(57)【要約】【課題】光分岐器、光透過フィルタ、光電変換素子を用いる構成を採用した、簡便かつ実装容易な周波数ずれ検出器を提供する。また、光信号の周波数を所望の周波数に維持し、信号品質の劣化を抑制できる光信号周波数制御装置を提供する。さらに、変調式の光伝送装置においても、簡便な構成の周波数ずれ検出器を提供する。【解決手段】本発明にかかる周波数ずれ検出器１００は、光信号を受け付ける入力部１６と、光信号を分岐する光分岐器１０と、予め定められた周波数から高周波側及び低周波側にそれぞれ所定の周波数偏移した範囲の帯域を透過するように設定された光フィルタ１１及び光フィルタ１２と、それぞれ透過した光信号を電気信号に変換する光電変換素子１３及び光電変換素子１４と、変換されたそれぞれの電気信号の強度差に応じて受け付けた光信号の周波数ずれを検出し、周波数ずれに関する情報を出力する。【選択図】図１
2017225060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の周波数に初期設定された光信号を受け付ける入力部と、
前記光信号を分岐する光分岐器と、
予め定められた周波数から高周波側及び低周波側にそれぞれ所定の周波数偏移した範囲を透過帯域として設定された複数の光フィルタと、
前記複数の光フィルタをそれぞれ透過した光信号をそれぞれ電気信号に変換する複数の光電変換素子と、
前記電気信号の強度差に応じて前記受け付けた光信号の周波数ずれを検出し、前記周波数ずれに関する情報を出力する検出部と
を備える周波数ずれ検出器。
【請求項２】
前記複数の光フィルタに対してそれぞれ設定された前記透過帯域は、予め定められた周波数からそれぞれ互いに略等しい周波数偏移している、
請求項１に記載の周波数ずれ検出器。
【請求項３】
前記光フィルタは可変光フィルタである請求項１又は２に記載の周波数ずれ検出器。
【請求項４】
前記検出部は、前記電気信号の強度の差分の正負符号に基づいて、前記光信号の周波数が高周波側にずれているのか、低周波側にずれているのかを判定する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の周波数ずれ検出器。
【請求項５】
光信号を受け付けるステップと、
前記光信号から高周波側及び低周波側にそれぞれ所定の周波数偏移した範囲の帯域を抽出するステップと、
前記抽出した光信号をそれぞれ電気信号に変換するステップと、
前記電気信号の強度差に応じて前記光信号の周波数ずれを検出し、前記周波数ずれに関する情報を出力するステップと
を備えた周波数ずれ検出方法。
【請求項６】
前記帯域のそれぞれは、予め定められた周波数からそれぞれ互いに略等しい周波数偏移している、
請求項５に記載の周波数ずれ検出方法。
【請求項７】
前記周波数ずれを検出するステップは、前記電気信号の強度の差分の正負符号に基づいて、前記光信号の周波数が高周波側にずれているのか、低周波側にずれているのかを判定する請求項５又は６に記載の周波数ずれ検出方法。
【請求項８】
所定の周波数に初期設定された光信号を受け付ける入力部と、
前記光信号を分岐する光分岐器と、
予め定められた周波数から高周波側及び低周波側にそれぞれ所定の周波数偏移した範囲を透過帯域として設定された複数の光フィルタと、
前記複数の光フィルタをそれぞれ透過した光信号をそれぞれ電気信号に変換する複数の光電変換素子と、
前記電気信号の強度差に応じて前記光信号の周波数を制御する手段と
を備えた周波数制御装置。
【請求項９】
所定の周波数に初期設定された光信号を生成する送信器と、
前記光信号に変調を加える変調信号生成部と、
前記変調が加えられる前又は後の光信号を分岐する光分岐器と、
予め定められた周波数から高周波側及び低周波側にそれぞれ所定の周波数偏移した範囲を透過帯域として設定された光フィルタと、
前記光フィルタをそれぞれ透過した光信号をそれぞれ電気信号に変換する複数の光電変換素子と、
前記電気信号の強度差に応じて前記送信器で生成される光信号の周波数を制御する手段と
