(57)【要約】【課題】光伝送路から出力される光信号から分散補償器の補償量を自動的に調整可能な光トランシーバを提供すること。【解決手段】光伝送路から出力される光信号の波長分散を補償する可変分散補償器３と、可変分散補償器３から出力される光信号を電気信号に変換する受信装置５と、可変分散補償器３による波長分散補償の補償量を受信装置５から出力される電気信号に基づいて調整する制御装置６とを備え、制御装置６は、光伝送路を伝播後に光伝送路から受信装置５に入力される光信号の波長分散量を、光信号から受信装置５によって出力される電気信号に基づいて算出し、補償量を波長分散量に基づいて変更するよう可変分散補償器３に指示するための指示信号を、可変分散補償器３に出力し、可変分散補償器３は、制御装置６から出力される指示信号に応じて補償量を変更する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光伝送路を介して外部機器との間で光信号を送受する光トランシーバであって、
前記光伝送路から出力される光信号の波長分散を補償する可変分散補償器と、
前記可変分散補償器から出力される光信号を電気信号に変換する受信装置と、
前記可変分散補償器による波長分散補償の補償量を調整する制御装置と
を備え、
前記制御装置は、波長の異なる複数の光信号が前記光伝送路から前記受信装置に入力される場合に、該複数の光信号間に生じる遅延時間差を、該複数の光信号から前記受信装置により変換される複数の電気信号に基づいて測定し、この測定した遅延時間差に基づいて波長分散量を算出し、前記補償量を調整するための調整量を該波長分散量に基づいて算出し、該補償量を該調整量に基づいて変更するよう指示するための指示信号を前記可変分散補償器に出力し、
前記可変分散補償器は、前記指示信号に応じて前記補償量を変更する、ことを特徴とする光トランシーバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光トランシーバに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１、非特許文献１及び非特許文献２には、光伝送路とは逆符号の波長分散を有する分散補償器を用いて光信号の波長分散を補償する技術が開示されている。特許文献１には、光伝送路とは逆符号の波長分散を有する光ファイバを用いて波長分散を補償する技術が開示され、非特許文献１には、エタロン（etalon）フィルタを用いて波長分散を補償する技術が開示され、非特許文献２には、ファイバグレーティングを用いて波長分散を補償する技術が開示されている。
【特許文献１】米国特許第５３６１３１９号明細書
【非特許文献１】Leda M. Lunardi, et al., “Tunable Dispersion Compensation at 40-Gb/s Using a Multicavity Etalon All-Pass Filter With NRZ, RZ, and CS-RZ Modulation”,JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY, p.2136, Vol.20, No.12, DECEMBER 2002
【非特許文献２】N. Q. Ngo, et al., “Electrically Tunable Dispersion Compensator With Fixed Center Wavelength Using Fiber Bragg Grating”, JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY, p.1568, Vol.21, No.6, JUNE 2003
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような従来の分散補償器を用いて波長分散補償を行うには、光信号の波長分散量の情報が必要となる。このため、波長分散量の情報を含むような光伝送路の敷設データが用いられない場合（例えば、既設の光伝送路の切り替え等により波長分散補償の補償量の調整が必要となる場合）、作業者は、この光伝送路から出力される光信号に基づいてこの光信号の波長分散量を測定し、この測定した波長分散量に基づいて補償量を算出し、そして、この算出した補償量を用いて波長分散補償を行う分散補償器を用意する等の作業を行う必要がある。