JPH03222381A - Light frequency stabilized device - Google Patents
Light frequency stabilized deviceInfo
- Publication number
- JPH03222381A JPH03222381A JP2016020A JP1602090A JPH03222381A JP H03222381 A JPH03222381 A JP H03222381A JP 2016020 A JP2016020 A JP 2016020A JP 1602090 A JP1602090 A JP 1602090A JP H03222381 A JPH03222381 A JP H03222381A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- optical
- signal
- optical frequency
- fabry
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 91
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 15
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 6
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 6
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 3
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
- H01S3/139—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the mutual position or the reflecting properties of the reflectors of the cavity, e.g. by controlling the cavity length
- H01S3/1392—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the mutual position or the reflecting properties of the reflectors of the cavity, e.g. by controlling the cavity length by using a passive reference, e.g. absorption cell
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、複数の光周波数を単一の光ファイバで伝送す
るコヒーレント光周波数多重伝送システムにおいて、低
誤り率、低コスト、且つ、高信頼の装置を実現するのに
好適な光周波数安定化方式およびその装置に関する。Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention provides a coherent optical frequency multiplexing transmission system that transmits multiple optical frequencies through a single optical fiber, which has a low error rate, low cost, and high reliability. The present invention relates to an optical frequency stabilization method suitable for realizing the device and its device.
単一の光ファイバで複数の光周波数による信号を伝送す
るコヒーレント光周波数多重伝送システムでは、チャネ
ル間隔が狭くなるとチャネル間のクロストークによって
信号の誤り率が増大する。In a coherent optical frequency multiplexing transmission system that transmits signals at multiple optical frequencies through a single optical fiber, as the channel spacing becomes narrower, the signal error rate increases due to crosstalk between channels.
この誤り率の増大を防ぐためにチャネル間隔の安定化が
必須となる。従来の光周波数多重伝送システムにおける
チャネル間隔制御に関しては、特開昭64−60033
号公報に記載例がある。第2図にその具体例を示す。2
個のレーザ101,102からの変調された光信号は光
カプラ107により周波数多重化された後、ファブリペ
ロ共振器108によりフィルタリングされ、光検出器1
09で検出される。そして、各々の信号の光周波数はフ
ァブリペロ共振器108のくし状で等間隔の共鳴周波数
と一致するようにフィードバック系103゜104によ
って制御される。この方法ではレーザ101.102の
光周波数制御用信号を得るために、周波数ミキサ105
,106によりファブリペロ共振器108を透過してき
た光周波数多重化信号の変調成分と各レーザを変調する
のに用いた原信号との間の相関が取られる。この結果、
1個の光検出器109によって出力される2つのチャネ
ルの変調成分から各チャネルの情報を分離、識別するこ
とができる。In order to prevent this increase in error rate, it is essential to stabilize the channel spacing. Regarding channel spacing control in conventional optical frequency division multiplexing transmission systems, Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-60033
There is an example in the publication. A specific example is shown in FIG. 2
The modulated optical signals from the lasers 101 and 102 are frequency multiplexed by the optical coupler 107, filtered by the Fabry-Perot resonator 108, and then transmitted to the photodetector 1.
Detected in 09. The optical frequency of each signal is controlled by feedback systems 103 and 104 so as to match the comb-shaped and equally spaced resonant frequencies of the Fabry-Perot resonator 108. In this method, frequency mixer 105 is used to obtain optical frequency control signals for lasers 101 and 102.
, 106, a correlation is taken between the modulation component of the optical frequency multiplexed signal that has passed through the Fabry-Perot resonator 108 and the original signal used to modulate each laser. As a result,
Information on each channel can be separated and identified from the modulated components of two channels output by one photodetector 109.
上記従来技術では、
1゜基準相関信号となる原信号とFSK信号から光電変
換によって得られる被相関信号との電カスベクトル密度
の不一致によって生じる雑音のため、チャネル間隔の安
定性を高くすることは難しかった。In the above conventional technology, it is difficult to increase the stability of the channel spacing due to noise caused by the mismatch in the electric flux vector density between the original signal that becomes the 1° reference correlation signal and the correlated signal obtained by photoelectric conversion from the FSK signal. was difficult.
2、原信号に2値符号を用いているので光周波数が変動
した際の総光強度の変動方向を確定できず、光源のロッ
ク状態、あるいは、非ロツク状態の検出が困難な場合が
生じる欠点があった。2. Since a binary code is used for the original signal, it is not possible to determine the direction of fluctuation in the total light intensity when the optical frequency fluctuates, making it difficult to detect the locked or unlocked state of the light source. was there.
