(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の波長チャネルの変調光信号を出力する光送信器と、該光送信器から光伝送路を介して送信された光信号のうち、所定の波長チャネルの光信号を抽出して受信する光受信器とを備える光通信システムであって、
前記光送信器は、
各波長チャネルのシンボル長と等しい所定の繰り返し周期で、所定の波長範囲を掃引する光信号を出力する波長スイープ光源と、
前記波長スイープ光源の出力光信号に対し、各波長チャネルに対応する送信データを時間軸上で多重したデータで変調する光変調器と、
前記光変調器から出力される各波長チャネルに対応する変調光信号をフィルタリングするための、前記各波長チャネルのチャネル間隔に対応した周回性の通過特性を有する光フィルタと、
前記光フィルタの出力光信号を少なくとも２つの出力に分岐し、分岐した出力光信号を光伝送路に送信する光分岐器と、
前記光分岐器からの他の分岐した出力光信号を受信して、所定の波長チャネルの光信号を抽出するモニタ用光バンドパスフィルタと、
前記モニタ用光バンドパスフィルタの出力光信号を受光し、該出力光信号に含まれるデータを再生するモニタ用受光器と、
前記波長スイープ光源及び前記光フィルタの温度を調整する温度調整器と、
を備え、
前記光変調器は、前記モニタ用光バンドパスフィルタで抽出した波長チャネルに対し、所定のモニタ用パターンで変調し、
前記温度調整器は、前記モニタ用受光器の出力における前記モニタ用パターンの振幅が最大になるように、前記波長スイープ光源と前記光フィルタの温度を調整し、
前記光受信器は、前記光送信器から送信された変調光信号を受信して、所定の波長チャネルのデータを再生することを特徴とする光通信システム。
【請求項２】
前記光受信器は、
前記光送信器から送信された変調光信号から、前記所定の波長チャネルの変調光信号を抽出する光バンドパスフィルタと、
前記光バンドパスフィルタの出力光信号を受光して、前記所定の波長チャネルのデータを再生する受光器とを備え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】
前記光受信器は、
前記所定の波長チャネルに対応する所定の波長の単一スペクトル光信号を出力するローカル光源と、
前記光送信器から送信された変調光信号と、前記ローカル光源から出力される単一スペクトル光信号とを合波する光合波器と、
前記光合波器の出力光信号を受光して、前記変調光信号と前記単一スペクトル光信号との干渉により発生するビート成分の電気信号を出力する受光器と、
前記受光器の出力から、前記所定の波長チャネルに対応する所定の周波数のビート成分のみを抽出する電気バンドパスフィルタと、
前記電気バンドパスフィルタの出力電気信号を受信して、前記抽出したビート成分に含まれるデータを再生する復調器とを備え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４】
複数の波長チャネルの変調光信号を出力する光送信器であって、
前記複数の波長チャネルのシンボル長と等しい所定の繰り返し周期で、所定の波長範囲を掃引する光信号を出力する波長スイープ光源と、
前記波長スイープ光源の出力光信号に対し、各波長チャネルに対応する送信データを時間軸上で多重したデータで変調する光変調器と、
前記光変調器から出力される各波長チャネルに対応する変調光信号をフィルタリングするための、前記各波長チャネルのチャネル間隔に対応した周回性の通過特性を有する光フィルタと、
前記光フィルタの出力光信号を少なくとも２つの出力に分岐し、分岐した出力光信号を光伝送路に送信する光分岐器と、
前記光分岐器からの他の分岐した出力光信号を受信して、所定の波長チャネルの光信号を抽出するモニタ用光バンドパスフィルタと、
前記モニタ用光バンドパスフィルタの出力光信号を受光し、該出力光信号に含まれるデータを再生するモニタ用受光器と、
前記波長スイープ光源及び前記光フィルタの温度を調整する温度調整器と、
を備え、
前記光変調器は、前記モニタ用光バンドパスフィルタで抽出した波長チャネルに対し、所定のモニタ用パターンで変調し、
