JP5999179B2

JP5999179B2 - 光検出装置、光検出方法および光送信装置

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Publication number: JP5999179B2
Application number: JP2014519771A
Authority: JP
Inventors: 山本　直樹; 直樹山本; 紀明水口
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2012-06-07
Filing date: 2012-06-07
Publication date: 2016-09-28
Anticipated expiration: 2032-06-07
Also published as: US9577747B2; US20150086197A1; JPWO2013183154A1; WO2013183154A1

Description

本発明は、光検出装置、光検出方法および光送信装置に関する。

近年、伝送トラフィックの増加に伴い、大容量のデータの通信が可能である波長分割多重通信（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）方式を用いた光送信装置の開発が進んでいる。ＷＤＭ方式を用いた光送信装置は、互いに異なる波長の信号光を多重化することにより、異なる情報を同時に転送する。このとき、信号光の伝送特性を維持するためには、互いに異なる波長の信号光のパワーは均一に調整されることが望ましい。このため、互いに異なる波長の信号光のパワーを均一に調整するための前提となる技術として、互いに異なる波長の信号光のパワーを検出する技術が用いられることが多い。例えば、ＷＤＭ方式を用いた光送信装置では、互いに異なる波長の信号光のパワーを検出する光検出装置が用いられている。

このように互いに異なる波長の信号光のパワーを検出する光検出装置を搭載した従来の光送信装置の構成例を図６に示す。図６は、従来の光送信装置の構成例を示す図である。図６に示す従来の光送信装置は、光源となるレーザダイオード（Laser Diode：以下「ＬＤ」と略記する）１１ａ〜１１ｎと、受光部となるフォトディテクタ（Photo Detector：以下「ＰＤ」と略記する）１２ａ〜１２ｎとを有する。

ＬＤ１１ａ〜１１ｎは、波長「λ１〜λｎ」に対応してそれぞれ並べられており、互いに異なる波長の信号光を前方に発する。ＰＤ１２ａ〜１２ｎは、ＬＤ１１ａ〜１１ｎの後方にＬＤ１１ａ〜１１ｎと対向した状態で配置されており、各ＬＤから後方に発せられる光であるバック光を受光する。そして、従来の光送信装置は、ＰＤ１２ａ〜１２ｎによってバック光が受光されて得られる電気信号を示す値と、所定の記憶部に記憶された、バック光に対する信号光のパワー比とを乗算することによって、信号光のパワーを検出する。

ここで、従来の光送信装置では、各ＰＤに対向するＬＤから発せられたバック光だけでなく、対向するＬＤに隣接するＬＤから発せられたバック光が各ＰＤによって受光されることがある。すなわち、近年の装置の小型化に伴い、隣接するＬＤどうしの間隔が狭くなるように複数のＬＤを並べる構造が採用されることが多く、この構造により、ある波長に対応するＬＤから発せられたバック光が、隣接のＬＤに対向するＰＤ側に漏れ込むことがある。このため、各ＰＤは、自身に対向するＬＤに隣接するＬＤから発せられたバック光を受光することとなり、結果として、信号光のパワーの検出精度が劣化する。例えば、図６に示す例では、波長「λ１」に対応するＬＤ１１ａから発せられたバック光が、隣接のＬＤ１１ｂに対向するＰＤ１２ｂに漏れ込んだ場合には、ＰＤ１２ｂを用いて検出される信号光のパワーが実際の値よりも大きい値となる。

これに対して、ＬＤから発せられるバック光に対応する波長帯域を透過帯域とするバンドパスフィルタを各ＰＤの前面に設置する構造が提案されている。この構造では、透過帯域以外の波長帯域の光がバンドパスフィルタによって遮断され、各ＰＤは、自身に対向するＬＤから発せられたバック光のみを受光する。これにより、信号光のパワーの検出精度が向上する。

特開平６−１５２０６９号公報

しかしながら、バンドパスフィルタを各ＰＤの前面に設置する従来技術では、信号光のパワーの検出精度を向上することが可能となるものの、装置の小型化を実現することが困難となるという問題がある。

すなわち、従来技術では、バンドパスフィルタを複数のＰＤ全ての前面に設置するため、バンドパスフィルタの分だけ部品点数が増大し、結果として装置が大型化する恐れがある。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、装置の小型化を実現し、かつ、信号光のパワーを精度良く検出することができる光検出装置、光検出方法および光送信装置を提供することを目的とする。

