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WO2018123650A1 - Method for wavelength adjustment of wavelength multiplexed signal, and optical transmission system - Google Patents

Method for wavelength adjustment of wavelength multiplexed signal, and optical transmission system Download PDF

Info

Publication number
WO2018123650A1
WO2018123650A1 PCT/JP2017/045085 JP2017045085W WO2018123650A1 WO 2018123650 A1 WO2018123650 A1 WO 2018123650A1 JP 2017045085 W JP2017045085 W JP 2017045085W WO 2018123650 A1 WO2018123650 A1 WO 2018123650A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wavelength
optical
difference
wavelengths
signal
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/045085
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
船田　知之
川瀬　大輔
Original Assignee
住友電気工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 住友電気工業株式会社 filed Critical 住友電気工業株式会社
Publication of WO2018123650A1 publication Critical patent/WO2018123650A1/en

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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/015—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on semiconductor elements having potential barriers, e.g. having a PN or PIN junction
    • G02F1/025—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on semiconductor elements having potential barriers, e.g. having a PN or PIN junction in an optical waveguide structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
    • H01S5/0687—Stabilising the frequency of the laser
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
    • H04B10/2507—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
    • H04B10/2543—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to fibre non-linearities, e.g. Kerr effect
    • H04B10/2563—Four-wave mixing [FWM]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/572—Wavelength control

Definitions

  • a control unit acquires information on a plurality of wavelengths from an optical transmitter for transmitting a wavelength multiplexed signal in which a plurality of wavelengths are multiplexed.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an optical communication system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an outline of a configuration related to optical wavelength division multiplexing communication in an embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of an optical transceiver applicable to this embodiment.
  • FIG. 4 is a block diagram schematically showing the configuration of the optical transmission module 50 shown in FIG.
  • FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a thermal connection between the laser diode, the submount, and the thermoelectric cooler shown in FIG.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the relationship between the drive current and the center wavelength of the laser beam for the laser diode (DFB-LD) applicable to this embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an optical communication system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an outline of a configuration related to optical wavelength division multiplexing communication in an embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of
  • the wavelengths of the optical signals emitted from the three light emitting units are the shortest first wavelength, the second wavelength longer than the first wavelength, and the third wavelength longer than the second wavelength.
  • the control unit calculates a first difference between the third wavelength and the second wavelength, and a second difference between the second wavelength and the first wavelength, thereby calculating the first difference. The condition is satisfied when the difference between the second difference and the second difference is smaller than the reception band of the receiver that selects the one-wavelength signal from the wavelength multiplexed signal and converts the one-wavelength signal into an electric signal. Judge that.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an optical communication system according to an embodiment.
  • a PON system 300 is an optical communication system according to an embodiment.
  • the PON system 300 includes a station side device 301, a home side device 302, a PON line 303, and an optical splitter 304.
  • the “station side device” and “home side device” may be read as “OLT (Optical Line Terminal)” and “ONU (Optical Network Unit)”, respectively.
  • OLT Optical Line Terminal
  • ONU Optical Network Unit
  • the station-side device 301 is installed in a telecommunications carrier's office building.
  • the station side device 301 mounts a host substrate (not shown).
  • an optical transceiver (not shown) that converts electrical signals and optical signals into each other.
  • the electrical interface 43 inputs and outputs electrical signals.
  • the optical transmission module 50 outputs data from the clock data recovery IC 44 in the form of an optical signal.
  • the electrical interface 43 is an interface for outputting wavelength information from the inside of the optical transmitter to the outside of the optical transmitter.
  • the electrical interface 43 is also an interface for receiving a control signal from the outside of the optical transmitter.
  • the optical transmission module 50 is configured to change at least one operating point of the plurality of light emitting units (see FIG. 4) according to the control signal.
  • FIG. 4 is a block diagram schematically showing the configuration of the optical transmission module 50 shown in FIG.
  • the optical transmission module 50 includes a temperature monitor 10, laser diodes 11, 12, 13, 14, submounts 21, 22, 23, 24, a driver 30, and an optical wavelength multiplexer ( Optical MUX) 42 and a thermoelectric cooler 48.
  • the optical transmission module 50 may be a TOSA (Transmitter Optical SubAssembly) type optical transmission module.
  • the optical output power when the operating point is changed by changing the drive current, the optical output power also changes. For this reason, the optical output power may vary.
  • the optical output is obtained by changing the drive current of the DFB-LD section. Even if the power increases, the light absorption amount of the EA modulator can be increased by changing the bias level of the EA modulator. Thereby, in the EA modulator, the optical output power can be corrected in the direction of reducing the optical output power. Note that the change in the bias level of the EA modulator does not contribute to the change in wavelength, but the optical waveform can change somewhat. Therefore, it is preferable to change the duty ratio of the modulation signal output of the driver 30.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of a controller included in the optical transceiver.
  • the controller 41 can include a storage unit 65.
  • the storage unit 65 may be provided inside the optical transceiver separately from the controller 41.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of wavelength information.
  • each of the wavelength information 71 to 74 includes transmission wavelength information ( ⁇ d1, ⁇ d2, ⁇ d3, ⁇ d4) and information indicating whether the wavelength control function is valid or invalid (for example, flag ), And a wavelength adjustment register.
  • the wavelength adjustment register receives any value from + A to -A (A is a positive integer) and holds the value.
  • the adjustment range of the transmission wavelength is determined by the value written in the wavelength adjustment register. For example, the transmission wavelength changes by 0.05 nm every time the register value is changed by one step.
  • the value of the wavelength adjustment register is linked to the change in the temperature of the laser diode or the change in the drive current of the laser diode.
  • the controller 41 can adjust the transmission wavelength specified by the wavelength information.
  • the controller 41 determines the operating point of the corresponding laser diode among the laser diodes 11 to 14 based on the value written in the wavelength adjustment register.
  • the controller 41 controls the drive current of the laser diode according to the operating point.
  • the driver 30 controls the drive current of the laser diode.
  • the controller 41 may further control the temperature of the thermoelectric cooler 48.
  • the storage unit 65 only needs to store information on the wavelength to be changed among the wavelengths ⁇ d1, ⁇ d2, ⁇ d3, and ⁇ d4. Accordingly, the storage unit 65 stores at least one wavelength information.
  • the phase matching condition between the wavelengths is satisfied. It occurs strongly. It is known that when the frequency of the input light is (fi, fj, fk), the frequency of the generated light is (fi + fj ⁇ fk). It is considered that the zero dispersion wavelength of the single mode fiber is distributed around 1312 nm near the center of the standard 1300 nm to 1324 nm.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a transmission wavelength adjustment method that can be performed when the influence of four-wave mixing is not considered.
  • step S01 the value of the laser diode drive current Ild is set to the initial value, and the value of the laser diode temperature Tld is set to the initial value.
  • step S05 the center wavelength of the laser light emitted from each laser diode is measured again.
  • step S06 the drive current Ild is corrected according to the wavelength shift of each channel.
  • the optical transmitter described below transmits an optical signal having three or more wavelengths ( ⁇ 2, ⁇ 3, ⁇ 4).
  • the wavelengths ⁇ 2, ⁇ 3, and ⁇ 4 For the wavelengths ⁇ 2, ⁇ 3, and ⁇ 4, the relationship of ⁇ 2 ⁇ 3 ⁇ 4 is established, and the wavelengths ⁇ 2, ⁇ 3, and ⁇ 4 are arranged at equal intervals.
  • the zero dispersion wavelength of the optical fiber exists at a wavelength greater than ( ⁇ 2 + ⁇ 3) / 2, and one of the wavelengths ⁇ 3 and ⁇ 4 may match the zero dispersion wavelength of the optical fiber (for example, 1303 to 1322 nm).
  • the wavelengths ⁇ 2, ⁇ 3, and ⁇ 4 correspond to the “first wavelength”, the “second wavelength”, and the “third wavelength”, respectively.
  • steps S11 to S13 are executed.
  • the processes of steps S11 to S13 may be performed simultaneously or sequentially.
  • step S11 the wavelength ⁇ 4 is adjusted.
  • step S12 the wavelength ⁇ 3 is adjusted.
  • step S13 the wavelength ⁇ 2 is adjusted.
  • the adjustment results of the wavelengths ⁇ 2 to ⁇ 4 are stored in the controller 41 (storage unit 65).
  • the wavelengths ⁇ 4, ⁇ 3, and ⁇ 2 are adjusted according to the first adjustment width.
  • the first adjustment width is represented as “adjustment width 1”.
  • the wavelengths ⁇ 4, ⁇ 3, and ⁇ 2 are adjusted to the transmission wavelengths (1009.14 nm, 1304.58 nm, and 1300.05 nm, respectively) at 100 GbE.
  • step S14 the wavelength ⁇ FWM of the light generated by the four-wave mixing is calculated. Specifically, the wavelength ⁇ FWM is calculated from the wavelengths ⁇ 4, ⁇ 3, and ⁇ 2 as follows.
  • step S15 the process proceeds to step S16.
  • step S15 when the difference between ( ⁇ 4- ⁇ 3) and ( ⁇ 3- ⁇ 2) is 0.3 nm or more, it is determined that there is no influence due to the four-wave mixing. In this case (NO in step S15), the wavelength adjustment process ends.
  • the transmission wavelength is adjusted so that crosstalk noise due to four-wave mixing does not enter the reception band B. Due to the characteristics of an optical fiber that transmits a wavelength division multiplexed signal, noise due to four-wave mixing may occur, but as shown in FIG. For example, when shifted by 0.3 nm, the noise can be cut by the reception low-pass filter.
  • the wavelengths ⁇ 4, ⁇ 3, and ⁇ 2 are shifted by 0.1 nm in appropriate directions. This allows the wavelength that can be generated by four-wave mixing to be separated from the signal wavelength by 0.4 nm.
  • 0.4 nm is equivalent to 70 GHz, and thus is sufficiently larger than the NRZ signal band of 25.8 Gbps. Therefore, even if noise due to four-wave mixing occurs, the noise can be treated as power crosstalk noise that can be removed by the low-pass filter of the receiver. As a result, it is possible to greatly reduce reception characteristic deterioration on the receiver side.
  • FIG. 16 is a schematic diagram for explaining the wavelength adjustment processing shown in FIG.
  • adjustment widths d1 and d2 represent a first adjustment width and a second adjustment width, respectively.
  • at least one of the two wavelengths is adjusted so that the wavelength interval becomes narrower for two wavelengths that have a narrow wavelength interval.
  • at least one of the two wavelengths is adjusted so that the wavelength interval becomes wider for two wavelengths that have a wide wavelength interval. Since the difference between ( ⁇ 4- ⁇ 3) and ( ⁇ 3- ⁇ 2) can be increased to ⁇ 0.3 nm or more, the influence of four-wave mixing distortion can be suppressed.
  • Such adjustment is possible by adjusting only the wavelength ⁇ 3, adjusting two of the wavelengths ⁇ 2, ⁇ 3, and ⁇ 4, or adjusting all of the wavelengths ⁇ 2, ⁇ 3, and ⁇ 4.
  • the embodiment of the present invention it is possible to realize an optical transmitter configured so as not to cause four-wave mixing distortion. Furthermore, in the embodiment of the present invention, it is possible to realize an optical transceiver including an optical transmitter and an optical transmission system that can reduce the possibility of four-wave mixing distortion. Furthermore, in the embodiment of the present invention, the wavelength of the wavelength multiplexed signal can be adjusted by controlling the optical transmitter so that the optical wave mixing distortion does not occur.
  • a laser diode chip is designed and manufactured to emit light of a desired wavelength.
  • the emission wavelength of the completed laser diode chip is not always as designed, and the emission wavelength may vary within a relatively wide range of specifications.
  • the temperature from each laser diode can be controlled by the thermoelectric cooler 48 and the thermal resistance (corresponding submount of the submounts 21 to 24).
  • the wavelength can be adjusted after the assembly of the optical transmitter so that the influence of the four-wave mixing distortion does not occur.
  • the optical transmitter can store the adjusted wavelength information.
  • information on the wavelength of the optical signal can be acquired from the optical transmitter through the interface. If the optical transmitter does not have wavelength information, it is necessary to actually output light from the optical transmitter and measure the wavelength in order to obtain wavelength information. According to the embodiment of the present invention, it is possible to acquire information about the wavelength of an optical signal while making it unnecessary to actually output light from an optical transmitter.
  • FIG. 17 is a schematic view showing one configuration example of the host substrate according to this embodiment.
  • the optical transceivers 112 and 111 a are mounted on the host substrate 1.
  • the optical transceiver 111a is a three-wavelength optical transceiver, and outputs optical signals having wavelengths ⁇ 2, ⁇ 3, and ⁇ 4.
  • the optical transceiver 112 outputs an optical signal having a wavelength ⁇ 1.
  • the optical wavelength multiplexer receives an optical signal from each of the optical transceivers 112 and 111a and generates a wavelength multiplexed optical signal.
  • the three wavelengths of the optical transceiver 111a may be any three of the wavelengths ⁇ 1, ⁇ 2, ⁇ 3, and ⁇ 4.
  • the optical transceiver monitoring control block 20 reads information indicating the wavelengths ⁇ 2, ⁇ 3, and ⁇ 4 from the controller 41 of the optical transceiver 111a through the management interface.
  • the optical transceiver monitoring control block 20 may read information indicating the wavelength ⁇ 1 from the controller 51 of the optical transceiver 112 through the management interface.
  • wavelength information is sent from the optical transceiver to the optical transceiver monitoring control block 20. Since the configuration of controllers 41 and 51 is the same as the configuration shown in FIG. 9, the following description will not be repeated.
  • the optical transceiver monitoring control block 20 calculates ( ⁇ 4- ⁇ 3) and ( ⁇ 3- ⁇ 2) according to the flowchart shown in FIG.
