波長選択制御方法及びそれを用いた波長可変フィルタ装置
【課題】 本発明は、波長選択及び切り替えを高速に行うことができる波長選択制御方法及びそれを用いた波長可変フィルタ装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 複数の基準波長が入力されるレファレンス用の音響光学型チューナブルフィルタに供給するＲＦ周波数を可変して複数の基準波長それぞれに対応する複数の基準ＲＦ周波数を検出し、複数の基準ＲＦ周波数からＷＤＭ伝送信号波長に対応する複数の従属ＲＦ周波数を計算して第１のレジスタに設定し、基準ＲＦ周波数を最適化するトラッキングを行い、波長選択要求がなければ複数の基準ＲＦ周波数の検出及び複数の従属ＲＦ周波数の第１のレジスタへの設定及びトラッキングを繰り返し、波長選択要求があると前記第１のレジスタから要求波長に対応する従属ＲＦ周波数を選択して運用ポートの音響光学型チューナブルフィルタ用の第２のレジスタに設定し、第２のレジスタに設定された従属ＲＦ周波数のＲＦ信号を発生してＷＤＭ伝送信号が供給される運用ポートの音響光学型チューナブルフィルタに供給する。
【解決手段】 複数の基準波長が入力されるレファレンス用の音響光学型チューナブルフィルタに供給するＲＦ周波数を可変して複数の基準波長それぞれに対応する複数の基準ＲＦ周波数を検出し、複数の基準ＲＦ周波数からＷＤＭ伝送信号波長に対応する複数の従属ＲＦ周波数を計算して第１のレジスタに設定し、基準ＲＦ周波数を最適化するトラッキングを行い、波長選択要求がなければ複数の基準ＲＦ周波数の検出及び複数の従属ＲＦ周波数の第１のレジスタへの設定及びトラッキングを繰り返し、波長選択要求があると前記第１のレジスタから要求波長に対応する従属ＲＦ周波数を選択して運用ポートの音響光学型チューナブルフィルタ用の第２のレジスタに設定し、第２のレジスタに設定された従属ＲＦ周波数のＲＦ信号を発生してＷＤＭ伝送信号が供給される運用ポートの音響光学型チューナブルフィルタに供給する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長選択制御方法及びそれを用いた波長可変フィルタ装置に関し、特に、音響光学型チューナブルフィルタの波長選択制御方法及びそれを用いた波長可変フィルタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
将来のマルチメディアネットワークの構築を目指し、超長距離でかつ大容量の光通信装置が要求されている。この大容量化を実現する方式として、波長分割多重（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ 以下、「ＷＤＭ」と略記する。）方式が、光ファイバの光帯域・大容量性を有効利用できるなどの有利な点から研究開発が進められている。
【０００３】
特に、光通信ネットワークにおいては、ネットワーク上の各地点において必要に応じて光信号を通過・分岐・挿入する機能、光伝送路を選択する光ルーティング，クロクコネクト機能が必要である。このため、光信号を通過・分岐・挿入する光分岐挿入（Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｄｄ Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ 以下、「ＯＡＤＭ」と略記する。）装置が研究開発されている。このＯＡＤＭ装置は、固定波長の光信号のみを分岐・挿入することができる波長固定型のＯＡＤＭ装置と、任意波長の光信号を分岐・挿入することができる任意波長型のＯＡＤＭ装置がある。
【０００４】
一方、音響光学型チューナブルフィルタ（Ａｃｏｕｓｔｏ Ｏｐｔｉｃ Ｔｕｎａｂｌｅ Ｆｉｌｔｅｒ 以下、「ＡＯＴＦ」と略記する。）は、選択する波長の光のみ抽出するように動作するため、選択する波長が固定であるファイバーグレーティングと異なり、任意に波長を選択することができる。さらに、可変波長選択フィルタでもあるので、端局間において光信号を分岐・挿入する局であるトリビュータリ局における可変波長選択フィルタとしても使用することができる。このような理由により、ＡＯＴＦを使用したＯＡＤＭ装置が研究開発されている。
【０００５】
また、光通信ネットワークにおいては、従来の光ストリーム伝送方式から新しく光バーストスイッチング伝送方式が期待されている。これは、バースト性が高いインターネットトラヒックの統計的性質に着目し、ミリ秒オーダー以下の時間間隔で、バーストデータ伝達に必要な時間だけある波長を割当て、ネットワークリソースの使用効率を高めた光伝達網である。
【０００６】
光バーストスイッチング伝送方式にすることで、ネットワークリソースの使用効率を高めることが可能となる。このためには、ミリ秒オーダー以下での波長切り替えを行うことが求められており、ＡＯＴＦはマイクロ秒オーダーの波長切り替えが可能であることから光バーストスイッチング伝送のコアデバイスとして有効であることが知られている。
【０００７】
図１は、ＡＯＴＦの動作原理を説明するための構成図を示す。同図中、強誘電体結晶の一種であり圧電作用を示すニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）基板１−７にチタン（Ｔｉ）拡散で２本の光導波路１−１、１−２を形成する。これら光導波路１−１、１−２は、互いに２箇所で交叉しており、これら２つの交叉する部分に導波路型の偏光ビームスプリッタ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ 以下、「ＰＢＳ」と略記する。）１−３、１−４が設けられている。
【０００８】
また、２つの交叉する部分の間において、２本の光導波路１−１、１−２上には、金属膜のＳＡＷガイド１−６が形成されている。このＳＡＷガイド１−６には、櫛歯を互いにかみ合わせた状態の電極（Ｉｎｔｅｒ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ 以下、「ＩＤＴ」と略記する。）１−５に、ＲＦ信号発生回路１−１０からの１６０−１８０ＭＨｚ帯の高周波信号（以下「ＲＦ信号」と称す。）を印加することによって発生する弾性表面波（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）が伝搬する。
【０００９】
図１において、波長λ１、λ２、λ３の光をＡＯＴＦのポート１に入力した場合、ＰＢＳ１−３によって、ＴＥモードとＴＭモードの偏波モードによって混成された入力光は、ＴＥモードとＴＭモードに分かれて光導波路１−１、１−２を伝搬する。ここで、特定の周波数のＲＦ信号ｆ１を印加することにより弾性表面波がＳＡＷガイド１−６に沿って伝搬すると、ＳＡＷガイド１−６と交叉している部分において、音響光学（ＡＯ：Ａｃｏｕｓｔｏ Ｏｐｔｉｃ）効果により２つの光導波路１−１、１−２の屈折率は、周期的に変化する。
【００１０】
このため、入力光のうち、この屈折率の周期的な変化と相互作用をする特定の波長の光のみ偏波モードが回転し、ＴＥモードとＴＭモードとが入れ替わる。回転量は、ＴＥモードとＴＭモードの光が屈折率の変化と相互作用する作用長およびＲＦ信号のパワーに比例する。作用長は、ＩＤＴ１−５を挟んで光導波路１−１、１−２上に形成される表面弾性波を吸収する吸収体１−８、１−９の間隔によって調整される。
【００１１】
したがって、作用長とＲＦ信号のパワーとを最適化することによって、光導波路１−１の中で特定波長のＴＭモード光はＴＥモード光に変換され、光導波路１−２の中で特定波長のＴＥモード光はＴＭモード光に変換される。そして、この変換されたＴＥモード光とＴＭモード光は、ＰＢＳ１−４によって進行方向が変わり、相互作用をした特定波長の光のみが分岐光として選択されてポート３から出力され、相互作用をしなかった波長の光は透過してポート２からの出力光となる。図１では、ＲＦ信号ｆ１によって、波長λ１の光信号が作用を受け分岐光として選択されたことを示している。
【００１２】
このように、ＡＯＴＦは、ＲＦ信号の周波数に応じた波長の光のみを選択して分岐させることができ、さらに、このＲＦ信号の周波数を変化させることによって選択される光の波長を変えることができる。
【００１３】
また、このとき、ポート２から射出される出力光は、ポート１に入射される入力光からＲＦ信号の周波数に対応する特定波長（波長λ１）の光のみが除去された光信号（波長λ２，λ３）であるので、ＡＯＴＦは、リジェクション機能を持つと考えることができる。
【００１４】
図２は従来の波長可変フィルタの一例の構成図を示し、図３は図２内のレジスタ部を説明するための図を示し、図４は従来の波長選択処理のフローチャートを示す。ここで、運用対象とするＷＤＭ伝送信号を波長λ１，λ２，…，λｎ−１，λｎとし、隣接する波長λ１，λ２，…，λｎ−１，λｎの波長間隔は同一とする。
【００１５】
図２において、波長可変フィルタ１０は、５チャネルドロップ型集積ＡＯＴＦ１２と、光タップ（光分岐器）１４１〜１４５と、光モニタ回路１６と、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）で構成された制御部１８と、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）で構成されたレジスタ部２０と、ＲＦ信号発生回路２２から構成されている。
【００１６】
ＷＤＭ伝送信号波長λ１〜λｎを分岐カプラ２４で分岐して、ＡＯＴＦ１２のポートＰ１〜Ｐ４に入力する。ＡＯＴＦ１２のポートＰ５には最短波長側の基準波長λｒｅｆ１と最長波長側の基準波長λｒｅｆ２を入力する。この時、λｒｅｆ１は運用する最短波長側ＷＤＭ伝送信号波長λ１より１チャネル分短波長側に離れて位置するように設定し、λｒｅｆ２は運用する最長波長側ＷＤＭ伝送信号波長λｎより１チャネル分長波長側に離れて位置するように設定する（図４のステップＳ１０）。
【００１７】
ＲＦ信号発生回路２２はポートＰ５のＡＯＴＦに供給するＲＦ周波数を１８０ＭＨｚから１ｋＨｚステップで減少させ、ポートＰ５の出力光を光タップ１４５で分岐し光モニタ回路１６で光電変換した電圧値を最短波長側の基準波長λｒｅｆ１の検出値として制御部１８に読込み、制御部１８は検出値が最大となるときの基準ＲＦ周波数ｆ１を基準波長λｒｅｆ１と対応させて、図２に示すレジスタ部２０内のポートＰ５用のレジスタ２０ａに設定する（ステップＳ１１）。
