JP2000286500A - 波長分割多重光源の周波数安定化装置 - Google Patents
波長分割多重光源の周波数安定化装置Info
- Publication number
- JP2000286500A JP2000286500A JP11088459A JP8845999A JP2000286500A JP 2000286500 A JP2000286500 A JP 2000286500A JP 11088459 A JP11088459 A JP 11088459A JP 8845999 A JP8845999 A JP 8845999A JP 2000286500 A JP2000286500 A JP 2000286500A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- output
- optical signal
- light
- light source
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- H04B10/58—Compensation for non-linear transmitter output
-
- 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
- H04B10/501—Structural aspects
- H04B10/506—Multiwavelength transmitters
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 複数の光源ＬＤ１〜ＬＤｎから光スイッ
チ１が選択した被変調光を外部変調器２が振幅変調し、
分散発生器３が、この振幅変調された光信号を受け入れ
てから出力するまでの遅延時間に、波長依存性を持た
せ、この分散発生器３の出力光信号に光電変換部４が自
己が出力する局部発振光信号を混合した後、入力光信号
と出力電気信号の間に非線形特性を持つ受光器８で光電
変換し、上記分散発生器に入力する光信号と、上記分散
発生器の出力光信号の位相差が、所定の基準値になるよ
うに、前記光源の出力する変調光の波長を制御する。 【効果】 受光器が受け入れる光信号の振幅は、局部発
振光信号によって実質的に光増幅されるために波長制御
の精度が大幅に向上する。
チ１が選択した被変調光を外部変調器２が振幅変調し、
分散発生器３が、この振幅変調された光信号を受け入れ
てから出力するまでの遅延時間に、波長依存性を持た
せ、この分散発生器３の出力光信号に光電変換部４が自
己が出力する局部発振光信号を混合した後、入力光信号
と出力電気信号の間に非線形特性を持つ受光器８で光電
変換し、上記分散発生器に入力する光信号と、上記分散
発生器の出力光信号の位相差が、所定の基準値になるよ
うに、前記光源の出力する変調光の波長を制御する。 【効果】 受光器が受け入れる光信号の振幅は、局部発
振光信号によって実質的に光増幅されるために波長制御
の精度が大幅に向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、波長分割多重（以
後ＷＤＭと記す）光通信用光源における、光源周波数
の、確度と安定度を上げるための、ＷＤＭ光源の周波数
安定化装置に関する。
後ＷＤＭと記す）光通信用光源における、光源周波数
の、確度と安定度を上げるための、ＷＤＭ光源の周波数
安定化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光通信の分野でも、伝送量の増大化が求
められている。この伝送量の増大に対処するため、従来
は、光ファイバの対数を増やす空間多重や、電気領域で
の多重（周波数分割多重、時分割多重）等の方策が取ら
れてきた。しかし、この方策のみでは、急激な伝送量増
大要求への対処が難しいため、近年ＷＤＭ光通信技術の
開発が進められている。このＷＤＭ光通信では、波長の
異なるＷＤＭ光源を用いて、１本の光ファイバ上に複数
の独立した伝走路を構成できるため、急激な伝送量増大
要求への対処も可能になってくる。但し、ＷＤＭ光源の
光源周波数の、確度と安定度を上げる技術が不可欠にな
ってくる。この目的を達成するために、例えば「現場環
境下におけるマッハツェンダ型フィルタを用いた光源周
波数安定化特性」：坂本、織田他：ＮＴＴ：９７年信学
会Ｂ−１０−２１６等の技術が提案されている。この技
術では、マッハツェンダ型フィルタの呈する複数の透過
周波数のピーク点にＷＤＭ光源の複数の光源周波数を固
定させる方法をとっている。
められている。この伝送量の増大に対処するため、従来
は、光ファイバの対数を増やす空間多重や、電気領域で
の多重（周波数分割多重、時分割多重）等の方策が取ら
れてきた。しかし、この方策のみでは、急激な伝送量増
大要求への対処が難しいため、近年ＷＤＭ光通信技術の
開発が進められている。このＷＤＭ光通信では、波長の
異なるＷＤＭ光源を用いて、１本の光ファイバ上に複数
の独立した伝走路を構成できるため、急激な伝送量増大
要求への対処も可能になってくる。但し、ＷＤＭ光源の
光源周波数の、確度と安定度を上げる技術が不可欠にな
ってくる。この目的を達成するために、例えば「現場環
境下におけるマッハツェンダ型フィルタを用いた光源周
波数安定化特性」：坂本、織田他：ＮＴＴ：９７年信学
会Ｂ−１０−２１６等の技術が提案されている。この技
術では、マッハツェンダ型フィルタの呈する複数の透過
周波数のピーク点にＷＤＭ光源の複数の光源周波数を固
定させる方法をとっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な最新の技術にも以下に記すような解決すべき課題が、
まだ、残されていた。 １．マッハツェンダ型フィルタは、理論的には、透過周
波数域と阻止周波数域が櫛歯状に等周波数間隔で複数個
繰り返す特性を有している。しかし厳しい仕様を求めら
れた場合に、製造上の誤差や、偏波依存性等によって目
標周波数からずれることもあり得る。したがって、複数
の透過周波数のピーク点とＷＤＭ光源の複数の光源周波
数がずれる可能性もある。
な最新の技術にも以下に記すような解決すべき課題が、
まだ、残されていた。 １．マッハツェンダ型フィルタは、理論的には、透過周
波数域と阻止周波数域が櫛歯状に等周波数間隔で複数個
繰り返す特性を有している。しかし厳しい仕様を求めら
れた場合に、製造上の誤差や、偏波依存性等によって目
標周波数からずれることもあり得る。したがって、複数
の透過周波数のピーク点とＷＤＭ光源の複数の光源周波
数がずれる可能性もある。
【０００４】２．マッハツェンダ型フィルタの、上記櫛
の歯状の特性による制約から、光源周波数を自由に選択
することができない。
の歯状の特性による制約から、光源周波数を自由に選択
することができない。
【０００５】３．マッハツェンダ型フィルタの呈する複
数の透過周波数のピーク点に、ＷＤＭ光源の複数の光源
周波数を導くために、フィルタのヒータ電源に正弦波電
源を印加してディザリングする必要がある。従って、場
合によっては、周辺機器への温度変化の影響について、
配慮を要することも起こり得る。ここで言う、ディザリ
ングとは、マッハツェンダ型フィルタの櫛歯状の特性を
一定の周期に従って振らせることである。
数の透過周波数のピーク点に、ＷＤＭ光源の複数の光源
周波数を導くために、フィルタのヒータ電源に正弦波電
源を印加してディザリングする必要がある。従って、場
合によっては、周辺機器への温度変化の影響について、
配慮を要することも起こり得る。ここで言う、ディザリ
ングとは、マッハツェンダ型フィルタの櫛歯状の特性を
一定の周期に従って振らせることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の点を解
決するために、次の構成を採用する。 〈構成１〉光通信用の被変調光を出力する複数の光源
と、この複数の光源の出力のうちいずれかを選択して被
変調光を取り出す光スイッチと、上記選択された被変調
光を任意に設定された一定の角速度で振幅変調する外部
変調器と、この外部変調器で振幅変調された光信号を受
け入れてから出力するまでの遅延時間に、波長依存性を
持たせる分散発生器と、この分散発生器の出力する光信
号を電気信号に変換する光電変換部と、上記分散発生器
に入力する光信号と、上記分散発生器から出力する光信
号の位相差が、所定の基準値になるように、上記光源の
出力する変調光の波長を制御する位相差検出器を備えた
波長分割多重光源の周波数安定化装置において、上記光
電変換部は、上記選択された被変調光と異なる波長の局
部発振光信号を出力する局部発振光源を備え、この局部
発振光信号を上記分散発生器の出力光に混合した後、こ
の混合された出力光を光電変換して、上記局部発振光信
号と上記分散発生器の出力光との乗算信号を生成させ
る、入力光信号と出力電気信号の間に非線形特性を持つ
受光器を備えることを特徴とする光源の周波数安定化装
置。
決するために、次の構成を採用する。 〈構成１〉光通信用の被変調光を出力する複数の光源
と、この複数の光源の出力のうちいずれかを選択して被
変調光を取り出す光スイッチと、上記選択された被変調
光を任意に設定された一定の角速度で振幅変調する外部
変調器と、この外部変調器で振幅変調された光信号を受
け入れてから出力するまでの遅延時間に、波長依存性を
持たせる分散発生器と、この分散発生器の出力する光信
号を電気信号に変換する光電変換部と、上記分散発生器
に入力する光信号と、上記分散発生器から出力する光信
号の位相差が、所定の基準値になるように、上記光源の
出力する変調光の波長を制御する位相差検出器を備えた
波長分割多重光源の周波数安定化装置において、上記光
電変換部は、上記選択された被変調光と異なる波長の局
部発振光信号を出力する局部発振光源を備え、この局部
発振光信号を上記分散発生器の出力光に混合した後、こ
の混合された出力光を光電変換して、上記局部発振光信
号と上記分散発生器の出力光との乗算信号を生成させ
る、入力光信号と出力電気信号の間に非線形特性を持つ
受光器を備えることを特徴とする光源の周波数安定化装
置。
【０００７】〈構成２〉構成１に記載の光源の周波数安
定化装置において、上記光電変換部は、二つの光信号を
受け入れて混合する光カプラを備え、この光カプラの一
方の入力端部に上記分散発生器の出力する光信号を受け
入れて、他方の入力端部に前期局部発振光信号を受け入
れて両信号を混合し、上記光カプラの出力端部から上記
混合した信号を取り出し、同時に上記光カプラの終端部
