JP3031589B2

JP3031589B2 - 光周波数安定化装置

Info

Publication number: JP3031589B2
Application number: JP4155254A
Authority: JP
Inventors: 薫清水; 弥平小山田; 常雄堀口
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1992-06-15
Filing date: 1992-06-15
Publication date: 2000-04-10
Anticipated expiration: 2015-04-10
Also published as: JPH05347606A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はコヒーレント光周波数分
割多重伝送に利用する。特に、多数個の光搬送波の周波
数を高い精度で一括に安定化させるための光周波数安定
化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コヒーレント光通信を行うためには、搬
送波となる光の周波数を安定化する必要がある。これ
は、周波数の安定化を行わないと、半導体レーザの周波
数が３０ＭＨｚ程度で短期的に変動するためである。単
独光源の場合には、安定化回路を取り付けることによ
り、周波数変動を１ＭＨｚ以下に抑えることができる。
しかし、コヒーレント光周波数分割多重伝送の場合に
は、多数の任意の発振周波数の光源を安定化する必要が
あり、単独光源の場合のように単純ではない。

【０００３】コヒーレント光周波数分割多重伝送におい
て、多重化される多数個の光搬送波の周波数を安定化す
るためには、従来から、光学的レファレンスを参照して
複数の搬送波の周波数間隔を固定する方法と、固定的な
レファレンス（固定周波数基準）を参照して複数の搬送
波の周波数間隔を固定する方法とが用いられている。実
験的には、基準となる一つの光源（基準光源）のみを絶
対周波数として安定化し、他の光源の周波数について
は、この基準光源との周波数差を上述の二つの方法のい
ずれかを利用して安定化する多重光源周波数安定化回路
が多数報告されている。

【０００４】具体的には、合波された多数の光搬送波の
各周波数について、掃引ファブリペロー共振器や共振周
波数フィルタなどの周波数掃引光共振器で時分割に分離
し、多数の光信号の相対的周波数差をそれぞれ測定し、
周波数間隔が一定に保たれるように各半導体レーザの温
度を調節して周波数を固定する方法などが知られてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、周波数差を測
定するための光共振器や光共振フィルタの掃引が機械的
または熱的に行われるため、その掃引速度を速くとるこ
とはできなかった。また、その制御系は大型で複雑であ
り、高価な装置となってしまう問題があった。

【０００６】実際に、多重化される一つの搬送波周波数
の安定化に要する時間は、現状では１回あたり１秒程度
である。したがって、時分割でｎ個の搬送波を安定化さ
せる場合に、一つの搬送波周波数に対してｎ秒に１回し
か安定化制御が行われず、その間は周波数がフリーラン
状態となってしまう。例えば１００波を多重化するので
あれば、１００秒間に１回しか安定化制御が行われない
ことになる。ところが、半導体レーザの周波数は、完全
なフリーラン状態では数１０秒の間に１００ＭＨｚ程度
も変動してしまう。現実には完全なフリーラン状態にな
るわけではないが、それでもなお、搬送波周波数の安定
度は良くて数１０ＭＨｚ程度に制限されている。このた
め、搬送波に載せる情報伝送速度を高速にすることがで
きず、現状では６００Ｍｂ／ｓ〜１Ｇｂ／ｓに制限され
ている。また、多重化する周波数間隔も、最適化した状
態で１０ＧＨｚ程度必要であり、周波数帯域の高密度利
用という観点からも問題があった。

【０００７】本発明は、以上の課題を解決し、多重化さ
れる複数の光搬送波周波数を高い精度でかつ高速に安定
化制御する光周波数安定化装置を提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の光周波数安定化
装置は、発光周波数が安定化された周波数基準光源と、
この周波数基準光源の出力光を繰り返しパルス光に変調
する光変調器と、この光変調器からのパルス光が入射し
て周回する光ループ回路と、この光ループ回路内に設け
られ、この光ループ回路を周回するごとにそのパルス光
にあらかじめ定められた周波数シフトを与える周波数シ
フタと、この光ループ回路を断続する光スイッチと、こ
の光ループ回路の出力に時系列的に異なる周波数が得ら
れるように光変調器と光スイッチとを同期動作させる同
期制御回路と、この光ループ回路から得られる周波数を
基準として複数の搬送波光源のそれぞれの発光周波数を
安定化させる手段とを備えたことを特徴とする。

