JPH0241043A - Optical fsk optical frequency shift stabilizing circuit - Google Patents

Optical fsk optical frequency shift stabilizing circuit

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JPH0241043A
JPH0241043A JP63192337A JP19233788A JPH0241043A JP H0241043 A JPH0241043 A JP H0241043A JP 63192337 A JP63192337 A JP 63192337A JP 19233788 A JP19233788 A JP 19233788A JP H0241043 A JPH0241043 A JP H0241043A
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健治 中西
Katsu Iwashita
克 岩下
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Abstract

PURPOSE:To make the optical frequency shift stable in the optical FSK modulation system by controlling a laser diode so that the frequency shift of the optical FSK signal is made coincident with the frequency of an electric or optical periodic filter. CONSTITUTION:An FSK signal light 21 obtained from a laser diode 15 is divided into two by a coupler 23. The one is extracted as an output signal light 25 and the other is subject to FM-AM conversion by a Mach Zender interferrometer 27 being an optical periodic filter. Then the two output lights from the interferrometer 27 are received by photodiodes 291, 292 and their difference signal is divided into two. The one is given to an optical path length control section 31 and the other is given to a mixer 35 through a DC interrupter 33. Then a mixer 35 multiplies a signal through the DC interrupter 33 with a digital electric signal 11, and the result is outputted, which is given to a programmable attenuator 37, where the amplitude of a digital electric signal 11 is controlled.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光FSK光周波数偏移安定化回路に関し、特に
、レーザダイオードの直接変調により得られる光FSK
変調信号の光周波数偏移を安定化するようにした光FS
K光周波数偏移安定化回路に関するものである。
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to an optical FSK optical frequency shift stabilization circuit, and in particular to an optical FSK optical frequency shift stabilization circuit obtained by direct modulation of a laser diode.
Optical FS that stabilizes the optical frequency shift of the modulated signal
This invention relates to a K-optical frequency shift stabilization circuit.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のレーザダイオードの直接変調による光FSK変調
方式の構成例を第8図に示す。図において、ディジタル
電気信号11とバイアス電流13とを重ね合わせてレー
ザダイオード15に加えることによって、光FSK変調
信号として、光周波数がディジタル的に変化するFSK
信号光17が得られるようになっている。
An example of the configuration of a conventional optical FSK modulation system using direct modulation of a laser diode is shown in FIG. In the figure, by superimposing a digital electrical signal 11 and a bias current 13 and applying it to a laser diode 15, an FSK signal whose optical frequency changes digitally is generated as an optical FSK modulation signal.
A signal light 17 can be obtained.

(発明が解決しようとする課題〕 ところで、上述した従来の光FSK変調方式にあっては
、レーザダイオード15には帰還がかかっていないため
、基盤温度変化等のレーザダイオード駆動条件によって
FSK信号光17の周波数偏移が揺らぐという問題点が
あった。
(Problem to be Solved by the Invention) By the way, in the conventional optical FSK modulation method described above, since feedback is not applied to the laser diode 15, the FSK signal light 17 may change depending on laser diode driving conditions such as changes in substrate temperature. There was a problem that the frequency deviation of

本発明は、このような点にかんがみて創作されたもので
あり、レーザダイオードによって出力されるFSK信号
光においてその光周波数偏移の揺らぎを抑えるようにし
た光FSK光周波数偏移安定化回路を提供することを目
的としている。
The present invention was created in view of these points, and provides an optical FSK optical frequency deviation stabilization circuit that suppresses fluctuations in optical frequency deviation in FSK signal light output by a laser diode. is intended to provide.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

第1図は、本発明の光FSK光周波数偏移安定化回路の
構成図である。
FIG. 1 is a block diagram of an optical FSK optical frequency shift stabilizing circuit according to the present invention.

図において、レーザダイオードは、注入電流に応じて光
周波数偏移状態が変化するものであり、その光周波数偏
移状態に応じた光FSK変調信号が得られる。
In the figure, the laser diode has an optical frequency shift state that changes depending on the injected current, and an optical FSK modulation signal corresponding to the optical frequency shift state is obtained.

周期性フィルタは、光FSK変調信号の光周波数偏移を
可変制御する。
The periodic filter variably controls the optical frequency shift of the optical FSK modulated signal.

制御手段は、周期性フィルタの周波数周期と光FSK変
調信号の光周波数偏移とが所定の関係となるように制御
する。
The control means controls the frequency period of the periodic filter and the optical frequency shift of the optical FSK modulation signal to have a predetermined relationship.

従って、光FSK変調信号の光周波数偏移が所望状態に
保持されるように構成されている。
Therefore, the optical frequency shift of the optical FSK modulated signal is maintained at a desired state.