から上記混合された光信号の一部を取り出し、この信号
中の局部発振信号光を光電変換して上記局部発振光源に
帰還させ、上記局部発振光信号の出力強度を制御するこ
とを特徴とする光源の周波数安定化装置。
定化装置において、上記光電変換部は、二つの光信号を
受け入れて混合する光カプラを備え、この光カプラの一
方の入力端部に上記分散発生器の出力する光信号を受け
入れて、他方の入力端部に前期局部発振光信号を受け入
れて両信号を混合し、上記光カプラの出力端部から上記
混合した信号を取り出し、同時に上記光カプラの終端部
から上記混合された光信号の一部を取り出し、この信号
中の局部発振信号光を光電変換して上記局部発振光源に
帰還させ、上記局部発振光信号の出力強度を制御するこ
とを特徴とする光源の周波数安定化装置。
【０００８】〈構成３〉光通信用の被変調光を出力する
光源と、この光源の出力を任意に設定された一定の変調
波信号で振幅変調する外部変調器と、この外部変調器で
振幅変調された光信号を受け入れてから出力するまでの
遅延時間に、波長依存性を持たせる分散発生器と、この
分散発生器の出力する光信号を電気信号に変換する光電
変換部と、上記分散発生器に入力する光信号と、上記分
散発生器から出力する光信号の位相差が、所定の基準値
になるように、上記光源の出力する被変調光の波長を制
御する位相差検出器を備えた波長分割多重光源の周波数
安定化装置において、上記位相差検出器は、上記光電変
換部の出力を受け入れて同一振幅同一周波数でπ／２位
相の異なる２信号Ｈ・ＳＩＮ（ωｍＴ＋θ）とＨ・ＣＯ
Ｓ（ωｍＴ＋θ）を出力するπ／２ハイブリット２分岐
回路と、上記信号Ｈ・ＳＩＮ（ωｍＴ＋θ）と上記変調
波信号Ａ・ＣＯＳωｍＴを乗算するミキサＡと、上記信
号Ｈ・ＣＯＳ（ωｍＴ＋θ）と上記変調波信号Ａ・ＣＯ
ＳωｍＴを乗算するミキサＢと、上記ミキサＡの出力か
ら位相差成分ＸＬ＝Ｆ・ＳＩＮθを取り出すローパスフ
ィルタＬＰＦ１と、上記ミキサＢの出力から位相差成分
ＹＬ＝Ｆ・ＣＯＳθを取り出すローパスフィルタＬＰＦ
２と、上記位相差成分ＸＬと上記位相差成分ＹＬとから
Ｆ＝（ＸＬ ２＋ＹＬ ２）1/2を求めて上記分散発生器か
ら出力する光信号の位相差ＣＯＳθ又はＳＩＮθを算出
することを特徴とする光源の周波数安定化装置。
光源と、この光源の出力を任意に設定された一定の変調
波信号で振幅変調する外部変調器と、この外部変調器で
振幅変調された光信号を受け入れてから出力するまでの
遅延時間に、波長依存性を持たせる分散発生器と、この
分散発生器の出力する光信号を電気信号に変換する光電
変換部と、上記分散発生器に入力する光信号と、上記分
散発生器から出力する光信号の位相差が、所定の基準値
になるように、上記光源の出力する被変調光の波長を制
御する位相差検出器を備えた波長分割多重光源の周波数
安定化装置において、上記位相差検出器は、上記光電変
換部の出力を受け入れて同一振幅同一周波数でπ／２位
相の異なる２信号Ｈ・ＳＩＮ（ωｍＴ＋θ）とＨ・ＣＯ
Ｓ（ωｍＴ＋θ）を出力するπ／２ハイブリット２分岐
回路と、上記信号Ｈ・ＳＩＮ（ωｍＴ＋θ）と上記変調
波信号Ａ・ＣＯＳωｍＴを乗算するミキサＡと、上記信
号Ｈ・ＣＯＳ（ωｍＴ＋θ）と上記変調波信号Ａ・ＣＯ
ＳωｍＴを乗算するミキサＢと、上記ミキサＡの出力か
ら位相差成分ＸＬ＝Ｆ・ＳＩＮθを取り出すローパスフ
ィルタＬＰＦ１と、上記ミキサＢの出力から位相差成分
ＹＬ＝Ｆ・ＣＯＳθを取り出すローパスフィルタＬＰＦ
２と、上記位相差成分ＸＬと上記位相差成分ＹＬとから
Ｆ＝（ＸＬ ２＋ＹＬ ２）1/2を求めて上記分散発生器か
ら出力する光信号の位相差ＣＯＳθ又はＳＩＮθを算出
することを特徴とする光源の周波数安定化装置。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
について具体例を用いて詳細に説明する。 〈具体例１の構成〉光通信用の被変調光を出力する複数
の光源の出力から光スイッチを用いて一つの被変調光を
選択して受け入れる。この選択された被変調光を外部変
調器を用いて任意に設定された一定の角速度の変調波信
号で振幅変調する。この振幅変調された光信号を、受け
入れてから出力するまでの遅延時間に、波長依存性があ
る分散発生器に送る。この分散発生器の出力する光信号
を光電変換部で電気信号に変換する。ここで分散発生器
に入力する光信号と、前記分散発生器から出力する光信
号の位相差を検出することによってその波長を測定する
ことができる。この位相差検出は、分散発生器の出力す
る振幅変調された光信号を光電変換部で電気信号に変換
してエンベロープを取り出し、このエンベロープと上記
変調波信号とを比較することによって検出される。
について具体例を用いて詳細に説明する。 〈具体例１の構成〉光通信用の被変調光を出力する複数
の光源の出力から光スイッチを用いて一つの被変調光を
選択して受け入れる。この選択された被変調光を外部変
調器を用いて任意に設定された一定の角速度の変調波信
号で振幅変調する。この振幅変調された光信号を、受け
入れてから出力するまでの遅延時間に、波長依存性があ
る分散発生器に送る。この分散発生器の出力する光信号
を光電変換部で電気信号に変換する。ここで分散発生器
に入力する光信号と、前記分散発生器から出力する光信
号の位相差を検出することによってその波長を測定する
ことができる。この位相差検出は、分散発生器の出力す
る振幅変調された光信号を光電変換部で電気信号に変換
してエンベロープを取り出し、このエンベロープと上記
変調波信号とを比較することによって検出される。
【００１０】ここで、光電変換部は、各チャネル毎に出
力される被変調光と異なる波長の局部発振光信号を出力
する局部発振光源を備え、この局部発振光信号を自己が
受け入れて光電変換する光信号に混合する。この混合さ
れた出力光を入力光信号と出力電気信号の間に非線形特
性を持つ受光器で光電変換する。その結果、上記自己が
受け入れて光電変換する光信号と上記局部発振光信号と
の乗算信号を生成させることができる。即ち上記局部発
振光信号の振幅を大きくすることによって上記乗算信号
を大きくすることができる。即ち、上記自己が受け入れ
て光電変換する光信号を等価的に光増幅することができ
る。
力される被変調光と異なる波長の局部発振光信号を出力
する局部発振光源を備え、この局部発振光信号を自己が
受け入れて光電変換する光信号に混合する。この混合さ
れた出力光を入力光信号と出力電気信号の間に非線形特
性を持つ受光器で光電変換する。その結果、上記自己が
受け入れて光電変換する光信号と上記局部発振光信号と
の乗算信号を生成させることができる。即ち上記局部発
振光信号の振幅を大きくすることによって上記乗算信号
を大きくすることができる。即ち、上記自己が受け入れ
て光電変換する光信号を等価的に光増幅することができ
る。
【００１１】図１は、具体例１によるＷＤＭ光通信用光
源の安定化装置のブロック図である。図より、具体例１
によるＷＤＭ光通信用光源は、ＣＨ１〜ＣＨｎまでｎ個
の光源基板と、光スイッチ１と、外部変調器２と、分散
発生器３と、光電変換部４と、位相差検出器Ｐと、比較
器Ｒとを備える。
源の安定化装置のブロック図である。図より、具体例１
によるＷＤＭ光通信用光源は、ＣＨ１〜ＣＨｎまでｎ個
の光源基板と、光スイッチ１と、外部変調器２と、分散
発生器３と、光電変換部４と、位相差検出器Ｐと、比較
器Ｒとを備える。
【００１２】ＣＨ１〜ＣＨｎまでｎ個の光源基板は、そ
れぞれ１個のチャネルを形成する光信号発生部分であ
る。更に、各チャネルを形成する光源基板毎に、それぞ
れ、１個の光源（ＬＤ１〜ＬＤｎ）と、１個の温度制御
回路（ＴＥＣ１〜ＴＥＣｎ）と、１個のカプラ（Ａ１〜
Ａｎ）を備える。
れぞれ１個のチャネルを形成する光信号発生部分であ
る。更に、各チャネルを形成する光源基板毎に、それぞ
れ、１個の光源（ＬＤ１〜ＬＤｎ）と、１個の温度制御
回路（ＴＥＣ１〜ＴＥＣｎ）と、１個のカプラ（Ａ１〜
Ａｎ）を備える。
【００１３】光源（ＬＤ１〜ＬＤｎ）は、各チャネルに
相当する波長λでそれぞれ発振するレーザダイオードで
ある。即ち、光通信用の被変調光を出力する部分であ
る。温度制御回路（ＴＥＣ１〜ＴＥＣｎ）は、後に、具
体例の動作の項で詳細に説明する制御信号によって、光
源（ＬＤ１〜ＬＤｎ）の発振周波数を変化させる部分で
ある。
相当する波長λでそれぞれ発振するレーザダイオードで
ある。即ち、光通信用の被変調光を出力する部分であ
る。温度制御回路（ＴＥＣ１〜ＴＥＣｎ）は、後に、具
体例の動作の項で詳細に説明する制御信号によって、光
源（ＬＤ１〜ＬＤｎ）の発振周波数を変化させる部分で
ある。
【００１４】カプラ（Ａ１〜Ａｎ）は、各チャネル毎に
被変調光Ｅｃの一部を分離して取り出す部分である。光
スイッチ１は、上記ＣＨ１〜ＣＨｎまでｎ個の光源基板
によって形成されるｎ個のチャネルのうちから１個のチ
ャネルを選択するスイッチである。
被変調光Ｅｃの一部を分離して取り出す部分である。光
スイッチ１は、上記ＣＨ１〜ＣＨｎまでｎ個の光源基板
によって形成されるｎ個のチャネルのうちから１個のチ
ャネルを選択するスイッチである。
【００１５】外部変調器２は、ＣＨ１〜ＣＨｎまでｎ個
の光源基板が形成するチャネルの被変調光Ｅｃの一部を
受け入れ、任意に設定された一定の角速度のマーカ信号
Ｅｍで振幅変調する部分である。一例としてニオブ酸リ
チウム単結晶等から構成される。分散発生器３は、外部
変調器２から振幅変調された光信号Ｅｏを受け入れて、
例えば、チャープドファイバブラッググレーティング
（以後ＣＦＢＧと記す）等を用いて波長分散させる部分
である。この構成の詳細については、具体例の動作の項
で併せて説明する。
の光源基板が形成するチャネルの被変調光Ｅｃの一部を
受け入れ、任意に設定された一定の角速度のマーカ信号
Ｅｍで振幅変調する部分である。一例としてニオブ酸リ
チウム単結晶等から構成される。分散発生器３は、外部
変調器２から振幅変調された光信号Ｅｏを受け入れて、
例えば、チャープドファイバブラッググレーティング
（以後ＣＦＢＧと記す）等を用いて波長分散させる部分
である。この構成の詳細については、具体例の動作の項
で併せて説明する。
【００１６】光電変換部４は、分散発生器３から、波長
分散された光信号Ｅｄを受け入れて、上記被変調光Ｅｃ
とは異なる波長の局部発振光信号Ｅｅを混合する。この
混合された光信号Ｅｄ＋Ｅｅを入力光信号と出力電気信
号の間に非線形特性を備える受光器８で光電変換する。
その結果局部発振光信号Ｅｅと、波長分散された光信号