  • the optical transceiver monitoring control block 20 determines the presence or absence of the influence of the four-wave mixing distortion based on the difference between ( ⁇ 4- ⁇ 3) and ( ⁇ 3- ⁇ 2).
  • the optical transceiver monitoring control block 20 sends a control signal to the controller 51 of the optical transceiver 112 to adjust the wavelengths ⁇ 2, ⁇ 3, and ⁇ 4.
  • FIG. 18 is a schematic view showing another configuration example of the host substrate according to this embodiment.
  • the optical transceivers 113 a and 113 b are mounted on the host substrate 1.
  • Each of the optical transceivers 113a and 113b is a two-wavelength optical transceiver.
  • the optical transceiver 113a outputs optical signals having wavelengths ⁇ 1 and ⁇ 2.
  • the optical transceiver 113b outputs an optical signal having wavelengths ⁇ 3 and ⁇ 4.
  • the combination of the two wavelengths of the optical transceivers 113a and 113b is not limited.
  • the optical transceiver monitoring control block 20 reads information indicating the wavelengths ⁇ 1 and ⁇ 2 from the controller 41a of the optical transceiver 113a through the management interface. Similarly, the optical transceiver monitoring control block 20 reads information indicating the wavelengths ⁇ 3 and ⁇ 4 from the controller 41b of the optical transceiver 113b through the management interface. The optical transceiver supervisory control block 20 calculates ( ⁇ 4- ⁇ 3) and ( ⁇ 3- ⁇ 2) according to the flowchart shown in FIG. The optical transceiver monitoring control block 20 determines the presence or absence of the influence of the four-wave mixing distortion based on the difference between ( ⁇ 4- ⁇ 3) and ( ⁇ 3- ⁇ 2).
  • the optical transceiver monitoring control block 20 sends a control signal to the controllers 41a and 41b to adjust the wavelengths ⁇ 2, ⁇ 3, and ⁇ 4. Since the configuration of controllers 41a and 41b is the same as the configuration shown in FIG. 9, the following description will not be repeated.
  • the optical transceiver monitoring control block 20 reads information indicating the wavelength ⁇ 1 from the controller 51a of the optical transceiver 114a through the management interface. Similarly, the optical transceiver monitoring control block 20 transmits information indicating the wavelength ⁇ 2 and information indicating the wavelength ⁇ 3 from the controller 51b of the optical transceiver 111b, the controller 51c of the optical transceiver 111c, and the controller 51d of the optical transceiver 111d, respectively, through the management interface. Information indicating the wavelength ⁇ 4 is read. The optical transceiver supervisory control block 20 calculates ( ⁇ 4- ⁇ 3) and ( ⁇ 3- ⁇ 2) according to the flowchart shown in FIG.
  • the optical transceiver monitoring control block 20 determines whether or not there is an influence of four-wave mixing based on the difference between ( ⁇ 4- ⁇ 3) and ( ⁇ 3- ⁇ 2). When there is an influence of four-wave mixing, the optical transceiver monitoring control block 20 sends a control signal to the controllers 51b, 51c, 51d to adjust the wavelengths ⁇ 2, ⁇ 3, ⁇ 4. Since the configurations of controllers 51a, 51b, 51c, and 51d are the same as those shown in FIG. 9, the following description will not be repeated.
  • 1 host board 10 temperature monitor, 11, 12, 13, 14 laser diode, 20 optical transceiver monitoring control block, 21, 22, 23, 24 submount, 30 drivers, 41, 41a, 41b, 51, 51a, 51b, 51c, 51d controller, 42 optical wavelength multiplexer, 43 electrical interface, 44 clock data recovery IC, 45 power supply IC, 46 temperature control IC, 48 thermoelectric cooler, 50 optical transmission module, 60 optical reception module, 61, 65 storage unit, 70 lane information, 71-74 wavelength information, 111, 111a, 111b, 111c, 111d, 112, 113a, 113b, 114a, 114b, 114c, 114d optical transceiver, 200 management device, 300 PON system, 301 station side Location, 302 optical network unit, 303 PON line, 304 an optical splitter, 305 trunk optical fiber, 306 branch optical fibers, S01 ⁇ S08, S1 ⁇ S16 step.

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Abstract

This method for wavelength adjustment of a wavelength multiplexed signal involves: a step in which a control unit acquires information relating to multiple wavelengths from an optical transmitter that transmits a wavelength multiplexed signal obtained by multiplexing multiple wavelengths, and determines whether or not the multiple wavelengths satisfy a condition for producing four-wave mixing; and a step in which, if the multiple wavelengths are determined to satisfy the condition, the control unit adjusts at least one of the multiple wavelengths by controlling the optical transmitter.

Description

波長多重信号の波長の調整方法および光伝送システムMethod for adjusting wavelength of wavelength multiplexed signal and optical transmission system
　本発明は、波長多重信号の波長の調整方法および光伝送システムに関する。本出願は、２０１６年１２月２８日に出願した日本特許出願である特願２０１６－２５６４７８号に基づく優先権を主張する。当該日本特許出願に記載された全ての記載内容は、参照によって本明細書に援用される。 The present invention relates to a wavelength adjustment method and an optical transmission system of a wavelength division multiplexed signal. This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2016-256478, which is a Japanese patent application filed on December 28, 2016. All the descriptions described in the Japanese patent application are incorporated herein by reference.
　光通信における伝送容量は飛躍的に高められている。近年では、１００Ｇｂｐｓの伝送容量を有する光通信が提案されている。 The transmission capacity in optical communication has been dramatically increased. In recent years, optical communication having a transmission capacity of 100 Gbps has been proposed.
　たとえば、１００ギガビットイーサネット（注：イーサネットは登録商標）あるいは１００Ｇ－ＥＰＯＮ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）　Ｐａｓｓｉｖｅ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）では、速度２５．８Ｇｂｐｓの互いに波長が異なる４本の光信号が送信される。具体的には、これら４本の光信号は波長分割多重（ＷＤＭ）方式に従って多重化される。波長多重光は、光ファイバを通して伝送される。 For example, in 100 Gigabit Ethernet (Note: Ethernet is a registered trademark) or 100G-EPON (Ethernet (registered trademark) Passive Optical Network), four optical signals having different wavelengths and having a speed of 25.8 Gbps are transmitted. Specifically, these four optical signals are multiplexed according to a wavelength division multiplexing (WDM) system. Wavelength multiplexed light is transmitted through an optical fiber.
　光ファイバのゼロ分散波長と波長多重信号の複数の波長とが、所定の条件を満たす場合に、その光ファイバの内部において４光波混合が生じる。４光波混合によって発生した光は、複数のチャネルのうちのあるチャネルの光信号に重畳することによって、クロストークノイズを誘発する。このために通信品質の劣化という問題が起こり得る。光信号の長距離の伝送のために光信号（波長多重光）のパワーを大きくするほど、４光波混合による信号の歪が大きくなる。 When the zero dispersion wavelength of the optical fiber and the plurality of wavelengths of the wavelength multiplexed signal satisfy a predetermined condition, four-wave mixing occurs inside the optical fiber. Light generated by the four-wave mixing induces crosstalk noise by being superimposed on an optical signal of a certain channel among a plurality of channels. For this reason, the problem of deterioration of communication quality may occur. As the power of the optical signal (wavelength multiplexed light) is increased for long-distance transmission of the optical signal, the distortion of the signal due to four-wave mixing increases.
　特開２００７－５４８４号公報（特許文献１）は、４光波混合の低減に向けられた光増幅装置を開示する。この光増幅装置は、信号帯域で正の波長分散を持ち、かつ波長多重化信号を増幅する光ファイバと、その光ファイバに励起光を入射する励起部とを有する。 Japanese Patent Laid-Open No. 2007-5484 (Patent Document 1) discloses an optical amplifying device directed to reducing four-wave mixing. This optical amplifying device has an optical fiber that has positive chromatic dispersion in a signal band and amplifies a wavelength multiplexed signal, and a pumping unit that makes pumping light incident on the optical fiber.
　小林　亘、外５名、「ＳＯＡ集積ＥＡＤＦＢレーザによる消費電力削減と伝送距離延伸」、信学技報、電気情報通信学会、２０１５年１０月、ＯＳＣ２０１５－７８（非特許文献１）は、ＳＯＡ（半導体光増幅器）が集積されたＥＡＤＦＢレーザ（電界吸収型変調器集積分布帰還型レーザ）によって、従来のＥＡＤＦＢレーザに比べて消費電力の低減および光出力の増加が可能であることを報告する。 Wataru Kobayashi, 5 others, “Power consumption reduction and transmission distance extension by SOA integrated EADFB laser”, IEICE Technical Report, IEICE, October 2015, OSC2015-78 (Non-patent Document 1) We report that EADFB laser (electroabsorption modulator integrated distributed feedback laser) integrated with a semiconductor optical amplifier can reduce power consumption and increase optical output as compared with a conventional EADFB laser.
特開２００７－５４８４号公報JP 2007-5484 A
　本発明の一態様に係る波長多重信号の波長の調整方法は、複数の波長が多重化された波長多重信号を送信するための光送信器から、制御部が複数の波長に関する情報を取得して、複数の波長が４光波混合を発生させるための条件を満たすかどうかを判定するステップと、複数の波長が条件を満たすと判定される場合に、制御部が光送信器を制御することにより、複数の波長のうちの少なくとも１つを調整するステップとを備える。 According to an aspect of the present invention, there is provided a method for adjusting a wavelength of a wavelength multiplexed signal, wherein a control unit acquires information on a plurality of wavelengths from an optical transmitter for transmitting a wavelength multiplexed signal in which a plurality of wavelengths are multiplexed. A step of determining whether or not a plurality of wavelengths satisfy a condition for generating four-wave mixing, and when a plurality of wavelengths are determined to satisfy a condition, the control unit controls the optical transmitter, Adjusting at least one of the plurality of wavelengths.
　本発明の一態様に係る光伝送システムは、波長多重信号を光ファイバに送信する光伝送システムであって、波長の異なる光信号をそれぞれ発する少なくとも３つの発光部と、少なくとも３つの発光部の動作点に関する情報を記憶する記憶部と、記憶部から動作点に関する情報を読み出して、少なくとも３つの発光部から発せられる光信号の波長の間で４光波混合が発生する条件が成立しないように、少なくとも３つの発光部のうちの少なくとも１つの動作点を調整する制御部とを備える。 An optical transmission system according to an aspect of the present invention is an optical transmission system that transmits a wavelength-multiplexed signal to an optical fiber, and the operation of at least three light emitting units that emit optical signals having different wavelengths, and the operation of at least three light emitting units. A storage unit for storing information about the points, and reading out the information about the operating points from the storage unit, so that at least a condition for the four-wave mixing to occur between the wavelengths of the optical signals emitted from the at least three light emitting units is not satisfied. A control unit that adjusts at least one operating point of the three light emitting units.
図１は、一実施形態に係る光通信システムの構成例を示した図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an optical communication system according to an embodiment. 図２は、一実施形態における、光波長多重通信に関する構成の概略を示したブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an outline of a configuration related to optical wavelength division multiplexing communication in an embodiment. 図３は、この実施の形態に適用可能な光トランシーバの概略的な構成を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of an optical transceiver applicable to this embodiment. 図４は、図３に示された光送信モジュール５０の構成を概略的に示したブロック図である。FIG. 4 is a block diagram schematically showing the configuration of the optical transmission module 50 shown in FIG. 図５は、図４に示されたレーザダイオード、サブマウントおよび熱電クーラの間の熱的な接続を説明するための模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a thermal connection between the laser diode, the submount, and the thermoelectric cooler shown in FIG. 図６は、この実施の形態に適用可能なレーザダイオード（ＤＦＢ－ＬＤ）について、駆動電流とレーザ光の中心波長との間の関係の例を示した図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of the relationship between the drive current and the center wavelength of the laser beam for the laser diode (DFB-LD) applicable to this embodiment. 図７は、この実施の形態に適用可能なレーザダイオード（ＥＡ－ＤＦＢ－ＬＤ）について、駆動電流と光出力との間の関係の例を示した図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of the relationship between drive current and optical output for a laser diode (EA-DFB-LD) applicable to this embodiment. 図８は、この実施の形態に適用可能なレーザダイオード（ＥＡ－ＤＦＢ－ＬＤ）について、ＥＡ変調器への逆バイアス電圧とＤＣ消光比との間の関係の例を示した図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of the relationship between the reverse bias voltage to the EA modulator and the DC extinction ratio for the laser diode (EA-DFB-LD) applicable to this embodiment. 図９は、光トランシーバに含まれるコントローラの構成例を示したブロック図である。FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of a controller included in the optical transceiver. 図１０は、波長情報の一例を示した図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of wavelength information. 図１１は、４光波混合の影響を考慮しない場合に実施可能な、送信波長の調整方法を示したフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart showing a transmission wavelength adjustment method that can be implemented when the influence of four-wave mixing is not considered. 図１２は、この実施の形態に係る光送信器の波長調整方法を説明するフローチャートである。FIG. 12 is a flowchart for explaining the wavelength adjusting method of the optical transmitter according to this embodiment. 図１３は、この実施の形態に係る光送信器の波長調整方法を詳細に説明するフローチャートである。FIG. 13 is a flowchart for explaining in detail the wavelength adjusting method of the optical transmitter according to this embodiment. 図１４は、２５．８Ｇｂｐｓ　ＮＲＺ信号の信号光と４光波混合ノイズの波長が同じ場合における、信号光の波長分布と４光波混合歪のクロストークノイズ（コヒーレントクロストークノイズ）の波長分布の例を示したグラフである。FIG. 14 shows an example of the wavelength distribution of the signal light and the crosstalk noise (coherent crosstalk noise) of the four-wave mixing distortion when the signal light of the 25.8 Gbps NRZ signal and the wavelength of the four-wave mixing noise are the same. It is the shown graph. 図１５は、２５．８Ｇｂｐｓ　ＮＲＺ信号の信号光の波長に対して４光波混合ノイズの波長を０．３ｎｍずらした場合における、信号光の波長分布と４光波混合歪のクロストークノイズ（パワークロストークノイズ）の波長分布の例を示したグラフである。FIG. 15 shows the distribution of signal light and crosstalk noise (power crosstalk) of the four-wave mixing distortion when the wavelength of the four-wave mixing noise is shifted by 0.3 nm with respect to the wavelength of the signal light of the 25.8 Gbps NRZ signal. It is the graph which showed the example of wavelength distribution of (noise). 図１６は、図１３に示された波長調整処理を説明するための模式図である。FIG. 16 is a schematic diagram for explaining the wavelength adjustment processing shown in FIG. 図１７は、この実施の形態に係るホスト基板の１つの構成例を示した概略図である。FIG. 17 is a schematic diagram showing one configuration example of the host substrate according to this embodiment. 図１８は、この実施の形態に係るホスト基板の別の構成例を示した概略図である。FIG. 18 is a schematic view showing another configuration example of the host substrate according to this embodiment. 図１９は、この実施の形態に係るホスト基板のさらに別の構成例を示した概略図である。FIG. 19 is a schematic view showing still another configuration example of the host substrate according to this embodiment.
