミスタ４０Ａおよび抵抗器４０Ｂ間の電圧およびＡＴＣ目標温度設定部４１からの出力電圧を基に、ＡＴＣの制御動作が安定してＬＤ１の温度が目標温度近傍で一定になったか否かを判定し、その結果をスイッチ５０に伝える。
【００５２】
かかる構成の第３実施形態の動作を図１８のタイムチャートに従って説明する。
図１８に示すように、本装置が起動されることによって、ＬＤ１の温度がＡＴＣの目標温度からずれていると、比較器２３の出力電圧およびＡＴＣ安定判定部５２の出力信号がそれぞれ高レベルとなる。これにより、スイッチ５０はＡＴＣループ４側（サーミスタ４０Ａおよび抵抗器４０Ｂ間の電圧が印加された入力端子）を選択するようにスイッチ動作して（図ではこの状態を低レベルで示す）、ＡＴＣによるＬＤ１の温度制御が開始されＡＴＣ安定判定部５２の入力差電圧が徐々に減少していく。そして、ＬＤ１の温度が目標温度近傍に制御されＡＴＣ動作が安定すると、ＡＴＣ安定判定部５２の出力信号が低レベルとなる。ＡＴＣ安定判定部５２からの低レベルの出力信号を受けて、スイッチ５０はＡＦＣループ３側（比較器３４Ａの出力電圧が印加された入力端子）を選択するようにスイッチ動作して（図ではこの状態を高レベルで示す）、ＡＦＣによるＬＤ１の温度制御が開始される。ＡＦＣ動作の開始直後は、比較器２３の出力電圧およびＡＴＣ安定判定部５２の出力信号がそれぞれ高レベルとなり、ＡＦＣ動作が続けられることでＡＴＣ安定判定部５２の入力差電圧が徐々に減少して、ＬＤ１の光出力波長が目標波長で安定となる。
【００５３】
そして、目標波長の切り替えが波長設定信号Ｓにより指示されると、波長設定信号Ｓの変化を検出した波長切替検出部５１の出力信号およびＡＴＣ安定判定部５２の出力信号がそれぞれ高レベルとなる。これにより、スイッチ５０はＡＴＣループ４側を選択するようにスイッチ動作して、ＡＴＣによるＬＤ１の温度制御が開始されＡＴＣ安定判定部５２の入力差電圧が徐々に減少していく。そして、ＬＤ１の温度が波長切り替え後の目標温度に安定すると、ＡＴＣ安定判定部５２の出力信号が低レベルに転じ、スイッチ５０がＡＦＣループ３側を選択するようにスイッチ動作して、ＡＦＣによるＬＤ１の温度制御が起動時と同様にして開始され、光出力波長が波長切り替え後の目標波長で安定となる。
【００５４】
このように第３実施形態では、第１実施形態の場合のようにループ開閉部３６によってＡＦＣループ３を開閉するのではなく、温度制御部２の比較器２３への入力信号をスイッチ５０によって切り替えるようにすることで、ＡＦＣループ３およびＡＴＣループ４のうちの一方だけに従って温度制御部２が動作するようになるので、多重ループ構成となることが回避される。このため、ＡＦＣループ３とＡＴＣループ４の各ループ時定数を同じにすることができるようになり、ここでは、温度制御部２の一部として設けたループフィルタ２２を、ＡＦＣループ３およびＡＴＣループ４の共通のループフィルタとして用いることができる。これにより、第１実施形態の場合のように、ＡＴＣのループ時定数に対してＡＦＣのループ時定数を充分遅くするといったことが不要になるため、光出力波長が安定するまでの波長制御時間を短縮することができる。
【００５５】
次に、第４実施形態の光送信装置について説明する。
一般に、光送信装置に用いられるＬＤは、周囲温度を一定に制御しても光出力波長が経時的に変化をする、いわゆる波長ドリフトが発生することが知られている。上述の第１〜第３実施形態において、上記の波長ドリフトが発生した場合には、装置を再起動した時におけるＡＴＣ動作の安定後の波長が、波長ドリフト発生前の波長から変化してしまい、ＡＴＣ動作に続くＡＦＣ動作によって目標波長以外の安定点に光出力波長が制御されてしまう可能性がある。
【００５６】