Ｅｄとの乗算信号Ｅｓを生成させる部分である。この光
電変換部４はカプラＢと、局部発振光源５と、温度調整
回路６と、出力パワー調整回路７と、受光器８とから構
成される。
分散された光信号Ｅｄを受け入れて、上記被変調光Ｅｃ
とは異なる波長の局部発振光信号Ｅｅを混合する。この
混合された光信号Ｅｄ＋Ｅｅを入力光信号と出力電気信
号の間に非線形特性を備える受光器８で光電変換する。
その結果局部発振光信号Ｅｅと、波長分散された光信号
Ｅｄとの乗算信号Ｅｓを生成させる部分である。この光
電変換部４はカプラＢと、局部発振光源５と、温度調整
回路６と、出力パワー調整回路７と、受光器８とから構
成される。
【００１７】カプラＢは、上記分散発生器３から波長分
散された光信号を受け入れて、後に説明する局部発振光
信号Ｅｅを混合する部分である。局部発振光源５は、上
記被変調光Ｅｃとは異なる波長の局部発振光信号Ｅｅを
出力する光源である。通常バック光をフォトダイオード
でモニタするレーザダイオードが用いられる。温度調整
回路６と出力パワー調整回路７は、上記局部発振光源５
の出力の温度による変化を補償する回路である。
散された光信号を受け入れて、後に説明する局部発振光
信号Ｅｅを混合する部分である。局部発振光源５は、上
記被変調光Ｅｃとは異なる波長の局部発振光信号Ｅｅを
出力する光源である。通常バック光をフォトダイオード
でモニタするレーザダイオードが用いられる。温度調整
回路６と出力パワー調整回路７は、上記局部発振光源５
の出力の温度による変化を補償する回路である。
【００１８】受光器８は、入力光信号と出力電気信号の
間に非線形特性を備えるフォトダイオードである。カプ
ラＢから、波長分散された光信号Ｅｄと局部発振光信号
Ｅｅを混合した信号Ｅｄ＋Ｅｅを受け入れて光電変換
し、前記局部発振光信号Ｅｅと、前記分散された光信号
Ｅｄとの乗算信号Ｅｓを生成させる部分である。この乗
算信号Ｅｓを生成させる原理については後に動作の説明
の中で図を用いて詳細に説明する。増幅器９は、光電変
換部４が変換した電気信号を増幅する部分である。
間に非線形特性を備えるフォトダイオードである。カプ
ラＢから、波長分散された光信号Ｅｄと局部発振光信号
Ｅｅを混合した信号Ｅｄ＋Ｅｅを受け入れて光電変換
し、前記局部発振光信号Ｅｅと、前記分散された光信号
Ｅｄとの乗算信号Ｅｓを生成させる部分である。この乗
算信号Ｅｓを生成させる原理については後に動作の説明
の中で図を用いて詳細に説明する。増幅器９は、光電変
換部４が変換した電気信号を増幅する部分である。
【００１９】位相差検出器Ｐは、上記各チャネル毎に光
源（ＬＤ１〜ＬＤｎ）の発振周波数を安定化させるた
め、制御信号を得る部分である。更に、バンドパスフィ
ルタＢＰＦ１と、ミキサＭＩＸ１と、ローパスフィルタ
ＬＰＦ１を備える。
源（ＬＤ１〜ＬＤｎ）の発振周波数を安定化させるた
め、制御信号を得る部分である。更に、バンドパスフィ
ルタＢＰＦ１と、ミキサＭＩＸ１と、ローパスフィルタ
ＬＰＦ１を備える。
【００２０】バンドパスフィルタＢＰＦ１は、上記乗算
信号Ｅｓのみを抽出する帯域通過フィルタである。ミキ
サＭＩＸ１は、バンドパスフィルタＢＰＦ１の出力に、
上記外部変調器２で変調波信号として用いたマーカ信号
Ｅｍを混合（掛け算）する部分である。
信号Ｅｓのみを抽出する帯域通過フィルタである。ミキ
サＭＩＸ１は、バンドパスフィルタＢＰＦ１の出力に、
上記外部変調器２で変調波信号として用いたマーカ信号
Ｅｍを混合（掛け算）する部分である。
【００２１】ローパスフィルタＬＰＦ１は、ミキサＭＩ
Ｘ１が出力する、角速度が２倍になった成分と、直流成
分を受け入れて、直流成分のみを通過させる部分であ
る。比較器Ｒは、ローパスフィルタＬＰＦ１の出力を受
け入れて、予め各チャネルごとに定められた基準電圧と
比較する部分である。その結果は制御信号として各チャ
ネルの温度制御回路（ＴＥＣ１〜ＴＥＣｎ）に帰還され
る。
Ｘ１が出力する、角速度が２倍になった成分と、直流成
分を受け入れて、直流成分のみを通過させる部分であ
る。比較器Ｒは、ローパスフィルタＬＰＦ１の出力を受
け入れて、予め各チャネルごとに定められた基準電圧と
比較する部分である。その結果は制御信号として各チャ
ネルの温度制御回路（ＴＥＣ１〜ＴＥＣｎ）に帰還され
る。
【００２２】〈具体例１の動作〉図１において、各チャ
ネル毎にｎ個の光源（ＬＤ１〜ＬＤｎ）が、それぞれ波
長（λ１〜λｎ）の被変調波を発振している。この被変
調波の一部が、カプラ（ＣＰＬ１〜ＣＰＬｎ）によって
分離されて、光スイッチ１に送られる。この光スイッチ
１は、特定のチャネルの被変調光Ｅｃを選択して外部変
調器２へ送る。動作説明の前提条件としてチャネルをＣ
Ｈ１に固定して以下の説明を行う。外部変調器２は、こ
のＣＨ１の被変調波を変調波信号（以後マーカ信号Ｅｍ
と記す）で振幅変調して振幅変調された光信号Ｅｏを分
散発生器３へ送る。分散発生器３は、この振幅変調され
た光信号Ｅｏに対し、波長に応じた遅延を発生させる。
ネル毎にｎ個の光源（ＬＤ１〜ＬＤｎ）が、それぞれ波
長（λ１〜λｎ）の被変調波を発振している。この被変
調波の一部が、カプラ（ＣＰＬ１〜ＣＰＬｎ）によって
分離されて、光スイッチ１に送られる。この光スイッチ
１は、特定のチャネルの被変調光Ｅｃを選択して外部変
調器２へ送る。動作説明の前提条件としてチャネルをＣ
Ｈ１に固定して以下の説明を行う。外部変調器２は、こ
のＣＨ１の被変調波を変調波信号（以後マーカ信号Ｅｍ
と記す）で振幅変調して振幅変調された光信号Ｅｏを分
散発生器３へ送る。分散発生器３は、この振幅変調され
た光信号Ｅｏに対し、波長に応じた遅延を発生させる。
【００２３】ここで被変調光Ｅｃとマーカ信号Ｅｍを次
式で表す。 Ｅｃ＝Ａｃ・ＣＯＳωｃＴ …（１式） Ｅｍ＝Ａｍ・ＣＯＳωｍＴ …（２式） 更に、振幅変調された光信号Ｅｏは、（１式）、（２
式）より Ｅｏ＝Ａｃ（１＋Ｋ・ＣＯＳωｍＴ）ＣＯＳωｃＴ …（３式） と表される。ここでＡｃ、Ａｍは、それぞれ被変調光Ｅ
ｃの振幅、マーカ信号Ｅｍの振幅を表し、ωｃ、ωｍ
は、それぞれ被変調光Ｅｃの角速度、マーカ信号Ｅｍの
角速度を表している。更に、Ｔは時間を、Ｋは変調率
を、それぞれ表している。
式で表す。 Ｅｃ＝Ａｃ・ＣＯＳωｃＴ …（１式） Ｅｍ＝Ａｍ・ＣＯＳωｍＴ …（２式） 更に、振幅変調された光信号Ｅｏは、（１式）、（２
式）より Ｅｏ＝Ａｃ（１＋Ｋ・ＣＯＳωｍＴ）ＣＯＳωｃＴ …（３式） と表される。ここでＡｃ、Ａｍは、それぞれ被変調光Ｅ
ｃの振幅、マーカ信号Ｅｍの振幅を表し、ωｃ、ωｍ
は、それぞれ被変調光Ｅｃの角速度、マーカ信号Ｅｍの
角速度を表している。更に、Ｔは時間を、Ｋは変調率
を、それぞれ表している。
【００２４】分散発生器３の構成及び原理について図を
用いて説明する。図２は、分散発生器の説明図である。
（ａ）は分散発生器の構成を示す図である。（ｂ）は、
その特性を示す図であり、横軸に波長λ、縦軸に遅延時
間Ｔｄを表している。分散発生器３（図１）は、サーキ
ュレータ２１とＣＦＢＧ２２を備える。サーキュレータ
２１は、例えば図のようにＡ、Ｂ、Ｃの３開口を所持し
ている場合、開口Ａに入力された光信号は、開口Ｂに出
力され、開口Ｂに入力された光信号は、開口Ｃに出力さ
れるように、いわゆる交通整理をするデバイスである。
用いて説明する。図２は、分散発生器の説明図である。
（ａ）は分散発生器の構成を示す図である。（ｂ）は、
その特性を示す図であり、横軸に波長λ、縦軸に遅延時
間Ｔｄを表している。分散発生器３（図１）は、サーキ
ュレータ２１とＣＦＢＧ２２を備える。サーキュレータ
２１は、例えば図のようにＡ、Ｂ、Ｃの３開口を所持し
ている場合、開口Ａに入力された光信号は、開口Ｂに出
力され、開口Ｂに入力された光信号は、開口Ｃに出力さ
れるように、いわゆる交通整理をするデバイスである。
【００２５】ＣＦＢＧ２２は、光ファイバのコア部分
に、長さ方向に回折格子状に、微小間隔で屈折率の大き
な部分と小さな部分を連続繰り返しで、多数形成した特
種な光ファイバである。サーキュレータ２１の開口Ｂ
に、このＣＦＢＧ２２を接続する。更にこのＣＦＢＧ２
２の回折格子状の、微小間隔は、開口Ｂから遠ざかるに
従って大きくする。
に、長さ方向に回折格子状に、微小間隔で屈折率の大き
な部分と小さな部分を連続繰り返しで、多数形成した特
種な光ファイバである。サーキュレータ２１の開口Ｂ
に、このＣＦＢＧ２２を接続する。更にこのＣＦＢＧ２
２の回折格子状の、微小間隔は、開口Ｂから遠ざかるに
従って大きくする。
【００２６】以上の構成による分散発生器３の開口Ａ
に、波長λ１、λ２（λ１＜λ２）の、２つの光信号が
入力されたと仮定する。その時、開口Ｂから、ＣＦＢＧ
２２に出力されたλ１、λ２、２つの光信号は、ＣＦＢ
Ｇ２２中に形成された回折格子状の部分によって反射さ
れる。この回折格子状の、微小間隔は、開口Ｂから遠ざ
かるに従って大きくなるため、波長λ１の信号に比較し
て、波長λ２の信号がより遅延して開口Ｂに戻る。この
波長と遅延時間の関係を示した図が（ｂ）である。波長
λが大きくなるにつれて遅延時間Ｔｄが大きくなること
を示している。
に、波長λ１、λ２（λ１＜λ２）の、２つの光信号が
入力されたと仮定する。その時、開口Ｂから、ＣＦＢＧ
２２に出力されたλ１、λ２、２つの光信号は、ＣＦＢ
Ｇ２２中に形成された回折格子状の部分によって反射さ
れる。この回折格子状の、微小間隔は、開口Ｂから遠ざ
かるに従って大きくなるため、波長λ１の信号に比較し
て、波長λ２の信号がより遅延して開口Ｂに戻る。この
波長と遅延時間の関係を示した図が（ｂ）である。波長
λが大きくなるにつれて遅延時間Ｔｄが大きくなること
を示している。
【００２７】従って、振幅変調された光信号Ｅｏ（３
式）が、サーキュレータ２１を通ると以下に示す波長分
散された信号Ｅｄになる。 Ｅｄ＝Ａｃ｛１＋Ｋ・ＣＯＳ（ωｍＴ＋θ１）｝ＣＯＳωｃＴ …（４式） ここでθ１は、ＣＦＢＧ２２の中で発生した遅延時間に
起因する絶対位相であり次式で表される。ここでは上記
前提条件により波長はλ１なので、 θ１＝２π・Ｔｄ／λ１ …（５式） 即ち、遅延時間Ｔｄに起因する絶対位相θ１だけエンベ
ロープが遅延したのと等価になる。
式）が、サーキュレータ２１を通ると以下に示す波長分
散された信号Ｅｄになる。 Ｅｄ＝Ａｃ｛１＋Ｋ・ＣＯＳ（ωｍＴ＋θ１）｝ＣＯＳωｃＴ …（４式） ここでθ１は、ＣＦＢＧ２２の中で発生した遅延時間に
起因する絶対位相であり次式で表される。ここでは上記
前提条件により波長はλ１なので、 θ１＝２π・Ｔｄ／λ１ …（５式） 即ち、遅延時間Ｔｄに起因する絶対位相θ１だけエンベ
