光出力装置
【課題】レーザから出力されるレーザ光の波長が目標波長になる前における、光信号の出力を抑止すること。
【解決手段】
駆動回路６は、レーザ４から出力されるレーザ光の波長が目標波長になるようペルチェ素子５の駆動を制御する。増幅制御回路１６は、レーザ光の波長が目標波長になったとき以降は、増幅器１４による増幅を、増幅量が基準増幅量になるよう制御し、レーザ光の波長が目標波長になるまでは、増幅器１４による増幅を、増幅量が基準増幅量よりも少ない増幅量になるよう制御する。また、減衰制御回路２０は、レーザ光の波長が目標波長になったとき以降は、光減衰器１８による減衰を、光信号の強度が基準強度となるよう制御し、レーザ光の波長が目標波長になるまでは、光減衰器１８による減衰を、光信号の強度が基準強度よりも低い強度になるよう制御する。
【解決手段】
駆動回路６は、レーザ４から出力されるレーザ光の波長が目標波長になるようペルチェ素子５の駆動を制御する。増幅制御回路１６は、レーザ光の波長が目標波長になったとき以降は、増幅器１４による増幅を、増幅量が基準増幅量になるよう制御し、レーザ光の波長が目標波長になるまでは、増幅器１４による増幅を、増幅量が基準増幅量よりも少ない増幅量になるよう制御する。また、減衰制御回路２０は、レーザ光の波長が目標波長になったとき以降は、光減衰器１８による減衰を、光信号の強度が基準強度となるよう制御し、レーザ光の波長が目標波長になるまでは、光減衰器１８による減衰を、光信号の強度が基準強度よりも低い強度になるよう制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光出力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の光出力装置から出力される、チャネルが異なる複数の光信号を多重化することによって、多くの情報を伝送する技術（いわゆるＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）方式）が知られている。
【０００３】
図５は、光出力装置の簡単な構成を示す図である。
【０００４】
光出力装置３１には、少なくとも一つのチャネルが割り当てられている。光出力装置３１は、これらのチャネルのうちから選択された目標チャネルの光信号を出力する。
【０００５】
すなわち、制御部３２は、スイッチ３３をオンすることにより、電流源３４を源とする駆動電流をレーザ３５に印加する。
【０００６】
また、制御部３２は、いわゆるＡＴＣ（Automatic Temperature Control）制御とＡＦＣ(Automatic Frequency Control)制御とを順に行うことにより、レーザ３５から出力されるレーザ光の波長が、目標チャネルに予め割り当てられた目標波長になるよう調整する。
【０００７】
すなわち、制御部３２は、ＡＴＣ制御において、レーザ３５の温度を検知するための検知手段である温度センサ３６の検知温度を参照しながら、検知温度が目標チャネルに予め割り当てられた基準温度になるよう、レーザ３５の加熱、冷却を行うペルチェ素子３７の駆動を制御する。
【０００８】
ＡＴＣ制御により、レーザ光の波長の粗調整が行われる。つまり、レーザ光の波長が、目標チャネルに予め割り当てられた波長範囲（いわゆる、キャプチャレンジ）内に入るよう調整される。
【０００９】
なお、レーザ３５から出力されたレーザ光は、光を透過光と反射光とに分離するビームスプリッタ３８ａ、３８ｂにより、変調器３９、光の強度を検知する光検出器３１０ａ、及び透過特性が周期的に変化するエタロンフィルタ３１１に入力されることとなる。さらに、エタロンフィルタ３１１を透過したレーザ光は、光の強度を検知する光検出器３１０ｂに入力されることとなる。
【００１０】
制御部３２は、検知温度を監視しており、検知温度が基準温度になった場合、レーザ光の波長を微調整すべく、ＡＦＣ制御の実行を開始する。
【００１１】
すなわち、制御部３２は、ＡＦＣ制御において、光検出器３１０ａにより検知されるレーザ光の強度と、光検出器３１０ｂにより検知されるレーザ光の強度と、から算出される透過率が、目標チャネルに予め割り当てられた透過率になるよう、ペルチェ素子３７の駆動を制御する。ＡＦＣ制御により、制御部３２は、レーザ光の波長を目標波長に調整し、ロックする。
【００１２】
なお、変調器３９は制御部３２の指示に従ってレーザ光を変調する。その後、増幅器３１２及び光減衰器３１３が、それぞれ、制御部３２の指示に従ってレーザ光の増幅、減衰を順に行う。こうして、レーザ光の強度が一定強度に調整され、その結果、一定強度を有る、目標チャネルの光信号が、ＷＤＭ装置へと出力されることとなる。
【００１３】
なお、増幅器３１２としては、例えば特許文献１のように、ＥＤＦＡ（Erbium Doped Fiber Amplifier）が用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開平５−３４３７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上述の光出力装置では、レーザから出力されるレーザ光の波長を目標波長へと調整するために、実際にレーザを駆動させなければならない。
【００１６】
そのため、レーザから出力されるレーザ光の波長が目標波長になる前の段階で、光信号が出力されてしまうという問題があった。
【００１７】
本発明の目的は、レーザから出力されるレーザ光の波長が目標波長になる前における、光信号の出力を抑止することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するために、本発明に係る光出力装置は、レーザ素子を駆動する駆動手段と、前記レーザ素子の加熱又は冷却を行う温度調整手段の駆動を、前記レーザ素子の温度を検知するための検知手段の検知温度が基準温度になるよう制御する第１温度制御手段と、前記検知温度が前記基準温度になった場合に、前記レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が目標波長になるよう、前記温度調整手段の駆動を、前記レーザ素子から出力されたレーザ光の強度と透過特性が周期的に変化するフィルタを透過した後の該レーザ光の強度との比較結果に基づいて、制御する第２温度制御手段と、前記レーザ素子から出力されたレーザ光を変調する変調手段と、光増幅手段による、前記変調手段により変調されたレーザ光の増幅を制御する増幅制御手段と、光減衰手段による、前記光増幅手段により増幅されたレーザ光の減衰を制御する減衰制御手段と、を含み、前記光減衰手段により減衰されたレーザ光を光信号として出力する光出力装置であって、前記増幅制御手段は、前記レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が前記目標波長になったとき以降は、前記光増幅手段による増幅を、増幅量が基準増幅量になるよう制御し、前記レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が前記目標波長になるまでは、前記光増幅手段による増幅を、増幅量が前記基準増幅量よりも少ない増幅量になるよう制御し、前記減衰制御手段は、前記レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が前記目標波長になったとき以降は、前記光減衰手段による減衰を、前記光信号の強度が基準強度となるよう制御し、前記レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が前記目標波長になるまでは、前記光減衰手段による減衰を、前記光信号の強度が前記基準強度よりも低い強度になるよう制御することを特徴とする。
【００１９】