[本開示が解決しようとする課題]
　本開示の目的は、４光波混合によるクロストークノイズ（４光波混合歪み）の影響が抑制されるように、光送信器から発せられる光信号の波長を調整することである。
[本開示の効果]
　本開示によれば、４光波混合によるクロストークノイズ（４光波混合歪み）の影響が抑制されるように、光送信器から発せられる光信号の波長を調整することができる。 [Problems to be solved by this disclosure]
The objective of this indication is adjusting the wavelength of the optical signal emitted from an optical transmitter so that the influence of the crosstalk noise (four-wave mixing distortion) by four-wave mixing may be suppressed.
[Effects of the present disclosure]
According to the present disclosure, the wavelength of the optical signal emitted from the optical transmitter can be adjusted so that the influence of crosstalk noise (four-wave mixing distortion) due to four-wave mixing is suppressed.
　[本発明の実施形態の説明]
　最初に本発明の実施態様を列記して説明する。 [Description of Embodiment of the Present Invention]
First, embodiments of the present invention will be listed and described.
　（１）本発明の一態様に係る波長多重信号の波長の調整方法は、複数の波長が多重化された波長多重信号を送信するための光送信器から、制御部が複数の波長に関する情報を取得して、複数の波長が４光波混合歪みを発生させるための条件を満たすかどうかを判定するステップと、複数の波長が条件を満たすと判定される場合に、制御部が光送信器を制御することにより、複数の波長のうちの少なくとも１つを調整するステップとを備える。 (1) In the wavelength adjustment method for a wavelength multiplexed signal according to one aspect of the present invention, the control unit receives information on the plurality of wavelengths from the optical transmitter for transmitting the wavelength multiplexed signal in which the plurality of wavelengths are multiplexed. Acquiring and determining whether or not a plurality of wavelengths satisfy a condition for generating four-wave mixing distortion, and a controller controls the optical transmitter when it is determined that the plurality of wavelengths satisfy a condition Thereby adjusting at least one of the plurality of wavelengths.
　上記によれば、４光波混合によるクロストークノイズ（４光波混合歪み）の影響が抑制されるように光送信器から発せられる光信号の波長を調整することができる。 According to the above, the wavelength of the optical signal emitted from the optical transmitter can be adjusted so that the influence of crosstalk noise (four-wave mixing distortion) due to four-wave mixing is suppressed.
　（２）好ましくは、複数の波長は、複数の波長は、最も短い第１の波長と、第１の波長よりも長い第２の波長と、第２の波長よりも長い第３の波長とを含む。判定するステップにおいて、制御部は、第３の波長と第２の波長との間の第１の差分と、第２の波長と第１の波長との間の第２の差分とを算出して、第１の差分と第２の差分との間の差が、波長多重信号から１波長の信号を選択して前記１波長の信号を電気信号に変換する受信機の受信帯域に比べて小さい場合に、条件が成立すると判定する。 (2) Preferably, the plurality of wavelengths includes a shortest first wavelength, a second wavelength longer than the first wavelength, and a third wavelength longer than the second wavelength. Including. In the determining step, the control unit calculates a first difference between the third wavelength and the second wavelength, and a second difference between the second wavelength and the first wavelength. When the difference between the first difference and the second difference is smaller than the reception band of the receiver that selects the one-wavelength signal from the wavelength multiplexed signal and converts the one-wavelength signal into an electric signal. It is determined that the condition is satisfied.
　上記によれば、受信側における受信特性の劣化を抑制することが可能になる。「受信機の受信帯域」について、受信機が実際に使用されているように限定されない。たとえば、受信機は使用されていないが、仕様あるいは規格等に従って受信帯域が予め定められていてもよい。 According to the above, it is possible to suppress degradation of reception characteristics on the reception side. The “reception band of the receiver” is not limited as the receiver is actually used. For example, the receiver is not used, but the reception band may be determined in advance according to specifications or standards.
　（３）好ましくは、調整するステップにおいて、制御部は、第１の差分と第２の差分とのうちの小さいほうが、より小さくなる一方で、第１の差分と第２の差分とのうちの大きいほうが、より大きくなるように、第１の波長、第２の波長および第３の波長のうちの少なくとも１つの波長を調整する。 (3) Preferably, in the step of adjusting, the control unit reduces the smaller of the first difference and the second difference, while the smaller of the first difference and the second difference. At least one of the first wavelength, the second wavelength, and the third wavelength is adjusted so that the larger one is larger.
　上記によれば、受信側における受信特性の劣化を抑制することが可能になる。 According to the above, it is possible to suppress degradation of reception characteristics on the reception side.
　（４）本発明の一態様に係る光伝送システムは、波長多重信号を光ファイバに送信する光伝送システムであって、波長の異なる光信号をそれぞれ発する少なくとも３つの発光部と、少なくとも３つの発光部の動作点に関する情報を記憶する記憶部と、記憶部から動作点に関する情報を読み出して、少なくとも３つの発光部から発せられる光信号の波長の間で４光波混合が発生する条件が成立しないように、少なくとも３つの発光部のうちの少なくとも１つの発光部の動作点を調整する制御部とを備える。 (4) An optical transmission system according to an aspect of the present invention is an optical transmission system that transmits a wavelength-multiplexed signal to an optical fiber, and includes at least three light emitting units that emit optical signals having different wavelengths, and at least three light emitting units. A storage unit that stores information on the operating point of the unit, and information on the operating point is read from the storage unit so that a condition that four-wave mixing occurs between wavelengths of optical signals emitted from at least three light emitting units is not satisfied. And a control unit that adjusts an operating point of at least one of the at least three light emitting units.
　上記によれば、４光波混合によるクロストークノイズの影響が抑制される光伝送システムを実現することができる。 According to the above, it is possible to realize an optical transmission system in which the influence of crosstalk noise due to four-wave mixing is suppressed.
　（５）好ましくは、３つの発光部から発せられる光信号の波長は、最も短い第１の波長と、第１の波長よりも長い第２の波長と、第２の波長よりも長い第３の波長とである。制御部は、第３の波長と第２の波長との間の第１の差分と、第２の波長と第１の波長との間の第２の差分とを算出して、第１の差分と第２の差分との間の差が、波長多重信号から１波長の信号を選択して前記１波長の信号を電気信号に変換する受信機の受信帯域に比べて小さい場合に、条件が成立すると判定する。 (5) Preferably, the wavelengths of the optical signals emitted from the three light emitting units are the shortest first wavelength, the second wavelength longer than the first wavelength, and the third wavelength longer than the second wavelength. The wavelength. The control unit calculates a first difference between the third wavelength and the second wavelength, and a second difference between the second wavelength and the first wavelength, thereby calculating the first difference. The condition is satisfied when the difference between the second difference and the second difference is smaller than the reception band of the receiver that selects the one-wavelength signal from the wavelength multiplexed signal and converts the one-wavelength signal into an electric signal. Judge that.
　上記によれば、受信側における特性の劣化を抑制することが可能になる。なお、「受信機の受信帯域」について、受信機が実際に使用されているように限定されない。たとえば、受信機は使用されていないが、仕様あるいは規格等に従って受信帯域が予め定められていてもよい。 According to the above, it is possible to suppress deterioration of characteristics on the receiving side. The “receiver reception band” is not limited to the fact that the receiver is actually used. For example, the receiver is not used, but the reception band may be determined in advance according to specifications or standards.
　（６）好ましくは、制御部は、第１の差分と第２の差分とのうちの小さいほうが、より小さくなる一方で、第１の差分と第２の差分とのうちの大きいほうが、より大きくなるように、第１の波長、第２の波長および第３の波長のうちの少なくとも１つの波長を調整する。 (6) Preferably, the control unit is configured such that the smaller one of the first difference and the second difference is smaller, while the larger one of the first difference and the second difference is larger. As such, at least one of the first wavelength, the second wavelength, and the third wavelength is adjusted.
　上記によれば、受信側における特性の劣化を抑制することが可能になる。 According to the above, it is possible to suppress deterioration of characteristics on the receiving side.
　[本発明の実施形態の詳細]
　以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 [Details of the embodiment of the present invention]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
　図１は、一実施形態に係る光通信システムの構成例を示した図である。図１において、ＰＯＮシステム３００は、一実施形態に係る光通信システムである。ＰＯＮシステム３００は、局側装置３０１と、宅側装置３０２と、ＰＯＮ回線３０３と、光スプリッタ３０４とを備える。「局側装置」および「宅側装置」は「ＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｌｉｎｅ　Ｔｅｒｍｉｎａｌ）」および「ＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｕｎｉｔ）」とそれぞれ読み替えてもよい。 FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an optical communication system according to an embodiment. In FIG. 1, a PON system 300 is an optical communication system according to an embodiment. The PON system 300 includes a station side device 301, a home side device 302, a PON line 303, and an optical splitter 304. The “station side device” and “home side device” may be read as “OLT (Optical Line Terminal)” and “ONU (Optical Network Unit)”, respectively.
　局側装置３０１は、通信事業者の局舎に設置される。局側装置３０１は、ホスト基板（図示せず）を搭載する。ホスト基板には、電気信号と光信号とを相互に変換する光トランシーバ（図示せず）が接続される。 The station-side device 301 is installed in a telecommunications carrier's office building. The station side device 301 mounts a host substrate (not shown). Connected to the host substrate is an optical transceiver (not shown) that converts electrical signals and optical signals into each other.
　宅側装置３０２は、ユーザ側に設置される。複数の宅側装置３０２の各々は、ＰＯＮ回線３０３を介して局側装置３０１に接続される。 The home device 302 is installed on the user side. Each of the plurality of home side devices 302 is connected to the station side device 301 via the PON line 303.
　ＰＯＮ回線３０３は、光ファイバにより構成された光通信回線である。ＰＯＮ回線３０３は、幹線光ファイバ３０５、および、少なくとも１つの支線光ファイバ３０６を含む。光スプリッタ３０４は、幹線光ファイバ３０５および支線光ファイバ３０６に接続される。ＰＯＮ回線３０３には、複数の宅側装置３０２が接続可能である。 The PON line 303 is an optical communication line composed of an optical fiber. The PON line 303 includes a trunk optical fiber 305 and at least one branch optical fiber 306. The optical splitter 304 is connected to the trunk optical fiber 305 and the branch optical fiber 306. A plurality of home devices 302 can be connected to the PON line 303.
　局側装置３０１から送信された光信号は、ＰＯＮ回線３０３を通り、光スプリッタ３０４によって複数の宅側装置３０２へと分岐される。一方、各々の宅側装置３０２から送信された光信号は、光スプリッタ３０４によって集束されるとともに、ＰＯＮ回線３０３を通って局側装置３０１に送られる。光スプリッタ３０４は、外部からの電源供給を特に必要とすることなく、入力された信号から受動的に信号を分岐または多重する。 The optical signal transmitted from the station side device 301 passes through the PON line 303 and is branched to a plurality of home side devices 302 by the optical splitter 304. On the other hand, the optical signal transmitted from each home apparatus 302 is focused by the optical splitter 304 and sent to the station apparatus 301 through the PON line 303. The optical splitter 304 passively branches or multiplexes the signal from the input signal without requiring any external power supply.
　高速ＰＯＮシステムとして、上り信号または下り信号に複数波長が割り当てられ、複数波長を波長多重して上り信号または下り信号を構成する波長多重型ＰＯＮシステムが検討されている。たとえば１００Ｇｂｐｓ級ＰＯＮでは、上りおよび下りに、１波長あたりの伝送容量が２５．８Ｇｂｐｓの光信号をそれぞれ４波長割り当て、それらを波長多重する構成とすることができる。 As a high-speed PON system, a wavelength-multiplexed PON system in which a plurality of wavelengths are assigned to an upstream signal or a downstream signal and a plurality of wavelengths are wavelength-multiplexed to form an upstream signal or a downstream signal has been studied. For example, in a 100 Gbps class PON, an optical signal having a transmission capacity of 25.8 Gbps per wavelength is assigned to each of the upstream and the downstream in a wavelength-multiplexed manner.
　図２は、一実施形態における、光波長多重通信に関する構成の概略を示したブロック図である。図２を参照して、光トランシーバ１１１が、ホスト基板１に実装される。この実施の形態において、光トランシーバ１１１およびホスト基板１は光伝送システムを構成する。光トランシーバ１１１は、２５．８Ｇｂｐｓ×４波長光トランシーバである。光トランシーバ１１１は、光トランシーバ１１１の動作を制御するコントローラ４１を含む。 FIG. 2 is a block diagram showing an outline of a configuration related to optical wavelength division multiplexing communication in one embodiment. With reference to FIG. 2, an optical transceiver 111 is mounted on the host substrate 1. In this embodiment, the optical transceiver 111 and the host substrate 1 constitute an optical transmission system. The optical transceiver 111 is a 25.8 Gbps × 4 wavelength optical transceiver. The optical transceiver 111 includes a controller 41 that controls the operation of the optical transceiver 111.