前記温度調整器は、前記モニタ用受光器の出力における前記モニタ用パターンの振幅が最大になるように、前記波長スイープ光源及び前記光フィルタの温度を調整することを特徴とする光送信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の波長の変調光信号を用いた光通信システム及び光送信器に関し、特に、隣接する波長チャネルの干渉を抑圧する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術における複数の波長の変調光信号を生成する方法について、図９を参照して説明する（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
図９（Ａ）は、従来技術における、複数波長の変調光信号を生成する光送信器と、光ヘテロダイン検波により最も長い波長帯の波長チャネル（チャネルＮ（Ｎはゼロを除く自然数））の信号を受信する光受信器を備える光通信システムの構成を示している。
【０００４】
まず、波長スイープ光源１１から、一定の繰り返し周期（Ｔ）で所定の波長範囲（Ｎ×Ｂ）が掃引される波長スイープ光を生成する（図９（Ｂ）参照）。このような光源の例として、ランプ波形の信号電流を半導体レーザ光源の電極に直接印加する構成が考えられる。ここで、周期Ｔは、各波長チャネル（各チャネルを表すＣｈ．１〜Ｃｈ．Ｎ）のシンボル長に一致し、また、波長範囲は、各波長チャネルの波長帯域（Ｂ）と波長チャネル数（Ｎ）の積に等しくなるよう設定する。この波長スイープ光に対し、変調信号発生器１３により各波長チャネルの送信データを時間軸多重した信号で光変調器１２にて変調を施すことで、全てのチャネルの波長帯域がそれぞれ対応する送信データで変調される。これにより、複数波長の変調光信号が一括で生成される（図９（Ｂ）参照）。
【０００５】
光受信器５２では、光伝送路を経て光送信器５１から送信された変調光信号と、ローカル光源３４から出力される所望の波長チャネルに対応する所定の波長の単一スペクトル光信号とを受信して合波する光合波器３３が設けられる。例えば、このローカル光源３４における光ヘテロダイン検波に用いるローカル光の波長は、受信したい波長チャネル（例えば、チャネルＮ）の近傍に設定され（図９（Ｃ）参照）、光合波器３３から出力される出力光信号を受光器３２によって受光する。次に、受光器３２から出力されるビート成分を、電気バンドパスフィルタ（ＢＰＦ：Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）４０に通過させる。最終的に、電気バンドパスフィルタ４０から得られる中間周波数（ＩＦ：Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号を復調器３６にて復調することで、この波長チャネルのデータを再生する。
【０００６】
通常、波長多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）システムや周波数多重（ＦＤＭ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）システムでは、波長数に応じた光源、光変調光を用意し、さらにそれぞれの光源の波長を予め定められた波長配置に設定する必要があるため、光送信器の構成が複雑になる。一方、図９に示す従来技術によれば、上述のように単一の波長スイープ光源１１と光変調器１２により複数波長の変調光信号を一括で生成できるため、光送信器５１の構成を簡素にできる。
【０００７】
【非特許文献１】谷口友宏、成川聖、桜井尚也、木村秀明、坪川信、“光ＦＤＭアクセスシステムにおける波長スイープ光を用いた共用型光送信器の提案”、電子情報通信学会２００７年ソサエテイ大会講演論文集、２００７年８月２９日、Ｂ‐１０‐６４、第２５８頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図９に示す従来の光通信システムにおいても改善すべき課題がある。そこで、光受信器５２にて、光ヘテロダイン検波するように構成した場合以外に、直接検波するように構成とした場合について、それぞれ説明する。
【０００９】