ロープが遅延したのと等価になる。
【００２８】分散発生器３の構成及び原理についての説
明を終了したので再度、図１に戻って具体例１の動作に
ついての説明を続ける。分散発生器３で波長分散された
光信号Ｅｄ（４式）は、光電変換部４へ送られる。カプ
ラＢは、分散発生器３から、波長分散された光信号Ｅｄ
を受け入れる。同時に被変調光Ｅｃと異なる波長の局部
発振光信号Ｅｅを受け入れて両者を混合する。この混合
された光信号Ｅｄ＋Ｅｅを受光器８で光電変換して前記
局部発振光信号Ｅｅと、上記波長分散された光信号Ｅｄ
との乗算信号Ｅｓを生成させる。Ｅｅを以下のように定
める。 Ｅｅ＝Ａｅ・ＣＯＳωｅＴ …（６式） ここでＡｅは、局部発振光信号の振幅を表し、ωｅは、
局部発振光信号の角速度を表している
明を終了したので再度、図１に戻って具体例１の動作に
ついての説明を続ける。分散発生器３で波長分散された
光信号Ｅｄ（４式）は、光電変換部４へ送られる。カプ
ラＢは、分散発生器３から、波長分散された光信号Ｅｄ
を受け入れる。同時に被変調光Ｅｃと異なる波長の局部
発振光信号Ｅｅを受け入れて両者を混合する。この混合
された光信号Ｅｄ＋Ｅｅを受光器８で光電変換して前記
局部発振光信号Ｅｅと、上記波長分散された光信号Ｅｄ
との乗算信号Ｅｓを生成させる。Ｅｅを以下のように定
める。 Ｅｅ＝Ａｅ・ＣＯＳωｅＴ …（６式） ここでＡｅは、局部発振光信号の振幅を表し、ωｅは、
局部発振光信号の角速度を表している
【００２９】次に図を用いて、受光器８が、混合された
光信号Ｅｄ＋Ｅｅから乗算信号Ｅｓを生成させる原理に
ついて説明する。図３は、光電変換部の動作原理説明図
である。図３より受光器８は、入力光信号と出力電気信
号の間に非線形特性を備えるフォトダイオードである。
通常この入出力特性は、２次曲線で近似される。従っ
て、受光器８に、混合された光信号Ｅｄ＋Ｅｅを入力す
ると出力からは（Ｅｄ＋Ｅｅ）２に比例した電気信号が
得られる。
光信号Ｅｄ＋Ｅｅから乗算信号Ｅｓを生成させる原理に
ついて説明する。図３は、光電変換部の動作原理説明図
である。図３より受光器８は、入力光信号と出力電気信
号の間に非線形特性を備えるフォトダイオードである。
通常この入出力特性は、２次曲線で近似される。従っ
て、受光器８に、混合された光信号Ｅｄ＋Ｅｅを入力す
ると出力からは（Ｅｄ＋Ｅｅ）２に比例した電気信号が
得られる。
【００３０】ここでＥｄ≪Ｅｅと置くと次式が成立す
る。 （Ｅｄ＋Ｅｅ）２＝Ｅｄ２＋２Ｅｄ・Ｅｅ＋Ｅｅ２ ＝２Ｅｄ・Ｅｅ＋Ｅｅ２ …（７式） （７式）に上記（４式）と（６式）を代入して整理する
と、図３より次式が得られる。 （Ｅｄ＋Ｅｅ）２＝（１／２）Ａｅ２（ＣＯＳ２ωｅＴ＋１）＋Ａｅ・Ａｃ｛ １＋ＫＣＯＳ（ωｍＴ＋θ１）｝ＣＯＳ（ωｅ＋ωｃ）Ｔ＋Ａｅ・Ａｃ｛１＋Ｋ ＣＯＳ（ωｍＴ＋θ１）｝ＣＯＳ（ωｅ−ωｃ）Ｔ …（８式）
る。 （Ｅｄ＋Ｅｅ）２＝Ｅｄ２＋２Ｅｄ・Ｅｅ＋Ｅｅ２ ＝２Ｅｄ・Ｅｅ＋Ｅｅ２ …（７式） （７式）に上記（４式）と（６式）を代入して整理する
と、図３より次式が得られる。 （Ｅｄ＋Ｅｅ）２＝（１／２）Ａｅ２（ＣＯＳ２ωｅＴ＋１）＋Ａｅ・Ａｃ｛ １＋ＫＣＯＳ（ωｍＴ＋θ１）｝ＣＯＳ（ωｅ＋ωｃ）Ｔ＋Ａｅ・Ａｃ｛１＋Ｋ ＣＯＳ（ωｍＴ＋θ１）｝ＣＯＳ（ωｅ−ωｃ）Ｔ …（８式）
【００３１】（８式）第１項において、受光器８（図
１）の周波数特性は、ＣＯＳ２ωｅＴの角速度が大きす
ぎて追随できないので振幅（１／２）Ａｅ２の直流レベ
ルが現れる。同様に第２項、第３項においても受光器８
（図１）の周波数特性は、ＣＯＳ（ωｅ＋ωｃ）Ｔ、及
びＣＯＳ（ωｅ−ωｃ）Ｔの角速度が大きすぎて追随で
きない。従って第２項及び第３項は、それぞれ搬送波Ｃ
ＯＳ（ωｅ＋ωｃ）ＴのエンベロープＡｅ・Ａｃ｛１＋
ＫＣＯＳ（ωｍＴ＋θ１）｝と、搬送波ＣＯＳ（ωｅ−
ωｃ）ＴのエンベロープＡｅ・Ａｃ｛１＋ＫＣＯＳ（ω
ｍＴ＋θ１）｝が現れる。
１）の周波数特性は、ＣＯＳ２ωｅＴの角速度が大きす
ぎて追随できないので振幅（１／２）Ａｅ２の直流レベ
ルが現れる。同様に第２項、第３項においても受光器８
（図１）の周波数特性は、ＣＯＳ（ωｅ＋ωｃ）Ｔ、及
びＣＯＳ（ωｅ−ωｃ）Ｔの角速度が大きすぎて追随で
きない。従って第２項及び第３項は、それぞれ搬送波Ｃ
ＯＳ（ωｅ＋ωｃ）ＴのエンベロープＡｅ・Ａｃ｛１＋
ＫＣＯＳ（ωｍＴ＋θ１）｝と、搬送波ＣＯＳ（ωｅ−
ωｃ）ＴのエンベロープＡｅ・Ａｃ｛１＋ＫＣＯＳ（ω
ｍＴ＋θ１）｝が現れる。
【００３２】従って受光器８（図１）の出力Ｅｓは、次
式で近似される。 Ｅｓ＝直流成分＋Ｃ・ＣＯＳ（ωｍ＋θ１） …（９式） ここでＣはエンベロープＡｅ・Ａｃ｛１＋ＫＣＯＳ（ω
ｍＴ＋θ１）｝の振幅Ａｅ・Ａｃに比例する常数であ
る。以上の結果、振幅Ａｅの大きい局部発振光信号Ｅｅ
を波長分散された光信号Ｅｄに混合することによって実
質的に波長分散された光信号Ｅｄを増幅したのと同様の
効果を得ることができる。
式で近似される。 Ｅｓ＝直流成分＋Ｃ・ＣＯＳ（ωｍ＋θ１） …（９式） ここでＣはエンベロープＡｅ・Ａｃ｛１＋ＫＣＯＳ（ω
ｍＴ＋θ１）｝の振幅Ａｅ・Ａｃに比例する常数であ
る。以上の結果、振幅Ａｅの大きい局部発振光信号Ｅｅ
を波長分散された光信号Ｅｄに混合することによって実
質的に波長分散された光信号Ｅｄを増幅したのと同様の
効果を得ることができる。
【００３３】再度図１に戻って具体例１の動作説明を続
ける。上記受光器８の出力Ｅｓ（９式）は、更に、増幅
器９で増幅されて位相差検出器Ｐ１に送られる。この増
幅器９の出力Ｅａは、上記（９式）から直流成分がカッ
トされて、 Ｅａ＝Ｄ・ＣＯＳ（ωｍ＋θ１） …（１０式）にな
る。
ける。上記受光器８の出力Ｅｓ（９式）は、更に、増幅
器９で増幅されて位相差検出器Ｐ１に送られる。この増
幅器９の出力Ｅａは、上記（９式）から直流成分がカッ
トされて、 Ｅａ＝Ｄ・ＣＯＳ（ωｍ＋θ１） …（１０式）にな
る。
【００３４】この増幅器９の出力Ｅａを受け取ったバン
ドパスフィルタＢＰＦ１は、上記マーカ信号Ｅｍの角速
度ωｍの正弦波のみ抽出する。バンドパスフィルタＢＰ
Ｆ１を通過した電気信号は、上記Ｅａ（１０式）に近似
される信号である。θ１は、分散発生器３で、ＣＨ１の
光信号に発生する遅延時間を絶対位相で表した値であ
り、θ１＝２π・Ｔｄ／λ１の関係が成立する。
ドパスフィルタＢＰＦ１は、上記マーカ信号Ｅｍの角速
度ωｍの正弦波のみ抽出する。バンドパスフィルタＢＰ
Ｆ１を通過した電気信号は、上記Ｅａ（１０式）に近似
される信号である。θ１は、分散発生器３で、ＣＨ１の
光信号に発生する遅延時間を絶対位相で表した値であ
り、θ１＝２π・Ｔｄ／λ１の関係が成立する。
【００３５】ミキサＭＩＸ１は、バンドパスフィルタＢ
ＰＦ１から受け入れた上記Ｅａ＝Ｄ・ＣＯＳ（ωｍ＋θ
１）（１０式）に近似される信号とマーカ信号Ｅｍ＝Ａ
ｍＣＯＳωｍＴを混合（掛け算）する。その結果、ＣＯ
Ｓ（２ω１ｔ＋θ１）とＣＯＳθの２成分を主成分とし
て出力する。ここで振幅は、説明を簡単にするため振幅
調整して１に正規化してあるものとする。上記２つの主
成分を受け入れたローパスフィルタＬＰＦ１は、ＣＯＳ
θ１のみ通過させる。このＣＯＳθ１は直流に近似され
たレベル信号であり、そのレベルの大小は、ＣＨ１の光
信号の波長λ１の遅延時間Ｔｄ１に依存している。
ＰＦ１から受け入れた上記Ｅａ＝Ｄ・ＣＯＳ（ωｍ＋θ
１）（１０式）に近似される信号とマーカ信号Ｅｍ＝Ａ
ｍＣＯＳωｍＴを混合（掛け算）する。その結果、ＣＯ
Ｓ（２ω１ｔ＋θ１）とＣＯＳθの２成分を主成分とし
て出力する。ここで振幅は、説明を簡単にするため振幅
調整して１に正規化してあるものとする。上記２つの主
成分を受け入れたローパスフィルタＬＰＦ１は、ＣＯＳ
θ１のみ通過させる。このＣＯＳθ１は直流に近似され
たレベル信号であり、そのレベルの大小は、ＣＨ１の光
信号の波長λ１の遅延時間Ｔｄ１に依存している。
【００３６】比較器Ｒ１は、このレベル信号を受け入れ
て予め定められている基準電圧Ｖｒ１と比較する。この
基準電圧Ｖｒ１は、遅延時間Ｔｄ１（図２（ｂ））に相
当するレベル信号の値、つまりＣＯＳθ１＝ＣＯＳ（２
π・Ｔｄ１／λ１）に設定される。もし比較器Ｒ１が受
け入れたレベル信号が、この基準電圧Ｖｒ１よりも小さ
い時（図２（ｂ）のａ点）、制御信号を温度制御回路Ｔ
ＥＣ１に送って、光源ＬＤ１の発振周波数を下げ、波長
λ１をΔλ増加させるように制御する。その結果遅延時
間Ｔｄ１はΔＴｄ増加して図２（ｂ）のｃ点に向かう。
もし比較器Ｒ１が受け入れたレベル信号が、この基準電
圧Ｖｒ１よりも大きい時（図２（ｂ）のｂ点）、制御信
号を温度制御回路ＴＥＣ１に送って、光源ＬＤ１の発振
周波数を上げ、波長λ１をΔλ減少させるように制御す
る。その結果遅延時間Ｔｄ１はΔＴｄ減少して図２
（ｂ）のｃ点に向かう。その結果、ＣＨ１の光源ＬＤ１
の光信号出力の波長は、自動的にλ１に制御される。
て予め定められている基準電圧Ｖｒ１と比較する。この
基準電圧Ｖｒ１は、遅延時間Ｔｄ１（図２（ｂ））に相
当するレベル信号の値、つまりＣＯＳθ１＝ＣＯＳ（２
π・Ｔｄ１／λ１）に設定される。もし比較器Ｒ１が受
け入れたレベル信号が、この基準電圧Ｖｒ１よりも小さ
い時（図２（ｂ）のａ点）、制御信号を温度制御回路Ｔ
ＥＣ１に送って、光源ＬＤ１の発振周波数を下げ、波長
λ１をΔλ増加させるように制御する。その結果遅延時
間Ｔｄ１はΔＴｄ増加して図２（ｂ）のｃ点に向かう。
もし比較器Ｒ１が受け入れたレベル信号が、この基準電
圧Ｖｒ１よりも大きい時（図２（ｂ）のｂ点）、制御信
号を温度制御回路ＴＥＣ１に送って、光源ＬＤ１の発振
周波数を上げ、波長λ１をΔλ減少させるように制御す
る。その結果遅延時間Ｔｄ１はΔＴｄ減少して図２
（ｂ）のｃ点に向かう。その結果、ＣＨ１の光源ＬＤ１
の光信号出力の波長は、自動的にλ１に制御される。
【００３７】実際の実験値として、ＣＨ１（λ１；１．
５５μｍ）で、重畳信号発生回路の周波数を１００ＭＨ
ｚ、分散発生器３の分散特性、約１０００ｐＳｅｃ／ｎ
ｍ、でλ１が１ｐｍ変化した時に比較器Ｒ１の出力変
動、約１０ｍＶを得た。
５５μｍ）で、重畳信号発生回路の周波数を１００ＭＨ
ｚ、分散発生器３の分散特性、約１０００ｐＳｅｃ／ｎ
ｍ、でλ１が１ｐｍ変化した時に比較器Ｒ１の出力変
動、約１０ｍＶを得た。
【００３８】同様にして、光スイッチ１を切り換えるこ
とによって他のＣＨ２〜ＣＨｎまでの光源（ＬＤ２〜Ｌ
Ｄｎ）の波長も、それぞれ自動的に（λ２〜λｎ）に制
