JP3242898B2

JP3242898B2 - 光波長制御装置および光波長制御方法

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Publication number: JP3242898B2
Application number: JP11274499A
Authority: JP
Inventors: 亙今宿; 祥雅片桐
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1998-04-22
Filing date: 1999-04-20
Publication date: 2001-12-25
Anticipated expiration: 2019-04-20
Also published as: JP2000010138A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、中心波長が不確定
かつ不安定な光源の光波長を、ある特定の光波長あるい
は外部入力光の光波長に対して定められる基準光波長に
引き込み制御する光波長制御装置および光波長制御方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体レーザを含むレーザ光源は、注入
電流・励起光パワー・環境温度等の動作条件に因り、ナ
ノメートルオーダ（１．５５μｍ帯の光周波数で約１２
５ＧＨｚ）で不確定かつ不安定な中心波長を有する。こ
うした光源から出力される光の光波長を識別して安定化
する制御技術、あるいはこうした光源から出力される光
の光波長を外部から入力された光の光波長に追従させて
制御する制御技術は、超高速光伝送システム・波長多重
光伝送システム・光計測器等のシステム（以下、「光通
信システム」と総称する）においては必要不可欠なもの
である。

【０００３】レーザ光源から出力された被制御光の光波
長を識別して安定化する従来の制御技術として、ある特
定の光波長（光周波数）に吸収線を有するアンモニアや
アセチレンの気体が封入されたセルを用いる方法があ
る。これは、被制御光をそのガスセルに照射し、当該ガ
スセルでの光吸収率を観測することにより光源の光波長
を制御する方法である。例えば、半導体レーザ光源から
出力される被制御光の一部を１．５１〜１．５５μｍの
範囲で鋭い吸収線があるアセチレンガスセルに入力し、
その透過光率が常に最小となるように半導体レーザを調
整して被制御光の光波長を制御する方法が既に実用化さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ガスセルを用
いるこの従来の方法では、ガスの吸収線光周波数がガス
の封入気圧・環境温度等に敏感であり、このためこの方
法は高信頼性が要求される光通信システムの適用条件を
十分に満足させることができなかった。

【０００５】また、この従来の方法では、光周波数引き
込み幅が数百ＭＨｚ〜数ＧＨｚ程度であり、ガスセルの
吸収線光周波数近傍に限定されるので、実用上要求され
る諸元を満足できない場合が多い。すなわち、この従来
の方法は、ナノメートルオーダ（１．５５μｍ帯の光周
波数で約１２５ＧＨｚ）で中心波長が不確定かつ不安定
であるレーザ光源の光波長を制御するには、十分な光周
波数引き込み幅を有しているとは言えなかった。

【０００６】レーザ光源の光波長制御の観点から、関連
する従来技術は次の３つのカテゴリーに分類できる。

【０００７】（１）ガスセルまたは光フィルタを光周波
数弁別手段として用いるレーザ光源光周波数安定化技術（２）回折格子を光周波数弁別手段として用いたレーザ
光源光周波数制御技術（３）光ＰＬＬ（Phase-Locked Loop：位相同期ルー
プ）を用いた光位相同期技術（１）の技術は、レーザ光源光周波数をガスセルの吸収
波長あるいは光フィルタの透過波長の近傍に設定し、光
周波数弁別を行うことで、レーザ発振周波数の安定化制
御を実現する。しかし、この（１）の技術では、ガスセ
ルの吸収波長あるいは光フィルタの透過波長が光周波数
空間上で離散的に分布するため、連続的に光周波数を設
定してレーザ光源の光周波数安定化を実現することが原
理的に困難である（例えば、特願平２−２０１９８７
「レーザの周波数安定化装置」を参照）。

【０００８】（２）の技術は、ブラッグ回折格子・ＡＷ
Ｇフィルタ等を光周波数弁別手段として用いて、（１）
の技術と同様の方法でレーザ発振光周波数の制御を実現
する。（１）の技術の場合のように、この（２）の技術
でも連続的に光周波数を設定してレーザ光源光周波数の
安定化を実現することが原理的に困難である。その上、
光周波数弁別の状態を検出する手段として直流で駆動す
る差動検出器を利用するため、制御回路のＤＣドリフト
成分を除去するのが困難であるという実用上の問題があ
る（例えば、特願平９−１９９７７９「周波数安定化光
源」を参照）。

【０００９】さらに、（１）の技術も（２）の技術もと
もに、発振光周波数が１００ＧＨｚ以上変動しうる光周
波数変動の大きな半導体レーザ光源に対して十分な引き
込み幅を有しておらず、このためこれらの技術は信頼性
を欠く。

【００１０】（３）の技術は、光周波数安定度の高い光
源を基準として定められるオフセット周波数に対して連
続的に光周波数引き込みの制御を実現することができ
る。しかし、この（３）の技術では、光ＰＬＬ回路の引
き込みレンジはせいぜい１００ＭＨｚ程度が限界であ
り、これは半導体レーザーの光周波数変動幅より３桁も
小さく、このため他の光周波数安定化技術との併用が欠
かせない。

【００１１】従って、本発明の目的は、中心波長がナノ
メートルオーダで不確定かつ不安定な光源の光波長を、
１００ＧＨｚ以上の光周波数引き込み幅で所定の基準光
波長に引き込み制御することができる光波長制御装置お
よび光波長制御方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、以下の手段を提供する。

【００１３】即ち、本発明の第１の特徴は、波長可変光
源から出力される被制御光の光波長を制御する光波長制
御装置であって、前記波長可変光源から入力される被制
御光を所定の周期で掃引し、前記被制御光の光波長に対
応する位相を有する光パルスを得る波長掃引部と、前記
光パルスの位相と基準光波長に対応する位相との間の位
相差を検出し、前記位相差を前記波長可変光源へフィー
ドバックすることにより、前記被制御光の光波長が前記
位相差に基づいて前記基準光波長への光周波数引き込み
により制御されるように、前記波長可変光源を制御する
位相検波部とを具備することを特徴とする光波長制御装
置を提供する点にある。

【００１４】また、本発明の第２の特徴は、上記光波長
制御装置は、さらに、前記波長掃引部の掃引周期に同期
し、前記基準光波長に対応する位相を有する基準信号を
生成する基準信号発生部を具備し、前記位相検波部は、
前記波長掃引部から出力される前記光パルスと前記基準
信号発生部から出力される前記基準信号との２入力の位
相差を、前記２入力の位相を直接比較することにより検
出する点にある。

【００１５】また、本発明の第３の特徴は、前記位相検
波部は、前記光パルスの基本周波数成分を弁別するフィ
ルタを具備し、前記位相差を前記フィルタの出力信号と
前記基準信号とから得る点にある。

【００１６】また、本発明の第４の特徴は、前記波長掃
引部は、さらに前記基準光波長を有する外部入力基準光
が入力されて、前記基準光波長に対応する位相を有する
基準光パルスを得、前記位相検波部は、前記光パルスお
よび前記波長掃引部から出力される基準光パルスとの２
入力の位相差を、前記２入力の位相を直接比較すること
により検出する点にある。

【００１７】また、本発明の第５の特徴は、前記位相検
波部は、前記光パルスの基本周波数成分を弁別する第１
のフィルタと、前記基準光パルスの基本周波数成分を弁
別する第２のフィルタとを具備し、前記位相差を前記第
１のフィルタおよび前記第２のフィルタの出力信号から
得る点にある。

【００１８】また、本発明の第６の特徴は、前記位相検
波部は、前記基準光パルスの位相にオフセットを設定す
る位相シフト回路を具備する点にある。

【００１９】また、本発明の第７の特徴は、上記光波長
制御装置は、さらに、前記波長掃引部に入力されたのと
同じ前記被制御光および前記基準光が入力される光位相
同期ループ回路を具備する点にある。

【００２０】また、本発明の第７の特徴は、前記波長掃
引部は、回転するにつれて透過波長が時間に対して直線
的かつ周期的に変化する回転型光フィルタを用いて前記
光パルスを得る点にある。

【００２１】また、本発明の第９の特徴は、前記波長掃
引部は、前記回転型光フィルタ上に付けられたマーカを
読みとることにより、前記基準光波長に対応する位相を
有する基準信号を得、前記位相検波部は、前記光パルス
と前記基準信号との間の位相差を検出する点にある。

【００２２】また、本発明の第１０の特徴は、上記光波
長制御装置は、さらに、前記波長掃引部から出力される
前記基準信号の位相にオフセットを設定する位相シフト
回路を具備する点にある。

【００２３】また、本発明の第１１の特徴は、上記光波
長制御装置は、さらに、前記波長掃引部の校正情報に基
づいて、前記位相シフト回路に設定される位相シフト量
を制御する位相シフト制御回路を具備する点にある。

【００２４】また、本発明の第１２の特徴は、前記波長
掃引部は、ＲＦ信号源により駆動され、透過光波長が時
間に対して直線的かつ周期的に変化する音響光学フィル
タを用いて前記光パルスを得る点にある。

【００２５】また、本発明の第１３の特徴は、波長可変
光源から出力される被制御光の光波長を制御する光波長
制御装置であって、前記波長可変光源から入力される被
制御光を、前記被制御光の光波長に対応する方向に回折
する光回折部と、前記光回折部により回折された回折光
を検出し、前記回折光の回折方向に応じて位相が変化す
る周期信号を生成する周期信号発生部と、前記周期信号
と基準光波長に対応する位相との間の位相差を検出し、
前記位相差を前記波長可変光源へフィードバックするこ
とにより、前記被制御光の光波長が前記位相差に基づい
て前記基準光波長への光周波数引き込みにより制御され
るように、前記波長可変光源を制御する位相検波部とを
具備することを特徴とする光波長制御装置を提供する点
にある。

【００２６】また、本発明の第１４の特徴は、前記周期
信号発生部は、前記周期信号の位相が前記回折光を検出
するフォトディテクタセルによって変化するフォトディ
テクタアレイを用いて、前記周期信号を生成する点にあ
る。