まず、図１０を参照して、光受信器５２で直接検波する場合の課題を説明する。図１０（Ａ）に示すように、光伝送路を介して光送信器５１から送信された光信号（図１０（Ｂ）参照）に対して、光バンドパスフィルタ４１を用いて所望の波長帯域の成分を抽出した後、受光器３２で検波することで、所望の波長チャネルのデータを選択的に受信することができる。通常、急峻な遮断特性を有する光バンドパスフィルタは構成が複雑で高価であるため、光受信器５２では、図１０（Ｄ）に示すように、通過特性が平坦な所望の波長帯域（Ｂ）の前後で、緩やかな光バンドパスフィルタを用いることが考えられる。
【００１０】
従来技術では、光送信器５１にて波長スイープ光を基に変調光信号を生成しており、Ｎ×Ｂの波長範囲で連続的なスペクトル拡がりを有するため（図１０（Ｂ）参照）、前述したような緩やかな通過特性を有する光フィルタを用いて、両側に隣接チャネルを有する波長チャネル（例えば、チャネルＫを表すＣｈ．Ｋ（Ｋは１〜Ｎまでのいずれかの自然数））を受信する際には、光バンドパスフィルタ４１の出力に、所望の波長チャネルの光信号成分に加え、隣接チャネルの光信号成分も含まれてしまい、これらの隣接チャネル成分の干渉により受信品質が劣化してしまう（図１０（Ｃ）参照）。
【００１１】
次に、図１１を参照して、光受信器５２で、両側に隣接チャネルを有する波長チャネル（例えば、チャネルＫを表すＣｈ．Ｋ）を光ヘテロダイン検波して受信する場合の課題を説明する。尚、図１１（Ａ）に示す光受信器５２の構成は、図９（Ａ）に示す構成と同一である。
【００１２】
前述と同様に、従来技術では、光受信器５２にてＮ×Ｂの波長範囲で連続的なスペクトル拡がりを有する光信号を受信するため（図１１（Ｂ）参照）、図１１（Ｃ）に示すようなローカル光にて光ヘテロダイン検波して受光器３２の出力で得られるＩＦ帯の信号は、所望の波長チャネルの信号成分（例えば、チャネルＫ）に加え、イメージ帯域にあった隣接チャネルの信号成分（例えば、チャネルＫ＋１を表すＣｈ．Ｋ＋１）も生成されてしまう（図１１（Ｄ）参照）。これらの信号成分は周波数軸上で重なり合い、受光器３２の後段の電気バンドパスフィルタ４０で分離できないため（図１１（Ｅ），（Ｆ）参照）、隣接チャネル成分の干渉により、所望の波長チャネルのデータの受信品質が劣化してしまう。
【００１３】
本発明の目的は、このような背景に行われたものであって、簡素な構成で隣接チャネルの干渉を抑圧する、波長スイープ光を用いて複数波長の変調光信号を発生する光送信器、及び該光送信器を備える光通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するために、本発明による光通信システムは、複数の波長チャネルの変調光信号を出力する光送信器と、該光送信器から光伝送路を介して送信された光信号のうち、所定の波長チャネルの光信号を抽出して受信する光受信器とを備える光通信システムであって、前記光送信器は、各波長チャネルのシンボル長と等しい所定の繰り返し周期で、所定の波長範囲を掃引する光信号を出力する波長スイープ光源と、前記波長スイープ光源の出力光信号に対し、各波長チャネルに対応する送信データを時間軸上で多重したデータで変調する光変調器と、前記光変調器から出力される各波長チャネルに対応する変調光信号をフィルタリングするための、前記各波長チャネルのチャネル間隔に対応した周回性の通過特性を有する光フィルタと、前記光フィルタの出力光信号を少なくとも２つの出力に分岐し、分岐した出力光信号を光伝送路に送信する光分岐器と、前記光分岐器からの他の分岐した出力光信号を受信して、所定の波長チャネルの光信号を抽出するモニタ用光バンドパスフィルタと、前記モニタ用光バンドパスフィルタの出力光信号を受光し、該出力光信号に含まれるデータを再生するモニタ用受光器と、前記波長スイープ光源及び前記光フィルタの温度を調整する温度調整器と、を備え、前記光変調器は、前記モニタ用光バンドパスフィルタで抽出した波長チャネルに対し、所定のモニタ用パターン（例えば、１０１０交番信号）で変調し、前記温度調整器は、前記モニタ用受光器の出力における前記モニタ用パターンの振幅が最大になるように、前記波長スイープ光源と前記光フィルタの温度を調整し、前記光受信器は、前記光送信器から送信された変調光信号を受信して、所定の波長チャネルのデータを再生することを特徴とする。
【００１５】