本発明の一態様では、前記目標波長は、複数の波長のうちから選択され、前記第１温度制御手段は、前記温度調整手段の駆動を、前記検知温度が前記目標波長に対応する前記基準温度になるよう制御し、前記増幅制御手段は、前記目標波長が選択されてから前記レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が該目標波長になるまで、前記光増幅手段による増幅を、増幅量が前記基準増幅量よりも小さい増幅量になるよう制御し、前記減衰制御手段は、前記目標波長が選択されてから前記レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が該目標波長になるまで、前記光減衰手段による減衰を、前記光信号の強度が前記基準強度よりも低い強度になるよう制御するようにしてもよい。
【００２０】
また、本発明の一態様では、前記駆動手段は、前記検知温度が前記基準温度になった場合に、前記レーザ素子の駆動を開始するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る光出力装置の構成を示す図である。
【図２】増幅制御回路及び減衰制御回路の具体的構成を示す図である。
【図３】制御部により行われる処理の一例を示す図である。
【図４】制御部により行われる処理の一例を示す図である。
【図５】光出力装置の簡単な構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［光出力装置］
図１は、本発明の実施形態に係る光出力装置１の構成を示す図である。
【００２３】
レーザ４は、レーザ光の波長が温度に応じて変化する波長可変レーザである。電流源３を源とする駆動電流が印加されると、レーザ４が駆動し、レーザ光が出力される。図１の破線は、レーザ光の軌道を示す。レーザ４から出力されたレーザ光は、変調部１１、増幅器１４、及び光減衰器１８により変調等がなされ、光信号としてＷＤＭ装置へと出力される。
【００２４】
スイッチ２は、制御部２１の指示に従って動作する。スイッチ２がオン状態にある場合、駆動電流がレーザ４に印加される。
【００２５】
ペルチェ素子５（温度調整手段）は、レーザ４を加熱したり冷却したりする。駆動回路６は、ペルチェ素子５に駆動電流を印加することにより、ペルチェ素子を駆動させる。また、駆動回路６は、駆動電流の大きさを制御することにより、ペルチェ素子の駆動を制御する。駆動回路６は、制御部２１に接続される。
【００２６】
温度センサ７は、レーザ４の温度を検知するために、レーザ４の近傍に配置される。温度センサ７により検知された温度を示す信号は、制御部２１や駆動回路６に供給される。
【００２７】
ビームスプリッタ８ａ，８ｂは、光を透過光と反射光とに分離するハーフミラーである。ビームスプリッタ８ａ，８ｂにより、レーザ光は、変調部１１、光検出器９ａ、及び透過特性が周期的に変化するエタロンフィルタ１０に供給される。なお、エタロンフィルタ１０を透過したレーザ光は、光検出器９ｂに供給されることとなる。
【００２８】
光検出器９ａ，９ｂは、例えば、フォトダイオードであり、光の強度を検知する。光検出器９ａ，９ｂにより検知された光の強度を示す信号は、駆動回路６及び制御部２１に供給される。
【００２９】
変調部１１（変調手段）は、レーザ光を変調する。本実施形態の場合、変調部１１は、強度変調器１１ａと、位相変調器１１ｂと、により、レーザ光を、ＲＺ−ＤＱＰＳＫ方式で変調する。
【００３０】
すなわち、この光出力装置１では、第１駆動回路１２がクロック信号に基づいて強度変調器１１ａを駆動させるようになっており、その結果として、強度変調器１１ａが、レーザ光をクロック信号に同期したパルス光に変調するようになっている。また、この光出力装置１では、第２駆動回路１３が２チャネル並列のデータ信号に基づいて位相変調器１１ｂを駆動させるようになっており、その結果として、位相変調器１１ｂが、パルス光を直交位相変調するようになっている。
【００３１】
なお、強度変調器１１ａとしては、例えば、マッハツェンダ−型ニオブ酸リチウム光変調器が用いられる。また、位相変調器１１ｂとしては、いわゆるデュアルパラレル光変調器が用いられる。また、クロック信号及びデータ信号は、図示しないシリアライザＩＣによって生成される。例えば、ＳＦＩ−５入力インタフェースを有し、２１．５ＧＨｚのクロック信号と２チャネル並列のデータ信号とを生成するシリアライザＩＣは、２１．５ＧＳｙｍｂｏｌ／ｓのＲＺ−ＤＱＰＳＫ信号の生成に好適である。
【００３２】
図１に示すように、変調部１１で変調されたレーザ光（図１の変調光）は、増幅器１４に供給される。
【００３３】
増幅器１４（光増幅手段）は、例えば、エルビウムドープトファイバ（以下、ＥＤＦ）である。増幅器１４には、ポンプレーザ１５から励起レーザ光が供給されるようになっており、この励起レーザ光に基づいて変調光を増幅する。
【００３４】
ここで、ポンプレーザ１５から供給される励起レーザ光は、カプラ１７により、フォトダイオードである光検出器９ｃにも供給されるようになっている。光検出器９ｃが検知した励起レーザ光の強度を示す信号は、増幅制御回路１６に供給される。
【００３５】
増幅制御回路１６は、ポンプレーザ１５に駆動電流を印加することにより、ポンプレーザ１５を駆動させる。また増幅制御回路１６（増幅制御手段）は、駆動電流の大きさを変えることによって励起レーザ光の強度を変え、ひいては、増幅器１４による変調光の増幅を制御する。
【００３６】
図２に増幅制御回路１６及び減衰制御回路２０の具体的構成を示す。同図に示すように、増幅制御回路１６は、モニタ回路１６ａと、差動増幅器１６ｂと、ポンプレーザ駆動回路１６ｃと、インタフェース回路１６ｄと、エミッタが接地されたトランジスタ１６ｅと、抵抗１６ｆと、を含む。
【００３７】
モニタ回路１６ａは、光検出器９ｃから供給される、励起レーザ光の強度を示す信号を電圧に変換し、差動増幅器１６ｂの第１の入力端（図２において下方に位置する入力端）に入力する。差動増幅器１６ｂは、第１の入力端に入力された電圧と、第２の入力端（図２において上方に位置する入力端）に入力された電圧（以下、増幅基準電圧Ｖ１）と、を比較し、両電圧の差をポンプレーザ駆動回路１６ｃに入力する。そして、ポンプレーザ駆動回路１６ｃが、両電圧の差に応じた駆動電流をポンプレーザ１５に印加することとなる。
【００３８】
上記のモニタ回路１６ａ，差動増幅器１６ｂ、ポンプレーザ駆動回路１６ｃによって、励起レーザ光の強度が増幅基準電圧Ｖ１に応じた強度に調整される。結果的に、増幅制御回路１６は、変調光の増幅率が増幅基準電圧Ｖ１に応じた強度となるよう、増幅器１４による変調光の増幅を制御することとなる。
【００３９】
ここで、エミッタが接地されたトランジスタ１６ｅのコレクタは、上記第２の入力端に接続されている。そのため、トランジスタ１６ｅの状態がオン状態である場合には、増幅基準電圧Ｖ１が略０ボルトとなり、トランジスタ１６ｅの状態がオフ状態である場合には、増幅基準電圧Ｖ１が、制御部２１から供給される励起レーザ光制御信号Ｓ１（図２参照）に対応する増幅制御電圧となる。その結果、増幅制御回路１６は、トランジスタ１６ｅの状態がオフ状態であるときは、変調光の増幅率が増幅制御電圧に応じた基準増幅率（基準増幅量）になるよう増幅を制御し、トランジスタ１６ｅの状態がオン状態であるときは、変調光の増幅率が基準増幅率よりも低い増幅率になるよう増幅を制御することとなる。
【００４０】
なお、インタフェース回路１６ｄは、制御部２１から遮断開始信号（図２参照）が供給された場合に、トランジスタ１６ｅの状態をオン状態にする。また、インタフェース回路１６ｄは、制御部２１から遮断停止信号（図２参照）が供給された場合に、トランジスタ１６ｅの状態をオフ状態にする。遮断開始信号が供給されてから遮断停止信号が供給されるまで、トランジスタ１６ｅの状態がオン状態になる。
【００４１】
図１に示すように、増幅器１４で増幅された変調光（図１の増幅光）は、光減衰器１８に供給される。
【００４２】
光減衰器１８は、増幅光を減衰させる。光減衰器１８により減衰された増幅光（図１の減衰光）が、光信号として、ＷＤＭ装置へと出力される。
【００４３】