【０００９】光ループ回路上には光増幅器をさらに備え
ることが望ましい。

【００１０】安定化させる手段は、複数の搬送波光源か
ら出力され多重化された光を光ループ回路の出力光に合
波してコヒーレント・ヘテロダイン検波を行う受信器
と、この受信器の出力信号を周波数弁別し、その弁別出
力を複数の搬送波光源にそれぞれ周波数制御信号として
時分割に分配する制御回路とを含むことがよい。

【００１１】周波数シフタおよび光スイッチ、さらには
光増幅器がそれぞれ設けられた光ループ回路を多段に備
えることができる。この場合、二段目以降の光ループ回
路の入力には、前段の光ループ回路の出力光を二分岐す
る光結合器と、この二分岐された一方の光を前段の光ル
ープ回路の動作に同期してパルス光に変調する光変調器
とをそれぞれ備えることができる。各段の光結合器によ
り二分岐された光のうち前記一方とは別の光について
は、最終段の光ループ回路の出力光と合波して安定化さ
せる手段に入力することがよい。

【００１２】

【作用】光ループ回路を周回するパルス光に繰り返し周
波数シフトを与えることにより、周波数の異なるパルス
光が、光ループ回路の遅延時間の周期で得られる。この
パルス光列の周波数精度は、光ループ回路に入射するパ
ルス光の安定度と、周波数シフタによる精度とにより決
定されるが、周波数シフタの精度は極めて高く、実用的
には入射パルス光の安定度により決定される。また、光
ループ回路の遅延時間はほとんど変化せず、正確な時間
に、所定の回数だけ光ループ回路を周回したパルス光、
すなわち所定の周波数だけシフトしたパルス光を得るこ
とができる。すなわち、光ループ回路から出力されるパ
ルス光列は、時間とともに正確に周波数が掃引される。

【００１３】光ループ回路を周回するパルス光は、周回
毎に一部が外部に出力されるので、光ループ回路上に光
増幅器を備えることがよい。

【００１４】周波数が掃引されたパルス光列を周波数基
準として用い、多重搬送波光と合波してある帯域幅でヘ
テロダイン検波すると、その周波数基準の周波数掃引に
伴って、個々の搬送波光に関する検波出力が時分割で得
られる。そこで、それに対応して、個々の光源の発光周
波数を時分割で安定化することができる。

【００１５】このような構成により、光ループ回路に入
射するパルス光の安定度を保っておけば、複数の搬送波
光について、従来は１０ＭＨｚもあったその周波数変動
を容易に数ＭＨｚ以下に安定化させることができ、周波
数変動により制限されていた情報伝送速度を高めること
ができる。また、各搬送波光の絶対周波数を安定化でき
るので、多重する周波数の間隔を数ＧＨｚ程度にまで狭
めることも可能になる。さらに、従来は複雑な制御系が
必要であった搬送波光の一括周波数制御を比較的容易に
実現できる。