【００２７】また、本発明の第１５の特徴は、Ｎ（Ｎは
整数）個の波長可変光源から出力される被制御光の光波
長を制御する光波長制御装置であって、それぞれの被制
御光を変調するために用いられ、互いに異なる周波数の
Ｎ個の周期変調信号を生成する周期変調信号発生部と、
前記互いに異なる周波数で変調された被制御光を所定の
周期で掃引し、前記被制御光の前記光波長にそれぞれ対
応する位相を有するＮ個の光パルスを得る波長掃引部
と、前記Ｎ個の周期変調信号と、前記Ｎ個の波長可変光
源に対する基準光波長にそれぞれ対応する位相を有する
Ｎ個の基準信号とからそれぞれＮ個の制御信号を生成す
る制御信号発生部と、前記Ｎ個の光パルスのそれぞれの
位相と前記Ｎ個の制御信号のそれぞれの位相との間のＮ
個の位相差を検出し、前記Ｎ個の位相差を前記Ｎ個の波
長可変光源へフィードバックすることにより、前記被制
御光の光波長が前記Ｎ個の位相差に基づいて前記基準光
波長への光周波数引き込みによりそれぞれ制御されるよ
うに、前記Ｎ個の波長可変光源を制御する位相検波部と
を具備することを特徴とする光波長制御装置を提供する
点にある。

【００２８】また、本発明の第１６の特徴は、前記制御
信号発生部は、前記Ｎ個の周期変調信号のそれぞれと前
記Ｎ個の基準信号のそれぞれを乗算することにより、前
記Ｎ個の制御信号を生成する点にある。

【００２９】また、本発明の第１７の特徴は、前記波長
掃引部は、回転するにつれて透過波長が時間に対して直
線的かつ周期的に変化する回転型光フィルタ、あるいは
ＲＦ信号源により駆動され、透過光波長が時間に対して
直線的かつ周期的に変化する音響光学フィルタを用いて
前記光パルスを得る点にある。

【００３０】また、本発明の第１８の特徴は、Ｎ（Ｎは
整数）個の波長可変光源から出力される被制御光の光波
長を制御する光波長制御装置であって、それぞれの被制
御光を変調するために用いられ、互いに異なる周波数の
Ｎ個の周期変調信号を生成する周期変調信号発生部と、
前記互いに異なる周波数で変調された被制御光を、前記
被制御光の光波長にそれぞれ対応する方向に回折する光
回折部と、前記光回折部により回折された回折光を検出
し、前記回折光の回折方向に応じて位相が変化するＮ個
の周期信号を一括して生成する周期信号発生部と、前記
Ｎ個の周期変調信号と、前記Ｎ個の波長可変光源に対す
る基準光波長にそれぞれ対応する位相を有するＮ個の基
準信号とからそれぞれＮ個の制御信号を生成する制御信
号発生部と、前記Ｎ個の光パルスのそれぞれの位相と前
記Ｎ個の制御信号のそれぞれの位相との間のＮ個の位相
差を検出し、前記Ｎ個の位相差を前記Ｎ個の波長可変光
源へフィードバックすることにより、前記被制御光の光
波長が前記Ｎ個の位相差に基づいて前記基準光波長への
光周波数引き込みによりそれぞれ制御されるように、前
記Ｎ個の波長可変光源を制御する位相検波部とを具備す
ることを特徴とする光波長制御装置を提供する点にあ
る。

【００３１】また、本発明の第１９の特徴は、前記制御
信号生成部は、前記Ｎ個の周期信号のそれぞれと前記Ｎ
個の基準信号のそれぞれとを乗算することにより、前記
Ｎ個の制御信号を生成する点にある。

【００３２】また、本発明の第２０の特徴は、前記周期
信号生成部は、前記Ｎ個の周期信号の位相が前記回折光
を検出するフォトディテクタセルによって変化するフォ
トディテクタアレイを用いて、前記Ｎ個の周期信号を生
成する点にある。

【００３３】また、本発明の第２１の特徴は、波長可変
光源から出力される被制御光の光波長を制御する光波長
制御方法であって、前記波長可変光源から入力される被
制御光を所定の周期で掃引し、前記被制御光の光波長に
対応する位相を有する光パルスを得るステップと、前記
光パルスの位相と基準光波長に対応する位相との間の位
相差を検出するステップと、前記位相誤差を前記波長可
変光源へフィードバックすることにより、前記被制御光
の光波長が前記位相差に基づいて前記基準光波長への光
周波数引き込みにより制御されるように、前記波長可変
光源を制御するステップとを含むことを特徴とする光波
長制御方法を提供する点にある。

【００３４】また、本発明の第２２の特徴は、波長可変
光源から出力される被制御光の光波長を制御する光波長
制御方法であって、前記波長可変光源から入力される被
制御光を、光回折装置によって、前記被制御光の光波長
に対応する方向に回折するステップと、前記光回折装置
により回折された回折光を検出し、前記回折光の回折方
向に応じて位相が変化する周期信号を生成するステップ
と、前記周期信号の位相と基準光波長に対応する位相と
の間の位相差を検出するステップと、前記位相差を前記
波長可変光源へフィードバックすることにより、前記被
制御光の光波長が前記位相差に基づいて前記基準光波長
への光周波数引き込みにより制御されるように、前記波
長可変光源を制御するステップとを含むことを特徴とす
る光波長制御方法を提供する点にある。

【００３５】また、本発明の第２３の特徴は、Ｎ（Ｎは
整数）個の波長可変光源から出力される被制御光の光波
長を制御する光波長制御方法であって、それぞれの被制
御光を変調するために用いられ、互いに異なる周波数の
Ｎ個の周期変調信号を生成するステップと、前記互いに
異なる周波数で変調された被制御光を所定の周期で掃引
し、前記被制御光の光波長にそれぞれ対応する位相を有
するＮ個の光パルスを得るステップと、前記Ｎ個の周期
変調信号と、前記Ｎ個の波長可変光源に対する基準光波
長にそれぞれ対応する位相を有するＮ個の基準信号とか
らそれぞれＮ個の制御信号を生成するステップと、前記
Ｎ個の光パルスのそれぞれの位相と前記Ｎ個の制御信号
それぞれの位相との間のＮ個の位相差を検出するステッ
プと、前記Ｎ個の位相差を前記Ｎ個の波長可変光源へそ
れぞれフィードバックすることにより、前記被制御光の
光波長が前記Ｎ個の位相誤差に基づいて前記基準光波長
への光周波数引き込みによりそれぞれ制御されるよう
に、前記Ｎ個の波長可変光源を制御するステップとを含
むことを特徴とする光波長制御方法を提供する点にあ
る。

【００３６】また、本発明の第２４の特徴は、Ｎ（Ｎは
整数）個の波長可変光源から出力される被制御光の光波
長を制御する光波長制御方法であって、それぞれの被制
御光を変調するために用いられ、互いに異なる周波数の
Ｎ個の周期変調信号を生成するステップと、前記互いに
異なる周波数で変調された被制御光を、前記被制御光の
光波長にそれぞれ対応する方向に回折するステップと、
光回折装置により回折された回折光を検出し、前記回折
光の回折方向に応じて位相が変化するＮ個の周期信号を
一括して生成するステップと、前記Ｎ個の周期変調信号
と、前記Ｎ個の波長可変光源に対する基準光波長にそれ
ぞれ対応する位相を有するＮ個の基準信号とからそれぞ
れＮ個の制御信号を生成するステップと、前記Ｎ個の光
パルスのそれぞれの位相と前記Ｎ個の制御信号のそれぞ
れの位相との間のＮ個の位相差を検出し、前記Ｎ個の位
相差を前記Ｎ個の波長可変光源へフィードバックするこ
とにより、前記被制御光の光波長が前記Ｎ個の位相差に
基づいて前記基準光波長への光周波数引き込みによりそ
れぞれ制御されるように、前記Ｎ個の波長可変光源を制
御するステップとを含むことを特徴とする光波長制御方
法を提供する点にある。

【００３７】

【発明の実施の形態】まず、図１から図１１を参照し
て、本発明に係る光波長制御装置の基本構成を説明す
る。

【００３８】図１から図８は本発明に係る光波長制御装
置の基本構成を示す。

【００３９】図１の構成において、波長可変光源１から
出力される被制御光の光波長を所定の周期で波長掃引部
２により掃引し、その光波長に対応する位相の光パルス
が出力される。位相検波部３は、光パルスの位相と基準
光波長に対応する位相とを比較し、これらの間の位相差
を示す位相誤差信号を波長可変光源１へのフィードバッ
クとして出力して被制御光の光波長を制御する。

【００４０】図２の構成においては、波長掃引部２の掃
引周期に同期し、基準光波長に対応する位相を有する基
準信号を生成し、この生成された基準信号を位相検波部
３に供給する基準信号発生部４が、図１の構成に付加さ
れている。

【００４１】図３の構成においては、基準光波長を有す
る基準光がさらに波長掃引部２に入力され、基準光波長
に応じた位相の光パルスが出力される。位相検波部３
は、被制御光から得られる光パルスの位相と基準光から
得られる光パルスの位相とを比較し、これらの間の位相
差を示す位相誤差信号を波長可変光源１にフィードバッ
クする制御信号として出力する。

【００４２】図４の構成において、波長掃引部２は、被
制御光の光波長に応じたタイミングで光パルスを出力す
ると同時に、所定の光波長に対応する周期的な制御信号
を生成する。位相検波部３は、被制御光が波長掃引部２
を通過した際に被制御光から得られる光パルスの位相
と、制御信号の位相とを比較し、これらの間の位相差を
示す位相誤差信号を波長可変光源１へのフィードバック
として出力する。ここで、周期的な制御信号は、パルス
信号の形で与えられてもよい。