ここで、減衰光は、カプラ１９により、フォトダイオードである光検出器９ｄに供給されるようになっている。光検出器９ｄが検知した減衰光の強度を示す信号は、減衰制御回路２０に供給される。
【００４４】
減衰制御回路２０は、光減衰器１８に駆動信号を入力することにより、光減衰器１８を駆動させる。また減衰制御回路２０（減衰制御手段）は、駆動信号を変えることによって減衰量を変え、ひいては、光減衰器１８による増幅光の減衰を制御する。
【００４５】
図２に減衰制御回路２０の具体的構成を示す。同図に示すように、減衰制御回路２０は、モニタ回路２０ａと、差動増幅器２０ｂと、光減衰器駆動回路２０ｃと、インタフェース回路２０ｄと、エミッタが接地されたトランジスタ２０ｅと、抵抗２０ｆと、を含む。
【００４６】
モニタ回路２０ａは、光検出器９ｄから供給される、減衰光の強度を示す信号を電圧に変換し、差動増幅器２０ｂの第１の入力端（図２において下方に位置する入力端）に入力する。差動増幅器２０ｂは、第１の入力端に入力された電圧と、第２の入力端（図２において上方に位置する入力端）に入力された電圧（以下、減衰基準電圧Ｖ２）と、を比較し、両電圧の差を光減衰器駆動回路２０ｃに入力する。そして、光減衰器駆動回路２０ｃが、両電圧の差を駆動信号として光減衰器１８に供給することとなる。
【００４７】
上記のモニタ回路２０ａ，差動増幅器２０ｂ、光減衰器駆動回路２０ｃによって、減衰光の強度が減衰基準電圧Ｖ２に応じた強度に調整される。結果的に、減衰制御回路２０は、減衰光（すなわち、光信号）の強度が減衰基準電圧Ｖ２に応じた強度となるよう、光減衰器１８による増幅光の減衰を制御することとなる。
【００４８】
ここで、エミッタが接地されたトランジスタ２０ｅのコレクタは、上記第２の入力端に接続されている。そのため、トランジスタ２０ｅの状態がオン状態である場合には、減衰基準電圧Ｖ２が略０ボルトとなり、トランジスタ２０ｅの状態がオフ状態である場合には、減衰基準電圧Ｖ２が、制御部２１から供給される減衰制御信号Ｓ２（図２参照）に対応する減衰制御電圧となる。その結果、減衰制御回路２０は、トランジスタ２０ｅの状態がオフ状態であるときは、減衰光（すなわち、光信号）の強度が減衰制御電圧に応じた基準強度になるよう減衰を制御し、トランジスタ２０ｅの状態がオン状態であるときは、減衰光の強度が基準強度よりも低い強度になるよう減衰を制御することとなる。
【００４９】
なお、インタフェース回路２０ｄは、制御部２１から上述の遮断開始信号が供給された場合に、トランジスタ２０ｅの状態をオン状態にする。また、インタフェース回路２０ｄは、制御部２１から上述の遮断停止信号が供給された場合に、トランジスタ２０ｅの状態をオフ状態にする。遮断開始信号が供給されてから遮断停止信号が供給されるまで、トランジスタ２０ｅの状態がオン状態になる。
【００５０】
制御部２１は、例えば、所定のプログラムに従って動作するマイクロプロセッサやマイクロコントローラである。制御部２１（駆動手段）は、スイッチ２をオン状態にすることにより、レーザ４を駆動させる。また、スイッチ２をオフ状態にすることにより、レーザ４の駆動を停止させる。
【００５１】
また、制御部２１は、上述の増幅制御信号Ｓ１（図２参照）を増幅制御回路１６に送出したり、上述の減衰制御信号Ｓ２（図２参照）を減衰制御回路２０に送出したりする。また、制御部２１は、上述の遮断開始信号や遮断停止信号を増幅制御回路１６及び減衰制御回路２０に送出する。
【００５２】
また、制御部２１は、後述するＡＴＣ（Automatic Temperature Control）駆動の開始を指示するＡＴＣ信号を駆動回路６に送出する。また、制御部２１は、後述するＡＦＣ(Auto Frequency Control）駆動の開始を指示するＡＦＣ信号を駆動回路６に送出する。
【００５３】
なお、図示していないが、光出力装置１は、メモリ等の記憶手段も含む。
【００５４】
［ＡＴＣ駆動及びＡＦＣ駆動］
この光出力装置１には、複数のチャネルが割り当てられている。これらのチャネルのうちから一の目標チャネルが選択され、光出力装置１が、基準強度を有する、目標チャネルの光信号を出力するようになっている。
【００５５】
上述のように、レーザ４では、出力されるレーザ光の波長がレーザ４の温度に応じて変わる。そこで、光出力装置１では、目標チャネルの光信号の出力のため、レーザ４から出力されるレーザ光の波長が目標チャネルに割り当てられた目標波長になるよう、レーザ４の温度が制御されるようになっている。具体的には、光出力装置１が起動した場合、又は、光出力装置１の起動中に目標チャネルが選択された場合（すなわち、光出力装置１の起動中に目標チャネルが切り替わった場合）に、駆動回路６が上述のＡＴＣ駆動及びＡＦＣ駆動を順に行うようになっている。
【００５６】
より詳しくは、光出力装置１が起動した場合、又は、光出力装置１の起動中に目標チャネルが選択された場合に、制御部２１が図３に示す処理を行う。
【００５７】
すなわち、制御部２１は、上述のＡＴＣ信号を駆動回路６に送出する（Ｓ１０１）。なお、制御部２１は、光出力装置１の起動中に目標チャネルが選択された場合にＳ１０１の処理を行う場合、ＡＴＣ信号を駆動回路６に送出するだけでなく、スイッチ２の状態をオフ状態にしてレーザ４の駆動を停止することも行う。
【００５８】
ＡＴＣ信号を受け取った駆動回路６は、ＡＴＣ駆動を開始する。ＡＴＣ駆動を行っている間、駆動回路６（第１温度制御手段）は、温度センサ７から供給される信号が示す温度（検知温度）、すなわちレーザ４の温度、が目標チャネルに予め割り当てられた基準温度になるようペルチェ素子５の駆動を制御する。すなわち、駆動回路６は、ＡＴＣ駆動を行っている間、温度センサ７から供給される信号が示す温度と、基準温度と、の比較結果に応じた駆動電流をペルチェ素子５に供給し続ける。
【００５９】
ＡＴＣ駆動により、レーザ４から出力されるレーザ光の波長が、目標チャネルに予め割り当てられた波長範囲（いわゆる、キャプチャレンジ）内に収まるよう、レーザ４の温度が調整される。
【００６０】
制御部２１は、温度センサ７から供給される信号が示す温度、すなわちレーザ４の温度が基準温度になったか否かを監視している（Ｓ１０２）。そして、制御部２１は、レーザ４の温度が基準温度になった場合（Ｓ１０２のＹ）、上述のＡＦＣ信号を駆動回路６に送出する（Ｓ１０３）。また、制御部２１は、Ｓ１０３において、スイッチ２の状態をオン状態にし、レーザ４の駆動を開始させる。
【００６１】
ＡＦＣ信号を受け取った駆動回路６は、ＡＴＣ駆動を停止し、ＡＦＣ駆動を開始する。ＡＦＣ駆動を行っている間、駆動回路６（第２温度制御手段）は、光検出器９ａから供給される信号と、光検出器９ｂから供給される信号と、に基づいてレーザ光がエタロンフィルタ１０したときの透過率（比較結果）を算出し、この透過率と目標チャネルに予め割り当てられた基準透過率との差が所定範囲内に収まるよう、ペルチェ素子５の駆動を制御する。すなわち、駆動回路６は、ＡＦＣ駆動を行っている間、両透過率の差に応じてペルチェ素子５に供給する駆動電流を変化させ続ける。
【００６２】
ＡＦＣ駆動により、レーザ４の温度が調整され続けることとなる。その結果、レーザ４から出力されるレーザ光の波長が目標波長に調整された後、ロックされることとなる。
【００６３】
［ＡＦＣ駆動の特徴］
ところで、上述のように、ＡＦＣ駆動では、光検出器９ａから供給される信号と、光検出器９ｂから供給される信号と、が用いられるので、ＡＦＣ駆動を行うには、実際にレーザ４を駆動させなければならない。そのため、常にトランジスタ１６ｅの状態やトランジスタ２０ｅの状態がオフ状態である場合、レーザ４から出力されるレーザ光の波長が目標波長になる前の段階で、基準強度を有する光信号がＷＤＭ装置へと出力されてしまうという問題がある。
【００６４】
この点、この光出力装置１では、レーザ４から出力されるレーザ光の波長が目標波長になるまでは、トランジスタ１６ｅの状態やトランジスタ２０ｅの状態がオン状態になり、レーザ４から出力されるレーザ光の波長が目標波長になったとき以降は、トランジスタ１６ｅの状態やトランジスタ２０ｅの状態がオフ状態になるようになっている（後述の図４参照）。