【００１６】また、光ループ回路を多段に接続すれば、
周波数基準の掃引範囲をさらに拡大でき、周波数多重度
をさらに拡大することができる。

【００１７】

【実施例】図１は本発明の第一実施例を示すブロック構
成図である。

【００１８】互いに発光周波数の異なる複数の半導体レ
ーザＬＤ１〜ＬＤｎの出力は、光方向性結合器ＭＵＸに
より多重合波される。光方向性結合器ＭＵＸとしては、
例えばＷＤＭ（波長分割多重）カップラもしくはＦＤＭ
（周波数分割多重）カップラが用いられる。本実施例は
半導体レーザＬＤ１〜ＬＤｎのそれぞれの発光周波数を
安定化するものであり、発光周波数が安定化された周波
数基準光源１と、この周波数基準光源１の出力光を繰り
返しパルス光に変調する光変調器２と、この光変調器２
からのパルス光が入射して周回する光ループ回路４と、
光ループ回路４内に設けられ、この光ループ回路４を周
回するごとにそのパルス光にあらかじめ定められた周波
数シフトを与える周波数シフタ５と、この光ループ回路
４を断続する光スイッチ６と、この光ループ回路４の出
力に時系列的に異なる周波数が得られるように光変調器
２と光スイッチ６とを同期動作させる同期制御回路８と
を備え、光ループ回路４から得られる周波数を基準とし
て複数の半導体レーザＬＤ１〜ＬＤｎのそれぞれの発光
周波数を安定化させる手段として、ヘテロダイン受信器
９、半導体レーザ制御回路１０および光方向性結合器Ｍ
ＵＸの多重化出力光を分岐してヘテロダイン受信器９に
入力する分岐帰還手段を備える。光ループ回路４の入出
力は光方向性結合器３より行われる。光ループ回路４上
にはさらに光増幅器７を備える。

【００１９】周波数基準光源１の絶対周波数は、公知の
方法により、数ＭＨｚにまで安定化される。具体的に
は、ファブリペローエタロン、もしくはアセチエンガス
その他の吸収線を利用して、１〜２２ＭＨｚまで安定化
される。光変調器２は音響光学素子または電気光学素子
により構成され、周波数基準光源１の出力光を繰り返し
パルス光にする。光方向性結合器３は２入力２出力構成
であり、光変調器２の出力が第一の入力ポートに接続さ
れ、第一の出力ポートを外部出力とし、第二の出力ポー
トと第二の入力ポートとの間に光ループ回路４が接続さ
れる。周波数シフタ５は、光方向性結合器３の第二の出
力ポートから出力された光の周波数に、あらかじめ定め
られた一定の周波数シフトｆを与える。光スイッチ６
は、周波数シフタ５から出力された光のオン、オフを行
う。光増幅器７は、周波数シフタ５の透過光パワーを増
幅する。光増幅器７の出力は、光方向性結合器３の第二
の入力ポートに結合して、この光方向性結合器３の第一
の出力ポートから外部に出力されるとともに、第二の出
力ポートから再び光ループ回路４に入力される。同期制
御回路８は、光変調器２から光ループ回路４へのパルス
光の入力と、光スイッチ６のオンオフとを同期制御す
る。

【００２０】この構成において、光ループ回路４の周回
時間をパルス幅以上にとれば、入力されたパルス光に対
して周波数がｆずつシフトしたパルス列が、光方向性結
合器３の第一の出力ポートから出力される。これを光ル
ープ回路４の出力という。この出力パルス光の周波数安
定度は、周波数基準光源１の安定度を保ったままとな
る。また、その強度については、光ループ回路４での損
失を光増幅器７により補償することにより、ほとんど一
定に保つことができる。したがって、このパルス光を掃
引周波数基準として使用することができる。

【００２１】光ループ回路４の出力光すなわち掃引周波
数基準光は、ヘテロダイン受信器９に入射する。ヘテロ
ダイン受信器９は、この掃引周波数基準光と、光方向性
結合器ＭＵＸからの多重搬送波光とを合波して、コヒー
レント・ヘテロダイン検波を行い、掃引周波数基準光と
各搬送波光との周波数を時分割で測定する。半導体レー
ザ制御回路１０は、このヘテロダイン受信器９の出力周
波数信号に基づいて、掃引周波数基準光の掃引と同期し
て同期制御回路８から供給される同期信号にしたがって
時分割で、半導体レーザＬＤ１〜ＬＤｎに周波数制御電
流を出力する。これにより、掃引周波数基準光と各搬送
波光との周波数差が数ＭＨｚ以内に収まるようにフィー
ドバック制御される。