そこで本発明の目的は、光伝送路から出力される光信号から分散補償器の補償量を自動的に調整可能な光トランシーバを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、光伝送路を介して外部機器との間で光信号を送受する光トランシーバであって、前記光伝送路から出力される光信号の波長分散を補償する可変分散補償器と、前記可変分散補償器から出力される光信号を電気信号に変換する受信装置と、前記可変分散補償器による波長分散補償の補償量を調整する制御装置とを備え、前記制御装置は、波長の異なる複数の光信号が前記光伝送路から前記受信装置に入力される場合に、該複数の光信号間に生じる遅延時間差を、該複数の光信号から前記受信装置により変換される複数の電気信号に基づいて測定し、この測定した遅延時間差に基づいて波長分散量を算出し、前記補償量を調整するための調整量を該波長分散量に基づいて算出し、該補償量を該調整量に基づいて変更するよう指示するための指示信号を前記可変分散補償器に出力し、前記可変分散補償器は、前記指示信号に応じて前記補償量を変更する、ことを特徴とする。
【０００５】
このように、光伝送路から受信装置に出力される波長の異なる複数の光信号間に生じる遅延時間差が、この複数の光信号から受信装置により変換される複数の電気信号に基づいて測定され、この測定された遅延時間差に基づいて波長分散量が算出され、波長分散補償の補償量をこの算出した波長分散量に基づいて変更するよう可変分散補償器に指示するための指示信号が、可変分散補償器に出力される。そして、制御装置から出力される指示信号に応じて可変分散補償器の補償量が変更される。従って、光伝送路から出力される光信号に基づいて、波長分散補償の補償量が自動的に調整可能となる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、光伝送路から出力される光信号から波長分散補償の補償量を自動的に調整できる光トランシーバが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して、本発明に係る好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、可能な場合には、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図１は、実施形態に係る光トランシーバ１０の構成を示す図である。光トランシーバ１０は、送信装置１、光合波器２、可変分散補償器３、光分波器４、受信装置５及び制御装置６を備え、ＳＭＦ（Single Mode Fiber）の光ファイバ２０ａ及び光ファイバ２０ｂ（光伝送路）を介して外部機器（光トランシーバ１０と同様の構成の光トランシーバ）との間で光信号を送受信する。光ファイバ２０ａと光ファイバ２０ｂとは同様のＳＭＦであると共に、同様のファイバ長を有する。
【０００８】
送信装置１は、例えば１．５５μｍ帯のｎ種類（ｎは２以上の自然数）の異なる波長の光信号を出力するｎ個の送信器（送信器１１や送信器１２等）を有する。これらｎ個の送信器は同様の構成を有するので、以下、送信器１１の構成を説明する。送信器１１は、ホスト装置３０に電気的に接続されており、ホスト装置３０から出力される送信用の電気信号を光信号に変換する。送信器１１は、光合波器２を介して光ファイバ２０ａに光学的に接続されている。送信器１１は、光合波器２を介して光ファイバ２０ａに光信号を出力する。送信器１１は、光信号を出射するＥＡ−ＤＦＢ（ElectroAbsorption-Distributed Feedback Laser Diode）等の光源と、この光源を駆動する駆動回路とを有する。送信器１１の光源の波長は、この送信器１１を除く送信装置１の他のｎ−１個の送信器のそれぞれの光源の波長の何れとも異なっている。
【０００９】
光合波器２は、送信装置１のｎ個の送信器と光ファイバ２０ａとに光学的に接続されている。光合波器２は、送信装置１のｎ個の送信器のそれぞれから出力される波長の異なる光信号（ｎ種類の波長の光信号）を合波して光ファイバ２０ａに出力する。
【００１０】
可変分散補償器３は、光ファイバ２０ｂと光分波器４とに光学的に接続されている。可変分散補償器３は、例えばファブリペローエタロンやファイバグレーティングを有しており、このファブリペローエタロンやファイバグレーティングを用いて、光ファイバ２０ｂから出力される光信号（ｎ種類の波長の光信号が合波された光信号）の波長分散を補償する。可変分散補償器３による波長分散補償の補償量は可変となっており、可変分散補償器３は、制御装置６からの指示信号に応じて波長分散補償の補償量を変更する。なお、可変分散補償器３は、ファブリペローエタロン及びファイバグレーティング以外の他の分散補償器を用いた構成であってもよい。
【００１１】