を備えた光伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号の周波数ずれ検出器、周波数ずれ検出方法、光信号周波数制御装置及び光伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報通信のトラフィックの増大に伴い、基幹伝送システムのさらなる大容量化が求められている。なかでも大容量化技術の一つとしてＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）通信が主流となってきている。更に、ＷＤＭ通信のなかでもナイキストフィルタリングなどを用いることにより従来よりも通信スペクトルを狭窄化した超高密度ＷＤＭ通信が特に注目されている。超高密度ＷＤＭ通信では一つのキャリア周波数に割り当てられる帯域が狭いため、通信レーザの周波数ずれが自チャネル及び隣接チャネルに及ぼす影響が大きい。
【０００３】
しかし、ＷＤＭ通信においてキャリア信号の発生源として使用する送信レーザ光源は環境変動や経年変化等の影響を受けて周波数ずれが生じる可能性がある。狭帯域の周波数を複数多重するＷＤＭ通信においては、このずれは自チャネルの信号成分のフィルタリングや隣接チャネルへのクロストークといった現象により通信品質劣化を引き起こすという問題がある。
【０００４】
光信号に周波数ずれが発生した際にこれを更正する方法として、特許文献１では周波数固定装置が提案されている。この関連技術によれば、この周波数固定装置は分光器が光信号を分光した後、受動周波数弁別器がこれを透過光及び反射光に分離する。そして一対のフォトダイオードが透過光及び反射光をそれぞれ電気信号に変換する。更に、電子制御部がこれらの差分信号と、予め蓄積しておいた参考値とを比較して、レーザ装置から発信される光信号の周波数が安定するよう制御するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００５−５２４２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
関連技術にかかる周波数固定装置では送信レーザ光源の周波数を安定させるために、透過光及び反射光を利用していたため、透過光を利用するための通過域と、反射光を利用するための阻止域の、対称性の良いフィルタを使用する必要があった。
【０００７】
本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、光分岐器、光透過フィルタ、光電変換素子を用いる構成を採用した簡便かつ実装容易な周波数ずれ検出器を提供することを目的とするものである。
【０００８】
また本発明の他の目的は、光信号の周波数を所望の周波数に維持し、信号品質の劣化を抑制できる光信号周波数制御装置を提供することである。
【０００９】
さらに本発明は、変調式の光伝送装置においても、簡便な構成の周波数ずれ検出器を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明にかかる周波数ずれ検出器は、所定の周波数に初期設定された光信号を受け付ける入力部と、前記光信号（例えば、レーザダイオードから発信されたレーザ光又は変調されたレーザ光など）を分岐する光分岐器と、予め定められた周波数から高周波側及び低周波側にそれぞれ所定の周波数偏移した範囲を透過帯域として設定された複数の光フィルタと、前記複数の光フィルタをそれぞれ透過した光信号をそれぞれ電気信号に変換する複数の光電変換素子と、前記電気信号の強度差に応じて前記受け付けた光信号の周波数ずれを検出し、前記周波数ずれに関する情報を出力する検出部とを備える。
【００１１】
本発明にかかる周波数ずれ検出方法は、光信号を受け付けるステップと、前記光信号から高周波側及び低周波側にそれぞれ所定の周波数偏移した範囲の帯域を抽出するステップと、前記透過した光信号をそれぞれ電気信号に変換するステップと、前記電気信号の強度差に応じて前記光信号の周波数ずれを検出し、前記周波数ずれに関する情報を出力するステップとを備える。
【００１２】
本発明にかかる光信号周波数制御装置は、所定の周波数に初期設定された光信号を受け付ける入力部と、光信号を分岐する光分岐器と、予め定められた周波数から高周波側及び低周波側にそれぞれ所定の周波数偏移した範囲の帯域を透過するように設定された複数の光フィルタと、前記複数の光フィルタをそれぞれ透過した光信号をそれぞれ電気信号に変換する複数の光電変換素子と、前記電気信号の強度差に応じて前記光信号の周波数を制御する手段とを備える。