【００１８】
また、ＲＦ信号発生回路２２はポートＰ５のＡＯＴＦに供給するＲＦ周波数を１６０ＭＨｚから１ｋＨｚステップで増加させ、ポートＰ５の出力光を光タップ１４５で分岐し光モニタ回路１６で光電変換した電圧値を最長波長側の基準波長λｒｅｆ２の検出値として制御部１８に読込み、制御部１８は検出値が最大となるときの基準ＲＦ周波数ｆ２を基準波長λｒｅｆ２と対応させてレジスタ部２０内のポートＰ５用のレジスタ２０ａに設定する（ステップＳ１２）。
【００１９】
制御部１８は、基準ＲＦ周波数ｆ１から基準ＲＦ周波数ｆ２を差し引いてＲＦ周波数間隔を算出する（ステップＳ１３）。また、制御部１８は、ＷＤＭ伝送信号のチャネル数ｎと基準波長の数である２からチャネル間隔数ｎ＋１（＝ｎ＋２−１）を求める（ステップＳ１４）。
【００２０】
次に、制御部１８は最短波長側の基準波長λｒｅｆ１の基準ＲＦ周波数ｆ１をポートＰ５のＡＯＴＦに供給するようＲＦ信号発生回路２２にセットし、環境温度の変化や基準波長光源の強度揺らぎ等の変動とは無関係に光モニタ回路１６で光電変換した電圧値である検出値が最大となるようＲＦ周波数を最適化する周波数トラッキング処理、及びＲＦパワーを最適化するパワートラッキング処理を行い、レジスタ２０ａに設定する基準ＲＦ周波数ｆ１とＲＦパワーを更新する。また、最長波長側の基準ＲＦ周波数ｆ２についても、最短波長側の基準波長λｒｅｆ１の基準ＲＦ周波数ｆ１の変化分に基づいて相対変化分を考慮し更新しておく。更に、更新した基準ＲＦ周波数ｆ１から更新した基準ＲＦ周波数ｆ２を差し引いてＲＦ周波数間隔を算出して更新する（ステップＳ１５）。
【００２１】
制御部１８は、上位装置から波長選択要求を受けると（ステップＳ１６）、ＲＦ周波数間隔とチャネル間隔数から選択するチャネルの従属ＲＦ周波数を算出する。例えば、ポートＰ１の選択する波長がλ２であれば、ＲＦ周波数間隔をチャネル間隔数で割った値の２倍を基準ＲＦ周波数ｆ１から差し引くことで、選択チャネルλ２の従属ＲＦ周波数を算出する（ステップＳ１７）。
【００２２】
算出した従属ＲＦ周波数とＲＦパワーを図２に示すレジスタ部２０内のポートＰ１用のレジスタ２０ｂに書き込んでＲＦ信号発生回路２２の発生するＲＦ周波数を設定する。これによって、ポートＰ１で選択チャネルλ２が選択される。環境温度の変化やＷＤＭ伝送信号光源の強度揺らぎ等の変動とは無関係にＲＦ周波数を最適化するため、光モニタ回路１６で光電変換した電圧値が最大となるようにポートＰ１においてＲＦ周波数トラッキング処理及びＲＦパワートラッキング処理を行って、最適ＲＦ周波数の変化分を基に基準波長λｒｅｆ１，λｒｅｆ２に対応する基準ＲＦ周波数ｆ１，ｆ２それぞれの相対変化分を考慮して更新し、それに基づいてＲＦ周波数間隔も更新しておく（ステップＳ１８）。
【００２３】
特許文献１には、上下の基準波長信号から所定波長に対応する波長制御周波数を算出してＡＯＴＦの波長制御を行うことが記載されている。
【００２４】
特許文献２には、波長補正制御データを常時更新して波長可変フィルタの波長制御を行うことが記載されている。
【００２５】
特許文献３には、予め記憶していた波長制御データを読み出してＡＯＴＦの波長制御を高速に行うことが記載されている。
【００２６】
特許文献４には、ＡＯＴＦとＲＦ信号発生回路と分岐光モニタ回路と信号処理回路を含み、ＲＦ信号発生回路は直接デジタルシンセサイザと周波数逓倍処理部を備えることが記載されている。
【００２７】
特許文献５には、任意の波長及び任意の多重数の信号光について分岐・挿入または透過が可能な装置が記載されている。
【特許文献１】特開２０００−２４１７８２号公報
【特許文献２】特開平１１−９８１２２号公報
【特許文献３】特開平１１−２８９２９６号公報
【特許文献４】特開２００３−３４４８１７号公報
【特許文献５】特開平１１−２１８７９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
近年、ＷＤＭ伝送方式においては、光ストリーム伝送からより効率的伝送を目指すため光バーストスイッチング伝送の研究が行われている。光バーストスイッチング伝送においては、５０μｓ以下の高速光波長切替技術が求められている。このため、高速動作が可能なＡＯＴＦデバイスの利用が検討されている。
【００２９】
しかし、図２〜図４に示す従来技術では、波長とＲＦ周波数・パワーの対応を計算するために、波長選択を行う毎に、制御部１８による波長選択要求の解析処理、演算処理、レジスタ部２０のアクセス処理、ＲＦ周波数トラッキング処理、ＲＦパワートラッキング処理を行っているため、波長選択及び切り替えの処理に２ｍｓ程度の時間が掛かっており、光波長切り替えの高速化が進まないという問題があった。
【００３０】
本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、波長選択及び切り替えを高速に行うことができる波長選択制御方法及びそれを用いた波長可変フィルタ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
請求項１に記載の発明は、複数の基準波長が入力されるレファレンス用の音響光学型チューナブルフィルタに供給するＲＦ周波数を可変して前記複数の基準波長それぞれに対応する複数の基準ＲＦ周波数を検出し、
前記基準ＲＦ周波数を最適化するトラッキングを行い、
前記複数の基準ＲＦ周波数からＷＤＭ伝送信号波長に対応する複数の従属ＲＦ周波数を計算して第１のレジスタに設定し、
波長選択要求がなければ前記複数の基準ＲＦ周波数の検出及びトラッキング及び前記複数の従属ＲＦ周波数の第１のレジスタへの設定を繰り返し、
波長選択要求があると前記第１のレジスタから要求波長に対応する従属ＲＦ周波数を選択して運用ポートの音響光学型チューナブルフィルタ用の第２のレジスタに設定し、
前記第２のレジスタに設定された従属ＲＦ周波数のＲＦ信号を発生してＷＤＭ伝送信号が供給される運用ポートの音響光学型チューナブルフィルタに供給することにより、波長選択及び切り替えを高速に行うことができる。
【００３２】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の波長選択制御方法において、
前記ＷＤＭ伝送信号波長を複数の基準波長と合波して前記レファレンス用の音響光学型チューナブルフィルタに供給し、
前記トラッキングは、前記基準ＲＦ周波数と共に前記複数の従属ＲＦ周波数を最適化することにより、最適化された高精度な波長選択を行うことができる。
【００３３】
請求項３に記載の発明は、複数の基準波長が入力されるレファレンス用の音響光学型チューナブルフィルタに供給するＲＦ周波数を可変して前記複数の基準波長それぞれに対応する複数の基準ＲＦ周波数を検出する基準ＲＦ周波数検出手段と、
前記基準ＲＦ周波数を最適化するトラッキングを行うトラッキング手段と、
前記複数の基準ＲＦ周波数からＷＤＭ伝送信号波長に対応する複数の従属ＲＦ周波数を計算して第１のレジスタに設定する第１レジスタ設定手段と、
波長選択要求がなければ前記複数の基準ＲＦ周波数の検出及びトラッキング及び前記複数の従属ＲＦ周波数の第１のレジスタへの設定を繰り返す繰り返し手段と、
波長選択要求があると前記第１のレジスタから要求波長に対応する従属ＲＦ周波数を選択して運用ポートの音響光学型チューナブルフィルタ用の第２のレジスタに設定する第２レジスタ設定手段を有し、
前記第２のレジスタに設定された従属ＲＦ周波数のＲＦ信号を発生してＷＤＭ伝送信号が供給される運用ポートの音響光学型チューナブルフィルタに供給により、波長選択及び切り替えを高速に行うことができる。
【００３４】
請求項４に記載の発明は、請求項３記載の波長可変フィルタ装置において、
前記ＷＤＭ伝送信号波長を複数の基準波長と合波して前記レファレンス用の音響光学型チューナブルフィルタに供給する合波手段を有し、
前記トラッキング手段は、前記基準ＲＦ周波数と共に前記複数の従属ＲＦ周波数を最適化することにより、最適化された高精度な波長選択を行うことができる。
【００３５】
請求項５に記載の発明は、請求項３記載の波長可変フィルタ装置において、
前記トラッキング手段は、前記基準ＲＦ周波数とそのＲＦパワーを最適化することにより、更に最適化された高精度な波長選択を行うことができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、波長選択及び切り替えを高速に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図５は、本発明の波長可変フィルタの第１実施形態の構成図を示す。図６は図５内の光モニタ回路の構成図を示し、図７は図５内のレジスタ部を説明するための図を示し、図８は図５内のＲＦ信号発生回路の構成図を示す。ここで、運用対象とするＷＤＭ伝送信号を波長λ１，λ２，…，λｎ−１，λｎとし、隣接する波長λ１，λ２，…，λｎ−１，λｎの波長間隔は同一とする。
【００３８】
図５において、波長可変フィルタ３０は、５チャネルドロップ型集積ＡＯＴＦ３２と、光タップ（光分岐器）３４１〜３４５と、光モニタ回路３６と、ＤＳＰで構成された制御部３８と、ＦＰＧＡで構成されたレジスタ・セレクタ部４０と、ＲＦ信号発生回路４２から構成されている。
【００３９】
５チャネルドロップ型集積ＡＯＴＦ３２は、図１に示すＡＯＴＦを５回路集積したものであり、分岐カプラ４４で分岐されたＷＤＭ伝送信号波長（λ１〜λｎ）がポートＰ１〜Ｐ４に入力され、ポートＰ５には基準波長λｒｅｆ１，λｒｅｆ２が入力され、ポート毎にＲＦ周波数に応じた特定波長の光信号を選択出力（ドロップ）する。
【００４０】
ＡＯＴＦ３２のポートＰ１〜Ｐ４それぞれから選択出力される信号光は光タップ３４１〜３４５にて一部が分岐されて光モニタ回路３６に供給される。光モニタ回路３６は、ポートＰ１〜Ｐ４それぞれの出力信号光を光電変換し、得られた電圧値を制御部３８に供給する。図６は１ポート分の光モニタ回路を示している。同図中、光タップで分岐された信号光はフォトダイオード（ＰＤ）５１で光電変換され、電流電圧変換用ログアンプ５２にて電圧に変換される。この電圧信号は非反転増幅器５３で増幅されたのち、低域フィルタ（ＬＰＦ）で不要高域成分を除去され、ＡＤ変換器５５でデジタル化されて制御部３８に供給される。
【００４１】