(作 用) 本発明にあっては、レーザダイオードは直接変調されて
光FSK変調信号を出力する。光FSK変調信号は、そ
の光周波数偏移を可変制御する周期性フィルタを通した
後に、電気信号に変換される。その変換された電気信号
に基づいて、光FSK変調信号の周波数偏移と周期性フ
ィルタの周波数周期とが所定の関係となる(例えば一致
する)ように制御される。
(Function) In the present invention, the laser diode is directly modulated and outputs an optical FSK modulation signal. The optical FSK modulated signal is converted into an electrical signal after passing through a periodic filter that variably controls its optical frequency shift. Based on the converted electrical signal, the frequency shift of the optical FSK modulation signal and the frequency period of the periodic filter are controlled so as to have a predetermined relationship (eg, match).

これにより、光FSK変調信号の周波数偏移の安定化が
図られ、レーザダイオードによる光FSK変調信号の光
周波数偏移の揺らぎが抑えられる。
This stabilizes the frequency shift of the optical FSK modulated signal, and suppresses fluctuations in the optical frequency shift of the optical FSK modulated signal caused by the laser diode.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面に基づいて本発明の実施例について詳細に説
明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings.

第2図は本発明の第1実施例における光FSK光周波数
偏移安定化回路の構成を示す。第5図は本発明の第2実
施例の構成図である。第6図は本発明の第3実施例にお
ける光FSK光周波数偏移安定化回路の構成を示す。第
7図は本発明の第4実施例の構成図である。
FIG. 2 shows the configuration of an optical FSK optical frequency shift stabilizing circuit in a first embodiment of the present invention. FIG. 5 is a block diagram of a second embodiment of the present invention. FIG. 6 shows the configuration of an optical FSK optical frequency shift stabilizing circuit in a third embodiment of the present invention. FIG. 7 is a block diagram of a fourth embodiment of the present invention.

■、実施例と第1図との対応関係 ここで、本発明の実施例と第1図との対応関係を示して
お(。
(2) Correspondence between the embodiment and FIG. 1 Here, the correspondence between the embodiment of the present invention and FIG. 1 is shown.

レーザダイオードは、レーザダイオード15゜多電極レ
ーザダイオード61に相当する。
The laser diode corresponds to a 15° multi-electrode laser diode 61.

周期性フィルタは、マツハツエンダ干渉計27゜中間周
波数遅延検波器59に相当する。
The periodic filter corresponds to the Matsuhatsu Ender interferometer 27° intermediate frequency delay detector 59.

制御手段は、ミキサ35.プログラマブルアッテネータ
37.中間周波数弁別器51.レーザダイオード57.
加算器67に相当する。
The control means includes mixer 35. Programmable attenuator 37. Intermediate frequency discriminator 51. Laser diode 57.
It corresponds to the adder 67.

以上のような対応関係があるものとして、以下本発明の
実施例について説明する。
Examples of the present invention will be described below assuming that the correspondence relationship as described above exists.

■、第1実施例 第2図に示す第1実施例は、光の周期性フィルタとして
マツハツエンダ干渉計を用いたものである。この実施例
は、光の周期性フィルタの周波数周期と一致するように
ディジタル電気信号の振幅調整により周波数偏移安定化
を図ったものである。
(2) First Embodiment The first embodiment shown in FIG. 2 uses a Matsuhatsu Enda interferometer as a periodic optical filter. In this embodiment, frequency shift is stabilized by adjusting the amplitude of a digital electrical signal so that it matches the frequency period of an optical periodic filter.

第2図において、ディジタル電気信号11とバイアス電
流13とを重ね合わせてレーザダイオード15に注入し
、それによって得られるFSK信号光21をカップラ2
3で二分するようになっている。
In FIG. 2, a digital electric signal 11 and a bias current 13 are superimposed and injected into a laser diode 15, and the resulting FSK signal light 21 is transferred to a coupler 2.
It is divided into two by 3.

二分された光のうち一方は出力信号光25として取り出
され、また、他方は光の周期性フィルタであるマツハツ
エンダ干渉計27でFM−AM変換し、しかる後マツハ
ツエンダ干渉計27の二つの出力ボートからの出力光が
二つのホトダイオード29および29□で受光し、それ
らの差分信号を二分する。一方は光路長制御器31に入
力し、他方は直流遮断器33を通してディジタル電気信
号11と共にミキサ35に人力され、該ミキサ35によ
って直流遮断器33を通った信号とディジタル電気信号
11とを掛は算した信号が出力される。この出力信号が
プログラマブルアッテネータ37に入力されることによ
ってディジタル電気信号11の振幅を制御するようにな
っている。
One of the two halves of the light is taken out as the output signal light 25, and the other is FM-AM converted by the Matsuhatsu Ender interferometer 27, which is a periodic optical filter, and then output from the two output ports of the Matsu Hatsu Ender interferometer 27. The output light is received by two photodiodes 29 and 29□, and the difference signal therebetween is divided into two. One is input to the optical path length controller 31, and the other is inputted to the mixer 35 along with the digital electric signal 11 through the DC breaker 33, and the mixer 35 multiplies the signal passing through the DC breaker 33 and the digital electric signal 11. The calculated signal is output. This output signal is input to the programmable attenuator 37 to control the amplitude of the digital electrical signal 11.