可変分散補償器３がファブリペローエタロンを有する場合、ファブリペローエタロンの二つのミラー（光を透過及び反射する部材）の少なくとも一方を制御装置６からの指示信号に応じて移動するための装置を有している。この装置によりこれら二つのミラー間の距離は可変となっている。これら二つのミラー間の距離が変更されると、この変更に伴って波長分散補償の補償量も変更される。この場合、可変分散補償器３は、二つのミラーを保持する二つのホルダーと、これら二つのホルダーのうち一方のホルダーを固定するステージと、他方のホルダーを移動するための駆動装置とを更に有する。駆動装置がホルダーを移動させることによって、ファブリペローエタロンの二つのミラー間の距離が変更される。
【００１２】
また、可変分散補償器３がファイバグレーティングを有する場合、このファイバグレーティングのグレーティング間隔を制御装置６からの指示信号に応じて変更するための装置を有している。グレーティング間隔が変更されると、この変更に伴って波長分散補償の補償量も変更される。この場合、可変分散補償器３は、ファイバグレーティングの両端を滑らずに保持する二つのホルダーと、これら二つのホルダーのうち一方のホルダーを固定するステージと、他方のホルダーを移動させるための駆動装置とを更に有する。駆動装置がホルダーを移動させることによって、ファイバグレーティングが伸長されてグレーティング間隔が変更される。
【００１３】
光分波器４は、可変分散補償器３から出力される補償後の光信号を、この光信号に含まれており波長の異なるｎ種類の光信号に分波する。光分波器４は、分波後のｎ種類の光信号のそれぞれを、受信装置５のｎ個の受信器（受信器５１や受信器５２等）に出力する。
【００１４】
受信装置５は、波長の異なるｎ種類の光信号のそれぞれを受信するｎ個の受信器（受信器５１や受信器５２等）を有する。これらｎ個の受信器は、同様の構成を有するので、以下、受信器５１の構成を説明する。受信器５１は、光分波器４に光学的に接続されており、光分波器４から出力される光信号を電気信号に変換する。受信器５１は、光信号を電気信号に変換するフォトダイオードを有している。受信器５１は、この電気信号を制御装置６及びホスト装置３０に出力する。
【００１５】
制御装置６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭや読み出し／書き込みの自在なメモリを有する。制御装置６は、コンピュータ読み取り可能な各種プログラムをＣＰＵに実行させることによって、送信装置１の光信号の送信動作の制御（送信装置１に対する指示信号の作成及び出力）や、可変分散補償器３による波長分散補償の補償量の調整（受信装置５に対する指示信号の作成及び出力）等を行う。このようなプログラムは、制御装置６のＲＯＭやメモリに格納されている。
【００１６】
制御装置６は、光トランシーバ１０に接続される外部装置（パーソナルコンピュータ等）からの指示等に応じて、強度Ａのｎ種類の光パルス（１ビットのみ「１」であり他の全ビットが「０」の信号）を同時に（同期して）光ファイバ２０ａに出力するための指示信号を、送信装置１のｎ個の送信器に同時に出力する。送信装置１のｎ個の送信器は、制御装置６からの指示信号に応じて、この強度Ａのｎ種類の光パルスを光ファイバ２０ａに同時に（同期して）出力する。送信装置１から出力される各光パルスは、送信装置１の送信器毎の波長を有する。
【００１７】
この強度Ａとは、光トランシーバ１０が通常の通信時に用いる光信号の強度を超えた強度となっている。強度Ａのｎ種類の光パルスは、光信号の送信先となる他の光トランシーバ（光トランシーバ１０と同様の光トランシーバ）を制御するための制御信号である。この制御信号を受信した光トランシーバは、波長分散補償の補償量の調整処理を自動的に行う。すなわち、強度Ａの光パルスの入力に応じて光ファイバ２０ａから出力される光パルスの信号強度を強度Ｂとすると、この光トランシーバ（光トランシーバ１０と同様の光トランシーバ）は、光ファイバ２０ａから入力された光信号の信号強度を強度Ｂ以上と判定した場合に、波長分散補償の補償量の調整処理を自動的に行う。光トランシーバ１０の制御装置６も、光ファイバ２０ｂから受信装置５に入力された光信号の信号強度が強度Ｂ以上であると判定すると、波長分散補償の補償量の調整処理を自動的に行う。
【００１８】