具体的には、例えば図１９に示すように、波長ドリフト発生前におけるＡＴＣ動作安定時の波長λATC0が安定点１の波長引き込み範囲内にあったものが、波長ドリフトの発生によって、経時後のＡＴＣ動作安定時の波長λATC1が安定点２の波長引き込み範囲内に変化してしまう場合がある。このような場合に、ＡＦＣ動作を開始すると、安定点１に対応する目標波長に対して、実際の光出力波長は安定点２に対応する波長に制御されてしまうことになる。
【００５７】
そこで、第４実施形態では、波長ドリフトの発生に応じてＡＴＣの目標温度を補正する機能を付加して、光出力波長をより正確に制御できるようにした光送信装置について説明する。
図２０は、第４実施形態の光送信装置の基本構成を示すブロック図である。
図２０において、本装置は、例えば第３実施形態の構成について、温度センサ４０の出力信号をモニタし記憶する温度記憶部４２を付加した構成であって、これ以外の他の構成は第３実施形態の場合と同様である。図２１は、第４実施形態についての具体的な回路構成例を示したものであり、この構成例では、第３実施形態で用いていたメモリ４１Ｂが前述の温度記憶部４２として利用されるとともに、Ａ／Ｄ変換器４２Ａがコントローラ４１Ａに接続されている。このＡ／Ｄ変換器４２Ａには、サーミスタ４０Ａおよび抵抗器４０Ｂ間の接続点の電圧を示すアナログ信号が入力され、そのアナログ信号がディジタル信号に変換されてコントローラ４１Ａに出力される。
【００５８】
かかる構成の第４実施形態では、波長ドリフトが発生した場合において、ＬＤ１の光出力波長が一定に制御されているときのＬＤ１の温度が変化することを利用して、ＡＴＣの目標温度の補正が行われる。このＡＴＣの目標温度の補正処理は、例えば図２２のフローチャートに示すような手順で行われる。
【００５９】
図２２において、本装置が起動され、ステップ３０１においてコントローラ４１Ａで波長設定信号Ｓを基に目標波長が認識されると、ステップ３０２で目標波長に対応するＡＴＣの目標温度がメモリ４１Ｂから読み出され、そのＡＴＣの目標温度を示すディジタル信号がステップ３０３でＤ／Ａ変換器４１Ｃによりアナログ信号に変換されて出力される。そして、上述の第３実施形態の場合と同様にしてＡＴＣ動作およびＡＦＣ動作が順次実行される。
【００６０】
さらに、ステップ３０４では、ＬＤ１の光出力波長が目標波長に安定したか否かの判定が行われ、安定したと判定されると、ステップ３０５において、温度センサ４０の出力（サーミスタ４０Ａおよび抵抗器４０Ｂ間の電圧）が、Ａ／Ｄ変換器４２Ａを介してコントローラ４１Ａに送られる。そして、ステップ３０６では、コントローラ４１Ａにおいて、Ａ／Ｄ変換器４２Ａからの信号を基に目標波長に安定したときのＬＤ１の温度が検出され、メモリ４１Ｂに記憶された目標波長に対応するＡＴＣの目標温度データが更新される。このとき、波長ドリフトが発生していれば、ステップ３０２でメモリ４１Ｂから読み出したＡＴＣの目標温度と実際のＬＤ１の温度にずれが生じ、その温度ずれが補正されることになる。そして、補正されたＡＴＣの目標温度データは、本装置の再起動時に読み込まれ、上記と同様の処理動作が実行される。
【００６１】
このように第４実施形態によれば、ＬＤ１の光出力波長が目標波長に制御された状態でのＬＤ１の温度変化をモニタし、メモリ４１Ｂに記憶された目標温度データを逐次更新するようにしたことで、波長ドリフトが発生した場合でも、ＡＴＣ動作安定時の波長が目標波長には対応しない他の安定点の波長引き込み範囲内となるようなことがなくなるため、より正確な波長制御が可能となる。
【００６２】
なお、上記第４実施形態では、運用波長（波長設定信号Ｓで指示される目標波長）についてメモリ４１Ｂの目標温度データを補正する場合を説明したが、運用波長の切り替えを行うシステムに本装置を使用する場合には、運用波長以外の目標温度データについても補正を行う必要がある。図２３に示すように、波長ドリフトは各波長で同様に発生する。そのため波長ドリフトが発生した場合、波長一定時のＬＤ温度の変化量（ΔＴ１〜ΔＴ４）も同様に変化する。そこで、メモリ４１Ｂに記憶された運用波長以外の各波長に対応する目標温度データについても、運用波長に対して検出した温度変化量を用いて、運用波長と同様なデータの補正を実施すればよい。これにより、運用波長以外の波長ドリフトも補償できるようになる。