図５に示す制御部３８は、光モニタ回路３６はポートＰ１〜Ｐ４それぞれの出力信号光のモニタ値（電圧値）に応じて、基準波長λｒｅｆ１，λｒｅｆ２それぞれの基準ＲＦ周波数ｆ１，ｆ２とＲＦパワー、及び波長λ１，λ２，…，λｎ−１，λｎそれぞれに対応する従属ＲＦ周波数とＲＦパワーを決定し、図７に示すレジスタ・セレクタ部４０のレジスタに設定する。
【００４２】
レジスタ・セレクタ部４０は、上位装置から波長選択要求を受け、波長選択要求された波長に対応する従属ＲＦ周波数及びＲＦパワーを選択してＲＦ信号発生回路４２に供給する。
【００４３】
図７において、レジスタ６１にはポートＰ５用の基準ＲＦ周波数ｆ１，ｆ２とそのＲＦパワーが制御部３８により設定されてＲＦ信号発生回路４２に供給される。また、レジスタ６２には波長λ１，λ２，…，λｎ−１，λｎそれぞれに対応する従属ＲＦ周波数とＲＦパワーが制御部３８により設定されてセレクタ６３に供給される。
【００４４】
セレクタ６３は、上位装置から波長選択要求を受けると、レジスタ６２からの波長λ１，λ２，…，λｎ−１，λｎそれぞれに対応する従属ＲＦ周波数とＲＦパワーのうち要求された波長に対応する従属ＲＦ周波数とＲＦパワーを選択してレジスタ６４に供給する。レジスタ６４はポートＰ１〜Ｐ４用の従属ＲＦ周波数とＲＦパワーを格納するもので、セレクタ６３から供給される従属ＲＦ周波数とＲＦパワーが要求に応じポートＰ１〜Ｐ４用のいずれかとして設定される。
【００４５】
図５に示すＲＦ信号発生回路４２は、ポートＰ１〜Ｐ４用の従属ＲＦ周波数とポートＰ５用の基準ＲＦ周波数ｆ１，ｆ２を発生してＡＯＴＦ３２のポートＰ１〜Ｐ４それぞれに供給する。図８は１ポート分のＲＦ信号発生回路を示している。同図中、レジスタ・セレクタ部４０からのＲＦ周波数（または従属ＲＦ周波数）がＤＤＳ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｒ）７１に供給され、所望のＲＦ周波数及びパワーのＲＦ信号が発生される。このＲＦ信号は帯域フィルタ７２で不要周波数成分を除去されたのち、ＲＦアンプ７３でレジスタ・セレクタ部４０からのＲＦパワーに応じて増幅されてＡＯＴＦ３２に供給される。
【００４６】
図９は、本発明の第１実施形態の波長選択処理のフローチャートを示す。
【００４７】
ＷＤＭ伝送信号波長λ１〜λｎを分岐カプラ４４で４分岐して、ＡＯＴＦ３２のポートＰ１〜Ｐ４に入力する。ＡＯＴＦ３２のポートＰ５には最短波長側の基準波長λｒｅｆ１と最長波長側の基準波長λｒｅｆ２を入力する。この時、λｒｅｆ１は運用する最短波長側ＷＤＭ伝送信号波長λ１より１チャネル分短波長側に離れて位置するように設定し、λｒｅｆ２は運用する最長波長側ＷＤＭ伝送信号波長λｎより１チャネル分長波長側に離れて位置するように設定する（ステップＳ２０）。
【００４８】
ＲＦ信号発生回路４２はポートＰ５のＡＯＴＦに供給するＲＦ周波数を１８０ＭＨｚから１ｋＨｚステップで減少させ、ポートＰ５の出力光を光タップ３４５で分岐し光モニタ回路３６で光電変換した電圧値を最短波長側の基準波長λｒｅｆ１の検出値として制御部３８に読込み、制御部３８は検出値が最大となるときの基準ＲＦ周波数ｆ１を基準波長λｒｅｆ１と対応させて、レジスタ・セレクタ部４０内のポートＰ５用のレジスタ６１に設定する（ステップＳ２１）。
【００４９】
また、ＲＦ信号発生回路４２はポートＰ５のＡＯＴＦに供給するＲＦ周波数を１６０ＭＨｚから１ｋＨｚステップで増加させ、ポートＰ５の出力光を光タップ３４５で分岐し光モニタ回路３６で光電変換した電圧値を最長波長側の基準波長λｒｅｆ２の検出値として制御部３８に読込み、制御部３８は検出値が最大となるときの基準ＲＦ周波数ｆ２を基準波長λｒｅｆ２と対応させてレジスタ・セレクタ部４０内のポートＰ５用のレジスタ６１に格納する（ステップＳ２２）。
【００５０】
制御部３８は、基準ＲＦ周波数ｆ１から基準ＲＦ周波数ｆ２を差し引いてＲＦ周波数間隔を算出する（ステップＳ２３）。また、制御部３８は、ＷＤＭ伝送信号のチャネル数ｎと基準波長の数２からチャネル間隔数ｎ＋１（＝ｎ＋２−１）を求める（ステップＳ２４）。
【００５１】
次に、制御部３８は最短波長側の基準波長λｒｅｆ１の基準ＲＦ周波数ｆ１をポートＰ５のＡＯＴＦに供給するようＲＦ信号発生回路４２にセットし、環境温度の変化や基準波長光源の強度揺らぎ等の変動とは無関係に光モニタ回路３６で光電変換した電圧値である検出値が最大となるようＲＦ周波数を最適化する周波数トラッキング処理、及びＲＦパワーを最適化するパワートラッキング処理を行い、レジスタ６１に設定する基準ＲＦ周波数ｆ１とＲＦパワーを更新する。また、最長波長側の基準ＲＦ周波数ｆ２についても、最短波長側の基準波長λｒｅｆ１の基準ＲＦ周波数ｆ１の変化分に基づいて相対変化分を考慮し更新しておく。更に、更新した基準ＲＦ周波数ｆ１から更新した基準ＲＦ周波数ｆ２を差し引いてＲＦ周波数間隔を算出して更新する（ステップＳ２５）。
【００５２】
なお、最長波長側の基準ＲＦ周波数ｆ２を、最短波長側の基準ＲＦ周波数ｆ１から算出するのではなく、上述の最短波長側の基準ＲＦ周波数ｆ１を決定した方法で導きだしてもよい。
【００５３】
次に、制御部３８はＲＦ周波数間隔とチャネル間隔数から全ての波長λ１，λ２，…，λｎ−１，λｎの従属ＲＦ周波数を算出し（ステップＳ２６）、レジスタ・セレクタ部４０内のレジスタ６２に書き込む（ステップＳ２７）。なお、ＲＦパワーとしてはパワートラッキング処理で得た値を用いる。
【００５４】
この後、ステップＳ２８で波長選択要求の有無を判別して、波長選択要求が無ければステップＳ２０〜Ｓ２７を繰り返す。
【００５５】
上位装置から波長とポートの選択を指示する波長選択要求を受けると、レジスタ・セレクタ部４０内のセレクタ６３は、レジスタ６２からの波長λ１，λ２，…，λｎ−１，λｎそれぞれに対応する従属ＲＦ周波数とＲＦパワーのうち上記波長選択要求で要求された波長に対応する従属ＲＦ周波数とＲＦパワーを選択し、上記波長選択要求で指示されたポートのレジスタ６４に設定する。これによって、波長選択要求に応じて例えばポートＰ１で選択チャネルλ２が選択される。また、制御部３８は最短波長側の基準波長λｒｅｆ１の基準ＲＦ周波数ｆ１をポートＰ５のＡＯＴＦに供給するようＲＦ信号発生回路４２にセットし、環境温度の変化や基準波長光源の揺らぎ等の変動に拘わらず光モニタ回路３６で光電変換した電圧値である検出値が最大となるようＲＦ周波数を最適化する周波数トラッキング処理、及びＲＦパワーを最適化するパワートラッキング処理を行い、レジスタ６１に設定する基準ＲＦ周波数ｆ１とＲＦパワーを更新する（ステップＳ２９）。
【００５６】
このように、ＷＤＭ運用波長λ１，λ２ ・・・ λｎ−１，λｎに対応する従属ＲＦ周波数とＲＦパワーを常時計算してレジスタ６２に書き込み更新し続け、波長選択要求を受け付けると、セレクタ６３を用いて従属ＲＦ周波数とＲＦパワーをレジスタ６２からポートＰ１〜Ｐ４用のレジスタ６４に移すことで、運用ＡＯＴＦ（ポートＰ１〜Ｐ４）用ＲＦ信号発生回路４２に従属ＲＦ周波数とＲＦパワーを書き込むことになるため、波長選択要求を受け付け時に制御部３８の処理を要しないため、高速化を図ることができる。これにより２０マイクロ秒以下の高速動作が可能となる。また、環境温度変動にも追従できる。従って、この波長可変フィルタを光バーストスイッチング伝送の光スイッチとして適用でき、光バーストスイッチング伝送により波長の運用効率化を図ることができる。
＜第２実施形態＞
図１０は、本発明の波長可変フィルタの第２実施形態の構成図を示す。同図中、図５と同一部分には同一符号を付す。図５においては、５チャネルドロップ型集積ＡＯＴＦ３２のポートＰ５に基準波長λｒｅｆ１，λｒｅｆ２を入力しているのに対し、図１０では分岐カプラ４４で分岐されたＷＤＭ伝送信号波長λ１〜λｎを合波カプラ４６ において基準波長λｒｅｆ１，λｒｅｆ２と合波して５チャネルドロップ型集積ＡＯＴＦ３２のポートＰ５に供給している。
【００５７】
図１１は、本発明の第２実施形態の波長選択処理のフローチャートを示す。同図中、図９と同一部分には同一符号を付す。
【００５８】
ＷＤＭ伝送信号波長λ１〜λｎを分岐カプラ４４で４分岐して、ＡＯＴＦ３２のポートＰ１〜Ｐ４に入力する。ＡＯＴＦ３２のポートＰ５には最短波長側の基準波長λｒｅｆ１と最長波長側の基準波長λｒｅｆ２を入力する。この時、λｒｅｆ１は運用する最短波長側ＷＤＭ伝送信号波長λ１より１チャネル分短波長側に離れて位置するように設定し、λｒｅｆ２は運用する最長波長側ＷＤＭ伝送信号波長λｎより１チャネル分長波長側に離れて位置するように設定する（ステップＳ２０）。
【００５９】
ＲＦ信号発生回路４２はポートＰ５のＡＯＴＦに供給するＲＦ周波数を１８０ＭＨｚから１ｋＨｚステップで減少させ、ポートＰ５の出力光を光タップ３４５で分岐し光モニタ回路３６で光電変換した電圧値を最短波長側の基準波長λｒｅｆ１の検出値として制御部３８に読込み、制御部３８は検出値が最大となるときの基準ＲＦ周波数ｆ１を基準波長λｒｅｆ１と対応させて、レジスタ・セレクタ部４０内のポートＰ５用のレジスタ６１に設定する（ステップＳ２１）。
【００６０】
また、ＲＦ信号発生回路４２はポートＰ５のＡＯＴＦに供給するＲＦ周波数を１６０ＭＨｚから１ｋＨｚステップで増加させ、ポートＰ５の出力光を光タップ３４５で分岐し光モニタ回路３６で光電変換した電圧値を最長波長側の基準波長λｒｅｆ２の検出値として制御部３８に読込み、制御部３８は検出値が最大となるときの基準ＲＦ周波数ｆ２を基準波長λｒｅｆ２と対応させてレジスタ・セレクタ部４０内のポートＰ５用のレジスタ６１に格納する（ステップＳ２２）。
【００６１】
制御部３８は、基準ＲＦ周波数ｆ１から基準ＲＦ周波数ｆ２を差し引いてＲＦ周波数間隔を算出する（ステップＳ２３）。また、制御部３８は、ＷＤＭ伝送信号のチャネル数ｎからチャネル間隔数ｎ＋１を求める（ステップＳ２４）。
【００６２】
次に、制御部３８は最短波長側の基準波長λｒｅｆ１の基準ＲＦ周波数ｆ１をポートＰ５のＡＯＴＦに供給するようＲＦ信号発生回路４２にセットし、環境温度の変化や基準波長光源の揺らぎ等の変動に拘わらず光モニタ回路３６で光電変換した電圧値である検出値が最大となるようＲＦ周波数を最適化する周波数トラッキング処理、及びＲＦパワーを最適化するパワートラッキング処理を行い、レジスタ６１に設定する基準ＲＦ周波数ｆ１とＲＦパワーを更新する。また、最長波長側の基準ＲＦ周波数ｆ２についても、最短波長側の基準波長λｒｅｆ１の基準ＲＦ周波数ｆ１の変化分に基づいて相対変化分を考慮し更新しておく。更に、更新した基準ＲＦ周波数ｆ１から更新した基準ＲＦ周波数ｆ２を差し引いてＲＦ周波数間隔を算出して更新する（ステップＳ２５）。