御される。以上の説明は、波長分割多重光源について説
明したが、この適用範囲は、波長分割多重光源に限定さ
れるものではない。ｎ＝１の場合であっても上記と全く
同様に適用可能である。
とによって他のＣＨ２〜ＣＨｎまでの光源（ＬＤ２〜Ｌ
Ｄｎ）の波長も、それぞれ自動的に（λ２〜λｎ）に制
御される。以上の説明は、波長分割多重光源について説
明したが、この適用範囲は、波長分割多重光源に限定さ
れるものではない。ｎ＝１の場合であっても上記と全く
同様に適用可能である。
【００３９】また、以上の説明は、分散発生器３（図
１）としてサーキュレータ２１（図２）とＣＦＢＧ２２
（図２）を備える構成に限定して説明したが、この構成
に限定されるものではない。波長分散特性を持つ素子で
あれば良く、例えば光通信ネットワーク中で発生する、
波長分散を補償するために用いられる、分散補償用ファ
イバで構成することも可能である。
１）としてサーキュレータ２１（図２）とＣＦＢＧ２２
（図２）を備える構成に限定して説明したが、この構成
に限定されるものではない。波長分散特性を持つ素子で
あれば良く、例えば光通信ネットワーク中で発生する、
波長分散を補償するために用いられる、分散補償用ファ
イバで構成することも可能である。
【００４０】更に、上記説明では受光器８（図１）の入
出力特性を入力光信号振幅に対して、その２乗に比例す
る電気信号を出力する、いわゆる２乗特性に限定して説
明した。しかし本発明は、この２乗特性に限定されるも
のではない。上記波長分散された光信号Ｅｄの振幅Ａｄ
と上記局部発振光信号Ｅｅの振幅Ａｅを乗算した値Ａｄ
・Ａｅの振幅を持つ成分を出力するものであればよい。
即ち３乗特性であっても４乗特性であってもよい。
出力特性を入力光信号振幅に対して、その２乗に比例す
る電気信号を出力する、いわゆる２乗特性に限定して説
明した。しかし本発明は、この２乗特性に限定されるも
のではない。上記波長分散された光信号Ｅｄの振幅Ａｄ
と上記局部発振光信号Ｅｅの振幅Ａｅを乗算した値Ａｄ
・Ａｅの振幅を持つ成分を出力するものであればよい。
即ち３乗特性であっても４乗特性であってもよい。
【００４１】〈具体例１の効果〉以上説明したように、
上記構成を備えることにより、以下の効果を得た。 １．分散発生器３によって発生する遅延時間に基づいて
光源（ＬＤ１〜ＬＤｎ）の出力波長（λ１〜λｎ）を制
御しているため、光源の波長を櫛歯状にとびとびに選択
する必要がなくなり、連続的、かつ任意に選択すること
が可能になる。
上記構成を備えることにより、以下の効果を得た。 １．分散発生器３によって発生する遅延時間に基づいて
光源（ＬＤ１〜ＬＤｎ）の出力波長（λ１〜λｎ）を制
御しているため、光源の波長を櫛歯状にとびとびに選択
する必要がなくなり、連続的、かつ任意に選択すること
が可能になる。
【００４２】２．仮に、各構成部分の精度誤差によっ
て、光源（ＬＤ１〜ＬＤｎ）の出力波長（λ１〜λｎ）
間に、遅延時間誤差が発生しても、比較器（Ｒ１〜Ｒ
ｎ）に印加する基準電圧を個別に調整することによっ
て、容易にその誤差を吸収することができるようにな
る。
て、光源（ＬＤ１〜ＬＤｎ）の出力波長（λ１〜λｎ）
間に、遅延時間誤差が発生しても、比較器（Ｒ１〜Ｒ
ｎ）に印加する基準電圧を個別に調整することによっ
て、容易にその誤差を吸収することができるようにな
る。
【００４３】３．従来例に記した、マッハツェンダ型フ
ィルタを必要としなくなったため、ディザリングに要す
る温度制御を必要としなった。その結果周辺機器への温
度変化による悪影響が無くなる。
ィルタを必要としなくなったため、ディザリングに要す
る温度制御を必要としなった。その結果周辺機器への温
度変化による悪影響が無くなる。
【００４４】４．従来例に比して、高価な構成部分を必
要としないため、装置の低価格化推進に役立つ。 ５．受光器が受け入れる光信号の振幅は、局部発振光信
号Ｅｅによって実質的に光増幅されるために波長制御の
精度が大幅に向上する。
要としないため、装置の低価格化推進に役立つ。 ５．受光器が受け入れる光信号の振幅は、局部発振光信
号Ｅｅによって実質的に光増幅されるために波長制御の
精度が大幅に向上する。
【００４５】〈具体例２の構成と動作〉図４は、具体例
２によるＷＤＭ光通信用光源の安定化装置のブロック図
である。図より、具体例２によるＷＤＭ光通信用光源
は、ＣＨ１〜ＣＨｎまでｎ個の光源基板と、光スイッチ
１と、外部変調器２と、分散発生器３と、光電変換部２
４と、位相差検出器Ｐと、比較器Ｒとを備える。具体例
１との差異のみについて説明する。
２によるＷＤＭ光通信用光源の安定化装置のブロック図
である。図より、具体例２によるＷＤＭ光通信用光源
は、ＣＨ１〜ＣＨｎまでｎ個の光源基板と、光スイッチ
１と、外部変調器２と、分散発生器３と、光電変換部２
４と、位相差検出器Ｐと、比較器Ｒとを備える。具体例
１との差異のみについて説明する。
【００４６】光電変換部２４は、受光器８と、カプラＢ
と、局部発振光源２５と、温度調整回路２６と、出力パ
ワー調整回路２７と、終端受光器２８から構成される。
温度調整回路２６と出力パワー制御回路２７は、局部発
振光源２５の出力の温度による変化を補償する回路であ
る。
と、局部発振光源２５と、温度調整回路２６と、出力パ
ワー調整回路２７と、終端受光器２８から構成される。
温度調整回路２６と出力パワー制御回路２７は、局部発
振光源２５の出力の温度による変化を補償する回路であ
る。
【００４７】具体例１では、局部発振光源５（図１）
は、通常バック光をフォトダイオードでモニタするレー
ザダイオードが用いられる。具体例２では、カプラＢの
終端に光フィルタ及び終端受光器２８を備える。この光
フィルタ及び終端受光器２８によって出力光Ｅｅを直接
モニタして、その出力電圧を温度調整回路２６と、出力
パワー調整回路２７へ帰還させる構成をとる。その他の
構成動作は、具体例１の構成動作と全く同様なので説明
を割愛する。
は、通常バック光をフォトダイオードでモニタするレー
ザダイオードが用いられる。具体例２では、カプラＢの
終端に光フィルタ及び終端受光器２８を備える。この光
フィルタ及び終端受光器２８によって出力光Ｅｅを直接
モニタして、その出力電圧を温度調整回路２６と、出力
パワー調整回路２７へ帰還させる構成をとる。その他の
構成動作は、具体例１の構成動作と全く同様なので説明
を割愛する。
【００４８】〈具体例２の効果〉カプラＢの終端部に終
端受光器２８を備えて出力光を直接モニタして、その出
力電圧を温度調整回路２６と、出力パワー調整回路２７
へ帰還させる構成をとることにより以下の効果を得る。 １．レーザダイオードのトラッキングエラーよる影響を
受けることなく安定したパワーを供給することが可能に
なる。 ２．その結果ＷＤＭ光源波長をより一層安定化させるこ
とができる。
端受光器２８を備えて出力光を直接モニタして、その出
力電圧を温度調整回路２６と、出力パワー調整回路２７
へ帰還させる構成をとることにより以下の効果を得る。 １．レーザダイオードのトラッキングエラーよる影響を
受けることなく安定したパワーを供給することが可能に
なる。 ２．その結果ＷＤＭ光源波長をより一層安定化させるこ
とができる。
【００４９】〈具体例３の構成〉具体例１に備える位相
差検出器Ｐ１（図１）では、比較器Ｒ１（図１）への出
力ＣＯＳθ１の振幅（具体例１の説明では１に正規化し
て説明した）が、入力信号Ｅａ＝Ｄ・ＣＯＳ（ωｍ＋θ
１）（１０式）の振幅Ｄに比例している。この状態で
は、振幅Ｄが温度変化等によって変化した場合に直接Ｃ
ＯＳθ１の振幅変動となつて出力される。即ち、外部変
調器２（図１）、分散発生器３（図１）、光電変換部４
（図１）での振幅変動によって比較器Ｒ１の出力が変動
し、ＷＤＭ光源波長の安定化を阻害する。具体例３は、
この弊害除去を目的として、π／２ハイブリット２分岐
回路と２個のミキサを備え、入力信号の振幅に依存しな
い位相差検出器を構成する。
差検出器Ｐ１（図１）では、比較器Ｒ１（図１）への出
力ＣＯＳθ１の振幅（具体例１の説明では１に正規化し
て説明した）が、入力信号Ｅａ＝Ｄ・ＣＯＳ（ωｍ＋θ
１）（１０式）の振幅Ｄに比例している。この状態で
は、振幅Ｄが温度変化等によって変化した場合に直接Ｃ
ＯＳθ１の振幅変動となつて出力される。即ち、外部変
調器２（図１）、分散発生器３（図１）、光電変換部４
（図１）での振幅変動によって比較器Ｒ１の出力が変動
し、ＷＤＭ光源波長の安定化を阻害する。具体例３は、
この弊害除去を目的として、π／２ハイブリット２分岐
回路と２個のミキサを備え、入力信号の振幅に依存しな
い位相差検出器を構成する。
【００５０】図５は、具体例３によるＷＤＭ光通信用光
源の安定化装置のブロック図である。図より、具体例３
によるＷＤＭ光通信用光源は、ＣＨ１の光源基板と、外
部変調器２と、分散発生器３と、受光器８と、増幅器９
と、位相差検出器３１と、比較器Ｒ１とを備える。
源の安定化装置のブロック図である。図より、具体例３
によるＷＤＭ光通信用光源は、ＣＨ１の光源基板と、外
部変調器２と、分散発生器３と、受光器８と、増幅器９
と、位相差検出器３１と、比較器Ｒ１とを備える。
【００５１】ＣＨ１の光源基板は、１個のチャネルを形
成する光信号発生部分である。この光源基板は、光源Ｌ
Ｄ１と、カプラＡ１を備える。
成する光信号発生部分である。この光源基板は、光源Ｌ
Ｄ１と、カプラＡ１を備える。
【００５２】光源ＬＤ１は、ＣＨ１に相当する波長λ１
で発振するレーザダイオードである。即ち、光通信用の
被変調光を出力する部分である。温度制御回路ＴＥＣ１
は、制御信号によって、光源ＬＤ１の発振周波数を変化
させる部分である。
で発振するレーザダイオードである。即ち、光通信用の
被変調光を出力する部分である。温度制御回路ＴＥＣ１
は、制御信号によって、光源ＬＤ１の発振周波数を変化
させる部分である。
【００５３】カプラＡ１は、ＣＨ１の被変調光Ｅｃの一
部を分離して取り出す部分である。外部変調器２は、Ｃ
Ｈ１の光源基板が形成するチャネルの被変調光Ｅｃの一
部を受け入れ、任意に設定された一定の角速度のマーカ
信号Ｅｍで振幅変調する部分である。一例としてニオブ
酸リチウム単結晶等から構成される。分散発生器３は、
外部変調器２から振幅変調された光信号Ｅｏを受け入れ
て、例えば、分散補償用ファイバや、チャープドファイ
バブラッググレーティング（以後ＣＦＢＧと記す）等を
用いて波長分散させる部分である。
部を分離して取り出す部分である。外部変調器２は、Ｃ
Ｈ１の光源基板が形成するチャネルの被変調光Ｅｃの一
部を受け入れ、任意に設定された一定の角速度のマーカ