　ホスト基板１は、光トランシーバ監視制御ブロック２０を有する。光トランシーバ監視制御ブロック２０は、半導体集積回路により実現可能である。光トランシーバ監視制御ブロック２０は、マネージメントインタフェースを通じて、光トランシーバ１１１から波長多重光の少なくとも１つの波長に関する情報を取得することができる。波長情報はコントローラ４１の内部に記憶される。 The host board 1 has an optical transceiver monitoring control block 20. The optical transceiver monitoring control block 20 can be realized by a semiconductor integrated circuit. The optical transceiver monitoring control block 20 can acquire information on at least one wavelength of the wavelength multiplexed light from the optical transceiver 111 through the management interface. The wavelength information is stored in the controller 41.
　光トランシーバ監視制御ブロック２０は、マネージメントインタフェースを通じて、コントローラ４１に制御信号を送ることができる。コントローラ４１は、制御信号に応じて、光トランシーバ１１１から出力される波長多重光の少なくとも１つの波長を調整することができる。光トランシーバ監視制御ブロック２０は、光トランシーバ１１１から出力される情報に基づいて、光トランシーバ１１１の異常を検出してもよい。この場合、光トランシーバ監視制御ブロック２０は、管理装置２００にその異常の発生を通知してもよい。たとえば４光波混合によるクロストークノイズ（４光波混合歪み）の影響が生じる可能性がある場合は、光トランシーバ監視制御ブロック２０は、管理装置２００に通知する。 The optical transceiver monitoring control block 20 can send a control signal to the controller 41 through the management interface. The controller 41 can adjust at least one wavelength of the wavelength multiplexed light output from the optical transceiver 111 according to the control signal. The optical transceiver monitoring control block 20 may detect an abnormality in the optical transceiver 111 based on information output from the optical transceiver 111. In this case, the optical transceiver monitoring control block 20 may notify the management device 200 of the occurrence of the abnormality. For example, when there is a possibility of the influence of crosstalk noise (four-wave mixing distortion) due to four-wave mixing, the optical transceiver monitoring control block 20 notifies the management apparatus 200.
　図３は、この実施の形態に適用可能な光トランシーバの概略的な構成を示した図である。図３に示されるように、光トランシーバ１１１は、コントローラ４１と、電気インタフェース４３と、クロックデータ再生（ＣＤＲ（Clock　Data　Recovery))ＩＣ４４と、電源ＩＣ４５と、温度制御ＩＣ４６と、光送信モジュール５０と、光受信モジュール６０とを含む。この実施の形態において、光受信モジュール６０は、光トランシーバに含まれる光受信器を実現する。 FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of an optical transceiver applicable to this embodiment. As shown in FIG. 3, the optical transceiver 111 includes a controller 41, an electrical interface 43, a clock data recovery (CDR (Clock Data Recovery)) IC 44, a power supply IC 45, a temperature control IC 46, and an optical transmission module 50. And the optical receiving module 60. In this embodiment, the optical receiver module 60 realizes an optical receiver included in an optical transceiver.
　コントローラ４１は、光トランシーバ１１１を監視および制御する。コントローラ４１は、光トランシーバ１１１から出力される波長多重光の波長に関する情報を記憶することができる。波長に関する情報を記憶するメモリが、コントローラ４１とは別に光トランシーバ１１１の内部に設けられてもよい。コントローラ４１は、温度制御ＩＣ４６などの他のＩＣと統合されていてもよい。 The controller 41 monitors and controls the optical transceiver 111. The controller 41 can store information related to the wavelength of wavelength multiplexed light output from the optical transceiver 111. A memory that stores information on the wavelength may be provided inside the optical transceiver 111 separately from the controller 41. The controller 41 may be integrated with another IC such as the temperature control IC 46.
　電気インタフェース４３は、電気信号を入力および出力する。光送信モジュール５０は、クロックデータ再生ＩＣ４４からのデータを光信号の形態で出力する。電気インタフェース４３は、波長情報を光送信器の内部から光送信器の外部に出力するためのインタフェースである。電気インタフェース４３は、光送信器の外部から制御信号を受けるためのインタフェースでもある。光送信モジュール５０は、制御信号に応じて、複数の発光部（図４を参照）のうちの少なくとも１つの動作点を変化させるように構成される。 The electrical interface 43 inputs and outputs electrical signals. The optical transmission module 50 outputs data from the clock data recovery IC 44 in the form of an optical signal. The electrical interface 43 is an interface for outputting wavelength information from the inside of the optical transmitter to the outside of the optical transmitter. The electrical interface 43 is also an interface for receiving a control signal from the outside of the optical transmitter. The optical transmission module 50 is configured to change at least one operating point of the plurality of light emitting units (see FIG. 4) according to the control signal.
　光送信モジュール５０は、光送信モジュール５０内に配置された複数の発光素子の温度を制御する熱電クーラ（ＴＥＣ）４８を含む。熱電クーラ４８は、ペルチェ素子によって実現可能である。温度制御ＩＣ４６は、熱電クーラ４８の温度を制御するために熱電クーラ４８に制御信号を送る。後述するように、光送信モジュール５０の内部には、１つの熱電クーラ（ＴＥＣ）４８が複数の発光素子（レーザダイオード）に対して共通して設けられる。 The optical transmission module 50 includes a thermoelectric cooler (TEC) 48 that controls the temperature of a plurality of light emitting elements arranged in the optical transmission module 50. The thermoelectric cooler 48 can be realized by a Peltier element. The temperature control IC 46 sends a control signal to the thermoelectric cooler 48 in order to control the temperature of the thermoelectric cooler 48. As will be described later, one thermoelectric cooler (TEC) 48 is provided in common to the plurality of light emitting elements (laser diodes) in the optical transmission module 50.
　光受信モジュール６０は、光信号を受信して、その光信号を電気信号に変換する。光受信モジュール６０からの電気信号は、クロックデータ再生ＩＣ４４へと送られる。クロックデータ再生ＩＣ４４は、光トランシーバ１１１に内蔵されるよう限定されず、光トランシーバ１１１の外部、かつホスト基板１上に設けられてもよい。 The optical receiving module 60 receives an optical signal and converts the optical signal into an electric signal. The electrical signal from the optical receiver module 60 is sent to the clock data recovery IC 44. The clock data recovery IC 44 is not limited to be built in the optical transceiver 111, and may be provided outside the optical transceiver 111 and on the host substrate 1.
　送信側のクロックデータ再生ＩＣと受信側のクロックデータ再生ＩＣとは個別に設けられてもよい。それぞれのＩＣは、光トランシーバ１１１に内蔵されてもよく、光トランシーバ１１１の外部、かつホスト基板１上に設けられてもよい。 The clock data recovery IC on the transmission side and the clock data recovery IC on the reception side may be provided separately. Each IC may be incorporated in the optical transceiver 111 or provided outside the optical transceiver 111 and on the host substrate 1.
　図４は、図３に示された光送信モジュール５０の構成を概略的に示したブロック図である。図４に示されるように、光送信モジュール５０は、温度モニタ１０と、レーザダイオード１１，１２，１３，１４と、サブマウント２１，２２，２３，２４と、ドライバ３０と、光波長多重器（光ＭＵＸ）４２と、熱電クーラ４８とを備える。光送信モジュール５０は、ＴＯＳＡ（Transmitter　Optical　SubAssembly）型の光送信モジュールであってもよい。 FIG. 4 is a block diagram schematically showing the configuration of the optical transmission module 50 shown in FIG. As shown in FIG. 4, the optical transmission module 50 includes a temperature monitor 10, laser diodes 11, 12, 13, 14, submounts 21, 22, 23, 24, a driver 30, and an optical wavelength multiplexer ( Optical MUX) 42 and a thermoelectric cooler 48. The optical transmission module 50 may be a TOSA (Transmitter Optical SubAssembly) type optical transmission module.
　ドライバ３０は、光送信モジュール５０の外部（たとえば図３に示されたクロックデータ再生ＩＣ４４）からの信号に応答して、レーザダイオード１１，１２，１３，１４の各々に駆動電流を供給する。レーザダイオード１１，１２，１３，１４の各々は、ドライバ３０から電流が供給されることにより、レーザ光を出力する。レーザ光の中心波長は、レーザダイオード１１，１２，１３，１４の間で互いに異なる。 The driver 30 supplies a drive current to each of the laser diodes 11, 12, 13, and 14 in response to a signal from the outside of the optical transmission module 50 (for example, the clock data recovery IC 44 shown in FIG. 3). Each of the laser diodes 11, 12, 13, and 14 outputs laser light when supplied with a current from the driver 30. The center wavelength of the laser light is different between the laser diodes 11, 12, 13, and 14.
　発光部としてのレーザダイオード１１，１２，１３，１４は、各々供給される駆動電流に応じて発振波長を変化させることができる。レーザダイオード１１，１２，１３，１４には、たとえば分布帰還型レーザダイオード（ＤＦＢ－ＬＤ）あるいは、電界吸収型変調器集積分布帰還型レーザダイオード（ＥＡ－ＤＦＢ－ＬＤ）あるいは、半導体光増幅器（ＳＯＡ）が集積されたＳＯＡ集積ＥＡ－ＤＦＢ－ＬＤを用いることができる。 The laser diodes 11, 12, 13, and 14 serving as light emitting units can change the oscillation wavelength according to the supplied drive current. Examples of the laser diodes 11, 12, 13, and 14 include a distributed feedback laser diode (DFB-LD), an electroabsorption modulator integrated distributed feedback laser diode (EA-DFB-LD), or a semiconductor optical amplifier (SOA). SOA-integrated EA-DFB-LD in which are integrated).
　光波長多重器４２は、レーザダイオード１１，１２，１３，１４から出力された、異なる波長を有する４つの光信号を合波する。光波長多重器４２は、複数の波長を有する光信号を、図示しない光ファイバ（ＰＯＮ回線）へと出力する。 The optical wavelength multiplexer 42 multiplexes four optical signals having different wavelengths output from the laser diodes 11, 12, 13, and 14. The optical wavelength multiplexer 42 outputs optical signals having a plurality of wavelengths to an optical fiber (PON line) (not shown).
　レーザダイオード１１，１２，１３，１４は、サブマウント２１，２２，２３，２４にそれぞれ実装される。サブマウント２１，２２，２３，２４は、比較的高い熱伝導率を有する材料からなる。一実施形態では、サブマウント２１，２２，２３，２４は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）からなる。 The laser diodes 11, 12, 13, and 14 are mounted on the submounts 21, 22, 23, and 24, respectively. The submounts 21, 22, 23, and 24 are made of a material having a relatively high thermal conductivity. In one embodiment, the submounts 21, 22, 23, 24 are made of aluminum nitride (AlN).
　サブマウント２１，２２，２３，２４は熱電クーラ４８に接触している。熱電クーラ４８の表面において、サブマウント２１，２２，２３，２４は、互いに分離されて配置される。温度モニタ１０は、熱電クーラ４８の表面の温度をモニタする。 The submounts 21, 22, 23, and 24 are in contact with the thermoelectric cooler 48. On the surface of the thermoelectric cooler 48, the submounts 21, 22, 23, 24 are arranged separately from each other. The temperature monitor 10 monitors the temperature of the surface of the thermoelectric cooler 48.
　図５は、図４に示されたレーザダイオード、サブマウントおよび熱電クーラの間の熱的な接続を説明するための模式図である。図５に示されるように、サブマウント２１，２２，２３，２４の各々は、対応するレーザダイオードに熱的に接続されるとともに、熱電クーラ４８に熱的に接続される。サブマウント２１，２２，２３，２４の各々は、熱抵抗を有する素子である。レーザダイオード１１，１２，１３，１４は、互いに熱的に分離されている。 FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the thermal connection between the laser diode, the submount and the thermoelectric cooler shown in FIG. As shown in FIG. 5, each of the submounts 21, 22, 23, and 24 is thermally connected to a corresponding laser diode and thermally connected to a thermoelectric cooler 48. Each of the submounts 21, 22, 23, and 24 is an element having a thermal resistance. The laser diodes 11, 12, 13, and 14 are thermally separated from each other.
　ドライバ３０（図４参照）は、レーザダイオード１１，１２，１３，１４にそれぞれ駆動電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４を供給する。ドライバ３０は、駆動電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４を個別に調整することができる。これによりレーザダイオード１１，１２，１３，１４の各々から出力されるレーザ光の中心波長を個別に調整することができる。なお、波長の調整の際には、４つのレーザダイオード１１，１２，１３，１４のうち少なくとも１つが駆動電流に応じて発振波長を変化させるのでもよい。 The driver 30 (see FIG. 4) supplies drive currents I1, I2, I3, and I4 to the laser diodes 11, 12, 13, and 14, respectively. The driver 30 can individually adjust the drive currents I1, I2, I3, and I4. Thereby, the center wavelength of the laser beam output from each of the laser diodes 11, 12, 13, and 14 can be individually adjusted. When adjusting the wavelength, at least one of the four laser diodes 11, 12, 13, and 14 may change the oscillation wavelength according to the drive current.
　波長を調整するために、駆動電流を調整するだけでなく、熱電クーラ４８の温度も調整してもよい。この実施の形態において、ドライバ３０およびサブマウント２１，２２，２３，２４は、光信号の波長を発光部（レーザダイオード）ごとに個別に調整できるように構成される。 In order to adjust the wavelength, not only the drive current but also the temperature of the thermoelectric cooler 48 may be adjusted. In this embodiment, the driver 30 and the submounts 21, 22, 23, and 24 are configured so that the wavelength of the optical signal can be individually adjusted for each light emitting unit (laser diode).