本発明の第1の目的は基準相関信号と被相関信号の電カ
スベクトル密度を整合することによって電カスベクトル
密度を一致させ、周波数安定度の高い光周波数安定化装
置を提供することにある。A first object of the present invention is to provide an optical frequency stabilizing device that achieves high frequency stability by matching the electric charge vector densities of a reference correlation signal and a correlated signal.
また、本発明の第2の目的は変調信号として3値符号を
用いることにより、ロック状態、あるいは、非ロツク状
態を確実に判別できる光周波数安定化装置を提供するこ
とにある。A second object of the present invention is to provide an optical frequency stabilizing device that can reliably discriminate between a locked state and an unlocked state by using a ternary code as a modulation signal.
上記本発明の第■の目的は、原信号とFSX信号を光電
変換して得た信号とをそれぞれ電気信号フィルタによっ
て電カスベクトル密度を整合した後で、相関を取ること
によって達成される。また、上記本発明の第2の目的は
直流平衡符号である3値符号、例えばAM I (Al
ternate MarkInversion)符号、
を各光源の変調信号として用いることによって達成され
る。The second object of the present invention is achieved by correlating the original signal and the signal obtained by photoelectrically converting the FSX signal after matching the electric scum vector densities using electric signal filters. The second object of the present invention is to use a ternary code that is a DC balanced code, for example, AM I (Al
ternate MarkInversion) code,
This is achieved by using as a modulation signal for each light source.
第3図に2値の符号でレーザを周波数変調した時に、レ
ーザの平均光周波数がファブリペロ共振器の共鳴周波数
ヘロツクされる原理を示す。第3図(a)にレーザの平
均光周波数がファブリペロ共振器の共鳴周波数より低い
場合に光検出器から得られる信号、(b)はレーザの平
均光周波数がファブリペロ共振器の共鳴周波数と一致し
ている場合に光検出器から得られる信号、(c)は光源
の周波数が共鳴周波数の他方へずれた場合に得られる信
号に光検出器から得られる信号、(d)に変調の原信号
を示している。第3図(d)と(a)。FIG. 3 shows the principle by which the average optical frequency of the laser is locked to the resonant frequency of the Fabry-Perot resonator when the frequency of the laser is modulated with a binary code. Figure 3 (a) shows the signal obtained from the photodetector when the average optical frequency of the laser is lower than the resonant frequency of the Fabry-Perot cavity, and (b) shows the signal obtained from the photodetector when the average optical frequency of the laser matches the resonant frequency of the Fabry-Perot cavity. (c) is the signal obtained from the photodetector when the frequency of the light source is shifted to the other side of the resonant frequency; (d) is the original signal of modulation. It shows. Figures 3(d) and (a).
(b)、(c)との相関信号を取ると、それぞれ正。If we take the correlation signals with (b) and (c), they are both positive.
O9負となる。よって、この相関信号を誤差信号として
レーザ八フィードバックすると光源の平均光周波数はフ
ァブリペロ共振器の共鳴周波数にロックされる。第3図
で相関を取る際に、原信号(d)と光検出器から得られ
る信号(a)、(b)。O9 becomes negative. Therefore, when this correlation signal is fed back to the laser beam as an error signal, the average optical frequency of the light source is locked to the resonant frequency of the Fabry-Perot resonator. The original signal (d) and the signals (a) and (b) obtained from the photodetector when taking the correlation in Fig. 3.
(c)の電カスベクトル密度に不一致があると相関誤差
信号に雑音を生し、周波数安定度が高くならない。If there is a mismatch in the electric scum vector density in (c), noise will be generated in the correlation error signal, and the frequency stability will not be high.
〔実施例〕
本発明の一実施例を第1図に示す。この実施例は2個の
独立したフィードバック系3,4、光カブラ9、ファブ
リペロ共振器10、光検出器11、ローパスフィルタ1
2によって構成されている。[Example] An example of the present invention is shown in FIG. This embodiment includes two independent feedback systems 3 and 4, an optical coupler 9, a Fabry-Perot resonator 10, a photodetector 11, and a low-pass filter 1.
It is composed of 2.
各フィードバック系はレーザ、ローパスフィルタ。Each feedback system is a laser and low-pass filter.