本願の開示する光検出装置は、一つの態様において、受光部と、同期信号生成部と、乗算部と、光パワー検出部とを備える。受光部は、互いに異なる波長の信号光を前方に発する複数の光源の後方に配置され、各前記光源から後方に発せられるバック光を受光する。同期信号生成部は、各前記光源を駆動するための駆動信号と位相が同期した電気信号である同期信号を生成する。同期信号生成部は、各前記光源を駆動するための駆動信号と位相が同期した電気信号である同期信号を生成する。乗算部は、前記同期信号生成部によって生成された同期信号と、前記受光部によって前記バック光が受光されて得られた電気信号である受光信号とを乗算する。光パワー検出部は、前記乗算部によって前記同期信号と前記受光信号とが乗算されて得られた乗算信号の積分値と、所定の記憶部に記憶された前記バック光に対する前記信号光のパワー比とを乗算することによって、前記信号光のパワーを検出する。

本願の開示する光検出装置の一つの態様によれば、装置の小型化を実現し、かつ、信号光のパワーを精度良く検出することができるという効果を奏する。

図１は、実施例１に係る光送信装置の構成を示すブロック図である。図２は、実施例１に係る光送信装置が信号光のパワーを検出する一連の処理を説明するための図である。図３は、実施例１に係る光送信装置による処理手順を示すフローチャートである。図４は、実施例２に係る光送信装置の構成を示すブロック図である。図５は、実施例２に係る光送信装置による処理手順を示すフローチャートである。図６は、従来の光送信装置の構成例を示す図である。

以下に、本願の開示する光検出装置、光検出方法および光送信装置の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

図１を用いて、実施例１に係る光送信装置の構成を説明する。図１は、実施例１に係る光送信装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、光送信装置１００は、源信号生成部１０１ａ〜１０１ｎと、駆動信号生成部１０２ａ〜１０２ｎと、ＬＤ１０３ａ〜１０３ｎと、マルチプレクサ（Multiplexer：以下「ＭＵＸ」と略記する）部１０４と、ＰＤ１０５ａ〜１０５ｎとを有する。また、光送信装置１００は、プリアンプ１０６ａ〜１０６ｎと、コンデンサ１０７ａ〜１０７ｎと、同期信号生成部１０８ａ〜１０８ｎと、プリアンプ１０９ａ〜１０９ｎと、コンデンサ１１０ａ〜１１０ｎとを有する。また、光送信装置１００は、乗算器１１１ａ〜１１１ｎと、積分器１１２ａ〜１１２ｎと、記憶部１１３ａ〜１１３ｎと、光パワー検出部１１４ａ〜１１４ｎとを有する。

以下では、源信号生成部１０１ａ〜１０１ｎを特に区別しない場合には、これらをまとめて源信号生成部１０１と表記する。同様に、駆動信号生成部１０２ａ〜１０２ｎを特に区別しない場合には、これらをまとめて駆動信号生成部１０２と表記する。ＬＤ１０３ａ〜１０３ｎを特に区別しない場合には、これらをまとめてＬＤ１０３と表記する。ＰＤ１０５ａ〜１０５ｎを特に区別しない場合には、これらをまとめてＰＤ１０５と表記する。プリアンプ１０６ａ〜１０６ｎを特に区別しない場合には、これらをまとめてプリアンプ１０６と表記する。コンデンサ１０７ａ〜１０７ｎを特に区別しない場合には、これらをまとめてコンデンサ１０７と表記する。同期信号生成部１０８ａ〜１０８ｎを特に区別しない場合には、これらをまとめて同期信号生成部１０８と表記する。プリアンプ１０９ａ〜１０９ｎを特に区別しない場合には、これらをまとめてプリアンプ１０９と表記する。コンデンサ１１０ａ〜１１０ｎを特に区別しない場合には、これらをまとめてコンデンサ１１０と表記する。乗算器１１１ａ〜１１１ｎを特に区別しない場合には、これらをまとめて乗算器１１１と表記する。積分器１１２ａ〜１１２ｎを特に区別しない場合には、これらをまとめて積分器１１２と表記する。記憶部１１３ａ〜１１３ｎを特に区別しない場合には、これらをまとめて記憶部１１３と表記する。光パワー検出部１１４ａ〜１１４ｎを特に区別しない場合には、これらをまとめて光パワー検出部１１４と表記する。ＰＤ１０５、同期信号生成部１０８、乗算器１１１および光パワー検出部１１４などは、光検出装置に相当する。