　図６は、この実施の形態に適用可能なレーザダイオード（ＤＦＢ－ＬＤ）について、駆動電流とレーザ光の中心波長との間の関係の例を示した図である。一例として、レーザダイオードの温度Ｔｌｄが５０℃であるときの駆動電流と中心波長との間の関係が示される。図６には、２５．８Ｇｂｐｓ特性と、信頼性保証との観点から調整可能な、駆動電流Ｉopの範囲の一例が示される。たとえば３２ｍＡから４６ｍＡまでの駆動電流Ｉopの範囲内では、中心波長を１２９９．８ｎｍから１３００．０ｎｍまで変化させることが可能である。この駆動電流Ｉopの範囲の中から、所望の波長を有する光信号を出力するための駆動電流が決定される。すなわち、レーザダイオードの動作点が決定される。図６は、レーザダイオード１１～１４のうちのいずれか１つの特性の例を示す。レーザダイオード１１～１４の残りのレーザダイオードについても、中心波長は異なるものの、駆動電流に応じて中心波長を変化させることができる。 FIG. 6 is a diagram showing an example of the relationship between the drive current and the center wavelength of the laser beam for the laser diode (DFB-LD) applicable to this embodiment. As an example, the relationship between the drive current and the center wavelength when the temperature Tld of the laser diode is 50 ° C. is shown. FIG. 6 shows an example of the range of the drive current I op that can be adjusted from the viewpoint of 25.8 Gbps characteristics and reliability assurance. For example, the center wavelength can be changed from 1299.8 nm to 1300.0 nm within the range of the driving current I op from 32 mA to 46 mA. A driving current for outputting an optical signal having a desired wavelength is determined from the range of the driving current I op . That is, the operating point of the laser diode is determined. FIG. 6 shows an example of the characteristics of any one of the laser diodes 11 to 14. Regarding the remaining laser diodes of the laser diodes 11 to 14, although the center wavelength is different, the center wavelength can be changed according to the drive current.
　ＤＦＢ－ＬＤの場合には、駆動電流を変更することにより動作点を変更した場合には、光出力パワーも変化する。このために、光出力パワーがばらつくことが起こり得る。一方、レーザダイオード１１，１２，１３，１４にＥＡ－ＤＦＢ－ＬＤを採用した実施の形態では、たとえば図７および図８に示されるように、ＤＦＢ－ＬＤ部の駆動電流を変えることにより光出力パワーが上がったとしても、ＥＡ変調器のバイアスレベルを変えることによってＥＡ変調器の光吸収量を増やすことができる。これにより、ＥＡ変調器において、光出力パワーを減らす方向に光出力パワーを補正することができる。なお、ＥＡ変調器のバイアスレベルの変化は、波長の変化に寄与しないが、光波形は多少変化しうる。したがって、ドライバ３０の変調信号出力のデューティ比も変化させることが好ましい。 In the case of DFB-LD, when the operating point is changed by changing the drive current, the optical output power also changes. For this reason, the optical output power may vary. On the other hand, in the embodiment employing the EA-DFB-LD for the laser diodes 11, 12, 13, and 14, as shown in FIGS. 7 and 8, for example, the optical output is obtained by changing the drive current of the DFB-LD section. Even if the power increases, the light absorption amount of the EA modulator can be increased by changing the bias level of the EA modulator. Thereby, in the EA modulator, the optical output power can be corrected in the direction of reducing the optical output power. Note that the change in the bias level of the EA modulator does not contribute to the change in wavelength, but the optical waveform can change somewhat. Therefore, it is preferable to change the duty ratio of the modulation signal output of the driver 30.
　同様に、レーザダイオード１１，１２，１３，１４がＳＯＡ集積ＥＡ－ＤＦＢ－ＬＤである場合、ＤＦＢ－ＬＤ部に供給される電流によって波長を調整できるとともに、ＥＡ部およびＳＯＡ部において光出力パワーを調整することができる。したがって、レーザダイオード１１，１２，１３，１４にＳＯＡ集積ＥＡ－ＤＦＢ－ＬＤを採用した実施の形態では、よりフレキシブルな調整を実現できるので、波長の調整範囲を広げることができる。 Similarly, when the laser diodes 11, 12, 13, and 14 are SOA integrated EA-DFB-LD, the wavelength can be adjusted by the current supplied to the DFB-LD unit, and the optical output power can be adjusted in the EA unit and the SOA unit. Can be adjusted. Therefore, in the embodiment in which the SOA integrated EA-DFB-LD is used for the laser diodes 11, 12, 13, and 14, more flexible adjustment can be realized, so that the wavelength adjustment range can be expanded.
　図９は、光トランシーバに含まれるコントローラの構成例を示したブロック図である。図９に示されるように、コントローラ４１は、記憶部６５を備えることができる。記憶部６５は、コントローラ４１とは別に光トランシーバの内部に設けられてもよい。 FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of a controller included in the optical transceiver. As shown in FIG. 9, the controller 41 can include a storage unit 65. The storage unit 65 may be provided inside the optical transceiver separately from the controller 41.
　記憶部６５は、レーン情報７０と、波長情報７１～７４とを記憶することができる。レーン情報７０は、レーン１，レーン２，レーン３，レーン４の４つのレーン（通信路）と、各レーンで伝送される光信号の波長（λｄ１，λｄ２，λｄ３，λｄ４）とを関連付ける情報である。送信波長λｄ１，λｄ２，λｄ３，λｄ４は、それぞれ、レーザダイオード１１，１２，１３，１４から送信される光信号の波長である。波長情報７１～７４は、それぞれ、送信波長λｄ１，λｄ２，λｄ３，λｄ４に関する情報であり、レーザダイオード１１～１４の動作点の情報に相当する。 The storage unit 65 can store lane information 70 and wavelength information 71 to 74. The lane information 70 is information for associating four lanes (communication paths) of lane 1, lane 2, lane 3, and lane 4 with wavelengths (λd1, λd2, λd3, λd4) of optical signals transmitted in each lane. is there. Transmission wavelengths λd1, λd2, λd3, and λd4 are wavelengths of optical signals transmitted from the laser diodes 11, 12, 13, and 14, respectively. The wavelength information 71 to 74 is information related to the transmission wavelengths λd1, λd2, λd3, and λd4, and corresponds to information on operating points of the laser diodes 11 to 14, respectively.
　図１０は、波長情報の一例を示した図である。図１０に示されるように、波長情報７１～７４の各々は、送信波長の情報（λｄ１，λｄ２，λｄ３，λｄ４）と、波長制御機能が有効または無効のいずれであるかを示す情報（たとえばフラグ）、および波長調整レジスタを含む。波長調整レジスタは、たとえば＋Ａから－Ａ（Ａは正の整数）までのいずれかの値を受けて、その値を保持する。波長調整レジスタに書き込まれた値によって、送信波長の調整幅が決定される。たとえば、レジスタの値を一段階変化させるごとに送信波長が０．０５ｎｍ変化する。波長調整レジスタの値は、レーザダイオードの温度の変化分またはレーザダイオードの駆動電流の変化分に紐づけられている。 FIG. 10 is a diagram showing an example of wavelength information. As shown in FIG. 10, each of the wavelength information 71 to 74 includes transmission wavelength information (λd1, λd2, λd3, λd4) and information indicating whether the wavelength control function is valid or invalid (for example, flag ), And a wavelength adjustment register. For example, the wavelength adjustment register receives any value from + A to -A (A is a positive integer) and holds the value. The adjustment range of the transmission wavelength is determined by the value written in the wavelength adjustment register. For example, the transmission wavelength changes by 0.05 nm every time the register value is changed by one step. The value of the wavelength adjustment register is linked to the change in the temperature of the laser diode or the change in the drive current of the laser diode.
　ある波長情報において波長制御機能が有効であるように波長制御機能が設定されている場合には、コントローラ４１は、その波長情報によって指定される送信波長を調整することができる。コントローラ４１は、波長調整レジスタに書き込まれた値に基づいて、レーザダイオード１１～１４のうちの対応するレーザダイオードの動作点を決定する。コントローラ４１は、その動作点に従って、レーザダイオードの駆動電流を制御する。これによりドライバ３０は、レーザダイオードの駆動電流を制御する。コントローラ４１は、さらに、熱電クーラ４８の温度を制御してもよい。なお、記憶部６５は、波長λｄ１，λｄ２，λｄ３，λｄ４のうち、変化させる波長の情報のみを記憶していればよい。したがって、記憶部６５は、少なくとも１つの波長情報を記憶する。 When the wavelength control function is set so that the wavelength control function is effective in certain wavelength information, the controller 41 can adjust the transmission wavelength specified by the wavelength information. The controller 41 determines the operating point of the corresponding laser diode among the laser diodes 11 to 14 based on the value written in the wavelength adjustment register. The controller 41 controls the drive current of the laser diode according to the operating point. As a result, the driver 30 controls the drive current of the laser diode. The controller 41 may further control the temperature of the thermoelectric cooler 48. The storage unit 65 only needs to store information on the wavelength to be changed among the wavelengths λd1, λd2, λd3, and λd4. Accordingly, the storage unit 65 stores at least one wavelength information.
　たとえばＩＴＵ－Ｔ　Ｇ．６５２　で示されているシングルモードファイバのゼロ分散波長の仕様は、１３００ｎｍ～１３２４ｎｍとして規定されている。１００ＧｂＥでの送信波長は、λ１＝１２９５．５６ｎｍ（１２９４．５３ｎｍ～１２９６．５９　ｎｍ）、λ２＝１３００．０５ｎｍ（１２９９．０２ｎｍ～１３０１．０９ｎｍ）、λ３＝１３０４．５８ｎｍ（１３０３．５４ｎｍ～１３０５．６３ｎｍ）、λ４＝１３０９．１４ｎｍ（１３０８．０９ｎｍ～１３１０．１９ｎｍ）であると規定される。 For example, ITU-T G. The specification of the zero dispersion wavelength of the single mode fiber indicated by 652 is defined as 1300 nm to 1324 nm. The transmission wavelength at 100 GbE is λ1 = 1295.56 nm (1294.53 nm to 1296.59 nm), λ2 = 1300.05 nm (1299.02 nm to 1301.09 nm), and λ3 = 1304.58 nm (1303.54 nm to 1305.nm). 63 nm) and λ4 = 1309.14 nm (1308.09 nm to 1310.19 nm).
　４光波混合は、光ファイバのゼロ分散波長と送信波長が一致、あるいは光ファイバのゼロ分散波長と２つの異なる送信波長の中間値が一致する場合に、各波長間の位相整合条件が満たされて強く発生する。入力光の周波数が(ｆｉ，ｆｊ，ｆｋ)の場合、発生する光の周波数は（ｆｉ＋ｆｊ－ｆｋ）となることが知られている。シングルモードファイバのゼロ分散波長は、規格１３００ｎｍ～１３２４ｎｍの中心付近１３１２ｎｍを中心に分布していると考えられる。このため、１００ＧｂＥの波長配置において、４光波混合の発生波長が自送信波長に重なってクロストークの問題となるのは、波長（λ２＋λ３）／２が光ファイバのゼロ分散波長と一致する場合、または波長λ３が光ファイバのゼロ分散波長と一致する場合であり、後者の確率が支配的となる。 In the four-wave mixing, when the zero dispersion wavelength of the optical fiber matches the transmission wavelength, or the intermediate value of the two different transmission wavelengths matches the zero dispersion wavelength of the optical fiber, the phase matching condition between the wavelengths is satisfied. It occurs strongly. It is known that when the frequency of the input light is (fi, fj, fk), the frequency of the generated light is (fi + fj−fk). It is considered that the zero dispersion wavelength of the single mode fiber is distributed around 1312 nm near the center of the standard 1300 nm to 1324 nm. For this reason, in the wavelength arrangement of 100 GbE, the generation wavelength of the four-wave mixing overlaps with the self-transmission wavelength and causes a problem of crosstalk when the wavelength (λ2 + λ3) / 2 matches the zero dispersion wavelength of the optical fiber, or This is a case where the wavelength λ3 matches the zero dispersion wavelength of the optical fiber, and the latter probability is dominant.
　４つの光信号の波長が等間隔に配置されている場合、４光波混合により発生した光の波長は信号光の波長と同一となる。このため、受信側では、Ｏ／Ｅ変換前に光バンドパスフィルタでの除去が不可能となる。したがって受信側における受信特性に影響が生じる。特に、４光波混合により発生した光の波長が信号光の波長に非常に近接する場合には、４光波混合により発生した光がコヒーレントクロストークノイズになる。受信機側では、コヒーレントクロストークノイズは、光バンドパスフィルタで除去できないだけでなく、Ｏ／Ｅ変換後の低域通過フィルタでも除去することができない。したがって、コヒーレントクロストークノイズは、受信特性の大きな劣化を引き起こす要因となる。 When the wavelengths of the four optical signals are arranged at equal intervals, the wavelength of the light generated by the four-wave mixing is the same as the wavelength of the signal light. For this reason, removal by the optical bandpass filter is impossible on the receiving side before O / E conversion. Therefore, reception characteristics on the receiving side are affected. In particular, when the wavelength of light generated by four-wave mixing is very close to the wavelength of signal light, the light generated by four-wave mixing becomes coherent crosstalk noise. On the receiver side, coherent crosstalk noise cannot be removed not only by the optical bandpass filter but also by the low-pass filter after O / E conversion. Therefore, coherent crosstalk noise is a factor that causes a large deterioration in reception characteristics.
　たとえば波長λ３がゼロ分散波長に一致する場合を想定する。４光波混合が発生した場合に、送信波長領域と同一波長領域に入る可能性がある波長λFWMは、下記のとおりである。 For example, assume that the wavelength λ3 matches the zero dispersion wavelength. The wavelength λ FWM that may enter the same wavelength region as the transmission wavelength region when four-wave mixing occurs is as follows.