周波数ミキサで構成されている。同図は送信チャネル数
が2の場合であるが、チャネル数が任意の数nの場合は
n個の光源とn個の独立したフィードバック系を用意す
ることにより、n個のチャネルを同時に安定化すること
が可能となる。It consists of a frequency mixer. The figure shows the case where the number of transmission channels is 2, but if the number of channels is any number n, n channels can be stabilized simultaneously by preparing n light sources and n independent feedback systems. It becomes possible to do so.
まず本実施例の構成と動作原理を説明する。第1図にお
いて1,2はレーザであり、各々がフィードバック系3
,4に含まれている。各レーザはFSX変調信号により
直接変調される。この周波数変調された光信号は光カプ
ラ9により多重化された後、ファブリペロ共振器10を
透過する。この際、各レーザの光周波数はファブリペロ
共振器の異なる2つの共鳴に対応している。ファブリペ
ロ共振器によって強度変動に変換された光信号は光検出
器11で検出される。ここで得られた信号はローパスフ
ィルタ12を透過させられた後、2つのフィードバック
系3,4に加わる。この信号は各々のフィードバック系
内にある周波数ミキサ5.6の一方の入力に加わる。周
波数ミキサ5゜6の他方の入力には、各レーザを変調し
たFSX変調信号を12とほぼ等しい周波数特性を有す
るローパスフィルタ7.8を透過させた信号を加える。First, the configuration and operating principle of this embodiment will be explained. In FIG. 1, 1 and 2 are lasers, each of which has a feedback system 3.
, 4. Each laser is directly modulated by the FSX modulation signal. This frequency-modulated optical signal is multiplexed by an optical coupler 9 and then transmitted through a Fabry-Perot resonator 10. At this time, the optical frequency of each laser corresponds to two different resonances of the Fabry-Perot cavity. The optical signal converted into intensity fluctuation by the Fabry-Perot resonator is detected by the photodetector 11. The signal obtained here is transmitted through a low-pass filter 12 and then applied to two feedback systems 3 and 4. This signal is applied to one input of a frequency mixer 5.6 in each feedback system. To the other input of the frequency mixer 5.6, a signal obtained by transmitting the FSX modulation signal for modulating each laser through a low-pass filter 7.8 having a frequency characteristic approximately equal to 12 is applied.
各々の周波数ミキサは相関器としての機能を有し、各レ
ーザの光周波数のファブリペロ共振器の共鳴周波数から
の相対的な周波数変動に対応する誤差信号を生成する。Each frequency mixer functions as a correlator and generates an error signal corresponding to the relative frequency variation of each laser's optical frequency from the resonant frequency of the Fabry-Perot cavity.
この誤差信号を各レーザの駆動電流、または温度にフィ
ードバックすることによって各レーザの光周波数はファ
ブリペロ共振器の共鳴周波数にロックされる。By feeding back this error signal to the drive current or temperature of each laser, the optical frequency of each laser is locked to the resonant frequency of the Fabry-Perot resonator.
第4図は第1図の実施例においてローパスフィルタの効
果を示した図である。これは400MHzでFSK変調
した1チヤネルのレーザをファブリペロ共振器の共鳴周
波数ヘロックするフィードバックループで、ループを開
いたときにレーザの光周波数を変化させてミキサからの
誤差信号を測定したものである。第4図にはフィードバ
ックループに200 M Hzのローパスフィルタを使
用したときと使用しなかったときの結果を示す。第4図
の横軸はレーザ光周波数のファブリペロ共振器の共鳴周
波数からの相対的な周波数偏移であり、縦軸は周波数ミ
キサからの誤差信号である。同図から相対周波数変動の
検出感度、すなわち、レーザ光周波数のファブリペロ共
振器の共鳴周波数からの偏移I M Hz当たりの誤差
信号出力を求めると、ローパスフィルタが無いときは0
.65mV/MHzであるのに対して、ローパスフィル
タがあるときは1 、17 mV/ MHz であっ
た。このことはローパスフィルタがあるときの方が高い
周波数安定度が得られることを示しており、フィルタの
効果が確かめられた。このようにローパスフィルタによ
って光周波数変動の検出感度が高くなり、周波数安定度
も高くなる理由はフィルタによって信号の立上り、立ち
下がりが滑らかになり、周波数ミキサにおいて相関が強
く出るためである。FIG. 4 is a diagram showing the effect of the low-pass filter in the embodiment of FIG. 1. This is a feedback loop that locks a single channel laser FSK modulated at 400 MHz to the resonant frequency of a Fabry-Perot resonator, and when the loop is opened, the optical frequency of the laser is changed and the error signal from the mixer is measured. FIG. 4 shows the results when a 200 MHz low-pass filter was used in the feedback loop and when it was not used. The horizontal axis of FIG. 4 is the relative frequency deviation of the laser light frequency from the resonance frequency of the Fabry-Perot resonator, and the vertical axis is the error signal from the frequency mixer. From the same figure, if we calculate the detection sensitivity of relative frequency fluctuations, that is, the error signal output per I MHz deviation of the laser light frequency from the resonance frequency of the Fabry-Perot cavity, it is 0 when there is no low-pass filter.