【００１３】
本発明にかかる光伝送装置は、所定の周波数に初期設定された光信号を生成する送信器と、前記光信号に変調を加える変調信号生成部と、前記変調が加えられる前又は後の光信号を分岐する光分岐器と、前記予め定められた周波数から高周波側及び低周波側にそれぞれ所定の周波数偏移した範囲の帯域をそれぞれ透過するように設定された光フィルタと、前記光フィルタをそれぞれ透過した光信号をそれぞれ電気信号に変換する複数の光電変換素子と、前記電気信号の強度差に応じて前記送信器で生成される光信号の周波数を制御する手段とを備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、簡便かつ実装容易な周波数ずれ検出器を提供することができる。また本発明によれば、光信号の周波数を所望の周波数に維持し、信号品質の劣化を抑制できる光信号周波数制御装置を提供することができる。さらに本発明によれば、変調式の光伝送装置においても、簡便な構成の周波数ずれ検出器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態１にかかる周波数ずれ検出器を例示するブロック図である。
【図２】実施の形態２にかかる光伝送装置を例示するブロック図である。
【図３】実施の形態２にかかる周波数制御装置を例示するグラフである。
【図４】実施の形態２にかかる光信号の周波数及び強度を例示するグラフである。
【図５】実施の形態２にかかる処理手順を例示するフローチャートである。
【図６】実施の形態３にかかる光伝送装置を例示するブロック図である。
【図７】実施の形態４にかかる周波数ずれ検出器を例示するブロック図である。
【図８】実施の形態４にかかる光信号の周波数及び強度を例示するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
[実施の形態１]
以下、図面を参照して本発明の実施の形態１について説明する。図１は実施の形態１にかかる周波数ずれ検出器を例示するブロック図である。
【００１７】
周波数ずれ検出器１００は、外部より光信号Ｃを受けて、これを内部処理した後に、ずれを検出したことを信号Ｈとして出力する。周波数ずれ検出器１００は、入力部１６、光分岐器１０、光フィルタ１１、光フィルタ１２、光電変換素子１３、光電変換素子１４、周波数ずれ検出部１５を備える。以下に各ブロックの詳細を説明する。
【００１８】
入力部１６は、外部より所定の周波数に初期設定された光信号Ｃを受け付けて光分岐器１０へ入力する。光分岐器１０は、入力された光信号を等分岐する。光分岐器１０は、光信号Ｃを受けて、これを光信号Ｄ１及びＤ２に分岐して出力する。光分岐器１０は、光フィルタ１１及び光フィルタ１２に接続されている。
【００１９】
光フィルタ１１は、予め定められた周波数から高周波側に所定の周波数偏移した範囲を透過帯域として設定されている。光フィルタ１１は、光信号Ｄ１を受けてこれをフィルタに通過させ、透過した光信号Ｅ１を出力する。光フィルタ１１は、光電変換素子１３に接続されている。
【００２０】
光フィルタ１２は、予め定められた周波数から低周波側に所定の周波数偏移した範囲を透過帯域として設定されている。光フィルタ１２は、光信号Ｄ２を受けてこれをフィルタに通過させ、透過した光信号Ｅ２を出力する。光フィルタ１２は、光電変換素子１４に接続されている。
【００２１】
光電変換素子１３及び光電変換素子１４は、光信号を電気信号に変換する。光電変換素子１３は光信号Ｅ１を受けてこれを電気信号に変換した後に電気信号ＰＷ１を出力する。光電変換素子１４は光信号Ｅ２を受けてこれを電気信号に変換した後に電気信号ＰＷ２を出力する。光電変換素子１３は光フィルタ１１と検出部１５に接続されている。光電変換素子１４は光フィルタ１２と検出部１５に接続されている。このとき、光電変換素子１３及び光電変換素子１４が変換するのは、光強度であってもよいし、光エネルギーであってもよい。また、電気信号ＰＷ１及び電気信号ＰＷ２は、電圧値であっても電流値であってもよい。
【００２２】