　λFWM＝λ３＋λ３－λ２≒λ４
　λFWM＝λ３＋λ３－λ４≒λ２
　λFWM＝λ４＋λ２－λ３≒λ３
　図１１は、４光波混合の影響を考慮しない場合に実施可能な、送信波長の調整方法を示したフローチャートである。図１１に示されるように、ステップＳ０１において、レーザダイオードの駆動電流Ｉｌｄの値が初期値に設定されるとともに、レーザダイオードの温度Ｔｌｄの値が初期値に設定される。 λ FWM = λ3 + λ3-λ2 ≒ λ4
λ FWM = λ3 + λ3-λ4 ≒ λ2
λ FWM = λ4 + λ2-λ3 ≒ λ3
FIG. 11 is a flowchart illustrating a transmission wavelength adjustment method that can be performed when the influence of four-wave mixing is not considered. As shown in FIG. 11, in step S01, the value of the laser diode drive current Ild is set to the initial value, and the value of the laser diode temperature Tld is set to the initial value.
　ステップＳ０２において、各レーザダイオードから発せられるレーザ光の中心波長が測定される。ステップＳ０３において、中心波長のずれ（ΔＷＬ）の平均値が算出される。ステップＳ０４において、中心波長のずれの平均値に基づいて、レーザダイオードの温度Ｔｌｄが補正される。 In step S02, the center wavelength of the laser light emitted from each laser diode is measured. In step S03, an average value of the center wavelength shift (ΔWL) is calculated. In step S04, the temperature Tld of the laser diode is corrected based on the average value of the shift of the center wavelength.
　ステップＳ０５において、再度、各レーザダイオードから発せられるレーザ光の中心波長が測定される。ステップＳ０６において、各チャネルの波長ずれに応じて、駆動電流Ｉｌｄを補正する。 In step S05, the center wavelength of the laser light emitted from each laser diode is measured again. In step S06, the drive current Ild is corrected according to the wavelength shift of each channel.
　ステップＳ０７において、中心波長のずれΔＷＬが目標値（Ｔａｒｇｅｔ）未満であるかどうかが判定される。ずれΔＷＬが目標値未満である場合（ステップＳ０７においてＹＥＳ）には、波長調整処理は終了する。 In step S07, it is determined whether or not the shift ΔWL of the center wavelength is less than the target value (Target). If deviation ΔWL is less than the target value (YES in step S07), the wavelength adjustment process ends.
　一方、中心波長のずれΔＷＬが目標値（Ｔａｒｇｅｔ）以上である場合（ステップＳ０７においてＮＯ）、ステップＳ０８において、駆動電流Ｉｌｄの値が下限値未満である、または駆動電流Ｉｌｄの値が上限値を上回る、のいずれか一方が成立するかどうかが判断される。駆動電流Ｉｌｄの値が下限値以上かつ上限値以下である場合（ステップＳ０８においてＮＯ）、ステップＳ０６の処理が再度実行される。駆動電流Ｉｌｄの値が下限値未満あるいは上限値を上回る場合（ステップＳ０８においてＹＥＳ）、波長調整処理は終了する。 On the other hand, when the shift ΔWL of the center wavelength is equal to or greater than the target value (Target) (NO in step S07), in step S08, the value of the drive current Ild is less than the lower limit value, or the value of the drive current Ild exceeds the upper limit value. It is determined whether or not either of the above is established. When the value of drive current Ild is not less than the lower limit value and not more than the upper limit value (NO in step S08), the process in step S06 is executed again. If the value of drive current Ild is less than the lower limit value or exceeds the upper limit value (YES in step S08), the wavelength adjustment process ends.
　この実施の形態では、４つの光信号の波長λｄ１，λｄ２，λｄ３，λｄ４を個別に調整することが可能である。波長λｄ１，λｄ２，λｄ３，λｄ４の調整のタイミングは特に限定されるものではない。一実施形態では、製造段階において、４つの光信号の波長λｄ１，λｄ２，λｄ３，λｄ４が個別に調整されてもよい。あるいは、ホスト基板への光トランシーバのプラグインをトリガとして、波長調整処理が実行されてもよい。 In this embodiment, the wavelengths λd1, λd2, λd3, and λd4 of the four optical signals can be individually adjusted. The adjustment timing of the wavelengths λd1, λd2, λd3, and λd4 is not particularly limited. In one embodiment, the wavelengths λd1, λd2, λd3, and λd4 of the four optical signals may be individually adjusted during the manufacturing stage. Alternatively, the wavelength adjustment process may be executed with the plug-in of the optical transceiver to the host substrate as a trigger.
　図１２は、この実施の形態に係る光送信器の波長調整方法を説明するフローチャートである。図１２を参照して、ステップＳ１において、レーザダイオードから出力される光信号の波長が、４光波混合歪の発生条件を満たさない所定の波長となるように、レーザダイオード１１，１２，１３，１４の動作点を設定する。ステップＳ２において、ステップＳ１の処理により決定されたレーザダイオードの動作点を記憶部６１に記憶させる。すなわち、光送信器は、レーザダイオードの動作点の情報を保持する。 FIG. 12 is a flowchart for explaining the wavelength adjustment method of the optical transmitter according to this embodiment. Referring to FIG. 12, in step S1, the laser diodes 11, 12, 13, and 14 are set so that the wavelength of the optical signal output from the laser diode becomes a predetermined wavelength that does not satisfy the four-wave mixing distortion generation condition. Set the operating point. In step S2, the operating point of the laser diode determined by the process in step S1 is stored in the storage unit 61. That is, the optical transmitter holds information on the operating point of the laser diode.
　図１３は、この実施の形態に係る光送信器の波長調整方法を詳細に説明するフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、たとえば、ホスト基板１上の光トランシーバ監視制御ブロック２０により実行される。 FIG. 13 is a flowchart for explaining in detail the wavelength adjusting method of the optical transmitter according to this embodiment. The processing shown in this flowchart is executed by, for example, the optical transceiver monitoring control block 20 on the host substrate 1.
　以下に説明される光送信器は、３波長（λ２，λ３，λ４）以上の波長を有する光信号を送信する。波長λ２，λ３，λ４について、λ２＜λ３＜λ４の関係が成立し、波長λ２，λ３，λ４が等間隔で配置される。なお、光ファイバのゼロ分散波長は、（λ２＋λ３）／２より大きい波長に存在し、波長λ３と波長λ４のいずれか一方が光ファイバのゼロ分散波長に一致する可能性がある波長（たとえば１３０３～１３２２ｎｍ）であるとする。なお、本発明の実施の形態において、波長λ２，λ３，λ４は、それぞれ「第１の波長」、「第２の波長」および「第３の波長」に相当する。 The optical transmitter described below transmits an optical signal having three or more wavelengths (λ2, λ3, λ4). For the wavelengths λ2, λ3, and λ4, the relationship of λ2 <λ3 <λ4 is established, and the wavelengths λ2, λ3, and λ4 are arranged at equal intervals. Note that the zero dispersion wavelength of the optical fiber exists at a wavelength greater than (λ2 + λ3) / 2, and one of the wavelengths λ3 and λ4 may match the zero dispersion wavelength of the optical fiber (for example, 1303 to 1322 nm). In the embodiment of the present invention, the wavelengths λ2, λ3, and λ4 correspond to the “first wavelength”, the “second wavelength”, and the “third wavelength”, respectively.
　図９および図１３を参照して、ステップＳ１１～Ｓ１３の処理が実行される。ステップＳ１１～Ｓ１３の処理は同時に実行されてもよく、順に実行されてもよい。ステップＳ１１において、波長λ４が調整される。ステップＳ１２において、波長λ３が調整される。ステップＳ１３において、波長λ２が調整される。波長λ２～λ４の各々の調整の結果は、コントローラ４１（記憶部６５）に記憶される。 Referring to FIG. 9 and FIG. 13, the processes of steps S11 to S13 are executed. The processes of steps S11 to S13 may be performed simultaneously or sequentially. In step S11, the wavelength λ4 is adjusted. In step S12, the wavelength λ3 is adjusted. In step S13, the wavelength λ2 is adjusted. The adjustment results of the wavelengths λ2 to λ4 are stored in the controller 41 (storage unit 65).
　ステップＳ１１～Ｓ１３では、第１の調整幅に従って波長λ４，λ３，λ２が調整される。図１３では、第１の調整幅を「調整幅１」と表す。たとえば波長規格が中心波長＋／－１ｎｍである場合には、第１の調整幅は、＋／－０．５ｎｍとすることができる。ステップＳ１１～Ｓ１３での処理により、波長λ４，λ３，λ２が、１００ＧｂＥでの送信波長（それぞれ１３０９．１４ｎｍ，１３０４．５８ｎｍ，１３００．０５ｎｍ）に調整される。 In steps S11 to S13, the wavelengths λ4, λ3, and λ2 are adjusted according to the first adjustment width. In FIG. 13, the first adjustment width is represented as “adjustment width 1”. For example, when the wavelength standard is the center wavelength +/− 1 nm, the first adjustment width can be +/− 0.5 nm. By the processing in steps S11 to S13, the wavelengths λ4, λ3, and λ2 are adjusted to the transmission wavelengths (1009.14 nm, 1304.58 nm, and 1300.05 nm, respectively) at 100 GbE.
　ステップＳ１４において、４光波混合によって生じる光の波長λFWMが計算される。具体的には、波長λ４，λ３，λ２から以下のように波長λFWMが計算される。 In step S14, the wavelength λ FWM of the light generated by the four-wave mixing is calculated. Specifically, the wavelength λ FWM is calculated from the wavelengths λ4, λ3, and λ2 as follows.
　λFWM332＝λ３＋λ３－λ２
　λFWM423＝λ４＋λ２－λ３
　λFWM334＝λ３＋λ３－λ４
　ステップＳ１５において、４光波混合による影響（クロストークノイズ）の有無が判定される。以下のように、（λ４－λ３）と（λ３－λ２）との差が所定の範囲内である場合に、４光波混合による影響が有ると判定される。所定の範囲は、２５．８Ｇｂｐｓの場合の受信機（波長多重信号から１波長の信号を選択して１波長の信号を電気信号に変換する受信機）の必要な受信帯域を考慮して定められる。一例では、所定の範囲は、＋／－０．３ｎｍである。 λ FWM332 = λ3 + λ3-λ2
λ FWM423 = λ4 + λ2-λ3
λ FWM334 = λ3 + λ3-λ4
In step S15, it is determined whether or not there is an influence (crosstalk noise) due to four-wave mixing. As described below, when the difference between (λ4-λ3) and (λ3-λ2) is within a predetermined range, it is determined that there is an influence due to four-wave mixing. The predetermined range is determined in consideration of a necessary reception band of a receiver in the case of 25.8 Gbps (a receiver that selects a signal of one wavelength from a wavelength multiplexed signal and converts the signal of one wavelength into an electric signal). . In one example, the predetermined range is +/− 0.3 nm.
　｜λ４－λFWM332｜＜０．３ｎｍ
　｜λ３－λFWM423｜＜０．３ｎｍ
　｜λ２－λFWM334｜＜０．３ｎｍ
　いずれの場合も、（λ４－λ３）と（λ３－λ２）との差が０．３ｎｍよりも小さい場合に相当する。したがって、４光波混合による影響が有りと判定される。この場合（ステップＳ１５においてＹＥＳ）、処理はステップＳ１６に進む。 | Λ4 -λ FWM332 | < 0.3nm
| Λ3 -λ FWM423 | < 0.3nm
| Λ2 -λ FWM334 | < 0.3nm
In either case, this corresponds to the case where the difference between (λ4-λ3) and (λ3-λ2) is smaller than 0.3 nm. Therefore, it is determined that there is an influence due to the four-wave mixing. In this case (YES in step S15), the process proceeds to step S16.
　ステップＳ１６において、第２の調整幅に従って波長λ４，λ３，λ２が調整される。図１３では、第２の調整幅を「調整幅２」と表す。たとえば第２の調整幅は、＋／－０．６ｎｍとすることができる。ステップＳ１６では、（λ４－λ３）と（λ３－λ２）との差が０．３ｎｍよりも大きくなるように波長λ４，λ３，λ２が調整される。ステップＳ１６の処理が実行された後、ステップＳ１５の処理が実行される。 In step S16, the wavelengths λ4, λ3, and λ2 are adjusted according to the second adjustment width. In FIG. 13, the second adjustment width is represented as “adjustment width 2”. For example, the second adjustment width can be +/− 0.6 nm. In step S16, the wavelengths λ4, λ3, and λ2 are adjusted so that the difference between (λ4-λ3) and (λ3-λ2) is greater than 0.3 nm. After the process of step S16 is executed, the process of step S15 is executed.
　なお、ステップＳ１５において、（λ４－λ３）と（λ３－λ２）との差が０．３ｎｍ以上である場合に、４光波混合による影響なしと判断される。この場合（ステップＳ１５においてＮＯ）、波長調整処理は終了する。 In step S15, when the difference between (λ4-λ3) and (λ3-λ2) is 0.3 nm or more, it is determined that there is no influence due to the four-wave mixing. In this case (NO in step S15), the wavelength adjustment process ends.
　さらに、本実施の形態では、図１１に示されたフローチャートの処理と、図１３に示されたフローチャートのステップＳ１４，Ｓ１５，Ｓ１６の処理とを組み合わせた波長調整処理を実行してもよい。この組み合わせの波長調整処理では、まず、図１１に示されたフローチャートに従って波長λ２～λ４の粗調整を実行する。次に、図１３に示されたフローチャートのステップＳ１４，Ｓ１５，Ｓ１６の処理を実行することにより波長λ２～λ４の微調整を実行する。 Furthermore, in the present embodiment, a wavelength adjustment process combining the process of the flowchart shown in FIG. 11 and the processes of steps S14, S15, and S16 of the flowchart shown in FIG. 13 may be executed. In this combination of wavelength adjustment processing, first, coarse adjustment of the wavelengths λ2 to λ4 is executed according to the flowchart shown in FIG. Next, fine adjustment of the wavelengths λ2 to λ4 is performed by executing the processing of steps S14, S15, and S16 of the flowchart shown in FIG.