本発明による光通信システムによれば、光送信器に周回性の通過特性を有する光フィルタを設置することで、それぞれの波長チャネルにおいて隣接チャネル干渉になるスペクトルの光信号成分の光強度を一括で抑圧でき、また、周囲温度の変動等の影響を抑えることができる本発明による光通信システムを提供することができる。
【００１６】
また、本発明による光通信システムにおいて、前記光受信器は、前記光送信器から送信された変調光信号から、前記所定の波長チャネルの変調光信号を抽出する光バンドパスフィルタと、前記光バンドパスフィルタの出力光信号を受光して、前記所定の波長チャネルのデータを再生する受光器とを備えることを特徴とする。
【００１７】
これにより、光送信器に周回性の通過特性を有する光フィルタを設置することで、隣接チャネル干渉となるスペクトルの光信号成分の光強度を一括で抑圧できるだけでなく、光受信器において所望の波長チャネルを抽出する際に、作製が容易な緩やかな遮断特性を有する光バンドパスフィルタを用いても、上記の隣接チャネルによる干渉の影響を受けることなく、データを再生することができる。
【００１８】
また、本発明による光通信システムにおいて、前記光受信器は、前記所定の波長チャネルに対応する所定の波長の単一スペクトル光信号を出力するローカル光源と、前記光送信器から送信された変調光信号と、前記ローカル光源から出力される単一スペクトル光信号とを合波する光合波器と、前記光合波器の出力光信号を受光して、前記変調光信号と前記単一スペクトル光信号との干渉により発生するビート成分の電気信号を出力する受光器と、前記受光器の出力から、前記所定の波長チャネルに対応する所定の周波数のビート成分のみを抽出する電気バンドパスフィルタと、前記電気バンドパスフィルタの出力電気信号を受信して、前記抽出したビート成分に含まれるデータを再生する復調器とを備えることを特徴とする。
【００１９】
これにより、光送信器に周回性の通過特性を有する光フィルタを設置することで、隣接チャネル干渉となるスペクトルの光信号成分の光強度を一括で抑圧できるだけでなく、光受信器において光ヘテロダイン検波する際に、イメージ成分による干渉の影響を受けることなく、データを再生することができる。
【００２２】
更に、本発明による光送信器は、複数の波長チャネルの変調光信号を出力する光送信器であって、前記複数の波長チャネルのシンボル長と等しい所定の繰り返し周期で、所定の波長範囲を掃引する光信号を出力する波長スイープ光源と、前記波長スイープ光源の出力光信号に対し、各波長チャネルに対応する送信データを時間軸上で多重したデータで変調する光変調器と、前記光変調器から出力される各波長チャネルに対応する変調光信号をフィルタリングするための、前記各波長チャネルのチャネル間隔に対応した周回性の通過特性を有する光フィルタと、前記光フィルタの出力光信号を少なくとも２つの出力に分岐し、分岐した出力光信号を光伝送路に送信する光分岐器と、前記光分岐器からの他の分岐した出力光信号を受信して、所定の波長チャネルの光信号を抽出するモニタ用光バンドパスフィルタと、前記モニタ用光バンドパスフィルタの出力光信号を受光し、該出力光信号に含まれるデータを再生するモニタ用受光器と、前記波長スイープ光源及び前記光フィルタの温度を調整する温度調整器と、を備え、前記光変調器は、前記モニタ用光バンドパスフィルタで抽出した波長チャネルに対し、所定のモニタ用パターンで変調し、前記温度調整器は、前記モニタ用受光器の出力における前記モニタ用パターンの振幅が最大になるように、前記波長スイープ光源及び前記光フィルタの温度を調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、光通信システムに、波長チャネル間隔に対応した周回性の通過特性を有する光フィルタを備えた光送信器が提供され、簡素な光送信器の構成で、それぞれの波長チャネルにおいて隣接チャネル干渉となる光信号成分を抑圧できるため、複数波長の光信号を用いた高品質の通信システムを実現することができる。
【００２５】
更に、本発明によれば、光受信器において、干渉を抑圧するために新たに部品を追加する必要がないため、システム全体の構成が簡素になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照して本発明の各実施例について説明する。