【００６５】
そのため、増幅制御回路１６が、レーザ４から出力されるレーザ光の波長が目標波長になったとき以降は、変調光の増幅率が基準増幅率になるよう増幅を制御し、レーザ４から出力されるレーザ光の波長が目標波長になるまでは、変調光の増幅率が基準増幅率よりも低い増幅率になるよう増幅を制御するようになっている。また、減衰制御回路２０が、レーザ４から出力されるレーザ光の波長が目標波長になったとき以降は、減衰光（すなわち、光信号）の強度が基準強度になるよう減衰を制御し、レーザ４から出力されるレーザ光の波長が目標波長になるまでは、減衰光の強度が基準強度よりも低い強度になるよう減衰を制御するようになっている。
【００６６】
その結果、レーザ４から出力されるレーザ光の波長が目標波長になるまでの期間、光信号の強度が基準強度よりも小さくなり、ひいては、この期間における光信号の出力が抑止されるようになっている。
【００６７】
具体的には、、光出力装置１が起動した場合、又は、光出力装置１の起動中に目標チャネルが選択された場合に、制御部２１が、図３に示す処理だけでなく、図４に示す処理も行う。
【００６８】
すなわち、制御部２１は、上述の遮断開始信号を増幅制御回路１６及び減衰制御回路２０に送出する（Ｓ２０１）。これにより、トランジスタ１６ｅの状態とトランジスタ２０ｅの状態とがオン状態になる。
【００６９】
また、制御部２１は、レーザ光から出力されるレーザ光の波長が目標波長になったか否かを監視し始める（Ｓ２０２）。すなわち、制御部２１は、レーザ光がエタロンフィルタ１０を透過したときの透過率と、基準透過率と、の差が所定範囲内に入ったか否かを監視し始める。
【００７０】
そして、レーザ光から出力されるレーザ光の波長が目標波長になった場合（Ｓ２０２のＹ）、上述の遮断停止信号を増幅制御回路１６及び減衰制御回路２０に送出する（Ｓ２０３）。これにより、トランジスタ１６ｅの状態とトランジスタ２０ｅの状態とがオフ状態になる。その結果、上述のように、レーザ４から出力されるレーザ光の波長が目標波長になるまでは、トランジスタ１６ｅやトランジスタ２０ｅがオン状態になり、レーザ４から出力されるレーザ光の波長が目標波長になったとき以降は、トランジスタ１６ｅやトランジスタ２０ｅがオフ状態になる。
【００７１】
［まとめ］
以上の光出力装置１によれば、レーザ４から出力されるレーザ光の波長が目標波長になる前における、光信号の出力が抑止されるようになる。
【００７２】
また、光出力装置１では、レーザ４の温度が基準温度になったときに、レーザ４が駆動を開始する。この点からも、レーザ４から出力されるレーザ光の波長が目標波長になる前における、光信号の出力が抑止されるようになる。
【００７３】
なお、本発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではない。
【００７４】
例えば、駆動回路６、第１駆動回路１２，第２駆動回路１３、増幅制御回路１６、及び減衰制御回路２０の役割を、制御部２１が担当してもよい。
【００７５】
また、例えば、レーザ４は、一のチャネルが割り当てられた単一波長レーザであってもよい。この場合、レーザ４に割り当てられた一のチャネル自体が目標チャネルとなる。また、図３及び図４の処理が、光出力装置１が起動した場合にのみ行われることとなる。
【００７６】
また、例えば、制御部２１は、Ｓ２０３のステップにおいて、上述の遮断停止信号を、増幅制御回路１６及び減衰制御回路２０に必ずしも同時に送出する必要はない。例えば、制御部２１は、増幅制御回路１６に遮断停止信号を送出した後に、減衰制御回路２０に遮断停止信号を送出するようにしてもよい。
【００７７】
また、強度変調器１１ａとして、どのような強度変調器を用いてもよいし、位相変調器１１ｂとして、どのような位相変調器を用いてもよい。
【００７８】
また、変調部１１の構成は、どのような構成であってもよい。
【００７９】
また、増幅器１４として、エルビウムドープトファイバ以外の増幅器を用いてもよい。例えば、増幅器１４は、半導体光増幅器であってもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１ 光出力装置、２ スイッチ、３ 電流源、４ レーザ、５ ペルチェ素子、６ 駆動回路、７ 温度センサ、８ａ，８ｂ ビームスプリッタ、９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ 光検出器、１０ エタロンフィルタ、１１ 変調部、１１ａ 強度変調器、１１ｂ 位相変調器、１２ 第１駆動回路、１３ 第２駆動回路、１４ 増幅器、１５ ポンプレーザ、１６ 増幅制御回路、１６ａ，２０ａ モニタ回路、１６ｂ，２０ｂ 差増増幅器、１６ｃ ポンプレーザ駆動回路、１６ｄ，２０ｄ インタフェース回路、１６ｅ，２０ｅ トランジスタ、１６ｆ，２０ｆ 抵抗、１７，１９ カプラ、１８ 光減衰器、２０ 減衰制御回路、２０ｃ 光減衰器駆動回路、２１ 制御部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光出力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の光出力装置から出力される、チャネルが異なる複数の光信号を多重化することによって、多くの情報を伝送する技術（いわゆるＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）方式）が知られている。
【０００３】
図５は、光出力装置の簡単な構成を示す図である。
【０００４】
光出力装置３１には、少なくとも一つのチャネルが割り当てられている。光出力装置３１は、これらのチャネルのうちから選択された目標チャネルの光信号を出力する。
【０００５】
すなわち、制御部３２は、スイッチ３３をオンすることにより、電流源３４を源とする駆動電流をレーザ３５に印加する。
【０００６】
また、制御部３２は、いわゆるＡＴＣ（Automatic Temperature Control）制御とＡＦＣ(Automatic Frequency Control)制御とを順に行うことにより、レーザ３５から出力されるレーザ光の波長が、目標チャネルに予め割り当てられた目標波長になるよう調整する。
【０００７】
すなわち、制御部３２は、ＡＴＣ制御において、レーザ３５の温度を検知するための検知手段である温度センサ３６の検知温度を参照しながら、検知温度が目標チャネルに予め割り当てられた基準温度になるよう、レーザ３５の加熱、冷却を行うペルチェ素子３７の駆動を制御する。
【０００８】
ＡＴＣ制御により、レーザ光の波長の粗調整が行われる。つまり、レーザ光の波長が、目標チャネルに予め割り当てられた波長範囲（いわゆる、キャプチャレンジ）内に入るよう調整される。
【０００９】
なお、レーザ３５から出力されたレーザ光は、光を透過光と反射光とに分離するビームスプリッタ３８ａ、３８ｂにより、変調器３９、光の強度を検知する光検出器３１０ａ、及び透過特性が周期的に変化するエタロンフィルタ３１１に入力されることとなる。さらに、エタロンフィルタ３１１を透過したレーザ光は、光の強度を検知する光検出器３１０ｂに入力されることとなる。
【００１０】
制御部３２は、検知温度を監視しており、検知温度が基準温度になった場合、レーザ光の波長を微調整すべく、ＡＦＣ制御の実行を開始する。
【００１１】
すなわち、制御部３２は、ＡＦＣ制御において、光検出器３１０ａにより検知されるレーザ光の強度と、光検出器３１０ｂにより検知されるレーザ光の強度と、から算出される透過率が、目標チャネルに予め割り当てられた透過率になるよう、ペルチェ素子３７の駆動を制御する。ＡＦＣ制御により、制御部３２は、レーザ光の波長を目標波長に調整し、ロックする。
【００１２】