【００４３】図５の構成において、波長掃引部２は、被
制御光の光波長に応じたタイミングで光パルスを出力す
ると同時に、所定の光波長に対応した周期的な制御信号
を生成する。位相シフト部８は、制御信号の位相と、光
波長を引き込もうとする基準光波長に対応する基準信号
位相との位相差に対応する位相シフトを与えて、制御信
号を基準信号に変換する。位相検波部３は、被制御光が
波長掃引部２を通過する際に被制御光から得られる光パ
ルスの位相と、基準信号の位相とを比較し、これらの間
の位相差を示す位相誤差信号を波長可変光源１へのフィ
ードバックとして出力する。

【００４４】図６の構成において、波長掃引部２は、被
制御光の光波長に応じたタイミングで光パルスを出力す
ると同時に、所定の光波長に対応した周期的な制御信号
を生成する。位相シフト部８は、波長掃引部２の波長掃
引特性および動作環境条件をパラメータとして位相シフ
ト部８に対して設定する位相シフト制御部９の制御の下
で、制御信号の位相と、光波長を引き込もうとする基準
光波長に対応する基準信号位相との位相差に対応する位
相シフトを与えて、制御信号を基準信号に変換する。位
相検波部３は次に、被制御光が波長掃引部２を通過する
際に被制御光から得られる光パルスの位相と、基準信号
の位相とを比較し、これらの間の位相差を示す位相誤差
信号を波長可変光源１へのフィードバックとして出力す
る。

【００４５】図７の構成において、波長可変光源１から
出力される被制御光は、光回折部１２により、被制御光
の光波長に対応する方向に回折される。周期信号発生部
１３は、回折光の回折方向に応じて位相が変化する周期
的な信号を生成する。位相検波部３は次に、この周期的
な信号の位相と基準光波長に対応する位相とを比較し、
これらの間の位相差を示す位相誤差信号を波長可変光源
１へのフィードバックとして出力する。

【００４６】この図７の構成は、図１乃至図６の波長掃
引部と同等の機能を、光回折部１２と、回折光を検出す
る周期信号発生部１３とにより実現する。光フィルタを
用いる場合と異なり、この構成は機械的な駆動部分を含
まない。従って、高い動作信頼性を達成することができ
る。

【００４７】図８の構成において、複数の波長可変光源
１−１〜１−Ｎから出力される被制御光は、光変調部５
の周期信号発生部５９−１〜５９−Ｎにより生成され互
いに異なる周波数ｆ１〜ｆＮを有する変調信号により強
度変調され、波長掃引部２に入力される。波長掃引部２
は、被制御光の光波長に応じたタイミングで光パルスを
出力すると同時に、所定の光波長に対応した周期的な制
御信号を生成する。光電変換部６は、波長掃引部２から
出力される光パルスを電気信号に変換する。制御信号変
換部７は、波長掃引部２から出力される制御信号に、周
期信号発生部５９−１〜５９−Ｎにより生成された対応
する周期信号を乗算することにより、変換された制御信
号を得る。位相検波部３は、被制御光が波長掃引部２を
通過した際に被制御光から得られる光パルスの位相と、
対応する変換された制御信号の位相とを比較し、これら
の間の位相差を示す位相誤差信号をそれぞれの波長可変
光源１−１〜１−Ｎへのフィードバックとして出力す
る。

【００４８】ここで、被制御光が、光変調部５の周期信
号発生部により生成された信号を用いて強度変調される
のは、各波長可変光源に対応する番号情報を被制御光に
付けるためである。これにより、光源１の光波長の、光
源Ｎに対する基準光波長への誤った引き込みなどのエラ
ーを防止することが可能となる。

【００４９】尚、光変調部５は、強度変調を実行するた
め提供されているが、例えば、所望する強度変調が光源
の直接変調により得られる場合には、この光変調部５は
省略することができる。

【００５０】本発明では、所定の周期Ｔで透過波長が変
化する波長掃引部２は、被制御光の光波長を弁別する手
段として用いられる。この波長掃引部２は、例えば、特
願平１０−２９２４３２に記載されている回転型光フィ
ルタにより形成する。あるいは、この波長掃引部２は、
周期的な印加電圧の変化に応じて透過波長が周期的に変
化するMach-Zender干渉計型光フィルタまたはエタロン
フィルタ、あるいは透過光波長が時間に対して直線的か
つ周期的に変化しうるＲＦ（Radio Frequency）信号源
により駆動される音響光学フィルタにより形成されても
よい。

【００５１】図９（ａ）に示すように、透過波長は直線
的かつ周期的に変化するように制御されており、このた
め波長掃引部２を通過する被制御光は周期Ｔの光パルス
になる。すなわち、図９（ｂ）に示すように、透過光パ
ルスの繰り返し周期は、被制御光の光波長が変化しない
限りＴのままであり、光波長の変化は透過光パルスの出
力タイミングの変化として現れる。この透過光パルスの
出力タイミングを、本明細書では「位相」という。

【００５２】位相検波部３は、例えば図１０（ａ）に示
すような光電変換器３１、帯域フィルタ３３及び位相比
較器３５により、あるいは図１０（ｂ）に示すような光
電変換器３１、３２、帯域フィルタ３３、３４及び位相
比較器３５により構成される。上述した図１及び図２の
構成においては、位相検波部３は図１０（ａ）に示され
る構成を有する。

【００５３】波長掃引部２から出力される光パルスを光
電変換器３１で電気信号に変換し、得られた電気信号を
基本周波数成分を弁別する帯域フィルタ３３に入力する
ことにより、Ｅ₁＝sin（2πft＋θ₁） …(1) の正弦波信号を得ることができる。

【００５４】ここで、周波数ｆ＝１／Ｔであり、位相θ
₁は図１１に示すように、被制御光の光周波数に対応し
た値を有する。仮に、被制御光の光周波数が変化した場
合、上述の理由により、Ｅ₁＝sin（2π（f＋δf）t＋θ₁））＝sin（2πft＋θ₁＋δθ） …(2) と正弦波信号の位相がδθ変化する。ここでは、信号の
周波数変化は位相変化と捉えることができる程度に大き
いと仮定している。

【００５５】一方、波長掃引部２の透過波長変化の周期
Ｔに同期する正弦波信号（基準信号）が、基準信号発生
部４で生成され、実現すべき被制御光の所望の光波長に
対応する位相θ₂が生成された基準信号に与えられる。
すなわち、Ｅ₂＝sin（2πft＋θ₂＋π/2） …(3) の正弦波信号が生成される。この基準信号Ｅ₂と帯域フ
ィルタ３３の出力信号Ｅ₁とを位相比較器３５に入力
し、ＤＣ成分の近傍の成分のみを取り出すことにより、Ｅ₃＝sin（θ₁−θ₂） …(4) の出力が得られる。

【００５６】この出力信号Ｅ₃は、帯域フィルタ３３の
出力信号Ｅ₁の位相θ₁と基準信号発生部４で生成された
基準信号Ｅ₂の位相θ₂とが一致した場合、つまり被制御
光の中心波長が目標とする光波長と一致した場合に０と
なる。この信号Ｅ₃を波長可変光源１へのフィードバッ
クとして供給して光波長を制御することにより、ナノメ
ートルオーダの広帯域にわたって被制御光の光波長を基
準光波長に引き込むことができる。

【００５７】また、図３の構成におけるように、外部か
ら入力された基準光の基準光波長に引き込み制御を行う
場合には、位相検波部３は図１０（ｂ）の構成を有す
る。ここでは、基準光も同時に波長掃引部２に入力され
る。そして、透過した光パルスを、光電変換器３２で電
気信号に変換し、帯域フィルタ３４を介して上記の式
（３）に対応する基準信号を生成し、位相比較器３５に
入力する。

【００５８】尚、エタロンフィルタまたはMach-Zender
干渉計型光フィルタを波長掃引部２の光フィルタとして
用いた場合には、この光フィルタの波長掃引特性は、掃
引制御信号入力と透過波長との関係において直線性に乏
しく、またこの制御信号入力に対する透過波長の確度あ
るいは再現性に劣る。このような問題を緩和するため
に、図４から図６の構成を用いることができる。

【００５９】これらの構成において、透過波長に対応す
る制御信号が波長掃引部２自身で生成され、これらの制
御信号に対して波長掃引部２で用いられる光フィルタの
状態・動作条件に応じて位相シフトを与えることによ
り、位相θ₂が制御される。これらの位相シフトされた
制御信号は基準信号として用いられ、被制御光の光パル
スから得られる信号と共に位相検波部３に入力される。
図２の場合と根本的に異なるのは、基準信号の位相が、
光フィルタの透過波長そのものに直接対応している点で
ある。一般に、光フィルタの透過波長は、動作環境に大
きく依存するため、光フィルタの駆動信号と光フィルタ
の透過波長とは、一対一対応にならない。ある特定の時
間の光フィルタの透過波長を信号として取り出す（例え
ば光フィルタ上にマーカを付け、このマーカを用いて透
過波長を直接識別する）ことにより、制御回路全体の信
頼性を大幅に向上させることができる。

【００６０】以下、図１２及び図１３を参照して、本発
明に係る光波長制御装置の第１の実施形態を詳細に説明
する。この第１の実施形態は、上述の図２の構成に対応
し、基準信号発生部４で生成される基準信号の光周波数
を基準として用いて光周波数引き込みを実現するための
ものである。

【００６１】図１２の光波長制御装置において、図２の
波長可変光源１は、レーザ光源１１により提供され、図
２の波長掃引部２は、回転型光フィルタ２１および光フ
ィルタ制御回路２２により提供される。図２の位相検波
部３は、図１０（ａ）の構成を有し、図１０（ａ）の光
電変換器３１として用いられるフォトダイオード３６、
帯域フィルタ３３、および図１０（ａ）の位相比較器３
５として用いられる差動増幅器３７により提供される。
図２の基準信号発生部４は、周期信号発生回路４１およ
び位相シフト回路４２により提供される。