【００６３】
次に、第５実施形態の光送信装置について説明する。
波長の切り替えを行う光送信装置では、起動時や波長切替時の波長制御過程において、光出力波長が他の運用波長を横切ってしまいチャネル間クロストークが発生する可能性が考えられる。そこで、第５実施形態では、上記のようなチャネル間クロストークの発生を回避して、伝送品質の更なる向上を図った光送信装置について説明する。
【００６４】
図２４は、第５実施形態の光送信装置の基本構成を示すブロック図である。
図２４において、本装置は、例えば第３実施形態の構成について、ＬＤ１から分岐部３０を介して外部に出力される光の伝送路の途中に光遮断部６を設けるとともに、該光遮断部６の動作を制御するＡＦＣ安定判定部７を設けたものである。これ以外の他の構成は第３実施形態の場合と同様である。ここでは、光遮断部６およびＡＦＣ安定判定部７が光遮断手段として機能する。
【００６５】
ＡＦＣ安定判定部７は、ＡＦＣループ３の比較部３４から出力される信号を基にＡＦＣ動作が安定したか否かを判定し、ＡＦＣ動作が安定していない波長制御過渡時には光出力が遮断されるように光遮断部６を制御し、ＡＦＣ動作が安定した時には光出力が外部に出力されるように光遮断部６を制御する。
【００６６】
図２５は、第５実施形態についての具体的な回路構成例を示した図である。
図２５の構成例では、ＬＤ１の前面から出力される光の伝送路の途中に光遮断器６が設けられる。また、ＡＦＣ安定判定部７は、ここでは、比較器３４ＡおよびＤ／Ａ変換器４１Ｃの各出力信号が入力され、これらの信号を基にＡＦＣ動作の安定を判定して光遮断器６の動作を制御する信号を出力する。
【００６７】
ここで、第5実施形態の動作を図２６のフローチャートおよび図２７のタイムチャートを用いて説明する。
まず、本装置が起動されると、ＬＤ１の温度がＡＴＣの目標温度からずれている場合、図２７に示すように、比較器２３の出力電圧およびＡＴＣ安定判定部５２の出力信号およびＡＦＣ安定判定部７の出力信号がそれぞれ高レベルとなる。これにより、図２６のステップ４０１では、光遮断部６が遮断状態に切り替えられて光出力が遮断される。またこれと同時にステップ４０２では、スイッチ５０がＡＴＣループ４側を選択するようにスイッチ動作して、ＡＴＣによるＬＤ１の温度制御が開始されＡＴＣ安定判定部５２の入力差電圧が徐々に減少していく。
【００６８】
そして、ステップ４０３では、ＡＴＣ安定判定部５２がＡＴＣの制御状態を監視し、ステップ４０４でＡＴＣの安定が判定されると、ＡＴＣ安定判定部５２の出力信号が低レベルとなる。ステップ４０５では、ＡＴＣ安定判定部５２からの低レベルの出力信号を受けて、スイッチ５０がＡＦＣループ３側を選択するようにスイッチ動作して、ＡＦＣによるＬＤ１の温度制御が開始される。ＡＦＣ動作の開始直後は、ＡＴＣ安定判定部５２の出力信号が高レベルとなり、ＡＦＣ動作が続けられることでＡＴＣ安定判定部５２の入力差電圧は徐々に減少していく。
【００６９】
ステップ４０６では、ＡＦＣ安定判定部７がＡＦＣの制御状態を監視し、ステップ４０７でＡＦＣの安定が判定されると、ＡＦＣ安定判定部７の出力信号が低レベルとなる。これにより、ステップ４０８では、光遮断部６の遮断状態が解除されて光出力が外部に送られ、起動時の制御動作が終了して通常の運用状態となる。
【００７０】
そして、ステップ４０９では、波長切替検出部５１において波長設定信号Ｓの変化が監視され、ステップ４１０で波長の切り替えを示す波長設定信号Ｓの変化が検出されると、ステップ４０１に戻って、上記一連の制御動作が繰り返される。
【００７１】