.. 65 mV/MHz, while with the low-pass filter it was 1.17 mV/MHz. This shows that higher frequency stability can be obtained with a low-pass filter, confirming the effectiveness of the filter. The reason why the low-pass filter increases the detection sensitivity of optical frequency fluctuations and also increases the frequency stability is that the filter smoothes the rise and fall of the signal, and a strong correlation appears in the frequency mixer.
第5図は第1図の実施例において、誤差信号を用いてフ
ァブリペロ共振器の共鳴周波数からの1つのレーザ周波
数の相対変動を示したものである。FIG. 5 shows the relative variation of one laser frequency from the resonance frequency of the Fabry-Perot resonator using an error signal in the embodiment of FIG.
破線は周波数基準となるファブリペロ共振器の共鳴周波
数を表している。非制御時に約300MHzあった周波
数変動が、第1図の方法によって約5MHzとなった。The broken line represents the resonant frequency of the Fabry-Perot resonator, which serves as a frequency reference. The frequency fluctuation, which was about 300 MHz when not controlled, was reduced to about 5 MHz by the method shown in FIG.
このことより、第1図の実施例がレーザの光周波数を安
定化するのに大変効果的であることがわかる。This shows that the embodiment shown in FIG. 1 is very effective in stabilizing the optical frequency of the laser.
第6図は本発明の第2の実施例を示したものである。こ
の実施例では3個のフィードバック系204.205,
206、光カプラ213、ファブリペロ共振器214、
光検出器215、バントパスフィルタ216で構成され
ている。各フィードバック系はレーザ、周波数ミキサ、
バントパスフィルタで構成されている。この実施例は各
チャネル間隔を安定化すると同時に、それらの絶対光周
波数も安定化するものである。各チャネルの絶対光周波
数を安定化するために絶対光周波数が安定化されたレー
ザ203と、ファブリペロ共振器の温度または光路長を
制御できるファブリペロ共振器共鳴周波数制御装置21
7を用意する。フィードバック系206において、第1
図の実施例と同様にして得られた相関誤差信号をファブ
リペロ共振器共鳴周波数制御装置217ヘフイードバツ
クする。このフィードバックによって、ファブリペロ共
振器213の共鳴周波数はレーザ203の光周波数と、
その上下に共鳴周波数間隔の整数倍の周波数に確定され
る。また、レーザ201゜202の光周波数は第1図の
実施例と同様にファブリペロ共振器213の異なる共鳴
周波数ヘロックされる。よって、各レーザの絶対光周波
数は、レーザ203の絶対光周波数からファブリペロ共
振器213の共鳴周波数間隔の整数倍の周波数に確定さ
れ、かつ、周波数間隔も安定化される。FIG. 6 shows a second embodiment of the invention. In this embodiment, there are three feedback systems 204, 205,
206, optical coupler 213, Fabry-Perot resonator 214,
It is composed of a photodetector 215 and a bandpass filter 216. Each feedback system includes a laser, frequency mixer,
It consists of a bandpass filter. This embodiment stabilizes each channel spacing and at the same time stabilizes their absolute optical frequencies. A laser 203 whose absolute optical frequency is stabilized to stabilize the absolute optical frequency of each channel, and a Fabry-Perot resonator resonance frequency control device 21 which can control the temperature or optical path length of the Fabry-Perot resonator.
Prepare 7. In the feedback system 206, the first
The correlation error signal obtained in the same manner as in the illustrated embodiment is fed back to the Fabry-Perot resonator resonance frequency control device 217. Due to this feedback, the resonance frequency of the Fabry-Perot cavity 213 is equal to the optical frequency of the laser 203.