源信号生成部１０１は、所定の変調方式を用いてベースバンド信号を変調することにより源信号を生成する。変調方式としては、振幅遷移変調（ＡＳＫ：Amplitude Shift Keying）方式、直角位相振幅変調（ＱＡＭ：Quadrature Amplitude Modulation）方式及び差分Ｍ位相偏移変調（ＮＲＺ−ＤＭＰＳＫ：Non Return to Zero-Differential QPSK）等が用いられる。源信号生成部１０１は、生成した源信号を駆動信号生成部１０２および同期信号生成部１０８に出力する。

駆動信号生成部１０２は、源信号を駆動信号生成部１０２から受け取る。駆動信号生成部１０２は、源信号を示す値に予め定められた電流値を付与することにより、各ＬＤ１０３を駆動するための駆動信号を生成する。駆動信号生成部１０２は、生成した駆動信号をＬＤ１０３に出力する。

ＬＤ１０３は、波長「λ１〜λｎ」に対応してそれぞれ並べられる光源である。ＬＤ１０３は、駆動信号を駆動信号生成部１０２から受け取る。ＬＤ１０３は、駆動信号を用いて、互いに異なる波長の信号光を前方に発する。例えば、ＬＤ１０３ａは、波長「λ１」の信号光を前方に発し、ＬＤ１０３ｂは、波長「λ２」の信号光を前方に発し、ＬＤ１０３ｎは、波長「λｎ」の信号光を前方に発する。ＬＤ１０３の前方に発せられた信号光は、ＭＵＸ部１０４に入力される。また、ＬＤ１０３は、信号光の発生時に、バック光を後方に発する。ＬＤ１０３の後方に発せられたバック光は、ＰＤ１０５に入力される。

ＭＵＸ部１０４は、ＬＤ１０３ａ〜１０３ｎから発せられた信号光を受け取る。ＭＵＸ部１０４は、ＬＤ１０３ａ〜１０３ｎから発せられた信号光を多重化して一つの信号光である波長多重信号光を生成し、生成した波長多重信号光を外部に転送する。ＭＵＸ部１０４は、転送部の一例である。

ＰＤ１０５は、ＬＤ１０３の後方にＬＤ１０３と対向した状態で配置される。ＰＤ１０５は、各ＬＤ１０３から後方に発せられるバック光を受光する。ＰＤ１０５は、バック光の受光により得られた電気信号（以下「受光信号」という）をプリアンプ１０６に出力する。ＰＤ１０５は、受光部の一例である。

プリアンプ１０６は、ＰＤ１０５から入力される受光信号を増幅し、増幅した受光信号をコンデンサ１０７に出力する。コンデンサ１０７は、プリアンプ１０６から入力される受光信号からノイズ成分を除去し、ノイズ成分を除去した受光信号を乗算器１１１に出力する。

同期信号生成部１０８は、各ＬＤ１０３によって用いられる駆動信号と位相が同期した電気信号である同期信号を生成し、生成した同期信号をプリアンプ１０９に出力する。具体的には、同期信号生成部１０８は、源信号生成部１０１から駆動信号生成部１０２に出力される源信号と同一の源信号を源信号生成部１０１から受け取る。同期信号生成部１０８は、源信号の位相に一致する位相を有するとともに、平均値が０となる振幅を有する電気信号を同期信号として生成し、生成した同期信号をプリアンプ１０９に出力する。

プリアンプ１０９は、同期信号生成部１０８から入力される同期信号を増幅し、増幅した同期信号をコンデンサ１１０に出力する。コンデンサ１１０は、プリアンプ１０９から入力される同期信号からノイズ成分を除去し、ノイズ成分を除去した同期信号を乗算器１１１に出力する。

乗算器１１１は、同期信号をコンデンサ１１０から受け取り、受光信号をコンデンサ１０７から受け取る。乗算器１１１は、同期信号と受光信号とを乗算し、乗算により得られた電気信号（以下「乗算信号」という）を積分器１１２に出力する。乗算器１１１は、乗算部の一例である。