なお、変調器３９は制御部３２の指示に従ってレーザ光を変調する。その後、増幅器３１２及び光減衰器３１３が、それぞれ、制御部３２の指示に従ってレーザ光の増幅、減衰を順に行う。こうして、レーザ光の強度が一定強度に調整され、その結果、一定強度を有る、目標チャネルの光信号が、ＷＤＭ装置へと出力されることとなる。
【００１３】
なお、増幅器３１２としては、例えば特許文献１のように、ＥＤＦＡ（Erbium Doped Fiber Amplifier）が用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開平５−３４３７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上述の光出力装置では、レーザから出力されるレーザ光の波長を目標波長へと調整するために、実際にレーザを駆動させなければならない。
【００１６】
そのため、レーザから出力されるレーザ光の波長が目標波長になる前の段階で、光信号が出力されてしまうという問題があった。
【００１７】
本発明の目的は、レーザから出力されるレーザ光の波長が目標波長になる前における、光信号の出力を抑止することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するために、本発明に係る光出力装置は、レーザ素子を駆動する駆動手段と、前記レーザ素子の加熱又は冷却を行う温度調整手段の駆動を、前記レーザ素子の温度を検知するための検知手段の検知温度が基準温度になるよう制御する第１温度制御手段と、前記検知温度が前記基準温度になった場合に、前記レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が目標波長になるよう、前記温度調整手段の駆動を、前記レーザ素子から出力されたレーザ光の強度と透過特性が周期的に変化するフィルタを透過した後の該レーザ光の強度との比較結果に基づいて、制御する第２温度制御手段と、前記レーザ素子から出力されたレーザ光を変調する変調手段と、光増幅手段による、前記変調手段により変調されたレーザ光の増幅を制御する増幅制御手段と、光減衰手段による、前記光増幅手段により増幅されたレーザ光の減衰を制御する減衰制御手段と、を含み、前記光減衰手段により減衰されたレーザ光を光信号として出力する光出力装置であって、前記増幅制御手段は、前記レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が前記目標波長になったとき以降は、前記光増幅手段による増幅を、増幅量が基準増幅量になるよう制御し、前記レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が前記目標波長になるまでは、前記光増幅手段による増幅を、増幅量が前記基準増幅量よりも少ない増幅量になるよう制御し、前記減衰制御手段は、前記レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が前記目標波長になったとき以降は、前記光減衰手段による減衰を、前記光信号の強度が基準強度となるよう制御し、前記レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が前記目標波長になるまでは、前記光減衰手段による減衰を、前記光信号の強度が前記基準強度よりも低い強度になるよう制御することを特徴とする。
【００１９】
本発明の一態様では、前記目標波長は、複数の波長のうちから選択され、前記第１温度制御手段は、前記温度調整手段の駆動を、前記検知温度が前記目標波長に対応する前記基準温度になるよう制御し、前記増幅制御手段は、前記目標波長が選択されてから前記レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が該目標波長になるまで、前記光増幅手段による増幅を、増幅量が前記基準増幅量よりも小さい増幅量になるよう制御し、前記減衰制御手段は、前記目標波長が選択されてから前記レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が該目標波長になるまで、前記光減衰手段による減衰を、前記光信号の強度が前記基準強度よりも低い強度になるよう制御するようにしてもよい。
【００２０】
また、本発明の一態様では、前記駆動手段は、前記検知温度が前記基準温度になった場合に、前記レーザ素子の駆動を開始するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る光出力装置の構成を示す図である。
【図２】増幅制御回路及び減衰制御回路の具体的構成を示す図である。
【図３】制御部により行われる処理の一例を示す図である。
【図４】制御部により行われる処理の一例を示す図である。
【図５】光出力装置の簡単な構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［光出力装置］
図１は、本発明の実施形態に係る光出力装置１の構成を示す図である。
【００２３】
レーザ４は、レーザ光の波長が温度に応じて変化する波長可変レーザである。電流源３を源とする駆動電流が印加されると、レーザ４が駆動し、レーザ光が出力される。図１の破線は、レーザ光の軌道を示す。レーザ４から出力されたレーザ光は、変調部１１、増幅器１４、及び光減衰器１８により変調等がなされ、光信号としてＷＤＭ装置へと出力される。
【００２４】
スイッチ２は、制御部２１の指示に従って動作する。スイッチ２がオン状態にある場合、駆動電流がレーザ４に印加される。
【００２５】
ペルチェ素子５（温度調整手段）は、レーザ４を加熱したり冷却したりする。駆動回路６は、ペルチェ素子５に駆動電流を印加することにより、ペルチェ素子を駆動させる。また、駆動回路６は、駆動電流の大きさを制御することにより、ペルチェ素子の駆動を制御する。駆動回路６は、制御部２１に接続される。
【００２６】
温度センサ７は、レーザ４の温度を検知するために、レーザ４の近傍に配置される。温度センサ７により検知された温度を示す信号は、制御部２１や駆動回路６に供給される。
【００２７】
ビームスプリッタ８ａ，８ｂは、光を透過光と反射光とに分離するハーフミラーである。ビームスプリッタ８ａ，８ｂにより、レーザ光は、変調部１１、光検出器９ａ、及び透過特性が周期的に変化するエタロンフィルタ１０に供給される。なお、エタロンフィルタ１０を透過したレーザ光は、光検出器９ｂに供給されることとなる。
【００２８】
光検出器９ａ，９ｂは、例えば、フォトダイオードであり、光の強度を検知する。光検出器９ａ，９ｂにより検知された光の強度を示す信号は、駆動回路６及び制御部２１に供給される。
【００２９】
変調部１１（変調手段）は、レーザ光を変調する。本実施形態の場合、変調部１１は、強度変調器１１ａと、位相変調器１１ｂと、により、レーザ光を、ＲＺ−ＤＱＰＳＫ方式で変調する。
【００３０】
すなわち、この光出力装置１では、第１駆動回路１２がクロック信号に基づいて強度変調器１１ａを駆動させるようになっており、その結果として、強度変調器１１ａが、レーザ光をクロック信号に同期したパルス光に変調するようになっている。また、この光出力装置１では、第２駆動回路１３が２チャネル並列のデータ信号に基づいて位相変調器１１ｂを駆動させるようになっており、その結果として、位相変調器１１ｂが、パルス光を直交位相変調するようになっている。
【００３１】
なお、強度変調器１１ａとしては、例えば、マッハツェンダ−型ニオブ酸リチウム光変調器が用いられる。また、位相変調器１１ｂとしては、いわゆるデュアルパラレル光変調器が用いられる。また、クロック信号及びデータ信号は、図示しないシリアライザＩＣによって生成される。例えば、ＳＦＩ−５入力インタフェースを有し、２１．５ＧＨｚのクロック信号と２チャネル並列のデータ信号とを生成するシリアライザＩＣは、２１．５ＧＳｙｍｂｏｌ／ｓのＲＺ−ＤＱＰＳＫ信号の生成に好適である。
【００３２】
図１に示すように、変調部１１で変調されたレーザ光（図１の変調光）は、増幅器１４に供給される。