【００６２】レーザ光源１１には、１．５５μｍ帯で発
振するシングルモード外部共振器型半導体レーザが用い
られる。共振器長は帰還信号によって変化し、例えば帰
還信号電圧１Ｖ当たり発振周波数が１０ＧＨｚ変化す
る。

【００６３】回転型光フィルタ２１は、図１３に示すよ
うに、その回転角方向に透過周波数が異なるエタロンフ
ィルタにより形成され、所定の周波数（周期Ｔ）でこの
エタロンフィルタを回転させることにより透過波長を直
線的かつ周期的に変化させることができる。光フィルタ
制御回路２２は、回転型光フィルタ２１上のマーカ２３
を読み取り、モータ２４の回転速度を調整することによ
り回転型光フィルタ２１の回転周波数を制御する。例え
ば、基準光周波数に対して１ＧＨｚ程度の誤差内で透過
波長が制御できる。この回転型光フィルタ２１の透過波
長は、１５４０ｎｍ〜１５６０ｎｍの範囲で周期的に変
化し、半値全幅０．１ｎｍ（１０ＧＨｚ）のフィルタリ
ングが実現される。

【００６４】周期信号発生回路４１は、回転型光フィル
タ２１での透過波長変化の周期Ｔに同期した基準信号を
発生する。位相シフト回路４２は、この基準信号に所望
する被制御光の光波長に対応する位相を与える。

【００６５】図２の位相検波部３を構成するフォトダイ
オード３６、帯域フィルタ３３および差動増幅器３７
は、以下のように動作する。回転型光フィルタ２１から
出力される光パルスはフォトダイオード３６により電気
信号に変換され、帯域フィルタ３３に入力されて、レー
ザ光源１１の光波長に対応する位相を有する正弦波信号
が得られる。この信号の位相と位相シフト回路４２から
出力される基準信号の位相とは、差動増幅器３７により
比較され、この結果得られる位相誤差信号は、制御信号
としてレーザ光源１１にフィードバックされ、レーザ光
源１１の中心光周波数が基準光波長に引き込まれる。

【００６６】次に、図１４を参照して、本発明に係る光
波長制御装置の第２の実施形態を詳細に説明する。この
第２の実施形態は、第１の実施形態の回転型光フィルタ
２１を音響光学フィルタ（ＡＯＴＦ：Acousto-Optic Tu
nable Filter）に置き換えたものである。

【００６７】図１４の光波長制御装置において、図２の
波長可変光源１は、レーザー光源１１により提供され、
図２の波長掃引部２は音響光学フィルタ２５および光フ
ィルタ制御回路２６により提供される。図２の位相検波
部３は、図１０（ａ）の構成を有し、図１０（ａ）の光
電変換器３１として用いられるフォトダイオード３６、
帯域フィルタ３３、および図１０（ａ）の位相比較器３
５として用いられるミキサ３８、低域通過フィルタ３９
により提供される。図２の基準信号発生部４は、周期信
号発生回路４１および位相シフト回路４２により提供さ
れる。ここで、上述の図１２の対応する要素と実質的に
同様の要素には図１４中で同一符号を付し、これらの説
明は繰り返さない。

【００６８】音響光学フィルタ２５は、この音響光学フ
ィルタ２５を駆動する例えば電圧制御発振器（ＶＯＣ）
などのＲＦ信号源を含む光フィルタ制御回路２６により
制御され、このため、音響光学フィルタ２５は、その印
加電圧に応じて透過光波長を線形に制御することができ
る。この透過波長の半値全幅は０．０１ｎｍ（約１．２
ＧＨｚ）である。光フィルタ制御回路２６は、周期的な
鋸波を生成し、音響光学フィルタ２５の透過光波長を制
御する。

【００６９】音響光学フィルタ２５から出力される光パ
ルスはフォトダイオード３６により電気信号に変換さ
れ、帯域フィルタ３３に入力されてレーザ光源１１の光
波長に対応した位相を有する正弦波信号が得られる。こ
の信号の位相と位相シフト回路４２から出力される基準
信号の位相とは、ミキサ３８により比較され、この結果
得られる位相誤差信号は、低域通過フィルタ３９を介し
て制御信号としてレーザ光源１１にフィードバックさ
れ、レーザ光源１１の中心光周波数が基準信号周波数に
引き込まれる。

【００７０】次に、図１５を参照して、本発明に係る光
波長制御装置の第３の実施形態を詳細に説明する。この
第３の実施形態は、第１の実施形態の構成を用いて、複
数のレーザ光源の発振光周波数の同時制御を実現するた
めのものである。こうした構成は、波長多重伝送システ
ムの送信光源として用いることができる。

【００７１】レーザ光源１１−１，１１−２から出力さ
れる被制御光は、１つの回転型光フィルタ２１に入力さ
れ、それぞれの光波長に応じた位相を有する光パルスが
出力される。これらの光パルスは、それぞれ設けられた
フォトダイオード（図１５には３６−１のみ示す）に入
力され、得られた電気信号がそれぞれ設けられた帯域フ
ィルタ（図１５には３３−１のみ示す）を介してそれぞ
れ設けられた差動増幅器（図１５には３７−１のみ示
す）に入力される。一方、周期信号発生回路４１は、回
転型光フィルタ２１の透過波長変化の周期Ｔに同期した
基準信号を生成し、位相シフト回路４２は、この基準信
号に対して、所望の被制御光の光波長に対応する位相を
与え、この結果得られる基準信号をそれぞれの差動増幅
器に入力する。

【００７２】ここで、この２つの被制御光は、回転型光
フィルタ２１の回転角方向に対して０°と１８０°で回
転型光フィルタ２１に入力される。その結果、レーザ光
源１１−１および１１−２の発振光周波数が同一の場合
には、それぞれの帯域フィルタから出力される正弦波信
号の位相は、相対的に０°と１８０°の関係となる。回
転型光フィルタ２１の透過光波長が１５４０ｎｍ〜１５
６５ｎｍの範囲内にあり、基準信号と同じ位相成分を有
する信号がそれぞれの差動増幅器に入力された場合に、
発振光波長が１５５２．５ｎｍになるように位相シフト
回路４２を設定することにより、レーザ光源１１−１、
１１−２の発振光波長をそれぞれ１５４５ｎｍ、１５５
５ｎｍに引き込むことができる。

【００７３】この構成により、回転型光フィルタ２１、
光フィルタ制御回路２２、周期信号発生回路４１および
位相シフト回路４２を複数のレーザー光源間で共有し
て、複数のレーザ光源の発振光周波数の同時制御が実現
できる。

【００７４】次に、図１６を参照して、本発明に係る光
波長制御装置の第４の実施形態を詳細に説明する。この
第４の実施形態は、上記の図３の構成に対応し、外部か
ら入力される基準信号の中心光周波数を基準として用い
た光周波数引き込みを実現するためのものである。

【００７５】図１６の光波長制御装置において、図３の
可変波長光源１は、レーザ光源１１により提供され、図
３の波長掃引部２は、回転型光フィルタ２１および光フ
ィルタ制御回路２２により提供される。図３の位相検波
部３は、図１０（ｂ）の構成を有し、光電変換器３１、
３２、帯域フィルタ３３、３４、および位相比較器３５
により提供される。尚、位相比較器３５は、第１の実施
形態のように差動増幅器３７、あるいは第２の実施形態
のようにミキサ３８と低域通過フィルタ３９のいずれか
により実現することができる。

【００７６】この第４の実施形態では、レーザ光源１１
から出力される被制御光と外部から入力される基準光
は、回転型光フィルタ２１の回転角に対してπ／２（ra
d）互いにずれて回転型光フィルタ２１に入力される。
これにより、これらの光の光周波数が同一である場合に
は、位相比較器３５に入力される２つの信号は、互いに
π／２（rad）ずれた位相を持つため、その出力は０と
なる。従って、位相比較器３５の出力信号をレーザ光源
１１にフィードバックすることにより、被制御光の光周
波数を基準光の中心光周波数に引き込むことができる。

【００７７】次に、図１７を参照して、本発明に係る光
波長制御装置の第５の実施形態を詳細に説明する。この
第５の実施形態は、第４の実施形態の回転型光フィルタ
２１を音響光学フィルタ２５に置き換えたものである。

【００７８】図１７の光波長制御装置において、図３の
可変波長光源１は、レーザ光源１１により提供され、図
３の波長掃引部２は、音響光学フィルタ２５、光フィル
タ制御回路２６、および光サーキュレータ２７−１、２
７−２により提供される。図３の位相検波部３は、図１
０（ｂ）の構成を有し、光電変換器３１、３２、帯域フ
ィルタ３３、３４、位相比較器３５、ならびに位相シフ
ト回路４５により提供される。尚、位相比較器３５は、
第１の実施形態のように差動増幅器３７、あるいは第２
の実施形態のようにミキサ３８および低域通過フィルタ
３９のいずれかにより実現することができる。

【００７９】第５の実施形態では、レーザ光源１１から
出力される被制御光と外部から入力される基準光とを弁
別するために、これらの光は音響光学フィルタ２５に逆
方向から入力され、光サーキュレータ２７−１、２７−
２により選択的に循環される。すなわち、被制御光は光
サーキュレータ２７−１を介して音響光学フィルタ２５
に入力され、それから出力される光パルスは光サーキュ
レータ２７−２を介して光電変換器３１に入力される。
一方、基準光は光サーキュレータ２７−２を介してＭＺ
光フィルタ２５に入力され、それから出力される光パル
スは光サーキュレータ２７−１を介して光電変換器３２
に入力される。

【００８０】光電変換器３１の出力信号は、帯域フィル
タ３３を介して位相比較器３５に入力され、一方、光電
変換器３２の出力信号は、帯域フィルタ３４、およびπ
／２（rad）のシフトを与える位相シフト回路４５を介
して位相比較器３５に入力される。これにより、位相比
較器３５の出力信号をレーザ光源１１に帰還することに
より、被制御光の光周波数を基準光の中心光波長に引き
込むことができる。