【００２２】ここで、時刻ｔ１からｔ１＋Ｔにおいて、
掃引周波数基準光の周波数がＦｒ(t1)であったとする
と、ヘテロダイン受信器９の出力する信号電流は、Ｆｒ
(t1)との周波数差が受信帯域範囲内にあるような搬送波
に対応するものである。受信帯域範囲は掃引周波数基準
光の周波数変化のステップ程度とする。ヘテロダイン受
信器９の出力信号電流が周波数Ｆｊの搬送波によるもの
であるとき、半導体レーザ制御回路１０は、時刻ｔ１か
らｔ１＋Ｔにわたって、その周波数Ｆｊに対応する半導
体レーザＬＤｊにフィードバックがかかるように制御す
る。すなわち、この時間だけ、その半導体レーザＬＤｊ
とヘテロダイン受信器９とを結ぶフィードバック回路が
作動し、Ｆｒ(t1)とＦｊとの差が数ＭＨｚ以内になるよ
うに自動調整される。そして、基準光の周波数掃引に伴
い、安定化される搬送波が順次選択される。周波数掃引
および自動安定化は極めて高速に行うことができるの
で、搬送波周波数がフリーラン状態となる時間を短縮で
き、その間の周波数変動を無視できるほどに小さくでき
る。したがって、搬送波光の個々の周波数変動を数ＭＨ
ｚ以下に安定化できる。

【００２３】図２は光ループ回路４による基準周波数の
掃引を説明する図である。光ループ回路４の出力光は、
時間に対して階段関数状に変化する。そのステップ幅
は、光ループ回路４に挿入される周波数シフタ５での周
波数シフトｆに等しい。ｆを音響光学シフタの典型的な
周波数シフト量である１００ＭＨｚとすると、光ループ
回路４を１０００周することにより１００ＧＨｚの周波
数シフトが可能である。しかも、周波数が時間の関数と
して高い精度で確定する。光ループ回路４のループ長を
１０ｋｍとすると、１０００周に要する時間は５０ｍｓ
であり、１００ＧＨｚにわたる周波数掃引が、高い精度
で、高速に、高い周波数安定度を保ったまま行われるこ
とになる。これを掃引周波数基準として使用する。

【００２４】図３は時間とともに周波数が変化する掃引
周波数基準光と光搬送波周波数との関係を示す。

【００２５】掃引周波数基準光は、時間Ｔ毎に周波数が
ｆずつ増加する。このような掃引周波数基準光と多重化
された搬送波光とを合波し、ある適当な帯域幅の範囲で
ヘテロダイン検波すると、掃引周波数基準光の周波数Ｆ
ｒ(t) とｉ番目の搬送波光の周波数Ｆｉとの差Ｆｒ(t)
−Ｆｉがその帯域幅内にある場合に、その条件を満たす
搬送波光に対応する中間周波数帯（ＩＦ帯）の信号電流
が生じることになる。したがって、掃引周波数基準光と
各搬送波光との周波数差が、直接ヘテロダイン検波によ
り、高い精度で簡単に測定される。例えば光ループ長を
１０ｋｍとすると、掃引周波数基準光の周波数が一定に
保たれる時間Ｔは５０μｓである。１ポイントの周波数
弁別に要する時間が周波数分解能ｘ〔Ｈｚ〕の逆数で与
えられることを考慮すると、周波数測定範囲（ＩＦ帯）
を１００ＭＨｚに設定した場合、１００×１０⁶／ｘポ
イントにわたる周波数弁別を行うため、全測定時間τは τ＝（１００×１０⁶／ｘ）・（１／ｘ）で与えられる。τ＝５０μｓであるから周波数分解能ｘ
は１．４ＭＨｚとなり。原理的には１〜２ＭＨｚの高い
精度で周波数を安定化できる。ただし、現状では周波数
基準光源の安定度が２ＭＨｚであり、搬送波の周波数安
定度もこれにより制限されて３〜４ＭＨｚ程度となる
が、それでも十分に安定である。