第3図は上述した第1実施例におけるマツハツエンダ干
渉計27の透過率の光周波数依存性とFSK信号光2工
の周波数配置との関係を示す。FSK信号光21の中心
周波数でのマツハツエンダ干渉計27の透過率が50%
となるように当該マツハツエンダ干渉計27を調整する
ことにより、FSK信号光21の周波数偏移とマツハツ
エンダ干渉計27の周波数周期とのずれに応じた出力波
形が得られる。実線はFSK信号光21の周波数偏移が
マツハツエンダ干渉計27の周波数周期と一致した場合
であり、FM−AM変換後の出力が直流になることを示
す。破線および点線はそれぞれFSK信号光210周波
数偏移がマツハツエンダ干渉計27の周波数周期より長
い場合と短い場合であり、FM−AM変換後の波形にお
いて、振幅はFSK信号光21の周波数偏移とマツハツ
エンダ干渉計27の周波数周期との差に比例し、位相は
FSK信号光210周波数偏移がマツハツエンダ干渉計
27の周波数周期より長い場合と短い場合で互いに逆に
なるようなパルス信号になることを示す。
FIG. 3 shows the relationship between the optical frequency dependence of the transmittance of the Matsuhatsu Ender interferometer 27 and the frequency arrangement of the FSK signal light beam 2 in the first embodiment described above. The transmittance of the Matsuhatsu Ender interferometer 27 at the center frequency of the FSK signal light 21 is 50%.
By adjusting the Matsuhatsu Ender interferometer 27 so that The solid line shows the case where the frequency shift of the FSK signal light 21 matches the frequency period of the Matsuhatsu Ender interferometer 27, and shows that the output after FM-AM conversion becomes DC. The broken line and the dotted line are cases in which the frequency shift of the FSK signal light 210 is longer and shorter than the frequency period of the Matsuhatsu Ender interferometer 27, respectively, and in the waveform after FM-AM conversion, the amplitude is the frequency shift of the FSK signal light 21 and the frequency shift of the This shows that the pulse signal is proportional to the difference from the frequency period of the interferometer 27, and the phase is opposite when the frequency deviation of the FSK signal light 210 is longer than or shorter than the frequency period of the Matsuhatsu Ender interferometer 27. .

第4図は第2図に示した第1実施例におけるミキサ35
への入力信号と該ミキサ35からの出力信号との関係を
示しており、破線はFSK信号光21の周波数偏移がマ
ツハツエンダ干渉計27の周波数周期より長い場合を、
点線はFSK信号光21の周波数偏移がマツハツエンダ
干渉計27の周波数周期より短い場合をそれぞれ示す。
FIG. 4 shows the mixer 35 in the first embodiment shown in FIG.
The relationship between the input signal to the mixer 35 and the output signal from the mixer 35 is shown, and the broken line indicates the case where the frequency shift of the FSK signal light 21 is longer than the frequency period of the Matsuhatsu Ender interferometer 27.
The dotted lines each indicate the case where the frequency shift of the FSK signal light 21 is shorter than the frequency period of the Matsuhatsu Ender interferometer 27.

直流成分は直流遮断器33で除去されるので、FSK信
号光21の周波数偏移がマツハツエンダ干渉計27の周
波数周期と一致した場合にはミキサ35からの出力は0
■となり、FSK信号光210周波数偏移がマツハツエ
ンダ干渉計27の周波数周期と異なる場合に得られるパ
ルス信号もO■を中心として上下に等しい値を持つよう
になる。
Since the DC component is removed by the DC breaker 33, when the frequency shift of the FSK signal light 21 matches the frequency period of the Matsuhatsu Ender interferometer 27, the output from the mixer 35 is 0.
(2), and the pulse signal obtained when the frequency shift of the FSK signal light 210 is different from the frequency period of the Matsuhatsu Ender interferometer 27 will also have equal values above and below centering on O2.

このパルス信号とディジタル電気信号11とが同期して
いるとき、これらの積として得られるミキサ35の出力
信号は直流となるが、その出力電圧値は入力したパルス
の振幅即ちFSK信号光21の周波数偏移とマツハツエ
ンダ干渉計27の周波数周期との差に比例し、その極性
はFSK信号光21の周波数偏移がマツハツエンダ干渉
計27の周波数周期より長い場合とFSK信号光21の
周波数偏移がマツハツエンダ干渉計27の周波数周期よ
り短い場合とでは逆になる。
When this pulse signal and the digital electric signal 11 are synchronized, the output signal of the mixer 35 obtained as the product of these becomes a direct current, but the output voltage value is the amplitude of the input pulse, that is, the frequency of the FSK signal light 21. The polarity is proportional to the difference between the deviation and the frequency period of the Matsuhatsu Enda interferometer 27, and its polarity is The opposite is true when the frequency period is shorter than the frequency period of the interferometer 27.

