JP2005524223A - 周波数固定器 - Google Patents
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Abstract
Description
「チューナブルレーザーダイオード(Tunable Laser Diodes)」(マーカス−クリスチャン・アマン(Markus−Christian Amann)、ジェンス・ブース(Jens Buus)、アーテック・ハウス(Artech House)著、ISBN 0−89006−963−8)の第7章 「遠隔通信用送信機のためのコンパクトな波長の安定化の基本構想」(A Compact Wavelength Stabilization Scheme for Telecommunication Transmitters)、ビー・ビルヌーブ(B.Villeneuve)、エイチ・ビー・キム(H.B.Kim)、エム・シル(M.Cyr)、ディー・ガリエピー(D.Gariepy)著、カナダ ノーテル・テクノロジー・オタワ(Nortel Technology Ottawa)より出版
FWHM=FSR/フィネス (1)
11 固定器アセンブリ
13 光学アイソレータ
15 分光器
16 受動周波数弁別器(PFD)
17、18 フォトダイオード
21 電子制御部
101 レーザサブアセンブリ
121 光学アセンブリ板
122 サーミスタ
Claims (23)
- 分光器と、受動周波数弁別器(PFD)と、一対のフォトダイオードと、を備えた平行な光信号のための周波数安定化アセンブリであって、
前記分光器は、平行光線を入射させると共に、前記PFDの方に向かうサンプルビームをそれ自身から分岐させ、
前記PFDは、前記フォトダイオードうちの一方に前記サンプルビームの第1の部分を透過させると共に、前記フォトダイオードうちの他方に前記サンプルビームの第2の部分を反射させ、
これによって複数の周波数のうちの一つを安定化する周波数安定化アセンブリ。 - 前記PFDはファブリー・ペロー・エタロンを有する請求項1に記載のアセンブリ。
- 前記PFDは干渉フィルタを有する請求項1に記載のアセンブリ。
- 前記分光器が、平行な入射光線の入射ポートと、主要透過出力ポートと、サンプルビームの透過および反射の両方の入力ポートであるさらなるポートと、反射したサンプルビームを透過させるポートとを有し、後者の二つのポートは、入射ポートと主要透過出力ポートとに垂直となっている4ポート分光器であり、さらに、サンプルビームのPFDで反射された部分が前記分光器を通過して第2のダイオードの方向に戻るようになっている請求項1から3のうちいずれか1項に記載の周波数固定器。
- 前記分光器は、前記光線のほぼ5%のサンプルビームをPFDの方向に導く請求項1から4のうちいずれか1項に記載のアセンブリ。
- 前記2つのフォトダイオードは、それらに入射するサンプルビームに対して互いに逆の回転方向に同じ大きさの傾きで傾けられている請求項1から3のうちいずれか1項に記載のアセンブリ。
- 前記フォトダイオードは、約2度の角度で傾けられている請求項6に記載のアセンブリ。
- レーザ出力を平行にする平行レンズを含むレーザサブアセンブリと、請求項1から7のうちいずれか1項に記載の周波数安定化アセンブリとを備えたレーザモジュール。
- 前記レーザサブアセンブリと周波数安定化アセンブリは、それらの温度差を低減するための高い熱伝導を有する板上に搭載される請求項8に記載のレーザモジュール。
- レーザに近接して配置され、前記レーザモジュ−ル内の温度を制御する熱電制御部に接続されたサーミスタをさらに含む請求項9に記載のレーザモジュール。
- 前記アセンブリからの後方反射を回避するために、周波数安定化アセンブリの主要ビームの入射部に近接して配置された光学アイソレータを、さらに含む請求項8から10のうちいずれか1項に記載のレーザモジュール。
- 前記2つのフォトダイオードからの信号を受け取り、その信号を処理し、レーザからの光学信号の周波数を制御するためのフィードバック信号を生成する電子制御部をさらに含む請求項8から11のうちいずれか1項に記載のレーザモジュール。
- 前記電子制御部は、前記2つのフォトダイオード信号間の差分を処理し、レーザ制御に用いられる差分信号を生成する請求項12に記載のレーザモジュール。
- 前記2つのフォトダイオード信号はバッファリングされ、入力信号の位相反転可能な差動増幅器に入力される請求項13に記載のレーザモジュール。
- サンプルビームの第1の部分を透過させると共に、前記サンプルビームの第2の部分を反射させる受動周波数弁別器(PFD)の方に、レーザからの光学信号ビームからサンプルビームを分岐して入射させる段階と、
サンプルビームの透過および反射部分それぞれの強度に基づく制御信号を生成する段階と、
前記制御信号を用いて電子制御部を作動してレーザ出力信号の周波数に適合させ、必要に応じ特定周波数を維持する段階と、を含む、
電子制御部を有するレーザからの特定周波数の光信号の周波数安定化方法。 - サンプルビームは、信号ビームのほぼ5%を分岐させる分光器によって、信号ビームから分離される請求項15に記載の方法。
- 前記分光器は、光軸の偏向角をほぼ零にすることが可能な請求項16に記載の方法。
- サンプルビームの反射部分および透過部分は、主要信号ビームを垂直に横断して通る請求項16または17のいずれかに記載の方法。
- サンプルビームの反射部分および透過部分は、サンプルビームの所望の光信号周波数において、それぞれ概ね約50%である請求項15から18のうちいずれか1項に記載の方法。
- 前記2つのサンプルビーム各部の相対強度は、それらの強度の差分に基づく差分信号を生成するために使用され、
前記電子制御部は、前記差分信号を予め蓄積しておいた参考値と比較し、上記蓄積しておいた参考値と差分信号とが等しくなるようにレーザ周波数を制御する請求項15から19のうちいずれか1項に記載の方法。 - サンプルビームの2つの部分は、それらの相対光強度に基づく信号を生成するためにフォトダイオードに入力される請求項15から20のうちいずれか1項に記載の方法。
- 光強度に基づく前記信号の和が、レーザからの光信号強度出力をモニタするために利用される請求項21に記載の方法。
- PFDは、2XGHzの自由スペクトル領域とXGHzの半値全幅を有する周波数特性を有し、2XGHzとXGHzの両方の間隔範囲に周波数安定化点をもつことができる請求項15から22のうちいずれか1項に記載の方法。
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