【００２７】
まず、本発明による実施例１の光通信システムを、実施例１の光送信器及び光受信器とともに説明する。
【００２８】
［実施例１の光通信システム］
本発明による実施例１の光通信システムについて、図１〜図５を参照して説明する。図１は、本発明による実施例１の光送信器の構成を示している。実施例１の光送信器は、波長スイープ光源１１、光変調器１２、変調信号発生器１３及び光フィルタ１４を備える（図１（Ａ）参照）。
【００２９】
波長スイープ光源１１は、所定の繰り返し周期（Ｔ：各波長チャネルのシンボル長に等しい）で所定の波長範囲（Ｎ×Ｂ）を掃引する光信号を出力する（図１（Ｂ）参照）。尚、Ｎは波長チャネル数、Ｂは各波長チャネルの波長帯域を表す。
【００３０】
変調信号発生器１３は、各波長チャネル（Ｃｈ．１〜Ｃｈ．Ｎ）の送信データを時間軸多重した信号を生成する。
【００３１】
光変調器１２は、波長スイープ光源１１の出力光信号を変調信号発生器１３の出力信号で変調する（図１（Ｃ）参照）。
【００３２】
光フィルタ１４は、波長チャネル間隔にほぼ等しい周波数の周回性（ＦＳＲ：Ｆｒｅｅ Ｓｐｅｃｔｒａ１ Ｒａｎｇｅ）の通過特性を有し（図１（Ｅ）参照）、光変調器１２の出力側に接続され、光変調器１２から出力される各波長チャネルに対応する変調光信号をフィルタリングする（図１（Ｄ）参照）。
【００３３】
波長スイープ光源１１の構成としては、例えば図２（Ａ１）に示すように、レーザの注入電流を変化させることで出力波長を制御する直接変調型の半導体レーザ１５に、周期Ｔのランプ波形の電流を印加することで容易に生成できる（図２（Ａ２）参照）。また、波長スイープ光源１１の構成として、例えば図２（Ｂ１）に示すように、単一スペクトルのレーザ光源１６の出力を位相変調器１７に接続し、この位相変調器１７に周期Ｔのパラボラ型波形の信号電圧を入力することでも生成できる（図２（Ｂ２）参照）。このような構成の波長スイープ光源１１は、所定の繰り返し周期（Ｔ：各波長チャネルのシンボル長に等しい）で所定の波長範囲（Ｎ×Ｂ）を掃引する光信号を出力することができる（図２（Ｃ）参照）。
【００３４】
さらに、波長スイープ光源１１の構成として、レーザ光源１６の一方の反射端に外部共振器１８を接続し、この外部共振器１８に制御信号を入力して外部共振器１８内の光導波路の屈折率を変化させるようにしてもよい。或いは又、波長スイープ光源１１の構成として、機械的回転により外部共振器１８と光路との間の角度を変化させることで、出力光信号の波長をスイープさせることも可能である。
【００３５】
また、波長スイープ光源１１の構成として、図３（Ａ）に示すような、パルス光源１９と分解媒質２０を用いた構成も考えられる。この構成では、繰返し周期Ｔ、波長帯域Ｎ×Ｂのパルス光を生成し（図３（Ｂ）参照））、図３（Ｃ）に示すような群遅延特性を有する分散媒質２０を通過させることで、波長スイープ光を生成することができる（図３（Ｄ）参照））。
【００３６】
このように、変調信号発生器１３の出力信号と、波長スイープ光源１１の波長スイープ光を時間的に同期させることで、前述した図９（Ｂ）に示すように、複数波長の変調光信号を一括で生成することができる。
【００３７】
光フィルタ１４は、図１（Ｅ）に示したように、波長チャネル間隔にほぼ等しい周波数の周回性（ＦＳＲ：Ｆｒｅｅ Ｓｐｅｃｔｒａ１ Ｒａｎｇｅ）の通過特性を有しており、各波長チャネルの隣接チャネル付近の光信号成分を抑圧してスペクトル成形するよう、温度調整２２（例えば、ペルチェ素子を用いて構成することができる）などで通過波長特性を設定する。これにより、各波長チャネルの中心付近の光信号成分は残留させながら、受信の際に干渉となる隣接チャネル付近の光信号成分だけを抑圧することができる。
【００３８】
このような光フィルタ１４は、例えば、マッハツェンダ型光フィルタ２１や、ファブリーペローエタロンフィルタで実現することができる。さらに、図４（Ａ）に示すように、スペクトル成形用光フィルタ１４として、２つの周回性フィルタ（同図において、第１及び第２のマッハツェンダ型光フィルタ２１，２３）とそれぞれの温度調整器２２，２４を用意し、これらの通過波長特性を少しずらしてタンデム接続する構成も考えられる。この構成において、例えば図４（Ｂ）に示すように、２つの通過波長特性をＦＳＲの１／１０程度ずらすことで、広い波長範囲の干渉成分を抑圧することができる（図４（Ｃ）参照））。