【００６３】
次に、制御部３８はＲＦ周波数間隔とチャネル間隔数から全てのＷＤＭ伝送信号の波長λ１，λ２，…，λｎ−１，λｎの従属ＲＦ周波数とそのＲＦパワーを算出し（ステップＳ２６）、レジスタ・セレクタ部４０内のレジスタ６２に書き込む（ステップＳ２７）。
【００６４】
次に、制御部３８は波長λ１，λ２，…，λｎ−１，λｎの各従属ＲＦ周波数をポートＰ５のＡＯＴＦに供給するようＲＦ信号発生回路４２に順次セットし、環境温度の変化や基準波長光源の揺らぎ等の変動に拘わらず光モニタ回路３６で光電変換した電圧値である検出値が最大となるよう各従属ＲＦ周波数を最適化する周波数トラッキング処理、及びＲＦパワーを最適化するパワートラッキング処理を順次行い、レジスタ・セレクタ部４０内のレジスタ６２に設定する各従属ＲＦ周波数とＲＦパワーを更新する（ステップＳ３０）。
【００６５】
この後、ステップＳ２８で波長選択要求の有無を判別して、波長選択要求が無ければステップＳ２０〜Ｓ２７を繰り返す。
【００６６】
上位装置から波長とポートの選択を指示する波長選択要求を受けると、レジスタ・セレクタ部４０内のセレクタ６３は、レジスタ６２からの波長λ１，λ２，…，λｎ−１，λｎそれぞれに対応する従属ＲＦ周波数とＲＦパワーのうち上記波長選択要求で要求された波長に対応する従属ＲＦ周波数とＲＦパワーを選択し、上記波長選択要求で指示されたポートのレジスタ６４に設定する。これによって、波長選択要求に応じて例えばポートＰ１で選択チャネルλ２が選択される。また、制御部３８は最短波長側の基準波長λｒｅｆ１の基準ＲＦ周波数ｆ１をポートＰ５のＡＯＴＦに供給するようＲＦ信号発生回路４２にセットし、環境温度の変化や基準波長光源の揺らぎ等の変動に拘わらず光モニタ回路３６で光電変換した電圧値である検出値が最大となるようＲＦ周波数を最適化する周波数トラッキング処理、及びＲＦパワーを最適化するパワートラッキング処理を行い、レジスタ６１に設定する基準ＲＦ周波数ｆ１とＲＦパワーを更新する（ステップＳ２９）。
【００６７】
これによって、実際の運用波長λ１，λ２，…，λｎ−１，λｎをそれぞれモニタしながらレジスタ６２に設定できるので、より高精度な波長選択を行うことができるようになる。
【００６８】
なお、ステップＳ２１，Ｓ２２が請求項記載の基準ＲＦ周波数検出手段に相当し、ステップＳ２５がトラッキング手段に相当し、レジスタ６２が第１レジスタに相当し、ステップＳ２６，Ｓ２７が第１レジスタ設定手段に相当し、ステップＳ２８が繰り返し手段に相当し、レジスタ６４が第２レジスタに相当し、ステップＳ２９が第２レジスタ設定手段に相当し、合波カプラ４６が合波手段に相当する。
（付記１）
複数の基準波長が入力されるレファレンス用の音響光学型チューナブルフィルタに供給するＲＦ周波数を可変して前記複数の基準波長それぞれに対応する複数の基準ＲＦ周波数を検出し、
前記基準ＲＦ周波数を最適化するトラッキングを行い、
前記複数の基準ＲＦ周波数からＷＤＭ伝送信号波長に対応する複数の従属ＲＦ周波数を計算して第１のレジスタに設定し、
波長選択要求がなければ前記複数の基準ＲＦ周波数の検出及びトラッキング及び前記複数の従属ＲＦ周波数の第１のレジスタへの設定を繰り返し、
波長選択要求があると前記第１のレジスタから要求波長に対応する従属ＲＦ周波数を選択して運用ポートの音響光学型チューナブルフィルタ用の第２のレジスタに設定し、
前記第２のレジスタに設定された従属ＲＦ周波数のＲＦ信号を発生してＷＤＭ伝送信号が供給される運用ポートの音響光学型チューナブルフィルタに供給することを特徴とする波長選択制御方法。
（付記２）
付記１記載の波長選択制御方法において、
前記ＷＤＭ伝送信号波長を複数の基準波長と合波して前記レファレンス用の音響光学型チューナブルフィルタに供給し、
前記トラッキングは、前記基準ＲＦ周波数と共に前記複数の従属ＲＦ周波数を最適化することを特徴とする波長選択制御方法。
（付記３）
複数の基準波長が入力されるレファレンス用の音響光学型チューナブルフィルタに供給するＲＦ周波数を可変して前記複数の基準波長それぞれに対応する複数の基準ＲＦ周波数を検出する基準ＲＦ周波数検出手段と、
前記基準ＲＦ周波数を最適化するトラッキングを行うトラッキング手段と、
前記複数の基準ＲＦ周波数からＷＤＭ伝送信号波長に対応する複数の従属ＲＦ周波数を計算して第１のレジスタに設定する第１レジスタ設定手段と、
波長選択要求がなければ前記複数の基準ＲＦ周波数の検出及びトラッキング及び前記複数の従属ＲＦ周波数の第１のレジスタへの設定を繰り返す繰り返し手段と、
波長選択要求があると前記第１のレジスタから要求波長に対応する従属ＲＦ周波数を選択して運用ポートの音響光学型チューナブルフィルタ用の第２のレジスタに設定する第２レジスタ設定手段を有し、
前記第２のレジスタに設定された従属ＲＦ周波数のＲＦ信号を発生してＷＤＭ伝送信号が供給される運用ポートの音響光学型チューナブルフィルタに供給することを特徴とする波長可変フィルタ装置。
（付記４）
付記３記載の波長可変フィルタ装置において、
前記ＷＤＭ伝送信号波長を複数の基準波長と合波して前記レファレンス用の音響光学型チューナブルフィルタに供給する合波手段を有し、
前記トラッキング手段は、前記基準ＲＦ周波数と共に前記複数の従属ＲＦ周波数を最適化することを特徴とする波長可変フィルタ装置。
（付記５）
付記３記載の波長可変フィルタ装置において、
前記トラッキング手段は、前記基準ＲＦ周波数とそのＲＦパワーを最適化することを特徴とする波長可変フィルタ装置。
（付記６）
付記４記載の波長可変フィルタ装置において、
前記トラッキング手段は、前記基準ＲＦ周波数及び前記複数の従属ＲＦ周波数とそのＲＦパワーと共に前記複数の従属ＲＦ周波数とＲＦパワーを最適化することを特徴とする波長可変フィルタ装置。
（付記７）
付記１または２記載の波長選択制御方法において、
前記複数の基準波長は、最短ＷＤＭ伝送信号波長より１チャネル分短波長側に離れて位置するように設定された第１基準波長と、最長ＷＤＭ伝送信号波長より１チャネル分長波長側に離れて位置するように設定された第２基準波長であることを特徴とする波長選択制御方法。
（付記８）
付記３乃至６のいずれか１項記載の波長可変フィルタ装置において、
前記複数の基準波長は、最短ＷＤＭ伝送信号波長より１チャネル分短波長側に離れて位置するように設定された第１基準波長と、最長ＷＤＭ伝送信号波長より１チャネル分長波長側に離れて位置するように設定された第２基準波長であることを特徴とする波長可変フィルタ装置。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】ＡＯＴＦの動作原理を説明するための構成図である。
【図２】従来の波長可変フィルタの一例の構成図である。
【図３】図２内のレジスタ部を説明するための図である。
【図４】従来の波長選択処理のフローチャートである。
【図５】本発明の波長可変フィルタの第１実施形態の構成図である。
【図６】図５内の光モニタ回路の構成図である。
【図７】図５内のレジスタ部を説明するための図である。
【図８】図５内のＲＦ信号発生回路の構成図である。
【図９】本発明の第１実施形態の波長選択処理のフローチャートである。
【図１０】本発明の波長可変フィルタの第２実施形態の構成図である。
【図１１】本発明の第２実施形態の波長選択処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００７０】
３０ 波長可変フィルタ
３２ ５チャネルドロップ型集積ＡＯＴＦ
３４１〜３４５ 光タップ
３６ 光モニタ回路
３８ 制御部
４０ レジスタ・セレクタ部
４２ ＲＦ信号発生回路
４４ 分岐カプラ
４６ 合波カプラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長選択制御方法及びそれを用いた波長可変フィルタ装置に関し、特に、音響光学型チューナブルフィルタの波長選択制御方法及びそれを用いた波長可変フィルタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
将来のマルチメディアネットワークの構築を目指し、超長距離でかつ大容量の光通信装置が要求されている。この大容量化を実現する方式として、波長分割多重（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ 以下、「ＷＤＭ」と略記する。）方式が、光ファイバの光帯域・大容量性を有効利用できるなどの有利な点から研究開発が進められている。
【０００３】
特に、光通信ネットワークにおいては、ネットワーク上の各地点において必要に応じて光信号を通過・分岐・挿入する機能、光伝送路を選択する光ルーティング，クロクコネクト機能が必要である。このため、光信号を通過・分岐・挿入する光分岐挿入（Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｄｄ Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ 以下、「ＯＡＤＭ」と略記する。）装置が研究開発されている。このＯＡＤＭ装置は、固定波長の光信号のみを分岐・挿入することができる波長固定型のＯＡＤＭ装置と、任意波長の光信号を分岐・挿入することができる任意波長型のＯＡＤＭ装置がある。
【０００４】
一方、音響光学型チューナブルフィルタ（Ａｃｏｕｓｔｏ Ｏｐｔｉｃ Ｔｕｎａｂｌｅ Ｆｉｌｔｅｒ 以下、「ＡＯＴＦ」と略記する。）は、選択する波長の光のみ抽出するように動作するため、選択する波長が固定であるファイバーグレーティングと異なり、任意に波長を選択することができる。さらに、可変波長選択フィルタでもあるので、端局間において光信号を分岐・挿入する局であるトリビュータリ局における可変波長選択フィルタとしても使用することができる。このような理由により、ＡＯＴＦを使用したＯＡＤＭ装置が研究開発されている。
【０００５】
また、光通信ネットワークにおいては、従来の光ストリーム伝送方式から新しく光バーストスイッチング伝送方式が期待されている。これは、バースト性が高いインターネットトラヒックの統計的性質に着目し、ミリ秒オーダー以下の時間間隔で、バーストデータ伝達に必要な時間だけある波長を割当て、ネットワークリソースの使用効率を高めた光伝達網である。
【０００６】