【００３３】
増幅器１４（光増幅手段）は、例えば、エルビウムドープトファイバ（以下、ＥＤＦ）である。増幅器１４には、ポンプレーザ１５から励起レーザ光が供給されるようになっており、この励起レーザ光に基づいて変調光を増幅する。
【００３４】
ここで、ポンプレーザ１５から供給される励起レーザ光は、カプラ１７により、フォトダイオードである光検出器９ｃにも供給されるようになっている。光検出器９ｃが検知した励起レーザ光の強度を示す信号は、増幅制御回路１６に供給される。
【００３５】
増幅制御回路１６は、ポンプレーザ１５に駆動電流を印加することにより、ポンプレーザ１５を駆動させる。また増幅制御回路１６（増幅制御手段）は、駆動電流の大きさを変えることによって励起レーザ光の強度を変え、ひいては、増幅器１４による変調光の増幅を制御する。
【００３６】
図２に増幅制御回路１６及び減衰制御回路２０の具体的構成を示す。同図に示すように、増幅制御回路１６は、モニタ回路１６ａと、差動増幅器１６ｂと、ポンプレーザ駆動回路１６ｃと、インタフェース回路１６ｄと、エミッタが接地されたトランジスタ１６ｅと、抵抗１６ｆと、を含む。
【００３７】
モニタ回路１６ａは、光検出器９ｃから供給される、励起レーザ光の強度を示す信号を電圧に変換し、差動増幅器１６ｂの第１の入力端（図２において下方に位置する入力端）に入力する。差動増幅器１６ｂは、第１の入力端に入力された電圧と、第２の入力端（図２において上方に位置する入力端）に入力された電圧（以下、増幅基準電圧Ｖ１）と、を比較し、両電圧の差をポンプレーザ駆動回路１６ｃに入力する。そして、ポンプレーザ駆動回路１６ｃが、両電圧の差に応じた駆動電流をポンプレーザ１５に印加することとなる。
【００３８】
上記のモニタ回路１６ａ，差動増幅器１６ｂ、ポンプレーザ駆動回路１６ｃによって、励起レーザ光の強度が増幅基準電圧Ｖ１に応じた強度に調整される。結果的に、増幅制御回路１６は、変調光の増幅率が増幅基準電圧Ｖ１に応じた強度となるよう、増幅器１４による変調光の増幅を制御することとなる。
【００３９】
ここで、エミッタが接地されたトランジスタ１６ｅのコレクタは、上記第２の入力端に接続されている。そのため、トランジスタ１６ｅの状態がオン状態である場合には、増幅基準電圧Ｖ１が略０ボルトとなり、トランジスタ１６ｅの状態がオフ状態である場合には、増幅基準電圧Ｖ１が、制御部２１から供給される励起レーザ光制御信号Ｓ１（図２参照）に対応する増幅制御電圧となる。その結果、増幅制御回路１６は、トランジスタ１６ｅの状態がオフ状態であるときは、変調光の増幅率が増幅制御電圧に応じた基準増幅率（基準増幅量）になるよう増幅を制御し、トランジスタ１６ｅの状態がオン状態であるときは、変調光の増幅率が基準増幅率よりも低い増幅率になるよう増幅を制御することとなる。
【００４０】
なお、インタフェース回路１６ｄは、制御部２１から遮断開始信号（図２参照）が供給された場合に、トランジスタ１６ｅの状態をオン状態にする。また、インタフェース回路１６ｄは、制御部２１から遮断停止信号（図２参照）が供給された場合に、トランジスタ１６ｅの状態をオフ状態にする。遮断開始信号が供給されてから遮断停止信号が供給されるまで、トランジスタ１６ｅの状態がオン状態になる。
【００４１】
図１に示すように、増幅器１４で増幅された変調光（図１の増幅光）は、光減衰器１８に供給される。
【００４２】
光減衰器１８は、増幅光を減衰させる。光減衰器１８により減衰された増幅光（図１の減衰光）が、光信号として、ＷＤＭ装置へと出力される。
【００４３】
ここで、減衰光は、カプラ１９により、フォトダイオードである光検出器９ｄに供給されるようになっている。光検出器９ｄが検知した減衰光の強度を示す信号は、減衰制御回路２０に供給される。
【００４４】
減衰制御回路２０は、光減衰器１８に駆動信号を入力することにより、光減衰器１８を駆動させる。また減衰制御回路２０（減衰制御手段）は、駆動信号を変えることによって減衰量を変え、ひいては、光減衰器１８による増幅光の減衰を制御する。
【００４５】
図２に減衰制御回路２０の具体的構成を示す。同図に示すように、減衰制御回路２０は、モニタ回路２０ａと、差動増幅器２０ｂと、光減衰器駆動回路２０ｃと、インタフェース回路２０ｄと、エミッタが接地されたトランジスタ２０ｅと、抵抗２０ｆと、を含む。
【００４６】
モニタ回路２０ａは、光検出器９ｄから供給される、減衰光の強度を示す信号を電圧に変換し、差動増幅器２０ｂの第１の入力端（図２において下方に位置する入力端）に入力する。差動増幅器２０ｂは、第１の入力端に入力された電圧と、第２の入力端（図２において上方に位置する入力端）に入力された電圧（以下、減衰基準電圧Ｖ２）と、を比較し、両電圧の差を光減衰器駆動回路２０ｃに入力する。そして、光減衰器駆動回路２０ｃが、両電圧の差を駆動信号として光減衰器１８に供給することとなる。
【００４７】
上記のモニタ回路２０ａ，差動増幅器２０ｂ、光減衰器駆動回路２０ｃによって、減衰光の強度が減衰基準電圧Ｖ２に応じた強度に調整される。結果的に、減衰制御回路２０は、減衰光（すなわち、光信号）の強度が減衰基準電圧Ｖ２に応じた強度となるよう、光減衰器１８による増幅光の減衰を制御することとなる。
【００４８】
ここで、エミッタが接地されたトランジスタ２０ｅのコレクタは、上記第２の入力端に接続されている。そのため、トランジスタ２０ｅの状態がオン状態である場合には、減衰基準電圧Ｖ２が略０ボルトとなり、トランジスタ２０ｅの状態がオフ状態である場合には、減衰基準電圧Ｖ２が、制御部２１から供給される減衰制御信号Ｓ２（図２参照）に対応する減衰制御電圧となる。その結果、減衰制御回路２０は、トランジスタ２０ｅの状態がオフ状態であるときは、減衰光（すなわち、光信号）の強度が減衰制御電圧に応じた基準強度になるよう減衰を制御し、トランジスタ２０ｅの状態がオン状態であるときは、減衰光の強度が基準強度よりも低い強度になるよう減衰を制御することとなる。
【００４９】
なお、インタフェース回路２０ｄは、制御部２１から上述の遮断開始信号が供給された場合に、トランジスタ２０ｅの状態をオン状態にする。また、インタフェース回路２０ｄは、制御部２１から上述の遮断停止信号が供給された場合に、トランジスタ２０ｅの状態をオフ状態にする。遮断開始信号が供給されてから遮断停止信号が供給されるまで、トランジスタ２０ｅの状態がオン状態になる。
【００５０】
制御部２１は、例えば、所定のプログラムに従って動作するマイクロプロセッサやマイクロコントローラである。制御部２１（駆動手段）は、スイッチ２をオン状態にすることにより、レーザ４を駆動させる。また、スイッチ２をオフ状態にすることにより、レーザ４の駆動を停止させる。
【００５１】
また、制御部２１は、上述の増幅制御信号Ｓ１（図２参照）を増幅制御回路１６に送出したり、上述の減衰制御信号Ｓ２（図２参照）を減衰制御回路２０に送出したりする。また、制御部２１は、上述の遮断開始信号や遮断停止信号を増幅制御回路１６及び減衰制御回路２０に送出する。
【００５２】
また、制御部２１は、後述するＡＴＣ（Automatic Temperature Control）駆動の開始を指示するＡＴＣ信号を駆動回路６に送出する。また、制御部２１は、後述するＡＦＣ(Auto Frequency Control）駆動の開始を指示するＡＦＣ信号を駆動回路６に送出する。
【００５３】
なお、図示していないが、光出力装置１は、メモリ等の記憶手段も含む。
【００５４】
［ＡＴＣ駆動及びＡＦＣ駆動］
この光出力装置１には、複数のチャネルが割り当てられている。これらのチャネルのうちから一の目標チャネルが選択され、光出力装置１が、基準強度を有する、目標チャネルの光信号を出力するようになっている。
【００５５】