【００３９】
図５（Ａ）は、本発明による実施例１の光受信器の構成を示している。実施例１の光受信器は、光伝送路を介して光送信器から送信された光信号（図５（Ｂ）参照）のうち、所望の波長帯域の成分だけを抽出する光バンドパスフィルタ３１と、この光バンドパスフィルタ３１の出力光信号を受光して、含まれるデータを再生する受光器３２とを備える。この構成では、所望の波長チャネルのデータを直接検波により再生する。例えば、図５（Ｄ）に示す通過特性を有する光バンドパスフィルタ３１では、両側に隣接チャネルを有するチャネルＫを選択受信することができる（図５（Ｃ）参照）。
【００４０】
このように、光受信器の低コスト化のためには、緩やかな通過特性を有する光バンドパスフィルタを用いて、所望の波長チャネルの光信号成分を抽出する必要があるが、予め光送信器において、周回性の通過特性を有する光フィルタ１４を用いて、隣接チャネル付近の光信号成分を抑圧するようにして、光バンドパスフィルタの出力に隣接チャネルの成分を含まないようにする。これにより、従来技術で課題となった隣接チャネルの干渉による受信品質の劣化を好適に抑えることができる。
【００４１】
次に、本発明による実施例２の光通信システムを、実施例２の光送信器及び光受信器とともに説明する。
【００４２】
［実施例２の光通信システム］
本発明による実施例２の光信号発生器について、図１〜図６を用いて説明する。即ち、実施例２の光送信器は、図１〜４に示す構成と同様であり、実施例１と同様に、スペクトル成形された複数波長の変調光信号を生成する。
【００４３】
図６は、本発明による実施例２の光受信器の構成を示している。実施例２の光受信器は、ローカル光源３４、光合波器３３、受光器３２、電気バンドパスフィルタ３５、及び復調器３６を備える。
【００４４】
ローカル光源３４は、所望の波長チャネルの近傍の波長のローカル光を出力する（図６（Ｃ）参照）。
【００４５】
光合波器３３は、光伝送路を介して光送信器から送信された光信号（図６（Ｂ）参照）とローカル光源３４のローカル光を、必要に応じて偏波方向を一致させて合波する。
【００４６】
受光器３２は、光合波器３３の出力光信号を受光して、ビート成分を出力する（図６（Ｄ）参照）。
【００４７】
電気バンドパスフィルタ３５は、ビート成分のうち、所望の周波数帯域だけを抽出する（図６（Ｅ）参照）。尚、電気バンドパスフィルタ３５の通過特性例を図６（Ｆ）に示す。
【００４８】
復調器３６は、電気バンドパスフィルタ３５の出力で得られるＩＦを復調してデータを再生する。
【００４９】
図６（Ａ）に示す構成では、所望の波長チャネルのデータを光ヘテロダイン検波により再生する。例えば、両側に隣接チャネルを有するチャネルＫを選択受信する場合について示している。
【００５０】
図示するように、ローカル光の波長をチャネルＫの成分の近傍に設定して（図６（Ｃ）参照）、合波した光信号を受光することで光ヘテロダイン検波する。この際、所望の波長チャネルの信号成分に加えて、イメージ帯域にある隣接チャネルの信号成分もビート成分として抽出されるが、予め光送信器において、周回性の通過特性を有する光フィルタを用いて、イメージ帯域にある隣接チャネルの光信号成分を抑圧しているため、電気バンドパスフィルタ３５の出力に隣接チャネルの成分は含まれず、従来技術で課題となった隣接チャネルの干渉による受信品質の劣化を好適に抑えることができる。
【００５１】
次に、本発明による実施例３の光通信システムを、実施例３の光送信器及び光受信器とともに説明する。
【００５２】
［実施例３の光通信システム］
本発明による実施例３の光通信システムにおいて、実施例３の光受信器は、実施例１又は２で説明した光受信器と同一とすることができ、その説明を省略する。従って、本発明による実施例３の光送信器について、図７を参照して説明する。実施例１及び２の光送信器では、波長スイープ光源１１における波長スイープ光の波長、及び周回性の通過特性を有する光フィルタ１４の通過波長特性が安定しており、絶えず、光変調器１２から出力される変調光信号の各波長チャネルの隣接チャネル付近が、光フィルタ１４の阻止帯域に位置するという相対的な波長位置関係が維持されていることを想定していた。
