JPH02156739A - 周波数偏移変調光送信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は周波数偏移変調光送信装置に関する。

〔従来の技術〕

半導体レーザはその出力光強度を注入電流のオン・オフ
によって容易に変調できるため、光フアイバ通信等の光
源として広く使用されている。またこの半導体レーザで
は、同時に注入電極の微小な変化に応じて、その発振周
波数が変化するため、いわゆる周波数偏移変調方式（Ｆ
ＳＫ方式）により信号の伝達も可能である。この場合、
特に光ヘテロダイン型検波によってＦＳＫ方式の信号伝
送を行なえば、光受信感度の改善効果と相まって長距離
伝送等が可能なきわめて有効な通信システムが構築でき
る（電気通信研究所研究実用化報告第３２巻、第１２号
、２１７３−２１８４ページ（１９８２））。

ところで、ＦＳＫ方式において、信号の各シンボル間の
周波数差は予め定められた一定値でなければならないが
、半導体レーザ発振周波数（発振波長）の変調電流依存
性は必ずしも一様ではなく、半導体レーザの構造パラメ
ータ、バイアス電流値、変調周波数等によって大きく変
化する。例えば、変調電流１ｍＡ当り１００ＭＨ２〜数
ＧＨ２と１０倍以上も異なることが知られている。従っ
て、信号送信部において、周波数偏移量が予め定められ
た一定値になるように制御して半導体レーザを周波数変
調する必要がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来は光源とその駆動回路のみで構成さ
れており、その制御がなされていなかった。

従って、本発明の目的は、周波数偏移量が所定値に制御
された周波数変調波を信号光として出力でる光送信装置
を提供ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の周波数偏移変調光送信装置は周波数偏移変調さ
れた信号光を出力する第１の光源と、前記第１の光源と
ほぼ同一波長を出力し少なくとも２倍の周波数偏移量で
周波数掃引変調された第２の光源と、前記第１の光源か
らの出力の一部と前記第２の光源からの出力とを合波し
たのち電気信号に変換する光検出部とを備え、この光検
出器からのビート出力の出力時間幅から前記第１の光源
の周波数偏移量を検出し検出した周波数偏移量が所定値
になるように前記第１の光源の変調量を制御する構成で
ある。

〔作用〕

本発明においては、周波数偏移変調された信号光に一部
と周波数掃引変調された参照光とのビート出力を検出し
、検出器電気回路の帯域内に入ったビート出力信号の出
力時間幅から信号光の周波数偏移量を検出し、この検出
出力に基づいて周波数偏移量を所定の値に制御する。

〔実施例〕

第１図は本発明によって得られる周波数偏移変調光送信
装置の第１の実施例を示す構成図、第２図（ａ）、（ｂ
）、（ｃ）は各部の出力波形及び出カスベクトルを示す
図である。

２値パルス送信信号３０は駆動回路２５に送られるが、
この駆動回路２５は出力ピーク値が可変であり、所要の
振幅の駆動電流を送信用半導体レーザ８に印加して、２
倍周波数偏移変調された信号光２６を得ている。信号光
２６は一部が光分岐器４によって分岐されて参照用半導
体レーザ１から出力光と金波器１５によって合波される
。参照用半導体レーザ１は鋸歯状波発生器２によって変
調されており、周波数掃引光２７を出力する。周波数掃
引光２７と信号２６とを合波光２８は光検出器１６に導
かれて電気信号に変換される。得られた電気信号からは
合波光２８のビート周波数が受信回路帯域内に入ったと
きのみ第２図（ｂ）に示すようなビート信号２９が検出
される。このビート信号２９を検波回路３１で検波する
と、第２図（Ｃ）に示すようなパルス状波形になるが、
このパルス幅は第１の半導体レーザ８の周波数偏移量に
比例した出力幅になる。従って、このパルス幅をパルス
幅検出器３２で検出して、その幅が一定値になるように
駆動回路２５の出力振幅を制御している。

この実施例における送信用半導体レーザ８は単一波長で
発振する分布帰還型半導体レーザであり、２００　Ｍ　
ｂ　／　ｓの送信信号を周波数偏移量ＩＧＨ２で出力し
ている。この場合の駆動電流振幅は７ｍＡであった。ま
た、参照用半導体レーザ１は注入電極が３ケ所に分離さ
れた構造で広い波長可変範囲を有する波長可変半導体レ
ーザを使用した。この波長可変半導体レーザについては
特願昭５８−１６５４６０号明細書に詳しく述べられて
いるので詳細な説明は省略するが、僅かな注入電流で大
きな波長偏移量を得ることができる。この実施例では、
周期２００Ｈｚ、振幅１０ｍＡの鋸歯状波を印加して５
０　Ｇ　Ｈｚの波長掃引信号を得ている。

光検出器１６の帯域は約３００ＭＨ２であり、ビート信
号のパルス幅は１００μｓｅｃになる。このパルス幅を
検出するためのパルス幅検出器３２は通常のディジタル
論理回路で容易に得られるので、ここでは説明を省略す
る。なお、ビート信号鋸歯状波の始端−終端のほぼ中央
に位置するように、参照用半導体レーザ１のバイアス電
流をパルス幅制御回路３２が自動制御している。

この様にして得られた周波数１扁移変調光送信装置では
、周波数偏移量を設定値の５％以下の誤差に抑えること
ができ、動作条件等によらず安定な送信光を得ることが
できる。

第３図は本発明の第２の実施例を示す構成図、第４図（
ａ）、（ｂ）、（Ｃ）は主要部の出カスベクトルを示す
図である。第２の実施例は３台の送信光源８，９．１０
の波長を所定の波長間隔に並べるための装置に本発明を
適用したものである。

この装置の波長間隔を所定値に並べるための動作に関し
ては本発明と同一出願人により特願昭６２−１３７２６
９号明細書に詳しく述べられているので詳細説明は省略
するが、鋸歯状波発生器２からの出力変調された波長可
変形の参照用半導体レーザ１の掃引光２７を光分岐器４
で２ビームに分け、一方をエタロン板５に、他方を３台
の分布帰還型の送信用半導体レーザ８，９．１０の出力
光と合波させた後、それぞれ光検出器６，１６に入力さ
せている。このエタロン板５の共振ピーク参照用半導体
レーザ１の波長が一致した時にのみエタロン板５を光ビ
ームが通過するため、光検出器からはエタロン板５のフ
リースベクトル幅周期でパルス的な出力が得られる。ま
た、合波光が入力する光検出器１６からは、掃引光２７
と各信号光との波長が一致した時のみビート信号がパル
ス的に出力される。これら光検出器６．１６からのパル
ス発生時間が一致するように間隔制御装置７でバイアス
制御回路１７，１８．１９のそれぞれを制御することで
、送信用半導体レーザ８．９．１０の波長間隔をフリー
スベクトル幅の間隔に並べている。

第２の実施例によれば、単一の参照用光源で複数の送信
光源の波長を制御できるので利用効率が良いだけでなく
、波長間隔制御等の機能も同時に実現できる等新たな機
能を付は加えることが可能になる。

なお、以上の実施例の外にも本発明においてはいくつか
変形を上げることが出来る。第１の実施例においても第
２の実施例のようにエタロン板５を透過したパルス出力
を波長間隔の基準として用いてパルス幅の測定精度を上
げることが可能である。第２の実施例では送信用光源の
数を３とじたが、これに限られることはなくいつでも良
い。また、使用した半導体レーザとしては、波長可変型
半導体レーザや分布帰還型半導体レーザを例示したが、
単一周波数で発振して周波数可変範囲の広いものであれ
ば、これに限られることはない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、周波数偏移量が
所定値に制御された周波数変調光を信号光として出力す
る光送信装置を得ることができる。

１９・・・バイアス制御回路、２０，２１，２２，２３
、・・・温度制御装置、２５・・・駆動回路、２６・・
・信号光、２７・・・周波数掃引光、２８・・・合波光
、３０・・・送信信号、３１・・・検波回路、３２・・
・パルス幅制御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 周波数偏移変調された信号光を出力する第１の光源と、
   前記第１の光源とほぼ同一波長を出力し少なくとも２倍
   の周波数偏移量で周波数掃引変調された第２の光源と、
   前記第１の光源からの出力の一部と前記第２の光源から
   の出力とを合波したのち電気信号に変換する光検出部と
   を備え、この光検出器からのビート出力の出力時間幅か
   ら前記第１の光源の周波数偏移量を検出し検出した周波
   数偏移量が所定値になるように前記第１の光源の変調量
   を制御することを特徴する周波数偏移変調光送信装置。