上述のように、レーザ４では、出力されるレーザ光の波長がレーザ４の温度に応じて変わる。そこで、光出力装置１では、目標チャネルの光信号の出力のため、レーザ４から出力されるレーザ光の波長が目標チャネルに割り当てられた目標波長になるよう、レーザ４の温度が制御されるようになっている。具体的には、光出力装置１が起動した場合、又は、光出力装置１の起動中に目標チャネルが選択された場合（すなわち、光出力装置１の起動中に目標チャネルが切り替わった場合）に、駆動回路６が上述のＡＴＣ駆動及びＡＦＣ駆動を順に行うようになっている。
【００５６】
より詳しくは、光出力装置１が起動した場合、又は、光出力装置１の起動中に目標チャネルが選択された場合に、制御部２１が図３に示す処理を行う。
【００５７】
すなわち、制御部２１は、上述のＡＴＣ信号を駆動回路６に送出する（Ｓ１０１）。なお、制御部２１は、光出力装置１の起動中に目標チャネルが選択された場合にＳ１０１の処理を行う場合、ＡＴＣ信号を駆動回路６に送出するだけでなく、スイッチ２の状態をオフ状態にしてレーザ４の駆動を停止することも行う。
【００５８】
ＡＴＣ信号を受け取った駆動回路６は、ＡＴＣ駆動を開始する。ＡＴＣ駆動を行っている間、駆動回路６（第１温度制御手段）は、温度センサ７から供給される信号が示す温度（検知温度）、すなわちレーザ４の温度、が目標チャネルに予め割り当てられた基準温度になるようペルチェ素子５の駆動を制御する。すなわち、駆動回路６は、ＡＴＣ駆動を行っている間、温度センサ７から供給される信号が示す温度と、基準温度と、の比較結果に応じた駆動電流をペルチェ素子５に供給し続ける。
【００５９】
ＡＴＣ駆動により、レーザ４から出力されるレーザ光の波長が、目標チャネルに予め割り当てられた波長範囲（いわゆる、キャプチャレンジ）内に収まるよう、レーザ４の温度が調整される。
【００６０】
制御部２１は、温度センサ７から供給される信号が示す温度、すなわちレーザ４の温度が基準温度になったか否かを監視している（Ｓ１０２）。そして、制御部２１は、レーザ４の温度が基準温度になった場合（Ｓ１０２のＹ）、上述のＡＦＣ信号を駆動回路６に送出する（Ｓ１０３）。また、制御部２１は、Ｓ１０３において、スイッチ２の状態をオン状態にし、レーザ４の駆動を開始させる。
【００６１】
ＡＦＣ信号を受け取った駆動回路６は、ＡＴＣ駆動を停止し、ＡＦＣ駆動を開始する。ＡＦＣ駆動を行っている間、駆動回路６（第２温度制御手段）は、光検出器９ａから供給される信号と、光検出器９ｂから供給される信号と、に基づいてレーザ光がエタロンフィルタ１０したときの透過率（比較結果）を算出し、この透過率と目標チャネルに予め割り当てられた基準透過率との差が所定範囲内に収まるよう、ペルチェ素子５の駆動を制御する。すなわち、駆動回路６は、ＡＦＣ駆動を行っている間、両透過率の差に応じてペルチェ素子５に供給する駆動電流を変化させ続ける。
【００６２】
ＡＦＣ駆動により、レーザ４の温度が調整され続けることとなる。その結果、レーザ４から出力されるレーザ光の波長が目標波長に調整された後、ロックされることとなる。
【００６３】
［ＡＦＣ駆動の特徴］
ところで、上述のように、ＡＦＣ駆動では、光検出器９ａから供給される信号と、光検出器９ｂから供給される信号と、が用いられるので、ＡＦＣ駆動を行うには、実際にレーザ４を駆動させなければならない。そのため、常にトランジスタ１６ｅの状態やトランジスタ２０ｅの状態がオフ状態である場合、レーザ４から出力されるレーザ光の波長が目標波長になる前の段階で、基準強度を有する光信号がＷＤＭ装置へと出力されてしまうという問題がある。
【００６４】
この点、この光出力装置１では、レーザ４から出力されるレーザ光の波長が目標波長になるまでは、トランジスタ１６ｅの状態やトランジスタ２０ｅの状態がオン状態になり、レーザ４から出力されるレーザ光の波長が目標波長になったとき以降は、トランジスタ１６ｅの状態やトランジスタ２０ｅの状態がオフ状態になるようになっている（後述の図４参照）。
【００６５】
そのため、増幅制御回路１６が、レーザ４から出力されるレーザ光の波長が目標波長になったとき以降は、変調光の増幅率が基準増幅率になるよう増幅を制御し、レーザ４から出力されるレーザ光の波長が目標波長になるまでは、変調光の増幅率が基準増幅率よりも低い増幅率になるよう増幅を制御するようになっている。また、減衰制御回路２０が、レーザ４から出力されるレーザ光の波長が目標波長になったとき以降は、減衰光（すなわち、光信号）の強度が基準強度になるよう減衰を制御し、レーザ４から出力されるレーザ光の波長が目標波長になるまでは、減衰光の強度が基準強度よりも低い強度になるよう減衰を制御するようになっている。
【００６６】
その結果、レーザ４から出力されるレーザ光の波長が目標波長になるまでの期間、光信号の強度が基準強度よりも小さくなり、ひいては、この期間における光信号の出力が抑止されるようになっている。
【００６７】
具体的には、、光出力装置１が起動した場合、又は、光出力装置１の起動中に目標チャネルが選択された場合に、制御部２１が、図３に示す処理だけでなく、図４に示す処理も行う。
【００６８】
すなわち、制御部２１は、上述の遮断開始信号を増幅制御回路１６及び減衰制御回路２０に送出する（Ｓ２０１）。これにより、トランジスタ１６ｅの状態とトランジスタ２０ｅの状態とがオン状態になる。
【００６９】
また、制御部２１は、レーザ光から出力されるレーザ光の波長が目標波長になったか否かを監視し始める（Ｓ２０２）。すなわち、制御部２１は、レーザ光がエタロンフィルタ１０を透過したときの透過率と、基準透過率と、の差が所定範囲内に入ったか否かを監視し始める。
【００７０】
そして、レーザ光から出力されるレーザ光の波長が目標波長になった場合（Ｓ２０２のＹ）、上述の遮断停止信号を増幅制御回路１６及び減衰制御回路２０に送出する（Ｓ２０３）。これにより、トランジスタ１６ｅの状態とトランジスタ２０ｅの状態とがオフ状態になる。その結果、上述のように、レーザ４から出力されるレーザ光の波長が目標波長になるまでは、トランジスタ１６ｅやトランジスタ２０ｅがオン状態になり、レーザ４から出力されるレーザ光の波長が目標波長になったとき以降は、トランジスタ１６ｅやトランジスタ２０ｅがオフ状態になる。
【００７１】
［まとめ］
以上の光出力装置１によれば、レーザ４から出力されるレーザ光の波長が目標波長になる前における、光信号の出力が抑止されるようになる。
【００７２】
また、光出力装置１では、レーザ４の温度が基準温度になったときに、レーザ４が駆動を開始する。この点からも、レーザ４から出力されるレーザ光の波長が目標波長になる前における、光信号の出力が抑止されるようになる。
【００７３】
なお、本発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではない。
【００７４】
例えば、駆動回路６、第１駆動回路１２，第２駆動回路１３、増幅制御回路１６、及び減衰制御回路２０の役割を、制御部２１が担当してもよい。
【００７５】
また、例えば、レーザ４は、一のチャネルが割り当てられた単一波長レーザであってもよい。この場合、レーザ４に割り当てられた一のチャネル自体が目標チャネルとなる。また、図３及び図４の処理が、光出力装置１が起動した場合にのみ行われることとなる。
【００７６】
また、例えば、制御部２１は、Ｓ２０３のステップにおいて、上述の遮断停止信号を、増幅制御回路１６及び減衰制御回路２０に必ずしも同時に送出する必要はない。例えば、制御部２１は、増幅制御回路１６に遮断停止信号を送出した後に、減衰制御回路２０に遮断停止信号を送出するようにしてもよい。
【００７７】
また、強度変調器１１ａとして、どのような強度変調器を用いてもよいし、位相変調器１１ｂとして、どのような位相変調器を用いてもよい。
【００７８】
また、変調部１１の構成は、どのような構成であってもよい。
【００７９】