【００５３】
実施例３の光送信器は、周囲温度の変化等の影響を受けて、波長スイープ光の波長、周回性光フィルタの通過波長特性が変化する場合でも、上記の最適な相対的波長位置関係からのずれを補償する。
【００５４】
図７（Ａ）は、本発明による実施例３の光送信器の構成を示している。実施例３の光送信器は、図１（Ａ）に示す実施例１及び２における光送信器の構成に加えて、光分岐器３７、モニタ用光バンドパスフィルタ３８、モニタ用受光器３９、及び温度調整器４０を備える。
【００５５】
光分岐器３７は、光フィルタ１４の出力光信号を少なくとも２つの出力に分岐し、分岐した出力光信号を光伝送路へ送信する。
【００５６】
モニタ用光バンドパスフィルタ３８は、他の分岐した出力光信号を受光し、所定の波長帯域の光信号成分のみを抽出する。
【００５７】
モニタ用受光器３９は、モニタ用光バンドパスフィルタ３８の出力光信号を受光して、含まれる信号を再生する。
【００５８】
温度調整器４０は、モニタ用受光器３９の出力電気信号を基に波長スイープ光源１１と光フィルタ１４の温度を調整する。温度調整器４０は、好適に、ペルチェ素子を用いて構成することができる。
【００５９】
この構成において、変調信号発生器１７において、各波長チャネルの送信データに加えて、１つの時間スロツトに所定のモニタ用のパターンを割り当てた上で、時間軸多重信号を生成する。図７（Ｂ）に示すように、チャネルＮをモニタ用チャネルとして、モニタ用パターンの１０交番信号を割り当てた例を示している。
【００６０】
モニタ用光バンドパスフィルタ３８は、前述したチャネルＮの光信号成分のみを抽出する通過特性を有している（図７（Ｃ）参照）。ここで、このモニタ用バンドパスフィルタ３８は、光送信器に１つだけ設置する部品である。特に、後述するパッシブオプティカルネットワーク（ＰＯＮ：Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などのポイントーマルチポイント型のシステム構成においては、このモニタ用光バンドパスフィルタのコストは多数のユーザで割り勘できるため、いずれかの波長チャネルの光信号成分だけを抽出するような急峻な通過特性を有する光フィルタ１４を用いることができるようになる。
【００６１】
これにより、隣接チャネルの干渉を受けることなく、モニタ用光バンドパスフィルタ３８で所定のモニタ用チャネルの光信号成分だけを抽出することができる（図７（Ｄ）参照）。抽出された光信号をモニタ用受光器３９で受光することで、モニタ用光バンドパスフィルタ３８を通過するチャネルＮの光信号成分の光強度に応じた振幅のモニタ用パターン信号を得ることができる（図７（Ｅ）参照）。
【００６２】
ここで、モニタ用受光器３９の出力においてモニタ用パターンの振幅が最大になった際に、光フィルタ１４において各波長チャネルの隣接チャネル干渉となる光信号成分が最も抑圧されるよう、予め波長スイープ光の波長範囲と、周回性光フィルタの通過波長特性、さらにモニタ用光バンドパスフィルタの通過波長特性を設定しておく。
【００６３】
また、モニタ用受光器３９の出力によって、光源の温度とフィルタの温度の２つを制御する具体的な方法として、例えば、モニタ受光器の出力におけるモニタ用パターンの振幅を観察しながら、逐次、波長スイープ光源１１の温度と、光フィルタ１４の温度を調整することが好適である。即ち、まず、温度調整器４０を用いて光フィルタ１４の温度をある一定値に保った状態で、同じく、温度調整器４０を用いて、モニタ用受光器３９の出力のモニタ用パターンの振幅が最大になるよう、波長スイープ光源１１の温度を設定し、その後、波長スイープ光源１１の温度を該一定値に保った状態で、モニタ用受光器３９の出力のモニタ用パターンの振幅が最大になるように、光フィルタ１４の温度を設定する。波長スイープ光源１１の温度、光フィルタ１４の温度の設定の順番は逆でも良い。
【００６４】