光バーストスイッチング伝送方式にすることで、ネットワークリソースの使用効率を高めることが可能となる。このためには、ミリ秒オーダー以下での波長切り替えを行うことが求められており、ＡＯＴＦはマイクロ秒オーダーの波長切り替えが可能であることから光バーストスイッチング伝送のコアデバイスとして有効であることが知られている。
【０００７】
図１は、ＡＯＴＦの動作原理を説明するための構成図を示す。同図中、強誘電体結晶の一種であり圧電作用を示すニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）基板１−７にチタン（Ｔｉ）拡散で２本の光導波路１−１、１−２を形成する。これら光導波路１−１、１−２は、互いに２箇所で交叉しており、これら２つの交叉する部分に導波路型の偏光ビームスプリッタ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ 以下、「ＰＢＳ」と略記する。）１−３、１−４が設けられている。
【０００８】
また、２つの交叉する部分の間において、２本の光導波路１−１、１−２上には、金属膜のＳＡＷガイド１−６が形成されている。このＳＡＷガイド１−６には、櫛歯を互いにかみ合わせた状態の電極（Ｉｎｔｅｒ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ 以下、「ＩＤＴ」と略記する。）１−５に、ＲＦ信号発生回路１−１０からの１６０−１８０ＭＨｚ帯の高周波信号（以下「ＲＦ信号」と称す。）を印加することによって発生する弾性表面波（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）が伝搬する。
【０００９】
図１において、波長λ１、λ２、λ３の光をＡＯＴＦのポート１に入力した場合、ＰＢＳ１−３によって、ＴＥモードとＴＭモードの偏波モードによって混成された入力光は、ＴＥモードとＴＭモードに分かれて光導波路１−１、１−２を伝搬する。ここで、特定の周波数のＲＦ信号ｆ１を印加することにより弾性表面波がＳＡＷガイド１−６に沿って伝搬すると、ＳＡＷガイド１−６と交叉している部分において、音響光学（ＡＯ：Ａｃｏｕｓｔｏ Ｏｐｔｉｃ）効果により２つの光導波路１−１、１−２の屈折率は、周期的に変化する。
【００１０】
このため、入力光のうち、この屈折率の周期的な変化と相互作用をする特定の波長の光のみ偏波モードが回転し、ＴＥモードとＴＭモードとが入れ替わる。回転量は、ＴＥモードとＴＭモードの光が屈折率の変化と相互作用する作用長およびＲＦ信号のパワーに比例する。作用長は、ＩＤＴ１−５を挟んで光導波路１−１、１−２上に形成される表面弾性波を吸収する吸収体１−８、１−９の間隔によって調整される。
【００１１】
したがって、作用長とＲＦ信号のパワーとを最適化することによって、光導波路１−１の中で特定波長のＴＭモード光はＴＥモード光に変換され、光導波路１−２の中で特定波長のＴＥモード光はＴＭモード光に変換される。そして、この変換されたＴＥモード光とＴＭモード光は、ＰＢＳ１−４によって進行方向が変わり、相互作用をした特定波長の光のみが分岐光として選択されてポート３から出力され、相互作用をしなかった波長の光は透過してポート２からの出力光となる。図１では、ＲＦ信号ｆ１によって、波長λ１の光信号が作用を受け分岐光として選択されたことを示している。
【００１２】
このように、ＡＯＴＦは、ＲＦ信号の周波数に応じた波長の光のみを選択して分岐させることができ、さらに、このＲＦ信号の周波数を変化させることによって選択される光の波長を変えることができる。
【００１３】
また、このとき、ポート２から射出される出力光は、ポート１に入射される入力光からＲＦ信号の周波数に対応する特定波長（波長λ１）の光のみが除去された光信号（波長λ２，λ３）であるので、ＡＯＴＦは、リジェクション機能を持つと考えることができる。
【００１４】
図２は従来の波長可変フィルタの一例の構成図を示し、図３は図２内のレジスタ部を説明するための図を示し、図４は従来の波長選択処理のフローチャートを示す。ここで、運用対象とするＷＤＭ伝送信号を波長λ１，λ２，…，λｎ−１，λｎとし、隣接する波長λ１，λ２，…，λｎ−１，λｎの波長間隔は同一とする。
【００１５】
図２において、波長可変フィルタ１０は、５チャネルドロップ型集積ＡＯＴＦ１２と、光タップ（光分岐器）１４１〜１４５と、光モニタ回路１６と、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）で構成された制御部１８と、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）で構成されたレジスタ部２０と、ＲＦ信号発生回路２２から構成されている。
【００１６】
ＷＤＭ伝送信号波長λ１〜λｎを分岐カプラ２４で分岐して、ＡＯＴＦ１２のポートＰ１〜Ｐ４に入力する。ＡＯＴＦ１２のポートＰ５には最短波長側の基準波長λｒｅｆ１と最長波長側の基準波長λｒｅｆ２を入力する。この時、λｒｅｆ１は運用する最短波長側ＷＤＭ伝送信号波長λ１より１チャネル分短波長側に離れて位置するように設定し、λｒｅｆ２は運用する最長波長側ＷＤＭ伝送信号波長λｎより１チャネル分長波長側に離れて位置するように設定する（図４のステップＳ１０）。
【００１７】
ＲＦ信号発生回路２２はポートＰ５のＡＯＴＦに供給するＲＦ周波数を１８０ＭＨｚから１ｋＨｚステップで減少させ、ポートＰ５の出力光を光タップ１４５で分岐し光モニタ回路１６で光電変換した電圧値を最短波長側の基準波長λｒｅｆ１の検出値として制御部１８に読込み、制御部１８は検出値が最大となるときの基準ＲＦ周波数ｆ１を基準波長λｒｅｆ１と対応させて、図２に示すレジスタ部２０内のポートＰ５用のレジスタ２０ａに設定する（ステップＳ１１）。
【００１８】
また、ＲＦ信号発生回路２２はポートＰ５のＡＯＴＦに供給するＲＦ周波数を１６０ＭＨｚから１ｋＨｚステップで増加させ、ポートＰ５の出力光を光タップ１４５で分岐し光モニタ回路１６で光電変換した電圧値を最長波長側の基準波長λｒｅｆ２の検出値として制御部１８に読込み、制御部１８は検出値が最大となるときの基準ＲＦ周波数ｆ２を基準波長λｒｅｆ２と対応させてレジスタ部２０内のポートＰ５用のレジスタ２０ａに設定する（ステップＳ１２）。
【００１９】
制御部１８は、基準ＲＦ周波数ｆ１から基準ＲＦ周波数ｆ２を差し引いてＲＦ周波数間隔を算出する（ステップＳ１３）。また、制御部１８は、ＷＤＭ伝送信号のチャネル数ｎと基準波長の数である２からチャネル間隔数ｎ＋１（＝ｎ＋２−１）を求める（ステップＳ１４）。
【００２０】
次に、制御部１８は最短波長側の基準波長λｒｅｆ１の基準ＲＦ周波数ｆ１をポートＰ５のＡＯＴＦに供給するようＲＦ信号発生回路２２にセットし、環境温度の変化や基準波長光源の強度揺らぎ等の変動とは無関係に光モニタ回路１６で光電変換した電圧値である検出値が最大となるようＲＦ周波数を最適化する周波数トラッキング処理、及びＲＦパワーを最適化するパワートラッキング処理を行い、レジスタ２０ａに設定する基準ＲＦ周波数ｆ１とＲＦパワーを更新する。また、最長波長側の基準ＲＦ周波数ｆ２についても、最短波長側の基準波長λｒｅｆ１の基準ＲＦ周波数ｆ１の変化分に基づいて相対変化分を考慮し更新しておく。更に、更新した基準ＲＦ周波数ｆ１から更新した基準ＲＦ周波数ｆ２を差し引いてＲＦ周波数間隔を算出して更新する（ステップＳ１５）。
【００２１】
制御部１８は、上位装置から波長選択要求を受けると（ステップＳ１６）、ＲＦ周波数間隔とチャネル間隔数から選択するチャネルの従属ＲＦ周波数を算出する。例えば、ポートＰ１の選択する波長がλ２であれば、ＲＦ周波数間隔をチャネル間隔数で割った値の２倍を基準ＲＦ周波数ｆ１から差し引くことで、選択チャネルλ２の従属ＲＦ周波数を算出する（ステップＳ１７）。
【００２２】
算出した従属ＲＦ周波数とＲＦパワーを図２に示すレジスタ部２０内のポートＰ１用のレジスタ２０ｂに書き込んでＲＦ信号発生回路２２の発生するＲＦ周波数を設定する。これによって、ポートＰ１で選択チャネルλ２が選択される。環境温度の変化やＷＤＭ伝送信号光源の強度揺らぎ等の変動とは無関係にＲＦ周波数を最適化するため、光モニタ回路１６で光電変換した電圧値が最大となるようにポートＰ１においてＲＦ周波数トラッキング処理及びＲＦパワートラッキング処理を行って、最適ＲＦ周波数の変化分を基に基準波長λｒｅｆ１，λｒｅｆ２に対応する基準ＲＦ周波数ｆ１，ｆ２それぞれの相対変化分を考慮して更新し、それに基づいてＲＦ周波数間隔も更新しておく（ステップＳ１８）。
【００２３】
特許文献１には、上下の基準波長信号から所定波長に対応する波長制御周波数を算出してＡＯＴＦの波長制御を行うことが記載されている。
【００２４】
特許文献２には、波長補正制御データを常時更新して波長可変フィルタの波長制御を行うことが記載されている。
【００２５】
特許文献３には、予め記憶していた波長制御データを読み出してＡＯＴＦの波長制御を高速に行うことが記載されている。
【００２６】
特許文献４には、ＡＯＴＦとＲＦ信号発生回路と分岐光モニタ回路と信号処理回路を含み、ＲＦ信号発生回路は直接デジタルシンセサイザと周波数逓倍処理部を備えることが記載されている。
【００２７】
特許文献５には、任意の波長及び任意の多重数の信号光について分岐・挿入または透過が可能な装置が記載されている。
【特許文献１】特開２０００−２４１７８２号公報
【特許文献２】特開平１１−９８１２２号公報
【特許文献３】特開平１１−２８９２９６号公報
【特許文献４】特開２００３−３４４８１７号公報
【特許文献５】特開平１１−２１８７９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
近年、ＷＤＭ伝送方式においては、光ストリーム伝送からより効率的伝送を目指すため光バーストスイッチング伝送の研究が行われている。光バーストスイッチング伝送においては、５０μｓ以下の高速光波長切替技術が求められている。このため、高速動作が可能なＡＯＴＦデバイスの利用が検討されている。
【００２９】
しかし、図２〜図４に示す従来技術では、波長とＲＦ周波数・パワーの対応を計算するために、波長選択を行う毎に、制御部１８による波長選択要求の解析処理、演算処理、レジスタ部２０のアクセス処理、ＲＦ周波数トラッキング処理、ＲＦパワートラッキング処理を行っているため、波長選択及び切り替えの処理に２ｍｓ程度の時間が掛かっており、光波長切り替えの高速化が進まないという問題があった。