検出部１５は、電気信号を受け、その強度差に応じて光信号のずれを検出する。検出部１５は、電気信号ＰＷ１及び電気信号ＰＷ２を受けると、これらの強度の違いから光信号のずれを検出し、この検出した周波数ずれに関する情報を信号Ｈとして周波数ずれ検出器１００の外部へ出力する。このとき、各電気信号の強度を減算した結果でも除算した結果でもよいし、予め蓄積しておいた参照情報を基にしたデータと照らし合わせた結果でもよい。
また本実施の形態では複数の光フィルタを２つで例示したが、３つ以上を備えても良い。
【００２３】
以上に例示する構成によれば、簡便かつ実装容易な周波数ずれ検出器を提供できる。
【００２４】
[実施の形態２]
次に、本発明の実施の形態２について説明する。図２は実施の形態２にかかる光伝送装置を例示するブロック図である。光伝送装置２００は予め設定された周波数の光信号を出力する光トランシーバシステムであって、レーザ送信器２０、変調信号生成部２１、変調器２２、光分岐器２３、周波数制御装置２４を備える。以下に各ブロックの詳細を説明する。
【００２５】
レーザ送信器２０は、予め定められた周波数の光を発信する機能及び周波数を調整する機能を備えており、生成されたレーザ光である光信号Ａを出力する。また信号Ｈを受け、光信号の周波数ずれを調整する。周波数の調整手段として一般にはレーザダイオードにペルチェ素子が接続されている場合があるが、これに限らない。レーザ送信器２０は、変調器２２及び周波数制御装置２４に接続されている。
【００２６】
変調信号生成部２１は、変調信号を生成する機能を備えており、変調信号Ｍを出力する。変調信号生成部２１は、変調器２２に接続されている。
【００２７】
変調器２２は、レーザ光Ａを、変調信号Ｍに基づいて変調する機能を備えており、変調後の光信号Ｂを出力する。変調器２２は、レーザ送信器２０、変調信号生成部２１、光分岐器２３に接続されている。
【００２８】
光分岐器２３は、光信号Ｂを光伝送装置２００の外部へ出力する光信号Ｔと、周波数制御装置へ出力する光信号Ｃとに分岐する。光分岐器２３は、変調器２２と周波数制御装置２４に接続されている。
【００２９】
周波数制御装置２４は、光信号Ｃを受け、これに応じた制御信号Ｈを出力する。周波数制御装置２４は、光分岐器２３と、レーザ送信器２０に接続されている。尚、周波数制御装置２４の詳細は後述する。
【００３０】
次に周波数制御装置２４の詳細について説明する。
図３は周波数制御装置２４内部のブロック図である。周波数制御装置２４は、周波数ずれ検出器３００と、制御部３８とで構成される。周波数ずれ検出器３００は、光分岐器３１、光フィルタ３２、光フィルタ３３、光電変換素子３４、光電変換素子３５、比較器３６、メモリ３７を備える。以下に各ブロックの詳細を説明する。
【００３１】
光分岐器３１は、入力される光信号Ｃを分岐する機能を備え、分岐後の一方の光信号Ｄ１を光フィルタ３２へ出力し、分岐後の他方の光信号Ｄ２を光フィルタ３３へ出力する。光分岐器３１は、光フィルタ３２及び光フィルタ３３に接続されている。
【００３２】
尚、光分岐器３１が備える分岐する機能は、入力される光信号Ｃを等分岐することが好ましい。しかしながら、等分岐せず所定の分光比率を有する場合には、この後のステップで所定の分光比率に対応した信号処理を行えばよい。
【００３３】
光フィルタ３２は、予め定められた周波数から高周波側に所定の周波数偏移した範囲を透過帯域として設定されている。光フィルタ３２は、光信号Ｄ３を受けてこれをフィルタに通過させ、透過した光信号Ｅ３を出力する。光フィルタ３２は、光分岐器３１及び光電変換素子３４に接続されている。
【００３４】
光フィルタ３３は、予め定められた周波数から低周波側に所定の周波数偏移した範囲を透過帯域として設定されている。光フィルタ３３は、光信号Ｄ４を受けてこれをフィルタに通過させ、透過した光信号Ｅ４を出力する。光フィルタ３３は、光分岐器３１及び光電変換素子３５に接続されている。
【００３５】
光電変換素子３４及び光電変換素子３５は、光信号を電気信号に変換する機能を備える。光電変換素子３４は光信号Ｅ３を受けてこれを電気信号に変換した後に電気信号ＰＷ３を出力する。光電変換素子３５は光信号Ｅ４を受けてこれを電気信号に変換した後に電気信号ＰＷ４を出力する。光電変換素子３４及び光電変換素子３５は、いずれも比較器３６に接続されている。このとき、光電変換素子３４及び光電変換素子３５が変換するのは、光強度であってもよいし、光エネルギーであってもよい。また、電気信号ＰＷ３及び電気信号ＰＷ４は、電圧値であっても電流値であってもよい。