これにより、温度調整器４０で、モニタ用受光器３９の出力におけるモニタ用パターンの振幅が最大になるよう、波長スイープ光源１１及び光フィルタ１４の温度を調整することで、絶えず、各波長チャネルにおいて隣接チャネル干渉となる光信号成分が最も抑圧される最適な状態を維持することができる。このような設定条件は、例えば、各波長チャネルの波長間隔と光フィルタ１４の周回波長がほぼ等しくなるよう設定し、且つ、モニタ用バンドパスフィルタ３８として、通過帯域幅が各波長チャネルの波長帯域以下であるフィルタを用いることで実現することができる。
【００６５】
以上、本発明の各実施例における光送信器及び光受信器の構成について説明したが、これらを用いた光通信システムについては、図８に示すような構成例が考えられる。
【００６６】
まず、図８（Ａ）に示すように、光送信器５１と光受信器５２が光伝送路を介して１対１で接続されたシングルスター型の構成が考えられる。また、図８（Ｂ）に示すように、光送信器５１から送信された光信号を、光伝送路中に設置された光分岐器５３で複数の出力に分岐し、それぞれ別の光受信器５２−ｎ（ｎは、ゼロを除く自然数）に送信する、いわゆるパッシブオプティカルネットワーク（ＰＯＮ：Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）型の構成への適用も考えられる。このような光分岐器５３としては、例えば、Ｙ分岐型スプリッタを用いることができる。更に、光分岐器５３に代えて、入力された光信号を所定の波長範囲毎に異なる出力ポートに出力するＷＤＭフィルタ５４を用いた、いわゆるＷＤＭ‐ＰＯＮ構成にも適用することができる。
【００６７】
前述した実施例では、特定の形態について説明したが、本発明は、前述した実施例に限定されるものではなく、その主旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。例えば、各実施例で説明した光送信器及び光受信器は、前述した各実施例のものを用途に応じて適宜組み合わせて、光通信システムを構成することができる。従って、本発明は、上述の実施例にて制限されるものではなく、特許請求の範囲によってのみ制限される。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明によれば、隣接チャネル成分の干渉を好適に抑圧することができ、隣接チャネル成分の干渉が起こりうる、あらゆる光アクセスネットワークシステムに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明による実施例の光送信器の構成を示す図である。
【図２】本発明による実施例の波長スイープ光源の構成例を示す図である。
【図３】本発明による実施例のパルス光源を用いた波長スイープ光の生成例を示す図である。
【図４】本発明による実施例のスペクトル成形用光フィルタの構成例を示す図である。
【図５】本発明による実施例の光受信器の構成を示す図である。
【図６】本発明による実施例の光受信器の構成を示す図である。
【図７】本発明による実施例の光送信器の構成を示す図である。
【図８】光通信システムの構成例を示す図である。
【図９】従来の光送信器及び光受信器の構成を示す図である。
【図１０】従来の光受信器の構成例を示す図である。
【図１１】従来の光受信器の別の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１１  波長スイープ光源
１２  光変調器
１３  変調信号発生器
１４  光フィルタ
１５  直接変調レーザ
１６  レーザ光源
１７  位相変調器
１８  外部共振器
１９  パルス光源
２０  分散媒質
２１  マッハツェンダ型光フィルタ
２２  温度調整器
２３  マッハツェンダ型光フィルタ
２４  温度調整器
３１  光バンドパスフィルタ
３２  受光器
３３  光合波器
３４  ローカル光源
３５  電気バンドパスフィルタ
３６  復調器
３７  光分岐器
３８  モニタ用光バンドパスフィルタ
３９  モニタ用受光器
４０  温度調整器
４１  光バンドパスフィルタ
５１  光送信器
５２，５２−１，５２−２，５２−ｎ  光受信器
５３  光分岐器
５４  ＷＤＭフィルタ
【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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