【００８１】尚、この第５の実施形態では、第２の実施
形態においてと同様に、音響フィルタ２５は透過波長の
半値全幅０．０１ｎｍ（約１．２ＧＨｚ）を持ち、透過
光波長は５００Ｈｚの周波数で変化する。すなわち、レ
ーザ光源１１の光周波数および基準光の光周波数が変化
していない場合には、帯域フィルタ３３、３４から周波
数５００Ｈｚの正弦波信号が出力される。

【００８２】次に、図１８を参照して、本発明に係る光
波長制御装置の第６の実施形態を詳細に説明する。この
第６の実施形態は、外部から入力される基準光に対して
あるオフセットを与えて得られる光周波数にレーザ光源
の中心光周波数を引き込むものである。

【００８３】この第６の実施形態では、位相シフト回路
４５に設定される位相シフト量は制御回路４６の制御の
下で可変とされる。すなわち、オフセット光周波数に対
応する値が、位相シフト回路４５に設定される位相シフ
ト量に付加される。図１８のその他の構成は実質的に図
１７と同様である。

【００８４】例えば、音響光学フィルタ２５の透過光波
長が１５４５．００ｎｍから１５５５．００ｎｍに変化
し、基準光より５０ＧＨｚ（波長換算０．４ｎｍ）程度
シフトした光周波数領域にレーザ光源１１の中心光周波
数を引き込む場合には、 ψ＝π／２＋２π(0.4／(1555.0−1545.0))＝(29/50)π （rad）で与えられる位相シフト量が位相シフト回路４５に設定
される。これにより、音響光学フィルタ２５の透過光波
長の変化の範囲内で、自由に引き込み光周波数を設定す
ることができる。

【００８５】次に、図１９を参照して、本発明に係る光
波長制御装置の第７の実施形態を詳細に説明する。この
第７の実施形態は、第５の実施形態の構成を、特願平９
−３０１６９０に開示されている光位相同期回路と組み
合わせて、１００ＧＨｚ〜数ＴＨｚの広帯域にわたって
光周波数引き込みを可能にするものである。

【００８６】尚、上記の図１７の対応する要素と実質的
に同様の要素は図１９中で同一符号を付し、これらの説
明は繰り返さない。但し、図１７の光サーキュレータ２
７−１、２７−２は、被制御光および基準光を光位相同
期ループ５０に入力するために図１９中では光カプラ２
８−１、２８−２に置き換えられている。

【００８７】光位相同期ループ５０は、被制御光の光周
波数をシフトさせる光周波数シフタ５１と、光周波数が
シフトされた被制御光と基準光とを合波する２入力２出
力の光合波器５２と、光合波器５２から出力される合波
光の一部を分岐する光分岐器５３−１、５３−２と、光
分波器５３−１、５３−２で分岐された合波光の間の位
相差に比例する位相誤差信号を出力するバランスドレシ
ーバ５４と、この位相誤差信号の低周波成分を出力する
低域通過フィルタ５５と、この低域通過フィルタ５５の
出力信号に基づいて光周波数シフタ５１を制御する制御
回路５６とにより構成される。

【００８８】この図１９の構成において、レーザ光源１
１から出力される被制御光を第５の実施形態の構成を用
いて基準光の光周波数に引き込み、一方、光位相同期ル
ープ５０を用いて被制御光と基準光との間の光位相同期
を実現することができる。これにより、狭帯域の光位相
同期ループ５０を用いる場合であっても、広帯域の光周
波数ゆらぎがある被制御光に対して光位相同期を高安定
に実現することができる。

【００８９】なお、この第７の実施形態の構成は、位相
感応型光増幅器の励起光位相制御回路として用いること
ができる。この位相感応型光増幅器とは、信号光の光位
相に依存した利得を有する光増幅器である。そのため、
安定な光増幅を実現するには、励起光と信号光との間の
光位相同期が必要不可欠である。これは、励起光と信号
光との間の位相誤差分散または定常位相誤差が１０度以
下の安定性が要求される励起光位相制御回路により実現
することができる。

【００９０】次に、図２０および図２１を参照して、本
発明に係る光波長制御装置の第８の実施形態を詳細に説
明する。この第８の実施形態は、上記の図４の構成に対
応し、光波長掃引部自身で生成される制御信号を基準光
周波数に対応する基準信号として用いることにより、光
周波数引き込みを実現するものである。

【００９１】図２０に示す光波長制御装置において、図
４の可変波長光源１は、レーザ光源１１により提供さ
れ、図４の波長掃引部２は、図２１に示す回転型光フィ
ルタ２１および光フィルタ制御回路２２により提供され
る。ここで、波長掃引部２は制御信号生成部としても機
能する。図４の位相検波部３は、図１０（ａ）の構成を
有し、図１０（ａ）の光電変換器３１として用いられる
フォトダイオード３６、帯域フィルタ３３、図１０
（ａ）の位相比較器３５として用いられる差動増幅器３
７により提供される。

【００９２】レーザ光源１１には、第１の実施形態にお
いてと同様、１．５５μｍ帯で発振するシングルモード
外部共振器型半導体レーザが用いられる。

【００９３】回転型光フィルタ２１および光フィルタ制
御回路２２は、第１の実施形態のものと同様であるが、
所定の透過波長に対応する回転型光フィルタ２１上のマ
ーカ２３を読み取るマーカ読み取り装置７０が設けら
れ、このマーカー読み取り装置７０の出力が制御信号と
して用いられる点が異なる。この制御信号は、基準信号
として差動増幅器３７に入力される。

【００９４】一方、回転型光フィルタ２１から出力され
る光パルスは、フォトダイオード３１により電気信号に
変換され、帯域フィルタ３３を介して差動増幅器３７に
入力される。この信号の位相と基準信号の位相とが差動
増幅器３７により比較され、この結果得られる位相誤差
信号がレーザ光源１１にフィードバックされて、レーザ
光源１１の光周波数が引き込み制御される。

【００９５】次に、図２１および図２２を参照して、本
発明に係る光波長制御装置の第９の実施形態を詳細に説
明する。この第９の実施形態は、上記の図５の構成に対
応し、光波長掃引部自身で生成される制御信号を基準光
周波数に対応する基準信号として用いることにより、光
周波数引き込みを実現するものである。

【００９６】図２２の光波長制御装置において、図５の
可変波長光源１は、レーザ光源１１により提供され、図
５の波長掃引部２は、図２１に示す回転型光フィルタ２
１および光フィルタ制御回路２２により提供される。こ
こで、波長掃引部２は制御信号生成部としても機能す
る。図５の位相シフト部８は、この制御信号を位相シフ
トする位相シフト回路８０により提供される。図５の位
相検波部３は、図１０（ａ）の構成を有し、図１０
（ａ）の光電変換器３１として用いられるフォトダイオ
ード３６、帯域フィルタ３３、図１０（ａ）の位相比較
器として用いられる差動増幅器３７により提供される。

【００９７】レーザ光源１１には、第１の実施形態と同
様、１．５５μｍ帯で発振するシングルモード外部共振
器型半導体レーザが用いられる。

【００９８】回転型光フィルタ２１および光フィルタ制
御回路２２は、第１の実施形態のものと同様であるが、
所定の透過波長に対応したディスク成形可変光フィルタ
２１上のマーカ２３を読み取るマーカ読み取り装置７０
が設けられ、このマーカー読み取り装置７０の出力が制
御信号として用いられる点が異なる。この制御信号は、
位相シフト回路８０で位相シフトされた後、基準信号と
して、差動増幅器３７に入力される。

【００９９】一方、回転型光フィルタ２１から出力され
る光パルスは、フォトダイオード３６により電気信号に
変換され、帯域フィルタ３３を介して差動増幅器３７に
入力される。この信号の位相と基準信号の位相とが差動
増幅器３７により比較され、この結果得られる位相誤差
信号がレーザ光源１１にフィードバックされて、レーザ
光源１１の光周波数が引き込み制御される。

【０１００】次に、図２１および図２３を参照して、本
発明に係る光波長制御装置の第１０の実施形態を詳細に
説明する。この第１０の実施形態は、上記の図６の構成
に対応し、波長掃引部自身で生成される制御信号を基準
光周波数に対応する基準信号として用いることにより、
光周波数引き込みを実現するものである。

【０１０１】図２３の光波長制御装置において、図６の
可変波長光源１は、レーザ光源１１により提供され、図
６の波長掃引部２は、図２１に示す回転型光フィルタ２
１および光フィルタ制御回路２２により提供される。こ
こで、波長掃引部２は制御信号生成部としても機能す
る。図６の位相シフト部８は、この制御信号を位相シフ
トする位相シフト回路８０により提供され、図６の位相
シフト制御部９は、光フィルタの特性及び動作環境に基
づいて位相シフト回路８０に設定すべき位相シフト量を
制御する位相シフト量設定回路９０により提供される。
図６の位相検波部３は、図１０（ａ）の構成を有し、図
１０（ａ）の光電変換器３１として用いられるフォトダ
イオード３６、帯域フィルタ３３、図１０（ａ）の位相
比較器として用いられる差動増幅器３７により提供され
る。

【０１０２】レーザ光源１１には、第１の実施形態と同
様、１．５５μｍ帯で発振するシングルモード外部共振
器型半導体レーザが用いられる。

【０１０３】回転型光フィルタ２１および光フィルタ制
御回路２２は、第１の実施形態のものと同様であるが、
所定の透過波長に対応する回転型光フィルタ２１上のマ
ーカ２３を読み取るマーカ読み取り装置７０が設けら
れ、このマーカ読み取り装置７０の出力が制御信号とし
て用いられる点が異なる。この制御信号は、位相シフト
量設定回路９０の制御の下、位相シフト回路８０により
位相シフトされた後、基準信号として、差動増幅器３７
に入力される。ここで、位相シフト量設定回路９０は、
光フィルタの透過波長と環境温度・気圧等の関係に関す
る波長掃引校正情報を記憶し、この情報に基づいて動作
する。