積分器１１２は、乗算信号を乗算器１１１から受け取る。積分器１１２は、乗算信号を時間積分し、時間積分により得られた積分値を光パワー検出部１１４に出力する。同期信号と受光信号との乗算により得られた乗算信号は、受光信号に含まれる、所望のＬＤ１０３に隣接するＬＤから発せられたバック光の電気信号成分（以下「隣接光成分」という）を含んでいる。そこで、積分器１１２は、乗算信号を時間積分することによって、乗算信号の積分項のうち隣接光成分に相当する項をゼロに収束させる。換言すれば、積分器１１２は、乗算信号を時間積分することによって、乗算信号から隣接光成分を除去する。つまり、この時間積分により得られた乗算信号の積分値は、所望のＬＤ１０３から発せられたバック光のパワーのみを表している。

記憶部１１３は、バック光に対する信号光のパワー比Ｒｐを記憶するメモリである。例えば、記憶部１１３は、バック光に対する信号光のパワー比ＲｐをＬＤ１０３ごとに記憶する。なお、記憶部１１３に記憶されたパワー比Ｒｐは、光送信装置１００の製造時等に予め測定されたものである。

光パワー検出部１１４は、乗算信号の積分値を積分器１１２から受け取る。光パワー検出部１１４は、バック光に対する信号光のパワー比Ｒｐを記憶部１１３から読み出す。光パワー検出部１１４は、乗算信号の積分値と、バック光に対する信号光のパワー比Ｒｐとを乗算することによって、信号光のパワーを検出する。なお、光パワー検出部１１４は、検出した信号光のパワーを所定の表示部に表示することも可能である。光パワー検出部１１４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及び該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムを用いて実現される。或いは、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）を用いて実現しても良い。

次に、図２を用いて、本実施例に係る光送信装置１００が信号光のパワーを検出する一連の処理の一例について説明する。図２は、実施例１に係る光送信装置が信号光のパワーを検出する一連の処理を説明するための図である。図２は、波形図５１、波形図５２、波形図５３、波形図５４および波形図５５を含む。

波形図５１は、時間軸上に表された源信号の波形を示す。波形図５２は、時間軸上に表された同期信号の波形を表す。波形図５３は、時間軸上に表された受光信号の波形を表す。波形図５４は、時間軸上に表された乗算信号の波形を表す。波形図５５は、時間軸上に表された時間積分後の乗算信号の波形を表す。

波形図５１に示すように、光送信装置１００の源信号生成部１０１は、ＡＳＫ方式を用いてベースバンド信号を変調することによって、例えば０と１が繰り返される源信号を生成する。駆動信号生成部１０２は、源信号を基にしてＬＤ１０３の駆動信号を生成する。ＬＤ１０３は、駆動信号を用いて、信号光およびバック光を発する。

そして、波形図５２に示すように、同期信号生成部１０８は、各ＬＤ１０３によって用いられる駆動信号と位相が同期した同期信号を生成する。同期信号生成部１０８によって生成された同期信号は、波形図５１に示した源信号の位相に一致する位相を有するとともに、平均値が０となる振幅を有する。

一方で、波形図５３に示すように、ＰＤ１０５は、各ＬＤ１０３から発せられるバック光を受光し、バック光の受光により得られた受光信号を出力する。波形図５３に示す例では、受光信号の最大値は「＋Ｘ／ｎ」であり、受信信号の最小値は「−Ｘ／ｎ」であるものとする。

そして、波形図５４に示すように、乗算器１１１は、波形図５２に示した同期信号と、波形図５３に示した受信信号とを乗算し、乗算により得られた乗算信号を積分器１１２に出力する。

そして、波形図５５に示すように、積分器１１２は、波形図５４に示した乗算信号を時間積分し、時間積分により得られた乗算信号の積分値「＋Ｘ／ｎ」を光パワー検出部１１４に出力する。

その後、光パワー検出部１１４は、乗算信号の積分値「＋Ｘ／ｎ」と、記憶部１１３にパワー比Ｒｐとして記憶された値「ｎ」とを乗算することによって、信号光のパワーを示す値として「Ｘ」を検出する。

次に、図３を用いて、本実施例に係る光送信装置１００による光検出処理の処理手順について説明する。図３は、実施例１に係る光送信装置による処理手順を示すフローチャートである。