　一般にＮＲＺ（Ｎｏｎ　Ｒｅｔｕｒｎ　Ｚｅｒｏ）伝送において、光受信機の望ましい受信帯域Ｂ(３ｄＢダウンポイント)は（ビットレート）×０．７とされる。２５．８Ｇｂｐｓの場合、受信機に必要な受信帯域Ｂは約１７．５ＧＨｚであり、それより高周波の信号及びノイズは、受信器の低域通過特性（または受信器に内蔵された低域通過フィルタ）によって除去される。４光波混合によるクロストークノイズがこの受信帯域Ｂの中に入る場合はコヒーレントクロストークノイズとなり、受信特性が大きく劣化する。たとえば図１４に示されるように、４光波混合により発生した光の波長が信号光の波長に非常に近接する場合には、４光波混合により発生した光がコヒーレントクロストークノイズになる。 In general, in NRZ (Non Return Zero) transmission, a desirable reception band B (3 dB down point) of an optical receiver is (bit rate) × 0.7. In the case of 25.8 Gbps, the reception band B required for the receiver is about 17.5 GHz, and higher frequency signals and noise are low-pass characteristics of the receiver (or a low-pass filter built in the receiver). ). When crosstalk noise due to four-wave mixing falls within this reception band B, it becomes coherent crosstalk noise, and reception characteristics are greatly degraded. For example, as shown in FIG. 14, when the wavelength of light generated by four-wave mixing is very close to the wavelength of signal light, the light generated by four-wave mixing becomes coherent crosstalk noise.
　この実施の形態では、送信波長を調整して４光波混合によるクロストークノイズが、受信帯域Ｂに入らないようにする。波長多重信号を伝送する光ファイバの特性のために、４光波混合によるノイズが発生する可能性があるが、図１５に示されるように、４光波混合によるノイズの波長を信号光の波長に対して、たとえば０．３ｎｍずらした場合、そのノイズを受信低域通過フィルタでカットすることができる。信号波長と４光波混合で発生した光の波長との間の間隔を受信帯域Ｂの２倍（＝２Ｂ）以上にすることによって、潜在的な４光波混合歪による通信品質の劣化を防ぐことができる。 In this embodiment, the transmission wavelength is adjusted so that crosstalk noise due to four-wave mixing does not enter the reception band B. Due to the characteristics of an optical fiber that transmits a wavelength division multiplexed signal, noise due to four-wave mixing may occur, but as shown in FIG. For example, when shifted by 0.3 nm, the noise can be cut by the reception low-pass filter. By setting the interval between the signal wavelength and the wavelength of the light generated by the four-wave mixing to be at least twice the reception band B (= 2B), it is possible to prevent communication quality deterioration due to potential four-wave mixing distortion. it can.
　一例では、波長λ４，λ３，λ２をそれぞれ０．１ｎｍ適切な方向にずらす。これにより４光波混合によって発生する可能性がある波長を、信号波長から０．４ｎｍ離すことができる。光信号波長１３００ｎｍにおいて、０．４ｎｍは７０ＧＨｚ相当であるため、２５．８ＧｂｐｓのＮＲＺ信号帯域に比べて十分大きい。したがって、４光波混合によるノイズが仮に発生したとしても、そのノイズは、受信機の低域通過フィルタで除去することのできる、パワークロストークノイズとして扱うことができる。これにより、受信機側での受信特性劣化を大きく低減することができる。 In one example, the wavelengths λ4, λ3, and λ2 are shifted by 0.1 nm in appropriate directions. This allows the wavelength that can be generated by four-wave mixing to be separated from the signal wavelength by 0.4 nm. At an optical signal wavelength of 1300 nm, 0.4 nm is equivalent to 70 GHz, and thus is sufficiently larger than the NRZ signal band of 25.8 Gbps. Therefore, even if noise due to four-wave mixing occurs, the noise can be treated as power crosstalk noise that can be removed by the low-pass filter of the receiver. As a result, it is possible to greatly reduce reception characteristic deterioration on the receiver side.
　図１６は、図１３に示された波長調整処理を説明するための模式図である。図１６において、調整幅ｄ１，ｄ２は、それぞれ、第１の調整幅および第２の調整幅を表す。この実施の形態では、波長λ２，λ３，λ４のうち、波長間隔の狭い２つの波長について、波長間隔がより狭くなるように、２つの波長の少なくとも一方を調整する。一方、波長λ２，λ３，λ４のうち、波長間隔の広い２つの波長について、波長間隔がより広くなるように、２つの波長の少なくとも一方を調整する。（λ４－λ３）と（λ３－λ２）との差を±０．３ｎｍ以上に広げることができるので、４光波混合歪みの影響を抑制することができる。このような調整は、波長λ３のみを調整する、波長λ２，λ３，λ４のうちの２つを調整する、または、波長λ２，λ３，λ４のすべてを調整する、のいずれによっても可能である。 FIG. 16 is a schematic diagram for explaining the wavelength adjustment processing shown in FIG. In FIG. 16, adjustment widths d1 and d2 represent a first adjustment width and a second adjustment width, respectively. In this embodiment, among the wavelengths λ2, λ3, and λ4, at least one of the two wavelengths is adjusted so that the wavelength interval becomes narrower for two wavelengths that have a narrow wavelength interval. On the other hand, among the wavelengths λ2, λ3, and λ4, at least one of the two wavelengths is adjusted so that the wavelength interval becomes wider for two wavelengths that have a wide wavelength interval. Since the difference between (λ4-λ3) and (λ3-λ2) can be increased to ± 0.3 nm or more, the influence of four-wave mixing distortion can be suppressed. Such adjustment is possible by adjusting only the wavelength λ3, adjusting two of the wavelengths λ2, λ3, and λ4, or adjusting all of the wavelengths λ2, λ3, and λ4.
　以上のように、本発明の実施の形態では、４光波混合歪みを生じさせないように構成された光送信器を実現できる。さらに、本発明の実施の形態では、４光波混合歪が生じる可能性を低下させることが可能な光送信器を含む光トランシーバ、および光伝送システムを実現できる。さらに、本発明の実施の形態では、光送信器を制御して、光波混合歪が生じないように、波長多重信号の波長を調整することができる。 As described above, in the embodiment of the present invention, it is possible to realize an optical transmitter configured so as not to cause four-wave mixing distortion. Furthermore, in the embodiment of the present invention, it is possible to realize an optical transceiver including an optical transmitter and an optical transmission system that can reduce the possibility of four-wave mixing distortion. Furthermore, in the embodiment of the present invention, the wavelength of the wavelength multiplexed signal can be adjusted by controlling the optical transmitter so that the optical wave mixing distortion does not occur.
　通常では、レーザダイオードチップは、所望の波長の光を出射するように設計および製造される。しかしながら出来上がったレーザダイオードチップの発光波長は必ずしも設計通りではなく、発光波長が仕様上の比較的広い範囲内でばらついている可能性がある。本発明の実施の形態によれば、各レーザダイオードからの温度を、熱電クーラ４８および熱抵抗（サブマウント２１～２４のうちの対応するサブマウント）によって制御可能である。これにより、光送信器の組み立て後において、４光波混合歪の影響が生じないように波長を調整することができる。 Normally, a laser diode chip is designed and manufactured to emit light of a desired wavelength. However, the emission wavelength of the completed laser diode chip is not always as designed, and the emission wavelength may vary within a relatively wide range of specifications. According to the embodiment of the present invention, the temperature from each laser diode can be controlled by the thermoelectric cooler 48 and the thermal resistance (corresponding submount of the submounts 21 to 24). Thus, the wavelength can be adjusted after the assembly of the optical transmitter so that the influence of the four-wave mixing distortion does not occur.
　さらに、光送信器は、調整後の波長の情報を記憶することができる。光送信器が波長の情報を記憶することにより、インタフェースを通じて、光信号の波長についての情報を光送信器から取得することができる。光送信器が波長の情報を有さない場合には、波長の情報を得るために、光送信器から実際に光を出力して、波長を測定する必要がある。本発明の実施の形態によれば、光送信器から実際に光を出力することを不要にしながら光信号の波長についての情報を取得することができる。 Furthermore, the optical transmitter can store the adjusted wavelength information. By storing the wavelength information by the optical transmitter, information on the wavelength of the optical signal can be acquired from the optical transmitter through the interface. If the optical transmitter does not have wavelength information, it is necessary to actually output light from the optical transmitter and measure the wavelength in order to obtain wavelength information. According to the embodiment of the present invention, it is possible to acquire information about the wavelength of an optical signal while making it unnecessary to actually output light from an optical transmitter.
　本発明の実施の形態は、互いに異なる波長を有する複数の光信号をそれぞれ出力する発光部を備えた光伝送システムに適用可能である。したがって以下に例示されるように、この実施の形態において、光トランシーバは、４波長光トランシーバに限定されるものではない。また、１台の光トランシーバから少なくとも３つの波長情報を取得するように限定されず、複数の光トランシーバから少なくとも３つの波長に関する情報を取得してもよい。 The embodiment of the present invention can be applied to an optical transmission system including a light emitting unit that outputs a plurality of optical signals having different wavelengths. Therefore, as illustrated below, in this embodiment, the optical transceiver is not limited to a four-wavelength optical transceiver. Further, it is not limited to acquiring at least three wavelength information from one optical transceiver, and information on at least three wavelengths may be acquired from a plurality of optical transceivers.
　図１７は、この実施の形態に係るホスト基板の１つの構成例を示した概略図である。図１７に示されるように、光トランシーバ１１２，１１１ａがホスト基板１に実装される。光トランシーバ１１１ａは、３波長光トランシーバであり、波長λ２，λ３，λ４を有する光信号を出力する。光トランシーバ１１２は、波長λ１を有する光信号を出力する。図示しないが、光波長多重器が光トランシーバ１１２，１１１ａの各々から光信号を受けて、波長多重光信号を生成する。なお、光トランシーバ１１１ａの３つの波長は、波長λ１，λ２，λ３，λ４のうちの任意の３つであってもよい。 FIG. 17 is a schematic view showing one configuration example of the host substrate according to this embodiment. As shown in FIG. 17, the optical transceivers 112 and 111 a are mounted on the host substrate 1. The optical transceiver 111a is a three-wavelength optical transceiver, and outputs optical signals having wavelengths λ2, λ3, and λ4. The optical transceiver 112 outputs an optical signal having a wavelength λ1. Although not shown, the optical wavelength multiplexer receives an optical signal from each of the optical transceivers 112 and 111a and generates a wavelength multiplexed optical signal. The three wavelengths of the optical transceiver 111a may be any three of the wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4.
　光トランシーバ監視制御ブロック２０は、マネージメントインタフェースを通じて、光トランシーバ１１１ａのコントローラ４１から、波長λ２，λ３，λ４を示す情報を読み取る。光トランシーバ監視制御ブロック２０は、マネージメントインタフェースを通じて、光トランシーバ１１２のコントローラ５１から、波長λ１を示す情報を読み取ってもよい。光トランシーバ１１２，１１１ａの各々がホスト基板１にプラグインされたときに、波長の情報が、その光トランシーバから光トランシーバ監視制御ブロック２０へと送られる。コントローラ４１，５１の構成は、図９に示された構成と同様であるので以後の説明は繰り返さない。 The optical transceiver monitoring control block 20 reads information indicating the wavelengths λ2, λ3, and λ4 from the controller 41 of the optical transceiver 111a through the management interface. The optical transceiver monitoring control block 20 may read information indicating the wavelength λ1 from the controller 51 of the optical transceiver 112 through the management interface. When each of the optical transceivers 112 and 111 a is plugged into the host substrate 1, wavelength information is sent from the optical transceiver to the optical transceiver monitoring control block 20. Since the configuration of controllers 41 and 51 is the same as the configuration shown in FIG. 9, the following description will not be repeated.
　光トランシーバ監視制御ブロック２０は、図１３に示されたフローチャートに従って、（λ４－λ３）と（λ３－λ２）とを計算する。光トランシーバ監視制御ブロック２０は、（λ４－λ３）と（λ３－λ２）との差分に基づいて４光波混合歪の影響の有無を判定する。４光波混合歪の影響がある場合には、光トランシーバ監視制御ブロック２０は、光トランシーバ１１２のコントローラ５１に制御信号を送り、波長λ２，λ３，λ４を調整する。 The optical transceiver monitoring control block 20 calculates (λ4-λ3) and (λ3-λ2) according to the flowchart shown in FIG. The optical transceiver monitoring control block 20 determines the presence or absence of the influence of the four-wave mixing distortion based on the difference between (λ4-λ3) and (λ3-λ2). When there is an influence of four-wave mixing distortion, the optical transceiver monitoring control block 20 sends a control signal to the controller 51 of the optical transceiver 112 to adjust the wavelengths λ2, λ3, and λ4.
　図１８は、この実施の形態に係るホスト基板の別の構成例を示した概略図である。図１８に示されるように、光トランシーバ１１３ａ，１１３ｂがホスト基板１に実装される。光トランシーバ１１３ａ，１１３ｂの各々は、２波長光トランシーバである。光トランシーバ１１３ａは、波長λ１，λ２を有する光信号を出力する。光トランシーバ１１３ｂは波長λ３，λ４を有する光信号を出力する。光トランシーバ１１３ａ，１１３ｂの２つの波長の組み合わせは限定されない。 FIG. 18 is a schematic view showing another configuration example of the host substrate according to this embodiment. As shown in FIG. 18, the optical transceivers 113 a and 113 b are mounted on the host substrate 1. Each of the optical transceivers 113a and 113b is a two-wavelength optical transceiver. The optical transceiver 113a outputs optical signals having wavelengths λ1 and λ2. The optical transceiver 113b outputs an optical signal having wavelengths λ3 and λ4. The combination of the two wavelengths of the optical transceivers 113a and 113b is not limited.