【００３０】
本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、波長選択及び切り替えを高速に行うことができる波長選択制御方法及びそれを用いた波長可変フィルタ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
請求項１に記載の発明は、複数の基準波長が入力されるレファレンス用の音響光学型チューナブルフィルタに供給するＲＦ周波数を可変して前記複数の基準波長それぞれに対応する複数の基準ＲＦ周波数を検出し、
前記基準ＲＦ周波数を最適化するトラッキングを行い、
前記複数の基準ＲＦ周波数からＷＤＭ伝送信号波長に対応する複数の従属ＲＦ周波数を計算して第１のレジスタに設定し、
波長選択要求がなければ前記複数の基準ＲＦ周波数の検出及びトラッキング及び前記複数の従属ＲＦ周波数の第１のレジスタへの設定を繰り返し、
波長選択要求があると前記第１のレジスタから要求波長に対応する従属ＲＦ周波数を選択して運用ポートの音響光学型チューナブルフィルタ用の第２のレジスタに設定し、
前記第２のレジスタに設定された従属ＲＦ周波数のＲＦ信号を発生してＷＤＭ伝送信号が供給される運用ポートの音響光学型チューナブルフィルタに供給することにより、波長選択及び切り替えを高速に行うことができる。
【００３２】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の波長選択制御方法において、
前記ＷＤＭ伝送信号波長を複数の基準波長と合波して前記レファレンス用の音響光学型チューナブルフィルタに供給し、
前記トラッキングは、前記基準ＲＦ周波数と共に前記複数の従属ＲＦ周波数を最適化することにより、最適化された高精度な波長選択を行うことができる。
【００３３】
請求項３に記載の発明は、複数の基準波長が入力されるレファレンス用の音響光学型チューナブルフィルタに供給するＲＦ周波数を可変して前記複数の基準波長それぞれに対応する複数の基準ＲＦ周波数を検出する基準ＲＦ周波数検出手段と、
前記基準ＲＦ周波数を最適化するトラッキングを行うトラッキング手段と、
前記複数の基準ＲＦ周波数からＷＤＭ伝送信号波長に対応する複数の従属ＲＦ周波数を計算して第１のレジスタに設定する第１レジスタ設定手段と、
波長選択要求がなければ前記複数の基準ＲＦ周波数の検出及びトラッキング及び前記複数の従属ＲＦ周波数の第１のレジスタへの設定を繰り返す繰り返し手段と、
波長選択要求があると前記第１のレジスタから要求波長に対応する従属ＲＦ周波数を選択して運用ポートの音響光学型チューナブルフィルタ用の第２のレジスタに設定する第２レジスタ設定手段を有し、
前記第２のレジスタに設定された従属ＲＦ周波数のＲＦ信号を発生してＷＤＭ伝送信号が供給される運用ポートの音響光学型チューナブルフィルタに供給により、波長選択及び切り替えを高速に行うことができる。
【００３４】
請求項４に記載の発明は、請求項３記載の波長可変フィルタ装置において、
前記ＷＤＭ伝送信号波長を複数の基準波長と合波して前記レファレンス用の音響光学型チューナブルフィルタに供給する合波手段を有し、
前記トラッキング手段は、前記基準ＲＦ周波数と共に前記複数の従属ＲＦ周波数を最適化することにより、最適化された高精度な波長選択を行うことができる。
【００３５】
請求項５に記載の発明は、請求項３記載の波長可変フィルタ装置において、
前記トラッキング手段は、前記基準ＲＦ周波数とそのＲＦパワーを最適化することにより、更に最適化された高精度な波長選択を行うことができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、波長選択及び切り替えを高速に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図５は、本発明の波長可変フィルタの第１実施形態の構成図を示す。図６は図５内の光モニタ回路の構成図を示し、図７は図５内のレジスタ部を説明するための図を示し、図８は図５内のＲＦ信号発生回路の構成図を示す。ここで、運用対象とするＷＤＭ伝送信号を波長λ１，λ２，…，λｎ−１，λｎとし、隣接する波長λ１，λ２，…，λｎ−１，λｎの波長間隔は同一とする。
【００３８】
図５において、波長可変フィルタ３０は、５チャネルドロップ型集積ＡＯＴＦ３２と、光タップ（光分岐器）３４１〜３４５と、光モニタ回路３６と、ＤＳＰで構成された制御部３８と、ＦＰＧＡで構成されたレジスタ・セレクタ部４０と、ＲＦ信号発生回路４２から構成されている。
【００３９】
５チャネルドロップ型集積ＡＯＴＦ３２は、図１に示すＡＯＴＦを５回路集積したものであり、分岐カプラ４４で分岐されたＷＤＭ伝送信号波長（λ１〜λｎ）がポートＰ１〜Ｐ４に入力され、ポートＰ５には基準波長λｒｅｆ１，λｒｅｆ２が入力され、ポート毎にＲＦ周波数に応じた特定波長の光信号を選択出力（ドロップ）する。
【００４０】
ＡＯＴＦ３２のポートＰ１〜Ｐ４それぞれから選択出力される信号光は光タップ３４１〜３４５にて一部が分岐されて光モニタ回路３６に供給される。光モニタ回路３６は、ポートＰ１〜Ｐ４それぞれの出力信号光を光電変換し、得られた電圧値を制御部３８に供給する。図６は１ポート分の光モニタ回路を示している。同図中、光タップで分岐された信号光はフォトダイオード（ＰＤ）５１で光電変換され、電流電圧変換用ログアンプ５２にて電圧に変換される。この電圧信号は非反転増幅器５３で増幅されたのち、低域フィルタ（ＬＰＦ）で不要高域成分を除去され、ＡＤ変換器５５でデジタル化されて制御部３８に供給される。
【００４１】
図５に示す制御部３８は、光モニタ回路３６はポートＰ１〜Ｐ４それぞれの出力信号光のモニタ値（電圧値）に応じて、基準波長λｒｅｆ１，λｒｅｆ２それぞれの基準ＲＦ周波数ｆ１，ｆ２とＲＦパワー、及び波長λ１，λ２，…，λｎ−１，λｎそれぞれに対応する従属ＲＦ周波数とＲＦパワーを決定し、図７に示すレジスタ・セレクタ部４０のレジスタに設定する。
【００４２】
レジスタ・セレクタ部４０は、上位装置から波長選択要求を受け、波長選択要求された波長に対応する従属ＲＦ周波数及びＲＦパワーを選択してＲＦ信号発生回路４２に供給する。
【００４３】
図７において、レジスタ６１にはポートＰ５用の基準ＲＦ周波数ｆ１，ｆ２とそのＲＦパワーが制御部３８により設定されてＲＦ信号発生回路４２に供給される。また、レジスタ６２には波長λ１，λ２，…，λｎ−１，λｎそれぞれに対応する従属ＲＦ周波数とＲＦパワーが制御部３８により設定されてセレクタ６３に供給される。
【００４４】
セレクタ６３は、上位装置から波長選択要求を受けると、レジスタ６２からの波長λ１，λ２，…，λｎ−１，λｎそれぞれに対応する従属ＲＦ周波数とＲＦパワーのうち要求された波長に対応する従属ＲＦ周波数とＲＦパワーを選択してレジスタ６４に供給する。レジスタ６４はポートＰ１〜Ｐ４用の従属ＲＦ周波数とＲＦパワーを格納するもので、セレクタ６３から供給される従属ＲＦ周波数とＲＦパワーが要求に応じポートＰ１〜Ｐ４用のいずれかとして設定される。
【００４５】
図５に示すＲＦ信号発生回路４２は、ポートＰ１〜Ｐ４用の従属ＲＦ周波数とポートＰ５用の基準ＲＦ周波数ｆ１，ｆ２を発生してＡＯＴＦ３２のポートＰ１〜Ｐ４それぞれに供給する。図８は１ポート分のＲＦ信号発生回路を示している。同図中、レジスタ・セレクタ部４０からのＲＦ周波数（または従属ＲＦ周波数）がＤＤＳ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｒ）７１に供給され、所望のＲＦ周波数及びパワーのＲＦ信号が発生される。このＲＦ信号は帯域フィルタ７２で不要周波数成分を除去されたのち、ＲＦアンプ７３でレジスタ・セレクタ部４０からのＲＦパワーに応じて増幅されてＡＯＴＦ３２に供給される。
【００４６】
図９は、本発明の第１実施形態の波長選択処理のフローチャートを示す。
【００４７】
ＷＤＭ伝送信号波長λ１〜λｎを分岐カプラ４４で４分岐して、ＡＯＴＦ３２のポートＰ１〜Ｐ４に入力する。ＡＯＴＦ３２のポートＰ５には最短波長側の基準波長λｒｅｆ１と最長波長側の基準波長λｒｅｆ２を入力する。この時、λｒｅｆ１は運用する最短波長側ＷＤＭ伝送信号波長λ１より１チャネル分短波長側に離れて位置するように設定し、λｒｅｆ２は運用する最長波長側ＷＤＭ伝送信号波長λｎより１チャネル分長波長側に離れて位置するように設定する（ステップＳ２０）。
【００４８】
ＲＦ信号発生回路４２はポートＰ５のＡＯＴＦに供給するＲＦ周波数を１８０ＭＨｚから１ｋＨｚステップで減少させ、ポートＰ５の出力光を光タップ３４５で分岐し光モニタ回路３６で光電変換した電圧値を最短波長側の基準波長λｒｅｆ１の検出値として制御部３８に読込み、制御部３８は検出値が最大となるときの基準ＲＦ周波数ｆ１を基準波長λｒｅｆ１と対応させて、レジスタ・セレクタ部４０内のポートＰ５用のレジスタ６１に設定する（ステップＳ２１）。
【００４９】
また、ＲＦ信号発生回路４２はポートＰ５のＡＯＴＦに供給するＲＦ周波数を１６０ＭＨｚから１ｋＨｚステップで増加させ、ポートＰ５の出力光を光タップ３４５で分岐し光モニタ回路３６で光電変換した電圧値を最長波長側の基準波長λｒｅｆ２の検出値として制御部３８に読込み、制御部３８は検出値が最大となるときの基準ＲＦ周波数ｆ２を基準波長λｒｅｆ２と対応させてレジスタ・セレクタ部４０内のポートＰ５用のレジスタ６１に格納する（ステップＳ２２）。
【００５０】
制御部３８は、基準ＲＦ周波数ｆ１から基準ＲＦ周波数ｆ２を差し引いてＲＦ周波数間隔を算出する（ステップＳ２３）。また、制御部３８は、ＷＤＭ伝送信号のチャネル数ｎと基準波長の数２からチャネル間隔数ｎ＋１（＝ｎ＋２−１）を求める（ステップＳ２４）。
【００５１】
次に、制御部３８は最短波長側の基準波長λｒｅｆ１の基準ＲＦ周波数ｆ１をポートＰ５のＡＯＴＦに供給するようＲＦ信号発生回路４２にセットし、環境温度の変化や基準波長光源の強度揺らぎ等の変動とは無関係に光モニタ回路３６で光電変換した電圧値である検出値が最大となるようＲＦ周波数を最適化する周波数トラッキング処理、及びＲＦパワーを最適化するパワートラッキング処理を行い、レジスタ６１に設定する基準ＲＦ周波数ｆ１とＲＦパワーを更新する。また、最長波長側の基準ＲＦ周波数ｆ２についても、最短波長側の基準波長λｒｅｆ１の基準ＲＦ周波数ｆ１の変化分に基づいて相対変化分を考慮し更新しておく。更に、更新した基準ＲＦ周波数ｆ１から更新した基準ＲＦ周波数ｆ２を差し引いてＲＦ周波数間隔を算出して更新する（ステップＳ２５）。