The frequency above and below is determined to be an integral multiple of the resonance frequency interval. Further, the optical frequencies of the lasers 201 and 202 are locked to different resonance frequencies of the Fabry-Perot resonator 213, similar to the embodiment shown in FIG. Therefore, the absolute optical frequency of each laser is determined to be an integral multiple of the resonant frequency interval of the Fabry-Perot resonator 213 from the absolute optical frequency of the laser 203, and the frequency interval is also stabilized.
第7図は、第1図または第6図の実施例において、A
M I符号を用いてレーザをFSX変調した場合の、光
周波数軸上でのファブリペロ共振器の共鳴曲線とレーザ
の光スペクトルの位置関係を示したものである。AMI
符号でレーザをFSK変調すると、スペースに相当する
光周波数を中心にその左右に等間隔に正マーク、負マー
クに相当する光周波数のサイドバンドが現われる。第8
図にレーザの該変調光信号がファブリペロ共振器を通過
した後、光検出器で検出される信号を示す。第8図のa
はレーザを変調したAMI符号の時系列であり、同図す
はスペースに相当する光周波数がファブリペロ共振器の
共鳴周波数に一致している時に光検出器で検出される信
号の時系列である。FIG. 7 shows that in the embodiment of FIG. 1 or FIG.
This figure shows the positional relationship between the resonance curve of the Fabry-Perot cavity and the optical spectrum of the laser on the optical frequency axis when the laser is FSX-modulated using the M I code. A.M.I.
When a laser is FSK modulated using a code, side bands of optical frequencies corresponding to positive marks and negative marks appear at equal intervals on the left and right sides of the optical frequency corresponding to the space. 8th
The figure shows a signal detected by a photodetector after the modulated optical signal of the laser passes through the Fabry-Perot resonator. Figure 8a
is the time series of the AMI code modulated by the laser, and the figure is the time series of the signal detected by the photodetector when the optical frequency corresponding to the space matches the resonant frequency of the Fabry-Perot resonator.
また、第8図のCは正マークに相当する光周波数がファ
ブリペロ共振器の共鳴周波数に一致した時に光検出器で
検出される信号の時系列であり、同図dは負マークに相
当する光周波数がファブリペロ共振器の共鳴周波数に一
致した時に検出される信号の時系列である。第8図のa
の信号と同図のす、c、dの信号との相関を取ると、そ
れぞれO2正、負となる。第1図または第6図の実施例
のフィードバック系では、相関がOとなるようにレーザ
の光周波数、またはファブリペロ共振器の共鳴周波数を
制御する。よって、AMI符号によってレーザをFSK
変調し、第1図または第6図のようなフィードバックを
行うと、第7図のように伝送信号のスペースに相当する
光周波数がファブリペロ共振器の共鳴のピークと一致す
る。すなわち、AMI符号を用いてファブリペロ共振器
の共鳴周波数ヘロックすると、全チャネルがロックして
いる時にファブリペロ共振器を透過する光強度が最大と
なる。いずれかのチャネルがロックからはずれると光強
度が減少する。よって、光検出器の出力の直流レベルを
モニターすることによって、ロックがはずれたことの検
出が可能となる。In addition, C in Fig. 8 is a time series of the signal detected by the photodetector when the optical frequency corresponding to a positive mark matches the resonant frequency of the Fabry-Perot resonator, and d in Fig. 8 is a time series of the signal detected by the optical detector corresponding to a negative mark. This is a time series of signals detected when the frequency matches the resonant frequency of the Fabry-Perot resonator. Figure 8a
When the correlation between the signal 1 and the signals s, c, and d in the same figure is taken, O2 becomes positive and negative, respectively. In the feedback system of the embodiment shown in FIG. 1 or 6, the optical frequency of the laser or the resonant frequency of the Fabry-Perot resonator is controlled so that the correlation becomes O. Therefore, the laser is FSK by AMI code.
When modulated and feedback as shown in FIG. 1 or 6 is performed, the optical frequency corresponding to the space of the transmission signal coincides with the resonance peak of the Fabry-Perot resonator as shown in FIG. 7. That is, when the AMI code is used to lock to the resonant frequency of the Fabry-Perot resonator, the intensity of light transmitted through the Fabry-Perot resonator becomes maximum when all channels are locked. When either channel goes out of lock, the light intensity decreases. Therefore, by monitoring the DC level of the output of the photodetector, it is possible to detect that the lock has been released.
以上の方法はファブリペロ共振器を透過させた光信号を
利用したが、ファブリペロ共振器から反射してきた光信
号を利用しても同様な方法でチャネル間隔の安定化が可
能となる。Although the above method uses an optical signal transmitted through a Fabry-Perot resonator, the channel spacing can be stabilized in a similar manner by using an optical signal reflected from the Fabry-Perot resonator.
また、第1図、第6図の実施例ではレーザをFSK変調
したが、光検出器の直流レベルモニタ機能を付加するこ
とでASK変調にも適用でき、光源の位相の変化方向に
制限を設けることによってPSK変調にも適用できる。In addition, although the laser is FSK modulated in the embodiments shown in Figs. 1 and 6, it can also be applied to ASK modulation by adding a DC level monitoring function of the photodetector, thereby setting a limit on the direction in which the phase of the light source changes. Therefore, it can also be applied to PSK modulation.
さらに、以上の第1図、第6図の実施例の光周波数安定
化装置を光周波数多重伝送システムの送信装置に用いる
ことにより、チャネル間隔が安定なシステム、さらに絶
対光周波数も安定なシステムも構築できる。これを第9
図に示す。同図のように、光周波数安定化装置13を利
用した光周波数多重送信袋[1301が光ファイバ30
3によって光周波数多重受信装置302に接続される。Furthermore, by using the optical frequency stabilizing devices of the embodiments shown in FIGS. 1 and 6 in the transmitting device of an optical frequency multiplexing transmission system, a system with stable channel spacing and a system with stable absolute optical frequency can be realized. Can be built. This is the 9th
As shown in the figure. As shown in the figure, an optical frequency multiplexing transmission bag using an optical frequency stabilizing device 13 [1301 is an optical fiber 30
3 to the optical frequency multiplex receiver 302.
このようなチャネル間隔が安定な光周波数多重伝送シス
テムは、チャネル間隔をクロストークが発生しない最小
限度まで狭くできるので、高密度に多チャネルを周波数
多重して伝送できる。また、チャネル間隔と同時に、絶
対周波数も安定化された光周波数多重伝送システムは他
の光周波数多重伝送システムとネットワークを構成する
ことも可能となる。In such an optical frequency division multiplexing transmission system with stable channel spacing, the channel spacing can be narrowed to the minimum level that does not cause crosstalk, so that multiple channels can be frequency multiplexed and transmitted with high density. Further, an optical frequency division multiplexing transmission system in which both the channel spacing and the absolute frequency are stabilized can also form a network with other optical frequency division multiplexing transmission systems.
本発明によれば次の効果を有する光周波数安定化方法と
その装置を得る。According to the present invention, an optical frequency stabilization method and device having the following effects are obtained.
1、従来、送信信号帯域と同等の周波数帯域を持つ光検
出器、増幅器2周波数ミキサを必要としたが、本発明で
は送信信号帯域に比べて狭い帯域の光検出器、増幅器2
周波数ミキサで実現できるために低コスト化できる。1. Conventionally, a photodetector, an amplifier, and a two-frequency mixer having a frequency band equivalent to the transmission signal band were required, but in the present invention, a photodetector, an amplifier, and two frequency mixers with a frequency band that is narrower than the transmission signal band are required.
Since it can be realized with a frequency mixer, costs can be reduced.
2、バンドパスフィルタまたはローパスフィルタを用い
ることにより、用いない場合に比べて光周波数変動の検
出感度が高くなり、周波数安定度の向上ができる。2. By using a band-pass filter or a low-pass filter, the detection sensitivity of optical frequency fluctuations becomes higher than when no band-pass filter or low-pass filter is used, and frequency stability can be improved.
3.原信号と被変調信号の相関を取るための周波数ミキ
シングに必要な周波数帯域が従来より狭くできるので、
調整の簡略化ができる。3. The frequency band required for frequency mixing to take the correlation between the original signal and the modulated signal can be made narrower than before.
Adjustment can be simplified.
4、光源の光周波数のロック状態、非ロツク状態が判別
できるので装置の信頼性が向上する。4. The reliability of the device is improved because it is possible to determine whether the optical frequency of the light source is locked or not.
