JP5665640B2 - 光周波数制御装置 - Google Patents
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Description
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による光周波数制御装置を示す構成図である。
図1において、実施の形態1の光周波数制御装置は、単一周波数の基準光を発する基準光源1、第1の光分岐手段としての光分岐スプリッタ2、第2の光分岐手段としての光分岐スプリッタアレイ3、N個の光周波数変調器4、N個の光増幅器5、コリメータレンズ6、光合成手段としての光合波分岐素子7、受光レンズ8、検波手段としてのフォトダイオード9、位相誤差検出部10及び位相制御部11を有している。位相誤差検出部10及び位相制御部11は、位相同期部を構成している。
先の実施の形態1では、周波数f0でシフトされたビート信号を基準信号とした場合の構成について説明した。これに対して、実施の形態2では、RFマスタ信号源(f0:17,Δf:14)を基準信号とした場合の構成について説明する。
先の実施の形態1,2では、分周器15により、RFマスタ信号源14のマスタ信号に周波数差(Δf,2Δf,4Δf,・・・NΔf)を与える構成について説明した。これに対して、実施の形態3では、ミキサ16による和周波を用いることで周波数差(Δf,2Δf,3Δf,4Δf,・・・NΔf)をマスタ信号に与える場合の構成について説明する。
先の実施の形態1〜3では、光周波数変調器4が各分岐信号光路の信号光に異なる周波数を与える場合の構成について説明した。これに対して、実施の形態4では、参照光路を複数(N本)の分岐参照光路に分岐し、各分岐参照光路の参照光に異なる周波数差(f0,f0+Δf,f0+2Δf,f0+3Δf,・・・NΔf)を与えるとともに、各分岐信号光路の信号光に同一周波数(−f0)を与える場合の構成について説明する。
先の実施の形態1〜3では、出力アレイ数に応じて変調周波数が変化し、受信機系が変化し、位相誤差検出部10及び位相制御部11からなる位相同期部が拡大するという問題点がある。そこで、実施の形態5では、上記のような問題点に対して、出力アレイ数が増加した場合でも、位相同期部の拡大を抑えることができる光周波数制御装置を得ることを目的とする。
先の実施の形態4では、参照光をアレイ化することにより、複数の参照光間の位相変動が無視できなくなるという問題点があった。そこで、実施の形態6では、上記のような複数の参照光間の位相変動に関する問題点を解決するため、参照光をアレイ化した場合における複数の参照光間の位相変動を補償する機能を付加することで、複数の参照光間の位相変動を抑えてスケーラブルな拡張が可能な光周波数制御装置を得ることを目的とする。
Claims (4)
- 単一周波数の基準光を発する基準光源と、
前記基準光源からの前記基準光を信号光と参照光とに分ける第1の光分岐手段と、
前記第1の光分岐手段からの前記信号光の光路を、複数の分岐信号光路に分岐する第2の光分岐手段と、
前記複数の分岐信号光路のそれぞれに接続され、複数の前記信号光のそれぞれを受けて、前記分岐信号光路毎に異なる周波数で前記複数の信号光を周波数シフトする複数の光周波数変調器と、
前記複数の光周波数変調器のそれぞれからの前記信号光を光増幅する複数の光増幅器と、
前記第1の光分岐手段からの前記参照光と、前記複数の光増幅器からの前記複数の光信号を光学的に合成するための光合成手段と、
前記光合成手段によって合成された前記参照光及び前記複数の信号光を受けてビート信号を生成する検波手段と、
前記検波手段からビート信号を受けて、前記ビート信号に含まれる前記分岐信号光路毎の位相誤差に応じた複数の位相誤差信号を生成する位相誤差検出部と、
前記位相誤差検出部からの前記複数の位相誤差信号に基づいて、前記複数の光周波数変調器のそれぞれに指令を送り、前記複数の光周波数変調器のそれぞれに位相誤差を補償させる位相制御部と
を備え、
前記位相誤差検出部は、
前記検波手段から前記ビート信号を受けて、前記ビート信号を、前記複数の分岐信号光路のそれぞれに対応する周波数の複数のビート信号に分ける周波数分岐手段と、
前記複数の分岐信号光路のそれぞれに対応する周波数の複数のRF信号を生成するRF信号生成手段と、
前記周波数分岐手段からの前記複数のビート信号を受け、前記周波数調整手段からの前記複数のRF信号を用いて、前記複数の位相誤差信号を生成する位相誤差信号生成手段と
を有することを特徴とする光周波数制御装置。 - 単一周波数の基準光を発する基準光源と、
前記基準光源からの前記基準光を信号光と参照光とに分ける第1の光分岐手段と、
前記第1の光分岐手段からの前記信号光の光路を、複数の分岐信号光路に分岐する第2の光分岐手段と、
前記複数の分岐信号光路のそれぞれに接続され、複数の前記信号光のそれぞれを受ける複数の第1の光周波数変調器と、
前記複数の第1の光周波数変調器のそれぞれからの前記信号光を光増幅する複数の光増幅器と、
前記第1の光分岐手段からの前記参照光の光路を、複数の分岐参照光路に分岐する第3の光分岐手段と、
前記複数の分岐参照光路のそれぞれに接続され、前記分岐参照光路毎に異なる周波数で前記複数の参照光を周波数シフトする複数の第2の光周波数変調器と、
前記複数の第2の光周波数変調器からの前記複数の参照光と、前記複数の光増幅器からの前記複数の光信号を光学的に合成するための光合成手段と、
前記光合成手段によって合成された前記複数の参照光及び前記複数の信号光を受けてビート信号を生成する検波手段と、
前記検波手段からビート信号を受けて、前記ビート信号に含まれる前記分岐信号光路毎の位相誤差に応じた複数の位相誤差信号を生成する位相誤差検出部と、
前記位相誤差検出部からの前記複数の位相誤差信号に基づいて、前記複数の第1の光周波数変調器のそれぞれに指令を送り、前記複数の第1の光周波数変調器のそれぞれに位相誤差を補償させる位相制御部と
を備え、
前記位相誤差検出部は、
前記検波手段から前記ビート信号を受けて、前記ビート信号を、前記複数の分岐参照光路のそれぞれに対応する周波数の複数のビート信号に分ける周波数分岐手段と、
前記複数の分岐参照光路のそれぞれに対応する周波数の複数のRF信号を生成するRF信号生成手段と、
前記周波数分岐手段からの前記複数のビート信号を受け、前記周波数調整手段からの前記複数のRF信号を用いて、前記複数の位相誤差信号を生成する位相誤差信号生成手段と
を有することを特徴とする光周波数制御装置。 - 前記検波手段、前記位相誤差検出部及び前記位相制御部は、それぞれ複数であり、
前記第2の光分岐手段による前記複数の分岐信号光路の信号光は、複数の前記検波手段によって、前記第2の光分岐手段による分岐数であるアレイ数よりも少ないサブアレイ数で全体としてサブアレイ化されて検波される
ことを特徴とする請求項1記載の光周波数制御装置。 - 前記第1の光分岐手段からの前記参照光の光路を、基準参照光路と、アレイ用参照光路とに分岐する参照光2分岐手段と、
前記参照光2分岐手段からのアレイ用参照光路を、複数の分岐参照光路に分岐する第3の光分岐手段と、
前記複数の分岐参照光路のそれぞれに接続され、前記分岐参照光路毎に異なる周波数で複数の分岐参照光を周波数シフトする複数の第2の光周波数変調器と、
前記複数の第2の光周波数変調器からの前記複数の参照光と、前記基準参照光路の基準参照光とを光学的に合成するための第2の光合成手段と、
前記第2の光合成手段によって合成された前記複数の参照光及び前記基準参照光を受けてビート信号を生成する第2の検波手段と、
前記第2の検波手段からビート信号を受けて、前記ビート信号に含まれる前記分岐信号光路毎の位相誤差に応じた複数の位相誤差信号を生成する第2の位相誤差検出部と、
前記第2の位相誤差検出部からの前記複数の位相誤差信号に基づいて、前記複数の第2の光周波数変調器のそれぞれに指令を送り、前記複数の第2の光周波数変調器のそれぞれに位相誤差を補償させる第2の位相制御部と
をさらに備えることを特徴とする請求項3記載の光周波数制御装置。
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