信号Ｅｍで振幅変調する部分である。一例としてニオブ
酸リチウム単結晶等から構成される。分散発生器３は、
外部変調器２から振幅変調された光信号Ｅｏを受け入れ
て、例えば、分散補償用ファイバや、チャープドファイ
バブラッググレーティング（以後ＣＦＢＧと記す）等を
用いて波長分散させる部分である。
【００５４】受光器８は、分散発生器３から、波長分散
された光信号Ｅｄを受け入れて光電変換するフォトダイ
オードである。増幅器９は、受光器８が変換した電気信
号を増幅する部分である。位相差検出器３１は、上記光
源ＬＤ１の発振周波数を安定化させるため、制御信号を
得る部分である。更に、その内部にバンドパスフィルタ
ＢＰＦ１と、π／２ハイブリット２分岐回路３２と、ミ
キサＡ１とミキサＢと、アナログ演算器３３を備える。
された光信号Ｅｄを受け入れて光電変換するフォトダイ
オードである。増幅器９は、受光器８が変換した電気信
号を増幅する部分である。位相差検出器３１は、上記光
源ＬＤ１の発振周波数を安定化させるため、制御信号を
得る部分である。更に、その内部にバンドパスフィルタ
ＢＰＦ１と、π／２ハイブリット２分岐回路３２と、ミ
キサＡ１とミキサＢと、アナログ演算器３３を備える。
【００５５】バンドパスフィルタＢＰＦ１は、マーカ信
号の周波数帯、即ちＣＯＳωｍＴのみを通過させる帯域
通過フィルタである。π／２ハイブリット２分岐回路３
２は、上記マーカ信号の周波数帯、即ちＣＯＳωｍＴの
入力を受け入れて相互にπ／２位相の異なる２信号、Ｃ
ＯＳωｍＴと、ＳＩＮωｍＴを出力する回路である。通
常同軸ケーブルやストリップ線路を用いて構成される。
ミキサＡ１とミキサＢは、２信号掛け算器である。
号の周波数帯、即ちＣＯＳωｍＴのみを通過させる帯域
通過フィルタである。π／２ハイブリット２分岐回路３
２は、上記マーカ信号の周波数帯、即ちＣＯＳωｍＴの
入力を受け入れて相互にπ／２位相の異なる２信号、Ｃ
ＯＳωｍＴと、ＳＩＮωｍＴを出力する回路である。通
常同軸ケーブルやストリップ線路を用いて構成される。
ミキサＡ１とミキサＢは、２信号掛け算器である。
【００５６】ローパスフィルタＬＰＦ１とローパスフィ
ルタＬＰＦ２は、それぞれミキサＡ１とミキサＢの出力
を受け入れてその低域成分のみを出力する低域通過フィ
ルタである。アナログ演算器３３は、ローパスフィルタ
ＬＰＦ１とローパスフィルタＬＰＦ２の出力を受け入れ
て所定のアナログ演算を行う回路である。この詳細につ
いては、後に動作の項で図を用いて説明する。比較器Ｒ
１は、位相差検出器３１の出力を受け入れて、予めＣＨ
１に定められた基準電圧Ｖｒ１と比較する部分である。
その結果を制御信号として温度制御回路ＴＥＣ１に帰還
する部分である。
ルタＬＰＦ２は、それぞれミキサＡ１とミキサＢの出力
を受け入れてその低域成分のみを出力する低域通過フィ
ルタである。アナログ演算器３３は、ローパスフィルタ
ＬＰＦ１とローパスフィルタＬＰＦ２の出力を受け入れ
て所定のアナログ演算を行う回路である。この詳細につ
いては、後に動作の項で図を用いて説明する。比較器Ｒ
１は、位相差検出器３１の出力を受け入れて、予めＣＨ
１に定められた基準電圧Ｖｒ１と比較する部分である。
その結果を制御信号として温度制御回路ＴＥＣ１に帰還
する部分である。
【００５７】〈具体例３の動作〉図５において、ＣＨ１
の光源ＬＤ１が、波長λ１の被変調光Ｅｃを発振してい
る。この被変調光Ｅｃの一部が、カプラＡ１によって分
離されて、外部変調器２へ送られる。外部変調器２は、
このＣＨ１の被変調光Ｅｃをマーカ信号Ｅｍで振幅変調
して振幅変調された光信号Ｅｏを分散発生器３へ送る。
分散発生器３は、この振幅変調された光信号Ｅｏを波長
分散させる。
の光源ＬＤ１が、波長λ１の被変調光Ｅｃを発振してい
る。この被変調光Ｅｃの一部が、カプラＡ１によって分
離されて、外部変調器２へ送られる。外部変調器２は、
このＣＨ１の被変調光Ｅｃをマーカ信号Ｅｍで振幅変調
して振幅変調された光信号Ｅｏを分散発生器３へ送る。
分散発生器３は、この振幅変調された光信号Ｅｏを波長
分散させる。
【００５８】ここで被変調光Ｅｃとマーカ信号Ｅｍを次
式で表す。 Ｅｃ＝Ａｃ・ＣＯＳωｃＴ …（１式） Ｅｍ＝Ａｍ・ＣＯＳωｍＴ …（２式） 更に、振幅変調された光信号Ｅｏは、（１式）、（２
式）より Ｅｏ＝Ａｃ（１＋Ｋ・ＣＯＳωｍＴ）ＣＯＳωｃＴ …（３式） と表される。ここでＡｃ、Ａｍは、それぞれ被変調光Ｅ
ｃの振幅、マーカ信号Ｅｍの振幅を表し、ωｃ、ωｍ
は、それぞれ被変調光Ｅｃの角速度、マーカ信号Ｅｍの
角速度を表している。更に、Ｔは時間を、Ｋは変調率
を、それぞれ表している。
式で表す。 Ｅｃ＝Ａｃ・ＣＯＳωｃＴ …（１式） Ｅｍ＝Ａｍ・ＣＯＳωｍＴ …（２式） 更に、振幅変調された光信号Ｅｏは、（１式）、（２
式）より Ｅｏ＝Ａｃ（１＋Ｋ・ＣＯＳωｍＴ）ＣＯＳωｃＴ …（３式） と表される。ここでＡｃ、Ａｍは、それぞれ被変調光Ｅ
ｃの振幅、マーカ信号Ｅｍの振幅を表し、ωｃ、ωｍ
は、それぞれ被変調光Ｅｃの角速度、マーカ信号Ｅｍの
角速度を表している。更に、Ｔは時間を、Ｋは変調率
を、それぞれ表している。
【００５９】この振幅変調された光信号Ｅｏ（３式）が
分散発生器３へ送られる。分散発生器３の構成及び原理
については、具体例１と全く同様なので説明を割愛し
て、その結果を用いる。振幅変調された光信号Ｅｏ（３
式）が、分散発生器３を通ると以下に示す波長分散され
た信号Ｅｄになる。 Ｅｄ＝Ａｃ｛１＋Ｋ・ＣＯＳ（ωｍＴ＋θ１）｝ＣＯＳωｃＴ …（４式）
分散発生器３へ送られる。分散発生器３の構成及び原理
については、具体例１と全く同様なので説明を割愛し
て、その結果を用いる。振幅変調された光信号Ｅｏ（３
式）が、分散発生器３を通ると以下に示す波長分散され
た信号Ｅｄになる。 Ｅｄ＝Ａｃ｛１＋Ｋ・ＣＯＳ（ωｍＴ＋θ１）｝ＣＯＳωｃＴ …（４式）
【００６０】ここでθ１は、分散発生器３の中で発生し
た遅延時間に起因する絶対位相であり次式で表される。
ＣＨ１の波長はλ１なので、 θ１＝２π・Ｔｄ／λ１ …（５式） 即ち、遅延時間Ｔｄに起因する絶対位相θ１だけエンベ
ロープが遅延したのと等価になる。
た遅延時間に起因する絶対位相であり次式で表される。
ＣＨ１の波長はλ１なので、 θ１＝２π・Ｔｄ／λ１ …（５式） 即ち、遅延時間Ｔｄに起因する絶対位相θ１だけエンベ
ロープが遅延したのと等価になる。
【００６１】分散発生器３で波長分散された光信号Ｅｄ
（４式）は、受光器８へ送られる。受光器８の周波数特
性は、ＣＯＳωｃＴの角速度が大きすぎて追随できない
ので搬送波ＣＯＳωｃＴのエンベロープＡｃ｛１＋ＫＣ
ＯＳ（ωｍＴ＋θ１）｝のみが現れる。
（４式）は、受光器８へ送られる。受光器８の周波数特
性は、ＣＯＳωｃＴの角速度が大きすぎて追随できない
ので搬送波ＣＯＳωｃＴのエンベロープＡｃ｛１＋ＫＣ
ＯＳ（ωｍＴ＋θ１）｝のみが現れる。
【００６２】従って受光器８の出力Ｅｓは、次式で近似
される。 Ｅｓ＝直流成分＋Ｃ・ＣＯＳ（ωｍ＋θ１） …（９式） ここでＣはエンベロープＡｅ・Ａｃ｛１＋ＫＣＯＳ（ω
ｍＴ＋θ１）｝の振幅Ａｅ・Ａｃに比例する常数であ
る。このＥｓは、増幅器９で直流カットされ、かつ増幅
され、さらにバンドパスフィルタＢＰＦ１を通過して次
式となる。 Ｅａ＝Ｄ・ＣＯＳ（ωｍ＋θ１） …（１０式） このＥａがπ／２ハイブリット２分岐回路３２へ送られ
る。以下に図を用いて位相差検出器３１の動作について
説明する。
される。 Ｅｓ＝直流成分＋Ｃ・ＣＯＳ（ωｍ＋θ１） …（９式） ここでＣはエンベロープＡｅ・Ａｃ｛１＋ＫＣＯＳ（ω
ｍＴ＋θ１）｝の振幅Ａｅ・Ａｃに比例する常数であ
る。このＥｓは、増幅器９で直流カットされ、かつ増幅
され、さらにバンドパスフィルタＢＰＦ１を通過して次
式となる。 Ｅａ＝Ｄ・ＣＯＳ（ωｍ＋θ１） …（１０式） このＥａがπ／２ハイブリット２分岐回路３２へ送られ
る。以下に図を用いて位相差検出器３１の動作について
説明する。
【００６３】図６は、具体例３の原理説明図である。π
／２ハイブリット２分岐回路３２〜アナログ演算器３３
に至る信号演算の流れについて説明した図である。図６
より、π／２ハイブリット２分岐回路３２が、バンドパ
スフィルタＢＰＦ１を通過した信号Ｅａ（１０式）を受
け入れて、相互にπ／２位相の異なる２信号 Ｅｈ＝Ｈ・ＳＩＮ（ωｍ＋θ１） …（１１式）と、 Ｅｉ＝Ｈ・ＣＯＳ（ωｍ＋θ１） …（１２式）を出
力する。
／２ハイブリット２分岐回路３２〜アナログ演算器３３
に至る信号演算の流れについて説明した図である。図６
より、π／２ハイブリット２分岐回路３２が、バンドパ
スフィルタＢＰＦ１を通過した信号Ｅａ（１０式）を受
け入れて、相互にπ／２位相の異なる２信号 Ｅｈ＝Ｈ・ＳＩＮ（ωｍ＋θ１） …（１１式）と、 Ｅｉ＝Ｈ・ＣＯＳ（ωｍ＋θ１） …（１２式）を出
力する。
【００６４】Ｅｈ（１１式）は、ミキサＡでマーカ信号
Ｅｍ（２式）を掛け算され、 Ｘ＝（Ａｍ・Ｈ／２）｛ＳＩＮ（２ωｍＴ＋θ１）＋Ｓ
ＩＮθ１｝…（１３式）に変換される。同様にしてＥｉ
（１２式）は、ミキサＢでマーカ信号Ｅｍ（２式）を掛
け算され、 Ｙ＝（Ａｍ・Ｈ／２）｛ＣＯＳ（２ωｍＴ＋θ１）＋Ｃ
ＯＳθ１｝…（１４式）に変換される。
Ｅｍ（２式）を掛け算され、 Ｘ＝（Ａｍ・Ｈ／２）｛ＳＩＮ（２ωｍＴ＋θ１）＋Ｓ
ＩＮθ１｝…（１３式）に変換される。同様にしてＥｉ
（１２式）は、ミキサＢでマーカ信号Ｅｍ（２式）を掛
け算され、 Ｙ＝（Ａｍ・Ｈ／２）｛ＣＯＳ（２ωｍＴ＋θ１）＋Ｃ
ＯＳθ１｝…（１４式）に変換される。
【００６５】ローパスフィルタＬＰＦ１は、Ｘ（１３
式）を受け入れて、その低域成分、 ＸＬ＝Ｆ・ＳＩＮθ１ …（１５式）を得る。 同様にしてローパスフィルタＬＰＦ２は、Ｘ（１４式）
を受け入れて、その低域成分、 ＹＬ＝Ｆ・ＣＯＳθ１ …（１６式）を得る。
式）を受け入れて、その低域成分、 ＸＬ＝Ｆ・ＳＩＮθ１ …（１５式）を得る。 同様にしてローパスフィルタＬＰＦ２は、Ｘ（１４式）
を受け入れて、その低域成分、 ＹＬ＝Ｆ・ＣＯＳθ１ …（１６式）を得る。
【００６６】アナログ演算器３３は、ＸＬ（１５式）と
ＹＬ（１６式）から、 Ｆ＝（ＸＬ ２＋ＹＬ ２）１／２ …（１７式）を得
る。 ＹＬ（１６式）とＦ（１７式）から、 ＹＬ／Ｆ＝ＣＯＳθ１ …（１８式）を得る。
ＹＬ（１６式）から、 Ｆ＝（ＸＬ ２＋ＹＬ ２）１／２ …（１７式）を得
る。 ＹＬ（１６式）とＦ（１７式）から、 ＹＬ／Ｆ＝ＣＯＳθ１ …（１８式）を得る。
【００６７】ここで留意すべき事項は、以下の通りであ
る。（１８式）では、光源基板ＣＨ１〜位相差検出器３