【００２６】このようにして得られた中間周波数帯の信
号を電気的にフィードバックして、対応する半導体レー
ザの周波数を制御する。このようすを図４に示す。この
例では、半導体レーザ制御回路１０内に周波数弁別回路
１１および時分割制御回路１２を備え、周波数弁別回路
１１によりヘテロダイン受信器９の出力の周波数を弁別
し、時分割制御回路１２では、同期制御回路８からの同
期信号により、対応する半導体レーザＬＤｉの周波数制
御を行う。この構成は、コヒーレント光伝送システムの
受信系で局部発振光の周波数を搬送波の周波数に等しく
するための光位相同期ループ（周波数同期ループ）と同
等である。ただし、この場合に周波数が調整されるのは
局部発振光ではなく送信搬送波であり、基準となるのは
搬送波の周波数ではなく掃引周波数基準光の周波数であ
る。光位相同期ループによる周波数の同期はほぼ瞬時に
行われるので、一つの搬送波の周波数を安定化させるの
に要する時間は極めて短い。

【００２７】図５は掃引周波数基準光と中間周波数帯の
信号との関係を示し、図６は時分割による周波数制御の
ようすを示す。

【００２８】掃引周波数基準光の周波数Ｆｒ(t) は時間
に対して厳密に確定されるため、ヘテロダイン受信器９
の出力する中間周波数帯の信号電流Ｉ(t) についても、
それが第何番目の搬送波に起因するものであるかが時間
の関数として確定する。例えば図５の例であれば、時間
ｔｉのときの掃引周波数基準光の周波数はＦｒ(ti)であ
り、その周波数Ｆｒ(ti)と、周波数差が検波帯域幅内に
ある搬送波周波数Ｆｉとによって、信号電流Ｉ(ti)が生
じる。また、時間ｔi+1 のときは掃引周波数基準光の周
波数がＦｒ(ti+1)であり、この周波数Ｆｒ(ti+1)と搬送
波周波数Ｆi+1との間で信号電流Ｉ(ti+1)が生じる。し
たがって、信号電流Ｉ(ti)に基づいてｉ番目の半導体レ
ーザの周波数Ｆｉを安定化し、信号電流Ｉ(ti+1)に基づ
いてｉ＋１番目の半導体レーザの周波数Ｆi+1 を安定化
すればよい。すなわち、光ループ回路の動作に同期して
同期制御回路８から供給される同期信号により、中間周
波数帯の信号電流Ｉ(t) のフィードバック制御の対象と
なる特定の半導体レーザを時分割で正確に選択できる。

【００２９】図７は搬送波周波数の安定化を説明する図
であり、特に周波数Ｆｉの搬送波に対する安定化を示
す。

【００３０】掃引周波数基準の掃引周期を例えば上述し
たように５０ｍｓとすると、その間は半導体レーザの周
波数がフリーラン状態になる。しかし、その程度の時間
であれば、周波数変動の大きさは１ＭＨｚに満たない。
したがって、多重化された各搬送波の周波数の変動を数
ＭＨｚ程度にまで安定化することが可能となる。

【００３１】図８は周波数掃引の実験結果例を示す図で
あり、波長１５３４．６ｎｍのパルス光を光ループ回路
に周回させたときスペクトラムアナライザによる測定結
果を示す。（ａ）は光ループ回路にパルス光を２７０周
させて得られた波長分布、（ｂ）は５４０周させて得ら
れた波長分布、（ｃ）は８１０周させて得られた波長分
布である。これらの波長分布はスペクトラムアナライザ
による測定であり、分布の谷は測定タイミングとパルス
光とのタイミングが一致していないことによる。これら
の測定結果は正確な波長分布を表しているわけではない
が、それでも、それぞれ約２０ＧＨｚ、４０ＧＨｚ、６
０ＧＨｚの周波数掃引が得られたことを示している。こ
のように、実験では６０ＧＨｚの掃引範囲まで確認した
が、理論的には１００ＧＨｚを越える周波数掃引も可能
である。周波数掃引範囲を１００ＧＨｚとすると、周波
数間隔を１０ＧＨｚとした場合、１０波の多重が可能と
なる。