図３に示すように、ＰＤ１０５は、各ＬＤ１０３から発せられるバック光を受光し、バック光の受光により得られた受光信号を出力する（ステップＳ１１）。同期信号生成部１０８は、各ＬＤ１０３によって用いられる駆動信号と位相が同期した同期信号を生成する（ステップＳ１２）。

乗算器１１１は、同期信号と受光信号とを乗算し、乗算により得られた乗算信号を積分器１１２に出力する（ステップＳ１３）。積分器１１２は、乗算信号を時間積分し、時間積分により得られた乗算信号の積分値を光パワー検出部１１４に出力する。光パワー検出部１１４は、乗算信号の積分値と、記憶部１１３に記憶された、バック光に対する信号光のパワー比Ｒｐとを乗算することによって、信号光のパワーを検出する（ステップＳ１４）。

上述したように、光送信装置１００は、信号光を発する各ＬＤの駆動信号と位相が同期した同期信号と、各ＬＤの後方のＰＤによってバック光が受光されて得られた受光信号とを乗算し、乗算信号の積分値とパワー比Ｒｐとを乗算して信号光のパワーを検出する。このため、光送信装置１００は、所望のＬＤに隣接するＬＤから発せられたバック光の成分を乗算信号から除去しつつ、所望のＬＤから発せられたバック光のパワーのみを乗算信号の積分値として取得することができ、信号光の検出精度を向上することができる。また、光送信装置１００は、バンドパスフィルタを不要化することができ、バンドパスフィルタを各ＰＤの前面に設置する従来技術と比して部品点数を削減することができることから、装置の小型化を図ることができる。つまり、光送信装置１００は、装置の小型化を実現し、かつ、信号光のパワーを精度良く検出することができる。

上記実施例１では、各ＬＤ１０３から発せられるバック光を各ＰＤ１０５によって受光する例について説明した。しかしながら、複数のＬＤ１０３のうち少なくともいずれか二つ以上のＬＤ１０３をグループ化した光源群から発せられるバック光を一つのＰＤによって受光するようにしても良い。そこで、実施例２では、複数のＬＤのうち少なくともいずれか二つ以上のＬＤ１０３をグループ化した光源群から発せられるバック光を一つのＰＤによって受光する例について説明する。

図４を用いて、実施例２に係る光送信装置の構成を説明する。図４は、実施例２に係る光送信装置の構成を示すブロック図である。なお、図４では、図１と同様の機能を有するブロックに同一の符号を付し、同様の処理についてはその説明を省略する。

図２に示すように、光送信装置２００は、駆動信号生成部１０２ａ〜１０２ｎと、ＬＤ１０３ａ〜１０３ｎと、ＭＵＸ部１０４と、ＰＤ２０５、１０５ｎとを有する。また、光送信装置２００は、プリアンプ２０６、１０６ｎと、コンデンサ２０７、１０７ｎと、同期信号生成部１０８ａ〜１０８ｎと、プリアンプ２０９、１０９ｎと、コンデンサ２１０、１１０ｎとを有する。また、光送信装置２００は、乗算器２１１、１１１ｎと、積分器２１２、１１２ｎと、記憶部２１３、１１３ｎと、光パワー検出部２１４、１１４ｎとを有する。また、光送信装置２００は、セレクタ（ＳＥＬ：Selector）２１５と、切替制御部２１６とを有する。

以下では、源信号生成部１０１ａ〜１０１ｎを特に区別しない場合には、これらをまとめて源信号生成部１０１と表記する。同様に、駆動信号生成部１０２ａ〜１０２ｎを特に区別しない場合には、これらをまとめて駆動信号生成部１０２と表記する。ＬＤ１０３ａ〜１０３ｎを特に区別しない場合には、これらをまとめてＬＤ１０３と表記する。同期信号生成部１０８ａ〜１０８ｎを特に区別しない場合には、これらをまとめて同期信号生成部１０８と表記する。

ＰＤ２０５は、複数のＬＤ１０３のうち少なくともいずれか二つ以上のＬＤをグループ化した光源群の後方に配置される。本実施例では、ＰＤ２０５は、三つのＬＤ１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃをグループ化した光源群（以下、単に「光源群」と表記する）の後方に配置される。ＰＤ２０５は、光源群から後方に発せられるバック光を受光する。ＰＤ２０５は、バック光の受光により得られた電気信号（以下「受光信号」という）をプリアンプ２０６に出力する。ＰＤ２０５は、受光部の一例である。