この信号を入力電圧に比例して減衰量が増加するプログ
ラマブルアッテネータ37に入力することによりディジ
タル電気信号11の振幅を制御し、FSK信号光21の
光周波数偏移を制御することがきる。このプログラマブ
ルアッテネータ37の役割はミキサ35からの出力電圧
に応じてディジタル電気信号11の振幅を制御すること
であるので、同様な機能を持つ他の機器、例えば自動利
得制御器を用いても同様な結果が得られる。
By inputting this signal to the programmable attenuator 37 whose attenuation increases in proportion to the input voltage, the amplitude of the digital electrical signal 11 can be controlled and the optical frequency shift of the FSK signal light 21 can be controlled. The role of the programmable attenuator 37 is to control the amplitude of the digital electrical signal 11 according to the output voltage from the mixer 35, so it can be used with other devices with similar functions, such as an automatic gain controller. Get results.

FM−AM変換後のFM信号振幅が光強度に比べて十分
小さいか、または変調速度が十分速くて光路長制御器3
1が変調信号を検知できない場合を考える。この場合、
二つのホトダイオード29、および29□との差分信号
のうち光路長制御器31を制御する信号はマツハツエン
ダ干渉計27の二つのポートから出力される光強度の差
信号であり、この信号はマツハツエンダ干渉計27の透
過率が50%のときに0となる。そこで、光路長制御器
31では光強度差信号の絶対値が最小となるように光路
長の制御を行なうことによって、FSK信号光21の中
心周波数でのマツハツエンダ干渉計27の透過率が50
%になるように調整する。
If the FM signal amplitude after FM-AM conversion is sufficiently small compared to the optical intensity, or if the modulation speed is sufficiently fast, the optical path length controller 3
Consider the case where 1 cannot detect the modulated signal. in this case,
Of the difference signals between the two photodiodes 29 and 29□, the signal that controls the optical path length controller 31 is a difference signal between the optical intensities output from the two ports of the Matsuhatsu Ender interferometer 27, and this signal It becomes 0 when the transmittance of No. 27 is 50%. Therefore, the optical path length controller 31 controls the optical path length so that the absolute value of the optical intensity difference signal is minimized, so that the transmittance of the Matsuhatsu Ender interferometer 27 at the center frequency of the FSK signal beam 21 is 50.
Adjust so that it is %.

上述した実施例ではマツハツエンダ干渉計27を用いた
例を示したが、マツハツエンダ干渉計27以外の干渉針
を用いても実現できる。
In the above-described embodiment, an example using the Matsuhatsu Ender interferometer 27 was shown, but it can also be realized using an interference needle other than the Matsuhatsu Ender interferometer 27.

Uもn桝 第5図は本発明の第2実施例の構成を示す。この実施例
は電気の周期性フィルタとして中間周波数遅延検波器を
用い、電気の周期性フィルタの周波数周期と一致するよ
うにディジタル電気信号の振幅調整により周波数偏移安
定化を図ったものである。
FIG. 5 shows the structure of a second embodiment of the present invention. In this embodiment, an intermediate frequency delay detector is used as the electrical periodic filter, and frequency shift is stabilized by adjusting the amplitude of the digital electrical signal so that it matches the frequency period of the electrical periodic filter.

第5図において、ディジタル電気信号11とバイアス電
流13とを重ね合わせてレーザダイオード15に注入す
ることによりFSK信号光21を得る。これをカップラ
23で二分する。一方は出力信号光41として取り出し
、他方はカップラ43を通してローカル光45と合わせ
てホトダイオード47で受光し、FSK信号光21とロ
ーカル光45との干渉により生じる中間周波数信号49
を得る。この信号を二分し、その一方は中間周波数弁別
器51に入力してFSK信号光21の中心周波数とロー
カル光45の中心周波数の差分を表す周波数差分信号5
3を得、これを別なバイアス電流55と重ね合わせて別
なレーザダイオード57に注入する。中間周波数信号4
9を二分した他方は電気の周期性フィルタである中間周
波数遅延検波器59によりFM−AM変換した後、直流
遮断器33を通してディジタル電気信号11と共にミキ
サ35に入力し、掛は算されたその出力信号をプログラ
マブルアッテネータ37に供給する。
In FIG. 5, a digital electric signal 11 and a bias current 13 are superimposed and injected into a laser diode 15 to obtain FSK signal light 21. This is divided into two by coupler 23. One is taken out as the output signal light 41, and the other is received by the photodiode 47 together with the local light 45 through the coupler 43, and the intermediate frequency signal 49 generated by the interference between the FSK signal light 21 and the local light 45 is generated.
get. This signal is divided into two parts, one of which is input to an intermediate frequency discriminator 51 to generate a frequency difference signal 5 representing the difference between the center frequency of the FSK signal light 21 and the center frequency of the local light 45.
3 is superimposed on another bias current 55 and injected into another laser diode 57. intermediate frequency signal 4
The other half of 9 is subjected to FM-AM conversion by an intermediate frequency delay detector 59, which is an electric periodic filter, and then inputted to a mixer 35 together with the digital electric signal 11 through a DC breaker 33, and the multiplication is the calculated output. The signal is supplied to a programmable attenuator 37.