【００３２】図９はコヒーレント検波におけるビットレ
ートと所要帯域との関係を示す。

【００３３】周波数間隔を１０ＧＨｚとし、ＣＰＦＳＫ
ヘテロダイン検波方式を用いるとすると、理論的には４
Ｇｂ／ｓまでの情報伝送速度（ビットレート）が可能で
ある。しかし、従来は、搬送波光の周波数変動のため、
情報伝送速度が１Ｇｂ／ｓ以下に制限されていた。これ
に対して本発明では、周波数変動を極度に抑えることが
でき、理論値に近い高速の情報伝送が可能となる。

【００３４】逆に、必要な情報伝送速度に対して、従来
は周波数揺らぎが大きいため、搬送波間の周波数間隔を
大きくとる必要があった。例えばＣＰＦＳＫヘテロダイ
ン検波方式で１Ｇｂ／ｓの情報伝送速度を得るために
は、１０ＧＨｚ以上の周波数間隔が必要であった。これ
に対し、本発明では周波数揺らぎを抑えることができる
ため、周波数間隔を縮小することが可能となる。例え
ば、ＣＰＦＳＫヘテロダイン検波方式で１Ｇｂ／ｓの情
報伝送速度を得るために周波数間隔を３Ｇｂ／ｓに設定
することができる。

【００３５】図１０は本発明第二実施例を示すブロック
構成図である。

【００３６】この実施例は、光ループ回路を多段に接続
して周波数掃引範囲を拡大したことが第一実施例と異な
る。すなわち、周波数シフタ、光スイッチおよび光増幅
器がそれぞれ設けられた光ループ回路１０１、１０４を
備え、後段の光ループ回路１０４の入力には、前段の光
ループ回路１０１の出力光を二分岐する光方向性結合器
１０２と、この二分岐された一方の光を同期制御回路か
らの同期信号（光ループ回路１０１に対する制御に同期
した制御信号）によりパルス光に変調して光ループ回路
１０４に結合する光パルス変調器１０３とを備えたこと
を特徴とする。

【００３７】光パルス変調器１０３は、光ループ回路１
０１により最大の周波数シフトを受けた（周回数が最大
の）パルス光のみが後段の光ループ回路１０４に入力す
るように制御される。光ループ回路１０４は、基準周波
数をさらに掃引する。光ループ回路１０１の出力と、光
ループ回路１０４の出力とは、光方向性結合器１０２に
より合波され、ヘテロダイン受信器、半導体レーザ制御
回路、半導体レーザおよび光方向性結合器からなるフィ
ードバック回路１０６に供給される。

【００３８】ここでは光ループ回路を二段に接続した例
を示したが後段の部分を同様に繰り返すことより光ルー
プ回路をさらに多段に接続することもできる。光ループ
回路を多段に接続すると、周波数掃引範囲を拡大するこ
とが可能である。例えば、一個の光ループ回路により１
００ＧＨｚの周波数掃引が可能であるとすると、５段接
続することにより５００ＧＨｚの高精度かつ高速な掃引
が可能となる。したがって、例えば１０ＧＨｚ間隔で５
Ｇｂ／ｓのＣＰＦＳＫヘテロダイン検波方式を用いると
すると、２５０Ｇｂ／ｓの高い情報伝送速度を容易に達
成することができる。