１に至る間の信号表現に用いられた振幅常数、例えばＡ
ｃ、Ａｍ、Ｈ、Ｄ等の全てが消去されている。レベル信
号の大小はＣＯＳθ１のみによって表されている。即
ち、（１８式）は、光源基板ＣＨ１〜位相差検出器３１
に至る間で温度変化等の要因等によって振幅常数に変動
があっても測定結果ＣＯＳθ１には影響を及ぼさないこ
とを意味している。以上で位相差検出器３１の動作説明
を終了したので、再度図５に戻って具体例３の動作説明
を継続する。
る。（１８式）では、光源基板ＣＨ１〜位相差検出器３
１に至る間の信号表現に用いられた振幅常数、例えばＡ
ｃ、Ａｍ、Ｈ、Ｄ等の全てが消去されている。レベル信
号の大小はＣＯＳθ１のみによって表されている。即
ち、（１８式）は、光源基板ＣＨ１〜位相差検出器３１
に至る間で温度変化等の要因等によって振幅常数に変動
があっても測定結果ＣＯＳθ１には影響を及ぼさないこ
とを意味している。以上で位相差検出器３１の動作説明
を終了したので、再度図５に戻って具体例３の動作説明
を継続する。
【００６８】比較器Ｒ１は、このレベル信号ＣＯＳθ１
を受け入れて予め定められている基準電圧Ｖｒ１と比較
する。この基準電圧Ｖｒ１は、既に具体例１において説
明したように遅延時間Ｔｄ１（図２（ｂ））に相当する
レベル信号の値、つまりＣＯＳθ１＝ＣＯＳ（２π・Ｔ
ｄ１／λ１）に設定される。もし比較器Ｒ１が受け入れ
たレベル信号が、この基準電圧Ｖｒ１よりも小さい時
（図２（ｂ）のａ点）、制御信号を温度制御回路ＴＥＣ
１に送って、光源ＬＤ１の発振周波数を下げ、波長λ１
をΔλ増加させるように制御する。その結果遅延時間Ｔ
ｄ１はΔＴｄ増加して図２（ｂ）のｃ点に向かう。
を受け入れて予め定められている基準電圧Ｖｒ１と比較
する。この基準電圧Ｖｒ１は、既に具体例１において説
明したように遅延時間Ｔｄ１（図２（ｂ））に相当する
レベル信号の値、つまりＣＯＳθ１＝ＣＯＳ（２π・Ｔ
ｄ１／λ１）に設定される。もし比較器Ｒ１が受け入れ
たレベル信号が、この基準電圧Ｖｒ１よりも小さい時
（図２（ｂ）のａ点）、制御信号を温度制御回路ＴＥＣ
１に送って、光源ＬＤ１の発振周波数を下げ、波長λ１
をΔλ増加させるように制御する。その結果遅延時間Ｔ
ｄ１はΔＴｄ増加して図２（ｂ）のｃ点に向かう。
【００６９】もし比較器Ｒ１が受け入れたレベル信号
が、この基準電圧Ｖｒ１よりも大きい時（図２（ｂ）の
ｂ点）、制御信号を温度制御回路ＴＥＣ１に送って、光
源ＬＤ１の発振周波数を上げ、波長λ１をΔλ減少させ
るように制御する。その結果遅延時間Ｔｄ１はΔＴｄ減
少して図２（ｂ）のｃ点に向かう。その結果、ＣＨ１の
光源ＬＤ１の光信号出力の波長は、自動的にλ１に制御
される。
が、この基準電圧Ｖｒ１よりも大きい時（図２（ｂ）の
ｂ点）、制御信号を温度制御回路ＴＥＣ１に送って、光
源ＬＤ１の発振周波数を上げ、波長λ１をΔλ減少させ
るように制御する。その結果遅延時間Ｔｄ１はΔＴｄ減
少して図２（ｂ）のｃ点に向かう。その結果、ＣＨ１の
光源ＬＤ１の光信号出力の波長は、自動的にλ１に制御
される。
【００７０】上記説明では、ＣＨ１のみに限定して説明
したが本発明はこの具体例に限定されるものではない。
即ち、具体例１と同様にＣＨ１〜ＣＨｎまでｎ個の光源
基板を備え、光スイッチによってｎ個のチャネルのうち
から１個のチャネルを選択する構成にして、その選択さ
れたチャネル毎に比較器Ｒ１に加える基準電圧を切り換
える構成にしてもよい。更に、受光器８に代えて具体例
１の光電変換部４（図１）を備える構成にしてもよい。
したが本発明はこの具体例に限定されるものではない。
即ち、具体例１と同様にＣＨ１〜ＣＨｎまでｎ個の光源
基板を備え、光スイッチによってｎ個のチャネルのうち
から１個のチャネルを選択する構成にして、その選択さ
れたチャネル毎に比較器Ｒ１に加える基準電圧を切り換
える構成にしてもよい。更に、受光器８に代えて具体例
１の光電変換部４（図１）を備える構成にしてもよい。
【００７１】〈具体例３の効果〉以上説明したように位
相差検出器３１を備えることにより以下の効果を得る。 １．光源基板ＣＨ１〜位相差検出器３１に至る間で温度
変化等の要因等によって振幅常数に変動があっても測定
結果ＣＯＳθ１には影響を及ぼさなくなる。 ２．その結果ＷＤＭ光源波長をより一層安定化させるこ
とができる。
相差検出器３１を備えることにより以下の効果を得る。 １．光源基板ＣＨ１〜位相差検出器３１に至る間で温度
変化等の要因等によって振幅常数に変動があっても測定
結果ＣＯＳθ１には影響を及ぼさなくなる。 ２．その結果ＷＤＭ光源波長をより一層安定化させるこ
とができる。
【図１】具体例１によるＷＤＭ光通信用光源の安定化装
置のブロック図である。
置のブロック図である。
【図２】分散発生器の説明図である。
【図３】光電変換部の動作原理説明図である。
【図４】具体例２によるＷＤＭ光通信用光源の安定化装
置のブロック図である。
置のブロック図である。
【図５】具体例３によるＷＤＭ光通信用光源の安定化装
置のブロック図である。
置のブロック図である。
【図６】具体例３の原理説明図である。
１ 光スイッチ ２ 外部変調器 ３ 分散発生器 ４ 光電変換部 ５ 局部発振光源 ６ 温度調整回路 ７ 出力パワー調整回路 ８ 受光器 ９ 増幅器 Ａ１ カプラ Ｂ カプラ ＢＰＦ１ バンドパスフィルタ Ｃｈ１〜Ｃｈｎ 光源基板 ＬＤ１〜ＬＤｎ 光源 ＬＰＦ１ ローパスフィルタ ＭＩＸ１ ミキサ Ｐ 位相差検出器 Ｒ 比較器 ＴＥＣ１〜ＴＥＣｎ 温度制御回路 Ｖｒ１〜Ｖｒ２ 基準電圧
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｊ 14/02
Claims (3)
- 【請求項１】 光通信用の被変調光を出力する複数の光
源と、この複数の光源の出力のうちいずれかを選択して
被変調光を取り出す光スイッチと、前記選択された被変
調光を任意に設定された一定の角速度で振幅変調する外
部変調器と、この外部変調器で振幅変調された光信号を
受け入れてから出力するまでの遅延時間に、波長依存性
を持たせる分散発生器と、この分散発生器の出力する光
信号を電気信号に変換する光電変換部と、前記分散発生
器に入力する光信号と、前記分散発生器から出力する光
信号の位相差が、所定の基準値になるように、前記光源
の出力する変調光の波長を制御する位相差検出器を備え
た波長分割多重光源の周波数安定化装置において、 前記光電変換部は、 前記選択された被変調光と異なる波長の局部発振光信号
を出力する局部発振光源を備え、この局部発振光信号を
前記分散発生器の出力光に混合した後、この混合された
出力光を光電変換して、前記局部発振光信号と前記分散
発生器の出力光との乗算信号を生成させる、入力光信号
と出力電気信号の間に非線形特性を持つ受光器を備える
ことを特徴とする光源の周波数安定化装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の光源の周波数安定化装
置において、 前記光電変換部は、 二つの光信号を受け入れて混合する光カプラを備え、こ
の光カプラの一方の入力端部に前記分散発生器の出力す
る光信号を受け入れて、他方の入力端部に前期局部発振
光信号を受け入れて両信号を混合し、前記光カプラの出
力端部から前記混合した信号を取り出し、同時に前記光
カプラの終端部から前記混合された光信号の一部を取り
出し、この信号中の局部発振信号光を光電変換して前記
局部発振光源に帰還させ、前記局部発振光信号の出力強
度を制御することを特徴とする光源の周波数安定化装
置。 - 【請求項３】 光通信用の被変調光を出力する光源と、
この光源の出力を任意に設定された一定の変調波信号で
振幅変調する外部変調器と、この外部変調器で振幅変調
された光信号を受け入れてから出力するまでの遅延時間
に、波長依存性を持たせる分散発生器と、この分散発生
器の出力する光信号を電気信号に変換する光電変換部
と、前記分散発生器に入力する光信号と、前記分散発生
器から出力する光信号の位相差が、所定の基準値になる
ように、前記光源の出力する被変調光の波長を制御する
位相差検出器を備えた波長分割多重光源の周波数安定化
装置において、 前記位相差検出器は、 前記光電変換部の出力を受け入れて同一振幅同一周波数
でπ／２位相の異なる２信号Ｈ・ＳＩＮ（ωｍＴ＋θ）
とＨ・ＣＯＳ（ωｍＴ＋θ）を出力するπ／２ハイブリ
ット２分岐回路と、 前記信号Ｈ・ＳＩＮ（ωｍＴ＋θ）と前記変調波信号Ａ
・ＣＯＳωｍＴを乗算するミキサＡと、前記信号Ｈ・Ｃ
ＯＳ（ωｍＴ＋θ）と前記変調波信号Ａ・ＣＯＳωｍＴ
を乗算するミキサＢと、 前記ミキサＡの出力から位相差成分ＸＬ＝Ｆ・ＳＩＮθ
を取り出すローパスフィルタＬＰＦ１と、 前記ミキサＢの出力から位相差成分ＹＬ＝Ｆ・ＣＯＳθ
を取り出すローパスフィルタＬＰＦ２と、 前記位相差成分ＸＬと前記位相差成分ＹＬとからＦ＝
（ＸＬ ２＋ＹＬ ２）1/2を求めて前記分散発生器から出
力する光信号の位相差ＣＯＳθ又はＳＩＮθを算出する
ことを特徴とする光源の周波数安定化装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08845999A JP4008617B2 (ja) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | 光源の周波数安定化装置 |
| EP00106113A EP1041748A3 (en) | 1999-03-30 | 2000-03-21 | Frequency stabilizing equipment for optical communication light source |
| US09/533,358 US6556328B1 (en) | 1999-03-30 | 2000-03-22 | Frequency stabilizing equipment for optical communication light source |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08845999A JP4008617B2 (ja) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | 光源の周波数安定化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000286500A true JP2000286500A (ja) | 2000-10-13 |