【００３６】
比較器３６は、電気信号ＰＷ３及び電気信号ＰＷ４の強度の違いに応じて、光信号の周波数ずれを算出し、結果を制御部３８へ出力する機能を備える。この際、メモリ３７より必要なデータを読み出してこれを参照する。算出方法は各電気信号の強度を減算した結果でも除算した結果でもよいし、予め蓄積しておいた参照情報を基にしたデータと照らし合わせた結果でもよい。比較器３６は、光電変換素子３５、光電変換素子３５、メモリ３７、制御部３８に接続されている。
【００３７】
メモリ３７は、光信号の周波数ずれを検出するために必要な参照データＰｔｈを予め蓄積しておく機能を備える。メモリ３７は、比較器３６に接続されている。メモリ３７は、一般には、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の揮発性半導体、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically  Erasable  and  Programmable Read Only Memory）、ＭＲＡＭ（Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＦｅＲＡＭ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ    Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の不揮発性半導体等の記憶装置である。
【００３８】
制御部３８は、周波数ずれ検出器３００から受けた信号を基に、レーザ送信器２０が発信する光信号の周波数を調整するための制御信号Ｈを生成してレーザ送信器２０に出力する。
【００３９】
レーザ送信器２０は制御信号Ｈを受けて光信号の周波数を変更する。変更された光信号を受けて、周波数制御装置２４は再度周波数がずれているかを判定し、ずれている場合には送信周波数を調整するフィードバック制御を繰り返す。
【００４０】
以上に例示するように、本実施の形態にかかる光トランシーバシステムは、簡便かつ実装容易な周波数ずれ検出器を備え、光信号の周波数を所望の周波数に維持し、信号品質の劣化を抑制できる。
【００４１】
尚、レーザ送信器２０は周波数変調式であってもよい。この場合は、光フィルタ３２及び光フィルタ３３は周波数変調式レーザ送信器２０に対応して帯域を可変できる可変光フィルタであることが好ましい。
【００４２】
以上のように、本実施の形態にかかる光トランシーバシステムは、発信される光信号が変調式であっても、簡便な構成の周波数ずれ検出器を備えることができる。
【００４３】
また、図示したメモリ３７は比較器３６に接続されているが、制御部３８に接続されていても良いし、制御部３８の一部として含まれていても良い。
【００４４】
続いて、光フィルタ３２及び光フィルタ３３によって光信号がどのように処理されるかを説明する。図４は実施の形態２における光信号の周波数及び強度を表すグラフである。
【００４５】
ｆｎは自チャネルの中心周波数であり、ｆｎ−１及びｆｎ＋１は低周波側及び高周波側の隣接チャネルの中心周波数である。ＢＷは各チャンネルの周波数帯域を示す。光信号の周波数は、例えば国際電気通信連合（ITU-T(International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector)）によってＷＤＭの周波数グリッドなどが国際標準規格として定められている。
【００４６】
光信号で使用されるレーザ光は、コヒーレンスが高いが完全に一の周波数のみを有するという訳ではなく、その周波数は中心周波数からある程度の幅をもって分散している。本実施形態の図４（ａ）の場合だとｆｌからｆｕの幅をもつ。分岐された光信号Ｄ３及び光信号Ｄ４の周波数が、予め定められた周波数ｆｎと同じであった場合、その信号波形はいずれも信号波形４３ａと一致する。
【００４７】