【００３９】以上の説明では、一つの搬送波周波数を安
定化させるために、掃引周波数基準の特定の一つの周波
数を参照する例について説明したが、複数の近接した周
波数を参照して搬送波周波数を安定化することも可能で
ある。その場合、時分割型周波数制御が複雑になるが、
必要な周波数掃引周期を短縮することができる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光周波数
安定化装置は、固定の周波数基準光から、周波数確度が
極めて高く、時間に対する周波数精度も高い掃引周波数
基準光を生成することができる。また、その周波数基準
光により、多重化された搬送波光の周波数をその周波数
基準光の掃引に同期して時分割で安定化できる。

【００４１】したがって本発明は、コヒーレント光周波
数多重伝送における搬送波光周波数を高度に安定化で
き、情報伝送速度を高めることができる効果がある。ま
た、その構成は比較的簡単であり、経済的にコヒーレン
ト光周波数多重伝送を実現できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例を示すブロック構成図。

【図２】光ループ回路による基準周波数の掃引を説明す
る図。

【図３】時間とともに周波数が変化する掃引周波数基準
光と光搬送波周波数との関係を示す図。

【図４】中間周波数帯の信号による半導体レーザの周波
数制御を示す図。

【図５】掃引周波数基準光と中間周波数帯の信号との関
係を示す図。

【図６】時分割による周波数制御を示す図。

【図７】搬送波周波数の安定化を説明する図であり、周
波数Ｆｉの搬送波に対する安定化制御を示す図。

【図８】周波数掃引の実験結果例を示す図。

【図９】コヒーレント検波におけるビットレートと所要
帯域との関係を示す図。

【図１０】本発明第二実施例を示すブロック構成図。

【符号の説明】

１周波数基準光源２光変調器３、ＭＵＸ光方向性結合器４光ループ回路５周波数シフタ６光スイッチ７光増幅器８同期制御回路９ヘテロダイン受信器１０半導体レーザ制御回路ＬＤ１〜ＬＤｎ半導体レーザ１０１、１０４光ループ回路１０２光方向性結合器１０３光パルス変調器１０５フィードバック回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＨ０４Ｂ 10/152 Ｈ０４Ｊ 14/00 14/02 (56)参考文献特開平５−232540（ＪＰ，Ａ) ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．26 Ｎｏ．１（４ｔｈＪａｎｕａｒｙ 1990）ｐｐ．28−29 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 2/00 - 2/02 H01S 3/10 - 3/133 H04B 10/00 - 10/152 H04J 14/00 - 14/02 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに発光周波数の異なる複数の搬送波
光源と、この複数の搬送波光源の出力を多重化する結合
器とを含む光周波数分割多重伝送装置の光周波数安定化
装置において、発光周波数が安定化された周波数基準光源と、この周波数基準光源の出力光を繰り返しパルス光に変調
する光変調器と、この光変調器からのパルス光が入射して周回する光ルー
プ回路と、この光ループ回路内に設けられ、この光ループ回路を周
回するごとにそのパルス光にあらかじめ定められた周波
数シフトを与える周波数シフタと、この光ループ回路を断続する光スイッチと、この光ループ回路の出力に時系列的に異なる周波数が得
られるように前記光変調器と前記光スイッチとを同期動
作させる同期制御回路と、この光ループ回路から得られる周波数を基準として前記
複数の搬送波光源のそれぞれの発光周波数を安定化させ
る手段とを備えたことを特徴とする光周波数安定化装
置。
【請求項２】前記光ループ回路内に光増幅器を備えた
請求項１記載の光周波数安定化装置。
【請求項３】前記安定化させる手段は、前記結合器の多重化出力光を前記光ループ回路の出力光
に合波してコヒーレント・ヘテロダイン検波を行う受信
器と、この受信器の出力信号を周波数弁別し、その弁別出力を
前記複数の搬送波光源にそれぞれ周波数制御信号として
時分割に分配する制御回路とを含む請求項１または２記
載の光周波数安定化装置。
【請求項４】周波数シフタおよび光スイッチがそれぞ
れ設けられた光ループ回路を多段に備えた請求項１ない
し３のいずれか記載の光周波数安定化装置。