【００５２】
なお、最長波長側の基準ＲＦ周波数ｆ２を、最短波長側の基準ＲＦ周波数ｆ１から算出するのではなく、上述の最短波長側の基準ＲＦ周波数ｆ１を決定した方法で導きだしてもよい。
【００５３】
次に、制御部３８はＲＦ周波数間隔とチャネル間隔数から全ての波長λ１，λ２，…，λｎ−１，λｎの従属ＲＦ周波数を算出し（ステップＳ２６）、レジスタ・セレクタ部４０内のレジスタ６２に書き込む（ステップＳ２７）。なお、ＲＦパワーとしてはパワートラッキング処理で得た値を用いる。
【００５４】
この後、ステップＳ２８で波長選択要求の有無を判別して、波長選択要求が無ければステップＳ２０〜Ｓ２７を繰り返す。
【００５５】
上位装置から波長とポートの選択を指示する波長選択要求を受けると、レジスタ・セレクタ部４０内のセレクタ６３は、レジスタ６２からの波長λ１，λ２，…，λｎ−１，λｎそれぞれに対応する従属ＲＦ周波数とＲＦパワーのうち上記波長選択要求で要求された波長に対応する従属ＲＦ周波数とＲＦパワーを選択し、上記波長選択要求で指示されたポートのレジスタ６４に設定する。これによって、波長選択要求に応じて例えばポートＰ１で選択チャネルλ２が選択される。また、制御部３８は最短波長側の基準波長λｒｅｆ１の基準ＲＦ周波数ｆ１をポートＰ５のＡＯＴＦに供給するようＲＦ信号発生回路４２にセットし、環境温度の変化や基準波長光源の揺らぎ等の変動に拘わらず光モニタ回路３６で光電変換した電圧値である検出値が最大となるようＲＦ周波数を最適化する周波数トラッキング処理、及びＲＦパワーを最適化するパワートラッキング処理を行い、レジスタ６１に設定する基準ＲＦ周波数ｆ１とＲＦパワーを更新する（ステップＳ２９）。
【００５６】
このように、ＷＤＭ運用波長λ１，λ２ ・・・ λｎ−１，λｎに対応する従属ＲＦ周波数とＲＦパワーを常時計算してレジスタ６２に書き込み更新し続け、波長選択要求を受け付けると、セレクタ６３を用いて従属ＲＦ周波数とＲＦパワーをレジスタ６２からポートＰ１〜Ｐ４用のレジスタ６４に移すことで、運用ＡＯＴＦ（ポートＰ１〜Ｐ４）用ＲＦ信号発生回路４２に従属ＲＦ周波数とＲＦパワーを書き込むことになるため、波長選択要求を受け付け時に制御部３８の処理を要しないため、高速化を図ることができる。これにより２０マイクロ秒以下の高速動作が可能となる。また、環境温度変動にも追従できる。従って、この波長可変フィルタを光バーストスイッチング伝送の光スイッチとして適用でき、光バーストスイッチング伝送により波長の運用効率化を図ることができる。
＜第２実施形態＞
図１０は、本発明の波長可変フィルタの第２実施形態の構成図を示す。同図中、図５と同一部分には同一符号を付す。図５においては、５チャネルドロップ型集積ＡＯＴＦ３２のポートＰ５に基準波長λｒｅｆ１，λｒｅｆ２を入力しているのに対し、図１０では分岐カプラ４４で分岐されたＷＤＭ伝送信号波長λ１〜λｎを合波カプラ４６ において基準波長λｒｅｆ１，λｒｅｆ２と合波して５チャネルドロップ型集積ＡＯＴＦ３２のポートＰ５に供給している。
【００５７】
図１１は、本発明の第２実施形態の波長選択処理のフローチャートを示す。同図中、図９と同一部分には同一符号を付す。
【００５８】
ＷＤＭ伝送信号波長λ１〜λｎを分岐カプラ４４で４分岐して、ＡＯＴＦ３２のポートＰ１〜Ｐ４に入力する。ＡＯＴＦ３２のポートＰ５には最短波長側の基準波長λｒｅｆ１と最長波長側の基準波長λｒｅｆ２を入力する。この時、λｒｅｆ１は運用する最短波長側ＷＤＭ伝送信号波長λ１より１チャネル分短波長側に離れて位置するように設定し、λｒｅｆ２は運用する最長波長側ＷＤＭ伝送信号波長λｎより１チャネル分長波長側に離れて位置するように設定する（ステップＳ２０）。
【００５９】
ＲＦ信号発生回路４２はポートＰ５のＡＯＴＦに供給するＲＦ周波数を１８０ＭＨｚから１ｋＨｚステップで減少させ、ポートＰ５の出力光を光タップ３４５で分岐し光モニタ回路３６で光電変換した電圧値を最短波長側の基準波長λｒｅｆ１の検出値として制御部３８に読込み、制御部３８は検出値が最大となるときの基準ＲＦ周波数ｆ１を基準波長λｒｅｆ１と対応させて、レジスタ・セレクタ部４０内のポートＰ５用のレジスタ６１に設定する（ステップＳ２１）。
【００６０】
また、ＲＦ信号発生回路４２はポートＰ５のＡＯＴＦに供給するＲＦ周波数を１６０ＭＨｚから１ｋＨｚステップで増加させ、ポートＰ５の出力光を光タップ３４５で分岐し光モニタ回路３６で光電変換した電圧値を最長波長側の基準波長λｒｅｆ２の検出値として制御部３８に読込み、制御部３８は検出値が最大となるときの基準ＲＦ周波数ｆ２を基準波長λｒｅｆ２と対応させてレジスタ・セレクタ部４０内のポートＰ５用のレジスタ６１に格納する（ステップＳ２２）。
【００６１】
制御部３８は、基準ＲＦ周波数ｆ１から基準ＲＦ周波数ｆ２を差し引いてＲＦ周波数間隔を算出する（ステップＳ２３）。また、制御部３８は、ＷＤＭ伝送信号のチャネル数ｎからチャネル間隔数ｎ＋１を求める（ステップＳ２４）。
【００６２】
次に、制御部３８は最短波長側の基準波長λｒｅｆ１の基準ＲＦ周波数ｆ１をポートＰ５のＡＯＴＦに供給するようＲＦ信号発生回路４２にセットし、環境温度の変化や基準波長光源の揺らぎ等の変動に拘わらず光モニタ回路３６で光電変換した電圧値である検出値が最大となるようＲＦ周波数を最適化する周波数トラッキング処理、及びＲＦパワーを最適化するパワートラッキング処理を行い、レジスタ６１に設定する基準ＲＦ周波数ｆ１とＲＦパワーを更新する。また、最長波長側の基準ＲＦ周波数ｆ２についても、最短波長側の基準波長λｒｅｆ１の基準ＲＦ周波数ｆ１の変化分に基づいて相対変化分を考慮し更新しておく。更に、更新した基準ＲＦ周波数ｆ１から更新した基準ＲＦ周波数ｆ２を差し引いてＲＦ周波数間隔を算出して更新する（ステップＳ２５）。
【００６３】
次に、制御部３８はＲＦ周波数間隔とチャネル間隔数から全てのＷＤＭ伝送信号の波長λ１，λ２，…，λｎ−１，λｎの従属ＲＦ周波数とそのＲＦパワーを算出し（ステップＳ２６）、レジスタ・セレクタ部４０内のレジスタ６２に書き込む（ステップＳ２７）。
【００６４】
次に、制御部３８は波長λ１，λ２，…，λｎ−１，λｎの各従属ＲＦ周波数をポートＰ５のＡＯＴＦに供給するようＲＦ信号発生回路４２に順次セットし、環境温度の変化や基準波長光源の揺らぎ等の変動に拘わらず光モニタ回路３６で光電変換した電圧値である検出値が最大となるよう各従属ＲＦ周波数を最適化する周波数トラッキング処理、及びＲＦパワーを最適化するパワートラッキング処理を順次行い、レジスタ・セレクタ部４０内のレジスタ６２に設定する各従属ＲＦ周波数とＲＦパワーを更新する（ステップＳ３０）。
【００６５】
この後、ステップＳ２８で波長選択要求の有無を判別して、波長選択要求が無ければステップＳ２０〜Ｓ２７を繰り返す。
【００６６】
上位装置から波長とポートの選択を指示する波長選択要求を受けると、レジスタ・セレクタ部４０内のセレクタ６３は、レジスタ６２からの波長λ１，λ２，…，λｎ−１，λｎそれぞれに対応する従属ＲＦ周波数とＲＦパワーのうち上記波長選択要求で要求された波長に対応する従属ＲＦ周波数とＲＦパワーを選択し、上記波長選択要求で指示されたポートのレジスタ６４に設定する。これによって、波長選択要求に応じて例えばポートＰ１で選択チャネルλ２が選択される。また、制御部３８は最短波長側の基準波長λｒｅｆ１の基準ＲＦ周波数ｆ１をポートＰ５のＡＯＴＦに供給するようＲＦ信号発生回路４２にセットし、環境温度の変化や基準波長光源の揺らぎ等の変動に拘わらず光モニタ回路３６で光電変換した電圧値である検出値が最大となるようＲＦ周波数を最適化する周波数トラッキング処理、及びＲＦパワーを最適化するパワートラッキング処理を行い、レジスタ６１に設定する基準ＲＦ周波数ｆ１とＲＦパワーを更新する（ステップＳ２９）。
【００６７】
これによって、実際の運用波長λ１，λ２，…，λｎ−１，λｎをそれぞれモニタしながらレジスタ６２に設定できるので、より高精度な波長選択を行うことができるようになる。
【００６８】
なお、ステップＳ２１，Ｓ２２が請求項記載の基準ＲＦ周波数検出手段に相当し、ステップＳ２５がトラッキング手段に相当し、レジスタ６２が第１レジスタに相当し、ステップＳ２６，Ｓ２７が第１レジスタ設定手段に相当し、ステップＳ２８が繰り返し手段に相当し、レジスタ６４が第２レジスタに相当し、ステップＳ２９が第２レジスタ設定手段に相当し、合波カプラ４６が合波手段に相当する。
（付記１）
複数の基準波長が入力されるレファレンス用の音響光学型チューナブルフィルタに供給するＲＦ周波数を可変して前記複数の基準波長それぞれに対応する複数の基準ＲＦ周波数を検出し、
前記基準ＲＦ周波数を最適化するトラッキングを行い、
前記複数の基準ＲＦ周波数からＷＤＭ伝送信号波長に対応する複数の従属ＲＦ周波数を計算して第１のレジスタに設定し、
波長選択要求がなければ前記複数の基準ＲＦ周波数の検出及びトラッキング及び前記複数の従属ＲＦ周波数の第１のレジスタへの設定を繰り返し、
波長選択要求があると前記第１のレジスタから要求波長に対応する従属ＲＦ周波数を選択して運用ポートの音響光学型チューナブルフィルタ用の第２のレジスタに設定し、
前記第２のレジスタに設定された従属ＲＦ周波数のＲＦ信号を発生してＷＤＭ伝送信号が供給される運用ポートの音響光学型チューナブルフィルタに供給することを特徴とする波長選択制御方法。
（付記２）
付記１記載の波長選択制御方法において、
前記ＷＤＭ伝送信号波長を複数の基準波長と合波して前記レファレンス用の音響光学型チューナブルフィルタに供給し、
前記トラッキングは、前記基準ＲＦ周波数と共に前記複数の従属ＲＦ周波数を最適化することを特徴とする波長選択制御方法。
（付記３）
複数の基準波長が入力されるレファレンス用の音響光学型チューナブルフィルタに供給するＲＦ周波数を可変して前記複数の基準波長それぞれに対応する複数の基準ＲＦ周波数を検出する基準ＲＦ周波数検出手段と、
前記基準ＲＦ周波数を最適化するトラッキングを行うトラッキング手段と、
前記複数の基準ＲＦ周波数からＷＤＭ伝送信号波長に対応する複数の従属ＲＦ周波数を計算して第１のレジスタに設定する第１レジスタ設定手段と、
波長選択要求がなければ前記複数の基準ＲＦ周波数の検出及びトラッキング及び前記複数の従属ＲＦ周波数の第１のレジスタへの設定を繰り返す繰り返し手段と、