プリアンプ２０６は、ＰＤ２０５から入力される受光信号を増幅し、増幅した受光信号をコンデンサ２０７に出力する。コンデンサ２０７は、プリアンプ２０６から入力される受光信号からノイズ成分を除去し、ノイズ成分を除去した受光信号を乗算器２１１に出力する。

同期信号生成部１０８は、各ＬＤ１０３によって用いられる駆動信号と位相が同期した電気信号である同期信号を生成し、生成した同期信号をＳＥＬ２１５に出力する。

ＳＥＬ２１５は、切替制御部２１６からの指示に基づいて、同期信号生成部１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃによって生成された同期信号を信号光を発するＬＤ１０３ごとに順次選択する。例えば、ＳＥＬ２１５は、波長「λ１」に対応するＬＤ１０３ａから発せられる信号光のパワーを検出するための同期信号を選択する旨を切替制御部２１６から指示されると、同期信号生成部１０８ａから出力される同期信号を選択する。また、ＳＥＬ２１５は、波長「λ２」に対応するＬＤ１０３ｂから発せられる信号光のパワーを検出するための同期信号を選択する旨を切替制御部２１６から指示されると、同期信号生成部１０８ｂから出力される同期信号を選択する。また、ＳＥＬ２１５は、波長「λ３」に対応するＬＤ１０３ｃから発せられる信号光のパワーを検出するための同期信号を選択する旨を切替制御部２１６から指示されると、同期信号生成部１０８ｃから出力される同期信号を選択する。ＳＥＬ２１５は、選択した同期信号をプリアンプ２０９に出力する。

切替制御部２１６は、ＳＥＬ２１５によってＬＤ１０３ごとに選択される同期信号の切り替えを制御する。具体的には、切替制御部２１６は、所望の波長に対応するＬＤから発せられる信号光のパワーを検出するための同期信号を選択する旨をＳＥＬ２１５に指示する。また、切替制御部２１６は、ＳＥＬ２１５によって選択される同期信号に対応するＬＤ１０３の情報を光パワー検出部２１４に通知する。

プリアンプ２０９は、ＳＥＬ２１５から入力される同期信号を増幅し、増幅した同期信号をコンデンサ２１０に出力する。コンデンサ２１０は、プリアンプ２０９から入力される同期信号からノイズ成分を除去し、ノイズ成分を除去した同期信号を乗算器２１１に出力する。

乗算器２１１は、ＳＥＬ２１５によってＬＤ１０３ごとに選択された同期信号をコンデンサ２１０から受け取り、受光信号をコンデンサ２０７から受け取る。乗算器２１１は、ＳＥＬ２１５によってＬＤ１０３ごとに選択された同期信号と、受光信号とを乗算し、乗算により得られた電気信号（以下「乗算信号」という）を積分器２１２に出力する。乗算器２１１は、乗算部の一例である。

積分器２１２は、乗算信号を乗算器２１１から受け取る。積分器２１２は、乗算信号を時間積分し、時間積分により得られた積分値を光パワー検出部２１４に出力する。同期信号と受光信号との乗算により得られた乗算信号は、受光信号に含まれる、所望のＬＤ１０３に隣接するＬＤから発せられたバック光の電気信号成分（以下「隣接光成分」という）を含んでいる。そこで、積分器２１２は、乗算信号を時間積分することによって、乗算信号の積分項のうち隣接光成分に相当する項をゼロに収束させる。換言すれば、積分器２１２は、乗算信号を時間積分することによって、乗算信号から隣接光成分を除去する。つまり、この時間積分により得られた乗算信号の積分値は、所望のＬＤ１０３から発せられたバック光のパワーのみを表している。

記憶部２１３は、ＳＥＬ２１５によって選択される同期信号に対応するＬＤ１０３と、ＬＤ１０３のバック光に対する信号光のパワー比Ｒｐとを対応付けて記憶するメモリである。なお、記憶部２１３に記憶されたパワー比Ｒｐは、光送信装置２００の製造時等に予め測定されたものである。