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
従来の技術の一実施例を示すブロック図、第3図は光源
の平均周波数がファブリペロ共振器の共鳴周波数にロッ
クされる原理を示した図、第4図は第工図の実施例で周
波数フィルタを加えたことにより、光源の周波数変動の
検出感度が向上したことを示す図、第5図は第1図の実
施例で周波数の安定化を行なわない時と行なった時との
各チャネルの周波数の変動を示した図、第6図は本発明
の別の実施例を示した図、第7図はAM工符号によって
変調された光信号の中心周波数がファブリペロ共振器の
共鳴のピークにロックされる様子を模式的に示した図、
第8図はAMI符号によって変調された光信号の中心周
波数がファブリペロ共振器の共鳴のピークにロックされ
る原理を示した図、第9図は第Y図または第6図の実施
例を利用した光周波数多重伝送システムである。
1.2・・・光源、3,4・・・フィードバック系、5
゜6・・・周波数ミキサ、7,8・・・ローパスフィル
タ、9・・・光カプラ、10・・・ファブリペロ共振器
、11・・・光検出器、12・・・ローパスフィルタ、
13・・・光周波数安定化装置、101,102・・・
光源、103゜104・・・フィードバック系、105
.106・・・周波数ミキサ、107・・・光カプラ、
108・・・ファブリペロ共振器、109・・・光検出
器、201,202・・光源、203・・・絶対周波数
安定化光源、204゜205.206・・・フィードバ
ック系、207゜208.209・・・周波数ミキサ、
210,211゜212・・・バントパスフィルタ、2
13・・・光カプラ、214・・・ファブリペロ共振器
、215・・・光検出器、216・・・バンドパスフィ
ルタ、217・・・ファブリペロ共振器共鳴周波数制御
装置、301・・13の光周波数安定化装置を利用した
光周波数多重送信装置、
302・光周波数多重受信装置、
303・
囁
/
口
L−−−−+ J第
2
し
m−」
し
一一一」
隼
閉
第
図
囚
時
間
鴇
6
図
第
固Fig. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a block diagram showing an embodiment of the conventional technology, and Fig. 3 shows that the average frequency of the light source is locked to the resonant frequency of the Fabry-Perot resonator. A diagram showing the principle, Figure 4 is a diagram showing that the detection sensitivity of the frequency fluctuation of the light source has been improved by adding a frequency filter to the embodiment shown in Figure 1, and Figure 5 is an example of the embodiment shown in Figure 1. Fig. 6 shows another embodiment of the present invention, and Fig. 7 shows variations in the frequency of each channel when frequency stabilization is not performed and when it is performed. A diagram schematically showing how the center frequency of a modulated optical signal is locked to the resonance peak of a Fabry-Perot cavity,
Figure 8 is a diagram showing the principle that the center frequency of the optical signal modulated by the AMI code is locked to the resonance peak of the Fabry-Perot resonator, and Figure 9 is a diagram using the embodiment of Figure Y or Figure 6. It is an optical frequency multiplexing transmission system. 1.2...Light source, 3,4...Feedback system, 5
゜6...Frequency mixer, 7,8...Low pass filter, 9...Optical coupler, 10...Fabry-Perot resonator, 11...Photodetector, 12...Low pass filter,
13... Optical frequency stabilizer, 101, 102...
Light source, 103° 104... Feedback system, 105
.. 106... Frequency mixer, 107... Optical coupler,
108... Fabry-Perot resonator, 109... Photodetector, 201, 202... Light source, 203... Absolute frequency stabilization light source, 204°205.206... Feedback system, 207°208.209.・Frequency mixer,
210, 211° 212... Band pass filter, 2
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13... Optical coupler, 214... Fabry-Perot resonator, 215... Photodetector, 216... Bandpass filter, 217... Fabry-Perot resonant resonance frequency control device, 301... Optical frequency of 13 Optical frequency multiplex transmitter using a stabilizing device, 302. Optical frequency multiplex receiver, 303. 6 Figure No. 6
Claims (1)
た信号との相関誤差信号によつて前記光源の光周波数を
安定化する光送信装置において、前記原信号と被変調信
号を各々電気フィルタリングした後、相関誤差信号を検
出することを特徴とする光周波数安定化装置。 2、特許請求の範囲第1項の光周波数安定化装置におい
て、複数の送信光源から出射される光信号を光カプラに
て周波数多重した後、光フィルタ、光検出器、電気フィ
ルタ、相関器、および独立に制御できる複数のフィード
バック系を介して前記送信光源の光周波数を安定化する
ことを特徴とする光周波数安定化装置。 3、特許請求の範囲第1項乃至第2項のいずれかの光周
波数安定化装置において、変調に用いる信号として3値
符号を用いることを特徴とする光周波数安定化装置。 4、特許請求の範囲第1項から第3項までのいずれかの
光周波数安定化装置において、光送信信号として原信号
に対応する複数の光周波数のうち、一つの光周波数を選
択して送信することを特徴とする光周波数安定化装置。 5、特許請求の範囲第1項から第4項までのいずれかの
光周波数安定化装置を用いたことを特徴とする光周波数
多重送信装置。 6、特許請求の範囲第5項の光周波数多重送信装置を用
いたことを特徴とする光周波数多重伝送システム。[Scope of Claims] 1. In an optical transmitter that stabilizes the optical frequency of the light source by a correlation error signal between an original signal modulating a light source and a signal modulated by the original signal, the original signal An optical frequency stabilizing device, which detects a correlated error signal after electrically filtering the modulated signal and the modulated signal. 2. In the optical frequency stabilization device according to claim 1, after frequency-multiplexing optical signals emitted from a plurality of transmitting light sources using an optical coupler, an optical filter, a photodetector, an electric filter, a correlator, and a plurality of independently controllable feedback systems to stabilize the optical frequency of the transmitting light source. 