波長選択要求があると前記第１のレジスタから要求波長に対応する従属ＲＦ周波数を選択して運用ポートの音響光学型チューナブルフィルタ用の第２のレジスタに設定する第２レジスタ設定手段を有し、
前記第２のレジスタに設定された従属ＲＦ周波数のＲＦ信号を発生してＷＤＭ伝送信号が供給される運用ポートの音響光学型チューナブルフィルタに供給することを特徴とする波長可変フィルタ装置。
（付記４）
付記３記載の波長可変フィルタ装置において、
前記ＷＤＭ伝送信号波長を複数の基準波長と合波して前記レファレンス用の音響光学型チューナブルフィルタに供給する合波手段を有し、
前記トラッキング手段は、前記基準ＲＦ周波数と共に前記複数の従属ＲＦ周波数を最適化することを特徴とする波長可変フィルタ装置。
（付記５）
付記３記載の波長可変フィルタ装置において、
前記トラッキング手段は、前記基準ＲＦ周波数とそのＲＦパワーを最適化することを特徴とする波長可変フィルタ装置。
（付記６）
付記４記載の波長可変フィルタ装置において、
前記トラッキング手段は、前記基準ＲＦ周波数及び前記複数の従属ＲＦ周波数とそのＲＦパワーと共に前記複数の従属ＲＦ周波数とＲＦパワーを最適化することを特徴とする波長可変フィルタ装置。
（付記７）
付記１または２記載の波長選択制御方法において、
前記複数の基準波長は、最短ＷＤＭ伝送信号波長より１チャネル分短波長側に離れて位置するように設定された第１基準波長と、最長ＷＤＭ伝送信号波長より１チャネル分長波長側に離れて位置するように設定された第２基準波長であることを特徴とする波長選択制御方法。
（付記８）
付記３乃至６のいずれか１項記載の波長可変フィルタ装置において、
前記複数の基準波長は、最短ＷＤＭ伝送信号波長より１チャネル分短波長側に離れて位置するように設定された第１基準波長と、最長ＷＤＭ伝送信号波長より１チャネル分長波長側に離れて位置するように設定された第２基準波長であることを特徴とする波長可変フィルタ装置。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】ＡＯＴＦの動作原理を説明するための構成図である。
【図２】従来の波長可変フィルタの一例の構成図である。
【図３】図２内のレジスタ部を説明するための図である。
【図４】従来の波長選択処理のフローチャートである。
【図５】本発明の波長可変フィルタの第１実施形態の構成図である。
【図６】図５内の光モニタ回路の構成図である。
【図７】図５内のレジスタ部を説明するための図である。
【図８】図５内のＲＦ信号発生回路の構成図である。
【図９】本発明の第１実施形態の波長選択処理のフローチャートである。
【図１０】本発明の波長可変フィルタの第２実施形態の構成図である。
【図１１】本発明の第２実施形態の波長選択処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００７０】
３０ 波長可変フィルタ
３２ ５チャネルドロップ型集積ＡＯＴＦ
３４１〜３４５ 光タップ
３６ 光モニタ回路
３８ 制御部
４０ レジスタ・セレクタ部
４２ ＲＦ信号発生回路
４４ 分岐カプラ
４６ 合波カプラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基準波長が入力されるレファレンス用の音響光学型チューナブルフィルタに供給するＲＦ周波数を可変して前記複数の基準波長それぞれに対応する複数の基準ＲＦ周波数を検出し、
前記基準ＲＦ周波数を最適化するトラッキングを行い、
前記複数の基準ＲＦ周波数からＷＤＭ伝送信号波長に対応する複数の従属ＲＦ周波数を計算して第１のレジスタに設定し、
波長選択要求がなければ前記複数の基準ＲＦ周波数の検出及びトラッキング及び前記複数の従属ＲＦ周波数の第１のレジスタへの設定を繰り返し、
波長選択要求があると前記第１のレジスタから要求波長に対応する従属ＲＦ周波数を選択して運用ポートの音響光学型チューナブルフィルタ用の第２のレジスタに設定し、
前記第２のレジスタに設定された従属ＲＦ周波数のＲＦ信号を発生してＷＤＭ伝送信号が供給される運用ポートの音響光学型チューナブルフィルタに供給することを特徴とする波長選択制御方法。
【請求項２】
請求項１記載の波長選択制御方法において、
前記ＷＤＭ伝送信号波長を複数の基準波長と合波して前記レファレンス用の音響光学型チューナブルフィルタに供給し、
前記トラッキングは、前記基準ＲＦ周波数と共に前記複数の従属ＲＦ周波数を最適化することを特徴とする波長選択制御方法。
【請求項３】
複数の基準波長が入力されるレファレンス用の音響光学型チューナブルフィルタに供給するＲＦ周波数を可変して前記複数の基準波長それぞれに対応する複数の基準ＲＦ周波数を検出する基準ＲＦ周波数検出手段と、
前記基準ＲＦ周波数を最適化するトラッキングを行うトラッキング手段と、
前記複数の基準ＲＦ周波数からＷＤＭ伝送信号波長に対応する複数の従属ＲＦ周波数を計算して第１のレジスタに設定する第１レジスタ設定手段と、
波長選択要求がなければ前記複数の基準ＲＦ周波数の検出及びトラッキング及び前記複数の従属ＲＦ周波数の第１のレジスタへの設定を繰り返す繰り返し手段と、
波長選択要求があると前記第１のレジスタから要求波長に対応する従属ＲＦ周波数を選択して運用ポートの音響光学型チューナブルフィルタ用の第２のレジスタに設定する第２レジスタ設定手段を有し、
前記第２のレジスタに設定された従属ＲＦ周波数のＲＦ信号を発生してＷＤＭ伝送信号が供給される運用ポートの音響光学型チューナブルフィルタに供給することを特徴とする波長可変フィルタ装置。
【請求項４】
請求項３記載の波長可変フィルタ装置において、
前記ＷＤＭ伝送信号波長を複数の基準波長と合波して前記レファレンス用の音響光学型チューナブルフィルタに供給する合波手段を有し、
前記トラッキング手段は、前記基準ＲＦ周波数と共に前記複数の従属ＲＦ周波数を最適化することを特徴とする波長可変フィルタ装置。
【請求項５】
請求項３記載の波長可変フィルタ装置において、
前記トラッキング手段は、前記基準ＲＦ周波数とそのＲＦパワーを最適化することを特徴とする波長可変フィルタ装置。
【請求項１】
複数の基準波長が入力されるレファレンス用の音響光学型チューナブルフィルタに供給するＲＦ周波数を可変して前記複数の基準波長それぞれに対応する複数の基準ＲＦ周波数を検出し、
前記基準ＲＦ周波数を最適化するトラッキングを行い、
前記複数の基準ＲＦ周波数からＷＤＭ伝送信号波長に対応する複数の従属ＲＦ周波数を計算して第１のレジスタに設定し、
波長選択要求がなければ前記複数の基準ＲＦ周波数の検出及びトラッキング及び前記複数の従属ＲＦ周波数の第１のレジスタへの設定を繰り返し、
波長選択要求があると前記第１のレジスタから要求波長に対応する従属ＲＦ周波数を選択して運用ポートの音響光学型チューナブルフィルタ用の第２のレジスタに設定し、
前記第２のレジスタに設定された従属ＲＦ周波数のＲＦ信号を発生してＷＤＭ伝送信号が供給される運用ポートの音響光学型チューナブルフィルタに供給することを特徴とする波長選択制御方法。
【請求項２】
請求項１記載の波長選択制御方法において、
前記ＷＤＭ伝送信号波長を複数の基準波長と合波して前記レファレンス用の音響光学型チューナブルフィルタに供給し、
前記トラッキングは、前記基準ＲＦ周波数と共に前記複数の従属ＲＦ周波数を最適化することを特徴とする波長選択制御方法。
【請求項３】
複数の基準波長が入力されるレファレンス用の音響光学型チューナブルフィルタに供給するＲＦ周波数を可変して前記複数の基準波長それぞれに対応する複数の基準ＲＦ周波数を検出する基準ＲＦ周波数検出手段と、
前記基準ＲＦ周波数を最適化するトラッキングを行うトラッキング手段と、
前記複数の基準ＲＦ周波数からＷＤＭ伝送信号波長に対応する複数の従属ＲＦ周波数を計算して第１のレジスタに設定する第１レジスタ設定手段と、
波長選択要求がなければ前記複数の基準ＲＦ周波数の検出及びトラッキング及び前記複数の従属ＲＦ周波数の第１のレジスタへの設定を繰り返す繰り返し手段と、
波長選択要求があると前記第１のレジスタから要求波長に対応する従属ＲＦ周波数を選択して運用ポートの音響光学型チューナブルフィルタ用の第２のレジスタに設定する第２レジスタ設定手段を有し、
前記第２のレジスタに設定された従属ＲＦ周波数のＲＦ信号を発生してＷＤＭ伝送信号が供給される運用ポートの音響光学型チューナブルフィルタに供給することを特徴とする波長可変フィルタ装置。
【請求項４】
請求項３記載の波長可変フィルタ装置において、
前記ＷＤＭ伝送信号波長を複数の基準波長と合波して前記レファレンス用の音響光学型チューナブルフィルタに供給する合波手段を有し、
前記トラッキング手段は、前記基準ＲＦ周波数と共に前記複数の従属ＲＦ周波数を最適化することを特徴とする波長可変フィルタ装置。
【請求項５】
請求項３記載の波長可変フィルタ装置において、
前記トラッキング手段は、前記基準ＲＦ周波数とそのＲＦパワーを最適化することを特徴とする波長可変フィルタ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−２３５２０７（Ｐ２００６−２３５２０７Ａ）
【公開日】平成１８年９月７日（２００６．９．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−４９０８９（Ｐ２００５−４９０８９）
【出願日】平成１７年２月２４日（２００５．２．２４）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１６年度、独立行政法人情報通信研究機構、「フォトニックネットワークに関する光アクセス網高速広帯域通信技術の研究開発」委託研究、産業再生法第３０条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月７日（２００６．９．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月２４日（２００５．２．２４）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１６年度、独立行政法人情報通信研究機構、「フォトニックネットワークに関する光アクセス網高速広帯域通信技術の研究開発」委託研究、産業再生法第３０条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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