| JP4008617B2 JP4008617B2 (ja) | 2007-11-14 |
Family
ID=13943379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08845999A Expired - Fee Related JP4008617B2 (ja) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | 光源の周波数安定化装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6556328B1 (ja) |
| EP (1) | EP1041748A3 (ja) |
| JP (1) | JP4008617B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3721062B2 (ja) * | 2000-08-30 | 2005-11-30 | 日本電信電話株式会社 | 光送信機 |
| JP3737383B2 (ja) * | 2001-05-21 | 2006-01-18 | ユーディナデバイス株式会社 | 半導体レーザモジュール試験装置および半導体レーザモジュール試験方法 |
| KR100552091B1 (ko) * | 2002-10-04 | 2006-02-14 | 광운대학교 산학협력단 | 초고밀도 파장분할다중화된 광채널에 대한 광주파수제어장치 |
| US8781327B2 (en) * | 2010-07-09 | 2014-07-15 | Futurewei Technologies, Inc. | Use of multiple shared wavelength lockers to stabilize transponders in a wavelength division multiplexing (WDM) network |
| JP5962455B2 (ja) * | 2012-11-21 | 2016-08-03 | 富士通株式会社 | 光伝送装置、ノード装置、光伝送方法および光伝送システム |
| JP2017147622A (ja) * | 2016-02-17 | 2017-08-24 | 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 | 光送信機、及び制御方法 |
| US10211943B2 (en) * | 2017-01-20 | 2019-02-19 | Adva Optical Networking Se | Method and apparatus for managing a frequency spectrum in a wavelength division multiplexing network |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4912716A (en) * | 1988-11-16 | 1990-03-27 | Spectra-Physics, Inc. | Method and apparatus for frequency modulation stabilization of a laser |
| US5204640A (en) * | 1992-02-10 | 1993-04-20 | California Institute Of Technology | Widely tunable oscillator stabilization using analog fiber optic delay line |
| JP2772605B2 (ja) * | 1992-10-15 | 1998-07-02 | 国際電信電話株式会社 | 光周波数多重キャリヤ制御装置 |
| DE4317667A1 (de) * | 1993-05-27 | 1994-12-01 | Sel Alcatel Ag | Aktiv modengekoppelter Faserlaser |
| JP3234429B2 (ja) * | 1995-01-17 | 2001-12-04 | 日本電信電話株式会社 | モード同期レーザの動作安定化装置 |
| US6111681A (en) * | 1996-02-23 | 2000-08-29 | Ciena Corporation | WDM optical communication systems with wavelength-stabilized optical selectors |
| JP3724894B2 (ja) * | 1996-10-24 | 2005-12-07 | 富士通株式会社 | 光送信機 |
| US6151481A (en) * | 1998-03-13 | 2000-11-21 | Lockheed Martin Corporation | Combiner with phase and delay correction |
-
1999
- 1999-03-30 JP JP08845999A patent/JP4008617B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-03-21 EP EP00106113A patent/EP1041748A3/en not_active Withdrawn
- 2000-03-22 US US09/533,358 patent/US6556328B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6556328B1 (en) | 2003-04-29 |
| EP1041748A3 (en) | 2004-06-09 |
| EP1041748A2 (en) | 2000-10-04 |
| JP4008617B2 (ja) | 2007-11-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10200131B2 (en) | Method and system for the monolithic integration of circuits for monitoring and control of RF signals | |
| EP1391064B1 (en) | Wavelengh control using dither modulation and feedback | |
| US7092643B2 (en) | Optical transmission apparatus and bias voltage control method for the optical modulator | |
| CN105763266B (zh) | 一种同时实现微波光子下变频和移相的方法 | |
| JP2003234703A (ja) | 光送信回路 | |
| US5390017A (en) | Optical network analyzer for measuring the amplitude characteristics and group delay time dispersion characteristics of an optical circuit device | |
| WO2002082693A1 (en) | Optical linearizer for fiber communications | |
| JP4494347B2 (ja) | 光変調装置 | |
| US6493125B1 (en) | Apparatus for stabilizing light source frequency | |
| JP2000286500A (ja) | 波長分割多重光源の周波数安定化装置 | |
| JP3937237B2 (ja) | 光周波数シフトキーイング変調器 | |
| US20050111853A1 (en) | Optical frequency shift keying modulator | |
| JP2012027161A (ja) | 光電変換デバイスにおける変換効率の周波数特性校正方法 | |
| US6724786B2 (en) | Variable optical attenuator using wavelength locked loop tuning | |
| CN113406388B (zh) | 光电探测器频率响应测试装置及其测试方法 | |
| JP4836839B2 (ja) | 光角度変調器 | |
| US6839366B1 (en) | Laser frequency control using dithered control signal | |
| JP2757816B2 (ja) | 光強度変調器の特性測定方法及び制御方法 | |
| JP3699854B2 (ja) | 光源の周波数安定化装置 | |
| JP2001244896A (ja) | 光送信装置 | |
| JP2000122015A (ja) | 光変調器 | |
| JP5904566B2 (ja) | 光電変換デバイスにおける変換効率の周波数特性校正システム | |
| JPH0653590A (ja) | 光ｆｓｋ周波数変位量安定化方式 | |
| CN113851919B (zh) | 扫频电信号生成系统 | |
| JP2663062B2 (ja) | 光多重信号分離装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060221 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060421 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070130 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070402 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070814 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070830 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100907 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |