JPH02135830A - Optical frequency multiplex transmitter - Google Patents
Optical frequency multiplex transmitterInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光周波数分割多重伝送に利用する。特に、受信
信号の周波数を分離する可同調光分波器の透過周波数の
安定化に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention is applied to optical frequency division multiplexing transmission. In particular, it relates to stabilizing the transmission frequency of a tunable optical demultiplexer that separates the frequency of received signals.
本発明は、送信側で多重化される前の光信号をそれぞれ
周波数変調し、受信側の可同調光分波器を構成する可同
調光フィルタの出力用とは異なる端子からの透過光の強
度変化に基づいて同調周波数を制御することにより、そ
の同調周波数を安定化するものである。The present invention frequency-modulates each optical signal before being multiplexed on the transmitting side, and the intensity of transmitted light from a terminal different from the output terminal of a tunable optical filter constituting a tunable optical demultiplexer on the receiving side. By controlling the tuning frequency based on the change, the tuning frequency is stabilized.
それぞれ周波数が異なる光信号を周波数多重化した入射
光から個々の光信号を分波するため、従来から、特定の
周波数に同調してその周波数の光信号を二つの出力端子
の一方に出力する可同調光フィルタを縦続接続した可同
調光分波器が用いられている。In order to separate individual optical signals from incident light that is frequency-multiplexed with optical signals each having a different frequency, it has traditionally been possible to tune to a specific frequency and output an optical signal of that frequency to one of two output terminals. A tunable optical demultiplexer in which tunable optical filters are connected in cascade is used.
可同調光フィルタとしては、マツハ・ツエンダ干渉計、
リング共振器、ファブリ・ベロー共振器その他が知られ
ている。このような可同調光フィルタの同調周波数を安
定化するには、温度その他により光路長を制御したり、
回折格子の場合にはその角度を制御することが必要であ
る。As a tunable optical filter, Matsuha-Zehnder interferometer,
Ring resonators, Fabry-Bello resonators, and others are known. In order to stabilize the tuning frequency of such a tunable optical filter, it is necessary to control the optical path length by temperature or other factors.
In the case of a diffraction grating it is necessary to control its angle.
第６図は従来から用いられている可同調光分波器および
その安定化回路を示す。この例は、本出願人らがエレク
トロニクスレター第１．２３巻第１５号（１９８７年）
第７８８頁に発表したものである。FIG. 6 shows a conventionally used tunable optical demultiplexer and its stabilizing circuit. This example was published by the applicants in Electronics Letter Vol. 1.23 No. 15 (1987).
This was published on page 788.
この可同調光分波器は７個の可同調フィルタが３段接続
されたものであり、５ ＧＨｚ間隔で８チヤネルの光信
号を分波する。７個の可同調フィルりはその透過特性が
周波数に対して周期的となる性質をもち、周期形フィル
タとも呼ばれる。このような可同調光フィルタは、例え
ば７７／’％・ツエンダ干渉計を用いることにより得ら
れる。可同調光フィルタＦＬＩは分波周波数間隔が５Ｇ
ｔｌｚであり、可同調光フィルタＰＬ２ 、ＰＬ３は分
波周波数間隔が１０Ｇ）Ｉｚであり、可同調光フィルタ
ＰＬ４〜ＦＬ７は分波周波数間隔が２０Ｇ）ｌｚである
。これらの可同調光フィルタＦＬＩ〜ＦＬ７にはそれぞ
れヒータ電極Ｈ１〜Ｈ７が取り付けられている。可同調
光フィルタＰＬ２、ＦＬ４ 、ＦＬ５ と、可同調光フ
ィルタＦＬ３ 、ＦＬ６ 、ＦＬ７とは、それぞれ同一
基板上に形成されている。This tunable optical demultiplexer has seven tunable filters connected in three stages, and demultiplexes eight channels of optical signals at 5 GHz intervals. The seven tunable filters have transmission characteristics that are periodic with respect to frequency, and are also called periodic filters. Such a tunable optical filter can be obtained, for example, by using a 77/'% Zehnder interferometer. The tunable optical filter FLI has a demultiplexing frequency interval of 5G.
The tunable optical filters PL2 and PL3 have a demultiplexing frequency interval of 10G)Iz, and the tunable optical filters PL4 to FL7 have a demultiplexing frequency interval of 20G)Iz. Heater electrodes H1 to H7 are attached to these tunable optical filters FLI to FL7, respectively. The tunable optical filters PL2, FL4, FL5 and the tunable optical filters FL3, FL6, FL7 are formed on the same substrate, respectively.
電源６１は７チヤネル構成であり、ヒータ電極Ｈ１〜Ｈ
７にそれぞれ一定電力を供給して、熱光学効果により可
同調光分波器の同調周波数を制御する。The power supply 61 has a 7-channel configuration, and has heater electrodes H1 to H.
7, and the tuning frequency of the tunable optical demultiplexer is controlled by the thermo-optic effect.
温度安定化回路６２は、可同調光フィルタＦＬＩ と、
可同調光フィルタＰＬ２ 、ＦＬ４およびＦＬ５と、可
同調光フィルタＦＬ３ 、ＦＬ６およびＦＬ７ とのそ
れぞれの基板温度を一定に保ち、これにより可同調光分
波器の透過周波数を安定化する。The temperature stabilization circuit 62 includes a tunable optical filter FLI,
The substrate temperatures of the tunable optical filters PL2, FL4, and FL5 and the tunable optical filters FL3, FL6, and FL7 are kept constant, thereby stabilizing the transmission frequency of the tunable optical demultiplexer.
第７図は可同調光フィルタの一例を示す。この光フィル
タはマツハ・ツエンダ干渉計を用いたも−のである。FIG. 7 shows an example of a tunable optical filter. This optical filter uses a Matsuha-Zehnder interferometer.
入力端子７１に結合した周波数間隔Δｆの二つの周波数
ｆｌ、ｆ２を含む光は、分岐比が１：１の方向性結合器
７２により、長さがΔＬだけ異なる二つの光導波路７３
．７４に分岐する。この二つの光導波路７３．７４を経
由した光は、分岐比が１＝１の方向性結合器７５により
再び合波され、二つの周波数ｆ＋ 、ｆ２が分離してそ
れぞれ出力端子７６．７７に出力される。一方の光導波
路７３上には、同調周波数を制御するためのヒータ電極
７８が設けられている。The light including two frequencies fl and f2 with a frequency interval Δf coupled to the input terminal 71 is connected to two optical waveguides 73 whose lengths differ by ΔL by a directional coupler 72 with a branching ratio of 1:1.
．． Branches to 74. The light that has passed through these two optical waveguides 73 and 74 is multiplexed again by a directional coupler 75 with a branching ratio of 1=1, and the two frequencies f+ and f2 are separated and output to output terminals 76 and 77, respectively. be done. A heater electrode 78 is provided on one of the optical waveguides 73 for controlling the tuning frequency.
第８図は上述した可同調光分波器およびその安定化回路
を受信側に用いた従来例光周波数多重伝送装置のブロッ
ク構成図を示す。FIG. 8 shows a block diagram of a conventional optical frequency multiplexing transmission apparatus using the above-mentioned tunable optical demultiplexer and its stabilizing circuit on the receiving side.
情報信号源１−１〜ｌ−ｎからの情報信号３１〜Ｓ。Information signals 31-S from information signal sources 1-1-l-n.
は、それぞれ半導体レーザ３−１〜３−ｎにより、光信
号として出力される。半導体レーザ３−１〜３−ｎは、
それぞれｆ１〜ｆ７の光周波数で発振する。are output as optical signals by semiconductor lasers 3-1 to 3-n, respectively. The semiconductor lasers 3-1 to 3-n are
Each oscillates at an optical frequency of f1 to f7.
周波数安定化回路４は、半導体レーザ３−１〜３−ｎの
発振周波数が常に一定の周波数間隔Δｆとなるように制
御する。The frequency stabilization circuit 4 controls the oscillation frequencies of the semiconductor lasers 3-1 to 3-n to always have a constant frequency interval Δf.
半導体レーザ３−１〜３−ｎの出力光は光合波器５によ
り合波され、光ファイバ６を介して受信側の可同調光分
波器７に入力される。光合波器５としては、例えばスタ
ーカプラが用いられる。可同調光分波器７は、所望の周
波数ｆ１の光を分渡し、その光を受光素子８に入射する
。受光素子８の出力は、増幅器９を介して復調回路１０
に供給される。The output lights of the semiconductor lasers 3-1 to 3-n are multiplexed by an optical multiplexer 5, and input to a tunable optical demultiplexer 7 on the receiving side via an optical fiber 6. As the optical multiplexer 5, for example, a star coupler is used. The tunable optical demultiplexer 7 splits light of a desired frequency f1 and makes the light incident on the light receiving element 8. The output of the light receiving element 8 is sent to a demodulation circuit 10 via an amplifier 9.
supplied to
安定化回路８１は第６図に示したような電源および温度
安定化回路を含み、可同調光分波器７の同調周波数を安
定化する。The stabilization circuit 81 includes a power supply and temperature stabilization circuit as shown in FIG. 6, and stabilizes the tuning frequency of the tunable optical demultiplexer 7.
しかし、従来の光周波数多重伝送装置では、受信側の可
同調光分波器の同調周波数を設定する場合に、各ヒータ
電極に印加する電力を少しずつ変化させ、そのたびに合
波特性を測定しながら、すべての可同調フィルタに対し
て逐次処理を行って最適な電力を求めなければならない
。このため、（１）可同調光フィルタの接続段数が増加
すると調整に長い時間が必要となる、
（２）同調周波数を切り換える場合には改めて調整を行
う必要がある、
（３）同調周波数を切り換える場合に、各ヒータ電極に
印加する電力量を変化させると、基板が熱平衡状態にな
るまで同調周波数がドリフトし、同調が完了するまでに
時間がかかるという欠点があった。However, in conventional optical frequency multiplexing transmission equipment, when setting the tuning frequency of the tunable optical demultiplexer on the receiving side, the power applied to each heater electrode is changed little by little, and the multiplexing characteristics are adjusted each time. While measuring, all tunable filters must be processed sequentially to find the optimal power. For this reason, (1) as the number of connected stages of tunable optical filters increases, a longer time is required for adjustment; (2) when switching the tuning frequency, it is necessary to perform adjustment again; (3) when switching the tuning frequency. In this case, when the amount of power applied to each heater electrode is changed, the tuning frequency drifts until the substrate reaches a thermal equilibrium state, and it takes time to complete tuning.
これらの問題点を解決するひとつの手段として、本出願
人は、可同調光合分波器の安定化装置について既に特許
出願した（特願昭６３−１４７８３７ 、特願昭６３−
２６３７１１）。As a means to solve these problems, the applicant has already filed a patent application for a stabilizing device for a tunable optical multiplexer/demultiplexer (Japanese Patent Application No. 147837-1983,
263711).
本発明は、受信側の可同調光分波器の調整が容易で安定
性に（憂れ、しかもその同調周波数の切り換えが容易で
短い時間で切り換えることのできる光周波数多重伝送装
置を提供することを目的とする。It is an object of the present invention to provide an optical frequency division multiplexing transmission device in which a tunable optical demultiplexer on the receiving side can be easily adjusted and stabilized, and the tuning frequency can be easily switched and switched in a short time. With the goal.
本発明の光周波数多重伝送装置は、光送信機がｎ系列の
光信号をそれぞれ周波数Ｆｌ（１＝１〜ｎ）で周波数変
調する手段を含み、安定化回路が各可同調光フィルタの
二つの出力端子のうち出力用とは別の端子から出力され
た光の、振幅変化を測定する手段と、この振幅変化が最
適となるように可同調光フィルタのそれぞれの同調周波
数を制御する手段とを含むことを特徴とする。In the optical frequency multiplexing transmission device of the present invention, the optical transmitter includes means for frequency modulating each of the n series of optical signals at a frequency Fl (1=1 to n), and the stabilization circuit is configured to modulate the frequencies of the two optical signals of each tunable optical filter. Means for measuring the amplitude change of light output from a terminal other than the output terminal among the output terminals, and means for controlling the tuning frequency of each of the tunable optical filters so that this amplitude change is optimized. It is characterized by containing.
上記振幅変化が最適となるようにするとは、振幅変化に
含まれる周波数Ｆ、の成分が最小となるように制御する
か、またはその二倍の周波数成分が最大となるように制
御することをいう。Optimizing the above amplitude change refers to controlling so that the component of frequency F included in the amplitude change becomes the minimum, or controlling so that the frequency component twice that frequency F is the maximum. .
可同調光フィルタの二つの出力端子のうち、実際の出力
用の端子を以下「信号出力端子」という。Of the two output terminals of the tunable optical filter, the actual output terminal is hereinafter referred to as a "signal output terminal."
また、もう一方の出力端子を以下「制御用出力端子」と
いう。Further, the other output terminal is hereinafter referred to as a "control output terminal".
可同調光フィルタとしては、光が透過して出力される端
子が二つあるもの、例えば周期形フィルタまたはリング
形フィルタを用いる。As the tunable optical filter, a filter having two terminals through which light is transmitted and outputted, such as a periodic filter or a ring filter, is used.
可同調光フィルタへの入射光を周波数変調すると、その
可同調光フィルタからの出力光強度が変化する。可同調
光フィルタの透過率が極大または極小となる周波数の光
信号を入射すると、出力光の強度は最大または最小とな
る。このとき、その周波数より高い周波数または低い周
波数のどちらに変化した場合でも、透過率が減少または
増加する。このため、入射光の周波数偏移が零のとき出
力信号端子の出力光強度が最大または最小となり、周波
数偏移が正方向または負方向のいずれかに極大となると
き、出力光強度が最小または最大となる。すなわち、変
調周波数の二倍の周波数で振幅変調された出力光が得ら
れる。Frequency modulation of the light incident on the tunable optical filter changes the intensity of the output light from the tunable optical filter. When an optical signal of a frequency at which the transmittance of the tunable optical filter becomes maximum or minimum is input, the intensity of the output light becomes maximum or minimum. At this time, the transmittance decreases or increases regardless of whether the frequency changes to a higher or lower frequency than that frequency. Therefore, when the frequency shift of the incident light is zero, the output light intensity of the output signal terminal is maximum or minimum, and when the frequency shift is maximum in either the positive or negative direction, the output light intensity is the minimum or minimum. Maximum. That is, output light whose amplitude is modulated at a frequency twice the modulation frequency is obtained.
また、信号出力端子への透過率が極大または極小からず
れているときには、周波数偏移の増減にともなって透過
率が変動し、変調周波数と同じ周波数成分が現れる。Furthermore, when the transmittance to the signal output terminal deviates from the maximum or minimum, the transmittance changes as the frequency shift increases or decreases, and the same frequency component as the modulation frequency appears.
そこで、変調周波数に等しい周波数成分が最小となるか
、または変調周波数の二倍の周波数成分が最大となるよ
うに各可同調光フィルタの同調周波数を制御する。これ
により、各可同調光フィルタを最適に調整でき、可同調
光分波器を最適に調整できる。Therefore, the tuning frequency of each tunable optical filter is controlled so that the frequency component equal to the modulation frequency is the minimum, or the frequency component twice the modulation frequency is the maximum. Thereby, each tunable optical filter can be optimally adjusted, and the tunable optical demultiplexer can be optimally adjusted.
第１図は本発明実施例光周波数多重伝送装置のブロック
構成図である。FIG. 1 is a block diagram of an optical frequency multiplexing transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
この装置は、ｎ系列（ｎは１以上の整数）の光信号を周
波数多重して送信する光送信機として清報信号源１−１
〜１−０１半導体レーザ３−１〜３−ｎ１周波数安定化
回路４および光合波器５を備え、この光送信機が送信し
た光信号から特定の周波数を選択して透過する可同調光
分波器７と、この可同調光分波器７の同調周波数を安定
化する安定化回路１１とを備える。可同調光分波器７は
、入射光に含まれる特定周波数の光信号を二つの出力端
子の一方に出力するｍ個（ｍは１以上の整数）の可同調
光フィルタを含む。このｍ個の可同調光フィルタはそれ
ぞれの同調周波数を調整する手段を含む。This device is an optical transmitter that frequency-multiplexes and transmits n-series (n is an integer of 1 or more) optical signals.
~1-01 Semiconductor laser 3-1 to 3-n1 A tunable optical demultiplexer that includes a frequency stabilization circuit 4 and an optical multiplexer 5, and selects and transmits a specific frequency from the optical signal transmitted by this optical transmitter. 7 and a stabilizing circuit 11 for stabilizing the tuning frequency of the tunable optical demultiplexer 7. The tunable optical demultiplexer 7 includes m tunable optical filters (m is an integer of 1 or more) that output an optical signal of a specific frequency included in the incident light to one of two output terminals. The m tunable optical filters include means for adjusting their respective tuning frequencies.
ここで本実施例の特徴とするところは、光送信機にｎ系
列の光信号をそれぞれ周波数Ｆｌ （ｉ＝１〜ｎ）で周
波数変調する手段として低周波発振器２−１〜２．ｎを
備え、安定化回路１１に、各可同調光フィルタの二つの
出力端子のうち出力用とは別の端子から出力された光の
振幅変化を測定する手段と、この振幅変化が最適となる
ように調整する手段を制御する手段を備えたことにある
。Here, the feature of this embodiment is that low frequency oscillators 2-1 to 2-2 are used as means for frequency modulating n series of optical signals to the optical transmitter at frequencies Fl (i=1 to n), respectively. n, and the stabilizing circuit 11 includes means for measuring the amplitude change of the light output from the terminal other than the output terminal among the two output terminals of each tunable optical filter, and this amplitude change is optimized. The present invention is provided with a means for controlling the means for adjusting it in such a manner.
情報信号源１−１〜ｌ−ｎからの情報信号８１〜Ｓ。Information signals 81-S from information signal sources 1-1-l-n.
は、それぞれ半導体レーザ３−１〜３−口により、光信
号として出力される。半導体レーザ３−１〜３−ｎはそ
れぞれｆ１〜ｆ、、の光周波数で発振し、その発振周波
数がそれぞれ情報信号Ｓ、〜Ｓ７により周波数変調され
る。半導体レーザ３−１〜３−ｎの発振周波数を周波数
変調するには、その共振器長を熱的またはピエゾ効果に
より変化させるか、または共振器の屈折率を電気的に変
化させる。are respectively output as optical signals by the semiconductor lasers 3-1 to 3-3-. The semiconductor lasers 3-1 to 3-n oscillate at optical frequencies f1 to f, respectively, and the oscillation frequencies are frequency-modulated by the information signals S, to S7, respectively. To frequency modulate the oscillation frequency of the semiconductor lasers 3-1 to 3-n, the resonator length is changed thermally or by a piezo effect, or the refractive index of the resonator is changed electrically.
周波数安定化回路４は、半導体レーザ３−１〜３−ｎの
発振周波数が常に一定の周波数間隔Δｆとなるように制
御する。The frequency stabilization circuit 4 controls the oscillation frequencies of the semiconductor lasers 3-1 to 3-n to always have a constant frequency interval Δf.
半導体レーザ３−１〜３−ｎの出力光は、光合波器５に
より合波され、光ファイバ６を介して受信側の可同調光
分波器７に入射する。可同調光分波器７は、特定の周波
数ｆ、の信号光を分渡し、受光素子８に入射する。受光
素子８の出力は、増幅器９を介して復調回路１０に供給
される。The output lights of the semiconductor lasers 3-1 to 3-n are multiplexed by an optical multiplexer 5, and enter a tunable optical demultiplexer 7 on the receiving side via an optical fiber 6. The tunable optical demultiplexer 7 splits a signal light having a specific frequency f, and inputs the signal light to the light receiving element 8 . The output of the light receiving element 8 is supplied to a demodulation circuit 10 via an amplifier 9.
第２図は安定化回路１１を含む受信側装置の詳細を示す
ブロック構成図である。FIG. 2 is a block diagram showing details of the receiving side device including the stabilizing circuit 11. As shown in FIG.
可同調光分波器７は、入射光に含まれる特定周波数の光
信号を二つの出力端子の一方に出力するｍ個（ｍは１以
上の整数）の可同調光フィルタＦＬＩ〜ＦＬｍを備える
。可同調光フィルタＦＬＩ〜ＦＬｍは、それぞれの同調
周波数を調整する手段としてヒータ電極Ｈ１〜Ｈｍを備
える。The tunable optical demultiplexer 7 includes m (m is an integer of 1 or more) tunable optical filters FLI to FLm that output an optical signal of a specific frequency included in the incident light to one of two output terminals. The tunable optical filters FLI to FLm are provided with heater electrodes H1 to Hm as means for adjusting their respective tuning frequencies.
安定化回路１１は、可同調光フィルタＦＬＩ −ＦＬｍ
のそれぞれ二つの出力端子のうち出力用とは別の端子、
すなわち制御用出力端子２０−１〜２０−ｍから出力さ
れた光の振幅変化を測定する手段として、受光素子２１
−１〜２ｌ−ｉｎ、乗算器２２−１〜２２−ｍ、制御回
路２５、可変低周波発振器２５−１〜２６−ｍおよび位
相調整器２７−１〜２７−ｍを備え、この振幅変化が最
適となるようにヒータ電極Ｈ１〜Ｈｍを制御する手段と
して、低域通過フィルタ２３−１〜２３−ｍおよび増幅
器２４−１〜２４−ｍを備える。The stabilization circuit 11 includes a tunable optical filter FLI-FLm.
Of the two output terminals of each, a terminal other than the one for output,
That is, the light receiving element 21 serves as a means for measuring the amplitude change of the light output from the control output terminals 20-1 to 20-m.
-1 to 2l-in, multipliers 22-1 to 22-m, a control circuit 25, variable low frequency oscillators 25-1 to 26-m, and phase adjusters 27-1 to 27-m, and this amplitude change is Low-pass filters 23-1 to 23-m and amplifiers 24-1 to 24-m are provided as means for optimally controlling the heater electrodes H1 to Hm.
安定化回路１１はさらに、可同調光分波器７の基板全体
の温度を安定可する温度安定化回路２８を備える。The stabilization circuit 11 further includes a temperature stabilization circuit 28 that stabilizes the temperature of the entire substrate of the tunable optical demultiplexer 7.
受光素子２１−１〜２１−ｍには、それぞれ可同調光フ
ィルタＦＬＩ〜ＦＬｍの各制御用出力端子２０−１〜２
０−ｍの出力光が入射する。The light receiving elements 21-1 to 21-m each have output terminals 20-1 to 20-2 for controlling the tunable optical filters FLI to FLm, respectively.
Output light of 0-m is incident.
可変低周波発振器２６−１〜２６−ｍは、送信側で周波
数変調を行った周波数Ｆ、〜Ｆ、、のいずれかの周波数
Ｆ＋で発振する。同調周波数を変更するときには、制御
回路２５によりこの周波数Ｆ＋を変更する。可変低周波
発振器２６−１〜２６−ｍの出力をそれぞれ位相調整器
２７−１〜２７−ｍにより位相調整し、乗算器２２−１
〜２２−ｍにより受光素子２１−１〜２１−ｍの出力に
乗算する。これにより、受光素子２１−１〜２１−ｍの
出力が周波数Ｆ１で同期検波される。同期検波出力は、
低域通過フィルタ２３−１〜２３−ｍを介して増幅器２
４−１〜２４〜ｍに供給される。The variable low frequency oscillators 26-1 to 26-m oscillate at a frequency F+ of frequencies F, .about.F, . . . which are frequency modulated on the transmitting side. When changing the tuning frequency, the control circuit 25 changes this frequency F+. The outputs of the variable low frequency oscillators 26-1 to 26-m are phase-adjusted by phase adjusters 27-1 to 27-m, respectively, and then outputted by the multiplier 22-1.
The outputs of the light receiving elements 21-1 to 21-m are multiplied by 22-m. Thereby, the outputs of the light receiving elements 21-1 to 21-m are synchronously detected at the frequency F1. The synchronous detection output is
Amplifier 2 via low-pass filters 23-1 to 23-m
4-1 to 24 to m.
可同調光分波器７の同調周波数が所望の光信号の中心周
波数からずれると、受光素子２１−１〜２１−ｍの出力
に、情報信号Ｓ１を周波数Ｆ１で振幅変調した信号が現
れる。そこで、受光素子２１−１〜２１−ｍの出力を同
期検波し、得られた信号を誤差信号として増幅器２４−
１〜２４−ｍに供給し、可同調フィルタＦＬＩ〜ＦＬｍ
のヒータ電極旧〜Ｈｍにフィードバンクする。When the tuning frequency of the tunable optical demultiplexer 7 deviates from the center frequency of the desired optical signal, a signal obtained by amplitude modulating the information signal S1 at the frequency F1 appears at the output of the light receiving elements 21-1 to 21-m. Therefore, the outputs of the light receiving elements 21-1 to 21-m are synchronously detected, and the obtained signal is used as an error signal to be sent to the amplifier 24-.
1 to 24-m, and the tunable filters FLI to FLm
Feedbank to heater electrode old~Hm.
制御回路２５は、可同調フィルタＦＬＩ〜ＦＬｍの各同
調周波数を制御するため、可変低周波発振器２６−１〜
２６−ｍの各発振周波数と、位相調整器２７−１〜２７
−ｍの各位相とを設定する。The control circuit 25 uses variable low frequency oscillators 26-1 to 26-1 to control each tuning frequency of the tunable filters FLI to FLm.
26-m each oscillation frequency and phase adjusters 27-1 to 27
−m each phase.
第３図は送信側において光信号を周波数変調する低周波
発振器２−１〜２−ｎの発振周波数の配置を示す。１チ
ヤネルあたりの伝送速度が４００ Ｍ ｂ／ ｓの光Ｆ
ＤＭ伝送を例にとると、送信信号に劣化を生じさせるこ
となく使用できる周波数領域は約１０ｋＨｚ以下である
。この１０ｋＨｚの帯域内に例えばＦ１〜Ｆ１゜８の周
波数を配置すると、各チャネルに対して使用できる帯域
は約４０Ｈｚである。FIG. 3 shows the arrangement of oscillation frequencies of low frequency oscillators 2-1 to 2-n that frequency modulate optical signals on the transmitting side. Optical F with transmission speed of 400 Mb/s per channel
Taking DM transmission as an example, the frequency range that can be used without causing deterioration in the transmitted signal is about 10 kHz or less. If, for example, frequencies F1 to F1°8 are arranged within this 10 kHz band, the usable band for each channel is approximately 40 Hz.
第４図（ａ）、ら）および（Ｃ）は、それぞれ初段、第
二段および第ｍ段の可同調光フィルタＦＬＩ 、ＰＬ２
、ＦＬｍの制御用出力端子２１−１．２１−２．２１−
ｍ ヘ（Ｆ）透過率Ｔ＋ 、Ｔ２およびＴ３を示す。ま
た、第５図（ａ）、ら）および（Ｃ）は、それぞれ、制
御用出力端子２１−１．２１−２および２１−ｍに得ら
れる出力光の振幅変化、すなわち誤差信号ｅｌ、ｅ２お
よびｅｍを示す。FIGS. 4(a), 4) and (C) are the first, second and mth stage tunable optical filters FLI, PL2, respectively.
, FLm control output terminal 21-1.21-2.21-
m(F) shows transmittance T+, T2 and T3. Moreover, FIGS. 5(a), 5(a) and 5(c) show the amplitude changes of the output light obtained at the control output terminals 21-1, 21-2 and 21-m, that is, the error signals el, e2 and Indicates em.
可同調分波器７が半導体レーザ３−ｉの発振周波数ｆ１
に同調しているときには、可同調光フィルタＦＬＩ〜Ｆ
Ｌｍの各制用出力端子への透過率Ｔ、〜Ｔ、が極小とな
る。このとき、透過光の振幅は変調周波数Ｆｔの二倍の
周波数で変動する。発振周波数がｆｌからずれると、透
過率曲線は次の透過率の極大値まで単調増加関数となる
。このため、変調周波数Ｆ１の二倍の成分はなくなり、
透過光の振幅が変調周波数Ｆ１に等しい周波数で変動す
る。そこで、この変動に含まれる周波数Ｆ１１倍が最小
となるように同調周波数を制御するか、または周波数２
Ｆ＋成分が最大となるように制御する。The tunable demultiplexer 7 selects the oscillation frequency f1 of the semiconductor laser 3-i.
When tuned to , the tunable light filter FLI~F
The transmittance T, ~T, of Lm to each output terminal becomes minimum. At this time, the amplitude of the transmitted light fluctuates at a frequency twice the modulation frequency Ft. When the oscillation frequency deviates from fl, the transmittance curve becomes a monotonically increasing function until the next maximum transmittance value. Therefore, the component twice the modulation frequency F1 disappears,
The amplitude of the transmitted light varies at a frequency equal to the modulation frequency F1. Therefore, the tuning frequency is controlled so that the frequency F11 times included in this fluctuation is minimized, or the frequency
Control is performed so that the F+ component is maximized.
可同調光フィルタＦＬＩ〜ＦＬｍは、信号出力端子と制
御用出力端子とでは透過率の極大と極小との関係が逆転
しているため、信号出力端子に得られる信号光強度を最
大とするには、制御用出力端子−１の透過率が極小とな
るように制御する。透過率が極小となる場合にも、周波
数Ｆ１１倍が最小となり、周波数２Ｆ＋が最大となるよ
うに制御する。In the tunable optical filters FLI to FLm, the relationship between maximum and minimum transmittance is reversed between the signal output terminal and the control output terminal, so in order to maximize the signal light intensity obtained at the signal output terminal, it is necessary to , the transmittance of the control output terminal-1 is controlled to be minimal. Even when the transmittance becomes minimum, control is performed so that the frequency F11 times becomes the minimum and the frequency 2F+ becomes the maximum.
ここで、周波数Ｆ、成分または周波数２Ｆ＋成分だけを
検出すると、可同調光フィルタの透過率が極大なのか極
小なのかを判断できない。そこで、透過率が最大のとき
と最小のときとで周波数Ｆ１１倍と周波数２Ｆｉ成分と
の位相が逆相となることを利用する。受信した周波数Ｆ
１１倍の信号から、ＰＳＫの搬送波再生回路に使用され
るような位相同期ループ、コスタスループ、自乗ループ
その他を用いて周波数Ｆ＋ または２Ｆｉの基準搬送波
を再生し、振幅変化の周波数Ｆ、成分または２Ｆ１成分
と位相比較する。これにより、その成分が成分が基準搬
送波と同相か逆相かを知ることができ、誤同調を防止で
きる。Here, if only the frequency F component or the frequency 2F+ component is detected, it cannot be determined whether the transmittance of the tunable optical filter is maximum or minimum. Therefore, use is made of the fact that the phase of the frequency F11 times and the frequency 2Fi component are in opposite phases when the transmittance is maximum and when the transmittance is minimum. Received frequency F
From the 11 times signal, a reference carrier wave of frequency F+ or 2Fi is recovered using a phase-locked loop, Costas loop, square loop, etc. as used in the carrier wave recovery circuit of PSK, and the frequency F, component or 2F1 of the amplitude change is recovered. Compare the components and phase. Thereby, it is possible to know whether the component is in phase with the reference carrier wave or in phase with the reference carrier wave, and erroneous tuning can be prevented.
以上の実施例では可同調光フィルタとしてマツハ・ツエ
ンダ干渉計を利用した周期形フィルタを用いた例を示し
たが、ファブリ・ペロー共振器や回折格子を用いた光フ
ィルタでも本発明を同様に実施できる。In the above embodiment, a periodic filter using a Matsuha-Zehnder interferometer was used as the tunable optical filter, but the present invention can also be applied to an optical filter using a Fabry-Perot resonator or a diffraction grating. can.
以上説明したように、本発明の光周波数多重伝送装置は
、受信側の可同調光分波器の同調周波数を安定に保つこ
とができる。さらに、
（１）受信側で取り出すべき周波数を切り換える場合に
、同期検波の周波数を変化させるだけで自動的に同調周
波数が変化し、同調周波数の切り換えが容易である、
（２）入射光に含まれる光信号を変調した周波数成分ま
たはその２倍の周波数成分を監視することにより、誤同
調を容易に防止できる、
（３）個々の可同調光フィルタの同調周波数を変化させ
ることにより、フィルタの接続段数が増加した場合でも
同調および安定化が容易であるなどの効果がある。As explained above, the optical frequency multiplexing transmission apparatus of the present invention can keep the tuning frequency of the tunable optical demultiplexer on the receiving side stable. Furthermore, (1) when switching the frequency to be extracted on the receiving side, the tuning frequency automatically changes just by changing the frequency of synchronous detection, making it easy to switch the tuning frequency; (2) the frequency contained in the incident light; (3) By changing the tuning frequency of each tunable optical filter, filter connections can be easily prevented. Even when the number of stages increases, tuning and stabilization are easy.
第１図は本発明実施例光周波数多重伝送装置のブロック
構成図。
第２図は安定化回路を含む受信側装置の詳細を示すブロ
ック構成図。
第３図は光信号を周波数変調する低周波の周波数配置を
示す図。
第４図は可同調光フィルタの制御用出力端子への透過率
を示す図。
第５図は制御用出力端子に得られる出力光の振幅変化を
示す図。
第６図は従来から用いられている可同調光分波器および
その安定化回路を示すブロック構成図。
第７図は可同調光フィルタの一例を示す図。
第８図は従来例光周波数多重伝送装置のブロック構成図
。
１−１〜ｌ−ｎ・・・情報信号源、２−１〜２−ｎ・・
・低周波発振器、３−１〜３−ｎ・・・半導体レーザ、
４・・・周波数安定化回路、５・・・光合波器、６・・
・光ファイバ、７・・・可同調光分波器、８．２１−１
〜２１−ｍ・・・受光素子、９．２４−１〜２４−ｍ・
・・増幅器、１０・・・復調回路、１１．８１・・・安
定化回路、２０−１〜２０−ｍ・・・制御用出力端子、
２２−１〜２２−ｍ・・・乗算器、２３−１〜２３−ｍ
・・・低域通過フィルタ、２５・・・制御回路、２６−
１〜２６−ｍ・・・可変低周波発振器、２７−１〜２７
−ｍ・・・位相調整器、２８．６２・・・温度安定化回
路、６１・・・電源、７１・・・入力端子、７２．７５
・・・方向性結合器、７３．７４・・・光導波路、７６
．７７・・・出力端子、７８、Ｈ１〜Ｈｍ−・・ヒータ
電極、ＦＬＩ 〜ＦＬｍ −・・可同調光フィルタ。
特許出願人 日本電信電話株式会社、１．２、代理人
弁理士 井 出 直 孝
毘
口
肩
図FIG. 1 is a block diagram of an optical frequency multiplexing transmission apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing details of a receiving side device including a stabilizing circuit. FIG. 3 is a diagram showing a frequency arrangement of low frequencies for frequency modulating an optical signal. FIG. 4 is a diagram showing the transmittance of the tunable optical filter to the control output terminal. FIG. 5 is a diagram showing changes in the amplitude of output light obtained at the control output terminal. FIG. 6 is a block diagram showing a conventionally used tunable optical demultiplexer and its stabilizing circuit. FIG. 7 is a diagram showing an example of a tunable optical filter. FIG. 8 is a block diagram of a conventional optical frequency multiplexing transmission device. 1-1~l-n...information signal source, 2-1~2-n...
・Low frequency oscillator, 3-1 to 3-n... semiconductor laser,
4... Frequency stabilization circuit, 5... Optical multiplexer, 6...
・Optical fiber, 7... Tunable optical demultiplexer, 8.21-1
~21-m... Light receiving element, 9.24-1~24-m.
...Amplifier, 10...Demodulation circuit, 11.81...Stabilization circuit, 20-1 to 20-m...Control output terminal,
22-1 to 22-m...multiplier, 23-1 to 23-m
...Low pass filter, 25...Control circuit, 26-
1~26-m...Variable low frequency oscillator, 27-1~27
-m... Phase adjuster, 28.62... Temperature stabilization circuit, 61... Power supply, 71... Input terminal, 72.75
... Directional coupler, 73.74 ... Optical waveguide, 76
．． 77... Output terminal, 78, H1-Hm-- Heater electrode, FLI-FLm-- Tunable optical filter. Patent Applicant: Nippon Telegraph and Telephone Corporation, 1.2, Agent
Patent attorney Nao Ide Takabiguchi shoulder figure
Claims (1)
して送信する光送信機と、 この光送信機が送信した光信号から特定の周波数を選択
して透過する可同調光分波器と、 この可同調光分波器の同調周波数を安定化する安定化回
路と を備え、 前記可同調光分波器は入射光に含まれる特定周波数の光
信号を二つの出力端子の一方に出力するｍ個（ｍは１以
上の整数）の可同調光フィルタを含み、 このｍ個の可同調光フィルタはそれぞれの同調周波数を
調整する手段を含む 光周波数多重伝送装置において、 前記光送信機は前記ｎ系列の光信号をそれぞれ周波数Ｆ
＿ｉ（ｉ＝１〜ｎ）で周波数変調する手段を含み、 前記安定化回路は、各可同調光フィルタの二つの出力端
子のうち出力用とは別の端子から出力された光の振幅変
化を測定する手段と、この振幅変化が最適となるように
前記調整する手段を制御する手段とを含む ことを特徴とする光周波数多重伝送装置。[Claims] 1. An optical transmitter that frequency-multiplexes and transmits n-series (n is an integer of 1 or more) optical signals; and an optical transmitter that selects a specific frequency from the optical signals transmitted by the optical transmitter. The tunable optical demultiplexer includes a tunable optical demultiplexer that transmits light, and a stabilization circuit that stabilizes the tuning frequency of the tunable optical demultiplexer, and the tunable optical demultiplexer converts an optical signal of a specific frequency contained in the incident light into Includes m tunable optical filters (m is an integer greater than or equal to 1) that output to one of two output terminals, and the m tunable optical filters include means for adjusting the tuning frequency of each optical frequency multiplex transmission. In the apparatus, the optical transmitter transmits each of the n series of optical signals at a frequency F.
The stabilizing circuit includes means for frequency modulating with __i (i=1 to n), and the stabilizing circuit modulates the amplitude change of the light output from a terminal other than the output terminal among the two output terminals of each tunable optical filter. An optical frequency multiplexing transmission apparatus comprising: a measuring means; and a means for controlling the adjusting means so that the amplitude change is optimal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63289538A JPH0720095B2 (en) | 1988-11-16 | 1988-11-16 | Optical frequency multiplex transmission device |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP63289538A JPH0720095B2 (en) | 1988-11-16 | 1988-11-16 | Optical frequency multiplex transmission device |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02135830A true JPH02135830A (en) | 1990-05-24 |
| JPH0720095B2 JPH0720095B2 (en) | 1995-03-06 |
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| JP63289538A Expired - Fee Related JPH0720095B2 (en) | 1988-11-16 | 1988-11-16 | Optical frequency multiplex transmission device |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0720095B2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5552919A (en) * | 1992-06-27 | 1996-09-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Tunable-filter control method, tunable-filter control apparatus and optical communication system using the same |
| JPH0951324A (en) * | 1995-08-09 | 1997-02-18 | Nec Corp | Wavelength multiplex optical transmitting system |
| JP2017017709A (en) * | 2015-07-02 | 2017-01-19 | 富士通株式会社 | Method and system for optical channel monitoring by periodic optical filtering of dual polarization signal |
| JP2017017706A (en) * | 2015-07-02 | 2017-01-19 | 富士通株式会社 | Method and system for periodic optical filtering identifying tone-modulated optical system |
| JP2017017708A (en) * | 2015-07-02 | 2017-01-19 | 富士通株式会社 | Method and system using modulation frequency for optical channel monitoring by periodic optical filtering |
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1988
- 1988-11-16 JP JP63289538A patent/JPH0720095B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP2017017708A (en) * | 2015-07-02 | 2017-01-19 | 富士通株式会社 | Method and system using modulation frequency for optical channel monitoring by periodic optical filtering |
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| Publication number | Publication date |
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| JPH0720095B2 (en) | 1995-03-06 |
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