中間周波数弁別器51から得られる周波数差分信号53
をレーザダイオード57に注入することにより、8亥レ
ーザダイオード57より生じるローカル光45の光周波
数とFSK信号光21の中心周波数との差分が一定にな
るようにレーザダイオード57が制御される。
Frequency difference signal 53 obtained from intermediate frequency discriminator 51
By injecting this into the laser diode 57, the laser diode 57 is controlled so that the difference between the optical frequency of the local light 45 generated by the laser diode 57 and the center frequency of the FSK signal light 21 becomes constant.

中間周波数遅延検波器59は、第2図に示した第1実施
例におけるマツハツエンダ干渉計27と同様に、第3図
および第4図で示した機能を電気段において持ち、中間
周波数信号49の周波数偏移と中間周波数遅延検波器5
9の周波数周期との差に応じた振幅、位相を持つパルス
波形を出力する。このようにして得られるパルス信号を
プログラマブルアッテネータ37を通すことにより第1
実施例と同様な原理でFSK信号光21の周波数偏移を
中間周波数遅延検波器59の周波数周期に安定化させる
The intermediate frequency delay detector 59 has the functions shown in FIGS. 3 and 4 in the electrical stage, similar to the Matsuhatsu Ender interferometer 27 in the first embodiment shown in FIG. Deviation and intermediate frequency delay detector 5
A pulse waveform having an amplitude and a phase corresponding to the difference from the frequency period of 9 is output. By passing the pulse signal obtained in this way through a programmable attenuator 37, the first
The frequency shift of the FSK signal light 21 is stabilized to the frequency period of the intermediate frequency delay detector 59 using the same principle as in the embodiment.

この第2実施例は、ヘテロダイン検波により光信号を中
間周波数帯での電気信号に変換することにより、FSK
信号光21の周波数偏移を電気の周期性フィルタの周波
数周期に安定化する点に特徴を存する。また、ホモダイ
ン検波により光信号をベースバンド周波数帯での電気信
号に変換することにより、FSK信号光21の周波数偏
移を電気の周期性フィルタの周波数周期に安定化する点
にも特徴が有る。
This second embodiment uses heterodyne detection to convert an optical signal into an electrical signal in an intermediate frequency band.
The feature lies in that the frequency shift of the signal light 21 is stabilized to the frequency period of the electrical periodic filter. Another feature is that the frequency shift of the FSK signal light 21 is stabilized to the frequency period of the electrical periodic filter by converting the optical signal into an electrical signal in the baseband frequency band using homodyne detection.

■、第3実施例 第6図は本発明の第3実施例の構成を示す。この実施例
は、光の周期性フィルタの周波数周期と一致するように
バイアス電流の調整による周波数偏移安定化を図ったも
のである。
(2) Third Embodiment FIG. 6 shows the configuration of a third embodiment of the present invention. In this embodiment, the frequency shift is stabilized by adjusting the bias current so as to match the frequency period of the optical periodic filter.

第6図において、ディジタル電気信号11をバイアス電
流13.と重ね合わせて多電極レーザダイオード6エの
一つの電極に注入し、更に別なバイアス電流13□を多
電極レーザダイオード61の他の電極に注入することに
よって得られたFSK信号光63が得られる。
In FIG. 6, a digital electrical signal 11 is connected to a bias current 13. FSK signal light 63 is obtained by injecting it into one electrode of the multi-electrode laser diode 6e and injecting another bias current 13□ into the other electrode of the multi-electrode laser diode 61. .

このFSK信号光63をカップラ23で二分する。一方
は出力信号光65として取り出し、その他方はマツハツ
エンダ干渉計27でFM−AM変換した後に、二つの出
力ボートからの出力光を二つのホトダイオード291お
よび29□で受光し、それらの差分信号を二分する。一
方はマツハツエンダ干渉計27の光路長制御器31に入
力し、他方は直流遮断器33を通した後にディジタル電
気信号11と共にミキサ35に入力し、該ミキサ35に
よる掛は算された出力を加算器67を通してバイアス電
流13□と重ね合わせて多電極レーザダイオード61に
注入する。
This FSK signal light 63 is divided into two by a coupler 23. One is taken out as the output signal light 65, and the other is FM-AM converted by the Matsuhatsu Ender interferometer 27, and then the output lights from the two output boats are received by two photodiodes 291 and 29□, and their difference signal is divided into two. do. One side is input to the optical path length controller 31 of the Matsuhatsu Ender interferometer 27, and the other side is input to the mixer 35 together with the digital electric signal 11 after passing through the DC breaker 33. The bias current is superimposed with the bias current 13□ and injected into the multi-electrode laser diode 61 through 67.