光フィルタ３２の周波数帯域４２は、レーザ送信器２０に予め定められた光信号の周波数よりも低周波側に所定の周波数偏移している。このとき、周波数帯域４２の中心周波数はｆｂ１である。一方、光フィルタ３３の周波数帯域４４は、レーザ送信器２０に予め定められた光信号の周波数よりも高周波側に所定の周波数偏移している。このとき、周波数帯域４４の中心周波数はｆｂ２である。このとき、ｆｎとｆｂ１の差と、ｆｂ２とｆｎの差は同じに設定されていることが好ましい。また、光フィルタ３２の帯域幅と、光フィルタ３３の帯域幅は同じに設定されていることが好ましい。
【００４８】
光信号Ｄ３が光フィルタ３２を透過すると、周波数帯域４２と信号波形４３ａとが互いに重なった透過波形４６ａが光信号Ｅ３として出力される。光信号Ｄ４が光フィルタ３３を透過すると、信号波形４３ａと周波数帯域４４とが互いに重なった透過波形４７ａが光信号Ｅ２として出力される。
【００４９】
図４（ａ）の場合は、光信号Ｄ３及び光信号Ｄ４が、予め定められた周波数ｆｎと一致している。また、光フィルタ３２に設定された周波数帯域４２の中心周波数ｆｂ１及び光フィルタ３３に設定された周波数帯域４４の中心周波数ｆｂ２が予め定められた周波数ｆｎから互いに等しく偏移している。さらに周波数帯域４２の帯域幅と周波数帯域４４の帯域幅も互いに同じに設定されている。このため、光フィルタ透過後の透過波形４６ａ及び透過波形４７ａは同じ形状をしている。この場合は透過波形４６ａにかかる光の強度及びエネルギーと、透過波形４７ａにかかる光の強度及びエネルギーとは同じである。
【００５０】
一方、図４（ｂ）を見ると、自チャネルの光信号にかかる信号波形４３ｂは中心周波数ｆｎよりも高周波側へ偏移している。この場合、光フィルタ３２を透過した光信号Ｅ３にかかる透過波形４６ｂと、光フィルタ３３を透過した光信号Ｅ４にかかる透過波形４７ｂとは波形が同じではなくなる。
【００５１】
以上で例示したように、光フィルタの周波数帯域は、光信号の低周波側を透過する光フィルタの高周波側における帯域特性と、光信号の高周波側を透過する光フィルタの低周波側における帯域特性のそれぞれが、任意の光強度において、自チャネルの予め定められた周波数から互いに等しく偏移するように定められている。また、所定の幅をもって分散している自チャネルの光信号の分散している範囲内において、低周波側及び高周波側の光信号の一部をそれぞれの光フィルタが透過させることによって、低周波側及び高周波側の透過波形を抽出することができる。光フィルタ透過後の光の強度またはエネルギーの差異を検出することにより、光信号の周波数ずれを検出することが可能となる。
【００５２】
ここで、光トランシーバシステムが変調式であった場合には、レーザ送信器２０は光信号の波長をｆｎから例えばｆｎ＋１に変更する。このときは、光フィルタ３２及び光フィルタ３３を可変光フィルタとすることが好ましい。その場合、かかる周波数帯域４２及び周波数帯域４４もｆｎ＋１から互いに等しく偏移した周波数に変更すればよい。
【００５３】
尚、光フィルタ３２及び３３の中心周波数を自チャネルの予め設定された周波数から互いに等しく偏移させることなく、また、帯域幅を等しくすることなく、システムを構成することも可能である。この場合はそれぞれの差異を考慮したうえで周波数ずれが検出できるように各パラメータに変数を掛け合わせるなどすれば良い。また、光フィルタは本実施の形態のように高周波側と低周波側にそれぞれ１つではなく、２つ以上のフィルタを設けても良い。
【００５４】
次に、比較器３６、メモリ３７、制御部３８における信号処理を図５に表したフローチャートにおいて説明する。
【００５５】
まず、本実施の形態にかかる光トランシーバシステムの使用者は、予め定められた光信号の周波数に基づいて、メモリ３７に格納するデータＰｔｈを設定する（Ｓ１０１）。ここで、データＰｔｈは比較器３６において参照するためのものであり、図５において例示しているのは閾値である。レーザ送信器２０が変調式の場合には、それぞれのチャネルに対応したデータを設定する。
【００５６】
次に、比較器３６は、入力された電気信号ＰＷ３及び電気信号ＰＷ４をそれぞれ検出する（Ｓ１０２）。
【００５７】
