モニタ PD 内蔵型可変光減衰器 Variable Optical Attenuator with Monitor Diode 任意の値に減衰させる構造となっており，モニタリングは，内 はじめに 1. 部に配置した BS（Beam Splitter）及び PD（Photo Diode）に 昨今の急激な通信容量拡大に伴い，波長多重通信方式 より行われます。モニタ機能としては，減衰膜前後での光強度 （Wavelength Division Multiplexing; WDM）が急速に普及して を調整する機能をもち，入力用，出力用，入力／出力用と用途 います。WDM 通信では，光アンプや OADM（Optical Add に応じて選択が可能です。 Drop Multiplexer），DMUX など，信号強度の調整が必要とな なお，VOA 内部の光路上には，一切エポキシ樹脂を用いて る箇所が増加しており，これに対応した機能部品が不可欠とな いないため，光アンプ内部のような高強度な入力光が入射され ってきています。今回，我々はこのような強度調整用途として る環境でも信頼性の高いモジュールとなっております。 図 2 に外観写真を，また図 3 に外観構造図を示します。 最適なモニタ内蔵型可変光減衰器（VOA）を開発したので紹 介いたします。 3. 2. VOA の原理 仕様（代表値） 環境条件仕様，光学仕様（メインポート），メカ部，外観部 WDM 通信においては，通信帯域の信号は信号間の品質を一 仕様，減衰量プロファイル例，モニタ波長特性，ハイパワー特 定にするため，各波長の強度はある範囲内に平坦化されていま 性（300 mW）を，表 1，表 2，表 3，図 4，図 5，図 6 にそれぞ す。しかしながら伝送路においてスパンロスが変動した場合や， れ示します。 OADM 等により，光アンプへの入力強度が変化した場合，固 定式の利得等価器では十分な平坦性を保証できない場合があり ます。光アンプの内部に VOA を配置すると，光アンプから出 射される信号光を任意の強度に調整することができます。図 1 に VOA の使用例を示します。 図 1 に記載する EDFA の構成例を考えると，VOA に求められ る性能としては，①波長平坦性に優れる，②高強度入力光に対 する信頼性が高い，ことなどが挙げられます。また，③モニタ 機能を搭載することにより，高精度で減衰量を制御できるばか りでなく，光アンプ内でのタップモニタモジュール数量を削減 図2 することができ，配置スペース及びコストの削減につながると 外観写真 Appearance of VOA いったメリットがあります。今回開発致しました VOA では， 面内に減衰量分布を持たせた ND（Neutral Density）フィルタ Min. 3.5 50.0 28.0 11.2 ーをステッピングモーターを用いて移動させることで入力光を 13.2 20.2 Top View φ4.0 φ3.0 7.0 GEQ 1 3 3.3 3.3 Pump LD monitor 2 monitor 図1 2.0 Bottom View 25.0 Pump LD 3.4 43.2 図3 VOA の使用例 Application of VOA 103 3-0.086(#2)-56 UNC DEP3.8 外観構造図 Dimension of VOA 8.0 Side View Min. 5.5 EDF 13.5 VOA with monitor diode 12.0 EDF 0.5 2.7 OUT IN 表1 第 110 号 古 河 電 工 時 報 環境条件仕様 Specifications for environmental conditions 60 6 Attenuation 50 仕様 備考 保存温度 −40℃∼85℃ 動作温度 −5℃∼70℃ 300 mW 最大入力光強度 表2 Attenuation (dB) 項目 光学仕様（メインポート） Optical specifications of main port 波長領域 仕様 備考 1525 nm∼1575 nm Cバンド 1565 nm∼1610 nm Lバンド 4 30 3 20 2 10 1 0 100 200 300 400 500 600 0 700 Step 図4 減衰量プロファイル例 Typical attenuation profile dB※ 最大減衰量 ＞30 波長平坦性 ＜0.2 dB C（L）バンド ＜0.6 dB モニタなし ＜1.2 dB in / out モニタ ＜1.6 dB dualモニタ 挿入損失 40 0 反射減衰量 ＞45 dB PDL ＜0.2 dB 減衰量分解能 ＜0.1 dB 0.5 0.4 Monitor Current (dB) 項目 5 Potentiometer Potentiometer (V) 平成 14 年 7 月 C-Band 0.3 L-Band 0.2 0.1 0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 ※ 図 4 以外のプロファイルにも対応可能です。（例:シャッター機能を 有するプロファイル等） -0.5 1520 1540 1560 1580 1600 1620 Wavelength (nm) 項目 図5 メカ部，外観部仕様 Mechanical and dimensional specifications 仕様 備考 駆動方式 ステッピングモーター 2相タイプ 印加電圧 3.3 V 寸法 50×25×12 mm ブーツ部除く ファイバ SMF（250μm） SMF以外も対応可能です モニタ波長特性 Wavelength dependence of monitor port 0.4 Attenuation change (dB) 表3 パッケージ 気密封止パッケージ 0.2 0 -0.2 -0.4 4. 0 特徴 100 200 300 400 500 Time (hour) 今回開発した VOA の特徴は以下の通りです。 図6 ・ VOA 内部に入力用，出力用，入力 & 出力用にモニタ PD を ハイパワー特性（300 mW） High-power performance 内蔵しております。（モニタ無しも対応可能です。 ） ・波長平坦性に優れます。 ・ Latching（自己保持）特性を有しております。 ・気密封止パッケージを採用しております。 化が実現でき，モジュール，装置設計の自由度を広げることが ・光路にエポキシ樹脂を使用していないため，耐入力パワー 可能です。 （最大 300 mW）に優れています。 5. ＜製品問合せ先＞ 終わりに ファイテル製品事業部 技術部 TEL: 03-3286-3444 今後，WDM システムは長距離系からメトロリング系へと展 開していくと予想されます。それに伴い装置内の部品に関して も小型化，集積化が不可欠となります。今回開発した VOA は 50 × 25 × 12 mm の中に，モニタ機能を内蔵することができる ため，光アンプ，OADM 等において構成する回路基板の小型 104 FAX: 03-3286-3708
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