バイアス電流13□を注入する電極は、多電極レーザダ
イオード61の各電極に流すバイアス電流を調整するこ
とにより、注入電流の変化によって多電極レーザダイオ
ード61の発振中心周波数は変化しないが周波数変調効
率は変化するように設定する。ミキサ35の出力は、第
1実施例で上述したようにFSK信号光63の光周波数
偏移とマツハツエンダ干渉計27の周波数周期との差に
比例した直流信号であるので、これをバイアス電流13
□に重ね合わせることにより多電極レーザダイオード6
1の周波数変調効率を制御し、FSに信号光63の周波
数偏移を安定化する。この際、FSK信号光63の中心
周波数でのマツハツエンダ干渉計27の透過率が50%
となるように、光路長制御器31によってマツハツエン
ダ干渉計27を8周整する。
The electrode that injects the bias current 13□ adjusts the bias current flowing through each electrode of the multi-electrode laser diode 61, so that the oscillation center frequency of the multi-electrode laser diode 61 does not change due to changes in the injection current, but the frequency modulation efficiency changes. Set it to change. As described above in the first embodiment, the output of the mixer 35 is a DC signal proportional to the difference between the optical frequency shift of the FSK signal light 63 and the frequency period of the Matsuhatsu Ender interferometer 27.
Multi-electrode laser diode 6 can be created by overlapping □.
The frequency modulation efficiency of 1 is controlled to stabilize the frequency shift of the signal light 63 in the FS. At this time, the transmittance of the Matsuhatsu Ender interferometer 27 at the center frequency of the FSK signal light 63 is 50%.
The Matsuhatsu Ender interferometer 27 is adjusted eight times by the optical path length controller 31 so that .

この実施例は、バイアス電流の制御によってFSK信号
光63を周波数偏移させる点に特徴を有する。このよう
なバイアス電流の制御によってFSK信号光の周波数偏
移の制御を図ることは単電極レーザダイオードを用いて
も可能であるが、単電極レーザダイオードではバイアス
電流変化によるFSK信号光の中心周波数変化を抑える
ことは不可能である。FSK信号光の中心周波数の変化
に合わせてマツハツエンダ干渉計の中心周波数を高速に
変化させる必要があるなど、制御系および復調系の構成
が複雑になる。
This embodiment is characterized in that the frequency of the FSK signal light 63 is shifted by controlling the bias current. It is possible to control the frequency shift of the FSK signal light by controlling the bias current using a single electrode laser diode, but with a single electrode laser diode, the center frequency of the FSK signal light changes due to changes in the bias current. It is impossible to suppress. The configurations of the control system and demodulation system become complicated, as the center frequency of the Matsuhatsu Enda interferometer must be changed rapidly in accordance with the change in the center frequency of the FSK signal light.

■、第4実施例 第7図は本発明の第4実施例を示す。この実施例は、電
気の周期性フィルタの周波数周期と一致するように、バ
イアス電流の調整による周波数偏移安定化を図ったもの
である。
(2) Fourth Embodiment FIG. 7 shows a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, the frequency shift is stabilized by adjusting the bias current so as to match the frequency period of the electric periodic filter.

第7図において、ディジタル電気信号11とバイアス電
流13.とを重ね合わせて多電極レーザダイオード61
の一つの電極に注入し、更に他のバイアス電流13□を
多電極レーザダイオード61の他の一つの電極に注入す
ることより得るFSK信号光71が得られる。
In FIG. 7, a digital electrical signal 11 and a bias current 13. A multi-electrode laser diode 61 is formed by overlapping the
FSK signal light 71 is obtained by injecting another bias current 13□ into one electrode of the multi-electrode laser diode 61.

このFSK信号光71をカップラ23で二分する。一方
は出力信号光73として取り出し、他方はカップラ43
でローカル光45と合わせてホトダイオード29で受光
し、FSK信号光71とローカル光45との干渉によっ
て得られる中間周波数信号49を二分する。一方は中間
周波数弁別器51に入力してFSK信号光71の中心周
波数とローカル光45の発振周波数との差分を示す周波
数差分信号53を得、バイアス電流55と重ね合わせて
レーザダイオード57に注入する。他方は中間周波数遅
延検波器59によりAM−FM変換した後に直流遮断器
33を通してディジタル電気信号11と共にミキサ35
に入力する。ここで掛は算されたミキサ35の出力を加
算器67を通してバイアス電流13□に重ね合わせて多
電極レーザダイオード61に注入する。
This FSK signal light 71 is divided into two by a coupler 23. One is taken out as the output signal light 73, and the other is taken out from the coupler 43.
The light is received together with the local light 45 by the photodiode 29, and the intermediate frequency signal 49 obtained by interference between the FSK signal light 71 and the local light 45 is divided into two. One is input to the intermediate frequency discriminator 51 to obtain a frequency difference signal 53 indicating the difference between the center frequency of the FSK signal light 71 and the oscillation frequency of the local light 45, which is superimposed with the bias current 55 and injected into the laser diode 57. . The other one is subjected to AM-FM conversion by an intermediate frequency delay detector 59 and then passed through a DC breaker 33 and sent to a mixer 35 together with the digital electric signal 11.
Enter. Here, the multiplied output of the mixer 35 is superimposed on the bias current 13□ through an adder 67, and is injected into the multi-electrode laser diode 61.