また、増幅器１４として、エルビウムドープトファイバ以外の増幅器を用いてもよい。例えば、増幅器１４は、半導体光増幅器であってもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１ 光出力装置、２ スイッチ、３ 電流源、４ レーザ、５ ペルチェ素子、６ 駆動回路、７ 温度センサ、８ａ，８ｂ ビームスプリッタ、９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ 光検出器、１０ エタロンフィルタ、１１ 変調部、１１ａ 強度変調器、１１ｂ 位相変調器、１２ 第１駆動回路、１３ 第２駆動回路、１４ 増幅器、１５ ポンプレーザ、１６ 増幅制御回路、１６ａ，２０ａ モニタ回路、１６ｂ，２０ｂ 差増増幅器、１６ｃ ポンプレーザ駆動回路、１６ｄ，２０ｄ インタフェース回路、１６ｅ，２０ｅ トランジスタ、１６ｆ，２０ｆ 抵抗、１７，１９ カプラ、１８ 光減衰器、２０ 減衰制御回路、２０ｃ 光減衰器駆動回路、２１ 制御部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ素子を駆動する駆動手段と、
前記レーザ素子の加熱又は冷却を行う温度調整手段の駆動を、前記レーザ素子の温度を検知するための検知手段の検知温度が基準温度になるよう制御する第１温度制御手段と、
前記検知温度が前記基準温度になった場合に、前記レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が目標波長になるよう、前記温度調整手段の駆動を、前記レーザ素子から出力されたレーザ光の強度と透過特性が周期的に変化するフィルタを透過した後の該レーザ光の強度との比較結果に基づいて、制御する第２温度制御手段と、
前記レーザ素子から出力されたレーザ光を変調する変調手段と、
光増幅手段による、前記変調手段により変調されたレーザ光の増幅を制御する増幅制御手段と、
光減衰手段による、前記光増幅手段により増幅されたレーザ光の減衰を制御する減衰制御手段と、
を含み、
前記光減衰手段により減衰されたレーザ光を光信号として出力する光出力装置において、
前記増幅制御手段は、
前記レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が前記目標波長になったとき以降は、前記光増幅手段による増幅を、増幅量が基準増幅量になるよう制御し、前記レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が前記目標波長になるまでは、前記光増幅手段による増幅を、増幅量が前記基準増幅量よりも少ない増幅量になるよう制御し、
前記減衰制御手段は、
前記レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が前記目標波長になったとき以降は、前記光減衰手段による減衰を、前記光信号の強度が基準強度となるよう制御し、前記レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が前記目標波長になるまでは、前記光減衰手段による減衰を、前記光信号の強度が前記基準強度よりも低い強度になるよう制御すること、
を特徴とする光出力装置。
【請求項２】
前記目標波長は、複数の波長のうちから選択され、
前記第１温度制御手段は、
前記温度調整手段の駆動を、前記検知温度が前記目標波長に対応する前記基準温度になるよう制御し、
前記増幅制御手段は、
前記目標波長が選択されてから前記レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が該目標波長になるまで、前記光増幅手段による増幅を、増幅量が前記基準増幅量よりも小さい増幅量になるよう制御し、
前記減衰制御手段は、
前記目標波長が選択されてから前記レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が該目標波長になるまで、前記光減衰手段による減衰を、前記光信号の強度が前記基準強度よりも低い強度になるよう制御すること、
を特徴とする請求項１に記載の光出力装置。
【請求項３】
前記駆動手段は、
前記検知温度が前記基準温度になった場合に、前記レーザ素子の駆動を開始すること、
を特徴とする請求項１に記載の光出力装置。
【請求項１】
レーザ素子を駆動する駆動手段と、
前記レーザ素子の加熱又は冷却を行う温度調整手段の駆動を、前記レーザ素子の温度を検知するための検知手段の検知温度が基準温度になるよう制御する第１温度制御手段と、
前記検知温度が前記基準温度になった場合に、前記レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が目標波長になるよう、前記温度調整手段の駆動を、前記レーザ素子から出力されたレーザ光の強度と透過特性が周期的に変化するフィルタを透過した後の該レーザ光の強度との比較結果に基づいて、制御する第２温度制御手段と、
前記レーザ素子から出力されたレーザ光を変調する変調手段と、
光増幅手段による、前記変調手段により変調されたレーザ光の増幅を制御する増幅制御手段と、
光減衰手段による、前記光増幅手段により増幅されたレーザ光の減衰を制御する減衰制御手段と、
を含み、
前記光減衰手段により減衰されたレーザ光を光信号として出力する光出力装置において、
前記増幅制御手段は、
前記レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が前記目標波長になったとき以降は、前記光増幅手段による増幅を、増幅量が基準増幅量になるよう制御し、前記レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が前記目標波長になるまでは、前記光増幅手段による増幅を、増幅量が前記基準増幅量よりも少ない増幅量になるよう制御し、
前記減衰制御手段は、
前記レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が前記目標波長になったとき以降は、前記光減衰手段による減衰を、前記光信号の強度が基準強度となるよう制御し、前記レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が前記目標波長になるまでは、前記光減衰手段による減衰を、前記光信号の強度が前記基準強度よりも低い強度になるよう制御すること、
を特徴とする光出力装置。
【請求項２】
前記目標波長は、複数の波長のうちから選択され、
前記第１温度制御手段は、
前記温度調整手段の駆動を、前記検知温度が前記目標波長に対応する前記基準温度になるよう制御し、
前記増幅制御手段は、
前記目標波長が選択されてから前記レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が該目標波長になるまで、前記光増幅手段による増幅を、増幅量が前記基準増幅量よりも小さい増幅量になるよう制御し、
前記減衰制御手段は、
前記目標波長が選択されてから前記レーザ素子から出力されるレーザ光の波長が該目標波長になるまで、前記光減衰手段による減衰を、前記光信号の強度が前記基準強度よりも低い強度になるよう制御すること、
を特徴とする請求項１に記載の光出力装置。
【請求項３】
前記駆動手段は、
前記検知温度が前記基準温度になった場合に、前記レーザ素子の駆動を開始すること、
を特徴とする請求項１に記載の光出力装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１５１２１０（Ｐ２０１１−１５１２１０Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１３０６（Ｐ２０１０−１１３０６）
【出願日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【出願人】（３０１００５３７１）日本オプネクスト株式会社 (311)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【出願人】（３０１００５３７１）日本オプネクスト株式会社 (311)
【Ｆターム（参考）】
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