【０１０４】一方、回転型光フィルタ２１から出力され
る光パルスは、フォトダイオード３６により電気信号に
変換され、帯域フィルタ３３を介して差動増幅器３７に
入力される。この信号の位相と基準信号の位相とが差動
増幅器３７により比較され、この結果得られる位相誤差
信号がレーザ光源１１にフィードバックされて、レーザ
光源１１の光周波数が引き込み制御される。

【０１０５】次に、図２４及び図２５を参照して、本発
明に係る光波長制御装置の第１１の実施形態を詳細に説
明する。この第１１の実施形態は、上記の図７の構成に
対応し、基準信号発生回路により生成された基準信号を
基準光周波数に対応する基準信号として用いることによ
り、光周波数引き混みを実現するものである。

【０１０６】図２４の光波長制御装置において、図７の
波長可変光源１は、レーザー光源１１により提供され、
図７の光回折部１２は、回折格子９３により提供され
る。図８の周期信号発生部１３は、一般にはフォトディ
テクタアレイにより提供され、この第１２の実施形態に
おいてはフォトダイオードアレイ回路９４により提供さ
れる。図７の位相検波部３は、基準信号発生回路９５、
基準信号位相シフト回路９６および位相比較器９７によ
り提供される。

【０１０７】レーザ光源１１には、１．５５μｍ帯で発
振するシングルモード外部共振器型半導体レーザが用い
られる。ここで、発振波長はレーザー素子の温度で制御
されており、レーザー光源１１は、温度制御回路９２に
より駆動されるペルチエ（Peltier）素子９１上にマウ
ントされている。

【０１０８】回折格子９３は、レーザー光源１１から出
力される被制御光をその光波長に対応した方向に回折す
る。回折された光は、フォトダイオードアレイ回路９４
に入力される。尚、この回折格子９３に替えてアレイ型
光導波器を用いることもできる。

【０１０９】フォトダイオードアレイ回路９４は、図２
５に示すような５１２個のフォトダイオードセルで形成
されている。このフォトダイオードアレイ回路９４は、
例えば、米国 Sensors Unlimited 社製品の「Model SU
xxxLX Self-Scanned LinearPhotodiote Arrays」により
構成される。フォトダイオードアレイ回路９４の各フォ
トダイオードセルの信号読み取りタイミングは信号読み
取り周期Ｔで制御され、フォトダイオードセル１〜５１
２の検出信号が１回の信号読み取り周期Ｔの間にフォト
ダイオードアレイ回路９４から順次出力され（Ｔ／５１
２秒ごとに１つの検出信号）ることにより、フォトダイ
オードアレイ回路９４の出力信号が入力回折光の回折方
向に応じて位相が変化する周期信号となる。信号読み取
り周期Ｔは、基準信号発生回路９５により生成される基
準信号（周波数ｆ＝１／Ｔ）により制御される。基準信
号発生回路９５により生成されるこの基準信号は、また
基準信号位相シフト回路９６を介して位相比較器９７に
供給される。基準信号位相シフト回路９６でこの基準信
号に適当な位相シフトを適用することにより、レーザ光
源の基準光波長に対応する信号が得られる。

【０１１０】位相比較器９７は、この基準信号の位相と
フォトダイオードアレイ回路９４の出力信号とを比較
し、この結果得られる位相誤差信号が温度制御回路９２
にフィードバックされて、レーザ光源１１の光周波数が
引き込み制御される。

【０１１１】次に、図２６を参照して、本発明に係る光
波長制御装置の第１２の実施形態を詳細に説明する。こ
の第１２の実施形態は、上記の図８の構成に対応し、複
数の光源から出力される光波長の各々設定した基準光波
長への同時引き込み制御を実現するものである。

【０１１２】図２６の光波長制御装置において、図８の
可変波長光源１−１〜１−Ｎは、レーザ光源１−１〜１
−４により提供され、図８の光変調部５は光チョッパ６
２−１〜６２−４および発振器６３−１〜６３−４によ
り提供される。また、図８の波長掃引部２は、光フィル
タ制御回路６５Ａにより制御される音響光学フィルタ６
５により提供され、図８の制御信号変換部７は、位相シ
フト回路６６−１〜６６−４および乗算回路６７−１〜
６７−４により提供される。また、図８の光電変換部６
は、フォトダイオード６８により提供され、図８の位相
検波部３は、位相比較器６９−１〜６９−４により提供
される。

【０１１３】レーザ光源１１−１〜１１−４のそれぞれ
には、１．５５μｍ帯で発振するシングルモード外部共
振器型半導体レーザが用いられる。これらの出力は、そ
れぞれ周波数ｆ１〜ｆ４で駆動される光チョッパ６２−
１〜６２−４により強度変調される。ここで、発振器６
３−１〜６３−４は、光チョッパ６２−１〜６２−４を
駆動する光変調信号源として機能する。尚、ここで変調
器を使わずに直接変調を用いることもできる。光チョッ
パ６２−１〜６２−４からの出力は、光カプラ６４で合
波され、波長掃引部を構成する音響光学フィルタ６５に
入力される。

【０１１４】音響光学フィルタ６５は、この音響光学フ
ィルタ６５を駆動する例えばＶＣＯ等のＲＦ信号源を含
む光フィルタ制御回路６５Ａからの制御信号により制御
される。これらの制御信号に、位相シフト回路６６−１
〜６６−４で、適当な位相シフトを適用することによ
り、それぞれのレーザ光源の基準光波長に対応する信号
が得られる。

【０１１５】乗算回路６７−１〜６７−４は、それぞれ
発振器６３−１〜６４−４の出力と位相シフト回路６６
−１〜６６−４の出力とを乗算して変換された制御信号
を得、それぞれこの変換された信号を位相比較器６９−
１〜６９−４に出力する。

【０１１６】一方、音響光学フィルタ６５から出力され
る光パルスは、フォトダイオード６８により電気信号に
変換された後に、位相比較器６９−１〜６９−４に出力
される。

【０１１７】位相比較器６９−１〜６９−４は、それぞ
れの乗算回路６７−１〜６７−４の出力とフォトダイオ
ード６８の出力とから位相誤差信号を得、これら位相誤
差信号を、レーザ光源１１−１〜１１−４を駆動する電
源６０−１〜６０−４に低域通過フィルタ６１−１〜６
１−４を介してフィードバックして、各光源に対してそ
れぞれ独立に光波長制御を実現する。

【０１１８】次に、図２７を参照して、本発明に係る光
波長制御装置の第１３の実施形態を詳細に説明する。こ
の第１３の実施形態は、上記の図８の構成に対応し、図
８の波長掃引部２および光電変換部６を、図７の光回折
部１２および周期信号発生部１３で置き換え、複数のレ
ーザ光源の出力光の光波長のそれぞれ設定された基準光
波長への同時引き込み制御を実現するものである。

【０１１９】図２７の光波長制御装置において、図８の
波長可変光源１−１〜１−Ｎは、レーザ光源１１−１〜
１１−４により提供され、図８の光変調部５は、発振器
６３−１〜６３−４、およびこの発振器６３−１〜６３
−４の出力をレーザ光源１１−１〜１１−４に重畳する
重畳回路（図示せず）により提供される。一般に、重畳
回路は、レーザ光源１１−１〜１１−４に内蔵されるバ
イアスＴ回路により提供される。このため、レーザ光源
１１−１〜１１−４の出力光強度は、変調器を用いずに
直接変調される。尚、ここで変調器を用いて強度変調し
てもよい。

【０１２０】また、図７の光回折部１２はアレイ型光導
波器１６５により提供される。図７の周期信号発生部１
３は、一般にフォトディテクタアレイにより提供されて
よく、この第１３の実施形態ではフォトダイオードアレ
イ回路１９４および基準信号発生回路１９５により提供
される。図８の制御信号変換部７は、位相シフト回路６
６−１〜６６−４および乗算回路６７−１〜６７−４に
より提供され、図８の位相検波部３は、位相比較器６９
−１〜６９−４により提供される。

【０１２１】レーザ光源１１−１〜１１−４のそれぞれ
には、１．５５μｍ帯で発振するシングルモードＤＦＢ
半導体レーザが用いられる。これらの出力は、それぞれ
周波数ｆ１〜ｆ４で小信号により直接変調される。ここ
で、発振器６３−１〜６３−４は光直接変調の信号源と
して機能し、これらの出力はそれぞれレーザ光源１１−
１〜１１−４に入力される。レーザ光源１１−１〜１１
−４からの出力は光カプラ６４で合波され、被制御光を
その光波長に対応する互いに異なる方向へ回折するアレ
イ型光導波器１６５に入力される。

【０１２２】アレイ型光導波器１６５は、出力側に２５
６本の導波路（導波管）を有し、回折光は、入力光の光
波長に基づいてそれぞれの導波路に出力される。尚、ア
レイ型光導波器１６５に替えて、回折格子を用いること
もできる。

【０１２３】フォトダイオードアレイ回路１９４は、ア
レイ型光導波器１６５の出力に結合されており、１つの
フォトダイオードセルが１つの導波路の出力に結合され
ている。フォトダイオードアレイ回路１９４は２５６個
のフォトダイオードセルで形成されている。フォトダイ
オードアレイ回路１９４の各フォトダイオードセルの信
号読みとりタイミングは、信号読みとり周期Ｔで制御さ
れ、フォトダイオードセル１〜２５６の検出信号が１回
の読みとり周期Ｔの間にフォトダイオードアレイ回路１
９４から順次出力され（Ｔ／２５６秒ごとに１つの検出
信号）ることにより、フォトダイオードアレイ回路１９
４の出力信号が、入力回折光の出力導波路に応じて位相
が変化する周期信号となる。尚、これらの周期信号は周
期Ｔで周期的であって、Ｔ時間内に出力されるＮ個の出
力パルスのパルス間隔は周期的でない。信号読みとり周
期Ｔは、基準信号発生回路１９５により生成される基準
信号によって制御される。この基準信号発生回路１９５
により生成される基準信号は、位相シフト回路６６−１
〜６６−４にも供給される。これらの制御信号に、位相
シフト回路６６−１〜６６−４で適当な位相シフトを加
えることにより、それぞれのレーザ光源の基準光波長に
対応する信号が得られる。