中間周波数弁別器51から得られる周波数差分信号53
をレーザダイオード57に注入することにより、当8亥
レーザダイオード57により生じるローカル光45の光
周波数とFSK信号光21の中心周波数との差分が一定
になるようにレーザダイオード57を制御する。
Frequency difference signal 53 obtained from intermediate frequency discriminator 51
By injecting this into the laser diode 57, the laser diode 57 is controlled so that the difference between the optical frequency of the local light 45 generated by the laser diode 57 and the center frequency of the FSK signal light 21 becomes constant.

バイアス電流13□が注入される電極は多電極レーザダ
イオード61の各電極に注入するバイアス電流を調整す
ることにより、注入電流の変化は多電極レーザダイオー
ド61の発振中心周波数には影響を与えないが周波数変
調効率は変化するように設定する。
By adjusting the bias current injected into each electrode of the multi-electrode laser diode 61, changes in the injection current do not affect the oscillation center frequency of the multi-electrode laser diode 61. The frequency modulation efficiency is set to vary.

ミキサ35の出力は上述した第2実施例と同様にFSK
信号光71の周波数偏移と中間周波数遅延検波器59の
周波数周期との差分に比例した直流信号となるが、これ
をバイアス電流13□に重ね合わせることによって多電
極レーザダイオード61の周波数変調効率を制御し、F
SK信号光71の周波数偏移を安定化させる。
The output of the mixer 35 is FSK as in the second embodiment described above.
A DC signal is generated that is proportional to the difference between the frequency shift of the signal light 71 and the frequency period of the intermediate frequency delay detector 59. By superimposing this on the bias current 13□, the frequency modulation efficiency of the multi-electrode laser diode 61 can be increased. control, F
The frequency shift of the SK signal light 71 is stabilized.

この実施例は、多電極レーザダイオード61に注入する
バイアス電流の制御によって、FSK信号光71の周波
数偏移を電気の周期性フィルタの周波数周期に安定化す
る点に特徴を有する。また、この第2実施例も上述した
第2実施例と同様に、ヘテロダイン検波により光信号を
中間周波数帯での電気信号に変換することにより、ある
いはホモダイン検波により光信号をベースバンド周波数
帯での電気信号に変換することにより、FSK信号光2
1の周波数偏移を電気の周期性フィルタの周波数周期に
安定化する点に特徴を有する。
This embodiment is characterized in that the frequency shift of the FSK signal light 71 is stabilized to the frequency period of the electrical periodic filter by controlling the bias current injected into the multi-electrode laser diode 61. Also, like the second embodiment described above, this second embodiment also converts an optical signal into an electrical signal in an intermediate frequency band by heterodyne detection, or converts an optical signal into an electrical signal in the baseband frequency band by homodyne detection. By converting it into an electrical signal, FSK signal light 2
It is characterized in that the frequency deviation of 1 is stabilized to the frequency period of the electrical periodic filter.

ところで、単電極レーザダイオードを用いた場合には、
バイアス電流変化によるFSK信号光の中心周波数変化
を抑えることは不可能である。これに因り、FSK信号
の中心周波数の変化に合わせてマツハツエンダ干渉計の
中心周波数を高速に変化させる必要があるなど、制御系
おび復調系の構成が複雑になる。
By the way, when using a single electrode laser diode,
It is impossible to suppress changes in the center frequency of FSK signal light due to changes in bias current. As a result, the configurations of the control system and demodulation system become complicated, such as the need to change the center frequency of the Matsuhatsu Enda interferometer at high speed in accordance with changes in the center frequency of the FSK signal.

■0発明の変ノ態様 なお、rl、実施例と第1図との対応関係」において、
本発明と実施例との対応関係を説明しておいたが、本発
明はこれに限られることはな(、各種の変形態様がある
ことは当業者であれば容易に推考できるであろう。
■0 Modified aspects of the invention Furthermore, in ``correspondence between the embodiment examples and FIG. 1'',
Although the correspondence between the present invention and the embodiments has been explained, the present invention is not limited thereto (although those skilled in the art can easily imagine that there are various modifications).