このように動作する本装置では、例えば図２８に示すように、ＬＤ１の光出力波長が安定点１から安定点４に対応する波長に切り替えられるような場合に、安定点１に制御されていた波長をＡＴＣ動作によって安定点４の波長引き込み範囲にシフトさせる際、光出力波長が他の運用波長（図の例では２波長）を横切ることになる。しかし、光出力波長が安定点４に対応する波長に安定になるまでの過渡期間は、光遮断器６によって外部への光の出力が遮断されるため、他の運用波長とのクロストークが防止されるようになる。
【００７２】
上記のように第５実施形態によれば、波長制御過渡時に光出力を遮断する構成としたことで、チャネル間クロストークの発生を回避することができ、伝送品質の高い光送信装置を提供することができる。
【００７３】
産業上の利用可能性
本発明は、波長多重技術を適用した各種の光通信システムに用いられる光送信装置および光送信波長制御方法として、産業上の利用可能性が大である。
【図面の簡単な説明】
図１は、波長制御機能を備えた一般的な光送信装置の構成を示すブロック図である。
図２は、図１の光送信装置の動作を説明する図である。
図３は、図１の光送信装置を多波長対応にするための手段を説明する図である。
図４は、図３に示した手段の回路誤差に対する波長ずれを比較した図である。
図５は、本発明による第１実施形態の基本構成を示すブロック図である。
図６は、同上第１実施形態についての具体的な回路構成例を示した図である。
図７は、同上第１実施形態の基本的な動作を概説する図である。
図８は、同上第１実施形態の起動時の動作を示したフローチャートである。
図９は、同上第１実施形態の起動時における制御動作を説明する図である。
図１０は、同上第１実施形態の波長切り替え時の動作を示したフローチャートである。
図１１は、同上第１実施形態の波長切り替え時における制御動作を説明する図である。
図１２は、本発明による第２実施形態の基本構成を示すブロック図である。
図１３は、同上第２実施形態についての具体的な回路構成例を示した図である。
図１４は、同上第２実施形態の基本的な動作を説明する図である。
図１５は、同上第２実施形態について極性の切り替えることによる効果を説明する図である。
図１６は、本発明による第３実施形態の基本構成を示すブロック図である。
図１７は、同上第３実施形態についての具体的な回路構成例を示した図である。
図１８は、同上第３実施形態の動作を示したタイムチャートである。
図１９は、波長ドリフトの影響を説明する図である。
図２０は、本発明による第４実施形態の基本構成を示すブロック図である。
図２１は、同上第４実施形態についての具体的な回路構成例を示した図である。
図２２は、同上第４実施形態の動作を示したフローチャートである。
図２３は、同上第４実施形態に関連して、運用波長以外の他の波長についても目標温度データの補償が可能であることを説明する図である。
図２４は、本発明による第５実施形態の基本構成を示すブロック図である。
図２５は、同上第５実施形態についての具体的な回路構成例を示した図である。
図２６は、同上第５実施形態の動作を示したフローチャートである。
図２７は、同上第５実施形態の動作を示したタイムチャートである。
図２８は、同上第５実施形態の光遮断状態を説明する図である。
【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】
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【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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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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