【０１２４】乗算回路６７−１〜６７−４は、それぞれ
発振器６３−１〜６３−４の出力と位相シフト回路６６
−１〜６６−４の出力とを乗算して変換された制御信号
を得、それぞれこの変換された制御信号を位相比較器６
９−１〜６９−４に出力する。

【０１２５】位相比較器６９−１〜６９−４は、それぞ
れの乗算回路６７−１〜６７−４の出力とフォトダイオ
ードアレイ回路１９４の出力とから位相誤差信号を得、
これら位相誤差信号を、レーザ光源１１−１〜１１−４
を駆動する電源６０−１〜６０−４に低域通過フィルタ
６１−１〜６１−４を介してフィードバックして、各光
源に対してそれぞれ独立に光波長制御を実現する。

【０１２６】尚、上述した他にも、本発明の本旨を逸脱
することなく、上記の実施形態に様々な変更変形を成し
得ることが可能であることはいうまでもなく、これらの
変形変更はすべて本発明の範囲に含まれるものである。

【０１２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来は困難であった、数ＫＨｚ程度の狭帯域幅の制御回
路による１００ＧＨｚ〜数ＴＨｚの広帯域にわたる光源
の光波長制御および光波長引き込み動作を実現すること
が可能となる。これにより、超高速時分割多重光伝送シ
ステムや高密度波長多重光伝送システムで用いられる光
源の光周波数制御に要求される広帯域制御を実現するこ
とができる。また、コヒーレント光伝送システムの局所
光源や位相感応型光増幅器の励起光源に要求される安定
した広帯域光周波数引き込み動作を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光波長制御装置の第１の基本構成
を示すブロック図である。

【図２】本発明に係る光波長制御装置の第２の基本構成
を示すブロック図である。

【図３】本発明に係る光波長制御装置の第３の基本構成
を示すブロック図である。

【図４】本発明に係る光波長制御装置の第４の基本構成
を示すブロック図である。

【図５】本発明に係る光波長制御装置の第５の基本構成
を示すブロック図である。

【図６】本発明に係る光波長制御装置の第６の基本構成
を示すブロック図である。

【図７】本発明に係る光波長制御装置の第７の基本構成
を示すブロック図である。

【図８】本発明に係る光波長制御装置の第８の基本構成
を示すブロック図である。

【図９】波長掃引部２の動作を説明する図である。

【図１０】位相検波部３の構成を示す図である。

【図１１】位相検波部３の動作を説明する図である。

【図１２】本発明の第１の実施形態に係る光波長制御装
置の構成を示すブロック図である。

【図１３】回転型光フィルタ２１の構成の一例を示す図
である。

【図１４】本発明の第２の実施形態に係る光波長制御装
置の構成を示すブロック図である。

【図１５】本発明の第３の実施形態に係る光波長制御装
置の構成を示すブロック図である。

【図１６】本発明の第４の実施形態に係る光波長制御装
置の構成を示すブロック図である。

【図１７】本発明の第５の実施形態に係る光波長制御装
置の構成を示すブロック図である。

【図１８】本発明の第６の実施形態に係る光波長制御装
置の構成を示すブロック図である。

【図１９】本発明の第７の実施形態に係る光波長制御装
置の構成を示すブロック図である。

【図２０】本発明の第８の実施形態に係る光波長制御装
置の構成を示すブロック図である。

【図２１】図２０の光波長制御装置で用いられる回転型
光フィルタの構成を示す図である。

【図２２】本発明の第９の実施形態に係る光波長制御装
置の構成を示すブロック図である。

【図２３】本発明の第１０の実施形態に係る光波長制御
装置の構成を示すブロック図である。

【図２４】本発明の第１１の実施形態に係る光波長制御
装置の構成を示すブロック図である。

【図２５】図２４の光波長制御装置で用いられる回折格
子およびフォトダイオードアレイ回路の構成を説明する
図である。

【図２６】本発明の第１２の実施形態に係る光波長制御
装置の構成を示すブロック図である。

【図２７】本発明の第１３の実施形態に係る光波長制御
装置の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１波長可変光源２波長掃引部３位相検波部４基準信号発生部５光変調部６光電変換部７制御信号変換部８位相シフト部９位相シフト制御部１１、９１レーザー光源１２光回折部１３周期信号発生部２１回転型光フィルタ２２、２６光フィルタ制御回路２３マーカ２４モータ２５音響光学フィルタ２７光サーキュレータ２８光カプラ３１，３２光電変換器３３，３４帯域フィルタ３５、６９、９７位相比較器３６、６８フォトダイオード３７差動増幅器３８ミキサ３９低域通過フィルタ４１周期信号発生回路４２、４５、６６、８０位相シフト回路４６制御回路５０光位相同期ループ５１光周波数シフタ５２光合波器５３光分岐器５４バランスドレシーバ５５低域通過フィルタ５６制御回路５８光変調部５９周期信号発生部６０電源６１低域フィルタ６２光チョッパ６３発振器６４光カプラ６５音響光学フィルタ６７乗算回路７０マーカ読み取り装置９０位相シフト量設定回路９１ペルチエ素子９２温度制御回路９３回折格子９４フォトダイオードアレイ回路９５基準信号発生回路９６基準信号位相シフト回路１６５アレイ型光導波器１９４フォトダイオードアレイ回路１９５基準信号発生回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平１−158788（ＪＰ，Ａ) 特開平１−253980（ＪＰ，Ａ) 特開平３−34483（ＪＰ，Ａ) 特開平３−225981（ＪＰ，Ａ) 特開平４−118982（ＪＰ，Ａ) 特表昭63−500973（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01S 3/00 - 3/30 H01S 5/00 - 5/50