光パワー検出部２１４は、乗算信号の積分値を積分器２１２から受け取る。光パワー検出部２１４は、ＳＥＬ２１５によって選択される同期信号に対応するＬＤ１０３の情報を切替制御部２１６から受け取る。光パワー検出部２１４は、ＳＥＬ２１５によって選択される同期信号に対応するＬＤ１０３に対応付けて記憶部２１３に記憶されたパワー比Ｒｐを記憶部２１３から読み出す。光パワー検出部２１４は、乗算信号の積分値と、パワー比Ｒｐとを乗算することによって、信号光のパワーを検出する。なお、光パワー検出部２１４は、検出した信号光のパワーを所定の表示部に表示することも可能である。光パワー検出部２１４は、ＣＰＵ及び該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムを用いて実現される。或いは、ＦＰＧＡを用いて実現しても良い。

次に、図５を用いて、本実施例に係る光送信装置２００による光検出処理の処理手順について説明する。図５は、実施例２に係る光送信装置による処理手順を示すフローチャートである。

図５に示すように、ＰＤ２０５は、三つのＬＤ１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃをグループ化した光源群から発せられるバック光を受光し、バック光の受光により得られた受光信号を出力する（ステップＳ２１）。

同期信号生成部１０８は、各ＬＤ１０３によって用いられる駆動信号と位相が同期した同期信号を生成する（ステップＳ２２）。ＳＥＬ２１５は、同期信号生成部１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃによって生成された同期信号を信号光を発するＬＤ１０３ごとに順次選択する（ステップＳ２３）。

乗算器２１１は、ＳＥＬ２１５によってＬＤ１０３ごとに選択された同期信号と受光信号とを乗算し、乗算により得られた乗算信号を積分器２１２に出力する（ステップＳ２４）。積分器２１２は、乗算信号を時間積分し、時間積分により得られた乗算信号の積分値を光パワー検出部２１４に出力する。光パワー検出部２１４は、乗算信号の積分値と、ＳＥＬ２１５によって選択される同期信号に対応するＬＤ１０３に対応付けて記憶部２１３に記憶されたパワー比Ｒｐとを乗算することによって、信号光のパワーを検出する（ステップＳ２５）。

上述したように、光送信装置２００は、三つのＬＤをグループ化した光源群から発せられるバック光が一つのＰＤ２０５により受光されて得られた受光信号と、同期信号とを乗算し、乗算信号の積分値とパワー比Ｒｐとを乗算して信号光のパワーを検出する。このため、光送信装置２００は、各ＬＤに対向した状態でＰＤを配置することを不要化することができるため、ＰＤの数を減らすことができ、装置の小型化を促進することが可能となる。

さて、これまで実施例１、２について説明したが、上述した実施例１、２以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下では、種々の異なる実施例を変形例として説明する。

例えば、上記実施例１、２では、乗算器１１１、２１１は、同期信号と受光信号とを乗算する例を説明した。しかしながら、本実施例はこれに限定されず、さらに、乗算器の前段に同期信号および受光信号の周波数帯域を制限するローパスフィルタ（ＬＰＦ：Low Pass Filter）を設けても良い。乗算器の前段に同期信号および受光信号の周波数帯域を制限するＬＰＦを設けた構成では、ＬＰＦによって高周波成分が除去された同期信号および受光信号が乗算器に入力される。このため、乗算器による演算量を削減することができる。

また、上記実施例１、２では、ＭＵＸ部１０４よりも前段に配置されるＬＤから発せられる信号光のパワーを検出する例を説明した。しかしながら、本実施例はこれに限定されず、さらに、ＭＵＸ部１０４から出力される信号光のパワーを検出し、ＬＤから発せられる信号光のパワーとＭＵＸ部１０４から出力される信号光のパワーとを比較して、ＭＵＸ部１０３の故障を診断しても良い。

また、上記文書中や図面中等で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータ等を含む情報（例えば、記憶部１１３、２１３に記憶される情報等）については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。例えば、記憶部１１３に記憶される情報として、バック光に対する信号光のパワー比の他に、受光素子となるＰＤ１０５の利得が加えられても良い。また、記憶部１１３に記憶される情報として、プリアンプ１０６、１０９の利得が加えられても良い。