　光トランシーバ監視制御ブロック２０は、マネージメントインタフェースを通じて、光トランシーバ１１３ａのコントローラ４１ａから、波長λ１，λ２を示す情報を読み取る。同じく、光トランシーバ監視制御ブロック２０は、マネージメントインタフェースを通じて、光トランシーバ１１３ｂのコントローラ４１ｂから、波長λ３，λ４を示す情報を読み取る。光トランシーバ監視制御ブロック２０は、図１３に示されたフローチャートに従って、（λ４－λ３）と（λ３－λ２）とを計算する。光トランシーバ監視制御ブロック２０は、（λ４－λ３）と（λ３－λ２）との差分に基づいて４光波混合歪の影響の有無を判定する。４光波混合歪の影響がある場合には、光トランシーバ監視制御ブロック２０は、コントローラ４１ａ，４１ｂに制御信号を送り、波長λ２，λ３，λ４を調整する。コントローラ４１ａ，４１ｂの構成は、図９に示された構成と同様であるので以後の説明は繰り返さない。 The optical transceiver monitoring control block 20 reads information indicating the wavelengths λ1 and λ2 from the controller 41a of the optical transceiver 113a through the management interface. Similarly, the optical transceiver monitoring control block 20 reads information indicating the wavelengths λ3 and λ4 from the controller 41b of the optical transceiver 113b through the management interface. The optical transceiver supervisory control block 20 calculates (λ4-λ3) and (λ3-λ2) according to the flowchart shown in FIG. The optical transceiver monitoring control block 20 determines the presence or absence of the influence of the four-wave mixing distortion based on the difference between (λ4-λ3) and (λ3-λ2). When there is an influence of four-wave mixing distortion, the optical transceiver monitoring control block 20 sends a control signal to the controllers 41a and 41b to adjust the wavelengths λ2, λ3, and λ4. Since the configuration of controllers 41a and 41b is the same as the configuration shown in FIG. 9, the following description will not be repeated.
　図１９は、この実施の形態に係るホスト基板のさらに別の構成例を示した概略図である。図１９に示されるように、光トランシーバ１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄがホスト基板１に実装される。光トランシーバ１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄは、それぞれ、波長λ１，λ２，λ３，λ４を有する光信号を出力する。 FIG. 19 is a schematic view showing still another configuration example of the host substrate according to this embodiment. As shown in FIG. 19, optical transceivers 114 a, 114 b, 114 c and 114 d are mounted on the host substrate 1. The optical transceivers 114a, 114b, 114c, and 114d output optical signals having wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4, respectively.
　光トランシーバ監視制御ブロック２０は、マネージメントインタフェースを通じて、光トランシーバ１１４ａのコントローラ５１ａから、波長λ１を示す情報を読み取る。同じく、光トランシーバ監視制御ブロック２０は、マネージメントインタフェースを通じて、光トランシーバ１１１ｂのコントローラ５１ｂ、光トランシーバ１１１ｃのコントローラ５１ｃ、光トランシーバ１１１ｄのコントローラ５１ｄから、それぞれ、波長λ２を示す情報、波長λ３を示す情報、波長λ４を示す情報を読み取る。光トランシーバ監視制御ブロック２０は、図１３に示されたフローチャートに従って、（λ４－λ３）と（λ３－λ２）とを計算する。 The optical transceiver monitoring control block 20 reads information indicating the wavelength λ1 from the controller 51a of the optical transceiver 114a through the management interface. Similarly, the optical transceiver monitoring control block 20 transmits information indicating the wavelength λ2 and information indicating the wavelength λ3 from the controller 51b of the optical transceiver 111b, the controller 51c of the optical transceiver 111c, and the controller 51d of the optical transceiver 111d, respectively, through the management interface. Information indicating the wavelength λ4 is read. The optical transceiver supervisory control block 20 calculates (λ4-λ3) and (λ3-λ2) according to the flowchart shown in FIG.
　光トランシーバ監視制御ブロック２０は、（λ４－λ３）と（λ３－λ２）との差分に基づいて４光波混合の影響の有無を判定する。４光波混合の影響がある場合には、光トランシーバ監視制御ブロック２０は、コントローラ５１ｂ，５１ｃ，５１ｄに制御信号を送り、波長λ２，λ３，λ４を調整する。コントローラ５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄの構成は、図９に示された構成と同様であるので以後の説明は繰り返さない。 The optical transceiver monitoring control block 20 determines whether or not there is an influence of four-wave mixing based on the difference between (λ4-λ3) and (λ3-λ2). When there is an influence of four-wave mixing, the optical transceiver monitoring control block 20 sends a control signal to the controllers 51b, 51c, 51d to adjust the wavelengths λ2, λ3, λ4. Since the configurations of controllers 51a, 51b, 51c, and 51d are the same as those shown in FIG. 9, the following description will not be repeated.
　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiment disclosed this time is illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above-described embodiment but by the scope of claims, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims and all modifications within the scope.
１　ホスト基板、１０　温度モニタ、１１，１２，１３，１４　レーザダイオード、２０　光トランシーバ監視制御ブロック、２１，２２，２３，２４　サブマウント、３０　ドライバ、４１，４１ａ，４１ｂ，５１，５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ　コントローラ、４２　光波長多重器、４３　電気インタフェース、４４　クロックデータ再生ＩＣ、４５　電源ＩＣ、４６　温度制御ＩＣ、４８　熱電クーラ、５０　光送信モジュール、６０　光受信モジュール、６１，６５　記憶部、７０　レーン情報、７１～７４　波長情報、１１１，１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１１１ｄ，１１２，１１３ａ，１１３ｂ，１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄ　光トランシーバ、２００　管理装置、３００　ＰＯＮシステム、３０１　局側装置、３０２　宅側装置、３０３　ＰＯＮ回線、３０４　光スプリッタ、３０５　幹線光ファイバ、３０６　支線光ファイバ、Ｓ０１～Ｓ０８，Ｓ１～Ｓ１６　ステップ。 1 host board, 10 temperature monitor, 11, 12, 13, 14 laser diode, 20 optical transceiver monitoring control block, 21, 22, 23, 24 submount, 30 drivers, 41, 41a, 41b, 51, 51a, 51b, 51c, 51d controller, 42 optical wavelength multiplexer, 43 electrical interface, 44 clock data recovery IC, 45 power supply IC, 46 temperature control IC, 48 thermoelectric cooler, 50 optical transmission module, 60 optical reception module, 61, 65 storage unit, 70 lane information, 71-74 wavelength information, 111, 111a, 111b, 111c, 111d, 112, 113a, 113b, 114a, 114b, 114c, 114d optical transceiver, 200 management device, 300 PON system, 301 station side Location, 302 optical network unit, 303 PON line, 304 an optical splitter, 305 trunk optical fiber, 306 branch optical fibers, S01 ~ S08, S1 ~ S16 step.

Claims (6)

  1. 　複数の波長が多重化された波長多重信号を送信するための光送信器から、制御部が前記複数の波長に関する情報を取得して、前記複数の波長が４光波混合歪みを発生させるための条件を満たすかどうかを判定するステップと、
    　前記複数の波長が前記条件を満たすと判定される場合に、前記制御部が前記光送信器を制御することにより、前記複数の波長のうちの少なくとも１つを調整するステップとを備える、波長多重信号の波長の調整方法。     A condition for the control unit to acquire information on the plurality of wavelengths from an optical transmitter for transmitting a wavelength division multiplexed signal in which a plurality of wavelengths are multiplexed, and for the plurality of wavelengths to generate four-wave mixing distortion Determining whether or not
    And a step of adjusting at least one of the plurality of wavelengths by controlling the optical transmitter when the plurality of wavelengths are determined to satisfy the condition. Signal wavelength adjustment method.
  2. 　前記複数の波長は、最も短い第１の波長と、前記第１の波長よりも長い第２の波長と、前記第２の波長よりも長い第３の波長と、を含み、
    　前記判定するステップにおいて、前記制御部は、前記第３の波長と前記第２の波長との間の第１の差分と、前記第２の波長と前記第１の波長との間の第２の差分とを算出して、前記第１の差分と前記第２の差分との間の差が、前記波長多重信号から１波長の信号を選択して前記１波長の信号を電気信号に変換する受信機の受信帯域に比べて小さい場合に、前記条件が成立すると判定する、請求項１に記載の波長多重信号の波長の調整方法。     The plurality of wavelengths includes a shortest first wavelength, a second wavelength longer than the first wavelength, and a third wavelength longer than the second wavelength;
    In the determining step, the control unit includes a first difference between the third wavelength and the second wavelength, and a second difference between the second wavelength and the first wavelength. A difference is calculated, and a difference between the first difference and the second difference is received by selecting one wavelength signal from the wavelength multiplexed signal and converting the one wavelength signal into an electric signal. The method of adjusting a wavelength of a wavelength multiplexed signal according to claim 1, wherein the condition is determined to be satisfied when the received band is smaller than a reception band of the receiver.
  3. 　前記調整するステップにおいて、前記制御部は、前記第１の差分と前記第２の差分とのうちの小さいほうが、より小さくなる一方で、前記第１の差分と前記第２の差分とのうちの大きいほうが、より大きくなるように、前記第１の波長、前記第２の波長および前記第３の波長のうちの少なくとも１つの波長を調整する、請求項２に記載の波長多重信号の波長の調整方法。 In the adjusting step, the control unit is configured to reduce a smaller one of the first difference and the second difference, while reducing the smaller of the first difference and the second difference. The wavelength adjustment of the wavelength multiplexed signal according to claim 2, wherein at least one of the first wavelength, the second wavelength, and the third wavelength is adjusted so that a larger value is larger. Method.
  4. 　波長多重信号を光ファイバに送信する光伝送システムであって、
    　波長の異なる光信号をそれぞれ発する少なくとも３つの発光部と、
    　前記少なくとも３つの発光部の動作点に関する情報を記憶する記憶部と、
    　前記記憶部から前記動作点に関する前記情報を読み出して、前記少なくとも３つの発光部から発せられる前記光信号の波長の間で４光波混合が発生する条件が成立しないように、前記少なくとも３つの発光部のうちの少なくとも１つの発光部の前記動作点を調整する制御部とを備える、光伝送システム。     An optical transmission system for transmitting a wavelength multiplexed signal to an optical fiber,
    At least three light-emitting units that emit optical signals having different wavelengths, and
    A storage unit for storing information on operating points of the at least three light emitting units;
    The at least three light emitting units are read so that the information on the operating point is read from the storage unit and a condition that four-wave mixing occurs between wavelengths of the optical signals emitted from the at least three light emitting units is not satisfied. A control unit that adjusts the operating point of at least one of the light emitting units.
  5. 　前記３つの発光部から発せられる前記光信号の波長は、最も短い第１の波長と、前記第１の波長よりも長い第２の波長と、前記第２の波長よりも長い第３の波長とであり、
    　前記制御部は、前記第３の波長と前記第２の波長との間の第１の差分と、前記第２の波長と前記第１の波長との間の第２の差分とを算出して、前記第１の差分と前記第２の差分との間の差が、前記波長多重信号から１波長の信号を選択して前記１波長の信号を電気信号に変換する受信機の受信帯域に比べて小さい場合に、前記条件が成立すると判定する、請求項４に記載の光伝送システム。     The wavelengths of the optical signals emitted from the three light emitting units are the shortest first wavelength, the second wavelength longer than the first wavelength, and the third wavelength longer than the second wavelength. And
    The control unit calculates a first difference between the third wavelength and the second wavelength, and a second difference between the second wavelength and the first wavelength. The difference between the first difference and the second difference is compared with a reception band of a receiver that selects a signal of one wavelength from the wavelength multiplexed signal and converts the signal of the one wavelength into an electric signal. The optical transmission system according to claim 4, wherein it is determined that the condition is satisfied when the condition is small.
  6. 　前記制御部は、前記第１の差分と前記第２の差分とのうちの小さいほうが、より小さくなる一方で、前記第１の差分と前記第２の差分とのうちの大きいほうが、より大きくなるように、前記第１の波長、前記第２の波長および前記第３の波長のうちの少なくとも１つの波長を調整する、請求項５に記載の光伝送システム。 In the control unit, the smaller one of the first difference and the second difference becomes smaller, while the larger one of the first difference and the second difference becomes larger. As described above, the optical transmission system according to claim 5, wherein at least one of the first wavelength, the second wavelength, and the third wavelength is adjusted.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000151510A (en) * 1998-11-06 2000-05-30 Furukawa Electric Co Ltd:The Wavelength multiplex optical transmitter and wavelength multiplex light transmission system using the wavelength multiplex optical transmitter
JP2003234701A (en) * 2002-02-12 2003-08-22 Hitachi Ltd Optical transmission apparatus and optical transmission system capable of reducing transmission quality deterioration caused by four wave mixing
JP2008245162A (en) * 2007-03-28 2008-10-09 Nec Corp Wavelength multiplex optical transmission system and wavelength multiplex optical transmission method
US20090208223A1 (en) * 2008-02-20 2009-08-20 Harmonic Inc. Four wave mixing suppression
JP2012023607A (en) * 2010-07-15 2012-02-02 Nec Corp Wavelength multiplex optical transmission system and wavelength interval setting method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000151510A (en) * 1998-11-06 2000-05-30 Furukawa Electric Co Ltd:The Wavelength multiplex optical transmitter and wavelength multiplex light transmission system using the wavelength multiplex optical transmitter
JP2003234701A (en) * 2002-02-12 2003-08-22 Hitachi Ltd Optical transmission apparatus and optical transmission system capable of reducing transmission quality deterioration caused by four wave mixing
JP2008245162A (en) * 2007-03-28 2008-10-09 Nec Corp Wavelength multiplex optical transmission system and wavelength multiplex optical transmission method
US20090208223A1 (en) * 2008-02-20 2009-08-20 Harmonic Inc. Four wave mixing suppression
JP2012023607A (en) * 2010-07-15 2012-02-02 Nec Corp Wavelength multiplex optical transmission system and wavelength interval setting method

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