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】波長可変光源から出力される被制御光の
光波長を制御する光波長制御装置であって、前記波長可変光源から入力される被制御光を、透過光波
長が時間軸上直線的かつ周期的に変化するように掃引す
ることで、前記透過光の光パルスの出力タイミングであ
る位相が前記被制御光の光波長に対応するものである光
パルスを得る波長掃引部と、前記光パルスの位相と基準光波長に対応する位相との間
の位相差を検出し、前記位相差を前記波長可変光源へフ
ィードバックすることにより、前記被制御光の光波長が
前記位相差に基づいて前記基準光波長への光周波数引き
込みにより制御されるように、前記波長可変光源を制御
する位相検波部とを具備することを特徴とする光波長制
御装置。
【請求項２】上記光波長制御装置は、さらに、前記波
長掃引部の掃引周期に同期し、前記基準光波長に対応す
る位相を有する基準信号を生成する基準信号発生部を具
備し、前記位相検波部は、前記波長掃引部から出力される前記
光パルスと前記基準信号発生部から出力される前記基準
信号との２入力の位相差を、前記２入力の位相を直接比
較することにより検出することを特徴とする請求項１に
記載の光波長制御装置。
【請求項３】前記位相検波部は、前記光パルスの基本
周波数成分を弁別するフィルタを具備し、前記位相差を
前記フィルタの出力信号と前記基準信号とから得ること
を特徴とする請求項２に記載の光波長制御装置。
【請求項４】前記波長掃引部は、さらに前記基準光波
長を有する外部入力基準光が入力されて、前記基準光波
長に対応する位相を有する基準光パルスを得、前記位相検波部は、前記光パルスおよび前記波長掃引部
から出力される基準光パルスとの２入力の位相差を、前
記２入力の位相を直接比較することにより検出すること
を特徴とする請求項１に記載の光波長制御装置。
【請求項５】前記位相検波部は、前記光パルスの基本
周波数成分を弁別する第１のフィルタと、前記基準光パ
ルスの基本周波数成分を弁別する第２のフィルタとを具
備し、前記位相差を前記第１のフィルタおよび前記第２
のフィルタの出力信号から得ることを特徴とする請求項
４に記載の光波長制御装置。
【請求項６】前記位相検波部は、前記基準光パルスの
位相にオフセットを設定する位相シフト回路を具備する
ことを特徴とする請求項４に記載の光波長制御装置。
【請求項７】上記光波長制御装置は、さらに、前記波
長掃引部に入力されたのと同じ前記被制御光および前記
基準光が入力される光位相同期ループ回路を具備するこ
とを特徴とする請求項４に記載の光波長制御装置。
【請求項８】前記波長掃引部は、回転するにつれて透
過波長が時間に対して直線的かつ周期的に変化する回転
型光フィルタを用いて前記光パルスを得ることを特徴と
する請求項１に記載の光波長制御装置。
【請求項９】前記波長掃引部は、前記回転型光フィル
タ上に付けられたマーカを読みとることにより、前記基
準光波長に対応する位相を有する基準信号を得、前記位相検波部は、前記光パルスと前記基準信号との間
の位相差を検出することを特徴とする請求項８に記載の
光波長制御装置。
【請求項１０】上記光波長制御装置は、さらに、前記
波長掃引部から出力される前記基準信号の位相にオフセ
ットを設定する位相シフト回路を具備することを特徴と
する請求項９に記載の光波長制御装置。
【請求項１１】上記光波長制御装置は、さらに、前記波長掃引部の校正情報に基づいて、前記位相シフト
回路に設定される位相シフト量を制御する位相シフト制
御回路を具備することを特徴とする請求項１０に記載の
光波長制御装置。
【請求項１２】前記波長掃引部は、ＲＦ信号源により
駆動され、透過光波長が時間に対して直線的かつ周期的
に変化する音響光学フィルタを用いて前記光パルスを得
ることを特徴とする請求項１に記載の光波長制御装置。
【請求項１３】波長可変光源から出力される被制御光
の光波長を制御する光波長制御装置であって、前記波長可変光源から入力される被制御光を、前記被制
御光の光波長に対応する方向に回折する光回折部と、複数のセルからなるとともに、前記光回折部により回折
された回折光を検出し、各セルの信号読み取りタイミン
グが所定の読み取り周期で制御され、各セルの検出信号
が一回の前記読み取り周期の間に順次出力されることに
より、前記回折光の回折方向に応じて前記検出信号のパ
ルスの出力タイミングである位相が変化する周期信号を
生成する周期信号発生部と、前記周期信号と基準光波長に対応する位相との間の位相
差を検出し、前記位相差を前記波長可変光源へフィード
バックすることにより、前記被制御光の光波長が前記位
相差に基づいて前記基準光波長への光周波数引き込みに
より制御されるように、前記波長可変光源を制御する位
相検波部とを具備することを特徴とする光波長制御装
置。
【請求項１４】前記周期信号発生部は、前記周期信号
の位相が前記回折光を検出するフォトディテクタセルに
よって変化するフォトディテクタアレイを用いて、前記
周期信号を生成することを特徴とする請求項１３に記載
の光波長制御装置。
【請求項１５】Ｎ（Ｎは整数）個の波長可変光源から
出力される被制御光の光波長を制御する光波長制御装置
であって、それぞれの被制御光を変調するために用いられ、互いに
異なる周波数のＮ個の周期変調信号を生成する周期変調
信号発生部と、前記互いに異なる周波数で変調された被制御光を、透過
光波長が時間軸上直線的かつ周期的に変化するように掃
引することで、前記透過光の光パルスの出力タイミング
である位相が前記被制御光の光波長にそれぞれ対応する
ものであるＮ個の光パルスを得る波長掃引部と、前記Ｎ個の周期変調信号と、前記Ｎ個の波長可変光源に
対する基準光波長にそれぞれ対応する位相を有するＮ個
の基準信号とからそれぞれＮ個の制御信号を生成する制
御信号発生部と、前記Ｎ個の光パルスのそれぞれの位相と前記Ｎ個の制御
信号のそれぞれの位相との間のＮ個の位相差を検出し、
前記Ｎ個の位相差を前記Ｎ個の波長可変光源へフィード
バックすることにより、前記被制御光の光波長が前記Ｎ
個の位相差に基づいて前記基準光波長への光周波数引き
込みによりそれぞれ制御されるように、前記Ｎ個の波長
可変光源を制御する位相検波部とを具備することを特徴
とする光波長制御装置。
【請求項１６】前記制御信号発生部は、前記Ｎ個の周
期変調信号のそれぞれと前記Ｎ個の基準信号のそれぞれ
を乗算することにより、前記Ｎ個の制御信号を生成する
ことを特徴とする請求項１５に記載の光波長制御装置。
【請求項１７】前記波長掃引部は、回転するにつれて
透過波長が時間に対して直線的かつ周期的に変化する回
転型光フィルタを用いて前記光パルスを得ることを特徴
とする請求項１５に記載の光波長制御装置。
【請求項１８】前記波長掃引部は、ＲＦ信号源により
駆動され、透過光波長が時間に対して直線的かつ周期的
に変化する音響光学フィルタを用いて前記光パルスを得
ることを特徴とする請求項１５に記載の光波長制御装
置。
【請求項１９】Ｎ（Ｎは整数）個の波長可変光源から
出力される被制御光の光波長を制御する光波長制御装置
であって、それぞれの被制御光を変調するために用いられ、互いに
異なる周波数のＮ個の周期変調信号を生成する周期変調
信号発生部と、前記互いに異なる周波数で変調された被制御光を、前記
被制御光の光波長にそれぞれ対応する方向に回折する光
回折部と、複数のセルからなるとともに、前記光回折部により回折
された回折光を検出し、各セルの信号読み取りタイミン
グが所定の読み取り周期で制御され、各セルの検出信号
が一回の前記読み取り周期の間に順次出力されることに
より、前記回折光の回折方向に応じて前記検出信号のパ
ルスの出力タイミングである位相が変化するＮ個の周期
信号を一括して生成する周期信号発生部と、前記Ｎ個の周期変調信号と、前記Ｎ個の波長可変光源に
対する基準光波長にそれぞれ対応する位相を有するＮ個
の基準信号とからそれぞれＮ個の制御信号を生成する制
御信号発生部と、前記Ｎ個の周期信号のそれぞれの位相と前記Ｎ個の制御
信号のそれぞれの位相との間のＮ個の位相差を検出し、
前記Ｎ個の位相差を前記Ｎ個の波長可変光源へフィード
バックすることにより、前記被制御光の光波長が前記Ｎ
個の位相差に基づいて前記基準光波長への光周波数引き
込みによりそれぞれ制御されるように、前記Ｎ個の波長
可変光源を制御する位相検波部とを具備することを特徴
とする光波長制御装置。
【請求項２０】前記制御信号生成部は、前記Ｎ個の周
期信号のそれぞれと前記Ｎ個の基準信号のそれぞれとを
乗算することにより、前記Ｎ個の制御信号を生成するこ
とを特徴とする請求項１９に記載の光波長制御装置。
【請求項２１】前記周期信号生成部は、前記Ｎ個の周
期信号の位相が前記回折光を検出するフォトディテクタ
セルによって変化するフォトディテクタアレイを用い
て、前記Ｎ個の周期信号を生成することを特徴とする請
求項１９に記載の光波長制御装置。
【請求項２２】波長可変光源から出力される被制御光
の光波長を制御する光波長制御方法であって、前記波長可変光源から入力される被制御光を、透過光波
長が時間軸上直線的かつ周期的に変化するように掃引す
ることで、前記透過光の光パルスの出力タイミングであ
る位相が前記被制御光の光波長に対応するものである光
パルスを得るステップと、前記光パルスの位相と基準光波長に対応する位相との間
の位相差を検出するステップと、前記位相誤差を前記波長可変光源へフィードバックする
ことにより、前記被制御光の光波長が前記位相差に基づ
いて前記基準光波長への光周波数引き込みにより制御さ
れるように、前記波長可変光源を制御するステップとを
含むことを特徴とする光波長制御方法。
【請求項２３】波長可変光源から出力される被制御光
の光波長を制御する光波長制御方法であって、前記波長可変光源から入力される被制御光を、光回折装
置によって、前記被制御光の光波長に対応する方向に回
折するステップと、複数のセルからなる周期信号発生器により、前記光回折
装置により回折された回折光を検出し、各セルの信号読
み取りタイミングが所定の読み取り周期で制御され、各
セルの検出信号が一回の前記読み取り周期の間に順次出
力されることにより、前記回折光の回折方向に応じて前
記検出信号のパルスの出力タイミングである位相が変化
する周期信号を生成するステップと、前記周期信号の位相と基準光波長に対応する位相との間
の位相差を検出するステップと、前記位相差を前記波長可変光源へフィードバックするこ
とにより、前記被制御光の光波長が前記位相差に基づい
て前記基準光波長への光周波数引き込みにより制御され
るように、前記波長可変光源を制御するステップとを含
むことを特徴とする光波長制御方法。
【請求項２４】Ｎ（Ｎは整数）個の波長可変光源から
出力される被制御光の光波長を制御する光波長制御方法
であって、それぞれの被制御光を変調するために用いられ、互いに
異なる周波数のＮ個の周期変調信号を生成するステップ
と、前記互いに異なる周波数で変調された被制御光を、透過
光波長が時間軸上直線的かつ周期的に変化するように掃
引することで、前記透過光の光パルスの出力タイミング
である位相が前記被制御光の光波長にそれぞれ対応する
ものであるＮ個の光パルスを得るステップと、前記Ｎ個の周期変調信号と、前記Ｎ個の波長可変光源に
対する基準光波長にそれぞれ対応する位相を有するＮ個
の基準信号とからそれぞれＮ個の制御信号を生成するス
テップと、前記Ｎ個の光パルスのそれぞれの位相と前記Ｎ個の制御
信号それぞれの位相との間のＮ個の位相差を検出するス
テップと、前記Ｎ個の位相差を前記Ｎ個の波長可変光源へそれぞれ
フィードバックすることにより、前記被制御光の光波長
が前記Ｎ個の位相誤差に基づいて前記基準光波長への光
周波数引き込みによりそれぞれ制御されるように、前記
Ｎ個の波長可変光源を制御するステップとを含むことを
特徴とする光波長制御方法。
【請求項２５】Ｎ（Ｎは整数）個の波長可変光源から
出力される被制御光の光波長を制御する光波長制御方法
であって、それぞれの被制御光を変調するために用いられ、互いに
異なる周波数のＮ個の周期変調信号を生成するステップ
と、前記互いに異なる周波数で変調された被制御光を、前記
被制御光の光波長にそれぞれ対応する方向に回折するス
テップと、複数のセルからなる周期信号発生器により、前記回折さ
れた回折光を検出し、各セルの信号読み取りタイミング
が所定の読み取り周期で制御され、各セルの検出信号が
一回の前記読み取り周期の間に順次出力されることによ
り、前記回折光の回折方向に応じて前記検出信号のパル
スの出力タイミングである位相が変化するＮ個の周期信
号を一括して生成するステップと、前記Ｎ個の周期変調信号と、前記Ｎ個の波長可変光源に
対する基準光波長にそれぞれ対応する位相を有するＮ個
の基準信号とからそれぞれＮ個の制御信号を生成するス
テップと、前記Ｎ個の周期信号のそれぞれの位相と前記Ｎ個の制御
信号のそれぞれの位相との間のＮ個の位相差を検出し、
前記Ｎ個の位相差を前記Ｎ個の波長可変光源へフィード
バックすることにより、前記被制御光の光波長が前記Ｎ
個の位相差に基づいて前記基準光波長への光周波数引き
込みによりそれぞれ制御されるように、前記Ｎ個の波長
可変光源を制御するステップとを含むことを特徴とする
光波長制御方法。