１００、２００光送信装置
１０１ａ〜１０１ｎ、１０１源信号生成部
１０２ａ〜１０２ｎ、１０２駆動信号生成部
１０３ａ〜１０３ｎ、１０３ＬＤ
１０４ＭＵＸ部
１０５ａ〜１０５ｎ、１０５、２０５ＰＤ
１０６ａ〜１０６ｎ、１０６、２０６プリアンプ
１０７ａ〜１０７ｎ、１０７、２０７コンデンサ
１０８ａ〜１０８ｎ、１０８同期信号生成部
１０９ａ〜１０９ｎ、１０９、２０９プリアンプ
１１０ａ〜１１０ｎ、１１０、２１０コンデンサ
１１１ａ〜１１１ｎ、１１１、２１１乗算器
１１２ａ〜１１２ｎ、１１２、２１２積分器
１１３ａ〜１１３ｎ、１１３、２１３記憶部
１１４ａ〜１１４ｎ、１１４、２１４光パワー検出部
２１５ＳＥＬ
２１６切替制御部

Claims

互いに異なる波長の信号光を前方に発する複数の光源の後方に配置され、各前記光源から後方に発せられるバック光を受光する受光部と、
各前記光源を駆動するための駆動信号と位相が同期した電気信号であって、平均値が０となる振幅を有する電気信号である同期信号を生成する同期信号生成部と、
前記同期信号生成部によって生成された同期信号と、前記受光部によって前記バック光が受光されて得られた電気信号である受光信号とを乗算する乗算部と、
前記乗算部によって前記同期信号と前記受光信号とが乗算されて得られた乗算信号の積分値と、所定の記憶部に記憶された前記バック光に対する前記信号光のパワー比とを乗算することによって、前記信号光のパワーを検出する光パワー検出部と
を備えたことを特徴とする光検出装置。
前記同期信号生成部によって生成された同期信号を、前記信号光を発する前記光源ごとに順次選択する選択部と、
前記選択部によって前記光源ごとに選択される同期信号の切り替えを制御する切替制御部とをさらに備え、
前記受光部は、複数の前記光源のうち少なくともいずれか二つ以上の前記光源をグループ化した光源群の後方に配置され、前記光源群から後方に発せられるバック光を受光し、
前記乗算部は、前記選択部によって前記光源ごとに選択される前記同期信号と、前記受光部によって前記バック光が受光されて得られた前記受光信号とを乗算し、
前記光パワー検出部は、前記乗算部によって前記同期信号と前記受光信号とが乗算されて得られた前記乗算信号の積分値と、前記選択部によって選択される前記同期信号に対応する前記光源に対応付けて前記記憶部に記憶された前記バック光に対する前記信号光のパワー比とを乗算することによって、前記信号光のパワーを前記光源ごとに検出することを特徴とする請求項１に記載の光検出装置。
光検出装置により実行される光検出方法であって、
互いに異なる波長の信号光を前方に発する複数の光源の各前記光源を駆動するための駆動信号と位相が同期した電気信号であって、平均値が０となる振幅を有する電気信号である同期信号を生成し、
生成された同期信号と、複数の前記光源の後方に配置されて各前記光源から後方に発せられるバック光を受光する受光部によって前記バック光が受光されて得られた電気信号である受光信号とを乗算し、
前記同期信号と前記受光信号とが乗算されて得られた乗算信号の積分値と、所定の記憶部に記憶された前記バック光に対する前記信号光のパワー比とを乗算することによって、前記信号光のパワーを検出する
ことを含んだことを特徴とする光検出方法。
互いに異なる波長の信号光を前方に発する複数の光源と、
各前記光源から前方に発せられる信号光を多重化して外部に転送する転送部と、
複数の前記光源の後方に配置され、各前記光源から後方に発せられるバック光を受光する受光部と、
各前記光源を駆動するための駆動信号と位相が同期した電気信号であって、平均値が０となる振幅を有する電気信号である同期信号を生成する同期信号生成部と、
前記同期信号生成部によって生成された同期信号と、前記受光部によって前記バック光が受光されて得られた電気信号である受光信号とを乗算する乗算部と、
前記乗算部によって前記同期信号と前記受光信号とが乗算されて得られた乗算信号の積分値と、所定の記憶部に記憶された前記バック光に対する前記信号光のパワー比とを乗算することによって、前記信号光のパワーを検出する光パワー検出部と
を備えたことを特徴とする光送信装置。