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

上述したように、本発明によれば、電気または光の周期
性フィルタの周波数周期に光FSK信号の周波数偏移を
一致させるようにレーザダイオードに制御をかけること
により、光FSK変調方式において光周波数偏移の安定
化を図ることが可能となる。
As described above, according to the present invention, by controlling the laser diode so that the frequency shift of the optical FSK signal matches the frequency period of the electrical or optical periodic filter, the optical frequency can be adjusted in the optical FSK modulation method. It becomes possible to stabilize the deviation.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による光FSK光周波数偏移安定化回路
の構成図、 第2図は本発明の第1実施例による光FSK光周波数偏
移安定化回路の構成図、 第3図は周期性フィルタでのFM−AM変換を示す概念
図、 第4図はミキサでのミキシングを示す概念図、第5図は
本発明の第2実施例による光FSK光周波数偏移安定化
回路の構成図、 第6図は本発明の第3実施例による光FSK光周波数偏
移安定化回路の構成図、 第7図は本発明の第4実施例による光FSK光周波数偏
移安定化回路の構成図、 第8図は従来の光FSK変調方弐の基本的な構成を示す
ブロック図である。 図において、 11はディジタル電気信号、 13.131,132.55はバイアス電流、15.5
7、はレーザダイオード、 17.21,63.71はFSK信号光、23.43は
カップラ、 25.41,65.73は出力信号光、27はマンハツ
ェンダ干渉計、 29.29..29□、47はホトダイオード、31は
光路長制御器、 33は直流遮断器、 35はミキサ、 37はプログラマブルアッテネータ、 45はローカル光、 49は中間周波数信号、 51は中間周波数弁別器、 53は周波数差分信号、 59は中間周波数遅延検波器、 61は多電極レーザダイオード、 67は加算器である。 第 1 図 第 図 第 図 第 図 ミf−サ入771 置シI(委 τ゛らの出力値ラ ミキ+r)X力2 テ観71しく比侶号 ミ〒すムカ 第 図 第 図 レーザダイオード
Fig. 1 is a block diagram of an optical FSK optical frequency shift stabilization circuit according to the present invention, Fig. 2 is a block diagram of an optical FSK optical frequency shift stabilization circuit according to the first embodiment of the present invention, and Fig. 3 is a periodic diagram. 4 is a conceptual diagram showing mixing in a mixer, and FIG. 5 is a configuration diagram of an optical FSK optical frequency shift stabilization circuit according to a second embodiment of the present invention. , FIG. 6 is a block diagram of an optical FSK optical frequency shift stabilizing circuit according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a block diagram of an optical FSK optical frequency shift stabilizing circuit according to a fourth embodiment of the present invention. , FIG. 8 is a block diagram showing the basic configuration of conventional optical FSK modulation method 2. In the figure, 11 is a digital electric signal, 13.131, 132.55 are bias currents, and 15.5
7 is a laser diode, 17.21 and 63.71 are FSK signal lights, 23.43 is a coupler, 25.41 and 65.73 are output signal lights, 27 is a Mannha-Zehnder interferometer, 29.29. .. 29□, 47 is a photodiode, 31 is an optical path length controller, 33 is a DC breaker, 35 is a mixer, 37 is a programmable attenuator, 45 is a local light, 49 is an intermediate frequency signal, 51 is an intermediate frequency discriminator, 53 is a frequency 59 is an intermediate frequency delay detector, 61 is a multi-electrode laser diode, and 67 is an adder. Fig. 1 Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. 771 Placement I (output value of the members + r)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)注入電流に応じて光周波数偏移状態が変化し、そ
の光周波数偏移状態に応じた光FSK変調信号が得られ
るレーザダイオードと、 前記光FSK変調信号の光周波数偏移を可変制御する周
期性フィルタと、 前記周期性フィルタの周波数周期と前記光FSK変調信
号の光周波数偏移とが所定の関係となるように制御する
制御手段と、 を具え、前記光FSK変調信号の光周波数偏移が所望状
態に保持されるように構成したことを特徴とする光FS
K光周波数偏移安定化回路。
(1) A laser diode whose optical frequency shift state changes according to the injected current and an optical FSK modulation signal corresponding to the optical frequency shift state is obtained, and the optical frequency shift of the optical FSK modulation signal is variably controlled. a periodic filter that controls the optical frequency of the optical FSK modulated signal; and a control means that controls the frequency period of the periodic filter and the optical frequency shift of the optical FSK modulated signal to have a predetermined relationship. An optical FS characterized by being configured such that the deviation is maintained at a desired state.
K optical frequency shift stabilization circuit.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5452117A (en) * 1991-06-14 1995-09-19 Northern Telecom Limited Direct detection of FSK
US5541755A (en) * 1993-09-30 1996-07-30 Siemens Aktiengesellschaft Method for readjusting a phase or frequency modulation shift of an optical transmission signal
US5617234A (en) * 1994-09-26 1997-04-01 Nippon Telegraph & Telephone Corporation Multiwavelength simultaneous monitoring circuit employing arrayed-waveguide grating

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