続いて、比較器３６は、電気信号ＰＷ３及び電気信号ＰＷ４を、データＰｔｈと比較する（Ｓ１０３）。例えば、電気信号ＰＷ３及び電気信号ＰＷ４の差分の絶対値と、データＰｔｈの値を比較する。ここで、差分の絶対値がデータＰｔｈよりも小さい場合は、補正を要する程の光信号の周波数ずれは生じていないと判断し、処理は終了となる。一方、前記差分の絶対値が閾値Ｐｔｈ以上であった場合は、周波数ずれを補正するステップへと移行する。
【００５８】
次に、比較器３６は、電気信号ＰＷ３と電気信号ＰＷ４とを比較し、結果を制御部３８へ送信する（Ｓ１０４）。具体的には、例えば、ＰＷ３とＰＷ４とを減算した結果を、正負符号と共に送信する。
【００５９】
制御部３８は、比較器３６から受けた信号を基に、制御信号を生成し、レーザ送信器２０へ制御信号Ｈを出力する。電気信号ＰＷ４の方が大きい場合は、図４（ｂ）に示すように、光信号の周波数が予め定められた周波数ｆｎよりも高周波側へ偏移していると判断し、レーザ周波数を下げるための制御信号をレーザ送信器２０に送信する（Ｓ１０５）。また、電気信号ＰＷ４の方が大きくない場合は、予め設定された周波数よりも低周波数側へ偏移していると判断し、レーザ周波数を上げるための制御信号Ｈをレーザ送信器２０に送信する（Ｓ１０６）。制御部３８は送信レーザの周波数ずれを補正する必要が生じなくなるまでこのフィードバック制御を繰り返す。
【００６０】
尚、図５で例示した本実施の形態の処理ではステップＳ１０３の後にステップＳ１０４を実行したが、Ｓ１０４の後にＳ１０３を行っても良い。ステップＳ１０３は図示のように減算であっても良いし、比を取るための除算であっても良いし、予め記憶された参照テーブルに照らす方法を採用しても良い。ＰＷ３とＰＷ４の差異が分かる手段であればその他の方法でも良い。制御信号Ｈは周波数を上げるか下げるかを示し、予め設定された間隔でステップバイステップ方式によるフィードバック制御を行っても良いし、ずれ量に応じて周波数の調整量を決定しても良い。また、ステップＳ１０３において差分値が閾値を越えなかった場合に、ステップＳ１０２及びステップＳ１０３の処理を繰り返し行ってもよい。
【００６１】
以上に示したように、本発明の実施の形態２にかかる光伝送装置は、簡便な構成により光信号のずれを検出することができ、制御装置により光信号の周波数を所望の周波数に維持し、信号品質の劣化を抑制できる。
【００６２】
[実施の形態３]
次に、本発明の実施の形態３について説明する。
【００６３】
図６は実施の形態３にかかるシステムを例示するブロック図である。光伝送装置６００は予め定められた周波数の光信号を出力する光トランシーバシステムであって、構成するブロックは実施の形態２と同じであるが、以下に説明するように、光分岐器の位置が異なる。
【００６４】
光分岐器６１はレーザ送信器から発信された光信号Ａ１を受け、これを分岐し、一方の光信号Ａ２を変調器６３へ出力し、他方の光信号Ｃを周波数制御装置６４へ出力する。光分岐器６１は、レーザ送信器６０、変調器６３、周波数制御装置６４に接続されている。
【００６５】
本実施の形態におけるその他のシステム構成及び信号処理方法は実施の形態２と同じであり、その効果も同等であるため、以降の説明は省略する。
【００６６】
[実施の形態４]
次に、本発明の実施の形態４について説明する。ここでは、実施の形態２において例示した周波数ずれ検出器３００の構成が一部異なる例を示す。
【００６７】
図７は周波数ずれ検出器７００のブロック図である。周波数ずれ検出器７００は、光分岐器７０、ローパスフィルタ７１、ハイパスフィルタ７２、光電変換素子７３、光電変換素子７４、比較器７５、メモリ７６を備える。前述した周波数ずれ検出器３００と異なるのは、光フィルタがローパスフィルタ及びハイパスフィルタであるという点である。以下にこのローパスフィルタ７１及びハイパスフィルタ７２について説明する。
【００６８】
ローパスフィルタ７１は、予め定められた周波数から低周波側に所定の周波数偏移した周波数よりも低い周波数の光信号を透過させる。ローパスフィルタ７１は、光信号Ｄ５を受けてこれをフィルタに通過させ、透過した光信号Ｅ５を出力する。ローパスフィルタ７１は、光分岐器７０及び光電変換素子７３に接続されている。
【００６９】