制御装置６は、他の光トランシーバから光ファイバ２０ｂに同時に（同期して）入力された波長の異なるｎ種類の光パルスが光ファイバ２０ｂを伝播後に光ファイバ２０ｂから可変分散補償器３及び光分波器４を介して受信装置５のｎ個の受信器にそれぞれ入力されると、これらｎ種類の光パルスから受信装置５によって変換されたｎ種類の電気パルス（少なくとも一種類の電気パルス）に基づいて、これらｎ種類の光パルス（少なくとも一種類の光パルス）の信号強度が強度Ｂ以上であるか否かを判定する。制御装置６は、光ファイバ２０ｂから受信装置５に入力された光パルスの信号強度を強度Ｂ以上と判定した場合、波長分散補償の補償量の調整処理を自動的に行う。なお、光ファイバ２０ｂから受信装置５に入力された光パルスの信号強度が強度Ｂ未満であると制御装置６により判定された場合には通常の通信処理が行われる。
【００１９】
制御装置６は、波長分散補償の補償量の調整処理を開始すると、まず、ｎ種類の光パルス間に生じる遅延時間差を、これらｎ種類の光パルスから受信装置５によって変換されたｎ種類の電気パルスに基づいて測定し、この測定した遅延時間差に基づいてこれらｎ種類の光パルスの波長分散量を算出する。制御装置６は、この算出した波長分散量に基づいて可変分散補償器３の補償量を調整するための調整量（補償量の増減量）を算出する。制御装置６は、可変分散補償器３の補償量をこの算出した調整量に基づいて変更するよう可変分散補償器３に指示するための指示信号を、可変分散補償器３に送信する。この結果、可変分散補償器３による波長分散補償の補償量は、制御装置６によって指示された補償量に変更される。このように、受信装置５に入力される光パルスに基づいて、波長分散補償の補償量が自動的に調整可能となる。
【００２０】
次に、図２を参照して、光トランシーバ１０を用いた波長分散補償の補償量の調整処理を説明する。図２に示す光通信システム４０は、光トランシーバ１０と、光トランシーバ１０ａと、光トランシーバ１０及び光トランシーバ１０ａを光学的に接続する光ファイバ２０ａと、光トランシーバ１０に接続されたホスト装置３０と、光トランシーバ１０ａに接続されたホスト装置３０ａとを備える。光トランシーバ１０の送信装置１は、４個（すなわち、上述のｎは「４」）の送信器を有しており、これら４個の送信器は、１．５５μｍ帯の４種類の波長（１．５３μｍ，１．５４μｍ，１．５５μｍ及び１．５６μｍ）の光信号を個別に出力する。
【００２１】
光トランシーバ１０ａは、光トランシーバ１０と同様の構成を有しており、可変分散補償器３ａ、光分波器４ａ、受信装置５ａ及び制御装置６ａ等を有する。受信装置５ａは、受信器５１ａ、受信器５２ａを含む４個の受信器を有しており、これらの４個の受信器は、上記の４種類の波長の光信号を個別に受信する。可変分散補償器３ａは可変分散補償器３と同様であり、光分波器４ａは光分波器４と同様である。受信装置５ａは受信装置５と同様であり、制御装置６ａは制御装置６と同様である。また、受信器５１ａは受信器５１と同様であり、受信器５２ａは受信器５２と同様である。可変分散補償器３ａは、光ファイバ２０ａを介して光トランシーバ１０に光学的に接続され、受信装置５ａの受信器５１ａ及び受信器５２ａ等の４個の受信器は、ホスト装置３０ａに電気的に接続されている。また、ホスト装置３０ａは、ホスト装置３０と同様である。なお、光トランシーバ１０ａは光トランシーバ１０の送信装置１及び光合波器２と同様の機器を有しているが、簡単のため、これらの機器の図示及び説明も省略する。
【００２２】
まず、制御装置６は、外部機器からの指示に応じて、波長の異なる強度Ａのｎ種類の光パルスを同時に（同期して）光ファイバ２０ａに出力するための指示信号を、送信装置１のｎ個の送信器に同時に出力する。送信装置１の４個の送信器は、制御装置６からの指示信号に応じて波長の異なる強度Ａのｎ種類の光パルスを同時に（同期して）光ファイバ２０ａに出力する。
【００２３】
送信装置１の４個の送信器から光ファイバ２０ａに同時に（同期して）出力される４種類の光パルスは、光合波器２によって合波されて光ファイバ２０ａに出力される。そして、この合波後の光パルスは、光ファイバ２０ａを伝播して光トランシーバ１０ａの可変分散補償器３ａに出力される。可変分散補償器３ａは、予め設定された補償量（既設定の補償量をゼロとする）に基づいて、光ファイバ２０ａから入力された光パルスを波長分散補償し（既設定の補償量がゼロの場合、波長分散補償は行われない）、光分波器４ａに出力する。光分波器４ａは、可変分散補償器３ａから出力される補償後の光パルスを波長の異なる４種類の光パルスに分波し、これら分波後の各光パルスを受信装置５ａの各受信器に出力する。
【００２４】
受信装置５ａの４個の受信器は、光分波器４ａから出力される光信号を電気信号に変換し、この電気信号を制御装置６ａに出力する。制御装置６ａは、受信装置５ａの４個の受信器から出力される電気信号に基づいて、光ファイバ２０ａから受信装置５ａに出力される光パルスの強度が強度Ｂ以上であるか否かを判定し、強度Ｂ以上であると判定すると、可変分散補償器３ａによる波長分散補償の補償量の調整を自動的に行う。