3. An optical frequency stabilizing device according to any one of claims 1 to 2, characterized in that a ternary code is used as a signal used for modulation. 4. In the optical frequency stabilization device according to any one of claims 1 to 3, one optical frequency is selected and transmitted from a plurality of optical frequencies corresponding to the original signal as an optical transmission signal. An optical frequency stabilizing device characterized by: 5. An optical frequency multiplexing transmitter characterized by using the optical frequency stabilizing device according to any one of claims 1 to 4. 6. An optical frequency multiplex transmission system characterized by using the optical frequency multiplex transmitter according to claim 5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016020A JPH03222381A (en) | 1990-01-29 | 1990-01-29 | Light frequency stabilized device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016020A JPH03222381A (en) | 1990-01-29 | 1990-01-29 | Light frequency stabilized device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03222381A true JPH03222381A (en) | 1991-10-01 |
Family
ID=11904887
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016020A Pending JPH03222381A (en) | 1990-01-29 | 1990-01-29 | Light frequency stabilized device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03222381A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06338652A (en) * | 1993-05-31 | 1994-12-06 | Nec Corp | Stabilization of wavelength of laser and semiconductor laser module for wavelength stabilization |
-
1990
- 1990-01-29 JP JP2016020A patent/JPH03222381A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06338652A (en) * | 1993-05-31 | 1994-12-06 | Nec Corp | Stabilization of wavelength of laser and semiconductor laser module for wavelength stabilization |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5239400A (en) | Technique for accurate carrier frequency generation in of DM system | |
US7302182B2 (en) | Methods and apparatus for sensing multiple wavelengths simultaneously in a single wavelength sensing device | |
DE3884473T2 (en) | Device for filtering an optical signal, which contains an arrangement for tuning an optical wavelength filter. | |
EP0532021B1 (en) | Coherent subcarrier multiplexed optical communication system | |
EP0521514B1 (en) | Optical frequency division multiplexing transmission system | |
JPS5939934B2 (en) | optical frequency modulation system | |
US8405897B2 (en) | Electrically controlled optical oscillator for a single-side subcarrier optical phase-locked loop | |
JPH0671236B2 (en) | Phase noise compensation method in coherent optical communication system | |
WO2002069527A2 (en) | Wavelength locking of optical sources | |
EP0298598B1 (en) | Optical communication system with a stabilized group of frequencies | |
US20080292326A1 (en) | Optical Voltage Controlled Oscillator for an Optical Phase Locked Loop | |
JPH03222381A (en) | Light frequency stabilized device | |
US6724786B2 (en) | Variable optical attenuator using wavelength locked loop tuning | |
EP0723343B1 (en) | Distribution and reception of wavelength reference in optical multichannel network | |
US11050487B2 (en) | Method and apparatus for laser frequency control | |
EP1041748A2 (en) | Frequency stabilizing equipment for optical communication light source | |
JPS61292617A (en) | Light frequency modulation method | |
CN112838898B (en) | Frequency locking device and frequency locking method | |
JPH0653590A (en) | Method for stabilizing optical fsk frequency displacement amount | |
JP3210152B2 (en) | Driving method and driving device for semiconductor laser, and optical communication method and optical communication system using the same | |
JP3246930B2 (en) | Optical frequency stabilization method | |
JPH03179823A (en) | Optical frequency stabilizing method and optical transmitter | |
JPH06268592A (en) | Optical filter control system and optical fdm transmission system | |
JP3093535B2 (en) | Driving method and driving device for semiconductor laser, and optical communication method and optical communication system using the same | |
JP2839593B2 (en) | Optical transmitter |