ハイパスフィルタ７２は、予め定められた周波数から高周波側に所定の周波数偏移した周波数よりも高い周波数の光信号を透過させる。ハイパスフィルタ７２は、光信号Ｄ６を受けてこれをフィルタに通過させ、透過した光信号Ｅ６を出力する。ハイパスフィルタ７２は、光分岐器７０及び光電変換素子７４に接続されている。
【００７０】
その他のブロックの機能及び構成は実施の形態２において例示した周波数ずれ検出器３００と同じであるためここでは省略する。
【００７１】
続いて、ローパスフィルタ７１及びハイパスフィルタ７２において光信号がどのように処理されるかを説明する。図８は光信号の周波数及び強度を表すグラフである。ｆｎは自チャネルの中心周波数であり、ｆｎ−１及びｆｎ＋１は低周波側及び高周波側の隣接チャネルの中心周波数である。
【００７２】
ローパスフィルタ７１のカットオフ周波数は、レーザ送信器２０に予め設定された光信号の中心周波数よりも低周波側に所定の周波数偏移している（８１）。光信号Ｄ５がローパスフィルタ７１を透過すると、周波数帯域８１と信号波形８２ａとが互いに重なった透過波形８６ａが光信号Ｅ５として出力される。一方、ハイパスフィルタ７２のカットオフ周波数は、レーザ送信器２０に予め設定された光信号の中心周波数よりも高周波側に所定の周波数偏移している。光信号Ｄ６がハイパスフィルタ７２を透過すると、周波数帯域８３と信号波形８２ａとが互いに重なった透過波形８７ａが光信号Ｅ６として出力される。
【００７３】
図８（ａ）の場合は、光信号が中心周波数ｆｎよりも高周波側へ偏移している。したがって光信号Ｅ５の信号波形は８６ａとなり、光信号Ｅ６の波形は８７ａとなる。このように、予め設定された周波数からずれを生じている光信号の場合は、ローパスフィルタ及びハイパスフィルタ透過後のそれぞれの光信号の信号波形に差異が生じる。これに基づいて実施の形態２で例示した処理によってレーザ送信器２０に対してフィードバック制御を行う。
【００７４】
図８（ｂ）においては、自チャネルの光信号８２ｂが大きく周波数ずれを起こしている。一定の帯域を持つ光フィルタを用いて周波数ずれの検出を行う場合には、光フィルタの帯域幅を超える程に逸脱した信号の補正には限界がある。しかし本実施の形態のようにローパスフィルタ及びハイパスフィルタを用いた場合には、図示したように自チャネルの帯域を大きく逸脱しても、図５に例示した処理に基づいて、フィルタを透過した結果の値から周波数を上げるべきか下げるべきか判定することができるという効果を得る。
【００７５】
ローパスフィルタ７１及びハイパスフィルタ７２の周波数帯域は、以下のように設定されている。すなわち、光信号の低周波側を透過するローパスフィルタ７１のカットオフ部分の帯域特性と、光信号の高周波側を透過するハイパスフィルタ７２のカットオフ部分の帯域特性のそれぞれが、任意の光強度において、自チャネルの予め定められた周波数から互いに等しく偏移するように、定められている。また、所定の幅をもって分散している自チャネルの光信号の分散している範囲内において、低周波側及び高周波側の光信号の一部をそれぞれの光フィルタが透過させることによって、低周波側及び高周波側の透過波形の少なくとも一方又はその両方を抽出することができる。光フィルタ透過後の光の強度またはエネルギーの差異を検出することにより、光信号の周波数ずれを検出することが可能となる。
【００７６】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１６…入力部  １０，３１，７０…光分岐器  １１、１２、３２、３３、７１、７２・・・光フィルタ  １３、１４、３４、３５、７３、７４…光電変換素子  ２４、６４…周波数制御装置  ２００、６００…光伝送装置  １００、３００、７００…周波数ずれ検出器  ｆｎ…自チャネルの光信号の周波数  ｆｎ＋１、ｆｎ−１…隣接チャネルの光信号の周波数  Ｐｔｈ…閾値  ＰＷ１、ＰＷ２、ＰＷ３、ＰＷ４、ＰＷ５、ＰＷ６…電気信号  Ａ、Ａ１、Ｃ、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６Ｔ…光信号
【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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