【００２５】
まず、制御装置６ａは、受信装置５ａの４個の受信器から出力される電気信号に基づいて、４種類の光パルスの遅延時間差を測定する。制御装置６ａは、例えば、１．５３μｍの波長の光パルスの到達時刻を基準として、波長が１．５４μｍ，１．５５μｍ，１．５６μｍの各光パルスの遅延時間差を、６．８ｎｓ，１３．６ｎｓ，２０．４ｎｓと測定する。
【００２６】
この場合、制御装置６ａは、４種類の光パルスの波長間隔が１０ｎｍであり、測定した遅延時間差が６．８ｎｓであることから、光パルスの波長分散量を６８０ｐｓ／ｎｍと算出する。なお、この波長間隔を示す情報は、例えば制御装置６ａのメモリに予め格納されているものとする。制御装置６ａは、この６８０ｐｓ／ｎｍの波長分散量に基づいて可変分散補償器３の補償量を調整するための調整量を６８０ｐｓ／ｎｍと算出する。なお、制御装置６ａの算出する調整量は、このような波長分散量をゼロとするような値でなくてもよい。制御装置６ａは、この算出した調整量に基づいて、可変分散補償器３ａの補償量を変更する旨の指示信号をこの可変分散補償器３ａに出力する。このように、光ファイバ２０ａから受信装置５ａに入力される光パルスに基づいて、可変分散補償器３による波長分散補償の補償量が自動的に調整可能となる。
【００２７】
なお、制御装置６ａは、光ファイバ２０ａのファイバ長を算出してもよい。制御装置６ａは、光ファイバ２０ａを介して受信された４種類の光パルスが１．５５μｍ帯にあり、１．５５μｍ帯におけるＳＭＦ（光ファイバ２０ａ）の波長分散が１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであることから、光ファイバ２０ａのファイバ長を４０ｋｍと算出できる。
【００２８】
以上説明したように、実施形態に係る光トランシーバ１０の制御装置６（図１参照）は、光ファイバ２０ｂから出力される光信号の波長分散を補償する可変分散補償器３と、可変分散補償器３から出力される光信号を電気信号に変換する受信装置５と、可変分散補償器３による波長分散補償の補償量を調整する制御装置６とを備え、制御装置６は、波長の異なる複数の光信号が光ファイバ２０ｂから受信装置５に入力される場合に、これら複数の光信号間に生じる遅延時間差を、複数の光信号から受信装置５により変換される複数の電気信号に基づいて測定し、この測定した遅延時間差に基づいて波長分散量を算出し、上記補償量をこの算出した波長分散量に基づいて変更するよう可変分散補償器３に指示するための指示信号を可変分散補償器３に出力し、可変分散補償器３は、制御装置６からの指示信号に応じて上記補償量を変更する。ところで、波長分散補償の補償量の調整を行う場合、波長分散量の情報が予め必要となる。そこで、既設の光伝送路の切り替え時等に敷設データが利用できない場合、作業者は、波長分散量を実際に測定し、測定結果に応じた分散補償器を調整（用意）する必要がある。しかし、実施形態に係る光トランシーバ１０を用いれば、光ファイバ２０ｂから出力される光パルスに基づいて、波長分散補償の補償量が自動的に調整できる。
【００２９】
また、制御装置６は、光ファイバ２０ａから受信装置５に入力される光信号の信号強度が所定の強度Ｂを超えているか否かを判定し、信号強度が強度Ｂを超えていると判定した場合に、この光信号から受信装置５によって変換された電気信号に基づいてこの光信号の波長分散量を算出し、この算出した波長分散量に基づいて波長分散補償の補償量を調整するための調整量を算出し、この変更をこの算出した調整量を用いて指示する指示信号を、可変分散補償器３に出力する。従って、光ファイバ２０ｂから受信装置５に入力される光信号の強度に応じて、波長分散補償の補償量の調整が自動的に開始される。
【００３０】
以上、好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施形態に係る光トランシーバの構成を示す図である。
【図２】実施形態に係る波長分散の補償量の調整処理を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３２】
１…送信装置、１０…光トランシーバ、１０ａ…光トランシーバ、１１，１２…送信器、２…光合波器、２０ａ，２０ｂ…光ファイバ、３，３ａ…可変分散補償器、３０，３０ａ…ホスト装置、４，光分波器、４ａ…光分波器、４０…光通信システム、５，５ａ…受信装置、５１，５１ａ，５２，５２ａ…受信器、６，６ａ…制御装置。
【図１】
2009027369.tif 000003
【図２】
2009027369.tif 000004